WO2013159400A1 - 液晶介质组合物、使用其的液晶显示器及其制作方法 - Google Patents

液晶介质组合物、使用其的液晶显示器及其制作方法 Download PDF

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钟新辉
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深圳市华星光电技术有限公司
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    • G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers

Definitions

  • Liquid crystal medium composition Liquid crystal medium composition, liquid crystal display using the same, and manufacturing method thereof
  • the present invention relates to liquid crystal display technology, and more particularly to a liquid crystal medium composition, a liquid crystal display using the same, and a method of fabricating the same. Background technique
  • PSVA Polymer stabilized vertical alignment
  • Negative liquid crystal material is used. When no electric field is applied, the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the surface of the substrate. A certain amount of monomer which can be polymerized under ultraviolet light is added to the liquid crystal material, and the cylinder is called RM. After the liquid crystal is added to the substrate for combination, a signal of a suitable frequency, waveform, and voltage is applied to the panel to cause the liquid crystal molecules to be tilted in a predetermined direction, and the panel is irradiated with ultraviolet light to polymerize the RM to form a polymer deposited in the panel.
  • the surface of the two substrates which is a polymer bump, can make the liquid crystal molecules have a certain pretilt angle without applying voltage, thereby accelerating the response speed of the liquid crystal molecules.
  • Relative friction (Rubbing) can only be aligned in a single direction.
  • the advantage of this method is that multi-angle alignment (producing pretilt angle) can be achieved in different areas in the panel.
  • the photoreactive groups contained in RM (Reactive Mesogene Reactive Mesogen) used in PSVA technology are generally methacrylate groups, acrylate groups, vinyl groups, vinyloxy groups, as disclosed in U.S. Patent No. 7,169,449, et al. Epoxy groups and the like, among which the most commonly used are methacrylate groups.
  • RM Reactive Mesogene Reactive Mesogen
  • direct use of UV light causes some problems in these RM reactions:
  • the main wavelength range of photopolymerization of RM containing such groups is 200-300 nm, and ultraviolet light having a wavelength exceeding 300 nm can also react with RM.
  • the efficiency is low, the speed is very slow, and there is no good mass production.
  • the use of light sources below 300 nm will bring many disadvantages and difficulties to the fabrication of the panel:
  • the ultraviolet light below 300 nm has higher energy, which will cause the price of the alignment layer material polyimide (Polyimide) and liquid crystal molecules to be destroyed.
  • the VHR (voltage holding ratio) of the panel is lowered, the image sticking becomes severe, and the RA (reliability analysis) results are deteriorated.
  • the glass used to fabricate the TFT-LCD substrate generally has a certain absorption effect on ultraviolet light below 300 nm, which causes the illumination efficiency of the light source to decrease.
  • the liquid crystal material itself has a strong absorption effect on ultraviolet light below 300 nm.
  • Ultraviolet light with a wavelength below 300 nm cannot pass through the liquid crystal material at all, that is to say, most of the ultraviolet light from the light source is absorbed by the liquid crystal material (destructive action), and only a small part is absorbed by the RM to cause polymerization, which occurs.
  • this In the extremely shallow position on the light entrance side, this in turn causes unevenness in the reaction between the light incident side and the backlight side RM, and the alignment effect of the panel is lowered.
  • the 380 nm ultraviolet light has a strong absorbing sensitizer, and the sensitizer shifts the reaction wavelength of the polymerizable monomer to a long wavelength, and the polymerization efficiency is high and the polymer uniformity is good.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display and a method for fabricating the same, wherein the liquid crystal medium composition can be irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 300-380 nm, avoiding the absorption band of the liquid crystal material, and reducing the ultraviolet light to the liquid crystal material. And the destruction of the alignment material PI (polyimide), and the polymerization efficiency and uniformity of the polymerizable monomer are improved, and the alignment effect of the panel is improved, thereby improving the quality and life of the panel.
  • the alignment material PI polyimide
  • the present invention provides a liquid crystal medium composition
  • a liquid crystal medium composition comprising the components: a liquid crystal material, a polymerizable monomer, a stabilizer, and a sensitizer, the sensitizer for ultraviolet light having a wavelength in the range of 300 to 380 nm. It has strong absorption, and its structure is composed of a fused ring aromatic hydrocarbon composed of a plurality of benzene rings and a substituent attached to the aromatic ring.
  • the sensitizer is one or more of the following molecular structural formulas:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • n is an integer of 1-4
  • a plurality of n in any of the above formulas are the same or different, and if ⁇ >1, it means that the same ring structure has a plurality of substituents.
  • Group X which are the same or different, and the substituent groups represented by X are: -H, -F, -Cl, -Br, -I, -CN, -N0 2 , -R , -OR , -CO-R , - OCO-R, -COO-R, or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3 , R represents a linear or branched alkyl group of 1 to 12 carbon atoms, and nl is an integer of 1-5.
  • the sensitizer is added in an amount of 5 ppm to 1000 ppm based on the total weight of the liquid crystal medium composition.
  • the liquid crystal material comprises at least one liquid crystal molecule having the following structural formula:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • ⁇ is an integer of 1-4
  • the phase between ⁇ on different ring structures Same or different, if ⁇ >1 , it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X, which are the same or different, and the substituent groups represented by X are: -H, -F, -Cl, -Br, -1, - CN, or -N0 2
  • Y 2 are -R, -0-R, -CO-R, -OCO-R, -COO-R, or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3
  • R represents 1- A linear or branched alkyl group consisting of 12 carbon atoms, and nl is an integer of 1-5, which is the same or different from Y 2 .
  • the polymerizable monomer comprises at least one polymerizable molecule having the following structural formula:
  • P 2 represents a polymerizable group which is the same or different and is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group; and a linking group with L 2 represents the same Or different, is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • ⁇ is an integer of 1-4
  • a plurality of ⁇ in any formula are the same or different, and if 11>1, it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X.
  • substituent group represented by X is: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN or -N0 2 .
  • the stabilizer comprises at least one molecule having the following structural formula:
  • the formula represents a straight or branched alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 4, and if 11>1, it means that the same benzene ring structure has a plurality of substituent groups R l which are the same or different; R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 36 carbon atoms; L is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • the present invention also provides a liquid crystal display comprising: an upper substrate and a lower substrate disposed opposite to each other, and a liquid crystal medium composition disposed between the upper substrate and the lower substrate, the liquid crystal medium composition comprising a component: a liquid crystal material a polymerizable monomer, a stabilizer, and a sensitizer, the sensitizer having strong absorption to ultraviolet light having a wavelength in the range of 300 to 380 nm, and the structure thereof is composed of a plurality of benzene rings
  • n are the same or different. If ⁇ >1, it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X, which are the same or different, and the substituent groups represented by X are: -H, -F, -Cl , -Br , - I , -CN , -N0 2 , -R , -OR , -CO-R , -OCO-R , -COO-R , or - (OCH 2 CH 2 ) nl CH 3 , R represents 1 A linear or branched alkyl group consisting of -12 carbon atoms, and nl is an integer of 1-5.
  • the polymerization reaction occurs under ultraviolet light irradiation of 380 nm; the sensitizer is added in an amount of 5 ppm to 1000 ppm based on the total weight of the liquid crystal medium composition.
  • the liquid crystal material comprises at least one liquid crystal molecule having the following structural formula:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • ⁇ is an integer of 1-4
  • ⁇ between different ring structures is the same or different
  • ⁇ >1 it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X, They are the same or different, and the substituent group represented by X is: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN, or -N0 2
  • Y 2 is -R, -OR, -CO-R , -OCO-R, -COO-R, or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3
  • R represents a linear or branched alkyl group of 1 to 12 carbon atoms
  • nl is an integer of 1-5, The same or different between Y 2 and Y 2 .
  • the polymerizable monomer comprises at least one polymerizable molecule having the following structural formula:
  • P 2 represents a polymerizable group which is the same or different and is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • a linking group with L 2 represents the same Or different, is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, - OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH2- or methylene
  • X represents the core group,
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • n is an integer of 1-4
  • a plurality of n in any formula are the same or different, and if 11>1, it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X.
  • substituent group represented by X is: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN or -N0 2 .
  • the stabilizer comprises at least one molecule having the following structural formula:
  • the formula represents a straight or branched alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 4, and if 11>1, it means that the same benzene ring structure has a plurality of substituent groups R l which are the same or different; R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 36 carbon atoms; L is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • the upper substrate includes an upper glass substrate and a black matrix disposed on one side of the lower substrate, R, G, and B pixels, a substrate pitch support and a common electrode
  • the lower substrate includes a lower glass substrate and is disposed on the surface thereof
  • the TFT array, the ITO pixel electrode and the common electrode on one side of the substrate are coated with an alignment layer on the surface opposite to the upper and lower substrates, and the alignment layer is formed of an alignment material polyimide.
  • the present invention further provides a method of fabricating the above liquid crystal display, comprising the steps of:
  • Step 1 Providing upper and lower substrates and the liquid crystal medium composition
  • Step 2 dropping a liquid crystal medium composition onto the lower substrate
  • Step 3 the upper substrate is relatively parallel to the lower substrate and the lower substrate, so that the liquid crystal medium composition is disposed between the upper and lower substrates to form a panel;
  • Step 4 The ultraviolet light having a wavelength of 300-380 nm is used to illuminate the panel from the direction of the upper substrate, and the polymerizable monomer of the liquid crystal dielectric composition is subjected to polymerization reaction under the ultraviolet light of the wavelength of 300-380 nm to achieve the purpose of alignment.
  • Step 1 further includes the step of preparing the upper and lower substrates: providing an upper glass substrate and a lower glass substrate, and providing a black matrix, R, G, and B pixels on the upper glass substrate, the substrate spacing support, the common electrode, and the coating alignment layer Forming an upper substrate; providing a TFT array and an ITO image on the lower glass substrate
  • the element electrode, the common electrode and the coating alignment layer form a lower substrate; and the alignment layers are each formed of an alignment material polyimide.
  • the 380 nm ultraviolet light has a strong absorbing sensitizer, and the sensitizer can interact with the polymerizable monomer to form an exciplex, which can transfer the absorbed energy to the polymerizable monomer to cause polymerization thereof.
  • the reaction wavelength of the polymerizable monomer is shifted to a long wavelength (300-380 nm), the polymerization efficiency is high, and the polymer uniformity is good.
  • the liquid crystal display produced by using the liquid crystal medium composition can be irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 300-380 nm, avoiding the absorption band of the liquid crystal material, reducing the damage effect of the ultraviolet light on the liquid crystal material and the alignment material PI, and improving the polymerizable single sheet.
  • the polymerization efficiency and uniformity of the body improve the alignment effect of the panel, thereby improving the quality and life of the panel, achieving stable mass production, and the obtained liquid crystal display has high reliability.
  • the liquid crystal medium composition provided by the present invention comprises components: a liquid crystal material, a polymerizable monomer, a stabilizer and a sensitizer, and the sensitizer has strong absorption to ultraviolet light having a wavelength in the range of 300-380 nm,
  • the sensitizer forms an exciplex with the polymerizable monomer, transfers the absorbed energy to the polymerizable monomer, and initiates polymerization of the polymerizable monomer.
  • the structure of the sensitizer is composed of a fused ring aromatic hydrocarbon composed of a plurality of benzene rings and a substituent attached to the aromatic ring.
  • the sensitizer may be one or more of the following molecular structural formulas:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • n is an integer of 1-4, as shown by the molecular structural formula, wherein (X) n is attached to the ring by a non-fixed connection, indicating (X) n
  • the position on the ring is any position on the ring that can be connected, and the number is not limited to one, and one or more of the equal positions may contain (X)n.
  • Any of the formulas represented by Formula I to Formula IX may be the same or different between a plurality of n, and if ⁇ >1, it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X, and a plurality of Xs may be the same or different.
  • the substituent group represented by X may be: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN, -N0 2 , -R, -0-R, -CO-R, -OCO-R, - COO-R, or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3 , R represents a linear or branched alkyl group consisting of 1 to 12 carbon atoms, and nl is an integer of 1 to 5.
  • the sensitizers have similar chemical structures and all have a large ⁇ -conjugated system. Generally, the larger the conjugated system is, the longer the absorption wavelength is.
  • a material having a larger conjugated system such as tea has a strong absorption spectrum at 240-320 nm, and a strong absorption spectrum at 300-360 nm.
  • the sensitizer is added in an amount of 5 ppm to 1000 ppm based on the total weight of the liquid crystal medium composition, and the sensitizer may be used singly or in combination of plural kinds.
  • the liquid crystal material comprises at least one liquid crystal molecule having the following structural formula:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • n is an integer of 1-4
  • n of different ring structures may be the same or different, and if ⁇ >1, it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups X, They may be the same or different, and the substituent group represented by X may be: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN, or -N0 2 , Y!
  • Y 2 are -R, -0- R, -CO-R, -OCO-R, -COO-R, or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3
  • R represents a linear or branched alkyl group of 1 to 12 carbon atoms
  • nl is 1 An integer of -5, where ⁇ and Y 2 may be the same or different.
  • the polymerizable monomer comprises at least one polymerizable molecule having the following structural formula:
  • P 2 represents a polymerizable group, which may be the same or different, and is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group; and a linking group with L 2 represents The same or different, a carbon-carbon single bond, -0-, -C00-, -0C0-, -CH 2 0-, - OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH2- or sub Methyl;
  • X represents a core group,
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • n is an integer of 1-4, and a plurality of n in any formula may be the same or different, and if 11>1, it means that the same ring structure has a plurality of substituent groups.
  • X which are the same or different, and the substituent group represented by X is: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN or -N0 2 .
  • the stabilizer comprises at least one molecule having the following structural formula:
  • the formula represents a straight or branched alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and ⁇ is an integer of 1 to 4, and if 11>1, it means that the same benzene ring structure has a plurality of substituent groups R l which may be the same or different ;
  • R 2 represents a straight or branched alkyl group having 1 to 36 carbon atoms;
  • L is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, - OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0- , -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • Polymerization occurs under irradiation of 300-380 nm ultraviolet light.
  • ultraviolet light having a wavelength of 300 to 380 nm may be used, and the ultraviolet light in the wavelength band is little or not absorbed by the liquid crystal material, thereby reducing the damage to the liquid crystal material.
  • the sensitizer has a strong absorption effect on the ultraviolet light of the wavelength band, and forms an exciplex with the polymerizable monomer in the wavelength band, and transfers the absorbed energy to the polymerizable monomer to initiate polymerization of the polymerizable monomer.
  • the reaction serves to shift the reaction wavelength of the polymerizable monomer to a long wavelength (the reaction wavelength is shifted from 200 to 300 nm to 300 to 380 nm), and the sensitizer itself does not undergo any chemical reaction, and mainly serves only as an energy transfer. Therefore, there is no negative effect on products such as liquid crystal medium compositions and liquid crystal displays.
  • the liquid crystal medium composition of the present invention is applicable to a display, and the liquid crystal display using the liquid crystal medium composition of the present invention comprises: an upper substrate and a lower substrate disposed opposite to each other, and a substrate disposed between the upper substrate and the lower substrate Liquid crystal medium composition.
  • the upper substrate includes an upper glass substrate and a black matrix disposed on a side facing the lower substrate, R, G, and B pixels, a substrate pitch support and a common electrode
  • the lower substrate includes a lower glass substrate and is disposed on the surface
  • a data line, a Gate line, a TFT array, an ITO pixel electrode, a common electrode, and the like on one surface of the upper substrate are coated with an alignment layer on the surfaces facing the upper and lower substrates, and the alignment layer is formed of an alignment material polyimide.
  • the liquid crystal medium composition is added with the sensitizer, which has a strong absorption effect on ultraviolet light having a wavelength of 300-380 nm, and is irradiated with ultraviolet light (wavelength of 300-380 nm) corresponding to the liquid crystal medium composition.
  • the sensitizer is transferred to the polymerizable monomer after absorbing energy in the wavelength band, and the polymerizable monomer is polymerized, and the reaction effect and the uniformity are high, the polymer is formed uniformly, and the alignment effect of the liquid crystal display panel is improved, thereby improving The quality and longevity of the panel achieve stable mass production, and the resulting liquid crystal display has high reliability.
  • the manufacturing method of the liquid crystal display of the present invention comprises the following steps:
  • Step 1 Providing upper and lower substrates and a liquid crystal medium composition; the liquid crystal medium composition is the liquid crystal medium composition of the present invention.
  • the step further includes the steps of: 1. fabricating the upper and lower substrates: providing an upper glass substrate and a lower glass substrate, and providing a black matrix, R, G, and B pixels on the upper glass substrate, the substrate spacing support, the common electrode, and the coating alignment layer Forming an upper substrate; and providing a Data line, a Gate line, a TFT array, an ITO pixel electrode, a common electrode, a coating alignment layer, and the like on the lower glass substrate, and the alignment layers are each formed of an alignment material polyimide.
  • Step 2 The liquid crystal medium composition is dropped onto the lower substrate; the liquid crystal medium composition is dropped onto the lower substrate having the alignment layer by ODF (One Drop Filling).
  • ODF One Drop Filling
  • a sealant frame is first disposed on the lower substrate, and the liquid crystal medium composition is dropped on the lower substrate. Inside the plastic frame.
  • Step 3 the upper substrate is combined with the lower substrate and the lower substrate, so that the liquid crystal medium composition is disposed between the upper and lower substrates to form a panel; when combined, the surface of the upper substrate having the alignment layer is combined with the lower substrate. Therein, a liquid crystal medium composition is combined between the upper and lower substrates, and the sealant frame is cured to reinforce the panel structure formed by the combination.
  • Step 4 The ultraviolet light having a wavelength of 300-380 nm is used to illuminate the panel from the direction of the upper substrate, and the polymerizable monomer of the liquid crystal dielectric composition is subjected to polymerization reaction under the ultraviolet light of the wavelength of 300-380 nm to achieve the purpose of alignment.
  • ultraviolet light having a wavelength of 310 to 380 nm is preferably used to illuminate the panel.
  • the sensitizer absorbs ultraviolet light by the irradiation of ultraviolet light, and the sensitizer forms an exciplex with the polymerizable monomer, and transfers the absorbed energy to the polymerizable monomer, thereby causing the polymerizable monomer to be
  • the polymerization reaction occurs in the wavelength range of 300-380 nm, the reaction efficiency is high, the uniformity of the formed polymer is good, and the alignment effect of the panel is improved.
  • the wavelength of the ultraviolet light is 300-380 nm, the absorption band of the liquid crystal material is avoided, and the damage of the ultraviolet light on the liquid crystal material and the alignment layer is greatly reduced. Therefore, the quality and life of the liquid crystal display panel can be improved, and stable mass productivity can be achieved, and the liquid crystal display produced by the manufacturing method has high reliability.
  • the upper substrate and the lower substrate are formed with a Data line, a Gate line, a TFT array, an ITO pixel electrode, a common electrode, and the like, and the surface of the substrate is coated with an alignment layer; the upper substrate has a black matrix and R, G, and B pixels, and the substrate Pitch support, common electrode, the outermost surface is also coated by the alignment layer; using a negative liquid crystal material, and mixing with a polymerizable monomer, a sensitizer and a stabilizer to obtain a liquid crystal medium combination
  • the sensitizer was added in an amount of 70 ppm in the liquid crystal medium composition.
  • the surface is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 310 to 380 nm from the upper substrate to polymerize the polymerizable monomer to form a polymer to achieve alignment.
  • Example 1 the difference is in the molecular structure and content of the sensitizer, and the wavelength range of the ultraviolet light, as shown in Table 1 below.
  • the liquid crystal medium composition of the present invention shifts the reaction wavelength of the polymerizable monomer from 200-300 nm to 300-380 nm by adding a sensitizer, avoids the absorption band of the liquid crystal material, and improves the polymerizability. The reaction efficiency and uniformity of the monomer.
  • a liquid crystal display fabricated using the liquid crystal medium composition which uses ultraviolet light having a wavelength of 300-380 nm, avoiding absorption of liquid crystal material
  • the receiving band greatly reduces the damage effect of ultraviolet light on the liquid crystal material and the alignment material PI of the liquid crystal display, improves the quality and life of the liquid crystal display panel, and achieves stable mass production, and the obtained liquid crystal display has high reliability.

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Abstract

一种液晶介质组合物、使用其的液晶显示器及其制作方法。该液晶介质组合物包括组分：液晶材料、可聚合单体、稳定剂及敏化剂，所述敏化剂对波长在300-380nm范围的紫外光具有强吸收性，它的结构由多个苯环连接构成的稠环芳烃及连接在芳环上的取代基构成。该液晶显示器包括：相对平行设置的上基板与下基板、及设于该上基板与下基板之间的液晶介质组合物。本发明含有对波长300-380nm的紫外光有较强的吸收作用的敏化剂，其可使可聚合单体反应波长向长波长移动，可采用波长300-380nm的紫外光照射，避开了液晶材料的吸收波段，降低紫外光对液晶材料及配向材料PI的破坏作用，提高可聚合单体的聚合反应效率及均匀性。

Description

液晶介质组合物、 使用其的液晶显示器及其制作方法 技术领域
本发明涉及液晶显示技术， 尤其涉及一种液晶介质组合物、 使用其的 液晶显示器及其制作方法。 背景技术
在 LCD行业中， 近年来发展起来的 PSVA(Polymer stabilized vertical alignment)技术相对传统的 TN/STN技术有可视角宽、 对比高、 响应快等诸 多优点， 而相对其他的 VA技术， 如 MVA、 PVA技术， 在穿透率、 制程筒 便性上也具有相当的优势， 所以 PSVA 已成为现今 TFT-LCD行业的一大 主流技术。
PSVA 的关键制程中： 采用负型液晶材料， 未加电场时液晶分子垂直 于基板表面排列， 液晶材料中添加了一定量在紫外光照射下可发生聚合反 应的单体， 筒称 RM。 在基板上滴加液晶进行组合之后， 对面板施加合适 频率、 波形、 电压的信号， 使液晶分子沿预先设定的方向倾倒， 同时采用 紫外光照射面板， 使 RM聚合形成高分子沉积于面板内的两个基板表面， 此即为聚合物 bump, 可以使液晶分子在未加电压的情况下具有一定的预 倾角， 由此来加快液晶分子的响应速度。 相对摩擦（Rubbing ) 只能单一 方向配向， 这个方法的好处是可以在面板内实现不同区域多角度配向 （产 生预倾角） 。
根据美国专利 US7169449 等的揭示， 使用在 PSVA 技术中的 RM ( Reactive Mesogene反应性介晶体）所含的光反应性基团通常为甲基丙烯 酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 环氧基等， 其中最常用的是甲 基丙烯酸酯基。 但是直接使用 UV光照射使这些 RM反应存在一些问题： 能使含上述此类基团的 RM 发生光聚合反应的主要波长范围为 200- 300nm, 波长超过 300nm 的紫外光虽然也可使 RM发生反应， 但效率 ^艮 低， 速度非常慢， 不具备良好的量产性， 因此必须采用波长在 300nm以下 的光源来照射面板， 使 RM发生反应。 然而使用 300nm以下的光源会给面 板的制作带来很多缺点和难度： 首先， 300nm 以下的紫外光具有较高的能 量， 会使配向层材料聚酰亚胺（Polyimide ) 以及液晶分子发生降价破坏， 造成面板的 VHR ( Voltage holding ratio电压保持率） 降低、 Image sticking (影响残留） 变严重、 RA ( Reliability analysis可靠性分析）结果变差等； 其次， 用来制作 TFT-LCD基板的玻璃通常对 300nm以下的紫外光具有一 定的吸收作用， 会使光源的照射效率下降； 更为致命的是液晶材料本身对 300nm以下的紫外光具有强吸收作用， 波长在 300nm以下的紫外光完全不 能穿过液晶材料， 也就是说来自光源的绝大部分紫外光被液晶材料吸收 (起破坏作用 ) , 只有极少部分被 RM吸收发生聚合反应， 这部分发生在 入光侧极浅的位置， 这又导致入光侧与背光侧 RM反应的不均匀性， 使面 板的配向效果下降。 发明内容
本发明的目的在于， 提供一种液晶介质组合物， 其添加有对波长 300-
380nm 的紫外光有较强的吸收作用的敏化剂， 通过该敏化剂使可聚合单体 反应波长向长波长移动， 聚合反应效率高且形成聚合物均匀性好。
本发明的另一目的在于， 提供一种液晶显示器及其制作方法， 通过上 述液晶介质组合物可采用波长 300-380nm的紫外光照射， 避开了液晶材料 的吸收波段， 降低紫外光对液晶材料及配向材料 PI (聚酰亚胺） 的破坏作 用， 且提高可聚合单体的聚合反应效率及均匀性， 提高面板的配向效果， 从而可提高面板的品质和寿命。
为实现上述目的， 本发明提供一种液晶介质组合物， 其包括组分： 液 晶材料、 可聚合单体、 稳定剂及敏化剂， 所述敏化剂对波长在 300-380nm 范围的紫外光具有强吸收性， 它的结构由多个苯环连接构成的稠环芳烃及 连接在芳环上的取代基构成。
所述敏化剂为以下分子结构式所示中的一种或多种：
Figure imgf000003_0001
式 III
Figure imgf000004_0001
式 vm
Figure imgf000005_0001
其中， X表示连接在环结构上的取代基团， n为 1-4 的整数， 上述任 一分子式中多个 n之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代 基团 X, 它们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -I 、 -CN 、 -N02 、 -R 、 -O-R 、 -CO-R 、 -OCO-R 、 -COO-R、 或 - (OCH2CH2)nlCH3, R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5 的整数。
所述敏化剂的添加量为液晶介质组合物总重量的 5ppm-1000ppm。
380nm的紫外光照射下发生聚合反应。 八 、 。 、 ^
所述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000005_0002
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 不同环结构上的 η之间相 同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X , 它们相同或不 同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br , -1、 -CN、 或 -N02, 与 Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OCH2CH2)nlCH3 , R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中 与 Y2之 间相同或不同。
所述可聚合单体至少包含一种可聚合分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000006_0001
式中， ？与 P2表示可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙烯酸酯 基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； 与 L2表示连接基团， 其之间相同或不同， 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -
Figure imgf000006_0002
其中 X表示连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 任一分子式中 多个 η之间相同或不同， 若 11>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它 们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br , -1、 -CN 或- N02。
所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000006_0003
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们相同或不同； R2代表包 含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
本发明还提供一种液晶显示器， 其包括： 相对平行设置的上基板与下 基板、 及设于该上基板与下基板之间的液晶介质组合物， 该液晶介质组合 物包括组分： 液晶材料、 可聚合单体、 稳定剂及敏化剂， 所述敏化剂对波 长在 300-380nm范围的紫外光具有强吸收性， 它的结构由多个苯环连接构
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000007_0003
Figure imgf000007_0004
Figure imgf000007_0005
式 VI
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0003
Figure imgf000008_0004
一分子式中多个 n之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代 基团 X , 它们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br , - I 、 -CN 、 -N02 、 -R 、 -O-R 、 -CO-R 、 -OCO-R 、 -COO-R、 或 - (OCH2CH2)nlCH3 , R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5 的整数。
380nm '的紫外光照射下发生聚合反应； 所述敏化剂的添加量为液晶介质组 合物总重量的 5ppm-1000ppm。
所述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000009_0001
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 不同环结构上的 η之间相 同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X , 它们相同或不 同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 或 -N02, 与 Y2为 -R、 -O-R, -CO-R, -OCO-R, -COO-R, 或 -(OCH2CH2)nlCH3 , R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中 与 Y2之 间相同或不同。
所述可聚合单体至少包含一种可聚合分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000009_0002
式中， ？与 P2表示可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙烯酸酯 基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； 与 L2表示连接基团， 其之间相同或不同， 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 - OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 表示核心基团， 为
Figure imgf000010_0001
其中 X表示连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 任一分子式中 多个 n之间相同或不同， 若 11>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它 们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN 或- N02。
所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000010_0002
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们相同或不同； R2代表包 含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
所述上基板包括上玻璃基板及设于其面对下基板一面上的黑矩阵， R、 G、 B像素， 基板间距支撑物及共电极， 下基板包括下玻璃基板及设于 其面对上基板一面上的 TFT阵列、 ITO像素电极及共电极， 上、 下基板相 对的表面均涂布有配向层， 配向层由配向材料聚酰亚胺形成。
本发明进一步提供一种上述液晶显示器的制作方法， 其包括如下步 骤：
步骤 1、 提供上、 下基板及所述液晶介质组合物；
步骤 2、 将液晶介质组合物滴于下基板上；
步骤 3、 上基板相对平行于下基板与下基板组合一起， 从而液晶介质 组合物设置在上下基板之间， 形成面板；
步骤 4、 采用波长 300-380nm的紫外光从上基板方向照射面板， 液晶 介质组合物的可聚合单体在该波长 300-380nm的紫外光照射下进行聚合反 应， 达到配向的目的。
步骤 1 还包括步骤 1.1、 制作上、 下基板： 提供上玻璃基板及下玻璃 基板， 在上玻璃基板上设置黑矩阵， R、 G、 B像素， 基板间距支撑物、 共 电极及涂布配向层， 形成上基板； 在下玻璃基板上设置 TFT阵列、 ITO像 素电极、 共电极及涂布配向层， 形成下基板； 配向层均由配向材料聚酰亚 胺形成。
本发明的有益效果： 本发明的液晶介质混合物， 其添加有对波长 300-
380nm 的紫外光有较强的吸收作用的敏化剂， 该敏化剂可与可聚合单体相 互作用形成激基复合物， 能将吸收的能量传递给可聚合单体， 引发其聚合 反应， 使可聚合单体反应波长向长波长（ 300-380nm )移动， 聚合反应效 率高且形成聚合物均匀性好。 使用该液晶介质组合物制作的液晶显示器， 可采用波长 300-380nm的紫外光照射， 避开了液晶材料的吸收波段， 降低 紫外光对液晶材料及配向材料 PI的破坏作用， 且提高可聚合单体的聚合反 应效率及均匀性， 提高面板的配向效果， 从而可提高面板的品质和寿命， 实现稳定的量产性， 制得的液晶显示器具有高可靠性。 具体实施方式
本发明提供的液晶介质组合物， 其包括组分： 液晶材料、 可聚合单 体、 稳定剂及敏化剂， 所述敏化剂对波长在 300-380nm范围的紫外光具有 强吸收性， 该敏化剂能与可聚合单体形成激基复合物， 将吸收到的能量传 递给可聚合单体， 引发可聚合单体聚合反应。 该敏化剂的结构由多个苯环 连接构成的稠环芳烃及连接在芳环上的取代基构成。
所述敏化剂可为以下分子结构式所示中的一种或多种：
Figure imgf000011_0001
式 III
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000012_0004
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
其中， X表示连接在环结构上的取代基团， n为 1-4 的整数， 如上分 子结构式所示， 式中 （X ) n 均采用非固定连接方式连接在环上， 表示 ( X ) n 在环上的位置是环上能够连接的任何位置， 同时其数量也不限于 一个， 可以均等位置上的一个或多个都含有 （X ) n。 式 I到式 IX所表示 的分子式中任一分子式中多个 n之间可相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环 结构有多个取代基团 X, 多个 X之间可相同或不同， X代表的取代基团可 为： -H、 - F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 -N02、 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 - COO-R、 或 -(OCH2CH2)nlCH3, R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷 基， nl为 1-5的整数。
所述敏化剂在化学结构上具有类似的特点， 都具有较大的 π共轭体 系， 通常在一定范围内共轭体系越大， 吸收波长越长。 具有较大共轭体系 物质如茶， 其在 240-320nm有较强的吸收光谱， 而蒽在 300-360nm有较强 的吸收光谱。 敏化剂的添加量为液晶介质组合物总重量的 5ppm- lOOOppm, 敏化剂可单独一种使用， 也可多种混合使用。
所述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000014_0001
X 表示 连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 不同环结构上的 n之间可 相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们可相同或 不同， X代表的取代基团可为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 或 -N02, Y! 与 Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OCH2CH2)nlCH3 , R 代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中丫 与 Y2之间可相同或不同。
所述可聚合单体至少包含一种可聚合分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000014_0002
式中， ？与 P2表示可聚合基团， 其之间可相同或不同， 为甲基丙烯酸 酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； 与 L2表示连接基 团， 其之间可相同或不同， 为碳碳单键、 -0-、 -C00-、 -0C0-、 -CH20-、 - OCH20- 、 -0(CH2)20- 、 -COCH2-或亚甲基； X 表示核心基团， 为
Figure imgf000014_0003
其中 X表示连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 任一分子式中 多个 n之间可相同或不同， 若 11>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN 或- N02。
所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000014_0004
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， η为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们可相同或不同； R2代表 包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 - OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。 300-380nm 的紫外光照射下发生聚合反应。 即， 采用紫外光照射使内发生 聚合反应时， 可采用波长 300-380nm的紫外光， 该波段的紫外光极少或不 会被液晶材料吸收， 从而降低了对液晶材料的破坏作用， 而所述敏化剂对 该波段的紫外光具有较强的吸收作用， 其在该波段与可聚合单体形成激基 复合物， 将吸收到的能量传递给可聚合单体， 引发可聚合单体聚合反应， 起到使可聚合单体反应波长向长波长移动 （反应波长由 200-300nm移至 300-380nm ) 的目的， 而敏化剂本身不发生任何化学反应， 主要只起到能 量传递的作用， 因此不会对液晶介质组合物及制成的液晶显示器等产品带 来负面效应。
本发明的液晶介质组合物可应用于显示器， 本发明的使用上述液晶介 质组合物的液晶显示器， 其包括： 相对平行设置的上基板与下基板、 及设 于该上基板与下基板之间的液晶介质组合物。 所述上基板包括上玻璃基板 及设于其面对下基板的一面上的黑矩阵， R、 G、 B像素， 基板间距支撑物 及共电极， 下基板包括下玻璃基板及设于其面对上基板的一面上的 Data 线、 Gate线、 TFT阵列、 ITO像素电极及共电极等， 上、 下基板相对的表 面均涂布有配向层， 配向层由配向材料聚酰亚胺形成。
参见上述， 液晶介质组合物添加有所述敏化剂， 其对波长 300-380nm 的紫外光有较强的吸收作用， 采用对应该液晶介质组合物的紫外光（波长 300-380nm ) 进行照射， 敏化剂在该波段吸收能量后传递给可聚合单体， 使可聚合单体发生聚合反应， 且反应效果及均勾性高， 形成聚合物均匀， 提高液晶显示器面板的配向效果， 从而可提高面板的品质和寿命， 实现稳 定的量产性， 制得的液晶显示器可靠性高。
本发明的液晶显示器的制作方法， 包括如下步骤：
步骤 1、 提供上、 下基板及液晶介质组合物； 该液晶介质组合物为本 发明所述液晶介质组合物。
该步骤还包括步骤 1.1、 制作上、 下基板： 提供上玻璃基板及下玻璃 基板， 在上玻璃基板上设置黑矩阵， R、 G、 B像素， 基板间距支撑物、 共 电极及涂布配向层， 形成上基板； 在下玻璃基板上设置 Data 线、 Gate 线、 TFT 阵列、 ITO像素电极、 共电极及涂布配向层等， 配向层均由配向 材料聚酰亚胺形成。
步骤 2、 将液晶介质组合物滴于下基板上； 液晶介质组合物采用 ODF ( One Drop Filling液晶滴下 )等方法滴于下基板具有配向层的该面上。 该 步骤中， 先在下基板上设密封胶框， 液晶介质组合物滴于下基板上该密封 胶框内。
步骤 3、 上基板相对平行于下基板与下基板组合一起， 从而液晶介质 组合物设置在上、 下基板之间， 形成面板； 组合时， 以上基板具有配向层 的该面面对下基板组合于其上， 将液晶介质组合物组合在上、 下基板之 间， 并固化密封胶框， 加固组合形成的面板结构。
步骤 4、 采用波长 300-380nm的紫外光从上基板方向照射面板， 液晶 介质组合物的可聚合单体在该波长 300-380nm的紫外光照射下进行聚合反 应， 达到配向的目的。 其中， 优选波长 310-380nm的紫外光照射面板。 通 过紫外光的照射， 液晶介质组合物中敏化剂吸收紫外光， 敏化剂与可聚合 单体形成激基复合物， 并将吸收的能量传递给可聚合单体， 引发可聚合单 体在 300-380nm波长范围下发生聚合反应， 反应效率高且形成聚合物均匀 性好， 提高面板配向效果。 同时， 由于采用的紫外光波长为 300-380nm, 避开了液晶材料的吸收波段， 大大降低了该波段的紫外光对液晶材料及配 向层的破坏作用。 因此， 可提高液晶显示器面板的品质和寿命， 可实现稳 定的量产性， 通过该制作方法制得的液晶显示器具有高可靠性。
下面通过具体实施例， 说明本发明实施方式。
实施例 1
制作上、 下基板， 下基板上有 Data线、 Gate线、 TFT阵列、 ITO像 素电极及共电极等， 基板表面涂布有配向层； 上基板上有黑矩阵及 R、 G、 B 像素， 基板间距支撑物， 共电极， 其最表面同样涂布由配向层； 采 用负型液晶材料， 并与可聚合单体、 敏化剂及稳定剂等混合得到液晶介质 组合
Figure imgf000016_0001
敏化剂在液晶介质组合物中的添加量为 70ppm。 将上、 下基板与液晶 介质组合形成面板后， 采用波长 310-380nm的紫外光从上基板方向照射面 板， 使可聚合单体发生聚合反应， 形成聚合物， 以达到配向的目的。
实施例 2-7
参照实施例 1 , 其不同在于敏化剂的分子结构和含量、 紫外光波长范 围不同， 具体见下表 1。
表 1.实施例 2-7的敏化剂分子结构、 含量及紫外光波长范围
Figure imgf000017_0001
综上所述， 本发明的液晶介质组合物通过添加敏化剂， 使其可聚合单 体的反应波长由 200-300nm移至 300-380nm, 避开了液晶材料的吸收波 段， 且提高可聚合单体的反应效率及均勾性。 使用该液晶介质组合物制作 的液晶显示器， 其采用的紫外光波长为 300-380nm, 避开了液晶材料的吸 收波段， 大大降低了紫外光对液晶显示器的液晶材料及配向材料 PI的破坏 作用， 提高该液晶显示器面板的品质和寿命， 可实现稳定的量产性， 制得 的液晶显示器具有高可靠性。
以上所述， 对于本领域的普通技术人员来说， 可以根据本发明的技术 方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形， 而所有这些改变和变形 都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种液晶介质组合物， 其包括组分： 液晶材料、 可聚合单体、 稳 定剂及敏化剂， 所述敏化剂对波长在 300-380nm范围的紫外光具有强吸收 性， 它的结构由多个苯环连接构成的稠环芳烃及连接在芳环上的取代基构 成。
2、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物， 其中， 所述敏化剂为以下 分子结构式所示中的一种或多种：
Figure imgf000019_0001
式 V
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0002
Figure imgf000020_0003
Figure imgf000020_0004
Figure imgf000021_0001
其中， X表示连接在环结构上的取代基团， n为 1-4 的整数， 上述任 一分子式中多个 n之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代 基团 X , 它们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br , - I 、 -CN 、 -N02 、 -R 、 -O-R 、 -CO-R 、 -OCO-R 、 -COO-R、 或 - (OCH2CH2)nlCH3 , R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5 的整数。
3、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物， 其中， 所述敏化剂的添加 量为液晶介质组合物总重量的 5ppm-1000ppm。
4、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物， 其中， 该液晶介质组合物 通过所述敏化剂使其中的可聚合单体在波长为 300-380nm的紫外光照射下 发生聚合反应。
5、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物， 其中， 所述液晶材料至少 包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000021_0002
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 不同环结构上的 η之间相 同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X , 它们相同或不 同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 或 -N02, 与 Y2为 -R、 -O-R, -CO-R, -OCO-R, -COO-R, 或 -(OCH2CH2)nlCH3 , R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中 与 Y2之 间相同或不同。
6、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物， 其中， 所述可聚合单体至 少包含一种可聚合分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000022_0001
式中， ？与 P2表示可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙烯酸酯 基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； 与 L2表示连接基团， 其之间相同或不同， 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -
Figure imgf000022_0002
其中 X表示连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的 数， 任一分子式中 多个 n之间相同或不同， 若 11>1 , 表示同一环结构有^个取代基团 X, 它 们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN 或- N02。
7、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物， 其中， 所述稳定剂至少包 含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000022_0003
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们相同或不同； R2代表包 含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
8、 一种液晶显示器， 其包括： 相对平行设置的上基板与下基板、 及 设于该上基板与下基板之间的液晶介质组合物， 该液晶介质组合物包括组 分： 液晶材料、 可聚合单体、 稳定剂及敏化剂， 所述敏化剂对波长在 300- 380nm 范围的紫外光具有强吸收性， 它的结构由多个苯环连接构成的稠环 芳烃及连接在芳环上的取代基构成。
9、 如权利要求 8 所述的液晶显示器， 其中， 所述敏化剂为以下分子 结构式所示中的一种或多种：
式 I 
Figure imgf000023_0001
式 νπ
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
其中， X表示连接在环结构上的取代基团， η为 1-4 的整数， 上述任 一分子式中多个 η之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代 基团 X, 它们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, - I 、 -CN 、 -N02 、 -R 、 -O-R 、 -CO-R 、 -OCO-R 、 -COO-R、 或 - (OCH2CH2)nlCH3, R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5 的整数。
10、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 该液晶介质组合物通过 所述敏化剂使其中的可聚合单体在波长为 300-380nm的紫外光照射下发生 聚合反应； 所述敏化剂的添加量为液晶介质组合物总重量的 5ppm- 1000ppm。
11、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述液晶材料至少包含 一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000025_0001
连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 不同环结构上的 n之间相 同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X , 它们相同或不 同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 或 -N02, 与 Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OCH2CH2)nlCH3 , R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中 与 Y2之 间相同或不同；
所述可聚合单体至少包含一种可聚合分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000025_0002
式中， ？与 P2表示可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙烯酸酯 基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； 与 L2表示连接基团， 其之间相同或不同， 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 - OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 表示核心基团， 为
Figure imgf000025_0003
其中 X表示连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 任一分子式中 多个 η之间相同或不同， 若 11>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它 们相同或不同， X 代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br , -1、 -CN 或- N02; 所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式:
Figure imgf000026_0001
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们相同或不同； R2代表包 含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
12、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述上基板包括上玻璃 基板及设于其面对下基板一面上的黑矩阵， R、 G、 B像素， 基板间距支撑 物及共电极， 下基板包括下玻璃基板及设于其面对上基板一面上的 TFT阵 歹 'j、 ITO像素电极及共电极， 上、 下基板相对的表面均涂布有配向层， 配 向层由配向材料聚酰亚胺形成。
13、 一种如权利要求 8所述的液晶显示器的制作方法， 其包括如下步 骤：
步骤 1、 提供上、 下基板及所述液晶介质组合物；
步骤 2、 将液晶介质组合物滴于下基板上；
步骤 3、 上基板相对平行于下基板与下基板组合一起， 从而液晶介质 组合物设置在上下基板之间， 形成面板；
步骤 4、 采用波长 300-380nm的紫外光从上基板方向照射面板， 液晶 介质组合物的可聚合单体在该波长 300-380nm的紫外光照射下进行聚合反 应， 达到配向的目的。
14、 如权利要求 13 所述的液晶显示器的制作方法， 其中， 步骤 1 还 包括步骤 1.1、 制作上、 下基板： 提供上玻璃基板及下玻璃基板， 在上玻 璃基板上设置黑矩阵， R、 G、 B像素， 基板间距支撑物、 共电极及涂布配 向层， 形成上基板； 在下玻璃基板上设置 TFT阵列、 ITO像素电极、 共电 极及涂布配向层， 形成下基板； 配向层均由配向材料聚酰亚胺形成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10421708B2 (en) 2015-06-24 2019-09-24 Changzhou Tronly New Electronic Materials Co., Ltd. Sensitizer for UV-LED photocuring and preparation method and use thereof

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102851037A (zh) * 2012-09-21 2013-01-02 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102863970A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102863971A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102876336A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US20140085592A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Sheznhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Mixture for Liquid Crystal Medium and Liquid Crystal Display Using the Same
CN102876338A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102863969B (zh) * 2012-09-21 2014-07-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102888230A (zh) * 2012-09-21 2013-01-23 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US8801965B2 (en) 2012-10-09 2014-08-12 Shenzen China Star Optoelectronic Technology co., Ltd. Liquid crystal medium composition and liquid crystal display panel manufactured with same
CN102851036A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质组合物及使用其制作的液晶显示面板
CN103484131B (zh) * 2013-08-29 2016-08-10 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质组合物
CN104155801A (zh) * 2014-07-29 2014-11-19 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1693970A (zh) * 2005-03-24 2005-11-09 友达光电股份有限公司 液晶配向添加剂、包含其的液晶显示装置及制造方法
CN101045866A (zh) * 2007-04-23 2007-10-03 友达光电股份有限公司 液晶材料及液晶面板的制造方法
CN101226333A (zh) * 2007-01-15 2008-07-23 富士胶片株式会社 可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件
CN102325803A (zh) * 2009-02-20 2012-01-18 Dic株式会社 聚合性液晶组合物

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001305734A (ja) * 2000-04-20 2001-11-02 Fuji Photo Film Co Ltd 光重合性組成物
JP4175826B2 (ja) 2002-04-16 2008-11-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
DE10246774A1 (de) * 2002-10-07 2004-04-15 Merck Patent Gmbh Flüssigkristalline Medien enthaltend Polymere
JP2007079120A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Fujifilm Corp 感光性組成物、パターン形成材料、感光性積層体、並びにパターン形成装置及びパターン形成方法
CN101008784B (zh) * 2007-02-06 2011-01-12 友达光电股份有限公司 感光性单体、液晶材料、液晶面板及其制作方法、光电装置及其制作方法
WO2008111584A1 (ja) * 2007-03-15 2008-09-18 Sumitomo Chemical Company, Limited 光硬化性接着剤、該光硬化性接着剤を用いた偏光板およびその製造方法、光学部材および液晶表示装置
JP5670315B2 (ja) 2008-03-25 2015-02-18 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 液晶ディスプレイ
JP5117281B2 (ja) * 2008-05-23 2013-01-16 国立大学法人東京工業大学 感光性耐熱性樹脂組成物
KR101612577B1 (ko) * 2008-07-28 2016-04-14 메르크 파텐트 게엠베하 액정 디스플레이
TWI458706B (zh) * 2009-05-11 2014-11-01 Jnc Corp 聚合性化合物及含有其之液晶組成物
JP5557281B2 (ja) * 2009-06-26 2014-07-23 住友化学株式会社 偏光板及びそれを用いた積層光学部材
JP5516869B2 (ja) * 2010-03-13 2014-06-11 川崎化成工業株式会社 光カチオン重合増感剤組成物、光感応性酸発生剤組成物、光カチオン重合性組成物及び該光カチオン重合組成物を重合してなる重合物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1693970A (zh) * 2005-03-24 2005-11-09 友达光电股份有限公司 液晶配向添加剂、包含其的液晶显示装置及制造方法
CN101226333A (zh) * 2007-01-15 2008-07-23 富士胶片株式会社 可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件
CN101045866A (zh) * 2007-04-23 2007-10-03 友达光电股份有限公司 液晶材料及液晶面板的制造方法
CN102325803A (zh) * 2009-02-20 2012-01-18 Dic株式会社 聚合性液晶组合物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10421708B2 (en) 2015-06-24 2019-09-24 Changzhou Tronly New Electronic Materials Co., Ltd. Sensitizer for UV-LED photocuring and preparation method and use thereof

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CN102660300A (zh) 2012-09-12
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