WO2014075261A1 - 感光单体及液晶面板 - Google Patents

Abstract

提供一种感光单体及液晶面板。该感光单体利用氟原子取代单体硬核的氢原子，增大了硬核的电负性，降低了固化电压和固化时间，增大了液晶分子的预倾角，减小了液晶显示器的反应时间，降低了残影和显色不均匀现象。

Description

感光单体及液晶面板 技术领域

本发明涉及一种感光单体及具有所述感光单体的液晶面板，特别是涉及一 种加入了氟原子的感光单体及具有所述感光单体的液晶面板。

背景技术

液晶显示器 （Liquid Crystal Display, LCD) 是利用液晶材料的特性来显示 图像的一种平板显示装置， 其相较于其他显示装置而言具有轻薄、低驱动电压 及低功耗等优点， 已经成为整个消费市场上的主流产品。

液晶面板是液晶显示器最主要的组成配件，其包括真空贴合的薄膜晶体管 (TFT) 阵列基板、 彩色滤光片 （CF)基板、 设置在两者之间的液晶层及配向 膜。 所述配向膜设置在 TFT阵列基板和 /或 CF基板上， 用于控制液晶层的液 晶分子的预定的初始状态排列， 从而影响液晶面板的显示特性。

聚合物稳定垂直配向 （polymer stabilized vertical alignment, PSVA) 技术 以其高穿透率、 高对比度和快速响应等特点， 渐渐成为主流。 在传统的 PSVA 技术中， 先将液晶活性单体 （RM) 掺杂于液晶内， 之后透过供电使液晶分子 产生一预倾角， 让 RM与配向膜的聚酰亚胺 （PI)链结， 最后再照射紫外光让 聚合物单体反应成聚合物， 使液晶分子的预倾角固定。

但传统的 PSVA技术中存在液晶分子选择有限、液晶分子和 RM的相容性 不佳， 以及运输和储存等问题。

为解决 PSVA 技术的诸多问题， 研发了表面控制垂直配向 （surface controlled vertical alignment, SCVA) 技术。 相较于 PSVA技术， SCVA技术的 RM分子掺杂于配向材料中， 因此对于液晶分子的选择更多、 不存在液晶分子 和 RM的兼容性问题， 同时也不存在运输和储存等问题； 同时还具有杂质少、 可靠性高等优点。 但是， 在 SCVA技术中需要对基板施加的电压 （30V) 远高 于 PSVA技术中的电压 （10V) , 液晶分子的预倾角 （小于 1 ° ) 过小， 致使显 示器的反应时间过长。 因此， 有必要提供对现有技术进行改进， 以解决现有技术所存在的问题。 发明内容

本发明的第一个目的是提供一种感光单体，其使用氟原子取代感光单体的 硬核中苯环的氢离子， 增大硬核的电负性， 使其在较小的固化电压驱动下， 就 可以形成较大的预倾角， 进而减小显示器的反应时间。

为实现上述目的， 本发明公开以下技术方案： 一种感光单体， 混掺于一液 晶 一配向膜中， 所述感光单体以下述分子通式 I表示：

式 I， 其中，

A基团为硬核， 所述硬核为至少一个氢原子被氟原子取代的联苯基团； 所述 n为取代氢原子的氟原子个数， n大于或等于 1。

i或 ii表示：

其中，

nl和 n2为取代氢原子的氟原子个数， nl和 n2分别大于或等于 1 ;

所述 Pi基团以下述化学式 iii表示：

式 iii， 其中 R基团为具有 1~12个碳原子的炕基， 其中一个或两个不相邻 CH₂基团可

在本发明一实施例中， 所述感光单体以下述分子通式 II〜覆中任一表

式 VI;

式 VII;或

式覆。 在本发明一实施例中， 所述液晶面板的配向膜为表面控制垂直配向型

(SC-VA)的配向膜。

本发明的第二个目的是提供一种液晶面板， 包括一第一基板、 一第二基板 和填充于所述第一及第二基板之间的液晶组合物，

所述第一基板上依次配置有一第一透明电极层和一第一配向膜，

所述第二基板上依次配置有一第二透明电极层和一第二配向膜，

所述液晶组合物与所述第一及第二配向膜接触， 其中，

所述第一及第二配向膜包含至少一种上述的感光单体。

在本发明一实施例中， 所述感光单体在所述第一配向膜中的重量比例为

1% ~ 20%, 优选 1% ~ 10%, 最优选为 10%。

在本发明一实施例中， 所述感光单体在所述第二配向膜中的重量比例为

1% ~ 20%, 优选 1% ~ 10%, 最优选为 10%。

在本发明一实施例中，所述液晶组合物包括至少一个液晶分子和至少一个 液晶活性单体。

在本发明一实施例中， 所述第一基板为彩色滤光片基板， 所述第二基板为 薄膜晶体管阵列基板。

在本发明一实施例中，所述第一及第二配向膜为表面控制垂直配向型的配 向膜。

在本发明一实施例中， 所述液晶组成物为滴下式注入技术的液晶组成物。 在本发明的感光单体中， 利用氟原子取代所述硬核基团的氢原子， 增大了 硬核的电负性，从而在 SCVA技术的配向膜固化制程中降低配向膜所需的固化 电压。 向所述感光单体引入氟原子的方法主要有以下两种：

① 采用 F₂、 HF、 SF₄等氟化试剂， 直接将 C H键或其他官能团转换为 C — F键；

② 采用含氟小分子作为合成原料，在反应过程中不形成新 C F键，通过 间接方法引入氟原子。

需要说明的是，本发明所述的液晶分子和液晶活性单体是选用本领域已知 的液晶分子和液晶活性单体。

本发明的积极效果是：

( 1 ) 降低液晶面板固化制程中的固化电压和固化时间；

(2 ) 增大液晶分子的预倾角， 以减小液晶显示器的反应时间， 从而降低 残影和显色不均匀 （MURA) 现象。

附图说明

图 1是本发明一较佳实施例的液晶面板及其所含液晶组合物的示意图。

图 2是本发明一较佳实施例的液晶面板在施加电压后的液晶组合物的示意图。 其中：

11一第一基板； 12—第二基板;

20—液晶组合物 21—液晶分子;

31—第一透明电极层 32—第二透明电极层;

41 第一配向膜； 42 第二配向膜；

50—感光单体。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做详细的说明，实施例旨在解释而非限定本发明 的技术方案。

根据本发明一较佳实施例中， 所述感光单体 (photo sensitive component)适 合应用在混掺在表面控制垂直配向 （SCVA) 型的配向膜材料中， 所述感光单 体以下述分子通式 II〜覆中任一表示：

式 VII;或

式覆。 如图 1所示的，根据本发明的一较佳实施例，本发明还提供一种液晶面板， 包括一第一基板 11、 一第二基板 12和填充于所述第一及第二基板之间的液晶 组合物 20。所述第一基板 11为彩色滤光片基板，所述第二基板 12为薄膜晶体 管阵列基板。 所述液晶组合物 20为滴下式注入技术的液晶组成物， 包含液晶 分子 21。

在所述第一基板 11 上依次配置有一第一透明电极层 31 和一第一配向膜 41，在所述第二基板 12上依次配置有一第二透明电极层 32和一第二配向膜 42。 所述液晶组合物 20与所述第一配向膜 41及第二配向膜 42接触。

所述配向膜中包含上述任一种感光单体 50。 所述感光单体 50适用在表面 控制垂直配向 （SCVA)技术的第一及第二配向膜 41、 42中， 也就是所述第一 及第二配向膜 41、 42具有专为使用表面控制垂直配向工艺而设计的配向组成 物， 且当中包含聚酰亚胺及所述感光单体 50。 所述感光单体 50在所述第一配 向膜 11中的重量比例为 10%; 所述感光单体在所述第二配向膜中的重量比例 为 10%。

请参见图 2， 本发明的液晶面板通过在透明电极上施加电压， 液晶分子产 生一预倾角， 最后再照射紫外光让聚合物单体反应成聚合物， 使液晶分子的预 倾角固定。

请参见表一， 表一是将目前 SCVA技术 (未利用氟原子取代单体硬核的氢 原子:)与使用本发明感光单体的 SCVA技术 (利用至少一氟原子取代单体硬核的 至少一氢原子:)进行的比较。

目前 SCVA技术与使用本发明感光单体的 SCVA技术的比较

由表一可以看出， 使用本发明感光单体的 SCVA技术， 克服了目前 SCVA 技术的缺点。

本发明的感光单体， 利用氟原子取代单体硬核的氢原子， 增大了硬核的电 负性， 从而在 SCVA技术的配向膜固化制程中降低配向膜所需的固化电压。本 发明的感光单体降低了液晶面板配向膜固化制程中的固化电压和固化时间；还 增大了液晶分子的预倾角， 以减小液晶显示器的反应时间， 从而降低残影和显 色不均匀 （MURA) 现象。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的 范例。 必需指出的是， 已公开的实施例并未限制本发明的范围。 相反地， 包含 于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims

权 利 要 求 书

1. 一种感光单体， 混掺于一液晶面板的一配向膜中， 其中所述感光单体以下

式 I， 其中，

A基团为硬核， 所述硬核为至少一个氢原子被氟原子取代的联苯基团， 所述 n 为取代氢原子的氟原子个数， n大于或等于 1， 所述 A基团以下述化学式 i或

其中，

nl和 n2为取代氢原子的氟原子个数， nl和 n2分别大于或等于 1 ;

所述 Pi基团以下述化学式 iii表示：

式 iii， 其中 R基团为具有 1~12个碳原子的炕基， 其中一个或两个不相邻 CH₂基团可 被 -0-、 -CH=CH- 、 -CO- 、 - OCO-或 -COO-替代， 使得氧原子不直接相 互键接； 以及

式 iv。

2. 如权利要求 1所述的感光单体， 其中所述感光单体以下述分子通式 II〜覆中 一表;

式 VI； 式 VII;或

式覆。

3. 如权利要求 1 所述的感光单体， 其中所述液晶面板的配向膜为表面控制垂 直配向型的配向膜。

4. 一种液晶面板， 包括一第一基板、 一第二基板和填充于所述第一及第二基 板之间的液晶材料， 其中：

所述第一基板上依次配置有一第一透明电极层和一第一配向膜，

所述第二基板上依次配置有一第二透明电极层和一第二配向膜，

所述液晶材料与所述第一及第二配向膜接触， 其中，

所述第一及第二配向膜包含至少一种如权利要求 1~3中任一所述的感光单体。

5. 如权利要求 4所述的液晶面板， 其中所述感光单体在所述第一配向膜中的 重量比例为 1% ~ 20%。

6. 如权利要求 4所述的液晶面板， 其中所述感光单体在所述第二配向膜中的 重量比例为 1% ~ 20%。

7. 如权利要求 4所述的液晶面板， 其中所述第一基板为彩色滤光片基板， 所 述第二基板为薄膜晶体管阵列基板。

8. 如权利要求 4所述的液晶面板， 其中所述液晶组成物为滴下式注入技术的 液晶组成物。

9. 如权利要求 4所述的液晶面板， 其中所述第一及第二配向膜为表面控制垂 直配向型的配向膜。