WO2014127562A1 - 液晶面板制作方法及液晶混合物、液晶面板 - Google Patents

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    • G02F1/13793—Blue phases

Definitions

  • positive liquid crystals are mostly used for TN (twisted nematic),
  • FIG. 5 is a schematic diagram of test results of a liquid crystal integrated tester for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the first substrate may be an array of mirrors, and the second substrate may be a color film substrate.
  • the first substrate is used as an array substrate, and the second substrate is a color film substrate as an example.
  • the electric field is distributed in the fringe field.
  • the blue phase liquid crystal exists in a cubic lattice structure, it is a dark field before energization.
  • the blue phase liquid crystal cube The lattice arrangement is broken, and the liquid crystal molecules are deflected in accordance with the direction of the electric field, so that normal liquid crystal display can be performed.
  • the blue phase liquid crystal can realize the function of the optical switch during the alternating state of the on state and the off state.
  • the liquid crystal mixture may be subjected to a defoaming treatment before the liquid crystal mixture is added to the array substrate.
  • the content of the ultraviolet polymerizable monomer affects the driving voltage (Vop) voltage.
  • the blue phase liquid crystal is a blue phase liquid crystal prepared by a positive nematic liquid crystal and a chiral compound, wherein the mass percentage of the positive nematic liquid crystal is 95% to 98%, and the mass percentage of the chiral compound The content is 2% to 5%.
  • the scope of the present invention is not limited to the specific examples of the nematic liquid crystal described above, and other commercially available nematic liquid crystals and chiral compounds which are available in the art may be employed.
  • Fig. 2d is a polarizing microscope photograph of a mixture of a blue phase liquid crystal and an ultraviolet polymerizable monomer. As can be seen from Fig. 2d, the texture of the blue phase liquid crystal is a distinct lattice morphology.
  • step S102 Aligning the array substrate and the color filter substrate with the package comprises: coating the sealant on the color filter substrate; and aligning the array substrate and the color filter substrate under vacuum.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the ADS display mode liquid crystal panel before being energized by using a blue phase liquid crystal.
  • the liquid crystal panel includes: a color filter substrate 301, a planar alignment layer 302 disposed on the color filter substrate, The blue phase liquid crystal 303, the polymer network 304, the planar alignment layer 305 disposed on the array substrate, and the array substrate include: a common electrode 306, an insulating layer 307, a pixel electrode 308, and a glass substrate 309.

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Abstract

公开了一种液晶面板的制作方法及液晶混合物、液晶面板。该液晶面板的制作方法包括：混合蓝相液晶、紫外可聚合单体和光引发剂形成液晶混合物；将所述液晶混合物添加到第一基板上，将所述第一基板和第二基板对盒；通过紫外光辐照后所述对盒后的第一基板和第二基板形成液晶面板。

Description

液晶面板制作方法及液晶混合物、 液晶面板 技术领域
本发明的实施例涉及一种液晶面板制作方法及液晶混合物、 液晶面板。 背景技术
目前， 向列相液晶广泛应用于各种显示领域中， 从手机到电视的液晶显 示器。 向列相液晶分子的刚性部分之间基本相互平行排列， 但是其质心位置 无序， 不形成层状结构， 由此液晶分子能上下、 左右、 前后滑动。 这样液晶 由于液晶分子自身的特性，在电场作用下， 液晶分子吸电基团受到电场响应， 分子会发生转动。 这种排列方式是相列液晶显示的机理。
向列相液晶又分为正性向列相液晶和负性向列相液晶。 当吸电基团在棒 状液晶分子长轴一端时， 介电常数 Δε大于 0, 液晶呈正性； 当吸电基团在棒 状液晶分子短轴方向时， Δε小于 0, 液晶呈负性。 在电场的作用下， 正性液 晶和负性液晶均会受电场的影响发生旋转， 正性液晶分子受电场作用时， 液 晶分子长轴方向沿电场切向的方向发生排列； 不同的， 负性液晶分子短轴方 向沿电场方向发生排列。
利用这种液晶的特性，正性液晶多用于 TN( twisted nematic,扭曲向列）、
IPS ( In-Plane Switching, 平面转换）等显示模式中， 负性液晶则用在 MVA ( Multi-domain vertical alignment, 多象限垂直配向） 等模式中。 前者对基板 需要进行平面取向处理， 后者则需要对液晶面板进行垂直取向处理。
蓝相液晶也是液晶的一种存在方式， 它是由胆甾相液晶形成的。 蓝相液 晶是一种立方晶格结构， 在这个状态下， 在液晶显示中可以呈暗场状态。 利 用这种光开关的作用， 能够进行液晶显示。
但目前， 蓝相液晶的自身特性使得其可应用范围较窄。 例如， 蓝相液晶 良好地应用于 ADS ( advanced super display switchin 高级超维场转换， 也称为多维电场型）模式中。 发明内容
本发明实施例提供一种液晶面板制作方法及液晶混合物、 液晶面板， 以 实现通过蓝相液晶进行 ADS显示。
本发明的一个方面提供了一种液晶面板制作方法， 包括： 混合蓝相液晶、 紫外可聚合单体和光引发剂形成液晶混合物； 将所述液晶混合物添加到第一 基板上， 将所述第一基板和第二基板对盒； 通过紫外光辐照所述对盒后的第 一基板和第二基板， 形成液晶面板。
本发明的另一个方面提供了一种液晶混合物， 包括： 质量百分含量为 90%~98%的蓝相液晶、 质量百分含量为 1%~9%的紫外可聚合单体以及质量 百分含量为 0.1%~1%的光引发剂。
本发明的再一个方面提供了一种液晶面板， 通过本发明实施例提供的液 晶面板制作方法制作。
本发明的再一个方面提供了一种液晶面板， 包括： 第一基板、 第二基板 以及密封在所述第一基板和第二基板中间的液晶混合物， 其中， 所述液晶混 合物通过混合蓝相液晶、 紫外可聚合单体和光引发剂形成。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地， 下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。
图 1为本发明实施例提供的液晶面板制作方法流程图；
图 2a为本发明实施例提供的正性向列相液晶的分子式示意图； 图 2b本发明实施例提供的手性化合物的分子式示意图；
图 2c本发明实施例提供的紫外可聚合单体的分子式示意图；
图 2d本发明实施例提供的蓝相液晶和紫外可聚合单体混配后的偏光显 微镜照片；
图 3为本发明实施例提供的液晶面板通电前结构示意图；
图 4为本发明实施例提供的液晶面板通电后结构示意图；
图 5 为本发明实施例提供的液晶面板的液晶综合测试仪测试结果示意 图； 图 6为本发明实施例提供的液晶面板结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图， 对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。 显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
除非另作定义， 此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领 域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。 本发明专利申奇说明书以及权 利要求书中使用的 "第一" 、 "第二" 以及类似的词语并不表示任何顺序、 数量或者重要性， 而只是用来区分不同的组成部分。 同样， "一个" 、 "一" 或 "该" 等类似词语也不表示数量限制， 而是表示存在至少一个。 "包括" 或者 "包含" 等类似的词语意指出现在 "包括" 或者 "包含" 前面的元件或 者物件涵盖出现在 "包括"或者 "包含"后面列举的元件或者物件及其等同， 并不排除其他元件或者物件。 "连接" 或者 "相连" 等类似的词语并非限定 于物理的或者机械的连接， 而是可以包括电性的连接， 不管是直接的还是间 接的。 "上" 、 "下" 、 "左" 、 "右" 等仅用于表示相对位置关系， 当被 描述对象的绝对位置改变后， 则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明实施例提供一种液晶面板制作方法及液晶混合物、 液晶面板， 通 过蓝相液晶、 紫外可聚合单体和光引发剂混合而成的混合物作为液晶面板中 子网絡， 在显示工作温度范围内， 通过高分子网络锚定作用稳定蓝相液晶， 在 ADS 显示模式中， 电场呈边缘场分布， 在关态时， 由于蓝相液晶呈立方 晶格结构存在， 通电前呈暗场， 在通电以后， 由于 ADS 特有的边缘电场分 布， 蓝相液晶立方晶格排列被破坏， 液晶分子按照电场方向发生偏转， 从而 能进行正常液晶显示。 在开态和关态交替过程中， 蓝相液晶能够实现光开关 的作用， 从而实现通过蓝相液晶进行 ADS显示。
如图 1所示， 本发明实施例提供的液晶面板制作方法， 包括：
步骤 S101、混合蓝相液晶、紫外可聚合单体和光引发剂形成液晶混合物； 步骤 S 102、将液晶混合物添加到第一基板上， 将第一基板和第二基板对 置形成液晶盒；
步驟 S103、通过紫外光辐照对盒后的第一基板和第二基板， 形成液晶面 板。
第一基板可以为阵列羞 4反，第二基板可以为彩膜基板， 以下各实施例中， 以第一基板为阵列基板、 第二基板为彩膜基板为例进行具体说明。
较佳的， 该液晶面板为多维电场 （ADS )型液晶显示面板。
蓝相液晶是液晶分子的一种存在方式， 它具有排列成立方晶格结构的特 点， 通过这种液晶特性， 能够将其应用到显示当中。 蓝相液晶可以通过本领 域技术人员所知道的任何方法制得， 不限于本申请中给出的制备方法， 任何 方法制得的蓝相液晶应用于本技术方案都能够解决所要解决的技术问题。
将紫外可聚合单体、 光引发剂和蓝相液晶进行混合后， 将液晶混合物添 加到彩膜（CF )基板和列阵（TFT )基板中间， 通过紫外聚合的方法使紫外 可聚合单体发生聚合生成高分子网络， 在显示工作温度范围内， 通过高分子 网络锚定作用稳定蓝相液晶。
在 ADS 显示模式中， 电场呈边缘场分布， 在关态时， 由于蓝相液晶呈 立方晶格结构存在， 通电前呈暗场； 在通电以后， 由于 ADS 特有的边缘电 场分布， 蓝相液晶立方晶格排列被破坏， 液晶分子按照电场方向发生偏转， 从而能进行正常液晶显示。 在开态和关态交替过程中， 蓝相液晶能够实现光 开关的作用。
进一步， 为了提高产品良率， 防止液晶混合物中出现气泡， 可以在将液 晶混合物添加到阵列基板上前， 将液晶混合物进行脱泡处理。
例如， 通常， 脱泡处理的时间为 1〜3小时， 也可以根据实际情况进行相 应的调整。
例如， 本发明实施例中的液晶混合物可以包括： 质量百分含量为
90%~98%的蓝相液晶、 质量百分含量为 1%~9%的紫外可聚合单体以及质量 百分含量为 0.1%~1%的光引发剂。
紫外可聚合单体的含量会影响驱动电压 （Vop ) 电压， 紫外可聚合单体 的含量越高， 高分子网絡越密， Vop越大； 紫外可聚合单体的含量越低， 高 分子网络越稀疏， Vop电压越小。 例如， 蓝相液晶为通过正性向列相液晶和手性化合物制备而成的蓝相液 晶， 其中， 正性向列相液晶的质量百分含量为 95%~98%, 手性化合物的质量 百分含量为 2%~5%。
例如， 正性向列相液晶的分子式如图 2a所示， 其中， n=3, 4, 5, 6, 7, 8; 手性化合物的分子式如图 2b所示。
但是， 本发明的范围不限于上述向列相液晶的具体示例， 而可以采用本 领域其他可获得的正性向列相液晶和手性化合物。
紫外可聚合单体为具有液晶性且端基含有双键的紫外可聚合单体， 这种 紫外可聚合单体自身具有液晶性， 端基含有双键， 可以更好的溶解到液晶分 子中。
例如， 紫外可聚合单体可以为： 1 , 4-双 (4-(6， -丙烯氧基己氧基)苯甲酰 )-2-曱苯， 该紫外可聚合单体的分子式如图 2c所示。
但是， 本发明的范围不限于上述紫外可聚合单体的具体示例， 而可以采 用本领域其他可获得的紫外可聚合单体。
图 2d是蓝相液晶和紫外可聚合单体混配后的偏光显微镜照片， 由图 2d 中可以看出， 蓝相液晶的织构是明显的晶格形貌。
通常情况下， 进行阵列基板和彩膜基板对置以形成液晶盒（对盒） 时， 需要通过封框胶进行， 封框胶通常涂覆在彩膜基板上， 此时， 在步骤 S102 中， 将阵列基板和彩膜基板对盒， 包括： 在彩膜基板上涂覆封框胶； 在真空 条件下将阵列基板和彩膜基板对盒。
对盒后， 可以进一步加热对盒后的液晶面板， 进行加热可以使得封框胶 进行热聚合， 热聚合的目的是使封框胶中的热聚合单体发生聚合， 从而使彩 膜基板和列阵基板进行粘结。
步驟 S103 中， 通过紫外光辐照对盒后的阵列基板和彩膜基板， 包括： 通过 l~80mW/cm2的紫外光辐照对盒后的阵列基板和彩膜基板 10-200分钟。
紫外可聚合单体在紫外光辐照下进行聚合， 生成的高分子网络对周边小 分子液晶起锚定作用，在聚合过程中，封框胶中的紫外聚合单体也发生聚合， 防止液晶向封框胶中进行扩散。
较佳的， 图 3为利用蓝相液晶制作 ADS显示模式液晶面板通电前原理 图， 该液晶面板包括： 彩膜基板 301、 设置在彩膜基板上的平面取向层 302、 蓝相液晶 303、 高分子网络 304、 设置在阵列基板上的平面取向层 305、 阵列 基板包括： 公共电极 306、 绝缘层 307、 像素电极 308以及玻璃基板 309。
图 4是对液晶面板施加电场后的原理图。 从图 4中可以看出， 列阵基板 采用多维电场型显示模式， 电场呈边缘场分布， 通电后， 蓝相液晶晶格结构 被破坏， 液晶分子此时发生了旋转。 当 去电场后， 由于高分子网络对液晶 分子具有锚定作用， 液晶分子又会恢复通电前的蓝相排列状态。 通过电场开 态和关态作用， 液晶分子可以发生旋转或恢复， 从而达到液晶显示的作用。
在制作液晶面板时， 可以首先将蓝相液晶、 紫外可聚合单体和光引发剂 按照一定比例进行搅拌， 在搅拌过程中进行避光操作较佳， 从而可防止搅拌 过程中， 紫外可聚合单体被紫外光照射到。 搅拌后， 则将液晶混合物放置到 脱泡机中进行脱泡处理。 在彩膜基板和列阵基板上涂覆平行取向剂后， 将液 晶混合物滴加到列阵基板上， 将封框胶涂覆到彩膜基板上， 利用真空对盒的 方法将列阵基板和彩膜基板进行真空对盒。 将对盒后的液晶面板进行紫外光 辐照， 在这个过程中， 可聚合单体发生聚合， 同时， 封框胶中的紫外可聚合 单体也发生聚合。 紫外可聚合单体的作用是通过高分子网絡锚定蓝相液晶晶 格结构。 随后进行加热处理， 加热的目的是使封框胶中的热聚合单体发生聚 合， 最后对液晶盒进行检测。
图 5是通过液晶综合测试仪对本发明实施例提供的液晶面板测试， 测出 的 V-T曲线。由于液晶面板内部高分子网络锚定的作用，驱动电压相对较大， Vop接近 10.5 V, 在施加电压的过程中， 液晶面板的透过率会随电压增加而 增大， 在经过峰值后会稍微减小， 最大透过率接近 8%。 在降压过程中， 透 过率降低。
本发明实施例还相应提供一种液晶混合物， 其包括： 质量百分含量为 90%~98%的蓝相液晶、 质量百分含量为 1%~9%的紫外可聚合单体以及质量 百分含量为 0.1%~1%的光引发剂。
例如， 蓝相液晶为通过正性向列相液晶和手性化合物制备而成的蓝相液 晶， 其中， 正性向列相液晶的质量百分含量为 95%~98%， 手性化合物的质量 百分含量为 2%~5%。
例如，紫外可聚合单体为具有液晶性且端基含有双键的紫外可聚合单体。 进一步， 例如， 紫外可聚合单体可以为： 1 , 4-双 (4-(6， -丙婦氧基己氧 基)苯曱酰氧基) -2-曱苯。
本发明实施例还提供了一种液晶面板， 该液晶面板通过上述本发明实施 例提供的方法制作而成。
本发明实施例还提供一种液晶面板，如图 6所示，其包括：第一基板 601、 第二基板 602 以及密封在第一基板 601 和第二基板 602 中间的液晶混合物 603;所述液晶混合物 603通过混合蓝相液晶、紫外可聚合单体和光引发剂形 成。
例如， 第一基板 601为阵列基板， 第二基板 602为彩膜基板。
本发明实施例所提供的方法、 液晶化合物以及液晶面板， 可以为应用于 各类显示器件或带有显示功能的产品或部件， 包括但不限于： 液晶面板、 电 子纸、 OLED面板、 手机、 平板电脑、 电视机、 显示器、 笔记本电脑、 数码 相框、 导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

权利要求书
1、 一种液晶面板制作方法， 包括：
混合蓝相液晶、 紫外可聚合单体和光引发剂形成液晶混合物；
将所述液晶混合物添加到第一基板上，将所述第一基板和第二基板对盒； 通过紫外光辐照所述对盒后的第一基板和第二基板， 形成液晶面板。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述混合蓝相液晶、 紫外可聚合单 体和光引发剂形成液晶混合物后， 所述将所述液晶混合物添加到第一基板上 前， 还包括二
将所述液晶混合物进行脱泡处理。
3、如权利要求 2所述的方法， 其中， 所述将所述液晶混合物进行脱泡处 理， 包括：
将所述液晶混合物进行 1-3小时的脱泡处理。
4、如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述将所述液晶混合物添加到第一 基板上， 包括：
将所述液晶混合物滴加到第一基板上。
5、如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述将所述第一基板和第二基板对 盒， 包括：
在第二基板上涂覆封框胶；
在真空条件下将所述第一基板和第二基板对盒。
6、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述液晶混合物包括： 质量百分含 量为 90%~98%的蓝相液晶、 质量百分含量为 1%~9%的紫外可聚合单体以及 质量百分含量为 0.1%~1%的光引发剂。
7、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述蓝相液晶为： 通过正性向列相 液晶和手性化合物制备而成的蓝相液晶， 其中， 正性向列相液晶的质量百分 含量为 95%~98%， 手性化合物的质量百分含量为 2%~5%。
8、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述紫外可聚合单体为： 具有液晶 性且端基含有双键的紫外可聚合单体。
9、 如权利要求 8所述的方法， 其中， 所述紫外可聚合单体为： 1 , 4-双 (4-(6' -丙烯 己 tt)苯曱酰 tt 2-曱苯。
10、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述通过紫外光辐照所述对盒后 的第一基板和第二基板， 包括： 通过 l~80mW/cm2的紫外光辐照所述对盒后 的第一基板和第二基板 10-200分钟。
11、如权利要求 1-10任一所述的方法，其中，所述第一基板为阵列基板， 所述第二基板为彩膜基板。
12、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述液晶面板为多维电场型液晶 显示面板。
13、 一种液晶混合物， 包括： 质量百分含量为 90%~98%的蓝相液晶、 质 量百分含量为 1%~9%的紫外可聚合单体以及质量百分含量为 0.1%~1%的光 引发剂。
14、 如权利要求 13所述的液晶混合物， 其中， 所述蓝相液晶为： 通过正 性向列相液晶和手性化合物制备而成的蓝相液晶， 其中， 正性向列相液晶的 质量百分含量为 95%〜98%, 手性化合物的质量百分含量为 2%〜5%。
15、 如权利要求 13所述的液晶混合物， 其中， 所述紫外可聚合单体为： 具有液晶性且端基含有双键的紫外可聚合单体。
16、 如权利要求 15所述的液晶混合物， 其中， 所述紫外可聚合单体为： 1 , 4-双 (4-(6， -丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基) -2-甲苯。
17、 一种液晶面板， 通过如权利要求 1-12任一所述的方法制作。
18、 一种液晶面板， 包括： 第一基板、 第二基板以及密封在所述第一基 板和第二基板中间的液晶混合物，其中，所述液晶混合物通过混合蓝相液晶、 紫外可聚合单体和光引发剂形成。
19、 如权利要求 18所述的液晶面板， 其中， 所述第一基板为阵列基板， 所述第二基板为彩膜基板。
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