液晶聚合物组分、液晶显示装置及其制造方法
【专利摘要】本发明公开一种液晶聚合物组分、液晶显示装置及其制造方法。所述液晶聚合物组分包括液晶、丙烯酸单体和光引发剂，所述丙烯酸单体包括：包括循环环的丙烯酸单体组(A)和包括链结构或环己醇的丙烯酸单体组(B)。
【专利说明】液晶聚合物组分、液晶显示装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及一种液晶显示0XD)装置，尤其涉及一种通过提高障壁 (或称为"挡肋"，barrier rib)的粘结强度能够防止由于液晶单元间隙的变化导致的缺陷 并提高可靠性的液晶聚合物组分、包括该液晶聚合物组分的液晶显示（LCD)装置及其制造 方法。
【背景技术】
[0002] 信息导向社会的发展增加了对各种形式的显示装置的需求，近来，已研究了各种 平板显示装置，如液晶显示（LCD)装置、等离子体显示面板（PDP)、有机发光显示器（0LED) 等，其中一些显示装置已被用作各种设备中的显示装置。
[0003] 在这些显示装置之中，通常使用具有图像质量出色、轻薄并且耗电量少等优点的 LCD装置，且LCD装置已被不同地发展作为接收并显示广播信号的电视和计算机的显示器、 以及用于诸如笔记本电脑的显示器这样的便携性目的。
[0004] 一般的IXD装置包括形成有TFT和电极的薄膜晶体管（TFT)阵列基板、形成有R， G和B滤色器的滤色器基板、以及注入在两个基板之间的液晶层。在LCD装置中，液晶层的 液晶通过电极之间的电场进行取向，可通过根据液晶的取向程度调整透过液晶层的光量来 显示图像。形成障壁以便保持预定间隔，在预定间隔中，在LCD装置的TFT阵列基板与滤色 器阵列基板之间形成液晶层。在TFT阵列基板制造工艺过程中障壁被固定地形成为具有预 定高度的柱状。
[0005] 近来，基板的材料已从玻璃变为塑料。然而，在塑料基板的情形中，会出现由于液 晶聚集在一侧而不能保持液晶的单元间隙且密封剂破裂等问题。与玻璃不同，塑料基板具 有较低刚性，需要保持上、下板并防止液晶聚集的壁，但当前的结构缺少解决此问题的能 力。
【发明内容】
[0006] 本发明的实施方式提供了一种能保持液晶单元间隙并能解决诸如密封剂破裂等 这样的问题的液晶聚合物组分、包括该液晶聚合物组分的液晶显示（LCD)装置及其制造方 法。
[0007] 在一个方面中，提供一种液晶聚合物组分，包括液晶、丙烯酸单体和光引发剂，所 述丙烯酸单体包括：包括循环环的丙烯酸单体组（A)和包括链结构或环己醇的丙烯酸单体 组⑶。
[0008] 在另一个方面中，提供一种液晶显示装置，包括夹在薄膜晶体管（TFT)阵列基板 与滤色器阵列基板之间的液晶层，所述液晶显示装置包括设置在所述液晶层内并支撑所述 TFT阵列基板和所述滤色器阵列基板的障壁，其中通过固化上述液晶聚合物组分的丙烯酸 单体形成所述障壁。
[0009] 在又一个方面中，提供一种制造液晶显示装置的方法，所述方法包括：通过附接薄 膜晶体管（TFT)阵列基板和滤色器阵列基板形成单元；向所述单元中注入液晶聚合物组 分，所述液晶聚合物组分包括液晶、丙烯酸单体和光引发剂，所述丙烯酸单体包括：包括循 环环的丙烯酸单体组（A)和包括链结构或环己醇的丙烯酸单体组（B);和向所述单元照射 UV光以固化所述丙烯酸单体，以便形成障壁。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发 明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
[0011] 图1到5是图解根据本发明实施方式的具有各种结构的液晶显示（LCD)装置的示 图；
[0012] 图6A到6F是图解根据本发明实施方式的用于制造液晶显示（IXD)装置的方法的 顺序工艺的示图；
[0013] 图7A到7D是根据本发明实施方式1通过使用丙烯酸异癸酯和丙烯酸异冰片酯形 成的障壁的图像；
[0014] 图8A到8D是根据本发明实施方式1通过使用3, 3, 5三甲基环己醇丙烯酸酯和丙 烯酸异冰片酯形成的障壁的图像；
[0015] 图9A到9D是根据本发明实施方式1通过使用丙烯酸辛癸酯和丙烯酸异冰片酯形 成的障壁的图像；
[0016] 图10A到10D是根据本发明实施方式1通过使用丙烯酸十三烷基酯和丙烯酸异冰 片酯形成的障壁的图像；
[0017] 图11A到11D是根据本发明实施方式1通过使用丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸异 冰片酯形成的障壁的图像；
[0018] 图12A和12B是根据本发明实施方式2形成的障壁的图像；
[0019] 图13A和13B是图解根据本发明实施方式3的残留单体含量的图表；
[0020] 图14A和14B是根据本发明实施方式3以UV曝光温度（加热板温度）形成的障 壁的（分别在白驱动和黑驱动情况下的）图像；
[0021] 图15A到15C是根据本发明实施方式3分别以35°C，45°C和55°C的UV曝光温度 形成的障壁的图像；
[0022] 图16是图解根据本发明实施方式3分别在35°C，45°C和55°C的UV曝光温度时测 量的障壁的模量（modulus)的曲线图；
[0023] 图17A到17C是根据本发明实施方式4在第一 UV光照射之后、在室温放置并随后 进行第二UV光照射的障壁的图像；
[0024] 图18A和18B是根据实施方式4在第一 UV光照射之后随后进行第二UV光照射的 障壁的图像；
[0025] 图19A到19C是图解根据本发明实施方式5紧接在UV照射之后的液晶层和在UV 照射之后三小时的液晶层的图像；
[0026] 图20是图解根据本发明实施方式6,基于第二UV光照射的条件，液晶层的残留单 体含量的曲线图；
[0027] 图21A到21E是图解根据本发明实施方式7的粘结强度的测试结果的曲线图，其 中示出了位置（mm)与应力（力/宽度）（N)的相对关系；以及
[0028] 图22A到22D是根据本发明实施方式8制造的IXD装置的障壁的图像。
【具体实施方式】
[0029] 现在将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。尽 可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。请注意，如果确定公知 技术会误导本发明的实施方式，则将省略对此公知技术的详细描述。
[0030] 根据本发明实施方式的液晶聚合物组分包括液晶、丙烯酸单体和光引发剂，丙烯 酸单体包括：包括循环环（cyclic ring)的丙烯酸单体组A和包括链结构或环己醇的丙烯 酸单体组B。
[0031] 向列型、近晶型或胆留型液晶可用作根据本发明实施方式的液晶聚合物组分中使 用的液晶，液晶的类型没有特别限制。
[0032] 根据本发明实施方式的丙烯酸单体包括：包括循环环的丙烯酸单体组A和包括链 结构或环己醇的丙烯酸单体组B。在此，包括循环环的丙烯酸单体组A包括：丙烯酸异冰片 酯或甲基丙烯酸异冰片酯。包括循环环的丙烯酸单体组A被较晚固化，以便提供障壁的刚 性。
[0033]
【权利要求】
1. 一种液晶聚合物组分，包括： 液晶； 丙烯酸单体，该丙烯酸单体包括：包括循环环的丙烯酸单体组（A)和包括链结构或环 己醇的丙烯酸单体组（B);和 光引发剂。
2. 根据权利要求1所述的液晶聚合物组分，其中包括循环环的丙烯酸单体组（A)为丙 烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯。
3. 根据权利要求1所述的液晶聚合物组分，其中包括链结构的丙烯酸单体组（B)为选 自2-甲基庚基丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸辛癸酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸2-乙基 己酯和丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
4. 根据权利要求1所述的液晶聚合物组分，其中包括环己醇的丙烯酸单体组（B)为 3, 3, 5三甲基环己醇丙烯酸酯。
5. 根据权利要求1所述的液晶聚合物组分，其中所述液晶与所述丙烯酸单体之间的含 量比为8 :2到9 :1。
6. 根据权利要求5所述的液晶聚合物组分，其中在所述丙烯酸单体中，包括循环环的 丙烯酸单体组（A)与包括链结构或环己醇的丙烯酸单体组（B)之间的含量比为8 :2到9 : 1〇
7. 根据权利要求6所述的液晶聚合物组分，其中所述丙烯酸单体与所述光引发剂之间 的含量比为7:3到9:1。
8. 根据权利要求1所述的液晶聚合物组分，所述光引发剂为选自2-苯甲基-2-二 甲氨基-1-(4-吗啉基苯基）_ 丁酮-1、苯基双（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）-氧化膦、双 (η 5-2, 4-环戊二烯-1-基）-双（2, 6-二氟代-3- (1H-批咯-1-基）-苯基）钦、双 (2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）-苯基氧化膦、2-二甲氨基-2-(4-甲基-苯甲基）-1-(4-吗 啉-4-基-苯基）-丁 -1-酮、2-羟基-l-[4-(2-羟乙氧基）苯基]-2-甲基-1-丙酮、 1-[9_乙基-6-(2-甲基苯甲酰基）-9H-咔唑-3-基]-1，1-(0-乙酰基肟）、1_羟基-环 己基-苯基-酮、氧-苯基-乙酸2-[2氧代-2苯基-乙醜氧基-乙氧基]-乙酯、2-甲 基-1-[4-(甲硫基）苯基]-2-(4-吗啉基）-1-丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化 膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、以及2, 2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮中的 任一种。
9. 一种液晶显示装置，包括夹在薄膜晶体管（TFT)阵列基板与滤色器阵列基板之间的 液晶层，所述液晶显示装置包括： 设置在所述液晶层内并支撑所述TFT阵列基板和所述滤色器阵列基板的障壁， 其中通过固化根据权利要求1到8所述的液晶聚合物组分的丙烯酸单体形成所述障 壁。
10. 根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中所述TFT阵列基板包括： 保护TFT的有机绝缘层； 设置在所述有机绝缘层上的像素电极； 设置在所述像素电极上的钝化层；和 设置在所述钝化层上的公共电极。
11. 根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述障壁被设置成填充形成于所述钝 化层中的至少一个凹部。
12. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中所述滤色器阵列基板包括覆盖黑矩阵 和滤色器的涂覆层， 其中所述障壁被设置成填充形成于所述涂覆层中的至少一个凹部。
13. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中在所述钝化层中形成的至少一个凹部 被设置成与栅极线对应。
14. 一种制造液晶显示装置的方法，所述方法包括： 通过附接薄膜晶体管（TFT)阵列基板和滤色器阵列基板形成单元； 向所述单元中注入液晶聚合物组分，所述液晶聚合物组分包括液晶、丙烯酸单体和光 引发剂，所述丙烯酸单体包括：包括循环环的丙烯酸单体组（A)和包括链结构或环己醇的 丙烯酸单体组（B);和 向所述单元照射UV光以固化所述丙烯酸单体，以便形成障壁。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中向所述单元照射UV包括第一UV照射工艺、室温 放置工艺和第二UV照射工艺。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中在所述第一 UV照射工艺中，照明强度的范围从 lmW到20mW，UV照射的持续时间范围从5分钟到60分钟。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中在所述室温放置工艺中，所述单元被放置60分 钟到200分钟。
18. 根据权利要求15所述的方法，其中在所述第二UV照射工艺中，照明强度的范围从 50mW到1500mW，UV照射的持续时间范围从1分钟到20分钟。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中在所述第二UV照射工艺中，温度为60°C或更 低。
20. 根据权利要求14所述的方法，其中形成所述TFT阵列基板包括： 在下基板上形成TFT ; 在所述TFT上形成有机绝缘层； 将所述有机绝缘层图案化，以形成接触孔和至少一个第一凹部； 在所述有机绝缘层上形成像素电极； 在所述有机绝缘层和所述像素电极上形成钝化层，以形成与所述至少一个第一凹部对 应的至少一个第二凹部；和 在所述钝化层上形成公共电极。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中所述障壁被设置成填充形成于所述钝化层中的 至少一个第二凹部。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中形成所述滤色器阵列基板包括： 在上基板上形成黑矩阵和滤色器； 在所述黑矩阵和滤色器上形成涂覆层；和 将所述涂覆层图案化，以形成至少一个第三凹部。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中所述障壁被设置成填充形成于所述涂覆层中的 至少一个第三凹部。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述至少一个第一凹部和所述至少一个第二凹 部被设置成与栅极线对应。
【文档编号】G02F1/1333GK104252066SQ201410290257
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】崔元镇, 蔡基成, 申东天, 金镇璂, 孙惠善, 张世镇 申请人:乐金显示有限公司