配向膜材料及液晶显示面板的制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种配向膜材料及液晶显示面板的制作方法。

背景技术：

随着显示技术的发展，液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。

现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。通常液晶显示面板由彩膜(colorfilter，cf)基板、薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)阵列基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(liquidcrystal，lc)及密封胶框(sealant)组成。

在液晶显示面板中，液晶显示响应时间主要包括开启相应时间(ton)和关闭响应时间(toff)两部分，其中ton除了受到液晶材料本身特性的影响外，还与电场强度有关，而toff更多的时候与液晶材料本身的特性息息相关，关于toff具体如下的计算公式：toff＝γd/2w；其中γ指的是液晶旋转粘度，d指的是液晶显示面板的盒厚，w指的液晶从基板获得的表面能，当γ和d已经无法调整的时候，我们可以增加液晶从基板获得的表面能以降低toff，达到液晶显示器快速响应的目的。

而为了增加液晶从基板获得的表面能，需要在基板表面引入大量的刚性基团，因此现有技术提出了一种在配向膜(一般为聚酰亚胺(polyimide，pi)膜)中加入反应性单体的技术方案，具体为：在配向膜材料中加入反应性单体(reactivemonmers，rms)，经过紫外(ultraviolet，uv)光照射后，反应性单体在配向膜上形成聚合物网络，达到增加液晶从基板获得的表面能的目的，但方法是在液晶成盒后再进行uv光照的，容易破坏液晶分子，导致残像出现，同时反应不完全的反应性单体会残留到液晶层中，且在进行uv光照时需要向液晶分子施加电压使其旋转，制作过程十分繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种配向膜材料，能够改善配向膜的品质，提升液晶显示面板的响应速度。

本发明的目的还在于提供一种液晶显示面板的制作方法，能够改善配向膜的品质，提升液晶显示面板的响应速度。

为实现上述目的，本发明提供了一种配向膜材料，包括：光敏性反应单体、光敏性聚酰亚胺及溶剂，所述光敏性反应单体的反应波长为第一波长，所述光敏性聚酰亚胺的反应波长为第二波长，所述第一波长大于所述第二波长。

所述第一波长为340～400nm，所述第二波长为250～320nm。

所述光敏性反应单体具有式1至式4中的一种所示的结构：

其中，p表示聚合性基团，所述聚合性基团具有式5至式7中的一种所示的结构，n等于1、2或3；

l为氟基团、氯基团、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基中的一个或多个-ch2-基团被苯基、环烷基、-o-、-conh-、-coo-、-o-co-、-coo-或-ch＝ch-基团所取代后得到的第一基团、或者具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基或第一基团中的一个或多个氢原子被氟或氯原子取代后得到的第二基团。。

所述光敏性聚酰亚胺具有如式8所示的结构：

其中，x为正整数。

所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜和二氯甲烷的一种或多种的组合。

本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，包括如下步骤：

步骤s1、提供配向膜材料，所述配向膜材料包括：光敏性反应单体、光敏性聚酰亚胺及溶剂，所述光敏性反应单体的反应波长为第一波长，所述光敏性聚酰亚胺的反应波长为第二波长，所述第一波长大于所述第二波长；

步骤s2、提供第一基板和第二基板，将所述配向膜材料涂布到所述第一基板和第二基板上；

步骤s3、以第一波长对第一基板和第二基板上的配向膜材料进行第一次uv光照射，使得所述光敏性反应单体聚合，形成位于分别位于所述第一基板及第二基板上的第一聚合物层和第二聚合物层；

步骤s4、对第一基板和第二基板上的配向膜材料进行烘烤，使得配向膜材料中的溶剂挥发，形成位于所述第一基板和第一聚合物层之间的第一聚酰亚胺层及位于所述第二基板和第二聚合物层之间的第二聚酰亚胺层；

步骤s5、以第二波长对第一基板和第二基板上的配向膜材料进行第二次uv光照射，使得所述第一聚酰亚胺层和第二聚酰亚胺层定向排列，形成位于所述第一基板及第二基板上的第一配向膜和第二配向膜；

步骤s6、在所述第一基板或第二基板上滴加液晶，并将所述第一基板与所述第二基板对组成盒，得到所述液晶显示面板，所述液晶显示面板中的液晶随着所述第一聚酰亚胺层和第二聚酰亚胺层定向排列形成预定的预倾角。

所述第一波长为340～400nm，所述第二波长为250～320nm。

所述光敏性反应单体具有式1至式4中的一种所示的结构：

其中，p表示聚合性基团，所述聚合性基团具有式5至式7中的一种所示的结构，n等于1、2或3；

l为氟基团、氯基团、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基中的一个或多个-ch2-基团被苯基、环烷基、-o-、-conh-、-coo-、-o-co-、-coo-或-ch＝ch-基团所取代后得到的第一基团、或者具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基或第一基团中的一个或多个氢原子被氟或氯原子取代后得到的第二基团。

所述光敏性聚酰亚胺具有如式8所示的结构：

其中，x为正整数。

所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜和二氯甲烷的一种或多种的组合。

本发明的有益效果：本发明提供一种配向膜材料，包括：光敏性反应单体、光敏性聚酰亚胺及溶剂，所述光敏性反应单体的反应波长为第一波长，所述光敏性聚酰亚胺的反应波长为第二波长，所述第一波长大于所述第二波长，可通过两次不同波长的uv光照射，制备得到包含聚合物层及能够使得液晶分子形成预倾角的定向排列的聚酰亚胺层的配向膜，从而优化配向膜的制作过程，改善配向膜的品质，提升液晶显示面板的响应速度。本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，能够改善配向膜的品质，提升液晶显示面板的响应速度。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为采用本发明的液晶显示面板的制作方法的制作的液晶显示面板的示意图；

图2为本发明的液晶显示面板的制作方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

本发明提供一种配向膜材料，包括：光敏性反应单体、光敏性聚酰亚胺及溶剂，所述光敏性反应单体的反应波长为第一波长，所述光敏性聚酰亚胺的反应波长为第二波长，所述第一波长大于所述第二波长。

具体地，所述第一波长为340～400nm，所述第二波长为250～320nm，优选地，所述第一波长为360nm，第二波长为280nm。

具体地，所述光敏性反应单体具有式1至式4中的一种所示的结构：

其中，p表示聚合性基团，所述聚合性基团具有式5至式7中的一种所示的结构，n等于1、2或3；

l为氟基团、氯基团、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基中的一个或多个-ch2-基团被苯基、环烷基、-o-、-conh-、-coo-、-o-co-、-coo-或-ch＝ch-基团所取代后得到的第一基团、或者具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基或第一基团中的一个或多个氢原子被氟或氯原子取代后得到的第二基团。

优选地，所述光敏性聚酰亚胺具有如式8所示的结构：

其中，x为正整数。

具体地，所述溶剂为n-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜和二氯甲烷的一种或多种的组合。

具体实施时，所述配向膜材料可通过如下方法获得，首先，将光敏性聚酰亚胺溶解在溶剂中得到第一溶液，优选地，在所述第一溶液中光敏性聚酰亚胺与溶剂的质量比为3～4％:97～96％，接着，将光敏性反应单体溶解在第一溶液中，得到所述配向膜材料。优选地，所述光敏性反应单体在所述第一溶液中的质量分数为0.01～0.5％。

优选地，所述光敏性反应单体具有式9至式13中的一种所示的结构：

需要说明的是，本发明的配向膜材料可通过两次uv光照射形成配向膜，其中第一次uv光照射的波长为第一波长，作用为使得所述光敏性反应单体聚合形成聚合物层，以增加液晶从基板获得的表面能，第二次uv光照射的波长为第二波长，作用为使得聚酰亚胺层定向排列，当然为了形成所述聚酰亚胺层，在第一次uv光照射和第二次uv光照射之间还包括对所述配向膜材料进行烘烤，以使得所述溶剂挥发，形成所述聚酰亚胺层的步骤，通过上述配向膜材料制作配向膜，能够在液晶显示面板成盒前，形成聚合物层及能够使得液晶分子形成预倾角的定向排列的聚酰亚胺层，通过形成所述聚合物层能够增加液晶从基板获得的表面能，提升液晶响应速度，通过在在液晶显示面板成盒前完成uv光照，能够避免uv光照破坏液晶分子及避免反应单体残留在液晶层中导致残影，并且uv光照时无需施加电压使得液晶分子旋转。

优选地，所述预倾角为0.5～2°。

请参阅图2，本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，包括如下步骤：

步骤s1、提供配向膜材料，所述配向膜材料包括：光敏性反应单体、光敏性聚酰亚胺及溶剂，所述光敏性反应单体的反应波长为第一波长，所述光敏性聚酰亚胺的反应波长为第二波长，所述第一波长大于所述第二波长。

具体地，具体地，所述第一波长为340～400nm，所述第二波长为250～320nm，优选地，所述第一波长为360nm，第二波长为280nm。

具体地，所述光敏性反应单体具有式1至式4中的一种所示的结构：

其中，p表示聚合性基团，所述聚合性基团具有式5至式7中的一种所示的结构，n等于1、2或3；

l为氟基团、氯基团、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基、具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基中的一个或多个-ch2-基团被苯基、环烷基、-o-、-conh-、-coo-、-o-co-、-coo-或-ch＝ch-基团所取代后得到的第一基团、或者具有5～20个碳原子的直链或支链化的烷基或第一基团中的一个或多个氢原子被氟或氯原子取代后得到的第二基团。

优选地，所述光敏性聚酰亚胺具有如式8所示的结构：

其中，x为正整数。

具体地，所述溶剂为n-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜和二氯甲烷的一种或多种的组合。

优选地，所述光敏性反应单体具有式9至式13中的一种所示的结构：

具体实施时，所述配向膜材料可通过如下方法获得，首先，将光敏性聚酰亚胺溶解在溶剂中得到第一溶液，优选地，在所述第一溶液中光敏性聚酰亚胺与溶剂的质量比为3～4％:97～96％，接着，将光敏性反应单体溶解在第一溶液中，得到所述配向膜材料。优选地，所述光敏性反应单体在所述第一溶液中的质量分数为0.01～0.5％。

步骤s2、如图1所示，提供第一基板10和第二基板20，将所述配向膜材料涂布到所述第一基板10和第二基板20上。

具体地，所述第一基板10和第二基板20中的一个为tft基板，另一个为cf基板，所述tft基板上制备有tft阵列和像素电极等，所述cf基板上制备有彩色滤光片、黑色矩阵及公共电极等，当然，这并非对本发明的限制，根据需要所述彩色滤光片及黑色矩阵还可以制备在所述tft基板上。

步骤s3、以第一波长对第一基板10和第二基板20上的配向膜材料进行第一次uv光照射，使得所述光敏性反应单体聚合，形成位于分别位于所述第一基板10及第二基板20上的第一聚合物层31和第二聚合物层41。

具体地，所述第一聚合物层31和第二聚合物层41呈聚合物网络结构，能够增加液晶从基板获得的表面能，减小toff，提升液晶响应速度。

优选地，所述第一次uv光照的光照强度为60～80mw/cm2，照射时间为10～30min。

步骤s4、对第一基板10和第二基板20上的配向膜材料进行烘烤，使得配向膜材料中的溶剂挥发，形成位于所述第一基板10和第一聚合物层31之间的第一聚酰亚胺层32及位于所述第二基板20和第二聚合物层41之间的第二聚酰亚胺层42。

优选地，所述烘烤温度为150～200℃，烘烤时长为30min。

具体地，所述步骤s4中的第一聚酰亚胺层32和第二聚酰亚胺层42未经过定向排列。

步骤s5、以第二波长对第一基板10和第二基板20上的配向膜材料进行第二次uv光照射，使得所述第一聚酰亚胺层32和第二聚酰亚胺层42定向排列，形成位于所述第一基板10及第二基板20上的第一配向膜30和第二配向膜40。

具体地，所述步骤s5中，通过uv光照促使所述第一聚酰亚胺层32和第二聚酰亚胺层42中的光敏性聚酰亚胺反应，使得所述第一聚酰亚胺层32和第二聚酰亚胺层42定向排列，定向排列后的第一聚酰亚胺层32和第二聚酰亚胺层42能够使得液晶分子在其上形成预定的预倾角。

优选地，所述第二次uv光照的光照强度为60～80mw/cm2，照射时间为50～300s。

所述第一聚酰亚胺层32和第二聚酰亚胺层42在第二次uv光照下的反应过程如下：

步骤s6、在所述第一基板10或第二基板20上滴加液晶50，并将所述第一基板10与所述第二基板20对组成盒，得到所述液晶显示面板，所述液晶显示面板中的液晶50随着所述第一聚酰亚胺层41和第二聚酰亚胺层42定向排列形成预定的预倾角。

具体地，所述步骤s6中将所述第一基板10和第二基板20对组成盒的步骤，具体包括在所述第一基板10或第二基板20涂布密封胶和导电胶，接着真空环境下，将所述第一基板10和第二基板20贴合，最后使得密封胶固化，达到将所述第一基板10和第二基板20对组成盒的目的，所述密封胶固化的方法可选择热固或uv固化。所述步骤s6中通过液晶滴下式注入(onedropfill，odf)工艺滴加液晶。

优选地，所述预倾角为0.5～2°。

综上所述，本发明提供一种配向膜材料，包括：光敏性反应单体、光敏性聚酰亚胺及溶剂，所述光敏性反应单体的反应波长为第一波长，所述光敏性聚酰亚胺的反应波长为第二波长，所述第一波长大于所述第二波长，可通过两次不同波长的uv光照射，制备得到包含聚合物层及能够使得液晶分子形成预倾角的定向排列的聚酰亚胺层的配向膜，从而优化配向膜的制作过程，改善配向膜的品质，提升液晶显示面板的响应速度。本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，在液晶成盒前进行uv光照，避免出现因在液晶成盒后进行uv光照导致的容易破坏液晶分子、导致残像以及反应不完全的反应性单体会残留到液晶层的情况，能够改善配向膜的品质，提升液晶显示面板的响应速度。

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权利要求的保护范围。