反应型垂直取向有机硅材料及液晶显示面板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种反应型垂直取向有机硅材料及液晶显示 面板的制作方法。
【背景技术】
[0002] 随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，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。
[0003] 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(backlight module)。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。
[0004] 通常液晶显示面板由彩膜(CF，Color Filter)基板、薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)及密 封胶框(Sealant)组成。
[0005] 在液晶显示器的CF基板和TFT基板上，分别有一层薄膜材料，其主要作用是使液晶 分子按一定方向排列，我们称之为配向膜(常用聚酰亚胺(PI)材料）。这种配相膜的主要成 分为摩擦配向型PI材料或光配向型PI材料，但是，无论那种配向材料都会有各自的缺点。首 先摩擦配向型PI材料容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题，从而降低工艺良率，而光 配向型PI材料虽然可以避免这些问题，但由于材料特性受限，耐热性和耐老化性不佳，同时 锚定LC分子的能力也较弱，从而影响面板的品质;其次，PI材料本身就具有高极性和高吸水 性，存储和运送容易造成变质而导致配向不均，并且PI材料价格昂贵，在TFT-LCD上成膜的 工艺也较为复杂，导致面板成本提高。那么在TFT-LCD中，如果能够在省去PI膜的情况下，还 能使液晶分子排列，这将会大大降低生产面板的成本。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种反应型垂直取向有机硅材料，在无 PI膜的基板表面， 可以依靠自身的C1原子与基板表面的-OH之间的氢键相互作用，以达到使得液晶分子垂直 排列的目的；加热时，该有机硅材料中的-Si-Cl会与基板表面的-OH发生化学反应，形成-Si-Ο-键，以化学键的方式锚定在基板表面，可进一步提高锚定液晶分子的稳定性。
[0007] 本发明的目的还在于提供一种液晶显示面板的制作方法，与现有技术相比，省去 了 PI膜制程，降低生产成本，提升产能，且液晶分子的配向效果良好。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供一种反应型垂直取向有机硅材料，其结构通式为A-R，其中，
[0009] A 指的是-SiCl3;
[0010] R指的是具有5~20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中的某个CH2基团被苯 基、环烷基、-C0NH-、-⑶0-、-0-C0-、-C0-或-CH = CH-所取代的基团、或者该烷基中的某个Η 原子被F、或Cl原子取代的基团。
[0011]该反应型垂直取向有机硅材料的结构式为：
[0012]
[0013]本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1、提供一 CF基板与TFT基板、及液晶混合物；
[0015]其中，所述CF基板一侧的表面上设有第一电极，所述TFT基板一侧的表面上设有第 二电极；
[0016] 所述液晶混合物包括液晶分子、反应型垂直取向有机硅材料、及反应性单体；其 中，所述反应型垂直取向有机硅材料的结构通式为A-R，其中，A指的是-SiCl 3;R指的是具有 5~20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中的某个CH2基团被苯基、环烷基、-ωΝΗ-、_ C00-、-0-C0-、-C0-或-CH=CH-所取代的基团、或者该烷基中的某个Η原子被F、或Cl原子取 代的基团；
[0017] 采用液晶滴下制程将所述液晶混合物滴注到TFT基板设有第二电极一侧的表面， 在CF基板设有第一电极一侧表面的周边位置涂布框胶，在真空环境下将所述CF基板与TFT 基板组立贴合；
[0018] 此时，所述反应型垂直取向有机硅材料依靠自身的C1原子与基板表面的-OH之间 形成氢键作用力从而垂直排列于基板上，从而使得液晶分子垂直于CF基板与TFT基板排列；
[0019] 步骤2、对框胶进行UV照射固化后，再进行高温固化制程，在框胶的高温固化制程 中，所述反应型垂直取向有机硅材料中的-Si-Cl与CF基板、及TFT基板表面的-OH发生化学 反应，脱去HC1形成-Si-Ο-键，从而使所述反应型垂直取向有机硅材料以-Si-Ο-键的方式锚 定在CF基板与TFT基板表面；
[0020] 步骤3、通过第一电极与第二电极对液晶混合物两侧施加电压，使液晶分子发生偏 转；
[0021] 步骤4、继续对液晶混合物两侧施加电压的同时，对液晶混合物照射UV光，使得反 应型垂直取向有机硅材料与反应性单体在CF基板与TFT基板表面聚合，以达到锚定液晶分 子的目的；
[0022] 步骤5、停止对液晶混合物两侧施加电压，使得液晶分子产生预倾角。
[0023] 所述反应型垂直取向有机硅材料的结构式为：
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[0025] 所述反应性单体为以下四种化合物中的一种或多种：
[0026]
[0027] 所述液晶混合物中，所述反应型垂直取向有机硅材料的含量为0.1~5wt%，所述 反应性单体的含量为0.01~O.lwt %。
[0028] 所述第一电极与第二电极分别为公共电极与像素电极。
[0029]所述步骤2中，采用照度为65mW/cm2的UV光对框胶进行UV照射固化，所述框胶的高 温固化制程的温度为120°C。
[0030] 所述步骤3与步骤4中，对液晶混合物两侧施加的电压的大小为15~25V。
[0031] 所述步骤4中，对液晶显示面板照射的UV光的强度为50~85mW/cm2;所述UV光的波 长为365nm。
[0032] 本发明的有益效果:本发明提供一种反应型垂直取向有机硅材料及液晶显示面板 的制作方法，所述反应型垂直取向有机硅材料的结构通式为A-R，其中，A指的是-Si C13; R指 的是具有5~20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中的某个CH2基团被苯基、环烷基、_ 〇)順-、-〇)0-、-0-〇)-、-〇)-或-〇1 = 〇1-所取代的基团、或者该烷基中的某个!1原子被？、或(：1 原子取代的基团。在无 PI膜的基板表面，该有机硅材料主要依靠自身的C1原子与基板表面 的-OH之间的氢键相互作用，以达到使得液晶分子垂直排列的目的；加热时，该有机硅材料 中的-Si-Cl会与基板表面的-OH发生化学反应，形成-Si-Ο-键，以化学键的方式锚定在基板 表面，可进一步提高锚定液晶分子的稳定性;从而使得采用该反应型垂直取向有机硅材料 的液晶显示面板可以不使用配向膜，不仅可以简化TFT-LCD的制程，而且大大降低了 TFT-LCD的生产成本;本发明的液晶显示面板的制作方法简单，省去了 PI膜制程，降低生产成本， 提升产能，且液晶分子的配向效果良好。
[0033]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。
【附图说明】
[0034] 下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案 及其它有益效果显而易见。
[0035] 附图中，
[0036] 图1为本发明的反应型垂直取向有机硅材料与基板表面作用的示意图；
[0037] 图2为本发明的液晶显示面板的制作方法步骤1的示意图；
[0038] 图3为本发明的液晶显示面板的制作方法步骤2的示意图；
[0039] 图4为本发明的液晶显示面板的制作方