自取向液晶材料、显示面板的制备方法及显示面板与流程

本发明涉及显示技术领域，特别是一种自取向液晶材料、显示面板的制备方法及显示面板。

背景技术：

在液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)的彩膜基板和阵列基板上，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。这种配向膜主要分为摩擦型配向膜和光型配向膜，但是，无论那种配向材料都会有各自的缺点。对于摩擦配向膜容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题降低工艺良率；而光配向膜，光配向膜材料的耐热性和耐老化性不佳，同时锚定液晶分子的能力也较弱。对于光配向中对于紫外线光使液晶反应形成配向的方法则是业界常用的，但配向膜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，并且配向膜材料价格昂贵，在阵列基板上成膜的工艺也较为复杂，导致面板成本提高。若将液晶显示器中的配向膜膜省去，液晶分子将无法垂直排列，一方面面板会出现显示器亮度不均匀、液晶配向不良等问题；另一方面面板显示残像也会严重。

因此，急需提供一种新的自取向液晶材料、显示面板的制备方法及显示面板，可以实现在减少pi膜制备的同时保证显示面板的光学表现。

技术实现要素：

本发明的目的是，本发明提供一种自取向液晶材料、显示面板的制备方法及显示面板，利用负型液晶材料中加入配向性活性剂实现配向功能，并利用手性单体对负型液晶分子的配向控制优化液晶整体的配向表现，用以实现液晶显示器的材料成本节省，节省显示面板制备流程，并同时能优化整体的光学表现。

为解决上述问题，本发明一种自取向液晶材料，包括：垂直取向剂、可聚合性单体、手性单体以及负型液晶；其中，所述垂直取向剂结构分子的末端含有羟基或可以形成氢键的集团，侧链的刚性部分含有反应性官能团，所述垂直取向剂的质量占比为0.1～5％，所述可聚合性单体的质量占比为0.1～1％。

进一步地，

所述垂直取向剂的分子结构式包括如下分子结构式的任意一种：

进一步地，所述可聚合性单体包括丙烯酸酯及丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯及苯乙烯衍生物、环氧树脂与脂肪胺类环氧固化剂其中的一种或多种组合。

进一步地，所述手性单体的分子结构式包括下列结构的一种或几种组合:

本发明提供一种显示面板的制备方法，包括如下步骤：提供一阵列基板、彩膜基板以及如权利要求1～4所述的任一项自取向液晶材料；涂布一聚酰亚胺薄膜于所述阵列基板或所述彩膜基板的一侧形成一配向膜；将所述自取向液晶材料滴加到所述阵列基板或所述彩膜基板的一侧，并涂覆框胶对所述自取向液晶材料进行限定；在真空环境下，将所述阵列基板和所述彩膜基板贴合在一起，然后对所述框胶进行固化，形成一液晶盒；对所述液晶盒施加7～25v的电压，负型液晶发生偏转，通过紫外线光第一次照射所述自取向液晶材料，在光照过程中，所述垂直取向剂与所述可聚合性单体聚合，并从所述自取向液晶材料中发生相分离，沉积在所述阵列基板和所述彩膜基板相对的表面并形成聚合物配向膜；撤去电压后，再次用紫外线光第二次照射所述液晶盒进行第二照射，使得所述液晶盒中的残留的可聚合性单体和所述垂直取向剂全部反应后形成一显示面板。

进一步地，在通过所述的紫外线光第一次照射所述自取向液晶材料的步骤中，所述第一照射的能量为2～100mw/cm2，其有效光的波段范围为310nm～390nm，照射时间为10～120s，在再次用紫外线光照射所述液晶盒进行第二次照射的步骤中，所述第二照射时间为40～180min，其紫外线有效光的波段范围为310nm～390nm。

本发明还提供一种显示面板，由前文所述的显示面板的制备方法制备而成。

进一步地，所述显示面板包括：阵列基板，具有一第一透明电极；液晶盒，设于所述阵列基板的透明电极一侧；彩膜基板，具有一第二透明电极，设于所述液晶盒远离所述阵列基板一侧，所述第一透明电极与所述第二透明电极相对设置；配向膜，设于所述阵列基板与所述液晶盒之间；或设于所述彩膜基板与所述液晶盒之间；其中，所述液晶盒包括自取向液晶材料以及围绕所述自取向液晶材料的框胶，所述自取向液晶材料包括垂直取向剂、可聚合性单体、手性单体以及负型液晶，所述液晶盒靠近所述阵列基板以及所述彩膜基板的两侧皆设有聚合物配向膜。

进一步地，所述聚合物配向膜的材料为垂直取向剂和可聚合性单体。

进一步地，所述液晶盒的螺距为3～30um；所述负型液晶的折射率为300～600；所述液晶盒的高度为2.3～4.5um。

本发明的有益效果是：本发明提供一种自取向液晶材料、显示面板的制备方法及显示面板，利用负型液晶材料中加入配向性活性剂实现配向功能，并利用手性单体对负型液晶分子的配向控制优化液晶整体的配向表现，用以实现液晶显示器的材料成本节省，节省显示面板制备流程，并同时能优化整体的光学表现。通过本发明的显示面板的制备方法制备而成，在所述液晶盒靠近所述阵列基板以及所述彩膜基板的两侧皆设有聚合物配向膜，取代传统显示面板单侧(阵列基板侧或彩膜基板侧)的配向膜，减少制程，节约成本。并且增加聚合物配向膜及配向膜的配向有序度，减少配向异常区域，提升产品光学表现提高穿透率，降低显示面板的设计复杂度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明提供的制备显示面板时未通电的结构示意图；

图2为本发明提供的阵列基板、自取向液晶材料以及框胶的结构示意图；

图3为本发明提供的框胶固化的结构示意图；

图4为本发明提供的制备显示面板时通电时的结构示意图；

图5为本发明提供的制备显示面板时通电后的结构示意图。

阵列基板100；彩膜基板200；自取向液晶材料104；

垂直取向剂1042；可聚合性单体1041；手性单体1043；

负型液晶1044；第一透明电极101；第二透明电极201；

配向膜202；聚合物配向膜110；紫外线301；

掩膜板300；框胶103；液晶盒10。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

如图1所示，本发明提供一种自取向液晶材料104，包括：垂直取向剂1042、可聚合性单体1041、手性单体1043以及负型液晶1044。

所述垂直取向剂1042结构分子的末端含有羟基或可以形成氢键的集团，侧链的刚性部分含有反应性官能团，所述垂直取向剂1042的质量占比为0.1～5％，所述可聚合性单体1041的质量占比为0.1～1％。

所述垂直取向剂1042的分子结构式包括如下分子结构式的任意一种。

所述可聚合性单体1041包括丙烯酸酯及丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯及苯乙烯衍生物、环氧树脂与脂肪胺类环氧固化剂的一种或多组组合。

所述手性单体1043的分子结构式包括下列结构的一种或几种:

本发明利用负型液晶1044材料中加入配向性活性剂实现配向功能，并利用手性单体1043对负型液晶1044分子的配向控制优化液晶整体的配向表现，用以实现液晶显示器的材料成本节省，制程能力节省，并同时能优化整体的光学表现。

本发明提供一种显示面板的制备方法，在一实施例中，包括如下步骤：

s1)如图1所示，提供一阵列基板100、彩膜基板200以及所述自取向液晶材料104。

所述阵列基板100具有一第一透明电极101，所述彩膜基板200具有一第二透明电极201。

所述自取向液晶材料104包括：垂直取向剂1042、可聚合性单体1041、手性单体1043以及负型液晶1044。

s2)涂布一聚酰亚胺薄膜于所述彩膜基板200的一侧形成一配向膜202。

s3)如图2所示，将所述自取向液晶材料104通过喷墨打印的方式滴加在所述阵列基板100的一侧，并涂覆框胶103对所述自取向液晶材料104进行限定。

s4)如图3所示，在真空环境下，将阵列基板100和彩膜基板200贴合在一起，然后对所述框胶103进行固化，形成一液晶盒10；阵列基板100与彩膜基板200贴合的时候注意将阵列基板100的自取向液晶材料104的一侧与彩膜基板200的配向膜202的一侧相匹配。

所述框胶103的固化方式是通过紫外线301进行对框胶103区域照射，掩膜板300设置在液晶盒10的非框胶区域上方，用以进行遮挡。

s5)如图4所示，对所述液晶盒10施加7～25v的电压，主要通过连接第一透明电极101与第二透明电极201，此时负型液晶1044发生偏转，通过紫外线301第一次照射所述自取向液晶材料104，在光照过程中，所述垂直取向剂1042与所述可聚合性单体1041聚合，并从所述自取向液晶材料104中发生相分离，沉积在所述阵列基板100和所述彩膜基板200相对的表面并形成聚合物配向膜110。

所述第一次照射的能量为2～100mw/cm2，其有效光的波段范围为310nm～390nm，照射时间为10～120s，

s6)如图5所示，撤去电压后，再次用紫外线301照射所述液晶盒10进行第二次照射，用以使得所述液晶盒10中的残留的可聚合性单体1041和所述垂直取向剂1042全部反应后形成一液晶显示面板。

所述第二次照射时间为40～180min，其紫外线301有效光的波段范围为310nm～390nm。

在另一实施例中，上述步骤s2)中的配向膜202可以形成于所述阵列基板100的一侧；而在上述步骤s3)中，所述自取向液晶材料104可以通过喷墨打印的方式滴加所述彩膜基板200的一侧。

本发明提供的一种显示面板的制备方法，尤其是提供一种液晶显示面板的制备方法，其中将本发明的自取向液晶材料104应用于显示面板中，在光照过程中，所述垂直取向剂1042与所述可聚合性单体1041聚合，并从所述自取向液晶材料104中发生相分离，沉积在所述阵列基板100和所述彩膜基板200相对的表面并形成聚合物配向膜110，聚合物配向膜110取代阵列基板100侧或彩膜基板200侧的配向膜，减少制程，节约成本。

继续参照图5所示，本发明还提供一种显示面板，由所述的显示面板的制备方法制备而成。

所述显示面板包括：阵列基板100、液晶盒10、彩膜基板200以及配向膜202。

所述阵列基板100具有一第一透明电极101。所述液晶盒10设于所述阵列基板100的第一透明电极101的一侧。

所述彩膜基板200具有一第二透明电极201，设于所述液晶盒10远离所述阵列基板100一侧，所述第一透明电极101与所述第二透明电极201相对设置。

所述配向膜202设于所述阵列基板100与所述液晶盒10之间；在其他实施例中，所述配向膜202也可以设于所述彩膜基板200与所述液晶盒10之间。

所述液晶盒10包括自取向液晶材料104以及围绕所述自取向液晶材料104的框胶103，所述自取向液晶材料104包括垂直取向剂1042、可聚合性单体1041、手性单体1043以及负型液晶1044，所述液晶盒10靠近所述阵列基板100以及所述彩膜基板200的两侧皆设有聚合物配向膜110。

所述聚合物配向膜110的材料为垂直取向剂1042和可聚合性单体1041。

所述液晶盒10的螺距为3～30um；由于手性单体1043的结构会影响负型液晶1044的排列，因此不同的手性单体1043对负型液晶1044的扭曲排列影响程度不一样。

所述负型液晶1044的折射率为300～600；所述液晶盒10的高度为2.3～4.5um。

本发明提供一种显示面板，通过本发明的显示面板的制备方法制备而成，在所述液晶盒10靠近所述阵列基板100以及所述彩膜基板200的两侧皆设有聚合物配向膜110，取代传统显示面板单侧(阵列基板100侧或彩膜基板200侧)的配向膜，减少制程，节约成本。并且增加聚合物配向膜110及配向膜202的配向有序度，减少配向异常区域，提升产品光学表现提高穿透率，降低显示面板的设计复杂度。

应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。