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1、(10)申请公布号 CN 102140351 A (43)申请公布日 2011.08.03 CN 102140351 A *CN102140351A* (21)申请号 201010109009.8 (22)申请日 2010.02.01 C09K 19/56(2006.01) G02F 1/1337(2006.01) (71)申请人 奇美电子股份有限公司 地址 中国台湾台南县 (72)发明人 吴阜苍 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 于辉 (54) 发明名称 用于液晶显示器的液晶组合物 (57) 摘要 本发明公开了一种用于液晶显示器的液晶组 合物, 其至少包含具。
2、有负介电常数各向异性的液 晶材料, 以及至少两种不同的反应性单体, 所述反 应性单体共占所述液晶组合物的重量百分比为 0.05至 10。本发明还提供一种使用所述液晶 组合物的液晶显示器。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 5 页 说明书 10 页 附图 6 页 CN 102140356 A1/5 页 2 1. 一种用于液晶显示器的液晶组合物, 其至少包含 : 具有负介电常数各向异性的液晶材料 ; 和 至少两种不同的反应性单体, 其中, 所述反应性单体结构共占所述液晶组合物的重量百分比为 0.05至 10。 2. 如权利要求 1 所述。
3、的用于液晶显示器的液晶组合物, 其中至少一种反应性单体具有 单侧的反应基团, 至少另一种反应性单体具有双侧的反应基团。 3. 如权利要求 1 所述的用于液晶显示器的液晶组合物, 其中所述至少一种反应性单体 具有下式 (I) : A1-M1-B1-M2-C1-B4 (I) 其中 A1 选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环氧基 ; B1 选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和苯氧基 ; B4 代表胆固醇基或苯 - 氧 - 烷基 ; C1 代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 4. 如权利要求 1。
4、 所述的用于液晶显示器的液晶组合物, 其中所述至少另 - 种反应性单 体具有下式 (II) : A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2 (II) 其中A1与A2相同或不同, 且选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环 氧基 ; B1 与 B3 相同或不同, 且选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和苯氧基 : B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; C1 与 C2 相同或不同, 其代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 与 M2 相同或不同, 其代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 5. 如权利要求 2 所述的用。
5、于液晶显示器的液晶组合物, 其中所述具有单侧的反应基团 的单体含量少于所述具有双侧的反应单体基团的单体含量。 6. 如权利要求 1 所述的用于液晶显示器的液晶组合物, 其中至少两种不同的反应性单 体具有双侧的反应基团, 其中至少一种具有双侧的反应基团的反应性单体具有下式 (II) : A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2 (II) 其中A1与A2相同或不同, 且选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环 氧基 ; B1 与 B3 相同或不同, 且选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和苯氧基 ; B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基。
6、 ; C1 与 C2 相同或不同, 其代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 与 M2 相同或不同, 其代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 7. 如权利要求 1 所述的用于液晶显示器的液晶组合物, 其中所述至少两种不同的反应 性单体包括具有下式 (I) 的第一单体以及具有下式 (II) 的第二单体 : 权 利 要 求 书 CN 102140351 A CN 102140356 A2/5 页 3 A1-M1-B1-M2-C1-B4 (I) A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2 (II) 其中A1与A2相同或不同, 且选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、。
7、 乙烯氧基和环 氧基 ; B1 与 B3 相同或不同, 其选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和苯氧基 ; B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; B4 代表胆固醇基或苯 - 氧 - 烷基 ; C1 与 C2 相同或不同, 其代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 与 M2 相同或不同, 其代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 8. 一种液晶显示器, 其至少包含 : 经垂直取向处理的第一基板和第二基板 ; 液晶层, 其夹设于所述第一基板和第二基板之间, 所述液晶层包含当实质上无电场施 加于所述液晶层时, 大致垂直于所述第一基板的主要表面的液晶。
8、分子 ; 以及 由至少两种不同的反应性单体聚合而成的高分子, 其设于所述第一基板和第二基板 上。 9. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中至少一种反应性单体具有单侧的反应基团, 至少另一种反应性单体具有双侧的反应基团。 10. 如权利要求 9 所述的液晶显示器, 其中所述具有单侧的反应基团的反应性单体具 有大体积侧链, 该反应性单体占全部反应性单体的重量百分比 30。 11. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中至少两种不同的反应性单体具有双侧的反 应基团。 12. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中所述具有单侧的反应基团的单体含量少于 所述具有双侧的反应单体基团的单体含量。 。
9、13. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中所述高分子形成丙烯酸酯聚合物网状结构, 且所述丙烯酸酯网状结构具有胆固醇基侧链、 苯 - 氧 - 烷基侧链或苯 - 环烷基侧链。 14. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中至少一种反应性单体具有下式 (I) A1-M1-B1-M2-C1-B4 (I) 其中 A1 选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环氧基 ; B1 选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和氧烷基 ; B4 代表胆固醇基或苯 - 氧 - 烷基 ; C1 代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 代表n 为 0 至 11 之。
10、间的正整数。 15. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中至少一种反应性单体具有下式 (II) : A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2 (II) 其中A1与A2相同或不同, 且选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环 氧基 ; B1 与 B3 相同或不同, 其选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和苯氧基 ; 权 利 要 求 书 CN 102140351 A CN 102140356 A3/5 页 4 B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; C1 与 C2 相同或不同, 其代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M。
11、1 与 M2 相同或不同, 其代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 16. 如权利要求 11 所述的液晶显示器, 其中至少一种具有双侧反应基团的反应性单体 具有下式 (II) : A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2 (II) 其中A1与A2相同或不同, 且选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环 氧基 ; B1 与 B3 相同或不同, 其选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 萘 -2, 6- 二基和苯氧基 ; B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; C1 与 C2 相同或不同, 其代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 与 M2 。
12、相同或不同, 其代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 17. 如权利要求 15 所述的液晶显示器, 其中 B2 具有下式 (III) : 其中 R1代表烷基或芳香基。 18. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中所述至少两种不同的反应性单体包括具有 下式 (I) 的第一单体以及具有下式 (II) 的第二单体 : A1-M1-B1-M2-C1-B4 (I) A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2 (II) 其中A1与A2相同或不同, 且选自丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基和环 氧基 ; B1 与 B3 相同或不同, 其选自 1, 4- 亚苯基、 二苯基、 。
13、萘 -2, 6- 二基和苯氧基 ; B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; B4 代表胆固醇基或苯 - 氧 - 烷基 ; C1 与 C2 相同或不同, 其代表 -COO-、 -OCO- 或 -O- ; M1 与 M2 相同或不同, 其代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 19. 如权利要求 18 所述的液晶显示器, 其中 B2 具有下式 (III) : 其中 R1代表烷基或芳香基。 20. 如权利要求 8 所述的液晶显示器, 其中所述反应性单体选自由通式 PLC-7199、 PLC-7238、 PLC-7212、 PLC7223、 PLC7257 或 PLC7240 表示的化合物。
14、 : 权 利 要 求 书 CN 102140351 A CN 102140356 A4/5 页 5 其中 R 代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数 ; 其中 X 代表连接基团 ; 其中 R1代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数 ; 其中 R2代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数 ; 其中 R3代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数。 权 利 要 求 书 CN 102140351 A CN 102140356 A5/5 页 6 其中 R4代表烷基 -CnH2n+1, Y 代表烷基 -Cn。
15、H2n+1, A 和 B 相同或不同, 代表环烷基。 权 利 要 求 书 CN 102140351 A CN 102140356 A1/10 页 7 用于液晶显示器的液晶组合物 技术领域 0001 本发明涉及一种液晶组合物, 特别涉及一种用于液晶显示器的液晶组合物。 背景技术 0002 垂直取向(vertically aligned, VA)型液晶显示器是一种使用负型液晶材料以及 垂直取向薄膜的类型。当无驱动电压供应时, 液晶分子在垂直方向排列而大致呈现黑屏幕 显示(即normally black display)。 当供给预先设定的电压时, 液晶分子在水平方向排列 而呈现白屏幕显示 (whi。
16、te display)。与扭曲向列型 (Twist-Nematic, TN) 液晶显示器相 比, 垂直取向型液晶显示器可提供较高的对比与较快的反应速度。 然而, 垂直取向型液晶显 示器尚有视野角度狭窄的关键缺点, 这造成垂直取向型液晶显示器应用受限制的问题。 0003 已知垂直取向型液晶显示器的视野角度表现, 可通过将像素内液晶分子的取向 (orientation) 设定为多个互为不同的方向而加以改善。欧洲专利公开案揭示一多区域垂 直取向型 (multi-domain vertically alignment, MVA) 液晶显示器, 其具有区域调整构件 (domain regulator) 。
17、以调整液晶的方位, 当施以电压时该液晶中的液晶分子呈各方向倾斜 状排列而使得每一个像素内液晶的方位系包含多个方向。 然而, 在施以特定电压时, 需要较 长的时间来使液晶取向稳定, 因此 MVA 液晶显示器反应速度较慢。 0004 为了改善前述问题, 美国专利也提出利用高分子在驱动液晶分子时规范其取向的 方法, 其内容是将混有高分子单体的液晶密封在两基板内, 并在两基板施加有电压的同时 将进行聚合反应, 由此即使停止施加电压, 液晶仍会在高分子的规范下具有特定预倾角。 虽 然该美国专利的 MVA 液晶显示器具有较快的反应速度, 但是其可靠度测试的残影比例部分 无法获得理想的结果 ( 残影比例 (。
18、Image sticking ratio, ), 残影指经过长时间显示同 一影像后, 切换至其它显示时, 前面的影像会残留的现象。当残影比例值越高时, 则代表前 面的影像残留的现象越严重, 即表示显示器的可靠度较差。 发明内容 0005 因此, 本发明的目的在于提供一种新颖液晶组合物, 其可降低所制成液晶显示器 的残影比例, 由此有效提升可靠度。 0006 为达上述以及其它目的, 本发明的液晶组合物主要包含至少两种不同的反应性单 体和具有负介电常数各向异性 (dielectric constant anisotropy) 的液晶材料。所述反 应性单体共占所述液晶组合物的重量百分比为 0.05至。
19、 10。 0007 根据本发明的液晶组合物可还包含光引发剂 ( 重量百分比小于 0.002, 基于液晶 组合物总重量的比例 ), 以加速后续的聚合反应。 0008 在本发明的液晶组合物中, 优选至少一种反应性单体具有下式 (I) 或式 (II) : 0009 A1-M1-B1-M2-C1-B4(I) 0010 A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2(II) 0011 式 (I) 的单体具有单侧的反应基团 A1, 式 (II) 的单体具有双侧的反应基团 A1 与 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A2/10 页 8 A2, A1 与 A2 可以相同。
20、或不同, 且 A1 与 A2 可代表丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙 烯氧基 (vinyloxy group) 或环氧基。 0012 在 式 (I) 或 式 (II) 中, B1 与 B3 可 以 相 同 或 不 同, 且 B1 与 B3 可 代 表 1, 4- 亚 苯 基二 苯 基萘 -2, 6- 二 基 或苯氧基 0013 在式 (II) 中, B2 代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; 优选地, B2 具有下式 (III) : 0014 0015 其中 R1代表烷基或芳香基。 0016 在式 (I) 中, B4 代表胆固醇基例如 :或苯 - 氧 - 烷基 (R 代表烷基。
21、 ) ; 0017 在 式 (I) 或 式 (II) 中, C1 与 C2 可 以 相 同 或 不 同,且 C1 与 C2 可 代 表 -COO-、 -OCO- 或 -O-。 0018 在式 (I) 或式 (II) 中, M1 与 M2 可以相同或不同, 且 M1 与 M2 可代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 0019 在本发明一实施例的液晶组合物中, 至少一种反应性单体具有单侧的反应基团 (例如具有式(I)的单体), 至少另一种反应性单体具有双侧的反应基团(例如具有式(II) 的单体 )。 0020 在本发明另一实施例的液晶组合物中, 至少两种不同的反应性单体具有双侧的反 应基团 (。
22、 例如具有式 (II) 的单体 )。 0021 本发明的液晶组合物可用以形成多区域垂直取向型 (MVA) 液晶显示器的液晶层。 在施加有电压的同时进行聚合反应后, 前述的两种反应性单体将于基板两侧聚合成聚合物 网状结构, 且该聚合物网状结构具有多个大体积侧链 (bulky side chain), 其包含, 但不限 于, 胆固醇基侧链、 苯 - 氧 - 烷基侧链或苯 - 环烷基侧链。如此一来, 前述聚合物网状结构 的多个大体积侧链可在不施加电压时, 规范液晶分子的取向。 0022 在本发明一实施例的液晶组合物中, 具有大体积侧链并具有单侧反应基团的反应 性单体占全部反应性单体的重量百分比 30。
23、。 0023 在本发明另一实施例的液晶组合物中, 具有大体积侧链并具有单侧反应基团的反 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A3/10 页 9 应性单体占全部反应性单体的重量百分比 10 20。 0024 与以仅含单一种类的反应性单体液晶组合物所制成的液晶显示器相比, 利用本发 明含有至少两种反应性单体的液晶组合物所制成的液晶显示器具有较低的残影比例, 由此 有效提升可靠度。 附图说明 0025 图 1 至图 4 是根据本发明一实施例的液晶显示器的制造方法的主要步骤的剖示 图。 0026 图5至图6是根据本发明一实施例的液晶显示器基板表面具有高分子网状结构的 S。
24、EM 扫描图。 0027 图 7 是本发明的图 4 中的网状结构的局部放大示意图。 0028 主要组件符号说明 0029 110 第一基板 0030 112 像素电极 0031 112a 狭缝 0032 120 第二基板 0033 122 共同电极 0034 130 垂直取向膜 0035 140 液晶分子 0036 150 反应性单体 0037 152 聚合物网状结构 0038 154 大体积侧链 具体实施方式 0039 虽然本发明可表现为不同形式的实施例, 但附图所示及在下文中说明的为本发明 的优选实施例, 并请了解本文所揭示的考虑为本发明的范例, 且并非旨在将本发明限制于 图示和 / 或所。
25、描述的特定实施例中。 0040 本发明涉及一种新颖的液晶组合物, 其主要包含具有负介电常数各向异性的液晶 材料, 以及至少两种不同的反应性单体。当具有负介电常数各向异性的液晶材料密封在两 个经垂直取向处理基板之间时, 所述液晶材料所包含的液晶分子在大致无电场施加在该液 晶层时大致垂直于基板表面。 0041 所述反应性单体共占所述液晶组合物的重量百分比为 0.05至 10。当反应性 单体重量百分比小于 0.05 时, 其所形成的高分子不足以在驱动液晶分子时稳定的、 有再现 性的规范其取向 ; 当反应性单体重量百分比大于 10 时, 液晶分子与聚合物网状结构之间锚 定力过高, 易产生操作电压过高的。
26、缺点。此重量百分比指基于液晶组合物总重量的比例。 0042 根据本发明的液晶组合物还可包含光引发剂 ( 重量百分比小于 0.002, 基于液晶 组合物总重量的比例), 以加速后续的聚合反应。 任何在施以适当照射时会形成自由基的光 引发剂, 均适用于本发明。一般与氦镉激光器 (He-Cd Laser)( 作为照射源 ) 一起使用的光 引发剂为乙酰苯类化合物 (acetophenone)。 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A4/10 页 10 0043 在本发明的液晶组合物中, 优选至少一种反应性单体具有下式 (I) 或式 (II) : 0044 A1-M1-B。
27、1-M2-C1-B4(I) 0045 A1-B1-M1-C1-B2-C2-B3-M2-A2(II) 0046 式 (I) 的单体具有单侧的反应基团 A1, 式 (II) 的单体具有双侧的反应基团 A1 与 A2, A1 与 A2 可以相同或不同, 且 A1 与 A2 可代表丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙 烯氧基 (vinyloxy group) 或环氧基。 0047 在 式 (I) 或 式 (II) 中, B1 与 B3 可 以 相 同 或 不 同, 且 B1 与 B3 可 代 表 1, 4- 亚 苯 基二 苯 基萘 -2, 6- 二 基 或苯氧基 0048 在式 (II) 中,。
28、 B2 可代表取代或未取代的 1, 4- 亚苯基 ; 优选地, B2 具有下式 (III) : 0049 0050 其中 R1可代表烷基或芳香基。 0051 在 式 (I) 中, B4 可 代 表 胆 固 醇 基 例 如 :或 苯 - 氧 - 烷基(R 代表烷基 ) ; 0052 在 式 (I) 或 式 (II) 中, C1 与 C2 可 以 相 同 或 不 同,且 C1 与 C2 可 代 表 -COO-, -OCO- 或 -O-。 0053 在式 (I) 或式 (II) 中, M1 与 M2 可以相同或不同, 且 M1 与 M2 可代表n 为 0 至 11 之间的正整数。 0054 在本发明。
29、一实施例的液晶组合物中, 至少一种反应性单体具有单侧的反应基团 (例如具有式(I)的单体), 至少另一种反应性单体具有双侧的反应基团(例如具有式(II) 的单体 )。 0055 在本发明另一实施例的液晶组合物中, 至少两种不同的反应性单体具有双侧的双 反应基团 ( 例如具有式 (II) 的单体 )。 0056 可用于本发明的具有式(I)或式(II)的反应性单体如下, 但是本发明不当推断为 仅限于这些化合物。 0057 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A5/10 页 11 0058 其中 R 代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数 ;。
30、 0059 0060 其中 X 代表连接基团, 例如 :-COO-、 -OCO- 或 -O-, n 为 0 至 11 之间的 正整数 ; 0061 0062 其中 R1代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数 ; 0063 0064 其中 R2代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数 ; 0065 0066 其中 R3代表烷基 -CnH2n+1, n 为 0 至 11 之间的正整数。 0067 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A6/10 页 12 0068 其中R4代表烷基-CnH2n+1, Y代表烷基-CnH。
31、2n+1, A和B可以相同或不同, 代表环烷基。 0069 本发明的液晶组合物可用以形成多区域垂直取向型 (MVA) 液晶显示器的液晶层。 利用本发明液晶组合物形成的 MVA 液晶显示器具有较低的残影比例, 由此有效提升其可靠 度。 0070 请参见图 1, 根据本发明的 MVA 液晶显示器主要包含第一基板 110 和第二基板 120。第一基板 110 与第二基板 120 之外可分别设有偏振片 ( 未示于图中 ), 用以将光线偏 振化。 第一基板110背后可设有背光源(未示于图中), 例如一背光模块设于该液晶显示器 单元 120 背后。 0071 请再参见图 1, 本发明的 MVA 液晶显示器。
32、可以是一种薄膜晶体管液晶显示器。第 一基板 110 上可设有呈矩阵排列的多条闸线路 (gate line) 与数据线路 (data lines)( 未 示于图中 )。所述闸线路一般彼此平行且垂直于所述数据线路。多个薄膜晶体管 ( 未示于 图中 ) 与像素电极成矩阵式排列在这些闸线路与数据线路的交叉部分。第一基板可另设有 与闸线路平行的独立配线的辅助电容线路 ( 未示于图中 )。第二基板 120 可设有一光遮蔽 数组例如遮光层 (BM)( 未示于图中 ) ; 多个彩色滤光层 ( 未示于图中 ) 以及共同电极 122。 一般而言, 第一基板称为薄膜晶体管基板, 而第二基板因为其设有彩色滤光层而称为。
33、彩色 滤光基板。第一与第二基板间一般设有间隔件 (spacer)( 未示于图中 ) 用以界定该基板之 间的间隔 (gap)。在本实施例中, 像素电极 112 设有狭缝 112a 作为区域调整构件 (domain regulator), 用以调整液晶层的取向 (orientation), 使得当电压施加时液晶分子倾斜取向 而使该取向包含多个不同方向, 由此获得广视角表现。第一基板 110 与第二基板 120 的表 面是被垂直取向处理, 例如设置垂直取向膜 130。 0072 请再参见图 1, 将第一基板 110 与第二基板 120 结合之后, 将前述包含液晶材料 (图示为多个液晶分子140)以及。
34、至少两种不同反应性单体150的液晶组合物密封于其间形 成液晶层。详细而言, 先将第一基板 110 与第二基板 120 相互对齐, 并以大约 4 微米的距离 间隔开, 再于其边缘处利用环氧树脂结合在一起。 接着, 将此结合后的基板与一盛满本发明 前述液晶组合物的液晶皿置于一真空室中, 此时, 该结合后的基板内之间隙处于真空状态。 之后, 将该结合后的基板的填充口朝向该液晶皿, 并接触于该液晶组合物上, 接着破坏真 空, 使该液晶材料通过毛细效应以及该结合后的基板内外部的压力差而经由填充口而渐渐 吸入。此外, 还可使用近年发展出的快速充填技术, 即所谓的液晶滴下式 (One Drop Fill) 。
35、说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A7/10 页 13 技术。在此技术中, 基板在与另一基板结合之前, 容纳有液滴填入的液晶组合物。 0073 如图 1 所示, 在大致无电场施加时, 液晶分子 140 大致垂直于第一基板 110 与第二 基板 120 表面。当施以一预先设定电压时, 如图 2 所示, 在像素电极 112 的狭缝 112a( 电极 边缘 ) 附近有倾斜于该基板表面的电场 ( 如图 2 虚线所示 ) 产生。在基板间产生的倾斜电 场决定了液晶分子 140 在该处的倾斜方向。在图 2 中, 该液晶的取向被区分为两不同方向。 0074 在保持施加前述预先。
36、设定电压的状态下, 以紫外光 ( 如图 3 中箭头所示 ) 照射夹 设于第一基板 110 与第二基板 120 间的液晶层。紫外光可以是来自一紫外光照射装置的高 压水银灯或氦镉激光器(未示于图中)。 如图3所示, 此时液晶层内原有的两种反应性单体 将于基板两侧分别聚合成一丙烯酸酯聚合物网状结构 152, 且该聚合物网状结构 152 具有 多个大体积侧链 (bulky side chain)154, 其包含, 但不限于, 胆固醇基侧链、 苯 - 氧 - 烷基 侧链或苯 - 环烷基侧链。 0075 如此一来, 前述聚合物网状结构152的多个大体积侧链154可在不施加电压时, 规 范基板侧附近液晶分子。
37、的取向, 由此可利用连续弹性体理论稳定基板内液晶分子 140 的预 倾角和取向。例如图 4 所示, 该液晶的取向被区分为两不同方向, 由此获得广视角表现。 0076 在本发明一实施例的液晶组合物中, 具有大体积侧链并具有单侧反应基团的反应 性单体占全部反应性单体的重量百分比 30 ; 在本发明另一实施例的液晶组合物中, 具 有大体积侧链并具有单侧反应基团的反应性单体占全部反应性单体的重量百分比 10 20。 0077 图 5 至 6 是根据本发明一实施例的液晶显示器基板表面具有高分子网状结构的 SEM 扫描图。值得一提的是, 紫外光照射可以使单体反应而生成具有高分子突起 ( 图 5、 6) 的。
38、网状结构。如图所示, 高分子突起可以为线形、 圆形或其它不同几何形状, 其几何形状视 制备过程不同而有所不同。 0078 以下具体的例子是, 应视为仅仅是说明性的, 无论在任何情况都不是用以限定本 揭露的其它部分。如果没有进一步阐述, 相信本领域技术人员可基于在此的叙述而充分利 用本发明。 0079 比较实施例 0080 以仅含单一种类反应性单体的液晶组合物制造液晶显示器 0081 将如表一所示的各种反应性单体结构, 分别与市售的液晶材料, 以及市售的光引 发剂混合, 得到液晶组合物 ( 反应性单体重量百分比 0.3, 光引发剂含量 60ppm)。接着, 将 液晶组合物密封在配置有垂直取向膜的。
39、两基板内, 并在两基板施加有电压的同时进行聚合 反应。 将制得的液晶显示器进行可靠度测试(50/120hrs/12V/60Hz)后, 其测得的残影比 例 (Imagesticking rate, ), 详如下式 ) 如表一所示。 0082 残影比例 (-)/*100 0083 残影比例的检测方式如下 : 先操作显示器在黑白检测画面下一段时间。 接着, 再将 显示器画面的亮度值切换为中间灰阶 ; 其中, 代表原本显示白画面区域的亮度值, 代 表原本显示黑画面区域的亮度值。 值越小, 代表 (-) 的差值越小, 可靠度越好。 0084 表一 0085 说 明 书 CN 102140351 A CN。
40、 102140356 A8/10 页 14 比较 实施例 反应性单体 1 PLC-7223(n 6) 4.12 2 PLC-7240 35.2 3 PLC-7223(n 3) 2.25 4 PLC-7257(n 6) 1.86 5 PLC-7257(n 3) 1.63 6 PLC-7212 1.98 7 PLC-7238 4.4 8 PLC-7199 6.59 0086 实施例 0087 以含至少两种反应性单体的液晶组合物制造液晶显示器 0088 将如表二所示的各种反应性单体组合, 分别与市售的液晶材料, 以及市售的光引 发剂混合, 得到液晶组合物(反应性单体共占重量百分比0.3, 光引发剂含。
41、量60ppm)。 接着, 将液晶组合物密封在配置有垂直取向膜的两基板内, 并在两基板施加有电压的同时进行聚 合反应。 将制得的液晶显示器进行可靠度测试(50/120hrs/12V/60Hz)后, 其测得的残影 比例 (Imagesticking rate, ), 详如下式 ) 如表二所示。 0089 表二 0090 实施例 反应性单体组合 1 PLC-7223(n 6)+PLC-7238 (9 1) 1.39 2 PLC-7223(n 6)+PLC-7238 (8 2) 0 3 PLC-7223+PLC-7199 (9 1) 1.73 4 PLC-7223+PLC-7199 (8 2) 3.1。
42、6 5 PLC-7223+PLC-7199 (7 3) 3.83 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A9/10 页 15 6 PLC-7240+PLC-7223(5 5) 3.83 7 PLC-7240+PLC-7223(2 8) 1.58 8 PLC-7240+ PLC-7257(n 6)+ PLC-7257(n 3) (0.5 2 0.5) 1.32 9 PLC-7238+ PLC-7257(n 6)+ PLC-7257(n 3) (8 72 18) -0.32 0091 实施例 1 和 2 所使用的液晶组合物含有式 (I) 的反应性单体 ( 即 PLC-。
43、7238) 以及 式 (II) 的反应性单体 ( 即 PLC-7223), 其测得的残影比例均比仅含有 PLC-7223( 比较实施 例 1) 或仅含有 PLC-7238( 比较实施例 7) 测得的残影比例低。由结果显示与单纯使用具有 长碳链反应性单体 (PLC-7223) 形成的聚合物网状结构相比, 添加的反应性单体 PLC-7238 因具有多个大体积侧链可进一步稳定液晶分子的取向而具有优选的可靠度。 0092 实施例 3 至 5 所使用的液晶组合物含有式 (I) 的反应性单体 ( 即 PLC-7199) 以及 式 (II) 的反应性单体 ( 即 PLC-7223), 其测得的残影比例均比仅。
44、含有 PLC-7223( 比较实施 例 1) 或仅含有 PLC-7199( 比较实施例 8) 测得的残影比例低, 与实施例 1 和 2 相比, 实施例 3 至 5 所形成的网状结构因具有类液晶分子的侧链而与液晶分子有优选的亲合力, 可进一 步稳定液晶分子取向并具有优选的可靠度。 0093 实施例 6 和 7 所使用的液晶组合物含有两种式 (II) 的反应性单体 ( 即 PLC-7223 与 PLC-7240), 其测得的残影比例均比仅含有 PLC-7223( 比较实施例 1) 或仅含有 PLC-7240( 比较实施例 2) 测得的残影比例低, 由结果得知, 所形成的聚合物网状结构因与 实施例 。
45、1 及 2 相似具有大体积的侧链接构, 进而获得优选的可靠度。 0094 实施例 8 和 9 所使用的液晶组合物含有三种式 (II) 的反应性单体, 其中, 实施例 8 和 9 所使用的液晶组合物包含 PLC-7240、 PLC-7257(n 6) 与 PLC-7257(n 3), 其测得 的残影比例比仅含有 PLC-7240( 比较实施例 2), 仅含有 PLC-7257(n 6)( 比较实施例 4) 或仅含有 PLC-7257(n 3)( 比较实施例 5) 测得的残影比例都低。由结果显示, 与单纯使 用具有长碳链反应性单体 (PLC-7257) 形成的聚合物网状结构相比, 除在液晶组合物中。
46、可 添加具有大体积侧链 154 的单体进一步稳定液晶分子的取向外, 还可通过在液晶组合物中 加入具有不同亚烷基碳链长度的单体 (M1、 M2中的 n 值大小, n 为 0 至 11 之间的 正整数 ) 来调整所形成网状结构 152 的孔目大小, 进一步达到稳定液晶分子 140 取向的效 果 ( 参见图 7) ; 0095 此外, 由图 7 的液晶被稳定取向的示意图说明, 构成丙烯酸酯网状结构的反应性 单体结构可由具有单侧反应基的式(I)结构或双侧具有反应基的式(II)结构混合构成。 其 中, 构成网状结构 152 的基底部分应由双侧都具有反应基的式 (II) 结构所构成 ; 而具有大 说 明 。
47、书 CN 102140351 A CN 102140356 A10/10 页 16 体积侧链 154 的部分则是由具有单侧反应基的式 (I) 结构构成。在本发明一实施例的液晶 组合物中, 具有大体积侧链并具有单侧反应基团的反应性单体占全部反应性单体的重量百 分比 30 ; 在本发明另一实施例的液晶组合物中, 具有大体积侧链并具有单侧反应基团 的反应性单体占全部反应性单体的重量百分比 10 20。在此条件之下, 为实现稳定液 晶的网状结构, 添加在液晶混合物中的反应性单体若是由双侧都具有反应基的式 (II) 结 构构成, 则可利用不同亚烷基长度 (M1、 M2中的 n 值大小, n 为 0 至 。
48、11 之间的正整 数 ) 的式 (II) 单体来调整形成网状结构 152 的孔目大小 ; 此外, 添加在液晶混合物中的反 应性单体若是由单侧反应基的式(I)结构及双侧都具有反应基的式(II)结构混合构成时, 为了实现稳定网状结构层的效果, 可预期地, 组成基底的双侧反应基式 (II) 结构单体的含 量应多于仅具有单侧反应基的式 (I) 结构单体。由以上的结果可知, 与以仅含单一种类的 反应性单体液晶组合物所制成的液晶显示器相比, 利用本发明含有至少两种反应性单体的 液晶组合物所制成的液晶显示器具有较低的残影比例, 由此有效提升可靠度。 0096 虽然本发明已用如上实施例进行披露, 然而其并非用。
49、以限定本发明。任何本领域 技术人员在不脱离本发明的精神和范围内, 可作各种改动与润饰, 因此本发明的保护范围 应当以后附的权利要求书限定的范围为准。 说 明 书 CN 102140351 A CN 102140356 A1/6 页 17 图 1 说 明 书 附 图 CN 102140351 A CN 102140356 A2/6 页 18 图 2 说 明 书 附 图 CN 102140351 A CN 102140356 A3/6 页 19 图 3 说 明 书 附 图 CN 102140351 A CN 102140356 A4/6 页 20 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102140351 A CN 102140356 A5/6 页 21 图 6 说 明 书 附 图 CN 102140351 A CN 102140356 A6/6 页 22 图 7 说 明 书 附 图 CN 102140351 A 。