專利名稱：液晶顯示面板及其液晶材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶顯示面板及其液晶材料，且特別是有關(guān)于一 種應(yīng)用聚合高分子輔助配向技術(shù)的液晶顯示面板及其液晶材料。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板(Liquid Crystal Display Panel)具備輕薄、省電、低輻射的 特性，在商業(yè)及消費(fèi)性電子產(chǎn)品上應(yīng)用廣泛，逐步取代傳統(tǒng)陰極射線管屏 幕成為熱門的光電產(chǎn)品。目前液晶顯示面板在耗電力、全面輝度及明室對(duì) 比效果已經(jīng)優(yōu)于傳統(tǒng)陰極射線管屏幕，然而在反應(yīng)時(shí)間上仍略為遜色。
另一方面，近年來發(fā)展出一種配向的技術(shù)聚合高分子輔助配向技術(shù) (Polymer-Stabilizing Alignment, PSA)，是將可聚合單體混入液晶層中，待其 排列好之后施以能量源(例如是照射紫外光或加熱)，讓可聚合單體聚合成配 向聚合體，引導(dǎo)液晶顯示面板內(nèi)的液晶化合物排列。然而，并非現(xiàn)有的液 晶化合物或可聚合單體都適合應(yīng)用于此配向技術(shù)。當(dāng)使用了不適合的液晶 化合物及可聚合單體配方時(shí)，應(yīng)用聚合高分子輔助配向技術(shù)制成的液晶顯 示面板反而會(huì)導(dǎo)致應(yīng)答速度更慢、顯示質(zhì)量變差等負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶材料，選用特定的液晶化合物與可聚合單體， 使得液晶材料整體特性較為穩(wěn)定，適合應(yīng)用于聚合高分子輔助配向技術(shù)。 本發(fā)明亦有關(guān)于一種液晶顯示面板，采用上述液晶材料并結(jié)合聚合高分子 輔助配向技術(shù)制作而成，也具有信賴度高及應(yīng)答速度快等優(yōu)點(diǎn)。
為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明首先提出一種液晶顯示面板，包括下基 板、上基板以及填充于兩者間的液晶層。液晶層包含多數(shù)個(gè)液晶化合物與 配向聚合體，配向聚合體是由多數(shù)個(gè)可聚合單體聚合并形成于上基板或下基板其中至少一者的表面，多數(shù)個(gè)液晶化合物包括第一液晶化合物、第二
液晶化合物以及第三液晶化合物，其中第三液晶化合物是選自第三A化合 物、第三B化合物和第三C化合物中的一種或幾種。
<formula>formula see original document page 10</formula>其中，"R"'、 "R2"、 "R3"、 "R4"及"R5"分別為具有1至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基。"A1，，、 "A2"、 "A3"、 "A4"、 "B"'、 "B2"、 "B3，,、 "B4"及"B5"分別為1，4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己烯基、1，4-雙環(huán)[2.2.2]辛烯基、哌啶-l,4-二基、萘-2，6-二基、十氫萘-2,6-二基1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基。"z"，、 "z2,，、 "z3，，、 "z4，，、 "y"，、 "y2，，、 "y3"、 "y4"及"Y5，， 分別為乙烷基、乙烯基、甲基乙垸基、二甲基乙烷基、四氟乙垸基、二氟 乙烯基、甲氧基、甲基甲氧基、丁烷基、丙氧基、乙炔基、二氟甲氧基、 羧基、硫化羰基或單鍵。當(dāng)"A1，，、 "A2"、 "A3"、 "A4，，、 "Z"，、 "Z2"、 "Z3"及"Z4'， 分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或不同的。"a"、 "b"、 "c"及"d"分別表示 0或1。 "W"，及"W&分別為氟原子、氯原子、三氟甲垸基、二氟甲垸基、三 氟甲氧基或二氟甲氧基。當(dāng)"Y&及"B&分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或 不同的。"p"是表示0、 l或2; "q"是表示0或l; "r"是表示0或l。 "L1，，、 "L2，，、 "L4，，、 "L5，，、 "L6，，、 "L7，，、 "L8，，、 "L1G"、 "LH"及"L仏，分別為氟原子或 氫原子。"1>及"1>分別為氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲垸基、 氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、二氟乙烷基或上述"RS，，所示的基團(tuán)。 為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提出一種液晶材料，包括多數(shù)個(gè)可聚 合單體以及多數(shù)個(gè)液晶化合物。多數(shù)個(gè)液晶化合物包括第一液晶化合物(l)、 第二液晶化合物(2)以及第三液晶化合物(3),其中第三液晶化合物是選自第 三A化合物(3a)、第三B化合物(3b)和第三C化合物(3c)中的一種或幾種。
2 t2、
(Z3~^3)c~(Z^~A4)d~R2
111 , 2
11 , 10辛烯基、哌啶-l,4-二基、萘-2，6-二基、十氫萘-2,6-二基1,2,3,4-四氧蔡_2，6_二基。"Z1，,、 "Z2"、 "Z3"、 "Z4"、 "Y"、"Y2"、 "Y3"、 "丫4"及"丫5" 分別為乙垸基、乙烯基、甲基乙烷基、二甲基乙垸基、四氟乙垸基、二氟 乙烯基、甲氧基、甲基甲氧基、丁垸基、丙氧基、乙炔基、二氟甲氧基、 羧基、硫化羰基或單鍵。當(dāng)"A1，，、 "A2"、 "A3"、 "A4，，、 "Z1，，、 "Z2，，、 "Z3"及"Z4，， 分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或不同的。"a"、 "b"、 "c"及"d"分別表示 0或1。 "W"，及"W^分別為氟原子、氯原子、三氟甲烷基、二氟甲垸基、三氟甲氧基或二氟甲氧基。當(dāng)"Y&及"B&分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或 不同的。"p"是表示0、 1或2; "q"是表示0或1; "r"是表示0或1 。 "L1，，、 "L2，，、 "L4，，、 "L5，，、 "L6，，、 "L7，，、 "L8"、 "L1G"、 "1^"及'112"分別為氟原子或氫原 子。"1>及"1/"分別為氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲烷基、氟甲 氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、二氟乙垸基或上述"RS"所示的基團(tuán)。 本發(fā)明提供的液晶顯示面板還可以包括
一啟始劑，吸收光能或熱能用以觸發(fā)所述可聚合單體進(jìn)行一聚合反應(yīng)， 該啟始劑的重量小于液晶層總重量的0.002%。
在本發(fā)明的液晶顯示面板中，可聚合單體大約可以占液晶層總重量的 0.1。/o至10%。


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的液晶顯示面板的側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的液晶顯示面板與對(duì)照組的驅(qū)動(dòng)電壓與
反應(yīng)時(shí)間(T。n)的比較圖。 主要組件符號(hào)說明 100:垂直配向型液晶顯示面板 110:上基板 120:下基板 130:液晶層 135:液晶化合物 145:配向聚合體
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配 合說明書附圖，作詳細(xì)說明如下
本發(fā)明主要提出一種穩(wěn)定性高的液晶材料，選用化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定的 液晶化合物，其與可聚合單體混合之后會(huì)使得液晶材料整體特性較為穩(wěn)定，適合應(yīng)用于聚合高分子輔助配向技術(shù)。同時(shí)，使用本發(fā)明的液晶材料制成 的液晶顯示面板的應(yīng)答速度也比較快。本發(fā)明的液晶材料包括多數(shù)個(gè)可聚 合單體以及多數(shù)個(gè)液晶化合物，液晶化合物包括第一液晶化合物、第二液
晶化合物以及第三液晶化合物，其中第三液晶化合物是第三A化合物、第 三B化合物和第三C化合物中的一種或其組合。
第一液晶化合物以化學(xué)式表示如下
第二液晶化合物以化學(xué)式表示如下
rLb1—丫l(已2—Y,p _r4
第三A化合物(3a)、第三B化合物(3b)及第三C化合物(3c)分 別以化學(xué)式表示如下<formula>formula see original document page 14</formula><formula>formula see original document page 15</formula>"r1"、 "r2，，、 "r3，，、 "R4"及"R5"分別為具有1至12個(gè)碳原子的烷基(alkyl)
或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(alkenyl)。當(dāng)"R"，、 "R2"、 "R3"、 "R4"S"R5" 分別為具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基時(shí)，其 一個(gè)或不相鄰的二個(gè)-CH2-基可以由氧原子基或硫原子基所取代?；蛘?，當(dāng) "Ri，，、 "R2，，、 "r3，，、 "R^及"RS"分別為具有i至i2個(gè)碳原子的垸基或具有2
至12個(gè)碳原子的烯基時(shí)，其至少一個(gè)氫原子可以由氟原子或氯原子所取代。 "A"，、 "A2，，、 "A3，，、 "A4，，、 "B1，，、 "B2，，、 "B3，，、 "84"及"85"分別為1, 4-亞環(huán)己基(l,4-cyclohexylene)、 1,4-亞苯基(l,4-phenylene)、 1， 4-亞環(huán)己烯基 (1，4-cyclohexenylene)、 1，4-雙環(huán)[2.2.2]辛烯基(l,4-bicycl0[2.2.2] octylene)、哌 啶-1 ，4-二基(^^611&116-1 ，4-diyl)、萘-2,6醒二基(naphthalene畫2，6-diyl)、十氫萘 -2,6- 二基(decahydronaphthalene-2，6-diyl)或 1，2，3，4-四氫萘-2,6- 二基 (1，2，3,4-tetrahydronaphthalene畫2，6-diyl)。當(dāng)"A1，，、 "A2"、 "A3"、 "A4，，、 "B1，，、 "B2，，、 "B3，，、 "B^，及"BS"分別為反式-l，4-亞環(huán)己基時(shí)，其一個(gè)或不相鄰的二 個(gè)-CH2-基可以由氧原子基或硫原子基所取代。當(dāng)"A"'、 "A2"、 "A3"、 "A4"、 "Bi，，、 "B2，，、 "B3，，、 "B4"及"B5"分別為1，4-亞苯基時(shí)，其至少一個(gè)-CH-基可
以由氮原子基所取代。當(dāng)"A1，，、 "A2"、 "A3，，、 "A4"、 "B1，，、 "B2"、 "B3"、 "B4" 及"BS"分別為1，2,3，4-四氫萘-2，6-二基時(shí)，其氫原子可以由-CN或卣素所取代。 "Z"，、 "Z2，，、 "Z3"、 "Z4"、 "Y1，，、 "Y2"、 "Y3，，、 "Y4"及"Y5"分別為乙烷 基(ethyl， -CH2CH2-)、乙烯基(vinyl, -CH=CH-)、甲基乙烷基(methylethyl， -CH(CH3)CH2-， -CH2CH(CH3)-) 、 二甲基乙烷基(dimethylethyl， -CH(CH3)CH(CH3)-)、西氟乙烷基(tetrifluoroethyl， -CF2CF2-)、 二氟乙烯基(difluorovinyl，-CF-CF-)、甲氧基(methyoxy,-OCH2-，-CH20-)、甲基甲氧基 (methyl methyoxy， -OCH(CH3)-， -CH(CH3)0-)、 丁垸基(butyl， -(CH2)4-)、丙氧 基(propoxy， -0(CH2)3-,-(CH2)30-)、乙炔基(ethynyl， -C三C-)、 二氟甲氧基 (difluoromethoxy， -CF20-， - OCF2-)、羧基(carboxyl，國(guó)COO-， OCO-)、硫化羰基 (carbothio, -S-CO-，-CO-S-)或單鍵。
當(dāng)"A"'、 "A2，，、 "A3，，、 "A4，，、 z"，、 "Z2，，、 "Z3"及"Z4"分別存在時(shí)，其 代表基團(tuán)是相同的或不同的。
"a"、 "b"、 "c"及"d"分別表示O或1。
"W"，及"WS"分別為氟原子、氯原子、三氟甲垸基(trifluoromethyl， -CF3)、 二氟甲垸基(difluoromethyl， -CF2H)、三氟甲氧基(trifluoromethoxy, -0〔？3)或 二氟甲氧基(difluoromethoxy， -OCF2H)。
當(dāng)"Y&及"B&分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或不同的。
"p"是表示0、 l或2。
"q"是表示0或l。
"r"是表示0或1。
"L1，，、 "L2，，、 "L4"、 "L5"、 "L6"、 "L7，，、 "L8，，、 "L10"、 "L"，，及"L'2，，分另lJ 為氟原子或氫原子。
"1^"及"1>分別為氫原子、氟原子、氯原子、氰基(cyano， -CN)、三氟 甲烷基(trifluoromethyl，-CF3)、氟甲氧基(fluoromethoxy，-OCH2F)、 二氟甲氧 基(difluoromethoxy，-OCF2H)、三氟甲氧基(trifluoromethoxy，-OCF3)、 二氟乙 烷基(trifluoroethyl, -0120 3)或上述"115"所示的基團(tuán)。
請(qǐng)注意，本發(fā)明的第一液晶化合物、第三B化合物與第三C化合物都 具有稠環(huán)(condensed ring)。稠環(huán)化合物泛指兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)狀結(jié)構(gòu)通過共 享兩個(gè)相鄰的元素稠合而成的化合物，最常見的稠環(huán)化合物是多個(gè)苯環(huán)稠 合而成的萘、蒽、菲等稠環(huán)芳香烴。此外，上述"A1，，、 "A2"、 "A3，，、 "A4"、 "B"'、 "B2"、 "B3"、 "B^'及"BS"等取代基也可以分別選用取代或非取代的萘及雙環(huán)垸基等稠環(huán)結(jié)構(gòu)。值得一提的是，正因?yàn)榘ň哂谐憝h(huán)的液晶化合 物，本發(fā)明的液晶顯示面板的液晶層穩(wěn)定性高且對(duì)于光及熱的敏感性低， 不論是在制造過程中(特別是需要使用紫外光或高熱的聚合高分子配向技術(shù) 的制造過程)或者是在使用過程中，都可以承受較為嚴(yán)苛的工藝及操作條件， 產(chǎn)品具有較高的信賴度。
另一方面，可聚合單體可以是選自化合物I 、 II、 III、 IV和V中的一
種?；衔颕以化學(xué)式表示為
陽(yáng)m
化合物II以化學(xué)式表示為:
化合物m以化學(xué)式表示為:
PrSp廠X'
化合物IV以化學(xué)式表示為
P廠Sp廣X
化合物v以化學(xué)式表示為"R"為氫原子、氟原子、氯原子、氰基(cyano group, -CN)、氰硫基 (thiocyanato， -SCN)、五氟化硫基(pentafluoro-lambda 6 -sulfanyl， -SF5H)、石肖 基(nitrite， -N02)、具有1至12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈垸基(alkyl group)或 X2-Sp2-P2基。當(dāng)可聚合單體的"R"為具有1至12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈垸 基時(shí)，其不相鄰的一或二個(gè)-CH2-基可以由氧原子基、硫原子基、乙烯基 (vinylene， -CH=CH-)、羰基(carbonyl， CO)、羧基(carboxyl， -COO-)、硫化羰 基(carbothio， S-CO-, -CO-S-)或炔基(alkyne)所取代。
"X,及"X2"分別為氧原子基、硫原子基、甲氧基(methyoxy, -OCH2-)、 羰基(carbonyl， C=0)、羧基(carboxyl， -COO-)、胺甲?；?carbamoyl， -CO-N°R-: -N°R-CO-)、甲硫基(methylthio， -CH2S-， -SCH2-)、乙烯羰基(ethenylcarbonyl, -CH=CH-COO-)、羰乙烯基(carbonylethenyl， -COO-CH-CH-)或單鍵。
"Sp,及"Sp2"分別為一間隔基團(tuán)或單鍵；
"U"及"Ln"分別為氫原子、氟原子、氯原子、氰基(cyano group)、垸基 (alkyl)、垸羰基(alkylcarbonyl)、垸氧羰基(alkoxycarbonyl)或具有1至7個(gè)碳 原子的烷羰氧基(alkylcarbonyloxy)，其中m^l及n^1?？删酆蠁误w的"Lm" 為具有1至7個(gè)碳原子的烷羰氧基時(shí)，其一個(gè)或兩個(gè)以上的氫原子可以被 氟原子或氯原子所取代。
"Q,"和"Q2"分別為氧原子基、硫原子基、羰基(carbonyl， C=0)、羧基 (carboxyl,-COO-)、甲氧基(methyoxy，-OCH2-)、甲硫基(methylthio，-CH2S-)、 乙烯羰基(ethenylcarbonyl， -CH=CH-COO-)、羰乙烯基(carbonylethenyl， -COO-CH=CH-)、 二氟甲氧基(difluoromethoxy， -CF20-， -OCF2-)、 二氟甲硫基(difluoro methylthio, -CF2S， -SCF2-)、乙烷基(ethyl, -C2H4-)、 二氟乙烷基 (difluoroethane， -CF2CH2-， -CH2CF2-)、 四氟乙烷基(tetrafluoroethane， -CF2CF2-)、乙烯基(vinylene， -CH=CH-)、 二氟乙烯基(difluoroethenylene， -CF-CF-)、乙炔基(ethynyl，-CEC-)或單鍵。
"P「'及"P2"分別為可聚合基團(tuán)，可聚合基團(tuán)是可以選自基團(tuán)VI、 VU、 VDI、 K和X其中之一。基團(tuán)VI以化學(xué)式表示如下，其中"U"選自氫原子、甲烷基 (methyl)、氟原子、三氟甲基(trifluoromethyl, -CF3)和苯基(Phenyl)。
H u 間
基團(tuán)vn以化學(xué)式表示如下，其中"r，選自氫原子、甲烷基、氟原子、三 氟甲基和苯基。
" 間
基團(tuán)環(huán)為吡咯-2，5-二酮(pyrrole-2,5-dione)，以化學(xué)式表示如下:
^ 間
基團(tuán)K以化學(xué)式表示如下，其中"Y"選自氫原子、甲垸基、氟原子、三 氟甲基和苯基。
T [僅]
基團(tuán)X以化學(xué)式表示如下，其中"M"選自氫原子、甲垸基、氟原子、三 氟甲基和苯基。o
本發(fā)明的液晶材料可應(yīng)用于聚合高分子輔助配向技術(shù)
(Polymer-Stabilizing Alignment, PS A)。詳細(xì)地說，將上述液晶材料注入兩基 板之間，施加電壓于兩基板使得可聚合單體隨著液晶化合物排列，同時(shí)施 以能量源(例如是照射紫外光或加熱)，讓可聚合單體在特定傾斜角度下聚合 成配向聚合體，當(dāng)移除電壓時(shí)配向聚合體可以再反過來引導(dǎo)液晶顯示面板 內(nèi)的液晶化合物排列，至此完成液晶顯示面板。請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示依照本 發(fā)明一較佳實(shí)施例的液晶顯示面板的側(cè)視圖。本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的液 晶顯示面板100包括上基板110、下基板120以及填充于兩者間的液晶層 130，液晶層包含多數(shù)個(gè)液晶化合物135與配向聚合體145。配向聚合體145 是由多數(shù)個(gè)可聚合單體透過聚合高分子輔助配向技術(shù)聚合并形成于上基板 110或下基板120其中至少一者的表面，用以引導(dǎo)液晶化合物135排列及與 基板間產(chǎn)生預(yù)傾角。較佳的是，配向聚合體145的表面粗糙度大約介于10 納米至20納米之間。液晶化合物135包括第一液晶化合物、第二液晶化合 物以及第三液晶化合物，其中第三液晶化合物是第三A化合物、第三B化 合物和第三C化合物中的一種或其組合。除了配向聚合體與可聚合單體的 差異之外，本發(fā)明的液晶顯示面板的液晶層與上述液晶材料大致相似，并 已揭露如上，于此不再贅述。
以下是舉出一較佳實(shí)施例的液晶材料，詳細(xì)說明液晶材料的成分與混 合后的材料特性，測(cè)試應(yīng)用其制成的液晶顯示面板的性質(zhì)，并進(jìn)一步分析 液晶材料成分與液晶顯示面板性質(zhì)之間的關(guān)系。
本實(shí)施例的液晶材料中包括七種液晶化合物以及一種可聚合單體?？?聚合單體為化合物IV-1，隸屬于化合物IV，其中"IV'及"U"分別為氫原子， m=3， n=2， "R，，為X2-Sp2-P2基，"X,"、 "X2"、 "Sp,及"Sp2"為單鍵,"P,及P2"兩者皆為基團(tuán)IX，基團(tuán)K的"Y"為氫原子，化學(xué)式揭露如下:
七種液晶化合物包括化合物[l-l]、化合物[2-1]、化合物[2-2]、化合物 [3a-l]、化合物[3b-l]與化合物[3b-2]，其化學(xué)式分別詳述如下。此外，為簡(jiǎn) 化化學(xué)式且便于模擬至特定類別的化合物中，在下述化合物中將以"R"及 "R'"分別表示具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯 基。
化合物[l-l]隸屬于第一液晶化合物，且"W"'及"W&皆為氟原子，b， c, d=0， a=l， "Z"，為甲氧基，"A'"為反式-1， 4-亞環(huán)己基(trans 1，4-cyclohexylene)， "R"'為具有1至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R" 表示)，"^"為具有1至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以 "R'"表示)。
化合物[2-l]隸屬于第二液晶化合物，且"R一為乙烯基，p=l， "B"，及"B2，， 為反式-1， 4-亞環(huán)己基(trans 1，4-cyclohexylene)， "Y"，及"Y2"為單鍵，"113"為 具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R"表示)。
化合物[2-2]隸屬于第二液晶化合物，且p^， "Y&為乙烯基，"B"，及"B2，， 為反式-l，4-亞環(huán)己基(trans-l，4-cyclohexylene)， "Y"，為單鍵，"R3"為具有1 至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R"表示)，"R2" 為具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R'"表示)'<formula>formula see original document page 22</formula>[2-2]
化合物[3a-l]隸屬于第三A化合物，且"L1，，、 "L2，，、 "1/"及"1>皆為氫 原子，"""為單鍵，q=0， "B3"為反式-l,4-亞苯基(trans 1，4-cyclohexylene)， "RS"為具有i至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R" 表示),"I7"為具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以 "R'"表示)。
^i-^ [3a-l] 化合物[3a-2]隸屬于第三A化合物，且"L1，，、 "L2，，、 "1>及"1>皆為氫 原子，""，為單鍵，q=l， "B』為及式-l,4-亞環(huán)己基或l，4-亞苯基(兩者結(jié)構(gòu)
不同，故于下述化學(xué)式中統(tǒng)一以"^>表示)，"Y、'為單鍵，"83"為反式-1，4-亞環(huán)己基(trans 1，4-cyclohexylene)，"尺5"為乙烯基，"17"為具有1至12個(gè)碳 原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R"表示)。<formula>formula see original document page 22</formula>[3a-2]
化合物[3b-l]隸屬于第三B化合物，且"L6，，、 "l7"及"L8"皆為氟原子， "Lio，'、 "Lii'，及"Li2，'皆為氫原子，產(chǎn)o， "Y4"為甲氧基，q=0， "83"為反式-1，4-
亞環(huán)己基(trans 1，4-cyclohexylene)， "115，，為具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具 有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R"表示)，"I^"為具有1至12個(gè)碳原子的 烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R'"表示)。<formula>formula see original document page 22</formula>[3b-l]
化合物[3b-2]隸屬于第三B化合物，且"L6，，、 "l7"及"LS"皆為氟原子， 丄io，，、 "LU"及"i;2"皆為氫原子，r=0，""，為甲氧基，q=l， "84"為反式-1，4誦亞環(huán)己基(trans l,4-cyclohexylene)， "Y、，為單鍵，"83"為反式-1, 4-亞環(huán)己基 (trans l,4-cyclohexylene)， "R5"為具有1至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12 個(gè)碳原子的烯基(以"R"表示)，"1>為具有1至12個(gè)碳原子的烷基或具有 2至12個(gè)碳原子的烯基(以"R'"表示)。
<formula>formula see original document page 23</formula>
另外更舉出兩組液晶材料作為對(duì)照組，第一對(duì)照組包括傳統(tǒng)液晶化合 物以及可聚合單體JY-1，傳統(tǒng)液晶化合物都不包括稠環(huán)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下所
示
其中，"R"及"R'"分別為具有1至12個(gè)碳原子的垸基，"R""是為 具有1至12個(gè)碳原子的烷基或垸氧基。
第二對(duì)照組的液晶材料為傳統(tǒng)液晶化合物混合可聚合單體II -1 。傳統(tǒng)液 晶化合物與上述第一對(duì)照組揭露的液晶化合物相同，可聚合單體II-1隸屬 于化合物II ，其中"Lm"分別為氫原子，m=4， "R"為XrSp2-P2基，"X「'、 "X2"、 "Spr及"Sp2"為單鍵，，"及"P2"兩者皆為基團(tuán)IX，基團(tuán)K的"Y"為氫原子， 化學(xué)式揭露如下
<formula>formula see original document page 23</formula>分析結(jié)果呈現(xiàn)時(shí)將以對(duì)照組作為比較基準(zhǔn)。將本實(shí)施例的液晶材料與
對(duì)照組進(jìn)行材質(zhì)特性分析后發(fā)現(xiàn)，三者在光學(xué)各向異性(optical anisotropy)、 介電各向異性(didectric anisotr叩y)等性質(zhì)都相近，然而在相轉(zhuǎn)移溫度 (Nematic-isotropic phase-transition temperature, Tni)以及黍占稠度(rotational viscosity, )方面則差異很大。本實(shí)施例的液晶材料的黏稠度(rotational viscosity, )只有81 mPa*s，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)材料(第一對(duì)照組與第二對(duì)照組)的 黏稠度141mPa*S，表示本實(shí)施例的液晶材料旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力較小，可以縮短反 應(yīng)時(shí)間。此外，本實(shí)施例的液晶材料的相轉(zhuǎn)移溫度為79.3°C，高于傳統(tǒng)液 晶材料(第一對(duì)照組與第二對(duì)照組)的相轉(zhuǎn)移溫度70°C。相轉(zhuǎn)移溫度意指液 晶化合物由液晶態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的溫度，而液態(tài)的液晶化合物不具有光學(xué)各向 異性，失去改變明暗的功能。液晶的相轉(zhuǎn)移溫度越高，代表液晶喪失功能 的臨界溫度越高。因此，相較于傳統(tǒng)的液晶顯示面板，本發(fā)明的液晶顯示 面板可操作的溫度區(qū)間比較大，也具有較高的信賴度。
待上述液晶材料混合完成之后，應(yīng)用聚合高分子輔助配向技術(shù)制成的 液晶顯示面板，作為實(shí)驗(yàn)組。另外，對(duì)照組的液晶顯示面板則是沿用相同 的制造方法但搭配傳統(tǒng)液晶材料(傳統(tǒng)液晶化合物搭配相同的可聚合單體)。
之后，分別對(duì)本實(shí)施例的液晶面板以及兩組對(duì)照組的液晶顯示面板進(jìn) 行測(cè)試在不同驅(qū)動(dòng)電壓下，液晶化合物由啟始位置旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置所需 的反應(yīng)時(shí)間(T。n)，并將測(cè)試結(jié)果繪示于圖2。正方形數(shù)據(jù)點(diǎn)及其相連曲線代
表第二對(duì)照組(傳統(tǒng)液晶化合物+可聚合單體n-i)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)
及其相連曲線代表第一對(duì)照組(傳統(tǒng)液晶化合物+可聚合單體IV-l)的實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)，三角形形資料點(diǎn)及其相連曲線代表實(shí)驗(yàn)組(較佳實(shí)施例的液晶化合物十 可聚合單體IV-1)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
請(qǐng)比較實(shí)驗(yàn)組與第一對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組與第一對(duì)照組的反應(yīng)時(shí)間大致相 同，兩者液晶材料內(nèi)容物的差異主要在于液晶化合物的組成，實(shí)驗(yàn)組與第 一對(duì)照組的反應(yīng)時(shí)間大致相同，然而當(dāng)施加電壓介于4V至6V之間時(shí)，本實(shí)施例的液晶顯示面板的反應(yīng)時(shí)間(T。n)卻小于第一對(duì)照組所需時(shí)間，應(yīng)答 速度較快。此項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果恰好與黏稠度結(jié)果呼應(yīng)，由于本實(shí)施例的液晶 材料的黏稠度較低，代表液晶化合物旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力較小，可以縮短反應(yīng)時(shí)間。 因此本實(shí)施例的液晶顯示面板的反應(yīng)時(shí)間較短，應(yīng)答速度較快?？梢钥s短 反應(yīng)時(shí)間。由此可以推知，本較佳實(shí)施例的液晶化合物優(yōu)于傳統(tǒng)液晶化合 物。
另外，請(qǐng)參照?qǐng)D2并比較第一對(duì)照組與第二對(duì)照組，第二對(duì)照組的應(yīng) 答時(shí)間明顯高于第一對(duì)照組的反應(yīng)時(shí)間，由于兩者液晶材料內(nèi)容物的差異
在于單體種類，可推知使用可聚合單體IV-1的功效明顯優(yōu)于可聚合單體
II-1。
綜合上述，應(yīng)用本實(shí)施例的液晶化合物的液晶顯示面板的反應(yīng)時(shí)間較 短，應(yīng)答速度較快?？梢钥s短反應(yīng)時(shí)間。本較佳實(shí)施例的液晶化合物較佳
的是與可聚合單體IV-1混合，兩者構(gòu)成的液晶材料所制造的液晶顯示面板
的反應(yīng)時(shí)間最短，應(yīng)答速度更快。
本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的液晶顯示面板及其液晶材料，具有下述優(yōu)
點(diǎn)
1. 液晶材料穩(wěn)定性高本發(fā)明的第一液晶化合物、第三B化合物與第 三C化合物都具有稠環(huán)。此外，"A"，、 "A2，，、 "A3，，、 "A4，，、 "B'"、 "B2，，、 "B3，，、 "B^及"BS"等取代基也可以分別選用取代或非取代的萘及雙環(huán)烷基等稠環(huán) 結(jié)構(gòu)。正因?yàn)榘ň哂谐憝h(huán)的液晶化合物，本發(fā)明的液晶顯示面板的液晶 層穩(wěn)定性高且對(duì)于光及熱的敏感性低，不論是在制造過程中(特別是需要使 用紫外光或高熱的聚合高分子配向技術(shù)的制造過程)或者是在使用過程中， 都可以承受較為嚴(yán)苛的工藝及操作條fK產(chǎn)品具有較高的信賴度。
2. 液晶材料的相轉(zhuǎn)移溫度高相轉(zhuǎn)移溫度意指液晶化合物由液晶態(tài)轉(zhuǎn) 為液態(tài)的溫度，而液態(tài)的液晶化合物不具有光學(xué)各向異性，失去改變明暗 的功能。液晶的相轉(zhuǎn)移溫度越高，代表液晶喪失功能的臨界溫度越高。因此，相較于傳統(tǒng)的液晶顯示面板，本發(fā)明的液晶顯示面板可操作的溫度區(qū) 間比較大，也具有較高的信賴度。
3.液晶材料的黏稠度小根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本實(shí)施例的液晶材料的 黏稠度小，表示液晶化合物旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力較小，可以縮短反應(yīng)時(shí)間。因此本 實(shí)施例的液晶顯示面板的反應(yīng)時(shí)間較短，應(yīng)答速度較快。可以縮短反應(yīng)時(shí) 間。
綜上所述，雖然本發(fā)明己以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限 定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精 神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后 附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板，包括一下基板以及一上基板；以及一液晶層，填充于該上基板以及該下基板之間，該液晶層包含多數(shù)個(gè)液晶化合物與一配向聚合體，該配向聚合體是由多數(shù)個(gè)可聚合單體聚合并形成于該上基板或該下基板其中至少一者的表面，該液晶化合物包括一第一液晶化合物、一第二液晶化合物以及一第三液晶化合物，其中該第三液晶化合物是選自第三A化合物、第三B化合物和第三C化合物中的一種或幾種；該第一液晶化合物以化學(xué)式表示如下該第二液晶化合物以化學(xué)式表示如下R3-B1-Y1-(B2-Y2)p-R4[2]該第三A化合物、該第三B化合物及該第三C化合物分別以化學(xué)式表示如下其中，“R1”、“R2”、“R3”、“R4”及“R5”分別為具有1至12個(gè)碳原子的烷基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基；“A1”、“A2”、“A3”、“A4”、“B1”、“B2”、“B3”、“B4”及“B5”分別為1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己烯基、1，4-雙環(huán)[2.2.2]辛烯基、哌啶-1，4-二基、萘-2，6-二基、十氫萘-2，6-二基1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基；“Z1”、“Z2”、“Z3”、“Z4”、“Y1”、“Y2”、“Y3”、“Y4”及“Y5”分別為乙烷基、乙烯基、甲基乙烷基、二甲基乙烷基、四氟乙烷基、二氟乙烯基、甲氧基、甲基甲氧基、丁烷基、丙氧基、乙炔基、二氟甲氧基、羧基、硫化羰基或單鍵；當(dāng)“A1”、“A2”、“A3”、“A4”、“Z1”、“Z2”、“Z3”及“Z4”分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或不同的；“a”、“b”、“c”及“d”分別表示0或1；“W1”及“W2”分別為氟原子、氯原子、三氟甲烷基、二氟甲烷基、三氟甲氧基或二氟甲氧基；當(dāng)“Y2”及“B2”分別存在時(shí)，其代表基團(tuán)是相同的或不同的；及“p”是表示0、1或2；“q”是表示0或1；“r”是表示0或1；“L1”、“L2”、“L4”、“L5”、“L6”、“L7”、“L8”、“L10”、“L11”及“L12”分別為氟原子或氫原子；“L3”及“L9”分別為氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲烷基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、二氟乙烷基或上述“R5”所示的基團(tuán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中當(dāng)"R1，，、 "R2，，、 "R3"、 "R4" 及"P、s"分別為具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基時(shí)， 其一個(gè)或不相鄰的二個(gè)-CH2-基是由氧原子基或硫原子基所取代。
3. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中當(dāng)"R1，，、 "R2"、 "R3"、 "R4" 及"R、'分別為具有1至12個(gè)碳原子的垸基或具有2至12個(gè)碳原子的烯基時(shí)， 其至少一個(gè)氫原子是由氟原子或氯原子所取代。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中當(dāng)"A1，，、 "A2"、 "A3，，、 "A4，，、 "B1，，、 "B2，，、 "B3，，、 "B4"及"B5"分別為反式-l，4-亞環(huán)己基時(shí)，其一個(gè)或不相 鄰的二個(gè)-CH2-基是由氧原子基或硫原子基所取代。
5. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中當(dāng)"A"，、 "A2"、 "A3，，、 "A4，，、 "B1，，、 "B2，，、 "B3，，、 "B4"及"B5"分別為1,4-亞苯基時(shí)，其至少一個(gè)-CH-基是 由氮原子基所取代。
6. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中當(dāng)"A1，，、 "A2，，、 "A3，，、 "A4，，、 "B1，，、 "B2"、 "B3，'、 "B4"及"B5"分別為1，2,3，4-四氫萘-2，6-二基時(shí)，其氫原子 是由-CN或鹵素所取代。
7. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述 第一液晶化合物，且"\^"及"\￥2"皆為氟原子，b，c，d=0， a=l， "Z"，為甲氧 基，"A"，為反式-l，4-亞環(huán)己基。
8. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述第二液晶化合物，且"W"為乙烯基，p=l， "B"，及"B&為反式-l，4-亞環(huán)己基 "Yl"及"y2"為單鍵。
9. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述 第二液晶化合物，且p-l， ，2"為乙烯基，"B"，及"B&為反式-l，4-亞環(huán)己基， "Y"'為單鍵。
10. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述 第三A化合物，且"L1，，、 "L2，，、 "L4"及"L5"皆為氫原子，"Y4"為單鍵，q=0， "BS"為反式-l,4-亞環(huán)己基。
11. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述 第三A化合物，且"L1，，、 "L2，，、 "L4"及"L5"皆為氫原子，"Y4，，為單鍵，q=l， "B""為反式-1， 4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，，3"為單鍵，"83"為反式-1， 4-亞環(huán) 己基，"RS"為乙烯基。
12. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述 第三B化合物，且"L6，，、 "L7"及"L8，，皆為氟原子，"L1()"、 "LU"及"L仏，皆為 氫原子，r=0， "Y^為甲氧基，q=0， "83"為反式-1，4-亞環(huán)己基。
13. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述液晶化合物包括所述 第三B化合物，且"L6，，、 "L7"及"L8"皆為氟原子，"L10，，、 "L""及"L""皆為 氫原子，r=0， "Y—，為甲氧基，q=l， "B—，為反式-l,4-亞環(huán)己基，"￥3"為單鍵， "B3"為反式-l,4-亞環(huán)己基。
14. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述可聚合單體是化合物 I、 II、 III、 IV和V中的一種，該化合物I以化學(xué)式表示為<formula>formula see original document page 5</formula>該化合物n以化學(xué)式表示為:<formula>formula see original document page 6</formula>該化合物m以化學(xué)式表示為:<formula>formula see original document page 6</formula>該化合物IV以化學(xué)式表示為:<formula>formula see original document page 6</formula>該化合物v以化學(xué)式表示為<formula>formula see original document page 6</formula>其中，n^l;"R"為氫原子、氟原子、氯原子、氰基、氰硫基、五氟化硫基、硝基、具有1至12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基或X2-Sp2-P2基；"X,及"X2"分別為氧原子基、硫原子基、甲氧基、羰基、羧基、胺甲酰 基、甲硫基、乙烯羰基、羰乙烯基或單鍵；"Sp「'及"Sp2"分別為一間隔基團(tuán)或單鍵；氧羰基或具有1至7個(gè)碳原子的垸羰氧基，其中m^l及n^l;"Q卩鄰"Q2"分別為氧原子基、硫原子基、羰基、羧基、甲氧基、甲硫基、 乙烯羰基、羰乙烯基、二氟甲氧基、二氟甲硫基、乙烷基、二氟乙垸基、 四氟乙垸基、乙烯基、二氟乙烯基、乙炔基或單鍵；及"P廣及"P2"分別為一可聚合基團(tuán)。
15.如權(quán)利要求14所述的液晶顯示面板，其中所述可聚合基團(tuán)是基團(tuán)vi、 vn、 vin、 K和x中的一種，該基團(tuán)vi以化學(xué)式表示如下間三氟甲基和苯基;tr選自氫原子、甲垸基、氟原子基團(tuán)vn以化學(xué)式表示如下:T"選自氫原子、甲垸基、氟原子間三氟甲基和苯基;基團(tuán)VI為吡咯-2,5-二酮，化學(xué)式表示如下:基團(tuán)K以化學(xué)式表示如下:<formula>formula see original document page 8</formula>"Y"選自氫原子、甲烷基、氟原子、三氟甲基和苯基；及 基團(tuán)X以化學(xué)式表示如下<formula>formula see original document page 8</formula>"M"選自氫原子、甲烷基、氟原子、三氟甲基和苯基。
16. 如權(quán)利要求14所述的液晶顯示面板，其中所述可聚合單體的"Lm" 為具有1至7個(gè)碳原子的垸羰氧基時(shí)，其一個(gè)或兩個(gè)以上的氫原子被氟原 子或氯原子所取代。
17. 如權(quán)利要求14所述的液晶顯示面板，其中所述可聚合單體的"R" 為具有1至12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基時(shí)，其不相鄰的一或二個(gè)-CH2-基是由氧原子基、硫原子基、乙烯基、羰基、羧基、硫化羰基或炔基所取 代。
18. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述配向聚合物的表面粗 糙度大約介于10納米至20納米之間。
19. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其還包括一啟始劑，吸收光能或熱能用以觸發(fā)所述可聚合單體進(jìn)行一聚合反應(yīng)， 該啟始劑小于所述液晶層總重量的0.002%。
20. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中所述可聚合單體大約占所 述液晶層總重量的0.1%至10%。
全文摘要
一種液晶顯示面板，包括下基板、上基板以及填充于兩者間的液晶層。液晶層包含多數(shù)個(gè)液晶化合物與配向聚合體，配向聚合體是由多數(shù)個(gè)可聚合單體聚合并形成于上基板或下基板其中至少一者的表面，多數(shù)個(gè)液晶化合物包括第一液晶化合物、第二液晶化合物以及第三液晶化合物，其中第三液晶化合物是選自第三A化合物、第三B化合物和第三C化合物中的一種或幾種。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101320153SQ200810137668
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者杉浦規(guī)生, 林洋鉅, 白家瑄, 謝忠憬, 鄭德勝 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司