本发明属于液晶显示技术领域，具体来讲，涉及一种自取向液晶辅助剂、包括该自取向液晶辅助剂的自取向液晶混合物、以及该自取向液晶混合物在液晶显示面板中的应用。
背景技术：
在液晶显示器(lcd)中的cf基板和tft基板上，分别有一层薄膜材料，其主要作用是使位于cf基板和tft基板之间的液晶(lc)分子按一定方向排列，一般称之为配向膜，其常用聚酰亚胺(pi)材料。这种配向膜主要分为摩擦配向型pi材料和光配向型pi材料，但是，无论哪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，光配向型pi材料虽然可以避免上述问题，但由于材料特性受限，耐热性和耐老化性不佳，同时其锚定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的性质，因此其存储和运送过程均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。
通常情况下，上述配向膜有第一层和第二层共两层，这两层结构在lcd中作用不同；第一层主要为疏水类聚合物，其作用是使得lc分子具有垂直取向，而第二次具有均一性、密着性和稳定性的特点，主要是防止cf基板和tft基板中的杂质离子扩散到lc层中，同时还可以加速lc层中的杂质离子的释放。
另外，pi材料在成膜过程中需要先配制pi溶液，该pi溶液中还含有大量n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶剂，因此，形成配向膜的制程是一个高能耗、极其不环保、易对人体造成危害的过程；此外，由于配向层均匀性、缺涂、不粘以及异物等问题，还会对产品良率造成损失，导致资源浪费与产品成本提高。
综上，在tft-lcd中，若能够在省去pi膜的情况下，还能使lc分子有序排列，这将会大大降低生产tft-lcd的成本。
技术实现要素：
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种自取向液晶辅助剂，该自取向液晶辅助剂与液晶分子混合形成自取向液晶混合物，以达到控制lc分子垂直取向的目的，同时形成的两层聚合层可保持获得的液晶显示面板较高的信赖性。
为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种自取向液晶辅助剂，包括如式1所示的辅助剂ⅰ和如式2所示的辅助剂ⅱ：
其中，在所述式1中，a1基团选自连接键、苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、苯与环烷烃相连的第一基团、联苯基团与环烷烃基团相连的第二基团，或所述苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、第一基团、第二基团中的h原子被f、cl、br、i、-cn、-no2、-c(＝o)h、烷烃所替代获得的第三基团中的任意一种；sp1基团选自连接键、c1～c5的亚烷基，或所述c1～c5的亚烷基中的-ch2-被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-ch2-o-、-ch＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-、-ch＝ch-coo-、-oco-ch＝ch-所替代获得的第四基团中的至少一种；p基团选自如式11～15任一所示的结构：
d-sp2-a2-sp2-r2；
其中，在所述式2中，a2基团选自连接键、苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、苯与环烷烃相连的第五基团、联苯基团与环烷烃基团相连的第六基团，或所述苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、第五基团、第六基团中的h原子被f、cl、br、i、-cn、-no2、-c(＝o)h、烷烃所替代获得的第七基团中的任意一种；基团d为可聚合基团、或所述可聚合基团和极性基团共存，所述可聚合基团具有如式21～25所示的结构，所述极性基团为胺基、-oh、-cooh、-sh、-cn；基团r选自具有c3～c20的烷烃，或所述具有c3～c20的烷烃中的-ch2-被-o-、-conh-、-coo-、-o-co-、-co-、-ch＝ch-所替代获得的第八基团，或所述具有c3～c20的烷烃和/或第八基团中的h原子被f、cl所替代获得的第九基团中的任意一种；基团sp2选自连接键、c1～c5的亚烷基，或所述c1～c5的亚烷基中的-ch2-被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-ch2-o-、-ch＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-、-ch＝ch-coo-、-oco-ch＝ch-所替代获得的第十基团中的至少一种；
进一步地，在所述式1中，所述联苯基团为二联苯；所述第一基团具有如式16所示的结构，所述第二基团具有如式17所示的结构：
进一步地，在所述式2中，所述联苯基团为二联苯；所述第五基团具有如式21所示的结构，所述第六基团具有如式22所示的结构：
进一步地，在所述式2中，若基团d为所述可聚合基团和所述极性基团共存，则所述可聚合基团和所述极性基团依次连接在所述基团sp2上，或所述可聚合基团和所述极性基团分别通过所述基团sp2连接在所述基团a2上。
进一步地，所述辅助剂ⅰ具有如式1-1～1-4任一所示的结构：
进一步地，所述辅助剂ⅱ具有如式2-1～2-4任一所示的结构：
本发明的另一目的在于提供一种自取向液晶混合物，包括液晶分子和如上任一所述的自取向液晶辅助剂。
进一步地，在所述自取向液晶混合物中，所述自取向液晶辅助剂的质量百分数不超过5％。
本发明的另一目的还在于提供一种液晶显示面板的制作方法，包括下述步骤：
s1、提供一上基板、一下基板以及如权利要求7或8所述的自取向液晶混合物；
s2、在所述上基板和/或所述下基板上涂布所述自取向液晶混合物后，将所述上基板和所述下基板进行对盒，形成液晶盒；所述辅助剂ⅰ锚定在所述上基板、下基板的表面上，所述辅助剂ⅱ连接在所述辅助剂ⅰ的自由端；
s3、在所述液晶盒的两侧施加电压，待所述液晶盒内的液晶分子发生偏转后，同时对所述液晶盒进行一次紫外线照射，所述辅助剂ⅰ聚合分别沉积在所述上基板和所述下基板相对的表面上形成第一聚合层，所述辅助剂ⅱ聚合分别沉积在所述第一聚合层上形成第二聚合层；
s4、去除电压，再对所述液晶盒进行二次紫外光照射，形成液晶显示面板。
进一步地，在所述步骤s3中，电压强度为13v～25v，一次紫外线照射的能量为85mw/cm2～100mw/cm2，照射时间为20min～30min；在所述步骤s4中，二次紫外线照射的能量为85mw/cm2～100mw/cm2，照射时间为90min～120min。
本发明通过将具有上述式1所示的辅助剂ⅰ和如式2所示的辅助剂ⅱ相互混合获得自取向液晶辅助剂，并将该自取向液晶辅助剂与液晶分子混合形成自取向液晶混合物，并以该自取向液晶混合物来制作液晶显示面板，其具有下述
有益效果：
(1)该自取向液晶辅助剂中的-oh等极性基团均可与亲水性的基板表面作用，从而锚定在基板的表面，从而对液晶分子实现配向作用；由此，相对传统的液晶显示面板，可取代其中聚酰亚胺材料的配向层的制作，省去pi段制程，简化工艺，降低成本，减少污染与危害；
(2)该自取向液晶辅助剂包括辅助剂ⅰ和辅助剂ⅱ，如此在光照处理后，即可依次在基板表面形成两层不同作用的聚合层，辅助剂ⅰ中同时含有多种类型的极性基团和可聚合型基团，目的在于吸附在基板表面，使得基板表面富含极性基团，而辅助剂ⅱ中仅含有可聚合型基团，其目的即在于与辅助剂ⅰ发生分子间相互作用，并依靠其自身的刚性基团(即基团a2)使液晶分子垂直取向，从而提高获得的液晶显示面板的信赖性。
具体实施方式
以下，将来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种物质，但是这些物质不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个物质与另一个物质区分开来。
本发明提供了一种自取向液晶辅助剂，其包括混合均匀的辅助剂ⅰ和辅助剂ⅱ。
具体来讲，辅助剂ⅰ具有如式1所示的结构，而辅助剂ⅱ具有如式2所示的结构：
d-sp2-a2-sp2-r2
更为具体地，在式1中，a1基团选自连接键、苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、苯与环烷烃相连的第一基团、联苯基团与环烷烃基团相连的第二基团中的任意一种，或选自苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、第一基团、第二基团中的h原子被f、cl、br、i、-cn、-no2、-c(＝o)h、烷烃所替代获得的第三基团中的任意一种；sp1基团选自连接键、c1～c5的亚烷基中的任意一种，或选自c1～c5的亚烷基中的-ch2-被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-ch2-o-、-ch＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-、-ch＝ch-coo-、-oco-ch＝ch-所替代获得的第四基团中的至少一种；p基团选自如式11～15任一所示的结构：
优选地，在式1中，联苯基团为二联苯；第一基团具有如式16所示的结构，第二基团具有如式17所示的结构：
而在式2中，a2基团选自连接键、苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、苯与环烷烃相连的第五基团、联苯基团与环烷烃基团相连的第六基团中的任意一种，或选自苯、萘、联苯基团、环烷烃基团、第五基团、第六基团中的h原子被f、cl、br、i、-cn、-no2、-c(＝o)h、烷烃所替代获得的第七基团中的任意一种；基团d可以是可聚合基团、或可聚合基团和极性基团共存，其中极性基团为胺基、-oh、-cooh、-sh、-cn，而可聚合基团具有如式21～25所示的结构：
基团r选自具有c3～c20的烷烃，或所述具有c3～c20的烷烃中的-ch2-被-o-、-conh-、-coo-、-o-co-、-co-、-ch＝ch-所替代获得的第八基团，或所述具有c3～c20的烷烃和/或第八基团中的h原子被f、cl所替代获得的第九基团中的任意一种；基团sp2选自连接键、c1～c5的亚烷基，或所述c1～c5的亚烷基中的-ch2-被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-ch2-o-、-ch＝ch-、-cf＝cf-、-c≡c-、-ch＝ch-coo-、-oco-ch＝ch-所替代获得的第十基团中的至少一种。
优选地，在式2中，联苯基团为二联苯；第五基团具有如式26所示的结构，第六基团具有如式27所示的结构：
值得说明的是，在式2中，若基团d为可聚合基团和极性基团共存，那么可聚合基团和极性基团可以依次连接在基团sp2上，或可聚合基团和极性基团分别通过基团sp2连接在基团a2上。
如此，辅助剂ⅰ优选为具有下述如式1-1～1-4任一所示的结构：
而辅助剂ⅱ辅助剂ⅰ优选为具有下述如式2-1～2-4任一所示的结构：
如此，本发明的上述自取向液晶辅助剂中的辅助剂ⅰ中同时含有多种类型的极性基团和可聚合型基团，可在使用过程中吸附在基板表面，使得基板表面富含极性基团，而辅助剂ⅱ中仅含有可聚合型基团，可与辅助剂ⅰ发生分子间相互作用，并依靠其自身的刚性基团(即基团a2)使液晶分子垂直取向，即实现了液晶分子自取向的目的。
本发明提供的上述自取向液晶辅助剂可通过与液晶分子相互混合获得一种自取向液晶混合物。
优选地，在该自取向液晶混合物中，自取向液晶辅助剂的质量百分数不超过5％。如液晶分子、辅助剂ⅰ和辅助剂ⅱ的质量百分数分别为98％、0.5％、1.5％，此处不一一列举。
本发明提供的上述自取向液晶混合物即可用于制作液晶显示面板的过程中，从而获得无pi膜的液晶显示面板。
该液晶显示面板的制作方法包括下述步骤：
在步骤s1中，提供一上基板、一下基板以及上述的自取向液晶混合物。
具体来看，选取的上基板和下基板的尺寸均为10cm×10cm。
在步骤s2中，在上基板和/或下基板上涂布自取向液晶混合物后，将上基板和下基板进行对盒，形成液晶盒。
具体来讲，可通过odf方法将自取向液晶混合物滴加到上基板的表面或下基板的表面，然后在上基板或下基板的表面涂布密封胶，并在外围涂布导电胶；在真空环境下，将上基板和下基板贴合在一起，并对密封胶进行固化，固化方式采用热固化或紫外光固化；此时，在液晶盒中，辅助剂ⅰ即依靠自身的极性基团锚定在基板表面，而辅助剂ⅱ则依靠自身的极性基团与辅助剂ⅰ中自由端的的极性基团发生分子间作用力而相互吸附，辅助剂ⅱ中的非极性基团则可以使得液晶分子垂直排列。
在步骤s3中，在液晶盒的两侧施加电压，待液晶盒内的液晶分子发生偏转后，同时对液晶盒进行一次紫外线照射，辅助剂ⅰ聚合分别沉积在上基板和下基板相对的表面上形成第一聚合层，辅助剂ⅱ聚合分别在第一聚合层上形成第二聚合层。
具体来讲，电压强度控制为13v～25v，一次紫外线照射的能量为85mw/cm2～100mw/cm2，照射时间为20min～30min。
在步骤s4中，去除电压，再对液晶盒进行二次紫外光照射，形成液晶显示面板。
具体来讲，二次紫外线照射的能量为85mw/cm2～100mw/cm2，照射时间为90min～120min；如此，即可使液晶盒中残留的部分辅助剂ⅰ和/或辅助剂ⅱ充分聚合沉积。
以下将参照具体的实施例来说明本发明的上述自取向液晶辅助剂及包含该自取向液晶辅助剂的自取向液晶混合物的有益效果。
实施例1
在本实施例中，自取向液晶辅助剂包括如上式1-1所示的辅助剂ⅰ和如上式2-1所示的辅助剂ⅱ；由该自取向液晶辅助剂形成的自取向液晶混合物中，液晶分子、辅助剂ⅰ和辅助剂ⅱ的质量百分数分别为98％、0.5％和1.5％。
实施例2
在本实施例中，自取向液晶辅助剂包括如上式1-2所示的辅助剂ⅰ和如上式2-2所示的辅助剂ⅱ；由该自取向液晶辅助剂形成的自取向液晶混合物中，液晶分子、辅助剂ⅰ和辅助剂ⅱ的质量百分数分别为98％、0.5％和1.5％。
分别上述实施例1和实施例2中两种自取向液晶混合物所形成的液晶显示面板的效果进行了测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1、2的自取向液晶混合物所形成的液晶显示面板的效果
如此可以看出，基本发明的实施例的自取向液晶混合物所形成的液晶显示面板实现了无pi膜，且具有良好的显示效果及电学性能。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。