光配向方法和液晶显示面板的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  19

光配向方法和液晶显示面板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示装置领域,具体地说是一种光配向方法和液晶显示面板。
【背景技术】
[0002] 最近几年出现了一系列用于可以改善LCD画质的技术,其中边界电场切换技术 (简称为FFS:Fringe Field Switching)能同时实现高穿透性与大视角等要求,因此备受相 关业者尚度重视。
[0003] FFS技术是一种通过TFT基板上的顶层条状像素电极和底层面状COM电极之间产 生的边缘电场,使电极之间及电极正上方的液晶分子都能平行于玻璃基板的平面上发生转 动的技术。FFS技术属于面内开关型的显示模式,相应的光学原理与IPS技术的原理基本 相似。FFS液晶显示面板有宽视野角的同时,还具有更高的透过率。FFS技术可采用正性液 晶和负性液晶,负性FFS显示模式下液晶分子因为^电场作用下倾倒较少,△ n有效值损失 小。所以负性FFS液晶显不面板相对于正性FFS液晶显不面板有更尚的光利用率。
[0004] 虽然采用负性FFS显示模式光的利用率比较高,但是负性液晶的单体粘度较大, 其响应速度较慢。这成为负性显示技术的主要问题。

【发明内容】

[0005] 针对负性FFS显示模式的响应速度慢的问题,提出一种负性FFS液晶显示面板的 制造方法,通过该方法可以有效的提高负性FFS液晶面板的响应速度并提高液晶面板对比 度。
[0006] 为了解决现有技术中液晶分子响应速度慢的问题,本发明一方面提出了一种光配 向方法,包括:提供液晶显示面板,包括:相对设置的第一基板和第二基板,以及夹设在所 述第一、二基板之间的包括液晶分子的液晶层,分别配置在所述第一、二基板上的配向膜, 具体包括以下步骤:第一步,在所述第一、二基板贴合前,通过对配向膜进行光照射,形成液 晶分子在平面内形成水平或垂直方向的配向;第二步,在所述第一、二基板贴合后,使用偏 振光从所述液晶面板的一侧照入,进行一次或多次光配向。
[0007] 进一步地,所述第一步,具体包括对所述第一基板、二基板上的配向膜分别进行光 照射。
[0008] 进一步地,所述第一、二基板上对置分布有像素阵列,每一像素具有第一区域和第 二区域,对所述第一基板或二基板上的配向膜分别进行光照射包括对所述第一区域、第二 区域分别进行光照射。
[0009] 进一步地,所述第二步,具体包括从所述第一基板一侧或所述第二基板一侧进行 偏振光照射。
[0010] 进一步地,所述偏振光照射包括对所述第一区域、第二区域分别进行光照射。
[0011] 进一步地,通过所述第二步,冊材料形成的侧链与平面X轴的角度要大于0,小于 90-0,其中,0为像素电极与X轴的夹角。
[0012] 进一步地,所述第一步的照射光比第二步的偏振照射光波长短。
[0013] 进一步地,所述第一步的照射光波长小于330nm ;所述第二步的偏振照射光大于 330nm〇
[0014] 为了解决现有技术中液晶分子响应速度慢的问题,本发明另一方面提出了一种液 晶显示面板,包括:相对设置的第一基板和第二基板,以及夹设在所述第一、二基板之间的 包括液晶分子的液晶层,分别配置在所述第一、二基板上的配向膜,还包括:在所述第一、二 基板贴合前,通过对配向膜进行光照射,形成液晶分子在平面内形成水平或垂直方向的配 向;在所述第一、二基板贴合后,使用偏振光从所述液晶面板的一侧照入,进行一次或多次 光配向。
[0015] 进一步地,所述液晶层中还添加有RM材料,所述RM材料为:

【附图说明】
[0017] 图1为不意性不出本发明一实施例的液晶面板断面不意图;
[0018] 图2为示意性示出对第一基板一像素第一区域进行光配向处理的示意图;
[0019] 图3为示意性示出对第二基板一像素第一区域进行光配向处理的示意图;
[0020] 图4为示意性示出对第一基板一像素第二区域进行光配向处理的示意图;
[0021] 图5为示意性示出对第二基板一像素第二区域进行光配向处理的示意图;
[0022] 图6为示意性示出对液晶显示面板第二基板一侧进行光配向处理的示意图;
[0023] 图7为示意性示出对液晶显示面板第一基板一侧进行光配向处理的示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例, 并配合附图作详细说明如下。
[0025] 在以下描述中,为了解释说明,提出许多具体的细节以提供对本发明的全面理解。 但是显然,本发明能够实现为不具有这些具体细节。在其他情况中,已知结构和设备以框图 形式示出,以避免不必要的对本发明的误解。
[0026] 本发明所述的液晶面板是一种使用负性液晶的边界电场切换(FFS)型液晶面板。 如图1所示,本发明所述的液晶面板断面结构包括:一上基板10, 一上配向膜40 ;-包括液 晶分子的液晶层20 ; -下基板30、一下配向膜50。所述液晶层20分布于所述上配向膜40 和下配向膜50之间。所述上基板10具有彩色滤光的功能;所述下基板30分布着控制液晶 转动的阵列单元。
[0027] 优选地,本发明的液晶分子为负性FFS液晶分子,所述液晶层中掺杂如化学式1所 示的RM聚合物材料,对该材料进行UV偏振光照射,该材料的侧链官能团按照UV偏振光的 照射方向形成一定的角度,使液晶分子能够在初始角度时按照一定角度排列。侧链方向由 UV偏振光的照射方向、偏振方向、强度等决定。通过偏振UV光照形成侧链,提高液晶的锚定 能。
[0029] 本发明提供了一种使用负性液晶的FFS显示面板的制造方法:在所述液晶层20中 掺杂了具有偏振UV配向的RM材料,其具体包括以下步骤:
[0030] 第一步,在第一基板和第二基板贴合前,通过UV光对配向膜照射,形成平面内的 配向。所述配向为水平配向使液晶分子水平或垂直排列。
[0031] 第二步,在第一基板和第二基板贴合后,针对液晶面板,使用偏振UV光,从面板的 一侧照入,选取合适的角度,进行多次UV光配向。其两畴的配向方向与X轴分别成一定的 角度。第二次UV配向时,可以从第一基板侧配向,也可以从第二基板侧进行配向。
[0032] 所述第一步UV配向和所述第二步UV配向的UV光波长是不一样的,第一步UV光 波长较短,小于330nm,优选313nm、254nm等,第二次UV光波长较长,大于330nm,优选365nm 等。
[0033] 在实际产品设计中,针对不同产品子像素结构设计,进行两种实施例组合,选取暗 态辉度以及锚定能搭配最佳值,来决定液晶面板的UV照射步骤以及UV配向角度。下面分 两种实施例进行说明。
[0034] 实施例一
[0035] 本发明第一实施例的液晶面板为采用负性FFS液晶的显示面板。上基板10和下 基板30分别进行了指定方向的光配向处理。其中,只对下基板30进行偏振的紫外光照射 处理。具体的处理步骤如下:
[0036] 步骤1:将适合光配向处理的配向膜材料分别涂布在上基板10和下基板30上,形 成配向膜40和配向膜50。
[0037] 步骤2:如图2所示,选取波长小于330nm的紫外光,对下基板30上的像素上半部 分的显示畴的配向膜50沿着方向xl进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或 者垂直配向。优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。其中,0 1为上半部 分像素的像素电极与X轴的夹角。
[0038] 步骤3 :如图2所示,选取波长小于330nm的紫外光,对下基板30上的像素下半部 分的显示畴的配向膜50沿着方向x2进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或 者垂直配向。优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。其中,0 2为下半部 分像素的像素电极与X轴的夹角。
[0039] 步骤4 :选取波长小于330nm的紫外光,对上基板10上的像素上半部分的显示畴 的配向膜40沿着方向xl进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或者垂直配向。 优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。
[0040] 步骤5 :选取波长小于330nm的紫外光,对上基板10上的像素下半部分的显示畴 的配向膜40沿着方向x2进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或者垂直配向。 优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。
[0041] 步骤6 :在下基板30上滴涂添加了活性单体RM材料的负性FFS液晶20,并与上基 板10进行贴合。
[0042] 步骤7 :如图3所示,选取波长大于330nm 的偏振紫外光,对下基板30上的像素 上半部分的显示畴的配向膜50沿着方向x3进行紫外光照射,使得RM材料与配向膜形成侧 链,RM材料形成的侧链A与X轴之间的夹角a 1,夹角a 1大于等于0°,小于90-0 1。其 中,0 1为上半部分像素的像素电极与X轴的夹角。优选地,RM材料的UV波长为365nm。
[0043] 步骤8:如图3所示,选取波长大于330nm的偏振紫外光,对下基板30上的像素下 半部分的显示畴的配向膜50沿着方向x4进行紫外光照射,使得RM材料与配向膜形成侧 链,RM材料形成的侧链B与X轴之间的夹角a 2,夹角a 2大于等于0°,小于90- 0 2。其 中,9 2为下半部分像素的像素电极与X轴的夹角。优选地,RM材料的UV波长为365nm。
[0044] 如图5所示,通过对下基板30单个像素的上半部分区域进行偏振紫外光63的照 射处理,使RM材料在配向膜50上形成侧链21。如图6所示,通过对下基板30单个像素的 下半部分区域进行偏振紫外光64的照射处理,使RM材料在配向膜50上形成侧链21。上半 部分区域和下半部分区域分别为两个不同的显示畴,RM材料倾斜的角度不同。
[0045] 实施例二
[0046] 本发明第二实施例的液晶面板为采用负性FFS液晶的显示面板。上基板10和下 基板30分别进行了指定方向的光配向处理,其中只对上基板10进行偏振紫外光的照射处 理。具体处理步骤如下:
[0047] 步骤1:将适合光配向处理的配向膜材料分别涂布在上基板10和下基板30上,形 成配向膜40和配向膜50。
[0048] 步骤2:如图2所示,选取波长小于330nm的紫外光,对下基板30上的像素上半部 分的显示畴的配向膜50沿着方向xl进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或 者垂直配向。优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。其中,0 1为上半部 分像素的像素电极与X轴的夹角。
[0049] 步骤3:如图2所示,选取波长小于330nm的紫外光,对下基板30上的像素下半部 分的显示畴的配向膜50沿着方向x2进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或 者垂直配向。优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。其中,0 2为下半部 分像素的像素电极与X轴的夹角。
[0050] 步骤4:选取波长小于330nm的紫外光,对上基板10上的像素上半部分的显示畴 的配向膜40沿着方向xl进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或者垂直配 向。优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。
[0051] 步骤5:选取波长小于330nm的紫外光,对上基板10上的像素下半部分的显示畴 的配向膜40沿着方向x2进行紫外光照射,使得液晶能够在平面内形成水平或者垂直配向。 优选地,光配向使用的紫外光波长为313nm或者254nm。
[0052] 步骤6:在下基板30上滴涂添加了活性单体RM材料的负性FFS液晶20,并与上基 板10进行贴合。
[0053] 步骤7:选取波长大于330nm的偏振紫外光,对上基板10上的像素上半部分的显 示畴的配向膜40沿着方向x3进行紫外光照射,使得RM材料与配向膜形成侧链,RM材料形 成的侧链A与X轴之间的夹角a 1,夹角a 1大于等于0°,小于90-0 1。其中,0 1为上半 部分像素的像素电极与X轴的夹角。
[0054] 优选地,RM材料的UV波长为365nm。
[0055]步骤8:选取波长大于330nm的偏振紫外光,对上基板10上的像素下半部分的显 示畴的配向膜40沿着方向x4进行紫外光照射,使得RM材料与配向膜形成侧链,RM材料形 成的侧链B与X轴之间的夹角a 2,夹角a 2大于等于0°,小于90- 0 2。其中,0 2为下半 部分像素的像素电极与X轴的夹角。
[0056] 优选地,RM材料的UV波长为365nm。
[0057]如图6所示,通过对上基板10单个像素的上半部分区域进行偏振紫外光61的照 射处理,使RM材料在配向膜40上形成侧链21。如图7所示,通过对上基板10单个像素的 下半部分区域进行偏振紫外光62的照射处理,使RM材料在配向膜40上形成侧链21。上半 部分区域和下半部分区域分别为两个不同的显示畴,RM材料倾斜的角度不同。
[0058]通过本发明提供的配向方法,其步骤一中对PI进行光配向,使液晶分子在平面内 能够进行水平或者垂直排列。液晶滴下贴合以后,进行特定波长的偏振UV光照,并且光照 的配向方向在上下畴形成一定的角度,使RM材料与PI形成侧链。UV配向形成侧链与X轴的 角度要大于〇,小于90-0。既保证液晶在施加电压时按照指定的方向转动,又可以使液晶 回复初始PI光配向的锚定能增加,能够有效的减小Toff,进而提升整个面板的响应速度。
[0059]通过本发明配向方法步骤2以及两个实施案例,可以在产品设计时,针对不同的 子像素电极设计,搭配不同液晶和电极夹角、液晶扭曲角度、UV光照射工艺等进行试验,找 出FFS黑态最优条件,有效提升对比度。
[0060]以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这 些等同变换均属于本发明的保护范围。
[0061]另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛 盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
【主权项】
1. 一种光配向方法,包括: 提供液晶显示面板,包括:相对设置的第一基板和第二基板,以及夹设在所述第一、二 基板之间的包括液晶分子的液晶层,分别配置在所述第一、二基板上的配向膜,具体包括以 下步骤: 第一步,在所述第一、二基板贴合前,通过对配向膜进行光照射,形成液晶分子在平面 内形成水平或垂直方向的配向; 第二步,在所述第一、二基板贴合后,使用偏振光从所述液晶面板的一侧照入,进行一 次或多次光配向。2. 根据权利要求1所述的光配向方法,其特征在于:所述第一步,具体包括对所述第一 基板、二基板上的配向膜分别进行光照射。3. 根据权利要求2所述的光配向方法,其特征在于:所述第一、二基板上对置分布有像 素阵列,每一像素具有第一区域和第二区域,对所述第一基板或二基板上的配向膜分别进 行光照射包括对所述第一区域、第二区域分别进行光照射。4. 根据权利要求3所述的光配向方法,其特征在于:所述第二步,具体包括从所述第一 基板一侧或所述第二基板一侧进行偏振光照射。5. 根据权利要求4所述的光配向方法,其特征在于:所述偏振光照射包括对所述第一 区域、第二区域分别进行光照射。6. 根据权利要求1-5任一项所述的光配向方法,其特征在于:通过所述第二步,RM材料 形成的侧链与平面X轴的角度要大于〇,小于90-Θ,其中,Θ为像素电极与X轴的夹角。7. 根据权利要求1-5任一项所述的光配向方法,其特征在于:所述第一步的照射光比 第二步的偏振照射光波长短。8. 根据权利要求7所述的光配向方法,其特征在于:所述第一步的照射光波长小于 330nm ;所述第二步的偏振照射光大于330nm。9. 一种液晶显示面板,包括:相对设置的第一基板和第二基板,以及夹设在所述第一、 二基板之间的包括液晶分子的液晶层,分别配置在所述第一、二基板上的配向膜,还包括: 在所述第一、二基板贴合前,通过对配向膜进行光照射,形成液晶分子在平面内形成水 平或垂直方向的配向; 在所述第一、二基板贴合后,使用偏振光从所述液晶面板的一侧照入,进行一次或多次 光配向。10. 根据权利要求9所述的液晶显示面板,其特征在于:所述液晶层中还添加有RM材 料,所述RM材料为:
【专利摘要】本发明公开了一种光配向方法和液晶显示面板,该光配向方法包括:提供液晶显示面板,包括:相对设置的第一基板和第二基板,以及夹设在所述第一、二基板之间的包括液晶分子的液晶层,分别配置在所述第一、二基板上的配向膜,具体包括以下步骤:第一步,在所述第一、二基板贴合前,通过对配向膜进行光照射,形成液晶分子在平面内形成水平或垂直方向的配向;第二步,在所述第一、二基板贴合后,使用偏振光从所述液晶面板的一侧照入,进行一次或多次光配向。本发明提供的光配向方法可以使用在第一、二基板上,通过配向方法的优化可找到黑态最佳的液晶分子排列方向,提高面板的对比度。
【IPC分类】G02F1/1337
【公开号】CN104898323
【申请号】CN201410844620
【发明人】陈钢, 时陶
【申请人】南京中电熊猫液晶显示科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年12月30日

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