液晶面板、制造液晶面板的方法和液晶面板的驱动方法与流程

本公开涉及液晶显示领域，且更具体地涉及一种液晶面板、一种制造液晶面板的方法及一种液晶面板的驱动方法。

背景技术：

在液晶显示器中，液晶分子通常由外加电场或磁场进行控制，从而实现液晶分子的取向。在常见的实现液晶取向的方法是，通过溅镀将ITO薄膜形成在限制液晶分子的基板顶层上，并形成聚酰亚胺层，然后在聚酰亚胺层上用摩擦布进行摩擦以形成液晶取向层，但是这种方法不仅成本高、耗时，而且还存在由于光线必须穿过ITO薄膜而使光线衰减的问题。

此外，通过用摩擦布进行摩擦形成的液晶取向层常常会由于摩擦布的压入量等问题而导致诸如Zara漏光和摩擦痕Mura等之类的产品不良问题。

技术实现要素：

为了解决至少上述问题，本公开提供了一种液晶面板、一种制造液晶面板的方法及一种液晶面板的驱动方法。

根据本公开的一方面，提供了一种液晶面板，所述液晶面板包括：上面板和下面板；以及液晶层，形成在上面板和下面板之间，其中，上面板包括上基板、形成在上基板上的多晶硅层以及依次形成在上基板的多晶硅层上的压电材料层、金属图案和覆盖金属图案的有机材料层，下面板包括下基板、形成在下基板上的多晶硅层以及依次形成在下基板的多晶硅层上的压电材料层、金属图案和覆盖金属图案的有机材料层，其中，金属图案具有手指交叉形状的两根汇流条，以形成叉指换能器。

在本公开的一个实施例中，上基板和下基板中的一个可以为阵列基板，另一个可以为滤色器基板。

在本公开的一个实施例中，用于形成压电材料层的压电材料可以为有机压电材料或无机压电材料。

在本公开的一个实施例中，无机压电材料可以为氧化锌。

在本公开的一个实施例中，用于形成金属图案的金属材料可以为铝。

在本公开的一个实施例中，有机材料层可以为具有弹性的有机材料层。

在本公开的一个实施例中，具有弹性的有机材料层可以为聚酰亚胺层。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造液晶面板的方法，所述方法包括：准备上基板和下基板；在上基板和下基板上分别形成多晶硅层；在上基板的多晶硅层上且在下基板的多晶硅上依次形成压电材料层、金属图案和覆盖金属图案的有机材料层；以及在均形成有有机材料层的上基板和下基板之间形成液晶层，其中，金属图案具有手指交叉形状的两根汇流条，以形成叉指换能器。

在本公开的一个实施例中，上基板和下基板中的一个可以为阵列基板，另一个可以为滤色器基板。

在本公开的一个实施例中，用于形成压电材料层的压电材料可以为有机压电材料或无机压电材料。

在本公开的一个实施例中，无机压电材料可以为氧化锌。

在本公开的一个实施例中，用于形成金属图案的金属材料可以为铝。

在本公开的一个实施例中，有机材料层可以为具有弹性的有机材料层。

在本公开的一个实施例中，具有弹性的有机材料层可以为聚酰亚胺层。

在本公开的一个实施例中，形成金属图案的步骤可以包括：在压电材料层上形成金属材料层，在金属材料层上涂覆光致抗蚀剂层，然后进行曝光和显影，从而形成具有手指交叉形状的金属图案。

根据本公开的另一方面，提供了一种液晶面板的驱动方法，所述驱动方法用于上面描述的液晶面板，其中，在液晶面板的一侧设置换能器输入端并在液晶面板的另一侧设置换能器输出端，换能器输入端将极性相反的电信号输入到液晶面板的下面板的金属图案的两根汇流条，并分别输入到液晶面板的上面板的金属图案的两根汇流条，从而在相邻的两根汇流条之间产生电场强度相反的电场，在压电材料层上产生的电荷输出到换能器输出端。

附图说明

包括附图以提供对本公开的进一步理解，附图并入本申请并组成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施例，并与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：

图1是示出根据本公开的实施例的液晶面板的上面板或下面板的示意性剖视图；

图2至图10是示出根据本公开的实施例的制造液晶面板的上面板或下面板的方法的示意图；

图11是示出根据本公开的实施例的液晶面板的驱动方法的示意图。

具体实施方式

将理解的是，当元件或层被称作在另一元件或层“上”或者“连接到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接连接到或直接结合到另一元件或层，或者也可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作“直接”在另一元件或层“上”或者“直接连接到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。同样的标号始终指示同样的元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合和所有组合。

为了便于描述，在这里可使用空间相对术语，如“下”、“在…上方”、“上”、“在…下方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。

如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

在下文中，将参照附图详细地解释本公开。

总体地说，根据本公开实施例的液晶面板可以包括上面板、下面板以及形成在上面板和下面板之间的液晶层。上面板可以包括上基板、形成在上基板上的多晶硅层以及依次形成在上基板的多晶硅层上的压电材料层、金属图案和覆盖金属图案的有机材料层。下面板可以包括下基板、形成在下基板上的多晶硅层以及依次形成在下基板的多晶硅层上的压电材料层、金属图案和覆盖金属图案的有机材料层。

由于，根据本公开的实施例的液晶面板的上面板和下面板具有类似的构造，因此这里将仅作为示例来描述液晶面板的下面板。

例如，图1示出的可以是根据本公开的实施例的液晶面板的下面板。

参照图1，下面板11可以包括下基板1、形成在下基板1上的多晶硅层2以及依次形成在下基板1的多晶硅层2上的压电材料层3、金属图案4′和覆盖金属图案4′的有机材料层7。

具体而言，多晶硅层2形成在下基板1上，压电材料层3形成在多晶硅层2上，金属图案4′形成在压电材料层3上，并且有机材料层7形成在金属图案4′上以覆盖金属图案4′。

此外，液晶面板的上面板具有与下面板的构造类似的构造，因此这里将不再进行详细描述。

在一个实施例中，上基板可以为阵列基板，下基板可以为滤色器基板，或者反之亦然。

在一个实施例中，用于形成压电材料层3的压电材料可以为有机压电材料或无机压电材料。例如，无机压电材料可以为氧化锌。

在一个实施例中，用于形成金属图案4′的金属材料可以为铝。

在一个实施例中，有机材料层7可以为具有弹性的有机材料层。例如，具有弹性的有机材料层可以为聚酰亚胺层。

下面将参照图2至图10详细描述根据本公开的实施例的制造液晶面板的上面板或下面板的方法。

比如，图2至图10示出的是制造下面板的方法。参照图2，在所准备的下基板1上形成多晶硅层2。下基板1可以是无机基板或有机基板，并且可以是透明的、不透明的或半透明的。具体地，下基板1可以是从玻璃基板、石英基板、透明树脂基板等中选择的透明基板，其具有一定的坚固性并且是透光的。换言之，下基板1可以为阵列基板或滤色器基板。

另外，可以根据实际需求形成具有特定厚度的多晶硅层2，在本公开中，多晶硅层2的厚度不受具体限制。例如，可以采用各种工艺比如涂覆、溅射、热蒸发或化学气相沉积等在下基板1上形成具有特定厚度的多晶硅层2。

参照图3，在下基板1的多晶硅层2上形成压电材料层3。在一个实施例中，用于形成压电材料层3的压电材料可以为有机压电材料或无机压电材料。例如，可以从无机压电材料中选择氧化锌(ZnO)作为压电材料。

可以根据实际需求形成具有特定厚度的压电材料层3，在本公开中，压电材料层3的厚度不受具体限制。例如，可以采用各种工艺比如涂覆、溅射、热蒸发或化学气相沉积等在多晶硅层2上形成具有特定厚度的压电材料层3。

参照图4，在形成的压电材料层3上形成金属材料层4。在一个实施例中，用于形成金属材料层4的金属材料可以为铝，但不限于此。

可以根据实际需求形成具有特定厚度的金属材料层4，在本公开中，金属材料层4的厚度不受具体限制。例如，可以采用各种沉积工艺在压电材料层3上形成具有特定厚度的金属材料层4。

参照图5至图8，可以在金属材料层4上涂覆光致抗蚀剂层5，然后可以采用灰阶掩模6进行曝光和显影，从而形成具有手指交叉形状的两根汇流条的金属图案4′。具有手指交叉形状的金属图案4′形成叉指换能器。具体而言，金属图案4′的具有手指交叉形状的两根汇流条构成叉指换能器。

具体地，参照图5，可以在金属材料层(例如，作为铝电极)4上涂覆光致抗蚀剂层5，可以在大约80℃的前烘温度下对其进行前烘，前烘时间为大约20分钟。

然后，参照图6和图7，可以对光致抗蚀剂层5进行曝光且进行显影，以形成具有期望图案的光致抗蚀剂图案层5′，并将所去除的光致抗蚀剂层清除干净，然后将所得物在大约200℃的后烘温度下进行后烘，去除所吸收的显影液和残留的水分。

然后，参照图8，对未被覆盖的金属材料层4进行腐蚀，并去除表面的光致抗蚀剂，然后将所得物置于微热的剥离液中浸泡，使光致抗蚀剂层溶胀软化，随后置于去离子水中浸泡，直至光致抗蚀剂层被去除干净为止。因此，参照图9和图10，得到形成叉指换能器的具有手指交叉形状的金属图案4′。

在本实施例中，所采用的光致抗蚀剂为负性光致抗蚀剂，但是本公开不限于此，也可以采用正性光致抗蚀剂，并采用相应的灰阶掩模进行曝光和显影。

返回参照图1，在金属图案4′上形成覆盖金属图案4′的有机材料层7。在一个实施例中，有机材料层7可以为具有弹性的有机材料层。例如，具有弹性的有机材料层可以为聚酰亚胺层。

因为有机材料层7是具有弹性的有机材料层，所以在后续过程中，当液晶分子进行取向而接触到有机材料层7时，有机材料层7不会对液晶分子造成损害。然而，坚硬的有机材料层会对液晶分子造成损害。

通过上述制造工艺，制得了根据本公开的实施例的液晶面板的下面板11。在一个实施例中，液晶面板的上面板22(参见图11)可以采用类似的制造工艺来制得。

然后，可以在制得的上面板和下面板之间形成液晶层。具体地，可以在上面板或下面板的聚酰亚胺层上滴涂液晶，并涂覆封框胶，然后将两个面板进行对盒，从而获得液晶面板。

图11是示出根据本公开的实施例的液晶面板的驱动方法的示意图。

如图11所示，根据本公开的实施例的液晶面板的驱动方法可以用于上面描述的液晶面板。具体而言，可以在包括下面板11和上面板22的液晶面板的一侧(图11中的右侧)设置换能器输入端，并在液晶面板的另一侧(图11中的左侧)设置换能器输出端，换能器输入端将电信号输入到液晶面板的一侧的金属图案4′，从而导致有机材料层7发生应变，并且应变以波的形式沿压电材料层3的表面传播到液晶面板的另一侧，在压电材料层3上产生的电荷输出到换能器输出端。

详细地说，换能器输入端将极性相反的电信号分别输入到液晶面板的下面板11的金属图案4′的两根汇流条，并分别输入到上面板22的金属图案4′的两根汇流条，即输入到输入换能器，从而在相邻的汇流条之间产生电场强度相反的电场。由于形成有压电材料层的上下面板具有逆压电效应，所以在电场的作用下，金属图案4′所构成的叉指换能器以及聚酰亚胺的表面发生应变，此时所加的电信号是交变的，叉指换能器和聚酰亚胺的表面的形变以波的形式沿压电材料层的表面传播出去，即也就是声表面波的激励过程；当所激励的声表面波传播到叉指换能器的另一侧(即输出换能器)时，会使输出叉指换能器的压电材料层发生形变，由于形成有压电材料层的上下面板也具有正压电效应，所以在压电材料层的某些方向上产生电荷，由于汇流条的存在，电荷会积累在汇流条上，从而在输出叉指换能器的汇流条上能够检测到相应的电信号，由于声学辐射迫使液晶层变换分子取向，从而改变了光传输能力的特性。通过调整超音波驱动的频率和电压，以改变液晶分子的空间分布，从而控制所发射的光强度分布。

通过采用本公开的液晶面板以及液晶面板的驱动方法，可以避免诸如Zara漏光和摩擦痕Mura等之类的产品不良问题，进而改善了显示品质。

已经针对附图给出了对本公开的特定示例性实施例的前面的描述。这些示例性实施例并不意图是穷举性的或者将本公开局限于所公开的精确形式，并且明显的是，在以上教导的启示下，本领域普通技术人员能够做出许多修改和变化。因此，本公开的范围并不意图局限于前述的实施例，而是意图由权利要求和它们的等同物所限定。