一种液晶面板的制作方法

文档序号:2800175阅读:106来源:国知局
专利名称:一种液晶面板的制作方法
技术领域
一种液晶面板技术领域[0001]本实用新型涉及液晶显示领域,更具体的说,涉及一种液晶面板。
背景技术
[0002]液晶面板的显不原理液晶分子置于两片设置有取向层的导电玻璃之间,在电场驱动下,引起液晶分子扭曲向列的电场效应,以控制光源透射或遮蔽功能,从而将影像显示出来。[0003]在无电场作用时,液晶分子在液晶面板内的排列取决于取向层与液晶分子之间的锚定能,也就是说取决于取向层与液晶分子之间产生的范德华力、偶极之间的引力和氢键力等物理化学的相互作用力。在边界条件的作用,锚定能诱使取向层附近的液晶分子定向排列。需要说明的是,锚定能高可以提高液晶分子取向精度,从而提高液晶面板的对比度和透过率。[0004]目前,液晶面板主要包括水平取向模式和垂直取向模式两大类,在垂直取向模式中,以VA(Vertical Alignment,垂直取向)模式液晶面板最为普遍,当然,除VA模式液晶面板外还有一种 PHTOCPositive LC Homeo Tropic Align Mode Drived by Oblique Field, 使用斜向电场驱动的正性液晶竖直配向)模式液晶面板。其中,[0005]VA模式液晶面板电极分别在上下两个基板上,把具有垂直取向能力的取向剂溶液涂布在基板上,然后在经过加热干燥等去除溶液,从而在基板表面形成取向层。因具备响应时间短,视角大,而且工艺简单而得到广泛的应用。缺点是取向层没有经过摩擦处理,取向层对液晶分子产生的锚定能低,因此,VA模式液晶面板的对比度和透过率较低。[0006]PHTO模式液晶面板通过在VA模式液晶面板中加入水平电场构成的。如图I所示,现有技术中PHTO模式的液晶面板包括阵列基板100、第一电极层110、第一取向层 120、液晶分子层130、第二取向层121、介电层140、第二电极层111、彩膜基板150。其中第一电极层110包括数条条形的ITCKIndium Tin Oxide,氧化铟锡)电极,所述ITO电极在阵列基板100上间隔排列,并且相邻的两个条形ITO电极的极性不同,正负ITO电极可以形成水平电场;第一取向层120在第一电极层110上;第二电极层111在彩膜基板150上,可与第一电极层110形成垂直电场;第二取向层121在介电层140上,在第一取向层120和第二取向层121之间是液晶分子层130,在无电场作用下,液晶分子层130中的液晶分子通过第一取向层120和第二取向层121产生的锚定能垂直于阵列基板100和彩膜基板150排列。 PHTO模式液晶面板具有响应时间短、视角宽、且为硬屏等优点。[0007]不足的是,PHTO模式液晶面板是通过在VA模式液晶面板中加入水平电场构成的, 在生产过程中VA模式的取向层是不经过摩擦处理的,因此第一取向层120和第二取向层 121产生的锚定能低;而且,在PHTO模式的液晶面板中,在混合电场作用下,液晶分子扭曲排列时需要更高的锚定能,因此,PHTO模式液晶面板的第一取向层120和第二取向层121 产生的锚定能低,影响液晶分子取向排列精度,导致PHTO模式液晶面板的对比度和透过率低。[0008]可见,现有的VA模式液晶面板和PHTO模式液晶面板中,液晶分子取向排列的锚定能低,影响液晶分子的取向精度,从而导致VA模式液晶面板和PHTO模式液晶面板的对比度和透过率低。实用新型内容[0009]本实用新型的目的在于提供一种液晶面板,用于提高液晶分子取向排列时所需的铺定能,从而提闻液晶面板的对比度和透过率。[0010]为了实现上述目的,本实用新型提供以下技术方案[0011 ] 一种液晶面板包括[0012]对盒的阵列基板和彩膜基板,填充在所述阵列基板和彩膜基板之间由多个液晶分子组成的液晶分子层;其中,所述阵列基板上依次设置有第一电极层和第一取向层,所述彩膜基板上依次设置有第二电极层和第二取向层;[0013]位于所述第一取向层上的第一光敏活性分子层,且所述第一光敏活性分子层吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列;[0014]位于所述第二取向层上的第二光敏活性分子层,且所述第二光敏活性分子层吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列。[0015]从上述技术方案中可知,在本实用新型提供液晶面板中,液晶分子取向排列的锚定能主要有两种一种是取向层对液晶分子产生的锚定能;另一种是光敏活性分子层对距离最近的一层液晶分子产生的锚定能。因此,与现有技术相比,本实用新型提供液晶面板, 可显著提高液晶分子取向排列时所需的锚定能,从而提高了液晶面板的对比度和透过率。


[0016]图I为现有技术中PHTO模式液晶面板的剖面图;[0017]图2为本实用新型实施例中液晶面板的剖面图;[0018]图3为本实用新型具体实施例中对盒后PHTO模式液晶面板的剖面图;[0019]图4为本实用新型具体实施例中通电后PHTO模式液晶面板的剖面图;[0020]图5为本实用新型具体实施例中光照后PHTO模式液晶面板的剖面图;[0021]图6为本实用新型具体实施例中PHTO模式液晶面板的剖面图。
具体实施方式
[0022]现有VA模式液晶面板和PHTO模式液晶面板中,液晶分子取向排列的锚定能低,影响液晶分子的取向精度,从而导致VA模式液晶面板和PHTO模式液晶面板的对比度和透过率低。[0023]有鉴于此,本实用新型提供了一种改进的技术方案,在对盒的阵列基板和彩膜基板之间,加入液晶分子后,再加入光敏活性分子,然后通过光照等工艺形成具有高锚定能的液晶面板,提高了液晶分子取向排列时所需的锚定能,从而提高了液晶面板的对比度和透过率。[0024]为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合说明书附图和实施例进行详细描述。[0025]如图2所示,本实用新型实施例中液晶面板包括对盒的阵列基板200和彩膜基板 250,填充在阵列基板200和彩膜基板250之间由多个液晶分子组成的液晶分子层240 ;其中,阵列基板200上依次设置有第一电极层210和第一取向层220 ;彩膜基板250上依次设置有第二电极层211和第二取向层221 ;[0026]位于第一取向层220上的第一光敏活性分子层230,且第一光敏活性分子层230吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列;[0027]位于第二取向层221上的第二光敏活性分子层231,且第二光敏活性分子层231吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列。[0028]具体地,继续参见图2,在阵列基板200与彩膜基板250相对的面上,或者说在对盒后阵列基板200的内侧依次设置有第一电极层210、第一取向层220和第一光敏活性分子层 230 ;在彩膜基板250与阵列基板200相对的面上,或者说在对盒后的彩膜基板250内侧依次设置有第二电极层211、第二取向层221和第二光敏活性分子层231 ;液晶分子层240位于第一光敏活性分子层230和第二光敏活性分子层231之间;其中,靠近第一光敏活性分子层230的液晶分子被第一光敏活性分子层230吸附,且被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列;靠近第二光敏活性分子层231的液晶分子被第二光敏活性分子层231吸附,且被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列。[0029]可见,在上述液晶面板中,液晶分子取向排列的锚定能主要有两种一种是取向层对液晶分子产生的锚定能;另一种是光敏活性分子层对距离最近的液晶分子产生的锚定能。与现有技术相比,显著提高液晶分子取向排列时所需的锚定能,从而提高了液晶面板的对比度和透过率。[0030]优选地,继续参见图2,第一电极层210和第二电极层211分别为平面电极,第一电极层210与第二电极层211形成垂直电场;具有两个平面电极构成垂直电场的液晶面板中,填充在阵列基板200和彩膜基板250之间的液晶分子层240中的液晶分子为正性液晶分子或负性液晶分子。而由两个平面电极构成垂直电场,且具有垂直取向能力的取向剂的液晶面板也称为VA模式液晶面板。在VA模式液晶面板中,液晶分子层240中的液晶分子在液晶面板中的具体排列方式为与第一光敏活性分子层230距离最近的液晶分子被第一光敏活性分子层230吸附,并以一定的倾斜角固定排列;与第二光敏活性分子层231距离最近的液晶分子被第二光敏活性分子层231吸附,并以一定的倾斜角固定排列;余下的液晶分子垂直于阵列基板200和彩膜基板250排列。[0031]在上述实施例中,第一电极层为平面电极,但不限于此,第一电极层还可以为间隔排列的条形电极,且相邻的两个条形电极的极性不同。相邻的两个条形电极可形成水平电场,同时第一电极层与第二电极层形成垂直电场;上述液晶面板具有垂直电场和水平电场, 即液晶面板由混合电场驱动或斜向电场驱动,此种结构的液晶面板中填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子层中的液晶分子为正性液晶分子。且这种通过斜向电场驱动或混合电场驱动的液晶面板也称为PHTO模式液晶面板。如图6所示,为本实用新型具体实施例中 PHTO模式液晶面板的剖面图。在PHTO模式液晶面板中,第一电极层310为间隔排列的条形电极,且相邻的两个条形电极的极性不同;也就是说,如果其中一个电极是正极,那么与这个电极相邻的两个电极是负极,正电极与负电极之间形成水平电场;与第二电极层形成垂直电场。[0032]在PHTO模式液晶面板中,为了有效的消除在非显示状态下的电极底影,优选地, 还包括位于所述第一电极层和第一取向层之间的氧化物保护层;其中氧化物为氧化锆、氧化钛或氧化硅,这样可以把蚀刻区与非蚀刻区的沟槽填平,有效的消除在非显示状态下的电极底影,而且,还有助于防止短路或静电现象发生。[0033]在PHTO模式液晶面板中,为了避免水平电场产生的电场线与第二电极层产生干涉现象,优选地,在第二电极层311与第二取向层321之间增加一层介电层350,用于隔离水平电场产生的电场线,并能够起到增强水平电场强度的作用。[0034]下面以PHTO模式液晶面板的制作过程为例,来进一步描述本实用新型。[0035]参见图3,为本实用新型具体实施例中对盒后PHTO模式液晶面板的剖面图。首先在阵列基板300上制作第一电极层310,在彩膜基板360上制作第二电极层311。其中第一电极层310包括数条条形ITO电极,并且相邻的两个ITO电极的极性不同,即正负ITO电极间隔排列;第二电极层311是平面电极。因此,当液晶面板在通电状态时,第一电极层310 上的正负ITO电极间形成水平电场;第一电极层310与第二电极层311形成垂直电场。[0036]下一步在第二电极层311上制作介电层350 ;用于隔离水平电场产生的电场线到第二电极层311上产生干涉,并能够起到增强水平电场强度的作用。[0037]下一步涂覆光取向剂,在第一电极层310涂覆光取向剂30,在介电层350上涂覆光取向剂31。[0038]下一步对盒,把涂有光取向剂的阵列基板300和彩膜基板360粘接在一起,并且阵列基板300和彩膜基板360之间有一定的距离,这样在阵列基板300和彩膜基板360之间形成液晶腔室。[0039]下一步把正性液晶分子加入阵列基板300和彩膜基板360形成的液晶腔室中,形成由多个正性液晶分子组成的液晶分子层340,也就是说,液晶分子层340包括多个正性液晶分子;然后向液晶腔室中加入光敏活性分子20,光敏活性分子20无规则的分布在正性液晶分子之间。需要说明的是,加入正性液晶分子和光敏活性分子20的方式包括滴注法和真空抽吸法,具体为本领域技术人员所熟知,这里就不详细描述了。[0040]最后密封形成液晶面板,此时,正性液晶分子在阵列基板300和彩膜基板360形成的液晶腔室中垂直于阵列基板300和彩膜基板360排列;光敏活性分子20无规则的分布在正性液晶分子之间。[0041]参见图4,为本实用新型具体实施例中通电后PHTO模式液晶面板的剖面图。在液晶面板通电状态下,此时正性液晶分子在水平电场和垂直电场的作用下旋转,而光敏活性分子20仍然无规则的分布在正性液晶分子之间。[0042]参见图5,为本实用新型具体实施例中光照后PHTO模式液晶面板的剖面图。保持液晶面板的通电状态,以波长为313纳米偏振紫外光垂直照射彩膜基板360,照射时间30 秒,然后停止照射。原涂布在第一电极层310上的光取向剂30,在第一电极层310上形成第一取向层320 ;原涂布在介电层350上的光取向剂31,在介电层350上形成第二取向层321。[0043]原位于阵列基板300和彩膜基板360光敏活性分子20,一部分光敏活性分子20吸附在第一取向层320上,形成第一光敏活性分子层331 ;另一部分光敏活性分子20吸附在第二取向层321上,形成第二光敏活性分子层332。[0044]此时,液晶分子层340中的正性液晶分子的排列方式为,与第一光敏活性分子层331距离最近的正性液晶分子被第一光敏活性分子层331吸附,并使吸附的正性液晶分子以一定的倾斜角固定排列;与第二光敏活性分子层332距离最近的正性液晶分子被第二光敏活性分子层332吸附,并使吸附的正性液晶分子以一定的倾斜角固定排列;余下的正性液晶分子也以一定的倾斜角排列。值得一提的是,313纳米的偏振紫外光是根据光取向剂的特性选择的,也就是说,涂覆不同的光取向剂,需要选则相应的光照射。[0045]参见图6,为本实用新型具体实施例中PHTO模式液晶面板的剖面图。去掉电场后, 液晶分子层340中的正性液晶分子的排列方式为,被第一光敏活性分子层331吸附的正性液晶分子以一定的倾斜角固定,被第二光敏活性分子层332吸附的正性液晶分子以一定的倾斜角固定;不会因去掉电场又回到无电场作用时的排列方式,余下的正性液晶分子垂直于阵列基板300和彩膜基板360排列。也就是说,经过波长为313纳米偏振紫外光照射后, 第一光敏活性分子层331吸附的正性液晶分子,第二光敏活性分子层332吸附的正性液晶分子,这些被吸附的正性液晶分子以一定的倾斜角固定排列,是不可逆的。[0046]综上所述,本实用新型实施例中的液晶面板,液晶分子取向排列的锚定能主要有两种一种是取向层对液晶分子产生的锚定能;另一种是光敏活性分子层对液晶分子产生的锚定能。在这两种锚定能的作用下,能够得到强锚定能的液晶面板。与现有技术相比,可显者提闻液晶分子取向排列时的铺定能,提闻液晶分子的取向精度,从而提闻了液晶面板的对比度和透过率。[0047]显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种液晶面板,包括对盒的阵列基板和彩膜基板,填充在所述阵列基板和彩膜基板之间由多个液晶分子组成的液晶分子层;其中,所述阵列基板上依次设置有第一电极层和第一取向层,所述彩膜基板上依次设置有第二电极层和第二取向层;其特征在于,还包括 位于所述第一取向层上的第一光敏活性分子层,且所述第一光敏活性分子层吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列; 位于所述第二取向层上的第二光敏活性分子层,且所述第二光敏活性分子层吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列。
2.如权利要求I所述的液晶面板,其特征在于,所述第一电极层为平面电极。
3.如权利要求2所述的液晶面板,其特征在于,所述液晶分子为正性液晶分子或负性液晶分子。
4.如权利要求I所述的液晶面板,其特征在于,所述第一电极层为间隔排列的条形电极,且相邻的两个条形电极的极性不同。
5.如权利要求4所述的液晶面板,其特征在于,所述液晶分子为正性液晶分子。
6.如权利要求4或5所述的液晶面板,其特征在于,还包括位于所述第一电极层和第一取向层之间的氧化物保护层。
7.如权利要求6所述的液晶面板,其特征在于,还包括位于所述第二取向层和所述第二电极层之间的介电层。
专利摘要本实用新型公开了一种液晶面板,用于提高液晶分子取向排列时所需的锚定能,从而提高液晶面板的对比度和透过率。该液晶面板包括对盒的阵列基板和彩膜基板,填充在阵列基板和彩膜基板之间由多个液晶分子组成的液晶分子层;其中,阵列基板上依次设置有第一电极层、第一取向层和第一光敏活性分子层,彩膜基板上依次设置有第二电极层、第二取向层和第二光敏活性分子层;且第一光敏活性分子层吸附距离最近的液晶分子,并使被吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列;第二光敏活性分子层吸附距离最近的液晶分子,并使吸附的液晶分子以一定的倾斜角固定排列。
文档编号G02F1/1337GK202815377SQ20122050563
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者石岳 申请人:京东方科技集团股份有限公司
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