專利名稱：一種液晶顯示面板及其制備工藝和顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶面板，特別是涉及一種液晶顯示面板及其制備工藝，以及應用該液晶顯示面板的顯示器。
背景技術：
液晶顯示器包含液晶面板和背光模組，所述液晶面板具有上基板和下基板，在所述上下基板的相對內(nèi)側分別配置有透明電極，所述上下基板之間配置有一層液晶分子。液晶顯示器是通過透明電極產(chǎn)生的電場，對液晶分子的取向進行控制，從而改變光的偏振狀態(tài)，并藉由偏光板實現(xiàn)光路的穿透與阻擋，實現(xiàn)顯示的目的。評價液晶顯示器的主要技術參數(shù)有①對比度、②亮度、③信號響應時間、④可視角度。其中，對比度、亮度和可視角度的參數(shù)主要是取決于液晶面板?？梢暯嵌纫恢笔且壕?面板研究的重點和難點，這是由于當背光源通過偏極片、液晶和配向膜之后，輸出的光線便具有了方向性。也就是說，大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來的，所以從某一個斜角觀看液晶面板時，便不能看到原本的顏色，甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個問題，因此研發(fā)人員開發(fā)了廣角技術，并研發(fā)了以下幾種模式的液晶面板。(I)扭曲向列模式(Twisted Nematic, TN)初始時液晶分子平行于基板排列，但會圍繞基板法線逐漸扭曲90°，由于旋光效應，經(jīng)過偏光板后的偏振光，偏振方向會隨著液晶分子旋轉90° ,達到另一側的偏光板時光的偏振方向剛好與偏光板的穿透軸平行，光可以穿過。因此，TN模式在不加電時顯示亮態(tài)，為常白(Normally white);而加電時為暗態(tài),大部分液晶分子垂直基板排列,但由于配向?qū)拥腻^定力，靠近配向?qū)拥囊壕Х肿尤匀黄叫谢迮帕?，產(chǎn)生光學延遲造成漏光。因此，由于TN模式的液晶顯示器是暗態(tài)透光，相對來說對比度比較差。(2)平面切換模式(In-Plane - Switching, IPS)液晶層中的液晶分子是正性液晶，透明電極配置于下基板，不加電時，液晶分子平行基板排列，且無光學延遲，可以得到比較黑的暗態(tài)；加電時液晶分子水平旋轉使入射偏振光通過，是常黑(Normally black)。IPS模式具有對比度高，高速響應的特點，常用于電視機等應用。但是，IPS模式的液晶面板制備過程中，需要對基板進行摩擦，來對液晶分子進行初始配向。而這種摩擦配向會帶來污染性問題，造成良率的下降，還會有靜電等問題，對晶體管造成擊傷。(3)液晶垂直取向模式(Vertical Alignment, VA)VA模式與IPS模式同樣是常黑，但不同的是，VA模式面板的液晶層中的液晶分子用負性液晶，透明電極分設于上下基板，形成垂直于基板的電場。未加電時，液晶分子的長軸垂直于基板，而形成暗態(tài)；加電時，液晶分子的長軸向平行于基板的方向倒下。其初始配向同樣需要對基板進行摩擦，從而產(chǎn)生污染性、靜電等問題，預傾角也難以控制，為解決VA模式的初始配向問題,又有各種衍生模式，如多域垂直對齊(Multi-domain VerticalAlignment, MVA)、圖像垂直對齊(Patterned Vertical Alignment, PVA)和聚合物穩(wěn)定垂直對齊(Polymer Stabilized Vertical Alignment,PSVA)模式。其中 PSVA 模式以高穿透率、高對比度和快速響應等特點，漸漸成為主流。請參見圖1，其是現(xiàn)有技術PSVA模式液晶顯示面板在未加電時的液晶分子和反應型液晶活性單體(Reactive Mesogen, RM)的分布狀態(tài),所述現(xiàn)有技術PSVA模式液晶顯示面板包括一第一基板10’、一第二基板30’和一液晶層70’，所述液晶層70’夾設于所述第一、第二基板10’、30’之間。所述第一基板10’具有第一配向膜20’和第一透明電極50’，而所述第二基板30’具有第二配向膜40’和第二透明電極60’。所述第一配向膜20’設于所述第一基板10’對應所述液晶層70’的一側表面上，且第一透明電極50’設于所述第一配向膜20’上。所述第二配向膜40’設于所述第二基板30’對應所述液晶層70’的一側表面上，且第二透明電極60’設于所述第二配向膜40’上。所述液晶層70’包含液晶分子701’和RM 702’，所述液晶分子701’為負性液晶分子；而所述RM 702’具有與所述液晶分子701’一樣的垂直電場方向排列的性質(zhì)。請繼續(xù)參見圖2，其是圖I在加電并進行紫外線(UV)光照固化后的液晶分子701’和RM702’的分布狀態(tài)，在配向過程中，在第一透明電極50’和第 二透明電極60’上施加電壓,形成垂直于基板的電場,使靠近第一、第二配向膜20’、40’表面的液晶分子701’與RM 702’產(chǎn)生預傾角，但由于配向?qū)拥腻^定作用，液晶分子701’與RM702’只會沿電場方向稍微傾斜一個角度，而不會完全躺平。然后用UV照射液晶層70’，使RM 702’的預傾角固定，完成配向過程。雖然PSVA模式無摩擦配向工序，能夠克服IPS模式中由于摩擦帶來的靜電問題及污染問題等。但，由于負性液晶材料的粘度大于正性液晶，因此導致PSVA模式的響應速度較慢。并且，由于需要分設上下兩層電極，相比IPS模式，制備方法復雜。因此，本發(fā)明提供一種新的顯示技術，其可以克服IPS模式中摩擦配向所帶來的污染及靜電問題，又工序簡單，使所制得的液晶面板和液晶顯示器具有高對比度、高響應速度和寬可視角度等特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種液晶顯示面板的制備工藝，結合IPS模式與PSVA模式的優(yōu)點，既可以克服IPS模式中摩擦配向所帶來的污染及靜電問題，又工序簡單，使所制得的液晶面板和液晶顯不器具有聞對比度、聞響應速度和寬可視角度等特點。本發(fā)明的思路是用含有RM和正性液晶的液晶組合物搭配VA模式中的垂直配向?qū)?，初始時RM和正性液晶分子的長軸均垂直于基板。電極設計為共面電極，所述共面電極形成橫向電場后，會使RM和正性液晶分子在基板對應液晶組合物的一側表面上受配向膜的作用而產(chǎn)生預傾角，通過UV照射液晶組合物，使維持預傾角的RM固化在所述表面，完成配向過程。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開以下技術方案一種液晶顯示面板的制備工藝，工藝流程包括以下步驟提供一第一基板和一第二基板，在所述第一基板上形成一第一配向膜，在所述第二基板上形成一第二配向膜；在所述第二基板的第二配向膜上形成一共面透明電極層，所述共面透明電極層包含至少兩個透明電極，所述透明電極之間具有狹縫；
將液晶組合物填充入所述第一基板與第二基板之間，所述液晶組合物接觸所述第一配向膜、所述共面透明電極層和所述狹縫中第二配向膜；在相鄰的所述透明電極上分別施加不同極性的電壓，形成與基板平行的電場，同時進行紫外線照射，完成液晶配向；以及分別在所述第一、第二基板對應所述液晶組合物的另一側表面上貼附偏光片后，形成液晶顯示面板；其中所述液晶組合物包含正性液晶分子和液晶活性單體。在本發(fā)明一實施例中，所述第一配向膜和第二配向膜為垂直配向膜。在本發(fā)明一實施例中，所述共面透明電極層由銦錫氧化物制成。、在本發(fā)明一實施例中，所述第一基板為彩色濾光片基板，所述第二基板為薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)陣列基板。本發(fā)明的第二個目的是提供一種液晶顯示面板，包括一第一基板，具有一第一配向膜；一第二基板，具有一第二配向膜；一共面透明電極層，設于所述第二基板的第二配向膜上，所述共面透明電極層包含至少兩個透明電極，所述透明電極之間具有狹縫；以及一液晶層，夾設于所述第一基板的第一配向膜側和所述第二基板的共面透明電極層側之間，所述液晶層由包含正性液晶分子和液晶活性單體的液晶組合物構成；在所述第一配向膜和共面透明電極層對應液晶層的一側表面上分別具有多個排列預傾角的液晶組合物。在本發(fā)明一實施例中，所述第一配向膜和第二配向膜為垂直配向膜。在本發(fā)明一實施例中，所述共面透明電極層由銦錫氧化物制成。在本發(fā)明一實施例中，所述第一基板為彩色濾光片基板，所述第二基板為TFT陣列基板。本發(fā)明的第三個目的是提供一種液晶顯示器，包括上述任意一種液晶面板。需要說明的是，液晶分子依其介電各向異性(Dielectric anisotropy)數(shù)值分為正性液晶分子、中性液晶分子和負性液晶分子。本發(fā)明中所述的正性液晶分子泛指介電各向異性為正值的液晶分子，當外加大于某一程度的電壓時，正性液晶分子長軸會與電場方向平行排列。本發(fā)明結合了 IPS模式與PSVA模式的優(yōu)點，既可以克服IPS模式中摩擦配向所帶來的污染及靜電問題；又只需在一基板上配置透明電極，相比PSVA模式的雙層透明電極，節(jié)約了制備工序。本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示器具有高對比度、高響應速度和寬可視角度等特點。


圖I是現(xiàn)有技術PSVA模式液晶顯示面板在未加電時的液晶分子和RM的分布狀態(tài)；圖2是現(xiàn)有技術PSVA模式液晶顯示面板在加電并進行UV固化后的液晶分子和RM的分布狀態(tài)；
圖3是本發(fā)明一實施例中的液晶顯示面板在未配向時的正性液晶分子和RM的分布狀態(tài)；圖4是本發(fā)明一實施例中的液晶顯示面板在配向過程中的正性液晶分子和RM的分布狀態(tài)。圖中的標記所示如下10’為PSVA模式液晶顯示面板的第一基板；20’為PSVA模式液晶顯示面板的第一配向膜；
30’為PSVA模式液晶顯示面板的第二基板；40’為PSVA模式液晶顯示面板的第二配向膜；50’為PSVA模式液晶顯示面板的第一透明電極；60’為PSVA模式液晶顯示面板的第二透明電極；70’為PSVA模式液晶顯示面板的液晶層；701’為PSVA模式液晶顯示面板的負性液晶分子；702’為PSVA模式液晶顯示面板的反應型液晶活性單體(RM)；10為第一基板；20為第一配向膜；30為第二基板；40為第二配向膜；50為共面透明電極層；501為透明電極；502為透明電極間的狹縫；60為液晶層；601為正性液晶分子；602為液晶活性單體；70為第一偏光片；80為第二偏光片。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明做詳細的說明，實施例旨在解釋而非限定本發(fā)明的技術方案。請參見附圖3，附圖3所示的是本實施例的一種液晶顯示面板的在未配向時的剖視圖，所述液晶顯不面板包括一第一基板10、一第二基板30、一第一配向膜20、一第二配向膜40、一共面透明電極層50、一液晶層60、一第一偏光片70和一第二偏光片80。其中所述第一基板10與所述第二基板30相對設置。所述第一配向膜20設置于所述第一基板10對應液晶層60的一側表面上，而所述第二配向膜40設置于所述第二基板30對應液晶層60的一側表面上，所述第一、第二配向膜30、40均為垂直配向膜。所述共面透明電極層50是由銦錫氧化物制成，設于所述第二基板30的第二配向膜40上，所述共面透明電極層50包含至少兩個共面平行放置的透明電極501，所述透明電極501之間具有狹縫502，如附圖3所示的，在本實施例中所述共面透明電極層50包含兩個共面平行放置的所述透明電極501，其中一透明電極501 (圖中左側)用作正極、另一透明電極501 (圖中右側)用作負極。所述液晶層60夾設于所述第一基板10的第一配向膜20側和所述第二基板30的共面透明電極層50側之間，由包含正性液晶分子601和液晶活性單體602的液晶組合物構成。所述第一偏光片70位于所述第一基板10的對應所述液晶層60的另一側表面上,而所述第二偏光片80位于所述第二基板30的對應所述液晶層60的另一側表面上。請繼續(xù)參見附圖3，由于本發(fā)明采用了正性液晶分子601、液晶活性單體602以及垂直配向膜，使得初始狀態(tài)(不通電狀態(tài))下正性液晶分子401和液晶活性單體402的長軸均垂直于所述第一、第二基板10、30，從而形成暗態(tài)。
本實施例還提供上述液晶顯示面板的制備工藝流程，包括以下步驟提供一第一基板10和一第二基板30,所述第一基板10為彩色濾光片(ColorFilter, CF)基板，所述第二基板30為TFT陣列基板，上述第一、第二基板10、30的制備方法采用本領域常規(guī)方法，此處不再詳述；在所述第一基板10上形成第一配向膜20，在所述第二基板30上形成第二配向膜40，所述第一配向膜20和第二配向膜40均為垂直配向膜，形成所述第一配向膜20和第二配向膜40的方法采用本領域常規(guī)方法，此處不再詳述；在所述第二基板30的第二配向膜40上形成一共面透明電極層50，所述共面透明電極層50包含至少兩個共面平行放置的透明電極501，所述透明電極501之間具有狹縫502。如附圖3所示的，在本實施例中所述共面透明電極層50包含兩個共面平行放置的所 述透明電極501，其中一透明電極501 (圖中左側)用作正極、另一透明電極501 (圖中右側)用作負極；所述透明電極501為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)電極,形成所述透明電極501的方法采用本領域常規(guī)方法，此處不再詳述；將由正性液晶分子601和液晶活性單體602所構成的液晶組合物填充入所述第一基板10與第二基板30之間，構成一液晶層60，而所述液晶層60接觸所述第一配向膜30、所述共面透明電極層50和所述狹縫502中所裸露的第二配向膜40的表面；在相鄰的所述透明電極501上分別施加不同極性的電壓，形成與第一、第二基板10,30平行的電場，同時進行紫外線照射，完成液晶配向；以及分別在所述第一基板10、第二基板30對應所述液晶層60的另一側表面上貼附第一偏光片70和第二偏光片80后,形成液晶顯不面板。請參見附圖4，附圖4所示的是本實施例中的配向過程。在所述第二基板30的相鄰透明電極501上施加不同極性的電壓(圖中左側透明電極501為正極，右側透明電極501為負極)，形成與第一、第二基板10、30平行的電場，使得正性液晶分子601與液晶活性單體602的長軸沿著電場方向排列；而靠近配向膜20和40表面的正性液晶分子601和液晶活性單體602在垂直配向膜的錨定作用下，沿電場方向產(chǎn)生預傾角；再經(jīng)由紫外線光照后，使液晶活性單體602分別固化在所述第一配向膜20和共面透明電極層50對應液晶層60的一側表面上，使液晶活性單體602的預傾角固化。本發(fā)明結合了 IPS模式與PSVA模式的優(yōu)點，利用正性液晶分子和液晶活性單體、垂直配向膜和共面透明電極層，在通電并紫外線光照的條件下完成配向過程，克服了 IPS模式中摩擦配向所帶來的污染及靜電問題。另外，因為采用共面透明電極層，因此只需在一基板上配置透明電極即可，相比于PSVA模式的雙層透明電極，節(jié)約了制備工序。除此之外，本發(fā)明的液晶面板和液晶顯不器還具有聞對比度、聞響應速度和寬可視角度等特點。本發(fā)明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已公開的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權利要求書的精神及范圍的修改及均等設置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種液晶顯示面板的制備工藝，其特征在于所述制備工藝流程包括以下步驟 提供一第一基板和一第二基板，在所述第一基板上形成一第一配向膜，在所述第二基板上形成一第二配向膜； 在所述第二基板的第二配向膜上形成一共面透明電極層，所述共面透明電極層包含至少兩個透明電極，所述透明電極之間具有狹縫； 將液晶組合物填充入所述第一基板與第二基板之間以構成一液晶層，所述液晶層接觸所述第一配向膜、所述共面透明電極層和所述狹縫中第二配向膜；其中所述液晶組合物包含正性液晶分子和液晶活性單體； 在相鄰的所述透明電極上分別施加不同極性的電壓，形成與基板平行的電場，使得液晶組合物的分子長軸沿著電場方向排列并形成預傾角；同時進行紫外線照射，完成液晶配向；以及· 分別在所述第一、第二基板對應所述液晶層的另一側表面上貼附偏光片后，形成液晶顯示面板。
2.根據(jù)權利要求I所述的制備工藝，其特征在于所述第一配向膜和第二配向膜為垂直配向膜。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的制備工藝，其特征在于所述共面透明電極層由銦錫氧化物制成。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的制備工藝，其特征在于所述第一基板為彩色濾光片基板，所述第二基板為薄膜晶體管陣列基板。
5.一種液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶顯示面板包括 一第一基板，具有一第一配向膜； 一第二基板，具有一第二配向膜； 一共面透明電極層，設于所述第二基板的第二配向膜上，所述共面透明電極層包含至少兩個透明電極，所述透明電極之間具有狹縫；以及 一液晶層，夾設于所述第一基板的第一配向膜側和所述第二基板的共面透明電極層側之間，所述液晶層由包含正性液晶分子和液晶活性單體的液晶組合物構成；在所述第一配向膜和共面透明電極層對應液晶層的一側表面上分別具有多個排列預傾角的液晶組合物。
6.根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一配向膜和第二配向膜為垂直配向膜。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的液晶顯示面板，其特征在于所述共面透明電極層由銦錫氧化物制成。
8.根據(jù)權利要求5或6所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一基板為彩色濾光片基板，所述第二基板為薄膜晶體管陣列基板。
9.權利要求51中任一所述液晶面板在液晶顯示器中的應用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示面板，包括一第一基板、一第二基板、一共面透明電極層和一液晶層。所述第一、第二基板分別具有一第一配向膜及一第二配向膜。所述共面透明電極層設于第二配向膜上。所述液晶層是夾設于第一基板的第一配向膜側和第二基板的共面透明電極層側之間，其中液晶層包含正性液晶分子和液晶活性單體。本發(fā)明的液晶顯示面板可以克服IPS模式中摩擦配向所帶來的污染及靜電問題，相較于PSVA模式，本發(fā)明只需在一基板上配置透明電極層，除了節(jié)約了制備工序，還具有高對比度、高響應速度和寬可視角度等特點。
文檔編號G02F1/1333GK102722052SQ201210184639
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權日2012年6月6日
發(fā)明者馬小龍, 黃宏基 申請人:深圳市華星光電技術有限公司