CN101872098B - 液晶显示面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示面板及其制造方法，所述液晶显示面板包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶层，夹于所述第一基板和第二基板之间，在未加电的情况下所述液晶层中的液晶分子垂直于所述第一基板排列，并且所述液晶层中含有锚定物；其中，靠近第一基板表面或第二基板表面的液晶分子通过所述锚定物在未加电的情况下形成预倾。所述液晶显示面板及其制造方法，不需要形成凸起或裂缝，也不需要改变像素单元的其他结构，就可以实现液晶分子的预倾，能够简化制造的工艺步骤，提高产品良率，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种液晶显示面板及其制造方法。
背景技术
近年来，大尺寸、薄而轻的平板显示器逐渐占据了显示器市场的中心位置。平板显示器按照显示原理来分可以包括：液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)、等离子体显示器、有机电致发光显示器等。
在液晶显示器的各种显示模式中，垂直排列(Vertical Alignment，VA)显示模式由于其良好的视角特性受到市场的欢迎。在VA显示模式的LCD中，像素单元内液晶分子的长轴在不加电的状态下与滤光片垂直，每个像素单元被划分为多个畴区(多畴)，在加电状态下，每个畴区内的液晶分子向各自的方向偏转，通过这种方法，将同一像素单元中的液晶分子取向分为多个方向，由此补偿各个角度的视角，进而实现各个视角方向的均匀显示。所述像素单元中的多个畴区可以由两种模式实现：其一，由像素电极的裂缝形成侧向电场的PVA(Patterned VA)模式；其二，由像素单元中的凸起(Rib)来使液晶分子形成多畴排列的MVA(Multi-domain VA)模式。
目前，各种VA显示模式的液晶显示面板制造过程中，通常先使液晶分子具有一定的预倾角，即上、下基板和液晶分子之间最初形成的角度，实现加电时液晶分子快速转向的目的，从而加快液晶显示器的响应速度。
图1A所示为现有的MVA液晶显示面板的结构示意图，如图1A所示，在上基板32和下基板31上分别形成凸起(rib)18、16，该凸起18、16使得靠近凸起表面的液晶分子30a在未施加电压时发生预倾。当上、下基板之间施加电压时，液晶分子29在外电压的作用下发生偏转，并形成多畴，从而实现广视角显示。
图1B所示为现有的PVA液晶显示面板的结构示意图，如图1B所示，在下基板11上通过光刻工艺在像素电极14上形成裂缝14a，当上基板21、下基板11之间施加电压时，在像素电极边缘EG处会形成侧向电场EQ，从而使得液晶分子30发生偏转，形成多畴实现广视角显示。
然而问题在于，上述液晶显示面板中为使施加电压后液晶分子实现预倾，都需要增加制造裂缝或凸起的工艺步骤，例如，凸起和裂缝均需要在液晶显示面板的阵列基板上通过精确的光刻工艺实现；这样在液晶显示面板的制造工艺中至少增加一道掩模刻蚀工艺，增加了制造工艺步骤，相应的就会影响产品良率，提高制造成本。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种液晶显示面板及其制造方法，能够简化制造的工艺步骤，提高产品良率，降低成本。
为解决上述问题，本发明提供一种液晶显示面板，包括：一种液晶显示面板，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，夹于所述第一基板和第二基板之间，在未加电的情况下所述液晶层中的液晶分子垂直于所述第一基板排列，并且所述液晶层中含有锚定物；
其中，靠近第一基板表面或第二基板表面的液晶分子通过所述锚定物在未加电的情况下形成预倾。
所述液晶层内的液晶分子的介电各向异性为负。
在所述第一基板和/或所述第二基板的靠近液晶层的一侧设置取向膜。
所述锚定物为可固化物质。
所述可固化物质为受到紫外光照射而固化的物质。
靠近所述第一基板表面和所述第二基板表面的液晶分子的预倾方向为两个或两个以上。
本发明还提供一种液晶显示面板，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，夹于所述第一基板和第二基板之间，在未加电的情况下所述液晶层中的液晶分子垂直于所述第一基板排列，并且所述液晶层中含有锚定物；
外电极，位于所述第一基板和/或第二基板背向液晶层的一面；
其中，靠近第一基板表面和第二基板表面的液晶分子通过所述锚定物在未加电的情况下形成预倾。
所述液晶层内的液晶分子的介电各向异性为负。
在所述第一基板和/或所述第二基板的靠近液晶层的一侧设置取向膜。
所述锚定物为可固化物质。
所述可固化物质为受到紫外光照射而固化的物质。
所述外电极为点阵电极。
所述外电极包括透明导电材料。
相应的，本发明还提供一种液晶显示面板的制造方法，包括以下步骤：
在第一基板和第二基板的靠近液晶层的一面形成透明电极层；
在所述透明电极层靠近液晶层的一面形成取向膜；
在第二基板上滴加含有锚定物的液晶材料形成液晶层，且所述液晶分子在未加电的情况下垂直于所述第二基板；
将第一基板和第二基板相对扣合并密封；
对于所述液晶层施加电压，使得液晶层内的液晶分子偏转；
通过固化所述锚定物而使得靠近取向膜表面的液晶分子形成预倾。
所述液晶层的液晶分子的介电各向异性为负。
所述锚定物为可固化物质。
固化所述锚定物为紫外光照射固化。
对于所述液晶层施加电压的步骤为对于所述第一基板和所述第二基板的透明电极层施加电压。
对于所述液晶层施加电压的步骤包括：在所述第一基板远离液晶层的一面形成外电极，并对于所述外电极和第二基板的透明电极层施加电压。
对于所述液晶层施加电压的步骤包括：在所述第二基板远离液晶层的一面形成外电极，并对于所述外电极和第一基板的透明电极层施加电压。
所述外电极为点阵电极。
所述液晶分子的偏转方向为两个或两个以上。
在所述通过固化所述光感物质而使得靠近取向膜表面的液晶分子形成预倾的步骤之后，还包括撤除所述外电极。
在撤除所述外电极的步骤后，还包括将所述液晶显示面板与外部驱动电路连接。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
所述液晶显示面板及其制造方法，通过加在两个基板之间的内电场使液晶层中的液晶分子偏转而预倾，而后由液晶层中的锚定物来锚定液晶分子的预倾角，以便提高显示面板的相应速度，相对于现有技术无需制作凸起或裂缝结构，能够减少制造工艺步骤，相应的提高产品良率，有利于降低制造成本。
其次，所述液晶显示面板及其制造方法，利用外电极形成透过第一基板或第二基板的外电场，该外电场具有至少两个方向的侧向电场，控制液晶分子的向多个方向偏转，然后利用例如紫外光照射的方法固化锚定物，使取向膜表面液晶分子倾角固定、形成预倾，使得显示时有稳定的多畴结构，获得更好的视角特性和更快的响应速度，相对于现有技术无需制作凸起或裂缝结构，能够减少制造工艺步骤，相应的提高产品良率，有利于降低制造成本。
附图说明
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1A至图1B为现有一种VA模式液晶显示面板的结构示意图；
图2A和图2B为实施例一中液晶显示面板的结构示意图；
图3A、图3B和图3C为实施例二中液晶显示面板的结构示意图；
图4为实施三中液晶显示面板的结构示意图；
图5为实施例四中液晶显示面板的制造方法的流程图；
图6为实施例五中液晶显示面板的制造方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为突出本发明的特点，附图中没有给出与本发明的发明点必然直接相关的部分，例如，彩色滤光片、数据线和栅极线、以及与像素电极连接的薄膜晶体管。
目前，各种显示模式的液晶显示面板中，例如PVA模式或MVA模式的液晶显示面板，一般通过在像素单元中刻蚀形成凸起或裂缝，使得液晶分子形成一定的预倾，以便在加电状态下能够控制液晶分子迅速转向，提高响应速度。
然而，形成凸起或裂缝的过程，增加了工艺步骤，而且对制造过程的精度和质量要求较高，相应的就会影响产品良率，提高制造成本。
基于此，本发明提供一种液晶显示面板及其制造方法，不需要形成凸起或刻蚀裂缝，也不需要改变像素单元的其他结构，就可以实现液晶分子的预倾，具体的，所述液晶显示面板包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶层，夹于所述第一基板和第二基板之间，在未加电的情况下所述液晶层中的液晶分子垂直于所述第一基板排列，并且所述液晶层中含有锚定物； 其中，靠近第一基板表面或第二基板表面的液晶分子通过所述锚定物在未加电的情况下形成预倾。
下面结合附图详细说明所述液晶显示面板及其制造方法实施例，
实施例一
图2A和图2B为本实施例中液晶显示面板的结构示意图。图中仅示出了一个像素单元，在液晶显示面板中多个这样的像素单元有序排列。
如图2A所示，液晶显示面板包括：相对设置的第一基板100和第二基板110，以及填充于第一基板100和第二基板110之间的液晶层120。
所述第一基板100例如为滤光片基板，该滤光片基板100朝向液晶层120的一面，从上至下依次具有RGB彩色滤光片(图中未示出)、透明电极层101和紧靠液晶层120的取向膜102，其中，所述透明电极层101为公共电极。
所述第二基板110例如为阵列基板，该阵列基板100朝向液晶层120的一面，从下至上依次具有透明电极层111、取向膜112，其中透明电极层111为像素电极；阵列基板100上还具有相互交叉排列的数据线和栅极线、以及与像素电极连接的薄膜晶体管(图中未示出)。
第一基板100和第二基板110背向液晶层120的一面还包括偏光片(图中未示出)。取向膜102、112例如为聚酰亚胺材料，用于锚定第一基板100和第二基板110表面的液晶分子，并使靠近第一基板100和第二基板110的液晶分子形成预倾。
如图2A所示，所述液晶层120中含有能够锚定第一基板200和第二基板210的表面的液晶分子121预倾角的锚定物122，所述锚定物122为光感物或热感物，所述光感物具有受到紫外光照射而固化的性质，发生固化的光感物质可以锚定取向膜表面上的发生偏转的液晶分子，使其发生预倾；在第二基板110上滴注液晶，然后将第二基板110和第一基板100相对扣合，即形成液晶盒。其中，靠近第一基板或第二基板表面的液晶分子，可由所述第一基板和第二基板之间的内电场作用而偏转。
本实施例中的液晶显示面板为VA模式，液晶层120为负性液晶，，即所述液晶层内的液晶分子的介电各向异性为负，液晶分子的长轴在未施加电压的情况下与第一基板100垂直。
如图2B所示，所述液晶显示面板通过透明电极层111、101在第一基板100和第二基板110之间加电压V，从而形成内电场E，使得液晶分子121按照电场方向形成预倾角θ，此时，该液晶层120内的锚定物122可以在紫外光UV的照射下在取向膜102、112表面锚定液晶分子，(“锚定”指在不加电状态下使液晶分子的偏转方向固定预倾)，使液晶分子形成预倾角。
可见，与现有技术相比，本实施例中液晶显示面板，无需制作凸起或裂缝结构，而是在液晶显示面板的制造过程中，通过加在两个基板之间的内电场使液晶分子偏转，而后由锚定物来锚定液晶分子的预倾角，从而减少制造工艺步骤，相应的提高产品良率，有利于降低制造成本。
除此以外，本发明的液晶显示面板还可以具有多个畴区，以获得良好的视角特性，具体在以下实施例中结合附图详细说明。
实施例二
图3A、图3B和图3C为本实施例中液晶显示面板的结构示意图。
如图3A所示，液晶显示面板包括：相对设置的第一基板200和第二基板210，以及填充于第一基板200和第二基板210之间的液晶层220。
所述第一基板200例如为滤光片基板，该滤光片基板200有RGB彩色滤光片(图中未示出)、透明电极层201和取向膜202，其中，所述透明电极层201为公共电极。所述第二基板210例如为阵列基板，该阵列基板200具有透明电极层211、取向膜212，其中透明电极层211为像素电极；所述液晶层220中含有能够锚定液晶层中第一基板200和第二基板210的表面的负性液晶分子221预倾角的锚定物222，所述锚定物222为可固化物质，所述可固化物质为受到紫外光照射而固化的物质；以上组成和结构与实施例一类似，不再逐一赘述。
本实施例的液晶显示面板与实施例一的区别在于，在所述液晶层220内还包括：由透过所述第一基板200的外电场E1的作用而形成的多个畴区，所述外电场E1包括至少两个不同方向侧电场。各个侧向电场使得液晶分子向相应的方向偏转，而经过光照或加热的锚定物222可以固化靠近取向膜表面的液晶分子，使得所述液晶分子形成预倾的方向为两个或两个以上，从而在一个像素单元内形成多个不同取向的畴区，获得较广的视角范围。
所述外电场E1可以在制造过程中形成，例如，通过在液晶面板制造过程中设置在第一基板200背向液晶层一面的外电极而施加于液晶层220。如图3B所示，液晶成盒之后，点阵电极205作为外电极设置于第一基板200上，在点阵电极205和第二基板210上的透明电极层211加电压，从而形成外电场E1，由于点阵电极205的多个触点与透明电极层211的作用(图3B中的虚线表示电场线)，外电场E1具有至少两个不同方向侧电场，从而控制液晶分子朝不同的方向发生偏转。在取向膜表面的液晶分子形成预倾后，去掉点阵电极205。
外电场和实施例一中的内电场不同，形成内电场E的电压分别加在第一基板100和第二基板110的两个透明电极层101、111上(见图2B)，内电场E的电场线完全位于两个基板之间的液晶层内，而形成外电场E1的电压分别加在点阵电极205和第二基板210的透明电极层211上(见图3B)。
实际上，所述外电场也可以在第一基板200的透明电极层201和第二基板210外的点阵电极215上加电压而形成，如图3C所示。
所述外电极例如为金属导电材料或透明导电材料，还可以为其他导电材料。
可见，与现有技术相比，本实施例中液晶显示面板，无需制作凸起或裂缝结构，而是在液晶显示面板的制造过程中，由透过所述第一基板和/或第二基板的外电场的作用使液晶分子偏转，进而通过锚定物锚定液晶分子的预倾角形成的多个畴区，获得良好的视角特性，从而减少制造工艺步骤，相应的提高产品良率，有利于降低制造成本。
以上实施例中，形成外电场的外电极在多畴形成后，都需要去除。
实施例三
图4为本实施中液晶显示面板的结构示意图。
如图所示，液晶显示面板包括：
第一基板300；第二基板310，与所述第一基板300相对设置；液晶层320，夹于所述第一基板300和第二基板310之间，液晶层320中含有能够锚定靠近第一基板300表面或第二基板310表面的液晶层320中液晶分子321预倾角的锚定物322；外电极305，位于所述第一基板300背向液晶层320的一面。所述液晶显示面板的组成和结构与实施例一类似，不再逐一赘述。本发明的其他实施例中所述外电极也可以位于所述第二基板310背向液晶层320的一面。
本实施例中，外电极305为点阵电极，该点阵电极包括至少两个触点，可在像素单元内形成以触点为中心向第二基板310发散的外电场E1，由在所述外电场E1的作用下而形成的多个畴区，所述外电场E1包括至少两个不同方向侧向电场。各个侧向电场使得液晶分子向相应的方向偏转，而经过光照或加热的锚定物322可以固化靠近取向膜表面的液晶分子，使得所述液晶分子形成预倾的方向为两个或两个以上，从而在一个像素单元内形成多个不同取向的畴区。本发明的其他实施例中也可以为其他形式的电极。
所述外电极优选为透明导电材料，能够不影响第一基板或第二基板的透光率，本发明的其他实施例中也可以为其他导电材料。
以下通过实施例四和实施例五，详细说明本发明所述液晶显示面板制造方法。
实施例四
图5为本实施例中液晶显示面板的制造方法的流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：在第一基板上形成彩色滤光片层，并且在第二基板上形成有源器件阵列；
步骤S2：在第一基板和第二基板的靠近液晶层的一面形成透明电极层；
步骤S3：在第一基板和第二基板的透明电极层靠近液晶层的一面形成取向膜；
步骤S4：在形成有取向膜的第二基板上滴注含有锚定物的液晶层，例如滴入含感光锚定物的负性液晶，然后将第一基板和第二基板相对扣合，完成成盒工艺；所述滴注液晶的工艺可以为ODF(one drop filling)工艺；
步骤S5：在第一基板和第二基板的透明电极层上施加电压形成内电场，使得液晶层内的液晶分子偏转；
步骤S6：通过使所述锚定物固化而锚定靠近取向膜表面的液晶分子，从而形成预倾角。本实施例中，通过光照射或加热的方式固化锚定物，例如紫外光照射。
可见，与现有技术相比，本实施例中液晶显示面板的制造方法，无需制作凸起或裂缝结构，从而减少制造工艺步骤，相应的提高产品良率，有利于降低制造成本。
实施例五
图6为本实施例中液晶显示面板的制造方法的流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤A1：在第一基板上形成彩色滤光片层，并且在第二基板上形成有源器件阵列；
步骤A2：在第一基板和第二基板的靠近液晶层的一面形成透明电极层；
步骤A3：在第一基板和第二基板的透明电极层靠近液晶层的一面形成取向膜；
步骤A4：在形成有取向膜的第二基板上滴注含有锚定物的液晶层，例如滴入含感光锚定物的负性液晶，然后将第一基板和第二基板相对扣合，完成成盒工艺；所述滴注液晶的工艺可以为ODF(one drop filling)工艺；
步骤A5：在第一基板的远离液晶层一侧设置点阵电极，并对于点阵电极和第二基板上的透明电极层施加电压，并且将第一基板的透明电极层的电位浮接(floating)；
步骤A6：在点阵电极和第二基板的透明电极层之间形成外电场，所述外电场包括至少两个不同方向的侧向电场，使液晶分子在侧向电场的作用下发生偏转；
步骤A7：通过使所述锚定物固化而使得靠近取向膜的所述液晶分子形成预倾；
步骤A8：撤除所述点阵电极，即去除所述外电场，将第一基板和第二基板的透明电极层分别与外部驱动电路(IC)连接。撤除点阵电极后，只有取向膜表面附近的液晶分子发生预倾，其余部分的液晶分子回复垂直排列。
上述实施例中的步骤A7，通过光照射或加热的方式固化锚定物，所述光照射例如为紫外光照射。
在另一实施例中，步骤A5中，在所述第二基板背向液晶层的一面设置外电极，例如点阵电极，在点阵电极和第一基板的透明电极层上施加电压。
本发明提供的液晶显示面板的制造方法，利用在第一基板或第二基板的外侧加点阵电极的方式，在含有锚定物的液晶层中形成侧向电场，使得液晶分子在侧向电场的作用下发生偏转，然后利用UV照射的方法固化锚定物，使取向膜表面液晶分子形成预倾。当该液晶显示面板进行显示时，对于所述第一基板和所述第二基板的透明电极层施加电压，液晶分子受到取向膜表面液晶分子预倾的影响快速发生偏转，形成稳定的多畴，从而获得更好的视角特性和更快的响应速度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (16)
1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，夹于所述第一基板和第二基板之间，在未加电的情况下所述液晶层中的液晶分子垂直于所述第一基板排列，并且所述液晶层中含有锚定物；
公共电极和像素电极，设置于第一基板和第二基板内表面；
透明外电极，位于所述第一基板和/或第二基板背向液晶层的一面；
其中，靠近第一基板表面和第二基板表面的液晶分子通过所述锚定物在未加电的情况下形成预倾。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶层内的液晶分子的介电各向异性为负。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，在所述第一基板和/或所述第二基板的靠近液晶层的一侧设置取向膜。
4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述锚定物为可固化物质。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述可固化物质为受到紫外光照射而固化的物质。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述外电极为点阵电极。
7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述外电极包括透明导电材料。
8.一种液晶显示面板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在第一基板和第二基板的靠近液晶层的一面形成透明电极层；
在所述透明电极层靠近液晶层的一面形成取向膜；
在第二基板上滴加含有锚定物的液晶材料形成液晶层，且所述液晶分子在未加电的情况下垂直于所述第二基板；
将第一基板和第二基板相对扣合并密封；
对于所述液晶层施加电压，使得液晶层内的液晶分子偏转；
通过固化所述锚定物而使得靠近取向膜表面的液晶分子形成预倾；
对于所述液晶层施加电压的步骤包括：在所述第一基板远离液晶层的一面形成外电极，并对于所述外电极和第二基板的透明电极层施加电压。
9.一种液晶显示面板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在第一基板和第二基板的靠近液晶层的一面形成透明电极层；
在所述透明电极层靠近液晶层的一面形成取向膜；
在第二基板上滴加含有锚定物的液晶材料形成液晶层，且所述液晶分子在未加电的情况下垂直于所述第二基板；
将第一基板和第二基板相对扣合并密封；
对于所述液晶层施加电压，使得液晶层内的液晶分子偏转；
通过固化所述锚定物而使得靠近取向膜表面的液晶分子形成预倾；
对于所述液晶层施加电压的步骤包括：在所述第二基板远离液晶层的一面形成外电极，并对于所述外电极和第一基板的透明电极层施加电压。
10.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法，其特征在于，所述液晶层的液晶分子的介电各向异性为负。
11.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法，其特征在于，所述锚定物为可固化物质。
12.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法，其特征在于，固化所述锚定物为紫外光照射固化。
13.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法，其特征在于，所述外电极为点阵电极。
14.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法，其特征在于，所述液晶分子的偏转方向为两个或两个以上。
15.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法，其特征在于，
在所述通过固化所述锚定物而使得靠近取向膜表面的液晶分子形成预倾的步骤之后，还包括撤除所述外电极。
16.根据权利要求15所述的液晶显示面板的制造方法，在撤除所述外电极的步骤后，还包括将所述液晶显示面板与外部驱动电路连接。
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