CN103197471A - 液晶面板、显示装置以及液晶面板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了液晶面板、显示装置以及液晶面板的制造方法。本发明的液晶面板,像素显示区域对应的液晶分子的取向与布线区域对应的液晶分子的取向不相同,以使对液晶面板加电时,像素显示区域对应的液晶分子的偏转角度与布线区域对应的液晶分子的偏转角度不一致。本发明的显示装置,包括本发明的液晶面板。本发明的液晶面板的制造方法包括分别对阵列基板上的第一取向层和对盒基板上的第二取向层进行摩擦取向;使阵列基板上的布线区域的取向层的预倾角大于像素显示区域的取向层的预倾角;再向阵列基板与对盒基板之间的空间注入液晶。相对于现有技术,本发明的液晶面板的黑矩阵的宽度可以缩小一些,这样就提高了开口率,同时改善了透过率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种液晶面板、显示装置以及液晶面板的制造方法。
背景技术
近些年来,液晶显示器(TFT-LCD)以其轻薄化的特点逐步取代了阴极射线管显示器(CRT)。通常,液晶显示器包括液晶面板和背光模组。如图1、图2所示,常见的液晶面板包括阵列基板10、与阵列基板10平行设置的对盒基板20,阵列基板与对盒基板之间填充有液晶层30,在阵列基板10上靠近液晶层30一侧和对盒基板20上靠近液晶层30一侧分别涂布取向层并分别进行取向处理,以使液晶层30的液晶分子40取向并形成初始预倾角。阵列基板10上设置有像素显示区域1以及布线区域2,对盒基板20上则设置有黑矩阵80和彩色滤光层90。在阵列基板10的外侧面和对盒基板20的外侧面分别贴附有起偏器和检偏器(图中未示出),以使背光模组发出的光线成为线性偏振光。当对液晶面板加电,液晶层30的液晶分子40将发生偏转,液晶面板显示图像。
上述液晶面板中,对盒基板20上设置的黑矩阵80用来阻挡背光模组发出的,经过阵列基板10上的布线区域2及TFT驱动部分的光线,以此提高显示的对比度,防止混色和增加颜色的纯度。通常黑矩阵80的设计宽度大于阵列基板10上的布线的宽度,但是在实际生产过程中,阵列基板10与对盒基板20对盒时,往往存在对位偏差,导致阵列基板10和对盒基板20对位贴合不良,以致黑矩阵80发生侧移,不能很好的遮挡阵列基板10上的布线及TFT驱动部分。图1、图2中的空心箭头示出了光线传播方向,当对上述液晶面板通电时,光线从黑矩阵80的边缘漏出,由此产生漏光现象。对于上述问题,通常在设计上将黑矩阵80进一步加宽以减少对位偏差带来的漏光现象,但是这种做法是以牺牲开口率为代价的,同时在另一种程度上也降低了光线的透过率。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能防止产生漏光现象,又可以提高开口率及光线透过率的液晶面板、显示装置以及液晶面板的制造方法。
本发明的液晶面板,包括阵列基板、对盒基板以及位于所述阵列基板和所述对盒基板之间的液晶层,所述阵列基板上包括多条栅线、多条数据线,所述多条栅线和所述多条数据线限定出多个像素单元,所述像素单元包括像素显示区域以及薄膜晶体管区域,所述像素显示区域对应的液晶分子的取向与所述栅线、数据线所在的布线区域对应的液晶分子的取向不相同,以使对所述液晶面板加电时,所述像素显示区域对应的液晶分子的偏转角度与所述布线区域对应的液晶分子的偏转角度不一致。
本发明的液晶面板,其中,所述薄膜晶体管区域对应的液晶分子的取向与所述像素显示区域对应的液晶分子的取向不同。
本发明的液晶面板,其中,所述薄膜晶体管区域对应的液晶分子的取向与布线区域对应的液晶分子的取向相同。
本发明的液晶面板,其中,所述布线区域对应的液晶分子的取向保持与所述阵列基板、所述对盒基板垂直。
本发明的液晶面板,其中,取向保持与所述阵列基板、所述对盒基板垂直的液晶分子形成所述液晶层内的垂直取向区域,所述垂直取向区域的宽度等于或大于所述阵列基板的布线区域的宽度。
本发明的液晶面板,其中,所述垂直取向区域的宽度与所述阵列基板的布线区域的宽度差值不超过1微米。
本发明的液晶面板,其中,所述阵列基板靠近液晶层一侧设置有第一取向层,所述第一取向层包括位置与像素显示区域对应的第一取向部以及位置与布线区域对应的第二取向部,所述第二取向部的预倾角不同于所述第一取向部的预倾角。
本发明的液晶面板,其中,所述对盒基板靠近液晶层一侧设置有第二取向层,所述第二取向层包括与第一取向部对应的第三取向部以及与第二取向部对应的第四取向部,所述第四取向部的预倾角不同于所述第三取向部的预倾角。
本发明的液晶面板,其中,所述第二取向部的预倾角大于所述第一取向部的预倾角,以使布线区域的液晶分子的预倾角大于所述像素显示区域对应的液晶分子的预倾角。
本发明的液晶面板,其中,所述第四取向部的预倾角大于所述第三取向部的预倾角。
本发明的液晶面板,其中,所述薄膜晶体管区域的第一取向层的预倾角与第二取向部的预倾角相同。
本发明的液晶面板,其中,所述第一取向部的取向方向与所述第三取向部的取向方向垂直,所述第二取向部的取向方向与所述第四取向部的取向方向平行。
本发明的显示装置,包括本发明的液晶面板。
本发明的液晶面板的制造方法,包括以下步骤:
步骤一、在阵列基板上涂布取向层材料,形成第一取向层,在对盒基板上涂布取向层材料,形成第二取向层,分别对阵列基板上的第一取向层和对盒基板上的第二取向层进行摩擦取向;
步骤二、在所述阵列基板上的像素显示区域的表面覆盖第一保护层,利用倾斜蒸镀法使所述阵列基板上的布线区域的取向层的预倾角大于所述像素显示区域的取向层的预倾角,去除所述第一保护层;
步骤三、将所述阵列基板与所述对盒基板对盒,向所述阵列基板与所述对盒基板之间的空间注入液晶。
本发明的液晶面板的制造方法,其中,所述步骤二还包括在所述对盒基板上的与所述阵列基板上的像素显示区域对应的第一区域的表面覆盖第二保护层,利用倾斜蒸镀法改变所述对盒基板上的与所述阵列基板上的布线区域对应的第二区域的取向层的取向方向,使第二区域的取向层的预倾角大于第一区域的取向层的预倾角,去除所述第二保护层。
本发明的液晶面板,通过改变像素显示区域对应的液晶分子以及布线区域对应的液晶分子的取向方向,使像素显示区域对应的液晶分子的偏转一直与布线区域对应的液晶分子的偏转不一致,利用布线区域对应的液晶分子的偏转紊乱阻挡光线。即使在进行对盒工艺时,阵列基板与对盒基板产生对位偏差,黑矩阵没有遮挡到像素显示区域的边缘,布线区域对应的紊乱的液晶分子阻挡了光线,从而减少暗态显示时,像素显示区域与布线区域之间的漏光现象,提高了对比度。相对于现有技术,本发明的液晶面板的黑矩阵的宽度可以缩小一些,这样就提高了开口率,同时改善了透过率。
本发明中所述的第一取向层包括第一取向部和第二取向部,即第一取向部和第二取向部是第一取向层的一部分。本发明中所述的第二取向层包括第三取向部和第四取向部,即第三取向部和第四取向部是第二取向层的一部分。取向层(取向部)的预倾角是取向层(取向部)表面沟槽斜面的角度,决定了液晶分子的预倾角。取向层(取向部)的取向方向指对取向层进行摩擦取向处理时摩擦的方向。
附图说明
图1为现有技术的液晶面板的在不加电压状态的结构示意图;
图2为现有技术的液晶面板的在加电压状态的结构示意图;
图3为本发明的液晶面板的第一种实施例在不加电压状态的结构示意图;
图4为本发明的液晶面板的第一种实施例在加电压状态的结构示意图;
图5为本发明的液晶面板的第二种实施例在不加电压状态的结构示意图;
图6为本发明的液晶面板的第二种实施例在加电压状态的结构示意图;
图7为本发明的液晶面板的第三种实施例在不加电压状态的结构示意图;
图8为本发明的液晶面板的制造方法的流程示意图。
附图标记说明
1——像素区域;2——布线区域;3——第一取向层;4——第二取向层;
10——阵列基板;20——对盒基板;30——液晶层;40——液晶分子;
70——数据线;80——黑矩阵;90——彩色滤光层;31——第一取向部;
32——第二取向部;41——第三取向部;42——第四取向部;
52——垂直取向区域。
具体实施方式
本发明的液晶面板的实施例适用于TN显示模式。
如图3所示,本发明的液晶面板,包括阵列基板10、与阵列基板10相对设置的对盒基板20、设置于阵列基板10和对盒基板20之间的液晶层30。阵列基板10和对盒基板20平行设置,液晶层30填充于阵列基板10和对盒基板20之间的空隙内。阵列基板10上包括多条栅线(图中未示出)、多条数据线70,多条栅线和多条数据线70限定出多个像素单元,像素单元包括像素显示区域1以及薄膜晶体管区域(图中未示出)。栅线、数据线70所在的区域称为布线区域2。对盒基板20上设置有黑矩阵80和彩色滤光层90,黑矩阵80用来阻挡背光模组发出的,经过阵列基板10上的布线区域2及薄膜晶体管驱动部分的光线。像素显示区域1对应的液晶分子40的取向与栅线、数据线70所在的布线区域2对应的液晶分子40的取向不相同,以使对液晶面板加电时,像素显示区域1对应的液晶分子40的偏转角度与布线区域2对应的液晶分子40的偏转角度不一致。本发明的液晶面板的实施例,通过改变像素显示区域对应的液晶分子以及布线区域对应的液晶分子的取向方向,使像素显示区域对应的液晶分子的偏转一直与布线区域对应的液晶分子的偏转不一致,利用布线区域对应的液晶分子的偏转紊乱阻挡光线。即使在进行对盒工艺时,阵列基板与对盒基板产生对位偏差,黑矩阵没有遮挡到像素显示区域的边缘,布线区域对应的紊乱的液晶分子阻挡了光线,因此不会产生漏光。而且相对于现有技术,本发明的液晶面板的实施例的黑矩阵的宽度可以缩小一些,这样就提高了开口率,同时改善了透过率。
本发明的液晶面板,其中,薄膜晶体管区域对应的液晶分子的取向与像素显示区域1对应的液晶分子40的取向不同。
本发明的液晶面板,其中,薄膜晶体管区域对应的液晶分子的取向与布线区域2对应的液晶分子40的取向相同。
液晶面板实现显示功能,需要对液晶面板施加不同的电压以呈现不同的灰度。本发明实施例附图中的加电指对液晶面板施加最大电压,即使液晶分子偏转最大角度时需要施加的电压。
实施例一
结合图3、图4所示,本发明的液晶面板的实施例,其中,布线区域2对应的液晶分子40的取向保持与阵列基板10、对盒基板20垂直。
本发明的液晶面板的实施例,其中,取向保持与阵列基板10、对盒基板20垂直的液晶分子40形成液晶层30内的垂直取向区域52,垂直取向区域的52宽度等于或大于阵列基板10的布线区域1的宽度。
本发明的液晶面板的实施例,其中,垂直取向区域52的宽度与阵列基板10的布线区域2的宽度差值不超过1微米。
本发明的液晶面板的实施例在不加电时,像素显示区域1对应的液晶分子40呈现90°扭曲;而布线区域2对应的液晶分子40与阵列基板10、对盒基板20垂直。
无论对液晶面板加电或不加电,布线区域2对应的液晶分子40均保持与阵列基板10、对盒基板20垂直。图3、图4中的空心箭头示出了光线传播方向,当阵列基板10、对盒基板20的对盒产生偏差,垂直的液晶分子40阻止了光线由黑矩阵80的边缘漏出,这样黑矩阵80的宽度可以缩小一些,这样就提高了液晶面板的开口率,同时改善了透过率。
本发明的液晶面板的实施例,其中,垂直取向区域52的宽度也可以大于阵列基板10的布线区域2的宽度,由于液晶分子40的长轴只有十几纳米,所以垂直取向区域52的宽度不必过分大于布线区域2的宽度,垂直取向区域52的宽度过宽,由于边界效应的存在,也会引起像素显示区域1对应的液晶分子40的偏转紊乱,因此设置垂直取向区域52的宽度大于阵列基板10的布线区域2的宽度的范围不超过1微米,这样同时也减少了黑矩阵80的宽度,提高了像素开口率。
实施例二
结合图5、图6所示,本发明的液晶面板的实施例,其中,阵列基板10靠近液晶层30一侧设置有第一取向层3,第一取向层3上形成有位置与像素显示区域1对应的第一取向部31以及位置与布线区域1对应的第二取向部32,第二取向部32的预倾角不同于第一取向部31的预倾角。
本发明的液晶面板的实施例,其中,对盒基板20靠近液晶层30一侧设置有第二取向层4,第二取向层4上形成有与第一取向部31对应的第三取向部41以及与第二取向部32对应的第四取向部42,第四取向部42的预倾角不同于第三取向部41的预倾角。
本发明的液晶面板的实施例,其中,第二取向部32的预倾角大于第一取向部31的预倾角,以使布线区域2的液晶分子40的预倾角大于像素显示区域1对应的液晶分子40的预倾角。
本发明的液晶面板的实施例,其中,第四取向部42的预倾角大于第三取向部41的预倾角。
本发明的液晶面板的实施例,其中,薄膜晶体管区域的第一取向层3的预倾角与第二取向部32的预倾角相同。
通过这样设计,保证像素显示区域1对应的液晶分子40的取向与布线区域2对应的液晶分子40的取向不相同,从而实现发明目的。
本发明的实施例以扭曲向列型(Twisted Nematic,TN)常白模式为例。本发明的液晶面板的实施例在不加电时,像素显示区域1对应的液晶分子40呈现90°扭曲,布线区域2对应的液晶分子也呈现90°扭曲;像素显示区域1对应的液晶分子40的预倾角小于布线区域2的液晶分子40的预倾角。背光模组发出的光线经过下偏振片(起偏器)(图中未示出)变为线性偏振光,线性偏振光经过液晶分子呈现90°扭曲的液晶层30,光线的偏振方向旋转90°,可以通过上偏振片(检偏器)(上偏振片的透光轴方向与下偏振片的透光轴方向垂直),液晶面板呈现亮态。
本发明的液晶面板的实施例在加电时,像素显示区域1对应的液晶分子40以及布线区域2对应的液晶分子40均与阵列基板10、对盒基板20垂直。此时线性偏振光经过液晶层30,光线的偏振方向不改变,无法通过上偏振片,液晶面板呈现暗态。
在现有技术中,由于像素显示区域1与布线区域2的电场的不一致,加电时,布线区域2对应的液晶分子仍呈现扭曲,线性偏振光通过布线区域的液晶层偏振方向改变,若无黑矩阵或对盒偏差黑矩阵无法遮挡布线区域,则有光线可透过上偏振片,造成漏光。本发明实施例中,布线区域2的液晶分子的预倾角大于像素显示区域1的液晶分子的预倾角。当加电时,虽然像素显示区域1与布线区域2的电场的不一致(布线区域2的电场通常较弱一些),布线区域2对应的液晶分子40与像素显示区域1对应的液晶分子40的偏转角度也不一致,这样恰好使布线区域2对应的液晶分子可以呈现垂直阵列基板10的状态,不改变线性偏振光的偏振方向,从而不会发生漏光。图5、图6中的空心箭头示出了光线传播方向,当阵列基板10、对盒基板20的对盒产生偏差,垂直的液晶分子40阻止了光线由黑矩阵80的边缘漏出,这样黑矩阵80的宽度可以缩小一些,这样就提高了液晶面板的开口率,同时改善了透过率。
实施例三
结合图7所示,本实施例与实施例二的区别在于,第一取向部31的取向方向与第三取向部41的取向方向垂直,第二取向部32的取向方向与第四取向部42的取向方向平行。
本发明的液晶面板的实施例,其中,第二取向部32的取向方向与第四取向部42的取向方向可以正向平行,也可以反向平行。
本发明的液晶面板的实施例在不加电时,像素显示区域1对应的液晶分子40呈现90°扭曲;布线区域2对应的液晶分子40不呈现90°扭曲。光线经过下偏振片变为线性偏振光,线性偏振光经过像素显示区域的液晶分子呈现90°扭曲的液晶层30,光线的偏振方向旋转90°,可以通过上偏振片,液晶面板呈现亮态。线性偏振光经过布线区域2的液晶层不改变光线的偏振方向。
本发明的液晶面板的实施例在加电时,像素显示区域1对应的液晶分子40状态改变,布线区域2对应的液晶分子40偏转但不呈现90°扭曲,不改变线性偏振光的偏振方向,这时液晶面板呈现暗态,图7中的空心箭头示出了光线传播方向,当阵列基板10、对盒基板20的对盒产生偏差,不呈现90°扭曲的液晶分子40同样阻止了光线由黑矩阵80的边缘漏出,这样黑矩阵80的宽度可以缩小一些,这样就提高了液晶面板的开口率,同时改善了透过率。
本发明中所述的第一取向层包括第一取向部和第二取向部,即第一取向部和第二取向部是第一取向层的一部分。本发明中所述的第二取向层包括第三取向部和第四取向部,即第三取向部和第四取向部是第二取向层的一部分。取向层(取向部)的预倾角是取向层(取向部)表面沟槽斜面的角度,决定了液晶分子的预倾角。取向层(取向部)的取向方向指对取向层进行摩擦取向处理时摩擦的方向。
本发明的显示装置,包括本发明的液晶面板。
本发明的显示装置可以为:液晶面板、电子纸、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
如图8所示,本发明的液晶面板的制造方法,包括以下步骤:
步骤一、在阵列基板10上涂布取向层材料,形成第一取向层3,在形成黑矩阵80的对盒基板20上涂布取向层材料,形成第二取向层4,分别对阵列基板10上的第一取向层3和对盒基板20上的第二取向层4进行摩擦取向;
步骤二、在阵列基板10上的像素显示区域1的表面覆盖第一保护层13,利用倾斜蒸镀法使阵列基板10上的布线区域2的取向层的预倾角大于像素显示区域1的取向层的预倾角,去除第一保护层13;
步骤三、将阵列基板10与对盒基板20对盒,并在向阵列基板10与对盒基板20之间的空间注入液晶。
本发明的液晶面板的制造方法,其中,步骤二还包括:
在对盒基板20上的与阵列基板10上的像素显示区域1对应的第一区域7的表面覆盖第二保护层23,利用倾斜蒸镀法改变对盒基板20上的与所述阵列基板10上的布线区域2对应的第二区域8的取向层的取向方向,使第二区域8的取向层的预倾角大于第一区域7的取向层的预倾角,去除第二保护层23。
本发明的液晶面板的制造方法,其中,利用倾斜蒸镀法使阵列基板10上的布线区域2的取向层的预倾角大于像素显示区域1的取向层的预倾角,以及利用倾斜蒸镀法改变对盒基板20上的与所述阵列基板10上的布线区域2对应的第二区域8的取向层的取向方向时,蒸镀角的范围均在5°到20°范围内。
本发明的液晶面板的制造方法,其中,第一保护层13的材料、第二保护层23的材料均为石英。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种液晶面板,包括阵列基板、对盒基板以及位于所述阵列基板和所述对盒基板之间的液晶层,所述阵列基板上包括多条栅线、多条数据线,所述多条栅线和所述多条数据线限定出多个像素单元,所述像素单元包括像素显示区域以及薄膜晶体管区域,其特征在于,所述像素显示区域对应的液晶分子的取向与所述栅线、数据线所在的布线区域对应的液晶分子的取向不相同,以使对所述液晶面板加电时,所述像素显示区域对应的液晶分子的偏转角度与所述布线区域对应的液晶分子的偏转角度不一致。
2.根据权利要求1所述的液晶面板,其特征在于,所述薄膜晶体管区域对应的液晶分子的取向与所述像素显示区域对应的液晶分子的取向不同。
3.根据权利要求2所述的液晶面板,其特征在于,所述薄膜晶体管区域对应的液晶分子的取向与布线区域对应的液晶分子的取向相同。
4.根据权利要求1所述的液晶面板,其特征在于,所述布线区域对应的液晶分子的取向保持与所述阵列基板、所述对盒基板垂直。
5.根据权利要求4所述的液晶面板,其特征在于,取向保持与所述阵列基板、所述对盒基板垂直的液晶分子形成所述液晶层内的垂直取向区域,所述垂直取向区域的宽度等于或大于所述阵列基板的布线区域的宽度。
6.根据权利要求5所述的液晶面板,其特征在于,所述垂直取向区域的宽度与所述阵列基板的布线区域的宽度差值不超过1微米。
7.根据权利要求1所述的液晶面板,其特征在于,所述阵列基板靠近液晶层一侧设置有第一取向层,所述第一取向层包括位置与像素显示区域对应的第一取向部以及位置与布线区域对应的第二取向部,所述第二取向部的预倾角不同于所述第一取向部的预倾角。
8.根据权利要求7所述的液晶面板,其特征在于,所述对盒基板靠近液晶层一侧设置有第二取向层,所述第二取向层包括与第一取向部对应的第三取向部以及与第二取向部对应的第四取向部,所述第四取向部的预倾角不同于所述第三取向部的预倾角。
9.根据权利要求8所述的液晶面板,其特征在于,所述第二取向部的预倾角大于所述第一取向部的预倾角,以使布线区域的液晶分子的预倾角大于所述像素显示区域对应的液晶分子的预倾角。
10.根据权利要求8所述的液晶面板,其特征在于,所述第四取向部的预倾角大于所述第三取向部的预倾角。
11.根据权利要求9所述的液晶面板,其特征在于,所述薄膜晶体管区域的第一取向层的预倾角与第二取向部的预倾角相同。
12.根据权利要求8所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向部的取向方向与所述第三取向部的取向方向垂直,所述第二取向部的取向方向与所述第四取向部的取向方向平行。
13.一种显示装置,其特征在于,包括如1-12任一项所述的液晶面板。
14.一种液晶面板的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、在阵列基板上涂布取向层材料,形成第一取向层,在对盒基板上涂布取向层材料,形成第二取向层,分别对阵列基板上的第一取向层和对盒基板上的第二取向层进行摩擦取向;
步骤二、在所述阵列基板上的像素显示区域的表面覆盖第一保护层,利用倾斜蒸镀法使所述阵列基板上的布线区域的取向层的预倾角大于所述像素显示区域的取向层的预倾角,去除所述第一保护层;
步骤三、将所述阵列基板与所述对盒基板对盒,向所述阵列基板与所述对盒基板之间的空间注入液晶。
15.根据权利要求14所述的液晶面板的制造方法,其特征在于,所述步骤二还包括在所述对盒基板上的与所述阵列基板上的像素显示区域对应的第一区域的表面覆盖第二保护层,利用倾斜蒸镀法改变所述对盒基板上的与所述阵列基板上的布线区域对应的第二区域的取向层的取向方向,使第二区域的取向层的预倾角大于第一区域的取向层的预倾角,去除所述第二保护层。
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