CN103472627B - 一种psva液晶面板制造方法和psva液晶面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种PSVA液晶面板制造方法和PSVA液晶面板。一种PSVA液晶面板制造方法，包括步骤：A、在基板上设置配向膜；B、在配向膜表面形成活性反应单体层；C、在活性反应单体层表面涂布液晶层；D、液晶层密封后进行光配向。本发明由于先在配向膜表面形成活性反应单体层，然后再涂布液晶，最后进行光配向，整个操作过程无须再往液晶分子中掺杂活性反应单体，液晶罐体中的液晶分子完全可以回收后进行利用。另外，由于一般的PSVA面板把高活性单体放入液晶，这些液晶在运输，保存以及使用时都有一些特殊的要求，提高了工艺复杂度，本发明一并解决了该问题。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种PSVA液晶面板制造方法和PSVA液晶面板。
背景技术
随着信息社会的发展，人们对显示设备的需求得到了增长。为了满足这种需求，最近几种平板显示设备，比方说：液晶显示器件（LCD），等离子体显示器件（PDP），OLED显示器件都得到了迅猛的发展。在平板显示器件当中，液晶显示器件由于其重量低、体积小、能耗低的优点，正在逐步取代冷阴极显示设备。
但是最初出现的扭曲向列型（TN），超扭曲向列型（STN）液晶显示模式存在对比度低，视角差等问题点。随着人们生活水平的提高，对显示器件的要求也越来越高，所以以面内开关显示模式（IPS：In Plan Switch），垂直配向显示模式（VA：Vertical Alignment）等广视角显示技术得到了飞跃的发展。
对于垂直配向显示模式而言，液晶显示器件主要由上、下两基板，以及像夹心饼干一样嵌入在两个基板之间的负性液晶分子组成。在上、下两基板的内侧均有透明导电层（ITO：氧化铟锡），从而可以形成垂直电场；在两层透明导电层之间嵌入的负性液晶，是一种液晶分子长轴的介电常数小于垂直于液晶分子长轴的方向上的介电常数的液晶。在没有垂直电场作用在液晶分子上的情况下，液晶分子垂直于基板表面取向，当有垂直电场作用在液晶分子上时，由于液晶分子长轴的介电常数较小，所以液晶分子在电场作用下，会发生特定方向的取向，最终垂直于电场方向排列。同面内开关（IPS）模式相比，垂直配向模式在生产过程中不需要摩擦工艺，所以大大提高了其在大规模生产上的优势。
最初的垂直配向模式是一种多畴垂直配向模式（MVA：Multi-domain VerticalAlignment），这种模式的特点是通过在彩膜侧制作一定形状的突起（Rib），实现多畴显示（一般是4畴）。这种方式进一步改善了垂直配向模式的视角特性。但是也存在相关的问题：由于彩膜侧的突起，使突起周围一定范围内的液晶分子并没有实现较好的垂直取向，所以即使在正视野，也存在较大的漏光，影响了多畴垂直配向模式对比特性的提高。
随着技术的发展，出现了相关的改进，图形化垂直配向模式（PVA：PatternedVertical Alignment），其特点是不需要制作彩膜侧突起，而是在彩膜侧透明电极（ITO：氧化铟锡）上制作对应的ITO狭缝（ITO Slit）等图案（Pattern），狭缝的宽度通常8～15微米左右，实现多畴显示。这种方法克服了彩膜侧的突起，大幅度减少了相应的漏光。
但是以上两种技术，都存在另外一个问题点，无论是MVA还是PVA，其突起和ITO狭缝处的透过率都要比正常像素区域的透过率小很多，从而对产品总体的透过率带来影响。
基于这一问题点，最近出现了一种新的垂直配向模式，其特点表现在彩膜基板21侧既不存在突起，也不存在ITO狭缝。这不仅节省了彩膜的制作成本，而且还提高了整体的透过率。如图1a，图1b和图1c。这种模式被称为高分子稳定垂直配向模式（PSVA：PolymerSustained Vertical Alignment）。其不仅在彩膜上和MVA和PVA有所不同，在使用的液晶上也有所差别，以及阵列侧透明电极的具体图案上也和MVA和PVA不同。在液晶方面，PSVA其在原先的负性液晶30中添加了反应单体40，后续在通过外界影响，使这些反应单体按照一定规律发生反应。在阵列基板22侧透明电极图形上，其使用了较小的透明电极10宽度和透明电极狭缝11。
但是液晶面板在生产过程中，液晶瓶内都会残余一部分液晶。这些残余的液晶通常是回收，再提纯后，重新利用的。这样节省了生产成本。但是PSVA的液晶由于把活性较高的反应单体直接放入液晶，由于反应单体的浓度在回收后无法很好的管理，同时反应单体也会发生一些化学反应，所以无法提纯回收利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能回收利用液晶的PSVA液晶面板制造方法和PSVA液晶面板。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种PSVA液晶面板制造方法，包括步骤：
A、在基板上设置配向膜；
B、在配向膜表面形成活性反应单体层；
C、在活性反应单体层表面涂布液晶层；
D、液晶层密封后进行光配向。
进一步的，所述步骤B中包括：将活性反应单体放入溶剂中，然后采用喷雾方式涂布到配向膜表面；最后进行真空干燥。先将活性反应单体放入溶剂中，由于溶剂的流体特性，溶剂能平整地涂布到基板表面，采用真空干燥去除溶剂后，剩余的活性反应单体就能均匀地铺设在基板表面。因此，采用溶剂能以低成本、高效率的方式实现活性反应单体的均匀涂布。
进一步的，所述溶剂包括苯基环己烷或正丁基苯中的其中一种或两种。反应单体使用的溶剂应满足以下条件：1）紫外光下不会发生反应（因为会些许有溶剂残留）；2）对液晶的污染小，选用类似液晶单体的溶剂；3）热稳定性好，闪点高，不是易燃易爆物质；4）和固化后的PI的浸润性好，易于分散；5）对固化后的PI的溶解性，溶胀性差，不会损坏固化后的PI材料；6）电导率低；7）表面张力低；8）对反应单体有较好溶解性；9）毒性低；10）沸点适中：a.和反应单体有较大差异，便于通过热蒸发去除；b.沸点不能太低，否则喷雾过程中溶剂就可能挥发完全。综合上述条件，发明人付出了创造性劳动，通过测试筛选出苯基环己烷、正丁基苯或两种物质的混合物作为溶剂。
进一步的，所述溶剂的浓度区间为50ppm～5000ppm。
进一步的，所述喷雾方式产生的雾滴尺寸小于1um。
进一步的，所述步骤B中包括：采用喷雾方式涂布到配向膜表面后进行喷雾效果检查，如果喷涂的均匀度没有达到预定的阈值，对基板进行清洗后重新喷涂活性反应单体的溶剂；直到均匀度达到预定的阈值时再进行真空干燥。
进一步的，所述喷雾方式中喷头的位置偏离基板的正上方。
进一步的，所述真空干燥的气压在1kPa～10kPa之间；所述真空干燥的温度在40℃～60℃之间；时间在300～1800秒之间。
进一步的，所述活性反应单体为肉桂酸苄脂。
进一步的，所述基板有两个，所述步骤A包括：在两个基板相互対置的一面涂布配向膜，然后进行热固化；
所述步骤B包括：
B1、在任意一个基板有配向膜的一面的显示区域边缘涂布框胶；
B2、在任意一个或两个基板有配向膜的一面喷涂活性反应单体的溶剂；
B3、将喷涂有活性反应单体溶剂的基板进行真空干燥；
所述步骤C包括：采用液晶预滴工艺在任意一个基板有配向膜的一面涂布液晶；
所述步骤D包括：
D1、在真空环境下将两个基板贴合；
D2、对框胶进行热固化；
D3、利用紫外线对活性反应单体进行配向；
D4、切割基板，形成液晶面板。
一种PSVA液晶面板，所述PSVA液晶面板包括基板，所述基板表面依次设有配向层、活性反应单体层和纯液晶分子组成的液晶层。
本发明由于先在配向膜表面形成活性反应单体层，然后再涂布液晶，最后进行光配向，整个操作过程无须再往液晶分子中掺杂活性反应单体，液晶罐体中的液晶分子完全可以回收后进行利用。另外，由于一般的PSVA面板把高活性单体放入液晶，这些液晶在运输，保存以及使用时都有一些特殊的要求，提高了工艺复杂度，本发明一并解决了该问题。
附图说明
图1a是现有的一种PSVA液晶面板的像素结构示意图；
图1b是图1a沿A-A’剖面在未加电场时的结构示意图；
图1c是图1a沿A-A’剖面在加电场时的结构示意图；
图2是本发明PSVA液晶面板制造方法示意图；
图3是本发明PSVA液晶面板的像素结构示意图；
图4是本发明实施例一的制造方法示意图；
图5是本发明实施例二的制造方法示意图；
其中：10、透明电极；11、狭缝；20、基板；21、彩膜基板；22、阵列基板；30、负性液晶；40、反应单体；51、配向层；52、活性反应单体层；53、液晶层。
具体实施方式
如图2所示，本发明公开了一种PSVA液晶面板制造方法，包括步骤：
A、在基板上设置配向膜；
B、在配向膜表面形成活性反应单体层；
C、在活性反应单体层表面涂布液晶层；
D、液晶层密封后进行光配向。
如图3所示，本发明还保护一种PSVA液晶面板。该PSVA液晶面板包括基板20，所述基板表面依次设有配向层51、活性反应单体层52和纯液晶分子组成的液晶层53。
本发明由于先在配向膜表面形成活性反应单体层，然后再涂布液晶，最后进行光配向，整个操作过程无须再往液晶分子中掺杂活性反应单体，液晶罐体中的液晶分子完全可以回收后进行利用。另外，由于一般的PSVA面板把高活性单体放入液晶，这些液晶在运输，保存以及使用时都有一些特殊的要求，提高了工艺复杂度，本发明一并解决了该问题。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图4所示，本实施方式的PSVA液晶面板制造方法，包括步骤：
A、在基板上设置配向膜；
B、在配向膜表面形成活性反应单体层；
C、在活性反应单体层表面涂布液晶层；
D、液晶层密封后进行光配向。
所述步骤B中包括：所述步骤B中包括：将保护活性反应单体的溶剂放入喷雾设备中，采用喷雾方式涂布到配向膜表面，然后进行喷雾效果检查，如果喷涂的均匀度没有达到预定的阈值，对基板进行清洗后重新喷涂活性反应单体的溶剂；直到均匀度达到预定的阈值时再进行真空干燥。清洗基本使用的第一道清洗剂是混有表面活性剂的纯水，第二道清洗剂是纯水。溶剂选用苯基环己烷
苯基环己烷是液晶单体中经常出现的一个官能团组合，对液晶污染相对小；其沸点为237℃（常压），既不是太高，也不是太低；熔点：7.5℃；闪点：98.9℃，相对较高；电导率：8.85E-10；表面张力：34.5e-5N/m；因此很适合作为本发明的活性反应单体。溶剂还可以选用正丁基苯也可以将苯基环己烷和正丁基苯混合使用。
其实，只要反应单体使用的溶剂应满足以下条件，都能作为本发明的活性反应单体：
1）紫外光下不会发生反应（因为会些许有溶剂残留）；
2）对液晶的污染小，选用类似液晶单体的溶剂；
3）热稳定性好，闪点高，不是易燃易爆物质；
4）和固化后的PI的浸润性好，易于分散；
5）对固化后的PI的溶解性，溶胀性差，不会损坏固化后的PI材料；
6）电导率低；
7）表面张力低；
8）对反应单体有较好溶解性；
9）毒性低；
10）沸点适中：和反应单体有较大差异，便于通过热蒸发去除；费点
不能太低，否则喷雾过程中溶剂就可能挥发完全。
所述溶剂的浓度区间为50ppm～5000ppm，优选1000ppm左右；所述喷雾方式产生的雾滴尺寸小于1um。所述喷雾方式中喷头的位置偏离基板的正上方（即不能在基板的正上方）。喷雾设备内壁要定期清扫。
所述真空干燥的气压在1kPa～10kPa之间；所述真空干燥的温度在40℃～60℃之间；时间在300～1800秒之间。由于本实施例使用的溶剂本身沸点就比较合适，所以干燥气压可以不采用分段减压干燥的方式，不过如有需要，也可以使用。优选的，真空干燥的气压：2.93kPa；真空干燥的温度：50度；干燥时间：300～1800秒；由于本实施例使用的溶剂本身沸点就比较合适，所以干燥气压可以不采用分段减压干燥的方式，不过如有需要，也可以使用。
所述活性反应单体为肉桂酸苄脂当然还可以是等物质。
选用的活性反应单体满足下列条件都可以应用于本发明：
1）紫外光下会发生自由基引导聚合反应；
2）沸点较高，在一定温度下，不容易挥发；
3）不容易在热作用下发生聚合；
4）溶解性好，容易溶解在溶剂和液晶当中；
5）毒性小；
6）和PI膜的附着性好；
7）熔点最好稍高于室温。
同理，活性反应单体不限定于一种物质，可以是几种物质的混合体。
本实施方式先将活性反应单体放入溶剂中，由于溶剂的流体特性，溶剂能平整地涂布到基板表面，采用真空干燥去除溶剂后，剩余的活性反应单体就能均匀地铺设在基板表面。因此，采用溶剂能以低成本、高效率的方式实现活性反应单体的均匀涂布。当然，采用直接涂布的方式将活性反应单体铺设到配向层表面即可。
实施例二
如图5所示，本实施方式在实施例一的基础上进一步细化，液晶面板的基板包括阵列基板和彩膜基板，所述步骤A包括：在两个基板相互対置的一面涂布配向膜，然后进行热固化；
所述步骤B包括：
B1、在任意一个基板有配向膜的一面的显示区域边缘涂布框胶；
B2、在任意一个或两个基板有配向膜的一面喷涂活性反应单体的溶剂；
B3、检查喷雾效果，如果喷涂的均匀度没有达到预定的阈值，对基板进行清洗后重新喷涂活性反应单体的溶剂；直到均匀度达到预定的阈值时再进行真空干燥。
所述步骤C包括：采用液晶预滴工艺（ODF）在任意一个基板有配向膜的一面涂布液晶；
所述步骤D包括：
D1、在真空环境下将两个基板贴合；
D2、对框胶进行热固化；
D3、利用紫外线对活性反应单体进行配向；
D4、切割基板，形成液晶面板。
从整个生产流程来看，基于本发明的PSVA液晶面板制造方法可以有下面几种方式：
生产流程一
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉彩膜基板侧封框胶涂布—〉阵列基板单侧活性反应单体喷雾—〉喷雾效果检查—〉喷雾不理想基板清洗（rework）阵列基板侧真空干燥—〉彩膜基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程二
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉阵列侧封框胶涂布—〉阵列基板单侧活性反应单体喷雾—〉阵列基板侧真空干燥—〉彩膜基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程三
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉彩膜基板侧封框胶涂布—〉阵列基板单侧活性反应单体喷雾—〉喷雾效果检查—〉喷雾不理想基板清洗（rework）阵列基板侧真空干燥—〉阵列基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程四
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉阵列基板侧封框胶涂布—〉阵列基板单侧活性反应单体喷雾—〉阵列基板侧真空干燥—〉阵列基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程五
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉CF基板侧封框胶涂布—〉阵列基板，CF基板双侧活性反应单体喷雾—〉阵列基板侧喷雾效果检查—〉阵列基板侧喷雾不理想基板清洗（rework）阵列基板、CF基板双侧真空干燥—〉阵列基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程六
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉阵列基板侧封框胶涂布—〉阵列基板，CF基板双侧活性反应单体喷雾—〉CF基板侧喷雾效果检查—〉CF基板侧喷雾不理想基板清洗（rework）阵列基板、CF基板双侧真空干燥—〉阵列基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程七
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉CF基板侧封框胶涂布—〉阵列基板，CF基板双侧活性反应单体喷雾—〉阵列基板侧喷雾效果检查—〉阵列基板侧喷雾不理想基板清洗（rework）阵列基板、CF基板双侧真空干燥—〉CF基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
生产流程八
基板清洗—〉配向膜涂布—〉配向膜热固化—〉阵列基板侧封框胶涂布—〉阵列基板，CF基板双侧活性反应单体喷雾—〉CF基板侧喷雾效果检查—〉CF基板侧喷雾不理想基板清洗（rework）阵列基板、CF基板双侧真空干燥—〉CF基板侧ODF—〉真空贴合—〉封框胶紫外固化—〉封框胶热固化—〉光配向—〉切割—〉偏光板贴附等工艺。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种PSVA液晶面板制造方法，包括步骤：
A、在基板上设置配向膜；
B、在配向膜表面形成活性反应单体层；
C、在活性反应单体层表面涂布液晶层；
D、液晶层密封后进行光配向。
2.如权利要求1所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述步骤B中包括：将活性反应单体放入溶剂中，然后采用喷雾方式涂布到配向膜表面；最后进行真空干燥。
3.如权利要求2所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述溶剂包括苯基环己烷或正丁基苯中的其中一种或两种。
4.如权利要求2所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述溶剂的浓度区间为50ppm～5000ppm。
5.如权利要求2所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述喷雾方式产生的雾滴尺寸小于1um。
6.如权利要求2所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述步骤B中包括：采用喷雾方式涂布到配向膜表面后进行喷雾效果检查，如果喷涂的均匀度没有达到预定的阈值，对基板进行清洗后重新喷涂活性反应单体的溶剂；直到均匀度达到预定的阈值时再进行真空干燥。
7.如权利要求2所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述真空干燥的气压在1kPa～10kPa之间；所述真空干燥的温度在40℃～60℃之间；时间在300～1800秒之间。
8.如权利要求1所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述活性反应单体为肉桂酸苄脂。
9.如权利要求1所述的PSVA液晶面板制造方法，其特征在于，所述基板有两个，所述步骤A包括：在两个基板相互対置的一面涂布配向膜，然后进行热固化；
所述步骤B包括：
B1、在任意一个基板有配向膜的一面的显示区域边缘涂布框胶；
B2、在任意一个或两个基板有配向膜的一面喷涂活性反应单体的溶剂；
B3、将喷涂有活性反应单体溶剂的基板进行真空干燥；
所述步骤C包括：采用液晶预滴工艺在任意一个基板有配向膜的一面涂布液晶；
所述步骤D包括：
D1、在真空环境下将两个基板贴合；
D2、对框胶进行热固化；
D3、利用紫外线对活性反应单体进行配向；
D4、切割基板，形成液晶面板。
10.一种PSVA液晶面板，其特征在于，所述PSVA液晶面板包括基板（20），所述基板表面依次设有配向层（51）、活性反应单体层（52）和纯液晶分子组成的液晶层（53）。
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