CN103631045A - 一种液晶显示面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液晶显示面板及其制作方法，该方法包括：将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物；将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上，将所述阵列基板和所述彩膜基板进行真空对盒，得到液晶显示面板；利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热。根据本发明的技术方案，将负性液晶应用于TN、FFS或IPS等显示模式的液晶显示面板中，制作出新型的液晶显示面板。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种液晶显示面板及其制作方法。
背景技术
向列相液晶广泛应用于显示领域中，手机、电视中基本上都使用的是向列相液晶。向列相液晶的液晶分子之间基本是相互平行排列的，但是液晶分子的质心位置无序，不形成层状结构，液晶分子会上下、左右、前后滑动，只能在液晶分子的长轴方向上，保持液晶分子间的相互平行或近于平行，液晶分子之间的相互作用十分微弱。由于液晶分子自身的特性，在电场作用下，液晶分子中的吸电基团受到电场响应，使得液晶分子发生转动，这就是液晶显示的原理。
在向列相液晶中，又分为正性向列相液晶和负性向列相液晶，当吸电基团位于棒状的液晶分子的长轴方向时，如果Δε大于0(Δε为介电常数)，则为正性向列相液晶(下面简称正性液晶)；当吸电基团位于棒状的液晶分子的短轴方向时，如果Δε小于0，则为负性向列相液晶(下面简称负性液晶)。在电场的作用下，正性液晶和负性液晶都会受电场的影响，从而发生旋转，正性液晶的液晶分子受电场作用时，液晶分子沿电场切向的方向排列，液晶分子的长轴方向与电场切向平行；负性液晶的液晶分子受电场作用时，液晶分子沿电场方向排列，液晶分子的短轴方向与电场方向平行。
正性液晶多应用于扭曲向列型(TN，Twisted Nematic)、边缘场开关(FFS，Fringe Field Switching)、平面转换(IPS，In-Plane Switching)等显示模式的液晶显示面板中，负性液晶主要应用于多象限垂直配向(MVA，Multi-domainVertical Alignment)等显示模式的液晶显示面板中，前者需要对基板进行平面取向处理，后者需要对面板进行垂直取向处理。
目前，没有在TN、FFS或IPS等显示模式中应用负性液晶的方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种液晶显示面板及其制作方法，将负性液晶应用于TN、FFS或IPS等显示模式的液晶显示面板中，制作出新型的液晶显示面板。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种液晶显示面板的制作方法，该方法包括：
将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物；
将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上，将所述阵列基板和所述彩膜基板进行真空对盒，得到液晶显示面板；
利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热。
其中，所述将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物为：
将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂按照比例进行混合，得到液晶混合物；
在避光条件下，对所述液晶混合物进行搅拌；
将搅拌后的液晶混合物放置到脱泡器中进行脱泡处理。
其中，所述负性液晶的含量为90％～98％；
所述紫外可聚合单体的含量为1％～9％；
所述光引发剂的含量为0.1％～1％。
其中，所述负性液晶是氟基衍生物，负性液晶的分子结构中含有刚性基团结构；
所述负性液晶的液晶分子中苯环的数量为2～3个；
所述负性液晶的液晶分子中柔性链的数量为3～8个；
所述紫外可聚合单体为1，4双(4-(6’丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲苯，分子式中n的取值为3、4、5、6、7、8。
其中，所述将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上为：
在所述彩膜基板和所述阵列基板上分别涂覆取向剂，并采用平面取向方式利用绒布进行摩擦取向；将所述液晶混合物滴加在所述阵列基板上的有效显示区域中，并将封框胶涂覆在所述彩膜基板的封框胶区域；
所述封框胶由紫外可聚合单体和热聚合单体组成。
其中，所述利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热为：
利用紫外光辐照所述液晶显示面板，在紫外光辐照下以及光引发剂的引发下，所述液晶混合物中的紫外可聚合单体发生聚合反应，生成高分子网络；同时，封框胶中的紫外可聚合单体发生聚合反应，防止液晶混合物中的负性液晶向封框胶中扩散；
利用烘箱对所述液晶显示面板进行加热处理，使得封框胶中的热聚合单体发生聚合反应，将所述彩膜基板和所述阵列基板粘结固定。
其中，所述紫外光的光强为1Mw/cm3～100Mw/cm3；
所述紫外光辐照的时长为5分钟～60分钟。
其中，所述烘箱的加热处理的时长为0.5小时～3小时；
所述烘箱的加热温度为80℃～200℃。
一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括：彩膜基板、负性液晶、高分子网络、阵列基板、封框胶；其中，
所述负性液晶和所述高分子网络位于所述彩膜基板、所述阵列基板及所述封框胶围成的封闭区域内。
其中，该液晶显示面板还包括：所述彩膜基板和所述阵列基板上的平面取向层；
所述阵列基板包括：公共电极层、绝缘层、像素电极层和玻璃基板。
本发明提供的液晶显示面板及其制作方法，将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物；将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上，将所述阵列基板和所述彩膜基板进行真空对盒，得到液晶显示面板；利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热，如此，将负性液晶应用于TN、FFS或IPS等显示模式的液晶显示面板中，制作出新型的液晶显示面板。
附图说明
图1是本发明实现液晶显示面板的制作方法的流程示意图；
图2是本发明中负性液晶的液晶分子的分子式的示意图；
图3是本发明中紫外可聚合单体的分子式的示意图；
图4是负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂混合后得到的液晶混合液的示意图；
图5是本发明利用负性液晶制作的液晶显示面板的截面示意图；
图6是对利用负性液晶制作的液晶显示面板通电后的截面示意图；
图7是本发明利用模拟软件计算出来的V-T曲线示意图。
附图标记说明：
10：彩膜基板 11：负性液晶
12：高分子网络 13：平面取向层
14：公共电极层 15：绝缘层
16：像素电极层 17：玻璃基板
具体实施方式
本发明的基本思想是：将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物；将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上，将所述阵列基板和所述彩膜基板进行真空对盒，得到液晶显示面板；利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热。
下面通过附图及具体实施例对本发明再做进一步的详细说明。
本发明提供一种液晶显示面板的制作方法，图1是本发明实现液晶显示面板的制作方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101，将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物；
具体的，将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂按照一定比例进行混合，得到液晶混合物；对该液晶混合物进行搅拌，在搅拌过程中需要进行避光操作；其中，负性液晶的含量为90％～98％，紫外可聚合单体的含量为1％～9％，光引发剂的含量为0.1％～1％；
其中，所述负性液晶为-20℃～90℃的负性液晶，在该温度范围内的负性液晶为液晶态；所述负性液晶是氟基衍生物，负性液晶的分子结构中含有联苯或联苯环乙烷等刚性基团结构，液晶呈负性；负性液晶的液晶分子中苯环的含量会影响到液晶的特性，负性液晶的液晶分子中苯环越多，液晶分子的刚性越强，液晶分子中苯环越少，液晶分子的刚性越弱，液晶分子刚性过强或过弱都将影响液晶的特性，因此，本发明中，负性液晶的液晶分子中苯环的数量一般为2～3个；负性液晶的液晶分子中柔性链的长短也会影响到液晶的特性，负性液晶的液晶分子中柔性链越短，液晶分子的刚性越强，液晶分子中柔性链越长，液晶分子的刚性越弱，液晶分子刚性过强或过弱都将影响液晶的特性，因此，本发明中，负性液晶的液晶分子中柔性链的数量一般为3～8个；例如，负性液晶的液晶分子的分子式可以如图2所示，分子式中n的取值为3、4、5、6、7、8，负性液晶的液晶分子的长轴由苯环、环己烷和酯基构成，液晶分子的中间的苯环的同一侧含有两个氟官能团，这种结构的液晶分子的短轴上具有吸电基团，因此呈现电负性，属于负性液晶；
紫外可聚合单体中苯环的含量会影响到后续形成的高分子网络的特性，紫外可聚合单体中苯环越多，形成的高分子网络的刚性越强，紫外可聚合单体中苯环越少，形成的高分子网络的刚性越弱；例如，紫外可聚合单体可以是1，4双(4-(6’丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲苯，其分子式如图3所示，分子式中n的取值为3、4、5、6、7、8，紫外可聚合单体的分子结构与棒状的液晶分子的结构相似，紫外可聚合单体本身具有液晶特性，分子结构中，两端含双键官能团；
图4是负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂混合后得到的液晶混合液的示意图，在偏光显微镜下，液晶混合液中具有明显的丝状结构的向列相液晶，这种液晶混合物可以应用到TN、FFS、IPS等模式的液晶显示面板中；
将搅拌后的液晶混合物放置到脱泡器中进行脱泡处理，脱泡处理的时长可以为1小时～10小时。
步骤102，将液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上，将阵列基板和彩膜基板进行真空对盒，得到液晶显示面板；
具体的，在彩膜基板和阵列基板上分别涂覆取向剂，然后利用绒布进行摩擦取向，两个基板上的取向方式都为平面取向；
将步骤101得到的液晶混合物滴加在阵列基板上的有效显示区域中，并将封框胶涂覆在彩膜基板的封框胶区域，将所述阵列基板和彩膜基板在真空条件下对盒，得到液晶显示面板，如此，液晶混合物位于阵列基板、彩膜基板及封框胶围成的封闭空间内，液晶混合物中的负性液晶的液晶分子的长轴与基板平行；其中，所述封框胶由紫外可聚合单体和热聚合单体组成。
步骤103，利用紫外光辐照液晶显示面板，并对该液晶显示面板进行加热；
具体的，利用紫外光辐照步骤102得到的液晶显示面板，在紫外光辐照下以及光引发剂的引发下，液晶混合物中的紫外可聚合单体发生聚合反应，生成高分子网络；所述紫外光的光强是1Mw/cm3～100Mw/cm3，紫外光辐照的时长为5分钟～60分钟；液晶混合物中的紫外可聚合单体发生聚合反应的同时，封框胶中的紫外可聚合单体也发生聚合反应，用于防止液晶混合物中的负性液晶向封框胶中扩散；
利用紫外光辐照液晶显示面板后，还需要利用烘箱对液晶显示面板进行加热处理，烘箱的加热处理的时长为0.5小时～3小时，优选的，烘箱的加热处理的时长为1小时，烘箱的加热温度为80℃～200℃，优选的，烘箱的加热温度为100℃，加热处理可以使得封框胶中的热聚合单体发生聚合反应，从而使彩膜基板和阵列基板粘结固定；
进行加热处理后，就完成了整个液晶显示面板的制作过程，后续还需要对该液晶显示面板进行检测等处理，这里不再赘述。
图5是本发明利用负性液晶制作的液晶显示面板的截面示意图，是对利用负性液晶制作的液晶显示面板通电前的示意图，如图5所示，该液晶显示面板包括：彩膜基板10、阵列基板、封框胶、负性液晶11、高分子网络12；其中，负性液晶11和高分子网络12位于彩膜基板10、阵列基板及封框胶围成的封闭区域内；
液晶显示面板还包括彩膜基板10和阵列基板上的平面取向层13；所述阵列基板包括：公共电极层14、绝缘层15、像素电极层16和玻璃基板17。
如图5所示，在对利用负性液晶制作液晶显示面板通电前，液晶显示面板内侧经平面取向时，负性液晶的液晶分子的长轴都平行于基板，此外，由于液晶混合物中具有紫外可聚合单体，在引发剂引发下和紫外光辐照下，生成高分子网络，这种高分子网络具有锚定力的作用，该锚定力能够固定液晶分子的长轴方向。
图6是对利用负性液晶制作的液晶显示面板通电后的截面示意图，以FFS显示模式的液晶显示面板为例，如图6所示，阵列基板采用FFS显示模式，电场线呈抛物线状，对液晶显示面板通电后，负性液晶11的液晶分子会按照电场方向的切线方向排列，负性液晶11的液晶分子的短轴与电场方向的切线方向平行；此时，液晶分子发生旋转，距离阵列基板较近的负性液晶11的液晶分子受到电场的作用较大，因而旋转角度较大，距离阵列基板较远的负性液晶11的液晶分子受到的电场作用较小，因而旋转角度较小。撤去电场后，由于高分子网络12具有锚定作用，因而使得负性液晶11的液晶分子恢复成通电前的状态，液晶分子的长轴平行于基板。综上，通过电场的打开和关闭，液晶分子可以发生旋转和恢复，因而能够实现液晶显示。
图7是本发明利用模拟软件计算出来的V-T曲线示意图，该V-T曲线能够反映利用负性液晶制作的液晶显示面板的显示性能，这里，将涉及对应的彩膜基板的参数、阵列基板的参数、液晶参数(如负性液晶的液晶参数是Δε＝-3，Δn＝0.1)等信息输入模拟软件，可以计算出液晶显示面板的V-T曲线，如图7所示，纵轴表示透过率，单位为百分比(％)，横轴表示电压，单位为伏特(V)；由于液晶分子的粘度较大，驱动电压相对提高，接近8V，在优化液晶分子的粘度后，可以使驱动电压降低，在施加电压的过程中，液晶显示面板的透过率会随电压增加而增大，在经过峰值后会减小，最大透过率接近5％，在降压过程中，液晶显示面板的透过率会随电压减小而减小，最小透过率接近于0，因此在显示过程中液晶显示面板的透过率会发生变化，证明将负性液晶应用于TN、FFS或IPS等显示模式的液晶显示面板中是可行的。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液晶显示面板的制作方法，其特征在于，该方法包括：
将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物；
将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上，将所述阵列基板和所述彩膜基板进行真空对盒，得到液晶显示面板；
利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂进行混合，得到液晶混合物为：
将负性液晶、紫外可聚合单体和光引发剂按照比例进行混合，得到液晶混合物；
在避光条件下，对所述液晶混合物进行搅拌；
将搅拌后的液晶混合物放置到脱泡器中进行脱泡处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述负性液晶的含量为90％～98％；
所述紫外可聚合单体的含量为1％～9％；
所述光引发剂的含量为0.1％～1％。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，
所述负性液晶是氟基衍生物，负性液晶的分子结构中含有刚性基团结构；
所述负性液晶的液晶分子中苯环的数量为2～3个；
所述负性液晶的液晶分子中柔性链的数量为3～8个；
所述紫外可聚合单体为1，4双(4-(6’丙烯氧基己氧基)苯甲酰氧基)-2-甲苯，分子式中n的取值为3、4、5、6、7、8。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述液晶混合物滴加在阵列基板上，并将封框胶涂覆在彩膜基板上为：
在所述彩膜基板和所述阵列基板上分别涂覆取向剂，并采用平面取向方式利用绒布进行摩擦取向；将所述液晶混合物滴加在所述阵列基板上的有效显示区域中，并将封框胶涂覆在所述彩膜基板的封框胶区域；
所述封框胶由紫外可聚合单体和热聚合单体组成。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用紫外光辐照所述液晶显示面板，并对所述液晶显示面板进行加热为：
利用紫外光辐照所述液晶显示面板，在紫外光辐照下以及光引发剂的引发下，所述液晶混合物中的紫外可聚合单体发生聚合反应，生成高分子网络；同时，封框胶中的紫外可聚合单体发生聚合反应，防止液晶混合物中的负性液晶向封框胶中扩散；
利用烘箱对所述液晶显示面板进行加热处理，使得封框胶中的热聚合单体发生聚合反应，将所述彩膜基板和所述阵列基板粘结固定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述紫外光的光强为1Mw/cm3～100Mw/cm3；
所述紫外光辐照的时长为5分钟～60分钟。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述烘箱的加热处理的时长为0.5小时～3小时；
所述烘箱的加热温度为80℃～200℃。
9.一种液晶显示面板，其特征在于，该液晶显示面板包括：彩膜基板、负性液晶、高分子网络、阵列基板、封框胶；其中，
所述负性液晶和所述高分子网络位于所述彩膜基板、所述阵列基板及所述封框胶围成的封闭区域内。
10.根据权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，
该液晶显示面板还包括：所述彩膜基板和所述阵列基板上的平面取向层；
所述阵列基板包括：公共电极层、绝缘层、像素电极层和玻璃基板。
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