CN105204234A - 液晶分子的光配向方法、液晶盒的成盒制程及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶分子的光配向方法、液晶盒的成盒制程及显示面板，该液晶分子的光配向方法包括：向液晶分子中添加高感光小分子；利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射，所述高感光小分子发生反应生成具有一定方向的高分子，所述液晶分子在所述具有一定方向的高分子的作用下形成配向。该光配向方法能够有效地提高液晶显示器的对比度，减少碎亮点的产生，同时避免液晶分子被破坏，改善了液晶显示器的显示效果。

Description

液晶分子的光配向方法、液晶盒的成盒制程及显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种液晶分子的光配向方法、液晶盒的成盒制程及显示面板。
背景技术
随着液晶显示技术的不断发展，人们对画面品质的要求越来越高，尤其以移动设备中的应用最为明显。高色域、大视角、低能耗及高对比度等需求被不断刷新。为了实现画面品质的改善，一种用于对液晶分子进行配向的光配向方式得到了发展。
光配向方法是一种新的配向模式，其一般利用线性偏振光照射配向膜层(PI层)来产生配向效果。线性偏振光的入射方向决定配向的方向，线性偏振光的入射角决定液晶分子配向后的预倾角。这种光配向方法一方面很好地解决了传统的Rubbing配向模式存在的对比度不高，有碎亮点等问题。但另一方面，光配向方法多采用UV紫外光进行照射，而液晶分子属于有机化合物，容易被高能量的紫外光破坏，进而影响液晶显示器的显示效果，因此限制了该技术的应用。
综上，亟需对现有的光配向方法进行改进以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是需要对现有的光配向方法进行改进以改善液晶显示器的显示效果。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种液晶分子的光配向方法，包括向液晶分子中添加高感光小分子；利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射，所述高感光小分子发生反应生成具有一定方向的高分子，所述液晶分子在所述具有一定方向的高分子的作用下形成配向。
优选地，在利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射的步骤中包括：利用线性偏振可视光进行第一次照射，使高感光小分子形成具有一定方向的高分子；利用线性偏振可视光进行第二次照射，使残留的高感光小分子继续生长形成高分子。
优选地，在利用线性偏振可视光进行第一次照射后还包括将液晶分子与高感光小分子的混合物静置一定的时间，使靠近所述具有一定方向的高分子的液晶分子形成初步配向。
优选地，所述残留的高感光小分子在液晶分子之间的扭转势能的作用下沿所述液晶分子的初步配向的方向继续生长。
优选地，光配向方法在基板贴合之后进行。
优选地，线性偏振可视光分别沿垂直于基板的方向的两侧进行照射。
优选地，利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射的时间根据所述高感光小分子的添加量与所述线性偏振可视光的累计光量设置。
本申请的实施例还提供了一种液晶盒的成盒制程，包括：在清洗后的阵列基板或滤光片基板上涂布密封胶；在阵列基板或滤光片基板上填充添加有高感光小分子的液晶分子的混合物；将阵列基板与滤光片基板在真空状态下进行贴合；利用线性偏振可视光分别从垂直于基板的两侧进行照射，同时进行密封胶的硬化以及液晶分子的光配向；对密封胶进行热硬化。
优选地，密封胶的材料包括亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、热引发剂、填料、偶联剂。
另一方面，还提供了一种采用如权利要求1至7中任一项所述的液晶分子的光配向方法对液晶分子进行配向以形成液晶层的显示面板。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
通过利用线性偏振可视光对液晶分子进行配向，能够有效地提高液晶显示器的对比度，减少碎亮点的产生，同时避免液晶分子被破坏，改善了液晶显示器的显示效果。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的液晶分子的光配向方法的流程示意图；
图2为本申请实施例的液晶盒的成盒制程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
图1为本申请实施例的液晶分子的光配向方法的流程示意图，如图1所示，光配向包括以下步骤：
步骤S110、向液晶分子中添加高感光小分子。步骤S120、利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射，所述高感光小分子发生反应生成具有一定方向的高分子，所述液晶分子在所述具有一定方向的高分子的作用下形成配向。
液晶分子的光配向方法主要是基于高感光分子材料对光的敏感性，当某些高分子或与其共存的感光性化合物吸收了光能之后，会发生分解、交联、聚合等反应而，进而引起高感光分子材料的物理化学性能发生变化，例如在光照的影响下发生硬化或粘附。
在本申请的实施例中，首先，向液晶分子中添加高感光小分子化合物形成液晶分子与高感光小分子的混合物。例如，添加具有如下结构的高感光小分子化合物：
式中，R表示烷基链。在制作液晶分子与高感光小分子的混合物的时候需要注意控制高感光小分子化合物的重量百分比、混合物的水含量以及保持洁净度。其中，高感光小分子化合物的重量百分比优选为0.1～3％。
然后，采用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射。液晶分子是一种有机化合物，当采用可视光对其进行照射时，由于可视光的波长范围一般位于380nm～780nm之间，因此，不同于具有较高能量的紫外光会对液晶分子的结构产生破坏，利用可视光照射不会对液晶分子产生影响。也就是说，线性偏振可视光仅使混合物中的高感光小分子化合物发生反应，形成具有配向作用的高分子。
进一步地，使线性偏振可视光从垂直于涂布有液晶分子(在本申请实施例中为液晶分子和高感光小分子的混合物)的阵列基板或滤光片基板的正上方照射，可视光的强根据高感光小分子化合物的添加量进行确定，照射的时间根据高感光小分子化合物的添加量与线性偏振可视光的累计光量进行确定。举例而言，当高感光小分子化合物的重量百分比为0.1～3％时，线性偏振可视光的能量范围为1000～30000mj，照射的时长为60～300s。
需要注意的是，光配向的过程是在将阵列基板与滤光片基板贴合之后实施的。经线性偏振可视光照射的高感光小分子化合物在性能发生改变后，直接附着在基板的内表面上，形成具有一定方向的高分子。另外，由于是在基板贴合之后才进行光配向，因此需要分别从垂直于阵列基板与滤光片基板的上下两侧进行照射，以分别在阵列基板和滤光片基板的内表面上形成用于配向的高分子。
还需要注意的是，高分子的小分子化合物的方向由照射的线性偏振可视光决定，具有配向作用的高分子所形成的预倾角与线性偏振可视光的偏振方向相同，因此，在本申请的实施例中，无需采用光罩，简化了工艺流程。
在本申请的实施例中，先后两次利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射，以使液晶分子能够充分配向。具体的，先利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行第一次照射，使高感光小分子形成具有一定方向的高分子。一般情况下，在第一次照射时，距离阵列基板与滤光片基板内侧表面较近的小分子混合物会率先在线性偏振可视光的照射下发生反应，并附着于基板的内表面上形成具有一定角度的高分子。而距离两基板内表面较远的小分子化合物由于无法获得足够的能量，因此一般在第一次照射时会存在残留的未发生反应的小分子化合物。若增加光照的能量或延长照射的时间，虽然可以使残留的小分子化合物充分反应，但会造成能量的浪费及增加光配向的时间，因此在本申请的实施例中，分两步照射可视光。
在第一次照射结束后，将液晶分子与高感光小分子的混合物静置一定的时间，其目的是为了使靠近高分子的液晶分子形成初步配向。由于这里只是进行初步配向，并不是要求所有的液晶分子均完成配向，因此静置的时间可以根据实际情况进行灵活设定(例如30min)。
接下来，利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行第二次照射，使残留的高感光小分子沿初步配向的液晶分子的方向形成与第一次照射时所形成的高分子的方向相同的高分子。由于经过可视光的第一次照射和液晶分子的初步配向后，混合物中已经有一部分液晶分子形成了固定的取向，那么再利用可视光进行第二照射时，形成固定取向的液晶分子之间的扭转势能会相互作用，使距离两基板内表面较远的在第一次可视光照射时未反应的小分子化合物沿初步配向的方向继续生长，进而形成与第一次照射时所形成的高分子的方向相同的高分子。
利用线性偏振可视光分两次照射，可以显著地缩短配向时间，减少能量的消耗。在进行第一次照射时，可以在液晶分子的承受范围之内适当增大光强度，通过累计光量与小分子添加的量来控制反应进程。在进行第二次照射时，减小光强度使反应完全。
需要注意的是，利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行第二次照射时，为了使残留的高感光小分子化合物发生完全反应，可以通过实验来设定反应的时间使小分子化合物达成完全反应。一般地，可以将第二次照射后的液晶盒(显示面板)点亮，观察画面的显示情况，当显示的画面不存在异常时，记录所需的时间，并以记录的时间作为第二次照射的时间。在第二次照射结束后，在具有一定方向的高分子的作用下，未配向的液晶分子形成二次配向，最终液晶盒内的全部的液晶分子都形成固定取向的排列。
本申请实施例的光配向方法，相比于Rubbing模式的物理配向方法，能够提高液晶显示器的对比度，且减少碎亮点的产生，而且整个过程中无需通电来保证液晶分子沿指定方向排列。相比于使用紫外光进行光配向的方式，可以使液晶分子不被破坏，改善液晶显示器的显示效果。
采用上述光配向方法对液晶分子进行配向后形成液晶层，并基于此液晶层制成液晶显示面板，可以提高显示的品质，不再赘述。
在本申请的另一实施例中，基于上述光配向方法提出了一种改进的液晶盒的成盒制程，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S210、在清洗后的阵列基板或滤光片基板上涂布密封胶。步骤S220、在阵列基板或滤光片基板上填充添加有高感光小分子的液晶分子的混合物。步骤S230、将阵列基板与滤光片基板在真空状态下进行贴合。步骤S240、利用线性偏振可视光分别从垂直于基板的两侧进行照射，同时进行密封胶的硬化以及液晶分子的光配向。步骤S250、对密封胶进行热硬化。
具体的，现有的液晶盒的成盒工艺制程包括以下步骤，对阵列基板和滤光片基板进行清洗，在清洗后的阵列基板和滤光片基板上分别涂布配向膜，然后采取Rubbing模式进行摩擦配向，配向层形成后再对基板进行清洗。在依次进行密封胶的涂布与液晶的涂布，并将阵列基板与滤光片基板在真空状态下进行贴合之后，对密封胶进行初步硬化及热硬化，最后根据设计的尺寸进行切割。在上述工艺制程中，利用Rubbing方法制作配向膜时需要先利用布毛在硬配向膜上层刷出沟槽，这种配向方式会在基板表面残留大量的配向膜碎屑，即使使用去离子水对配向膜进行清洗，也不能保证碎屑无残留，因此而产生碎亮点。而本申请实施例中的光配向方法可以避免碎亮点的产生，同时能进一步简化制程，下面针对本申请与上述工艺过程的不同之处进行说明。
本申请采用线性偏振可视光进行光配向的工艺，首先利用在液晶分子中添加的高感光小分子化合物形成配向层，而无需涂布配向膜材料、无需利用布毛进行摩擦，可以缩短工艺时间。
在将阵列基板和滤光片基板对组后，同时进行光配向以及密封胶的初步硬化，可以进一步缩短工艺时间。现有技术中由于需要在配向膜形成之后再进行密封胶的涂布，因此密封胶的初步硬化需要占用独立的制程，而在本申请的实施例中，由于在涂布了密封胶之后才进行光配向，因此可以使密封胶的初步硬化以及液晶分子的光配向同时进行，简化了工艺制程，提高了生产效率。
需要注意的是，密封胶一般由亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、热引发剂、填料、偶联剂等制成，在上述混合物中适当增大光引发剂的添加比例，可以使密封胶在可视光的照射下发生硬化反应。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶分子的光配向方法，包括：
向液晶分子中添加高感光小分子；
利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射，所述高感光小分子发生反应生成具有一定方向的高分子，所述液晶分子在所述具有一定方向的高分子的作用下形成配向。
2.根据权利要求1所述的液晶分子的光配向方法，其特征在于，在利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射的步骤中包括：
利用线性偏振可视光进行第一次照射，使高感光小分子形成具有一定方向的高分子；
利用线性偏振可视光进行第二次照射，使残留的高感光小分子继续生长形成高分子。
3.根据权利要求2所述的液晶分子的光配向方法，其特征在于，
在利用线性偏振可视光进行第一次照射后还包括将液晶分子与高感光小分子的混合物静置一定的时间，使靠近所述具有一定方向的高分子的液晶分子形成初步配向。
4.根据权利要求3所述的液晶分子的光配向方法，其特征在于，所述残留的高感光小分子在液晶分子之间的扭转势能的作用下沿所述液晶分子的初步配向的方向继续生长。
5.根据权利要求1所述的液晶分子的光配向方法，其特征在于，所述光配向方法在基板贴合之后进行。
6.根据权利要求5所述的液晶分子的光配向方法，其特征在于，所述线性偏振可视光分别沿垂直于基板的方向的两侧进行照射。
7.根据权利要求1所述的液晶分子的光配向方法，其特征在于，所述利用线性偏振可视光对液晶分子与高感光小分子的混合物进行照射的时间根据所述高感光小分子的添加量与所述线性偏振可视光的累计光量设置。
8.一种液晶盒的成盒制程，包括：
在清洗后的阵列基板或滤光片基板上涂布密封胶；
在阵列基板或滤光片基板上填充添加有高感光小分子的液晶分子的混合物；
将阵列基板与滤光片基板在真空状态下进行贴合；
利用线性偏振可视光分别从垂直于基板的两侧进行照射，同时进行密封胶的硬化以及液晶分子的光配向；
对密封胶进行热硬化。
9.根据权利要求8所述的液晶盒的成盒制程，其特征在于，所述密封胶的材料包括亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、热引发剂、填料、偶联剂。
10.一种采用如权利要求1至7中任一项所述的液晶分子的光配向方法对液晶分子进行配向以形成液晶层的显示面板。
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