CN106405944A - 液晶显示面板及其液晶配向方法 - Google Patents

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CN106405944A CN201611117230.1A CN201611117230A CN106405944A CN 106405944 A CN106405944 A CN 106405944A CN 201611117230 A CN201611117230 A CN 201611117230A CN 106405944 A CN106405944 A CN 106405944A
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赵韦善
王惠民
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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板及其液晶配向方法，该液晶显示面板包括第一基板单元、第二基板单元以及显示介质层。第一基板单元包括第一基板及第一导电层，且第一导电层表面上具有第一表面均方根粗糙度。第二基板单元包括第二基板与第二导电层，且第二导电层的表面上具有第二表面均方根粗糙度。显示介质层设置于第一基板与第二基板之间，并包括多个液晶分子，其中位于第一导电层与第二导电层其中一者表面上的液晶分子具有预倾角，位于第一导电层与第二导电层其中另一者表面上的液晶分子不存在预倾角，且第一表面均方根粗糙度小于第二表面均方根粗糙度。

Description

液晶显示面板及其液晶配向方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板及其液晶配向方法，特别涉及一种可避免因错位而导致亮度不均的液晶显示面板及其液晶配向方法。
背景技术
液晶显示面板由于具有轻薄短小与节能等优点，已被广泛地应用在各式电子产品，如智能手机(smart phone)、笔记本电脑(notebook computer)、平板电脑(tablet PC)，在近期，液晶显示面板并不仅仅局限在平面显示，曲面液晶显示面板也大量的被开发与发展，如曲面电视(curve TV)、曲面手机(curve smart phone)、曲面屏幕(curve monitor)，其优点在于具有更广泛的视角以及环绕效果。
然而，当液晶显示面板的技术应用在曲面液晶显示面板时，会将已配向完成的液晶显示面板弯曲，使之产生曲面，因此，会造成上基板与下基板部分区域的像素元件错位，两基板表面的液晶分子预倾角无法对应，造成部分区域光线穿透率下降，进而使得曲面液晶显示面板亮度不均。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种液晶显示面板及其液晶配向方法，其通过仅在一侧基板形成聚合物配向层，并搭配自组装垂直配向(self-assembly vertical alignment)添加剂(additive)，以改善因面板弯曲或错位而造成的光线穿透率下降以及显示面板亮度不均的问题。
本发明的一实施例提供一种液晶显示面板，包括第一基板单元、第二基板单元以及显示介质层。第一基板单元包括第一基板与设置于第一基板的内表面的第一导电层，且第一导电层的表面上具有第一表面均方根粗糙度或第一表面粗糙度。第二基板单元与第一基板单元相对设置，而第二基板单元包括第二基板与与设置于第二基板的内表面的第二导电层，且第二导电层的表面上具有第二表面均方根粗糙度或第二表面粗糙度。显示介质层设置于第一基板与第二基板之间，并包括多个液晶分子，其中位于第一导电层与第二导电层其中一者表面上的液晶分子具有一预倾角，位于第一导电层与第二导电层其中另一者表面上的液晶分子不存在预倾角，且第一表面均方根粗糙度小于第二表面均方根粗糙度或者第一表面粗糙度小于第二表面粗糙度。
本发明的另一实施例提供一种液晶配向方法，包括下列步骤。首先提供第一基板单元与第二基板，其第一基板单元包括第一基板。于第二基板表面形成聚合物配向材料层，其包含聚合物主链以及多个连接于聚合物主链的侧链，其中聚合物主链的侧链具有光反应性或热反应性。接着组装第一基板与第二基板。于第一基板与第二基板之间形成显示介质层，其中显示介质层包括多个液晶分子以及自组装垂直配向材料，其中自组装垂直配向材料包括多个自组装垂直配向单体。施加电压于第一基板与第二基板，以使液晶分子、自组装垂直配向单体与聚合物配向材料的侧链产生一预倾角。在施加电压的状况下，利用光照射或加热使聚合物配向材料的侧链交联固化而形成多个交联侧链，以固定液晶分子的预倾角，并且交联侧链与聚合物主链形成聚合物配向层，聚合物配向层与第二基板构成第二基板单元，且自组装垂直配向材料分别附着于第一导电层表面上与聚合物配向层部分表面上。最后去除施加于第一基板与第二基板的电压，以完成显示介质层的液晶配向工艺。
本发明的液晶显示面板，一个基板表面具有预倾角，另一个基板表面不具有预倾角及其相关的结构，因而分别于二基板表面上产生明显不同的表面均方根粗糙度或表面粗糙度，即二基板表面上的表面均方根粗糙度或表面粗糙度具有较大的差值，以使得两基板在错位时或是为制作曲面液晶显示面板而扭曲并产生错位时，液晶分子于两基板的预倾角可以相对应，因此，可改善制作曲面液晶显示面板时，因错位造成的光线穿透率下降以及显示面板亮度不均的问题。
附图说明
图1至图5绘示本发明液晶显示面板的配向方法的第一实施例的示意图。
图6为本发明液晶显示面板的第一实施例的第一基板单元以及对照实施例的液晶显示面板的上基板于扫描式电子显微镜(SEM)下所拍摄的影像。
图7为本发明液晶显示面板的第一实施例的第二基板单元以及对照实施例的液晶显示面板的下基板于扫描式电子显微镜下所拍摄的画面。
图8绘示本发明显示面板的第二实施例的剖面示意图。
图9绘示本发明显示面板的第三实施例的剖面示意图。
附图标记说明：
AD 自组装垂直配向添加剂
ADM 自组装垂直配向单体
AL2 聚合物配向层
CL2 交联侧链
DM 显示介质层
L 长轴延伸方向
LC 液晶分子
MC2 聚合物主链
PI 配向层
PL2 聚合物配向材料层
PN、PN’、PN” 液晶显示面板
PSA 突起物
SB1 第一基板
SB2 第二基板
SC2 侧链
SD1、SD2 显示元件层
TC1 第一导电层
TC2 第二导电层
U1 第一基板单元
U2 第二基板单元
UV 照光工艺
V 电压源
VA2 垂直配向侧链
θ 预倾角
具体实施方式
为使熟悉本发明本领域技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合说明书附图，详细说明本发明的构成内容及所欲实现的技术效果。
请参考图1至图5，图1至图5绘示本发明液晶显示面板的配向方法的第一实施例的示意图，且图5绘示本发明液晶显示面板结构的第一实施例的剖面示意图。根据本发明液晶显示面板的配向方法的第一实施例，首先如图1所示，提供第一基板单元U1，其中第一基板单元U1包括第一基板SB1。另一方面，本实施例方法包括另提供第二基板SB2，第一基板SB1与第二基板SB2可为透明基板，例如为玻璃基板、塑胶基板、石英基板、蓝宝石基板或其它适合的硬质基板或可挠式基板。在本实施例中，第一基板单元U1另包括设置于第一基板SB1上的第一导电层TC1，而第二基板SB2表面设置有第二导电层TC2，其中第一导电层TC1与第二导电层TC2其中至少一者为整层的导电层或具有特定图案的导电层。根据本实施例，第二基板SB2是作为液晶显示面板的阵列基板，其表面设置开关元件阵列，例如薄膜晶体管阵列，因此第二导电层TC2为具有图案化的导电层。另一方面，本实施例中的第一基板SB1为对向基板，第一导电层TC1可为整面设置的透明导电层。然而，本发明不以上述为限，例如第一与第二导电层TC1、TC2的图案可分别具有其他的设计。第一导电层TC1与第二导电层TC2的材料可为透明导电材料，例如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铟镓锌、纳米碳管、低于60埃(A)的金属或合金、或其它适合的透明导电材料、或前述的组合。本发明方法另包括在提供第二基板SB2后，于第二基板SB2上形成聚合物配向材料层(或称为高分子聚合物配向材料层)PL2，聚合物配向材料层PL2包含聚合物主链(或称为高分子聚合物主链)MC2以及多个连接于聚合物主链MC2的侧链SC2，其中聚合物可包括具有酰胺键的重复单元，举例而言，聚合物可包括例如聚酰亚胺(Polyimide)，但不以此为限。另外，聚合物主链MC2的侧链SC2具有光反应性或热反应性(或称为光反应官能基或热反应官能基)，可于光固化反应或热固化反应或其他固化反应中被固化而形成交联侧链，上述聚合物主链MC2的侧链SC2举例为具有查耳酮(chalcone)、肉桂酸基(cinnamate)、桂皮酰基(cinnamoyl)、香豆素(coumarin)、马来酰亚胺(maleimide)、苯甲酮(benzophenone)、降冰片烯(norbornene)、谷维素(orizanol)、壳聚糖(chitosan)、或亚克力(acrylate)的侧链。
在本实施例中，侧链SC2不具有垂直配向能力，而聚合物配向材料层PL2可另包含多个具有垂直配向能力的垂直配向侧链VA2连接于聚合物主链MC2，但不以此为限。举例而言，垂直配向侧链VA2可由第一部分、第二部分与第三部分连接而成，其中第一部分可为链状或具有支链的有机基群，如第一部分可为烯烃基(olefin)，但不以此为限；第二部分可为具有多个环状结构的二价有机基群，如第二部分可为1,4亚苯基(1,4-phenylene group)、1,4亚环己基(1,4-cyclohexylene group)、嘧啶-2,5双基(pyrimidine-2,5-diyl group)、1,6萘基(1,6-naphthalene group)、具有类固醇(steroid)骨架的二价基或上述的衍生物，但不以此为限；以及第三部分可为单价有机基群，如第三部分可包括氢原子(hydrogenatom)、卤素原子(halogen atom)、烷基(alkyl group)、烷氧基(alkoxyl group)、碳酸酯基(carbonate ester)或其衍生物，但不以此为限。由上述可知，本实施例的聚合物配向材料层PL2包括聚合物主链MC2、具有光反应性或热反应性的侧链SC2以及具有垂直配向能力的垂直配向侧链VA2，其中具有光反应性或热反应性的侧链SC2可经固化工艺而交联固化形成交联侧链，而具有垂直配向能力的垂直配向侧链VA2可提供液晶垂直配向的功能，并且在固化反应后会被交联侧链固定，以给予特定角度的配向。在变化实施例中，侧链SC2除了有光反应性或热反应性之外，还可具有垂直配向能力，故聚合物配向材料层PL2可不需额外包含具有垂直配向能力的垂直配向侧链VA2。另外，垂直配向侧链VA2也可具有光反应性或热反应性或对任何能量不具有反应性。
再者，由于本实施例的第二基板SB2为阵列基板，因此第二基板SB2表面可另设置有显示元件层SD2(或称为子像素层)，设置于聚合物配向材料层PL2与第二基板SB2之间。举例而言，显示元件层SD2可包括导线(信号线)与晶体管元件(例如薄膜晶体管元件)或其它显示元件，但不以此为限。换言之，第二基板SB2的表面具有至少一个子像素上，子像素电连接一信号线(图未示)与第二导电层TC2，例如：具有图案化的导电层。此外，第二基板SB2与第一基板SB1的其中一者表面可设置彩色滤光层(图未示)，本实施例是以彩色滤光层设置在第二基板SB2表面为例，但不以此为限。在其他实施例中，彩色滤光层也可设置在第一基板SB1表面。
接着，请参考图2，进行组装基板的步骤。然后在第一基板SB1与第二基板SB2之间设置显示介质层DM，其中显示介质层DM包括多个液晶分子LC以及自组装垂直配向材料(或称为自组装垂直配向添加剂)AD，自组装垂直配向材料(self-vertical alignment)AD包括多个自组装垂直配向单体ADM。举例而言，自组装垂直配向材料AD可具有倍半氧硅烷基(例如倍半氧硅烷(silsesquioxanes))的极性定位基或具有氮、氧、硫或磷官能基的定位基，但不以此为限。在本实施例中，自组装垂直配向单体ADM可不具有光反应性(或称为光反应基)或热反应性(热反应基)，但不以此为限。自组装垂直配向单体ADM不具有光反应性或热反应性的优点在于可以提高整体工艺宽裕度与弹性，避免面板在其他工艺中受到光照或受热时增加整体工艺的复杂性。然而，在变化实施例中，自组装垂直配向单体ADM也可具有光反应性或热反应性。
请再参考图2，举例而言，本实施例的自组装垂直配向单体ADM具有亲无机端以及垂直配向能力，故自组装垂直配向单体ADM会较为亲附(或称为附着、或称为设置)表面不具有聚合物膜层的基板，也就是说，自组装垂直配向单体ADM或自组装垂直配向材料AD，会比较容易附着于第一基板单元U1的表面，但是，自组装垂直配向单体ADM或自组装垂直配向材料AD仍会有附着(或称为设置)于第二基板单元U2的第二基板SB2部分表面。因此，邻近于第一基板单元U1与第二基板SB2的液晶分子LC主要会分别受到自组装垂直配向单体ADM与聚合物配向材料层PL2的垂直配向侧链VA2的配向能力影响，使得液晶分子LC在第一基板SB1与第二基板SD2表面上排列整齐。需注意的是，自组装垂直配向单体ADM并不一定会全部亲附到第一基板SB1的表面，部分自组装垂直配向单体ADM可能会散布在显示介质层DM中。在某些实施例中，部分自组装垂直配向单体ADM也可能会附着在第二基板SB2部分表面。
接着如图3所示，施加电压于第一基板SB1与第二基板SB2，例如：施加电压于第一基板SB1上的第一导电层TC1与第二基板SB2上的第二导电层TC2，使两者之间具有一特定电压差，以使液晶分子LC、自组装垂直配向单体ADM、侧链SC2以及垂直配向侧链VA2产生一预倾角。然后，如图4所示，在施加电压的状况下，对组合后的基板进行光照射或加热工艺，例如本实施例是以照光工艺UV为例，以使具有聚合物材料的侧链SC2交联固化而形成多个交联侧链CL2，以固定邻近第二基板SB2的液晶分子LC的预倾角(pre-titled angle)θ。同时，交联侧链CL2的形成也会固定垂直配向侧链VA2的预倾角θ。在光照或加热工艺后，聚合物配向材料层PL2的交联侧链CL2与主链MC2形成一聚合物配向层(或称为高分子聚合物配向层)AL2，且本发明的聚合物配向层AL2还另包括垂直配向侧链VA2。在形成聚合物配向层AL2后，聚合物配向层AL2、第二基板SB2、第二导电层TC2构成一第二基板单元U2。
如图5所示，在形成聚合物配向层AL2后，移除施加于第一基板SB1与第二基板SB2的电压，以完成显示介质层DM的液晶配向工艺以及液晶显示面板PN的制作。由于第二基板单元U2表面的聚合物配向层AL2的垂直配向侧链VA2已被聚合物配向层AL2的交联侧链CL2固定，故于未通电时，邻近于第二基板SB2表面的液晶分子LC的预倾角θ被固定在预定的角度，举例而言，在未通电时，邻近于第二基板SB2表面的液晶分子LC的长轴延伸方向L与垂直于第二基板SB2表面的方向的夹角小于10度，但大于0度，因此，可视为在未通电时，液晶分子LC相对于垂直于第二基板SB2表面的方向倾斜一角度。另一方面，于未通电时，邻近于第一基板单元U1表面的液晶分子LC与自组装垂直配向材料AD或自组装垂直配向单体ADM因未被交联侧链CL2固定，故会恢复到未具有预倾角θ的状态，并且液晶分子LC受到自组装垂直配向单体ADM的垂直配向能力影响，使得邻近于第一基板单元U1表面的液晶分子LC会在未具有预倾角的状态下排列整齐，举例而言，邻近于第一基板单元U1表面的液晶分子LC的长轴延伸方向L与第一基板SB1表面的夹角为约90度，故于未通电时，邻近于第一基板单元U1表面的液晶分子LC的预倾角为约0度，亦即不具有预倾角，可视为在未通电时，液晶分子LC相对于垂直于第一基板SB1表面的方向不倾斜一角度，而是液晶分子LC垂直/站立于第一基板SB1表面。或者，也可以说，邻近于第一基板单元U1表面的液晶分子LC仅具有很小的预倾角，其与第一基板SB1表面的夹角远小于邻近于第二基板单元U2表面的液晶分子LC的预倾角。
请再参考图5，经由上述本发明液晶显示面板的液晶配向方法所制作出的液晶显示面板PN的结构介绍如下。本实施例的液晶显示面板PN包括第一基板单元U1、第二基板单元U2以及显示介质层DM。第一基板单元U1包括第一基板SB1与设置于第一基板SB1的内表面的第一导电层TC1。第二基板单元U2与第一基板单元U1相对设置，而第二基板单元U2包括第二基板SB2与设置于第二基板SB2的内表面的第二导电层TC2。显示介质层DM，设置于第一基板SB1与第二基板SB2之间，其包括多个液晶分子LC，其中，于未通电时，邻近于其中之一基板表面的液晶分子LC的长轴延伸方向L与垂直于第一基板SB1表面的方向存在小于10度的夹角，但大于0度，可视为于未通电时，液晶分子LC相对于垂直于第二基板SB2表面的方向倾斜一角度，并于通电时，此夹角可协助液晶分子LC转动或徧转较快，而可被称为预倾角，另一方面，于未通电时，邻近于另一基板表面的液晶分子LC的长轴延伸方向L与第一基板SB1表面存在90度的夹角，可视为于未通电时，液晶分子LC相对于垂直于第一基板SB1表面的方向不倾斜一角度，而是液晶分子LC垂直/站立于第一基板SB1表面，故此90度夹角就不可被称为预倾角，也就是说，相较于具有预倾角的液晶分子LC，于通电时，不具有预倾角的液晶分子LC转动或徧转较慢。因此，位于第一导电层TC1与第二导电层TC2其中一者表面上的液晶分子LC具有预倾角θ，但位于第一导电层TC1与第二导电层TC2其中另一者表面上不存在预倾角θ。于本实施例中，第一导电层TC1的表面上具有第一表面均方根粗糙度(root-mean-square roughness,Rms)或是第一表面粗糙度(或称为第一表面的中心线平均粗糙度，roughness,Ra)，第二导电层TC2的表面上具有第二表面均方根粗糙度或是第二表面粗糙度(或称为第二表面的中心线平均粗糙度)，且第一表面均方根粗糙度小于第二表面均方根粗糙度或是第一表面粗糙度小于第二表面粗糙度。详细的数值描述可参阅后述的表一及其相关描述。
在本发明的实施例中，第二基板单元U2还包含聚合物配向层AL2仅设置于第二导电层TC2表面上，但聚合物配向层AL2不设置于第一基板单元U1的第一导电层TC1表面上。此时，本发明实施例所述的第二表面均方根粗糙度(Rms)或是第二表面粗糙度(Ra)存在于第二导电层TC2上方的聚合物配向层AL2表面上。在本发明的实施例中，液晶显示面板PN还包含自组装垂直配向材料AD/自组装垂直配向单体ADM，设置于(或称为亲附于、或称为附着于)第一导电层TC1表面与聚合物配向层AL2部分表面。此时，本发明实施例所述的第一表面均方根粗糙度(Rms)或是第一表面粗糙度(Ra)存在于第一导电层TC2上方的自组装垂直配向材料AD/自组装垂直配向单体ADM表面上。此外，第二基板单元U2的第二基板SB2内表面上可具有子像素，其相关描述可参阅前述。
在本发明的实施例中，由于第一基板单元U1表面不具有聚合物配向层AL2或配向层，因此在移除电压后，邻近于第一基板单元U1表面的液晶分子LC与自组装垂直配向单体ADM会恢复到未具有预倾角θ且排列整齐的状态。另一方面，因第二基板单元U2表面具有聚合物配向层AL2，因此邻近于第二基板单元U2表面的液晶分子LC会具有预倾角θ，例如：<10度，但大于0，所以当第一基板单元U1与第二基板单元U2发生错位，例如因制作成曲面液晶显示面板而使得两基板弯曲并产生错位时，并不会因为错位而造成液晶分子LC于第一基板单元U1表面与第二基板单元U2表面的预倾角互相不对应，影响显示效果。再者，液晶分子LC于第一基板单元U1表面的排列甚至可被液晶分子LC于第二基板单元U2表面的预倾角影响而产生相对应的预倾角。因此，可实现液晶分子LC于两基板的预倾角互相对应，改善错位造成的光线穿透率下降以及显示面板亮度不均的问题。
请参考图6与图7。图6为本发明液晶显示面板的第一实施例的第一基板单元以及对照实施例的液晶显示面板的上基板于扫描式电子显微镜(SEM)下所拍摄的影像，而图7为本发明液晶显示面板的第一实施例的第二基板单元以及对照实施例的液晶显示面板的下基板于扫描式电子显微镜下所拍摄的画面。如图6与图7所示，对照实施例为以PSA工艺制作的液晶显示面板，其上基板(第一基板)与下基板(第二基板)的内表面皆具有配向层(图中以符号PI标示)，并且配向层上方都有颗粒状突起(图中以符号PSA标示)，例如中心线平均粗糙度约为11.77至14.61nm。其中，对照实施例的第一基板不存在晶体管，第二基板存在晶体管。相对的，在本发明的实施例中，由于第一基板单元U1表面(内表面)并未具有聚合物配向层AL2，在SEM图中没有观察到配向膜层，而第二基板单元U2面向显示介质层DM的表面(内表面)可观察到聚合物配向层AL2，如图中标示处。因此，第一基板单元U1面向显示介质层DM的表面(内表面)较为平整，例如表面粗糙度平均值约为0.7192nm，而第二基板单元U2面向显示介质层DM的表面(内表面)则具有较为粗糙的表面，亦即具有较为不平整的表面，例如表面粗糙度平均值约为11.22nm。
请同时参考表一，表一为本发明液晶显示面板与对照实施例各基板表面的中心线平均粗糙度(Ra)与粗糙度均方根值(Rms)的对照表，其中根据本发明上述第一实施例的方法制作的液晶显示面板为实例A、实例B及实例C，而对照实施例是以PSA工艺制作的液晶显示面板，包括对照实例a、对照实例b、对照实例c及对照实例d。其中，对照实施例的实例a、b、c、d中，其上基板(第一基板)与下基板(第二基板)的内表面皆具有配向层，如图6与7所示，且对照实施例的第一基板不存在晶体管，第二基板存在晶体管。比较本发明实例A、实例B及实例C的第一基板单元U1(对向基板或称为第一基板)与第二基板单元U2(阵列基板或称为第二基板)两侧的Ra值，两基板单元的中心线平均粗糙度的差值(△Ra)分别约为10.5、9.98及11.31，皆大于9，因此可以说明本发明液晶显示面板PN的两基板内表面的△Ra值，例如：第二基板SB2上的中心线平均粗糙度Ra减去第一基板上的中心线平均粗糙度Ra，会大于等于约8纳米(nm)，较佳大于等于9nm。再者，本发明实例A、实例B及实例C的两基板的粗糙度均方根值的差值(△Rms)分别约为11.8、11.21及12.22，可以说明本发明液晶显示面板PN的两基板内表面的△Rms值，例如：第二基板SB2上的表面均方根粗糙度Rms减去第一基板SB1上的表面均方根粗糙度Rms，会大于等于约8nm，较佳大于等于约11nm。换句话说，若定义第一基板单元U1面向显示介质层DM的表面，例如：第一导电层TC1表面上的自组装垂直配向材料AD，具有第一表面均方根粗糙度与第一表面的中心线平均粗糙度，第二基板单元U2面向显示介质层DM的表面，例如：第一导电层TC1表面上的聚合物配向层AL2，具有第二表面的中心线平均粗糙度与第二表面均方根粗糙度，且第二表面均方根粗糙度会大于第一表面均方根粗糙度或者第二表面的中心线平均粗糙度会大于第一表面的中心线平均粗糙度，并且根据本实施例，第二表面均方根粗糙度与第一表面均方根粗糙度的差值大于等于8nm，例如大于等于11nm，但不以此为限。相对的，由于对照实施例的两基板的内表面皆具有配向层PSA，因此，对照实施例的实例a、b、c、d的两基板表面的粗糙度之间的差异值很小，且其两基板内表面的△Rms值仅小于等于5nm。因此，当对照实施例的两基板于制作成曲面液晶显示面板并使对照实施例的两基板弯曲而产生错位时，会因前述的对照实施例的设计及粗糙度(Ra/Rms)，而造成液晶分子LC于第一基板单元U1表面与第二基板单元U2表面的预倾角因为错位而互相不对应，影响显示效果，例如：造成的光线穿透率下降以及显示面板亮度不均。但是，当本发明实施例的两基板于制作成曲面液晶显示面板并使本发明实施例的两基板弯曲而产生错位时，由于具有前述的设计及粗糙度(Ra/Rms)，因此不会因为错位而造成液晶分子LC于第一基板单元U1表面与第二基板单元U2表面的预倾角互相不对应，影响显示效果，甚至液晶分子LC于第一基板单元U1表面的排列可被液晶分子LC于第二基板单元U2表面的预倾角影响而产生相对应的预倾角。因此，可实现液晶分子LC于两基板的预倾角互相对应，改善错位所造成的光线穿透率下降以及显示面板亮度不均的问题。
表一显示面板的基板表面粗糙度平均值与粗糙度均方根值对照表
另需注意的是，本发明第二基板单元U2表面的聚合物配向层AL2是以聚合物主链MC2和交联侧链CL2以及选择性的垂直配向侧链VA2来使液晶分子LC配向并形成液晶分子LC预倾角，而PSA工艺是利用液晶层中的添加物形成预倾角，所以两者的工艺、使用材料和最后在基板表面的结构都不相同。由图7可知，本发明第二基板单元U2表面的聚合物配向层AL2虽具有较为不平整的表面，但其颗粒比对照实施例小。例如，若以颗粒基板表面突起的最高点(山峰)与最低点(山谷)的差值来表示最大粗糙度，则本发明实施例的第二基板单元U2(阵列基板或称为第二基板)表面的最大粗糙度约为58.25nm，而对照实施例的阵列基板(或称为第二基板)表面的最大粗糙度约为256.7nm，远大于本发明第二基板单元U2表面的最大粗糙度。然而，需注意的是，上述本发明液晶显示面板PN各实例中的中心线平均粗糙度、粗糙度均方根值以及最大粗糙度仅为举例，并非用来限制本发明的范围。
本发明的液晶显示面板及液晶配向方法并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它较佳实施例的液晶显示面板及液晶配向方法，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。
请参考图8，图8绘示本发明显示面板的第二实施例的剖面示意图。如图8所示，不同于第一实施例之处在于本实施例液晶显示面板PN’是为一曲面显示面板，在第一基板单元U1与第二基板单元U2皆弯曲的情况下，由于第一基板单元U1表面的液晶分子LC不具有预倾角，因此即使两侧基板都弯曲而发生对位错位问题，也不会有两侧基板表面的液晶分子LC的预倾角互相不对应而影响画面显示的问题。
请参考图9，图9绘示本发明显示面板的第三实施例的剖面示意图。如图9所示，不同于第一实施例，在本实施例的液晶显示面板PN”中，第一基板单元U1的第一基板SB1是作为阵列基板，即第一基板SB1内表面上具有子像素，其电连接信号线与第一导电层(图案化的第一导电层)TC1，而第二基板单元U2的第二基板SB2是作为对向基板，因此本实施例的显示元件层SD1是包含于第一基板单元U1中，设于第一基板SB1的内表面。换言之，依照本实施例的结构设置，可参阅图5与表一的相关描述，于此不再赘言。在本实施例中，阵列基板(第一基板SB1)表面不具有聚合物配向层AL2，其表面的液晶分子LC不具有预倾角θ，如前述的定义，而对向基板(第二基板SB2)表面具有第一实施例所述的聚合物配向层AL2，所以对向基板表面的液晶分子LC具有预倾角θ，如前述的定义。据此，液晶显示面板PN中仅有一个基板表面的液晶分子LC具有预倾角，可以避免因组装或弯曲面板造成错位而导致两侧预倾角不对应的问题，改善显示画面。另外，在本实施例中，阵列基板(第一基板SB1)表面仅附着自组装垂直配向材料AD/自组装垂直配向单体ADM，于通电时，邻近于阵列基板(第一基板SB1)的液晶分子LC偏转速度可能较轻微的小于本发明第一实施例的邻近于阵列基板(第二基板SB2)的液晶分子LC偏转速度，即本发明第一实施例的LC反应时间(response time)，例如：上升时间，可能较快于本发明第三实施例的LC反应时间。
综上所述，本发明的液晶显示面板，一个基板表面具有预倾角，另一个基板表面不具有预倾角及其相关的结构，例如：仅于一个基板表面形成聚合物配向层，且另一个基板表面不形成聚合物配向层，并搭配自组装垂直配向材料/自组装垂直配向单体分别设置于(附着于)二个基板上，因而分别于二基板表面上产生明显不同的表面均方根粗糙度或表面粗糙度，即二基板表面上的表面均方根粗糙度或表面粗糙度具有较大的差值，以使得两基板在错位时或是为制作曲面液晶显示面板而扭曲并产生错位时，液晶分子于两基板的预倾角可以相对应，因此，可改善制作曲面液晶显示面板时，因错位造成的光线穿透率下降以及显示面板亮度不均的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种液晶显示面板，包括：
一第一基板单元，包括
一第一基板；以及
一第一导电层，设置于该第一基板的内表面，且该第一导电层的表面上具有一第一表面均方根粗糙度；
一第二基板单元，与该第一基板单元相对设置，该第二基板单元包括：
一第二基板；以及
一第二导电层，设置于该第二基板的内表面，且该第二导电层的表面上具有一第二表面均方根粗糙度；以及
一显示介质层，设置于该第一基板与该第二基板之间，其中该显示介质层包括多个液晶分子；
其中，位于该第一导电层与该第二导电层其中一者表面上的该些液晶分子具有一预倾角，位于该第一导电层与该第二导电层其中另一者表面上的该些液晶分子不存在该预倾角，且该第一表面均方根粗糙度小于该第二表面均方根粗糙度。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第二基板的内表面上具有至少一个子像素，该子像素电连接一信号线与该第二导电层，且该第二表面均方根粗糙度与该第一表面均方根粗糙度的差值大于等于8纳米。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该第二表面均方根粗糙度与该第一表面均方根粗糙度的差值大于等于11纳米。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第二基板单元还包含一聚合物配向层，设置于该第二导电层表面上，位于该第二导电层表面上的该聚合物配向层存在该第二表面均方根粗糙度，且该聚合物配向层不存在于该第一导电层表面上。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其还包含一自组装垂直配向材料，设置于该第一导电层表面与该聚合物配向层部分表面，其中，位于该第一导电层表面上的该自组装垂直配向材料存在该第一表面均方根粗糙度。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该液晶显示面板为曲面液晶显示面板。
7.一种液晶显示面板，包括：
一第一基板单元，包括
一第一基板；以及
一第一导电层，设置于该第一基板的内表面，且该第一导电层的表面上具有一第一表面粗糙度；
一第二基板单元，与该第一基板单元相对设置，该第二基板单元包括：
一第二基板；以及
一第二导电层，设置于该第二基板的内表面，且该第二导电层的表面上具有一第二表面粗糙度；以及
一显示介质层，设置于该第一基板与该第二基板之间，其中该显示介质层包括多个液晶分子；
其中，位于该第一导电层与该第二导电层其中一者表面上的该些液晶分子具有一预倾角，位于该第一导电层与该第二导电层其中另一者表面上的该些液晶分子不存在该预倾角；
其中，该第一表面粗糙度小于该第二表面粗糙度。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其中该第二基板的内表面上具有至少一个子像素，该子像素电连接一信号线与该第二导电层，且该第二表面粗糙度与该第一表面粗糙度的差值大于等于8纳米。
9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其中该第二表面粗糙度与该第一表面粗糙度的差值大于等于11纳米。
10.如权利要求7所述的液晶显示面板，其中该第二基板单元还包含一聚合物配向层，设置于该第二导电层表面上，位于该第二导电层表面上的该聚合物配向层存在该第二表面粗糙度，且该聚合物配向层不存在于该第一导电层表面上。
11.如权利要求10所述的液晶显示面板，其还包含一自组装垂直配向材料，设置于该第一导电层表面上与该聚合物配向层部分表面上，其中，位于该第一导电层表面上的自组装垂直配向材料存在该第一表面粗糙度。
12.如权利要求7所述的液晶显示面板，其中该液晶显示面板为曲面液晶显示面板。
13.一种液晶显示面板的液晶配向方法，包括：
提供一第一基板单元，其包括一第一基板；
提供一第二基板；
于该第二基板表面形成一聚合物配向材料层，其包含一聚合物主链以及多个连接于该聚合物主链的侧链，其中该多个侧链具有光反应性或热反应性；
组装该第一基板与该第二基板；
于该第一基板与该第二基板之间形成一显示介质层，其中该显示介质层包括：
多个液晶分子；以及
一自组装垂直配向材料，该自组装垂直配向材料包括多个自组装垂直配向单体；
施加电压于该第一基板与该第二基板，以使该多个液晶分子、该多个自组装垂直配向单体与该聚合物配向材料层的该多个侧链产生一预倾角；
在施加电压的状况下，利用光照射或加热使该聚合物配向材料层的该多个侧链交联固化而形成多个交联侧链，以固定该多个液晶分子的该预倾角，并且该多个交联侧链与该聚合物主链形成一聚合物配向层，该聚合物配向层与该第二基板构成一第二基板单元，且该自组装垂直配向材料分别附着于该聚合物配向层部分表面上；以及
去除施加于该第一基板与该第二基板的电压，以完成该显示介质层的液晶配向工艺。
14.如权利要求13所述的液晶显示面板的液晶配向方法，还包含：
设置一第一导电层，于该第一基板内表面上；以及
设置一第二导电层，于该第二基板内表面上；
其中在完成该液晶配向工艺后，位于该第一导电层与该第二导电层其中一者表面上的该些液晶分子具有一预倾角，位于该第一导电层与该第二导电层其中另一者表面上的该些液晶分子不存在该预倾角。
15.如权利要求14所述的液晶显示面板的液晶配向方法，其中在完成该液晶配向工艺后，该聚合物配向层设置于该第二导电层表面上，而不存在于该第一导电层表面上，位于该第一导电层表面上的自组装垂直配向材料存在一第一表面粗糙度，位于该第二导电层表面上的该聚合物配向层存在一第二表面粗糙度，且该第一表面粗糙度小于该第二表面粗糙度。
16.如权利要求15所述的液晶显示面板的液晶配向方法，其中该第二基板的内表面上具有至少一个子像素，该子像素电连接一信号线与该第二导电层，且该第二表面粗糙度与该第一表面粗糙度的差值大于等于8纳米。
17.如权利要求16所述的液晶显示面板的液晶配向方法，其中该第二表面粗糙度与该第一表面粗糙度的差值大于等于11纳米。
18.如权利要求13所述的液晶显示面板的液晶配向方法，其是应用于一曲面液晶显示面板。
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