CN108919540B - 液晶显示装置的制作方法以及制作设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种液晶显示装置制作方法以及制作设备。所述方法包括：在第一基板和第二基板之间施加第一电压，第一基板和第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子在第一电压下发生偏转形成预倾角；在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，液晶分子在第一交流下维持预倾角；在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压，同时施加第一次紫外光照，液晶混合物中的部分单体在第二交流电压和第一次紫外光照下聚合为第一组高分子网络；施加第二次紫外光照，液晶混合物中的未聚合的单体在第二次紫外光照下聚合为第二组高分子网络；采用本发明方法能够加快液晶显示装置的响应速度，进而最终提升了液晶显示装置的显示质量。
Description
技术领域
本申请涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置的制作方法以及制作设备。
背景技术
随着科技技术的发展，可显示设备取得了巨大的进步。而且，消费者也期望可显示设备上的显示装置，例如液晶显示装置，能够同时兼备对比度高、视角广以及响应速度快等诸多优点，消费者不断提高的要求，也进一步促进生产厂家需要不断的提升显示装置的性能以及质量。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统液晶显示装置的显示质量不高。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高传统液晶显示装置的显示质量的液晶显示装置的制作方法以及制作设备。
一方面，本发明实施例提供了一种液晶显示装置制作方法，包括：
在第一基板和第二基板之间施加第一电压，第一基板和第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子在第一电压下发生偏转形成预倾角；第一基板与第二基板相对的板面上均涂布有聚酰亚胺，形成配向膜；
在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，液晶分子在第一交流下维持预倾角；
在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压，同时施加第一次紫外光照，液晶混合物中的部分单体在第二交流电压和第一次紫外光照下聚合为第一组高分子网络；第一组高分子网络以预倾角固定在配向膜上；
施加第二次紫外光照，液晶混合物中的未聚合的单体在第二次紫外光照下聚合为第二组高分子网络；第二组高分子网络以预倾角固定在配向膜上。
在其中一个实施例中，第一电压为第一直流电压。
在其中一个实施例中，第一电压包括第二直流电压和第三交流电压。
在其中一个实施例中，第二直流电压、第三交流电压的电压值小于30V；第三交流电压的频率在100Hz以内。
在其中一个实施例中，第一交流电压的电压值的范围为7V至30V；第一交流电压的频率100Hz以内。
在其中一个实施例中，第一电压的施加时长t1小于200s；第一交流电压的施加时长t2小于50s；施加时长t1与施加时长t2之和在200s以内。
在其中一个实施例中，第二交流电压的电压值的范围为7V至30V；第二交流电压的频率在100Hz以内。
在其中一个实施例中，第一次紫外光照的光强度的范围为0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；第一次紫外光照的光照时长在200s以内。
在其中一个实施例中，第二次紫外光照的光强度的范围在0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；第一次紫外光照的光照时长在200min以内。
另一方面，本发明实施例中还提供了一种液晶显示装置制作设备，包括电源模块以及光源模块；
电源模块用于在液晶显示装置的第一基板和第二基板之间施加电压；光照模块用于给液晶显示装置施加紫外光照。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
在第一基板完成PI制程和ODF制程，和在第二基板完成PI制程之后，在第一基板和第二基板之间施加第一电压，以使在第一基板和第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子发生偏转形成一定的预倾角，再在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，以使液晶分子维持在一定的预倾角，再在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压的同时给液晶分子施加第一次紫外光照，液晶混合物中的单体聚合为第一组高分子网络，并以预倾角固定在配向膜上，再在不施加电压的状态下施加第二次紫外光照，以使剩余未聚合的单体全部聚合为高分子网络并以一定的预倾角固定在配向膜上，经过上述光配向制程的工艺工程，使得靠近配向膜的液晶分子能够维持在一定的预倾角，保证液晶高分子网络层的具备良好而均匀的表面粗糙度，提升了液晶显示装置的光学性能，且采用本发明液晶显示装置制作方法能够加快液晶显示装置的响应速度，进而最终提升了液晶显示装置的显示质量。
附图说明
图1为一个实施例中本发明液晶显示装置制作方法的流程示意图；
图2为一个实施例中本发明液晶显示装置制作方法的ODF制程的流程示意图；
图3为一个实施例中液晶分子及单体的第一排列示意图；
图4为一个实施例中液晶分子及单体的第二排列示意图；
图5为一个实施例中液晶分子及单体的第三排列示意图；
图6为一个实施例中液晶分子及单体的第四排列示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了解决传统液晶显示装置的显示质量不高的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种液晶显示装置制作方法，包括以下步骤：
步骤S110，在第一基板和第二基板之间施加第一电压，第一基板和第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子在第一电压下发生偏转形成预倾角；第一基板与第二基板相对的板面上均涂布有聚酰亚胺，形成配向膜。
其中，第一基板为TFT(薄膜晶体管，Thin film transistor)基板，第二基板为CF(彩色滤光片，Color filter)基板。液晶显示装置包括液晶面板，而液晶面板又包括水平偏光片、CF基板、液晶、TFT基板、垂直偏光片。液晶显示装置的制作工艺繁琐复杂，本发明液晶显示装置制作方法主要是针对制作工艺中的光配向制程而做出的改进，光配向制程用于控制液晶的预倾角、表面定向强度、表面粗糙度等参数。
在进行光配向制程，先要完成PI(polyimide，聚酰亚胺)制程和ODF(one dropfilling，液晶滴下制程)制程。
其中，PI制程是在第一基板和第二基板的一板面上涂布上聚酰亚胺。
如图2所示，ODF制程的具体工艺过程如下：
步骤S210，对第一基板和第二基板进行烘烤处理，将涂布在第一基板和第二基板上的聚酰亚胺固化，固定在第一基板和第二基板上形成配向膜；
步骤S220，在第二基板上涂布框胶，框胶用于密封液晶混合物；
步骤S230，在显示区范围内涂布液晶混合物；
步骤S240，将第二基板沿第一基板的厚度方向叠加，且框胶处于第二基板与第一基板之间，以使液晶混合物处于密闭的空间。经过上述步骤形成了液晶盒。其中，液晶混合物包括液晶分子以及单体(RM)。单体能够在紫外光下发生聚合反应，生成高分子网络。
液晶分子(Liquid Crystal molecule)在第一基板和第二基板之间施加第一电压下发生偏转形成预倾角，图3展示的在第一基板330和第二基板340之间未施加电压时液晶分子310的排列状态以及单体320的分布状态，图4展示的在第一基板330和第二基板340之间施加第一电压后液晶分子发生偏转后的排列状态以及单体的分布状态。在将靠近配向膜的液晶分子固定在一定的预倾角之前，施加第一电压作为扰动电压，避免液晶分子发生物性固化。具体的，预倾角与第一电压的电压值成正比，电压值越大，预倾角越大，从而可根据实际所需的预倾角的大小来调整电压值的大小。需要说明的是，在图3、图4和图5中的序号“350”指代第一基板上的配向膜，在图3和图4中的序号“360”指代第二基板上的配向膜。
在一个实施例中，第一电压为第一直流电压。其中，当在第一基板和第二基板之间施加的第一电压为第一直流电压时，第一直流电压作用在液晶分子上使之开始转动，达到一定的预倾角。从而简化了对电压的控制。
在另一个实施例中，第一电压包括第二直流电压和第三交流电压。在该实施例中，在第一基板和第二基板之间施加的第一电压中包括第二直流电压成分和第三交流电压成分，其中，第二直流电压用于控制液晶分子偏转，形成一定的预倾角。第三交流电压并不能控制液晶分子偏转而改变液晶分子的排列状态，但是在有第三交流电压的情况下，采用电压值更小的第二直流电压就可控制液晶分子偏转。因为当只有直流电压成分，只有大概三分之一的直流电压能有效地作用到液晶分子上，为了控制液晶分子发生偏转就需要更大的直流电压。而在同时施加直流电压和交流电压时，交流电压能够促进直流电压控制液晶分子偏转的效果。有效地节约了电能，降低了液晶显示装置的制作成本。
在一个具体的实施例中，第一电压的电压值小于30V(伏)；第三交流电压的频率在100Hz(赫兹)以内。在本实施例中，采用电压值小于30V的第一电压，而且第一电压中包含的第三交流电压的频率在100Hz以内，在第一基板和第二基板之间施加本实施例的第一电压，能够很好地控制液晶分子的偏转，从而为后续步骤打下良好的基础。
步骤S120，在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，液晶分子在第一交流电压下维持预倾角。
其中，在第一电压的施加时长满足后，也即液晶分子偏转至如图4所示的状态后，在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，能够防止液晶分子发生物性固化，并能够将液晶分子一直维持在一定的预倾角下直到向液晶分子施加紫外光照。
在一个实施例中，第一交流电压的电压值的范围为7V至30V；第一交流的频率100Hz以内。在本实施中，第一基板与第二基板之间施加的第一交流电压的电压值范围为7V至30V，第一交流电压的频率在100Hz以内。本实施例条件的第一交流电压能够很好地将液晶分子维持一定的预倾角，为本发明方法的下一步打下良好的基础。
在一个实施例中，第一电压的施加时长t1小于200s(秒)；第一交流电压的施加时长t2小于50s；施加时长t1与施加时长t2之和在200s以内。
其中，在本实施例中，将第一电压的施加时长t1控制在小于200s，第一交流电压的施加时长t2控制在小于50s，而且施加时长t1与施加时长t2之和控制在200s以内。从而保证了充足的使液晶分子发生偏置的时间，也避免了电压施加时间过长而降低生产效率，并造成电能的不必要的浪费。
步骤S130，在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压，同时施加第一次紫外光照，液晶混合物中的部分单体在第二交流电压和第一次紫外光照下聚合为第一组高分子网络；第一组高分子网络以预倾角固定在配向膜上。
其中，在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压的作用是在向液晶分子施加第一次紫外光照时，让液晶分子维持一定的预倾角，使得部分单体在聚合成第一组高分子网络，第一组高分子网络吸引靠近配向层的液晶分子以一定的预倾角规则排列固定在配向膜上，图5展示的是在第一基板330与第二基板340之间施加第二交流电压和施加第一紫外光照时液晶分子的排列状态以及单体聚合为高分子网络固定到配向膜的状态。紫外光照是促进液晶混合物中的单体进行聚合反应生成高分子网络。在第一次紫外光照后，部分单体聚合为第一组高分子网络，且第一组高分子网络以一定角度固定在配向膜。
在一个实施例中，第二交流电压的电压值的范围为7V至30V；第二交流电压的频率在100Hz以内。
其中，在该实施例中，在第一基板与第二基板之间施加的第二交流电压的电压值的范围为7V至30V，且频率在100Hz以内，从而能有效地将液晶分子维持在一定的预倾角。
在一个实施例中，第一次紫外光照的光强度的范围为0.05mW/cm2(兆瓦每平方厘米)至0.15mW/cm2；第一次紫外光照的光照时长在200s以内。
其中，在本实施中，将第一次紫外光照的光强度的范围控制在0.05mW/cm2到0.15mW/cm2内，能够很好的控制单体的聚合速度，避免聚合太快降低光学性能，且避免聚合过慢导致液晶显示装置生产效率低。将第一次紫外光照的光照时长控制在200s(s)以内，完成单体部分聚合，以便进入本发明液晶显示装置制作方法的下一步，提高制作效率。
步骤S40，施加第二次紫外光照，液晶混合物中的未聚合的单体在第二次紫外光照下聚合为第二组高分子网络；第二组高分子网络以预倾角固定在配向膜上。
其中，向液晶混合物施加第二次紫外光照，以使经过步骤s130后，剩余未聚合的单体全部聚合为高分子网络，并以一定的预倾角固定在配向膜。图6展示的采用本发明液晶显示装置制作方法制作的液晶显示装置的液晶分子最终的排列状态以及单体聚合为高分子网络固定在配向膜上的状态。
在一个实施例中，第二次紫外光照的光强度的范围在0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；第二次紫外光照的光照时长在200min(分钟)以内。
其中，在本实施中，将第二次紫外光照的光强度的范围控制在0.05mW/cm2到0.15mW/cm2内，能够很好的控制单体的聚合速度，避免聚合太快降低光学性能，且避免聚合过慢导致液晶显示装置生产效率低。将第二次紫外光照的光照时长控制在200min以内，保证单体能够全部聚合成高分子网络。
本发明液晶显示装置制作方法的各实施例中，在第一基板完成PI制程和ODF制程，和在第二基板完成PI制程之后，在第一基板和第二基板之间施加第一电压，以使在第一基板和第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子发生偏转形成一定的预倾角，再在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，以使液晶分子维持在一定的预倾角，再在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压的同时给液晶分子施加第一次紫外光照，液晶混合物中的单体聚合为第一组高分子网络，并以预倾角固定在配向膜上，再在不施加电压的状态下施加第二次紫外光照，以使剩余未聚合的单体全部聚合为高分子网络并以一定的预倾角固定在配向膜上，经过上述光配向制程的工艺工程，使得靠近配向膜的液晶分子能够维持在一定的预倾角，保证液晶高分子网络层的具备良好而均匀的表面粗糙度，提升了液晶显示装置的光学性能，且采用本发明液晶显示装置制作方法能够加快液晶显示装置的响应速度，进而最终提升了液晶显示装置的显示质量。
在一个实施例中，在第一基板和第二基板之间施加第一电压，第一基板和第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子在第一电压下发生偏转形成预倾角；第一基板与第二基板相对的板面上均涂布有聚酰亚胺，形成配向膜；第一电压包括第二直流电压和第三交流电压；第二直流电压、交流电压的电压值小于30V；交流电压的频率在100Hz以内；
在第一基板和第二基板之间施加第一交流电压，液晶分子在第一交流下维持预倾角；第一交流电压的电压值的范围为7V至30V；第一交流电压的频率100Hz以内；第一电压的施加时长t1小于200s；第一交流电压的施加时长t2小于50s；施加时长t1与施加时长t2之和在200s以内；
在第一基板和第二基板之间施加第二交流电压，同时施加第一次紫外光照，液晶混合物中的部分单体在第二交流电压和第一次紫外光照下聚合为第一组高分子网络；第一组高分子网络以预倾角固定在配向膜上；第二交流电压的电压值的范围为7V至30V；第二交流电压的频率在100Hz以内；第一次紫外光照的光强度的范围为0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；第一次紫外光照的光照时长在200s以内。
施加第二次紫外光照，液晶混合物中的未聚合的单体在第二次紫外光照下聚合为第二组高分子网络；第二组高分子网络以预倾角固定在配向膜上；第二次紫外光照的光强度的范围在0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；第二次紫外光照的光照时长在200min以内。
具体的，采用本实施例的方法制作出的液晶显示装置的第一基板和第二基板上的高分子网络的表面粗糙度Rq≤25nm(纳米)，保证了液晶显示装置的显示质量。
本发明液晶显示装置制造方法的各实施例中，采用本发明方法制作出的液晶显示装置具备响应速度快、显示画面对比度高以及Is现象少等优点。
在一个实施例中，本发明实施例中还提供了一种液晶显示装置制作设备，包括电源模块以及光源模块；
电源模块用于在液晶显示装置的第一基板和第二基板之间施加电压；光照模块用于给液晶显示装置施加紫外光照。
具体的，利用电源模块给液晶显示装置的第一基板和第二基板之间施加电压，其中，电压包括本发明液晶显示装置制作方法各实施例中的第一电压、第一交流电压以及第二交流电压。
利用光照模块给液晶显示装置施加紫外光照，其中，紫外光照包括本发明液晶显示装置制作方法各实施例中的第一次紫外光照以及第二次紫外光照。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种液晶显示装置制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板和第二基板之间施加第一电压，所述第一基板和所述第二基板之间的液晶混合物中的液晶分子在所述第一电压下发生偏转形成预倾角；所述第一基板与所述第二基板相对的板面上均涂布有聚酰亚胺，形成配向膜；
在所述第一基板和所述第二基板之间施加第一交流电压，所述液晶分子在所述第一交流电压 下维持所述预倾角；
在所述第一基板和所述第二基板之间施加第二交流电压，同时施加第一次紫外光照，所述液晶混合物中的部分单体在所述第二交流电压和所述第一次紫外光照下聚合为第一组高分子网络；所述第一组高分子网络以所述预倾角固定在所述配向膜上；
施加第二次紫外光照，所述液晶混合物中的未聚合的单体在所述第二次紫外光照下聚合为第二组高分子网络；所述第二组高分子网络以所述预倾角固定在所述配向膜上；
其中，所述第一电压包括第二直流电压和第三交流电压；第二直流电压用于控制液晶分子偏转，形成预倾角，在有第三交流电压的情况下，采用电压值更小的第二直流电压就可控制液晶分子偏转。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，预倾角与第一电压的电压值成正比，电压值越大，预倾角越大。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，第一基板为TFT基板，第二基板为CF基板。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，所述第二直流电压、所述第三交流电压的电压值小于30V；所述第三交流电压的频率在100Hz以内。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，所述第一交流电压的电压值的范围为7V至30V；所述第一交流电压的频率100Hz以内。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，所述第一电压的施加时长t1小于200s；所述第一交流电压的施加时长t2小于50s；所述施加时长t1与所述施加时长t2之和在200s以内。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，所述第二交流电压的电压值的范围为7V至30V；所述第二交流电压的频率在100Hz以内。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，所述第一次紫外光照的光强度的范围为0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；所述第一次紫外光照的光照时长在200s以内。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置制作方法，其特征在于，所述第二次紫外光照的光强度的范围在0.05mW/cm2至0.15mW/cm2；所述第二次紫外光照的光照时长在200min以内。
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