CN109917590B - 液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板。本发明的液晶显示面板的制作方法，将液晶滴注图形划分为位于中部的主液晶滴注区及围绕所述主液晶滴注区的边缘液晶滴注区，将垂直取向剂含量高和低的自配向液晶材料分别滴注在边缘液晶滴注区和主液晶滴注区上，所滴注的自配向液晶材料在液晶盒内扩散形成液晶层后，使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，并通过在CF基板的一侧表面对应所述液晶滴注图形外围设置一圈无机助扩散膜，以提高液晶盒层内垂直取向剂在边缘处的扩散性，进一步使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示装置(TFT-LCD，Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的TFT-LCD大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，通过玻璃基板通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
通常液晶显示面板由彩膜(CF，Color Filter)基板、薄膜晶体管(TFT)基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)及密封胶框(Sealant)组成。其中，CF基板主要包括通过色阻单元(R/G/B)形成有色光的彩色滤光层、防止像素边缘漏光的黑色矩阵(Black Matrix，BM)、以及维持盒厚(Cell Gap)的隔垫物(Post Spacer，PS)，此外，TFT基板及CF基板上还分别设有一层配向膜，该配向膜与LC接触后，能够使得LC产生一定方向的预倾角，从而给液晶分子提供一个承载的角度(预倾角的大小对TFT-LCD的驱动电压、对比度、响应时间、视角等具有重要影响)。
目前，配向膜的材料通常选用聚酰亚胺(Polyimide，PI)材料，主要分为摩擦配相型PI材料和光配相型PI材料，但是，无论哪种PI配向材料都有各自的缺点。其中，摩擦配相型PI材料通过摩擦配向法(Rubbing)形成配向膜，在摩擦配向时容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题降低工艺良率。而光配相型PI材料通过光配向法(photo-alignmenttechnology)形成配向膜，由于材料特性受限，耐热性和耐老化性不佳，同时锚定LC的能力也较弱，从而降低了面板的品质。除此之外，PI材料本身就具有高极性和高吸水性，存储和运送容易造成变质而导致配相不均，并且PI材料价格昂贵，在TFT-LCD上成膜的工艺也较为复杂，导致面板成本提高。
随着显示行业日新月异的发展，各种显示器显示技术充盈市场，而行业内各大高科技材料商也提出越来越多新的待开发以及开发中的技术，例如自配向液晶(self–alignment LC，SA-LC)技术，从而为显示面板的发展提供了更多可能。self–alignment液晶可有效解决上述传统PI配向膜所存在的问题，即无需PI型配向膜，而是在液晶体系中增加具有配向作用的聚合性单体添加剂(Additive)，通过紫外光照等光热作用，在液晶层和玻璃基板界面处形成聚合物型配向层，达到取代PI型配向膜的目的，因此该类自配向液晶材料也叫做PI-less液晶材料。
自配向液晶中的添加剂材料一般由头基和尾基两部分组成，头基的主要作用是利用分子间作用力锚定在基板上，而尾基的主要作用是依靠类似于PI分子支链的作用以立体障碍的方式使得液晶分子垂直排，因此，该类添加剂材料也叫做垂直取向剂。目前，上述添加剂材料主要包括含有烷基链的硅烷类、笼型半硅氧烷类、含烷基链的醇类等。将这种材料应用在TFT-LCD面板中，往往存在一些问题，主要因素是液晶基板地形表面差异所导致的。
液晶显示面板在其成盒制程中，需要将液晶滴在其中一块基板的胶框内。当前业界的普遍做法是在基板上滴下多个重量一致的液晶单滴，并使其均匀分布在基板上，后续真空贴合两块基板，使得液晶扩散在胶框限定的液晶盒内。被滴下的液晶单滴的排列形式即为液晶图形(Pattern)，不同的液晶图形以及单滴液晶的液晶量会影响液晶的扩散效果。如果滴注于液晶盒边缘的单滴液晶与胶框之间的距离太近，则单滴液晶扩散后会产生seal穿刺，而如果滴注于液晶盒边缘的单滴液晶与胶框之间的距离太远，则单滴液晶扩散后会产生边缘间隙(edge gap)，从而在液晶显示面板内产生气泡(bubble)，而相邻单滴液晶之间的距离较近，则会导致扩散不均匀，影响产品品质。
如图1所示，这种小分子材料的垂直取向剂主要依靠分子间作用的吸附在基板表面，但是往往由于最外侧的液晶滴注的点位即液晶图形100的边缘距离位于非显示区域的BM200的内侧边缘有5-10mm的距离，在液晶材料在液晶盒内扩散形成液晶层后，导致该距离范围内的垂直取向剂的含量较低，使得自配向液晶在该区域内的配向力减弱，且在非显示区域的BM自身的宽度较窄，从而就导致自配向型LCD显示面板边缘出现漏光的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示面板的制作方法，可使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
本发明的目的还在于提供一种液晶显示面板，可使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示面板的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供TFT基板、CF基板、第一液晶材料及第二液晶材料；
所述第一液晶材料和第二液晶材料均为自配向液晶材料，所述自配向液晶材料包括液晶分子及垂直取向剂，其中，所述第二液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度大于第一液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度；
步骤S2、在所述TFT基板或CF基板上设定液晶滴注图形，将所述液晶滴注图形划分为位于中部的主液晶滴注区及围绕所述主液晶滴注区的边缘液晶滴注区，在所述CF基板的一侧表面对应所述液晶滴注图形外围设置一圈无机助扩散膜；
步骤S3、采用液晶滴下式注入的方法在所述主液晶滴注区和边缘液晶滴注区上分别滴注第一液晶材料和第二液晶材料，将所述TFT基板与CF基板组立贴合，使所述无机助扩散膜位于CF基板靠近TFT基板的一侧，使第一液晶材料和第二液晶材料被封闭在所述TFT基板与CF基板之间并通过扩散而形成液晶层，得到液晶盒，此时，所述无机助扩散膜与液晶层中的垂直取向剂接触，用于提高液晶盒内垂直取向剂在边缘处的扩散性。
所述第一液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度为0.3-1.2％；所述第二液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度为1.2-3.0％。
所述边缘液晶滴注区在主液晶滴注区一侧的宽度为5-15mm。
所述无机助扩散膜的材料为氧化硅膜。
所述无机助扩散膜的膜厚为30-100nm。
所述步骤S2中利用掩膜板通过化学气相沉积法制备形成所述无机助扩散膜。
所述CF基板包括衬底基板及设置于所述衬底基板周边区域上的一圈外围黑色矩阵；
所述无机助扩散膜在CF基板上对应从所述外围黑色矩阵的内侧边缘向外围黑色矩阵的内侧延伸。
所述自配向液晶材料还包括反应性单体；
所述步骤S3还包括，在将所述TFT基板与CF基板组立贴合之前，在所述TFT基板或CF基板一侧表面的周边区域上涂布封框胶，然后在真空环境下将所述TFT基板与CF基板组立贴合，对所述封框胶进行固化；
该液晶面板的制作方法还包括：
步骤S4、通过所述TFT基板与CF基板对液晶层两侧施加电压，使其中的液晶分子发生偏转，对所述液晶层照射紫外光，使得其中的垂直取向剂与反应性单体在所述CF基板表面聚合，以形成自配向层。
本发明还提供一种液晶显示面板，包括相对设置的TFT基板和CF基板、设于所述TFT基板和CF基板之间的液晶层；
所述液晶层的制作材料为自配向液晶材料，所述自配向液晶材料包括液晶分子及垂直取向剂；
所述CF基板面向所述TFT基板一侧表面的周边区域上对应所述液晶层的边缘设有一圈无机助扩散膜，用于提高液晶层内垂直取向剂在边缘处的扩散性。
所述无机助扩散膜的材料为氧化硅膜；所述无机助扩散膜的膜厚为30-100nm。
本发明的有益效果：本发明的液晶显示面板的制作方法，将液晶滴注图形划分为位于中部的主液晶滴注区及围绕所述主液晶滴注区的边缘液晶滴注区，将垂直取向剂含量高和低的自配向液晶材料分别滴注在边缘液晶滴注区和主液晶滴注区上，所滴注的自配向液晶材料在液晶盒内扩散形成液晶层后，使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，并通过在CF基板的一侧表面对应所述液晶滴注图形外围设置一圈无机助扩散膜，以提高液晶盒层内垂直取向剂在边缘处的扩散性，进一步使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。本发明的液晶显示面板，通过在CF基板面向所述TFT基板一侧表面的周边区域上对应所述液晶层的边缘设有一圈无机助扩散膜，提高液晶层内垂直取向剂在边缘处的扩散性，可使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有液晶显示面板成盒制程中显示基板上液晶滴注图形的示意图；
图2为本发明的液晶显示面板的制作方法的流程示意图；
图3为本发明的液晶显示面板的制作方法的步骤S2的示意图；
图4为本发明的液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2并结合图4，本发明首先提供一种液晶显示面板的制作方法，具体包括如下步骤：
步骤S1、提供TFT基板10、CF基板20、第一液晶材料及第二液晶材料。
其中，所述第一液晶材料和第二液晶材料均为自配向液晶材料，所述自配向液晶材料包括液晶分子、垂直取向剂及反应性单体，其中，所述第二液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度大于第一液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度。
具体地，所述第一液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度为0.3-1.2％；所述第二液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度为1.2-3.0％。
具体地，所述TFT基板10表面具有PI配向膜，所述CF基板20表面不具有PI配向膜。
具体地，所述CF基板20包括衬底基板21及设置于所述衬底基板21周边区域上的一圈外围黑色矩阵22。
步骤S2、如图3所示，在所述CF基板20上设定液晶滴注图形90，将所述液晶滴注图形90划分为位于中部的主液晶滴注区91及围绕所述主液晶滴注区91的边缘液晶滴注区92，在所述CF基板20的一侧表面对应所述液晶滴注图形90外围设置一圈无机助扩散膜25。
具体地，所述边缘液晶滴注区92在主液晶滴注区91一侧的宽度为5-15mm。
具体地，所述无机助扩散膜25的材料为氧化硅膜。
需要说明的是，本发明技术人员将垂直取向剂在不同的膜面上进行了接触角测试，其测试结果为，垂直取向剂在聚酰亚胺(PI)基板、氧化铟锡(ITO)基板及氧化硅(SiOx)基板上的接触角分别为16.1°、8.8°及7.3°，由此证明，垂直取向剂在SiOx基板表面的扩散性最好，因此可利用氧化硅膜增加垂直取向剂在显示面板边缘的含量。
具体地，所述无机助扩散膜25的膜厚为30-100nm。
具体地，所述步骤S2中利用掩膜板通过化学气相沉积法(CVD)制备形成所述无机助扩散膜25。
具体地，所述无机助扩散膜25在CF基板20上对应从所述外围黑色矩阵22的内侧边缘向外围黑色矩阵22的内侧延伸至所述液晶滴注图形90的边界。
具体地，所述步骤S2中，也可在TFT基板10上设定所述液晶滴注图形90，此时，所述CF基板20的一侧表面对应所述液晶滴注图形90外围设置的无机助扩散膜25，在CF基板20与TFT基板10对组贴合后，与TFT基板10的液晶滴注图形90外围对应。
步骤S3、采用液晶滴下式注入的方法(One Drop Falling，ODF)在所述主液晶滴注区91和边缘液晶滴注区92上分别滴注第一液晶材料和第二液晶材料，在所述TFT基板10或CF基板20一侧表面的周边区域上涂布封框胶40，在真空环境下将所述TFT基板10与CF基板20组立贴合，使所述无机助扩散膜25位于CF基板20靠近TFT基板10的一侧，使第一液晶材料和第二液晶材料被封闭在所述TFT基板10与CF基板20之间并通过扩散而形成液晶层30，得到液晶盒，此时，所述无机助扩散膜25与液晶层中的垂直取向剂接触，用于提高液晶盒内垂直取向剂32在边缘处的扩散性，对所述封框胶40进行固化。
步骤S4、对液晶盒施加13-25V的电压，即通过所述TFT基板10与CF基板20对液晶层30两侧施加电压，使其中的液晶分子发生偏转，对所述液晶层30照射能量为85-100mW/cm2的紫外光(UV)，照射时间为40-100s，使得其中的垂直取向剂与反应性单体在所述CF基板20表面聚合，以形成自配向层35；然后撤去电压，为使面板中的残留的反应性单体与垂直取向剂全部反应，再用UV光照射90-180min，最后得到液晶显示面板。
本发明的液晶显示面板的制作方法，将液晶滴注图形90划分为位于中部的主液晶滴注区91及围绕所述主液晶滴注区91的边缘液晶滴注区92，将垂直取向剂含量高和低的自配向液晶材料分别滴注在边缘液晶滴注区92和主液晶滴注区91上，所滴注的自配向液晶材料在液晶盒内扩散形成液晶层30后，使得垂直取向剂在液晶层30中分布均匀，并通过在CF基板20的一侧表面对应所述液晶滴注图形90外围设置一圈无机助扩散膜25，以提高液晶盒层内垂直取向剂在边缘处的扩散性，进一步使得垂直取向剂在液晶层30中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
请参阅图4，本发明还提供一种液晶显示面板，包括相对设置的TFT基板10和CF基板20、设于所述TFT基板10和CF基板20之间的液晶层30；
所述液晶层30的制作材料为自配向液晶材料，所述自配向液晶材料包括液晶分子及垂直取向剂；
所述CF基板20面向所述TFT基板10一侧表面的周边区域上对应所述液晶层30的边缘设有一圈无机助扩散膜25，用于提高液晶层30内垂直取向剂在边缘处的扩散性。
具体地，所述无机助扩散膜25的材料为氧化硅膜；所述无机助扩散膜25的膜厚为30-100nm。
具体地，所述CF基板20包括衬底基板21及设置于所述衬底基板21靠近所述TFT基板10一侧周边区域上的一圈外围黑色矩阵22。
具体地，所述无机助扩散膜25在CF基板20上对应从所述外围黑色矩阵22的内侧边缘向外围黑色矩阵22的内侧延伸。
本发明的液晶显示面板，CF基板20面向TFT基板10一侧表面的周边区域上对应所述液晶层30的边缘设有一圈无机助扩散膜25，用于提高液晶层30内垂直取向剂在边缘处的扩散性，可使得垂直取向剂在液晶层30中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
综上所述，本发明的液晶显示面板的制作方法，将液晶滴注图形划分为位于中部的主液晶滴注区及围绕所述主液晶滴注区的边缘液晶滴注区，将垂直取向剂含量高和低的自配向液晶材料分别滴注在边缘液晶滴注区和主液晶滴注区上，所滴注的自配向液晶材料在液晶盒内扩散形成液晶层后，使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，并通过在CF基板的一侧表面对应所述液晶滴注图形外围设置一圈无机助扩散膜，以提高液晶盒层内垂直取向剂在边缘处的扩散性，进一步使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。本发明的液晶显示面板，通过在CF基板面向所述TFT基板一侧表面的周边区域上对应所述液晶层的边缘设有一圈无机助扩散膜，提高液晶层内垂直取向剂在边缘处的扩散性，可使得垂直取向剂在液晶层中分布均匀，进而可有效解决现有自配向型液晶显示面板边缘易产生漏光的问题。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种液晶显示面板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供TFT基板(10)、CF基板(20)、第一液晶材料及第二液晶材料；
所述第一液晶材料和第二液晶材料均为自配向液晶材料，所述自配向液晶材料包括液晶分子及垂直取向剂，其中，所述第二液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度大于第一液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度；
步骤S2、在所述TFT基板(10)或CF基板(20)上设定液晶滴注图形(90)，将所述液晶滴注图形(90)划分为位于中部的主液晶滴注区(91)及围绕所述主液晶滴注区(91)的边缘液晶滴注区(92)，在所述CF基板(20)的一侧表面对应所述液晶滴注图形(90)外围设置一圈无机助扩散膜(25)；
步骤S3、采用液晶滴下式注入的方法在所述主液晶滴注区(91)上滴注第一液晶材料，采用液晶滴下式注入的方法在所述边缘液晶滴注区(92)上滴注第二液晶材料，将所述TFT基板(10)与CF基板(20)组立贴合，使所述无机助扩散膜(25)位于CF基板(20)靠近TFT基板(10)的一侧，使第一液晶材料和第二液晶材料被封闭在所述TFT基板(10)与CF基板(20)之间并通过扩散而形成液晶层(30)，得到液晶盒，此时，所述无机助扩散膜(25)与液晶层(30)中的垂直取向剂接触，用于提高液晶盒内垂直取向剂(32)在边缘处的扩散性。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述第一液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度为0.3-1.2％；所述第二液晶材料中垂直取向剂的质量百分浓度为1.2-3.0％。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述液晶滴注图形(90)的边界与所述主液晶滴注区(91)的边界之间的距离为5-15mm。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述无机助扩散膜(25)的材料为氧化硅膜。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述无机助扩散膜(25)的膜厚为30-100nm。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中利用掩膜板通过化学气相沉积法制备形成所述无机助扩散膜(25)。
7.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述CF基板(20)包括衬底基板(21)及设置于所述衬底基板(21)周边区域上的一圈外围黑色矩阵(22)；
所述无机助扩散膜(25)在CF基板(20)上对应从所述外围黑色矩阵(22)的内侧边缘向外围黑色矩阵(22)的内侧延伸。
8.如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述自配向液晶材料还包括反应性单体；
所述步骤S3还包括，在将所述TFT基板(10)与CF基板(20)组立贴合之前，在所述TFT基板(10)或CF基板(20)一侧表面的周边区域上涂布封框胶(40)，然后在真空环境下将所述TFT基板(10)与CF基板(20)组立贴合，对所述封框胶(40)进行固化；
该液晶显示面板的制作方法还包括：
步骤S4、通过所述TFT基板(10)与CF基板(20)对液晶层(30)两侧施加电压，使其中的液晶分子发生偏转，对所述液晶层(30)照射紫外光，使得其中的垂直取向剂与反应性单体在所述CF基板(20)表面聚合，以形成自配向层(35)。
9.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对设置的TFT基板(10)和CF基板(20)、以及设于所述TFT基板(10)和CF基板(20)之间的液晶层(30)；
所述液晶层(30)的制作材料为自配向液晶材料，所述自配向液晶材料包括液晶分子及垂直取向剂；
所述CF基板(20)面向所述TFT基板(10)一侧表面的周边区域上对应所述液晶层(30)的边缘设有一圈无机助扩散膜(25)，用于提高液晶层(30)内垂直取向剂在边缘处的扩散性；
所述液晶显示面板采用如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法制得。
10.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，所述无机助扩散膜(25)的材料为氧化硅膜；所述无机助扩散膜(25)的膜厚为30-100nm。
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