CN112099271B - 一种液晶面板和双层液晶面板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种液晶面板和双层液晶面板。液晶面板包括：相互对置的第一基板和第二基板；染料液晶层，位于第一基板和第二基板之间，染料液晶层包括液晶分子和分散在液晶分子之间的二向色性染料分子；第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱和第二支撑柱均位于第一基板和第二基板之间，第一支撑柱形成在第一基板之上，第二支撑柱形成在第二基板之上，且第一支撑柱和第二支撑柱相对接。本发明能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，应用在具有调光功能的液晶面板中，能够明显降低暗态透光率，提升对比度。

Description

一种液晶面板和双层液晶面板

技术领域

本发明涉及面板技术领域，尤其涉及一种液晶面板和双层液晶面板。

背景技术

现有技术中，在两个基板之间设置液晶层制作形成液晶面板。为了保证液晶面板的结构稳定性，通常在一个基板上制作支撑柱，用以支撑液晶面板的盒厚。其中，支撑柱通常采用刻蚀工艺制作，由于工艺的限制，现有技术中能够制作的支撑柱的高度有限。无法满足对盒厚要求较高的液晶面板的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种液晶面板和双层液晶面板，以解决现有技术中支撑柱的高度不能够满足高盒厚的需求的技术问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种液晶面板，包括：

相互对置的第一基板和第二基板；

染料液晶层，位于第一基板和第二基板之间，染料液晶层包括液晶分子和分散在液晶分子之间的二向色性染料分子；

第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱和第二支撑柱均位于第一基板和第二基板之间，第一支撑柱形成在第一基板之上，第二支撑柱形成在第二基板之上，且第一支撑柱和第二支撑柱相对接。

第二方面，本发明实施例还提供一种双层液晶面板，包括两个层叠设置的本发明任意实施例提供的液晶面板，其中，两个液晶面板中染料液晶层的取向方向相互正交。

本发明实施例提供的液晶面板和双层液晶面板，具有如下有益效果：在第一基板上制作第一支撑柱，在第二基板上制作第二支撑柱，然后通过第一基板和第二基板对位贴合，实现第一支撑柱和第二支撑柱相对接，从而第一支撑柱和第二支撑柱共同对第一基板和第二基板形成的液晶盒进行支撑。本发明中液晶盒的盒厚为第一支撑柱的高度和第二支撑柱的高度之和。与相关技术中，仅在一个基板上制作支撑柱来对液晶盒进行支持的方案相比，本发明能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，本发明实施例中液晶盒的盒厚能够达到相关技术中盒厚的两倍。本发明提供的方案应用在具有调光功能的液晶面板中，能够明显降低暗态透光率，提升对比度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的液晶面板的一种可选实施方式截面示意图；

图2为本发明实施例提供的液晶面板另一种可选实施方式截面示意图；

图3为图2中第一支撑柱和第二支撑柱接触方式示意图；

图4为本发明实施例提供的液晶面板另一种可选实施方式截面示意图；

图5为本发明实施例提供的液晶面板中第一支撑柱和第二支撑柱的一种接触方式示意图；

图6为本发明实施例提供的液晶面板中第一支撑柱和第二支撑柱的另一种接触方式示意图；

图7为本发明实施例提供的液晶面板的另一种可选实施方式截面示意图；

图8为图7实施例中第一支撑柱和第二支撑柱的接触方式示意图；

图9为本发明实施例提供的液晶面板中第一支撑柱和第二支撑柱的另一种接触方式示意图；

图10为本发明实施例提供的液晶面板的另一种可选实施方式截面示意图；

图11为本发明实施例提供的双层液晶面板的一种截面示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本发明实施例提供一种液晶面板，能够实现制作高盒厚的液晶面板，以满足某些应用场景中液晶面板对高盒厚的需求。其中，在一种应用中，在液晶层中掺杂二向色性染料分子能够制作具有调光功能的液晶面板，实现液晶面板在暗态和亮态之间进行切换。其中，在暗态下液晶面板的透光率低，而在亮态下液晶面板的透光率较高，从而实现调光功能。对于具有调光功能的液晶面板来说，在实际应用中对对比度要求较高，这就需要考虑如何降低液晶面板暗态透光率，以提高对比度。

一种可选的方式就是增大液晶面板的盒厚，以降低暗态透光率，但是现有技术中制作高度较高的支撑柱工艺困难、难以实现，由此限制了液晶面板的盒厚的增高。而采用本发明实施例提供的液晶面板，消除了支撑柱的制作工艺对盒厚增高的限制，能够实现高盒厚，从而降低暗态透光率，提升对比度。

图1为本发明实施例提供的液晶面板的一种可选实施方式截面示意图。如图1所示，液晶面板包括：相互对置的第一基板1和第二基板2；位于第一基板1和第二基板2之间的染料液晶层3。图中还示意出了封框胶6，第一基板1和第二基板2通过封框胶6粘结固定。其中，在第一基板1和第二基板2通过封框胶6形成的空间内填充染料液晶层3的结构可以称为液晶盒。第一基板1和第二基板2之间的间隔距离可以称为液晶盒的盒厚。

染料液晶层3包括液晶分子31和分散在液晶分子31之间的二向色性染料分子32。当控制液晶分子31发生偏转时，二向色性染料分子32会随液晶分子31发生偏转，利用二向色性染料分子32对光线的吸收作用，实现光线不能穿透液晶面板，液晶面板呈现暗态。当液晶分子31和二向色性染料分子32不发生偏转时，则光线能够穿透液晶面板，液晶面板呈现亮态。

液晶面板还包括第一支撑柱4和第二支撑柱5，第一支撑柱4和第二支撑柱5均位于第一基板1和第二基板2之间，第一支撑柱4形成在第一基板1之上，第二支撑柱5形成在第二基板2之上，且第一支撑柱4和第二支撑柱5相对接。也即第一支撑柱制作在第一基板之上，第二支撑柱制作在第二基板之上，第一支撑柱和第二支撑柱相对接共同支撑液晶面板的盒厚。

本发明实施例提供的液晶面板中，第一支撑柱形成在第一基板之上，第二支撑柱形成在第二基板之上，也就是说，在第一基板上制作第一支撑柱，在第二基板上制作第二支撑柱，然后通过第一基板和第二基板对位贴合，实现第一支撑柱和第二支撑柱相对接，从而第一支撑柱和第二支撑柱共同对第一基板和第二基板形成的液晶盒进行支撑。本发明中液晶盒的盒厚为第一支撑柱的高度和第二支撑柱的高度之和。

与相关技术中，仅在一个基板上制作支撑柱来对液晶盒进行支持的方案相比，本发明能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，本发明实施例中液晶盒的盒厚能够达到相关技术中盒厚的两倍。本发明提供的方案应用在具有调光功能的液晶面板中，能够明显降低暗态透光率，提升对比度。

具体的，如图1所示的，第一基板1包括依次堆叠的第一衬底11、第一透明电极12和第一配向层13，第一配向层13位于第一透明电极12的靠近染料液晶层3的一侧；第二基板2包括依次堆叠的第二衬底21、第二透明电极22和第二配向层23，第二配向层23位于第二透明电极22的靠近染料液晶层3的一侧。

本发明实施例提供一种具有调光功能的液晶面板，当对第一透光电极12和第二透明电极22不施加电压时，在第一透光电极12和第二透明电极22之间不产生电场，则染料液晶层3中液晶分子31和二向色性染料分子32均匀分布，且不发生偏转，光线能够穿透液晶面板，液晶面板呈现亮态。当在第一透光电极12和第二透明电极22上分别施加电压之后，能够形成电场，从而控制液晶分子31和二向色性染料分子32进行偏转，二向色性染料分子32对光线进行吸收，液晶面板呈现暗态。本发明实施例中通过形成在第一基板上的第一支撑柱和形成在第二基板上的第二支撑柱相对接对液晶盒进行支持，能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，降低暗态透光率，提升具有调光功能的液晶面板的对比度。

本发明实施例提供的液晶面板能够应用在建筑、交通等领域，应用智能车窗、智能橱窗等实现智能调光功能。根据用户需求，控制液晶面板在暗态和亮态之间进行切换，也即实现液晶面板在透光和不透光之间进行切换。

进一步的，如图1所示的，在垂直于液晶面板方向e上，第一基板1和第二基板2之间的间隔距离为H，其中，15μm≤H≤50μm。在相关技术中，由于支撑柱制作工艺的限制，在基板上制作形成的支撑柱的高度基本都小于15μm，而支撑柱的高度越高，制作工艺难度越大。而本发明实施例中通过在相对设置的两个基板上分别制作第一支撑柱和第二支撑柱，通过第一支撑柱和第二支撑柱相对接共同对液晶盒厚进行支撑，能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下，实现液晶盒厚达到15μm～50μm，满足高盒厚的应用需求。

具体的，在垂直于液晶面板方向e上，第一支撑柱4的高度为h1，第二支撑柱5的高度为h2，其中，7.5μm≤h1≤25μm，且7.5μm≤h2≤25μm。在一种实施中，第一支撑柱4高度和第二支撑柱5的高度相等。在另一种实施例中，第一支撑柱4高度大于第二支撑柱5的高度。其中，当第一支撑柱的高度和第二支撑柱的高度均为现有工艺制程中能够制作的最大高度时，本发明能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下，将液晶面板的盒厚能够增大到相关技术中盒厚的两倍。

在一种实施例中，图2为本发明实施例提供的液晶面板另一种可选实施方式截面示意图。图3为图2中第一支撑柱和第二支撑柱接触方式示意图。

如图2所示，第一支撑柱4的远离第一基板1一侧的表面为第一表面M1，第二支撑柱5的远离第二基板2一侧的表面为第二表面M2；第一表面M1的面积大于第二表面M2的面积。如图3所示，仅以第一表面M1和第二表面M2均为圆形进行示意。第一表面M1的面积大于第二表面M2的面积。在液晶面板制作中，在第一基板上制作第一支撑柱，在第二基板上制作第二支撑柱，然后将第一基板和第二基板对位贴合，第一支撑柱和第二支撑柱相对接对液晶盒进行支撑。能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，降低暗态透光率，提升具有调光功能的液晶面板的对比度。同时通过设置第一表面的面积大于第二表面的面积，能够降低第一基板和第二基板对位贴合的精度要求，降低工艺难度。

具体的，如图2所示的方向a，在第一基板1和第二基板2对位贴合时，在方向a上第一表面M1的长度与第二表面M2的长度之差为△，其中，6μm≤△≤10μm。从而降低对位贴合时在方向a上对贴合精度的要求，保证贴合良率。

在另一种实施例中，第一表面M1的面积和第二表面M2的面积相等，则第一支撑柱4和第二支撑柱5的相对接的状态可以参考上述图1中的示意。

进一步的，图4为本发明实施例提供的液晶面板另一种可选实施方式截面示意图。如图4所示，第一表面M1的面积大于第二表面M2的面积；第一表面M1具有第一凹槽41，第二表面M2在第一凹槽41内与第一表面M1相接触。该实施方式中首先通过形成在第一基板上的第一支撑柱和形成在第二基板上的第二支撑柱相对接对液晶盒进行支持，能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，降低暗态透光率，提升具有调光功能的液晶面板的对比度。其次设置第二表面在第一凹槽内与第一表面相接触，也即第二支撑柱远离第二基板的一端卡合在第一支撑柱的第一凹槽内，从而起到限位的作用，减小第一支撑柱和第二支撑柱相对滑动的范围，保证液晶面板结构稳定性。

在另一种实施例中，图5为本发明实施例提供的液晶面板中第一支撑柱和第二支撑柱的一种接触方式示意图。第一支撑柱的远离第一基板一侧的表面为第一表面，第二支撑柱的远离第二基板一侧的表面为第二表面。如图5所示，第一表面M1在第一方向x上的最大长度l₁大于其在第二方向上y的最大长度l₂，第一方向x与第二方向y交叉，且第一方向x和第二方向y均与液晶面板所在平面平行；第二表面M2在第一方向x上的最大长度l₃小于其在第二方向y上的最大长度l₄；且，第一表面M1在第一方向x上的最大长度l₁大于第二表面M2在第一方向x上的最大长度l₃，第二表面M2在第二方向y上的最大长度l₄大于第一表面M1在第二方向y上的最大长度l₂。

该实施方式中，首先通过形成在第一基板上的第一支撑柱和形成在第二基板上的第二支撑柱相对接对液晶盒进行支持，能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，降低暗态透光率，提升具有调光功能的液晶面板的对比度。同时设置第一支撑柱的第一表面以及第二支撑柱的第二表面的图形均类似于椭圆形或者长宽不等的矩形。其中，第一表面在第一方向上的最大长度大于其在第二方向上的最大长度，第二表面在第二方向上的最大长度大于其在第一方向上的最大长度，从而在第一基板和第二基板进行对位时，能够保证第一表面和第二表面具有足够大的有效接触面积，降低对对位精度的要求。

图5实施例中示意第一表面的图形和第二表面的图形不同，在一种实施例中，图6为本发明实施例提供的液晶面板中第一支撑柱和第二支撑柱的另一种接触方式示意图。如图6中(a)和(b)所示的，第一表面M1和第二表面M2的图形大致相同。

继续参考图5所示的，第一表面M1具有第一几何中心O1，第二表面M2具有第二几何中心O2，在垂直于液晶面板方向上，第一几何中心O1与第二表面M2交叠，第二几何中心O2与第一表面M1交叠。该实施方式能够保证第一表面的中心区域和第二表面的中心区域相对接，即使第一支撑柱和第二支撑柱之间相对滑动，也能够保证第一表面和第二表面具有足够大的有效接触面积，进而保证液晶面板结构稳定性。

在一种实施例中，图7为本发明实施例提供的液晶面板的另一种可选实施方式截面示意图。图8为图7实施例中第一支撑柱和第二支撑柱的接触方式示意图。同时参考图7和图8中的示意，第一表面M1具有第一几何中心O1；第一表面M1具有第一凸起部T1和第二凸起部T2，在第一方向x上，第一凸起部T1和第二凸起部T2分别位于第一几何O1中心的两侧；第二表面M2在第一凸起部T1和第二凸起部T2之间与第一表面M1相接触。

该实施方式中，通过形成在第一基板上的第一支撑柱和形成在第二基板上的第二支撑柱相对接对液晶盒进行支持，能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，降低暗态透光率，提升具有调光功能的液晶面板的对比度。同时第一凸起部和第二凸起部能够在第一方向上对第二支撑柱起到限位的作用，减小第一支撑柱和第二支撑柱在第一方向上相对滑动的范围，保证液晶面板结构稳定性。

进一步的，图9为本发明实施例提供的液晶面板中第一支撑柱和第二支撑柱的另一种接触方式示意图。如图9所示，第二表面M2具有第二几何中心O2；第二表面M2具有第三凸起部T3和第四凸起部T4，在第二方向y上，第三凸起部T3和第四凸起部T4分别位于第二几何中心O2的两侧；第一表面M1在第三凸起部T3和第四凸起部T4之间与第二表面M2相接触。该实施方式中，进一步在第二表面设置第三凸起部和第四凸起部，第三凸起部和第四凸起部能够在第二方向上对第一支撑柱起到限位的作用，减小第一支撑柱和第二支撑柱在第二方向上相对滑动的范围，进一步保证液晶面板结构稳定性。

在另一种实施例中，图10为本发明实施例提供的液晶面板的另一种可选实施方式截面示意图。如图10所示，第一支撑柱4的远离第一基板1一侧的表面为第一表面M1，第二支撑柱4的远离第二基板2一侧的表面为第二表面M2；其中，第一表面M1和第二表面M2均具有表面微结构W。该实施方式通过形成在第一基板上的第一支撑柱和形成在第二基板上的第二支撑柱相对接对液晶盒进行支持，能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，降低暗态透光率，提升具有调光功能的液晶面板的对比度。同时通过设置表面微结构，能够增大第一表面和第二表面的表面粗糙度，从而增大第一表面和第二表面之间的接触摩擦力，减小第一支撑柱和第二支撑柱之间相对滑动的范围，保证液晶面板结构稳定性。

在另一种实施例中，第一表面和第二表面中仅有一者具有表面微结构，通过增大第一表面和第二表面中一者的表面粗糙度来增大第一表面和第二小米之间的接触摩擦力，从而减小第一支撑柱和第二支撑柱之间相对滑动的范围，保证液晶面板结构稳定性。在此不再附图示意。

具体的，在一种实施例中，第一支撑柱和第二支撑柱中至少一者的制作材料包括有机材料和硅微球。其中，制作支撑柱的有机材料包括甲基丙烯酸酯共聚物、环氧树脂等透光率较高的有机材料。在支撑柱的制作材料中掺杂硅微球，能够在采用刻蚀工艺制作的支撑柱的表面形成凸起或凹陷，以增大支撑柱的表面粗糙度。当第一支撑柱的制作材料包括有机材料和硅微球时，能够增大第一表面的粗糙度。当第二支撑柱的制作材料包括有机材料和硅微球时，能够增大第二表面的粗糙度。通过在支撑柱的制作材料中掺杂硅微球的方式，来增大第一支撑柱和第二支撑柱接触界面的摩擦力，不需要对增加额外的工艺制程，工艺相对简单。

本发明实施例还提供一种双层液晶面板，图11为本发明实施例提供的双层液晶面板的一种截面示意图。如图11所示，双层液晶面板包括两个层叠设置的上述任意实施例提供的液晶面板100，其中，两个液晶面板100中染料液晶层的取向方向相互正交。取向方向相互正交，也就是说，两个液晶面板100中液晶分子的取向方向相互正交，且两个液晶面板100中二向色性染料分子的取向方向相互正交。

具体的，在不对液晶面板中透明电极施加电压时，两个液晶面板中的液晶分子均垂直取向，诱导二向色性染料分子竖直排列，二向色性染料分子基本不吸光，光线能够穿透双层液晶面板，双层液晶面板呈亮态；在对液晶面板中透明电极施加电压时，液晶分子在电场作用下水平排列，诱导二向色性染料分子水平排列，二向色性染料分子起到吸光作用，同时由于两个液晶面板中液晶取向相互正交，二向色性染料分子排列也相互正交，则射入双层液晶面板的光线大部分被二向色性染料分子吸收，双层液晶面板呈现暗态。本申请实施例中液晶面板能够在不增加支撑柱工艺难度的情况下明显增大液晶盒的盒厚，能够降低暗态透光率，应用在双层液晶面板能够进一步降低暗态透光率，提升对比度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种液晶面板，其特征在于，所述液晶面板包括：

相互对置的第一基板和第二基板；

染料液晶层，位于所述第一基板和所述第二基板之间，所述染料液晶层包括液晶分子和分散在所述液晶分子之间的二向色性染料分子；

第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱和所述第二支撑柱均位于所述第一基板和所述第二基板之间，所述第一支撑柱形成在所述第一基板之上，所述第二支撑柱形成在所述第二基板之上，且所述第一支撑柱和所述第二支撑柱相对接；

其中，在垂直于所述液晶面板方向上，所述第一基板和所述第二基板之间的间隔距离为所述第一支撑柱在垂直于所述液晶面板方向上的高度和所述第二支撑柱在垂直于所述液晶面板方向上的高度之和；

所述第一支撑柱的远离所述第一基板一侧的表面为第一表面，所述第二支撑柱的远离所述第二基板一侧的表面为第二表面；

所述第一表面在第一方向上的最大长度大于其在第二方向上的最大长度，所述第一方向与所述第二方向交叉，且所述第一方向和所述第二方向均与所述液晶面板所在平面平行；

所述第二表面在所述第一方向上的最大长度小于其在所述第二方向上的最大长度；

且，所述第一表面在所述第一方向上的最大长度大于所述第二表面在所述第一方向上的最大长度，所述第二表面在所述第二方向上的最大长度大于所述第一表面在所述第二方向上的最大长度；

在垂直于所述液晶面板方向上，所述第一支撑柱的高度为h1，所述第二支撑柱的高度为h2，其中，7.5μm≤h1≤25μm，且7.5μm≤h2≤25μm；

所述第一支撑柱的高度和所述第二支撑柱的高度相等。

2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，

在垂直于所述液晶面板方向上，所述第一基板和所述第二基板之间的间隔距离为H，其中，15μm≤H≤50μm。

3.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，

所述第一表面具有第一几何中心，所述第二表面具有第二几何中心，

在垂直于所述液晶面板方向上，所述第一几何中心与所述第二表面交叠，所述第二几何中心与所述第一表面交叠。

4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，

所述第一表面具有第一几何中心；

所述第一表面具有第一凸起部和第二凸起部，在所述第一方向上，所述第一凸起部和所述第二凸起部分别位于所述第一几何中心的两侧；

所述第二表面在所述第一凸起部和所述第二凸起部之间与所述第一表面相接触。

5.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，

所述第二表面具有第二几何中心；

所述第二表面具有第三凸起部和第四凸起部，在所述第二方向上，所述第三凸起部和所述第四凸起部分别位于所述第二几何中心的两侧；

所述第一表面在所述第三凸起部和所述第四凸起部之间与所述第二表面相接触。

6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，

所述第一表面和所述第二表面中至少一者具有表面微结构。

7.根据权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，

所述第一支撑柱和所述第二支撑柱中至少一者的制作材料包括有机材料和硅微球。

8.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，

所述第一基板包括依次堆叠的第一衬底、第一透明电极和第一配向层，所述第一配向层位于所述第一透明电极的靠近所述染料液晶层的一侧；

所述第二基板包括依次堆叠的第二衬底、第二透明电极和第二配向层，所述第二配向层位于所述第二透明电极的靠近所述染料液晶层的一侧。

9.一种双层液晶面板，其特征在于，包括两个层叠设置的如权利要求1至8任一项所述的液晶面板，其中，两个所述液晶面板中染料液晶层的取向方向相互正交。