CN115469485A - 曲面显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种曲面显示面板及其制备方法、显示装置，曲面显示面板包括第一基板、第二基板、液晶层、第一配向层和第二配向层，所述第一基板与所述第二基板相对设置。所述第一配向层设于所述第一基板朝向所述第二基板的表面，所述第二配向层设于所述第二基板朝向所述第一基板的表面，所述液晶层位于所述第一配向层和所述第二配向层之间；所述第一配向层包括多孔结构层和配向材料，所述多孔结构层设有多个填充孔，所述多孔结构层连接于所述第一基板朝向所述第二基板的表面，且多个填充孔垂直于所述第一基板的表面，所述配向材料填充于多个所述填充孔。本申请提供的技术方案能够减少曲面显示面板的显示影像中的暗团现象，提升显示效果。
Description
技术领域
本申请涉及液晶领域，尤其涉及一种曲面显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
随着电子设备的更新迭代，用户对电子设备的要求也越来越高。曲面屏是一种适应人体工学的屏幕，曲面屏技术可以增加用户的可视范围，提升用户的使用感受。然而，液晶显示曲面屏中，由于上下基板弯曲造成位移偏差，在使用过程中会出现黑团等现像影响显示效果。
发明内容
本申请的实施例提供一种曲面显示面板及其制备方法、显示装置，能够减少曲面显示面板的显示影像中的暗团现象，提升显示效果。
第一方面，本申请提供一种曲面显示面板，包括第一基板、第二基板、液晶层和第一配向层，所述第一基板与所述第二基板间隔且相对设置，所述液晶层和所述第一配向层均位于所述第一基板和所述第二基板之间；
所述第一配向层设于所述第一基板朝向所述液晶层的表面，所述第一配向层包括多孔结构层和配向材料，所述多孔结构层设有多个间隔设置的填充孔，每一所述填充孔的开口位于所述多孔结构层背离所述第一基板的表面，每一所述填充孔均沿所述多孔结构层的厚度方向延伸，所述配向材料填充于多个所述填充孔；
所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶分子的预倾角为90°。
可以理解的是，曲面显示面板在使用中，可能由于靠近第一基板的液晶分子和靠近第二基板的液晶分子之间配位不良，导致显示画面出现黑影或者暗团。本申请将第一配向层中每个填充孔内的配向材料均垂直于第一基板表面设置，在液晶层两侧施加电压时，靠近第一配向层的液晶分子的预倾角会由于配向材料的作用而保持90°。从而使透过靠近第二配向层的液晶分子的光线总可以穿过靠近第一基板的液晶分子。进而解决了现有技术中曲面显示面板由于光线无法透过液晶层而出现黑团的问题。
一种可能的实施方式中，所述多孔结构层的材料包括介孔材料，所述配向材料包括类金刚石膜（DLC）、碳化硅（SiC）、氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiN）、玻璃、氧化铝（Al2O3）、二氧化铈（CeO2）、锌离子掺杂的氧化钛（ZnTiO2）、聚酰亚胺(PI)、和/或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)中的一种或多种。
一种可能的实施方式中，所述填充孔的直径小于或者等于100nm。
一种可能的实施方式中，两个所述填充孔之间的距离小于100nm。
一种可能的实施方式中，所述液晶层中靠近所述第二基板的液晶分子的预倾角在86°-88.5°之间。
一种可能的实施方式中，所述曲面显示面板还包括第二配向层，所述第二配向层设于所述第二基板朝向所述液晶层的表面。
一种可能的实施方式中，所述曲面显示面板的曲率可以在R600-R1800之间。
第二方面，本申请提供一种显示装置，所述显示装置包括壳体和如上所述的曲面显示面板，所述曲面显示面板连接于所述壳体。
第三方面，本申请提供一种曲面显示面板的制备方法，所述制备方法包括：
提供第一基板、第二基板和液晶层；
在所述第一基板表面形成多孔结构层，所述多孔结构层设有多个间隔设置的填充孔，每一所述填充孔的开口位于所述多孔结构层背离所述第一基板的表面，每一所述填充孔均沿所述多孔结构层的厚度方向延伸；
将配向材料填充于所述多孔结构层的填充孔，以形成第一配向层；及
将设有所述第一配向层的所述第一基板、所述液晶层和所述第二基板组装成所述曲面显示面板。
一种可能的实施方式中，所述在所述第一基板表面形成多孔结构层包括：
在所述第一基板表面形成自组装模板和所述多孔结构层的材料和混合物；及
去除所述混合物中所述自组装模板，形成所述多孔结构层。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的液晶盒的剖面示意图；
图2是本申请实施例提供的第一配向层的剖面示意图；
图3是图2所示的第一配向层的多孔结构层的扫描电镜图；
图4是本申请实施例提供的一种曲面显示面板的制备方法的流程图；
图5是图4提供的制备方法中步骤S200的流程图；
图6是本申请实施例提供的另一种曲面显示面板的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了方便理解，首先对本申请的实施例所涉及的术语进行解释。
和/或：仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
多个：是指两个或多于两个。
连接：应做广义理解，例如，A与B连接，可以是A与B直接相连，也可以是A与B通过中间媒介间接相连。
下面将结合附图，对本申请的具体实施方式进行清楚地描述。
随着电子设备的更新迭代，用户对电子设备的要求也越来越高。曲面屏是一种适应人体工学的屏幕，曲面屏技术可以增加用户的可视范围，提升用户的使用感受。然而，液晶显示曲面屏中，由于上下基板弯曲造成位移偏差，在使用过程中会出现黑团等现象影响显示效果。
基于此，本申请的实施例提供一种曲面显示面板及其制备方法、显示装置。能够减少曲面显示装置的显示影像中的黑团现象，提升显示效果。
显示装置包括壳体和曲面显示面板，曲面显示面板与壳体连接组成显示装置。具体的，显示装置可以为手机(cellphone)、笔记本电脑（notebook computer）、平板电脑(tablet personal computer)、膝上型电脑(laptop computer)、个人数字助理(personaldigital assistant)、可穿戴式设备(wearable device)或车载设备（mobile device）等。本申请中，以显示装置为曲面电竞显示器为例，但应当理解，并不以此为限。示例性的，本申请的曲面显示面板的曲率可以在R600-R1800之间。具体而言，显示面板的曲率可以为R1000（曲率半径为1m）、R1500（曲率半径为1.5m）或R1800（曲率半径为1.8m）等。
曲面显示面板可以包括背光组件和液晶盒。背光组件向液晶盒提供背光。示例性的，背光组件可以采用发光二极管发出背光。发光二极管可以为有机发光二极管(organiclight-emitting diode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode，AMOLED)，迷你发光二极管(miniorganic lightemitting diode)，微型发光二极管(micro organic light-emittingdiode)，微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)，量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes，QLED)等。其中，背光组件可为直下式背光或者侧入式背光，本申请不对背光组件的种类进行具体限制。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的液晶盒100的剖面示意图。
液晶盒100可以包括第一基板110、第二基板120、液晶层130、第一配向层140、第二配向层150、第一导电层160、第二导电层170、遮光层180和薄膜晶体管层190。
需说明的是，图1的目的仅在于示意性的描述第一基板110、第二基板120、液晶层130、第一配向层140、第二配向层150、第一导电层160、第二导电层170、遮光层180和薄膜晶体管层190的连接关系，并非是对各个结构的连接位置、具体构造及数量做具体限定。而本申请实施例示意的结构并不构成对曲面显示面板的具体限定。在本申请另一些实施例中，曲面显示面板可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
第一基板110与第二基板120间隔且相对设置。液晶层130、第一配向层140和第二配向层150均位于第一基板110和第二基板120之间。第一配向层140设于第一基板110朝向液晶层130的表面，第二配向层150设于第二基板120朝向第一基板110的表面，液晶层130位于第一配向层140和第二配向层150之间。第一导电层160位于第一配向层140和第一基板110之间。遮光层180位于第一导电层160和第一基板110之间。第二导电层170可以位于第二配向层150与第二基板120之间。薄膜晶体管层190可以位于第二基板120和第二导电层170之间。
其中，第一配向层140和第二配向层150作用是引导液晶层130的液晶分子1301的排布。
请结合参阅图2和图3，图2是本申请实施例提供的第一配向层140的剖面示意图，图3是图2所示的第一配向层140的多孔结构层141的扫描电镜图。第一配向层140包括多孔结构层141和配向材料142，多孔结构层141连接于第一基板110朝向第二基板120的表面。多孔结构层141可以设有多个填充孔1411。多个填充孔1411可以互相间隔设置，多个填充孔1411垂直于第一基板110朝向第二基板120的表面。填充孔1411的开口位于多孔结构层141背离第一基板110的表面。也即为每个填充孔1411可以沿所述多孔结构层141的厚度方向延伸。配向材料142填充于多个填充孔1411。其中，填充孔1411的直径C可以小于或者等于100nm。相邻的两个填充孔1411之间的距离D可以小于100nm。具体而言，填充孔1411的直径C可以为65nm。示例性的，多孔结构层141可以为介孔二氧化硅。示例性的，配向材料142可以为类金刚石膜（diamond-like carbon films，DLC）、碳化硅（SiC）、氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiN）、玻璃、氧化铝（Al2O3）、二氧化铈（CeO2）、锌离子掺杂的氧化钛（ZnTiO2）、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、和/或聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate，PMMA)等中的一种或多种。其中，配向材料142优选使用聚酰亚胺(Polyimide，PI)。
需要说明的是，多孔结构层141中的孔结构在形成的过程中，多孔结构层141可能出现与第一基板110平行或者与第一基板110夹角呈锐角的孔结构。其中填充孔1411的数量至少为多孔结构层141中所有孔结构的一半。
第二配向层150可以是在第一导电层160表面用涂液和转轮印刷形成，第二配向层150可以具有多条平行的沟槽。第一液晶分子1311可依此沟槽的方向横躺于沟槽内，达到使液晶分子1301规则排布之目的。第二配向层150的材料可以包括类金刚石膜（diamond-likecarbon films，DLC）、碳化硅（SiC）、氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiN）、玻璃、氧化铝（Al2O3）、二氧化铈（CeO2）、锌离子掺杂的氧化钛（ZnTiO2）、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、和/或聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate，PMMA)等中的一种或多种。本申请不对第二配向层150的材料做具体限定。
请再参阅图1，液晶层130包括第一液晶层131和第二液晶层132。第一液晶层131设于第一配向层140远离第一基板110的表面，第二液晶层132设于第二配向层150远离第二基板120的表面，也即为第二液晶层132设于第二配向层150与第一液晶层131之间。第一液晶层131包括多个第一液晶分子1311，第一液晶分子1311的预倾角A为90°。第一液晶分子1311的预倾角A为第一液晶分子1311的长轴与第一配向层140远离第一基板110的表面之间的夹角。第二液晶层132包括多个第二液晶分子1321，第二液晶分子1321的预倾角B可以为86°-88.5°之间（包括端点值86°和88.5°）。第二液晶分子1321的预倾角B为第二液晶分子1321的长轴与第二配向层150远离第二基板120的表面之间的夹角。第一液晶分子1311的预倾角A和第二液晶分子1321的预倾角B的范围均大于0°且小于或者等于90°。
示例性的，第二液晶分子1321的预倾角B还可以大于88°，或者，第二液晶分子1321的预倾角B还可以小于87°，本申请可以不对第二液晶分子1321的预倾角B做具体限定。
可以理解的是，现有技术中的曲面显示面板在使用中，可能由于靠近第一基板的液晶分子和靠近第二基板的液晶分子之间配位不良，导致显示画面出现黑影或者暗团。
另外，在液晶层130相对两侧施加电压后，第一基板110和第二基板120之间可以形成电场。电场的变化可以使第一液晶分子1311和第二液晶分子1321的排列状态发生改变，进而引起液晶盒100光学特性的变化，以进行图像的显示。
本申请将第一配向层140中每个填充孔1411内的配向材料142均垂直于第一基板110表面设置，在液晶层130两侧施加电压时，第一液晶分子1311的预倾角A会由于配向材料142的作用而保持90°。从而使透过第二液晶分子1321的光线总可以穿过第一液晶分子1311。进而解决了现有技术中曲面显示面板由于光线无法透过液晶层130而出现黑团的问题。
示例性的，请再参阅图1，第一基板110和第二基板120之间还可以设有隔垫物1001。具体的，隔垫物1001可以设于第一配向层140与第二配向层150之间。隔垫物1001的厚度为液晶盒100的盒厚。示例性的，隔垫物1001还可以有多个，多个隔垫物1001分别间隔设于第一基板110与第二基板120之间，从而使第一基板110与第二基板120间隔一定距离。隔垫物1001的形状可以为球状或者柱状。隔垫物1001的材料可以为树脂或者玻璃等。本申请不对隔垫物1001的具体形状或者材料进行限制。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种曲面显示面板的制备方法流程图。本申请提供的曲面显示面板的制备方法用于调整液晶层130的液晶分子1301的预倾角。曲面显示面板的具体结构可以参照图1-图3以及上文描述，且如下的方法的描述中，关于曲面显示面板的结构的改进在不冲突的情况下，均可应用至上文的曲面显示面板的描述。方法包括：
S100：提供第一基板110、第二基板120和液晶层130。
S200：在第一基板110表面形成多孔结构层141，多孔结构层141设有多个间隔设置的填充孔1411，每一填充孔1411的开口位于多孔结构层141背离第一基板110的表面，每一填充孔1411均沿多孔结构层141的厚度方向延伸。
S300：将配向材料142填充于多孔结构层141的填充孔1411，以形成第一配向层140。
S400：将设有第一配向层140的第一基板110、液晶层130和第二基板120组装成所述曲面显示面板。
请参阅图5，图5是图4提供的制备方法中步骤S200的流程图。以下将对步骤S200进行进一步的描述。
S200：在第一基板110表面形成多孔结构层141。具体而言，S200还包括S210和S220。
S210：在第一基板110表面形成自组装模板和多孔结构层141的材料的混合物。
具体而言，将表面活性剂胶束通过自组装技术排列成六角矩阵状的自组装模板，将自组装模板和多孔结构层141的材料混合，形成有机/无机混杂的微结构材料，然后通过干燥和煅烧形成介孔材料。其中，表面活性剂可以为十六烷基三甲基溴化铵（cetyltrimethylammonium bromide，CTAB）、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（PEO-PPO-PEO，P123）或聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEG-PPG-PEG，F127:Poly)中的一种。
S220：去除混合物中自组装模板，形成多孔结构层141。
请参阅图6，图6是本申请实施例提供的另一种曲面显示面板的制备方法的流程图。本申请还提供另一种曲面显示面板的制备方法。与前述第一种制备方法相同的内容不再赘述，与第一种制备方法不同的是，曲面显示面板的制备方法除S100-S400外，至少还可以包括S500，详细描述如下。
S500：对液晶层130施加电压，使液晶层130靠近第一配向层140的液晶分子1301的预倾角保持90°。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种曲面显示面板，其特征在于，包括第一基板、第二基板、液晶层和第一配向层，所述第一基板与所述第二基板间隔且相对设置，所述液晶层和所述第一配向层均位于所述第一基板和所述第二基板之间；
所述第一配向层设于所述第一基板朝向所述液晶层的表面，所述第一配向层包括多孔结构层和配向材料，所述多孔结构层设有多个间隔设置的填充孔，每一所述填充孔的开口位于所述多孔结构层背离所述第一基板的表面，每一所述填充孔均沿所述多孔结构层的厚度方向延伸，所述配向材料填充于多个所述填充孔；
所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶分子的预倾角为90°。
2.根据权利要求1所述的曲面显示面板，其特征在于，所述多孔结构层的材料包括介孔材料，所述配向材料包括类金刚石膜（DLC）、碳化硅（SiC）、氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiN）、玻璃、氧化铝（Al2O3）、二氧化铈（CeO2）、锌离子掺杂的氧化钛（ZnTiO2）、聚酰亚胺(PI)、和/或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的曲面显示面板，其特征在于，所述填充孔的直径小于或者等于100nm。
4.根据权利要求1或2所述的曲面显示面板，其特征在于，两个所述填充孔之间的距离小于100nm。
5.根据权利要求1所述的曲面显示面板，其特征在于，所述液晶层中靠近所述第二基板的液晶分子的预倾角在86°-88.5°之间。
6.根据权利要求5所述的曲面显示面板，其特征在于，所述曲面显示面板还包括第二配向层，所述第二配向层设于所述第二基板朝向所述液晶层的表面。
7.根据权利要求1所述的曲面显示面板，其特征在于，所述曲面显示面板的曲率在R600-R1800之间。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括壳体和如权利要求1-7任一项所述的曲面显示面板，所述曲面显示面板连接于所述壳体。
9.一种曲面显示面板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供第一基板、第二基板和液晶层；
在所述第一基板表面形成多孔结构层，所述多孔结构层设有多个间隔设置的填充孔，每一所述填充孔的开口位于所述多孔结构层背离所述第一基板的表面，每一所述填充孔均沿所述多孔结构层的厚度方向延伸；
将配向材料填充于所述多孔结构层的填充孔，以形成第一配向层；及
将设有所述第一配向层的所述第一基板、所述液晶层和所述第二基板组装成所述曲面显示面板。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一基板表面形成多孔结构层包括：
在所述第一基板表面形成自组装模板和所述多孔结构层的材料和混合物；及
去除所述混合物中所述自组装模板，形成所述多孔结构层。
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