CN102830549A - 一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置，涉及液晶显示领域，可在液晶显示面板中使用近晶相液晶混合物，以实现显示图像的目的。该液晶显示面板包括对盒成形的第一基板和第二基板，以及设置在两基板间的液晶层；所述第一基板上形成有像素电极和公共电极，还形成有第一取向层；所述第二基板上形成有第二取向层；所述第一取向层和所述第二取向层均为垂直取向；其中，所述液晶层包括近晶相液晶混合物，所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子为氟基衍生物。用于使用近晶相液晶的显示器的制造。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置。
背景技术
目前的液晶显示面板主要由彩膜基板、阵列基板以及填充在彩膜基板和阵列基板之间的液晶层组成。其工作原理主要是利用电场来控制液晶分子的排列状态，进而控制背光源产生的光线通过液晶从而显现所需要的显示图像。
其中，向列相液晶具有类似于普通液体的流动性，分子不能排列成层，能上下、左右、前后滑动，当外加电场时，其响应速度快，因此，在液晶显示面板的中大多使用向列相液晶。
近晶相液晶是液晶中的一种形态，近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子侧面之间的作用力大于分子末端之间的作用力，分子成层排列，层内分子长轴互相平行，其方向可以垂直于层面或与层面成倾斜排列。近晶相液晶受到电场作用时，由于分子间作用力较大，响应速度较慢，且近晶相液晶由于分子排列方式及较高的相转变温度，因此，在液晶显示领域中应用较少。
发明内容
本发明的实施例提供一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置，可在液晶显示面板中使用近晶相液晶混合物，以实现显示图像的目的。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供了一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括：对盒成形的第一基板和第二基板，以及设置在两基板间的液晶层；所述第一基板上形成有像素电极和公共电极，还形成有第一取向层；所述第二基板上形成有第二取向层；
所述第一取向层和所述第二取向层均为垂直取向；其中，所述液晶层包括近晶相液晶混合物，所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子为氟基衍生物。
可选的，所述近晶相液晶混合物包括至少十种近晶相液晶。
优选的，所述近晶相液晶混合物中所包括的至少十种近晶相液晶所占的比例相同。
进一步地，所述近晶相液晶分子的至少一端基为氟基，中间刚性链由联苯基团组成，或由联苯基团、环己烷、苯环中的至少两种组成，所述近晶相液晶分子的另一端基为烷烃柔性链。
更进一步地，一种所述近晶相液晶分子的结构式为以下任一种：
其中，n为3、4、5、6或7。
可选的，所述公共电极与所述像素电极为同层设置或不同层设置。
另一方面，提供了一种液晶显示面板的制作方法，该方法包括：
在第一基板上形成垂直取向的第一取向层，并在第二基板上形成垂直取向的第二取向层；其中，所述第一基板上还形成有像素电极和公共电极；
利用对盒工艺，将所述第二基板和所述第一基板对盒，并在两基板间设置近晶相液晶混合物，形成液晶层。
可选的，所述方法还包括：按一定比例将至少十种近晶相液晶混合并搅拌，形成所述近晶相液晶混合物。
进一步地，所述近晶相液晶分子的至少一端基为氟基，中间刚性链由联苯基团组成，或由联苯基团、环己烷、苯环中的至少两种组成，所述近晶相液晶分子的另一端基为烷烃柔性链。
再一方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括：上述的液晶显示面板。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置，所述第一基板和第二基板的取向层的取向方式均为垂直取向，使得经取向层诱导的液晶层中的所述近晶相液晶混合物中所包括的至少十种近晶相液晶分子垂直于基板排列；并在液晶显示面板的第一基板上形成有像素电极和公共电极，这样在通电时，就可以产生横向电场或多维电场，使得所述近晶相液晶分子沿电场方向发生旋转，以实现显示图像的目的。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液晶显示面板在通电后近晶相液晶分子受电场作用的示意图；
图3为本发明实施例提供的液晶显示面板的制作方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的第一取向层的垂直取向型液晶取向剂的分子在微观上在第一基板上的分子形态；
图5为本发明实施例提供的近晶相液晶混合物在偏光显微镜下的观测示意图；
图6为本发明实施例提供的液晶显示面板进行电压-光透过率测试后的测试图。
附图标记：10-第一基板，20-第二基板，30-液晶层；101-像素电极，102-公共电极，103-第一取向层；201-第二取向层；1-垂直取向型液晶取向剂。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板，如图1所示，该液晶显示面板包括：对盒成型的第一基板10和第二基板20，以及设置在两基板之间的液晶层30；所述第一基板10上形成有像素电极101和公共电极102，还形成有第一取向层103；所述第二基板20上形成有第二取向层201。
所述第一取向层103和第二取向层201均为垂直取向。其中，所述液晶层30包括近晶相液晶混合物，所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子为氟基衍生物。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板，该显示面板的第一基板和第二基板的取向层的取向方式均为垂直取向，使得经取向层诱导的液晶层中的所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子垂直于基板排列，且该近晶相液晶混合物可在正常温度范围内呈液晶态；并在液晶显示面板的第一基板上形成有像素电极和公共电极，这样在通电时，就可以产生横向电场或多维电场，使得所述近晶相液晶分子沿电场方向发生旋转，以实现显示图像的目的
本实施例的附图是以一种ADS(又称AD-SDS，Advanced-SuperDimensional Switching，高级超维场开关)型液晶显示器中的电极结构绘示的。
具体的，为使所述第一基板10上的像素电极和公共电极之间产生多维电场，参照图1所示，所述像素电极101和公共电极102为不同层设置，且位于上层的公共电极102做成包含多个电连接的条形电极，此时，公共电极102含有狭缝的结构或梳状结构，位于下层的像素电极101做成平板型为例；但本发明实施例并不限于此，位于下层的像素电极101还可以为包含多个电连接的条形电极。此外，位于上层的也可为像素电极，并为包含多个电连接的条形电极，位于下层的也可为公共电极，并做成平板型或做成包含多个电连接的条形电极的结构。需要说明的是，所有附图中仅绘示出与本发明有关的部分，对于其他部分没有标识。
此外，为使所述第一基板10上的像素电极和公共电极之间产生横向电场；具体的，像素电极和公共电极为同层设置，且均包含多个电连接的条形电极；其中，像素电极的条形电极和公共电极的条形电极间隔设置。
ADS技术通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的横向电场或位于不同平面的狭缝电极层与板状电极层(或狭缝电极层)间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。
在本发明所有实施例中，同层设置是针对至少两种图案而言的；至少两种图案同层设置是指：将同一薄膜通过构图工艺形成至少两种图案。例如，上述同层设置的像素电极和公共电极是指：由同一透明导电薄膜通过构图工艺形成的像素电极和公共电极。其中，像素电极是指通过开关单元(例如，可以是薄膜晶体管)与数据线连接的电极，公共电极是指和公共电极线连接的电极。
在本发明所有实施例中，不同层设置也是针对至少两种图案而言的，至少两种图案不同层设置是指，分别将至少两层薄膜通过构图工艺形成至少两种图案。对于两种图案不同层设置是指，通过构图工艺，由两层薄膜各形成一种图案。例如，上述不同层设置的上层电极和下层电极是指：由第一层透明导电薄膜通过构图工艺形成下层电极，由第二层透明导电薄膜通过构图工艺形成上层电极。
在本发明所有实施例中，上层、下层是按照制作工艺中的先后顺序而定义的，其中下层是指在先制作完成的层，上层是指在后制作完成的层。需要说明的是，上层电极和下层电极中哪个作为公共电极、哪个作为像素电极，与其连接关系有关。若上层(下层)电极和数据线通过开关单元和数据线相连，则上层(下层)电极作为像素电极，若上层(下层)电极和公共电极线连接，则上层(下层)电极作为公共电极。图1-图2中是以上层电极作为公共电极102，下层电极作为像素电极101为例。
为了保证近晶相液晶混合物在一定温度范围内，例如：-20℃～90℃呈液晶态，可选的，所述液晶层30中的所述近晶相液晶混合物包括至少十种近晶相液晶。其中，至少十种近晶相液晶所占的比例可以相同也可以不同，但在本发明实施例中，优选的，所述液晶层30中的所述近晶相液晶混合物中所包括的至少十种近晶相液晶所占的比例相同。
进一步地，所述近晶相液晶分子的至少一端基为氟基，中间刚性链由联苯基团组成，或由联苯基团、环己烷、苯环中的至少两种组成，所述近晶相液晶分子的另一端基为烷烃柔性链。
进一步可选的，一种所述近晶相液晶分子的结构式为以下十二种中的任一种，该十二种近晶相液晶分子的结构式为：
示例的，n可以取值为4，此时，该十二种近晶相液晶分子的结构式为：
由于近晶相液晶分子成层排列，层内分子长轴互相平行，其方向可以垂直于层面或与层面成倾斜排列，因此，上述的液晶显示面板在未通电前，参照图1所示，通过第一基板10和第二基板20上分别形成的第一取向层和第二取向层的诱导，使得液晶层30中的所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子长轴垂直于基板排列。
在通电后，如图2所示，由于像素电极101和公共电极102产生的多维电场(还可以是横向电场)，在电场的作用下，靠近第一基板10的液晶层30中的所述近晶相液晶混合物中的所述近晶相液晶分子会沿着电场方法发生旋转，其长轴倾斜排列，根据像素电极101和公共电极102压差的不同，使得所述近晶相液晶分子发生旋转的角度不同，进而控制透过该液晶显示面板的每一像素的光量的多少，以达到显示图像的目的。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板的制作方法，如图3所示，包括如下步骤。
S101、在第一基板上形成垂直取向的第一取向层，并在第二基板上形成垂直取向的第二取向层；其中，所述第一基板上还形成有像素电极和公共电极。
示例的，以在第一基板上制作第一取向层为例，将垂直取向型液晶取向剂，例如硅氧烷衍生物，旋涂在形成有多个膜层的第一基板上，通过光照，在第一基板的最上方的膜层上形成具有图1或图2所示形态的第一取向层103。需要说明的是，对于图1或图2的所述第一取向层为宏观上看上去的示意图；在微观上，可参考图4所示的所述垂直取向型液晶取向剂1的分子形态，正是由于图4中的垂直取向型液晶取向剂的分子形态，才使得所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子长轴垂直于第一基板排列。
需要说明的是，图4中的所述垂直取向型液晶取向剂1的分子形态在本发明实施例中仅为了能够形象的说明其垂直取向而画的较为夸张。
其中，在制作像素电极时，可以利用化学汽相沉积法在整个基板上沉积一层导电薄膜层，之后通过构图工艺得到像素电极图形，常用的导电薄膜可以为ITO(Indium Tin Oxides，铟锡氧化物)或IZO(Indium Zinc Oxide，铟锌氧化物)，厚度在
至
之间。同理，公共电极的制作方法与此类似。
S102、利用对盒工艺，将所述第二基板和所述第一基板对盒，并在两基板间设置近晶相液晶混合物，形成液晶层。
可选的，按一定比例将至少十种近晶相液晶混合并搅拌，形成所述近晶相液晶混合物。
进一步地，所述近晶相液晶分子的至少一端基为氟基，中间刚性链由联苯基团组成，或由联苯基团、环己烷、苯环中的至少两种组成，所述近晶相液晶分子的另一端基为烷烃柔性链。
可选的，所述近晶相液晶混合物中包括以下十二种种近晶相液晶分子中的至少十种，所述十二种近晶相液晶分子的结构式为：
其中，n为3、4、5、6或7。
优选的，n取值为4。
其中，所述近晶相液晶混合物的制作方法可以为：将所述至少十种近晶相液晶按一定比例进行混合并搅拌，优选的为按相同比例进行混合并搅拌，将搅拌后的所述近晶相液晶混合物放置在脱泡机中进行脱泡处理，脱泡时间1～5小时，待脱泡处理完毕后静置。
经测试发现，按此方法制作的所述近晶相液晶混合物度范围为-20℃～90℃时呈液晶态。如图5所示，在偏光显微镜下对该近晶相液晶混合物在温度范围为-20℃～90℃时进行观测，发现其织构为焦锥织构，在给含有所述近晶相液晶混合物的液晶显示面板通电后，该近晶相液晶混合物的织构仍呈现焦锥织构。
将按上述方法制作的液晶显示面板进行电压-光透过率测试，如图6所示，由于第一基板的公共电极电压恒定，因此向像素电极施加不同的电压，会有不同的光透过率，例如从该图可以看出当第一基板的像素电极和公共电极的压差在7.5V时，光透过率在3.5％附近；这样使得本发明实施例提供的液晶显示面板能够实现显示的功能。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板的制作方法，所述第一基板和第二基板的取向层的取向方式均为垂直取向，使得经取向层诱导的液晶层中的所述近晶相液晶混合物中所包括的至少十种近晶相液晶分子垂直于基板排列，且该近晶相液晶混合物可在-20℃～90℃范围内呈液晶态；并在液晶显示面板的第一基板上形成有像素电极和公共电极，这样在通电时，就可以产生横向电场或多维电场，使得所述近晶相液晶分子沿电场方向发生旋转，并根据像素电极和公共电极压差的不同，使得所述近晶相液晶分子发生旋转的角度不同，进而控制透过液晶显示面板的每一像素的光亮的多少，以实现显示图像的目的。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括：上述任一种的液晶显示面板，进一步的还可以包括设置在所述液晶显示面板的第一基板外侧的背光源。
所述显示装置具体可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或者部件。
本发明实施例提供了一种显示装置，所述第一基板和第二基板的取向层的取向方式均为垂直取向，使得经取向层诱导的液晶层中的所述近晶相液晶混合物中所包括的至少十种近晶相液晶分子垂直于基板排列；并在液晶显示面板的第一基板上形成有像素电极和公共电极，这样在通电时，就可以产生横向电场或多维电场，使得所述近晶相液晶分子沿电场方向发生旋转，并根据像素电极和公共电极压差的不同，使得所述近晶相液晶分子发生旋转的角度不同，进而控制透过液晶显示面板的每一像素的光亮的多少，以达到显示图像的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种液晶显示面板，包括：对盒成形的第一基板和第二基板，以及设置在两基板间的液晶层；所述第一基板上形成有像素电极和公共电极，还形成有第一取向层；所述第二基板上形成有第二取向层；其特征在于，所述第一取向层和所述第二取向层均为垂直取向；其中，所述液晶层包括近晶相液晶混合物，所述近晶相液晶混合物中的近晶相液晶分子为氟基衍生物。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述近晶相液晶混合物包括至少十种近晶相液晶。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述近晶相液晶混合物中所包括的至少十种近晶相液晶所占的比例相同。
4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶显示面板，其特征在于，所述近晶相液晶分子的至少一端基为氟基，中间刚性链由联苯基团组成，或由联苯基团、环己烷、苯环中的至少两种组成，所述近晶相液晶分子的另一端基为烷烃柔性链。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，一种所述近晶相液晶分子的结构式为以下任一种：
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述公共电极与所述像素电极为同层设置或不同层设置。
7.一种液晶显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板上形成垂直取向的第一取向层，并在第二基板上形成垂直取向的第二取向层；其中，所述第一基板上还形成有像素电极和公共电极；
利用对盒工艺，将所述第二基板和所述第一基板对盒，并在两基板间设置近晶相液晶混合物，形成液晶层。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
按一定比例将至少十种近晶相液晶混合并搅拌，形成所述近晶相液晶混合物。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，
所述近晶相液晶分子的至少一端基为氟基，中间刚性链由联苯基团组成，或由联苯基团、环己烷、苯环中的至少两种组成，所述近晶相液晶分子的另一端基为烷烃柔性链。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求1至6任一项所述的液晶显示面板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20121219 |