CN113687544A - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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占红明
邵喜斌
季林涛
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Abstract

本发明实施例提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置。显示面板包括相对设置的阵列基板和对向基板,以及设置在阵列基板和对向基板之间的液晶层,阵列基板或对向基板上设置有补偿层,补偿层的光轴方向与液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°;液晶层和补偿层的色散特性相反,补偿层用于使经过补偿层的光线的相位延迟与经过液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。本发明通过设置液晶层和补偿层的色散特性相反,随着光线波长增大,光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和的变化量较小,保证了补偿层的相位补偿效果,不仅有效改善了暗态漏光和发紫问题,而且有效改善了色偏问题。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及但不限于显示技术领域,具体涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点,近年来得到迅速发展。LCD的主体结构包括对盒(CELL)的薄膜晶体管阵列(Thin FilmTransistor,简称TFT)基板和彩膜(Color Filter,简称CF)基板,液晶(Liquid Crystal,简称LC)分子填充在阵列基板和彩膜基板之间,通过控制公共电极和像素电极来形成驱动液晶偏转的电场,实现灰阶显示。按照显示模式,LCD可以分为:扭曲向列(Twisted Nematic,简称TN)显示模式、垂直取向(Vertical Alignment,简称VA)显示模式、平面转换(In PlaneSwitching,简称IPS)显示模式和高级超维场转换(Advanced Super Dimension Switch,简称ADS)显示模式等。其中,ADS和IPS属于水平电场型显示装置,具有广视角、高开口率、高穿透率、高分辨率、响应速度快、低功耗、低色差等优点。
目前,水平电场型显示装置存在暗态漏光、色偏和发紫等问题,不仅影响了产品品质,而且影响ADS显示模式应用于曲面产品。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例所要解决的技术问题是,提供一种显示面板及其制备方法、显示装置,以解决现有结构存在暗态漏光、色偏和发紫等问题。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种显示面板,包括相对设置的阵列基板和对向基板,以及设置在所述阵列基板和对向基板之间的液晶层,所述阵列基板或对向基板上设置有补偿层,所述补偿层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°;所述液晶层和补偿层的色散特性相反,所述补偿层用于使经过所述补偿层的光线的相位延迟与经过所述液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。
可选地,所述补偿层设置在对向基板朝向阵列基板一侧,或者,所述补偿层设置在阵列基板朝向对向基板一侧。
可选地,所述液晶层具有正色散特性,所述补偿层具有负色散特性;或者,所述液晶层具有负色散特性,所述补偿层具有正色散特性。
可选地,所述具有正色散特性的补偿层包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板,所述具有负色散特性的补偿层包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板。
可选地,所述具有正色散特性的正性双曲折单轴板包括重量百分比为20%~45%的液晶,重量百分比为5%~35%的液晶性聚合单体,重量百分比为0.05~19.5%的聚合单体,以及重量百分比为0.05%~0.5%的引发剂;所述具有负色散特性的正性双曲折单轴板包括重量百分比为15%~41%的液晶,重量百分比为5%~31%的液晶性聚合单体,重量百分比为0.05~15.5%的聚合单体,重量百分比为0.05%~0.5%的引发剂,以及重量百分比为1.0%~12%的添加剂。
可选地,所述阵列基板包括阵列衬底、设置在所述阵列衬底朝向对向基板一侧的阵列结构层以及设置在所述阵列结构层朝向对向基板一侧的第一配向层;所述对向基板包括对向衬底、设置在所述对向衬底朝向阵列基板一侧的对向结构层以及设置在所述对向结构层朝向阵列基板一侧的第二配向层;所述第一配向层用于使所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶具有第一初始姿态,所述第二配向层用于使所述液晶层中靠近所述第二配向层的液晶具有第二初始姿态;所述第一初始姿态与第二初始姿态相对于所述液晶层的中心水平面镜像对称。
可选地,所述对向结构层包括设置在所述对向衬底朝向阵列基板一侧的彩膜层和设置在所述彩膜层朝向阵列基板一侧的补偿层;或者,所述对向结构层包括设置在所述对向衬底朝向阵列基板一侧的补偿层和设置在所述补偿层朝向阵列基板一侧的彩膜层。
可选地,所述对向基板还包括第三配向层,所述第三配向层设置在所述补偿层朝向对向衬底一侧,所述第三配向层用于使所述补偿层中的液晶具有与所述第二初始姿态相同的姿态。
本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述显示面板。
为了解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种显示面板的制备方法,包括:
分别制备阵列基板和对向基板,所述阵列基板或对向基板上形成有补偿层;
在所述阵列基板与对向基板之间形成液晶层;
所述补偿层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°,所述液晶层和补偿层的色散特性相反,所述补偿层用于使经过所述补偿层的光线的相位延迟与经过所述液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。
可选地,所述液晶层具有正色散特性,所述补偿层具有负色散特性;或者,所述液晶层具有负色散特性,所述补偿层具有正色散特性。
可选地,所述具有正色散特性的补偿层包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板,所述具有负色散特性的补偿层包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板。
可选地,
制备阵列基板,包括:在阵列衬底上形成阵列结构层,在所述阵列结构层上形成第一配向层;
制备对向基板,包括:在对向衬底上形成对向结构层,在所述对向结构层上形成补偿层,在所述补偿层上形成第二配向层;或者,在对向衬底上形成补偿层,在所述补偿层上形成对向结构层,在所述对向结构层上形成第二配向层;
所述第一配向层用于使所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶具有第一初始姿态,所述第二配向层用于使所述液晶层中靠近所述第二配向层的液晶具有第二初始姿态;所述第一配向层的摩擦方向与所述第二配向层的摩擦方向相同,使所述第一初始姿态与第二初始姿态相对于所述液晶层的中心水平面镜像对称。
可选地,形成补偿层包括:
在对向衬底或对向结构层上形成第三配向层,在所述第三配向层上形成补偿层;
所述第三配向层的摩擦方向与所述第二配向层的摩擦方向相同,使所述补偿层中的液晶具有与所述第二初始姿态相同的姿态。
本发明实施例提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置,通过设置液晶层和补偿层的色散特性相反,使得随着光线波长增大,光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和的变化量较小,保证了补偿层的相位补偿效果,使得较大波长范围内的光线均可以获得相位补偿。在显示面板受到非均匀外力造成透过光线偏振态发生变化时,补偿层的相位延迟能够与液晶层的相位延迟能够在较大波长范围内相互匹配,进而补偿光线经过液晶层的相位延迟,使得光线恢复到原先的偏振状态,在暗态时,光线不能从水平取向的显示面板中射出,不仅有效改善了暗态漏光和发紫问题,而且有效改善了色偏问题。
在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案,并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例,目的只是示意说明本公开内容。
图1为本发明实施例显示面板一种结构的示意图;
图2为本发明实施例一种显示面板结构改善漏光的示意图;
图3为本发明实施例一种显示面板结构改善色偏的示意图;
图4为本发明实施例显示面板另一种结构的示意图;
图5为图4中A液晶的第一初始姿态的示意图;
图6为图4中B液晶的第二初始姿态的示意图;
图7为本发明实施例显示面板另一种结构的示意图;
图8为本发明实施例形成阵列基板图案后的示意图;
图9为本发明实施例形成黑矩阵图案后的示意图;
图10为本发明实施例形成彩膜层图案后的示意图;
图11为本发明实施例形成第三配向层图案后的示意图;
图12为本发明实施例形成补偿层图案后的示意图;
图13为本发明实施例形成第二配向层图案后的示意图;
图14为本发明实施例对向基板翻转后的示意图;
图15为本发明实施例完成对盒后的示意图;
图16为本发明实施例显示面板改善漏光的示意图;
图17为本发明实施例显示面板改善色偏的示意图;
图18为本发明实施例显示面板另一种结构的示意图;
图19为本发明实施例显示面板又一种结构的示意图。
附图标记说明:
10—阵列衬底; 11—阵列结构层; 12—第一配向层;
20—对向衬底; 21—对向结构层; 22—第二配向层;
23—黑矩阵; 30—彩膜层; 40—补偿层;
41—第三配向层; 100—阵列基板; 200—对向基板;
300—液晶层。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此,本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图中,有时为了明确起见,夸大表示了各构成要素的大小、层的厚度或区域。因此,本公开的实施方式并不一定限定于该尺寸,附图中各部件的形状和大小不反映真实比例。此外,附图示意性地示出了理想的例子,本公开的实施方式不局限于附图所示的形状或数值。
本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置,而不是为了在数量方面上进行限定的。
在本说明书中,为了方便起见,使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系,仅是为了便于描述本说明书和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述各构成要素的方向适当地改变。因此,不局限于在说明书中说明的词句,根据情况可以适当地更换。
在本说明书中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,或可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或通过中间件间接相连,或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本说明书中,晶体管是指至少包括栅电极、漏电极以及源电极这三个端子的元件。晶体管在漏电极(漏电极端子、漏区域或漏电极)与源电极(源电极端子、源区域或源电极)之间具有沟道区域,并且电流能够流过漏电极、沟道区域以及源电极。在本说明书中,沟道区域是指电流主要流过的区域。
在本说明书中,可以是第一极为漏电极、第二极为源电极,或者可以是第一极为源电极、第二极为漏电极。在使用极性相反的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下,“源电极”及“漏电极”的功能有时互相调换。因此,在本说明书中,“源电极”和“漏电极”可以互相调换。
在本说明书中,“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受,就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线,而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有各种功能的元件等。
在本说明书中,“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态,因此,也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外,“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态,因此,也包括85°以上且95°以下的角度的状态。
在本说明书中,“膜”和“层”可以相互调换。例如,有时可以将“导电层”换成为“导电膜”。与此同样,有时可以将“绝缘膜”换成为“绝缘层”。
目前,在水平电场型显示面板发生弯曲或按压受力时,显示面板存在较严重的暗态漏光、发紫和色偏等问题。以ADS显示模式的LCD为例,显示面板包括阵列基板、对向基板以及位于阵列基板和对向基板之间的液晶层,液晶层中的液晶分子具有水平方向的初始光轴。为了保证正常显示,阵列基板和对向基板的外侧分别设置有光透过轴相互垂直的第一偏振片和第二偏振片。由于液晶不能发光,显示面板还设置有背光源,背光源发出的光线依次经由第一偏振片、阵列基板、液晶层、对向基板和第二偏振片射出。在不加电压的情况下,液晶对光线没有扭曲作用,经过第一偏振片和液晶后光线的偏振方向与第二偏振片的光透过轴方向垂直,则光线不能透过,从而显示暗画面,显示面板处于暗态。在加电压的情况下,液晶分子旋转从而扭曲光线,改变了光线的偏振方向,使得光线可以通过第二偏振片射出,从而显示亮画面,显示面板处于亮态。由于阵列基板和对向基板的衬底基板一般多采用玻璃形成,而玻璃对于光线具有双折射作用。在显示面板发生弯曲或按压受力时,玻璃从各向同性介质变为光学各向异性介质,根据受力情况不同,玻璃会产生非均匀的应力双折射,光线透过玻璃的偏振态发生变化。通常,阵列基板的衬底基板产生的偏振态与对向基板的衬底基板产生的偏振态的相位大小相等,方向相反,在没有液晶层的情况下,两个衬底基板产生的偏振态是可以抵消的,但是由于液晶层的存在,液晶放大了相位差,造成两个衬底基板产生的偏振态无法相互抵消,因而出现暗态(L0)漏光、发紫和色偏问题。
为了解决现有结构存在暗态漏光、发紫和色偏问题,本发明实施例提供了一种显示面板。本发明实施例显示面板包括相对设置的阵列基板和对向基板,以及设置在所述阵列基板和对向基板之间的液晶层,所述阵列基板或对向基板上设置有补偿层,所述补偿层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°;所述液晶层和补偿层的色散特性相反,所述补偿层用于使经过所述补偿层的光线的相位延迟与经过所述液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。
在示例性实施方式中,所述补偿层可以设置在对向基板朝向阵列基板一侧,或者,所述补偿层可以设置在阵列基板朝向对向基板一侧。
在示例性实施方式中,所述液晶层具有正色散特性,所述补偿层具有负色散特性。或者,所述液晶层具有负色散特性,所述补偿层具有正色散特性。
在示例性实施方式中,所述具有正色散特性的补偿层包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板(+A板),所述具有负色散特性的补偿层包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板。
所述阵列基板或对向基板上还设置有彩膜层。彩膜层可以包括周期性排列的红色(R)彩膜单元、绿色(G)彩膜单元和蓝色(B)彩膜单元,或者包括周期性排列的红色彩膜单元、绿色彩膜单元、蓝色彩膜单元和白色(W)彩膜单元。
在示例性实施方式中,显示面板为水平电场型显示面板,可以是ADS显示模式,或者是IPS显示模式。
在示例性实施方式中,经过补偿层的光线的相位延迟与经过液晶层的光线的相位延迟之和,可以并不严格按照入射光线的整数倍,可以存在一定的公差范围,例如该公差范围为±20%以内,均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例显示面板可以采用多种方式实现,下面通过具体实施例详细说明本发明实施例的技术方案。
图1为本发明实施例显示面板一种结构的示意图,示意了补偿层设置在对向基板一侧的结构。如图1所示,显示面板包括相对设置的阵列基板100和对向基板200,以及设置在阵列基板100和对向基板200之间的液晶层300。阵列基板100包括阵列衬底10和设置在阵列衬底10朝向对向基板200一侧表面上的阵列结构层11,对向基板200包括对向衬底20、设置在对向衬底20朝向阵列基板100一侧表面上的对向结构层21以及设置在对向结构层21朝向阵列基板100一侧表面上的补偿层40,补偿层40与液晶层300的色散特性相反,补偿层40用于对经过补偿层40的光线进行相位补偿,使得经过补偿层40的光线的相位延迟与经过液晶层300的光线的相位延迟之和为入射光线波长的整数倍。显示面板还包括阵列偏振片、对向偏振片和背光源(未示出),阵列偏振片设置在阵列基板100远离对向基板200一侧的表面上,对向偏振片设置在对向基板200远离阵列基板100一侧的表面上,阵列偏振片的光透过轴与对向偏振片的光透过轴相互垂直,背光源设置在阵列偏振片远离阵列基板100的一侧,背光源发出的光线依次经由阵列偏振片、阵列衬底10、阵列结构层11、液晶层300、补偿层40、对向结构层21、对向衬底20和对向偏振片射出,液晶层300的液晶分子的初始光轴方向为水平方向。在示例性实施方式中,阵列结构层的主体结构包括薄膜晶体管、像素电极和公共电极,对向结构层的主体结构包括黑矩阵和彩膜层。
光线在折射率大的物质里的传播速度较慢,在折射率小的物质里的传播速度较快。由于液晶具有光学双折射特性,液晶的折射率分别包括正常(寻常光的)折射率n0和反常(非常光的)折射率ne,因而光线经过XY方向存在折射率差的液晶层时,XY方向光的行进距离会产生差异,这个差异值就是相位延迟(Phase Retardation),也称之为相位差。其中,X是指液晶层面内的X轴方向,Y是指液晶层面内与X轴垂直的Y轴方向。按照相位延迟计算公式,液晶层300的面内相位延迟RLC=(ne-n0)*d2,d2为垂直于显示面板方向液晶层300的厚度,n0为液晶正常折射率,ne为液晶反常折射率。
在示例性实施方式中,补偿层40可以采用正性双曲折单轴(+A)板,又称+A补偿膜层,满足nx>ny=nz,其中,nx为在该+A板面内的X轴方向上的折射率,ny在该+A板面内与X轴垂直的Y轴方向上的折射率,nz为在该+A板厚度方向上的折射率。按照相位延迟计算公式,补偿层40的面内相位延迟R+A=(nx-ny)*d1,d1为垂直于显示面板方向补偿层40的厚度。这样,经过+A板的入射光线的相位延迟与经过液晶层的入射光线的相位延迟之和为入射光线波长的整数倍可以表示为:R+A+RLC=m*λ,m=0,±1,±2……,λ为入射光线波长。通过调整+A板的材料特性(nx或ny)或厚度参数(d1),使得满足(nx-ny)*d1=m*λ-(ne-n0)*d2,则在+A板的光轴方向与液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°时,+A板可以补偿光线经液晶层所产生的面内相位延迟。在一些可能的实现方式中,+A板可以采用液晶复合材料,以降低制作成本。
色散是材料的折射率随入射光线波长的改变而改变的性质,色散分为正色散(正常色散)和负色散(反常色散)。其中,正色散是指随着光线波长增大,介质的折射率减小;负色散是指随着光线波长增大,介质的折射率增大。本发明实施例中,对于具有光学双折射特性的液晶,具有正色散特性的液晶是指,随着光线波长增大,双折射率△n减小,即|△n(450)|>|△n(550)|,或△n(450)/△n(550)>1。具有负色散特性的液晶是指,随着光线波长增大,双折射率(△n)增大,即|△n(450)|<|△n(550)|,或△n(450)/△n(550)<1。其中,△n(450)和△n(550)分别是在波长450nm和550nm下材料的双折射率,双折射率△n=ne-n0。
由于液晶层300的面内相位延迟RLC=△nLC*d2,因而对于具有正色散特性的液晶,随着光线波长增大,其面内相位延迟RLC减小,即短波长RLC(450)>长波长RLC(550)。对于具有负色散特性的液晶,随着光线波长增大,其面内相位延迟RLC增大,即短波长RLC(450)<长波长RLC(550)。其中,RLC(450)和RLC(550)分别是波长450nm和550nm的光线经过液晶层的面内相位延迟。
由于+A板的面内相位延迟R+A=△n+A*d1,因而对于具有正色散特性的+A板,随着光线波长增大,其面内相位延迟R+A减小,即短波长R+A(450)>长波长R+A(550)。对于具有负色散特性的+A板,随着光线波长增大,其面内相位延迟R+A增大,即短波长R+A(450)<长波长R+A(550)。其中,R+A(450)和R+A(550)分别是波长450nm和550nm的光线经过+A板的面内相位延迟。
在示例性实施方式中,补偿层40采用具有负色散特性的+A板,液晶层采用具有正色散特性的液晶。由于随着光线波长增大,光线经过具有正色散特性的液晶层的面内相位延迟RLC减小,而光线经过具有负色散特性的+A板的面内相位延迟R+A增大,因而随着光线波长增大,逐渐增大的相位延迟R+A和逐渐减小的相位延迟RLC相互抵消,减小了光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和RLC+R+A的变化量,保证了+A板的相位补偿效果,使得较大波长范围内的光线均可以获得相位补偿。
在示例性实施方式中,补偿层40采用具有正色散特性的+A板,液晶层300采用具有负色散特性的液晶。由于随着光线波长增大,光线经过具有负色散特性的液晶层的面内相位延迟RLC增大,而光线经过具有正色散特性的+A板的面内相位延迟R+A减小,因而随着光线波长增大,逐渐减小的相位延迟R+A和逐渐增大的相位延迟RLC相互抵消,减小了光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和RLC+R+A的变化量,保证了+A板的相位补偿效果,使得较大波长范围内的光线均可以获得相位补偿。
在示例性实施方式中,具有正色散特性的补偿层可以包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板(+A板)。在一些可能的实现方式中,具有正色散特性的+A板的双折射率可以包括:在波长450nm~480nm,双折射率为0.15~0.16;在波长540nm~550nm,双折射率为0.13~0.14;在波长580nm~650nm,双折射率为0.11~0.12。在示例性实施方式中,具有负色散特性的补偿层可以包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板(+A板)。在一些可能的实现方式中,具有负色散特性的+A板的双折射率可以包括:在波长450nm~480nm,双折射率为0.038~0.110;在波长540nm~550nm,双折射率为0.122~0.164;在波长580nm~650nm,双折射率为0.170~0.210。在示例性实施方式中,具有正色散特性的液晶和具有负色散特性的液晶的双折射率可以为0.001~0.5。
在示例性实施方式中,对向结构层21中的彩膜层可以包括周期性排布的第一彩膜单元、第二彩膜单元和第三彩膜单元。第一彩膜单元用于对经过第一彩膜单元的光线进行过滤,过滤出第一颜色光线。第二彩膜单元用于对经过第二彩膜单元的光线进行过滤,过滤出第二颜色光线。第三彩膜单元用于对经过第三彩膜单元的光线进行过滤,过滤出第三颜色光线。
在示例性实施方式中,整数倍可以为1,即光线经过补偿层40的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和为入射光线的波长,可以尽可能的减小补偿层40的厚度,有利于显示面板的薄化化。在一些可能的实现方式中,补偿层40的厚度为0.8μm~2.5μm。
在示例性实施方式中,光线波长可以为可见光波长范围,或者光线波长可以为显示面板常用的单色光波长,例如红光波长(605nm~700nm)范围,绿光波长(505nm~600nm)范围,蓝光波长(400nm~500nm)范围等,或者光线波长可以为标准波长,例如550nm,光线经过补偿层40的相位延迟可以设置为100nm~300nm,在此不做具体的限定。
通过本实施例显示面板的结构可以看出,本实施例通过设置液晶层和补偿层的色散特性相反,使得随着光线波长增大,光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和的变化量较小,保证了补偿层的相位补偿效果,使得较大波长范围内的光线均可以获得相位补偿。在显示面板受到非均匀外力造成透过光线偏振态发生变化时,补偿层的相位延迟能够与液晶层的相位延迟能够在较大波长范围内相互匹配,进而补偿光线经过液晶层的相位延迟,使得光线恢复到原先的偏振状态,在暗态时,光线不能从水平取向的显示面板中射出,不仅有效改善了暗态漏光和发紫问题,而且有效改善了色偏问题。
相关技术中提出有在阵列基板和对向基板之间设置补偿层的方案,但经本申请发明人研究发现,虽然相关方案在一定程度上改善了暗态漏光,但无法解决暗态色偏和暗态发紫问题。现有方案仅仅在一个较小的波长范围内降低了整体漏光量,但由于没有考虑到液晶层和补偿层的色散特性影响漏光和色偏的因素,液晶层和补偿层采用相同色散特性的材料,因而随着光线波长增大(或减小),补偿层的相位延迟和液晶层相位延迟相互叠加,增加了光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和的变化量,降低了补偿层的相位补偿效果。实际上,现有方案只是在一个较小的波长范围内降低了整体漏光量,但由于其它较大波长范围仍存在漏光,因而现有方案在改善暗态漏光的同时,加剧了暗态色偏和暗态发紫问题。相比之下,本实施例通过设置液晶层和补偿层的色散特性相反,不仅降低了整体漏光量,改善了暗态漏光问题,而且随着光线波长增大(或减小),补偿层的相位延迟和液晶层相位延迟相互抵消,减小了光线经过补偿层的相位延迟与光线经过液晶层的相位延迟之和的变化量,提高了补偿层的相位补偿效果,使得较大波长范围内的光线均可以恢复到原先的偏振状态,较大波长范围内所降低的漏光量相当,实现了较大波长范围内的色偏补偿,因而有效改善了色偏和发紫问题,实现了无色散,提高了L0画面品质。本实施例方案打破了ADS显示模式曲面受限的瓶颈,增加了ADS显示模式应用于曲面产品的可行性。
图2为本发明实施例一种显示面板结构改善漏光的示意图,其中左侧是液晶层和补偿层均为正色散特性时的漏光仿真结果,右侧是液晶层为正色散特性、补偿层为负色散特性时的漏光仿真结果。如图2所示,当液晶层和补偿层均为正色散特性时,暗态漏光比较严重,在波长436nm,漏光亮度为0.00169,在波长550nm,漏光亮度为0.00019,在波长700nm,漏光亮度为0.00088。当液晶层为正色散特性、补偿层为负色散特性时,暗态漏光得到改善,漏光亮度较低,在波长436nm,漏光亮度为0.00039,在波长550nm,漏光亮度为0.00019,在波长700nm,漏光亮度为0.00042。
图3为本发明实施例一种显示面板结构改善色偏的示意图,其中左侧是液晶层和补偿层均为正色散特性时的色偏仿真结果,右侧是液晶层为正色散特性、补偿层为负色散特性时的色偏仿真结果。如图3所示,当液晶层和补偿层均为正色散特性时,色偏比较严重。当液晶层为正色散特性、补偿层为负色散特性时,色偏得到改善,颜色均一性较好。
图4为本发明实施例显示面板另一种结构的示意图,示意了补偿层设置在对向基板一侧的结构。图4中,X轴表示显示面板的长边(或短边)方向,Z轴表示显示面板的厚度方向,Y轴表示显示面板垂直纸面向里的短边(或长边)方向。如图4所示,显示面板包括相对设置的阵列基板100和对向基板200,以及设置在阵列基板100和对向基板200之间的液晶层300。阵列基板100包括阵列衬底10、设置在阵列衬底10朝向对向基板200一侧表面上的阵列结构层11以及设置在阵列结构层11朝向对向基板200一侧表面上的第一配向层12,对向基板200包括对向衬底20、设置在对向衬底20朝向阵列基板100一侧表面上的对向结构层210、设置在对向结构层21朝向阵列基板100一侧表面上的补偿层40以及设置在补偿层40朝向阵列基板100一侧表面上的第二配向层22。设置在液晶层300一侧的第一配向层12用于使液晶层300中靠近第一配向层12的液晶具有第一初始姿态,设置在液晶层300另一侧的第二配向层22用于使液晶层300中靠近第二配向层22的液晶具有第二初始姿态,补偿层40用于对经过补偿层40的光线进行相位补偿,使得经过补偿层40的光线的相位延迟与经过液晶层300的光线的相位延迟之和为入射光线波长的整数倍。在示例性实施方式中,显示面板还包括阵列偏振片、对向偏振片和背光源(未示出),阵列偏振片设置在阵列基板100远离对向基板200一侧的表面上,对向偏振片设置在对向基板200远离阵列基板100一侧的表面上,阵列偏振片的光透过轴与对向偏振片的光透过轴相互垂直,背光源设置在阵列偏振片远离阵列基板100的一侧,背光源发出的光线依次经由阵列偏振片、阵列衬底10、阵列结构层11、第一配向层12、液晶层300、第二配向层22、补偿层40、对向结构层21、对向衬底20和对向偏振片射出。
在示例性实施方式中,液晶层300的液晶分子的初始光轴方向为水平方向,补偿层40的色散特性与液晶层300的色散特性相反,液晶层300中靠近第一配向层12的液晶的第一初始姿态与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶的第二初始姿态相对于液晶层300的中心水平面(平行于XOY平面)镜像对称。
在示例性实施方式中,液晶的初始姿态包括液晶分子的预倾角和液晶分子的倾斜方向。第一初始姿态与第二初始姿态相对于液晶层300的中心水平面镜像对称是指,液晶层300中靠近第一配向层12的液晶分子的预倾角与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶分子的预倾角相同,液晶层300中靠近第一配向层12的液晶分子的倾斜方向与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶分子的倾斜方向相反。
图5为图4中A液晶的第一初始姿态的示意图,图6为图4中B液晶的第二初始姿态的示意图。如图5所示,A液晶是靠近第二配向层22的液晶,对于经过摩擦处理的第二配向层22,在不加电的初始状态,A液晶将按照第二配向层22的摩擦方向配向,相对于第二配向层22的表面(平行于XOY平面),液晶分子的光轴A1沿着XZ方向延伸,具有一个固定的夹角γA和倾斜方向QA,夹角γA称为A液晶的预倾角(第二预倾角),QA称为A液晶的初始倾斜方向(第二倾斜方向)。如图6所示,B液晶是靠近第一配向层12的液晶,对于经过摩擦处理的第一配向层12,在不加电的初始状态,B液晶将按照第一配向层12的摩擦方向配向,相对于第一配向层12的表面(平行于XOY平面),液晶分子的光轴B1沿着-XZ方向延伸,具有一个固定的夹角γB和倾斜方向QB,夹角γB称为B液晶的预倾角(第一预倾角),QB称为B液晶的初始倾斜方向(第一倾斜方向)。在示例性实施方式中,通过设置第一配向层12和第二配向层22的摩擦方向和摩擦参数,使得A液晶的预倾角γA与B液晶的预倾角γB相等,A液晶的初始倾斜方向QA与B液晶的初始倾斜方向QB方向相反,则可以实现相对于液晶层300的中心水平面,A液晶的第一初始姿态与B液晶的第二初始姿态镜像对称。
由于预倾角的作用,光线从不同方向经过液晶在会有不同的相位延迟,即存在相位延迟差异。当人眼在不同角度观看显示面板时,该相位延迟差异会导致色偏现象。本实施例通过将靠近第一配向层的液晶的第一初始姿态和靠近第二配向层的液晶的第二初始姿态设置成镜像对称,即靠近第一配向层的液晶分子的第一预倾角与靠近第二配向层的液晶分子的第二预倾角相同,靠近第一配向层的液晶分子的第一倾斜方向与靠近第二配向层的液晶分子的第二倾斜方向相反,补偿了光线从不同方向经过液晶层的相位延迟差异,使得人眼在不同角度观看显示面板时液晶层的相位延迟一致,因而改善了色偏现象。
在示例性实施方式中,第一预倾角和第二预倾角可以为0°~3°。在一些可能的实现方式中,第一预倾角和第二预倾角可以为2°,在改善色偏现象的前提上,不会对光透过率产生不良影响。
在示例性实施方式中,第一配向层和第二配向层可以采用聚酰亚胺(PI),具有化学稳定性好、力学性能优良、绝缘性好、耐高温、抗辐射等优点。第一配向层和第二配向层可以采用摩擦(Rubbing)工艺,或者可以采用光配向(Optical Alignment,简称OA)工艺。
在一些可能的实现方式中,可以并不严格按照第一预倾角和第二预倾角完全相等,可以存在一定的公差范围,例如,公差范围为±20%以内,均在本发明的保护范围之内。在一些可能的实现方式中,可以设置靠近第一配向层的液晶分子的光轴相对于水平面逆时针旋转,靠近第二配向层的液晶分子的光轴相对于水平面顺时针偏转;或者,设置靠近第一配向层的液晶分子的光轴相对于水平面顺时针旋转,靠近第二配向层的液晶分子的光轴相对于水平面逆时针偏转,本实施例在此不做具体限定。
图7为本发明实施例显示面板另一种结构的示意图。本实施例是前述实施例的一种扩展,显示面板的主体结构与前述实施例基本上相同,显示面板包括相对设置的阵列基板100和对向基板200,以及设置在阵列基板100和对向基板200之间的液晶层300。如图7所示,与前述实施例不同的是,对向基板200的对向结构层21与补偿层40之间还设置有第三配向层41,第三配向层41设置在对向结构层21朝向阵列基板100一侧表面上,补偿层40设置在第三配向层41朝向阵列基板100一侧表面上,第三配向层41用于使补偿层40中的液晶具有第三初始姿态。
在示例性实施方式中,补偿层40中液晶的第三初始姿态与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶的第二初始姿态相同。在示例性实施方式中,第三初始姿态包括第三预倾角和第三倾斜方向,补偿层40中液晶的第三初始姿态与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶的第二初始姿态相同是指,补偿层40中液晶分子的第三预倾角与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶分子的第二预倾角相同,补偿层40中液晶分子的第三倾斜方向与液晶层300中靠近第二配向层22的液晶分子的倾斜方向相同。
在示例性实施方式中,第二配向层22和第三配向层41位于液晶层300的同一侧,当补偿层40采用具有正的相位延迟的+A板时,通过设置补偿层40中液晶分子的第三倾斜方向与相邻的液晶分子的第二倾斜方向相同,可以使得+A板内的液晶分子与相邻的液晶分子实现自补偿视角,不仅补偿了液晶层不同方向的相位延迟差异,使得在不同方向液晶的相位延迟一致,而且补偿了液晶分子配向方式的差异,改善了色偏现象,而且增大了视角,提高了显示质量。
下面通过显示面板的制备过程的示例说明显示面板的结构。本公开所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀和剥离光刻胶处理。沉积可以采用溅射、蒸镀和化学气相沉积中的任意一种或多种,涂覆可以采用喷涂和旋涂中的任意一种或多种,刻蚀可以采用干刻和湿刻中的任意一种或多种。“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积或涂覆工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程中该“薄膜”无需构图工艺,则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程中该“薄膜”需构图工艺,则在构图工艺前称为“薄膜”,构图工艺后称为“层”。经过构图工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。本公开中所说的“A和B同层设置”是指,A和B通过同一次构图工艺同时形成。
本实施例显示面板的制备过程主要包括两部分,第一部分包括基板制备,第二部分包括对位压合(对盒)。其中,基板制备包括阵列基板制备和对向基板制备,两者没有先后次序要求,可以同时进行。下面分别说明两部分的处理过程。
一、第一部分中阵列基板的制备
本实施例阵列基板包括阵列衬底10、设置在阵列衬底10上的阵列结构层11和设置在阵列结构层11上的第一配向层12,阵列结构层11的主体结构包括薄膜晶体管、像素电极和公共电极。本实施例形成阵列基板的过程可以采用现有制备LCD的成熟工艺,与现有制备过程基本上相同。在示例性实施方式中,形成阵列基板的过程可以包括:(1)在阵列衬底上形成栅线、栅电极和公共电极图案。(2)形成覆盖栅线、栅电极和公共电极的栅绝缘层,以及设置在栅绝缘层上的有源层。(3)形成数据线、源电极和漏电极,源电极与漏电极之间形成导电沟道。(4)形成覆盖数据线、源电极和漏电极的钝化层,其上开设有暴露出漏电极的过孔。(5)在钝化层上形成像素电极,像素电极通过钝化层上的过孔与漏电极连接。(6)形成覆盖像素电极的平坦层,在平坦层上形成一层配向薄膜,采用摩擦设备对配向薄膜进行摩擦,形成第一配向层12,第一配向层12上形成有规则排列的沟槽,规则排列的沟槽用于使液晶分子在无电场的情况下,按照沟槽方向排列,实现液晶分子的配向。在示例性实施方式中,公共电极用于提供公共电压,像素电极用于提供显示用像素电压,公共电极和像素电极两者中,一个是板状电极,另一个是狭缝电极,狭缝电极与板状电极之间产生的多维电场驱动液晶偏转。
在示例性实施方式中,摩擦设备中包裹在摩擦辊(Roller)上的摩擦布(RubbingCloth)沿着第一摩擦方向Q1摩擦第一配向层12,第一配向层12上所形成的沟槽将使液晶分子按照第一初始姿态排列,如图8所示。在一些可能的实现方式中,形成第一配向层方法包括但不限于转印(Coater)和喷墨(Inkjet)等方法,制备工艺成熟,易于工业化生产。
二、第一部分中对向基板的制备
(1)制备黑矩阵图案,包括:在对向衬底20上涂覆黑矩阵薄膜,采用掩膜版对黑矩阵薄膜进行曝光,显影后在对向衬底20上形成间隔设置的黑矩阵23图案,如图9所示。
(2)制备彩膜层图案,包括:在形成有黑矩阵23图案的对向衬底20上形成彩膜层30图案,彩膜层30图案包括红色彩膜单元、绿色彩膜单元和蓝色彩膜单元,红色彩膜单元、绿色彩膜单元和蓝色彩膜单元分别设置在黑矩阵23之间,并按照设定规律周期性排列,如图10所示。在示例性实施方式中,黑矩阵23和彩膜层30组成对向结构层。
(3)制备第三配向层,包括:在形成有前述图案的对向衬底20上,先涂覆一层配向薄膜,采用摩擦设备对配向薄膜进行摩擦,形成第三配向层41,如图11所示。在示例性实施方式中,摩擦设备沿着第一摩擦方向Q1摩擦配向薄膜,在第三配向层41上所形成使液晶分子按照第一初始姿态排列的沟槽。也就是说,第三配向层41与第一配向层12的摩擦方向相同。
(4)制备补偿层,包括:先在第三配向层41涂覆一层聚合物液晶复合薄膜,然后对聚合物液晶复合材料薄膜进行加热或紫外光照射,使被加热或紫外光照射的聚合物液晶复合薄膜聚合,形成补偿层40,如图12所示。
在示例性实施方式中,由于第三配向层41具有第一摩擦方向Q1的沟槽,因而当聚合物液晶复合薄膜涂覆在第三配向层41上后,聚合物液晶复合薄膜中的液晶分子将按照该摩擦方向配向,相对于第三配向层41的表面,液晶分子具有第一初始姿态。需要说明的是,补偿层40中的液晶聚合后,液晶分子的光轴方向便不再变化,即后续液晶分子的姿态与第一初始姿态相同,这与显示面板的液晶层中液晶分子的情况不同。
在示例性实施方式中,当补偿层40具有正色散特性时,聚合物液晶复合薄膜的材料可以包括液晶、液晶性聚合单体、聚合单体和引发剂。在一些可能的实现方式中,聚合物液晶复合薄膜的材料中,液晶的重量百分比可以为20%~45%,液晶性聚合单体的重量百分比可以为5%~35%,聚合单体的重量百分比可以为0.05~19.5%,引发剂的重量百分比可以为0.05%~0.5%。
当补偿层40具有负色散特性时,聚合物液晶复合薄膜的材料可以包括液晶、液晶性聚合单体、聚合单体、添加剂、引发剂和添加剂。在一些可能的实现方式中,聚合物液晶复合薄膜的材料中,液晶的重量百分比可以为15%~41%,液晶性聚合单体的重量百分比可以为5%~31%,聚合单体的重量百分比可以为0.05~15.5%,引发剂的重量百分比可以为0.05%~0.5%,添加剂的重量百分比可以为1.0%~12%。
在示例性实施方式中,聚合单体可以采用热聚合单体或紫外光聚合单体,包括但不限于聚乙二醇二缩水甘油醚、双酚F环氧树脂、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和季戌四醇缩水甘油醚中的任意一种或多种。引发剂可以采用热引发剂或光引发剂,包括但不限于IRG651苯偶姻及衍生物、苯偶酰类和二苯甲酮类中的任意一种或多种。添加剂可以采用氟化硼二吡咯类荧光染料、溴化乙锭和罗丹明中的任意一种或多种。
在示例性实施方式中,液晶可以采用具有如下化学式的化合物中的任意一种或多种:
Figure BDA0002496724460000201
Figure BDA0002496724460000211
在一些可能的实现方式中,液晶也可以采用MAT-1370、MAT-1284、LCCC-17-435和LCCC-17-1243中的任意一种或多种。
在示例性实施方式中,液晶性聚合单体可以采用具有如下化学式的化合物中的任意一种或多种:
Figure BDA0002496724460000212
Figure BDA0002496724460000221
在一些可能的实现方式中,聚乙二醇二缩水甘油醚可以采用具有如下化学式的化合物:
Figure BDA0002496724460000222
双酚F环氧树脂可以采用具有如下化学式的化合物:
Figure BDA0002496724460000223
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚可以采用具有如下化学式的化合物:
Figure BDA0002496724460000231
季戌四醇缩水甘油醚可以采用具有如下化学式的化合物:
Figure BDA0002496724460000232
在示例性实施方式中,可以通过对聚合物液晶复合薄膜进行加热或紫外光照射形成补偿层40。在示例性实施方式中,补偿层40的厚度可以为0.8μm~2.5μm。
在示例性实施方式中,通过调整紫外光的波长、光强、照射时间、加热温度和加热时间等工艺参数,可以调整补偿层40中X轴方向上的折射率nx和Y轴方向上的折射率ny,进而调整光线经过补偿层40的相位延迟,使经过补偿层40的光线的相位延迟与经过显示面板中液晶层的光线的相位延迟之和为入射光线波长的整数倍。或者,通过调整聚合物液晶复合薄膜的厚度,可以调整补偿层40的厚度,进而调整光线经过补偿层40的相位延迟,使经过补偿层40的光线的相位延迟与经过显示面板中液晶层的光线的相位延迟之和为入射光线波长的整数倍。
(5)制备第二配向层,包括:在形成有前述图案的对向衬底20上,先涂覆一层配向薄膜,采用摩擦设备对配向薄膜进行摩擦,形成第二配向层22,如图13所示。在示例性实施方式中,摩擦设备沿着第一摩擦方向Q1摩擦配向薄膜,第二配向层22上所形成的沟槽将使液晶分子按照第一初始姿态排列。也就是说,第二配向层22的摩擦方向与第一配向层12的摩擦方向相同。
三、第二部分
对盒工艺包括:首先,将对向基板200翻转,使得对向基板200上的第二配向层22朝向阵列基板100,如图14所示。由于翻转,相当于使对向基板200上的第二配向层22和第三配向层41的摩擦方向改变为第二摩擦方向Q2,第二摩擦方向Q2与第一摩擦方向Q1相反,则靠近第二配向层22和第三配向层41的液晶分子将按照第二初始姿态和第三初始姿态排列。随后,在阵列基板的非显示区域涂覆密封体,在阵列基板的显示区域滴涂液晶,在真空条件下,对向基板200与阵列基板100相对贴近进行对位和压合,通过紫外固化和/或热固化,使封框胶固化,完成对盒工艺,形成显示面板,如图15所示。
这样,本实施例所制备的液晶面板中,液晶层300中靠近第一配向层12的液晶分子具有第一初始姿态,对向基板200翻转后,液晶层300中靠近第二配向层22的液晶分子具有第二初始姿态,补偿层40中的液晶分子具有第三初始姿态,使得靠近第二配向层22的液晶分子的初始姿态与靠近第一配向层12的液晶分子的初始姿态相对于液晶层300的中心水平面镜像对称,补偿层40中液晶分子的初始姿态与靠近第一配向层12的液晶分子的初始姿态相对于液晶层300的中心水平面镜像对称,即补偿层40中液晶分子的初始姿态与靠近第二配向层22的液晶分子的初始姿态相同。
在示例性实施方式中,当补偿层40具有正色散特性时,液晶层300采用具有负色散特性的液晶。当补偿层40具有负色散特性时,液晶层300采用具有正色散特性的液晶。液晶层的材料可以根据实际需求选购成熟的产品,只要可以满足对液晶材料高稳定性、适度的双折射率、低黏度、较大的介电各向异性、高电阻、高电压保持率、宽的温度范围、良好的配向性等要求即可,在此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,也可以采用阵列基板100翻转方式,使得阵列基板100上的第一配向层12朝向对向基板200。在一些可能的实现方式中,封框胶可以涂覆在阵列基板上,或者涂覆在对向基板上。液晶可以滴涂在阵列基板上,也可以滴涂在对向基板上,本发明在此不做具体的限定。
需要说明的是,前述显示面板的制备过程仅仅是一种示例性说明,实际实施时,阵列基板和对向基板也可以通过其它方式制备。例如,摩擦设备可以第二摩擦方向摩擦配向薄膜,分别形成具有第二摩擦方向的第一配向层、第二配向层和第三配向层。又如,阵列基板和对向基板中形成配向薄膜之前,可以先形成平坦层,然后在平坦层上形成配向薄膜。再如,配向处理可以采用光配向工艺,本发明在此不作具体限定。
通过本实施例显示面板的制备过程可以看出,本实施例设置液晶层和补偿层的色散特性相反,将靠近阵列基板的液晶的第一初始姿态与靠近对向基板的液晶的第二初始姿态设置成相对水平面镜像对称,补偿层中液晶的第三初始姿态与靠近对向基板的液晶的第二初始姿态设置成相同,不仅有效改善了暗态漏光和发紫问题,而且有效改善了色偏问题,实现了无色散,提高了L0画面品质。进一步地,本实施例制备显示面板的工艺流程与现有制备工艺流程基本上相同,利用成熟的制备设备即可实现,对工艺改进较小,兼容性高,工艺实现简单,材料来源广泛并且成本低廉,易于实施,具有良好的应用前景。
图16为本发明实施例显示面板改善漏光的示意图,其中点划线为现有显示面板结构的漏光仿真结果,虚线为设置有补偿层的显示面板结构的漏光仿真结果,实线为本发明实施例设置有补偿层且设置摩擦方向的显示面板结构的漏光仿真结果。本发明实施例显示面板中,液晶层和补偿层的色散特性相反,设置摩擦方向使得靠近第一配向层的液晶的初始姿态与靠近第二配向层的液晶的初始姿态相对于液晶层的中心水平面镜像对称,补偿层中的液晶的初始姿态与靠近第二配向层的液晶的初始姿态相同。如图16所示,在较大视角范围内,现有显示面板结构的漏光亮度较高。设置补偿层后,漏光亮度得到减小。设置补偿层且设置摩擦方向后,有效降低了漏光亮度。
图17为本发明实施例显示面板改善色偏的示意图,其中点划线为现有显示面板结构的色偏仿真结果,虚线为设置有补偿层的显示面板结构的色偏仿真结果,实线为本发明实施例设置有补偿层且设置摩擦方向的显示面板结构的色偏仿真结果,X为色坐标的横轴,Y为色坐标的纵轴。本发明实施例显示面板中,液晶层和补偿层的色散特性相反,设置摩擦方向使得靠近第一配向层的液晶的初始姿态与靠近第二配向层的液晶的初始姿态相对于液晶层的中心水平面镜像对称,补偿层中的液晶的初始姿态与靠近第二配向层的液晶的初始姿态相同。如图17所示,现有显示面板结构的色坐标偏差较大,颜色偏离严重。设置补偿层后,颜色偏离得到改善。设置补偿层且设置摩擦方向后,减小了色坐标偏差,有效改善了色偏。
图18为本发明实施例显示面板另一种结构的示意图,示意了补偿层设置在对向基板一侧的结构。本实施例是前述实施例的一种扩展,显示面板的主体结构与前述实施例基本上相同,显示面板包括相对设置的阵列基板100和对向基板200,以及设置在阵列基板100和对向基板200之间的液晶层300,阵列基板100包括阵列衬底10、设置在阵列衬底10朝向对向基板200一侧表面上的阵列结构层11以及设置在阵列结构层11朝向对向基板200一侧表面上的第一配向层12,对向基板200包括对向衬底20、对向结构层21、补偿层40和第二配向层22和第三配向层41。如图18所示,与前述实施例不同的是,本实施例第三配向层41设置在对向衬底20朝向阵列基板100一侧的表面上,补偿层40设置在第三配向层41朝向阵列基板100一侧的表面上,对向结构层21设置在补偿层40朝向阵列基板100一侧的表面上,第二配向层22设置在对向结构层21朝向阵列基板100一侧的表面上。
图19为本发明实施例显示面板又一种结构的示意图,示意了补偿层设置在阵列基板一侧的结构。本实施例是前述实施例的一种扩展,显示面板的主体结构与前述实施例基本上相同,显示面板包括相对设置的阵列基板100和对向基板200,以及设置在阵列基板100和对向基板200之间的液晶层300。如图19所示,与前述实施例不同的是,本实施例补偿层40设置在阵列基板100一侧。具体地,对向基板200包括对向衬底20、设置在对向衬底20朝向阵列基板100一侧表面上的对向结构层21以及设置在对向结构层21朝向阵列基板100一侧表面上的第二配向层22。阵列基板100包括阵列衬底10,设置在阵列衬底10朝向对向基板200一侧表面上的阵列结构层11、设置在阵列结构层11朝向对向基板200一侧表面上的第三配向层41、设置在第三配向层41朝向对向基板200一侧表面上的补偿层40以及设置在补偿层40朝向对向基板200一侧表面上的第一配向层12。在一些可能的实现方式中,补偿层40和第三配向层41可以设置在阵列衬底10与阵列结构层11之间。
图18、图19所示结构同样实现了前述实施例的技术效果,不仅有效改善了暗态漏光和发紫问题,而且有效改善了色偏问题。
基于前述实施例的技术构思,本发明实施例还提供了一种显示面板的制备方法。显示面板的制备方法包括:
S1、分别制备阵列基板和对向基板,所述阵列基板或对向基板上形成有补偿层;
S2、在所述阵列基板与对向基板之间形成液晶层;
所述补偿层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°,所述液晶层和补偿层的色散特性相反,所述补偿层用于使经过所述补偿层的光线的相位延迟与经过所述液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。
在示例性实施方式中,所述液晶层具有正色散特性,所述补偿层具有负色散特性;或者,所述液晶层具有负色散特性,所述补偿层具有正色散特性。
在示例性实施方式中,所述具有正色散特性的补偿层包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板,所述具有负色散特性的补偿层包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板。
在示例性实施方式中,步骤S1中制备阵列基板,包括:在阵列衬底上形成阵列结构层,在所述阵列结构层上形成第一配向层。
在示例性实施方式中,步骤S1中制备对向基板,包括:在对向衬底上形成对向结构层,在所述对向结构层上形成补偿层,在所述补偿层上形成第二配向层;或者,在对向衬底上形成补偿层,在所述补偿层上形成对向结构层,在所述对向结构层上形成第二配向层。
在示例性实施方式中,所述第一配向层用于使所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶具有第一初始姿态,所述第二配向层用于使所述液晶层中靠近所述第二配向层的液晶具有第二初始姿态;所述第一配向层的摩擦方向与所述第二配向层的摩擦方向相同,使所述第一初始姿态与第二初始姿态相对于所述液晶层的中心水平面镜像对称。
在示例性实施方式中,形成补偿层包括:
在对向衬底或对向结构层上形成第三配向层,在所述第三配向层上形成补偿层;
所述第三配向层的摩擦方向与所述第二配向层的摩擦方向相同,使所述补偿层中的液晶具有与所述第二初始姿态相同的姿态。
有关显示面板的具体制备过程,已在之前的实施例中详细说明,这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种显示装置,包括前述的水平电场型的显示面板。显示装置可以是手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
虽然本公开所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式,并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员,在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种显示面板,其特征在于,包括相对设置的阵列基板和对向基板,以及设置在所述阵列基板和对向基板之间的液晶层,所述阵列基板或对向基板上设置有补偿层,所述补偿层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°;所述液晶层和补偿层的色散特性相反,所述补偿层用于使经过所述补偿层的光线的相位延迟与经过所述液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述补偿层设置在对向基板朝向阵列基板一侧,或者,所述补偿层设置在阵列基板朝向对向基板一侧。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述液晶层具有正色散特性,所述补偿层具有负色散特性;或者,所述液晶层具有负色散特性,所述补偿层具有正色散特性。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,所述具有正色散特性的补偿层包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板,所述具有负色散特性的补偿层包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,
所述具有正色散特性的正性双曲折单轴板包括重量百分比为20%~45%的液晶,重量百分比为5%~35%的液晶性聚合单体,重量百分比为0.05~19.5%的聚合单体,以及重量百分比为0.05%~0.5%的引发剂;
所述具有负色散特性的正性双曲折单轴板包括重量百分比为15%~41%的液晶,重量百分比为5%~31%的液晶性聚合单体,重量百分比为0.05~15.5%的聚合单体,重量百分比为0.05%~0.5%的引发剂,以及重量百分比为1.0%~12%的添加剂。
6.根据权利要求1~5任一所述的显示面板,其特征在于,所述阵列基板包括阵列衬底、设置在所述阵列衬底朝向对向基板一侧的阵列结构层以及设置在所述阵列结构层朝向对向基板一侧的第一配向层;所述对向基板包括对向衬底、设置在所述对向衬底朝向阵列基板一侧的对向结构层以及设置在所述对向结构层朝向阵列基板一侧的第二配向层;所述第一配向层用于使所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶具有第一初始姿态,所述第二配向层用于使所述液晶层中靠近所述第二配向层的液晶具有第二初始姿态;所述第一初始姿态与第二初始姿态相对于所述液晶层的中心水平面镜像对称。
7.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,所述对向结构层包括设置在所述对向衬底朝向阵列基板一侧的彩膜层和设置在所述彩膜层朝向阵列基板一侧的补偿层;或者,所述对向结构层包括设置在所述对向衬底朝向阵列基板一侧的补偿层和设置在所述补偿层朝向阵列基板一侧的彩膜层。
8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,所述对向基板还包括第三配向层,所述第三配向层设置在所述补偿层朝向对向衬底一侧,所述第三配向层用于使所述补偿层中的液晶具有与所述第二初始姿态相同的姿态。
9.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1~8任一所述的显示面板。
10.一种显示面板的制备方法,其特征在于,包括:
分别制备阵列基板和对向基板,所述阵列基板或对向基板上形成有补偿层;
在所述阵列基板与对向基板之间形成液晶层;
所述补偿层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始光轴方向之间的夹角小于或等于10°,所述液晶层和补偿层的色散特性相反,所述补偿层用于使经过所述补偿层的光线的相位延迟与经过所述液晶层的光线的相位延迟之和为光线波长的整数倍。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述液晶层具有正色散特性,所述补偿层具有负色散特性;或者,所述液晶层具有负色散特性,所述补偿层具有正色散特性。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述具有正色散特性的补偿层包括具有正色散特性的正性双曲折单轴板,所述具有负色散特性的补偿层包括具有负色散特性的正性双曲折单轴板。
13.根据权利要求10~12任一所述的制备方法,其特征在于,
制备阵列基板,包括:在阵列衬底上形成阵列结构层,在所述阵列结构层上形成第一配向层;
制备对向基板,包括:在对向衬底上形成对向结构层,在所述对向结构层上形成补偿层,在所述补偿层上形成第二配向层;或者,在对向衬底上形成补偿层,在所述补偿层上形成对向结构层,在所述对向结构层上形成第二配向层;
所述第一配向层用于使所述液晶层中靠近所述第一配向层的液晶具有第一初始姿态,所述第二配向层用于使所述液晶层中靠近所述第二配向层的液晶具有第二初始姿态;所述第一配向层的摩擦方向与所述第二配向层的摩擦方向相同,使所述第一初始姿态与第二初始姿态相对于所述液晶层的中心水平面镜像对称。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,形成补偿层包括:
在对向衬底或对向结构层上形成第三配向层,在所述第三配向层上形成补偿层;
所述第三配向层的摩擦方向与所述第二配向层的摩擦方向相同,使所述补偿层中的液晶具有与所述第二初始姿态相同的姿态。
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