一種製備顯示面板的方法及製得的顯示面板與流程
2024-03-26 18:32:05
本發明涉及液晶顯示領域，具有涉及一種製備顯示面板的方法，以及製得的顯示面板。
背景技術：
目前，液晶顯示器件最常用的兩種顯示模式有垂直配向(VA)模式和面內開關(IPS)模式。VA顯示以其高對比度和無須摩擦配向等優勢，成為大尺寸TV用TFT-LCD的常見顯示模式。作為VA顯示的共性，不同視野角下的色偏(colorshift)現象是VA產品設計必須面對的重大課題。所謂色偏，是指同一個顯示面板表現同一色彩時，在不同的視野角上看到的亮度、色彩也會有差異。為解決不同視野角下的色偏問題，人們發展了在電極表面配向膜植入凸起物以實現多疇排列的MVA技術，不同疇內的液晶分子轉動方向不同，保證從不同角度觀察都可以獲得相應的補償，從而改善視野角。然而，MVA技術由於引入了凸起物，導致其開口率下降，從而降低了顯示器件的穿透率。後續人們在MVA的基礎上改進，用蝕刻工藝形成ITO圖案代替凸起物，發展了PVA技術。但PVA結構沒有凸起物，液晶分子沒有預傾角，響應速度比較慢。
技術實現要素：
針對現有技術中的不足，本申請提供了一種製備顯示面板的方法及其製得的顯示面板。根據本發明的顯示面板，能夠實現多疇(domain)顯示，不需要通過多個TFT來得到多domain，可以得到更高的開口率，也不需要在上下基板額外形成突起的pattern，在製程和工藝上更簡單和節約。
根據本發明的一個方面，提供了一種製備顯示面板的方法，包括以下步驟：
S1.在第一基板和第二基板上分別塗布配向膜，並對所述配向膜進行預熱處理；
S2.將所述塗布了配向膜的第一基板和第二基板上分別分成照射區和遮蔽區；利用紫外光對所述塗布了配向膜的第一基板和第二基板進行照射，使所述照射區內的配向膜中的聚合物降解；
S3.將照射後的第一基板和第二基板上的配向膜進行加熱處理，使配向膜固化；
S4.對固化後的所述第一基板和第二基板上的配向膜進行定向摩擦處理，形成凹槽；
S5.將定向摩擦處理後的第一基板和第二基板對組，注入液晶分子，形成液晶盒(Cell)，最後製得顯示面板。
根據本發明提供的顯示面板，從改變配向層(配向膜)的錨定能出發，通過UV光照形成多個具有不同錨定能的配向層(配向膜)區域。配向膜的錨定能不同，則對應的V-T曲線的閥值電壓不同，在相同的外加電壓下液晶的傾倒程度不同，從而使得不同區域的光透過率不同，結合ITO電極的裂縫方向的不同，實現多domain顯示的效果，進而解決了VA顯示技術的色偏問題，改善顯示面板的視野角。
根據本發明的一個優選實施方式，第一基板和第二基板的頂層均為透明導電膜(如銦錫氧化物透明導電膜ITO)覆蓋。其中，在一個具體的實施例中，所述第一基板為陣列基板，所述第二基板為彩膜基板。在一些具體的實施例中，在所述步驟S1中，所述預熱處理(如預烘烤)的溫度為70-100℃，時間為3-5min。
根據本發明，VA顯示模式中，塗布在基板上的配向膜，起到控制液晶分子排列方向的作用，由於液晶與配向膜之間的界面有著很強的錨定作用力，使液晶分子形成一定的預傾角垂直站立，施加外電場後液晶分子可以快速旋轉到對應的方位。最常用的配向膜是聚醯亞胺薄膜(PI膜)。
根據本發明的一個優選實施方式，在所述步驟S2中，利用圖案化的光罩放置於所述塗布了配向膜的第一基板和第二基板上，將其分別分成照射區和遮蔽區，其中，有光罩遮擋的區域為遮蔽區，未被遮擋的部分為照射區。然後採用紫外光進行照射。也即利用圖案化的光罩將塗有配向膜(如PI膜)的基板劃分為不同的區域，選擇性的進行曝光，使得基板表面的錨定能呈現區域化的不同。所述紫外光(UV光)採用低照度的紫外光。照射區內的配向膜中的聚合物在UV光下會發生一定程度地降解，從而降低了照射區內的配向膜的錨定能。在一些具體的實施例中，紫外光照度為4-10mw/cm2，照射時間為5-10min。
根據本發明的一個優選實施方式，在步驟S3中，通過較高溫度下的加熱，使得配向膜完全固化。為了更好地改變薄膜的表面錨定能，必須在配向膜(如PI膜)完全固化或稱硬化前，進行UV光照射，否則很難改變配向膜的表面能。在一些具體的實施例中，在所述步驟S3中，所述加熱處理(如烘烤)的處理溫度為220-240℃，處理時間為40-60min。
根據本發明的一個優選實施方式，通過步驟S4中的rubbing(定向摩擦)處理，形成凹槽；從而有利於後續的注入的液晶分子定向排列形成預傾角，進而減小響應時間。
根據本發明的另外一個方面，還提供了根據上述方法製備的顯示面板，多疇顯示，色偏小，顯示器件的穿透率強，無須形成額外的突起，用於液晶顯示器件，具有廣闊的應用前景。
根據本發明，所述顯示面板為多疇顯示，照射區內的液晶分子和遮蔽區內的液晶分子具有不同的傾倒角度。遮蔽區(未經UV光照射)的配向膜的表面錨定能較大，相應的顯示像素電極的閾值電壓較高；而照射區(經UV光照射)的配向膜，其表面錨定能降低，則像素電極的閾值電壓降低。給像素電極輸入相同的電壓時，UV光照射與否的兩個區域的液晶傾倒角度(穿透率)就會不同，再結合ITO電極的裂縫方向的不同，實現多疇顯示面板技術，進而解決VA顯示技術的色偏問題，改善顯示面板的視野角。
根據本發明，利用光罩將塗有PI膜的基板劃分為不同的區域，選擇性的進行曝光，使得基板表面的錨定能呈現區域化的不同，再結合ITO電極表面形成不同的裂紋方向，使得液晶分子呈現不同的倒向，形成多疇的液晶顯示面板，縮小各個視野角看到的色彩差異，巧妙地解決了VA顯示模式的色偏問題。該技術無須引入凸起物，節約成本，操作接單，具有廣闊的應用前景。同時，液晶分子也具有一定的預傾角，響應速度也比較快。
附圖說明
圖1顯示了根據本發明的一個實施例的工藝示意圖；
圖2顯示了根據本發明的顯示面板不同區域內的液晶轉動角度的示意圖；
圖3顯示了根據本發明的一個實施例的顯示面板與紫外光照對應示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明，但並不構成對本發明的任何限制。
實施例1：
製備多疇顯示面板的方法包括如下步驟：
S1.在頂層為ITO覆蓋的第一基板(陣列基板)上塗布一層聚醯亞胺(PI)膜1，同時，頂層為ITO覆蓋的第二基板(彩膜基板)上塗布一層聚醯亞胺(PI)膜1；然後在80℃下預烘烤3min；
S2.利用印有圖案的光罩2遮擋，分成照射區4和遮蔽區3；使用低照度的UV光(4-10mw/cm2)照射PI薄膜1，紫外光照度為，照射時間為5min左右；照射區4(未經過光罩2遮擋的部分)，聚醯亞胺會在紫外光的照射下分解，從而降低照射區4的配向膜的表面錨定能；
S3.將照射後的第一基板和第二基板上的配向膜進行加熱處理，使配向膜固化；將PI膜在230℃下烘烤1h，是PI膜完全固化；S3必須在S2後進行，否則難以通過UV光改變配向膜的錨定能；
S4.將PI膜rubbing，形成凹槽；從而方便後續步驟S5中的注入的液晶分子定向排列形成預傾角，減小響應時間；
S5.將陣列基板和彩膜基板對組，注入液晶分子5，形成液晶盒(cell基板)；經bonding等動作，形成顯示面板。
此時，遮蔽區3(未經UV光照射)的配向膜的表面錨定能較大，像素電極的閾值電壓較高；而照射區4(經UV光照射)的配向膜，其表面錨定能降低，則像素電極的閾值電壓降低。給像素電極輸入相同的電壓時，UV光照射與否的兩個區域的液晶傾倒角度(穿透率)就會不同，再結合ITO電極的裂縫方向的不同，實現多疇顯示面板技術，進而解決VA顯示技術的色偏問題，改善顯示面板的視野角。
如圖2所示，在照射區4和遮蔽區3(圖2c)對應的液晶分子呈現不同的傾倒角度。圖2a為遮蔽區3對應的液晶的傾倒情況，而圖2b為照射區4對應的液晶傾倒情況。因此，照射區和遮蔽區對應的液晶傾倒角度不同，穿透率不同，再加上ITO電極的裂縫方向的不同，實現多疇顯示面板技術，進而解決VA顯示技術的色偏問題，改善顯示面板的視野角。
作為選擇，本發明任一實施例步驟S1中的預烘烤(預熱處理)溫度80℃可以替換為在70-100℃下的其他溫度，時間3min可以替換為3-5min內的其他時間；
作為選擇，本發明任一實施例步驟S2中的紫外光照度可以為4-10mw/cm2內的光照度，照射時間可以替換為5-10min內的其他時間；
作為選擇，本發明任一實施例步驟S3中的烘烤溫度(即加熱處理溫度)230℃可以替換為220-240℃內的其他溫度，處理時間1h可以替換為40-60min內的其他時間。
在本發明中的提到的任何數值，如果在任何最低值和任何最高值之間只是有兩個單位的間隔，則包括從最低值到最高值的每次增加一個單位的所有值。例如，如果聲明一種組分的量，或諸如溫度、壓力、時間等工藝變量的值為50-90，在本說明書中它的意思是具體列舉了51-89、52-88……以及69-71以及70-71等數值。對於非整數的值，可以適當考慮以0.1、0.01、0.001或0.0001為一單位。這僅是一些特殊指明的例子。在本申請中，以相似方式，所列舉的最低值和最高值之間的數值的所有可能組合都被認為已經公開。
應當注意的是，以上所述的實施例僅用於解釋本發明，並不構成對本發明的任何限制。通過參照典型實施例對本發明進行了描述，但應當理解為其中所用的詞語為描述性和解釋性詞彙，而不是限定性詞彙。可以按規定在本發明權利要求的範圍內對本發明作出修改，以及在不背離本發明的範圍和精神內對本發明進行修訂。儘管其中描述的本發明涉及特定的方法、材料和實施例，但是並不意味著本發明限於其中公開的特定例，相反，本發明可擴展至其他所有具有相同功能的方法和應用。