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CN103728783A - 一种液晶显示面板的配向方法及相应的液晶显示装置 - Google Patents

一种液晶显示面板的配向方法及相应的液晶显示装置 Download PDF

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CN103728783A
CN103728783A CN201310748048.6A CN201310748048A CN103728783A CN 103728783 A CN103728783 A CN 103728783A CN 201310748048 A CN201310748048 A CN 201310748048A CN 103728783 A CN103728783 A CN 103728783A
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张鑫
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种液晶显示面板的配向方法，包括步骤：提供具有第一配向层的第一基板以及具有第二配向层的第二基板；将所述第一配向层与所述第二配向层均划分成至少一个分区，各分区包含多个配向区，所述第一配向层与所述第二配向层相对应的配向区其预定的配向方向相互垂直；对所述第一配向层与所述第二配向层的各配向区分别采用不同方向的线偏振光进行照射，从而在所述第一配向层与所述第二配向上形成具有对应于各配向区的预定的配向方向的配向膜。本发明实施例还公开了相应的液晶显示装置。实施本发明实施例，配向效果好，且可以改善大视角色偏。

Description

一种液晶显示面板的配向方法及相应的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor liquid crystal display，TFT-LCD）的制造领域，特别涉及一种液晶显示面板的配向方法及相应的液晶显示装置。
背景技术
如图1所示，是现有的一种PSVA模式（高分子安定化垂直配向，Polymer Stabilization Vertical-Alignment）的液晶显示器常用的像素电极的示意图；在图中示出了一个像素电极。在现有的这种PSVA模式的液晶显示器中，其像素电极被设计为“米”字型，由中间的竖直主干80，水平主干81和与x轴夹角为±45度，±135度的分支82三部分组成。其中竖直主干80和水平主干81将像素面积平均分成4个区域，每个区域都由斜向45度的分支82平铺组成。
如图2所示，是对图1的像素电极施加电压后的液晶倒向示意图；图2是是采用对图1的像素电极施加4V的电压后，液晶分子90由像素电极外侧开始逐渐向内侧倾倒。倾倒的角度是沿切口方向（即沿分支82的方向，如图中箭头方向所示），4个区域的液晶倾倒方向分别为±45度，±135度，都指向像素的中央区域。如上图所示液晶倒向与x轴的夹角为：第一象限为-135度，第二象限为-45度，第三象限为45度，第四象限为135度。现有的PSVA制程是通过将像素电极设计成“米”字形来控制液晶分子的配向来改善大视角色偏的问题。
但是现有的这种方式强烈依赖于电极设计，其在显示区会产生明显的亮暗条纹，这样会降低光线的穿透率，从而影响到显示的效果和亮度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种液晶显示面板的配向方法及相应的液晶显示装置，配向效果好，且可以改善大视角色偏。
为了解决上述技术问题，本发明实施例的一方面提供一种液晶显示面板的配向方法，包括步骤：
提供第一基板与第二基板，在第一基板的第一电极层上涂布偏振光敏感材料形成第一配向层，在第二基板的第二电极层上涂布偏振光敏感材料形成第二配向层；
将第一配向层与第二配向层均划分成至少一个分区，各分区包含多个配向区，第一配向层与第二配向层相对应的配向区其预定的配向方向相互垂直；
对第一配向层与第二配向层的各配向区分别采用不同方向的线偏振光进行照射，对每一配向区照射的线偏振光的偏振方向与配向方向相适应，从而在第一配向层与第二配向上形成具有对应于各配向区的预定的配向方向的配向膜。
其中，第一基板为TFT阵列基板，第一电极层为像素电极层；第二基板为CF基板，第二电极层为共用电极层。
其中，每一分区由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区，四个配向区中至少有两个配向区的预定的配向方向不相同。
其中，线偏振光为紫外线。
其中，在第一基板涂布偏振光敏感材料形成第一配向层之前进一步包括：
在第一基板的绝缘层与钝化层之间形成彩膜层。
相应地，本发明实施例的另一方面还提供一种液晶显示装置，包括：
第一基板，具有第一电极层与覆盖第一电极层的第一配向层；
第二基板，具有第二电极层与覆盖第二电极层的第二配向层；
液晶层，配置于第一基板的第一配向层与第二基板的第二配向层之间；
其中，第一配向层与第二配向层均被划分为至少一个分区，每一分区被分成多个配向区，第一配向层与第二配向层相对应的配向区其预定的配向方向相互垂直；
在对第一配向层与第二配向层的各配向区分别采用不同方向的线偏振光进行照射，对每一配向区照射的线偏振光的偏振方向与配向方向相适应，从而在第一配向层与第二配向层上形成具有对应于各配向区的预定的配向方向的配向膜。
其中，每一分区由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区，四个配向区中至少有两个配向区的预定的配向方向不相同。
其中，第一基板为TFT阵列基板，第一电极层为像素电极层；第二基板为CF基板，第二电极层为共用电极层。
其中，第一基板的绝缘层与钝化层之间设置有彩膜层。
其中，第二基板包括：
玻璃基板；
设置于玻璃基板边缘位置上的黑矩阵；
共用电极层，覆盖于玻璃基板与黑矩阵之上；
其中，第二配向层设置于共用电极层之上。
其中，在所述第一基板（1）上设置有黑矩阵（22）。
其中，线偏振光为紫外线。
实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
实施本发明，具有如下的有益效果：
首先，在本发明的实施例中，通过在第一基板的第一配向层上和第二基板的第二配向层上采用不同方向的线偏振光进行照射，从而形成特定配向方向配向层，无需对像素电极进行特别设计，可以避免现有技术中由于像素电极导致的暗亮条纹，从而可以提高光线的透过率；
其次，在本发明的实施例中，对第一配向层的各分区中的各配向区的预定配向方向，以及对第二配向层的各分区中的各配向区的预定配向方向均可以灵活设置，可以很灵活地实现液晶盒中各像素结构中的四个区域的配向，同时可以改改善大视角色偏；
另外，本发明的实施例中，将彩膜层设置在TFT阵列基板上，可以使液晶盒（液晶层）的上下表面实现平坦化，可以提高液晶配向的效果。
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它的附图。
图1为现有的一种是现有的一种PSVA模式的液晶显示器的像素电极的示意图；
图2是对图1的像素电极施加电压后的液晶倒向示意图；
图3为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法的一个实施例的主流程示意图；
图4为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第一个实施例中第一基板的分区示意图；
图5为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第一个实施例中第二基板的分区示意图；
图6为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第一个实施例中对第二基板进行线偏振光照射的示意图；
图7为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第一个实施例中液晶配向结果示意图；
图8为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第二个实施例中第一基板的分区示意图；
图9为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第二个实施例中第二基板的分区示意图；
图10为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第二个实施例中液晶配向结果示意图；
图11为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第三个实施例中第一基板的分区示意图；
图12为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第三个实施例中第二基板的分区示意图；
图13为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第三个实施例中液晶配向结果示意图；
图14为本发明提供的一种液晶显示装置的一个实施例中的像素结构示意图；
图15为本发明提供的一种液晶显示装置的一个实施例中按照图14中的A-A向剖视图；
图16为本发明提供的一种液晶显示装置的另一个实施例的剖视图；
图17为本发明提供的一种液晶显示装置的再一个实施例的剖视图；
图18为本发明提供的一种液晶显示装置的又一个实施例的剖视图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以式例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
如图3所示，为本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法的一个实施例的主流程示意图。在该实施例中，该配向方法包括如下的步骤：
步骤S30，提供第一基板与第二基板，在第一基板的第一电极层上涂布偏振光敏感材料形成第一配向层，在第二基板的第二电极层上涂布偏振光敏感材料形成第二配向层；
步骤S31，将第一配向层与第二配向层均划分成至少一个分区，各分区包含多个配向区，第一配向层与第二配向层相对应的配向区其预定的配向方向相互垂直；
步骤S32，对第一配向层与第二配向层的各配向区分别采用不同方向的线偏振光进行照射，对每一配向区照射的线偏振光的偏振方向与配向方向相适应，从而在第一配向层与第二配向上形成具有对应于各配向区的预定的配向方向的配向膜；
步骤S33，对第一基板上的第一电极层和第二基板上的第二电极层通电，使液晶盒中的液晶分子完成配向。
下面将结合具体的实施例，来进一步说明上述的各步骤。
如图4-图7所示，示出了本发明的第一实施例。在该实施例中，如图4所示，将第一基板1的第一配向层划分成多个分区10，每一分区10进一步包括多个配向区100，在图4中，每一分区10由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区100（在图中只示出了一个分区10被划分成四个配向区，此处仅为举例），其中，每一配向区100中均被预定有一个配向方向（见图中箭头所示），在一个分区10中至少有两个配向区100的预定的配向方向不相同，其中，左侧的两个配向区100的预定配向方向为向上，而右侧两个配向区100的预定配向方向为向下。
同样，如图5所示，将第二基板2的第二配向层划分成多个分区20，每一分区20进一步包括多个配向区200，在图5中，每一分区20由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区200，其中，每一配向区200中均被预定有一个配向方向（见图中箭头所示），在一个分区20中至少有两个配向区200的预定的配向方向不相同，其中，上侧的两个配向区200的预定配向方向为向右，而下侧两个配向区200的预定配向方向为向左。
其中，第一配向层的各配向区100与第二配向层相对应的各配向区200其预定的配向方向相互垂直。
如图6所示，示出了利用线偏振光对基板进行照射的示意图。其中，该线偏振光采用紫外线（UV）；图6中示出了紫外光照射图5中第二基板2的第二配向层的其中一分区20中下侧配向区200的情形。其中，箭头方向为线偏振光的照射方向，而其上的黑色横线表示线偏振光的偏振方向，在此实施例中，需保证线偏振光的偏振方向与第二配向层的分区20中下侧配向区200的预定配向方向相适应（例如，相同），从而可以通过线偏振光的照射，可以使该配向区200形成具有预定配向方向的配向膜。
同理，需要采用其他不同方向的线偏振光对第二配向层的各分区20中的其他配向区200进行照射，以在第二配向层上形成具有预定配向方向的配向膜；同时需要采用线偏振光对第一配向层的各分区10的各配向区100进行照射，以在第一配向层上形成具有预定配向方向的配向膜。
如图7所示，示出了本发明提供的一种液晶显示面板的配向方法中第一个实施例中液晶配向结果示意图。在形成配向膜之后，通过步骤对第一基板上的第一电极和第二基板上的第二电极通电，使液晶盒中的液晶分子完成配向。由于第一配向层的各配向区100与相对应的第二配向层上各配向区200的预定的配向方向垂直，故在第一配向层与第二配向层的作用下，可以使液晶盒中对应于各配向区的液晶分子产生倒向，完成配向。图7中示出了对应于图4和图5中的一分区处的液晶分子的配向示意图。其最终在第三象限中的液晶分子与X轴形成a度角，而在第一象限中的液晶分子与X轴形成-a度角，而在第二角限中的液晶分子与X轴形成（a-180）度角，而在第四角限中的液晶分子与X轴形成（180-a）度角，从而可以改善大视角色偏的问题。在其他分区处的液晶分子的配向与此类似。
如图8-图10所示，示出本发明的第二个实施例。在该实施例中，在第一基板1的第一配向层的一个分区10中，其上侧两个配向区100的预定配向方向为向下，而下侧两个配向区100的预定配向方向为向上；在第二基板2的第二配向的相应分区20中，其右侧两个配向区200的预定配向方向为向左，而左侧两个配向区200的预定配向方向为向右；最终在液晶显示器对应的区域的液晶分子在配向结束后均朝向中心位置（见图10），其中第一象限处的液晶分子与X轴形成c角度。
如图11-图13所示，示出本发明的第三个实施例。在该实施例中，在第一基板1的第一配向层的一个分区10中，其右侧两个配向区100的预定配向方向为向右，而左侧两个配向区100的预定配向方向为向左；在第二基板2的第二配向的相应分区20中，其上侧两个配向区200的预定配向方向为向上，而下侧两个配向区200的预定配向方向为向下；最终在液晶显示器对应的区域的液晶分子在配向结束后均远离中心位置（见图13），其中第一象限处的液晶分子与X轴形成b角度。
可以理解的是，上述三个实施例仅为举例，在本发明的其他的实施例中，第一配向层的各分区中的各配向区的预定配向方向还可以根据需要进行调整，同理，与其对应的第二配向层上的配向区的预定配向方向可以适应性变动。
其中，在一个实施例中，第一基板为TFT阵列基板，其中，第一电极层为像素电极层；第二基板为彩膜（CF）基板，其中第二电极层为共用电极层。其中，可以将配向层的每个分区大小与TFT阵列基板的一个像素结构的大小和位置相对应。
需要注意的是，在本发明的配向方法中，在第一基板上涂布偏振光敏感材料形成第一配向层之前进一步包括：
在第一基板的绝缘层与钝化层之间形成彩膜层，本发明通过将彩膜层设置于TFT阵列基板中，这样可以使液晶盒的上下表面实现平坦化处理，从而在步骤S33中获得更好的配向效果。
相应地，本发明还提供了一种液晶显示装置。如图14以及图15所示，示出了本发明提供的液晶显示装置的一个实施例。在该实施例中，该液晶显示装置包括：
第一基板1，其具有第一电极层15与覆盖第一电极层15的第一配向层19；
第二基板2，其具有第二电极层24与覆盖第二电极层24的第二配向层29；
液晶层3，配置于第一基板1的第一配向层19与第二基板2的第二配向层29之间，其包括液晶分子（未示出）以及间隙子30；
其中，第一配向层19与第二配向层29均被划分为至少一个分区，每一分区被分成多个配向区，第一配向层19与第二配向层29相对应的配向区其预定的配向方向相互垂直，此处可参见前述对图4和图5的描述；
在对第一配向层19与第二配向层29的各配向区分别采用不同方向的线偏振光进行照射，对每一配向区照射的线偏振光的偏振方向与配向方向相适应，从而在第一配向层19与第二配向层29上形成具有对应于各配向区的预定的配向方向的配向膜。
并在对第一基板1上的第一电极层15和第二基板2上的第二电极层24通电，使液晶层中的液晶分子完成配向。
其中，每一分区由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区，四个配向区中至少有两个配向区的预定的配向方向不相同。
具体地，第一基板1为TFT阵列基板，第一电极层15为像素电极层；第二基板2为CF基板，第二电极层24为共用电极层。
其中，该第一基板1进一步包括：
玻璃基板11以及设置在该玻璃基板11上的栅线13和共用电极14。在其上覆盖有绝缘层16，在栅线13的正上方的绝缘层16上成进一步设置有半导体层17，在半导体层17上设置有用于形成漏极和源极的数据线12，然后在其上设置有一层钝化层180，在钝化层180上形成有像素电极15，第一配向层19设置在像素电极15之上。
为了使液晶盒（液晶层）的上下表面实现平坦化，需要将彩膜层18设置在第一基板1（TFT阵列基板）的绝缘层16与钝化层180之间。
而第二基板2具体包括：玻璃基板21，设置于玻璃基板21边缘位置上的黑矩阵22，以及覆盖于玻璃基板21与黑矩阵22之上的共用电极层24；其中，第二配向层29设置于共用电极层24之上。
设置该黑矩阵22可以防止第一基板1（TFT阵列基板）与第二基板2（CF基板）之间错位引起像素区域开口率减小。可以理解的是，在其他的实施例中，可以将黑矩阵22设置于第一基板1上。
图16为本发明提供的一种液晶显示装置的另一个实施例的剖视图；在该实施例中，其与图14和图15示出的实施例的主要区别在于，在本实施例中，其中将黑矩阵22设置于第一基板1的钝化层180之上，而在第二基板2上不设置黑矩阵，其他的结构与图15中示出的实施例相同，在此不进行详述，可一并参照对图15的介绍。
图17为本发明提供的一种液晶显示装置的再一个实施例的剖视图；在该实施例中，其与图14和图15示出的实施例的主要区别在于，在本实施例中，其中将黑矩阵22设置于第一基板1的玻璃基板1之上，栅线13之下；而在第二基板2上不设置黑矩阵，其他的结构与图15中示出的实施例相同，在此不进行详述，可一并参照对图15的介绍。
图18为本发明提供的一种液晶显示装置的又一个实施例的剖视图。在该实施例中，其与图14和图15示出的实施例的主要区别在于，在本实施例中，其中将黑矩阵22设置于第一基板1的玻璃基板1之上，栅线13的两侧；而在第二基板2上不设置黑矩阵，其他的结构与图15中示出的实施例相同，在此不进行详述，可一并参照对图15的介绍。
可以理解的是，在其他的实施例中，还可以根据需要将黑矩阵22设置在第一基板1的其他位置上，例如，可以将黑矩阵22设置于第一基板1的彩膜层18与数据线12之间。或者可以同时在第一基板1和第二基板2上均设置黑矩阵22，设置的位置可以参照前述的说明，亦可以达到相同的效果，故在此不进行赘述详述。
实施本发明，具有如下的有益效果：
首先，在本发明的实施例中，通过在第一基板的第一配向层上和第二基板的第二配向层上采用不同方向的线偏振光进行照射，从而形成特定配向方向配向层，无需对像素电极进行特别设计，可以避免现有技术中由于像素电极导致的暗亮条纹，从而可以提高光线的透过率；
其次，在本发明的实施例中，对第一配向层的各分区中的各配向区的预定配向方向，以及对第二配向层的各分区中的各配向区的预定配向方向均可以灵活设置，可以很灵活地实现液晶盒中各像素结构中的四个区域的配向，同时可以改改善大视角色偏；
另外，本发明的实施例中，将彩膜层设置在TFT阵列基板上，可以使液晶盒（液晶层）的上下表面实现平坦化，可以提高液晶配向的效果。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种液晶显示面板的配向方法，其特征在于，包括步骤：
提供第一基板与第二基板，在所述第一基板的第一电极层上涂布偏振光敏感材料形成第一配向层，在所述第二基板的第二电极层上涂布偏振光敏感材料形成第二配向层；
将所述第一配向层与所述第二配向层均划分成至少一个分区，各分区包含多个配向区，所述第一配向层与所述第二配向层相对应的配向区其预定的配向方向相互垂直；
对所述第一配向层与所述第二配向层的各配向区分别采用不同方向的线偏振光进行照射，所述对每一配向区照射的线偏振光的偏振方向与所述配向方向相适应，从而在所述第一配向层与所述第二配向上形成具有对应于各配向区的预定的配向方向的配向膜。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板的配向方法，其特征在于，所述第一基板为TFT阵列基板，所述第一电极层为像素电极层；所述第二基板为CF基板，所述第二电极层为共用电极层。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板的配向方法，其特征在于，所述每一分区由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区，所述四个配向区中至少有两个配向区的预定的配向方向不相同。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板的配向方法，其特征在于，所述线偏振光为紫外线。
5.如权利要求2-4任一项所述的液晶显示面板的配向方法，其特征在于，在所述第一基板涂布偏振光敏感材料形成第一配向层之前进一步包括：
在所述第一基板的绝缘层与钝化层之间形成彩膜层。
6.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
第一基板（1），具有第一电极层（15）与覆盖所述第一电极层（15）的第一配向层（19）；
第二基板（2），具有第二电极层（24）与覆盖所述第二电极层（24）的第二配向层（29）；
液晶层（3），配置于所述第一基板（1）的第一配向层（19）与所述第二基板（2）的第二配向层（29）之间；
其中，所述第一配向层（19）与所述第二配向层（29）均被划分为至少一个分区（10，20），每一分区被分成多个配向区（100，200），所述第一配向层（19）与所述第二配向层（29）相对应的配向区（100，200）其预定的配向方向相互垂直；
在对所述第一配向层（19）与所述第二配向层（29）的各配向区（100，200）分别采用不同方向的线偏振光进行照射，所述对每一配向区照射的线偏振光的偏振方向与所述配向方向相适应，从而在所述第一配向层（19）与所述第二配向层（29）上形成具有对应于各配向区（100，200）的预定的配向方向的配向膜。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述每一分区（10，20）由两条互相垂直的分隔线分成四个配向区，所述四个配向区中至少有两个配向区的预定的配向方向不相同。
8.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板（1）为TFT阵列基板，所述第一电极层（15）为像素电极层；所述第二基板（2）为CF基板，所述第二电极层（24）为共用电极层。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板（1）的绝缘层（16）与钝化层（180）之间设置有彩膜层（18）。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二基板（2）包括：
玻璃基板（21）；
设置于所述玻璃基板（21）边缘位置上的黑矩阵（22）；
共用电极层（24），覆盖于所述玻璃基板（21）与所述黑矩阵（22）之上；
其中，所述第二配向层（29）设置于所述共用电极层（24）之上。
11.如权利要求6至9任一项所述显示装置，其特征在于，在所述第一基板（1）上设置有黑矩阵（22）。
12.如权利要求6-10任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述线偏振光为紫外线。
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