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CN104714338A - 液晶显示面板 - Google Patents

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CN104714338A
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alignment layer
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沈宏明
黄婉玲
杨凯能
谢朝桦
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Innolux Corp
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Innolux Display Corp
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
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Abstract

本发明是有关于一种液晶显示面板，包括：一第一基板；一第一配向层，设置于该第一基板的一表面上；一第二基板，相对于该第一基板；一第二配向层，设置于该第二基板的一表面上，且相对于第一配向层；以及一液晶层，是设置于该第一配向层以及该第二配向层之间；其中，该第一配向层的光迟滞量(Retardation)与该第二配向层的光迟滞量的比值为0.01-1。

Description

液晶显示面板
技术领域
本发明是关于一种液晶显示面板，尤指一种横向电场液晶显示面板。
背景技术
液晶显示面板具有质轻、薄型、以及低耗能等优点，因此被大量应用于各种类型的显示面板上，然而，液晶显示面板最常见的缺点在于其视角太窄，用户观看显示面板的角度不同，其面板所显示的影像也将有所不同。为了解决液晶屏幕窄视角的问题，目前被提出的广视角显示面板中，最广受应用的为垂直排列液晶显示面板(Vertical Alignment liquid crystal，VA)，以及面内切换模式的横向电场液晶显示面板(in-plane switching，IPS)。
IPS技术为广视角显示面板中颇具优势的一种其原理为：像素电极与公共电极构成一平面电场，使液晶分子在与基底平行的平面内水平转动以改变光线的通过率，由于IPS液晶显示面板中的液晶分子于转动时，始终保持着水平方向，因此IPS面板的可视角角度极高，且其大视角下的色偏以及饱和度的表现相当优异。目前多数是应用于手持电子产品，如平板计算机、以及手机等。
然而，IPS液晶显示面板容易因液晶转动不良而造成灰阶异常、对比下降、或刮伤的现象，也因液晶分子的转动效率低而较容易产生残影，造成观看者的不适。因此，基于上述的问题，IPS液晶显示面板的改良方法不断的被提出。
发明内容
本发明的目的是在提供一种液晶显示面板，包括：一第一基板；一第一配向层，设置于该第一基板的一表面上；一第二基板，相对于该第一基板；一第二配向层，设置于该第二基板的一表面上，且相对于第一配向层；以及一液晶层，是设置于该第一配向层以及该第二配向层之间；其中，该第一配向层的光迟滞量(Retardation)与该第二配向层的光迟滞量的比值为0.01-1。
本发明的液晶显示面板的一较佳实施态样中，该第一配向层的分子倾斜角(tilt angle)与该第二配向层的分子倾斜角的比值为0.2-1。
本发明的液晶显示面板的一较佳实施态样中，该第一配向层的液晶预倾角(pre-tilt angle)与该第二配向层的液晶预倾角的比值为0-1.2。
本发明的液晶显示面板的一较佳实施态样，可还包括一间隙物，是设置于该第一基板或该第二基板上。
本发明的液晶显示面板的一较佳实施态样，其中，该液晶显示面板可为一种横向电场液晶显示面板。
附图说明
以下是通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟习此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更，其中：
图1-5是本发明实施例1的横向电场液晶显示面板制备方法示意图。
图6是本发明实施例2的横向电场液晶显示面板结构示意图。
图7是本发明实施例3的横向电场液晶显示面板结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是根据本发明的一较佳实施态样的横向电场液晶显示面板的制备方法。首先，请参照图1，提供第一基板11，于本实施例中，第一基板11为彩色滤光片基板，其包括上基板111、黑矩阵112、色层113、以及绝缘层114。然而于其他实施态样中，作为第一基板11的彩色滤光片可为本技术领域中已知的彩色滤光片，其结构并不受限于此，且于其他实施态样中，第一基板11可还包括形成于其上之间隙物(spacer)。接着，如图2所示，形成第一配向层13于第一基板11上，并覆盖第一基板11。于本实施例中，第一配向层13的形成是通过形成聚酰亚胺薄膜于第一基板11上，并依照所使用的聚酰亚胺薄膜配向时所需的照光参数，例如，照射的UV线性偏极光的波长可为240-365nm；照度可为5-80mW；照射时间可为1-200秒；以及光配向扫描速度可为4-500mm/s，以形成由光配向方法所制备的第一配向层13，但本发明并不受限于此。此外，于本实施例中，是经由光交联及光二量化(photo-dimerization)的光配向方法以形成第一配向层13，于其他实施态样中，可利用光异构化(photo-isomerizaation)法、光交联及光二量化法、或光裂解化(photo-degradation)法以形成第一配向层13，而较佳为光交联及光二量化法、或光裂解化法。
接着请参照图3，提供第二基板12，于本实施例中，第二基板12为薄膜晶体管基板，其包括下基板121，以及薄膜晶体管(thin filmtransistor，TFT)122，还包括公共电极(common electrode)以及像素电极(pixel electrode)等(图未示)，以提供显示面板的横向电场。本发明所提供的薄膜晶体管是一种是用于横向电场液晶显示面板的薄膜晶体管，于其他实施态样中，薄膜晶体管122可为非晶硅薄膜晶体管(amorphoussilicon TFT)、低温多晶硅薄膜晶体管(low temperature poly siliconTFT)、氧化金属薄膜晶体管(metal oxide TFT)、有机薄膜晶体管(organicTFT)、或本领域中，其他已知可用于横向电场液晶显示面板的薄膜晶体管皆可使用。接着，如图4所示，形成第二配向层14于第二基板12上，并覆盖第二基板12。于本实施例中，第二配向层14是的形成是通过形成一聚酰亚胺薄膜于第二基板12上，接者以刷磨(Rubbing)的方式形成第二配向层14，刷磨的滚轮速度可为800-160rpm；移动速度可为10-100mm/s；或者刷磨深度可为0.2-0.55mm。然而于其他实施态样中，可依照配向层所需的光迟滞量、配向层分子内倾斜角、或液晶预倾角而改变刷磨的参数。
接着，如图5所示，于第一基板11以及第二基板12之间形成液晶层15，是与第一配向层13以及第二配向层14接触，以完成横向电场液晶显示面板10。
于本实施例中，所形成的第一配向层13的光迟滞量为0.54nm，第二配向层14的光迟滞量为0.59nm；第一配向层13中的分子倾斜角为0.4°，第二配向层14中的分子倾斜角为1°；以及，第一配向层13的液晶预倾角为0.22°，第二配向层14的液晶预倾角为2°。
实施例2
本实施例的制备方法与实施例1大致相同，其制备方法是如图1-5所示，其不同在于，第一配向层13以及第二配向层14皆利用光配向方法而形成。通过调控第一配向层13以及第二配向层14的光配向参数，可形成具有不同配向特性的配向层，其中，所形成的第一配向层13的光迟滞量为0.5-1.2nm，第二配向层14的光迟滞量为0.4-2.5nm；第一配向层13中的分子倾斜角为0.1-0.5°，第二配向层14中的分子倾斜角为0.1-0.5°；以及，第一配向层13的液晶预倾角为0-0.5°，第二配向层14的液晶预倾角为0-0.5°。
综上所述，于实施例1中，第一配向层13是利用光配向方法所形成，第二配向层14是以刷磨的方法形成；于实施例2中，第一配向层13以及第二配向层14皆利用光配向方法而形成。然而于其他实施态样中，无论第二配向层14是通过刷磨方法或光配向法而配向，其第一配向层13的光迟滞量与第二配向层14的光迟滞量的比值可为0.01-1，较佳为0.01-0.95，其中，第一配向层13的光迟滞量可为0.001-1.2nm，较佳为0.1-1.2nm，更佳为0.2-1.2nm，而第二配向层14的光迟滞量可为0.2-3nm，较佳为0.4-2.5nm，更佳为0.5-2.5nm；第一配向层13的分子倾斜角与第二配向层14的分子倾斜角的比值可为0.2-1，较佳为0.2-0.9，其中，第一配向层13的分子倾斜角可为0.1-0.5°，而第二配向层14的分子倾斜角可为0.5-2°。配向层的光迟滞量及分子倾斜角可使用Polarized-ATR-FTIR、Moritex LayScan、Toyo PI-Checker或Axometrics等仪器量测，但并不以此为限。此外，第一配向层13的液晶预倾角与第二配向层14的液晶预倾角的比值可为0-1.2，其中，第一配向层13的液晶预倾角可为0-1°，而第二配向层14的液晶预倾角可为0.5-2.5°。液晶预倾角可以Axometrics Gap等仪器量测，但并不以此为限。
本发明所提供的横向电场液晶显示面板是具有不同配向性质的第一配向层以及第二配向层，通过第一配向层以及第二配向层之间不同的光迟滞量、分子倾斜角、以及液晶预倾角，可避免液晶转动不良而导致灰阶异常以及对比下降的问题。此外，以光配向法替代刷磨法以形成配向层可减少因刷磨程序时，造成配向层的污染，而导致液晶分子的排列异常。
实施例3
本实施例的制备方法与实施例1或实施例2大致相同，其不同在于，本实施例的第一基板11上设置有复数个间隙物16，所完成的横向电场液晶显示面板10’是如图6所示。于本实施例中，第一配向层13以及第二配向层14的光迟滞量、分子倾斜角、以及液晶分子预倾角等特性可与实施例前文所述相同。
此外，第一配向层13的铅笔硬度为2B-HB，而相对于间隙物16的第二配向层14的铅笔硬度为H-5H，第二配向层14的铅笔硬度大于第一配向层13的铅笔硬度。于本实施例中，与间隙物16相对的第二配向层14具有较强的硬度，可避免与间隙物16碰撞时剥离，而影响液晶显示面板的显示特性。然而于本发明的其他实施态样中，间隙物16可设置于第二基板上。据此，当间隙物16形成于第二基板12时，第一配向层13的铅笔硬度大于第二配向层14的铅笔硬度，第一配向层13的铅笔硬度可为H-5H，第二配向层14的铅笔硬度2B-HB。
再者，当间隙物16是形成于第一基板12上时，若利用刷磨法形成第一配向层13，间隙物16所造成的高低差容易导致第一配向层13配向不均的问题，进而影响显示面板的显示功能，因此，第一配向层13较佳是使用光配向法而形成，第二配向层14可使用刷磨法或光配向法而形成，以确保第一配向层13均匀的配向性质。同理，当间隙物16是形成于第二基板12上时，第一配向层13以及第二配向层14较佳是使用光配向法而形成。
实施例4
本实施例是提供本发明的横向电场液晶显示面板的另一实施态样，所完成的横向电场液晶显示面板20是如图7所示，其中，第一基板21为玻璃板；第一配向层23，是形成于第一基板上21的一表面上；第二基板22是包括下基板221、薄膜晶体管222、彩色滤光片213、电极层214；第二配向层24是形成于第二基板22上的一表面上并且相对于第一配向层23；以及间隙物26，是形成于第二基板上。其中，第二基板22是一种结合彩色滤光片以及薄膜晶体管数组(color filter on array)的基板，其中，薄膜晶体管222是一种是用于横向电场液晶显示面板的薄膜晶体管，且还包括公共电极以及像素电极(图未示)等，以提供显示面板的横向电场。
第一配向层23是利用刷磨法而形成，而第二配向层24是利用光配向法而形成。然而于其他实施态样中，第一配向层23以及第二配向层24皆可利用光配向法而形成。其中，第一配向层23以及第二配向层的光迟滞量、分子倾斜角、以及液晶预倾角可与实施例3相同。然而，为了避免第二基板22上之间隙物26碰撞位于第一基板21上的第一配向层23而导致第一配向层23的剥离，第一配向层23的铅笔硬度大于第二配向层24的铅笔硬度，第一配向层23具有较硬的铅笔硬度H～5H，而第二配向层是的铅笔硬度为2B-HB。然而于其他实施态样中，间隙物26可形成于第一基板21上或不具有间隙物26。当间隙物26形成于第一基板上时，第二配向层24的铅笔硬度大于第一配向层23的铅笔硬度，第二配向层24的铅笔硬度可为H-5H，而第一配向层23的铅笔硬度可为2B-HB。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (16)

1.一种液晶显示面板，包括：
一第一基板；
一第一配向层，设置于该第一基板的一表面上；
一第二基板，相对于该第一基板；
一第二配向层，设置于该第二基板的一表面上，且相对于第一配向层；以及
一液晶层，设置于该第一配向层以及该第二配向层之间；
其中，该第一配向层的光迟滞量与该第二配向层的光迟滞量的比值为0.01-1。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的光迟滞量与该第二配向层的光迟滞量的比值为0.01-0.95。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的光迟滞量为0.001-1.2nm；该第二配向层的光迟滞量为0.2-3nm。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的分子倾斜角与该第二配向层的分子倾斜角的比值为0.2-1。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的分子倾斜角与该第二配向层的分子倾斜角的比值为0.2-0.9。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的分子倾斜角为0.1-0.5°；该第二配向层的分子倾斜角为0.5-2°。
7.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的液晶预倾角与该第二配向层的液晶预倾角的比值为0-1.2。
8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的液晶预倾角为0-1°；该第二配向层的液晶预倾角为0.5-2.5°。
9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层以及该第二配向层的至少一者为光配向层。
10.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层以及该第二配向层的至少一者为刷磨配向层。
11.如权利要求1所述的液晶显示面板，还包括一间隙物，设置于该第一基板或该第二基板上。
12.如权利要求11所述的液晶显示面板，其中，该间隙物设置于该第一基板上时，该第二配向层的铅笔硬度大于该第一配向层的铅笔硬度。
13.如权利要求12所述的液晶显示面板，其中，该第一配向层的铅笔硬度为2B-HB；而该第二配向层的铅笔硬度为H-5H。
14.如权利要求11所述的液晶显示面板，其中，该第一基板是彩色滤光片，该第二基板是薄膜晶体管基板。
15.如权利要求11所述的液晶显示面板，其中，该第二基板包括薄膜晶体管以及彩色滤光片。
16.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，该液晶显示面板是一种横向电场液晶显示面板。
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