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CN105388670A - 液晶面板及其制作方法、包含其的显示装置 - Google Patents

液晶面板及其制作方法、包含其的显示装置 Download PDF

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CN105388670A
CN105388670A CN201510982749.5A CN201510982749A CN105388670A CN 105388670 A CN105388670 A CN 105388670A CN 201510982749 A CN201510982749 A CN 201510982749A CN 105388670 A CN105388670 A CN 105388670A
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liquid crystal
tilt angle
crystal panel
crystal layer
orientation rete
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陈媛媛
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Tianma Microelectronics Co Ltd
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
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Tianma Microelectronics Co Ltd
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种液晶面板及其制作方法、包含其的显示装置。所述液晶面板的一实施例包括阵列基板、与阵列基板对置的对置基板以及设置在阵列基板和对置基板之间的液晶层；阵列基板上设有与液晶层相接触的第一配向膜层，对置基板上设有与液晶层相接触的第二配向膜层；其中，第一配向膜层用于向液晶层中的各液晶分子提供第一预倾角α，第二配向膜层用于向液晶层中的各液晶分子提供第二预倾角β，且有α＞β。按照本申请的方案，可以平衡液晶面板的残像等级和视角范围，使得液晶面板能够同时具有较低的残像等级和较大的视角范围。

Description

液晶面板及其制作方法、包含其的显示装置
技术领域
本公开一般涉及显示技术，尤其涉及液晶面板及其制作方法、包含其的显示装置。
背景技术
在液晶面板的制作过程中，通常在液晶层的上、下两侧分别提供一配向膜层，以向液晶层中的各液晶分子提供一预倾角，使得液晶分子在外加电场作用下，能够迅速地响应该电场而偏转，进而使背光源提供的可见光向外界传播。
发明人经长期研究发现，为了解决液晶面板的残像问题，可以通过改变配向膜的材质，以使其向液晶层中的各液晶分子提供较大的预倾角。
参见图1所示，分别为预倾角为0.8°和1.7°时，32灰阶的液晶面板各阶段的高温(65℃/2h)残像等级曲线图100。也即是说，该液晶面板在65℃的环境中，显示棋盘格画面2小时之后，测试的残像等级曲线。
图1中，附图标记110所示的曲线为液晶分子预倾角为0.8°的液晶面板的高温残像等级曲线。附图标记120所示的曲线为液晶分子预倾角为1.7°的液晶面板的高温残像等级曲线图。对比110所示的曲线和120所示的曲线可知，无论任何阶段，具有较小预倾角(0.8°)液晶分子的液晶面板的残像等级均高于具有较大预倾角(1.7°)液晶分子的液晶面板的残像等级。
然而，随着预倾角的增大，将不可避免地导致液晶面板视角范围的缩小。
参见图2所示，分别为预倾角为0.8°时，左右视角范围-90°～90°内的对比度(如附图标记210所示)以及预倾角为1.4°时，左右视角范围-90°～90°内的对比度(如附图标记220所示)。其中，纵坐标为归一化处理后的对比度。
从图2中可以看出，当预倾角较大时，随着视角的增大，对比度显著地降低，而当预倾角较小时，随着视角的增大，对比度的下降相对较缓。因而，若要满足一定视角范围内的对比度需求，应减小预倾角。但随着预倾角的减小，除了导致残像表现变差之外，由于液晶分子与配向膜层的锚定作用的加强，还将导致用于驱动液晶分子旋转的饱和电压增大，进而使得在驱动电路的驱动能力有限的前提下，液晶层的穿透率下降、液晶面板的功耗增大。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种液晶面板及其制作方法、包含其的显示装置，以解决背景技术中所述的至少部分技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种液晶面板，包括阵列基板、与阵列基板对置的对置基板以及设置在阵列基板和对置基板之间的液晶层；阵列基板上设有与液晶层相接触的第一配向膜层，对置基板上设有与液晶层相接触的第二配向膜层；其中，第一配向膜层用于向液晶层中的各液晶分子提供第一预倾角α，第二配向膜层用于向液晶层中的各液晶分子提供第二预倾角β，且有α＞β。
在一些实施例中，阵列基板上还设有用于向液晶层施加横向电场的电极层。
在一些实施例中，第一配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供的第一预倾角α满足：1.5°≤α≤2°。
在一些实施例中，第一预倾角α＝1.5°。
在一些实施例中，第二配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供的第二预倾角β满足：β≤1°。
在一些实施例中，第二预倾角β＝0.8°。
第二方面，本申请实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的液晶面板。
第三方面，本申请实施例还提供了一种液晶面板的制作方法，包括：在阵列基板上形成第一配向膜层；在第一配向膜层上形成液晶层；以及在对置基板上形成第二配向膜层，并使第二配向膜层与液晶层相接触；其中，第一配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供第一预倾角α，第二配向膜层用于向液晶层中的各液晶分子提供第二预倾角β，且α＞β。
在一些实施例中，本申请的液晶面板的制作方法还包括：在阵列基板上形成用于向液晶层施加横向电场的电极层。
在一些实施例中，第一配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供的第一预倾角α满足：1.5°≤α≤2°。
在一些实施例中，第一预倾角α＝1.5°。
在一些实施例中，第二配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供的第二预倾角β满足：β≤1°。
在一些实施例中，第二预倾角β＝0.8°
本申请实施例提供的的方案，通过阵列基板上设置的第一配向膜层向液晶分子提供的第一预倾角与对置基板上设置的第二配向膜层向液晶分子提供的第二预倾角不同，来平衡液晶面板的残像等级和视角范围，使得液晶面板能够同时具有较低的残像等级和较大的视角范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了具有较高预倾角和具有较低预倾角的液晶面板的高温残像等级曲线图；
图2示出了具有较高预倾角和具有较低预倾角的液晶面板的左右视角-90°～90°范围内的对比度曲线图；
图3示出了本申请的液晶面板的一个实施例的示意性结构图；
图4A示出了图3中第一配向膜层向液晶分子提供的第一预倾角的示意图；
图4B示出了图3中第二配向膜层向液晶分子提供的第二预倾角的示意图；
图5示出了本申请实施例的液晶面板以及两种现有的液晶面板的高温残像曲线图；
图6A～6C示出了对比度Bmin、Amin和A+min对应的视角范围；
图7示出了本申请的液晶面板的制作方法的一个实施例的示意性流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参见图3所示，为本申请的液晶面板的一个实施例的示意性结构图。
本实施例的液晶面板，包括阵列基板310、与阵列基板310对置的对置基板320以及设置在阵列基板310和对置基板320之间的液晶层330。
阵列基板310上设有与液晶层330相接触的第一配向膜层311。
对置基板320上设有与液晶层330相接触的第二配向膜层321。
第一配向膜层311用于向液晶层330中的各液晶分子提供第一预倾角α，第二配向膜层321用于向液晶层330中的各液晶分子提供第二预倾角β，且有α＞β。
请继续参见图4A和图4B，其分别示出了液晶层中，第一配向膜层向液晶分子提供的第一预倾角α和第二配向膜层向液晶分子提供的第二预倾角β。
比较图4A和图4B中的第一预倾角α和第二预倾角β可知，第一预倾角α大于第二预倾角β。
需要说明的是，为了突出本申请实施例的有液晶面板与现有技术的差异，本实施例以及后续描述的各实施例和对应的附图中，略去了一部分本申请的液晶面板中与现有技术相同的部分。本文将不再赘述本申请的液晶面板中与现有技术相同的结构。
此外，还需要说明的是，图4A和图4B中第一预倾角α和第二预倾角β仅是示意性的，用于说明第一预倾角α和第二预倾角β之间的大小关系。第一预倾角α和第二预倾角β的角度值并非从图4A和图4B中测量得到的角度值。
在一些可选的实现方式中，阵列基板310上还可以设有用于向液晶层330施加横向电场的电极层(图中未示出)。
在这些可选的实现方式中，电极层例如可以包括设置有多个像素电极的像素电极层，以及设置有多个公共电极的公共电极层。向处于像素电极层的各像素电极以及处于公共电极层的公共电极施加不同的电压，由于像素电极和公共电极之间的电压差的存在，可以产生一电场，在该电场的作用下，液晶层330中的各液晶分子将相应地偏转，以使背光源产生的可见光透过液晶分子之间的间隙穿透至外界环境中。在这里，电场的各电力线的其中一段可以与阵列基板平行。
在这些可选的实现方式中，由于像素电极层与公共电极层均设置在阵列基板310上，液晶层中靠近阵列基板310处的电场强度将大于液晶层中远离阵列基板310处的电场强度。因此，液晶面板的残像等级将更多地与阵列基板310上设置的第一配向膜层311向液晶层320中的各液晶分子提供的第一预倾角α相关。也即是说，若第一预倾角α较大，则本实施例的液晶面板将具有较好的残像(包括高温残像和常温残像)等级。进一步地，第一预倾角α增大，还可以降低用于驱动液晶分子旋转的饱和电压，进而降低液晶面板的功耗。
相应地，本实施例的液晶面板中，在与阵列基板310对置的对置基板320上设置的第二配向膜层321向液晶层320中的各液晶分子提供的第二预倾角β小于第一预倾角α，与现有的液晶面板相比，可以一定程度地增大一定视角范围内的对比度，使得本实施例的液晶面板的显示效果更好。
在一些可选的实现方式中，为了使得第一配向膜层311向液晶层320中的各液晶分子提供的第一预倾角α与第二配向膜层321向液晶层320中的各液晶分子提供的第二预倾角β不同，可以在制作第一配向膜层311的材料(例如，聚酰亚胺，Polymide，PI)和制作第二配向膜层321的材料(例如，聚酰亚胺，Polymide，PI)的主链中添加不同种类和/或不同数量的烷基基团。
在一些可选的实现方式中，第一配向膜层311向液晶层330中的各液晶分子提供的第一预倾角α可满足：1.5°≤α≤2°。例如，第一预倾角α＝1.5°。
在一些可选的实现方式中，第二配向膜层321向液晶层330中的各液晶分子提供的第二预倾角β可满足：β≤1°。例如，第二预倾角β＝0.8°。
图5示出了本申请实施例的32灰阶液晶面板以及两种现有的32灰阶液晶面板的高温(65℃/2h)残像曲线图。
也即是说，各32灰阶的液晶面板在65℃的环境中，显示棋盘格画面2小时之后，测试的残像等级曲线。
图5中，附图标记510所示的曲线，为现有的液晶面板中，预倾角为0.8°的液晶面板的高温残像曲线图。附图标记520所示的曲线，为现有的液晶面板中，预倾角为1.7°的液晶面板的高温残像曲线图。而附图标记530所示的曲线，则是本申请的液晶面板中，第一预倾角α＝1.5°且第二预倾角β＝0.8°时的高温残像曲线图。
对比曲线510和曲线530可知，无论在任何时间段内，本申请的液晶面板的残像表现均远好于预倾角为0.8°的现有的液晶面板。
对比曲线520和曲线530可知，在“直后”～“2分后”这一时间段内，二者的残像等级相同，均为2级(轻微)。在该时间段之后，本申请的液晶面板的残像等级略高于预倾角为1.7°的液晶面板。
如下的表一示出了本申请实施例的液晶面板以及两种现有的液晶面板的视角对比度的对比。
表一：视角对比度
视角CR 预倾角＝0.8° 预倾角＝1.7° α＝1.5° β＝0.8°
Bmin 390 273 332
Amin 532 365 449
A+min 816 807 812
表一中，视角CR表示各个视角范围内的对比度(ContrastRatio，CR)。Bmin代表左右视角处于-10°～10°范围内且上视角8°～下视角4°范围内(如图6A中附图标记610所示的范围)的视角范围中CR的最小值。
类似地，Amin代表左右视角处于-40°～40°范围内且上视角20°～下视角10°范围内(如图6B中附图标记620所示的范围)的视角范围中CR的最小值。
类似地，A+min代表左右视角处于-50°～50°范围内且上视角20°～下视角10°范围内(如图6C中附图标记630所示的范围)的视角范围中CR的最小值。
从表一中的数值可以看出，本申请的液晶面板的在各视角范围内的对比度远远好于预倾角1.7°的液晶面板(本申请液晶方案的Bmin、Amin和A+min与预倾角1.7°的液晶面板相比，分别提高了21％、23％和6％)。且本申请的液晶面板的在各视角范围内的对比度仅略弱于预倾角0.8°的液晶面板(本申请液晶方案的Bmin、Amin和A+min与预倾角0.8°的液晶面板相比，仅分别降低了14％、18％和4％)。
需要说明的是，图6A～图6C中，圆心角φ表示液晶面板以某一预设的基准位置为起点，在其自身平面内旋转的角度。各同心圆代表的θ表示上下或左右视角的角度。
如下的表二示出了本申请实施例的液晶面板以及两种现有的液晶面板的饱和电压的对比。
表二：饱和电压(V)
预倾角＝0.8° 预倾角＝1.7° α＝1.5° β＝0.8°
饱和电压(V) 6.2 5.6 5.8
从表二中可以看出，本申请的液晶面板的饱和电压小于预倾角0.8°的液晶面板的饱和电压约7％，而仅比预倾角1.7°的液晶面板的饱和电压增加约3.5％。
从如上所述的分析可以看出，本申请的液晶面板，可以较好地兼顾残像等级、预定视角范围内的对比度以及饱和电压，使得液晶面板能够同时具有较低的残像等级、较大的视角范围和较小的饱和电压。
本申请实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的液晶面板。本领域技术人员可以确定，本申请的显示装置除包括如上所述的液晶面板之外，还可以包括其他的公知的结构，例如，驱动电路，以及向液晶面板中的各像素电极提供驱动电路产生的扫描信号和数据信号的扫描线、数据线等。在此将不再赘述此部分公知的结构。
参见图7所示，为本申请的液晶面板的制作方法的一个实施例的示意性结构图700。
本实施例的液晶面板的制作方法包括：
步骤710，在阵列基板上形成第一配向膜层。
步骤720，在第一配向膜层上形成液晶层。
步骤730，在对置基板上形成第二配向膜层，并使第二配向膜层与液晶层相接触。
其中，第一配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供第一预倾角α，第二配向膜层用于向液晶层中的各液晶分子提供第二预倾角β，且α＞β。
在一些可选的实现方式中，本实施例的液晶面板的制作方法还包括：
步骤740，在阵列基板上形成用于向液晶层施加横向电场的电极层。
需要说明的是，以上描述的本实施例的液晶面板的制作方法的各步骤的编号710～740仅是示意性的，并不代表实际制作过程中的先后顺序。只要包含了以上步骤的液晶面板的制作方法，便视为落入了本申请的保护范围之内。
在一些可选的实现方式中，第一配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供的第一预倾角α满足：1.5°≤α≤2°。
在一些可选的实现方式中，第一预倾角α＝1.5°。
在一些可选的实现方式中，第二配向膜层向液晶层中的各液晶分子提供的第二预倾角β满足：β≤1°。
在一些可选的实现方式中，第二预倾角β＝0.8°
采用本实施例的液晶面板的制作方法制成的液晶面板，可以平衡液晶面板的残像等级和视角范围，使得液晶面板能够同时具有较低的残像等级和较大的视角范围。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种液晶面板，包括阵列基板、与所述阵列基板对置的对置基板以及设置在所述阵列基板和所述对置基板之间的液晶层；
其特征在于：
所述阵列基板上设有与所述液晶层相接触的第一配向膜层，所述对置基板上设有与所述液晶层相接触的第二配向膜层；
其中，所述第一配向膜层用于向所述液晶层中的各液晶分子提供第一预倾角α，所述第二配向膜层用于向所述液晶层中的各液晶分子提供第二预倾角β，且有α＞β。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：
所述阵列基板上还设有用于向所述液晶层施加横向电场的电极层。
3.根据权利要求1或2所述的液晶面板，其特征在于：
所述第一配向膜层向所述液晶层中的各液晶分子提供的第一预倾角α满足：1.5°≤α≤2°。
4.根据权利要求3所述的液晶面板，其特征在于：
所述第一预倾角α＝1.5°。
5.根据权利要求3所述的液晶面板，其特征在于：
所述第二配向膜层向所述液晶层中的各液晶分子提供的第二预倾角β满足：β≤1°。
6.根据权利要求5所述的液晶面板，其特征在于：
所述第二预倾角β＝0.8°。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的液晶面板。
8.一种液晶面板的制作方法，其特征在于，包括：
在阵列基板上形成第一配向膜层；
在所述第一配向膜层上形成液晶层；以及
在对置基板上形成第二配向膜层，并使所述第二配向膜层与所述液晶层相接触；
其中，所述第一配向膜层向所述液晶层中的各液晶分子提供第一预倾角α，所述第二配向膜层用于向所述液晶层中的各液晶分子提供第二预倾角β，且α＞β。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述阵列基板上形成用于向所述液晶层施加横向电场的电极层。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：
所述第一配向膜层向所述液晶层中的各液晶分子提供的第一预倾角α满足：1.5°≤α≤2°。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述第一预倾角α＝1.5°。
12.根据权利要求10所述的液晶方法，其特征在于：
所述第二配向膜层向所述液晶层中的各液晶分子提供的第二预倾角β满足：β≤1°。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
所述第二预倾角β＝0.8°。
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