[发明专利]改善自取向液晶的配向效果的方法

说明书

本发明公开了一种改善自取向液晶的配向效果的方法，适用于液晶显示面板中，液晶显示面板包括阵列基板、与阵列基板平行间隔设置的彩膜基板、以及夹设于阵列基板与彩膜基板之间的液晶分子层；所述方法为通过仅对彩膜基板中的公共电极加电的方式来进行液晶固化或将阵列基板中的公共电极设置于阵列基板中的非显示区域。根据本发明的改善自取向液晶的配向效果的方法，相对于改变自取向液晶体系的材料带来的不确定性及复杂性，根据本发明的方法能够在保持自取向液晶体系材料不变的情况下，有效改善自取向液晶显示的配向不良问题，其对自取向液晶显示器的进一步应用具有重大意义。

技术领域

本发明属于液晶显示面板技术领域，具体来讲，涉及改善自取向液晶的配向效果的方法。

背景技术

目前TFT-LCD主要分为VA型和IPS型，其中垂直配向型液晶显示器的液晶盒部分一般由配向膜和液晶与聚合物单体组合物形成，上下玻璃基板内侧有分别对置的透明电极，外侧贴附有相互正交的上下偏光片。其中配向膜使得VA型LCD所用的负性液晶形成初始状态的垂直配向，从而在未加电压时呈现常黑态；之后通过施加电压和紫外光照，使液晶产生一定的预倾角，从而在工作状态时给LCD施加电压后液晶分子能够按照预倾角的方向在外加电场的作用下形成有序的配向。对于VA型液晶来说，一般在玻璃基板上涂布聚酰亚胺(PI)作为配向膜，通过后续的液晶滴下制程将液晶滴在PI膜上，上下基板对组之后，通过制程PSVA，利用紫外光照使得液晶体系中的聚合性单体发生聚合反应，在PI膜和液晶层的界面处形成聚合物层，之后通过施加电压使得液晶分子形成一定的预倾角，最后释放电压后，由于聚合物层和PI表面的锚定力使得液晶分子能保持记忆之前形成的预倾角，之后通过在此的紫外光照时残余的聚合性单体反应完全，即完成了VA型液晶的配向过程。之后在VA型LCD的使用过程中，液晶分子会在外加电压的作用下，能够在预倾角的作用下完成定向排列，实现LCD的显示效果。

但是，PI膜的使用量较大，而且在制程中出现的PI不沾、sujimura等问题都会影响LCD产线的良率和成本。随着技术的发展和材料的研发，越来越多的LCD企业和相关研究机构开始关注自取向型液晶的发展，即无需PI型配向膜、而是在液晶体系中增加具有配向作用的聚合性单体添加剂，通过紫外光照等光热作用，在液晶层和玻璃基板界面处形成聚合物型配向层，达到取代PI型配向膜的目的。此种自取向液晶和液晶相比，直接在原有的液晶和光热聚合性单体组合物中增加了具有配向作用的添加剂，无需传统制程中的PI体系，大大节约了成本，提升了cell制程的效率，并且无需PI机台和其他相关设备，对今后的VA型液晶显示器的进一步发展具有很好的推进作用。

但是，现阶段的自取向液晶还存在一些问题，如配向效果不良、暗线较多，如图1所示。PSVA-LCD在液晶固化时一般使用阵列基板和彩膜基板同步加电的方式，由于黑色矩阵和阵列基板相连，且由于像素电极和阵列基板之间的电势差而在像素电极边缘产生边缘电场，之后引起像素边缘的液晶取向混乱而出现暗线。如图2和图3所示，通过软件模拟阵列基板/彩膜基板同步加电的情况下，电场分布及对边缘电场产生的暗纹。另外，自取向液晶体系中的垂直取向添加剂形成的聚合物层与基板表面的结合力不强，液晶配向受基板表面性质而形貌的影响较大，导致液晶层与聚合物层锚定力较弱，液晶配向后形成的预倾角较小，液晶响应速度较慢等。

与此同时，一般进行LCD的像素设计时，会将阵列基板的公共电极线和像素电极重合而增加像素的存储电容，但是对自取向液晶来说，液晶依靠体系中的垂直取向添加剂进行配向，液晶和基板的锚定力较小，所以阵列基板的像素中间引起的地形变化，以及阵列基板/彩膜基板同步加电后阵列基板和龙骨处的像素电极产生的边缘电场也是液晶配向不良产生暗纹的重要原因；如图4～图7所示的不同表面锚定力对液晶配向的影响的模拟结果，表明在阵列基板/彩膜基板同步加电的情况下，在阵列基板附近由于液晶表面较弱的锚定力会导致液晶配向不良更加严重。

综上，为了进一步的应用，需要解决上述问题。

发明内容