液晶分子预倾角的设置方法

摘要

本发明提供一种液晶分子预倾角的设置方法，包括以下步骤：步骤1、提供液晶材料、CF基板及TFT基板；步骤2、将CF基板与所述TFT基板平行设置形成一容置间隙，并将液晶材料填充于该容置间隙中，形成液晶盒；步骤3、提供一种可产生多种驱动电压的驱动控制电路，将该驱动控制电路与TFT基板电性连接；步骤4、提供一小幅震荡装置及一照射强度可变的紫外线光源，将所述液晶盒置于所述小幅振动装置上；步骤5、启动小幅振荡装置，使液晶盒产生小幅度振荡，导通驱动控制电路，采用多种驱动电压驱动液晶材料，同时，通过紫外线光源对液晶盒进行不同强度的紫外线照射；步骤6、对所述液晶盒进行不少于一次的步骤5操作，完成预倾角的设置。

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器件的制造方法，尤其涉及液晶显示器件中液晶分 子预倾角的设置方法。

背景技术

液晶显示器件是一种显示器件，该显示器件包括密封在两个相对的基板 之间的液晶材料，并且该显示器件使用电激励以通过液晶分子的光电各向异 性来进行光切换。同时利用液晶分子具有折射率各向异性，通过向液晶分子 施加电压并由此重定向折射率各向异性的轴来控制由液晶分子透射的光强度 的不同来实现亮度的控制。一个液晶显示器件的好坏首先要看它的液晶面板， 因为液晶面板的好坏直接影响到画面的观看效果，并且液晶面板占到了整机 成本的一半以上，是影响液晶显示器件的造价的主要因素，所以要选一款好 的液晶显示器件，首先要选好它的液晶面板。液晶面板主要由两层玻璃基板 及设于玻璃基板的液晶材料组成，其本身不发光，需要背光源照射。

目前通常采用无源矩阵驱动和有源矩阵驱动的技术来驱动液晶。随着对 更高分辨率的需求的增加，使用薄膜晶体管（TFT）的有源矩阵显示模式成 为主要的液晶显示模式。在具有这种薄膜晶体管结构的液晶显示器中，当对 液晶分子施加电压的同时将紫外线照射到液晶分子上，实际上通常是向各选 通总线施加TFT导通电压并向各数据总线施加所需电压的同时，将液晶分子 暴露在紫外线照射中，进而完成液晶分子预倾角的设置。

如上所述，对于液晶分子的预倾角的设置，是在紫外线的照射下进行的， 在液晶盒中的液晶材料含有可光或者热聚合的聚合物单体。为使可光或者热 聚合的聚合物单体完全聚合，在含有该可光或者热聚合的聚合物单体的液晶 材料加驱动电压(该驱动电压只是为了使液晶分子小幅偏转，提前设置液晶分 子的预倾角)情况下采用含有较强紫外线成分的光照射该液晶盒。但是增加照 射光的强度或者照射光中紫外线的强度就会造成液晶材料透射率的降低，由 此带来对比度降低的问题发生。为了避免透射率降低带来的对比度问题可以 采用低强度紫外线长时间照射液晶材料来使可光或者热聚合的聚合物单体充 分聚合，但是采用这种方式无疑将会降低液晶显示器件的生产效率。

图1为含有可光或者热聚合的聚合物单体的液晶材料中液晶分子预倾角 设置原理图，图中液晶分子100在没有施加驱动电压的情况下垂直排列于两基 板300之间，当施加驱动电压时，液晶分子100偏转0-90°。为了提高液晶显 示器件的响应速度则对液晶分子100设置一个预倾角，预倾角度的大小一般控 制在2°之内。在施加使液晶分子100偏转至预倾角的电压情况下，对含有可 光或者热聚合的聚合物单体200的液晶材料施加含有紫外线的光或者紫外线 光400照射使可光或者热聚合的聚合物单体200聚合，以此来设置预倾角限定 液晶分子100的排列方向。

图2为图像残留率随紫外线照射量变化的示意图，从图中可以看出图像的 残留率和紫外线光照的量有关，当照射量较小时，不能使聚合物单体充分聚 合，不能形成强的交联结构，所以导致图像残留的概率增加。

图3为现有的几种紫外线照射方案示意图，包括：1、照射光照射的同时 施加驱动电压；2、先照射光照射的同时施加驱动电压，后取消驱动电压，只 照射照射光；3、先照射光照射，后在照射光照射的同时施加驱动电压；4、先 照射光照射，后在照射光照射的同时施加驱动电压，再取消驱动电压。图中在 含有某一光强的紫外线的光或者紫外线光照射含有可光或者热聚合的聚合物 单体的液晶材料时，施加使液晶分子偏转至预倾角的电压，之后再利用其他光 强的含有紫外线的光或者紫外线光照射该液晶盒。但是在不施加驱动电压的情 况下的液晶材料被照射光照射时，由于没有了外在驱动，液晶分子会偏离预倾 角度，此时聚合的部分聚合物对液晶分子的限定会带来该区域的液晶材料的透 光率的差异，形成不同的对比度。

在中国专利申请号为0281491.8的专利中，针对照射光对上述液晶分子预 倾角设置的照射方法提出：

1、在液晶分子设置预倾角步骤之前施加一个大于液晶分子偏转的阈值电 压但小于液晶分子偏转的饱和电压的电压Vx，然后改变该Vx电压为V，并在 施加电压V的过程中施加含有紫外线的光或者紫外线光照射上述液晶材料使 可光或者热聚合的聚合物单体聚合，以此来限定液晶分子的预倾角。

2、利用可光或者热聚合的聚合物单体聚合设置预倾角步骤之后，采用一 个不使液晶分子偏转的电压或者不施加电压的情况下的含有紫外线的光或者 紫外线光照射上述液晶材料。

3、在利用含有紫外线的光或者紫外线照射上述含有可光或者热聚合的聚 合物单体聚合的步骤中，采用上述步骤数不少于2个。

上述方法的缺陷在于：使液晶材料中的可光或者热聚合的聚合物单体聚 合所采用的步骤较多，并且每个步骤中对于照射光的成分和强度都有不同的 要求，另外对于每个步骤之间明确的界限，步骤之间的各个参数的设置又不 同，例如：步骤之间的驱动电压所加的时刻，步骤之间光强的变化或者步骤 之间紫外线的强度的变化等。

而且，在不施加电压或者施加不能使液晶分子偏转的电压情况下的含有 紫外线的光或者紫外线光照时，液晶分子的预倾角会改变，如果可光或者热 聚合的聚合物单体完全聚合后液晶分子的预倾角变化较大的话，将会在该区 域形成不同的透射率，带来对比度异常。在可光或者热聚合物单体聚合后， 不施加电压或者施加不足以使液晶分子偏转的电压的情况下，采用同一强度 的含有紫外线的光或者紫外线长时间照射上述的含有可光或者热聚合的聚合 物单体的液晶材料，这样同样会降低液晶显示器的生产效率。

另外，在含有紫外线的光或者紫外线照射上述含有可光或者热聚合的聚 合物单体的液晶材料时，由于TFT基板中存在遮光部分，对于紫外线未照射 到的遮光部分的液晶材料中的可光或者热聚合的聚合物单体可能不会完全聚 合，随着液晶材料的迁移此部分液晶会出现在显示区域中，,这部分可光或者 热聚合的聚合物单体未完全聚合的低交联结构在正常显示模式下会形成图像 残留。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶分子预倾角的设置方法，使得可光或者 热聚合的聚合物单体充分聚合，且所述液晶分子具有一致的预倾角，使得液 晶材料具有一致的透光率，保证了液晶显示器的对比度，提高液晶显示器的 性能的同时，提高了液晶显示器的生产效率。

为实现上述目的，本发明提供一种液晶分子预倾角的设置方法，包括以 下步骤：

步骤1、提供液晶材料、CF基板及TFT基板；

步骤2、将CF基板与所述TFT基板平行设置形成一容置间隙，并将液晶材 料填充于该容置间隙中，形成液晶盒；

步骤3、提供一种可产生多种驱动电压的驱动控制电路，将该驱动控制电 路与TFT基板电性连接；

步骤4、提供一小幅震荡装置及一照射强度可变的紫外线光源，将所述液 晶盒置于所述小幅振动装置上；

步骤5、启动小幅振荡装置，使液晶盒产生小幅度振荡，导通驱动控制电 路，采用多种驱动电压驱动液晶材料，在此过程中，通过紫外线光源对液晶盒 进行不同强度的紫外线照射；

步骤6、对所述液晶盒进行不少于一次的步骤5操作，完成预倾角的设置。

所述TFT基板上设有遮光图案。

所述液晶材料包括：可光或者热聚合的聚合物单体及液晶分子，所述可光 或者热聚合的聚合物单体在紫外线光源照射下聚合。

所述驱动控制电路驱动所述液晶材料中的液晶分子偏转，所述液晶分子在 所述驱动电路无驱动电压时，垂直于所述CF基板或者TFT基板。

所述步骤5小幅震荡装置使液晶盒产生小幅震荡，该小幅震荡的强度不足 以改变液晶分子的偏转角度，也不足以使液晶分子产生大幅度的流动。

所述驱动控制电路产生高、低电平，所述高电平使得液晶分子产生小角度 的偏转，所述低电平不足以使得液晶分子产生小角度偏转。

所述紫外线光源产生第一、第二、第三及第四光照强度，所述第一光照强 度＞第二光照强度＞第三光照强度＞第四光照强度。

所述步骤5包括以下步骤：

步骤501、启动小幅度震荡装置，使得液晶盒产生小幅度振荡；

步骤502、在第一时间段内，导通驱动控制电路输出高电平，使液晶分子 产生小角度偏转，并采用第一光照强度的紫外线光源对液晶盒进行照射，使可 光或者热聚合的聚合物单体开始聚合；

步骤503、在第二时间段内，导通驱动控制电路输出高电平，并采用第二 光照强度的紫外线光源对液晶盒进行照射；

步骤504、在第三时间段内，导通驱动控制电路输出低电平，并采用第四 光照强度的紫外线光源对液晶盒进行照射；

步骤505、在第四时间段内，断开驱动控制电路，并采用第三光照强度的 紫外线光源对液晶盒进行照射，使得可光或者热聚合的聚合物单体充分聚合。

所述第一时间段＜第二时间段＜第四时间段＜第三时间段。

本发明的有益效果：本发明液晶分子预倾角的设置方法在不同的时间段 采用不同光强的紫外线进行照射的同时，采用不同的驱动电压驱动液晶分子， 并采用小幅度震荡装置使得液晶盒产生小幅度振荡，尽量使得所有液晶分子 均受到紫外线的照射，使得可光或者热聚合的聚合物单体充分聚合，消除图 像残留现象，且所述液晶分子具有一致的预倾角，使得液晶材料具有一致的 透光率，保证了液晶显示器的对比度，提高液晶显示器的性能的同时，提高 了液晶显示器的生产效率。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明 的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限 制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技 术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为含有可光或者热聚合的聚合物单体的液晶材料中液晶分子的预倾 角设置原理图；

图2为图像残留率随紫外线照射量变化的示意图；

图3为现有的几种紫外线照射方案示意图；

图4为本发明液晶分子预倾角的设置方法的流程图；

图5为本发明液晶分子预倾角的设置方法步骤5中驱动控制电路输出电平 随时间变化的示意图；

图6为本发明液晶分子预倾角的设置方法步骤5中紫外线光源的照射强度 随时间变化的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的 优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图4-6，本发明提供一种液晶分子预倾角的设置方法，包括以下步 骤：

步骤1、提供液晶材料、CF（color filter、彩色滤光片）基板及TFT（Thin  Film Transistor、薄膜场效应晶体管）基板；

所述TFT基板上设有遮光图案，所述液晶材料包括：可光或者热聚合的聚 合物单体及液晶分子，所述可光或者热聚合的聚合物单体在紫外线光源照射下 聚合，照射强度越强，聚合速度越快。

步骤2、将CF基板与所述TFT基板平行设置形成一容置间隙，并将液晶材 料填充于该容置间隙中，形成液晶盒；

所述液晶材料密封填充于CF基板与TFT基板形成的容置间隙中。

步骤3、提供一种可产生多种驱动电压的驱动控制电路，将该驱动控制电 路与TFT基板电性连接；

所述驱动控制电路驱动所述液晶材料中的液晶分子偏转，所述液晶分子在 所述驱动电路无驱动电压时，垂直于所述CF基板或者TFT基板。

在本较佳实施例中所述驱动控制电路产生高、低电平，且所述驱动控制电 路由高电平转换至低电平是连续的，所述高电平使得液晶分子产生小角度的偏 转，所述低电平不足以使得液晶分子产生小角度偏转。

步骤4、提供一小幅震荡装置及一照射强度可变的紫外线光源，将所述液 晶盒置于所述小幅振动装置上；

所述小幅震荡装置使液晶盒产生小幅震荡，该小幅震荡的强度不足以改变 液晶分子的偏转角度，也不足以使液晶分子产生大幅度的流动。

所述紫外线光源产生第一、第二、第三及第四光照强度E1、E2、E3及E4， 所述第一光照强度E1＞第二光照强度E2＞第三光照强度E3＞第四光照强度 E4。

步骤5、启动小幅振荡装置，使液晶盒产生小幅度振荡，导通驱动控制电 路，采用多种驱动电压驱动液晶材料，在此过程中，通过紫外线光源对液晶盒 进行不同强度的紫外线照射；

所述步骤5包括以下步骤：

步骤501、启动小幅度震荡装置，使得液晶盒产生小幅度振荡；

步骤502、在第一时间段（t1）内，导通驱动控制电路输出高电平U1，使 液晶分子产生小角度偏转，并采用第一光照强度E1的紫外线光源对液晶盒进行 照射，使可光或者热聚合的聚合物单体开始聚合；

在高电平的驱动下，液晶分子快速发生小角度偏转，该偏转的角度达到预 倾角的要求。在本较佳实施例中，所述第一时间段（t1）控制在较短时间内， 这就可以避免因光照过强而使得可光或者热聚合的聚合物处于过固化状态，失 去本身的弹性，进而保证了液晶分子的光学特性。

步骤503、在第二时间段（t2-t1）内，导通驱动控制电路输出高电平U1， 并采用第二光照强度E2的紫外线光源对液晶盒进行照射；

采用较弱的第二光照强度E2的紫外线光源对液晶盒进行照射，确保可光或 者热聚合的聚合物单体充分聚合的情况下，防止可光或者热聚合的聚合物过固 化。

步骤504、在第三时间段（t3-t2）内，导通驱动控制电路输出低电平U2， 并采用第四光照强度E4的紫外线光源对液晶盒进行照射；

采用较长的时间段（第三时间段）进行低电平U2状态下可光或者热聚合 的聚合物单体聚合，进一步确保聚合充分。

步骤505、在第四时间段（t4-t3）内，断开驱动控制电路，并采用第三光 照强度E3的紫外线光源对液晶盒进行照射，使得可光或者热聚合的聚合物单体 充分聚合。

其中，所述第一时间段（t1）＜第二时间段（t2-t1）＜第四时间段（t3-t2） ＜第三时间段（t4-t3）。

步骤6、对所述液晶盒进行不少于一次的步骤5操作，完成预倾角的设置。

在该步骤6中重复步骤5的操作，重复的次数根据实际设定。

值得一提的是：在步骤5中采用小幅度振荡装置使液晶盒发生小幅度振 荡，使得液晶盒里的液晶分子产生小幅度流动，使得由于TFT基板遮光部分 下的可光或者热聚合的聚合物单体会小幅度流到非遮光部分中，被紫外线光源 照射而聚合，从而保证可光或者热聚合的聚合物单体充分聚合，防止图像残留 现象产生。

综上所述，本发明提供一种液晶分子预倾角的设置方法，在不同的时间 段采用不同光强的紫外线进行照射的同时，采用不同的驱动电压驱动液晶分 子，并采用小幅度震荡装置使得液晶盒产生小幅度振荡，尽量使得所有液晶 分子均受到紫外线的照射，使得可光或者热聚合的聚合物单体充分聚合，消 除图像残留现象，且所述液晶分子具有一致的预倾角，使得液晶材料具有一 致的透光率，保证了液晶显示器的对比度，提高液晶显示器的性能的同时， 提高了液晶显示器的生产效率。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方 案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应 属于本发明权利要求的保护范围。