液晶材料的光配向方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，并且更具体地涉及液晶材料的光配向方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)是当前液晶显示器的主要品种之一，所述薄膜晶体管液晶显示器通过薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)进行开关，并控制数据信号的输入，来实现画面的显示。TFT-LCD主要结构包含阵列(Array)基板，彩膜(Color Filter，CF)基板，以及位于阵列基板与彩膜基板之间的液晶材料层。

目前主流市场上的TFT-LCD显示面板而言，可分为三种类型，分别是扭曲向列(TwistedNematic，TN)、平面转换(In-PlaneSwitching，IPS)型、以及垂直配向(VerticalAlignment，VA)型。它们之中，VA型液晶显示器相对其他种类的液晶显示器具有极高的对比度，在大尺寸显示，如电视等方面具有非常广的应用，聚合物稳定垂直配向(PolymerStabilized-Vertical Alignment，PSVA)技术就是其中比较热门的一种VA技术，PSVA技术能够使液晶面板具有较快的响应时间、穿透率高等优点，其特点是在配向膜表面形成聚合物突起，从而使液晶分子具有预倾角。

PSVA技术采用负型液晶材料，液晶材料中掺有反应单体(Reactive Monomer)。在PSVA制程中，液晶光配向过程为关键步骤之一。光配向制程包含两道UV(紫外线)光照射制程，在第一道UV(UV1)制程中，通过给基板(彩膜基板、阵列基板)加电，使液晶分子发生偏转，同时进行UV光照射，一部分反应单体发生聚合反应，向两侧基板靠近，被设于基板上的配向膜锚定，形成预倾角。在第二道UV(UV2)制程中，剩余的反应单体在UV光下进一步充分反应，得到稳定的预倾角。

残像(ImageSticking，IS)是用于评估TFT-LCD信赖性的一个重要标准，其测试方法一般是将呈现棋盘格的显示画面的面板在40℃或者常温的情况下进行长时间的驱动，在固定时间内将画面切换到某一固定灰阶，然后用人眼去观察判定棋盘格的残留程度。棋盘格的残留越明显，那么残像越严重，即IS越差。根据残像形成的原因不同，一般可以将残像分为DC残像和AC残像。一般地，面板在测试前后预倾角偏移造成的残像称为AC残像，由残留DC偏置造成的残像称为DC残像。离子不纯物是形成DC残像的基本条件之一。

发明内容

鉴于上述内容，本发明提出了一种液晶材料的光配向方法，以改善现有技术中TFT-LCD的DC残像问题。

本发明的一方面提供了一种液晶材料的光配向方法，包括：

提供一液晶材料层，所述液晶材料层添加有反应单体；以及

利用辐射光照射所述液晶材料层以使所述反应单体发生聚合反应，其中所述反应单体的聚合反应过程包括第一阶段以及所述第一阶段之后的第二阶段，所述辐射光在所述第二阶段的照射时间范围为65min至75min。

在一优选实施例中，所述辐射光在所述第二阶段的照射时间为70min。

在一优选实施例中，所述辐射光在所述第二阶段以不间断方式照射所述液晶材料层。

在一优选实施例中，所述辐射光在所述第二阶段照度保持不变。

在一优选实施例中，所述辐射光为紫外光。

在一优选实施例中，所述紫外光波长不超过400nm。

在一优选实施例中，还包括：

提供第一基板及第二基板；

在所述第一基板及所述第二基板上分别形成第一配向膜及第二配向膜；

在所述第一配向膜以及所述第二配向膜之间注入液晶材料以形成所述液晶材料层。

在一优选实施例中，所述第一配向膜及所述第二配向膜为聚酰亚胺膜。

本发明的液晶材料的光配向方法通过在液晶配向过程中，调整所述辐射光在所述第二阶段的照射时间，能够改善面板内离子浓度，达到改善DC残像的目的，从而构建IS性能优良的显示器件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1是根据本发明的液晶材料的光配向方法的流程图；

图2是根据本发明的辐射光照射的示意图；以及

图3是相同液晶在不同UV2照光条件下的VHR结果的图表。

附图标记说明：

1 第一基板(阵列基板)

2 第二基板(彩膜基板)

3 第一配向膜

4 第二配向膜

5 液晶分子

6 液晶材料层

9 辐射光。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

应理解的是，当元件、层、区域或组件被称为“在”另一元件、层、区域或组件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件、层、区域或组件时，该元件、层、区域或组件可以直接在所述另一元件、层、区域或组件上、直接连接到或直接结合到所述另一元件、层、区域或组件，或者可以存在一个或多个中间元件、层、区域或组件。然而，“直接连接/直接结合”指的是一个组件直接连接或结合另一组件而没有中间组件。同时，可以对描述组件之间的关系的诸如“在……之间”、“直接在……之间”或者“与……邻近”和“直接与……邻近”的其它表述进行类似地解释。此外，还将理解的是，当元件或层被称为“在”两个元件或层“之间”时，该元件或层可以是位于所述两个元件或层之间的唯一元件或层，或者也可以存在一个或多个中间元件或层。

以下，将参照附图来详细地描述本发明的实施例。

图1是根据本发明的液晶材料的光配向方法的流程图。如图所示，本发明一实施例的液晶材料的光配向方法包括如下步骤：

步骤S1：提供一液晶材料层，所述液晶材料层添加有反应单体(ReactiveMonomer，RM)。

液晶材料层可采用现有技术的负性液晶材料，反应单体可以采用现有技术中的能在辐射光照射下聚合并使液晶材料配向的反应单体，在此不再进一步描述。

步骤S2：利用辐射光照射所述液晶材料层以使所述反应单体发生聚合反应，其中所述反应单体的聚合反应过程包括第一阶段以及所述第一阶段之后的第二阶段。

进一步地，如图2所示，图2是根据本发明的辐射光照射的示意图。在图2中，提供有第一基板1及第二基板2。在本发明的实施方式中，所述第一基板1例如为薄膜晶体管阵列基板(TFT Array Substrate)，所述第二基板2例如为彩膜基板。

此外，在所述第一基板形成有第一配向膜3，并且在所述第二基板上形成有第二配向膜4。所述第一配向膜3及所述第二配向膜4均为光配向膜。在本发明的实施方式中，所述第一配向膜3及第二配向膜4例如为聚酰亚胺(Polyimide，PI)膜。

此外，在所述第一配向膜3以及所述第二配向膜4之间注入有液晶分子5以形成所述液晶材料层6。

在光配向制程中，包含有两道光照射制程，即，使用辐射光9进行曝光。具体地，所述辐射光9为紫外(Ultraviolet，UV)光。在本发明的实施方式中，所述辐射光9的波长不超过400nm。

在反应的第一阶段，即，在第一道UV(UV1)制程中，通过给第一基板和第二基板加电，使液晶分子5发生偏转，同时使用辐射光9进行光照射，使一部分的反应单体发生聚合反应，并向两侧基板靠近，从而被设于基板上的第一配向膜3及第二配向膜4锚定，从而形成预倾角。

在反应的第二阶段，即，在第二道UV(UV2)制程中，使用辐射光9进行第二次光照射，使剩余的反应单体进一步充分反应，得到稳定的预倾角。

在本发明的实施方式中，所述辐射光9在所述第二阶段的照射时间范围为65min至75min。优选地，所述辐射光在所述第二阶段的照射时间为70min。

此外，在一优选的实施方式中，所述辐射光9在所述第二阶段以不间断方式照射所述液晶材料层6。

此外，在一优选的实施方式中，所述辐射光9在所述第二阶段照度保持不变。

在反应的第二阶段，使用辐射光9进行第二次光照射时，照光时间将影响显示面板内的电压保持率(voltage holding ratio,VHR)，从而影响到显示面板内的残像表现。照光时间如果过短，那么反应单体的反应将会不完全，会有残像及配向不良问题；照光时间如果过长，那么会对反应单体造成损伤，从而造成残像问题。

如图3所示，图3是相同液晶在不同UV2照光条件下的VHR结果。如图所示，在显示面板及液晶材料搭配不变的情况下，对于液晶A和液晶B，分别使用UV2照射，照射时间由70min线性增加到120min。结果表明，VHR成线性下降。

进一步地，如表1所示，对于同一液晶，使用所述辐射光分别照射60min、70min、90min、以及120min，并随后分别进行IS测试24h、48h、72h、96h、120h、144h、以及168h。

表1

如上表所示，在UV2的照光时间为90min，IS测试时间为168h时，IS测试结果为NG，即，残像表现不合格。在UV2的照光时间为120min，IS测试时间为48h以上时，IS测试结果为NG。在UV2的照光时间为60min和70min时，IS测试结果均为OK，即，残像表现合格。

由此，通过使所述辐射光9在所述第二阶段的照射时间范围为65min至75min，能够减少UV光对液晶的损伤，从而改善残像。

以上，示出了本发明的一些实施例，应认识到的是，这些实施例仅仅是示例性的，而非限制性的。对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出改型和替换。

综上所述，本发明提供了一种液晶材料的光配向方法，通过在液晶配向过程中，调整所述辐射光在所述第二阶段的照射时间，能够改善面板内离子浓度，从而构建IS性能优良的显示器件。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求书的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等同结构要素，则意在使这些其它示例处于权利要求书的范围内。