基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板及其制造方法

专利名称：基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板及其制造方法
技术领域：
本发明属于液晶显示设备技术领域，具体涉及一种基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板及其制造方法。
背景技术：
显示器发展的重要方向是外形尺寸方面的轻薄化。随着多元化应用的出现，对于便携性的需求也越发强烈，平板显示技术的出现很好的填补了这一需求。显示设备的发展，经历了从CRT到PDP再到IXD、0LED，在显示品质能够保持甚至进一步提高的同时显示器外形尺寸变得越来越轻薄。在便携设备上的应用也越来越丰富，手机、笔记本电脑、平板电脑、电子书等等。在轻薄化的进程中，最终的发展目标就是柔性显示。然而柔性液晶显示设备对于基板特性有了新的要求，传统的玻璃基板无论在轻薄性还是柔韧性方面均已不再适用，而柔性基板特别是塑料基板又无法耐受传统液晶生产取向工艺中的高温处理环节，这极大地阻碍了柔性液晶显示的发展。同时，柔性显示设备的发展将引入全新的生产工艺流程，尤其是以Roll-to-Roll为主的流水线工艺。这些新的工艺将极大地提升显示设备的生产效率，降低生产成本。传统的液晶取向层制造工艺需要经过高温固化、干燥等成膜工艺，无法适应Roll-to-Roll的开放式生产工艺要求。常温光取向解决了这一工艺难题，使基板取向层成膜可以在常温或低温下进行，使柔性显示设备的连续制程成为可能。

发明内容
本发明的目的在于提供一种制造工艺简单，生产成本低，器件性能好的柔性液晶显示面板及其制造方法。本发明提供的的柔性液晶显示面板，是基于光取向技术的，为两层柔性基板组合形成的三明治结构，所述两层柔性基板表面涂覆有取向材料形成取向层，该取向层经过施加UV偏振光照使取向层发生交联反应而形成各向异性诱导液晶分子取向。该柔性液晶显示面板具有轻薄、可弯折的特点。本发明避免了高温烘烤引起的柔性基板变形问题。本发明提供的柔性液晶显示面板的制造方法，包括取向层的处理:
在柔性基板表面旋涂取向材料，该取向材料包括链式高分子聚合物及侧链上的光敏基
团；
利用一定波长的UV偏振光以一定强度照射取向层，使链式聚合物在偏振面方向发生交联形成取向层的各向异性，诱导液晶分子取向。UV偏振光波长范围为254-365nm,光照能量范围为l_5000mj。本发明提供的柔性液晶显示面板的制造方法，具体步骤为:
在第一柔性基板表面旋涂取向材料，形成取相层；
对该第一柔性基板进行光照取向处理；
在第二柔性基板表面旋涂取向材料，形成取相层； 对该第二柔性基板进行光照取向处理；
在第二柔性基板表面制作间隔子；
其中第一和第二柔性基板表面的取相层材料至少有一个包括链式高分子聚合物及侧链上的光敏基团；
将上述第一和第二柔性基板彼此贴合，形成柔性液晶面板盒；并且对包括链式高分子聚合物及侧链上的光敏基团的取相层施加一定波长一定强度的UV偏振光照射，使链式聚合物在偏振面方向发生交联形成取向层的各向异性，诱导液晶分子取向；uv偏振光波长范围为254-365nm，光照能量范围为l_5000mj ；
向贴合后的柔性液晶面板盒中灌注液晶，得到完整的柔性液晶显示面板。进一步,对取向层施以一次垂直UV偏振光照射和一次或多次倾斜UV偏振光照射，或单独施以一次或多次倾斜UV偏振光照射，获得和倾斜照射角度相关的液晶取向预倾角。进一步，本发明中，灌注的液晶为向列相液晶，形成透射式柔性液晶显示面板；或灌注的液晶为胆留型液晶，形成反射式柔性液晶显示面板。进一步，对于透射式柔性液晶显示面板，显示模式可以为TN、STN、IPS等两基板至少其一涉及液晶平行取向的模式；对于反射式柔性液晶显示面板，两基板取向方向涉及0-360°不同的取向方向搭配。


图1.基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板结构图示。图2.常温光取向技术的实施方法。图3.UV偏振方向和液晶分子取向关系。
具体实施例方式本发明包括利用常温下的光取向工艺在柔性塑料基板表面形成取向层，以及将带有取向层的柔性塑料基板组装加工成为柔性液晶显示面板的方法。其具体实施方式
如下:
将取向用的高分子聚合物溶于有机溶剂制成一定浓度的取向材料溶液，通过旋涂方式在第一柔性塑料(由PET、PS、PE、P1、或PVC等材料制成)基板1、9、11表面制作一层高分子聚合物取向层2、8、11。该聚合物为链式高分子聚合物，在侧链上以一定长度的碳链段连接具有光敏特性的香豆素或其他光敏基团。将涂有取向层的第一基板在常温干燥环境下放置一定时间，使溶剂挥发，形成一层60-80nm厚的聚合物取向层。利用高压氙灯通过滤光片和偏振器(格兰棱镜等)得到光敏基团敏感波长下一定强度的UV偏振光7,并将UV偏振光垂直射向带有取向层的第一基板表面，照射一定时长，光敏基团将在UV光偏振方向上发生交联反应，形成取向层的各向异性。对第二柔性塑料基板4、9、11进行同第一柔性基板相同的处理，得到带有各向异性取向层5、8、11的第二基板。并在第二基板表面通过旋涂或喷雾方式制作一层分布均匀的间隔子3。将带有取向层的第一柔性基板和带有取向层和均匀分布间隔子的第二柔性基板相对贴合，形成未灌注液晶的柔性显示面板盒。在上述实施方式基础上，本发明的第一个实施例为一片带有光取向层的玻璃基板和一片带有光取向层的柔性基板制成显示面板盒，两基板上取向方向采用TN模式，并在面板盒中灌注向列相液晶6、10，得到完整的透射式液晶显示面板。液晶分子取向与UV偏振方向。在上述实施方式基础上，本发明的第二个实施例为两片带有光取向层的柔性基板制成显示面板盒，两基板取向方向相互平行，并在面板盒中灌注胆留型液晶6、10，得到完整的反射式柔性液晶显示面板。在上述实施方式基础上，本发明的第三个实施例为一片带有光取向层的非透明基板和一片带有光取向层的柔性基板制成显示面板盒，在面板盒中灌注向列相液晶6、10，得到完整的反射式液晶显示面板。
权利要求
1.基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板，其特征在于为两层柔性基板组合形成的三明治结构，所述两层柔性基板表面涂覆取向材料形成的取向层，该取向层经过施加UV偏振光照射而发生交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向。
2.一种如权利要求1所述的基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板的制造方法，其特征在于具体步骤为: 在第一柔性基板表面旋涂取向材料，形成取相层； 对该第一柔性基板进行光照取向处理； 在第二柔性基板表面旋涂取向材料，形成取相层； 对该第二柔性基板进行光照取向处理； 在第二柔性基板表面制作间隔子； 其中第一 和第二柔性基板表面的取相层材料至少有一个包括链式高分子聚合物及侧链上的光敏基团； 将上述第一和第二柔性基板彼此贴合，形成柔性液晶面板盒；并且对包括链式高分子聚合物及侧链上的光敏基团的取相层施加UV偏振光照射，使链式聚合物在偏振面方向发生交联形成取向层的各向异性，诱导液晶分子取向；所述UV偏振光波长为254-365nm,光照能量为l-5000mj ； 向贴合后的柔性液晶面板盒中灌注液晶，得到完整的柔性液晶显示面板。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于对取向层施以一次垂直UV偏振光照射和一次或多次倾斜UV偏振光照射，或单独施以一次或多次倾斜UV偏振光照射，获得和倾斜照射角度相关的液晶取向预倾角。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，灌注的液晶为向列相液晶，形成透射式柔性液晶显示面板；或灌注的液晶为胆留型液晶，形成反射式柔性液晶显示面板。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于对于透射式柔性液晶显示面板，显示模式为TN、STN或IPS，两柔性基板中至少有一为液晶平行取向的模式；对于反射式柔性液晶显示面板，两基板取向方向有0-360°不同的取向方向搭配。
全文摘要
本发明属于液晶显示设备技术领域，具体为一种基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板及其制造方法。本发明方法包括将常温光取向材料涂覆于两层柔性基板表面形成取向层，向取向层施加UV偏振光照使取向层发生交联反应形成各向异性诱导液晶分子取向，再利用两层基板组合形成三明治结构制成柔性液晶显示面板。该面板具备轻薄、可弯折的特点。该方法避免了高温烘烤引起的柔性基板变形问题。
文档编号G02F1/1333GK103217835SQ20131011458
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者许军, 常翔宇, 颜竹君 申请人:复旦大学