專利名稱：液晶顯示器用配向?qū)有纬煞椒袄闷渲圃斓囊壕э@示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，更具體來說涉及一種用于對液晶顯示器中的液晶進(jìn)行初始配向的配向?qū)印?br> 背景技術(shù)：
超薄平板顯示器包括厚度不超過幾厘米的顯示屏。其中，液晶顯示器目前應(yīng)用于大范圍的應(yīng)用，如筆記本電腦、監(jiān)視器、航天器、飛行器。液晶顯示器具有由于操作電壓低而導(dǎo)致的功耗低和容易攜帶的優(yōu)點。
普通液晶顯示器包括其上形成有濾色層的濾色器基板、與濾色器基板相對布置且在其上形成有薄膜晶體管的薄膜晶體管基板，以及置于這兩個基板之間的液晶層。
液晶顯示器中的液晶層的配向方向隨控制透光性的施加電壓而變化，從而在屏幕上顯示圖像。為了施加電壓，在薄膜晶體管基板和濾色器基板上形成有電極。具體來說，在薄膜晶體管基板上布置有多個像素電極，在濾色器基板上布置有一公共電極?？梢栽谶@兩個基板之間施加垂直電場(在扭曲向列(TN)型液晶顯示器的情況下)，或者可以在布置在薄膜晶體管基板上的并與之平行的像素電極與公共電極之間施加水平電場(在面內(nèi)切換(IPS)型液晶顯示器的情況下)。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的普通TN型液晶顯示器的分解立體圖。如圖1所示，在薄膜晶體管基板10上形成有相互交叉的選通線12和數(shù)據(jù)線14以形成交叉部。薄膜晶體管T形成在交叉部處，像素電極16連接到薄膜晶體管T。另外，在濾色器基板20上形成有擋光膜22以防止漏光，在擋光層22上形成有RGB濾色器層24，并且在RGB濾色器層24上形成有公共電極25。此后，將基板10和20相互接合，以形成一個液晶板，其中在基板10和20之間形成有液晶層。
如果在形成在薄膜晶體管基板10上的像素電極16與形成在濾色器基板20上的公共電極25之間產(chǎn)生垂直電場，那么液晶的配向方向就受到控制。如果使液晶層隨機(jī)排列于基板10和20之間，則包括在液晶層中的液晶分子并不按固定方向排列。因此，盡管在圖1中沒有顯示，但在薄膜晶體管基板10與濾色器基板20之間形成有液晶初始配向用的配向?qū)印?br> 這種液晶初始配向用的配向?qū)右恢币詠碇饕峭ㄟ^摩擦來實現(xiàn)的。這種摩擦方法包括下列步驟將有機(jī)聚合物如聚酰亞胺施加到基板上以形成薄膜；對薄的有機(jī)聚合物膜進(jìn)行固化；以及滾動覆有摩擦布的摩擦輥，以對薄的有機(jī)聚合物膜進(jìn)行摩擦，并形成沿著特定方向的有機(jī)聚合體鏈陣列。
利用通過這種摩擦方法形成的配向?qū)?，就可以沿著有機(jī)聚合物鏈陣列形成的方向?qū)σ壕Х肿舆M(jìn)行配向。也就是說，摩擦輥的運(yùn)動方向與液晶分子的配向方向相同。
然而，摩擦配向方法具有下列缺點。首先，如果摩擦布布置不均勻，就可能出現(xiàn)漏光。圖2是顯示其中摩擦布布置不均勻的狀態(tài)的立體圖。
如上所述，在基板上形成有諸如薄膜晶體管、濾色器層以及電極層的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，當(dāng)在形成在基板10或20上的結(jié)構(gòu)上滾動摩擦輥30時，覆蓋摩擦輥30的摩擦布32的部分32a可能被不均勻布置。這種摩擦布32的不均勻布置將在基板的由摩擦布的部分32a摩擦的區(qū)域中造成不均勻的有機(jī)聚合物鏈陣列。結(jié)果，液晶配向?qū)⒉痪鶆?，由此?dǎo)致漏光。
其次，如果摩擦布與基板不接觸，也可能發(fā)生漏光。圖3是顯示在摩擦布與基板不接觸的情況下液晶排列狀態(tài)的立體圖。
如上所述，在基板上形成有多個電極層，如多個像素電極和一個公共電極。由于在基板10上形成的電極層中的臺階高度，如圖3所示，將形成摩擦布32與基板10不接觸的區(qū)域(區(qū)域“A”)。在這種情況下，液晶配向在區(qū)域A不均勻，這將導(dǎo)致漏光。
總之，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的摩擦配向方法，如果摩擦布的布置不均勻，或摩擦布與基板不接觸，就不能很好地進(jìn)行摩擦，這將導(dǎo)致漏光的問題?，F(xiàn)有技術(shù)摩擦配向方法的上述問題是由于摩擦輥與基板之間的物理接觸造成的。因此，需要一種新的液晶配向?qū)有纬煞椒?，來解決現(xiàn)有技術(shù)摩擦配向方法的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于提供一種用于形成液晶顯示器的配向?qū)拥姆椒ㄒ约笆褂眠@種方法制造的液晶顯示器，其基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點造成的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種不產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)摩擦配向方法相關(guān)聯(lián)的漏光問題的配向?qū)有纬煞椒ā?br> 本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用該不產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)摩擦配向方法相關(guān)聯(lián)的漏光問題的配向?qū)有纬煞椒ㄖ圃斓囊壕э@示器。
本發(fā)明的附加優(yōu)點、目的和特征部分地在隨后的描述中給出，部分地對于本領(lǐng)域技術(shù)人員在考察下列內(nèi)容時變得清楚，或者可以從本發(fā)明的實踐中獲悉?？梢酝ㄟ^文字描述及其權(quán)利要求以及附圖具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點，并且根據(jù)本發(fā)明的用途，如在此具體實現(xiàn)和廣泛描述的，提供一種用于形成液晶顯示器的配向?qū)拥姆椒?，該方法包括下列步驟制備基板；在基板上淀積配向?qū)?；以及向配向?qū)邮┘与妶龊痛艌鲋械囊环N，以設(shè)置配向?qū)拥呐湎蚍较颉?br> 在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種液晶顯示器，其包括上基板和下基板；置于上基板與下基板之間的液晶層；以及形成在上基板和下基板中的至少一個上的配向?qū)?，該配向?qū)影ㄓ?表示的第一化合物，其中n是整數(shù)。
應(yīng)該理解，上述的一般描述和下面的具體描述都是示例性和解釋性的，旨在提供對如權(quán)利要求所述的發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被并入并構(gòu)成本申請的一部分，示出了本發(fā)明的實施例，并與文字描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是普通液晶顯示器的分解立體圖；圖2和3是示出現(xiàn)有技術(shù)摩擦配向方法的問題的圖；圖4A到4C是顯示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的液晶顯示器用配向?qū)拥男纬煞椒ǖ倪^程的流程圖；圖5A到圖5C是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例施加電場的各種狀態(tài)的圖；圖6A到圖6C是顯示根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的液晶顯示器用配向?qū)拥男纬煞椒ǖ倪^程的流程圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的液晶顯示器的示意圖。
具體實施例方式
下面具體說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例示出在附圖中。只要可能，在所有附圖中都使用相同的標(biāo)號來指示相同或相似的部分。
圖4A到4C是顯示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例通過施加電場形成液晶顯示器用配向?qū)拥姆椒ǖ倪^程的流程圖。首先，如圖4A所示，制備基板100。作為液晶顯示器的一個基板，基板100可以是其上形成有薄膜晶體管的薄膜晶體管基板或者其上形成有濾色器的濾色器基板。甚至在基板100是薄膜晶體管基板或是濾色器基板的情況下，在基板100上可以形成的結(jié)構(gòu)元件可以隨液晶顯示器的模式(例如，TN模式或IPS模式)而變化。
例如，在基板100是TN(扭曲向列)型液晶顯示器的薄膜晶體管基板的情況下，在透明基板上形成有相互交叉的選通線和數(shù)據(jù)線以限定像素區(qū)域。在選通線和數(shù)據(jù)線之間形成的交叉部處形成有包括柵極、源極以及漏極的薄膜晶體管。在像素區(qū)域內(nèi)形成有像素電極，使其與薄膜晶體管的漏極相連接。
在基板100是面內(nèi)切換(IPS)型液晶顯示器的薄膜晶體管基板的情況下，在透明基板上形成相互交叉的選通線和數(shù)據(jù)線以限定像素區(qū)域。在選通線與數(shù)據(jù)線之間形成的交叉部處形成有包括柵極、源極以及漏極的薄膜晶體管。在像素區(qū)域內(nèi)形成有像素電極，使其與薄膜晶體管的漏極相連接，并且與像素電極相平行地形成有公共電極。
進(jìn)一步，在基板100是TN型液晶顯示器的濾色器基板的情況下，在透明基板上形成有擋光層，以防止漏光。在擋光層上形成有綠/紅/藍(lán)(RGB)濾色器層。在濾色器層的頂部上形成有公共電極。
在基板100是IPS型液晶顯示器的濾色器基板的情況下，在透明基板上形成有擋光層，以防止漏光。在擋光層上形成有綠/紅/藍(lán)(RGB)濾色器層。在濾色器的頂部形成有外覆層，以使基板平坦。
對在基板100上所形成的構(gòu)成元件的材料和形成方法的修改和變型，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的。除了玻璃基板或塑料基板之外，也可以使用柔性基板作為透明基板。由于在現(xiàn)有技術(shù)摩擦配向方法中，在摩擦輥與基板之間發(fā)生物理接觸，所以使用柔性基板將造成問題。相反，如下面將要詳細(xì)說明的，由于根據(jù)本發(fā)明的方法使用了電場，所以不會出現(xiàn)物理接觸。相應(yīng)地，不同于現(xiàn)有技術(shù)摩擦方法，在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法時，柔性基板不會造成任何問題。
然后，如圖4B所示，向基板施加配向?qū)?00。配向?qū)?00包含以下化學(xué)式1表示的化合物，其中n是整數(shù) (化學(xué)式1)化學(xué)式1的化合物可以通過下列化學(xué)式2的二胺和化學(xué)式3的二環(huán)氧化物(diepoxy)的反應(yīng)來制得NH2-R1-NH2(化學(xué)式2) (化學(xué)式3)化學(xué)式1中的R1可以是烷基或包含苯環(huán)的化合物。包含苯環(huán)的化合物可以是從由以下組成的基團(tuán)中選擇的化合物
和 另外，化學(xué)式1中的R2可以是包含胺的化合物或包含苯環(huán)和醚基的化合物。包含胺的化合物可以是從由以下組成的基團(tuán)中選擇的化合物 和 包含苯環(huán)和醚基的化合物可以從由以下組成的基團(tuán)中選擇的化合物 和 然后，如圖4C所示，利用電場發(fā)生器300向配向?qū)?00施加電場E，以確定配向?qū)?00的配向方向。電場發(fā)生器300包括陽極310和陰極320。將施加有配向?qū)?00的基板100置于陽極310與陰極320之間。如箭頭所示，從陽極310到陰極320施加電場E。雖然在圖4C中陽極310和陰極320不接觸基板100，但考慮到施加電場的強(qiáng)度，陽極310和陰極320可以與基板100的側(cè)面相接觸。
當(dāng)向包含化學(xué)式1的化合物的配向?qū)邮┘与妶龅臅r候，配向?qū)?00的配向方向被設(shè)置成與施加電場的方向一致。因此，優(yōu)選地按與配向?qū)?00的配向方向一致的方向施加電場。
因此，在希望使配向?qū)?00沿平行于x軸的方向進(jìn)行配向的情況下，優(yōu)選地沿與x軸平行的方向施加電場，如圖5A所示。在希望使配向?qū)?00沿垂直于x軸的方向進(jìn)行配向的情況下，優(yōu)選地沿與x軸垂直的方向施加電場，如圖5B所示。在希望沿使配向?qū)?00與x軸斜交的方向進(jìn)行配向的情況下，優(yōu)選地沿與x軸斜交的方向施加電場，如圖5C所示。要改變施加電場的方向，如圖5A到5C所示，可以旋轉(zhuǎn)電場發(fā)生器300或基板100。
優(yōu)選地，以連續(xù)的方式執(zhí)行圖4B所示的施加配向?qū)?00的步驟和圖4C所示的向配向?qū)?00施加電場的步驟，以縮短處理時間。盡管在圖中沒有顯示，本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包括在施加電場或磁場的步驟之后固化配向?qū)拥牟襟E。可以通過利用加熱器對配向?qū)舆M(jìn)行加熱來執(zhí)行固化步驟。
圖6A到圖6C是例示根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例通過施加磁場來形成液晶顯示器用配向?qū)拥姆椒ǖ倪^程的流程圖。首先，如圖6A所示，制備基板100。如上面參照第一示例性實施例中所討論的，可以在基板100上形成的構(gòu)成元件可以根據(jù)液晶顯示器模式而變化。除了玻璃基板或塑料基板以外，對于本發(fā)明的方法，也可以使用諸如柔性基板的透明基板。
然后，如圖6B所示，向基板施加配向?qū)?00。可以使用的配向?qū)?00的種類與上面參照第一示例性實施例詳細(xì)描述的相同，例如，化學(xué)式1的化合物。
然后，如圖6C所示，使用磁場發(fā)生器400或500向配向?qū)?00施加磁場B以確定配向?qū)?00的配向方向?？梢允褂闷渲腥鐖D6C所示一對纏繞有線圈420的電磁體400被布置成隔著基板相互面對的電磁體系統(tǒng)，或者如圖6C所示包圍基板的馬蹄形磁體，來施加磁場B。本發(fā)明不限于此，也可以使用其他磁體或電磁體結(jié)構(gòu)來向具有配向?qū)?00的基板10()施加磁場。
由于在第一示例性實施例中施加電場時優(yōu)選地使電極與基板相接觸，所以另外需要使電極與基板相接觸的步驟。相反，在第二示例性實施例中施加磁場時不需要與基板接觸。因此，由于縮短了處理時間，施加磁場可以比施加電場獲得更高的生產(chǎn)率。
當(dāng)向包含化學(xué)式1的化合物的配向?qū)邮┘哟艌鰰r，將配向?qū)?00的配向方向設(shè)置為垂直于施加磁場的方向。因此，優(yōu)選地，沿與配向?qū)?00的配向方向垂直的方向施加磁場。要改變施加磁場的方向，可以旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器400或500，或者基板100。同樣，可以按連續(xù)方式執(zhí)行圖6B所示的施加配向?qū)?00的步驟和圖6C所示的向配向?qū)?00施加磁場的步驟，以縮短處理時間。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖7所示，本發(fā)明的液晶顯示器包括上基板100a和下基板100b、分別形成在上基板100a和下基板100b上的配向?qū)?00a和200b，以及置于上基板100a與下基板100b之間的液晶層600。配向?qū)?00a和200b可以包含以下化學(xué)式1所表示的化合物，其中n是整數(shù) (化學(xué)式1)雖然在圖7中在上基板100a和下基板100b上分別形成有配向?qū)?00a和200b，但是可以在上基板100a和下基板100b中的僅一個基板上形成一個配向?qū)?。同樣，如上所述，上基板和下基板的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)液晶顯示器的模式(例如，TN模式或IPS模式)而相應(yīng)地變化。
化學(xué)式1的化合物如上具體定義。同樣，如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于配向?qū)拥呐湎蚍较蚴峭ㄟ^使用電場或磁場確定的，所以不需要摩擦輥與基板之間的物理接觸。因此，可以防止與摩擦配向方法相關(guān)的漏光問題。另外，由于不需要與摩擦輥之間的物理接觸，所以在本發(fā)明中可以使用塑料基板以及柔性基板。
而且，由于可以按連續(xù)的方式執(zhí)行施加配向?qū)拥牟襟E和向配向?qū)邮┘与妶龌虼艌龅牟襟E，所以縮短了處理時間。另外，由于可以例如通過旋轉(zhuǎn)電場或磁場發(fā)生器或者通過旋轉(zhuǎn)基板來旋轉(zhuǎn)本發(fā)明中使用的電場或磁場的方向，所以可以很容易根據(jù)需要改變配向?qū)拥呐湎蚍较颉?br> 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此，本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的對本發(fā)明的修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于形成液晶顯示器的配向?qū)拥姆椒?，包括下列步驟制備基板；在基板上淀積配向?qū)樱灰约跋蚺湎驅(qū)邮┘与妶龊痛艌鲋械囊环N，以設(shè)置配向?qū)拥呐湎蚍较颉?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，配向?qū)影ㄓ?表示的第一化合物，其中n是整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，第一化合物由二胺NH2-R1-NH2與二環(huán)氧化物 的反應(yīng)制得。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，R1包括烷基和具有苯環(huán)的第二化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，第二化合物包括下列之一 和
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，R2包括具有胺的第三化合物和具有苯環(huán)與醚基的第四化合物中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，第三化合物包括下列之一 和
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，第四化合物包括下列之一 和
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，沿與配向?qū)拥呐湎蚍较蛳嗤姆较騺硎┘与妶觥?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，沿與配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪钡姆较蚴┘哟艌觥?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述施加磁場的步驟包括使用電磁體系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述施加磁場的步驟包括使用馬蹄形磁體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述施加步驟包括以下步驟根據(jù)要設(shè)置的配向?qū)拥呐湎蚍较?，改變電場和磁場中的一種的方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，所述改變步驟包括使其上淀積有配向?qū)拥幕屐o止，同時旋轉(zhuǎn)電場發(fā)生器和磁場發(fā)生器中的一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，改變步驟包括使電場發(fā)生器和磁場發(fā)生器中的所述一個靜止，同時旋轉(zhuǎn)其上淀積有配向?qū)拥幕濉?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，以連續(xù)方式執(zhí)行所述淀積步驟和所述施加步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括所述施加步驟之后固化配向?qū)拥牟襟E。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述制備基板的步驟包括下列步驟在透明基板上形成相互交叉的選通線和數(shù)據(jù)線以限定像素區(qū)域，在形成在選通線與數(shù)據(jù)線之間的交叉部處形成包括柵極、源極和漏極的薄膜晶體管，以及形成與薄膜晶體管的漏極相連接的像素電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述制備基板的步驟包括下列步驟在透明基板上形成相互交叉的選通線和數(shù)據(jù)線以限定像素區(qū)域，在形成在選通線與數(shù)據(jù)線之間的交叉部處形成包括柵極、源極和漏極的薄膜晶體管，形成與薄膜晶體管的漏極相連接的像素電極，以及形成與像素電極平行的公共電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述制備基板的步驟包括下列步驟在透明基板上形成擋光層以防止漏光，在擋光層上形成綠色/紅色/藍(lán)色濾色器層，以及在濾色層的頂部形成公共電極。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述制備基板的步驟包括下列步驟在透明基板上形成擋光層以防止漏光，在擋光層上形成綠色/紅色/藍(lán)色濾色器層，以及在濾色層的頂部形成外覆層。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述基板是塑料基板和柔性基板中的一種。
23.一種液晶顯示器，包括上基板和下基板；置于上基板與下基板之間的液晶層；以及形成在上基板和下基板中的至少一個上的配向?qū)?，該配向?qū)影ㄓ?表示的第一化合物，其中n是整數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的液晶顯示器，其中，第一化合物由二胺NH2-R1-NH2和二環(huán)氧化物 的反應(yīng)制得。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的液晶顯示器，其中，R1包括烷基和具有苯環(huán)的第二化合物中的一種。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的液晶顯示器，其中，第二化合物包括下列之一 和
27.根據(jù)權(quán)利要求23的液晶顯示器，其中，R2包括具有胺的第三化合物和具有苯環(huán)與醚基的第四化合物中的一種。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，第三化合物包括下列之一 和
29.根據(jù)權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，第四化合物包括下列之一 和
全文摘要
液晶顯示器用配向?qū)有纬煞椒袄闷渲圃斓囊壕э@示器。公開了一種用于形成液晶顯示器用配向?qū)拥姆椒?。該方法包括制備基板和在基板上淀積配向?qū)拥牟襟E。該方法還包括以下步驟向配向?qū)邮┘与妶龊痛艌鲋械囊环N，以設(shè)置配向?qū)拥呐湎蚍较颉?br> 文檔編號G02F1/133GK1831617SQ20051013202
公開日2006年9月13日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者徐鉉植, 申洸勳 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社