專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示裝置，特別是關(guān)于一種平面內(nèi)切換廣視角液晶顯示裝置(In-Plane Switching Liquid Crystal Display，IPSLCD)及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置具有一對(duì)彼此相對(duì)的基板，通過(guò)散布間隔劑使上下兩基板的單元間隙保持為定值，并有液晶注入基板之間。當(dāng)施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，液晶分子的取向改變，液晶層的雙折射也發(fā)生改變。利用液晶層雙折射指數(shù)變化的特性，液晶顯示裝置完成顯示功能。液晶分子的初始狀態(tài)要盡可能規(guī)則排列，這樣基板表面襯底層的表面狀態(tài)就可以調(diào)整液晶分子與基板的相互作用。
目前，應(yīng)用最廣泛的調(diào)整技術(shù)是將用于液晶配向?qū)拥呐湎虿牧鲜┘拥交迕鎸?duì)液晶層的表面，對(duì)所施加的材料干燥固化，摩擦而形成取向結(jié)構(gòu)，這樣，基板附近的液晶分子相對(duì)于基板的傾角(預(yù)傾角)基本相同。
平面內(nèi)切換廣視角液晶顯示裝置技術(shù)將傳統(tǒng)液晶顯示裝置中控制液晶的垂直于基板方向的電場(chǎng)改為平行于基板方向的電場(chǎng)，在此電場(chǎng)的控制下，液晶分子只需在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而省去了在垂直方向上的偏轉(zhuǎn)。然而，通常兩側(cè)基板均存在取向結(jié)構(gòu)，受較強(qiáng)配向力的控制，施加驅(qū)動(dòng)電壓后并非所有液晶分子均發(fā)生扭轉(zhuǎn)。如對(duì)于驅(qū)動(dòng)電極位于同一基板的平面內(nèi)切換廣視角液晶顯示裝置，在液晶層厚度方向上液晶分子距平面電極距離愈大，其所受電場(chǎng)力愈小，分子扭轉(zhuǎn)愈難，因而平行電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電壓通常較高，能耗較大，光穿透率低。
1997年7月22日，中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開(kāi)了一種僅在彩色濾光片一側(cè)設(shè)有取向結(jié)構(gòu)的平行電場(chǎng)液晶顯示裝置，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?7113223。請(qǐng)參照?qǐng)D1，在一基板11的表面形成彩色濾光片12，彩色濾光片12上形成一配向膜13，配向膜13的表面設(shè)有取向結(jié)構(gòu)131。在另一基板14的表面形成薄膜晶體管15及用來(lái)施加平行電場(chǎng)的配對(duì)電極17，并在薄膜晶體管15與配對(duì)電極17上形成絕緣膜18，絕緣膜18上形成一具有弱取向能力的配向膜19，配向膜19的弱取向能力是經(jīng)過(guò)一個(gè)熱處理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電壓施加在配對(duì)電極17之間時(shí)，將產(chǎn)生如圖1虛線(xiàn)所示的平行電場(chǎng)171。
該平行電場(chǎng)液晶顯示裝置1的絕緣膜18側(cè)具有一弱配向能力的配向膜19，經(jīng)過(guò)一個(gè)熱處理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶層16中的液晶分子在平行電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下容易偏轉(zhuǎn)的功效，其使得整個(gè)平行電場(chǎng)液晶顯示裝置1的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、成本高。另外，由于基板11與基板14均具有配向膜，并且平行電場(chǎng)液晶顯示裝置1對(duì)配向膜的配向質(zhì)量相當(dāng)敏感，尤其基板14一側(cè)由于配對(duì)電極17的存在，會(huì)影響配向膜19的均勻性，進(jìn)而產(chǎn)生光分布不均、顯示質(zhì)量劣化的后果。

發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、光分布不均及顯示質(zhì)量劣化的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、成本較低、光分布比較均勻及顯示質(zhì)量較高的液晶顯示裝置。
為解決現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器的制造方法復(fù)雜、良品率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種制程較為簡(jiǎn)單及制程良品率較高的液晶顯示裝置的制造方法。
本發(fā)明液晶顯示裝置包括一對(duì)相對(duì)設(shè)置的第一基板與第二基板，一夾在該兩基板之間的液晶層，多對(duì)形成在第二基板上的配對(duì)電極，多個(gè)形成在第二基板上的薄膜晶體管，一形成在該配對(duì)電極與該薄膜晶體管上的絕緣膜及一形成在第一基板一側(cè)的配向膜，該配向膜表面具有取向結(jié)構(gòu)，該第二基板一側(cè)的液晶分子與該絕緣膜相接觸。
本發(fā)明液晶顯示裝置的制造方法包括以下步驟制備第一基板與第二基板；在第二基板上形成多對(duì)配對(duì)電極；在第二基板上形成多個(gè)薄膜晶體管；在該配對(duì)電極與該薄膜晶體管上形成絕緣膜；在第一基板一側(cè)形成配向膜；對(duì)第一基板一側(cè)的配向膜進(jìn)行配向處理，形成取向結(jié)構(gòu)；將第一基板與第二基板面對(duì)面放置并將液晶注入其間。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明液晶顯示裝置及其制造方法的優(yōu)點(diǎn)在于第二基板側(cè)未設(shè)置弱配向能力的配向膜，從而降低整個(gè)平行電場(chǎng)液晶顯示裝置的制程復(fù)雜度，提高制程良品率，節(jié)約制作成本。并且由于在第二基板未設(shè)置配向膜，不會(huì)產(chǎn)生光分布不均、顯示質(zhì)量劣化的后果。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置的剖視圖。
圖2是本發(fā)明廣視角液晶顯示裝置的剖視圖。
圖3是本發(fā)明廣視角液晶顯示裝置未加電壓時(shí)液晶分子取向示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D2，本發(fā)明液晶顯示裝置2包括一對(duì)相對(duì)設(shè)置的第一基板21與第二基板24、一夾在該兩基板之間的液晶層26、一設(shè)在第一基板21表面的彩色濾光片22、多對(duì)形成在第二基板24的配對(duì)電極27及一形成在彩色濾光片22表面的配向膜23，該配向膜23表面具有取向結(jié)構(gòu)231，該第二基板24表面沒(méi)有配向膜，不具有配向結(jié)構(gòu)。
在第二基板24上形成多個(gè)陣列狀薄膜晶體管25，配對(duì)電極27與薄膜晶體管25上形成絕緣膜28。配向膜23形成在彩色濾光片22的表面，以控制液晶層26中的液晶分子的排列方向。配向膜23的形成主要以平版印刷方式為主。配向設(shè)備(圖未示)的滾筒表面卷附有摩擦布，滾筒回轉(zhuǎn)時(shí)，其表面布材即對(duì)彩色濾光片22上的配向膜23產(chǎn)生擦拭，在配向膜23表面形成微細(xì)的取向結(jié)構(gòu)231，使液晶層26中的液晶分子形成預(yù)定的取向。配向膜23的材質(zhì)是聚亞酰胺(Polyimide，PI)。
施加電壓在多對(duì)配對(duì)電極27之間時(shí)，液晶層26中產(chǎn)生如圖2中虛線(xiàn)所示平行電場(chǎng)271。液晶層26中液晶分子會(huì)受電場(chǎng)力作用而在水平面內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。本發(fā)明的液晶顯示裝置2在第二基板24側(cè)無(wú)取向膜，沒(méi)有取向結(jié)構(gòu)，第二基板24側(cè)的液晶分子與絕緣膜28相接觸，不受取向結(jié)構(gòu)的錨定能(Anchoring Energy)及較強(qiáng)配向力的影響，在較小的驅(qū)動(dòng)電壓下即可發(fā)生扭轉(zhuǎn)，并且越高比例的液晶分子被扭轉(zhuǎn)，越多比例的光得以通過(guò)，光穿透率較高。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，是未加電壓時(shí)本發(fā)明液晶顯示裝置的液晶分子取向示意圖。未施加電壓時(shí)，由于彩色濾光片22側(cè)具有取向結(jié)構(gòu)231，液晶分子沿取向結(jié)構(gòu)231的摩擦方向排列時(shí)，系統(tǒng)能量最低，即取向結(jié)構(gòu)231附近的液晶分子趨向于沿能量極小的方向排列，如圖3中箭頭方向所示。在此邊界條件下，根據(jù)系統(tǒng)能量最小原則及液晶的連續(xù)體理論，位于第二基板24側(cè)的液晶分子的取向亦會(huì)與彩色濾光片22側(cè)的液晶分子取向相同。因此，液晶層26中的液晶分子在未施加電壓時(shí)，在整個(gè)厚度方向上沿單軸方向排列。
下面參照?qǐng)D2介紹本發(fā)明液晶顯示裝置的制造方法。制備第一基板21與第二基板24，在第二基板24上形成多個(gè)陣列狀薄膜晶體管25，在第二基板24上形成多對(duì)配對(duì)電極27，在配對(duì)電極27與薄膜晶體管25上形成絕緣膜28，在第一基板21的表面形成彩色濾光片22，彩色濾光片22上形成一配向膜23，對(duì)配向膜23進(jìn)行配向處理，形成取向結(jié)構(gòu)231，以控制液晶層26液晶分子的排列方向。將第一基板21與第二基板24面對(duì)面放置并將液晶注入其間。配向膜23的形成主要以平版印刷方式為主。
配向處理時(shí)，配向設(shè)備(圖未示)的滾筒表面卷附有摩擦布，滾筒回轉(zhuǎn)時(shí)，其表面布材即對(duì)彩色濾光片22上的配向膜23產(chǎn)生擦拭，在配向膜23表面形成微細(xì)的取向結(jié)構(gòu)231，使液晶層26中的液晶分子形成預(yù)定的取向。配向膜23的材質(zhì)是聚酰亞胺。
本發(fā)明液晶顯示裝置及其制造方法也可做其他變更設(shè)計(jì)，如第一基板21側(cè)可無(wú)彩色濾光22，而直接在第一基板21上形成配向膜23，配向膜23表面具有配向結(jié)構(gòu)231。再者，取向結(jié)構(gòu)231的形成并不局限于傳統(tǒng)的摩擦配向，還可以采用諸如紫外線(xiàn)照射配向(UV Alignment)及平版印刷配向(Lithographic Technique ofAlignment)而得；配向膜23的材質(zhì)還可以是聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(Polyamide)及聚乙烯醇等。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其包括一對(duì)相對(duì)設(shè)置的第一基板與第二基板、一夾在該兩基板之間的液晶層、多對(duì)形成在第二基板的配對(duì)電極，多個(gè)形成在第二基板上的薄膜晶體管及一形成在該配對(duì)電極與該薄膜晶體管上的絕緣膜，其特征是該第一基板一側(cè)具有一配向膜，該配向膜表面具有取向結(jié)構(gòu)，該第二基板一側(cè)的液晶分子與該絕緣膜相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征是該第一基板表面進(jìn)一步具有一彩色濾光片，該配向膜形成在該彩色濾光片上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征是該配向膜的材質(zhì)是聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯或聚乙烯醇。
4.一種液晶顯示裝置的制造方法，其包括以下步驟制備第一基板與第二基板；在第二基板上形成多對(duì)配對(duì)電極；在第二基板上形成多個(gè)薄膜晶體管；在該配對(duì)電極與該薄膜晶體管上形成絕緣膜；在第一基板一側(cè)形成配向膜；對(duì)第一基板一側(cè)的配向膜進(jìn)行配向處理，形成取向結(jié)構(gòu)；將第一基板與第二基板面對(duì)面放置并將液晶注入其間。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是該制造方法還包括在第一基板表面形成彩色濾光片的步驟。
6.如權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是該配向膜的材質(zhì)是聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯或聚乙烯醇。
7.如權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是該配向處理是摩擦配向處理。
8.如權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是該配向處理是紫外線(xiàn)照射配向處理。
9.如權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是該配向處理是平版印刷配向處理。
10.如權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是該配向膜的形成方式為平版印刷方式。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示裝置及其制造方法，其中該液晶顯示裝置包括一對(duì)相對(duì)設(shè)置的第一基板與第二基板、一夾在該兩基板之間的液晶層、多對(duì)形成在第二基板的配對(duì)電極、一形成在第二基板表面的絕緣膜及一形成在第一基板一側(cè)的配向膜，該配向膜表面具有取向結(jié)構(gòu)。由于第二基板側(cè)未設(shè)置配向膜，從而降低整個(gè)液晶顯示裝置的制程復(fù)雜度，提高制程良品率，降低制作成本。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1532605SQ0311405
公開(kāi)日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者陳鵲如, 彭家鵬, 謝朝樺 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司