專利名稱：液晶顯示器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器(LCD)及其制造方法。
背景技術：
現(xiàn)在，液晶顯示器(LCD)作為一種類型的平板顯示裝置被廣泛地使用。LCD包括兩 個顯示面板和設置在所述面板之間的液晶層，通常，諸如像素電極和共電極的場產(chǎn)生電極 形成在所述兩個顯示面板上。在典型的LCD中，電壓被施加到場產(chǎn)生電極上以在液晶層上 產(chǎn)生電場，液晶層的液晶分子的取向由電場確定。因此，控制入射光的偏振，從而改變通過 LCD的光的透射以顯示圖像。 同時，通常在所述兩個顯示面板的內(nèi)表面上形成有取向?qū)右允挂壕又械囊壕Х?子取向。如果沒有電壓被施加到場產(chǎn)生電極，則液晶層的液晶分子通過取向?qū)右灶A定方向 取向。隨著電壓被施加到場產(chǎn)生電極，液晶層中的液晶分子沿電場方向旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
液晶顯示器(LCD)的示例性實施例包括第一基板；第二基板，面對第一基板；取
向?qū)?，設置在第一基板和第二基板中的至少一個上，其中，取向?qū)影ㄖ魅∠虿牧?、包含?br> 一垂直官能團的垂直光取向材料；液晶層，設置在第一基板和第二基板之間。 在一個示例性實施例中，隨取向?qū)又械母叨冉咏∠驅(qū)拥谋砻?，垂直光取向材?br> 與主取向材料的摩爾濃度比可以增加。 在一個示例性實施例中，第一垂直官能團可以設置在取向?qū)觾?nèi)的從取向?qū)拥谋砻?br> 到取向?qū)拥囊欢ㄉ疃鹊姆秶鷥?nèi)，所述一定深度對應于取向?qū)雍穸鹊拇蠹s20%。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料和主取向材料的重量比可以為從大約
5 : 95至大約50 : 50。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料和主取向材料的重量比為從大約
io : 90至大約40 : 60。 在一個示例性實施例中，主取向材料可以包含濃度為大約5mol^或更低的第二垂 直官能團。 在一個示例性實施例中，液晶的預傾斜角可以為大約80度到大約90度。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料可以包含濃度為大約75mol^或更高的
酰亞胺基。 在一個示例性實施例中，主取向材料可以包含濃度為大約50mol %至大約 80mol^的酰亞胺基。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料可以包含具有第一側鏈和第二側鏈的二胺類化合物。 在一個示例性實施例中，第一垂直官能團可以包含從由CfQ。烷基和CfQ。烷氧 基中的至少一種取代的芳基及由c3-c1Q烷基和C3-C1Q烷氧基中的至少一種取代的環(huán)己基組 成的組中選擇的至少一種化合物。 在一個示例性實施例中，LCD還可以包括第一信號線，設置在第一基板上；第二 信號線，設置為與第一信號線基本垂直；薄膜晶體管(TFT)，連接到第一信號線和第二信號 線；像素電極，連接到所述TFT ;共電極，設置在第二基板上。 在一個示例性實施例中，像素電極可以包括彼此分開的第一子像素電極和第二子 像素電極。 在一個示例性實施例中，第二子像素電極可以包括第一 電極部分，在垂直方向上 設置在第一子像素電極的上方；第二電極部分，在垂直方向上設置在第一子像素電極的下 方；多個連接件，設置在第一子像素電極的左側和右側并連接第一電極部分和第二電極部 分。 在一個示例性實施例中，液晶具有負的介電各向異性，且可以與第一基板和第二 基板基本垂直地取向。 本發(fā)明的另一示例性實施例提供一種制造LCD的方法，所述方法包括如下步驟 將主取向材料和包含第一垂直官能團的垂直光取向材料的混合物涂覆到第一基板和第二 基板中的至少一個上；通過將紫外線照射到所述混合物上來形成取向?qū)?；在取向?qū)由显O置 液晶材料；使第一基板和第二基板彼此結合。 在一個示例性實施例中，可以在至少兩個方向上照射紫外線以形成多個疇
(multiple domain)，在所述多個疇中，液晶材料在預傾斜方向上彼此不同。 本發(fā)明的另一示例性實施例提供了一種液晶顯示器的取向材料，所述取向材料包
括主取向材料和包含第一垂直官能團的垂直光取向材料。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料和主取向材料的重量比為大約5 : 95至 大約50 : 50。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料和主取向材料的重量比為從大約
io : 90至大約40 : 60。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料包含濃度為大約75mol^或更高的酰亞胺基。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料包含具有第一側鏈和第二側鏈的二胺類 化合物。 在一個示例性實施例中，第一垂直官能團包含從由CfQ。烷基和CfQ。烷氧基中 的至少一種取代的芳基及由c3-c1Q烷基和C3-C1Q烷氧基中的至少一種取代的環(huán)己基組成的 組中選擇的至少一種化合物。 在一個示例性實施例中，主取向材料包含濃度為大約50mol^至大約80mol^的
酰亞胺基。 在一個示例性實施例中，主取向材料包含濃度為大約5mol^或更低的第二垂直官 能團。 根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的LCD，該LCD的取向?qū)影怪惫馊∠虿牧虾椭魅∠虿牧?，該LCD的取向?qū)觾H通過照射紫外線形成，而沒有以單獨的方式執(zhí)行摩擦工藝，從而減少了殘留影像和斑點的出現(xiàn)。


通過參照附圖進一步詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的上述和其它方面、優(yōu)點和特征將變得更加明顯，附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器(LCD)中的像素的示例性實施例的等效電路 圖2是根據(jù)本發(fā)明的LCD中的像素電極的示例性實施例的俯視平面布局 圖3是具有圖2中示出的像素電極的LCD的示例性實施例的沿線III-III截取的示意性剖視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的LCD的示例性實施例的俯視平面布局 圖5是圖4中示出的LCD的示例性實施例的存儲電極線的俯視平面布局 圖6是示出圖4中示出的LCD的示例性實施例的像素電極上方的液晶取向方向的圖4中示出的LCD的示例性實施例的俯視平面布局圖； 圖7是圖4中示出的LCD的示例性實施例的沿線VII-VII截取的剖視圖； 圖8A和圖8B是根據(jù)本發(fā)明的不同形成階段中的取向?qū)拥氖纠詫嵤├母拍钌?br> 的剖視圖； 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的通過利用飛行時間二次離子質(zhì)譜(TOF-SIMS)技術分析取向?qū)拥氖纠詫嵤├慕Y果的曲線圖； 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的通過利用TOF-SIMS技術分析取向?qū)拥氖纠詫嵤├慕Y果的曲線圖； 圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的具有取向?qū)拥氖纠詫嵤├腖CD的示例性實施例的斑點和殘留影像的程度的曲線圖； 圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的具有取向?qū)拥氖纠詫嵤├腖CD的示例性實施例的斑點和殘留影像的程度的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明，本發(fā)明的示例性實施例示出在附圖中。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在這里所提出的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領域技術人員。相同的標號始終表示相同的元件。 應該理解的是，當元件被稱作"在"另一元件"上"時，該元件可以直接在另一元件上，或者可以在它們之間存在中間元件。相反，當元件被稱作"直接在"另一元件"上"時，不存在中間元件。如在這里使用的，術語"和/或"包括一個或多個相關所列項的任意組合和所有組合。 應該理解的是，盡管在這里可使用術語第一、第二、第三等來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應該受這些術語的限制。這些術語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離本發(fā)明的教導的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被稱作第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。 這里使用的術語僅為了描述特定實施例的目的，而不意圖限制本發(fā)明。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式。還應理解的是，當在本說明書中使用術語"包含"和/或"包括"時，說明存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。 此外，在這里可使用相對術語，如"下面"或"底部"和"上面"或"頂部"，用來描述如在圖中所示的一個元件與其它元件的關系。應該理解的是，相對術語意在包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果附圖之一中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則描述為"在"其它元件"下"側上的元件隨后將被定位為"在"其它元件的"上"側上。因而，根據(jù)圖的特定方位，示例性術語"下面"可包括"下面"和"上面"兩種方位。類似地，如果附圖之一中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則描述為"在"其它元件"下方"或"之下"的元件隨后將被定位為"在"其它元件的"上方"。因而，示例性術語"在...下方"或"在...之下"可包括上方和下方兩種方位。 除非另有定義，否則這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員所通常理解的意思相同的意思。還應理解的是，除非這里明確定義，否則術語(諸如在通用字典中定義的術語)應該被解釋為具有與相關領域和本公開的環(huán)境中它們的意思一致的意思，而將不以理想的或者過于正式的含義來解釋它們。
在此參照作為本發(fā)明的理想實施例的示意圖的剖視圖來描述本發(fā)明的示例性實施例。這樣，預計會出現(xiàn)例如由制造技術和/或公差引起的圖示的形狀的變化。因此，本發(fā)明的實施例不應該被解釋為局限于在此示出的區(qū)域的具體形狀，而應包括例如由制造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區(qū)域可以通常具有粗糙和/或非線性特征。此外，示出的銳角可以被倒圓。因此，在圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不意圖示出的區(qū)域的精確形狀，也不意圖限制本發(fā)明的范圍。 除非這里另外指出或明確地與上下文矛盾，這里描述的所有方法都可以以合適的順序執(zhí)行。除非另有聲明，否則任何和所有示例或示例性語言(如例如)的使用都僅是為了更好的闡述本發(fā)明，而不限制本發(fā)明的范圍。如這里所使用的，說明書中的任何語言都不應被解釋為指示任何未聲明的元件對本發(fā)明的實施是必需的。
以下，將參照附圖詳細描述本發(fā)明。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器(LCD)中的像素的示例性實施例的等效電路圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的LCD中的像素電極的示例性實施例的俯視平面布局圖，圖3是具有圖2中示出的像素電極的LCD的示例性實施例的沿線III-III截取的示意性剖視圖。
參照圖l，根據(jù)本發(fā)明的LCD的示例性實施例包括多條信號線121、131、171a和171b以及與它們連接的像素PX。 參照圖2和圖3， LCD的示例性實施例包括互相面對的下顯示面板100和上顯示面板200以及設置在下顯示面板100和上顯示面板200之間的液晶層3。像素電極191形成在下顯示面板100上，共電極270形成在上顯示面板200上。 取向?qū)?1和取向?qū)?1分別形成在像素電極191和共電極270上。下文中將給出對取向?qū)?1和取向?qū)?1的詳細描述。
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在本示例性實施例中，像素電極191包括彼此分開的第一子像素電極191a和第二子像素電極191b。 信號線121、131、171a和171b形成在下顯示面板100上，信號線121、 131、 171a和171b包括用于傳輸柵極信號的柵極線121、用于傳輸數(shù)據(jù)電壓的一對數(shù)據(jù)線171a和171b以及用于存儲存儲電壓的存儲電極線131。示例性實施例包括每個像素僅包括單條數(shù)據(jù)線的構造。示例性實施例還包括省略了存儲電極線的構造。 在本示例性實施例中，像素PX均包括一對子像素PXa和PXb，每個像素PX包括開關元件Qa和Qb、液晶電容器Clca和Clcb以及存儲電容器Csta和Cstb。
在本示例性實施例中，開關元件Qa和Qb為具有形成在下面板100上的柵極電極、源電極和漏電極的三端元件。開關元件Qa和Qb的柵極電極連接到柵極線121上，開關元件Qa和Qb的源電極連接到數(shù)據(jù)線171a和171b上，而開關元件Qa和Qb的漏電極連接到液晶電容器Clca和Clcb及存儲電容器Csta和Cstb上。在一個示例性實施例中，開關元件Qa和Qb可以為薄膜晶體管(TFT)。 液晶電容器Clca和Clcb包括下顯示面板100的子像素電極191a和191b及上顯示面板200的共電極270，下顯示面板100的子像素電極191a和191b及上顯示面板200的共電極270作為液晶電容器Clca和Clcb的兩端；液晶層，作為電介質(zhì)設置在端191a和191b與端270之間。子像素電極191a和191b連接到開關元件Qa和Qb，在本示例性實施例中，共電極270基本上形成在上顯示面板200的整個表面上并接收共電壓Vcom。
存儲電容器Csta和Cstb起到幫助液晶電容器Clca和Clcb的作用，通過將存儲電極線131與子像素電極191a和191b疊置并通過在存儲電極線131和子像素電極191a和191b之間設置絕緣體來形成存儲電容器Csta和Cstb。示例性實施例包括省略存儲電容器Csta和Cstb的構造。 參照圖2，在本示例性實施例中，像素電極191形成為在垂直方向上伸長的矩形形
狀，像素電極191的第一子像素電極191a被第二子像素電極191b包圍。 在本示例性實施例中，第一子像素電極191a具有這樣的形狀，其中，兩個在垂直
方向伸長的基本相同的矩形以在水平方向上偏置(off-set)的構造彼此附著。在本示例性
實施例中，垂直方向指像素電極191的長方向，例如，與數(shù)據(jù)線171a和171b基本平行的方
向，水平方向指寬度方向，例如，與柵極線121基本平行的方向。在示例性實施例中，兩個基
本相同的矩形以不偏置的構造彼此附著，它們形成方形。然而，可選的示例性實施例包括第
一子像素電極191a的水平邊和垂直邊的長度比可以以其它方式修改的構造。 第二子像素電極191b以具有大致均勻的寬度的間隙91包圍第一子像素電極
191a，第二子像素電極191b包括上電極部分191bl，形成在第一子像素電極191a之上；
下電極部分191b2，形成在第一子像素電極191a之下；橋部分191bl2，在第一子像素電極
191a的左側和右側使上電極部分191bl和下電極部分19lb2互相連接。 在本示例性實施例中，第二子像素電極191b在尺寸上比第一子像素電極191a大，
可以控制第一子像素電極191a的垂直邊和第二子像素電極191b的垂直邊的長度比而得到
期望的第一子像素電極191a和第二子像素電極191b的面積比。在一個示例性實施例中，
第二子像素電極191b的面積可以為第一子像素電極191a的面積的大約2倍。在該示例性
實施例中，第一子像素電極191a、上電極部分191bl及下電極部分191b2可以都具有基本相
8同的面積。 在本示例性實施例中，液晶層3具有負的介電各向異性，其中的液晶分子垂直取向。偏振器(未示出)可以分別附著到基板110和210的外表面。偏振器的偏振軸可以彼此基本垂直，同時，可以分別相對水平方向和垂直方向(例如像素電極191的寬度方向和長度方向)以大約45度角傾斜。 當在液晶層3處沒有產(chǎn)生電場時，即，當在像素電極191和共電極270之間沒有電壓差時，液晶分子31可以與取向?qū)?1和21的表面基本垂直地取向，或相對取向?qū)?1和21的表面稍微傾斜。 當在像素電極191和共電極270之間產(chǎn)生電勢差時，在液晶層3處產(chǎn)生基本垂直于顯示面板100和200的表面的電場。以下，像素電極191和共電極270將被總體稱為"場產(chǎn)生電極"。液晶層3的液晶分子31響應于電場而傾斜，從而與電場方向基本垂直。入射到液晶層3上的光的偏振程度依賴液晶分子31的傾斜程度而改變。偏振的變化通過偏振器的透光率的改變來表示，從而LCD可以顯示具有變化的灰階的圖像。
液晶分子31的傾斜方向依賴取向?qū)?1和21的特性而不同。在一個示例性實施例中，液晶分子31的傾斜方向可以通過將在偏振方向上不同的紫外線照射到取向?qū)?1和21來確定，或以傾斜的方式將在偏振方向上不同的紫外線照射到取向?qū)?1和21來確定。
依賴于液晶分子31的傾斜方向，形成在像素電極191上方的液晶層3的一部分被劃分為包括左上Dl、右上D2、右下D3和左下D4的四個區(qū)域。被劃分的區(qū)域Dl至D4具有基本相同的大小，且以像素電極191的水平中心線和垂直中心線作為區(qū)域D1至D4的邊界。位于在水平方向和垂直方向上彼此相鄰的區(qū)域D1至D4的液晶分子的傾斜方向彼此成大概90度角，但在對角線方向上彼此相鄰的液晶分子的傾斜方向彼此基本相反。
圖2中的箭頭表示液晶分子31的傾斜方向，所述箭頭在左上區(qū)域D1向右上方向傾斜，在右上區(qū)域D2向右下方向傾斜，在右下區(qū)域D3向左下方向傾斜，在左下區(qū)域D4向左上方向傾斜。 然而，在這四個區(qū)域D1至D4的液晶分子31的傾斜方向不限于上面討論的示例性實施例，且可以以各種方式改變。此外，液晶分子31的傾斜方向可以多于或少于四個。當液晶分子的傾斜方向多樣化時，LCD的參考視角增大。 同時，在本示例性實施例中，不同的電壓被施加到第一子像素電極191a和第二子像素電極191b，基于共電壓Vcom的大小，第一子像素電極191a的相對電壓通常高于第二子像素電極191b的相對電壓。液晶分子的傾斜角依賴電場強度而不同。由于第一子像素電極191a和第二子像素電極191b的電壓彼此不同，所以位于兩個子像素電極191a和191b上方的液晶分子31在傾斜角方面彼此不同。 因此，液晶層3的各個區(qū)域Dl至D4被分成設置在第一子像素電極191a上方的第一子區(qū)域Dla、D2a、D3a和D4a及設置在第二子像素電極191b上方的第二子區(qū)域Dlb、D2b、D3b和D4b。如圖3所示，第一子像素電極191a的電壓相對高，從而第一子區(qū)域Dla至D4a的液晶分子31比第二子區(qū)域Dlb至D4b中的液晶分子31傾斜得更大。
因此，兩個子像素PXa和PXb在亮度方面彼此不同，且它們的亮度總和成為像素PX整體的亮度。因此，可以這樣確定施加到兩個子像素電極191a和191b的電壓，以使像素PX的亮度具有目標灰階值。即，關于一個像素PX，施加到兩個子像素電極191a和191b的電壓與的圖像信號分離。 同時，當適當?shù)乜刂频谝蛔酉袼仉姌O191a和第二子像素電極191b的電壓時，從側
部看到的圖像與從前部看到的圖像盡可能多地接近，從而提高了側部能見度。 現(xiàn)在將參照圖4至圖7詳細描述根據(jù)本發(fā)明的LCD另一示例性實施例。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的LCD的示例性實施例的俯視平面布局圖，圖5是圖4中示出
的LCD的示例性實施例的存儲電極線的俯視平面布局圖。圖6是示出圖4中示出的LCD的
示例性實施例的像素電極的液晶分子的取向方向的俯視平面布局圖，圖7是圖4中示出的
LCD的沿線VII-VII截取的剖視圖。 參照圖4至圖7，LCD的示例性實施例包括下顯示面板(也稱為薄膜晶體管陣列面板)100、上顯示面板(也稱為共電極面板)200和液晶層3。
首先將詳細描述薄膜晶體管陣列面板100。 柵極導體包括形成在絕緣基板110上的柵極線121和存儲電極線131。 柵極線121主要在水平方向上行進，每條柵極線包括垂直突出的第一柵極電極
124a和第二柵極電極124b及寬的端部129。 存儲電極線131主要在水平方向延伸，每條存儲柵極線設置在兩條柵極線121之間。 參照圖5，在本示例性實施例中，存儲柵極線131包括存儲電極137，以開口的四邊形帶(quadrangular band)的形狀形成；連接件136，連接到存儲電極137。存儲電極137包括水平電極部分133、134a和134b以及垂直電極部分135，存儲電極137的水平電極部分133、 134a和134b在寬度方面比存儲電極137的垂直電極部分135大。水平電極部分133、134a和134b包括上電極部分133、右下電極部分134a和左下電極部分134b。上電極部分133的一端和右下電極部分134a的一端經(jīng)一個垂直電極部分135而彼此連接，上電極部分133的相對的一端和左下電極部分134b的一端經(jīng)另一垂直電極部分135而彼此連接。在本示例性實施例中，右下電極部分134a的相對的一端和左下電極部分134b的相對端彼此分開一定距離以形成開口四邊形的形狀。連接件136連接到垂直電極部分135的大約中間處。 柵極絕緣層140形成在柵極導體121和131上。 第一半導體條紋151a和第二半導體條紋151b形成在柵極絕緣層140上(為方便起見，在圖中省略了標號151b，但第二半導體條紋151b在數(shù)據(jù)線171b下延伸，與下文中詳細描述的半導體條紋151a相似)。第一半導體條紋151a和第二半導體條紋151b主要在垂直方向行進，且包括向第一柵極電極124a突出的第一突起154a和向第二柵極電極124b突出的第二突起154b 。 第一歐姆接觸條紋161a和第一歐姆接觸島165a形成在第一半導體條紋151a上。第一歐姆接觸條紋161a具有突起163a，突起163a和第一歐姆接觸島165a在第一突起154a之上作為一對彼此面對。 第二歐姆接觸條紋(未示出)和第二歐姆接觸島(未示出)形成在第二半導體條紋151b上。第二歐姆接觸條紋也具有突起(未示出)，所述突起和第二歐姆接觸島在第二突起154b之上作為一對彼此面對。 第一數(shù)據(jù)線171a形成在第一歐姆接觸條紋161a上，第一漏電極175a形成在第一歐姆接觸島165a上。第二數(shù)據(jù)線171b形成在第二歐姆接觸條紋上，第二漏電極175b形成在第二歐姆接觸島上。 第一數(shù)據(jù)線171a和第二數(shù)據(jù)線171b主要在垂直方向行進，且與柵極線121和存儲電極線131的連接件136交叉。第一數(shù)據(jù)線171a和第二數(shù)據(jù)線171b包括第一源電極173a和第二源電極173b以及寬的端部179a和179b，第一源電極173a和第二源電極173b朝向第一柵極電極124a和第二柵極電極124b延伸。 第一漏電極175a和第二漏電極175b均分別具有位于第一柵極電極124a和第二柵極電極124b上方的一端和從該一端中的每一個垂直地延伸的延伸部分，同時，第一漏電極175a和第二漏電極175b被第一源電極173a和第二源電極173b的彎曲部部分地圍繞。
在本示例性實施例中，第一歐姆接觸161a和165a僅在下面的第一半導體條紋151a與上面的第一數(shù)據(jù)線171a和第一漏電極175a之間存在，以降低下面的第一半導體條紋151a與上面的第一數(shù)據(jù)線171a和第一漏電極175a之間的接觸電阻。第二歐姆接觸僅在下面的第二半導體條紋151b與上面的第二數(shù)據(jù)線171b和第二漏電極175b之間存在，以降低下面的第二半導體條紋151b與上面的第二數(shù)據(jù)線171b和第二漏電極175b之間的接觸電阻。第一半導體條紋151a具有與第一數(shù)據(jù)線171a、第一漏電極175a及第一歐姆接觸161a和165a基本相同的平面形狀。第二半導體條紋151b具有與第二數(shù)據(jù)線171b、第二漏電極175b及第二歐姆接觸基本相同的平面形狀。然而，半導體151a和151b具有沒有被數(shù)據(jù)線171a和171b及漏電極175a和175b覆蓋的暴露部分，包括在源電極173a和漏電極175a之間及源電極173b和漏電極175b之間的暴露部分。 鈍化層180形成在第一數(shù)據(jù)線171a和第二數(shù)據(jù)線171b、第一漏電極175a和第二漏電極175b以及半導體151a和154b上。鈍化層180包括下層180p和上層180q，在本示例性實施例中，下層180p和上層180q可以包含無機絕緣材料，所述無機絕緣材料的示例性實施例包括硅氮化物、硅氧化物及具有相似特性的其它材料。示例性實施例包括可以省略下層180p和上層180q中的至少一個的構造。 鈍化層180具有暴露數(shù)據(jù)線171a和171b的端部179a和179b的接觸孔182a和
182b以及暴露漏電極175a和175b的寬的端部的接觸孔185a和185b。鈍化層180和柵極
絕緣層140具有共同暴露柵極線121的端部129的多個接觸孔181。 在本示例性實施例中，濾色器230形成在下層180p和上層180q之間。 濾色器230具有與鈍化層180的接觸孔185a和185b對應的通孔235a和235b，在
本示例性實施例中，通孔235a和235b在尺寸方面比鈍化層180的接觸孔185a和185b大。
濾色器230還具有在存儲電極137上方的多個開口 233a、233b、234a和234b。濾色器230
的開口 233a和233b形成在上電極部分133上方，濾色器230的開口 234a和234b分別形
成在右下電極部分134a和左下電極部分134b之上。 像素電極191和多個接觸助件81 、82a和82b形成在鈍化層180的上層180q上。
如圖4所示，根據(jù)本示例性實施例的像素電極191具有與圖2中示出的像素電極基本相同的形狀。即，像素電極191包括彼此分開的第一子像素電極191a和第二子像素電極191b，第一子像素電極191a和第二子像素電極191b之間設置有間隙91。
第一子像素電極191a和第二子像素電極191b之間的間隙91與存儲電極137疊置。存儲電極137防止第一子像素電極191a和第二子像素電極191b之間的漏光，同時防止由于光取向可能產(chǎn)生的不期望的紋理。由光取向引起的紋理沿液晶分子的取向方向產(chǎn)生在間隙91周圍。 在一個示例性實施例中，如圖6所示，紋理可能產(chǎn)生在第一子像素電極191a的左上部分和右下部分，及第二子像素電極191b的右上部分和左下部分。因此，當將第一子像素電極191a的左半部引向上并將第一子像素電極191a的右半部引向下時，第一子像素電極191a的紋理產(chǎn)生區(qū)域與第二子像素電極191b的紋理產(chǎn)生區(qū)域線性重合。因此，僅用簡單且小的存儲電極137就可以有效地覆蓋紋理產(chǎn)生區(qū)域。 像素電極191還與存儲電極137疊置以形成存儲電容器。S卩，第一子像素電極191a與上電極部分133及右下電極部分134a疊置以形成存儲電容器Csta，第二子像素電極191b與上電極部分133及左下電極134a疊置以形成存儲電容器Cstb。由于在濾色器230的開口 233a和234a中，像素電極191和存儲電極137彼此疊置，且在像素電極191和存儲電極137之間僅設置有鈍化層180，因此增大了存儲電容器的電容。
第一柵極電極124a和第二柵極電極124b、第一半導體條紋151a的第一突起154a和第二半導體條紋151b的第二突起154b、第一源電極173a和第二源電極173b以及第一漏電極175a和第二漏電極175b形成第一 TFT Qa和第二 TFT Qb，第一漏電極175a和第二漏電極175b通過接觸孔185a和185b連接到第一子像素電極191a和第二子像素電極191b。
接觸助件81、82a和82b通過接觸孔181、182a和182b分別連接到柵極線121的端部129及數(shù)據(jù)線171a和171b的端部179a和179b。接觸助件81、82a和82b起到幫助將柵極線121的端部129及數(shù)據(jù)線171a和171b的端部179a和179b附著到諸如驅(qū)動IC的外部裝置并保護柵極線121的端部129及數(shù)據(jù)線171a和171b的端部179a和179b的作用?？蛇x示例性實施例包括可以省略接觸助件81、82a和82b的構造。在一個這樣的可選示例性實施例中，柵極線121、數(shù)據(jù)線171和存儲電極線131可以直接連接到外部驅(qū)動源上。
現(xiàn)在將詳細描述共電極面板200。 多個擋光構件220形成在絕緣基板210上，平坦化層250形成在擋光構件220上。共電極270形成在平坦化層250上。 取向?qū)?1和21分別形成在TFT陣列面板100和共電極面板200上，取向?qū)?1和21彼此面對。現(xiàn)在將給出對取向?qū)?1和21的詳細描述。 現(xiàn)在將參照圖7至圖9詳細描述根據(jù)本發(fā)明的取向?qū)?1和21的示例性實施例。
圖8A和圖8B是根據(jù)本發(fā)明的不同形成階段中的取向?qū)拥氖纠詫嵤├母拍钚云室晥D，圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的通過利用飛行時間二次離子質(zhì)譜(TOF-SIMS)技術分析取向?qū)拥氖纠詫嵤├慕Y果的曲線圖。 在本示例性實施例中，取向?qū)?1和21包含垂直光取向材料17和主取向材料18的混合物，垂直光取向材料17在其側鏈中含有垂直官能團19，主取向材料18 —般用在垂直取向(VA)模式或扭曲向列模式中。如從圖8A到圖8B的轉(zhuǎn)變所示，垂直光取向材料17和主取向材料18被置于微相分離(micro-phase s印aration，MPS)狀態(tài)。取向?qū)?1和21的MPS狀態(tài)是當垂直光取向材料17和主取向材料18的混合物被涂覆到像素電極191和共電極270上并硬化時產(chǎn)生的結構。 雖然在圖8A和圖8B中未示出，但在一個示例性實施例中，將紫外線照射到具有MPS結構的取向?qū)?1和21上，結果是，通過光反應基團的反應形成取向?qū)?1和21。在取向?qū)?1和21中，由于紫外線的照射產(chǎn)生極少量的副產(chǎn)物，并減少了 LCD的殘留影像，從而 提高了顯示品質(zhì)。 此外，由于沒有以單獨的方式執(zhí)行摩擦工序而僅通過紫外線的照射來形成取向?qū)?11和21，因此降低了生產(chǎn)成本并加快了生產(chǎn)速度。垂直光取向材料17主要形成在更靠近 液晶層3的表面?zhèn)壬?，主取向材?8主要形成為更靠近基板110和210。因此，朝向取向?qū)?11和21的表面，例如更靠近液晶層3，垂直光取向材料17與主取向材料18的摩爾濃度比 增加。 包含在垂直光取向材料17中的垂直官能團可以存在于從取向?qū)拥谋砻娴綄?取向?qū)拥恼麄€厚度的大約20 %的取向?qū)拥纳疃?，在這樣的示例性實施例中，可以更清晰地 形成MPS結構。 在本示例性實施例中，垂直光取向材料17為具有重均分子量為大約l，OOO至大 約1， 000， 000的聚合物材料，垂直光取向材料17為具有與至少一個側鏈結合的主鏈的化合 物。所述側鏈可以包括柔性官能團、熱塑性官能團、光反應基團、垂直官能團和具有相似特 性的各種其它材料中的至少一種。所述主鏈可以包括從聚酰亞胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰 胺酰亞胺、聚酯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯和具有相似特性的其它材料中選擇的至少一種 化合物。主鏈的示例性實施例可以更多地包含諸如酰亞胺基團的環(huán)狀結構以進一步強化主 鏈的硬度。 因此，減少了在LCD長時間運行時產(chǎn)生的斑點，增強了與取向?qū)拥念A傾斜相關的 穩(wěn)定性。此外，在主鏈包含濃度為大約75mol^或更多的酰亞胺基的示例性實施例中，進一 步減少了斑點，進一步增強了與取向?qū)拥念A傾斜相關的穩(wěn)定性。在本示例性實施例中，預傾 斜的角度為大約80度到大約90度。 柔性官能團或熱塑性官能團是用于使結合到主鏈的側鏈容易地取向的官能團，在 示例性實施例中，柔性官能團或熱塑性官能團可以包含具有碳的數(shù)目為大約3到20的被取 代的或未被取代的烷基團或烷氧基團。 光反應基團是通過紫外線的照射直接導致光二聚反應或光異構化反應的官能團。 在一個示例性實施例中，光反應基團可以包含從偶氮類化合物、肉桂酸類化合物、查耳酮類 化合物、香豆素類化合物、馬來酰亞胺類化合物和具有相似特性的其它化合物中選擇的至 少一種化合物。 在一個示例性實施例中，垂直官能團是將整個側鏈沿與主鏈垂直的方向移動的官 能團，主鏈與基板110和220平行，垂直官能團可以包含從由C3_C1Q烷基團和C3_C1Q烷氧基 團中的至少一種取代的芳基團及由CfQ。烷基團和C3-C1Q烷氧基團中的至少一種取代的環(huán) 己基團組成的組中選擇的至少一種化合物。 在一個示例性實施例中，垂直光取向材料17可以通過聚合諸如具有酸酐的二胺 的單體來制備。二胺可以與諸如柔性官能團、光反應基團和垂直官能團的側鏈中的至少一 種結合。此外，垂直光取向材料17可以通過向聚酰亞胺或聚酰胺酸加入與熱塑性官能團、 光反應基團或垂直官能團結合的化合物來制備。在這樣的示例性實施例中，如熱塑性官能 團直接鍵合到聚合物主鏈一樣，側鏈含有熱塑性官能團、光反應基團、垂直官能團和具有相 似特性的其它材料。 主取向材料18可以含有上述聚合物主鏈，主取向材料18的重均分子量可以為從大約10，000到大約1， 000， 000。當主取向材料18含有濃度為大約50mol^至大約80molX 的酰亞胺基團時，LCD的斑點和殘留影像進一步減少。主取向材料18可以含有濃度為大約 5mol %的作為鍵合到聚合物主鏈的側鏈的垂直官能團。 圖12是示出LCD的示例性實施例中作為包含在主取向材料18中的垂直官能團的 mol^的函數(shù)的殘留影像程度的曲線圖。如圖12所示，當主取向材料18包含濃度大約為 5mol^或更少的垂直官能團時，LCD的殘留影像顯著地或指數(shù)地減少。此外，當主取向材料 18包含濃度大約為2mol^或更少的垂直官能團時，LCD的殘留影像甚至進一步減少。
在一個示例性實施例中，在混合物中垂直光取向材料17與主取向材料18的重量 比可以為大約5 : 95至50 : 50。如果在混合物中垂直光取向材料17的含量為大約50wt^ 或更少，則電壓保持率(VHR)增加，從而LCD的殘留影像減少。如果在混合物中垂直光取向 材料17的含量為大約5wt^或更多，則保持了預傾斜的均勻性，從而減少了 LCD的斑點。在 一個示例性實施例中，在混合物中垂直光取向材料17與主取向材料18的重量比可以為大 約10 : 90至40 : 60的情況下，可以進一步減少LCD的殘留影像和斑點。
圖11是示出作為垂直光取向材料17的重量百分比(wt% )的函數(shù)的殘留影像和 斑點的程度的曲線圖，從曲線圖中可以示出，當混合物中垂直光取向材料17的含量為大約 10wt^至大約40wt^時，LCD的殘留影像和斑點進一步減少。此外，隨著混合物中垂直光取 向材料17的含量變少，光反應基團減少了，且極少有不必要的副產(chǎn)物產(chǎn)生。因此，LCD的殘 留影像減少且反應效率提高。由于混合物中垂直光取向材料17的含量減少，生產(chǎn)成本也降 低了。 在本示例性實施例中，垂直光取向材料17和主取向材料18均分別具有大約25達 因/厘米-65達因/厘米的表面張力。在本示例性實施例中，因為垂直光取向材料17的表 面張力與主取向材料18的表面張力相等或比主取向材料18的表面張力小，所以MPS結構
變得更清晰。 圖9中示出的曲線是基于TOF-SIMS技術生成的，目標取向?qū)拥牟牧辖M分示出在如 下的描述中。 在本示例性實施例中，通過將二胺與酸二酐聚合，形成垂直光取向材料17。所述二 胺包含兩條側鏈，每條側鏈包含氟(F)、芳基和肉桂酸。此時，垂直光取向材料17的含量為 20wt%。在本示例性實施例中，氟(F)成分起到檢測垂直光取向材料17指示劑的作用。沒 有垂直官能團成分的聚酰亞胺被以80wt^的量用作主取向材料18。氧化銦錫(ITO)薄膜 形成在基板上，垂直光取向材料17和主取向材料18的混合物被印刷在ITO薄膜上。在印 刷的混合物硬化后，將線性偏振的紫外線照射到混合物上，從而形成厚度為大約IOOO人的 取向?qū)印?如圖9所示，垂直官能團中氟(F)成分的強度在非常短時間內(nèi)急速降低，測定的結
果是，從取向?qū)拥谋砻娲蠹s91人以上的取向?qū)由疃炔辉儆蟹?F)成分存在。因此，因為垂 直光取向材料17從表面形成至大約9%的深度，主取向材料18形成在垂直光取向材料17 下面，所以MPS結構清晰地形成。此外，驅(qū)動具有取向?qū)拥腖CD的結果顯示基本沒有線殘留 影像和面殘留影像存在。 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的通過TOF-SIMS技術分析取向?qū)拥氖纠詫嵤├慕Y果 的曲線圖。除了垂直光取向材料17的含量為大約10wt^且主取向材料18的含量為大約90wt%，目標取向?qū)拥牟牧辖M分與圖7的相關材料組分相同。在該示例性實施例中，從取向 層的表面大約42A以上的取向?qū)由疃炔辉儆蟹煞执嬖?，且?guī)缀鯖]有線殘留影像和面殘
留影像存在。 現(xiàn)在將詳細描述制造根據(jù)本發(fā)明的LCD的示例性實施例的方法的示例性實施例。 然而，將省去重復的描述。 包括柵極電極124a和124b、源電極173a和173b、漏電極175a和175b以及半導 體154a和154b的TFT形成在基板110上。下層180p和上層180q形成在薄膜晶體管上。 濾色器230形成在下層180p和上層180q之間。像素電極191a和191b及接觸助件81和 82形成在上層180q上。 垂直光取向材料17和主取向材料18的混合物被印刷到像素電極191a和191b及 接觸助件81和82上。在一個示例性實施例中，光取向材料17和主取向材料18可以通過 噴墨印刷來印刷，然后硬化。在一個示例性實施例中，可以以兩個步驟執(zhí)行硬化。根據(jù)一個 示例性實施例，所述混合物可以在大約70°C -S(TC預焙燒大約2到3分鐘以從混合物中去 除溶劑，并在大約21(TC或以上硬化大約10到大約20分鐘以形成MPS結構。此時，垂直光 取向材料17形成在上側區(qū)域，主取向材料18形成在下側區(qū)域。 然后將紫外線照射到基板110上。示例性實施例包括使紫外線從以垂直或傾斜于 基板110的方向定向的構造。根據(jù)本示例性實施例，由于不需要以單獨的方式執(zhí)行摩擦工 藝以形成取向?qū)?1，因此提高了生產(chǎn)速度并降低了生產(chǎn)成本。此外，照射紫外線的方向可以 利用掩膜來改變，從而可以形成在預傾斜方向上不同的多個疇(multi-domain)。在一個示 例性實施例中，紫外線可以為部分偏振紫外線或線偏振紫外線。在一個示例性實施例中，紫 外線的波長可以為大約270nm至大約360nm，其能量可以為大約10mJ至大約5， OOOmJ。
之后，液晶層3形成在取向?qū)?1或取向?qū)?1上。 同時，擋光構件220、平坦化層250和共電極270順序形成在基板210上。取向?qū)?21以與取向?qū)?1的形成方式基本相同的方式形成在共電極270上。 這樣設置基板210以使形成在基板210上的取向?qū)?1接觸液晶層3，兩個基板110 和210彼此結合。 然而，在可選實施例中，液晶層3形成在基板210的取向?qū)?1上，這樣設置基板 210以使形成在基板110上的取向?qū)?1接觸液晶層3，兩個基板110和210彼此結合。
可以使用普通的薄膜沉積方法或基于光刻的圖案化方法來形成TFT和電極。
雖然已經(jīng)結合現(xiàn)在認為是可實施的示例性實施例描述了本發(fā)明，但應該理解的 是，本發(fā)明不限于公開的實施例，而是相反，本發(fā)明意圖覆蓋包括在權利要求的精神和范圍 內(nèi)的各種修改和等同配置。
權利要求
一種液晶顯示器，包括第一基板；第二基板，設置為面對第一基板；取向?qū)?，設置在第一基板和第二基板中的至少一個上，其中，取向?qū)影ㄖ魅∠虿牧虾痛怪惫馊∠虿牧?，垂直光取向材料包含第一垂直官能團；液晶層，設置在第一基板和第二基板之間。
2. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，隨取向?qū)又械母叨冉咏∠驅(qū)颖砻?，垂直?取向材料與主取向材料的摩爾濃度比增加。
3. 如權利要求2所述的液晶顯示器，其中，第一垂直官能團設置在取向?qū)觾?nèi)的從取向 層的表面到取向?qū)拥囊欢ㄉ疃鹊姆秶鷥?nèi)，所述一定深度對應于取向?qū)雍穸鹊?0% 。
4. 如權利要求l所述的液晶顯示器，其中，垂直光取向材料與主取向材料的重量比為 從5 : 95至50 : 50。
5. 如權利要求4所述的液晶顯示器，其中，垂直光取向材料和主取向材料的重量比為從io : 90至40 : 60。
6. 如權利要求4所述的液晶顯示器，其中，主取向材料包含濃度為5mol^或更低的第二垂直官能團。
7. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，液晶的預傾斜角為80度到90度。
8. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，垂直光取向材料包含濃度為75mol^或更高 的酰亞胺基團。
9. 如權利要求8所述的液晶顯示器，其中，主取向材料包含濃度為50mol^至80molX的酰亞胺基團。
10. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，垂直光取向材料包含具有第一側鏈和第二 側鏈的二胺類化合物。
11. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，第一垂直官能團包含從由CfQ。烷基團和 C3_C1Q烷氧基團中的至少一種取代的芳基團及由C3-C1Q烷基團和C3-C1Q烷氧基團中的至少 一種取代的環(huán)己基團組成的組中選擇的至少一種化合物。
12. 如權利要求1所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括 第一信號線，設置在第一基板上； 第二信號線，設置為與第一信號線垂直； 薄膜晶體管，連接到第一信號線和第二信號線； 像素電極，連接到所述薄膜晶體管； 共電極，設置在第二基板上。
13. 如權利要求12所述的液晶顯示器，其中，像素電極包括第一子像素電極和第二子 像素電極，第一子像素電極和第二子像素電極彼此分開。
14. 如權利要求13所述的液晶顯示器，其中，第二子像素電極包括 第一電極部分，在垂直方向上設置在第一子像素電極的上方； 第二電極部分，在垂直方向上設置在第一子像素電極的下方；多個連接件，設置在第一子像素電極的左側和右側，所述多個連接件將第一電極部分 和第二電極部分連接起來。
15. 如權利要求l所述的液晶顯示器，其中，液晶具有負的介電各向異性，且可以與第 一基板和第二基板垂直地取向。
16. —種制造液晶顯示器的方法，所述方法包括如下步驟將主取向材料和垂直光取向材料的混合物涂覆到第一基板和第二基板中的至少一個， 所述垂直光取向材料包含第一垂直官能團；通過將紫外線照射到所述混合物上來形成取向?qū)?；在取向?qū)由显O置液晶材料；使第一基板和第二基板彼此結合。
17. 如權利要求16所述的方法，其中，在至少兩個方向上照射紫外線以形成多個疇，在 所述多個疇中，液晶材料在預傾斜方向上彼此不同。
18. 如權利要求16所述的方法，其中，隨取向?qū)又械母叨冉咏∠驅(qū)拥谋砻?，垂直光?向材料與主取向材料的摩爾濃度比增加。
19. 如權利要求18所述的方法，其中，第一垂直官能團設置在取向?qū)觾?nèi)的從取向?qū)拥?表面到取向?qū)拥囊欢ㄉ疃鹊姆秶鷥?nèi)，所述一定深度對應于取向?qū)雍穸鹊?0%。
20. 如權利要求16所述的方法，其中，垂直光取向材料與主取向材料的重量比可以為 從5 : 95至50 : 50。
21. 如權利要求20所述的方法，其中，垂直光取向材料與主取向材料的重量比為從io : 90至40 : 60。
22. 如權利要求20所述的方法，其中，主取向材料包含濃度為5mol^或更低的第二垂 直官能團。
23. —種液晶顯示器的取向材料，所述取向材料包含主取向材料和垂直光取向材料，垂 直光取向材料包含第一垂直官能團。
24. 如權利要求23所述的取向材料，其中，垂直光取向材料與主取向材料的重量比為 從5 : 95至50 : 50。
25. 如權利要求24所述的取向材料，其中，垂直光取向材料與主取向材料的重量比為從io : 90至40 : 60。
26. 如權利要求24所述的取向材料，其中，垂直光取向材料包含濃度為75mol %或更高 的酰亞胺基團。
27. 如權利要求26所述的取向材料，其中，垂直光取向材料包含具有第一側鏈和第二 側鏈的二胺類化合物。
28. 如權利要求27所述的取向材料，其中，第一垂直官能團包含從由CfQ。烷基團和 C3_C1Q烷氧基團中的至少一種取代的芳基團及由C3-C1Q烷基團和C3-C1Q烷氧基團中的至少 一種取代的環(huán)己基團組成的組中選擇的至少一種化合物。
29. 如權利要求24所述的取向材料，其中，主取向材料包含濃度為50mol^至80molX 的酰亞胺基。
30. 主取向材料包含濃度為5mol^或更低的第二垂直官能團。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器及其制造方法。液晶顯示器包括第一基板；第二基板，設置為面對第一基板；取向?qū)?，設置在第一基板和第二基板中的至少一個上，其中，取向?qū)影ㄖ魅∠虿牧虾痛怪惫馊∠虿牧希怪惫馊∠虿牧习谝淮怪惫倌軋F；液晶層，設置在第一基板和第二基板之間。
文檔編號C09K19/56GK101750786SQ200910140360
公開日2010年6月23日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權日2008年11月27日
發(fā)明者全柏均, 姜錫訓, 李準宇, 裴鐘成, 趙秀連, 鄭進秀, 金會林 申請人:三星電子株式會社