專利名稱：取向?qū)印⒁壕э@示設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造取向?qū)拥姆椒?，特別是，涉及制造能夠通過將紫外(UV)光照 射到取向?qū)拥姆磻?yīng)性液晶元(mesogen)上而對取向?qū)舆M(jìn)行取向處理的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示(IXD)設(shè)備是一種透射平板顯示設(shè)備，其主要應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備， 如筆記本電腦、個人數(shù)字助理(PDA)，以及移動電話。近來，這種LCD設(shè)備也應(yīng)用于高清晰度 電視(HDTV)、數(shù)字電視，以及壁掛式超薄電視。就平板顯示設(shè)備而言，不僅IXD設(shè)備，而且包 括等離子體顯示板(PDP)的很多種設(shè)備都正在得到積極地開發(fā)。然而，IXD設(shè)備由于能夠 大規(guī)模生產(chǎn)和容易驅(qū)動的特性、畫面質(zhì)量高等而在平板顯示設(shè)備中最受關(guān)注。為了實現(xiàn)LCD設(shè)備的均勻亮度和高對比率，所注入的LC分子都必須沿恒定方向取 向。使LC分子取向的最具代表性的方法是通過摩擦進(jìn)行取向的方法。根據(jù)這種通過摩擦 進(jìn)行取向的方法，將聚酰亞胺沉積在基板上作為取向?qū)樱缓筮M(jìn)行摩擦處理，從而在取向?qū)?的表面上形成均勻的微溝槽。這些微溝槽(即通過摩擦處理而取向的聚酰亞胺分子)和LC 分子在取向?qū)颖砻嫔辖?jīng)歷分子間相互作用，從而使LC分子在取向?qū)拥恼麄€表面上均勻地 取向。然而，在通過摩擦進(jìn)行取向的方法中，由于取向?qū)颖砻嫔闲纬傻奈喜鄣娜毕荻?隨機相位失真和光散射。這可能會減弱IXD設(shè)備的功能。而且，通過摩擦處理會在取向?qū)?上產(chǎn)生灰塵和靜電。這可能會降低生產(chǎn)產(chǎn)量并損壞基板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種取向?qū)蛹捌渲圃旆椒?，其能夠通過使光照射到取向?qū)?上而對該取向?qū)舆M(jìn)行取向處理來防止由摩擦處理所引起的缺陷。本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶顯示(IXD)設(shè)備及其制造方法，其能夠通過 使光照射到取向?qū)由隙鴮υ撊∠驅(qū)舆M(jìn)行取向處理來防止由摩擦處理所引起的缺陷。為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且依照本發(fā)明的目的，如本文具體描述和概括描述 的，提供一種制造取向?qū)拥姆椒?，該方法包括在基板上沉積取向材料，該取向材料包括反 應(yīng)性液晶元和光引發(fā)劑，該反應(yīng)性液晶元具有液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物， 以及在該柔性間隔物的端部處形成的光反應(yīng)端基；向該取向材料施加沿預(yù)定方向的電場； 以及向施加了電場的取向材料施加UV光，從而使該光反應(yīng)端基彼此聚合。為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且依照本發(fā)明的目的，如本文具體描述和概括描述 的，還提供一種制造液晶顯示(LCD)設(shè)備的方法，該方法包括提供包括多個像素的第一基 板，該多個像素由多條柵線和數(shù)據(jù)線來限定，在每個像素處設(shè)置有薄膜晶體管(TFT)；在第 一基板上形成第一取向?qū)?；對第一取向?qū)舆M(jìn)行取向處理；提供第二基板，其上具有濾色片 層和黑矩陣；在第二基板上形成第二取向?qū)?；對第二取向?qū)舆M(jìn)行取向處理；以及將第一基 板和第二基板彼此貼合，其中第一和第二取向?qū)拥闹辽倨湟挥砂ǚ磻?yīng)性液晶元和光引發(fā) 劑的取向材料形成，該反應(yīng)性液晶元具有液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，以及在該柔性間隔物的端部處的光反應(yīng)端基，第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)拥闹辽倨湟辉谠撓鄳?yīng)取 向?qū)颖皇┘恿搜仡A(yù)定方向的電場的情況下通過照射UV光而進(jìn)行取向。本發(fā)明還具有以下優(yōu)點。取向?qū)佑煞磻?yīng)性液晶元形成，并且在被施加了電場的情況下通過用UV光照射而 進(jìn)行取向處理。這可以防止出現(xiàn)常規(guī)的問題，如由于摩擦處理而引起取向?qū)拥膿p壞，或者由 于微溝槽的缺陷而引起隨機相位失真和光散射。本發(fā)明的上述和其他目的、特點、方面和優(yōu)點將在下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳 細(xì)描述中變得更為顯而易見。附圖簡述包括附圖來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，附圖合并到說明書中并構(gòu)成說明書的 一部分，用于圖解說明本發(fā)明的實施例，并且連同文字描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。在 附圖中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的取向材料的一個實例；圖2示出通過使根據(jù)本發(fā)明的取向材料聚合而形成聚合物網(wǎng)絡(luò)的過程；圖3示出根據(jù)本發(fā)明制造液晶顯示(IXD)設(shè)備的方法的流程圖；圖4A示出根據(jù)本發(fā)明的LCD設(shè)備的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)平面視圖；圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的LCD設(shè)備的濾色片基板的結(jié)構(gòu)平面視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的IXD設(shè)備的截面圖；圖6A示出根據(jù)本發(fā)明對于在LCD設(shè)備的薄膜晶體管(TFT)陣列基板上形成的取 向?qū)铀M(jìn)行的取向處理；圖6B示出根據(jù)本發(fā)明對于在LCD設(shè)備的濾色片基板上形成的取向?qū)铀M(jìn)行的取 向處理；以及圖7示出對于在具有多個面板區(qū)域的母基板上形成的取向?qū)铀M(jìn)行的取向處理。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。出于參照附圖進(jìn)行簡潔描述的目的，相同或等效的部件用相同的附圖標(biāo)記來表 示，并且不對其進(jìn)行重復(fù)描述。本發(fā)明提供一種由新的取向材料形成的取向?qū)佣皇侵T如聚酰亞胺的常規(guī)取向 層。該取向?qū)泳哂型ㄟ^諸如UV光的光照射而不是通過摩擦來確定的取向方向。這可以防 止出現(xiàn)常規(guī)的問題，如由于隨機相位失真和光散射而引起性能下降，以及由于灰塵和靜電 的產(chǎn)生而引起取向?qū)赢a(chǎn)量下降。在本發(fā)明中，將反應(yīng)性液晶元用作取向?qū)印Ｔ摲磻?yīng)性液晶元是包括可聚合的端基 的液晶材料，該反應(yīng)性液晶元通過包括具有液晶性質(zhì)和可聚合端基的液晶元而成為具有液 晶相的單體分子。一般來說，液晶同時具有晶體取向特性和流動性。這可以允許均勻地形成液晶并 且易于液晶在大面積基板上取向。通過使在液晶上取向的反應(yīng)性液晶元發(fā)生聚合，可以獲 得交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)同時保持液晶的取向狀態(tài)。在本發(fā)明中，利用實現(xiàn)液晶相的棒狀(桿狀)液晶元作為液晶元。并且，利用可聚
5合的丙烯酸酯或丙烯酸甲酯作為可聚合的端基。然而，可以使用任何可聚合的官能團(tuán)作為端基。圖1示出根據(jù)本發(fā)明形成取向?qū)拥娜∠虿牧系囊粋€實例，其示出反應(yīng)性液晶元即 CrlOS (Sc86)N155的結(jié)構(gòu)。如圖1中所示，反應(yīng)性液晶元由液晶元、在該液晶元的端部處形 成的柔性間隔物，和在該柔性間隔物的端部處形成的光反應(yīng)端基所組成。如圖2中所示，當(dāng)UV光照射到由上述取向材料所形成的取向?qū)由蠒r，反應(yīng)性液晶 元的光反應(yīng)端基彼此發(fā)生聚合。因此，反應(yīng)性液晶元形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。為了快速發(fā)生光聚 合作用，優(yōu)選向反應(yīng)性液晶元添加光弓I發(fā)劑。已聚合的反應(yīng)性液晶元沿一個方向取向。當(dāng)液晶分子與由已聚合的反應(yīng)性液晶元 所形成的取向?qū)咏佑|時，液晶分子沿著已聚合的反應(yīng)性液晶元而取向。因此，液晶分子沿特 定的方向而取向。為了使液晶分子沿所希望的方向而取向，必須使已聚合的反應(yīng)性液晶元沿所希望 的方向而取向。為了保持取向狀態(tài)，已聚合的反應(yīng)性液晶元必須保持初始的取向狀態(tài)。在 本發(fā)明中，已聚合的反應(yīng)性液晶元沿所希望的方向而取向，并且向取向?qū)邮┘与妶鲆员３?該取向狀態(tài)。具體而言，通過向由反應(yīng)性液晶元所形成的取向?qū)邮┘与妷憾厮Ｍ姆较?(液晶的取向方向)形成電場，然后反應(yīng)性液晶元沿電場方向而取向。在這種情況下，照射 UV光從而使已聚合的反應(yīng)性液晶元沿所希望的方向取向，并保持該取向狀態(tài)。當(dāng)施加電場 時，反應(yīng)性液晶元由于其介電各向異性而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而沿電場而取向。在這種情況下，當(dāng) 用UV光來照射時，反應(yīng)性液晶元移動到UV光所照射到的基板的表面。然后，反應(yīng)性液晶元 彼此聚合以形成穩(wěn)定的液晶聚合物網(wǎng)絡(luò)。下文中將詳細(xì)說明用反應(yīng)性液晶元制造取向?qū)拥姆椒ǎ约爸圃煲壕э@示(LCD) 設(shè)備的方法。圖3示出制造根據(jù)本發(fā)明的IXD設(shè)備的方法的流程圖。如圖3中所示，通過驅(qū)動器件陣列方法而在第一基板上形成限定多個像素區(qū)域的 多條柵線和數(shù)據(jù)線。隨后，在每個像素區(qū)域處形成連接到柵線和數(shù)據(jù)線的驅(qū)動器件薄膜晶 體管(SlOl)。然后，通過驅(qū)動器件陣列方法而形成像素電極和公共電極，其連接到TFT并且 配置成通過TFT接收信號來驅(qū)動LC層。然后，通過濾色片方法在第二基板上形成用于實現(xiàn)R、G和B顏色的濾色片層和黑 矩陣(S105)。然后，分別在第一和第二基板上沉積反應(yīng)性液晶元來形成取向?qū)?。之后，為了向?一和第二基板之間形成的液晶層的液晶分子提供錨定力或表面固定力，在向取向?qū)邮┘恿?電壓的情況下，使UV光照射到取向?qū)由弦员銓υ撊∠驅(qū)舆M(jìn)行取向處理(S103、S104、S107、 S108)。然后，將液晶分配到第一基板上，并將密封材料沉積在第二基板的外周。然后，通 過壓力將第一和第二基板彼此貼合(S104、S108、S109)。分配到第一基板上的液晶通過壓 力而分散，從而在第一和第二基板之間形成具有均勻厚度的液晶層。盡管圖中未示出，但是 在第一和第二基板的至少其一上形成有柱間隔物，從而在第一和第二基板彼此貼合時恒定 地保持盒間隙。
第一和第二基板中的每一個基板均由大面積的玻璃基板形成。具體而言，在大面 積的玻璃基板上形成有多個面板區(qū)域，并且在每個面板區(qū)域上形成有TFT (驅(qū)動器件)和濾 色片層。因此，為了制造單位LC面板，必須對玻璃基板進(jìn)行切割及加工以便將其分成單位 LC面板(SllO)。然后，對每塊分開的單位LC面板進(jìn)行檢查以制造IXD設(shè)備(Slll)。圖4A示出通過薄膜晶體管陣列方法制造的第一基板20的結(jié)構(gòu)平面視圖。圖4A 示出面內(nèi)切換(IPS)模式的結(jié)構(gòu)。參照圖4A，通過多條柵線2和數(shù)據(jù)線3在第一基板20上 限定有多個像素。盡管圖4A僅示出了第(n，m)個像素，但是在第一基板20上實質(zhì)上排列 了 “η”條柵線2和“m”條數(shù)據(jù)線3，從而在第一基板20的整個區(qū)域上形成“nXm”個像素。 在該像素內(nèi)部的柵線2和數(shù)據(jù)線3之間的交點處形成有薄膜晶體管(TFT) 15。TFT15由柵極16、半導(dǎo)體層17、源極18和漏極19構(gòu)成，該柵極16接收來自柵線2 的掃描信號，半導(dǎo)體層17形成在柵極16上，且其形成當(dāng)施加掃描信號時被激活的溝道層， 源極18和漏極19形成在半導(dǎo)體層17上并通過數(shù)據(jù)線3接收圖像信號。TFT15將從外面輸 入的圖像信號施加于LC層。在像素中布置有多個與數(shù)據(jù)線平行的公共電極5和像素電極7。這里，公共電極 5和像素電極7在該像素中以預(yù)定角度彎曲至少一次，從而將該像素分成彼此對稱的兩個 疇。將像素分成兩個疇的原因是為了通過在相鄰疇中對稱地設(shè)置液晶分子以補償視角從而 增大視角。參照圖4A，數(shù)據(jù)線3如同公共電極5和像素電極7—樣在像素中彎曲。然而，數(shù) 據(jù)線3也可以在像素中不彎曲。在像素的上部區(qū)域布置有連接到公共電極5的公用線8，并且在公用線8上布置有 連接到像素電極7的像素電極線9。像素電極線9連同公用線8形成存儲電容。在IPS模式的IXD設(shè)備中，液晶分子基本上平行于公共電極5和像素電極7而布 置。一旦TFTlO工作而將信號施加于像素電極7，就在公共電極5和像素電極7之間產(chǎn)生基 本上平行于LC面板1的水平電場。液晶分子沿著該水平電場在同一平面上發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因 此，可以防止由于液晶分子的折射各向異性而引起的灰度反轉(zhuǎn)。圖4B示出根據(jù)本發(fā)明通過濾色片方法而在第二基板上形成的濾色片的結(jié)構(gòu)平面 視圖。如圖4B中所示，在第二基板30上形成有黑矩陣32和濾色片層34。黑矩陣32用 來防止光泄漏到IXD設(shè)備的非圖像顯示區(qū)域，并且在與第一基板20上已經(jīng)形成有柵線2、數(shù) 據(jù)線3和TFT15的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域上以矩陣形式來實現(xiàn)。而且，濾色片層34基本上用來 實現(xiàn)多種顏色，且其形成在由黑矩陣32圍繞的區(qū)域。圖5是通過將第一基板20和第二基板30彼此貼合來制造的LC面板的截面圖。下 文中，參照圖5來更加詳細(xì)地說明LC面板的結(jié)構(gòu)。如圖5中所示，在第一基板20上形成有柵極16，并且在第一基板20的整個區(qū)域上 疊置有柵絕緣層22。在柵絕緣層22上形成有半導(dǎo)體層17，并且在半導(dǎo)體層17上形成有源 極18和漏極19。在第一基板20的整個區(qū)域上形成有鈍化層對。在鈍化層M上布置有彼 此平行的至少一對公共電極5和像素電極7。鈍化層M由諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)或光丙烯基的有機材料形成，或者由諸如S^2 或SiNx的有機材料形成。并且，公共電極5和像素電極7由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦 鋅(IZO)的透明電極形成。這里，公共電極5和/或像素電極7可以由諸如鉻、鉬、鋁，或鋁合金的不透明金屬材料形成。在附圖中，在鈍化層M上形成有公共電極5和像素電極7。然而，可以在第一基板 20上或是在柵絕緣層22上而不是在鈍化層M上形成公共電極5和像素電極7。在第二基板30上形成有黑矩陣32和濾色片層34。黑矩陣32用來防止光泄漏到 液晶分子不被驅(qū)動的區(qū)域。如圖所示，黑矩陣32主要形成在TFT 16的區(qū)域，并且位于像素 之間(即柵線和數(shù)據(jù)線區(qū)域)。濾色片層34由R(紅色)、B(藍(lán)色)和G(綠色)組成，且 用來基本上實現(xiàn)多種顏色。在第一基板20和第二基板30之間形成有LC層40，由此完成了 LC面板。在第一基板20和第二基板30上分別形成有第一取向?qū)由蚝偷诙∠驅(qū)?6。對 第一取向?qū)由蚝偷诙∠驅(qū)?6進(jìn)行取向處理從而使相鄰的LC層40的液晶分子沿著所希 望的方向而取向，并且控制透過LC層40的光的透射率，從而顯示圖像。如上所述，第一取向?qū)由蚝偷诙∠驅(qū)?6均由反應(yīng)性液晶元形成，并且通過用UV 光照射時反應(yīng)性液晶元的光反應(yīng)端基彼此聚合以形成聚合物網(wǎng)絡(luò)而使這兩個取向?qū)舆M(jìn)行 取向處理。下面更詳細(xì)地說明在制造IXD設(shè)備時對取向?qū)由蚝?6進(jìn)行取向處理的方法。圖6A示出根據(jù)本發(fā)明對于在已經(jīng)形成有TFT的第一基板20上形成的取向?qū)铀M(jìn) 行的取向處理。如圖6A中所示，在已經(jīng)形成有TFT陣列的第一基板20上沉積取向材料，該 取向材料是通過向反應(yīng)性液晶元添加光引發(fā)劑而實現(xiàn)的。在第一基板20上形成的陣列與 圖4的陣列具有相同的結(jié)構(gòu)。然而，為方便起見，圖6概念性地圖解了該陣列。如圖所示，在第一基板20上設(shè)置有多條柵線2和數(shù)據(jù)線3，在像素中設(shè)置有 TFT15。在該像素中設(shè)置有公共電極5和像素電極7，用于通過至少一次的彎曲而將該像素 分成兩個疇。第一連接線5 和第二連接線52b分別連接到奇數(shù)柵線和偶數(shù)柵線，從而連接到 第一墊50a和第二墊50b。來自外部的電壓施加于第一墊50a和第二墊50b，從而通過第一 連接線5 和第二連接線52b施加于奇數(shù)柵線和偶數(shù)柵線。具體而言，當(dāng)具有預(yù)定電位差 的電壓施加于第一墊50a和第二墊50b時，通過該電位差而在奇數(shù)柵線和偶數(shù)柵線之間產(chǎn) 生電場(E)。電場(E)沿著與柵線2垂直的方向而形成。取向材料的反應(yīng)性液晶元70通過電場(E)而沿著電場(E)的方向在第一基板20 上取向。在這種情況下，當(dāng)UV光照射到第一基板20上時，反應(yīng)性液晶元70的光反應(yīng)端基 彼此聚合。因此，在與柵線2垂直的方向上形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)對第一基板20進(jìn)行加工使其分成單位LC面板時，對第一墊50a、第二墊50b、第 一連接線52a以及第二連接線52b進(jìn)行切割以便將其除去。因此，第一墊50a、第二墊50b、 第一連接線52a，和第二連接線52b不會布置在分開了的單位LC面板上。由于已聚合的反應(yīng)性液晶元70沿著與柵線2垂直的方向而取向，因此LC層40的 液晶分子沿著已聚合的反應(yīng)性液晶元70的取向方向而取向。并且，公共電極5和像素電極 7形成為與柵線2成預(yù)定角。具體而言，液晶分子的取向方向以及公共電極5和像素電極 7之間的電場的方向形成預(yù)定角。當(dāng)由于向像素電極7施加電壓而在公共電極5和像素電 極7之間形成電場時，沿著已聚合的反應(yīng)性液晶元的取向方向而取向的液晶分子切換為沿 著電場方向而取向。這可以控制透過LC層40的光的透射率。在液晶分子的取向方向保持與公共電極5和像素電極7成預(yù)定角的情況下，根據(jù)
8外加電壓來切換液晶分子。因此，如圖所示，公共電極5和像素電極7可以在像素中彎曲。 或者，公共電極5和像素電極7也可以在像素中不彎曲，而是按照與柵線2成預(yù)定角度而傾 斜地形成。在附圖中，向柵線2施加用于進(jìn)行取向處理的電壓。然而，也可以向公用線8施加 該電壓。具體而言，第一墊50a通過第一連接線5 連接到奇數(shù)公用線，且第二墊50b通過 第二連接線52b連接到偶數(shù)公用線，從而向奇數(shù)公用線和偶數(shù)公用線施加具有電位差的電 壓。在這種配置下，一旦在奇數(shù)公用線和偶數(shù)公用線處形成電場，那么就平行于柵線2布置 公用線8。因此，在反應(yīng)性液晶元沿著與柵線2垂直的方向取向的情況下，UV光照射到該反 應(yīng)性液晶元。這可以沿垂直于柵線2的方向形成穩(wěn)定的聚合物網(wǎng)絡(luò)。圖6B示出根據(jù)本發(fā)明對于在已經(jīng)形成有濾色片的第二基板30上形成的取向?qū)铀?進(jìn)行的取向處理。如圖6B中所示，在第二基板30上形成有黑矩陣32和濾色片層34。黑矩陣32形成在與第一基板20上形成有柵線2、數(shù)據(jù)線3和TFT15的區(qū)域相對應(yīng) 的區(qū)域。在與奇數(shù)柵線相對應(yīng)的區(qū)域處所形成的黑矩陣位置形成電壓施加線Ma，并在與偶 數(shù)柵線相對應(yīng)的區(qū)域處所形成的黑矩陣位置形成電壓施加線Mb。電壓施加線5 和54b通過第三和第四連接線5 和5 連接到第三和第四墊 56a和56b。電壓施加線5 和54b可由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料形成，或者可以由 諸如鉬、鉻、鈦、鋁和鋁合金的不透明金屬材料形成。第三和第四墊56a和56b通過第三和 第四連接線5 和5 將從外部接收的電壓施加于奇數(shù)電壓施加線5 和偶數(shù)電壓施加線 54b0具體而言，一旦將具有電位差的電壓施加于第三和第四墊Ma和Mb，就會通過該電位 差而在奇數(shù)電壓施加線5 和偶數(shù)電壓施加線54b之間產(chǎn)生電場。該電場(E)在與電壓施 加線5 和54b垂直的方向形成。在附圖中，為了方便，電壓施加線5 和54b形成為寬度比黑矩陣32的寬度更寬。 電壓施加線5 和54b可以形成在黑矩陣32的下方或上方，且其寬度等于或小于黑矩陣32 的寬度。一般而言，黑矩陣32由諸如黑色樹脂或CrOx或CiO2的不透明金屬材料形成。當(dāng) 黑矩陣32由諸如CrOx或CiO2的不透明金屬材料形成時，這些連接線可以直接連接到黑矩 陣32以便在沒有額外的電壓施加線的情況下施加電壓。取向材料的反應(yīng)性液晶元70通過電場(E)而沿著電場(E)的方向在第二基板30 上取向。在這種情況下，一旦UV光照射到第二基板30上，反應(yīng)性液晶元70的光反應(yīng)端基 就彼此聚合。結(jié)果，在與電壓施加線垂直的方向上形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)對第二基板30進(jìn)行加工使其分成單位LC面板時，對第三墊Ma、第二墊Mb、第 三連接線55a以及第四連接線5 進(jìn)行切割以便將其除去。因此，第三墊Ma、第二墊Mb、 第三連接線55a，以及第四連接線5 不會布置在分開了的單位LC面板上。如上所述，在本發(fā)明中，在第一和第二基板20和30上沉積由反應(yīng)性液晶元形成的 取向?qū)?。然后，在已?jīng)施加電場的情況下將UV光照射到該取向?qū)由?。這可使已聚合的反應(yīng) 性液晶元沿設(shè)定的方向取向。如圖4中所示，當(dāng)在第一和第二基板20和30上形成由已聚 合的反應(yīng)性液晶元所形成的第一和第二取向?qū)由蚝?6時，在第一和第二基板20和30之 間注入LC以形成LC層40。由于LC層40的LC分子與第一和第二取向?qū)由蚝?6的已聚 合的反應(yīng)性液晶元相互作用，因此LC分子沿著已聚合的反應(yīng)性液晶元的取向方向而取向。
具體而言，在沒有向LC面板的公共電極5和像素電極7施加電壓的情況下，LC層 40的LC分子沿著已聚合的反應(yīng)性液晶元的取向方向而在與柵線2垂直的方向上取向。然 而，當(dāng)由于向像素電極7施加電壓而在公共電極5和像素電極7之間形成電場時，垂直于像 素電極7形成的電場使得沿垂直于柵線2的方向取向的LC分子發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因此，可以控制 透過LC層40的光的透射率以顯示圖像。如上所述，在本發(fā)明中，通過墊向第一和第二基板20和30上形成的每個LC面板 施加電壓從而形成電場。然后，在取向?qū)拥姆磻?yīng)性液晶元已經(jīng)取向的情況下使UV光照射到 該取向?qū)?，從而對該取向?qū)舆M(jìn)行取向處理。圖7示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例對于在具有多個面板區(qū)域的母基板上形成的取 向?qū)铀M(jìn)行的取向處理。在圖6A和6B示出的取向處理方法中，在向每個LC面板施加電壓 之后，UV光照射到該LC面板，從而對該取向?qū)舆M(jìn)行取向處理。然而，在圖7示出的取向處理 方法中，UV光照射到已經(jīng)從外部向其施加有電場的多個LC面板上，從而同時對多個LC面 板進(jìn)行取向處理。如圖7中所示，將具有多個面板區(qū)域62的母基板60加載到工作臺70上。面板區(qū) 域62可以具有圖4A中所示通過TFT陣列方法得到的結(jié)構(gòu)，或者可以具有圖4B中所示通過 濾色片方法得到的結(jié)構(gòu)。在附圖中，面板區(qū)域62以3X3的方式排列在母基板60上。然而，面板區(qū)域62可 以根據(jù)母基板60的尺寸和面板區(qū)域62的尺寸而以不同方式排列。在將母基板60加載到工作臺70上的情況下，將電場施加單元72和UV照射器件 75設(shè)置在工作臺70的上方。電場施加單元72具有恒定的寬度，且其長度幾乎與母基板60 的寬度相等。第一電極73a和第二電極7 彼此隔開且具有恒定的寬度，二者從電場施加 單元72的下表面沿著該電場施加單元72長度方向延伸。UV照射器件75具有與母基板60 類似的長度。在電場施加單元72布置在工作臺70上方的情況下，向第一和第二電極73a和7 施加電壓從而在第一和第二電極73a和7 之間形成電場(E)。在這種情況下，電場施加 單元72為了掃描而從工作臺70的一側(cè)移動到另一側(cè)。這里，在電場施加單元72處于固定 狀態(tài)時可以移動工作臺70以進(jìn)行掃描。由于電場施加單元72的長度與母基板60的寬度 幾乎相等，因此可以通過掃描將電場施加于母基板60的全部區(qū)域。當(dāng)將電場施加于母基板 60的全部區(qū)域，在母基板60的多個面板區(qū)域62上沉積的取向?qū)拥姆磻?yīng)性液晶元沿著該電 場的方向而取向。UV照射器件75設(shè)置在電場施加單元72附近，并且與電場施加單元72 —同移動。 通過移動電場施加單元72或工作臺70，向母基板60的面板區(qū)域62施加電場。在這種情況 下，UV掃描母基板60的全部區(qū)域，從而使母基板60的多個面板區(qū)域上的反應(yīng)性液晶元發(fā) 生聚合。這可以形成沿著電場方向取向的LC分子網(wǎng)絡(luò)。具有已經(jīng)取向處理過的取向?qū)拥哪富迮c另一母基板貼合。隨后，將這兩個母基 板切成單元面板區(qū)域，并且在這兩個母基板之間注入LC，從而形成LC面板。或者，LC可以分配到具有已經(jīng)取向處理過的取向?qū)拥哪富宓拿姘鍏^(qū)域上，并且 該母基板可與另一母基板貼合。隨后，可以將LC分配到已經(jīng)貼合的基板的整個面板區(qū)域 上。然后，可以將這兩個母基板切成單位面板區(qū)域，從而形成LC面板。
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如上所述，在本發(fā)明中，由反應(yīng)性液晶元形成取向?qū)?，在已?jīng)向該取向?qū)邮┘恿穗?場的情況下使UV光照射到該取向?qū)由?。該取向處理方法可以防止由于微溝槽的缺陷而?起的隨機相位失真和光散射，或者可以防止由于常規(guī)的摩擦方法而引起的取向?qū)訐p壞。在上述的描述中，利用具有特定結(jié)構(gòu)的器件對取向?qū)舆M(jìn)行取向處理。然而，本發(fā)明 不僅限于此。即，可以將能夠向由反應(yīng)性液晶元形成的取向?qū)邮┘与妶霾⑶夷軌蛳蛟撊∠?層照射UV光的任何電場施加裝置或者UV照射裝置應(yīng)用于本發(fā)明。在上述的描述中，公開了一種具有特定結(jié)構(gòu)的LCD設(shè)備。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于 各種LCD設(shè)備。例如，詳細(xì)描述中公開了 IPS模式的LCD設(shè)備。然而，本發(fā)明不僅限于此， 而是可以應(yīng)用于扭轉(zhuǎn)向列(TN)模式的LCD設(shè)備或垂直取向(VA)模式的LCD設(shè)備。在上述的描述中，在第一和第二基板上形成的所有取向?qū)泳赏ㄟ^UV光照射而 進(jìn)行取向處理的反應(yīng)性液晶元來形成。然而，本發(fā)明不僅限于此。即，可以將反應(yīng)性液晶元 沉積到第一和第二基板之一上，并且可以用UV光照射從而對其進(jìn)行取向處理。并且，可以 在另一基板上形成諸如聚酰亞胺或聚酰胺的取向?qū)?，然后對其進(jìn)行摩擦，從而對該取向?qū)?進(jìn)行取向處理。亦即，根據(jù)待制造的LCD設(shè)備，由反應(yīng)性液晶元形成的取向?qū)踊蚴怯删埘?胺形成的取向?qū)泳蓪嵤?。前述實施例和?yōu)點僅僅是示范性的，并不理解為限制本發(fā)明的公開內(nèi)容。本發(fā)明 的教導(dǎo)能夠很容易地應(yīng)用于其他類型的裝置。本文的描述意在說明而非限制權(quán)利要求的范 圍。許多可選擇的方案、修改和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。這里描述的 實施例的特點、結(jié)構(gòu)、方法和其他特性可以按照各種方式進(jìn)行結(jié)合以獲得其他的和/或可 選擇的實施例。由于本發(fā)明的特征在不背離其特性的情況下能夠以幾種方式來具體體現(xiàn)，因此除 非另有說明，否則也應(yīng)當(dāng)理解為上述實施例不受前面描述的任何細(xì)節(jié)的限制，而是應(yīng)當(dāng)在 如隨附的權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)概括地進(jìn)行理解，因此，所有改變和修改都落入權(quán)利要 求的界限和范圍，或者因此隨附的權(quán)利要求也意在包含等效的界限和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造取向?qū)拥姆椒?，該方法包括在基板上沉積取向材料，該取向材料包括反應(yīng)性液晶元和光引發(fā)劑，該反應(yīng)性液晶元 具有液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，和在該柔性間隔物的端部處形成的光反應(yīng)端基；向該取向材料施加沿預(yù)定方向的電場；以及 向施加了電場的取向材料施加UV光，以使該光反應(yīng)端基彼此聚合。
2.一種制造液晶顯示設(shè)備的方法，該方法包括提供包括多個像素的第一基板，該多個像素由多條柵線和數(shù)據(jù)線來限定，并且在每個 像素處設(shè)置有薄膜晶體管；在第一基板上形成第一取向?qū)樱?對該第一取向?qū)舆M(jìn)行取向處理； 提供具有濾色片層和黑矩陣的第二基板； 在第二基板上形成第二取向?qū)樱?對該第二取向?qū)舆M(jìn)行取向處理；以及 將該第一和第二基板彼此貼合，其中第一和第二取向?qū)又械闹辽倨湟挥砂ǚ磻?yīng)性液晶元和光引發(fā)劑的取向材料形 成，該反應(yīng)性液晶元具有液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，和在該柔性間隔物的 端部處的光反應(yīng)端基，并且第一和第二取向?qū)又械闹辽倨湟辉谙鄳?yīng)的取向?qū)颖皇┘恿搜仡A(yù) 定方向的電場的情況下通過照射UV光而進(jìn)行取向。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中通過在第一基板上形成的奇數(shù)柵線和偶數(shù)柵線之間 施加電壓而向第一基板i施加電場。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中通過向與第一基板的柵線相對應(yīng)的第二基板的區(qū)域 中所排列的奇數(shù)電壓施加線和偶數(shù)電壓施加線施加電壓而向第二基板施加電場。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該電壓施加線形成在黑矩陣的下方或上方。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該電壓施加線由透明導(dǎo)電材料或不透明金屬材料形成。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括至少一對公共電極和像素電極，其彼此平行地設(shè)置在像素內(nèi)，以便產(chǎn)生與第一基板的 表面平行的水平電場；以及第一基板上的公用線，該公用線與公共電極相連以便向該公共電極施加信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中通過在奇數(shù)公用線和偶數(shù)公用線之間施加電壓而向 第一基板施加電場。
9.一種制造IXD設(shè)備的方法，該方法包括將具有多個面板區(qū)域的第一母基板加載到工作臺上，取向材料沉積到該面板區(qū)域上以 形成取向?qū)?，該取向材料包括反?yīng)性液晶元和光引發(fā)劑，該反應(yīng)性液晶元具有液晶元、在該 液晶元的端部處的柔性間隔物，以及在該柔性間隔物的端部處的光反應(yīng)端基； 在工作臺的上方布置電壓施加單元和UV照射器件；通過電壓施加單元使電場掃描第一母基板的取向?qū)?，并且使UV光掃描該取向?qū)?，從?向第一母基板的取向?qū)邮┘与妷汉碗妶鰜硎乖撊∠驅(qū)尤∠颍惶峁┚哂卸鄠€面板區(qū)域的第二母基板；以及將第一和第二母基板彼此貼合，并將已貼合的這兩個母基板分成單位面板區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中提供第二基板包括將包括多個面板區(qū)域的第二母基板加載到工作臺上，在該多個面板區(qū)域上形成取向 層，該取向?qū)泳哂幸壕г?、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，以及在該柔性間隔物的端部 處的光反應(yīng)端基；在該工作臺的上方布置電壓施加單元和UV照射器件；以及使電場和UV光掃描第二母基板的取向?qū)樱瑥亩虻诙富宓拿姘鍏^(qū)域的取向?qū)邮?加電壓和電場來使該取向?qū)尤∠颉?br> 11.一種液晶顯示設(shè)備的取向?qū)?，該取向?qū)佑梢丫酆系姆磻?yīng)性液晶元形成，該已聚合的 反應(yīng)性液晶元包括液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，以及在該柔性間隔物的端 部處的光反應(yīng)端基。 一種液晶顯示設(shè)備，包括 第一基板和第二基板；在第一基板上的限定多個像素的多條柵線和數(shù)據(jù)線；在每個像素處的薄膜晶體管；在第一基板上的第一取向?qū)?；在第二基板上的濾色片層和黑矩陣；在第二基板上的第二取向?qū)樱灰约霸诘谝缓偷诙逯g的液晶層，其中第一和第二取向?qū)又械闹辽僖粋€由取向材料形成，該取向材料包括反應(yīng)性液晶 元，該反應(yīng)性液晶元具有液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，以及在該柔性間隔物 的端部處的光反應(yīng)端基。
全文摘要
一種取向?qū)?、液晶設(shè)備和制造取向?qū)拥姆椒ǎ摲椒òㄔ诨迳铣练e取向材料，該取向材料包括反應(yīng)性液晶元和光引發(fā)劑，該反應(yīng)性液晶元具有液晶元、在該液晶元的端部處的柔性間隔物，以及在該柔性間隔物的端部處形成的光反應(yīng)端基，向該取向材料施加沿預(yù)定方向的電場，并且向已經(jīng)施加電場的取向材料施加UV光從而使該光反應(yīng)端基彼此聚合。
文檔編號G02F1/1337GK102096244SQ201010596980
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
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