液晶显示装置及其制造方法制造方法及图纸

一种用于液晶显示装置的取向膜包括朝向液晶层布置的第一部分和远离液晶层布置的第二部分。第一部分提供了改善的锚固力，而第二部分展现出比第一部分更低的体积电阻。因此，AC图像残留和DC图像残留可同时降至最低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2013年6月17日提交的美国临时专利申请61/ 835,773号和于2013年12月30日提交的韩国专利申请2013-0167917号的优先权，其公开内 容通过引用在此并入。
本公开大致涉及显示装置，更具体地涉及包括光控取向膜的液晶显示(IXD)装置 以及其制造方法。
技术介绍
不同于扭曲向列型(TN)液晶显示器，在共面转换型（IPS)液晶显示器中，产生电场 来控制液晶（LC)的电极以带状电极形式处于单个基板上。采用此电极排列，电场诱导的分 子再取向主要发生在水平方向上，提供了比在TN和垂直取向型（VA)IXD装置中低得多的视 角依赖性。另外，具有边缘场切换(FFS)模式（即IPS技术的更先进版本)的LCD装置具有更窄 的电极宽度和间隙，使得电极之上的区域也有助于切换过程。 正介电各向异性LC已被普遍用于IPS模式和FFS模式LCD装置。然而，大多数的IPS 模式和FFS模式LCD装置具有像素电极和共用电极之间的距离大于单元间隙的结构。在此种 构型中，强垂直电场倾向于在电极表面之上形成。当使用正型液晶时，此种垂直电场可以导 致液晶材料倾斜而非扭曲，造成相位延迟不足。这会严重妨碍某一帧的透光率峰值，这继而 导致帧与帧之间的亮度不对称。 近来，人们已经发现在FFS模式LCD装置中采用负介电各向异性LC具有优于正介电 各向异性LC的诸多优点，例如更高的透光率、单一伽玛曲线、更低的单元间隙依赖性和更弱 的挠曲电效应。然而，对于完善负介电各向异性LC在LCD装置中的使用仍存在若干技术挑 战。
技术实现思路
对于完善负介电各向异性LC在IPS模式和/或FFS模式LCD装置中的使用的先前尝 试主要集中在LC材料本身。然而，本公开中实施方式的专利技术人已经认识到，采用已针对负介 电各向异性LC进行优化的取向膜可以大大提高使用负介电各向异性LC的IPS模式和/或FFS 模式LCD装置的性能和可靠性。 大多数LCD装置在液晶层的一侧或两侧需要取向膜以控制液晶的定向。取向膜可 以通过接触型取向过程而被赋予锚固力。例如，可以通过使用诸如人造纤维布等布料物理 摩擦取向膜来提供液晶取向能力。然而，这样的过程可能在薄膜晶体管图案的阶梯状部分 造成划痕和偏差，其可能导致图像模糊、图像残留以及色移问题。接触型取向过程也可能导 致不希望的静电产生，其可对显示装置中使用的部件产生各种不希望的影响。另外，静电可 能会导致灰尘被粘附到取向膜的表面上，从而导致各种显示缺陷。 由于LC分子平行于基板取向和工作，在IPS模式和FFS模式LCD装置中不需要LC分 子的预倾角。因此，光取向过程是在IPS/FFS模式LCD装置所采用的取向膜中赋予各向异性 的合适方法。通过采用光取向过程，可消除接触型取向过程中涉及到的一些问题。 在光取向过程中，由合成聚合物（例如，聚酰亚胺）制成的取向膜通过偏振紫外 (UV)光照射，在垂直于偏振方向的方向上提供单轴各向异性。通过照射聚合物，聚合物的主 链在平行于偏振方向的方向上被切断。这使得LC分子沿保持连续而未被切断的长主链的定 向取向。然而，使用常规光取向聚合物和工艺，该取向膜的锚固力可能不会与接触型取向膜 一样强。 取向膜的锚固力促进LC分子恢复回到它们的初始取向方向。在取向膜中没有足够 的锚固力的情况下，LC分子可能会失去其原有的取向方向，尤其是在LCD装置上长时间显示 特定图案时。在这种情况下，先前显示的图像在屏幕上保持可见，其被称为"AC图像残留"。 增加取向膜的分子量相当于更多与LC相互作用的位点，这在取向膜中提供了改善 的锚固力。因此，增加取向膜的分子量可以抑制LCD装置中的AC图像残留问题。鉴于在取向 膜中存在不同分子量的聚合物，取向膜的分子量可依据重均分子量进行评估。 取向膜前体的高酰亚胺化率在所得取向膜中产生更高的平均分子量。取向膜的构 成材料聚酰亚胺(PI)在于一定温度加热聚酰胺酸(PAA)引起分子内缩合反应时获得。然而， 在此过程中，在聚酰胺酸中会发生逆反应。因此，一些聚酰胺酸通过酰亚胺化反应变成聚酰 亚胺，而一些返回为二胺和二酐。因此，非常难以仅使用聚酰胺酸实现高酰亚胺化率，并使 得难以获得具有足够高重均分子量的取向膜。 由于聚酰胺酸酯通常不会像聚酰胺酸一样进行逆反应，已设想在取向层前体中加 入聚酰胺酸酯(PAE)能够产生较高的酰亚胺化率。然而，添加聚酰胺酸酯可导致取向膜弱 化。此外，在取向膜中实现足够的酰亚胺化率以便充分进行酰亚胺化所必需的时间的增加 与前体混合物中的聚酰胺酸酯的量相关。由此，LCD装置的制造时间可能变得难以接受的 长。 与上述前体材料不同，本公开实施方式的专利技术人认识到，由包含可溶性聚酰亚胺 (sPI)的前体可以在取向膜中实现非常高的平均分子量。sPI的重要部分是聚酰亚胺，其在 引起前体中其他材料的酰亚胺化反应的加热过程进行之前已经酰亚胺化。简言之，sPI包含 能在溶剂中溶解的聚酰亚胺。虽然sPI的构成材料是PI，但它也可包括其他材料，例如聚酰 胺酸和/或聚酰胺酸酯。因此，至少50%以上的sPI应该是聚酰亚胺，而sPI的其余部分可以 是聚酰胺酸或聚酰胺酸与聚酰胺酸酯的组合。 sPI中包含的聚酰亚胺应具有高分子量。有鉴于此，sPI中包含的聚酰亚胺可以由 化学酰亚胺化方法得到。化学酰亚胺化方法可能要求将所述前体粉末简短加热至温度接近 300°C(>Tg)以完成酰亚胺化并去除任何溶剂的痕迹的最终处理。与取向膜形成过程中所用 的热酰亚胺化过程不同，在化学酰亚胺化过程中，聚酰胺酸的逆反应特性最小，因此可获得 具有非常高分子量的聚酰亚胺。然而，由于化学酰亚胺化过程中涉及的过程可能损坏LCD装 置的其它部件，因此化学酰亚胺化过程并不适合于直接形成取向膜。 聚酰亚胺的溶解性是独特的特性，其允许在取向膜前体中使用预酰亚胺化的材 料。当然，前体混合物中所含的聚酰亚胺应当可溶于适合于在LCD装置取向膜的制造期间使 用的有机溶剂。例如，前体混合物中的聚酰亚胺在诸如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、丁基溶纤 剂(BCS)以及NMP和BCS的混合溶剂等溶剂中具有高溶解度。 另外，溶解前体混合物的溶剂类型显著影响酰亚胺化率以及取向膜中所得聚酰亚 胺的分子量。总酰亚胺化反应包括较弱碱与非质子酸酐反应产生强质子酸。一般而言，碱性 更强的非质子溶剂增强正向反应，其形成聚酰亚胺，并使得逆反应在更高的温度下发生。就 此而言，优选使用双极性酰胺溶剂，因为在不妨碍聚酰亚胺在前体混合物中的溶解度的情 况下，羰基和-C00H的氢之间的强氢键将使更大部分的聚酰胺酸和/或酰胺酸酯酰亚胺化为 聚酰亚胺。 不同于可经历逆反应的聚酰胺酸，在其他前体材料进行酰亚胺化的加热过程中， 前体中的sPI只是简单地干燥，并很大程度上保持为聚酰亚胺。因此，在前体中使用sPI使得 即便在其他前体材料进行酰亚胺化过程后仍能保持取向膜的分子量，并没有太大损失。换 言之，可由包括sPI的前体获得具有较高平均分子量以改善锚固力的取向膜。 用作取向膜前体的sPI应当包括在UV照射时进行光分解反应的光分解性物质。即， sPI中的聚酰亚胺以及任何其他通过酰亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，其包括：设置在第一基板和第二基板之一上的共用电极和像素电极；在所述第一基板和所述第二基板每个上的取向膜；和设置在第一和第二基板的所述取向膜之间的负介电各向异性液晶层，其中，在至少一个所述基板上的所述取向膜具有分子量为100,000Da以上的聚酰亚胺链。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴承烈，朴贤珍，金镇必，安汉镇，李汉锡，李寿彬，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR