液晶显示装置的制造方法以及由此制造的装置制造方法及图纸

技术编号:2703213 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
液晶显示装置包括基板、液晶层、所述基板和液晶层之间的液晶取向层、和所述液晶取向层和所述液晶层之间的阻挡层。第二基板还包括在所述液晶取向层上方形成的液晶取向层和阻挡层。在具体的实施例中,所述基板是反射显示底板,并且所述第二基板是具有透明电极层的透明基板。阻挡层保护所述液晶取向层不受由于杂质的吸收和/或吸附引起的污染。在典型实施例中,阻挡层使用硅烷或硅胺烷试剂形成。选择性地,在形成阻挡层之前或为替代形成阻挡层,等离子体清洁液晶取向层的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种液晶显示(LCD)装置,更具体地涉及一种LCD 装置的制造方法。更为具体地,本专利技术涉及制造工艺和由此制造的LCD显 示装置,其减小了随着时间而增加的缺陷的发生率,所述缺陷包括硅上液晶 (LCoS )光阀的灾难性失效。
技术介绍
反射型和透射型液晶显示装置(LCD)用于视频投影仪、背投电视、计 算机显示器等,作为产生高质量图像的手段。已知的LCD装置与传统的替 代产品例如阴极射线管(CRT)相比减小了许多电子产品的尺寸、重量、和 整体成本,同时增加了产生的图像的质量。图1示出了一种已知类型的LCD显示装置,反射型硅上液晶(LCoS) 光阀100。显示装置100在硅基板102上形成,并且包括集成电路104、绝 缘层106、多个像素镜108、平坦化层110、保护涂层112、下液晶取向层114、 液晶层116、上液晶^l向层118、透明电极层120、透明(例如玻璃)基板 122、和抗反射涂层124。在图1中绘制的层的厚度未按比例而是被夸大显示, 以便可以被更清楚地观察。镜108通过在液晶层106内形成的多个通路而耦合至电路层104。平坦 化层110和保护层112为装置的后续层提供平的、相对坚固的表面。镜108 上方的平坦化层110和保护层112的厚度是在光薄膜涂层的量级。取向层114 和118帮助使层116的液晶恰当地取向。透明电极120 (例如氧化铟锡)形 成于玻璃基板122的底面上,并且抗反射涂层124形成于顶表面上。取向层 118形成于透明电才及120上。在操作期间,光穿过装置IOO的所有上面的层124、 122、 120、 118、 116、 114、 112、和110从而撞击在像素镜108上,并从镜108的顶表面被反射, 并且随后再次穿过上面的层110、 112、 114、 116、 118、 120、 122和124而 逸出所述装置。根据横跨液晶层116的电场,光的偏振被液晶层116改变。当透明电极120被保持在特定的电压下时,横跨液晶层116的电场被通过电 路层104而施加到像素镜108上的电压所控制。因而,可以单独地调制入射 光的空间像素化部分的偏振。取向层114和U8提供取向液晶层116的向列液晶的手段。该取向通过 在表面中引入形貌不对称而完成。表面不对称引起液晶分子钉扎在表面。因 此LC的体耳又向由表面耳又向所控制。一种形成取向层的已知方法包括,形成聚酰亚胺层并且随后在预定方向 上机械摩擦聚酰亚胺层从而产生表面不对称。聚酰亚胺取向层的一种通常的 局限性是它们在高强度的照明下不是非常稳定。为了解决聚酰亚胺取向层的局限性,研发了蒸镀的薄膜取向层。这些蒸 镀的薄膜层典型地由氧化硅(SiO)或硅石(Si02)的倾斜的蒸镀而形成。 已经发现蒸镀薄膜层在高强度的照明下产生非常稳定的取向。这对于消费品 的TV应用非常重要,并且是LCOS显示器的取向的优选方法。然而,结合了蒸镀薄膜取向层的装置出现了问题。具体地,随着时间的 流逝观察到预倾斜角改变,由此改变了显示器的性能。该变化既影响放映的 图像的对比度也影响颜色,并且对于消费品的应用是不可以接受的。对于制 造商而言,随着时间的流逝而出现的LCD装置的逐渐失效可以尤为成本昂 贵且令人烦恼,因为当在LCD装置中的缺陷仅在经过一些时间之后才变得 明显,所述装置将很可能已经被结合到其它产品中。然后,所述装置的失效 可以导致产品的光性能的减小、成本昂贵的维修期修理、和/或成本昂贵的产 品招回。因此,需要的是一种LCD装置的制造方法,所述装置具有较小的初始 图像缺陷并且较小倾向于未来的失效。还需要的是一种不会不利地影响装置 的产率或使用寿命的LCD装置内的取向层的形成方法。还需要的是比已知 装置更不倾向于未来故障的LCD装置。
技术实现思路
本专利技术人发现,当存在例如热和潮湿的环境压力因子时,随时间流逝而 出现的许多LCD显示装置的灾难性的失效要更为普遍得多。进一步的研究 导致发现液晶层内部的微量杂质。本专利技术人意识到微量杂质(例如水蒸气) 被吸收入薄膜液晶取向层或吸附在薄膜液晶取向层上。所述杂质的吸收和/或吸附干扰了取向层的功能并且引起可见的图像缺陷。在一些情形,在液晶 取向层上形成杂质沉积的非均匀的层。非均匀的杂质沉积层因此导致在液晶 层内液晶的取向的歪斜,导致可见的图像缺陷和/或装置的灾难性的失效。本专利技术通过提供具有在所述倾斜地蒸镀的液晶取向层和液晶层之间的阻挡层而克服了现有技术的相关的问题。在公开的实施例中,LCD装置包括 基板、液晶层、基板和液晶层之间的液晶取向层、以及液晶取向层和液晶层 之间的阻挡层。基板可以是反射基板或透射基板。例如,在一实施例中,基板是在硅基 板上形成的反射显示底板并且包括电路层和多个反射像素镜。阻挡层还可以 形成于透明基板上,透明基板包括但不局限于反射型LCD的透明电极和透 射型LCD的透明电极。因而,希望,但不必须,装置通常将包括两个阻挡 层, 一个在液晶层的一侧的基板上,并且另一个在液晶层对侧的基板上。阻挡层保护液晶取向层而不千扰其功能。阻挡层比液晶取向层对于杂质 的吸收或吸附的至少之一更有抵抗力。因此,阻挡层通过减少微量杂质(例 如水等)在液晶取向层中的吸收或在其上的吸附的数量而保护取向层。阻挡 层足够薄,使得其还可以将液晶取向层的各向异性特性传递至液晶层,并且 不干扰其功能。例如,在一公开的实施例中,阻挡层是直接在液晶取向层上形成的单层并且与液晶层直接接触。除了保护液晶取向层免于杂质的污染之 外,阻挡层还提高了与液晶单元密封垫的粘接,液晶单元密封垫布置在液晶 层周边的周围以便保持基板之间的液晶层。阻挡层的具体成分将取决于液晶取向层的成分,反之亦然。在公开的典 型实施例中,取向层是由SiO或Si02形成的薄膜氧化物层。阻挡层是用硅 烷(例如辛基-三乙氧基-硅烷)或硅胺烷(silizane )(六曱基二硅胺烷 hexamethyldisilizane )形成的疏水层。另外,试剂可以采用化学部分来功能 化,例如通过添加例如NH2、 OH、 COOH等的化学部分至例如辛基-三乙 氧基-硅烷的三乙氧基类硅烷。试剂的改性便于调整阻挡层的特性,所述特 性包括但不局限于液晶表面作用、湿气吸附、胶粘等。还公开了一种液晶显示装置的制造方法。所述方法包括提供基板、在 基板上方形成液晶取向层、在液晶取向层上方形成阻挡层、并且在所述阻挡 层上方形成液晶层。在一种具体的方法中,提供了两个基板, 一个基板是反 射显示底板而另一个是适用于透明电极的透明基板。在各个基板上方形成单独的液晶取向层,并且在各个液晶取向层上方形成单独的阻挡层。然后,在 基板之一的阻挡层上形成液晶层,并且安装另一基板,使得对应的基板的阻 挡层彼此面对且液晶层布置在其间。在一种具体的方法中,阻挡层直接形成于液晶取向层上,并且液晶层与阻挡层直接接触。形成液晶取向层的步骤包括,例如,形成SiO或Si02的薄膜氧化物层。典型地以倾斜角施加膜。形成阻挡层的步骤包括,形成能够将液晶取向层的各向异性特性传递至 液晶层的层,并且比液晶取向层对于杂质的吸收或吸附的至少之一更有抵抗 力。例如,在一具体方法中,液晶取向层是氧化物层并且阻挡层是使用气相涂布(vapor prime)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液晶显示装置,包括:基板;液晶层;所述基板和所述液晶层之间的液晶取向层;以及所述液晶取向层和所述液晶层之间的阻挡层。

【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:马修F邦恩贾斯丁J斯卡伊夫
申请(专利权)人:奥罗拉系统公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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