稳定液晶配向层的方法技术

本发明专利技术提供一种稳定液晶配向层的方法，其中该液晶配向层是用于一液晶显示器中。本发明专利技术的方法包含：提供一基板；形成一薄膜于该基板上；以及将该薄膜暴露于含有惰性气体与含氢气体的混合等离子体中，以同步配向且钝化该薄膜，形成一钝化的液晶配向层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种，更特别地，本专利技术有关一种利用等离子体。
技术介绍
在液晶显示器(liquid crystal display，LCD)的制造过程中，液晶层的配向效果成为决定LCD品质良窳的关键。在目前最广为使用的LCD中，如扭转向列型LCD(TN-LCD)、超扭转向列型LCD(STN-LCD)以及板内切换型LCD(IPS-LCD)等，皆必须形成稳定且均匀的配向层，且液晶分子与配向层之间必须达到W＞10-4J/cm2的强锚定能(anchoring energy)以及符合各种配向特性所需的预倾角。甚至必须将配向层图案化以增大LCD的视角。除此之外，关于电光表现所需的较低RDC以及对于VHR的要求，皆与配向方法及配向材质息息相关。面对上述的要求，传统的配向方式已无法符合面板良率所要求的标准，因此近来发展出非接触式配向方法，包含光配向、等离子体束以及离子束配向。在这些方法中，将配向层倾斜，以粒子(原子、离子、电子或是其混合物)束处理该配向层，往往造成非等向性沉积或是对于已沉积的部分造成蚀刻。后者是如美国专利4,153,529中所揭示的利用氩离子进行粒子束配向。此外，美国专利5,770,826则是以能量较低(50-600V)的离子，处理配向层的最表层，将不良的影响最小化。上述的方法中，虽然是以低能量的离子进行「温和」的处理，但是所形成的液晶配向，其稳定度仍难以持续数个月。关于配向稳定度退化的原因，应考量配向材质的离子所造成的影响。在50eV至5,000eV的能量范围中进行液晶配向时，离子与配向层的中性分子碰撞，造成化学键的断裂，而这些断裂的化学键所形成的自由基，是具有高度反应性，这些具高度反应性的自由基与液晶分子发生作用时，会造成液晶分子的退化(degradation)。配向层吸收退化过程中所产生的杂质，造成边界状况与液晶配向系数的改变。由于这些过程是缓慢进行，因而形成液晶盒(cell)的缓慢退化。为了将配向层的反应性降到最低，美国专利6,485,614B2揭示以氢原子钝化由离子束配向的配向层。由于氢原子具有高反应性，因而可将离子碰撞过程中所形成断裂的化学键中和反应。为了达到上述目的，氢气分子必须解离为氢原子。该篇美国专利揭示在反应腔室中，于配向层附近设置加热的钨丝，用以将氢气解离为氢原子。当配向层以氩离子(Ar+)轰击之后，将氩气抽出并充入氢气，此时加热的钨丝将氢气解离为氢原子，进而与钝化配向层。该篇美国专利借由近缘X-射线吸收精细结构(near-edge x-ray absorption fine structure；NEXAFS)光谱分析，侦测到碳-氢(C-H)键结的增加，以确认配向层的钝化。必须注意的是该篇美国专利是将「配向」与「钝化」分别在两个不同步骤进行，且需要不同的设备进行配向过程与钝化过程，因此该项技术在设备面、时程面以及成本面仍不尽理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种和一种制作液晶盒(cell)的方法，其中该液晶配向层和该液晶盒是用于一液晶显示器中，该方法不但可强化液晶于配向层上的锚定能(anchoring energy)，更可达到制程设备简单、制程时间短以及成本低的优点。本专利技术的一方面提供一种包含提供一基板；形成一薄膜于该基板上；以及将该薄膜暴露于含有惰性气体与含氢气体的混合等离子体中，以同步配向且钝化该薄膜，形成一钝化的液晶配向层。根据上述构想，该薄膜为有机材料、无机材料与多层材料薄膜其中的一。根据上述构想，该有机材料较佳为聚酰亚胺(polyimide)、聚乙烯肉桂酸盐(polyvinylcinnamate；PVNC)与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)其中之一。根据上述构想，该无机材料较佳为玻璃、石英、氧化铟锡(ITO)、硅、氧化硅(SiO2、SiOx)、类钻石碳膜(diamond-like carbon；DLC)以及非晶硅(amorphous silicon)其中之一。根据上述构想，该多层材料薄膜可为上述材料的组合。根据上述构想，该惰性气体的含量较佳是大于或等于氢气的含量。根据上述构想，该惰性气体的含量较佳是氩气。根据上述构想，该方法是借由一阳极层粒子束源装置提供该混合等离子体。本专利技术的另一方面提供一种制作液晶盒(cell)的方法，该方法包含提供一第一电极与一第二电极；分别形成一第一薄膜与一第二薄膜于该第一电极与该第二电极上；将该第一薄膜与该第二薄膜暴露于含有一惰性气体与含氢气体的混合等离子体中，以同步配向且钝化该第一薄膜与该第二薄膜，形成钝化的第一配向层与第二配向层；以及提供一液晶层，其是位于该第一配向层与该第二配向层之间。根据上述构想，该第一薄膜与该第二薄膜为有机材料、无机材料与多层材料薄膜其中之一。根据上述构想，该有机材料较佳为聚酰亚胺(polyimide)、聚乙烯肉桂酸盐(polyvinylcinnamate；PVNC)与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)其中之一。根据上述构想，该无机材料较佳为玻璃、石英、氧化铟锡(ITO)、硅、氧化硅(SiO2、SiOx)、类钻石碳膜(diamond-like carbon；DLC)以及非晶硅(amorphous silicon)其中之一。根据上述构想，该多层材料薄膜可为上述材料的组合。根据上述构想，该惰性气体的含量较佳是大于或等于氢气的含量。根据上述构想，该惰性气体的含量较佳是氩气。根据上述构想，该方法是借由一阳极层粒子束源装置提供该混合等离子体。本专利技术的又一方面提供一种制作配向层的方法，该方法包含提供一基板；形成一薄膜于该基板上；以及以一等离子体束轰击该薄膜，以同步配向且钝化该薄膜，形成该配向层，其中该等离子体束包含氩气与氢气。根据上述构想，该薄膜为有机材料、与无机材料与多层材料薄膜其中之一。根据上述构想，该有机材料较佳为聚酰亚胺(polyimide)、聚乙烯肉桂酸盐(polyvinylcinnamate；PVNC)与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)其中之一。根据上述构想，该无机材料较佳为玻璃、石英、氧化铟锡(ITO)、硅、氧化硅(SiO2、SiOx)、类钻石碳膜(diamond-like carbon；DLC)以及非晶硅(amorphous silicon)其中之一。根据上述构想，该多层材料薄膜可为上述材料的组合。根据上述构想，是借由一阳极层粒子束源装置提供该等离子体束。附图说明图1是根据本专利技术，说明一种。图2是根据本专利技术，说明不同的氩气与氢气混合比例，所得液晶分子与配向层之间的预倾角(pretilt angle)与时间的关系图。图3是根据本专利技术的第一实施例，说明。图4是根据本专利技术的第一实施例，说明该液晶盒的预倾角稳定性。图5A与图5B是根据本专利技术的第二实施例，说明一种用于液晶显示器的液晶盒的制作方法。图6是根据本专利技术的第三实施例，用以说明一种制作液晶配向层的方法。具体实施例方式本专利技术所提供，将可由以下的实施例说明而得到充分了解，并使得熟习本技术的人士可以据以完成的，然而本专利技术的实施型态并不限制于下列实施例中。请参阅图1，本专利技术提供一种，其中该液晶配向层适用于一液晶显示器中，该方法包含提供一基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定液晶配向层的方法，其中该液晶配向层是用于一液晶显示器中，该方法包含：提供一基板；形成一薄膜于该基板上；以及将该薄膜暴露于一惰性气体与含氢气体的混合等离子体中，以同步将该薄膜配向与钝化，形成一钝化的液晶配向层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘品均，李政道，李金扬，熊明德，欧雷格，安德烈，陆斯兰，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]