液晶显示器件及制造该液晶显示器件的方法技术

提供了一种能够通过对液晶进行一致的配向而提高图像质量和孔径比的液晶显示器件及其制造方法。第一离子束以第一方向照射到形成在基板上的配向层上，第二离子束以第二方向照射到配向层上，所述第一方向和第二方向相对于与所述第一基板垂直的线对称或不对称。因而，可以一致地对配向层的整个表面进行配向。结果，可以防止漏光，并因此可以提高图像质量。此外，可以减少黑底的裕度，从而增加孔径比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示器件，更具体地，涉及一种能够提高图像质量和孔径比的液晶显示器件及其制造方法。
技术介绍
在屏幕上显示图像数据的图像显示器件中，曾经使用最广的是阴极射线管(CRT)。然而，CRT相对于其显示面积来说大而笨重。因此，使用CRT很不方便。随着电子工业的发展，近来，原本仅限于在TV屏幕中使用的显示器件现在被用于个人计算机、笔记本计算机、移动终端、仪表板(dashboard)、电子显示板等上。另外，随着信息通信技术的发展，已经可以传送大容量的图像信息。因此，能够处理和表现大容量的图像信息的下一代平板显示器件变得越来越重要。下一代平板显示器件必须重量轻、成本低体积小、亮度高、屏幕大、功耗低。其中，液晶显示器件(LCD)受到了关注。与其它任何平板显示器件相比，LCD具有较好的分辨率。在显示运动图片方面，LCD的快速响应时间可以与CRT的相媲美。如所公知的，使用液晶的光学各向异性和极化作用来驱动LCD。由于液晶具有薄而长的结构，因而，在分子排列上具有方向性。可以通过向液晶施加电场来控制分子排列的方向性。因而，如果分子结构的方向性是随意控制的，则分子排列改变，并因此可随意调节因光学各向异性而偏振的光。以这种方式，显示了图像信息。有源矩阵LCD(AM LCD)分辨率高、并具有良好的运动图像再现性。在AM LCD中，薄膜晶体管(TFT)和与之相连的像素电极以矩阵的形式排列。下面描述确定AM LCD中的液晶分子的初始排列方向的配向层的形成工艺。首先，涂覆聚合体薄膜并在固定方向上排列配向层。配向层通常由基于聚酰亚胺的有机材料形成，摩擦法是排列配向层所最广泛使用的方法。在摩擦法中，在基板上涂覆基于聚酰亚胺的有机材料，并在60-80℃下去除溶剂之后对基于聚酰亚胺的有机材料进行排列。随后，在80-200℃下硬化该基于聚酰亚胺的有机材料，从而形成聚酰亚胺配向层。使用缠绕着丝绒(velvet)的摩擦布对该配向层进行摩擦。以这种方式，形成各种配向。由于摩擦法适合于配向工艺，因而适于大规模生产，并能够提供稳定的配向。然而，由于摩擦法通过摩擦布和配向层之间的直接接触来完成，因而单元可能被微粒污染，并且可能损坏基板上的TFT。此外，在摩擦之后，还需要附加的清洁工艺，在应用于大尺寸LCD时，可能出现配向的不一致。结果，降低了LCD的生产率。为解决摩擦法的这些问题，提出了不使用机械摩擦方法的非摩擦技术。非摩擦技术的示例包括使用Langmuir-Blodgett膜(朗缪尔-布拉格特膜，LB膜)的方法、使用UV(紫外)照射的光学配向法、使用SiO2倾斜淀积的方法、使用由光刻形成的微槽的方法、以及使用离子束照射的方法。使用离子束的方法可以解决机械摩擦法的问题，并能够照样使用现存的配向材料。因此，该方法适于在大尺寸LCD中使用。图1是用于形成现有技术配向层的离子束照射装置的示意图。参照图1，该离子束照射装置被分为三个区，也就是第一区103，在该区中，所注入的气体被离子化为离子和电子，从而形成等离子体；第二区106，通过该区，所述离子被加速成束；以及第三区111，在该区中，经加速的离子束110被发射并到达基板120。被注入的气体在区域103中被离子化成离子，并在该区中形成等离子体，这些离子被加速并被照射到基板120上。也就是说，该离子束照射装置包括；离子束源100、真空容器140和支架121。离子束源100具有阴极101、阳极102、离子束发射介质104和离子束加速介质105。真空容器140使得从离子束源100生成的离子束110可以无明显偏离地照射到基板120上。此外，支架121将基板120以固定的角度固定在该真空容器内。虽然没有示出，但可以在离子束源100和基板120之间提供遮挡板(shutter)，以控制离子束110对基板120的照射时间。离子束源100生成离子和离子束。由于阴极101和阳极102之间的电压差，所注入的气体被离子化，从而生成包含电子和离子的等离子体。包含在等离子体中的离子穿过离子束发射介质104，从而发射离子束110。从被放电的等离子体发射的离子束由于施加到离子束加速梁105上的电场的作用而被加速。因此，离子束以固定的角度照射到基板120上。此时，基板120相对于所照射的离子束110成预定角度倾斜。因此，使用离子束110，可以在涂覆于基板120上的配向层上形成所期望的配向方向，并能够形成预倾斜角(pretilt angle)。与此类似，在与离子束源100相垂直的方向上发射来自离子束源100的离子束110，并且液晶分子的预倾斜角由相对基板120(其以预定角度θ1倾斜)的配向层的照射角θ2决定。此处，θ1＝θ2。照射角θ2表示离子束110的照射方向和基板120的法线方向之间的角。照射角θ2和预倾斜角之间的关系在图2中示出。参照图2，预倾斜角随着离子束的照射角不同而具有不同的特性。当离子束的照射角在40-60°的范围之内时，液晶分子具有5°的最大预倾斜角。当照射角在40-60°的范围之外时，液晶分子具有小于5°的预倾斜角。因而，为了在LCD中获得所需的预倾斜角，具有合适的照射角的离子束必须以相同的能量照射在基板的配向层的整个表面上。然而，如图2所示，预倾斜角随着离子束的照射角不同而具有不同的特性。因而，必须照射统一的离子束能量来获得所需的预倾斜角。为了照射一致的离子束能量，从离子束被发射的位置到基板之间的距离必须足够长。随着基板的尺寸变得更大，其长度变得更长。结果该装置的尺寸成指数增加。扭转向列(TN)LCD被广泛使用。在TN LCD中，电极分别形成在两个基板上。液晶指向矢(director)被排列为扭转90°，随后，通过对这些电极施加预定的电压来驱动该液晶指向矢。然而，TN LCD的最大问题是视角较小。为解决该视角小的问题，开发了新型的LCD。新型LCD的示例是板内切换型(IPS)LCD和光学补偿双折射(OCB)型LCD。在IPS LCD中，公共电极和像素电极一起形成在同一基板的像素区，以在液晶分子相对于基板保持水平的状态下驱动液晶分子。通过在该公共电极和像素电极之间施加预定电压，在水平于该基板的方向生成电场。也就是说，液晶分子的主轴是平的而不是竖直的。因为这个原因，液晶的双折射相对于观看方向的变化很小，因此IPSLCD的视角好于TN LCD的视角。然而，在IPS LCD中，公共电极和像素电极以及选通线和数据线会导致台阶。因而，当以固定方向照射离子束而排列配向层时，所照射的离子束不能到达所述台阶附近的特定区域，从而不能对该特定区域进行配向。离子束相对于基板以预定角度倾斜。因此，在台阶区(例如公共电极和像素电极以及导线处)，离子束不能照射到与离子束的照射方向相对布置的台阶的侧面及其相邻区域。同时，在TN LCD、垂直配向(VA)LCD、以及OCB LCD中也会出现台阶区域的配向特性劣化的问题。图3的局部剖视图示出了将离子束照射到形成在现有技术的IPS LCD中的公共电极和像素电极上的配向层上的工艺。参照图3，在基板200上形成公共电极217，并在公共电极217上形成栅绝缘层251和钝化层253。在栅绝缘层251和钝化层253之间形成数据线210。虽然在图3中未示出，但在基板200上形成有选通线。选通线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器件（ＬＣＤ），包括：第一基板；所述第一基板上的配向层，通过以第一方向和第二方向对所述第一基板照射离子束而配向所述配向层；面向所述第一基板的第二基板；以及插入在所述第一基板和第二基板之间的液晶层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：咸溶晟，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]