CN100347597C - 采用涂覆补偿膜的液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

采用涂覆补偿膜的液晶显示器件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100347597C
CN100347597C CNB2004100970201A CN200410097020A CN100347597C CN 100347597 C CN100347597 C CN 100347597C CN B2004100970201 A CNB2004100970201 A CN B2004100970201A CN 200410097020 A CN200410097020 A CN 200410097020A CN 100347597 C CN100347597 C CN 100347597C
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
layer
substrate
display device
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2004100970201A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1637524A (zh
Inventor
朴修贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Display Co Ltd
Original Assignee
LG Philips LCD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Philips LCD Co Ltd filed Critical LG Philips LCD Co Ltd
Publication of CN1637524A publication Critical patent/CN1637524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100347597C publication Critical patent/CN100347597C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133719—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films with coupling agent molecules, e.g. silane
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133635—Multifunctional compensators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133726—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films made of a mesogenic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/02—Number of plates being 2

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明提供一种采用涂覆补偿膜的液晶显示器件。该液晶显示器件包括其上形成有滤色片层的第一基板及其上形成有薄膜晶体管的第二基板。液晶层设置在基板之间。偏振器粘接在基板的外表面上，使偏振器的光学透射轴彼此垂直。通过涂覆包括表面活性剂的活性液晶原在基板的内表面上形成补偿膜。

Description

采用涂覆补偿膜的液晶显示器件及其制造方法
本申请要求享有于2003年12月30日提交的韩国申请P2003-100349的权益，该申请在此结合作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器件(LCD)，尤其涉及一种采用涂覆补偿膜的LCD及其制造方法。
背景技术
通常，液晶分子具有各向异性，其根据液晶分子的分布和液晶分子相对于基板的倾斜角的分布而变化。
液晶的各向异性是一重要因素，其用于根据包含液晶的单元或薄膜的观察角度改变光的偏振。液晶的固有性质使得其亮度和对比度按照从LCD的上部、下部、左侧、右侧等不同视角观看而变化。这是LCD的一个缺点。
为了解决上述缺点，提出了通过粘接一种可以补偿由于视角而产生的各向异性分布的补偿膜的方法。
补偿膜一般具有与液晶单元相反的各向异性分布，从而当补偿膜和液晶单元结合的时候，可以消除由于视角引起的光延迟上的差异。
通常，补偿膜由聚合物构成以改变透射光的相差，以及由于分子各向异性的原因，薄膜向预定方向延伸，产生双折射。
更具体地说，例如，当向常黑模式的扭曲向列(TN)液晶显示器件施加外部电场时，液晶分子根据电场的作用排列，产生的光的透射度由下述公式决定：
I＝Iosin2[θ(1+u2)1/2]，u＝πR/θλ，R＝Δn·d
这里，I代表透射光强度，Io代表入射光的强度，Δn代表双折射，d代表液晶盒的厚度，λ代表透射光的波长，θ代表扭曲后向列相液晶的扭曲角，R代表相差。
这里，相差是一个与视角密切相关的值，优选地可以补偿相差，以提高视角。
上述补偿膜设置在液晶基板和偏振器之间以进行相差补偿，其由单轴各向异性材料或双轴各向异性材料制成。
图1A至图1C为表示相差补偿膜的各向异性的折射率椭球图。
如图1A-1C所示，如果将x-，y-和z-方向上的折射率分别设为nx，ny和nz，那么补偿膜为单轴或双轴是由nx和ny是否相等决定的。
即，如图1A所示，如果两个方向上的折射率相等，而他们的面积彼此不同，那么补偿膜为单轴。此外，如图1B和1C所示，如果三个方向上的折射率彼此都不相同，那么补偿膜即为双轴。
通常，采用具有单轴折射率的各向异性材料作为补偿膜。这里，将椭球的长轴设置为与薄膜表面平行或者垂直。
同时，通过在单轴方向或者双轴方向上延伸聚合体薄膜的方法制作补偿膜，从而使相差薄膜的光学轴与薄膜的延伸方向(progressive direction)成预定角度，可以获得所需的双折射。
然而，最近采用一种通过在基板上直接涂覆补偿膜的形成补偿膜的方法，以代替粘接通过延伸法所制造的补偿膜。
图2所示为根据现有技术采用涂覆补偿膜的LCD的示意性结构图。
如图2所示，采用涂覆补偿膜的LCD包括：第一基板20，其上形成有滤色片层22；第二基板10，其上形成有薄膜晶体管(TFTs)12；液晶层30，其设置于以预定间隔彼此分隔开的第一基板20和第二基板10之间；第一偏振器21和第二偏振器11，其分别粘接在第一基板20和第二基板10的外表面上，使得第一偏振器的光学透射轴与第二偏振器的光学透射轴垂直；第一补偿膜23涂覆在第一基板20的内部；第二补偿膜13涂覆在第二基板10上；在第一补偿膜上形成的第一定向层24，其用于对液晶层30中的液晶分子进行初始排列；在第二补偿膜上形成的第二定向层14，其用于对液晶层30内的液晶分子进行初始排列。
第一补偿膜23和第二补偿膜13通过在基板内部涂覆一种可涂覆缓滞剂材料(retarder material)形成。
更详细地说，第一基板20的第一补偿膜23或第二基板10的第二补偿膜13的制造方法是通过在光定向层形成后，进行取向处理，以使补偿膜的光学轴具有预定的角度。
同样，在光定向层上，用可涂覆的阻滞剂材料涂覆光固化液晶以进行定向处理，接着，通过采用非偏振(non-polarized)紫外(UV)光或离子束固化向列相液晶分子，涂覆后的基板被固定入薄膜中。
另外，通过这种方式在第一和第二基板上分别形成用于排列液晶分子的定向层。
由于显示器件如透光率、响应时间、视角和对比度等功能是由LCD的液晶分子的排列特性决定的，因此优选地是采用统一方式对液晶分子排列进行控制。这里，由于仅仅将液晶分子简单地设置在第一和第二基板之间不足以均匀地排列液晶分子，因此在基板上形成用于排列液晶分子的定向层。
将用作定向材料的有机聚合物如聚酰亚胺或聚酰胺印刷在基板上后，然后对其进行固化。可以采用研磨法，或者离子束或光学取向方法。在采用研磨法的情况下，用具有特殊形状的研磨片沿预定方向研磨固化后的定向层，从而在定向层表面上形成预定方向的沟槽。
图3所示为根据现有技术可涂覆阻滞剂的排列状态图。
如图3所示，在已经进行过取向处理的光定向层上涂覆一种涂覆了阻滞剂材料的光固化液晶，从而形成阻滞剂。
在这一点上，涂覆在光定向层上的可涂覆阻滞剂材料的下层，可以通过光定向层进行排列。但是，可涂覆阻滞剂液晶分子在朝向上层的表面上、与空气接触的部分趋向于垂直向上。
可涂覆阻滞剂材料的润湿程度由可涂覆阻滞剂材料的接触面和表面张力决定。通常，由于材料的表面张力较大，润湿量被限制在接触面，从而导致了涂覆不良。
同时，很难对包括在与空气层接触的部分中的可涂覆阻滞剂液晶分子进行排列，造成了可涂覆阻滞剂液晶分子在排列上的缺陷。
发明内容
下面详述采用涂覆补偿膜的LCD及其制造方法，其中通过采用兼具补偿膜和定向层功能的材料可以简化形成定向层的工序。
下面将详细介绍采用涂覆补偿膜的LCD及其制造方法，其可以提高定向性能。在这种LCD中，当补偿膜通过涂覆采用液晶的可涂覆阻滞剂形成时，可以通过添加表面活性剂降低可涂覆阻滞剂溶液的表面张力。这样，可调整在被涂覆的上层的液晶的排列。
本发明其他的优点、目的和特点将在下面的一部分描述中得到阐明，而且对于本领域内的普通技术人员会变得清楚明白，或者可以从本发明的实施中得知。
仅为介绍，在一方面，采用涂覆补偿膜的LCD包括相对的基板，其间具有液晶层。粘接到基板外表面的偏振片。在至少一基板的内表面上涂覆具有活性液晶原(reactive mesogen)和表面活性剂的补偿膜。
在另一方面，采用涂覆补偿膜的LCD的制造方法包括：将光定向层沉积在基板上并对其进行取向处理；在光定向层上涂覆包括活性液晶原和表面活性剂的混合物；以及对该混合物进行取向。
应当理解，本发明前述的一般说明和下面的详细说明都是示例性和说明性的，用来对如权利要求所述的本发明提供进一步说明。
附图说明
所附附图被包括用于提供给本发明进一步的理解并结合且构成本申请的一部分，这些附图示出本发明的各种实施方式，且与说明书一起用来说明本发明的原理。其中：
图1A至图1C为表示相差补偿膜的各向异性的折射率椭球图；
图2所示为根据现有技术采用涂覆补偿膜的LCD的示意性结构图；
图3示出了根据现有技术可涂覆阻滞剂的排列状态图；
图4示出了根据本发明一方面的采用涂覆补偿膜的LCD的示意性结构图；
图5A至图5D所示为根据本发明一方面的采用涂覆补偿膜的LCD的制造方法的示意图；
图6所示为根据本发明的一方面的包含表面活性剂的活性液晶原材料的排列特性的示意图；
图7所示为普通表面活性剂的组份特性；以及
图8所示为图6中可涂覆阻滞剂的排列状态。
具体实施方式
现在，详细说明本发明的不同实施方式，这些实施例图示在所附附图中。
图4示出一种采用涂覆补偿膜的LCD的结构。
参见图4，采用涂覆补偿膜的LCD包括：第一基板120，其上形成有滤色片层122；第二基板110，其上形成有薄膜晶体管(TFTs)112；液晶层130，其设置在以预定间隔彼此分隔开的第一基板120和第二基板110之间；第一偏振器121和第二偏振器111，其分别粘接在第一基板120和第二基板110的外表面上，使得第一偏振器的光学透射轴与第二偏振器的光学透射轴垂直；第一补偿膜123，该第一补偿膜123是通过在第一基板120的内表面涂覆包括表面活性剂的活性液晶原形成的；以及第二补偿膜113，该第二补偿膜113是通过在第二基板110的内表面涂覆包括表面活性剂的活性液晶原形成的。
尽管在第二基板110中未示出，但是在栅极总线和数据总线的交叉处形成有作为开关元件的TFT和像素电极。
在第一基板120上顺序形成黑矩阵(BM)层、滤色片层和公共电极。这里，在第一基板120上的滤色片层和公共电极之间额外形成有涂覆层。
同时，在第一基板120和第二基板110的外表面上，即分别在第一基板120的上表面和第二基板110的下表面上，进一步还设置有第一偏振片121和第二偏振片111，其通过透射与光学透射轴平行的光，将环境光转化成线性偏振光。这里，第一偏振片121的光透射轴与第二偏振片111的光透射轴垂直。
第一补偿膜123和第二补偿膜113是由含有表面活性剂的活性液晶原形成的。从而第一补偿膜123和第二补偿膜113可以使通过LCD的光延迟差最小化，并且同时用作定向层。
图5A到图5D所示为采用涂敷补偿膜的LCD的制造方法的示意图。
参见图5A，沉积被称为光定向层的高分子材料200，从而使液晶分子在其上形成有滤色片层的第一基板120上和其上形成有TFT的第二基板上以一定方向排列。当溶剂在60-80℃下被蒸发后，光定向层在80-200℃下排列并固化。这里，可采用聚酰亚胺基有机材料(polyimide-based organic material)形成光定向层。
参见图5B，通过向光定向层施加非偏振紫外光或离子束210实现定向工艺。特别是，可以通过任意调整光定向层的排列方向，使补偿膜的光学轴与薄膜的延伸方向成一预定角度。或者，也可采用研磨对光定向层进行取向。
接着，参见图5C，将添加了用于形成可涂覆阻滞剂的表面活性剂的活性液晶原涂覆在光定向层上。一种以二甲基硅氧烷(dimethylsiloxane)为主要成分的材料可以用作表面活性剂。向活性液晶原中加入相当于约0.01-10％可涂覆阻滞剂的表面活性剂。由于形成可涂覆阻滞剂的活性液晶原具有液晶特性以及成直线延伸，因此活性液晶原易于沿一个方向取向。
图6所示为包含表面活性剂的活性液晶原材料的排列特性。
参见图6，表面活性剂514在一个分子中同时具有疏水基515a和亲水基515b。疏水基倾向于与空气接触，在疏水基另一侧的亲水基倾向于与活性液晶原接触。表面活性剂514一方面起到降低表面张力的作用，同时又用作使表面平整的均化剂513。原来的表面用波浪形实线示出，具有包括表面活性剂514的混合物的均化效果以虚线示出。
更详细地说，如果在形成有光定向层511的基板510上沉积其中混合有具有上述特征的表面活性剂514的液晶分子512，那么添加剂(即表面活性剂)的疏水基则位于液晶分子和空气层之间的界面，以增加与空气层的接触。
亲水基515b通过与液晶分子512的相互作用，使液晶分子与空气接触的倾向减小，并且垂直设置在表面上。因此，可以控制液晶分子512的排列方向，即倾斜度。
图7所示为普通表面活性剂的组份特性。
参见图7，如果少量表面活性剂被加入溶剂并被涂覆，表面活性剂被吸收，向混合物中导入物理化学特性或化学特性，并扮演降低混合物表面张力的角色，通过提高混合物的润湿增加涂覆性能。此外，还可以消除在旋转涂覆中由于混合物可湿性增加而产生的张力(旋转图案)。
图8所示为图6中可涂覆阻滞剂的排列状态图。
参见图8，包含在通过表面活性剂514面对空气的部分中的可涂覆阻滞剂的液晶分子512不是以垂直方式设置，而是受到控制使其在所需方向上具有任意斜度，其可以作为LCD面板的视角补偿膜用于最高效率的显示。即，由于表面活性剂514同时具有疏水基和亲水基，表面活性剂514通常存在于极性材料和非极性材料之间的界面上。疏水基朝向非极性材料，亲水基朝向极性材料。因此，可涂覆阻滞剂的液晶分子并非垂直竖立，从而可以解决定向问题。
通过控制最上面的液晶分子和面对下基板的液晶分子之间的斜度，根据表面活性剂和基板的类型，可以为胆甾相液晶、近晶相液晶和向列相液晶制造不同的补偿膜。
参照图5D，在基板上涂覆包含表面活性剂的活性液晶原，通过采用非偏振UV光或离子束固化活性液晶原将基板固定到薄膜中，然后将偏振UV光施加到薄膜上以对该层进行取向。
更详细地说，如果用于施加偏振光的发光装置产生非偏振UV光，非偏振UV光通过发光装置的偏振器(未示出)传输出来，这样就可以向涂覆的液晶上施加偏振UV光。
这里，关于施加到液晶上的偏振UV光的照射方向和角度，根据液晶分子的双折射的计算值确定液晶的排列。
如果液晶分子的方向与光定向层的取向方向完全相同，薄膜的折射率分布和液晶分子将相同。
因此，如果液晶分子的双折射率为Δn＝0.133，那么制成的薄膜所具有的双折射系数将与液晶分子具有相同的测量值Δn＝0.133。
此外，液晶薄膜的延迟值根据涂覆的厚度变化。如果涂覆的厚度为0.8～1.5μm，那么可以制造出相差为λ/4(在可视范围中)的薄膜。因此，向列相液晶的涂覆厚度得到控制的相差薄膜的延迟在50～400nm的范围内。
固化的活性液晶原的可涂覆阻滞剂可采用研磨或采用离子束取向、光学取向或等离子取向替代偏振UV光进行取向处理。因此，通过在采用活性液晶原形成可涂覆阻滞剂层后在可涂覆阻滞剂层上进行取向工序，补偿膜作为定向层以排列包括在液晶层中的液晶分子，同时也作为补偿膜。
此外，可以通过在活性液晶原中加入表面活性剂，使涂覆的可涂覆阻滞剂的表面张力降低以及控制包含在上层中的液晶分子的排列，以提高取向性能。
如上所述，采用涂覆补偿膜的LCD可以通过加入表面活性剂以降低可涂覆阻滞剂溶液的表面张力，以及控制包含上层中的液晶分子的排列来提高取向性能。
显然，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的修改和变形。因此，本发明意欲覆盖落入本发明所附权利要求及其等效物范围内的修改和变形。

Claims (29)

1.一种液晶显示器件，包括：
相对设置的基板；
置于所述基板间的液晶层；
粘接在所述基板外表面上的偏振器；以及
在至少一所述基板的内表面上涂覆的补偿膜，所述补偿膜包括活性液晶原和表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述表面活性剂在一个分子内同时具有疏水基和亲水基，所述疏水基倾向于接触空气，所述亲水基位于所述疏水基的相对一侧并且倾向于接触活性液晶原。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述表面活性剂以二甲基硅氧烷为主要成分。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述补偿膜中至少一个包含约0.01-10％的表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶分子通过所述补偿膜排列。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述活性液晶原包括沿一个方向排列的液晶材料。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述活性液晶原包括含有可固化基(curable radical)的单轴或多轴液晶材料。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述活性液晶原包括向列相液晶。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述活性液晶原通过研磨、离子束取向、光学取向或等离子取向进行取向。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶层与所述补偿膜接触。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，在每个基板上形成所述涂覆后的补偿膜。
12.一种液晶显示器件，包括：
相对设置的基板；
置于所述基板之间的液晶层；
粘接在所述基板外表面上的偏振器；以及
用于对液晶层中液晶分子的各向异性分布同时进行排列和补偿的部件。
13.一种采用涂覆补偿膜的液晶显示器件的制造方法，包括：
在液晶显示器件基板上沉积光定向层；
对所述光定向层进行取向；
在所述光定向层上涂覆混合物，所述混合物包括活性液晶原和表面活性剂；以及
对所述涂覆混合物进行取向。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂在一个分子中同时具有疏水基和亲水基。所述疏水基倾向于接触空气，所述亲水基在所述疏水基的相对一侧并且倾向于接触液晶层。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂以二甲基硅氧烷为主要成分。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述活性液晶原含约0.01-10％的表面活性剂。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述活性液晶原为沿一个方向排列的液晶材料。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述活性液晶原包括含有可固化基的单轴或多轴液晶材料。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述活性液晶原包括向列相液晶。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步还包括通过研磨、离子束取向、光学取向或等离子取向对混合物进行取向。
21.根据权利要求13所述的方法，在所述基板上沉积的所述光定向层包含溶剂，其特征在于，所述方法进一步包括在60-80℃下蒸发所述溶剂，并在80-200℃的温度下固化所述光定向层。
22.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述光定向层包括聚酰亚胺基有机材料。
23.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步还包括通过印刷在所述基板上沉积所述光定向层。
24.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步还包括在对所述混合物进行取向以前，将所述混合物进行固化。
25.一种液晶显示器件的制造方法，包括：
提供相对设置的基板以及在所述基板之间设置的液晶层；
在所述基板的至少一个上沉积光定向层；
对所述光定向层进行取向；以及
在所述光定向层上提供单层，所述单层对液晶层中液晶分子的各向异性分布同时进行排列和补偿。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述单层包括多种成分。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述多种成分中的一种用于降低单层的表面张力并使单层的表面平整。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述多种成分中的一种用于在另一种成分与所述液晶层之间提供缓冲层。
29.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述单层与液晶层接触。
CNB2004100970201A 2003-12-30 2004-12-08 采用涂覆补偿膜的液晶显示器件及其制造方法 Active CN100347597C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030100349 2003-12-30
KR1020030100349A KR101040457B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 코팅형 보상필름을 적용한 액정표시장치 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1637524A CN1637524A (zh) 2005-07-13
CN100347597C true CN100347597C (zh) 2007-11-07

Family

ID=34747747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100970201A Active CN100347597C (zh) 2003-12-30 2004-12-08 采用涂覆补偿膜的液晶显示器件及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20050157234A1 (zh)
KR (1) KR101040457B1 (zh)
CN (1) CN100347597C (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100738314B1 (ko) * 2005-08-02 2007-07-12 주식회사 에이스 디지텍 시야각 보상필름의 제조방법 및 이를 이용한 시야각보상필름
KR20070082110A (ko) 2006-02-15 2007-08-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치
TW200809351A (en) * 2006-08-01 2008-02-16 Ind Tech Res Inst Method for fabricating liquid crystal (LC) alignment
EP1975687A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-01 Rolic AG Method of uniform and defect free liquid crystal aligning layers
JP5010454B2 (ja) * 2007-12-21 2012-08-29 日東電工株式会社 液晶セルの製造方法
TW200931138A (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Chunghwa Picture Tubes Ltd Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof
WO2014035116A1 (ko) * 2012-08-27 2014-03-06 주식회사 엘지화학 광배향성 공중합체, 이를 이용한 광학 이방성 필름 및 이의 제조 방법
CN104603167B (zh) 2012-08-27 2016-12-07 Lg化学株式会社 光取向共聚物、光学各向异性膜及其制备方法
KR20160079687A (ko) 2014-12-26 2016-07-06 삼성전자주식회사 반사방지필름 및 이를 구비한 유기발광장치
KR102297205B1 (ko) 2015-01-09 2021-09-01 삼성전자주식회사 광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치
KR102511899B1 (ko) * 2015-03-13 2023-03-20 미쯔비시 케미컬 주식회사 광학 필름 및 그 제조 방법
CN104808392A (zh) * 2015-05-21 2015-07-29 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示基板的制备方法和显示装置
WO2018180867A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 シャープ株式会社 位相差基板及び液晶表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079245A2 (en) * 1999-08-26 2001-02-28 Nippon Mitsubishi Oil Corporation Method for manufacturing polarization diffraction film
US20020187283A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-12 Dong-Feng Gu Polyimide-free alignment layer for LCD fabrication and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3020645C2 (de) * 1980-05-30 1983-01-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Flüssigkristallanzeige und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2952449B2 (ja) * 1992-06-03 1999-09-27 日石三菱株式会社 液晶表示素子用補償板の製造法
KR0148391B1 (ko) * 1993-08-31 1998-11-16 박경팔 액정표시소자
GB9713981D0 (en) * 1997-07-03 1997-09-10 Sharp Kk Optical device
US5995184A (en) * 1998-09-28 1999-11-30 Rockwell Science Center, Llc Thin film compensators having planar alignment of polymerized liquid crystals at the air interface
JP2003509725A (ja) * 1999-09-16 2003-03-11 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 光学的補償板および液晶ディスプレイｉ
US6538712B1 (en) * 1999-09-29 2003-03-25 Rockwell Science Center, Llc High pretilt alignment of reactive liquid crystals in liquid crystal displays
JP4629850B2 (ja) * 2000-10-20 2011-02-09 チッソ株式会社 液晶配向剤ワニス、液晶配向膜及び液晶表示素子
KR100736115B1 (ko) * 2000-11-07 2007-07-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 광학필름
ATE470166T1 (de) * 2002-02-13 2010-06-15 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von einem anisotropen polymerfilm auf einem substrat mit einer strukturierten oberfläche

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079245A2 (en) * 1999-08-26 2001-02-28 Nippon Mitsubishi Oil Corporation Method for manufacturing polarization diffraction film
US20020187283A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-12 Dong-Feng Gu Polyimide-free alignment layer for LCD fabrication and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050070609A (ko) 2005-07-07
KR101040457B1 (ko) 2011-06-09
CN1637524A (zh) 2005-07-13
US20050157234A1 (en) 2005-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100347597C (zh) 采用涂覆补偿膜的液晶显示器件及其制造方法
KR101643212B1 (ko) 편광판, 표시 장치 및 전자 기기
CN1083579C (zh) 交联液晶单体各向异性层的制备方法、光学部件及用途
CN1637502A (zh) 补偿膜及其制造方法和使用该补偿膜的液晶显示器
CN1289957C (zh) 显示板及其用于该显示板制备的多层极板
KR20000022649A (ko) 박막 보상기
CN1690805A (zh) 叠层起偏振片、生产该叠层起偏振片的方法及液晶显示器
WO2008059721A1 (fr) Plaque de polarisation elliptique et affichage à cristaux liquides à alignement vertical
CN1340729A (zh) 液晶显示装置
CN1726421A (zh) 塑料基板和具有该塑料基板的液晶显示装置
KR20020064295A (ko) 액정표시소자, 광학이방성 필름과 그들의 제조방법
CN1877419A (zh) 液晶显示装置
KR20100057654A (ko) 타원편광판, 이의 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치
KR20100130762A (ko) 편광막을 포함하는 표시 장치와 그의 제조방법
CN1550796A (zh) 具有相位延迟器的偏振膜片和包括该偏振膜片的液晶显示设备
KR101085431B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
CN202306069U (zh) 立体图像显示装置
CN1637504A (zh) 具有补偿膜的液晶显示装置及其制造方法
CN1573426A (zh) 液晶显示装置以及电子设备
KR20120133927A (ko) 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
JPH0895030A (ja) 光学補償シート、及びそれを用いた液晶表示素子
US6493058B1 (en) Liquid crystal display
JPH09281481A (ja) 光学異方体の製造方法
EP0952469B1 (en) Optical anisotropic device
JP2005215631A (ja) 光学素子及びその製造方法、並びに液晶配向用基板及び液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: LG DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: LG. PHILIP LCD CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Display Co., Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG Philips LCD Co., Ltd.