CN100440011C - 形成定向层的方法和利用其制造液晶显示器件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种形成用于液晶显示器件的定向层的方法，和利用其制造液晶显示器件的方法。该方法包括：制备基板；在基板上涂覆取向材料；摩擦其上涂覆有取向材料的基板；和将紫外(UV)射线照射到其上涂覆有取向材料的基板上。UV射线被照射到其上涂覆有取向材料的基板的至少一个区域上。

Description

形成定向层的方法和利用其制造液晶显示器件的方法

本申请要求于2004年9月8日在韩国提交的韩国专利申请10-2004-0071686的权益，因此以参考的方式并入该申请的全部内容。

技术领域

本申请涉及液晶显示器件，尤其是用于液晶显示器件中的液晶的初始取向的定向层。

背景技术

在具有几厘米厚的显示屏的超薄平板显示器件中，液晶显示器件由于包括低工作电压、低能耗、轻便等优点而被广泛应用于笔记本电脑、监视器、航天飞机、航空器等装置中。

一般来说，液晶显示器件包括其上形成有滤色片层的滤色片基板、与滤色片基板相对放置且具有形成于其上的薄膜晶体管的薄膜晶体管基板、和形成于这些基板之间的液晶层。

在上述液晶显示器件中，通过施加电压改变液晶层的取向以控制光线的透射率，从而允许图像的再现。因此，在薄膜晶体管基板和/或滤色片基板上形成用于施加电压的电极，使象素电极位于薄膜晶体管基板上而公共电极位于滤色片基板上，从而在两块基板之间建立垂直电场，或者使象素电极和公共电极互相平行地放置在薄膜晶体管基板上以建立水平电场。

图1A是前一种情况的液晶显示器件的分解透视图，图1B是后一种情况的液晶显示器件的分解透视图，二者都是现有技术。

在图1A所示的液晶显示器件中，薄膜晶体管基板10具有栅线12、与栅线12交叉的数据线14、形成在栅线12和数据线14的交叉区域上的薄膜晶体管T、和与薄膜晶体管T连接的象素电极16。滤色片基板20具有形成于其上以防止光线泄漏的蔽光层(或者黑矩阵)22，在蔽光层22中形成的用于红、绿、蓝色光线即R、G、B的滤色片层24，和形成在滤色片基板20下方的公共电极25。以这种方式，在薄膜晶体管10上的象素电极16和滤色片基板20上的公共电极25之间建立垂直电场，从而使液晶的排列受控制。

在图1B所示的液晶显示器件中，薄膜晶体管基板10具有栅线12、与栅线12交叉的数据线14、形成在栅线12和数据线14的交叉区域上的薄膜晶体管T、和与薄膜晶体管T连接的象素电极16。此外，公共电极25平行于象素电极16形成在薄膜晶体管基板10上。滤色片基板20具有形成于其上以防止光线泄漏的蔽光层(或者黑矩阵)22，在蔽光层22中形成的用于红、绿、蓝色光线即R、G、B滤色片层24，和形成在滤色片基板20下方用于修平基板的涂覆层27。以这种方式，在薄膜晶体管10上、象素电极16和公共电极25之间建立水平电场，从而能够控制液晶的排列。

上述构造的基板10和20二者结合在一起以形成一个液晶显示面板，并且在二者之间形成有液晶层。此时，如果液晶层在基板10和20之间随机取向，则在液晶层中实现一致的分子排列是很困难的。从而，尽管在图中没有示出，但在薄膜晶体管基板10和/或者滤色片基板20中形成有用于液晶的初始取向的定向层。

一般采用公知的摩擦(rubbing)取向法来形成定向层。

在摩擦取向法中，在将有机聚合物如聚酰亚胺以薄膜的形式涂覆到基板上之后，通过旋转其上缠绕有摩擦织物(rubbing fabrics)的摩擦辊来摩擦有机聚合物，从而以恒定的方向上排列有机聚合物的支链。液晶按有机聚合物的支链的排列方向取向，并且摩擦辊的移动方向成为液晶的取向。

然而，摩擦取向法具有如下所述的几个缺陷。

首先，当摩擦织物的排列被打乱时，可能产生光泄漏的问题。图2是显示摩擦织物的被打乱的排列的示意性透视图。

如上所述，因为如薄膜晶体管、滤色片层和电极层等组件形成在基板上(参见图1A和1B)，如图2所示，当摩擦辊30在形成在基板10或20上的组件上旋转时，缠绕在摩擦辊30周围的摩擦织物32的某个部分32a可能被扰乱。这样，当摩擦织物的排列被扰乱时，由被扰乱的摩擦织物摩擦的区域中的有机聚合物的支链不能被取向，从而由于液晶的不均匀取向而引起该区域中的漏光。

第二，当摩擦织物不接触基板时，可能产生光泄漏的问题。图3是摩擦织物不接触基板时液晶的取向状态的示意性透视图。

如上所述，电极层如象素电极和公共电极形成在基板上(参见图1A和1B)。从而，如图3所示，由于基板10上的台阶而形成摩擦织物32不与基板接触的区域A。在这种情况下，在区域A中，液晶的取向不均匀，从而产生漏光的问题。

特别是在图1A所示的液晶显示器件中，因为象素电极和公共电极分别形成在不同基板上的象素区域中，所以可能没有这么多其上形成有台阶的区域。然而，在图1B所示的液晶显示器件中，因为象素电极和公共电极互相平行地反复形成在基板上的象素区域中，所以有许多其上形成有台阶的区域，从而漏光的问题很严重。

这样，现有技术的摩擦取向法中存在的问题是由用于提供摩擦辊和基板之间的物理接触的装置引起的。

最近，为了解决摩擦取向法的这些问题，进行了各种研究，以提供用于生产无需物理接触的定向层的方法。具体地说，建议采用光取向法来取代摩擦取向法，在光取向法中，通过将偏振紫外光照射到聚合薄膜上来形成定向层。为了使液晶取向，定向层必须具有各向异性的结构，当聚合薄膜与偏振UV射线线各向异性地发生反应时，能够形成该各向异性的结构。

然而，尽管光取向法可以解决上述与摩擦取向法相关的问题，但光取向法在锚定能低这一点上存在严重的问题。更准确地说，对于摩擦取向法，因为如上所述有机聚合物的支链以恒定的方向排列，并且通过摩擦，凹槽均匀地形成在基板的表面上，所以通过凹槽和液晶之间的机械相互作用以及支链和液晶之间的化学相互作用对液晶的取向进行控制。相反，对于光取向法，基板的表面上没有形成凹槽，仅仅通过光反应引起的支链和液晶之间的化学相互作用对液晶的取向进行控制。因此，和摩擦取向法相比，光取向法提供较低的锚定能并且引起图像残留的问题。

因为光取向法的图像残留问题严重到该方法不能应用到大型生产线上的程度，所以尽管摩擦取向法存在光泄漏的问题，仍然将其用在大生产线中。

因为对较高质量的液晶显示器件的需求增加，所以需要研究出使液晶定向的方法，该方法能够克服现有技术中的摩擦取向法和光取向法的问题或者使问题最小化。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种形成定向层的方法，和利用其制造液晶显示器件的方法，该方法能够避免由现有技术的限制和缺陷引起的一个或者多个问题。

本发明另外的特征和优点将在下面的描述中提出，部分从描述中显而易见，或者可以从本发明的实施中了解。通过说明书及其权利要求以及所附附图中所指出的具体结构，本发明的目的和其它优点可以实现和得到。

为了实现这些和其他优点以及根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的。提供一种用于液晶显示器件定向层的形成方法，包括步骤：制备基板；在基板上涂覆取向材料；摩擦其上涂覆有取向材料的基板；和将紫外线照射到其上涂覆有取向材料的基板上，其中该紫外线被照射到其上涂覆有取向材料的基板的台阶区域上，并且该台阶区域包括栅线区域、数据线区域、薄膜晶体管区域和柱状衬垫料区域。

在本发明的另一方面，提供一种液晶显示器件的制造方法，包括步骤：制备第一和第二基板；在至少一块基板上涂覆取向材料；摩擦其上涂覆有取向材料的基板；将紫外光照射到其上涂覆有取向材料的基板上；粘接两块基板，其中该紫外线被照射到其上涂覆有取向材料的基板的台阶区域上，并且该台阶区域包括栅线区域、数据线区域、薄膜晶体管区域和柱状衬垫料区域。

可以理解的是，上面对本发明的概述和下面的详细解释都是示例性和解释性的，并且提供对要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图提供对本发明的进一步的理解，其包含在说明书中并构成说明书的一部分，说明本发明的实施例并且和说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1A和1B所示为现有技术的液晶显示器件的分解透视图；

图2和3所示为用于说明现有技术的摩擦取向法的问题的图；

图4A-4C所示为说明根据本发明中的光取向法的图；

图5A-5D所示为说明根据本发明第一实施方式形成用于液晶显示器件的定向层的步骤的图；

图6所示为根据本发明的照射装置的实施例；

图7A-7D所示为说明根据本发明第二实施方式形成用于液晶显示器件的定向层的步骤的图；

图8A-8D所示为说明根据本发明第三实施方式形成用于液晶显示器件的定向层的步骤的图；以及

图9A-9I所示为说明由本发明的方法(图9A-9H)和现有技术的方法(图9I)制造的液晶显示器件中的漏光现象。

具体实施方式

下面详细参考本发明的优选实施方式，其实施例在附图中示出。然而，如果有可能，在附图中将使用相同的参考标记来表示相同或者相似的部件。

本发明通过以独特而有利的方式结合现有技术的摩擦取向法和光取向法，来解决常用方法存在的问题。如上所述，对于摩擦取向法，当摩擦织物的排列被扰乱或者摩擦织物不与基板接触时，涂覆在这一区域上的取向材料没有沿恒定的排列方向取向。从而，本发明的发明人意识到这一问题，并且想到了一种方法，该方法使取向材料中没有被现有技术的摩擦取向法取向的部分由单独设置的光取向法来取向以解决这一需求。结果，通过摩擦得到的取向材料的取向与通过UV照射得到的取向材料的取向是相同的。

根据使用的取向材料和UV射线之间的反应，通过光分解反应、光异构化反应、光二聚反应等能够实现光取向法。通过摩擦取向法没有定向的取向材料能够通过各自的反应被定向。在光分解反应中，如图4A所示，当将偏振UV射线照射到聚合物取向材料上时，位于偏振方向上的支链之间的连接被分解，仅仅保留垂直于偏振方向的支链，从而使液晶沿该方向取向。因此，根据本发明的实施例，当通过摩擦取向法没有定向的取向材料是被UV照射就进行光分解的材料时，通过以垂直于液晶取向的偏振方向照射UV射线能够形成均匀的液晶定向层。

在光异构化反应中，如图4B所示，当将偏振UV射线照射到聚合物取向材料上时，顺式(cis-state)聚合材料能够被转化为反式(trahs-state)聚合材料，反之亦然。在为顺式聚合材料时，支链平行于基板取向，从而液晶平行于基板取向，在为反式聚合材料时，支链垂直于基板取向，从而液晶垂直于基板取向。因此，根据本发明的实施例，当通过摩擦取向法没有定向的取向材料是在UV照射下发生光异构化的材料时，通过以垂直于液晶取向的偏振方向照射UV射线能够形成均匀的液晶定向层。

在光二聚反应中，如图4C所示，当照射偏振UV射线时，与偏振方向平行的双键断开并且连接到相邻的分子上，同时单键支链与主链平行排列。这里，当横向长度大于纵向长度时，液晶横向(即与偏振方向垂直)排列，在相反的情况下，液晶纵向(即偏振方向)排列。因此，根据本发明的实施例，当通过摩擦取向法没有定向的取向材料是在UV照射下发生光二聚的材料时，通过以垂直于液晶取向的偏振方向过照射UV射线能够形成均匀的液晶定向层。

如上所述，根据本发明，通过根据取向材料的特征来照射被适当偏振的UV射线，使得在基板的整个表面上，通过摩擦取向法没有定向的取向材料以恒定的方向取向。

这里，可以同时或者基本上同时执行或者开始摩擦的步骤和照射UV射线的步骤，可以在照射UV射线的步骤之前执行摩擦的步骤，或者可以在摩擦的步骤之前执行照射UV射线的步骤。

可以在其上涂覆有取向材料的基板的整个表面上执行照射UV射线的步骤，或者可以在涂覆有取向材料的基板上形成有台阶的区域上执行该步骤。即当摩擦织物不与基板接触时，在基板上形成台阶，从而可以将偏振UV射线照射到形成有台阶的区域上(换言之，当用掩模遮挡除台阶区域之外的区域时可以用偏振UV射线照射台阶区域)。当摩擦织物的取向被扰乱并且基板上有台阶时，优选地将偏振UV射线照射到基板的整个表面上。当仅仅将偏振UV射线照射到台阶区域上时，根据该基板是薄膜晶体管基板还是滤色片基板来形成不同的台阶区域，并且即使当基板相同时，根据液晶显示器件是TN模式还是IPS模式来形成不同的台阶区域。

TN模式液晶显示器件的薄膜晶体管基板可以包括在透明基板上互相交叉以在基板上限定象素区域的栅线和数据线；形成在栅线和数据线的交叉区域上的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；和连接到薄膜晶体管的漏极上的象素电极。在TN模式液晶显示器件的薄膜晶体管基板中，台阶可以形成在形成栅线和数据线的区域以及形成薄膜晶体管的区域中。因此，优选将偏振UV射线照射到台阶区域上同时用掩模屏蔽除台阶区域之外的区域。

IPS模式液晶显示器件的薄膜晶体管基板可以包括在透明基板上互相交叉从而在基板上限定象素区域的栅线和数据线；形成在栅线和数据线的交叉区域上的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；连接到薄膜晶体管的漏极上的象素电极；和平行于象素电极形成的公共电极。在该IPS模式薄膜晶体管基板中，台阶可以形成在形成栅线和数据线的区域、形成薄膜晶体管的区域和形成象素电极与公共电极的区域中。因此，优选将偏振UV射线照射到其上形成有台阶区域的区域上同时用掩模屏蔽其它的区域。

TN模式液晶显示器件的滤色片基板可包括位于透明基板上用于防止光泄漏的蔽光层；形成在蔽光层上的用于绿、红和蓝光的滤色片层，和形成在滤色片层上的公共电极。IPS模式的滤色片基板可以包括用于在TN模式滤色片基板的公共电极所在的位置处代替公共电极修平基板的涂覆层。这样，滤色片没有在基板上形成的台阶。取而代之的是，为了在液晶显示器件中维持盒间隙，可以在滤色片基板上形成柱状衬垫料，并且在这种情况下，可以在形成有柱状衬垫料的区域上形成台阶。因此，将偏振UV射线照射到其上形成有柱状衬垫料的区域，同时用掩模遮挡除柱状衬垫料区域之外的区域。

UV射线是偏振UV射线(即，0＜偏振度≤1)，并且偏振UV射线为部分偏振或者线性偏振。

根据辐射波长来改变偏振UV射线的辐射能。当辐射波长大于或者等于200nm并小于300nm时，优选辐射能在0.05J和2J之间。当辐射波长大于300nm小于400时，优选辐射能在0.2J和9J之间。当辐射能大于最大值时，可能损坏取向材料，引起图像残留，当辐射能低于最低值时，不能实现期望的效果。

可以通过垂直照射(即90度的照射角)或者倾斜照射来照射偏振UV射线。在倾斜照射的情况下，考虑到照射装置的区域，优选角度等于或者低于90度。可以通过扫描曝光法或者整体曝光法来执行照射偏振UV射线的步骤。

实施方式1

图5A-5D是根据本发明第一实施方式说明形成用于液晶显示器件的定向层的方法的图，其中定向层形成在TN模式液晶显示器件的薄膜晶体管基板上。

首先，如图5A所示，制备基板，该基板具有形成在透明基板100上的多个层。

在透明基板上形成多条栅线120和多条数据线140，使栅线120和数据线140互相交叉以限定多个象素区域。

在每一象素区域中，在栅线120和数据线140的交叉区域上形成薄膜晶体管T，作为开关装置。薄膜晶体管T包括栅极、半导体层、源极和漏极。在透明基板上形成象素电极160，并使其与薄膜晶体管T的漏极相连接。

尽管这里没有详细说明形成在基板上的层，图5A中的这些层可以通过不同的方法并使用不同的材料来形成，并且这些层在本领域中是已知的。可以在基板100上提供其它的结构。

然后，如图5B所示，将取向材料300涂覆在基板上。在将取向材料印刷到基板上之后，通过在两个渐进的较高温度，优选在60～80℃，然后在80～200℃使取向材料固化，来完成涂覆。

取向材料300包括允许通过下面说明的摩擦或者UV辐射来确定其取向的任何材料。并且优选包括从聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚肉桂酸乙烯酯、聚偶氮苯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚亚苯邻苯二酰胺、聚酯、聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯中选择的一种聚合物。

然后，如图5C所示，在其上涂覆有取向材料300的表面上执行摩擦操作。利用其上附有摩擦织物420的摩擦辊400在所需的取向上执行摩擦。

然后，如图5D所示，利用UV辐射装置500将偏振UV射线照射到已经完成摩擦处理的基板上。

这样，在图5C的摩擦步骤之后，可以执行UV辐射步骤。然而，应该注意的是，本发明不限于这一顺序。从而，可以在UV辐射步骤之后执行摩擦步骤，或者同时执行摩擦步骤和UV辐射步骤。

可以将UV射线照射到基板的整个表面上，或者仅仅照射在基板上形成有台阶的台阶区域上。

根据第一实施方式，在TN模式的薄膜晶体管基板中，台阶区域一般包括栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域。因此，在台阶区域上执行UV照射工序，同时用一个或者多个掩模遮挡除栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域之外的区域。

这里，栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域不仅指形成有这些元件的区域，还指其周围的区域，该周围区域的范围由这些元件的形成所产生的台阶的高度、摩擦织物的尺寸等限定。例如，栅线区域不仅指形成有栅线的区域，还指栅线周围的区域。实质上，通过摩擦法没有形成均匀的取向的区域是栅线的周围区域。即栅线的台阶形成一个区域，在该区域中栅线的周围区域不与摩擦织物接触。此时，栅线的周围区域的范围将根据栅线的台阶高度和摩擦织物的尺寸而改变。因此，这里使用的术语“台阶区域”包括形成有台阶的区域及其周围区域。周围区域的范围将根据台阶高度和摩擦织物的尺寸发生改变，而且本领域普通技术人员可以很容易地确定。同时，如果在包含栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域的其它区域中形成额外的台阶，UV射线也必须照射到这些区域上。

必须在考虑到在光分解反应、光异构化反应、光二聚反应当中涂覆在基板上的取向材料所发生的反应，并考虑到液晶的取向的情况下来选择照射的UV射线的偏振方向。例如，如果取向材料是发生光分解反应的材料，在考虑到摩擦方向是液晶取向的情况下，偏振UV射线必须垂直于摩擦方向进行照射。

偏振UV射线的辐射波长优选在200nm到400nm之间。

当辐射波长大于或者等于200nm并小于300nm时，优选辐射能在0.05J和2J之间。当辐射波长大于等于300nm并小于400时，优选辐射能在0.2J和9J之间。

关于偏振UV射线，可以使用部分偏振UV射线或者线性偏振UV射线。此外，可以将偏振UV射线倾斜或者垂直地照射到基板上。在倾斜照射的情况下，优选辐射角等于或小于90。可以通过扫描曝光法或者整体曝光法来执行照射偏振UV射线的步骤。

通过如下所述的UV照射装置来照射偏振UV射线。应该注意的是，提供的照射装置只是作为一个例子，并不对本发明进行限制。

如图6所示，UV照射装置500包括用于沿一个方向照射UV射线的灯501，灯罩502，用于反射从灯501发出的UV射线的第一平面镜503，用于会聚由第一平面镜503反射的UV射线的凸透镜504，用于将会聚的UV射线偏振为部分偏振光或者线性偏振光的偏振系统505，用于放大偏振UV射线的焦点的飞目镜506，用于反射从飞目镜506的UV射线的第二平面镜507，安装到第二平面镜507上用于检测UV射线的亮度的UV照度计511，用于将UV射线照射到定向层上的曲面镜508，和第三平面镜509。

当使用部分偏振UV射线时，偏振系统505包括石英基板垛，从而能够根据堆迭的石英基板的数目来控制偏振度。另一方面，当使用线性偏振UV时，可以将线性偏振器用作偏振系统505。

实施方式2

图7A-7D是根据本发明第二实施方式说明形成用于液晶显示器件的定向层的方法的图，其中定向层形成在IPS模式液晶显示器件的薄膜晶体管基板上。

除在基板制备步骤中形成在基板上的各层的结构和在UV照射步骤中用掩模遮挡的区域之外，本发明的第二实施方式具有和本发明第一实施方式相同的结构。下面对第二实施方式进行说明。

首先，如图7A所示，制备基板。

该基板具有形成在透明基板100上的多个层。第二实施方式的基板100在下述方面具有和第一实施例相同的结构，即在透明基板上形成栅线120、数据线140、薄膜晶体管T和连接到薄膜晶体管T的漏极上的象素电极160。但是，在包括平行于象素电极形成的公共电极250这一点上，第二实施方式的基板100与第一实施方式的基板100不相同。

尽管这里没有详细说明形成在图7A的基板上的层，图7A中的这些层可以通过不同的方法且使用不同的材料来形成，并且这些层在本领域中是已知的。

然后，如图7B所示，将取向材料300涂覆在基板上。

涂覆方法和取向材料与第一实施方式相同。

然后，如图7C所示，在其上涂覆有取向材料的表面上执行摩擦操作。利用其上附有摩擦织物420的摩擦辊400在所需的取向上执行摩擦操作，这一点与第一实施方式相同。

然后，如图7D所示，利用UV辐射装置500将偏振UV射线照射到已经完成摩擦处理的基板上。

在UV照射步骤和摩擦步骤之间的顺序变化，基板整个表面上的UV照射，UV射线偏振方向的调节，部分偏振光和线性偏振光之间的选择，以及辐射波长、辐射能、辐射方法和用于辐射偏振UV射线的辐射装置的使用这些方面，与第一实施方式相同。

然而，根据第二实施方式，当仅仅将UV射线照射到台阶区域上时，这一台阶区域与第一实施方式中的台阶区域不相同。即第一实施方式涉及TN模式的薄膜晶体管基板，其中台阶形成在栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域上，然而第二实施方式涉及IPS模式的薄膜晶体管基板，其中台阶形成在形成有象素电极、公共电极的区域以及栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域。因此，在第二实施方式中，在台阶区域上执行UV照射步骤的同时用一个或者多个掩模遮挡除栅线区域、数据线区域、薄膜晶体管区域、象素电极区域和公共电极区域之外的区域。

实施方式3

图8A-8D是根据本发明第三实施方式说明形成用于液晶显示器件的定向层的方法的图，其中定向层形成在TN模式或者IPS模式液晶显示器件的滤色片基板上。

除在基板制备步骤中形成在基板上的各层的结构和在UV照射步骤中用掩模屏蔽的区域之外，本发明的第三实施方式具有和本发明第一实施方式相同的结构。下面对第三实施方式进行说明。

首先，如图8A所示，制备基板。

基板具有形成在透明基板200上的多个层，其中多个层包括形成在透明基板上用于防止漏光的蔽光层(黑色矩阵)220，和在蔽光层220的各部分之间的用于红、绿、蓝色光线的滤色片层240。

在TN模式时，在蔽光层220和滤色片层240上形成有公共电极250，在为IPS模式时，其上形成有涂覆层270。

为了在液晶显示器件中保持盒间隙，在公共电极250或者涂覆层270上另外形成柱状衬垫料。

尽管这里没有详细说明形成在基板上的层，图8A中的这些层可以通过不同的方法且使用不同的材料来形成，并且这些层在本领域中是已知的。

然后，如图8B所示，将取向材料300涂覆在基板上。

涂覆方法和取向材料与第一实施方式相同，因此省略对其的说明。

然后，如图8C所示，在其上涂覆有取向材料的表面上执行摩擦操作。利用其上附有摩擦织物420的摩擦辊400在所需的取向上执行摩擦操作，这一点与第一实施方式相同。

然后，如图8D所示，利用UV辐射装置500将偏振UV射线照射到已经完成摩擦处理的基板200上。

在UV照射步骤和摩擦步骤之间的顺序变化，基板整个表面上的UV照射，UV射线偏振方向的调节，部分偏振光和线性偏振光之间的选择，以及使用的辐射波长、辐射能、辐射方法和用于辐射偏振UV射线的辐射装置这些方面，与第一实施方式相同。

然而，根据第三实施方式，当仅仅将UV射线照射到台阶区域上时，这一台阶区域与第一实施方式中的台阶区域不相同。即，根据第三实施方式，台阶区域是形成有柱状衬垫料的区域，从而优选执行照射步骤的同时用掩模遮挡除柱状衬垫料区域之外的区域。

此外，尽管在附图中没有示出，本发明的形成定向层的方法也能够应用到其它模式的滤色片基板和薄膜晶体管基板中。此时，根据本领域普通技术人员公知的各种模式，当将偏振UV射线仅仅照射到台阶区域上时，在用掩模遮挡除台阶区域之外的那些区域时照射偏振UV射线。

实施方式4

本发明的第四实施方式涉及生产液晶显示器件的方法。第四实施方式的方法包括步骤：制备其上形成有薄膜晶体管的第一基板，和其上形成有滤色片层的第二基板；在至少一块基板上涂覆取向材料；摩擦其上涂覆有取向材料的基板；将偏振UV射线照射到其上涂覆有取向材料的基板上；以及结合两块基板。在照射步骤之前执行摩擦步骤，在照射步骤之后执行摩擦步骤，或者同时执行照射步骤和摩擦步骤。

制备第一基板的步骤优选和上述第一实施方式或第二实施方式中制备基板的步骤相同。制备第二基板的步骤优选和上述第三实施方式中制备基板的步骤相同。

另外，涂覆取向材料的步骤、摩擦取向材料的步骤和照射UV射线的步骤与上述第一实施方式中的步骤相同。

可以用真空注入法或者液晶滴注法来执行结合两块基板的步骤。真空注入法是在结合两块基板之后通过渗透压力来注入液晶。液晶滴注法是在一块或者两块基板上滴注液晶之后结合两块基板。随着基板尺寸的增加，因为真空注入法需要的液晶注入时间增加，从而导致生产率下降，所以优选液晶滴注法。

分别参考发明例和对照例来说明由本发明的方法制造的液晶显示器件和由传统方法制造的液晶显示器件的漏光现象。

发明实施例

根据本发明的第四实施方式，本发明人制造IPS模式的液晶显示器件。

根据第二实施方式的基板制备法制备第一基板，根据第三实施方式的基板制备法制备第二基板。以在印刷取向材料之后固化取向材料的方式执行取向材料的涂覆。在取向材料的摩擦步骤之后照射偏振UV射线。

如表1所示改变偏振度、辐射波长和辐射能。

表1

	偏振度	辐射波长(nm)	辐射能
				发明实施例1	0.55	250	0.05
发明实施例2	0.55	250	1
				发明实施例3	0.55	250	2
发明实施例4	0.55	250	3
				发明实施例5	0.55	365	0.2
发明实施例6	0.55	365	4.5
				发明实施例7	0.55	365	9
发明实施例8	0.55	365	13.5

然后，在将液晶滴落到第一基板上后，结合第一和第二基板以制成IPS模式液晶显示器件。

然后，测试本发明的发明实施例1-8的液晶显示器件的漏光现象，分别得到其结果，如图9A-9H中所示。

对照例

用传统方法制造IPS模式的液晶显示器件，在该方法中，执行定向层的摩擦操作但不执行照射偏振UV射线的操作。然后，测试对照例的液晶显示器件的光泄漏现象，得到其结果，如图9I所示。

更准确地说，图9A-9H分别与本发明的发明实施例1-8的液晶显示器件对应，图9I与根据现有技术的对照例的液晶显示器件对应。

如图9A-9I所示，可以理解在图9A-9C(发明实施例1-3)和图9E-9G(发明实施例5-7)中没有产生光泄漏，然而在图9D(发明实施例4)、图9H(发明实施例8)和图9I(对照实施例)中产生了漏光。

其结果是可以理解，首先，和仅仅执行摩擦步骤的情况(对照例)相比，当照射偏振UV射线的步骤和摩擦步骤一起执行时(发明实施例)，大多数情况下不产生漏光。第二，在照射偏振UV射线的过程中，当偏振UV射线具有过多的辐射能时，可能损坏取向材料，从而引起漏光(发明实施例4和8)。至于本发明的优选辐射能，当辐射波长大于等于200nm且小于300nm时，优选辐射能在0.05J和2J之间。当辐射波长大于等于300nm且小于400nm时，优选辐射能在0.2J和9J之间。

从上述说明可知，本发明具有下述有利的效果。

首先，因为执行摩擦步骤，所以增加了锚定能，本发明的液晶显示器件不会产生图像残留的问题。

其次，因为执行照射偏振UV射线的步骤，本发明的液晶显示器件不会产生在摩擦取向法中当摩擦织物的排列被扰乱或者当摩擦织物不与基板接触时产生的漏光问题。

显然在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以对本发明做出各种改进和变型。因此，本发明覆盖所有落入所附权利要求及其等效物所的范围之内的改进和变型。

Claims (25)

1.一种形成用于液晶显示器件的定向层的方法，该方法包括：

制备基板；

在基板上涂覆取向材料；

摩擦其上涂覆有取向材料的基板；以及

将紫外线照射到其上涂覆有取向材料的基板上，其中该紫外线被照射到其上涂覆有取向材料的基板的台阶区域上，并且

其中该台阶区域包括栅线区域、数据线区域、薄膜晶体管区域和柱状衬垫料区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在台阶区域上照射紫外线的步骤通过使用至少一个掩模遮挡除该台阶区域之外的其它区域而执行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在照射紫外线的步骤之前执行摩擦步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在摩擦步骤之前执行照射紫外线的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同时执行摩擦步骤和照射紫外线的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备基板的步骤包括：

在透明基板上形成互相交叉的栅线和数据线，从而在基板上限定象素区域；

在栅线和数据线的交叉处形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；以及

形成连接到薄膜晶体管的漏极的象素电极。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在执行照射UV射线的步骤的同时，用至少一个掩模遮挡除栅线区域、数据线区域和薄膜晶体管区域之外的区域。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备基板的步骤，包括：

在透明基板上形成互相交叉的栅线和数据线，从而在基板上限定象素区域；

在栅线和数据线的交叉处形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；

形成连接到薄膜晶体管的漏极上的象素电极；以及

形成平行于象素电极的公共电极。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在执行照射UV射线的步骤的同时，用至少一个掩模遮挡除栅线区域、数据线区域、薄膜晶体管区域、象素电极区域和公共电极区域之外的区域。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备基板的步骤包括：

在透明基板上形成蔽光层；

在蔽光层上形成滤色片层；

在滤色片层上形成公共电极；以及

在公共电极上形成柱状衬垫料。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在执行照射UV射线的步骤的同时，用至少一个掩模遮挡除所述柱状衬垫料区域以外的区域。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备基板的步骤包括：

在透明基板上形成蔽光层；

在蔽光层上形成滤色片层；

在滤色片层上形成涂覆层；以及

在涂覆层上形成柱状衬垫料。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在执行照射UV射线的步骤的同时，用至少一个掩模遮挡除柱状衬垫料区域之外的区域。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在照射步骤中，使UV射线部分地偏振或者线性地偏振。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在照射步骤中，UV射线的辐射波长在200nm到400nm的范围内。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，UV射线的辐射波长大于等于200nm且小于300nm，而辐射能在0.05J到2J的范围之内。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，UV射线的辐射波长为大于等于300nm且小于等于400nm，辐射能在0.2J到9J的范围之内。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在照射步骤中，使UV射线偏振，并且垂直或者倾斜地照射到基板上。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，取向材料是从聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚肉桂酸乙烯酯、聚偶氮苯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚亚苯邻苯二酰胺、聚酯、聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯中选择的一种聚合物。

20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由摩擦步骤产生的取向材料的取向与由照射步骤产生的取向材料的取向相同。

21.一种液晶显示器件的制造方法，该方法包括：

制备第一和第二基板；

在至少一块基板上涂覆取向材料；

摩擦其上涂覆有取向材料的基板；

将紫外线照射到其上涂覆有取向材料的基板上；以及

结合两块基板，

其中紫外线被照射到其上涂覆有取向材料的基板的台阶区域上，并且

其中所述台阶区域包括栅线区域、数据线区域、薄膜晶体管区域和柱状衬垫料区域。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述在台阶区域上照射紫外射线的步骤通过使用至少一个掩模遮挡除该台阶区域之外的其它区域而执行。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括：

在结合步骤之前将液晶滴注到一块基板上。

24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，由照射步骤产生的取向材料的取向与由摩擦步骤产生的取向材料的取向相同。

25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在照射步骤之前或者之后执行摩擦步骤，或者照射步骤和摩擦步骤同时进行。

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