CN105319777B - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供液晶显示器件及其制造方法。所述液晶显示器件包括彼此面对的上部基板和下部基板、定向层和液晶层。在上部基板上设置定向层和在下部基板上设置定向层。所述定向层包括垂直定向层和倾斜定向层。所述垂直定向层包括具有约65％‑约90％的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。所述倾斜定向层存在于所述垂直定向层的上部部分上并且包括图案。所述液晶层介于所述上部基板和所述下部基板之间。

Description

液晶显示器件及其制造方法

技术领域

示例性实施方式涉及液晶显示器件及其制造方法。更具体地，示例性实施方式涉及包括定向(取向)层的液晶显示器件及其制造方法。

背景技术

根据液晶层的性质，液晶显示(“LCD”)器件可分为具有扭曲向列模式、面内切换(“IPS”)模式或者垂直取向(“VA”)模式。从获得宽视角的方面来看，VA模式可为有利的。

可使VA模式中的液晶分子预倾斜以改善LCD器件的响应时间和透射率。例如，可将反应性介晶(mesogen)(“RM”)与液晶分子组合，或者可形成额外的定向层。

发明内容

一些示例性实施方式提供具有改善的显示品质的液晶显示器件。

其它示例性实施方式提供制造具有改善的显示品质的液晶显示器件的方法。

根据一些示例性实施方式，提供液晶显示器件。所述液晶显示器件包括彼此面对的上部基板和下部基板、定向层和液晶层。在所述上部基板上和在所述下部基板上形成定向层。所述定向层包括垂直定向层和倾斜定向层。所述垂直定向层包括具有约65％-约90％的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。所述倾斜定向层形成于所述垂直定向层的上部部分处并且包括图案。所述液晶层介于所述上部基板和所述下部基板之间。

在示例性实施方式中，所述酰亚胺化率为约75％-约90％。

在示例性实施方式中，所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂包括聚酰亚胺和聚酰胺酸的混合物。

在示例性实施方式中，所述液晶显示器件进一步包括在所述上部基板上的电极和在所述下部基板上的电极。所述垂直定向层与所述电极接触，和所述倾斜定向层与所述电极隔开。

在示例性实施方式中，所述液晶层与所述倾斜定向层接触，并且包括预倾斜和垂直定向的液晶分子。

在示例性实施方式中，所述倾斜定向层的图案包括彼此隔开并且至少部分地埋在所述垂直定向层中的多个岛。

在示例性实施方式中，所述倾斜定向层中的岛之间的空隙使所述垂直定向层的顶表面的部分暴露，并且所述垂直定向层的顶表面的暴露部分与所述液晶层接触。

在示例性实施方式中，所述倾斜定向层包括：反应性介晶；和具有与所述垂直定向层的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率不同的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。

在示例性实施方式中，所述倾斜定向层中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率小于所述垂直定向层中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

在示例性实施方式中，所述倾斜定向层进一步包括作为聚酰亚胺前体的单体或低聚物。

根据一些示例性实施方式，提供液晶显示器件。所述液晶显示器件包括彼此面对的两个基板、在所述基板的每一个上的电极、设置在所述两个基板之间的液晶层、和设置在所述电极和所述液晶层之间的定向层。所述定向层的邻近于所述电极的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率不同于所述定向层的邻近于所述液晶层的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

在示例性实施方式中，所述定向层的邻近于所述电极的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率为约65％-约90％。所述定向层的邻近于所述液晶层的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率小于所述定向层的邻近于所述电极的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

在示例性实施方式中，所述定向层的邻近于所述电极的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率为约75％-约90％。

在示例性实施方式中，所述定向层包括基于聚酰亚胺的聚合物树脂。所述定向层的邻近于所述液晶层的部分进一步包括反应性介晶。

在示例性实施方式中，所述定向层的邻近于所述液晶层的部分包括包含多个岛的图案。

根据一些示例性实施方式，提供制造液晶显示器件的方法。在所述方法中，在两个基板的每一个上形成电极。将包括其酰亚胺化率为约65％-约90％的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的定向层组合物涂覆在所述电极上以形成初始的定向层。热处理所述初始的定向层以形成定向层。使所述定向层相分离成邻近于所述电极的垂直定向层以及与所述电极隔开的倾斜定向层。所述倾斜定向层包括包含多个岛的图案。在所述两个基板之间形成包括液晶分子的液晶层。使所述液晶分子定向。

在示例性实施方式中，所述定向层组合物中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率为约75％-约90％。

在示例性实施方式中，所述液晶层是通过将液晶组合物滴在形成于所述两个基板之一上的定向层上而形成的。

在示例性实施方式中，所述液晶分子通过进行如下的至少一种而定向：暴露于紫外光和电场的产生。

如上所述，根据本发明构思的实例实施方式，包括在液晶显示(“LCD”)器件中的定向层可包括具有预定范围的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。因此，在所述定向层的顶表面处液晶分子与所述定向层的组分之间的相互作用可被抑制。因此，可避免由于在所述定向层的组分扩散或转移时出现的姆拉(mura)、斑点或余像而引起的显示品质的恶化。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本公开内容的示例性实施方式，本公开内容的以上和其它方面、优点和特征将变得更明晰，在所述附图中：

图1为说明液晶显示器件的一个示例性实施方式的横截面图；

图2-7为对制造液晶显示器件的示例性方法进行说明的横截面图；

图8为对液晶显示器件的对比例进行说明的横截面图；

图9-11为对制造液晶显示器件的对比方法进行说明的横截面图；和

图12、13和14分别为实验实施例1、2和3的液晶显示器件的显示屏的图像。

具体实施方式

将在下文中参照其中示出了多种实施方式的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以许多不同形式体现，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实例实施方式。相反，这些实施方式被提供使得本公开内容将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，可放大层和区域的尺寸和相对尺寸。相同的标记始终是指相同的元件。

将理解，当一个元件被称为“在”另外的元件“上”时，其可以直接在所述另外的元件上或者其间可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。

将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可用在本文中描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但是这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件、组分、区域、层和/或部分与另外的元件、组分、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本文中的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组分、区域、层和/或部分可称为第二元件、组分、区域、层和/或部分。

将理解，当一个元件被称作“连接”或“结合”至另外的元件时，其可直接连接或结合至所述另外的元件或者可存在中间元件。相反，当一个元件被称作“直接连接”或“直接结合”至另外的元件时，则不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其它词应以类似方式解释(例如，“在......之间”对“直接在......之间”、“邻近”对“直接邻近”等)。

本文所使用的术语仅用于描述具体的实例实施方式的目的，而不意图限制本发明构思。如本文中使用的，单数形式“一个(种)(a，an)”和“该(所述)”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。将进一步理解，当用在本说明书中时，术语“包含”和/或“包括”表明存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任意和全部组合。

此外，在本文中可使用相对术语例如“下部”或“底部”和“上部”或“顶部”来描述如图中所示的一个元件与另外的元件的关系。将理解，除图中所示的方位以外，相对术语还意图包括器件的不同方位。例如，如果将附图之一中的器件翻转，描述为在其它元件“下部”侧的元件则将定向在所述其它元件的“上部”侧。因此，示例性术语“下部”可取决于附图的具体方位而包括“下部”和“上部”两种方位。类似地，如果将附图之一中的器件翻转，描述为“在”其它元件“下面”或“之下”的元件则将定向“在”所述其它元件“上方”。因此，示例性术语“在……下面”或“在...之下”可包括在…上方和在…下面两种方位。

如本文中使用的“约”或“大约”包括所述的值，并且意味着在如本领域普通技术人员所确定的对于具体值的可接受的偏差范围内，考虑到所讨论的测量以及与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)。例如，“约”可意味着相对于所述的值的偏差在一个或多个标准偏差范围内，或者相对于所述的值的偏差在±30％、20％、10％、5％范围内。

除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解，术语例如在常用词典中定义的那些，应被解释为其含义与它们在相关领域的背景中的含义一致，并且除非在本文中清楚地如此定义，否则所述术语将不以理想化或过度形式的意义进行解释。

在本文中参照作为理想化实施方式的示意图的横截面图描述示例性实施方式。这样，将预计到由例如制造技术和/或公差导致的与图示的形状的偏差。因此，本文中描述的实施方式不应解释为局限于如本文中图示的区域的特定形状，而是包括由例如制造导致的形状的偏差。例如，图示或描述为平坦的区域可典型地具有粗糙和/或非线性的特征。此外，图示的尖锐的角可为圆的。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图说明区域的精确形状且不意图限制本权利要求的范围。

图1为说明液晶显示(“LCD”)器件的示例性实施方式的横截面图。

参照图1，该LCD器件可包括下部基板结构100、上部基板结构150和液晶层140。液晶层140可介于下部基板结构100和上部基板结构150之间。

下部基板结构100可包括下部基板110、下部电极120和下部定向层130。

下部基板110可充当所述LCD器件的基础基板。下部基板110可包括透明材料。在示例性实施方式中，可使用玻璃基板或透明塑料基板作为下部基板110。所述透明塑料基板可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、聚丙烯酸酯等。

在示例性实施方式中，下部基板110可包括形成于其上的薄膜晶体管(“TFT”)阵列。进一步地，包括数据线、栅极线等的布线阵列(未示出)可形成于下部基板110上以电连接至所述TFT阵列。

在一个示例性实施方式中，可进一步在下部基板110上形成滤色器(未示出)和/或黑色矩阵(“BM”)(未示出)。

可在下部基板110上设置下部电极120。在示例性实施方式中，下部电极120可充当所述LCD器件的像素电极。在此情况下，下部电极120可电连接至形成于下部基板110上的TFT，并且可按照每个像素进行图案化。因此，如图1中所示，可在多个像素上布置多个下部电极120。

下部电极120可包括透明导电材料例如氧化铟锌(“IZO”)、氧化铟锡(“ITO”)、氧化锌锡(“ZTO”)、氧化锌、氧化锡等。替代地，下部电极120可包括金属例如铬(Cr)、铝(Al)、钽(Ta)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)、铜(Cu)、钕(Nd)等、或者其合金。

可在下部基板110上形成下部定向层130以覆盖下部电极120。

下部定向层130可包括基于聚酰亚胺的聚合物树脂。在一个示例性实施方式中，下部定向层130可包括聚酰亚胺和聚酰胺酸(“PAA”)的混合物。

在示例性实施方式中，下部定向层130在邻近于下部电极120的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可不同于邻近于液晶层140的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。在示例性实施方式中，在邻近于下部电极120的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可为约65％-约90％、特别是约75％-约90％。在邻近于液晶层140的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可低于在邻近于下部电极120的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。在此情况下，通过所述邻近于下部电极120的部分，可抑制或者阻碍(interrupt)下部定向层130中在邻近于液晶层140的部分处包括的组分的移动性。

在一个示例性实施方式中，如图1中所示，下部定向层130可包括下部垂直定向层132和下部倾斜定向层134。下部垂直定向层132可形成于邻近于下部电极120的部分处。下部倾斜定向层134可形成于邻近于液晶层140的部分处。

在一个示例性实施方式中，下部倾斜定向层134可以图案例如彼此隔开的多个岛形成在下部垂直定向层132上。在一个示例性实施方式中，下部倾斜定向层134可包括在下部垂直定向层132上的彼此隔开的多个岛。在此情况下，下部倾斜定向层134的各图案可至少部分地埋在或者嵌入下部垂直定向层132中。下部倾斜定向层134的顶表面可使下部垂直定向层132的顶表面暴露。在一个示例性实施方式中，下部倾斜定向层134的各图案可从下部垂直定向层132的顶表面突出。

下部垂直定向层132可包括所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂。在一个示例性实施方式中，下部垂直定向层132可包括所述聚酰亚胺和聚酰胺酸(“PAA”)的混合物。在一个示例性实施方式中，下部垂直定向层132中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可范围为约65％-约90％，在另一示例性实施方式中，约75％-约90％。

下部倾斜定向层134可包括反应性介晶(“RM”)和所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂。在一个示例性实施方式中，下部倾斜定向层134可进一步包括作为聚酰亚胺前体的单体或低聚物。下部倾斜定向层134中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可小于下部垂直定向层132中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

所述反应性介晶可包括例如如下的材料：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧化物、氧杂环丁烷、乙烯基醚、苯乙烯、硫醇烯(thiolene)、或其组合。这些材料可单独地或者以其组合使用。在一个示例性实施方式中，可使用丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯作为所述反应性介晶。

参照以下反应方程式1说明酰亚胺化率的定义和测量方法。

反应方程式1：

参照以上反应方程式1，可使二酐例如由化学式(1)表示的四羧酸二酐与二胺(例如，由化学式(2)表示)反应以形成由化学式(3)表示的聚酰胺酸。所述二酐和二胺可充当聚酰亚胺前体。

可通过热处理和/或合适的催化剂将聚酰胺酸转变成由化学式(4)表示的聚酰亚胺。例如，化学式(3)的聚酰胺酸中的酰胺基团的氮原子可进攻羧基的碳原子，使得酰亚胺化可进行。在此情况下，圆圈所指示的酰胺氢可通过脱水而除去。可测量全部数量的聚合物单元中的其中酰胺氢被除去的聚合物单元的数量以测定酰亚胺化率。可通过观察在质子核磁共振(“H-NMR”)谱图中是否存在酰胺氢峰而测量是否存在酰胺氢。

可在下部基板结构100上方设置上部基板结构150，使得上部基板结构和下部基板结构150和100可彼此面对。上部基板结构150可包括上部基板160、以及顺序地堆叠在上部基板160上的上部电极170和上部定向层180。

在示例性实施方式中，上部基板160可充当所述LCD器件的滤色器基板。在此情况下，上部基板160可包括与产生红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的像素对应的滤色器。可进一步在上部基板160上形成黑色矩阵(未示出)。

可在上部基板160上设置上部电极170。上部电极170可包括透明导电材料例如ITO、IZO、ZTO、氧化锌、氧化锡等。在示例性实施方式中，上部电极170可充当所述LCD器件的公共电极。

可在上部基板160上形成上部定向层180以覆盖上部电极170。在示例性实施方式中，上部定向层180可具有这样的组成和/或构造：其基本上与下部定向层130的组成和/或构造相同或类似。

在示例性实施方式中，上部定向层180的在邻近于上部电极170的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可不同于在邻近于液晶层140的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。在一个示例性实施方式中，在所述邻近于上部电极170的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可范围为约65％-约90％，在另一示例性实施方式中，约75％-约90％。在所述邻近于液晶层140的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可小于在所述邻近于上部电极170的部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。在此情况下，通过所述邻近于上部电极170的部分，可抑制或者阻碍上部定向层180中在邻近于液晶层140的部分处包括的组分的移动性。

在一个示例性实施方式中，上部定向层180可包括上部垂直定向层182和上部倾斜定向层184。上部垂直定向层182可形成于邻近于上部电极170的部分处。上部倾斜定向层184可形成于邻近于液晶层140的部分处。

在一个示例性实施方式中，上部倾斜定向层184可作为图案例如彼此隔开的多个岛形成于邻近于液晶层140的部分处。上部倾斜定向层184的各图案可至少部分地埋在或者嵌入上部垂直定向层182中，并且可从上部垂直定向层182的表面暴露。

上部垂直定向层182可包括这样的基于聚酰亚胺的聚合物树脂：其酰亚胺化率可范围为约65％-约90％、特别是约75％-约90％。上部倾斜定向层184可包括反应性介晶(“RM”)和所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂。在一个示例性实施方式中，上部倾斜定向层184可进一步包括作为聚酰亚胺前体的单体或低聚物。上部倾斜定向层184中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可小于上部垂直定向层182中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

液晶层140可介于上部基板结构150和下部基板结构100之间。在一个示例性实施方式中，所述液晶层可与上部定向层180和下部定向层130的暴露表面接触。

在一个示例性实施方式中，液晶层140可与上部倾斜定向层184和下部倾斜定向层134接触。进一步地，液晶层140可与上部垂直定向层182和下部垂直定向层132的在上部倾斜定向层184和下部倾斜定向层134的图案之间暴露的表面接触。

液晶层140可在其中包括液晶分子145。

液晶分子145可通过暴露于电场和/或紫外光而预倾斜。在示例性实施方式中，液晶分子145可通过下部和上部垂直定向层132和182的在具有岛图案的下部和上部倾斜定向层134和184中限定的空隙中暴露的部分而垂直定向。进一步地，液晶分子145可通过使下部和上部垂直定向层132和182的部分暴露的下部和上部倾斜定向层134和184而预倾斜。因此，可改善所述LCD器件的视角、响应速度、透射率等。

根据上述示例性实施方式，下部和上部垂直定向层132和182可包括具有预定范围的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。在所述酰亚胺化率范围中，下部和上部垂直定向层132和182与下部和上部倾斜定向层134和184之间的粘附可改善，使得可防止下部和上部倾斜定向层134和184的扩散或膨胀(溶胀，swell)。因此，下部和上部倾斜定向层134和184中包括的组分，例如，作为所述聚酰亚胺前体的单体或低聚物，可具有降低的移动性。因此，可防止当所述组分介入液晶分子145之间时产生的显示屏的纹理(texture)、姆拉和斑点。

图2-7是对制造液晶显示器件的方法的示例性实施方式进行说明的横截面图。

参照图2，可在下部基板110上形成下部电极120。

可使用玻璃基板或透明塑料基板作为下部基板110。所述透明塑料基板可使用例如PET、PEN、聚丙烯酸酯等形成。

在示例性实施方式中，可在下部基板110上形成TFT阵列。在一个示例性的器件中，可在下部基板110上形成包括栅绝缘层、栅电极、半导体层、源电极和漏电极的TFT。可形成电连接至所述栅电极的栅极线和电连接至所述源电极的数据线。可进一步在下部基板110上形成覆盖所述TFT阵列的钝化层。

在一个示例性实施方式中，可进一步在下部基板110上形成滤色器和/或黑色矩阵。

下部电极120可使用透明导电材料例如IZO、ITO、ZTO、氧化锌、氧化锡等形成。替代地，下部电极120可使用金属例如Cr、Al、Ta、Mo、Ti、W、Cu、Nd等、或其合金形成。下部电极120可通过溅射方法、化学气相沉积(“CVD”)方法、原子层沉积(“ALD”)方法、真空沉积方法或印刷方法形成。

下部电极120可电连接至所述TFT的漏电极。在一个示例性的器件中，可将所述钝化层部分地蚀刻以形成这样的接触孔：通过其使所述漏电极暴露。下部电极120可经由所述接触孔与所述漏电极进行接触。

可将下部电极120按照每个像素进行图案化。在此情况下，所述TFT和下部电极120可按照每个像素形成。

参照图3，可在下部基板110上形成覆盖下部电极120的初始的下部定向层124。

在示例性实施方式中，可将定向层组合物通过例如喷墨印刷方法、辊印方法或者旋涂方法涂覆在下部基板110和下部电极120上。

所述定向层组合物可包括基于聚酰亚胺的聚合物树脂、反应性介晶和溶剂。

在示例性实施方式中，所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂可包括聚酰亚胺和聚酰胺酸的混合物。所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可范围为约65％-约90％。在一个示例性实施方式中，所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可范围为约75％-约90％。

如上所述，所述反应性介晶可包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧化物、氧杂环丁烷、乙烯基醚、苯乙烯、硫醇烯或其组合。

所述溶剂可包括对聚合物材料具有良好的溶解性的有机溶剂，例如，N-甲基吡咯烷酮(“NMP”)、丁内酯或丁基溶纤剂。这些可单独地或者以其组合使用。所述定向层组合物可进一步包括添加剂例如光敏剂或热固化剂。

在一个示例性实施方式中，在涂覆所述定向层组合物之后，可通过初步的热处理使所述溶剂蒸发以形成初始的下部定向层124。在一个示例性实施方式中，所述初步的热处理可在约80摄氏度(℃)-约120℃的温度下进行。替代地，可将所涂覆的定向层组合物在室温(“RT”)下放置预定的时间以形成初始的下部定向层124。

在将所述定向层组合物涂覆在下部电极120上之后，所述组合物中的具有亲水性和相对高的极性的组分可由于与下部电极120的亲和性而向着下部电极120移动。所述组合物中的具有疏水性和相对低的极性的组分可向外部环境(atmosphere)移动，并且因此朝向初始的下部定向层124的顶表面或者背离下部电极120分布。因此，在初始的下部定向层124中可发生相分离。

在一个示例性实施方式中，所述具有疏水性和相对低的极性的组分可包括所述反应性介晶、以及作为聚酰亚胺前体的单体或低聚物。所述单体或低聚物可包括在以上反应方程式1中表示的二胺和/或二酐。所述二胺和/或二酐可具有对称的分子结构并且因此可具有疏水性和低的极性。

如果所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率小于约65％，则分布在初始的下部定向层124的上部部分处的所述单体或低聚物的移动性可增加，使得所述单体或低聚物可被设置在液晶分子145之间(参见图6)以在显示屏上造成纹理、姆拉和/或斑点。如果所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率大于约90％，则所述溶剂的溶解性可显著地降低，并且因此所述定向层组合物可无法被均匀地涂覆。

参照图3和4，可将初始的下部定向层124固化和由此转变成下部定向层130。

在示例性实施方式中，可对初始的下部定向层124进行热处理以形成下部定向层130。在一个示例性实施方式中，所述热处理可在范围为约200℃-约300℃的温度下进行。

在示例性实施方式中，由于初始的下部定向层124的相分离，下部定向层130可分成下部垂直定向层132和下部倾斜定向层134。

由于所述热处理，下部电极120附近的具有亲水性和相对高的极性的组分固化以形成下部垂直定向层132。在示例性实施方式中，下部垂直定向层132可包括所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂或者所述聚酰亚胺和聚酰胺酸的混合物，并且可具有范围为约65％-约90％、在一个示例性实施方式中约75％-约90％的酰亚胺化率。

具有疏水性和相对低的极性且背离下部电极120移动的组分可固化以形成下部倾斜定向层134。在示例性实施方式中，下部倾斜定向层134可包括所述反应性介晶、以及所述作为聚酰亚胺前体的单体或低聚物。在一个示例性实施方式中，可使下部倾斜定向层134中包括的所述单体或低聚物的至少一部分交联以形成基于聚酰亚胺的聚合物。下部倾斜定向层134可具有比下部垂直定向层132中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率小的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

因此，下部定向层130在与下部电极120隔开的上部部分和邻近于下部电极120的下部部分处具有不同的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。在一种示例性的下部定向层中，所述下部部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可范围为约65％-约90％，和在一个示例性实施方式中，约75％-约90％。所述上部部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率可小于所述下部部分处的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

在一个示例性实施方式中，如图4中所示，下部倾斜定向层134可以图案例如多个岛形成于下部垂直定向层132的上部部分处。下部垂直定向层132中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂可具有上述的酰亚胺化率，使得可限制所述反应性介晶、所述单体和低聚物的移动性。因此，下部倾斜定向层134可不形成为均匀涂覆的连续的层，而是形成为所述多个岛。

进一步地，在酰亚胺化率的以上范围中，下部垂直定向层132和下部倾斜定向层134之间的粘附可改善。因此，可防止下部倾斜定向层134中的组分扩散或转移。

下部倾斜定向层134可至少部分地埋在或者嵌入下部垂直定向层132中。可使下部倾斜定向层134的顶表面从下部垂直定向层132的顶表面暴露。可使下部垂直定向层132的顶表面在下部倾斜定向层134的相邻岛之间的空隙中暴露。

在下部定向层130的形成之后，可获得包括形成于下部基板110上的下部电极120和下部定向层130的下部基板结构100。

参照图5，还可进行与参照图2-4说明的那些过程基本上相同或类似的过程以形成上部基板结构150。在示例性实施方式中，可在上部基板160上形成上部电极170和上部定向层180。

上部基板160可充当所述LCD器件的滤色器基板。在此情况下，所述上部基板可包括用于RGB像素的每一个的滤色器。可进一步在上部基板160上形成黑色矩阵。

所述上部电极可使用透明导电材料例如ITO、IZO、ZTO、氧化锌或氧化锡通过CVD方法、ALD方法、真空沉积方法、印刷方法等形成，但是不限于此。在一个示例性实施方式中，上部电极170可充当所述LCD器件的公共电极。在此情况下，上部电极170可覆盖上部基板160的基本上整个表面。

上部定向层180可使用这样的方法和材料形成：其与下部定向层130的那些基本上相同或类似。

在示例性实施方式中，可将上述定向层组合物涂覆在上部电极170上以形成初始的上部定向层。可对所述初始的上部定向层进行热处理以形成上部定向层180。上部定向层180可然后分成上部垂直定向层182和上部倾斜定向层184。在上部垂直定向层182的上部部分处，上部倾斜定向层184可形成为具有图案例如多个岛。

上部垂直定向层182可包括具有这样的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂：其范围为约65％-约90％，在一个示例性实施方式中，约75％-约90％。上部倾斜定向层184可包括反应性介晶，并且可具有比上部垂直定向层182中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率小的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

参照图6，可在下部基板结构100和上部基板结构150之间形成液晶层140。

在示例性实施方式中，可将包括液晶分子145的液晶组合物滴在下部定向层130或上部定向层180上以形成多个液晶滴。例如，可将所述液晶组合物滴在下部基板结构100的下部定向层130上。

在示例性实施方式中，下部和上部倾斜定向层134和184的组分的移动性可由于下部和上部倾斜定向层134和184与下部和上部垂直定向层132和182之间强的粘附而受到限制。因此，可抑制所述单体或低聚物在液晶分子之间或者在液晶滴之间的扩散或集中。

当将液晶滴均匀地流平以形成液晶组合物层时，可将下部基板结构100和上部基板结构150彼此附着，使得下部定向层130和上部定向层180可彼此面对。从而，可在下部基板结构100和上部基板结构150之间形成液晶层140。在初始状态下，液晶层140中包括的液晶分子145可随机地定向。

参照图7，可使液晶层140中的液晶分子145以预定构型(configuration)定向。在示例性实施方式中，可使液晶分子145以预倾斜角垂直地定向。

在示例性实施方式中，可通过下部电极120和上部电极170施加预定电压(V)以在液晶层140中产生电场。从而，液晶分子145可通过与下部和上部垂直定向层132和182的相互作用而垂直地定向，并且可通过下部和上部倾斜定向层134和184而预倾斜。

在一个示例性实施方式中，可进一步地与电场的产生一起进行紫外(“UV”)曝光。所述UV曝光和电场的产生可因此同时进行。

在一个示例性实施方式中，可省略所述电场的产生，并且可仅通过UV曝光使所述液晶分子定向。下部定向层130和上部定向层180可通过所述UV曝光而被进一步固化。

图8为对液晶显示器件的对比例进行说明的横截面图。例如，图8说明超垂直取向(“SVA”)模式LCD器件。

参照图8，该对比例的LCD器件可包括下部基板结构200、上部基板结构250和液晶层240。

下部基板结构200可包括形成于下部基板210上的下部电极220、和覆盖下电部极220的下部定向层230。上部基板结构250可包括形成于上部基板260上的上部电极270、和覆盖上部电极270的上部定向层280。

下部基板210、下部电极220、上部基板260和上部电极270可具有与图1中所示的LCD器件的那些基本上相同或类似的结构。

下部定向层和上部定向层230和280可包括聚酰亚胺。

液晶层240可包括液晶分子245，并且可介于下部和上部基板结构200和250之间。在该对比例中，可在液晶层240中提供反应性介晶249并且使反应性介晶249与液晶分子245组合。

在该对比例中，液晶分子245可通过定向层230和280相对于下部基板210或上部基板260垂直地定向，并且可通过反应性介晶249预倾斜。例如，可将反应性介晶249包括在定向层230和280中，然后可进行反应性介晶249的交联或聚合，使得液晶分子245可预倾斜。

图9-11为对制造液晶显示器件的对比例的方法的一个示例性实施方式进行说明的横截面图。

参照图9，可进行与参照图2说明的过程基本上相同或类似的过程以在下部基板210上形成下部电极220。可在下部基板210和下部电极220上形成包括聚酰亚胺的下部定向层230。在下部定向层230的形成期间，未聚合的低聚物235可分布在下部定向层230的上部部分处或顶表面上。

参照图10，可在下部定向层230上形成液晶滴247以形成液晶层。未聚合的低聚物235通过液晶滴247的剪切力在相邻的液晶滴247之间移动。

参照图11，液晶滴247可被流平或者膨胀(swell)，并且未聚合的低聚物235可通过剪切力而在相邻的液晶滴247之间被集中。因此，液晶滴247可不是完全流平的，并且因此可无法得到均匀的液晶层。另外，由于集中的低聚物235，可在显示屏上出现纹理、姆拉和斑点，从而导致显示品质的恶化。

然而，根据示例性实施方式，定向层可分成垂直定向层和倾斜定向层，并且可包括具有预定范围的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。在该酰亚胺化率范围内，垂直定向层和倾斜定向层之间的粘附可增强，使得可限制倾斜定向层中包括的未聚合的低聚物的移动性。因此，可防止在液晶滴之间的所述低聚物的局部集中。因此，可减少显示屏上的纹理和斑点的产生。

实施例

下文中，参照实验实施例更详细地描述定向层的示例性组合物的显示品质。

实验实施例1

使用测得其酰亚胺化率为50％的聚酰亚胺树脂(JALS-2728-R5，由JSR Co.制造)制备定向层组合物。将所述定向层组合物涂覆在包括ITO的上部电极和下部电极上以形成上部定向层和下部定向层两者。NMP和丁基溶纤剂的混合物被用作用于所述定向层组合物的溶剂。

在所述上部定向层和下部定向层之间形成液晶层。通过所述上部电极和下部电极施加20伏(V)的电压，然后进行用UV光的辐照(9.5焦耳(J)，40分钟)以形成实验实施例1的LCD器件。

当使实验实施例1的LCD器件运行时测量显示屏的姆拉水平。

实验实施例2

以与实验实施例1中描述的基本上相同的方式制造LCD器件，除了将所述聚酰亚胺树脂的酰亚胺化率提高至65％之外。然后测量该LCD器件的姆拉水平。

实验实施例3

以与实验实施例1中描述的基本上相同的方式制造LCD器件，除了将所述聚酰亚胺树脂的酰亚胺化率提高至75％之外。然后测量该LCD器件的姆拉水平。

图12、13和14分别为实验实施例1、2和3的LCD器件的显示屏的图像。

图12显示具有50％的酰亚胺化率的实验实施例1的LCD器件的显示屏。参照图12，目视观察到由包括在定向层中的低聚物的集中产生的纹理和条纹。将实验实施例1的姆拉水平设定为5的数。

参照图13和14，表明，随着酰亚胺化率变得增高，姆拉水平降低。特别地，对于65％的酰亚胺化率(实验实施例2)，测得姆拉水平为约2，其为比实验实施例1的姆拉水平低约60％的水平。对于75％的酰亚胺化率(实验实施例3)，测得姆拉水平基本上为0。

根据本文中描述的本发明的示例性实施方式，可实施如以上描述的LCD器件以及其制造方法以有效地制造VA模式例如表面稳定垂直取向(“SS-VA”)模式的显示器件。因此，可实现没有纹理、斑点和/或姆拉的显示器件。

以上是对示例性实施方式的说明并且不应被解释为对其进行限制。虽然已经描述了一些示例性实施方式，但是本领域技术人将容易地领会，在实质上不背离本发明的新型教导和优点的情况下，许多修改是可能的。因此，所有这样的修改意图被包括在如权利要求中所限定的本发明的范围内。因此，将理解，以上是对多种实例实施方式的说明并且不应被解释为限于所公开的特定的示例性实施方式，并且对所公开的示例性实施方式的修改以及其它示例性实施方式意图被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.液晶显示器件，包括：

彼此面对的上部基板和下部基板；

在所述上部基板上的定向层和在所述下部基板上的定向层，其中各定向层相分离成垂直定向层和倾斜定向层：

其中所述垂直定向层包括基于聚酰亚胺的聚合物树脂，其中所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂具有65％-90％的酰亚胺化率；和

其中所述倾斜定向层在所述垂直定向层的远离所述上部基板或所述下部基板的侧上，其中所述倾斜定向层包括图案；和

介于所述上部基板和所述下部基板之间的液晶层。

2.根据权利要求1的液晶显示器件，其中所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率为75％-90％。

3.根据权利要求1的液晶显示器件，其中所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂包括聚酰亚胺和聚酰胺酸的混合物。

4.根据权利要求1的液晶显示器件，进一步包括在所述上部基板上的电极和在所述下部基板上的电极，

其中在所述上部基板上的定向层的垂直定向层与在所述上部基板上的电极接触，和在所述上部基板上的定向层的倾斜定向层与在所述上部基板上的电极隔开；和

其中在所述下部基板上的定向层的垂直定向层与在所述下部基板上的电极接触，和在所述下部基板上的定向层的倾斜定向层与在所述下部基板上的电极隔开。

5.根据权利要求4的液晶显示器件，其中所述液晶层与各倾斜定向层接触，和其中所述液晶层包括预倾斜且垂直定向的液晶分子。

6.根据权利要求1的液晶显示器件，其中所述倾斜定向层的图案包括彼此隔开并且至少部分地埋在所述垂直定向层中的多个岛。

7.根据权利要求6的液晶显示器件，

其中在所述倾斜定向层中的岛之间的空隙使所述垂直定向层的顶表面的部分暴露，和

其中所述垂直定向层的顶表面的暴露部分与所述液晶层接触。

8.根据权利要求1的液晶显示器件，其中所述倾斜定向层包括反应性介晶和具有与所述垂直定向层中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率不同的酰亚胺化率的基于聚酰亚胺的聚合物树脂。

9.根据权利要求8的液晶显示器件，其中所述倾斜定向层中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率小于所述垂直定向层中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率。

10.根据权利要求8的液晶显示器件，其中所述倾斜定向层进一步包括作为聚酰亚胺前体的单体或低聚物。

11.制造液晶显示器件的方法，包括：

在两个基板的每一个上形成电极；

将包括基于聚酰亚胺的聚合物树脂的定向层组合物涂覆在所述电极上以形成初始的定向层，其中所述基于聚酰亚胺的聚合物树脂具有65％-90％的酰亚胺化率；

热处理所述初始的定向层以形成定向层，其中所述定向层被相分离成垂直定向层和倾斜定向层，其中所述垂直定向层邻近于所述电极且所述倾斜定向层与所述电极隔开，和其中所述倾斜定向层包括包含多个岛的图案；

在所述两个基板之间形成液晶层，其中所述液晶层包括液晶分子；和

使所述液晶分子定向。

12.根据权利要求11的方法，其中所述定向层组合物中的基于聚酰亚胺的聚合物树脂的酰亚胺化率为75％-90％。

13.根据权利要求11的方法，其中所述形成液晶层包括将液晶组合物滴在形成于所述两个基板之一上的定向层上。

14.根据权利要求11的方法，其中所述使液晶分子定向包括进行如下的至少一种：暴露于紫外光，和电场的产生。