DE102020126127A1

DE102020126127A1 - Flüssigkristallvorrichtungen

Info

Publication number: DE102020126127A1
Application number: DE102020126127.6A
Authority: DE
Inventors: Barry Wild; James Harding; William Reeves
Original assignee: FlexEnable Ltd
Current assignee: Flexenable Technology Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2021-04-15
Also published as: US11215868B2; CN112649913A; GB2588162B; US20210109402A1; GB201914676D0; TW202119109A; GB2588162A

Abstract

Eine Technik weist auf: Entfernen eines Schutzfilms von einer Seite einer Polarisationsfilterkomponente, um einen dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm oder eine in situ auf dem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm gebildete Schicht freizulegen; und danach Bilden von ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung in situ auf dieser Seite der Polarisationsfilterkomponente.

Description

Die Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung kann enthalten: (a) Bereitstellen einer Flüssigkristall (LC) - Zelle mit einem Flüssigkristallmaterial, das zwischen zwei Komponenten enthalten ist, die jeweils ein Trägersubstrat aufweisen und wenigstens eine Steuerkomponente enthalten; und danach (b) Laminieren von Polarisationsfilterkomponenten auf beide Seiten der LC-Zelle.
Ein Typ einer Polarisationsfilterkomponente weist einen dotierten, gezogenen/ gestreckten Polymerfilm auf, dessen im Wesentlichen unidirektional ausgerichtete Polymerketten eine im Wesentlichen geradlinige lichtabsorbierende Spezies in Richtung der Polymerkettenausrichtung (Richtung des Ziehens/Streckens) halten. Dieser Polymerfilm hat die Eigenschaft (Dichroismus), dass Licht in unterschiedlichen Polarisationszuständen einen unterschiedlichen Absorptionskoeffizienten erfährt. Dieser dichroitische Polymerfilm wird auf beiden Seiten an optisch neutrale, schützende Polymerträgerfolien wie Cellulosetriacetat (TAC) - Polymerfolien laminiert.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung gelangten zur Idee des Verwendens einer solchen Polarisationsfilterkomponente selbst als das Trägersubstrat, auf dem in situ ein oder mehr Schichten einer Komponente für eine Flüssigkristallvorrichtung zu bilden sind. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben Untersuchungen um das Bilden eines Stapels von Schichten (der ein oder mehr Transistoren einer Steuerkomponente definiert) in situ auf der Oberfläche eines der schützenden Polymerträgerfilme eines solchen Typs von Polarisationsfilterkomponente (anstelle einer separaten Polymerträgerfilmkomponente) durchgeführt und haben Schwierigkeiten beim Herstellen von hochauflösenden Transistorschaltungen einer Art erkannt, die mit der herkömmlichen Technik ausgeführt worden ist, die ein Bilden des Schichtenstapels in situ auf einer zweckbestimmten Polymerträgerfolie (separat zur Polarisationsfilterkomponente) beinhaltet. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben diese Schwierigkeiten auf eine Verschiebung des oberen schützenden Trägerfilms der Polarisationsfilterkomponente relativ zum unteren Trägerfilm der Polarisationsfilterkomponente während der Veränderungen von Temperatur und Druck, die im Prozess des Erstellens des Schichtenstapels involviert sind, zurückgeführt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für dieses Problem zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das aufweist: Entfernen eines Schutzfilms von einer Seite einer Polarisationsfilterkomponente, um einen dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm oder eine in situ auf dem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm gebildete Schicht freizulegen; und danach Bilden von ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung in situ auf dieser Seite der Polarisationsfilterkomponente.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner ein Bilden einer vernetzten Polymerschicht auf dieser Seite der Polarisationsfilterkomponente in direktem Kontakt mit dem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm und ein Bilden der ein oder mehr Funktionsschichten über der vernetzten Polymerschicht auf.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Bilden von ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung ein Bilden eines Stapels von Schichten auf, der eine elektrische Schaltung zum Steuern der optischen Eigenschaften des Flüssigkristallmaterials definiert.
Es ist hier auch ein Verfahren vorgesehen, das aufweist: Produzieren einer Steuerkomponente für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung durch ein oben beschriebenes Verfahren; und Aufnehmen eines Flüssigkristallmaterials zwischen der Steuerkomponente und einer Gegenkomponente mit einem anderen Polarisationsfilter; wobei der Schichtenstapel eine Anordnung von Pixelelektroden definiert, die über Leiter der elektrischen Schaltung außerhalb eines aktiven Anzeigebereichs unabhängig voneinander adressierbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist die elektrische Schaltung eine aktive Matrixschaltung auf.
Es ist hier auch eine Vorrichtung vorgesehen, die aufweist: ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung, die auf einem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm einer Polarisationskomponente ohne irgendeinen dazwischenliegenden Trägerfilm gebildet sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die ein oder mehr Funktionsschichten auf dem aktiven Film über eine vernetzte Polymerschicht gebildet, die in situ auf dem aktiven Film und in direktem Kontakt mit dem aktiven Film gebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung einen Stapel von Schichten auf, der eine elektrische Schaltung zum Steuern der optischen Eigenschaften eines Flüssigkristallmaterials definiert.
Es ist hier auch eine Steuerkomponente für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgesehen, die eine Vorrichtung wie oben beschrieben aufweist und ein Flüssigkristallmaterial zwischen der Steuerkomponente und einer Gegenkomponente mit einem anderen Polarisationsfilter enthält; wobei der Schichtenstapel eine Anordnung von Pixelelektroden definiert, die über Leiter der elektrischen Schaltung außerhalb eines aktiven Anzeigebereichs unabhängig voneinander adressierbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist die elektrische Schaltung eine aktive Matrixschaltung auf.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert, aber nur beispielhaft, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

1 bis 13 Schritte eines Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
14 ein Beispiel einer alternativen Architektur für den Schichtenstapel, der die Anordnung von Transistoren im Verfahren der 1 bis 13 definiert.

Es werden nun Techniken der vorliegenden Erfindung für das Beispiel der Herstellung einer organischen Flüssigkristallanzeige (OLCD) - Zelle beschrieben. Eine OLCD-Zelle weist eine organische Transistorvorrichtung (beispielsweise eine organische Dünnfilmtransistor (OTFT) - Vorrichtung) für die Steuerkomponente auf. Ein organischer Transistor / OTFT ist durch einen organischen Halbleiterkanal gekennzeichnet.
Dieselben Techniken sind auch anwendbar auf z.B. die Herstellung anderer Arten von Flüssigkristallvorrichtungen unter Verwendung anderer Arten von Halbleitern und auch auf Nicht-Anzeige-Flüssigkristallvorrichtungen wie beispielsweise adaptive Linsen.
Die folgende detaillierte Beschreibung erwähnt spezielle Prozessdetails (spezielle Materialien, etc.), die nicht entscheidend sind, um die nachfolgend beschriebenen technischen Effekte zu erzielen. Die Erwähnung solcher speziellen Prozessdetails ist nur beispielhaft, und es können alternativ auch andere spezielle Materialien, Verarbeitungsbedingungen, etc. in der allgemeinen Lehre der vorliegenden Anmeldung verwendet werden.
Zum Beispiel ist die folgende detaillierte Beschreibung für das Beispiel einer LCD-Vorrichtung des Streufeldschaltungs- (FFS-) Typs, aber dieselbe Technik ist gleichermaßen auf die Herstellung anderer Typen von LCD-Vorrichtungen anwendbar, einschließlich sowohl anderer Typen von LCD-Vorrichtungen, bei denen die Gegenelektrode auf derselben Seite des LC-Materials wie die Pixelelektrode ist, als auch Typen von LCD-Vorrichtungen, bei denen die Gegenelektrode auf der gegenüberliegenden Seite des LC-Materials zur Pixelelektrode ist.
Betreffend ein anderes Prozessdetail ist die folgende detaillierte Beschreibung für das Beispiel einer Anordnung von Top-Gate-Transistorvorrichtungen, aber die Technik ist gleichermaßen anwendbar auf z. B. die Herstellung einer Anordnung von Bottom-Gate-Transistoren oder einer gemischten Anordnung von Top-Gate- und Bottom-Gate-Transistoren.
Bezugnehmend auf 1 umfasst das Ausgangswerkstück W eine Polarisationsfilterkomponente mit einem aktiven Film 4 auf. In diesem Beispiel ist der aktive Film 4 das Produkt aus Strecken/Ziehen eines Polymerfilms, der im Wesentlichen geradlinige lichtabsorbierende Spezies enthält, die im Wesentlichen auf die Polymerketten ausgerichtet sind. Die Polymerketten (und damit auch die lichtabsorbierenden Spezies) besitzen aufgrund des Zieh/Streck-Prozesses einen hohen Grad an Ausrichtung. Ein Beispiel eines solchen aktiven Films 4 kann durch ein Verfahren zubereitet werden, das aufweist: Eintauchen eines gegossenen Polyvinylalkohol (PVA) - Films in einer lod / Kaliumiodid - Lösung; Spülen des Films in kaltem Wasser und Trocknen im Vakuum; Nass-Ziehen des getrockneten Films in einer Borsäurelösung; und Trocken-Strecken der nass-gezogenen Filme bei etwa 30°C. Es wurde beobachtet, dass der resultierende Film zwischen den PVA-Molekülen und den geradlinigen Oligo-Jod-Spezies gebildete Komplexe aufweist. Die Oligo-Jod-Spezies besitzen einen hohen Grad an Ausrichtung zu den PVA-Molekülen und daher zur Richtung des Ziehens/Streckens. Der resultierende dichroitische Film besitzt einen maximalen Absorptionsgrad (maximaler Absorptionskoeffizient / minimaler Transmissionsgrad) für Strahlung mit einer Polarisation parallel zur Zieh/Streck-Richtung sowie einen minimalen Absorptionsgrad (minimaler Absorptionskoeffizient / maximaler Transmissionsgrad) für Strahlung mit einer Polarisation senkrecht zur Zieh/Streck-Richtung.
Ein Kunststoff-Trägerfilm 2 ist an einer Seite des aktiven Films 4 über einen Klebstoff laminiert, und ein lösbarer Schutzfilm 6 ist an der anderen Seite des aktiven Films 4 laminiert.
Die Polarisationsfilterkomponente kann ein oder mehr Schichten und/oder Filme auf der Rückseite des Kunststoff-Trägerfilms 2 (d.h. der Seite gegenüber der Seite, auf der der aktive Film 4 vorgesehen ist) aufweisen. Zum Beispiel kann eine harte Beschichtung in situ am Kunststoff-Trägerfilm an seiner Rückseite ausgebildet sein.
Bezugnehmend auf 2 beginnt die Bearbeitung des Werkstücks W mit dem Ablösen des lösbaren Schutzfilms 6, um eine Oberfläche des aktiven Films 4 (oder eine in situ auf dem aktiven Film 4 gebildete Schicht) freizulegen.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben durch ein Experiment herausgefunden, dass: (i) der aktive Film 4 selbst nach Aussetzung zu irgendwelchen Lösungsmitteln im Wesentlichen unbeschädigt bleibt und gute Polarisationsfiltereigenschaften behält (wie durch Bestätigen des niedrigen Transmissionsgrades von unpolarisiertem Licht durch eine Kombination der verarbeiteten Test-Polarisationskomponente und einer anderen, unverarbeiteten Polarisationskomponente, die unter 90 Grad zu der verarbeiteten Test-Polarisationskomponente orientiert ist, ermittelt) behält; und (ii) eine vernetzte Polymerschicht 8, die durch Flüssigkeitsverarbeitung aus einem solchen chemisch verträglichen Lösungsmittel in situ auf dem aktiven Film 4 gebildet wird, eine Beschädigung und eine wesentliche Verschlechterung der Polarisationsfiltereigenschaften des aktiven Films 4 während der ganzen nachfolgenden Bearbeitung des Werkstücks W (einschließlich des aktiven Films 4) unter Verwendung von chemisch inkompatiblen Lösungsmitteln (z.B. Wasser), die sonst den aktiven Film 4 ohne die vernetzte Polymerschicht 8 beschädigen würden, verhindern kann.
In diesem Beispiel wird ein Tropfen einer Lösung eines vernetzbaren Materials in dem Lösungsmittel Propylenglycolmethyletheracetat (PGMEA) in Kontakt mit dem aktiven Film 4 abgeschieden und durch Spin-Coating in einen dünnen Film über dem aktiven Film 4 gebildet. In diesem Beispiel weist das vernetzbare Material ein Negativ-Photoresist-Material auf, das als SU-8 bekannt ist und Bisphenol-A-Novolac-Epoxid und einen Photosäurengenerator aufweist. Nach dem Spin-Coating wird das Werkstück W den folgenden Schritten unterworfen: Weich-Härten bei etwa 70°C für etwa 10 Minuten, um das meiste des Lösungsmittels aus dem SU-8-Film zu entfernen; UV-Härten, um ein Vernetzen des SU-8 zu bewirken; End-Härten bei etwa 70°C für etwa 60 Minuten; und 12 Stunden Ruhen. Bezugnehmend auf 4 wird ein Source-Drain-Leitermuster 10a, 10b in situ auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W über der vernetzten Polymerschicht 8 gebildet. In diesem Beispiel weist das Bilden eines Source-Drain-Leitermusters in situ auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W über der vernetzten Polymerschicht 8 ein Abscheiden einer Schicht aus Leitermaterial oder eines Leiterstapels mit ein oder mehr Schichten aus Leitermaterial auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W über der vernetzten Polymerschicht 8 durch eine Gasphasenabscheidungstechnik wie beispielsweise Sputtern und dann Strukturieren der Leiterschicht / des Stapels durch einen photolithographischen Prozess auf.
Der Einfachheit halber zeigt 4 nur Teile des Source-Drain-Leitermusters 10a, 10b, die Source-Drain-Elektroden bilden, die die Kanallänge der Halbleiterkanäle der Transistoren definieren, aber das Source-Drain-Leitermuster kann zusätzliche Teile wie beispielsweise Adressierleitungen, die von den Elektrodenteilen zu außerhalb des aktiven Anzeigebereichs verlaufen, aufweisen. Für das Beispiel der Transistoren, die eine aktive Matrix-Adressierschaltung für eine hochauflösende FlüssigkristallAnzeigevorrichtung bilden, kann das Source-Drain-Leitermuster (i) eine Anordnung von Source-Leitern, die jeweils die Source-Elektroden für eine jeweilige Reihe von Transistoren bereitstellen und sich jeweils zu einem Bereich außerhalb des aktiven Anzeigebereichs erstrecken; und (ii) eine Anordnung von Drain-Leitern, die jeweils den Drain-Leiter für einen jeweiligen Transistor bereitstellen, aufweisen.
Eine selbstorganisierte Monoschicht (SAM) eines organischen Injektionsmaterials wird dann in situ auf der freiliegenden Oberfläche des Source/Drain-Leitermusters gebildet. Diese SAM erleichtert ferner die Übertragung von Ladungsträgern zwischen den Source-Drain-Leitern und dem nachfolgend erwähnten organischen Halbleitermaterial 12. In diesem Beispiel wird die SAM in situ auf dem Werkstück durch ein Verarbeiten gebildet, das aufweist: Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/Dispersion des organischen Injektionsmaterials) auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch z.B. Spin-Coating; Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten; und Härten des verdichteten Films.
Bezugnehmend auf 5 wird danach ein gemusteter Stapel aus dielektrischen Schichten aus organischem Halbleiter und organischem Polymer 12, 14 in situ auf der neuen oberen Oberfläche des Werkstücks W gebildet. In diesem Beispiel weist das Bilden dieses gemusterten Stapels auf: (i) Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/ Dispersion des organischen Halbleitermaterials) auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch z.B. Spin-Coating, Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten, und Härten des verdichteten Films; (ii) Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/Dispersion des polymeren dielektrischen Materials) auf der oberen Oberfläche des gehärteten organischen Halbleiterfilms durch z.B. Spin-Coating, Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten, und Härten des verdichteten Films; und (iii) Erzeugen von im Wesentlichen demselben Muster in beiden Schichten unter Verwendung einer photolithographischen Technik und reaktivem lonenätzen. Das Muster weist eine Anordnung von isolierten Inseln auf, wobei jede Insel den Halbleiterkanal für einen jeweiligen Transistor bereitstellt.
Bezugnehmend auf 6 wird eine Schicht 16 aus einem dielektrischen Material aus organischem Polymer (besitzend eine höhere Dielektrizitätskonstante (k) als die darunterliegende dielektrische Schicht 14) in situ auf der neuen oberen Oberfläche des Werkstücks W gebildet. In diesem Beispiel wird die Schicht 16 aus dielektrischem Material mit hoher k in situ auf dem Werkstück W durch ein Verfahren gebildet, das aufweist: Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/Dispersion des dielektrischen Materials mit hoher k) auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch z.B. Spin-Coating, Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten, und Härten des verdichteten Films. Diesem folgt die Bildung eines Gate-Leitermusters 18 in situ auf der Oberfläche der gehärteten dielektrischen Schicht mit hoher k. In diesem Beispiel wird das Gate-Leitermuster in situ auf dem Werkstück W durch ein Verfahren gebildet, das aufweist: Bilden einer Leiterschicht (oder eines Stapels von Leiterschichten) auf dem Werkstück W durch eine Gasphasenabscheidungstechnik wie beispielsweise Sputtern; und Mustern der Leiterschicht / des Stapels durch eine photolithographische Technik. In diesem Beispiel definiert der in situ auf dem Polarisationsfilteraktivfilm 4 gebildete Schichtenstapel eine aktive Matrixadressierschaltung, und das Gate-Leitermuster 18 weist eine Anordnung von Gate-Leitern auf, die jeweils die Gate-Elektrode für eine jeweilige Spalte von Transistoren bereitstellen und sich jeweils zu einem Bereich außerhalb des aktiven Anzeigebereichs erstrecken. Jeder Transistor in der aktiven Matrixanordnung ist mit einer jeweiligen einzigen Kombination von Gate- und Source-Leitern verbunden, wodurch jeder Transistor unabhängig über Teile der Gate- und Source-Leiter außerhalb des aktiven Anzeigebereichs adressiert werden kann.
Ein oder mehr Schichten aus Isoliermaterial aus organischem Polymer 20 werden in situ auf der neuen oberen Oberfläche des Werkstücks W gebildet. In diesem Beispiel werden die ein oder mehr Isolierschichten 20 in situ auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch ein Verfahren gebildet, das aufweist: Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/Dispersion des Isoliermaterials) auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch z.B. Spin-Coating, Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten, und Härten des verdichteten Films.
Bezugnehmend auf 7 wird danach die obere Oberfläche des Werkstücks W gemustert, um eine Anordnung von Lücken 22 zu erzeugen, wobei sich jede Lücke bis zu einem entsprechenden Drain-Leiter 10b nach unten erstreckt. In diesem Beispiel weist das Mustern auf: Bilden einer gemusterten Fotolackmaske in situ auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W, die alle Bereiche der oberen Oberfläche des Werkstücks W außer in den Bereichen, wo die Lücken 22 gebildet werden sollen, überdeckt; Aussetzen des Werkstücks W einem reaktiven lonenätz (RIE) - Plasma, das die Isolierschicht 20 und die obere Gate-Dielektrikumschicht 16 ätzt; und Entfernen der Fotolackmaske, um die obere Oberfläche wieder der Isolierschicht 20 freizulegen.
Bezugnehmend auf 8 wird dann ein Pixelelektrodenmuster 24 in situ auf der neuen oberen Oberfläche des Werkstücks gebildet. Das Pixelelektrodenmuster definiert eine Anordnung von isolierten Pixelelektroden, die jeweils einen jeweiligen Drain-Leiter 10b über eine jeweilige Lücke 22 kontaktieren. In diesem Beispiel wird das Pixelelektrodenmuster 24 in situ auf dem Werkstück W durch ein Verfahren gebildet, das aufweist: Bilden einer Leiterschicht oder eines Stapels von Leiterschichten in situ auf dem Werkstück W durch eine Gasphasenabscheidungstechnik wie beispielsweise Sputtern; und Mustern der Leiterschicht / des Stapels durch eine photolithographische Technik.
Bezugnehmend auf 9 wird eine weitere Polymer-Isolierschicht 26 (oder ein Stapel von weiteren Polymer-Isolierschichten) in situ auf der neuen oberen Oberfläche des Werkstücks W gebildet. In diesem Beispiel wird die Isolierschicht / der Stapel in situ auf dem Werkstück durch ein Verfahren gebildet, das aufweist: Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/Dispersion des Polymer-Isoliermaterials) auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch z.B. Spin-Coating, Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten, und Härten des verdichteten Films.
Bezugnehmend auf 10 wird ein gemeinsames Elektrodenmuster 28 in situ auf der oberen Oberfläche der weiteren Isolierschicht 26 gebildet. In diesem Beispiel weist die in-situ-Bildung des gemeinsamen Elektrodenmusters auf: Bilden einer Leiterschicht oder eines Stapels von Leiterschichten in situ auf der oberen Oberfläche der weiteren Isolierschicht 26 durch eine Gasphasenabscheidungstechnik wie beispielsweise Sputtern; und Mustern der Leiterschicht / des Stapels in situ auf dem Werkstück W durch eine photolithographische Technik.
Bezugnehmend auf 11 wird eine LC-Ausrichtungsschicht 30 in situ auf der neuen oberen Oberfläche des Werkstücks W gebildet. In diesem Beispiel weist die in-situ-Bildung der LC-Ausrichtungsschicht 30 auf: Abscheiden eines Flüssigkeitsfilms (Lösung/Dispersion des Ausrichtungsmaterials, z.B. Polyamid) auf der oberen Oberfläche des Werkstücks W durch z.B. Spin-Coating; Trocknen des Flüssigkeitsfilms, um den Flüssigkeitsfilm zu verdichten; Härten des verdichteten Films; und physikalisches Reiben des gehärteten Films in einer einzigen Richtung.
Bezugnehmend auf 12 und 13 wird eine Gegenkomponente zubereitet, die eine andere Polarisationsfilterkomponente 32 aufweist, die mit einer anderen LC-Ausrichtungsschicht 34 beschichtet ist. Das Werkstück W und die Gegenkomponente werden zusammengedrückt. Abstandshalter (entweder eine geordnete Anordnung von Abstandshalterstrukturen, die einen integralen Teil von einem oder mehreren des Werkstücks W und der Gegenkomponente bilden, und/oder ein zufälliges Verteilen von separaten vorpräparierten Abstandselementen wie beispielsweise Abstandskügelchen/ kugeln/fasern zwischen dem Werkstück W und der Gegenkomponente) erreichen einen genau bestimmten Trennabstand zwischen den beiden Komponenten. Das Flüssigkristallmaterial 36 wird zwischen die beiden Komponenten z.B. durch ein Ein-Tropfen-Füll (ODF) - Verfahren, das ein Verteilen eines sorgfältig gesteuerten Volumens von LC-Material auf eine der beiden Komponenten vor dem Zusammendrücken der beiden Komponenten unter Vakuum beinhaltet, oder z.B. ein Vakuumfüllverfahren, das ein Füllen der vormontierten Zelle mit LC-Material durch Kapillarwirkung beinhaltet, eingeleitet. Die LC-Ausrichtungsoberflächen, die durch die LC-Ausrichtungsschichten 30, 34 auf gegenüberliegenden Seiten der Dicke des LC-Materials bereitgestellt werden, bestimmen den Richter (die Orientierung der LC-Moleküle) des LC-Materials in jedem Pixelbereich in Abwesenheit eines übersteigenden elektrischen Feldes, das durch eine Spannung zwischen der jeweiligen Pixelelektrode 24 und der Gegenelektrode 28 erzeugt wird. In diesem Beispiel kann eine Änderung des elektrischen Potentials an einer Pixelelektrode den Grad ändern, in dem das LC-Material im jeweiligen Pixelbereich die Polarisation des polarisierten Lichts dreht, und kann dadurch die Lichtdurchlässigkeit durch die Kombination der beiden Polarisationsfilter 4, 32 im jeweiligen Pixelbereich ändern. Wie oben erwähnt, ist jede Pixelelektrode 24 in Kontakt mit dem Drain-Leiter 10b eines jeweiligen Transistors; und das elektrische Potential an jeder Pixelelektrode (relativ zum elektrischen Potential an der Gegenelektrode 28) ist über Teile der Source- und Gate-Leiter außerhalb des aktiven Anzeigebereichs unabhängig steuerbar.
14 zeigt eine alternative Architektur für den Stapel von Schichten, die die Transistoren und Pixelelektroden definieren. In 14 bezeichnet das Element 102 die Kombination der Elemente 2, 4 und 8 in 1 bis 13. Der auf dem vernetzten Polymerfilm 8 des Elements 102 gebildete Schichtenstapel weist auf: (i) ein unteres Metallmuster 104a, 104b; (ii) ein transparentes Leitermuster 106; (iii) eine Anordnung von isolierten Inseln (die jeweils eine Halbleiterschicht 108a; eine erste Gate-Dielektrikumschicht 110a, die mit der Halbleiterschicht 108a verbunden ist; eine zweite Gate-Dielektrikumschicht 112a; und eine Schicht aus kontinuierlich leitfähigem Metalloxid (z.B. ITO) 150a aufweist); (iv) eine anorganische isolierende Passivierungsschicht (z.B. Aluminiumnitridschicht) 160 und eine elektrisch isolierende organische Planarisierungsschicht 114, gebildet der Reihe nach nach dem Bilden der oben erwähnten isolierten Inseln und gemustert, um Durchgangslöcher nach unten zur ITO-Schicht 150a jeder isolierten Insel zu definieren, in Bereichen außerhalb der Kanalbereiche 109; (v) eine gemusterte Metallschicht 156a, die über der organischen Planarisierungsschicht 114 gebildet ist und Gate-Leiterlinien definiert, die jeweils die ITO-Gate-Elektroden 150a für eine jeweilige Reihe von Transistoren kontaktieren und sich jeweils über den Rand der Anordnung von Transistoren hinaus erstrecken.
Das untere Metallmuster (z.B. Silber (Ag) - Metallmuster) definiert wenigstens (i) eine Anordnung von Source-Leitern, die jeweils die Source-Elektroden 104a für eine jeweilige Spalte von TFTs bereitstellen und jeweils eine Leiterlinie aufweisen, die außerhalb der Anordnung von Transistoren verläuft; und (ii) eine Anordnung von Drain-Leitern 104b, die jeweils einer jeweiligen Pixelelektrode zugeordnet sind (nachfolgend erörtert).
Das transparente Leiter (z B. ITO) - Muster 106 definiert Pixelelektroden, die jeweils einen entsprechenden Drain-Leiter 104b kontaktieren.
Jede isolierte Insel definiert einen Halbleiter- (z.B. organischen konjugierten Polymer-Halbleiter-) Kanal 109 des jeweiligen Transistors in elektrischer Reihe zwischen dem Drain-Leiter 104b des Transistors und dem Teil des jeweiligen Source-Leiters 104a in nächster Nähe zu diesem Drain-Leiter 104b. Jede isolierte Insel definiert auch ein Gate-Dielektrikum für den jeweiligen Transistor, das die Grenzflächen-Gate-Dielektrikumschicht 110a und die oberste Gate-Dielektrikumschicht 112a (z.B. elektrisch isolierende Polymerschichten) aufweist. Jede isolierte Insel definiert auch die Gate-Elektrode 150a für den jeweiligen Transistor.
Die oben beschriebene Technik beinhaltet das Aufbauen eines Stapels von Schichten, die eine Anordnung von Pixelelektroden für eine Anzeigevorrichtung und eine elektrische Schaltung zum unabhängigen Adressieren jeder Pixelelektrode definieren, in situ direkt auf dem aktiven Film einer Polarisationskomponente (oder einer in situ auf dem aktiven Film gebildeten Schicht). Dieselbe Technik des Bildens von ein oder mehr Schichten in situ direkt (d.h. anders als über einen Trägerfilm) auf einem gestreckten PVA / lod-Aktivfilm ist jedoch auch für die Konstruktion anderer Komponenten für LC-Vorrichtungen, einschließlich Anzeigevorrichtungen und Nicht-Anzeigevorrichtungen wie beispielsweise adaptive Linsen, anwendbar.
Wie oben erwähnt, wurden Beispiele von Techniken gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail oben unter Bezug auf spezielle Prozessdetails beschrieben, aber die Technik ist in der allgemeinen Lehre der vorliegenden Anmeldung weiter anwendbar. Zusätzlich und gemäß der allgemeinen Lehre der vorliegenden Erfindung kann eine Technik gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzliche Verfahrensschritte enthalten, die oben nicht beschrieben sind, und/oder manche der oben beschriebenen Verfahrensschritte weglassen.
Zusätzlich zu den oben explizit erwähnten Modifikationen ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene andere Modifikationen des beschriebenen Ausführungsbeispiels im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können.
Der Anmelder offenbart hierbei jedes einzelne hierin beschriebene Merkmal in Isolation und beliebige Kombinationen von zwei oder mehr solchen Merkmalen, soweit solche Merkmale oder Kombinationen basierend auf der vorliegenden Beschreibung als Ganzes im Licht des üblichen allgemeinen Wissens eines Fachmanns ausgeführt werden können, unabhängig davon, ob solche Merkmale oder Merkmalskombinationen irgendwelche hier offenbarten Probleme lösen, und ohne Einschränkung auf den Schutzumfang der Ansprüche. Der Anmelder weist darauf hin, dass Aspekte der vorliegenden Erfindung aus jedem solcher einzelnen Merkmale oder jeder Merkmalskombination bestehen können.

Claims

Verfahren, aufweisend: Entfernen eines Schutzfilms von einer Seite einer Polarisationsfilterkomponente, um einen dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm oder eine in situ auf dem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm gebildete Schicht freizulegen; und danach Bilden von ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung in situ auf dieser Seite der Polarisationsfilterkomponente.
Verfahren nach Anspruch 1, aufweisend ein Bilden einer vernetzten Polymerschicht auf dieser Seite der Polarisationsfilterkomponente in direktem Kontakt mit dem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm und ein Bilden der ein oder mehr Funktionsschichten über der vernetzten Polymerschicht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem das Bilden von ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung ein Bilden eines Stapels von Schichten, der eine elektrische Schaltung zum Steuern der optischen Eigenschaften des Flüssigkristallmaterials definiert, aufweist.
Verfahren, aufweisend: Produzieren einer Steuerkomponente für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung durch ein Verfahren nach Anspruch 3; und Aufnehmen eines Flüssigkristallmaterials zwischen der Steuerkomponente und einer Gegenkomponente mit einem anderen Polarisationsfilter; wobei der Schichtenstapel eine Anordnung von Pixelelektroden definiert, die über Leiter der elektrischen Schaltung außerhalb eines aktiven Anzeigebereichs unabhängig voneinander adressierbar sind.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die elektrische Schaltung eine aktive Matrixschaltung aufweist.
Vorrichtung, aufweisend: ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung, die auf einem dichroitischen dotierten Polymeraktivfilm einer Polarisationskomponente ohne irgendeinen dazwischenliegenden Trägerfilm gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die ein oder mehr Funktionsschichten auf dem aktiven Film über eine vernetzte Polymerschicht gebildet sind, die in situ auf dem aktiven Film und in direktem Kontakt mit dem aktiven Film gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei welcher die ein oder mehr Funktionsschichten einer Flüssigkristallvorrichtung einen Stapel von Schichten aufweisen, der eine elektrische Schaltung zum Steuern der optischen Eigenschaften eines Flüssigkristallmaterials definiert.
Steuerkomponente für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Vorrichtung nach Anspruch 8 aufweist und ein Flüssigkristallmaterial zwischen der Steuerkomponente und einer Gegenkomponente mit einem anderen Polarisationsfilter enthält; wobei der Schichtenstapel eine Anordnung von Pixelelektroden definiert, die über Leiter der elektrischen Schaltung außerhalb eines aktiven Anzeigebereichs unabhängig voneinander adressierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die elektrische Schaltung eine aktive Matrixschaltung aufweist.