TWI540367B - 液晶顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置及其製造方法
本發明主要涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種包括光配向膜的液晶顯示(LCD)裝置及其製造方法。
在共面轉換(IPS)液晶顯示器中，與扭曲向列(TN)液晶顯示器不同的是，其用於產生電場以控制液晶(LC)的電極係以條狀電極的形式位於單一基板上。以這種電極排列方式時，電場誘導分子重新配向主要出現在水平方向上，其比TN和垂直配向(VA)LCD裝置提供更低的視角依賴性。此外，具有邊緣場切換(fringe field switching,FFS)模式的LCD裝置，亦即IPS技術的更高級版本，具有較窄的電極寬度和間隙，使得電極之上的區域也可助於切換過程。
正介電各向異性液晶已經被普遍用於IPS模式和FFS模式LCD裝置。然而，大多數IPS模式和FFS模式LCD裝置具有像素電極與共用電極之間的距離大於單元間隙的結構。在這種結構中，強垂直電場趨向於形成上述電極表面。當使用正型液晶時，這種垂直電場可以導致液晶材料的傾斜而非扭曲，從而導致不充分的相位延遲。這可能嚴重地妨礙了特定圖框處的峰值光透射率，這反過來又導致圖框之間亮度的不均勻。
近年來，已經發現，在FFS模式LCD裝置中使用負介電各向異性液晶相對於正介電各向異性液晶具有較多優點，例如較高透射率、單伽瑪曲線、較低單元間隙依賴性以及較弱的撓區電效應。然而，於LCD裝置中完善使用負介電各向異性液晶仍然存在數個技術挑戰。
為於IPS模式及/或FFS模式LCD裝置中完善使用負介電各向異性液晶，先前技術的嘗試主要集中在液晶材料本身。然而，本發明的實施例的發明人已經意識到，使用優化的負介電各向異性液晶的配向膜可以大大改善使用負介電各向異性液晶於IPS模式及/或FFS模式LCD裝置的性能和可靠性。
大多數LCD裝置需要在LCD層的一側或兩側上配置一配向膜，以控制液晶的配向。該配向膜可以通過接觸式配向步驟而被給予錨固力。例如，液晶配向能力可以利用布，例如人造纖維織物，以物理性摩擦配向膜而提供。然而，這種方式會在薄膜電晶體圖案的階梯部產生劃痕和傾斜，而可能導致圖像模糊、圖像殘留以及色移問題。該接觸式配向方式也可能產生不必要的靜電，導致顯示裝置中使用的元件上的各種不良影響。此外，靜電液可能使灰塵粘附於配向膜的表面，從而導致各種顯示缺陷。
在IPS模式和FFS模式LCD裝置中並不需要液晶分子的預傾角，因為液晶分子被平行於基板排列和操作。因此，光配向步驟是一種很適合於給予在IPS/FFS模式LCD裝置中使用的配向膜各向異性的方法。通過使用該光配向方法，可以消除在接觸式配向方式中所涉及的問題。
在光配向方法中，由合成聚合物(例如，聚醯亞胺)製成的配向膜被偏振紫外(UV)光照射，以在垂直於偏振方向的方向中提供單軸各向異性。通過照射該聚合物，該聚合物的主鏈裂解在平行於偏振方向的方向中，這使液晶分子沿著不被裂解而保持連續的主鏈的方向對齊。然而，使用該傳統光配向聚合物和方法，該配向膜的錨固力可能不如接觸式配向膜強。
配向膜的錨固力有利於將液晶分子恢復至其初始配向。在於配向膜中不具有充分錨固力的情況下，液晶分子可能失去其原始配向，尤其是，如果在LCD裝置上顯示特定圖案一延長時間時。在這種情況下，先前顯示的圖像可以在螢幕上保持可見，即所謂的「AC圖像殘留」。
配向膜分子量的增加相當於與增加更多液晶的相互作用點，此增進了配向膜中的錨固力。因此，配向膜的分子量的增加可以抑制LCD裝置的AC圖像殘留問題。假定配向膜中具有不同分子量的聚合物存在，其分子量可以重均分子量來預估。
配向膜的前驅物中的高亞胺化率可產生較高平均分子量的配向膜。配向膜的構成材料，聚醯亞胺(PI)，係在特定溫度下加熱聚醯胺酸(PAA)以引起分子內縮合反應所製成。然而，在此產生過程，逆反應可以出現在聚醯胺酸中。在這種情形下，許多聚醯胺酸通過亞胺化反應變為聚醯亞胺，但其中一些則再反應回二胺和雙酐。因此，僅使用聚醯胺酸很難實現高亞胺化率，並且很難獲得具有足夠高重均分子量的配向膜。
在配向層的前驅物中添加聚醯胺酸酯(PAE)被認為可以產生較高亞胺化率，因為聚醯胺酸酯通常不經歷逆反應而成為聚醯胺酸。然而，添加聚醯胺酸酯可能導致配向膜的減弱。此外，在充分亞胺化的配向膜中充分亞胺化比所需的時間的增加與前驅物混合物中聚醯胺酸酯的數量有關。為此，LCD裝置的製造時間可能變得難以接受地長。
與上述前驅物材料不同，本發明實施例的發明人已經意識到，顯著高的平均分子量可以由配向膜中包括可溶性聚醯亞胺(sPI)的前驅物來實現。sPI中絕大部分是聚醯亞胺，在執行加熱步驟之前其已經被亞胺化，以能引起前驅物中其他材料的亞胺化反應。簡單地說，sPI包括能夠溶解於溶劑中的聚醯亞胺。當sPI的構成材料是PI時，其也可以包括其他材料如聚醯胺酸及/或聚醯胺酸酯。因此，sPI中至少50%或更多應該為聚醯亞胺，而剩餘部分的sPI可以為聚醯胺酸或聚醯胺酸和聚醯胺酸酯的結合。
sPI中的聚醯亞胺應該具有高分子量。為此，包含於sPI的聚醯亞胺可以化學亞胺化方法獲得。該化學亞胺化方法可能需要最終處理，將前驅物粉末短暫地加熱至接近300℃(>Tg)的溫度，以完成亞胺化，並且去除微量的任何溶劑。與在配向膜的成型期間使用的熱亞胺化過程不同，在化學亞胺化過程中，聚醯胺酸的逆反應特性是最小的，因此，可以獲得具有非常高分子量的聚醯亞胺。然而，該化學亞胺化過程不適合於直 接形成配向膜，因為在化學亞胺化期間涉及的步驟會損壞LCD裝置的其他元件。
利用聚醯亞胺溶解度的獨特特徵，可以在配向膜的前驅物中使用預亞胺化材料。當然，包含於前驅物混合物中的聚醯亞胺應該被溶解在適合製造LCD裝置配向膜期間使用的有機溶劑中。例如，前驅物混合物中的聚醯亞胺在溶劑如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、丁基溶纖劑(BCS)以及NMP和BCS的混合溶劑中具有高溶解度。
此外，用於溶解前驅物混合物的溶劑的類型大大地影響亞胺化比以及配向膜中最終聚醯亞胺的分子量。全部亞胺化反應包含以相當弱鹼與非質子酐反應，以產生強質子酸。通常，較鹼的非質子溶劑可增強正向反應，而形成聚醯亞胺，並且會在較高溫度下出現逆反應。在此方面，偶極醯胺溶劑是較佳的，因為在不妨礙前驅物混合物中聚醯亞胺的溶解度的情況下，羰基與-COOH的氫間的強氫鍵將使更多的聚醯胺酸及/或聚醯胺酸酯亞胺化為聚醯亞胺。
與可能經歷逆反應的聚醯胺酸不同，前驅物中的sPI在其他前驅物材料亞胺化的加熱期間被簡單地乾燥，並且大部分依然維持為聚醯亞胺。因此，使用前驅物中的sPI可保持配向膜的分子量，而無更多的損失，即使是在其他前驅物材料的亞胺化步驟之後。換句話說，由包括sPI的前驅物可獲得具有較高平均分子量的配向膜以改善錨固力。
被用作為配向膜的前驅物sPI應該包括光分解物質，以在UV照射時進行光分解反應。也就是說，sPI中的聚醯亞胺以及通過亞胺化反應形成聚醯亞胺的任何其他材料應該包括光分解物質。當使用UV光照射具有光分解物質的sPI的材料時，將產生光分解物質環結構裂解的光分解反應。該過程產生具有馬來醯亞胺端的裂解副產物。保持沿UV光的偏振方向直線延伸的主鏈有利於液晶分子的取向。
在本發明中，環丁烷被用作為包含於sPI材料的光分解物質的示例，然而，應該理解地是，其他光分解物質亦可以包括在sPI的材料中，只要所包括的光分解物質能夠提供的PI鏈分子量與來自具有環丁烷的sPI的 PI鏈相當即可。
當環丁烷有利於提供配向膜的各向異性時，其在UV照射之後亦易於增加最終配向膜的體積電阻率。在將該電壓施加於液晶之後，配向膜的不必要的高電壓保持率導致殘餘DC的低放電率，這反過來導致DC圖像殘留問題。
在此方面，本發明的發明人意識到，配向膜可以形成在多層結構中，以在無DC圖像殘留問題的情況下產生最大化錨固力。也就是說，配向膜中較接近於液晶層的第一部分，具有高於較遠離液晶層的第二部分的分子量。此外，該第一部分包括環丁烷，而該第二部分不包括環丁烷。這樣，配向膜的第一部分可以通過其中的聚醯亞胺的高亞胺化率和高平均分子量來改善錨固力。配向膜的第二部分可以提供低體積電阻率，作為配向膜更快DC排放能力的放電路徑。
配向膜的前驅物中所包含的sPI涉及的另一問題，就是UV照射過程期間通過裂解主聚合物鏈而產生的大分子量裂解副產物。裂解副產物是指聚醯亞胺鏈的裂解部分，其無助於配向膜的各向異性。殘留在配向膜中的裂解副產物所引起的各種不必要的效應，將因裂解副產物的大分子量而增強，尤其是在使用負介電各向異性液晶的LCD裝置中。
為此，可以在具有有機溶劑的配向膜上，進行大分子量裂解副產物的去除步驟。該有機溶劑能夠在不破壞聚醯亞胺的主鏈的情況下去除大分子量副產物。不具此大分子量裂解副產物，可以為負介電各向異性LCD裝置提供具有改善錨固力和改善DC排放能力的多層結構配向膜。
因此，本發明提供一種LCD裝置，具有包括第一部分和第二部分的新型配向膜，彼此具有不同的特性。在一實施例中，該LCD裝置包括一共用電極和一像素電極，用於產生電場，以控制液晶分子。這些電極形成在一第一基板或一第二基板上。該第一基板和該第二基板的每一個具有形成於其上的一配向膜，並且該兩個基板的配向膜之間插入有一負介電各向異性液晶層。在基板上的配向膜的至少其中之一由包括sPI的前驅物構成。因此，所形成的配向膜由包括sPI的前驅物構成，該sPI包括具有100,000 Da以上分子量的聚醯亞胺鏈。因此，可以獲得具有高重均分子量的配向膜。使用具有100,000Da以上分子量的聚醯亞胺鏈，該配向膜可具有從10,000至15,000的重均分子量。
每一個配向膜具有位於較接近液晶層的第一部分以及較遠離該液晶層的第二部分。該第一部分由包括光分解物質的前驅物構成，而該第二部分由不具有光分解物質的前驅物構成。因此，在UV照射在配向膜上之後，該第一部分中的聚醯亞胺鏈可以被配置以配向液晶層的液晶分子。相反地，該第二部分中的聚醯亞胺鏈不對UV照射產生反應，但該第二部分具有低於第一部分的體積電阻。
具有不同特性的部分的這種配向膜可以由新型前驅物混合物構成。因此，在一方面，本發明涉及一種液晶顯示裝置，具有由一前驅物混合物構成的一配向膜，該前驅物混合物可以形成多層前驅物結構。在一實施例中，該液晶顯示裝置包括一對配向膜。一液晶層插入該兩個配向膜之間。該等配向膜的至少其中之一由包括一第一前驅物和一第二前驅物的一前驅物混合物構成。該第一前驅物包括具有一個或以上的光分解物質的材料。該第二前驅物包括一個或以上的不具有光分解物質的材料。不具有光分解物質的第二前驅物材料的重均分子量高於具有光分解物質的第一前驅物材料的重均分子量。該第一前驅物與該第二前驅物的重均分子量之間的差異能夠產生兩個前驅物之間的相分離，以使第一前驅物層位於第二前驅物層之上。也就是說，具有光分解物質的材料可以位於第一前驅物層中，其較接近液晶層。不具有光分解物質的材料可以位於第二前驅物層中，其位於遠離液晶層。在一實施例中，該第一前驅物包括具有環丁烷的聚醯亞胺和具有環丁烷的聚醯胺酸。該第二前驅物包括不具有環丁烷的聚醯胺酸。
加熱前述多層前驅物結構可在第一前驅物層和第二前驅物層中產生亞胺化反應，從而形成具有第一部分和第二部分的配向膜。配向膜的第一部分由第一前驅物層的亞胺化反應構成。第二部分由第二前驅物層的亞胺化反應構成。以此方式，該第一部分包括具有環丁烷的極高分子量聚醯亞胺。該第二部分包括不具有環丁烷的聚醯亞胺。
在UV光照射時，光分解反應出現在光分解物質-環丁烷中。為此，該第一部分提供有各向異性以配向液晶分子，而該第二部分不存在這種各向異性。當該第二部分不能大量提供配向膜的配向能力時，該第二部分產生低於配向膜之該第一部分的體積電阻。因此，LCD裝置可以提供有一配向膜，該配向膜具有一部分，被配置以提供強錨固力；以及另一部分，被配置以作為多餘電荷的排放路徑。因此，可以解決AC圖像殘留問題和DC圖像殘留問題。
在另一方面，本發明提供一種形成配向膜的新方法。第一，於第一基板和第二基板的每一個塗覆有溶解在有機溶劑中的前驅物混合物的溶液。該前驅物混合物包括具有光分解物質的可溶性聚醯亞胺(sPI)以及不具有光分解物質的聚醯胺酸。包含於sPI的光分解物質可以為環丁烷。為此，聚醯胺酸不具有環丁烷。在前驅物混合物中，具有環丁烷的sPI形成第一前驅物層，而不具有環丁烷的聚醯胺酸形成第二前驅物層。亞胺化過程執行在第一前驅物層和第二前驅物層上，從而形成具有第一部分和第二部分的配向膜。該第一部分由第一前驅物層構成，該第二部分由第二前驅物層構成。
使用UV光照射配向膜，從而給予配向膜配向能力。該UV照射產生裂解副產物。第一雜質去除步驟執行在配向膜上，其使用有機溶劑，該有機溶劑能夠在不破壞主聚醯亞胺鏈(提供配向膜的各向異性)的情況下去除配向膜中的大分子量裂解副產物。第二雜質去除步驟(後焙)執行在配向膜上，以去除配向膜中的離子雜質以及殘餘裂解副產物。液晶層被密封在第一基板的配向膜與第二基板的配向膜之間，並且被劃片以形成顯示面板(單元)。
當液晶顯示裝置的配向膜形成在這種步驟中時，液晶顯示裝置可以產生強錨固力，並降低光學缺陷例如不均勻的亮斑以及AC/DC圖像殘留等問題。
100‧‧‧液晶顯示裝置
111‧‧‧第一基板
112‧‧‧閘電極
113‧‧‧閘極絕緣層
114‧‧‧主動層
115‧‧‧第一保護層
116‧‧‧源電極
117‧‧‧汲電極
118‧‧‧第二保護層
120‧‧‧像素電極
130‧‧‧上部絕緣層
140‧‧‧共用電極
150‧‧‧多層前驅物
150A‧‧‧下部配向膜
150B‧‧‧上部配向膜
152‧‧‧第二前驅物層
152A、152B‧‧‧第二部分
154‧‧‧第一前驅物層
154A、154B‧‧‧第一部分
160‧‧‧液晶層
170‧‧‧上部覆蓋層
180‧‧‧濾色片
185‧‧‧黑色矩陣
190‧‧‧第二基板
200‧‧‧配向膜
210‧‧‧sPI
220‧‧‧聚醯胺酸
230、240、250‧‧‧裂解副產物
260‧‧‧殘餘裂解副產物
270‧‧‧UV照射裝置
272‧‧‧燈
274‧‧‧鏡子
280‧‧‧偏振器
本發明的上述和其他方面、特點以及其他優點將通過結合所附圖式進行下面詳細的描述而被更加清楚地理解。
第1A圖為本發明一實施例中示例性液晶顯示裝置的剖視示意圖；第1B圖為本發明一實施例中液晶顯示裝置的示例性多層配向膜的剖視示意圖；第1C圖為本發明一實施例中在形成液晶顯示裝置的示例性配向膜中使用的前驅物的示意圖；第1D圖為顯示由不同前驅物材料構成的配向膜的分子量比較圖；第2A圖(a)至第2A圖(e)為本發明一實施例中示例性液晶顯示裝置的配向膜的狀態示意圖；第2B圖(a)和第2B圖(b)為解釋根據本發明一實施例中在液晶顯示裝置的示例性配向膜中裂解副產物的示意圖；第2C圖為自配向膜分解和提取的物質的凝膠滲透色譜(GPC)分析的結果圖；第2D圖為自配向膜分解和提取的物質的液相色譜-質譜(LC-MS)分析的結果圖；第3圖為本發明一實施例中製造液晶顯示裝置的示例性方法流程圖。
本發明及其完成方法的各種優點和特點將通過參考所附圖式來描述下面的實施例而變得明顯。然而，本發明不侷限於所揭露的示例性實施例，而可以各種形式來實現。藉由實施例的提供，所屬本發明技術領域熟悉該技術者可以完全地理解本發明的內容以及本發明的範圍。而此範圍將由申請專利範圍所界定。
需指出的是，所稱元件或層位於其他元件或層「上」包括以下兩種情形：(1)相應元件僅位於其他元件之上；(2)相應元件與其他層 或元件之間間隔有額外的層或元件。
在圖式中，每一個元件的尺寸和厚度僅概略示意以便於描述，且本發明並非侷限於圖式中所示的技術內容。在整個說明書中，相同圖式編號表示相同元件。
本發明的各種實施例的元件可以彼此部分地或全部地結合，並且可以在技術上相互聯繫，並且以熟悉本領域的技術人士完全理解的各種方式來操作，該實施例可以獨立地實施或者彼此結合地實施。
下面，將參考所附圖式詳細描述本發明的各種實施例。
第1A圖為根據本發明實施例液晶顯示裝置的剖視示意圖。
請參閱第1A圖，液晶顯示裝置100，包括閘電極112、主動層114、源電極116以及汲電極117的一錯列薄膜電晶體形成在第一基板111上。更具體而言，閘電極112形成在第一基板111上，閘極絕緣層113形成於其上。主動層114形成於閘極絕緣層113上。源電極116和汲電極117與主動層114電性連接。本發明實施例中的薄膜電晶體為錯列結構，但應該注意地是，實施例中的薄膜電晶體可為其他結構如共面結構。
此外，第1A圖說明假定薄膜電晶體是P型薄膜電晶體時，像素電極120係與汲電極117連接。然而，如果薄膜電晶體是N型薄膜電晶體時，像素電極120可以與源電極116連接。
在薄膜電晶體上，形成有用於保護薄膜電晶體的第一保護層115和第二保護層118。像素電極120形成在第二保護層118上。像素電極120通過第二保護層118的接觸孔與汲電極117接觸。形成有一上部絕緣層130以覆蓋像素電極120。在上部絕緣層130上，形成共用電極140。第二保護層118由有機材料如光敏壓克力(photoacryl)構成，並且用於增加孔徑比。第一保護層115可以省略。
在本發明中，IPS模式和FFS模式LCD裝置將一同被稱為IPS型LCD裝置，以便於簡化說明。因為第1A圖所示的LCD裝置100是IPS型LCD裝置，共用電極140形成在基板111上，而不是形成在第二基板190上。在第 1A圖顯示的示例性LCD裝置100中，共用電極140位於像素電極120之上。然而，共用電極140和像素電極120的排列不侷限於此。因此，像素電極120可以位於共用電極140之上。此外，電極(圖未示)可以形成在共用電極之下，以作額外功能，如觸摸感測或降低共用電極的電阻。這種電極可以位於由光敏壓克力構成的有機鈍化層內。此外，像素電極120可以形成在與共用電極140相同的平面上。此外，共用電極140和像素電極120可以排列為線性形狀。
在一些實施例中，共用電極140和像素電極120可以排列為具有至少一個或多個彎曲部的鋸齒形狀，第二基板190的濾色片180和黑色矩陣185可以形成為具有至少一個或多個彎曲部的鋸齒形狀。此外，共用電極140或像素電極120可以形成為矩形形狀，共用電極140或像素電極120可以形成為線性形狀或具有至少一個或多個彎曲部的鋸齒形狀。
在共用電極140上，液晶層160插入於下部配向膜150A與上部配向膜150B之間。當較佳以負介電各向異性液晶作為液晶層160時，其可以由正介電各向異性液晶層構成。配向膜(150A、150B)被用以設置並保持液晶層160液晶的初始配向方向。
可以包括紅色、綠色、以及藍色濾色片的濾色片180形成在第二基板190之下。黑色矩陣185也可以形成在第二基板190的下側。黑色矩陣185可以形成在兩個濾色片180之間，以防止顏色的混合。上部覆蓋層170可以插入於上部配向膜150B與濾色片180之間。
在此實施例中，下部配向膜150A和上部配向膜150B包括兩個部分。下部配向膜150A的第一部分154A是指位於朝向液晶層160的部分，而第二部分152A是指位於遠離液晶層160的部分。與下部配向膜150A類似，上部配向膜150B也包括接近於液晶層160的第一部分154B和位於遠離液晶層160的第二部分152B。第一部分(154A、154B)可以與液晶層160接觸，而第二部分(152A、152B)不與液晶層160接觸。
配向膜(150A、150B)具有高重均分子量，例如從10,000至15,000Da的重均分子量。在配向膜(150A、150B)中，位於朝向液晶層 160的第一部分(154A,154B)被給予各向異性。這是增加配向膜(150A、150B)錨固力所必須，其並可降低LCD裝置出現AC圖像殘留問題。
與各自配向膜(150A、150B)中相應的第一部分(154A、154B)相比較，位於遠離液晶層160的第二部分(152A、152B)應該具有較低體積電阻。第二部分(152A、152B)具有低於第一部分(154A、154B)的體積電阻是重要的，因為第二部分(152A、152B)用於排放一開始就在配向膜(150A、150B)中累積的電荷及/或抑制電荷累積在配向膜(150A、150B)中的電荷。第二部分(152A、152B)的體積電阻，低於第一部分(154A、154B)的體積電阻，可降低LCD裝置100出現DC圖像殘留。
具有第一部分(154A、154B)和第二部分(152A、152B)的配向膜(150A、150B)可以由包括具有彼此不同的重均分子量的第一前驅物和第二前驅物的前驅物混合物構成。第一和第二前驅物材料的分子量差異有利於形成配向膜(150A、150B)的第一部分(154A、154B)和第二部分(152A、152B)。
在一實施例中，前驅物混合物的第一前驅物是sPI。如上所述，sPI包括具有光分解物質的聚醯亞胺，該包含光分解物質的聚醯亞胺的分子式可如化學式1表示。
在化學式1中，n表示自然數，X表示對UV照射敏感的光分解物質，以及Y表示具有2以上個環的芳香族烴基。
如上所述，光分解物質可以為具有下面結構的環丁烷：
其中，R1、R2、R3以及R4的每一個可以為由氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、具有1至6個碳原子的烴基、具有1至6個碳原子的烷氧基、乙烯基(-(CH2)mCH=CH2,m=0~2)、以及乙醯基(-(CH2)m-C≡CH,m=0~2)構成的群組中選擇的一個或多個。
芳香族烴基具有以下結構：
其中，R6、R7、R8以及R9的每一個可以為由氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、具有1至6個碳原子的烴基、具有1至6個碳原子的烷氧基、乙烯基(-(CH2)mCH=CH2,m=0~2)、以及乙醯基(-(CH2)m-C≡CH,m=0~2)構成的群組中選擇的一個或多個。
用化學式1表示的聚醯亞胺在如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、丁基溶纖劑(BCS)以及NMP和BCS的混合溶劑溶劑中具有高溶解度。當聚醯亞胺的Y是具有一個環的芳香族烴基時，該聚醯亞胺使用在前驅物混合物中時其溶解度將不足。因此，聚醯亞胺的Y應該包括具有至少兩個環的芳香族烴基，以增加溶解度，而使其在室溫下可呈液態。
應該注意地是，sPI可以進一步包括具有光分解物質的聚醯胺酸。因此，在本發明中，具有光分解物質的sPI是指具有光分解物質的聚醯亞胺與具有光分解物質的聚醯胺酸的結合。
前驅物混合物的第二前驅物是不具有光分解物質的聚醯胺酸，其用化學式2表示。
在化學式2中，X表示具有2以上個環的芳香族烴基，Y表示具有一個或多個環的芳香族烴基。
芳香族烴基具有以下結構：
在化學式2中，R6、R7、R8以及R9的每一個可以為由氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、具有1至6個碳原子的烴基、具有1至6個碳原子的烷氧基、乙烯基(-(CH2)mCH=CH2,m=0~2)、以及乙醯基(-(CH2)m-C≡CH,m=0~2)構成的群組中選擇的一個或多個。
第1B圖為顯示具有多層前驅物150以形成配向膜結構的前驅物混合物的剖視示意圖。應該注意地是，下部配向膜150A和上部配向膜150B的任意一個可以由多層前驅物150構成。第一部分(154A、154B)主要由第一前驅物層154的亞胺化反應構成，而第二部分(152A、152B)主要由第二前驅物層152的亞胺化反應構成。
前驅物混合物(5重量份)被溶解在有機溶劑(95重量份)中，並且被塗覆於第一基板111及/或第二基板190上。基板(111、190)上 的前驅物混合物可以進行乾燥。在基板上，由於第一前驅物和第二前驅物的構成材料之間的重均分子量差，形成多層前驅物結構150。
第一前驅物和第二前驅物的物質之間的重均分子量差須是足夠的，以能引起第一前驅物和第二前驅物之間的相分離而在所需時間週期內形成第一前驅物層154和第二前驅物層152。前驅物的重均分子量之間的差越大，在有機溶劑中溶解的前驅物混合物的溶液中出現相分離就越快。然而，為了便於適當地定位第一前驅物層154和第二前驅物層152，第一前驅物中的物質，即具有光分解物質的聚醯亞胺和具有光分解物質的聚醯胺酸(例如，環丁烷)，應該具有低於第二前驅物的物質的分子量，該第二前驅物為不具有光分解物質的聚醯胺酸(例如，環丁烷)。
在本發明的實施例中，sPI中的聚醯亞胺具有2以上個環的芳香族烴基作為Y，以使其具有高於具有短Y結構的傳統聚醯胺酸的重均分子量。因此，不具有環丁烷的聚醯胺酸應該具有2以上個環的芳香族烴基作為X，以使具有光分解物質的sPI位於朝向液晶層160。
久而久之，不具有環丁烷的聚醯胺酸朝向基板(111、190)移動，而具有環丁烷的sPI漂浮在不具有環丁烷的聚醯胺酸之上。為此，前驅物混合物被逐漸地分離為包括具有環丁烷的聚醯亞胺和具有環丁烷的聚醯胺酸的第一前驅物層154以及包括不具有環丁烷的聚醯胺酸的第二前驅物層152。以此方式，形成配向膜(150A、150B)的多層前驅物結構150。
因為第一前驅物層154和第二前驅物層152的形成取決於其構成材料的分子量，第一前驅物層154與第二前驅物層152之間的邊界可能不是完全清楚的。因此，不具有環丁烷的一些聚醯胺酸可以保留在第一前驅物層154中，一些sPI可以保留在第二前驅物層152中。然而，第一前驅物層154和第二前驅物層152的分離應該被充分地實現，以使第一部分(154A,154B)和第二部分(152A、152B)應該分別主要由第一前驅物層154和第二前驅物層152構成。以下將更加詳細地描述，前驅物混合物的結構可以降低在配向膜(150A、150B)的第一部分(154A、154B)中剩餘的聚醯胺酸，其與負型液晶的烯基具有高反應性。
於基板上原分散的前驅物混合物開始沉澱並且相分離為第一前驅物層154和第二前驅物層152之後，以熱處理來進行亞胺化。加熱處理可以在100℃至350℃的溫度間進行，較佳地，可在約200℃至300℃，更佳地可在約200℃至250℃。在一實施例中，在約200℃的溫度下對第一前驅物層154和第二前驅物層152執行熱處理。
在一些實施例中，多層結構150可以根據聚醯亞胺的穩定性和Tg被逐漸地加熱至約200℃至250℃。或者，前驅物混合物溶液的多層結構150可以被加熱並且被保持在數個中間溫度範圍，每個範圍一特定時間週期後，再冷卻至室溫。例如，前驅物混合物溶液的多層結構150可以被加熱至100℃並且保持一週期，從100℃加熱至約200℃並且保持下一週期，然後冷卻至室溫。
當第一前驅物層154中具有環丁烷的聚醯亞胺被熱處理時，第一部分(154A、154B)的聚醯亞胺可以大量保持其原始分子量。如第1C圖所示，即使一些聚醯胺酸逆反應為二(元)胺和雙酐，可以使用聚醯亞胺作為配向膜(150A、150B)的前驅物而在配向膜(150A、150B)的第一部分(154A、154B)中實現高亞胺化比。
第1D圖為說明最終配向膜在亞胺化的熱處理前後的平均分子量比較表。
實施例1
前驅物混合物通過墨噴式印刷方法被塗覆於基板上，並且被乾燥以形成配向膜。然後，在200℃的溫度下加熱配向膜，以進行亞胺化。
比較例1
通過使用包括具有環丁烷的聚醯胺酸的前驅物以與實施例1相同的方法形成配向膜。
比較例2
通過使用包括不具有環丁烷的聚醯胺酸的前驅物以與實施例1相同的方法形成配向膜。
在比較例1和2中，聚醯胺酸的絕大部分被分解為二(元)胺和雙酐。因此，形成低分子量材料，其不是很有助於錨固力。在比較例1中，在熱處理之後，配向膜的重均分子量被從20,000Da以上降低至約7,000Da。類似地，在熱處理之後，配向膜的重均分子量被從在比較例2中約20,000Da的重均分子量降低至約5,000Da。
聚醯胺酸或聚醯胺酸酯可以溶解在有機溶劑中，甚至當其不包括具有2以上個環的芳香族烴基。相反地，傳統聚醯亞胺不溶解在有機溶劑中。然而，本發明的sPI中的聚醯亞胺包括具有2以上個環的芳香族烴基作為Y，可增加其在有機溶劑中的溶解度。使用sPI，在熱處理之前，配向膜的重均分子量略微高於15,000Da，在熱處理之後，甚至保持基本相同約15,000Da。
在前驅物混合物中，具有光分解物質的sPI的數量應該占至少30%或更多。如上所述，具有光分解物質的聚醯亞胺應該占sPI的至少50%或更多。當sPI中具有光分解物質的聚醯亞胺的比例增加時，第一部分(154A、154B)的亞胺化比可以增加。例如，可以在配向膜(150A、150B)的第一部分(154A、154B)中實現40%至99%，較佳地50%至100%，更佳地至少80%或更多的亞胺化率。在第一部分(154A、154B)中具有高亞胺化比，配向膜150的第一部分(154A、154B)中的重均分子量可以維持較高，從而增加液晶層160的錨固力。反過來，這抑制LCD裝置100中的AC圖像殘留問題。
配向膜(150A、150B)的第二部分(152A、152B)不是由第一層154的sPI構成，而是由包括不具有環丁烷的聚醯胺酸的第二前驅物層152所構成。在配向膜(150A、150B)的第二部分(152A、152B)中，不具有環丁烷的聚醯胺酸亞胺化而產生不具有環丁烷的聚醯亞胺時。由於不具有環丁烷，在UV照射過程期間聚合物鏈的裂解不出現在配向膜(150A、150B)的第二部分(152A、152B)中。這有助於保持配向膜的厚度。
此外，環丁烷的不存在使得第二部分(152A、152B)有低於第一部分(154A、154B)的體積電阻。例如，配向膜(150A、150B)的 第一部分(154A、154B)具有約1.0．1015Ω．cm以上的體積電阻，但是配向膜的第二部分具有約1.0．1013-14Ω．cm的體積電阻。因此，配向膜的第二部分有利於更快排放，以有助於降低LCD裝置100中的DC圖像殘留問題。
前驅物混合物可以進一步包括不具有光分解物質的聚醯胺酸酯，以增加配向膜的強度。例如，不具有光分解物質的聚醯胺酸酯，其具有高於第一前驅物(例如，sPI)的材料的物質的重均分子量，可以包括在前驅物混合物中。換言之，第二前驅物包括不具有光分解物質的聚醯胺酸酯，以使形成配向膜(150A、150B)的第二部分(152A、152B)的第二前驅物層152包括不具有光分解物質的聚醯胺酸酯。然而，應該避免聚醯胺酸酯的過量，因為其可以導致基板上的配向膜的黏附力變差及/或減弱。此外，包括聚醯胺酸酯的多層前驅物150的亞胺化過程將需要更多的時間，從而降低LCD裝置100的生產產量。
第2A圖(a)至第2A圖(d)為根據本發明實施例中LCD裝置的配向膜的殘餘分解材料示意圖。
第2A圖(a)說明多層前驅物結構的狀態，該多層前驅物結構通過塗覆包括具有光分解物質的sPI 210的前驅物混合物和不具有光分解物質的聚醯胺酸220而形成。最初，具有光分解物質的sPI 210和不具有光分解物質的聚醯胺酸220被混合在單一層中。在特定期間(例如，約100-150秒)之後，不具有光分解物質的聚醯胺酸220下降至sPI 210之下，其中該光分解物質的重均分子量高於sPI 210的重均分子量，從而形成如上所述的多層前驅物結構。然後，對該多層前驅物結構進行熱處理，以引起亞胺化反應，從而形成具有第一部分和第二部分的多層配向膜。
通過UV照射裝置270對配向膜200進行UV照射，如第2A圖(b)所示。自燈272發射的UV光被圍繞著燈272設置的鏡子274反射後，通過偏振器280再照射到配向膜200上。偏振的UV光的波長可在約200nm至約300nm，較佳在230nm至250nm之間。
第2A圖(c)在說明與配向方向垂直的偏振方向中進行UV照射之後，多層配向膜200的狀態。如圖所示，多層配向膜200中聚醯亞胺的 主鏈被偏振的UV光裂解。在與偏振方向垂直的方向中聚醯亞胺的主鏈保持並形成多層配向膜200的各向異性。在第2A圖(c)中，主聚醯亞胺鏈的裂解副產物被表示為裂解副產物230、240以及250。
第2A圖(d)說明在使用乳酸基有機溶液進行第一雜質去除步驟之後多層配向膜200的狀態。在第一雜質去除步驟中，具有相對高分子量的裂解副產物230、240和250以及中間或低分子量裂解副產物通過乳酸基有機溶液而被從配向膜200中去除。自光分解物質(例如，環丁烷)產生的分解副產物也可以通過第一雜質去除步驟去除。第一雜質去除步驟應該使用乳酸基有機溶液來進行，因為該溶液在去除具有高分子量(例如，大於10,000Da)的裂解副產物中尤其有用。
更具體地，乳酸基有機溶液暫時膨脹配向膜200的表面，並且增加配向膜200的粗糙度。配向膜200的平均高度也增加。配向膜200中的聚醯亞胺不溶解於乳酸基有機溶液，但被於聚醯亞胺鏈之間插入的乳酸基有機溶液所膨脹。這使其容易去除配向膜200的高分子量副產物。
其中，乳酸基有機溶液可以包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯以及乳酸正丁酯的一個或多個。此外，乳酸基有機溶液可以與去離子(DI)水混合。該乳酸基有機溶液是乳酸乙酯。與乳酸甲酯相比較，乳酸乙酯具有低揮發性，並且與乳酸正丙酯或乳酸正丁酯相比較具有低分子量。
第2A圖(d)說明第二雜質去除步驟之後配向膜200的狀態，其中該第二雜質去除步驟是在第一雜質去除步驟之後通過後焙配向膜200而進行。在第二雜質去除步驟中，殘餘裂解副產物260，即配向膜200中剩餘的大部分低分子量部分，會被蒸發。此外，自光分解物質(例如，環丁烷)產生的分解副產物也自配向膜200去除。此外，來自該步驟的熱量重構了配向膜200的表面。
第2B圖(a)和第2B圖(b)說明在UV照射前後的多層配向膜200中聚醯亞胺鏈的狀態。第2B圖(a)說明包含有環丁烷作為X且具有2以上個環的芳香族烴基作為Y的聚醯亞胺的主鏈。當使用UV光照射本發明的多 層配向膜的聚醯亞胺時，聚醯亞胺鏈的環丁烷與UV光反應，並且被分解以產生具有馬來醯亞胺端的裂解副產物。第2B圖(b)說明聚醯亞胺主鏈的裂解部分。該主鏈的裂解部分可以具有不同分子量。與無sPI構成的傳統配向膜不同，前驅物混合物中sPI的使用可以實現配向膜200中聚醯亞胺的高分子量。聚醯亞胺的分子量約從100,000Da以上，裂解部分的分子量也可以十分高。
如第2B圖(b)所示，一些裂解部分可能具有苯環，該苯環不具有Y或者僅具有單一個Y，從而導致低分子量裂解部分。一些裂解部分可能包含兩個或多個Y，從而導致高分子量裂解部分。
如上所述，使用乳酸基有機溶劑的第一雜質去除步驟和通過後焙處理的第二雜質去除步驟的結合，可去除配向膜200中低至高分子量裂解副產物以及光分解副產物。
第2C圖為顯示由包括前驅物混合物的sPI構成的配向膜與由不具有sPI的傳統前驅物構成的配向膜之間的凝膠滲透色譜分析結果的比較圖。圖中的X軸表示保持時間(RT)，Y軸表示檢測信號的幅值(10-6 dRI)。第2C圖顯示的結果係以由沃特斯系統(Waters System)製造的GPC20002檢測器以及由Shodex製造的KD803-801管柱進行，通過在托盤中放置8個6.5 x 10cm2的基板作為樣品，將該基板浸漬在10ml的二甲基甲醯胺(DMF)中，放置5分鐘。之後收集DMF進行凝膠滲透色譜分析。凝膠滲透色譜檢測器按從高分子量分子至低分子量分子的順序進行檢測，因此在7至9分鐘的RT處檢測的分子具有高於在之後時間檢測的分子的分子量。
線A表示分解使用包括sPI的前驅物而形成的配向膜獲得的樣品所測量的分子量。線B、C、以及D分別表示分解使用傳統聚醯亞胺前驅物即聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、以及聚醯胺酸和聚醯胺酸酯的混合物而形成的配向膜獲得的樣品的測量分子量。如第2C圖所示，在7至9分鐘的RT處，無法從線B、C、以及D檢測出峰值，但是在7至9分鐘的RT處可以從線A檢測到峰值。因此，可以確定，使用包括sPI的前驅物形成的配向膜包含具有100,000Da以上的分子量的鏈。相反地，使用傳統前驅物(即，不具有sPI) 形成的配向膜不包含具有高達100,000Da的分子量的鏈。
第2D圖為根據本發明實施例中自液晶顯示裝置的配向膜分解和提取的物質的液相色譜-質譜分析的結果圖。線A表示通過分解使用包括sPI的前驅物形成的配向膜獲得的樣品所測量的分子量。線B、C、以及D分別表示通過分解使用聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、以及聚醯胺酸和聚醯胺酸酯的混合物作為前驅物形成的配向膜獲得的樣品所測量的分子量。在800以上質荷比(m/z)處不能從線B、C、以及D中檢測到峰值，但是在800以上的質荷比處可以從線A檢測到峰值。因為可以檢測到800以上質荷比，可見發明的配向膜具有較高分子量鏈，其不能從其他傳統配向膜中檢測到。
第3圖為顯示本發明的實施例中製造液晶顯示裝置的方法流程圖。在S110步驟中，LCD裝置的基板的至少其中之一被塗覆有溶解於有機溶劑中的前驅物混合物的溶液。在該塗覆溶液內，前驅物混合物可以為5重量份，有機溶劑可以為95重量份。該前驅物混合物包括具有光分解物質的可溶性聚醯亞胺(sPI)和不具有光分解物質的聚醯胺酸。其中，sPI中至少一些具有光分解物質的聚醯亞胺可以具有100,000Da以上的分子量。
具有前驅物混合物的溶液在基板上被乾燥，以使該混合物被相分離為具有光分解物質的sPI的第一前驅物層以及不具有光分解物質的聚醯胺酸的第二前驅物層。如前所述，sPI不是完全由聚醯亞胺構成，但是其也包括具有光分解物質的聚醯胺酸。不具有光分解物質的聚醯胺酸需要具有高於sPI中的材料的重均分子量，以使sPI的第一前驅物層位於不具有光分解物質的聚醯胺酸的第二前驅物層之上。該光分解物質可以為環丁烷。
在S120步驟中，在上述多層前驅物結構上進行熱處理，以於其中引起聚醯亞胺前驅物的亞胺化。也就是說，第一前驅物層和第二前驅物層在約200℃的溫度下加熱。在第一前驅物層中，sPI的聚醯亞胺被熱量簡單地固化，而具有環丁烷的聚醯胺酸被亞胺化，形成具有環丁烷的聚醯亞胺，從而形成配向膜的第一部分。在第二前驅物層中，不具有環丁烷的聚醯胺酸被亞胺化為不具有環丁烷的聚醯亞胺，從而形成配向膜的第二部分。因此，多層配向膜的第一部分將主要由具有環丁烷的聚醯亞胺構成。 多層配向膜的第二部分將包括不具有環丁烷的聚醯亞胺。由於第一前驅物層中包括預亞胺化的聚醯亞胺，配向膜的第一部分的亞胺化率高於配向膜的第二部分的亞胺化率。
在S130步驟中，使用UV光照射多層配向膜，以給予各向異性。該UV光在與配向方向垂直的方向上偏振，並且可具有約200nm至約300nm的波長。在較佳實施例中，UV光的波長可以在約240nm至約270nm之間，更佳約250nm至260nm之間，再更佳在約254nm至257nm之間。當使用UV光照射具有光分解物質的聚醯亞胺時，出現環丁烷的光分解反應，從而使聚醯亞胺的主鏈裂解。
在此過程中，產生具有馬來醯亞胺端的裂解副產物。裂解副產物的分子量越高，其在配向性能上具有的負面影響也越大。因此，重要的是，這種高分子量裂解副產物可從配向膜中被去除，尤其是從位於朝向液晶層的第一部分去除。然而，裂解副產物的高分子量使其極難從配向膜中去除。
為此，裂解副產物被通過兩雜質去除步驟從配向膜中去除。第一雜質去除步驟通過使用質子型有機溶劑化學地處理配向膜的表面來執行。在該質子型有機溶劑中，乳酸基有機溶劑尤其在去除大分子量副產物上的效果最佳。與異丙醇(IPA)、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以及丙酮(Acetone)不同，乳酸基有機溶劑不影響在各向異性的配向膜中剩餘的聚醯亞胺的主鏈。該乳酸基有機溶液暫時膨脹配向膜的表面。這有利於更容易去除配向膜的大分子量裂解副產物。非質子型溶劑，如甲基砒硌酮、丙酮、γ一丁內酯(GBL)以及二甲基甲醯胺(DMF)會溶解聚醯亞胺的主鏈，因而不能用於去除高分子量副產物。
在第二雜質去除步驟中，對配向膜執行後焙處理。該步驟可去除配向膜的離子雜質，也蒸發配向膜的低分子量副產物。此外，第二雜質去除步驟可重組在第一雜質去除步驟期間膨脹的配向膜表面，從而增加配向膜表面的粗糙度。
然後，液晶被放置在上述多層配向膜上(S140步驟)，並且 密封在第一基板與第二基板之間(S150步驟)。
在根據本發明的實施例中的液晶顯示裝置中，包括多層配向膜。該多層配向膜由包括具有光分解物質的可溶性聚醯亞胺(sPI)的前驅物混合物和不具有光分解物質的聚醯胺酸構成。該多層配向膜的第一部分，位於朝向液晶層，由sPI構成。在熱處理之後，在第一部分中，在前驅物中使用的sPI的高分子量提供高重均分子量，從而導致在光配向過程之後在第一部分中具有較長主聚醯亞胺鏈和更多的相互作用位點。因此，配向膜的第一部分可以提供改善的錨固力，以抑制AC圖像殘留問題。
多層配向膜的第二部分，位於遠離液晶層，由不具有光分解物質的聚醯胺酸構成。不具有光分解物質，該配向膜的第二部分可以產生低體積電阻，這可以有效地排放及/或防止在配向膜中或附近過度累積電荷。因此，該配向膜的第二部分可抑制LCD裝置的DC圖像殘留問題。
如果聚醯胺酸殘留在配向膜150的第一部分，其可以與負介電各向異性液晶反應，妨礙使用負介電各向異性液晶的LCD裝置的可靠操作。更具體地，極性端基團，如羧酸，當暴露於熱量或光時可以變為自由基。該自由基與負介電各向異性液晶單體(例如，烯基基團)反應，從而導致髒污和其他類型的缺陷。然而，多層配向膜的結構促使未被亞胺化的聚醯胺酸以及通過聚醯胺酸的逆反應生成的二胺和酸酐大部分保留在第二部分。因為其位於遠離液晶層，可以抑制與負介電各向異性液晶烯基的不必要反應。
顯而易見的是，熟悉本領域的技術人員在不脫離本發明的範圍的情況下可以對本發明作出各種修改及變換。因此，可以意識到，本發明涵蓋在所附申請專利範圍及其等同物的範圍內所提供的本發明的修改及變換。
本申請主張於2013年06月17日提交的美國臨時專利申請第61/835,773號以及於2013年12月30日提交的韓國專利申請第2013-0167917號的優先權權益，該等專利申請在此引用作為參考。
100‧‧‧液晶顯示裝置
111‧‧‧第一基板
112‧‧‧閘電極
113‧‧‧閘極絕緣層
114‧‧‧主動層
115‧‧‧第一保護層
116‧‧‧源電極
117‧‧‧汲電極
118‧‧‧第二保護層
120‧‧‧像素電極
130‧‧‧上部絕緣層
140‧‧‧共用電極
150A‧‧‧下部配向膜
150B‧‧‧上部配向膜
152A、152B‧‧‧第二部分
154A、154B‧‧‧第一部分
160‧‧‧液晶層
170‧‧‧上部覆蓋層
180‧‧‧濾色片
185‧‧‧黑色矩陣
190‧‧‧第二基板

Claims (27)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括：一共用電極和一像素電極，配置於一第一基板和一第二基板的其中之一上；一配向膜，配置於該第一基板和該第二基板的每一個上；以及一負介電各向異性液晶層，配置於該第一基板與該第二基板的該配向膜之間，其中在該等基板的至少其中之一上的該配向膜具有100,000Da以上分子量的聚醯亞胺鏈。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中，該像素電極位於該共用電極上，以使該像素電極比該共用電極更接近該負介電各向異性液晶層。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中，該共用電極位於該像素電極上，以使該共用電極比該像素電極更接近該負介電各向異性液晶層。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中，該具有100,000Da以上分子量的聚醯亞胺鏈的配向膜包括一給予各向異性的第一部分以及一不具有各向異性的第二部分，該第一部分位於比該第二部分更接近於該負介電各向異性液晶層。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述的液晶顯示裝置，其中，該具有100,000Da以上分子量的聚醯亞胺鏈的配向膜具有1.0．1015Ω．cm以上的體積電阻。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述的液晶顯示裝置，其中，該第一部分的體積電阻高於該第二部分的體積電阻。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述的液晶顯示裝置，其中，該第二部分的重均分子量高於該第一部分的重均分子量。
  8. 一種液晶顯示裝置，包括： 一液晶層，插入配置於一對配向膜之間，其中該等配向膜由溶於一有機溶劑的一前驅物混合物溶液所構成，該前驅物混合物溶液包括一第一前驅物與一第二前驅物，該第一前驅物具有光分解物質，該第二前驅物不具有光分解物質，其中該第二前驅物具有高於該第一前驅物的重均分子量的重均分子量，其中該第一前驅物包括含有環丁烷的聚醯亞胺，其係以下面的化學式1表示： 其中，X表示環丁烷，Y表示具有2以上個環的芳香族烴基，以及n表示自然數。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述的液晶顯示裝置，其中，該第一前驅物進一步包括具有光分解物質的聚醯胺酸。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述的液晶顯示裝置，其中，該第二前驅物包括不具有光分解物質的聚醯胺酸。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述的液晶顯示裝置，其中，該不具有光分解物質的聚醯胺酸是以下面的化學式2表示的化合物：【化學式2】 其中，X表示具有2以上個環的芳香族烴基，Y表示具有1個或以上個環的芳香族烴基，以及n表示自然數。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述的液晶顯示裝置，其中，該前驅物混合物溶液包括於95重量份的有機溶劑中溶解有5重量份的該前驅物混合物。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述的液晶顯示裝置，其中，該第一前驅物占該前驅物混合物的至少30%。
  14. 依據申請專利範圍第13項所述的液晶顯示裝置，其中，具有光分解物質的聚醯亞胺占該第一前驅物的至少80%。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述的液晶顯示裝置，其中，該光分解物質是環丁烷。
  16. 依據申請專利範圍第15項所述的液晶顯示裝置，其中，該第二前驅物進一步包括一添加劑，該添加劑包括一個或以上不具有光分解物質的聚醯胺酸酯以及一個或以上不具有光分解物質的聚醯亞胺，其中在該第二前驅物中不具有光分解物質的聚醯胺酸與添加劑的重量比是在4：1至1：1的範圍內。
  17. 一種製造液晶顯示裝置的方法，該方法包括：在一基板上形成一多層前驅物結構，該多層前驅物結構具有包括含有環丁烷的聚醯亞胺的一第一前驅物層和包括不含環丁烷的聚醯胺酸的一第二前驅物層；加熱該多層前驅物結構以在該基板上形成一配向膜，該配向膜具有由該 第一前驅物層構成的一第一部分和由該第二前驅物層構成的一第二部分；以及使用線性偏振紫外光照射該配向膜，以提供該配向膜各向異性，其中該第一前驅物層包括含有環丁烷的聚醯亞胺，其係以下面的化學式1表示： 其中，X表示環丁烷，Y表示具有2以上個環的芳香族烴基，以及n表示自然數。
  18. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶層，插入配置於一對配向膜之間，其中該等配向膜包括：與該液晶層接觸的一第一部分及與該第一部分接觸的一第二部分，其中，該第一部分由包括至少聚醯亞胺的一第一前驅物混合物構成，該聚醯亞胺初始在室溫下是液態。
  19. 依據申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中，該聚醯亞胺占該第一前驅物混合物的50%以上。
  20. 依據申請專利範圍第19項所述的液晶顯示裝置，其中，該第一前驅物混合物進一步包括具有光分解物質的聚醯胺酸。
  21. 依據申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中，該第二部分由包括至少不具有光分解物質的聚醯胺酸的一第二前驅物混合物構成。
  22. 依據申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中，該第一部分的亞胺化比大於80%。
  23. 依據申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中，該液晶層為正介電各向異性液晶層。
  24. 依據申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中，該液晶層為負介電各向異性液晶層。
  25. 依據申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中，該第一前驅物混合物包括環丁烷。
  26. 依據申請專利範圍第21項所述的液晶顯示裝置，其中，該第二前驅物混合物進一步包括一添加劑，該添加劑包括一個或以上不具有光分解物質的聚醯胺酸酯以及一個或以上不具有光分解物質的聚醯亞胺，其中在該第二前驅物混合物中不具有光分解物質的聚醯胺酸與添加劑的重量比是在4：1至1：1的範圍內。
  27. 一種製造液晶顯示裝置的方法，該方法包括：在一基板上形成一多層前驅物結構，該多層前驅物結構具有：包括聚醯亞胺的一第一前驅物層，該聚醯亞胺初始在室溫下是液態；以及包括聚醯胺酸的一第二前驅物層；加熱該多層前驅物結構以在該基板上形成一配向膜，該配向膜具有由該第一前驅物層構成的一第一部分和由該第二前驅物層構成的一第二部分；以及使用線性偏振紫外光照射該配向膜，以提供該配向膜各向異性。
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