[發(fā)明專利]在液晶顯示器的基板上形成排列層的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710165733.0
• 申請(qǐng)日: 2007-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN101191198A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王協(xié)友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王協(xié)友;協(xié)立光電股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/00
• 分類號(hào): C23C16/00;C23C16/50;C23C16/52;C23C16/56;C23C16/40;G02F1/1333
• 代理公司: 隆天國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶顯示器(LCD)，尤其有關(guān)于一種在基板上形成有機(jī)排列層的方法及裝置，以對(duì)多域垂直排列(multi-domain?vertical?alignment)液晶顯示器中的液晶分子排列。

背景技術(shù)

液晶顯示器(LCD)從最初用在如電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字顯示電子表的簡單的單色顯示器變成主導(dǎo)顯示器的科技，LCD目前取代了陰極射線管(CRT)而經(jīng)常使用在電腦顯示器及電視顯示器上，且在克服各種LCD缺點(diǎn)后的品質(zhì)更為改善，例如，有源式陣列顯示器(利用薄膜晶體管)取代無源矩陣顯示器以改善分辨率、對(duì)比度、視角、反應(yīng)時(shí)間，并且降低殘影(ghosting)。

然而，常用LCD最主要的缺點(diǎn)就在于視角非常窄，而且對(duì)比度較低，即使有源式矩陣的視角仍然遠(yuǎn)小于常用陰極射線管(CRT)顯示器的視角，特別是一個(gè)觀看者如果直接在LCD前方可接收到高品質(zhì)的圖像，但如果在LCD側(cè)方則無法接收到高品質(zhì)的圖像。多域垂直排列液晶顯示器(MVA?LCD)被用來改善LCD的視角與對(duì)比度，但MVA?LCD的主要缺點(diǎn)則是制造成本較高。請(qǐng)參看圖1A與圖1B所示，其表示多域垂直排列液晶顯示器(MVA?LCD)100的基本結(jié)構(gòu)與像素功能，更清楚地說，圖1A與圖1B所示的MVA?LCD100可操作用以表示灰階。

MVA?LCD100具有第一偏光板105、第一基板110、第一電極120、第一排列層125、液晶135和137、第二排列層140、第二電極145、第二基板150、第二偏光板155以及突出物(protrusion)160，典型的排列層125、140是用一層聚亞酰胺(polyimide，PI)薄膜涂層所形成的，光源(圖中未示)從設(shè)置在第一基板110上的第一偏光板105射出，第一偏光板105的偏振性方向通常是指第一方向，而第二偏光板155的偏振光是垂直于第一偏光板105，因此，從光源射出的光無法穿透第一偏光板105以及第二偏光板155，除非光的偏振性在第一偏光板105以及第二偏光板155之間旋轉(zhuǎn)90度才行。在此加以說明，圖1中只有非常少的液晶被表示出來。在實(shí)際的顯示器中，液晶分子是像桿狀結(jié)構(gòu)，其寬度大約是5埃(angstroms)，而長度大約是20～25埃。因此一個(gè)尺寸為100微米(μm)的寬度、300微米的長度以及3微米的高度的像素中大概有超過1千萬個(gè)液晶分子。

在圖1A中，液晶135、137是直立式排列，特別的是排列層125、140將液晶排列在所要的靜止位置，使其呈直立式排列。在直立式的排列中，液晶135、137將不會(huì)旋轉(zhuǎn)從燈源發(fā)射出來的光的偏振性，因此，第二偏光板155遮蔽了在第一方向通過第一偏光板(105)偏振化的光，所以MVA?LCD?100的像素可提供一個(gè)在光學(xué)上完全黑色的狀態(tài)，結(jié)果MVA?LCD?100可在任何顏色與任何基板間隙提供非常高的對(duì)比度。請(qǐng)參看圖1B所示，當(dāng)電壓施加在第一電極120與第二電極145之間時(shí)，則該液晶135、137重新定位為呈偏斜狀態(tài)，特別的是通過突出物160使液晶135傾向至左邊以形成第一區(qū)域，而液晶137傾向至右邊以形成第二區(qū)域。處于傾向位置的液晶將從第一偏光板105透出的偏振光的偏振性旋轉(zhuǎn)90度，使該光能繼續(xù)穿透第二偏光板155。傾斜的程度能控制光的偏振化的旋轉(zhuǎn)，因此穿透LCD的光的量(如像素的亮度)是取決于電場(chǎng)所施加的電壓。而多個(gè)區(qū)域(例如液晶135與液晶137)的產(chǎn)生就可增加MVA?LCD的視角)。通常一個(gè)單一薄膜晶體管(TFT)用于各個(gè)像素中，然而在彩色顯示器中，一個(gè)彩色像素被劃分為三個(gè)顏色單元，且每個(gè)顏色單元(通常是紅、綠、藍(lán)色)都各有一個(gè)獨(dú)立的TFT。

MVA?LCD的主要缺點(diǎn)就是在制作LCD時(shí)的成本較高，雖然聚亞酰胺的材料成本很低，但形成排列層125、140的方法卻非常耗費(fèi)成本。再者，常用的聚亞酰胺方法會(huì)產(chǎn)生灰塵以及顆粒狀的污染物，因此需要昂貴的清潔設(shè)備與花費(fèi)。排列層制造成本的減少可以大量減少制造液晶熒幕的整體費(fèi)用。另外，常用的MVA排列層制造方法每次僅能加工單一一個(gè)基板，因此導(dǎo)致非常低的產(chǎn)率。