[發明專利]垂直配向液晶顯示器及其制作方法

在審

• 申請號: 201410677133.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104597661A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 鐘新輝;李泳銳
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337;G02F1/139;C09K19/56
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種垂直配向液晶顯示器及其制作方法。

背景技術

液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用，如：移動電話、個人數字助理(PDA)、數字相機、計算機屏幕或筆記本電腦屏幕等。

就目前主流市場上的薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)而言，可分為三大類，分別是扭曲向列/超扭曲向列(TN/STN)型、平面轉換(IPS)型、及垂直配向(VA)型。其中VA型液晶顯示器相對其它種類的液晶顯示器具有極高的對比度，一般可達到4000-8000，在大尺寸顯示，如電視等方面具有非常廣的應用。

VA型液晶顯示器之所以具有極高對比度是因為在不加電的暗態時，液晶分子垂直于基板表面排列，不產生任何相位差，漏光極低，暗態亮度很小，暗態亮度越低，則對比度越高。如圖1所示，為了使VA型液晶顯示器中的液晶分子能夠垂直于基板表面排列，需要對液晶分子300進行垂直配向處理，現行最為普遍的做法是在上基板100與下基板200內表面特定區域涂布垂直配向劑，配向劑一般包含大量的化學溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)以及高分子材料聚酰亞胺(Polyimide，PI)等成分，然后將基板在高溫下(一般200攝氏度以上)進行長時間烘烤，使配向劑中溶劑被烤干，從而在玻璃基板表面形成PI配向層310。

為了使VA型液晶顯示器獲得更好的廣視角特性，通常會采取多區域VA技術(multi-domain?VA，MVA)，即將一個亞像素劃分成多個區域，并使每個區域中的液晶在施加電壓后倒伏向不同的方向，從而使各個方向看到的效果趨于平均。實現MVA技術的方法有多種，請參閱圖2與圖3，其中一種方法是在一側的氧化銦錫(Indium?Tin?Oxide，ITO)像素電極800上形成“米字型”狹縫圖案，由于特殊的ITO像素電極圖形，其產生的傾斜電場可以誘導不同區域中的液晶分子300倒向不同的方向。圖2所示為一種MVA型液晶顯示器下基板200一側的平面俯視示意圖，其中210與220分別為掃描線與數據線。圖3所示為該MVA型液晶顯示器的剖面示意圖，其中700為氮化硅(SiNx)材質的鈍化層。該MVA型液晶顯示器具有制程簡單，對比度高，開口率高，響應時間快等優勢。

然而，為了實現VA配向，需要在基板表面涂布垂直配向劑，進行高溫烘烤制程，由于配向劑中含有大量NMP溶劑，所以形成配向層的制程是一個高能耗、極其不環保、易對人體造成危害的過程；此外，由于配向層均勻性、缺涂、不粘以及異物等問題，還會對產品良率造成損失，導致資源浪費與產品成本提高。

出于以上諸多因素考慮，需開發出不需要PI配向層的VA型液晶顯示器。如圖4所示，通過改變液晶配方，在液晶中加入一類輔助配向劑的物質，使液晶分子300在沒有配向層的情況下即可在液晶顯示裝置的基板表面垂直排列。該類輔助配向劑無需其它溶劑溶解，直接溶解于液晶之中，與液晶一起使用，省去原本配向劑的涂布設備與高溫烘烤設備，因無需額外溶劑，所以更加干凈、環保、節能。輔助配向劑的作用機理是，輔助配向劑分子301一端與基板表面無機材料，如構成鈍化層700的氮化硅及構成像素電極800的ITO等具有特別的親和力，能夠吸附在基板表面，輔助配向劑分子301另外一端與液晶分子300有極強的作用力，由此引導液晶分子300垂直于基板表面排列，最終達到如圖4所示的效果。

然而雖然小分子輔助配向劑可以實現垂直配向的效果，但大部分小分子配向劑的配向能力、產生的錨定能較弱，由此會導致一些如面內均勻性不佳、長期可靠性低的問題，因此需要對無PI實現垂直配向的此類液晶顯示器進行改進，增強對液晶分子的配向力與錨定能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種垂直配向液晶顯示器，在省去PI配向層利用輔助配向劑實現垂直配向的情況下，解決小分子輔助配向劑配向能力較弱的問題，增強輔助配向劑對液晶分子的配向力與錨定能，加強輔助配向劑對液晶分子的垂直配向效果。

本發明的目的還在于提供一種垂直配向液晶顯示器的制作方法，能夠解決小分子輔助配向劑配向能力較弱的問題，增強輔助配向劑對液晶分子的配向力與錨定能，加強輔助配向劑對液晶分子的垂直配向效果，且更加環保、節能。

為實現上述目的，本發明提供一種垂直配向液晶顯示器，包括第一基板、與所述第一基板相對設置的第二基板、設于所述第一基板與第二基板之間的液晶層、分別設于所述第一基板與第二基板內側的第一鈍化層與第二鈍化層、及分別設于所述第一鈍化層與第二鈍化層上的公共電極層與像素電極層；