[發明專利]形成液晶顯示裝置的配向層的方法及顯示裝置

有效

• 申請號: 201611157238.0
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106990615B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 錢胤;戴幸志;張明;繆佳君
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍;王蕊瑞

一種形成液晶顯示裝置的配向層的新穎方法，該方法包括以下步驟：提供基板(例如，處理過的硅晶片等)，該基板具有沉積于其上的配向層；及施加來自脈沖激光器的一連串脈沖以使該配向層的部分退火并改變其表面形態。該方法可包括以下步驟：在激光退火之前，利用旋涂工藝將配向層材料(例如，包含SiO₂的旋涂式電介質)沉積在基板上。根據激光掃描軌跡，施加一連串激光脈沖產生有助于液晶的配向的重復性特征圖案。本發明還公開具有激光退火的配向層的液晶顯示裝置。本發明的配向層被快速且廉價地施加，且在長時間和高強度的光脅迫下非常穩固。

技術領域

本發明大體上關于一種液晶顯示(LCD)裝置及其制造方法，尤其是關于一種形成用在LCD顯示器中的配向層的方法。

背景技術

反射式和透射式LCD裝置用于視頻投影儀、背投影電視、計算器顯示器和其它裝置中作為用于產生高質量影像的裝置。圖1顯示已知的液晶顯示裝置100，其在本實施例中是反射式硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)光閥。顯示裝置100形成在硅基板102上，并包括：集成電路104、絕緣層106、多個像素鏡108、平坦化層110、保護涂層112、下液晶配向層114、液晶層116、上液晶配向層118、透明電極層120、透明(例如，玻璃)基板122和抗反射涂層124。圖1所示的層厚度并未按比例繪示，而是繪制為清楚可見。

反射鏡108通過形成在絕緣層106中的多個通孔耦合至電路層104。平坦層110和保護層112為裝置的后續層提供平坦的、相對穩固的表面。配向層114和118有助于恰當地配向層116的液晶。透明電極120(例如氧化銦錫)和抗反射涂層124分別形成在玻璃基板122的底面和頂面上。配向層118形成在透明電極120上。

在操作期間，光穿過顯示裝置100的所有上層124、122、120、118、116、114、112、以及110以照射在像素鏡108上。光從鏡108的頂面反射，然后穿過上層110、112、114、116、118、120、122以及124，再次從裝置射出。根據施加在液晶層116上的電場，通過液晶層116改變光的偏振。當透明電極120保持在一特定電壓時，穿過液晶層116的電場由通過電路層104施加在像素鏡108的電壓來控制。因此，可以單獨地調制入射光的空間像素化部分的偏振。

配向層114和118提供了配向液晶層116的向列型液晶的手段。通過在配向層114和118的表面中引起形貌不對稱性來實現這種配向，其控制液晶層116中液晶的整體取向。

形成配向層的一種已知方法包括：形成聚酰亞胺層，然后在預定方向上機械地摩擦該聚酰亞胺層，以產生形貌不對稱性。聚酰亞胺配向層的一般限制是它們在高強度和/或長時間照射下不是非常穩定。的確，經過數十小時的光脅迫(light stress)之后，聚酰亞胺配向層能充分劣化以引起顯示的像中的耀斑(例如，不想要的較亮區域)。并且，經過幾百小時的光脅迫之后，劣化嚴重到足以在顯示的白色像中導致永久的黑色區域和/或在黑色像中導致永久的白色區域。換言之，光脅迫將導致具有聚酰亞胺配向層的顯示裝置隨時間失效，導致光學性能的降低，昂貴的保修期內修理/召回和/或失去客戶。

為了解決聚酰亞胺配向層的局限性，發展出了電子束蒸發的薄膜配向層。通過二氧化硅(SiO₂)的斜向蒸發形成這些蒸發的配向層。雖然已經發現這種蒸發的配向層在光脅迫下是穩定的，但是它們具有幾個缺點。首先，真空沉積法既復雜又昂貴，需要固體、高純度SiO₂、保持在高真空下的腔室、以及電子槍和電源。此外，由于緩慢的SiO₂生長速度，制造產量也非常低。這些缺點導致顯示裝置的制造更昂貴。

因此，需要一種在LCD裝置中形成穩固的配向層的有效且廉價的方法。還需要一種具有在長時間的光脅迫之后穩定的配向層的LCD裝置。

發明內容