[发明专利]液晶显示器及其改进方法

说明书

本发明涉及液晶显示器技术领域，特别是通过使用自装配的单层取向的垂直像素盒而有一个较宽的视角的液晶显示器的制作。

能够被配置成平板的液晶显示器在包括计算机工业在内的所有涉及信息显示的工业领域内变得越来越重要。这些类型的显示器具有能够使重量减轻，减小尺寸乃至降低信息显示成本等优点。

然而现有技术中存在的一个问题是显示器中的观察器所能够具有的移动范围。在显示器中，响应像素位置上的信号，每个像素上的光线在液晶分子本身方向的作用下被允许通过或者被禁止通过液晶。观察器的移动范围在仍保证原显示质量的前提下与装配的好坏相关，即当没有信号时每一液晶像素能够切断通过液晶的光线而当有信号时允许光线通过。

目前对称为垂面排列技术的垂直排列显示器组装设备的应用给予了一定的重视，象素中的液晶聚和物材料在基本平行的透明导体支承面之间不断增加，其中当没有施加信号时，聚合物分子垂直于表面平面，且给予了液晶令人满意的特定畴特征。

在所参考的已有技术-A.Lien和R.John的美国专利US5309264A中，描述了怎样利用由电极断流器产生的条纹场来给出多畴液晶显示器(LCD)，从而改进常规LCD的视角范围。在另一参考技术美国专利US5907380A中，A.Lien描述了为了改进常规LCD的视角范围，利用条纹场和聚合物壁(脊)来产生多畴液晶显示器(LCD)。在上述的每个多畴垂直液晶显示器中，垂直(垂直排列)聚合物被用作液晶层，当不施加电压时，该液晶层将使液晶分子垂直于表面平面排列。

然而现有技术中存在的问题是：这种聚合物取向层的沉积和提供令人满意的特定畴特征需要多个步骤，及复杂的处理加工过程如铸造、硬化和摩擦，因而简化取向层的沉积过程并降低其成本非常重要。

在涉及用作润滑剂和生物薄膜这样例子的分界面的完全不同的技术领域当中，形成具有有序结构的有机分子单层载体的工作已被报道过，其中的结构顺序是制作过程中自组装的结果。

在由R.G.Nuzzo和D.L.Allara在美国化学学会(第105，卷4481-3页，1983年)期刊中报道过的实例中，描述了基本上是有机分子单层的自装配单层具有能被固体表面有选择地吸收的端基。所述固体通常是无机材料或金属。

在其它实例当中，被黄金吸收的自装配硫醇类单分子层具有带有反式结构的亚甲基群的有序结构。在由J.Sagiv在美国化学学会的杂志上(102卷，92-98页，1980年)报道的论文当中，在玻璃表面上使用水解了的正十八烷基三氯甲硅烷制备出正十八烷基硅的自组装单分子层。在C.R.Kessel和S.Granick Langmuir在1991年第7卷，532-538页所报道的论文当中，通过水解正十八烷基三甲氧硅，可以在分解的云母上形成很好的有序单分子层。

在本发明中，在液晶型显示技术中，在垂直象素元件中提供垂直取向及令人满意的畴特征，所采用的是形成自装配单分子层的技术。当硅烷混合物如十八烷基适当涂覆在透明导体层如铟锡氧化物表面上并且通过干燥处理后，硅烷混合物基本上形成分子的单层，它一端粘合在铟锡氧化物的表面上，另一端能够影响液晶分子的方向。

图1为一个常规交叉型的有源矩阵液晶显示器形成时衬底的俯视图。

图2为图1中具有电极和液晶材料的液晶显示器沿A-A方向的放大局部截面图。

图3(A)和3(B)所示的是在垂直液晶盒中液晶分子的方向。

参照图1，所示的是在采用本发明的常规液晶显示设备中，在形成常规交叉型有源矩阵液晶显示装置时衬底的俯视图，其中最早形成的2行3列6个像素电极26位于显示器的象素之下。常规结构中象素形成在栅极线32和数据线31之间。有源矩阵元件如薄膜晶体管(TFT)如图2中所示。