[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

一种用于液晶显示装置的取向膜包括朝向液晶层布置的第一部分和远离液晶层布置的第二部分。第一部分提供了改善的锚固力，而第二部分展现出比第一部分更低的体积电阻。因此，AC图像残留和DC图像残留可同时降至最低。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2013年6月17日提交的美国临时专利申请61/835,773号和于2013年12月30日提交的韩国专利申请2013-0167917号的优先权，其公开内容通过引用在此并入。

技术领域

本公开大致涉及显示装置，更具体地涉及包括光控取向膜的液晶显示(LCD)装置以及其制造方法。

背景技术

不同于扭曲向列型(TN)液晶显示器，在共面转换型(IPS)液晶显示器中，产生电场来控制液晶(LC)的电极以带状电极形式处于单个基板上。采用此电极排列，电场诱导的分子再取向主要发生在水平方向上，提供了比在TN和垂直取向型(VA)LCD装置中低得多的视角依赖性。另外，具有边缘场切换(FFS)模式(即IPS技术的更先进版本)的LCD装置具有更窄的电极宽度和间隙，使得电极之上的区域也有助于切换过程。

正介电各向异性LC已被普遍用于IPS模式和FFS模式LCD装置。然而，大多数的IPS模式和FFS模式LCD装置具有像素电极和共用电极之间的距离大于单元间隙的结构。在此种构型中，强垂直电场倾向于在电极表面之上形成。当使用正型液晶时，此种垂直电场可以导致液晶材料倾斜而非扭曲，造成相位延迟不足。这会严重妨碍某一帧的透光率峰值，这继而导致帧与帧之间的亮度不对称。

近来，人们已经发现在FFS模式LCD装置中采用负介电各向异性LC具有优于正介电各向异性LC的诸多优点，例如更高的透光率、单一伽玛曲线、更低的单元间隙依赖性和更弱的挠曲电效应。然而，对于完善负介电各向异性LC在LCD装置中的使用仍存在若干技术挑战。

发明内容

对于完善负介电各向异性LC在IPS模式和/或FFS模式LCD装置中的使用的先前尝试主要集中在LC材料本身。然而，本公开中实施方式的发明人已经认识到，采用已针对负介电各向异性LC进行优化的取向膜可以大大提高使用负介电各向异性LC的IPS模式和/或FFS模式LCD装置的性能和可靠性。

大多数LCD装置在液晶层的一侧或两侧需要取向膜以控制液晶的定向。取向膜可以通过接触型取向过程而被赋予锚固力。例如，可以通过使用诸如人造纤维布等布料物理摩擦取向膜来提供液晶取向能力。然而，这样的过程可能在薄膜晶体管图案的阶梯状部分造成划痕和偏差，其可能导致图像模糊、图像残留以及色移问题。接触型取向过程也可能导致不希望的静电产生，其可对显示装置中使用的部件产生各种不希望的影响。另外，静电可能会导致灰尘被粘附到取向膜的表面上，从而导致各种显示缺陷。

由于LC分子平行于基板取向和工作，在IPS模式和FFS模式LCD装置中不需要LC分子的预倾角。因此，光取向过程是在IPS/FFS模式LCD装置所采用的取向膜中赋予各向异性的合适方法。通过采用光取向过程，可消除接触型取向过程中涉及到的一些问题。

在光取向过程中，由合成聚合物(例如，聚酰亚胺)制成的取向膜通过偏振紫外(UV)光照射，在垂直于偏振方向的方向上提供单轴各向异性。通过照射聚合物，聚合物的主链在平行于偏振方向的方向上被切断。这使得LC分子沿保持连续而未被切断的长主链的定向取向。然而，使用常规光取向聚合物和工艺，该取向膜的锚固力可能不会与接触型取向膜一样强。

取向膜的锚固力促进LC分子恢复回到它们的初始取向方向。在取向膜中没有足够的锚固力的情况下，LC分子可能会失去其原有的取向方向，尤其是在LCD装置上长时间显示特定图案时。在这种情况下，先前显示的图像在屏幕上保持可见，其被称为“AC图像残留”。