液晶显示器的制造方法

液晶显示器的制造方法
【专利摘要】提供一种液晶显示器。所述液晶显示器包括：第一基底；薄膜晶体管，设置在第一基底上；第一电极，连接到薄膜晶体管；以及第一取向层，设置在第一电极上，其中，第一取向层包括聚酰亚胺和交联剂，交联剂包括亚烷基(-CnH2n-，其中n是自然数)和多个交联端基，其中，多个交联端基包括至少两种端基或端基衍生物，每种具有不同的可用的官能团。
【专利说明】准晶显不器
[00011 本申请要求于2015年3月10日提交的第10-2015-0033309号韩国专利申请的优先 权和权益，为了所有目的通过引用将该申请包含于此，就如同在这里被充分地阐述一样。
技术领域
[0002] 示例性实施例涉及一种光取向层和包括该光取向层的液晶显示器。
【背景技术】
[0003] 为了通过液晶显示器实现图像，更具体地，为了通过外部电场在透明导电玻璃之 间切换液晶，液晶需要在液晶和透明导电玻璃电极之间的界面处沿预定方向被取向。液晶 取向的均匀程度是确定液晶显示器的图像质量的优异性的最重要因素之一。
[0004] 对液晶进行取向的示例包括将诸如聚酰亚胺的聚合物层施用在诸如玻璃的基底 上，并且利用诸如尼龙或聚酯的纤维在预定方向上摩擦表面的摩擦方法。然而，在摩擦方法 中，当将纤维和聚合物层一起摩擦时，细尘或静电会出现，这会在制造液晶面板时引起严重 问题。
[0005] 为了解决前述问题，近来，已经研究了通过光的辐射在聚合物层上诱导各向异性 并且通过利用各向异性来排列液晶的光取向方法。
[0006] 在此【背景技术】部分中公开的上述信息仅用于增强对发明构思的背景的理解，因 此，上述信息可能包含不形成对于本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。

【发明内容】

[0007] 示例性实施例提供一种能够使余像和膜硬度最优化的光取向层以及包括该光取 向层的液晶显示器。
[0008] 额外的方面将在随后的详细描述中阐述，并且部分地通过公开将是明显的，或者 可以通过实践发明构思而获知。
[0009] 示例性实施例公开一种光取向层，所述光取向层包括:聚酰亚胺；以及交联剂，包 括亚烷基(_CnH2n_，其中η是自然数)和多个交联端基，其中，多个交联端基包括至少两种端 基或端基衍生物，每种具有不同的可用官能团。
[0010] 示例性实施例还公开一种液晶显示器，所述液晶显示器包括:第一基底;薄膜晶体 管，设置在第一基底上；第一电极，连接到薄膜晶体管；以及第一取向层，设置在第一电极 上，其中，第一取向层包括聚酰亚胺和交联剂，交联剂包括亚烷基(_C nH2n-，n是自然数)和多 个交联端基，多个交联端基包括至少两种端基或端基衍生物，每种具有不同的可用官能团。 [0011]前述的总体描述和下面的详细描述是示例性的和解释性的，并且意图提供对所要 求保护的主题的进一步解释。
【附图说明】
[0012]附图示出了发明构思的示例性实施例，并且附图和描述一起用于解释发明构思的 原理，其中，包括所述附图以提供对发明构思的进一步理解，并且所述附图包含在本说明书 中并构成本说明书的一部分。
[0013] 图1是示出根据示例性实施例的按照光取向层中的二胺的量和交联剂的量的各向 异性的趋势的图。
[0014] 图2示意性示出了根据示例性实施例的与光取向层混合的交联剂。
[0015] 图3是示出将刚性交联剂添加到光取向层的情况下的余像程度的图。
[0016] 图4是示出根据示例性实施例的添加有柔性交联剂的光取向层的余像程度的图。
[0017] 图5是示出根据示例性实施例的在改变包括在光取向层中的柔性二胺的量和柔性 交联剂的量的情况下的各向异性的图。
[0018] 图6示出了用于表示根据交联反应基团的类型的膜硬度的改善的划痕评价。
[0019] 图7是根据示例性实施例的表示光取向层中的聚酰亚胺的分解的结构式。
[0020] 图8示出了根据示例性实施例的光取向层从各向同性改变为各向异性所经历的过 程。
[0021] 图9示出了根据示例性实施例的在使用添加了柔性交联剂的光取向剂形成的光取 向层中改善余像的原理。
[0022]图10是根据示例性实施例的液晶显示器的俯视平面图。
[0023] 图11是沿着剖面线XI-XI截取的图10的剖视图。
【具体实施方式】
[0024] 在下面的描述中，出于解释目的，阐述了许多特定细节，以提供对各种示例性实施 例的彻底理解。然而，明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下或者用一个或更多个等 同布置来实施各种示例性实施例。在其它情况下，为了避免使各种示例性实施例不必要地 模糊，以框图形式示出了已知的结构和装置。
[0025] 在附图中，出于清晰和描述目的，会夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。 此外，同样的附图标记指示同样的元件。
[0026] 当元件或层被称作"在"另一元件或层"上"、"连接到"或"结合到"另一元件或层 时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件 或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称作"直接在"另一元件或层"上"、 "直接连接到"或"直接结合到"另一元件或层时，不存在中间元件或层。出于本公开的目的， 可以将"X、Y和Z中的至少一种(个)"和"从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一种(个)"解释 为仅X、仅Υ、仅Ζ或者Χ、Υ和Ζ中的两项或更多项的任意组合，诸如以ΧΥΖ、ΧΥΥ、ΥΖ和ΖΖ为例。同 样的标记始终指示同样的元件。如在这里使用的，术语"和/或"包括相关所列项中的一个或 更多个的任意和全部组合。
[0027] 虽然在这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部 分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语用于将一个 元件、组件、区域、层和/或部分与另一元件、组件、区域、层和/或部分区别开。因此，在不脱 离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层和/或部分可以被称作第二 元件、组件、区域、层和/或部分。
[0028] 出于描述目的，在这里可以使用诸如"在……下面"、"在……下方"、"下面的"、 "在……上方"和"上面的"等的空间相对术语，从而来描述在附图中示出的一个元件或特征 与其它元件或特征的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语意在包含装置在使 用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果把附图中的装置翻转，则被描述为"在"其它元 件或特征"下方"或"下面"的元件将随后被定向为"在"所述其它元件或特征"上方"。因此， 示例性术语"在……下方"可包括在……上方和在……下方两种方位。此外，可以将装置另 外地定向（例如旋转90度或在其它方位），如此相应地解释在此使用的空间相对描述语。
[0029] 在这里使用的术语出于描述具体实施例的目的，并且不意图成为限制。如在这里 使用的，除非上下文清楚地另有表明，否则单数形式"一种"、"一个"、"该"和"所述"也意图 包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语"包括"和/或"包含"时，表示存在陈述的特 征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或者添加一个或更多个其它 特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0030] 在这里，参照作为理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图来描述 各种示例性实施例。如此，预计将出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变 化。因此，在这里公开的示例性实施例不应被解释为局限于区域的具体示出的形状，而是包 括例如由制造导致的形状的偏差。例如，以矩形示出的注入区将通常具有圆形的或弯曲的 特征，和/或位于其边缘处的注入浓度的梯度，而非从注入区到非注入区的二元变化。同样 地，通过注入形成的掩埋区可以导致在掩埋区和发生注入所经由的表面之间的区域中的某 些注入。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并不意图示出装置的区域 的实际形状，并且不意图成为限制。
[0031] 除非另外定义，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本 公开是其一部分的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在这里明确地如 此定义，否则术语(诸如在通用词典中定义的那些术语)应该被解释为具有与其在相关领域 的环境中的意思一致的意思，并且将不以理想化或过于形式化的意思来解释它们。
[0032] 根据示例性实施例的光取向剂可以包括聚酰亚胺和聚酰胺酸中的至少一种，以及 包括亚烷基(_CnH2n_，其中η是自然数)和多个交联端基的交联剂。多个交联端基可以包括至 少两种端基或端基衍生物，每种具有不同的可用的官能团（avai 1 able functional group)〇
[0033] 各自具有不同反应性的交联端基可以设置在交联剂的侧端处，从而形成非对称结 构。在示例性实施例中，在具有不同的可用的官能团的交联端基中，交联反应发生的温度可 以彼此不同。
[0034] 根据示例性实施例的交联剂可以包括由化学式1、化学式2和化学式3表示的化合 物中的至少一种。
[0035]
[0036] 在化学式1、化学式2和化学式3中，η是3至11的自然数，ml至m4独立地是1至4的自 然数，A1和A2中的每个独立地是这里，R为Η或具有1至3个碳原子 Λ
.、 的烷基）、具有6至30个碳原子的芳香族化合物或具有4至20个碳原子的脂环族化合物，A3是
具有6至30个碳原子的芳香族化合物或具有4至20个碳原子的脂环族化合物，Α4是 单键、-〇12-、-〇)0-、-0〇)-、-3-、-0-、具有6至30个碳原子的芳香族化合物或具有4至20个碳 原子的脂环族化合物。在这里，芳香族化合物可以是苯、烷基取代的苯、氟取代的苯、联苯、 萘、蒽或并五苯，但不限于此。脂环族化合物可以是环己烷、环丁烷或环戊烷，但不限于此。
[0037] 在化学式1、化学式2和化学式3中，乂1、乂2、乂3、乂4、乂5、乂6、乂7、乂8、乂9和乂10独立地包
括-οη、-νη2、芳基、乙烯基、 氮丙啶或碳二亚胺。 >
[0038] 根据示例性实施例，相对于光取向剂的整个含量，可以以3wt %至10wt %的含量包 括交联剂。优选地，可以以5wt %至7wt %的含量包括交联剂。
[0039] 根据示例性实施例，交联剂可以包括由化学式1-1表示的化合物。
[0040]
[0041] 在化学式1-1中，η是3至11的自然数。
[0042]如上面描述的，由于根据示例性实施例的交联剂包括对应于柔性基团的亚烷基(_ ch2-)，因此能够改善膜硬度，并且在使用添加有该交联剂的光取向剂形成的光取向层中， 能够使余像劣化最小化。另外，交联反应的温度彼此不同的交联端基设置在交联剂的两端 处，因此交联剂能够均匀地分布在光取向剂中。
[0043] 在示例性实施例中，聚酰胺酸可以包括由化学式4表示的重复单元，并且可以包括 由化学式5表示的重复单元。
[0044]
[0045] 在化学式4和化学式5中，R1和R3可以彼此独立地是从脂环酸二酐或芳香酸二酐衍 生的四价有机基团;R2和R4可以彼此独立地是从芳香族二胺衍生的二价有机基团。
[0046] 聚酰亚胺或聚酰胺酸可以是(a)环丁烷二酐(CBDA)和环丁烷二酐(CBDA)衍生物中 的至少一种和(b)第一二胺的共聚物。
[0047] 环丁烷二酐（CBDA)和环丁烷二酐（CBDA)衍生物可以包括由化学式8表示的化合 物。
[0048]
[0049] 在化学式8中，X1、X2、X3和X4中的每个可以独立地是氢、卤素、未取代或取代的烷 基、未取代或取代的芳基或者未取代或取代的杂芳基。这里，在XI至X4全部是氢的情况下， 化合物可以是环丁烷二酐。
[0050] 在化学式8中，环丁烷二酐可以包括由下面的化学式8-1表示的化合物，环丁烷二 酐衍生物可以包括由下面的化学式8-2或化学式8-3表示的化合物。
[0051]
[0052] 根据示例性实施例，第一二胺可以包括亚烷基(_CkH2k_，其中k是自然数）。第一二 胺可以是由化学式6表不的化合物。
[0053]
[0054] 在化学式6 中，X可以是-(CH2)h_、_S-(CH2)h_S-、-〇-(CH2)h _0_、
(CH2)h2-gl
h是1至10的自然数，hi和h2是使X的亚烷基的碳 原子总数为2至10而选择的自然数。
[0055] 根据示例性实施例的光取向剂还可以包括由下面的化学式7表示的第二二胺。
[0056]
[0057] 第二二胺可以不限于由上面的化学式7表示的化合物，并且可以是化学式7的其中 连接到环碳的氢被烷基、卤素、硫等取代的化合物，诸如对苯二胺、间苯二胺、2,5_二氨基甲 苯、2，6-二氨基甲苯、4，4'-二氨基联苯、3，3'-二甲基-4，4'-二氨基联苯、3，3'-二甲氧基-4，4 二氨基联苯、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯醚、2，2 二氨基二苯基丙烷、双(3，5-二 乙基-4-氨基苯基）甲烧、二氨基二苯讽、二氨基二苯甲酮、二氨基萘、1，4-双(4-氨基苯氧 基)苯、1，4_双(4-氨基苯基)苯、9,10-双(4-氨基苯基)蒽、1，3_双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'_ 双(4-氨基苯氧基)二苯砜、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六 氟丙烷和2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的芳香族二胺，诸如双(4-氨基环己基） 甲烷和双(4-氨基-3-甲基环己基）甲烷的脂环族二胺，以及诸如四亚甲基二胺和六亚甲基 二胺的脂肪族二胺等。然而，第二二胺不具体限制于此，可以包括除了第一二胺之外的具有 不可弯曲性能的大多数二胺。
[0058] 根据示例性实施例，第一二胺和第二二胺之间的摩尔比可以为1:99至99:1，优选 地，大约20:80至50:50。
[0059] 如此，由于根据示例性实施例的第一二胺包括对应于柔性基团的亚烷基(-CH2-)， 因此通过使用包括第一二胺的共聚物的光取向剂形成的光取向层具有柔性性能，因此具有 改善的各向异性，从而改善余像。
[0060]在下文中，将描述根据示例性实施例的制造光取向剂的方法的示例。
[0061 ]光取向剂的制造方法
[0062]在装配有搅拌器、温度控制器、氮气注射器和冷凝器的四颈烧瓶中，在暗室条件 下，在向四颈烧瓶中通入氮气的同时放置0.5mol由下面的化学式6表示的化合物，并且将N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)放在其中以制备混合溶液。在混合溶液中，放入1. Omo 1处于固态的 由化学式8表示的化合物，并且对混合物搅拌大约1小时。然后，将0.5mol由化学式7表示的 化合物注入到其中来进行反应。在保持30°C至60°C的温度的同时执行该反应大约24小时， 从而制备聚酰胺酸溶液。蒸馏由此制备的聚酰胺酸溶液，以得到聚酰胺酸。由此得到的聚酰 胺酸具有3000至50000的重均分子量。将N-甲基-2-吡咯烷酮（匪P)和2-丁基溶纤剂（2-131^71〇611〇8〇1￥6)(体积比=大约7:2)的混合溶剂添加到聚酰胺酸，并且在室温下搅拌该 混合物24小时。将大约5wt%至7wt%由化学式1-1表示的交联剂添加到该混合物，以制造包 括聚酰胺酸和交联剂的光取向剂。
[0063]
[0064] 在化学式6 中，X是-(CH2)h-、-S-(CH2)h-S-或-〇-(CH 2)h-〇_(其中，h是 1 至 10的自然 数），在化学式8中，XI和X4是甲基，X2和X3是氢。
[0065]
[0066]在化学式1-1中，η是3至11的自然数。
[0067]光取向层的制造方法
[0068] 将如上面描述的光取向剂施用在电极上，并且烘焙施用的光取向剂。烘焙工艺可 以通过预烘焙和硬烘焙的两个步骤进行。
[0069] 之后，可以通过用偏振光照射光取向剂来形成光取向层。在这里，照射的光可以是 具有240纳米至380纳米范围的紫外线。优选地，可以使用254纳米的紫外线。偏振光可以具 有0.20J/cm 2至1. OJ/cm2的能量，并且可以优选地具有0.40J/cm2至0.50J/cm2的能量。
[0070] 为了增加取向，可以再次烘焙光取向层(在下文中，称作第二烘焙工艺）。
[0071] 根据示例性实施例的光取向层中包括的聚酰亚胺可以包括由化学式5表示的重复 单元：
[0072]
[0073] 其中，R3是从脂环酸二酐或芳香酸二酐衍生的四价有机基团；R4是从芳香族二胺 衍生的^价有机基团。
[0074] 根据示例性实施例的光取向剂中包括的共聚物可以包括由化学式9和化学式10表 示的重复单元中的至少一种：
[0075]
[0076] 其中，X是-(CH2)h-、-S-(CH2)h-S-、-〇-(CH2)h-〇-
- (CH2〇CH2)h-、....
- 0 - 、. 、. (CH20CH2)h-0_、
-(CH2)hi-〇-(CH2)h2-或
h是1至10的自然数，hi和h2独立地是使X的亚烷基的碳原子 总数为2至10而选择的自然数，XI至X8独立地是氢、卤素、未取代或取代的烷基、未取代或取 代的芳基或者未取代或取代的杂芳基。
[0077] 优选地，根据示例性实施例的光取向层可以包括由化学式11表示的共聚物：
[0078]

(CH2〇CH2)h-〇--(CH2)hi-〇_(CH2)h2-或
h是1至10的自然数，hi和h2独立地是使X的亚烷基的碳原子 总数为2至10而选择的自然数，a: b是20:80至50: 50，X1至X8独立地是氢、卤素、未取代或取 代的烷基、未取代或取代的芳基或者未取代或取代的杂芳基。
[0080] 图1是示出根据示例性实施例的按照光取向层中的柔性二胺的量和交联剂的量的 各向异性的趋势的图。
[0081] 参照图1，根据示例性实施例，各向异性随着上面描述的柔性二胺的量增加而增 多，从而能够改善余像。然而，会劣化光取向层的膜硬度。通常，可以通过将交联剂添加到光 取向层来改善膜硬度。然而，当刚性交联剂的量增加时，会劣化余像。
[0082] 图2示意性示出了根据示例性实施例的混合到光取向层的交联剂。
[0083]参照图2,在(a)中将聚酰胺酸或聚酰亚胺印刷到基板或电极，并且在(b)中执行预 烘焙。然后，设置在交联剂的端部上包括诸如氮丙啶或碳二亚胺的官能团的交联端基在室 温至80°C之间的温度下进行交联反应。
[0084] 氮丙啶或碳二亚胺的交联端基具有比诸如环氧基、-OH或-NH2的交联端基的反应 性高的反应性。当氮丙啶或碳二亚胺的交联端基用于交联剂的两端时，反应在液态部分地 发生，使得增大了聚合物主链的长度。因此，印刷故障(printing failure)会发生。另外，当 将同种交联端基应用到交联剂的两端时，交联剂会聚结。因此，交联剂会不均匀地分布，从 而劣化膜硬度。然而，如在示例性实施例中示出的，当将具有高反应性的氮丙啶的交联端基 仅应用到交联剂的侧端中的一端时，交联反应以均一的状态发生，使得能够均匀地分布交 联剂，从而改善膜硬度。
[0085]在(c)中，执行硬烘焙，因此设置在交联剂的其它端处的诸如环氧基、-OH或-NH2的 交联端基在大约150°C至大约200°C之间的温度下进行交联反应。
[0086] 在根据示例性实施例的形成光取向层的工艺中，当将交联反应之前的交联端基中 包括的官能团称作端基时，可以用端基衍生物来表示交联端基中包括的官能团通过交联反 应与聚合物主链连接的状态。交联反应过程中官能团的一部分可以维持端基状态，而不是 与聚合物主链连接。
[0087] 图3是示出将刚性交联剂添加到光取向层的情况下的余像程度的图。图3的Y轴中 的角度表示液晶材料在电压截止瞬间无法恢复到初始状态的程度，并且余像随着该角度增 大会劣化。
[0088] 在图3中，对比示例1是未将交联剂添加到根据示例性实施例的包括柔性二胺的共 聚物的光取向剂的光取向层，对比示例2是将含量为3wt %的由化学式4R表示的刚性交联剂 添加到包括柔性二胺的共聚物的光取向剂的光取向层，对比示例3是将含量为5wt%的由化 学式4R表示的刚性交联剂添加到包括柔性二胺的共聚物的光取向剂的光取向层。在对比示 例1、对比示例2和对比示例3中，在210°C下进行初次烘焙大约30分钟，进行0.5J/cm 2的偏振 照射，并且在210°C下进行二次烘焙大约30分钟。
[0089]
\
[0090] 在这里，X可以是 〇
[0091] 参照图3,余像随着刚性交联剂的量增加而更劣化。因此，在使用柔性二胺形成的 光取向层中，这样的刚性交联剂不适合用作改善膜硬度的交联剂。
[0092]图4是示出根据示例性实施例的添加有柔性交联剂的光取向层的余像程度的图。
[0093] 在图4中，对比示例A、对比示例B和对比示例C是未添加交联剂的光取向层，示例性 实施例A、示例性实施例B和示例性实施例C是其中添加了含量为3wt%的柔性交联剂的光取 向层。在对比示例A和示例性实施例A中，在230 °C下进行初次烘焙大约900秒，进行0.5J/cm2 的偏振照射，并且在210°C下进行二次烘焙大约900秒。在对比示例B和示例性实施例B中，在 230°C下进行初次烘焙大约900秒，进行0.5J/cm 2的偏振照射，并且在230°C下进行二次烘焙 大约900秒。在对比示例C和示例性实施例C中，在240°C下进行初次烘焙大约900秒，进行 0.5J/cm 2的偏振照射，并且在210°C下进行二次烘焙大约900秒。
[0094] 参照图4,分别与对比示例A、对比示例B和对比示例C相比，添加了柔性交联剂的示 例性实施例A、示例性实施例B和示例性实施例C未显示出余像劣化或显示出不明显的余像 劣化。
[0095] 图5是示出根据示例性实施例的在改变光取向层中的柔性二胺的量和柔性交联剂 的量的情况下的各向异性的图。
[0096] 参照图5,当根据示例性实施例，添加了柔性交联剂时，与未添加柔性交联剂的情 况相比各向异性减少，因此会劣化余像。然而，当根据示例性实施例，使用柔性二胺形成光 取向层时，可以充分地补偿因柔性交联剂的添加而导致的各向异性的减少，或者能够更多 地增加各向异性。在图5中，例如D5是指柔性二胺。D5 20%表示混合的柔性二胺相对于刚性 二胺的二胺摩尔比。
[0097] 图6示出了用于表示根据交联反应基团的类型的膜硬度的改善的划痕评价。
[0098] 在图6中，示例性实施例(A)示出了使用由化学式1-2表示的柔性交联剂的情况下 的膜硬度的评价，示例性实施例(B)示出了使用由化学式1-1表示的柔性交联剂的情况下的 膜硬度的评价。
[0101]在这里，η是3至11的自然数。
[0099
[0100
[0102] 示例性实施例(A)中的交联剂包括柔性交联端基，从而与未使用该交联剂的对比 示例相比，在改善膜硬度的同时不会劣化余像或余像劣化不明显。然而，当交联剂的侧端处 的交联端基具有相同的反应性时，交联剂会彼此聚结，从而劣化膜硬度。在示例性实施例B 的交联剂中，交联剂的侧端处的交联端基具有不同的反应性，使得交联剂可以更均匀地分 布，从而改善膜硬度。
[0103] 参照图6,划痕故障出现在(A)中，而(B)中的膜硬度是优异的。
[0104] 在下文中，参照图7、图8和图9，将描述根据示例性实施例的在使用添加了柔性交 联剂的光取向剂形成的光取向层中改善余像的原理。
[0105] 图7是根据示例性实施例的表示光取向层中的聚酰亚胺的分解的结构式。图8示出 了根据示例性实施例的光取向层从各向同性改变为各向异性所经历的过程。
[0106] 参照图7,通过环丁烷二酐(CBDA)和二胺形成聚酰胺酸，然后烘焙聚酰胺酸以形成 聚酰亚胺（即，单元1)，并且UV照射聚酰亚胺以形成马来酰亚胺（即，单元Γ )。
[0107] 图8示出了包括图7中示出的聚酰亚胺(单元1)的聚合物主链根据向聚酰亚胺照射 偏振UV而分解，从而被取向。参照图8，如果偏振UV照射在各向同性聚合物主链上，则在偏振 方向（吸收轴方向）上发生光分解，因此光取向层可以在与偏振方向垂直的方向上被取向。 如果曝光量过小，则由于分解效率低，因此取向性能会劣化。如果曝光量过度增大，则由于 分解效率增大，分解在除偏振方向之外的另一方向上发生，因此取向性能会劣化。
[0108] 图9示出了根据示例性实施例的在使用添加了柔性交联剂的光取向剂形成的光取 向层中改善余像的原理。
[0109] 参照图9,当对包括刚性交联剂的光取向层执行第二烘焙工艺时，刚性交联剂阻断 光解分子的重排，使得余像改善效果不明显。然而，当对包括柔性交联剂的光取向层执行第 二烘焙工艺时，光解分子的重排良好，所以余像改善效果可以是显著的。此外，根据示例性 实施例，使用具有非对称结构的交联剂，使得能够实现均匀的交联分布，从而改善膜硬度。 [0110]在下文中，将详细描述根据示例性实施例的能够应用上面描述的取向层的液晶显 示器。
[0111] 图10是根据示例性实施例的液晶显示器的俯视平面图。图11是沿着剖面线XI-XI 截取的图10的剖视图。
[0112] 参照图10和图11，根据示例性实施例的液晶显示器包括下面板100、上面板200和 液晶层3。下面板100和上面板200彼此面对设置，液晶层3注入在两个面板（下面板100和上 表面200)之间。
[0113] 首先，将描述下面板100。
[0114] 包括栅极线121的栅极导体形成在第一基底110上，第一基底110包括透明玻璃或 塑料或者由透明玻璃或塑料制成。
[0115]栅极线121可以包括栅电极124以及用于连接到另一层或外部驱动电路的宽的端 部(未示出）。栅极线121可以包括诸如铝(A1)或铝合金的铝基金属、诸如银(Ag)或银合金的 银基金属、诸如铜(Cu)或铜合金的铜基金属、诸如钼(Mo)或钼合金的钼基金属、铬(Cr)、钽 (Ta)和钛(Ti)，或者可以由诸如铝(A1)或铝合金的铝基金属、诸如银(Ag)或银合金的银基 金属、诸如铜(Cu)或铜合金的铜基金属、诸如钼(Mo)或钼合金的钼基金属、络(Cr)、钽(Ta) 和钛(Ti)制成。此外，栅极线121可以具有包括至少两个导电层的多层结构，所述至少两个 导电层具有不同的物理性能。
[0116] 栅极绝缘层140可以包括氮化硅（SiNx)、氧化硅（SiOx)等，或者可以由氮化硅 (SiN x)、氧化硅(SiOx)等制成。栅极绝缘层140可以形成在栅极导体121和124上。栅极绝缘层 140可以具有包括至少两个绝缘层的多层结构，所述至少两个绝缘层具有不同的物理性能。
[0117] 半导体154可以包括非晶硅、多晶硅等，或者可以由非晶硅、多晶硅等制成。半导体 154可以形成在栅极绝缘层140上。半导体154可以包括氧化物半导体。
[0118] 欧姆接触件163和165可以位于半导体154上。欧姆接触件163和165可以包括诸如 硅化物或以高浓度掺杂诸如磷的η型杂质的n+氢化非晶硅的材料，或者可以由诸如硅化物 或以高浓度掺杂诸如磷的η型杂质的n+氢化非晶硅的材料制成。欧姆接触件163和165可以 设置在半导体154上以形成一对。在半导体154是氧化物半导体的情况下，可以省略欧姆接 触件163和165。
[0119] 包括数据线171(包括源电极173)的第一数据导体以及包括漏电极175的第二数据 导体可以分别位于欧姆接触件163和165上并且位于栅极绝缘层140上。
[0120] 数据线171包括用于与另一层或外部驱动电路连接的端部(未示出）。数据线171传 输数据信号，并且主要在竖直方向上延伸以与在水平方向上延伸的栅极线121交叉。
[0121] 为了获得液晶显示器的提高的透射性能，数据线171可以具有弯曲形状的第一弯 曲部分，弯曲部分的一部分可以在像素区的中间区域中彼此相交以具有V字形状。
[0122] 源电极173可以是数据线171的一部分，并且与数据线171设置在同一条线上。漏电 极175可以形成为与源电极173平行地延伸。因此，漏电极175与数据线171的一部分平行。
[0123] 栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体154-起形成一个薄膜晶体管(TFT)， 并且薄膜晶体管的沟道形成在源电极173和漏电极175之间的半导体154中。
[0124] 根据示例性实施例的液晶显示器包括与数据线171位于同一条线上的源电极173 以及与数据线171平行地延伸的漏电极175,结果，可以增大薄膜晶体管的宽度，同时不增大 被数据导体占据的区域，从而增大液晶显示器的开口率。
[0125] 数据线171和漏电极175可以包括诸如钼、铬、钽和钛的难熔金属或其合金，或者可 以由诸如钼、铬、钽和钛的难熔金属或其合金制成，并且可以具有包括难熔金属层(未示出） 和低电阻导电层(未示出）的多层结构。多层结构的示例可以包括铬或钼(合金）下层和铝 (合金)上层的双层，或者钼(合金)下层、错(合金）中间层和钼(合金)上层的三层。
[0126] 第一钝化层180a可以设置在数据导体171、173和175、栅极绝缘层140以及半导体 154的暴露部分上。第一钝化层180a可以包括有机绝缘材料、无机绝缘材料等，或者可以由 有机绝缘材料、无机绝缘材料等制成。
[0127] 第二钝化层180b可以设置在第一钝化层180a上。第二钝化层180b可以由有机绝缘 体形成。
[0128] 第二钝化层180b可以是滤色器。如果第二钝化层180b用作滤色器，则第二钝化层 180b可以显示诸如红色、绿色、黄色、蓝绿色、品红色等的原色中的一种。虽然未示出，但是 滤色器还可以包括显示除了原色之外的原色的混合色或白色的滤色器。如果第二钝化层 180b用作滤色器，则在上面板200中可以省略滤色器230。根据另一示例性实施例，第二钝化 层180b可以由有机绝缘材料形成，并且滤色器(未示出）可以设置在第一钝化层180a和第二 钝化层180b之间。
[0129] 共电极270可以设置在第二钝化层180b上。共电极270可以具有平面形状以在基底 110的整个表面上形成为整个板，并且具有形成在与漏电极175的外围对应的区域中的开口 138。在示例中，共电极270可以在平面图中具有平面形状。
[0130] 设置在相邻的像素中的共电极270彼此连接，从而从显示区域外部供应的具有预 定大小的共电压能够传输于此。
[0131 ] 绝缘层180c设置在共电极270上。绝缘层180c可以包括有机绝缘材料或无机绝缘 材料，或者可以由有机绝缘材料或无机绝缘材料形成。
[0132] 像素电极191可以设置在绝缘层180c上。像素电极191包括基本平行于数据线171 的第一弯曲部分和第二弯曲部分的弯曲边缘。像素电极191包括多个开口 91和设置在相邻 的开口 91之间的多个分支电极192。
[0133] 像素电极191是第一场发生电极或第一电极，共电极270是第二场发生电极或第二 电极。像素电极191和共电极270可以形成边缘场。
[0134] 暴露漏电极175的第一接触孔185可以形成在第一钝化层180a、第二钝化层180b和 绝缘层180c中。像素电极191通过接触孔185物理地且电气地连接到漏电极175，使得电压能 够从漏电极175施加到像素电极191。
[0135] 第一取向层11形成在像素电极191和绝缘层180c上。第一取向层11可以包括光取 向层。光取向层可以具有在此公开的各种示例性实施例中示出的性能。
[0136] 将描述形成光取向层的方法。
[0137] 可以将光取向剂施用在像素电极191上，可以烘焙施用的光取向剂。烘焙工艺可以 以预烘焙和硬烘焙的两个工艺来进行。在预烘焙工艺中，包括在光取向剂中的聚酰胺酸可 以部分地改变成聚酰亚胺，并且柔性交联剂的交联端基可以在150°C至200°C下酯化以连接 到相邻的聚酰亚胺。在硬烘焙工艺中，包括在光取向剂中的聚酰胺酸可以改变成聚酰亚胺， 并且柔性交联剂可以在150°C至200°C下酯化以连接到相邻的聚酰亚胺。
[0138] 之后，可以用偏振光照射光取向剂以形成光解的第一取向层11。在这种情况下，照 射的光可以包括具有240纳米至380纳米范围的波长的紫外线。优选地，可以使用具有254纳 米的波长的紫外线。偏振光可以包括0.20 J/cm2至1.0 J/cm2的能量，优选地，0.40 J/cm2至 0.50J/cm2 的能量。
[0139] 为了增加取向，可以再次烘焙光取向层(在下文中称作第二烘焙工艺）。在这种情 况下，光解分子可以重排以增加各向异性。
[0140]接着，将描述上面板200。
[0141] 阻光构件220可以形成在第二基底210上，第二基底210包括透明玻璃或塑料，或者 由透明玻璃或塑料制成。阻光构件220也被称作黑色矩阵，并且防止光经其透射。
[0142] 多个滤色器230可以形成在第二基底210上。当形成在第一钝化层180a上的第二钝 化层180b是滤色器时或者当滤色器形成在下面板100中的另一层上时，可以省略上面板200 的滤色器230。另外，上面板200的阻光构件220可以形成在下面板100中，在上面板200中具 有或不具有阻光构件220。
[0143] 覆层（overcoat)250可以形成在滤色器230和阻光构件220上。覆层250可以包括 (有机)绝缘材料或者可以由（有机)绝缘材料形成，可以防止滤色器230被暴露，并且可以提 供平坦的表面。根据示例性实施例，可以省略覆层250。
[0144] 第二取向层21可以设置在覆层250上。第二取向层21可以利用与第一取向层11相 同的方法由与第一取向层11相同的材料形成。
[0145] 根据示例性实施例，液晶层3可以包括具有负介电各向异性或正介电各向异性的 液晶。
[0146] 液晶层3的液晶材料可以以其主轴与显示面板100和200平行地设置的方式被取 向。
[0147]像素电极191接收来自漏电极175的数据电压，共电极270接收从设置在显示区域 的外部的共电压供应器供应的具有预定大小的共电压。
[0148] 作为场发生电极的像素电极191和共电极270产生电场，使得设置在两个场发生电 极191和270上的液晶层3的液晶分子可以垂直于电场的方向或可以在与电场方向平行的方 向上旋转。经过液晶层的光的偏振基于液晶分子的确定的旋转方向而变化。
[0149] 如此，两个场发生电极191和270可以形成在一个下面板100上以提高液晶显示器 的透射率并且实现宽的视角。
[0150] 在根据示出的示例性实施例的液晶显示器中，共电极270具有平面形状的平面形 式，像素电极191具有多个分支电极。根据示例性实施例，像素电极191可以具有平面形状的 平面形式，共电极270可以具有多个分支电极。
[0151] 示出的示例性实施例可以应用于包括如下构造的所有其它情况:两个场发生电极 在第一基底110上彼此叠置并且绝缘层被置于两个场发生电极之间；形成在绝缘层下面的 第一场发生电极具有平面形状的平面形式;形成在绝缘层上面的第二场发生电极具有多个 分支电极。
[0152] 根据示例性实施例，可以实现光取向层和包括这样的光取向层的液晶显示器，该 光取向层使用包括柔性基团的二胺和包括柔性基团的交联剂来形成，以使余像和膜硬度最 优化。
[0153] 根据示例性实施例，各自具有不同的官能团的交联端基设置在交联剂的侧端处， 使得交联反应可以是均匀的，从而改善膜硬度。
[0154] 虽然在这里已经描述了特定示例性实施例和实施方式，但是通过本描述，其它实 施例和修改将是明显的。因此，发明构思不限于这样的实施例，而是给出的权利要求和各种 明显修改以及等同布置的更宽的范围。
【主权项】
1. 一种液晶显示器，所述液晶显示器包括： 第一基底； 薄膜晶体管，设置在所述第一基底上； 第一电极，连接到所述薄膜晶体管；W及 第一取向层，设置在所述第一电极上， 其中，所述第一取向层包括聚酷亚胺和交联剂，所述交联剂包括亚烷基和多个交联端 基，其中，所述亚烷基的化学式为-Cn出η-，η是自然数， 所述多个交联端基包括至少两种端基或端基衍生物，每种具有不同的可用的官能团。2. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述不同的官能团设置在所述交联剂的侧 端处，使得所述多个交联端基形成非对称结构。3. 根据权利要求2所述的液晶显示器，其中，所述交联剂包括由化学式1、化学式2和化 学式3表示的至少一种化合物：其中，η是3至11的自然数；ml、m2、m3和m4独立地是1至4的自然数；Α1和Α2独立地是具有6至30个碳原子的芳香族化合物或具有4至20个碳原子的 脂环族化合物，其中，R是Η或具有1至3个碳原子的烷基;A3是-具有6至30个碳原子 ?> 的芳香族化合物或具有4至20个碳原子的脂环族化合物;Α4是单键、-C此-、-C00-、-0C0-、- S-、-〇-、具有6至30个碳原子的芳香族化合物或具有4至20个碳原子的脂环族化合物;XI、 X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9和X10独立地包括-OH、-N出、芳基、乙締基、氮丙晚或碳二 亚胺。4. 根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述交联剂包括由化学式1-1表示的化合 物：其中，η是3至11的自然数。5. 根据权利要求2所述的液晶显示器，其中，所述聚酷亚胺包括由化学式5表示的重复 单元：其中，R3是从脂环酸二酢或芳香酸二酢衍生的四价有机基团；R4是从芳香族二胺衍生 的二价有机基团。6. 根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，所述聚酷亚胺是环下烧二酢和环下烧二酢 衍生物中的至少一种与第一二胺的共聚物。7. 根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述第一二胺包括由化学式6表示的化合 物：其中，X是-(CH2 ) h_、-S-( CH2 ) h-S-、-〇-( CH2 ) h-〇--h是1至10的自然数;hi和h2是使X的亚烷基的碳原子总数 为2至10而选择的自然数。8. 根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述共聚物还包括环下烧二酢和环下烧二 酢衍生物中的至少一种与由化学式7表示的第二二胺的聚合物，9. 根据权利要求8所述液晶显示器，其中，所述共聚物包括由化学式9和化学式10表示 的重复单元中的至少一种：其中，X是-(C也)h_、-S- (C也)h_S-、-〇- (C也）h_〇-- (C也 OC也)h_、自然数;hi和h2独立地是使X的亚烷基的碳原子总数为2至10而选择的自然数;XI至X8独立 地是氨、面素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基或者未取代或取代的杂芳基。10. 根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述共聚物包括由化学式11表示的化合 物：其中，X是-(畑2 ) h_、-S-(細2 ) h_S-、-〇-(細2 ) h-〇-、-(細2〇細2 ) h_、自然数;hi和h2独立地是使X的亚烷基的碳原子总数为2至10而选择的自然数，a:b是20:80 至50:50;X1至X8独立地是氨、面素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基或者未取代 或取代的杂芳基。11. 根据权利要求1所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括： 第二电极，设置在所述第一基底上，W及 绝缘层，置于所述第一电极和所述第二电极之间。12. 根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，所述第一电极包括多个分支电极，所述 第二电极具有平面形状。13. 根据权利要求12所述的液晶显示器，其中，当从垂直于所述第一基底的顶表面的方 向观看时，所述多个分支电极与所述平面形状的第二电极叠置。14. 根据权利要求11所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括设置在所述薄膜晶体 管和所述第二电极之间的纯化层， 其中，所述薄膜晶体管和所述第一电极通过贯穿所述纯化层和所述绝缘层的接触孔彼 此连接。15. 根据权利要求11所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括： 第二基底，面对所述第一基底； 第二取向层，设置在所述第二基底上；W及 液晶层，设置在所述第一基底和所述第二基底之间，并且包括液晶分子， 其中，所述第二取向层由与所述第一取向层相同的材料形成。
【文档编号】G02F1/1337GK105974673SQ201610136318
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】郑进秀, 姜锡训, 全钟欢, 金仁玉, 李准宇, 全柏均
【申请人】三星显示有限公司