LCD装置生产的制作方法

本发明涉及一种液晶显示器(lcd)装置生产的方法。

背景技术：

在液晶显示器(lcd)装置的生产过程中，有机聚合物材料的使用越发受到关注。lcd装置包括包含于两个组件之间的液晶(lc)材料，所述两个组件在与lc材料接触的表面上具有对准涂层。所述两个组件中的至少一个包括用于电控lc材料的光学特性的电控电路。

本申请的发明人参与了将有机聚合物材料用于电绝缘层的lcd装置的开发，并且注意到与使用无机绝缘材料(例如氮化硅)的装置相比，成品装置(包括位于lc胞的相对两侧上的偏振滤光片)中不希望有的漏光增加。

本申请的发明人已确定不希望有的漏光起因于lcd装置的有源显示区的一个或多个区域中的液晶对准层的意外的局部脱粘。

技术实现要素：

因此，提供一种方法，所述方法包括：在液晶显示器装置的第一组件的有机聚合物层上形成有机聚合物液晶对准材料层；使所述液晶对准材料层经受单一方向的摩擦处理，所述摩擦处理使所述液晶对准材料层至少在所述液晶显示器装置的有源显示区的任一区域内避免脱黏；以及提供液晶材料以与摩擦的液晶对准材料层和位于所述液晶显示器装置的对立组件上的第二经单一方向摩擦的液晶对准材料层接触。

依据一实施例，所述摩擦处理包括以绒毛布的绒头摩擦所述对准材料层，以及设定与所述对准材料层紧密接触的区域内的绒头厚度减小的距离，借以使所述液晶对准材料层至少在所述液晶显示器装置的有源显示区的任一区域内避免脱黏。

依据一实施例，所述方法包括将与所述对准材料层紧密接触的区域内的绒头厚度减小的距离设定为约0.3mm。

依据一实施例，所述对准材料包括聚酰亚胺。

附图说明

以下仅通过举例的方式，参照附图详细描述本发明的实施例，其中：

图1示出了在第一示例实施例中位于有机聚合物平面化层上的对准材料层的形成；

图2示出了在第一示例实施例中对准材料层的摩擦；

图3示出了将图2的摩擦对准层结合到用于lcd装置的液晶胞的示例；以及

图4和图5一起示出了依据第一示例实施例的技术的效果。

具体实施方式

在一个示例实施例中，本技术用于生产有机液晶显示器(olcd)装置，该装置包括用于控制组件的有机晶体管装置(例如有机薄膜晶体管(otft)装置)。所述otft包括用于半导体通道的有机半导体(例如有机聚合物或小分子半导体)。

以下的详细说明提及具体制程细节(具体材料等)，这些对于实现下文所述技术效果而言并非必需。提及这些具体制程细节仅为了举例，且于本申请的总体教导范围内，可替代性地使用其他具体材料、处理条件等。

例如，以下的详细说明是以边缘场开关(fringefieldswitching,ffs)型lcd装置为示例，但是相同的技术同样地适用于其他类型的lcd装置的生产过程，包括对电极和像素电极位于lc材料的同一侧上以及对电极和像素电极位于lc材料的相对侧上这两种其他类型的lcd装置。

参阅图1，起始工件包括支撑组件100。在该示例中，所述支撑组件包括至少一个塑料支撑膜，诸如例如具有例如约40微米厚度的三醋酸纤维素(tac)膜。

对所述工件的处理开始于在塑料支撑膜组件100上原位地(insitu)形成多个导体(例如金属)层、有机聚合物半导体层和有机聚合物绝缘体层(包括图案化层)，以形成界定像素电极阵列与用于经由寻址像素电极阵列外部的导体而独立地寻址各像素电极的电路的层堆叠体101。

在该示例中，对所述工件的处理开始于在所述塑料支撑膜组件100上原位地形成硬覆层(hard-coat)有机聚合物平面化层8(例如称为su-8的环氧基(epoxy-based)交联聚合物)。在该示例中，所述平面化层8通过液体处理技术形成，其包括：在工件的上表面通过例如旋转涂覆(spin-coating)沉积液膜(平面化材料的熔解/分散)；干燥液膜以固化液膜；以及使固化的膜经受一种或多种进一步的处理，诸如例如紫外线照射和随后的烘烤，以实现交联。

于所述平面化层8的上表面原位地形成源极-漏极导体图案10a、10b。在该示例中，于所述平面化层8的上表面原位地形成源极-漏极导体图案包括通过诸如溅射的气相沉积技术在所述平面化层8的上表面沉积一层导体材料或包括一层或多层导体材料层的导体堆叠体，然后通过光刻工艺来图案化导体层/堆叠体。

为了简单起见，图1仅示出了所述源极-漏极导体图案10a、10b的部分，其形成了界定晶体管的半导体通道的通道长度的源极-漏极电极，但是所述源极-漏极导体图案可包括诸如从电极部分延伸到显示区外部的寻址线的附加部分。以形成用于所述lcd装置的有源矩阵寻址电路的晶体管为示例，所述源极-漏极导体图案可包括(i)源极导体阵列，其各自为各自的晶体管行提供源极电极，且各自延伸到所述显示区域外部的区域；(ii)漏极导体阵列，其各自为各自的晶体管提供漏极导体。

然后选择性地在所述源极/漏极导体图案上形成有机注射材料的自组装单层(sam)。在该示例中，所述sam包括有机材料，其通过例如金-硫醇键(gold-thiolbonds)或银-硫醇键(silver-thiolbonds)选择性地结合到所述源极/漏极导体图案的金属性上表面，而基本上没有与所述平面化层结合。该sam进一步促进了于源极-漏极导体和下文提及的有机半导体材料12之间的电荷载流子的转移。

随后，在所述工件的新的上表面原位地形成有机半导体和有机聚合物介电层12、14的图案化堆叠体。在该示例中，该图案化堆叠体的形成包括：(i)通过例如旋转涂覆在工件的上表面沉积液膜(有机半导体材料的溶液/分散液)，干燥液膜以固化液膜，并烘烤固化的膜；(ii)通过例如旋转涂覆在经烘烤的有机半导体膜的上表面沉积液膜(聚合物介电材料的溶液/分散液)，干燥液膜以固化液膜，并烘烤固化的膜；以及(iii)使用光刻技术和反应性离子蚀刻在两层中产生基本相同的图案。所述图案包括孤岛阵列，每个岛为各自的晶体管提供所述半导体通道。

在所述工件的新上表面上原位地形成有机聚合物介电材料层16(具有比下面的介电层14更高的介电常数(k))。在该示例中，通过以下过程在所述工件上原位地形成高k介电材料层16，所述过程包括：通过例如旋转涂覆在工件的上表面上沉积液膜(所述高k介电材料的溶液/分散液)，干燥液膜以固化液膜，并烘烤固化的膜。接着在经烘烤的高k介电层的表面原位地形成栅极导体图案18。在该示例中，通过以下过程在工件上原位地形成所述栅极导体图案，所述过程包括：通过诸如溅射的气相沉积技术在所述工件上形成导体层(或者导体层的堆叠体)；以及通过光刻技术来图案化所述导体层/堆叠体。在该示例中，在塑料膜组件100上原位地形成的层101的堆叠体界定有源矩阵寻址电路，且所述栅极导体图案18包括栅极导体阵列，其各自为各自的晶体管列提供栅极电极，且各自延伸到所述有源显示区外部的区域。有源矩阵阵列中的每个晶体管与各自的栅极和源极导体的唯一的组合相关连，借此，每个晶体管可经由有源显示区外部的栅极和源极导体的部分而被独立地寻址。

在所述工件的新上表面上原位地形成一层或多层有机聚合物绝缘材料20。在该示例中，通过以下过程在所述工件的上表面原位地形成一个或多个绝缘层20，所述过程包括：通过例如旋转涂覆在所述工件的上表面沉积液膜(绝缘材料的溶液/分散液)，干燥液膜以固化液膜，并烘烤固化的膜。

随后图案化所述工件的上表面以产生通孔阵列，每个通孔向下延伸到各自的漏极导体10b。在该示例中，该图案化包括：在所述工件的上表面原位地形成图案化的光阻遮罩，所述光阻遮罩覆盖所述工件上表面除了将要形成通孔的区域以外的所有区域；将所述工件暴露于反应式离子蚀刻(rie)等离子体中以蚀刻所述绝缘层20和上栅极介电层16；并且移除所述光阻遮罩以再次暴露绝缘层20的上表面。

然后在所述工件的新上表面上原位地形成像素电极图案24。所述像素电极图案界定孤立的像素电极阵列，每个像素电极经由各自的通孔接触各自的漏极导体10b。在该示例中，通过以下过程在所述工件上原位地形成所述像素电极图案24，所述过程包括：通过诸如溅射之类的气相沉积技术在工件上形成导体层或者导体层的堆叠体；以及通过光刻技术来图案化导体层/堆叠体。

在所述工件的新上表面上原位地形成另一个聚合物绝缘层26(或者另一聚合物绝缘层的堆叠体)。在该示例中，通过以下过程在所述工件上原位地形成所述绝缘层/堆叠体，所述过程包括：通过例如旋转涂覆在所述工件的上表面沉积液膜(聚合物绝缘材料的溶液/分散液)，干燥液膜以固化液膜，并烘烤固化的膜。

在所述另一个绝缘层26的上表面上原位地形成共同电极图案28。在该示例中，所述共同电极图案的原位形成包括：通过诸如溅射的气相沉积技术在所述另一绝缘层26的上表面上原位地形成导体层或者导体层的堆叠体；以及通过光刻技术在工件上原位地图案化所述导体层/堆叠体。

在所述堆叠体101的上表面(例如所述工件的新上表面)原位地形成有机聚合物平面化层102。在该示例中，所述平面化层102包括称为su-8的环氧基交联有机聚合物，并且所述平面化层的原位形成包括：通过例如旋转涂覆在所述工件的上表面沉积液膜(包括交联聚合物前体的溶液/分散液)，干燥液膜以固化液膜；并且通过例如紫外线照射和烘烤处理固化的膜以实现交联。然后对所述工件的新上表面进行等离子体处理(包括由包含氧气、氩气、氪气和氮气中的一种或多种的气体或气体混合物产生的等离子体)或紫外线臭氧或深紫外线处理，以提高所述平面化层与将在所述平面化层102原位地形成的lc对准层104之间的粘合。在该示例中，在所述平面化层102上的lc对准层104的原位地形成包括：通过例如旋转涂覆在所述工件的上表面沉积液膜(对准材料的溶液/分散液，例如聚酰亚胺)，干燥液膜以固化液膜，并烘烤固化的膜；并且在单一方向上物理摩擦经烘烤的膜。

参阅图2，该示例实施例中，摩擦使用包括可绕一中心轴线109旋转并支撑摩擦布110、112的圆柱滚轮108的一摩擦机来进行。所述摩擦布是绒毛布，其包括底布110和从底布110向外延伸的绒头(piles)112。各个绒头112包括多条例如尼龙丝的东西。所述绒头112可以从所述底布110基本垂直地延伸，或者可以与所述底布110的平面成小于90度的角度。

包括对准材料层104的完整的控制组件被安装于所述摩擦机的平台106上。所述平台用于沿一个方向线性移动所述控制组件，同时反向旋转所述摩擦布，使其绒头112接触所述对准材料层104。将表示摩擦期间紧密接触所述对准材料层104的区域内的绒头厚度减小(下文称为“绒头压痕”)的距离(图2中的r1和r2之间的差，其中，r1是所述绒头112压抵所述对准材料层104之前，所述滚轮108的旋转轴与所述绒头112的外表面之间的距离，而r2是摩擦处理期间所述滚轮108的旋转轴与所述对准材料层104的上表面之间的距离)设定在一个级别(其由实验确定)，以避免聚酰亚胺对准层104从所述有源显示区的至少任一区域中下方有机平面化层脱粘。图4和图5示出了如何通过将绒头压痕从0.8mm(图4)减小到0.3mm(图5)来避免所述聚酰亚胺对准层104从所述有机聚合物平面化层102上的脱粘。

观察到摩擦在所述对准材料层104中产生基本平行的纳米级凹槽，并且摩擦层的液晶对准作用归因于这些纳米级凹槽。

参阅图3，准备一个对立组件，其包括至少涂覆有另一lc对准层的另一支撑组件。在该示例中，所述对立组件还包括界定彩色滤光片组件阵列的塑料膜组件114，于所述塑料膜组件114上原位地形成的有机聚合物平面化层115(例如交联聚合物su-8)，以及通过相同于如上文所述的用于控制组件的摩擦技术所生产的lc对准层116。所述控制组件和对立组件经由间隔结构(形成控制组件和对立组件中一者或多者的部分，或诸如间隔球的独立结构)层压在一起，以实现所述两个组件之间精确确定的分隔距离。例如，在将所述两个组件层压在一起时或于所述两个组件层压在一起之后，于所述两个组件之间引入液晶材料118以与所述对准层104、116两者接触。在不存在由各自的像素电极24和对电极28之间的电压产生的超驰电场之下，位于lc材料118a的厚度的相对侧上的所述lc对准层104、116确定每个像素区域中的lc材料的指向矢(lc分子的方向)。在该示例中，像素电极处的电势变化可以改变各自像素区域中的lc材料旋转偏振光的偏振程度，从而可以通过lc胞的相对侧上的两个偏振滤光片(未示出)的组合来改变各自像素区域中的光的透射率。如上所述，各像素电极24与各自的晶体管的漏极导体10b接触；且经由所述源极和栅极导体位于有源显示区外的部分，各像素电极处的电势(相对于对电极28处的电势)是独立可控的。

在该示例中，滴下式注入(one-dropfill，odf)技术用于在所述两个组件上的两个lc对准层之间形成基本上均匀厚度的lc材料。在两个lc对准层104，116之一上，提供一滴lc材料118，其具有至少足够的体积以在显示器装置的有源区域上产生期望厚度的层。液态、可固化粘合剂也施加到有源显示区外侧的一个或两个组件，以及所述两个组件在真空下被强制压合在一起，借此使lc材料118至少扩散在装置的有源显示区上，然后当两个组件压合在一起时固化所述可固化粘合剂。通过例如在lc对准层104，116下方形成两个组件中一个或两个的整体部分的间隔结构，或与液态、可固化粘合剂混合的分离的间隔球，确保两个组件之间的必要间隔(以及因此取决于lcd装置的类型的lc材料118a的必要厚度)。

如上文所提到的，虽然依据本发明之技术的示例已参考具体制程细节在上文中详细地予以描述，但本技术可更广泛地适用于本申请的总体教导中。此外，且依据本发明的总体教导，依据本发明的技术可包括上文未描述的附加的制程步骤，和/或省略上文所描述的一些制程步骤。

在上文所述的该示例中，虽然所述控制和对立组件包括塑料支撑薄膜，但是本技术同等适用于更好地防止包括支撑在其他类型的基材上的有机聚合物液晶对准层和下面的有机聚合物平面化层的相同组合的液晶装置中的漏光。

除了以上明确提及的任何修改，对于所述领域技术人员明显的是所述实施例的多种其他修改可在本发明的范围内作成。

申请人特此独立揭露本文所述的各个个别特征及二或更多此等特征的任何组合，其揭露至此等特征或组合能够基于本案说明书整体内容并依据所述领域技术人员的共同一般知识来实施的程度，而不论此等特征或特征组合是否解决本文所揭露的任何问题，且对权利要求的范围不造成限制。申请人指出本发明之态样可由任何此种个别特征或特征组合组成。