专利名称：薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法，尤其是一种有 效改善残像问题的薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display,以下简称LCD)由于具有面 板薄、质量轻、辐射小、功耗低等优点，因此在平板显示器领域应用广泛， 如将LCD作为手机、计算机、电视和个人数字助理的显示器。LCD—般分 为单色和彩色两种，而彩色LCD又可分为超扭曲向列相(Super Twisted Nematic，以下简称STN ) LCD和薄膜晶体管(Thin Film Transistor, 以下简称TFT) LCD两种。TFT LCD是指液晶显示器上的每一液晶像素点 都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度、高亮度、 高对比度显示屏幕信息，TFT属于有源矩阵液晶显示器。TFT液晶显示屏 的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳。如图l所示，为TFT LCD的结构示意图，TFT LCD由阵列基板和彩膜基板通过封框胶对盒而成。 其中，彩膜基板包括彩膜玻璃基板11、黑矩阵(Black Matrix,以下简 称BM) 12、彩色树脂13、敷设有金属膜层ITO的公共电极14和取向层3 及偏光片4,取向层3采用的材质是聚酰亚胺(PI ) ， PI的单体是聚酰亚 胺酸(PA),具有良好的可溶性，浓度和粘度调节容易，但不具导电性； 阵列基板包括阵列玻璃基板21、栅电极22、绝缘层23、源漏电极24、半 导体层25、敷设有金属膜层ITO的像素电极26和取向层3及偏光片4; 阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶和隔垫物。驱动电路在TFT上形成的
5电场使得液晶转动，配合上下层偏光片4可以改变LCD的透过率以达到不
同的显示效果。随着显示内容的逐渐提升，对显示器的性能和影像品质的 要求也逐渐增加，其中， 一个重要的要求是尽可能地减轻残像。
残像是指当LCD长时间显示固定的同一画面后，切换至下一画面时， 会隐约残留上一个画面的图像。残像形成的原因是阵列基板和彩膜基板对 盒后，盒内的自由离子会沿着电场方向往上下基板移动，最后聚集在取向 层上。取向层、液晶、封框胶、隔垫物、电极等都是盒内自由离子的主要 来源，其中一部分自由离子是由材料本身不纯带来的，另一部分是在工艺 工程中由于电压、高温、光照射造成部分材料分解产生的，这些聚集的自 由离子会产生电场，这个电场会对液晶分子的扭转产生影响，当切换至下 一个画面时，聚集的自由离子无法在短时间内离开取向层，它引发的电场 将使图像保持原来的状态，因此出现图像残留。
发明内容
本发明是提供一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法，用以解决现有 技术由于自由离子聚集在取向层上造成的残像问题，实现有效地改善残像。
本发明第一个方面薄膜晶体管液晶显示器通过一些实施例提供了如下的 技术方案
一种薄膜晶体管液晶显示器，包括彩膜基板和阵列基板，彩膜基板包括 公共电极和第一取向层，阵列基板包括像素电极和第二取向层，所述第一取 向层和/或第二取向层的材质为导电高分子聚合物。
本发明第二个方面薄膜晶体管液晶显示器制造方法通过另一些实施例提 供了如下的技术方案
一种薄膜晶体管液晶显示器制造方法，包括
在彩膜基板上形成公共电极后，涂抹导电高分子聚合物膜层，并摩擦形 成第一取向层；
6在阵列基板上形成像素电极后，涂抹导电高分子聚合物膜层，并摩擦形 成第二取向层；
清洗形成了第 一取向层的彩膜基板和形成了第二取向层的阵列基板，并 将液晶滴注在所述第二取向层的表面；
将清洗后的彩膜基板和阵列基板对盒。
本发明第二个方面薄膜晶体管液晶显示器制造方法通过再一些实施例提
供了如下的技术方案
一种薄膜晶体管液晶显示器制造方法，包括
在彩膜基板上由导电高分子聚合物形成公共电极，并在所述公共电极上 摩擦形成第一取向层；
在阵列基板上由导电高分子聚合物形成像素电极，并在所述像素电极上 摩擦形成第二取向层；
清洗形成了第 一取向层的彩膜基板和形成了第二取向层的阵列基板，并 将液晶滴注在所述第二取向层的表面；
将清洗后的彩膜基板和阵列基板对盒。
本发明通过将取向层的材质由不导电的PI改为导电高分子聚合物，能够 导出聚集在取向层上的自由离子的电荷，因此可以有效地改善残像问题；其 次本发明还通过将公共电极和像素电极的材质也改为该类导电高分子聚合 物，使公共电极和第一取向层合为一体、像素电极和第二取向层合为一体， 因此可以有效地简化制造工艺、降低材料成本、减少单件产品生产时间、提 高产能；再者该类导电高分子聚合物具有质量轻、易成膜等特点，因此可以 使薄膜晶体管液晶显示器质量更轻、体积更薄，可以使薄膜晶体管液晶显示 器的使用更加便捷。
图1为现有TFT LCD结构示意图；图2为本发明薄膜晶体管液晶显示器实施例一结构示意图； 图3为本发明公共电极和像素电极的表面微观侧视示意图； 图4为本发明薄膜晶体管液晶显示器制造方法实施例一流程图； 图5本发明薄膜晶体管液晶显示器制造方法实施例二流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例进一 步说明本发明的技术方案。
图2为本发明薄膜晶体管液晶显示器实施例一结构示意图。如图2所 示，该TFT LCD由阵列基板和彩膜基板通过封框胶对盒而成。其中，彩膜 基板包括彩膜玻璃基板11、黑矩阵(Black Matrix,以下简称BM) 12、 彩色树脂13、公共电极14和偏光片4;阵列基板包括阵列玻璃基板21、 栅电极22、绝缘层23、源漏电极24、半导体层25、像素电极26和偏光 片4。与现有技术的公共电极、像素电极采用IT0、取向层采用PI不同(图 l采用不同方式填充)，本实施例公共电极14、像素电极26和取向层的 材质均为导电高分子聚合物(同一种填充方式)，并在公共电极、像素电 极表面磨擦形成取向层(图3所示)。
该类导电高分子聚合物是导电率高达200西门子/厘米以上的有机导 电性高分子涂料。关于该类导电高分子聚合物具体为何种物质，可参见如 下资料《感光科学与光化学》2006年第24巻第5期第396页、《功能 材料》第32巻第3期第231-234页、《郑州大学学报》(理学版)2004 年第32巻第4期第74-79页、《导电涂料》2005年第26巻第3期第42 页、《承德石油高等专科学校学报》2003年第5巻第3期第19-26页、《中 国涂料》信息版2005年第2期第17页、《化工新型材料》2007年第35 巻第3期第89页、《橡胶参考资料》2005年第35巻第5期第20页。
该类导电高分子聚合物具有质量轻、柔性和弹性好、易成膜等特点。 由于该类导电高分子聚合物具有很高的导电性，因此在涂刷时即使膜厚很薄，也能实现足够低的电阻，因此可以提高光线透过率，具有和IT0相匹 配的透过率，能够满足作为透明电极的要求，并且该类导电高分子聚合物 具有一定的可溶性、耐高温、化学性能稳定、机械性能良好，因此可以用 作公共电极和像素电极；又由于该类导电高分子聚合物还具有良好的可溶 性、浓度和粘度调节容易、耐温30(TC脱水固化成膜的特点，因此可以作 为取向层。
可替代的是，由于本发明的主要目的是改善残像，因此可以只将取向 层(与公共电极对应的第一取向层和/或与像素电极对应的第二取向层) 的材质由PI改为该类导电高分子聚合物，以导出聚集在取向层上的自由 离子的电荷，达到改善残像的目的。
本实施例将像素电极、公共电极、取向层的材质取为导电高分子聚合 物，不仅可以通过取向层导出聚集其上的自由离子的电荷，有效改善残像； 其次像素电极和/或公共电极的材质由金属膜层ITO变为导电高分子聚合 物，可以使液晶显示器的质量更轻、体积更薄，便于应用在便携式应用领 域；再次由于三者的材质一致，可以使像素电极和阵列基板上的取向层、 公共电极和彩膜基板上的取向层合二为一，可以减化工艺流程，降低材料 成本，减少单件产品生产时间TACT时间，从而提高产能。
图4为本发明薄膜晶体管液晶显示器制造方法实施例一流程。如图4 所示，该薄膜晶体管液晶显示器制造方法包括
步骤41:在彩膜基板上形成公共电极后，涂抹导电高分子聚合物膜层， 并摩擦导电高分子聚合物层形成彩膜基板侧的取向层；
步骤42:在阵列基板上形成了像素电极后，涂抹导电高分子聚合物膜层， 并摩擦导电高分子聚合物层形成阵列基板侧的取向层；
其中像素电极的形成具体为在制作完成栅电极(Gate)、绝缘层 (G-SiNx、 PVX)、漏源电极(SD)、半导体层(Active)的阵列基板上，通过转印法涂刷像素电极膜层，再利用转印板APR-Plate沟槽形成像素电 极图形(花样)。
或者像素电极的形成具体为在制作完成栅电极(Gate)、绝缘层 (G-SiNx、 PVX)、漏源电极(SD)、半导体层(Active)的阵列基板上，
通过等离子增强化学气相淀积法镀膜形成像素电极膜层，再经过曝光、显 影、刻蚀、剥离形成像素电极图形(花样)。
或者像素电极的形成具体为在制作完成栅电极(Gate)、绝缘层 (G-SiN。 PVX)、漏源电极(SD)、半导体层(Active)的阵列基板上， 通过喷墨法形成像素电极。
步骤43:清洗形成了取向层的彩膜基板和阵列基板，并将液晶注入在阵 列基板侧的取向层的表面；
步骤44:将清洗后并注入液晶的阵列基板和彩膜基板对盒。
本实施例是将与公共电极对应的第 一取向层和与像素电极对应的第二取 向层的材质均取为导电高分子聚合物，可替代的是，只将一侧的取向层(第 一取向层或第二取向层)取为导电高分子聚合物，即只将阵列基板或彩膜基 板侧的取向层按照上述涂导电高分子聚合物再摩擦形成，另 一侧按照现有材 质和^t支术形成。
本实施例通过将取向层的材质取为导电性地高分子聚合物，可以导出聚 集在取向层上的自由离子的电荷，避免或减轻残像问题。
图5为本发明薄膜晶体管液晶显示器制造方法实施例二流程。如图5 所示，该薄膜晶体管液晶显示器制造方法包括
步骤51:在彩膜基板上由导电高分子聚合物形成公共电极，并在所述公 共电极上摩擦形成彩膜基板侧的取向层；
步骤52:在阵列基板上由导电高分子聚合物形成像素电极，并在所述像 素电极上摩擦形成阵列基板侧的取向层；
其中像素电极的形成具体为在制作完成栅电极(Gate)、绝缘层(G-SiNx、 PVX)、漏源电极(SD)、半导体层(Active)的阵列基板上， 通过转印法涂刷像素电极膜层，再利用转印板APR-Plate沟槽形成像素电 极图形(花样)。
或者像素电极的形成具体为在制作完成栅电极(Gate)、绝缘层 (G-SiNx、 PVX)、漏源电极(SD)、半导体层(Active)的阵列基板上， 通过等离子增强化学气相淀积法镀膜形成像素电极膜层，再经过曝光、显 影、刻蚀、剥离形成像素电极图形(花样)。
或者像素电极的形成具体为在制作完成栅电极(Gate)、绝缘层 (G-SiNx、 PVX)、漏源电极(SD)、半导体层(Active)的阵列基板上，
通过喷墨法形成像素电极。
步骤53:清洗形成了取向层的彩膜基板和阵列基板，并将液晶滴注在所 述阵列基板侧的取向层的表面；
步骤54:将清洗后的彩膜基板和阵列基板对盒。
本实施例中的4象素电极和与像素电极对应的取向层是一体结构，公共电 极和与公共电极对应的取向层是一体结构，可替代的是，可分别由导电高分 子聚合物形成像素电极和/或公共电极，再在像素电极和/或公共电极上涂抹 导电高分子聚合物经摩擦后形成相应的取向层。
本实施例将像素电极、公共电极、取向层的材质取为导电高分子聚合 物，不仅可以通过取向层导出聚集其上的自由离子的电荷，有效改善残像； 其次像素电极、公共电极的材质由金属膜层IT0变为导电高分子聚合物， 可以使液晶显示器的质量更轻、体积更薄，便于应用在便携式应用领域； 再次由于三者的材质一致，可以使像素电极和阵列基板上的取向层、公共 电极和彩膜基板上的取向层合二为一，可以减化工艺流程，降低材料成本， 减少单件产品生产时间TACT时间，从而提高产能。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通
ii技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修
改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不
使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种薄膜晶体管液晶显示器，包括彩膜基板和阵列基板，彩膜基板包括公共电极和第一取向层，阵列基板包括像素电极和第二取向层，其特征在于所述第一取向层和/或第二取向层的材质为导电高分子聚合物。
2、 根据权利要求l所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于所述像素电极的材质为导电高分子聚合物。
3、 根据权利要求2所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于所述像素电极和第二取向层为一体结构。
4、 根据权利要求l所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于所述公共电极的材质为导电高分子聚合物。
5、 根据权利要求4所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于所述公共电极和第一取向层为一体结构。
6、 根据权利要求1或2或3或4或5所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于所述导电高分子聚合物的导电率大于等于200西门子/厘米。
7、 一种薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，包括在彩膜基板上形成公共电极后，涂抹导电高分子聚合物膜层，并摩擦形成第一取向层；在阵列基板上形成像素电极后，涂抹导电高分子聚合物膜层，并摩擦形成第二耳又向层；清洗形成了第 一取向层的彩膜基板和形成了第二取向层的阵列基板，并将液晶注入在所述第二取向层的表面；将清洗后并注入液晶的阵列基板和彩膜基板对盒。
8、 根据权利要求7所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述形成像素电极具体为在掩膜处理后的阵列基板上通过转印法涂敷形成像素电极膜层，并利用转印板沟槽形成像素电极图形。
9、 根据权利要求7所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述形成像素电极具体为在掩膜处理后的阵列基板上通过等离子增强化学气相淀积法镀膜形成像素电极膜层，并通过曝光、显影、刻蚀、剥离形成像素电极图形。
10、 根据权利要求7所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述形成像素电极具体为在掩膜处理后的阵列基板上通过喷墨法形成像素电极。
11、 根据权利要求7或8或9或10所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述导电高分子聚合物的导电率大于等于200西门子/厘米。
12、 一种薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，包括在彩膜基板上由导电高分子聚合物形成公共电极，并在所述公共电极上摩擦形成第一取向层；在阵列基板上由导电高分子聚合物形成像素电极，并在所述像素电极上摩擦形成第二取向层；清洗形成了第 一取向层的彩膜基板和形成了第二取向层的阵列基板，并将液晶滴注在所述第二取向层的表面；将清洗后的彩膜基板和阵列基板对盒。
13、 根据权利要求12所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述形成像素电极具体为在掩膜处理后的阵列基板上通过转印法涂敷形成像素电极膜层，并利用转印板沟槽形成像素电极图形。
14、 根据权利要求12所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述形成像素电极具体为在掩膜处理后的阵列基板上通过等离子增强化学气相淀积法镀膜形成像素电极膜层，并通过曝光、显影、刻蚀、剥离形成像素电极图形。
15、 根据权利要求12所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述形成像素电极具体为在掩膜处理后的阵列基板上通过喷墨法形成像素电极。
16、根据权利要求12或13或14或15所述的薄膜晶体管液晶显示器制造方法，其特征在于，所述导电高分子聚合物的导电率大于等于200西门子/厘米。
全文摘要
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法。该薄膜晶体管液晶显示器的取向层的材质为导电高分子聚合物，或者公共电极、像素电极及取向层的材质均为导电高分子聚合物。该薄膜晶体管液晶显示器制造方法包括在公共电极和/或像素电极上涂刷导电高分子聚合物层并摩擦形成取向层，或者公共电极、像素电极的材质取为导电高分子聚合物并摩擦公共电极、像素电极形成取向层。本发明通过将取向层的材质取为导电高分子聚合物，可以有效地改善残像问题，并可减少工序。
文档编号G02F1/13GK101487953SQ20081005649
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者丽 李, 威 王 申请人:北京京东方光电科技有限公司