液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法

专利名称：液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法，尤其涉及包括流动限制部件的液晶显示装置及这种液晶显示装置的制造方法。
背景技术：
通常，液晶显示装置是指在两个透明的基板之间设置液晶层，按照液晶层的驱动，以各个像素为单位调节光透过率，从而可以显示所需图像的显示装置。在初始状态下， 液晶显示装置的液晶层以垂直于基板的方向或与基板水平的方向排列，并且介于两个基板之间。基板上设置有透明电极，通过这种电极，以像素为单位形成电场时，构成液晶层的液晶分子的取向发生变化；透明电极之间没有形成电场时，液晶分子恢复到初始的取向状态。
若向以往的液晶显示装置基板施加由用户触摸所引起的压力时，即使没有形成电场，排列于液晶显示装置内部的液晶分子也向被施压的方向取向，因此会产生瘀斑 (bruising)现象或荡漾(pooling)现象等问题。所述瘀斑(bruising)现象是指沿着施压部分形成如黑斑等斑纹或液晶分子恢复到初始取向状态的速度变慢的现象。所述荡漾 (pooling)现象是指沿着由压力所引起的应力(stress)的方向产生液晶连续起伏的现象。为了解决这种问题，在两个基板之间以预定的间隔设置支撑构架或隔垫物(spacer) 等，但是此时产生了液晶显示装置的结构变得复杂并且制造工序变得困难的问题。
并且，在垂直取向模式液晶显示装置中，相比前面的可视性，侧面的可视性会降低，在所述垂直取向模式中液晶分子以垂直于基板的方向排列。因此，为了克服视角的限制，以往的垂直取向液晶显示装置通过多个薄膜晶体管(TFT)形成了电分离的多域(multi domain) 0但是，此时由薄膜晶体管所引起的开口率的减少变得尤为突出，从而出现了很难适用于高分辨率显示装置的问题。发明内容
本发明的一个目的在于提供包括流动限制部件的液晶显示装置，从而防止瘀斑现象、荡漾现象等且可以确保有所改善的可视性。
本发明另一目的在于提供液晶显示装置的制造方法，通过简单的工序实现流动限制部件，从而防止荡漾现象等且可以确保有所改善的可视性。
为了实现本发明的上述一个目的，根据本发明实施例的液晶显示装置可以包括 第一基板；第一电极，设置于所述第一基板上；第二基板，与所述第一基板相对；第二电极， 与所述第一电极相对地设置于所述第二基板上；液晶层，设置于所述第一电极以及第二电极之间，包括多个液晶分子；以及至少一个流动限制部件，设置于所述液晶层，限制所述液晶分子的流动。
根据本发明示例性的实施例，所述流动限制部件可以包括聚合物，可以通过所述流动限制部件维持所述液晶显示装置的单元间隙(cell gap)。所述流动限制部件可以具有支柱形状、圆柱、椭圆柱、多边形柱形状等多种形状。
在本发明示例性的实施例中，多个流动限制部件可以以实质上相同或不同的间隔设置于所述液晶层。所述流动限制部件可以分别与所述第一电极或所述第二电极接触，还可以与所述第一电极或所述第二电极隔开。在本发明示例性的实施例中，所述流动限制部件的上部、中央部以及下部可以具有实质上相同的宽度。然而，所述流动限制部件的上部、中央部以及下部中至少一个还可以具有与其他部分不同的宽度。并且，至少一个液晶分子的至少一部分可以位于所述流动限制部件内。在本发明示例性的实施例中，所述液晶显示装置还可以包括取向膜，设置于所述第一电极和/或所述第二电极上。此时，所述取向膜可以包括可以形成所述流动限制部件的反应型液晶基元。根据本发明示例性的实施例，按照所述流动限制部件的设置，所述液晶显示装置可以具有主域和子域。所述主域可以具有相对较小的聚合物密度，所述子域可以具有相对较大的聚合物密度。所述流动限制部件可以设置于所述子域。并且，相比设置于所述主域的流动限制部件的数量，设置于所述子域的流动限制部件的数量可以更多。为了实现所述本发明另一目的，在根据本发明实施例的液晶显示装置的制造方法中，在第一基板上形成第一电极，在与所述第一基板相对的第二基板上形成第二电极。结合所述第一基板和所述第二基板之后，在所述第一基板以及第二基板之间形成预备液晶层。 曝光所述预备液晶层以形成包括液晶分子的液晶层，并且在所述液晶层形成至少一个流动限制部件。根据本发明示例性的实施例，所述预备液晶层可以包括所述液晶分子、反应型液晶基元、光聚合单体以及光引发剂。此时，相对于所述预备液晶层整体重量，所述反应型液晶基元、所述光聚合单体以及所述光引发剂的含量可以为约3%重量百分比至约30%重量百分比左右。在本发明示例性的实施例中，可以通过利用紫外线曝光工序而形成所述流动限制部件。在本发明示例性的实施例中，可以在所述第一电极和/或所述第二电极上进一步形成取向膜。所述取向膜可以包括基础材料和反应型液晶基元。此时，可以由所述取向膜以及所述预备液晶层中的至少一个形成所述流动限制部件。根据本发明示例性实施例，在曝光预备液晶层的过程中，可以在所述第二基板上设置具有阻光区域以及透过区域的掩模板之后，利用所述掩模板曝光所述预备液晶层，使得所述流动限制部件形成于所述透过区域下的所述液晶层。根据本发明示例性实施例，在曝光预备液晶层的过程中，可以在所述第二基板上设置具有透过量调节区域以及透过区域的掩模板之后，利用所述掩模板曝光所述预备液晶层，使得所述流动限制部件形成在所述液晶层。此时，相比形成于所述透过量调节区域下的所述液晶层的所述流动限制部件数量，形成于所述透过区域下的所述液晶层的所述流动限制部件数量可以更多。根据本发明的实施例，所述液晶显示装置包括至少一个形成于液晶层的流动限制部件，因此，使用液晶显示装置而向基板施压时，通过所述流动限制部件限制液晶分子的整体流动，从而可以改善荡漾现象，由聚合物构成的流动限制部件还可以有助于维持所述液晶显示装置的单元间隙。并且，由于液晶分子可以具有以与所述流动限制部件的形成方向实际相同的方向排列的特性，因此可以通过在未施加电压时减少液晶分子的下降时间 (falling time)，以改善所述液晶显示装置的响应速度。尤其是，按照所述流动限制部件的设置，可以在所述液晶层实现包括主域以及子域的多域结构，从而在不减少所述液晶显示装置的开口率的情况下可以提高侧面可视性。


图1是用于说明根据本发明实施例的液晶显示装置的截面图；图加以及图2b是用于说明根据本发明示例性实施例的液晶显示装置制造方法的截面图；图3是用于说明根据本发明另一实施例的液晶显示装置的截面图；图如以及图4b是用于说明根据本发明另一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图；图5是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置的截面图；图6a以及图6b是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图；图7是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图；图8是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置的截面图；图9a以及图9b是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图；图10是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图；图Ila至图Ild是根据本发明实施例而形成于液晶层的流动限制部件的电子显微镜示意图。附图标记说明100、200、300、400 液晶显示装置；110、210、310、410 第一基板；120、220、320、420 第二基板；130、230、330、430 第一电极；140、240、340、440 第二电极；148、248、348、448 预备液晶层；150,250,350,450 液晶层；152,252,352,452 流动限制部件；154,254,354,454 液晶分子；洸0、460 第一取向膜；洸5、465 第二取向膜。
具体实施例方式下面，将参考附图详细说明根据本发明的示例性实施例的液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法，但是本发明并不限于下述实施例，所属领域的普通技术人员在不脱离本发明的技术思想的范围内，能够以多种形态实施本发明。就本发明的说明书，其特定的结构或功能性说明仅以示例性地说明本发明的实施例。本发明的实施例能够以多种形式实施，不能解释为仅限于本文中所说明的实施例，然而应理解为包括本发明的思想以及技术范围的所有变更、等同物以及代替物。某种组成要素与另外的组成要素描述为“连接”或“接触”，表示其与另外的组成要素直接连接或接触，也应理解为中间还可以存在其它组成要素。相反，某种组成要素与另外组成要素“直接连接” 或“直接接触”，应理解为中间不存在其它组成要素。用于说明组成要素之间关系的其他表述方式，即“...之间”、“就在...之间”或者“与...相邻”和“...直接相邻”也应进行相同的解释。在本说明书中所使用的用语仅用于说明示例性的实施例，并不用于限定本发明。 对于单数用语，如果在文字部分没有明确地指代其它意思，则应当包括多个的含义。在本说明书中，“包括”、“具备”或“具有”等用语仅用于说明实施本发明时可以组合特征、数字、阶段、步骤、结构要素、部件，并且不应当理解为对增加特征、数字、阶段、步骤、结构要素、部件的可能性予以排除。没有其他定义时，包括技术或科学术语，在此使用的所有术语，与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。与通常使用的词典所定义的术语相同的术语，应理解为与相关技术上下文所具有的含义一致，除本发明明确定义以外，不应解释成理想或过于形式的含义。虽然第一、第二、第三等术语可以用于说明多种组成要素，但所述组成要素不限于所述术语。使用所述术语的目的在于区别一个组成要素与另一个组成要素。例如，在不脱离本发明的保护范围下，第一组成要素可以命名为第二或第三组成要素，类似地，第二或第三组成要素也可以交互命名。图1是用于说明根据本发明实施例的液晶显示装置的截面图。如图1所示，液晶显示装置100包括第一基板110、第二基板120、第一电极130、 第二电极140、液晶层150以及流动限制部件152。第一基板110和第二基板120分别可以由玻璃、透明塑料等透明绝缘物质形成。在本发明的实施例中，可以相对地设置第一基板110的第一面和第二基板120的第一面，第一基板110的第二面以及第二基板120的第二面分别可以相当于第一基板110的第一面的反面(opposite face)以及第二基板120的第一面的反面。第一电极130可以位于第一基板110的第一面上。虽然未图示，但是第一基板110 和第一电极130之间可以设置有排线(wiring)，如栅线、数据线等；开关器件，如薄膜晶体管(TFT)；以及绝缘结构物，包括栅绝缘膜、层间绝缘膜等。第一电极130可以相当于像素电极，其中由数据线等排线提供的数据信号施加至所述像素电极。即，第一电极130设置于液晶显示装置100的像素区域内，其中由所述数据线等排线提供的数据信号可以施加至第一电极130。第一电极130可以由透明导电性物质形成。例如，第一电极130可以由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铟氧化物αηΟχ)、锌氧化物(SiOx)、锡氧化物(SnOx)、钛氧化物(TiOx)、碳纳米管(CNT)等形成。并且，可以单独或组合使用这些物质。第二电极140可以设置于第二基板120的第一面上。即，第二电极140可以与第一电极130相对地设置。第二电极140可以相当于共同适用于液晶显示装置100的多个像素区域的公共电极。第二电极140可以包括透明导电性物质。例如，第二电极140可以由氧化铟锡、氧化铟锌、铟氧化物、锌氧化物、锡氧化物、钛氧化物、碳纳米管等形成。并且，可以单独或组合使用这些物质。在本发明的实施例中，第一电极130和第二电极140可以由实质上相同或类似的物质形成，另外第一电极130和第二电极140还可以由相互不同的物质形成。第二基板120和第二电极140之间可以设置有可以将通过液晶层150的光过滤成各种颜色光的滤色器(未图示)。例如，所述滤色器可以包括红色滤色器，用于呈现出红色光；绿色滤色器，用于呈现出绿色光；以及蓝色滤色器，用于呈现出蓝色光等。根据本发明另一实施例，所述滤色器还可以介于第二电极140和液晶层150之间。在本发明的实施例中，第一基板110以及第二基板120中的至少一个基板上可以设置有偏光板(未图示)。例如，在第一基板110上，与设置有第一电极130的第一面对应的第一基板110第二面上设置有偏光板；或者，在第二基板120上，与设置有第二电极140 的第一面对应的第二基板120第二面上可以设置有偏光板。并且，第一基板110以及第二基板120上还可以分别设置有第一偏光板以及第二偏光板。液晶层150可以设置于第一基板110上的第一电极130和第二基板120上的第二电极140之间。包括液晶分子154的液晶层150中可以设置有以聚合物构成的流动限制部件152。液晶层150可以具有数微米(μπι)至数十微米左右的厚度，这种液晶层150的尺寸可以随着液晶显示装置100的尺寸而增加或减少。在本发明的实施例中，流动限制部件152可以起到限制液晶分子154的流动的作用，在使用液晶显示装置100时，即使通过第一基板110和/或第二基板120受到压力，也可以通过流动限制部件152限制液晶分子154的流动。由此，可以有效防止液晶分子154 因施加至液晶显示装置100的压力而沿着施压的方向连续起伏的荡漾(pooling)现象；或者可以有效地防止液晶分子154的取向恢复速度延迟或出现斑纹的瘀斑(bruising)现象等。并且，流动限制部件152可以起到在第一基板110以及第二基板120之间维持液晶显示装置100的单元间隙(cell gap)的功能，因此在不具有用于维持单元间隙的额外的隔垫物(spacer)的情况下，可以通过流动限制部件152充分地维持液晶显示装置100的单元间隙。尤其是，由于液晶分子1 可以具有沿着流动限制部件152排列的特性，因此在未向液晶显示装置100施加电压时通过减少液晶分子154的下降时间(falling time)，从而可以提高液晶显示装置100的响应速度，所述流动限制部件152实质上对第一基板110和/或第二基板120垂直排列。并且，如下所述，液晶显示装置100包括流动限制部件152时，液晶显示装置100即使没有对第一电极130或第二电极140进行复杂的结构变更或者不要求进一步的组成要素，也可以具有多域(multi domains)。在本发明的实施例中，至少一个以上的流动限制部件152可以设置于第一基板 110以及第二基板120之间。例如，多个流动限制部件152可以以实质上相同或类似的间隔设置于第一基板110以及第二基板120之间。并且，多个流动限制部件152还可以以相互不同的间隔设置于第一基板110以及第二基板120之间。流动限制部件152在第一电极130 以及第二电极140之间可以具有任意的形状。例如，流动限制部件152大致上可以具有支柱 (pillar)形状的结构，可以具有实质上的圆柱结构、实质上的椭圆柱结构、实质上的多边形柱结构等多种形状。
根据本发明的实施例，流动限制部件152的上部、中央部以及下部可以具有实质上相同的宽度。根据本发明另一实施例，流动限制部件152的上部、中央部以及下部之中的一个以上部分还可以具有与其他一个或多个部分不同的宽度。例如，流动限制部件152的上部和/或下部可以具有比中央部更宽的宽度；或者，流动限制部件152的中央部可以具有比上部和/或下部宽的更宽的宽度。这种流动限制部件152的宽度可以根据液晶层150 的大小而不同。例如，流动限制部件152可以具有数微米至数十微米左右的宽度。并且，流动限制部件152的高度实质上可以与液晶层150的厚度相同或比液晶层150的厚度更小。 艮口，流动限制部件152可以接触于第一电极130和/或第二电极140，还可以与第一电极130 和/或第二电极140间隔预定的距离。例如，流动限制部件152可以具有数微米至数十微米左右的高度。如上所述的流动限制部件152的尺寸和结构可以根据用于形成流动限制部件152的工序条件而发生变化。并且，流动限制部件152可以通过使用反应型液晶基元 (reactive mesogen，简称为 RM)、光聚合单体(monomer)、光引发剂(photoinitiator)等而形成。例如，流动限制部件152可以通过使用单体反应型液晶基元(RM)、低聚物(oligomer) 型反应型液晶基元、聚合物反应型液晶基元等而形成。在本发明的实施例中，流动限制部件152内可以分散有一个以上的液晶分子154。 艮口，液晶层150的一部分液晶分子巧4位于流动限制部件152内，剩余的液晶分子巧4可以位于邻近的流动限制部件152之间。并且，液晶分子IM的至少一部分被流动限制部件152 所围绕。例如，液晶分子巧4从整体上被流动限制部件152围绕，或者只有液晶分子154的一部分才可以位于流动限制部件152内。根据本发明另一实施例，流动限制部件152内可以不设置液晶分子154。例如，经由邻近的液晶分子巧4之间，流动限制部件152可以接触于第一电极130和/或第二电极140。图加以及图2b是用于说明根据本发明示例性实施例的液晶显示装置制造方法的截面图。如图加所示，在第一基板110的第一面上形成第一电极130。第一基板110可以包括玻璃基板、透明塑料基板等透明绝缘物质基板。第一基板110和第一电极130之间可以形成有开关结构物，所述开关结构物包括排线、开关器件、以及绝缘层等。第一电极130可以通过使用透明导电性物质而形成，并且可以通过溅射 (sputtering)工序、印刷(printing)工序、喷射(spray)工序等而形成于第一基板110的第一面上。在本发明的实施例中，第一基板110的第一面上形成第一导电层(未图示)之后，以预定的形状图案化所述第一导电层，从而可以在第一基板110上形成第一电极130。在第二基板120的第一面上形成第二电极140。第二基板120可以包括透明绝缘基板。为了选择性地使红色光、绿色光、蓝色光等透过，第二基板120上可以以各个像素为单位形成有滤色器(未图示)。第二电极140可以通过使用透明导电性物质而形成，并且可以利用溅射工序、印刷工序、喷射工序等而形成于第二基板120的第一面上。例如，在第二基板1 20的第一面上形成第二导电层(未图示)之后，图案化这种第二导电层，从而可以在第二基板120上形成第二电极140。虽然未图示出，但是使密封部件等介于第一基板110和第二基板120之间，从而在第一基板110以及第二基板120之间维持预定的空间且使第一基板110和第二基板120互相结合。此时，如下所述，通过流动限制部件152可以充分地维持第一基板110以及第二基板120之间的单元间隙。根据本发明另一实施例，进一步地将单元间隙维持部件等设置于第一基板110以及第二基板120之间，从而还可以更稳定地确保液晶显示装置的单元间隙。再次参考图2a，在第一基板110以及第二基板120之间的空间形成预备液晶层 148。可以向液晶分子IM混合光聚合单体、光引发剂、反应型液晶基元等而形成预备液晶层148。预备液晶层148可以通过印刷工序、喷射工序等而形成于第一基板110和/或第二基板120上，或者注入于第一基板110以及第二基板120之间的空间。在本发明的实施例中，以预备液晶层148的整体重量为基准，预备液晶层148内的反应型液晶基元、光聚合单体以及光引发剂的含量可以在约3%重量百分比至约30%重量百分比左右的范围，这种物质的含量可以根据液晶分子154以及反应型液晶基元的种类而增加或减少。如图2b所示，对预备液晶层148实施曝光工序，从而在第一基板110以及第二基板120之间形成流动限制部件152，且由预备液晶层148形成液晶层150。例如，可以通过紫外线(UV)曝光工序形成液晶层150内的流动限制部件152。在本发明的实施例中，经由第一基板110或第二基板120，将紫外线等光照射至预备液晶层148时，可以通过照射的光在预备液晶层148内形成聚合物微粒(polymer seed)。 这种聚合物微粒与存在于预备液晶层148内的单体聚合，从而可以在第一电极130以及第二电极140之间形成由聚合物组成的流动限制部件152。如上所述，流动限制部件152具有多种结构，并且可以沿着实质上垂直于第一基板110和/或第二基板120的方向形成。此时，至少一个液晶分子可以部分地或整体地位于流动限制部件152内。并且，多数液晶分子可以设置于邻近的流动限制部件152之间。流动限制部件152的尺寸可以根据预备液晶层 148内的反应型液晶基元的含量、曝光工序的工序条件等而发生变化。根据本发明的实施例，为了形成流动限制部件152，可以在第一基板110以及第二基板120之间未形成电场的无电场状态下实施对预备液晶层148进行曝光的工序。此时， 液晶分子1 具有沿着形成流动限制部件152的方向取向的倾向，因此也可以以与第一基板110和/或第二基板120实质上垂直相交的方向排列液晶分子154。根据上述说明，虽然对具有垂直取向液晶模式的液晶显示装置及其制造方法进行说明，但是上述的本发明的特征还可以适用于包括流动限制部件152的液晶显示装置的多种模式，例如IPS(in plane switching)模式、FFS(fringe field switching)模式、 TN(twisted nematic)模式、ECB(electrically controlled birefringence)模式等。并且，在图1至图2b中示例性地图示并说明了透过型液晶显示装置，但是上述的本发明的特征还可以适用于反射型液晶显示装置、半透过型液晶显示装置等。图3是用于说明根据本发明另一实施例的液晶显示装置的截面图。在图3所示的液晶显示装置中，除了(一个或多个)取向膜之外，其他组成要素实质上与参考图1说明的液晶显示装置的组成要素相同或类似，因此省略重复的说明。如图3所示，液晶显示装置200包括第一基板210、第二基板220、第一电极230、 第二电极Mo、第一取向膜沈0、第二取向膜沈5、具有液晶分子2M的液晶层250、以及流动限制部件252。第一取向膜260可以位于第一电极230上。第一取向膜260可以包括基础材料 (base material)；以及反应型液晶基元，分散于这种基础材料中。例如，所述基础材料可以
10包括聚酰亚胺(PI)、聚酰胺等。第二取向膜265可以设置于第二电极240上且与第一取向膜260相对。第二取向膜265也可以包括基础材料(base material)；以及反应型液晶基元，分散于基础材料中。 例如，第二取向膜沈5的基础材料也可以包括聚酰亚胺、聚酰胺等。根据本发明另一实施例，液晶显示装置200还可以只包括第一取向膜沈0以及第二取向膜沈5中的某一个。例如，可以只将第一取向膜260设置于第一电极230上；或者， 可以只将第二取向膜265设置于第二电极240上。在本发明的实施例中，流动限制部件252可以具有与参考图1说明的流动限制部件152实质上相同或类似的结构以及尺寸。如上所述，如果第一取向膜260和/或第二取向膜265包括可以形成流动限制部件252的反应型液晶基元时，可以在液晶层250更容易且更快地形成流动限制部件252。包括于第一取向膜260和/或第二取向膜265的反应型液晶基元与包括于液晶层 250的反应型液晶基元实质上相同时，不仅可以减少包括于液晶层250的用于形成流动限制部件252的反应型液晶基元的含量，还可以大幅缩短曝光工序，其中所述曝光工序是指用于形成流动限制部件252的反应型液晶基元。并且，第一取向膜260和/或第二取向膜 265内的反应型液晶基元含量充分时，液晶层250可以不包括用于形成流动限制部件252的反应型液晶基元，而是通过第一取向膜260和/或第二取向膜265形成流动限制部件252。通过所述流动限制部件252限制液晶层250的液晶分子254的流动，从而可以防止荡漾现象、瘀斑现象等，即使未进一步设置隔垫物，也可以维持液晶显示装置200的单元间隙。并且，如果液晶显示装置200包括第一取向膜260和/或第二取向膜沈5的前提下还包括流动限制部件252时，可以进一步提高液晶层250的液晶分子2M的取向性，因此可以随着液晶分子254的下降时间的减少而大幅改善液晶显示装置200的响应速度。图如以及图4b是用于说明根据本发明另一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图。在图如以及图4b所示的液晶显示装置的制造方法中，除了形成取向膜的过程之外， 实质上与参考图加以及图2b说明的液晶显示装置的制造方法相同或类似，因此省略重复的说明。如图如所示，在第一基板210上形成第一电极230之后，在第一电极230上形成第一取向膜260。可以通过使用透明导电性物质而形成第一电极230，可以通过将基础材料和反应型液晶基元的混合物涂布于第一电极230上而形成第一取向膜沈0。例如，所述基础材料可以包括聚酰亚胺、聚酰胺等。此时，所述反应型液晶基元的含量可以占第一取向膜 260整体重量的约重量百分比至约20%重量百分比左右。在本发明的实施例中，可以进一步地对形成于第一电极230上的第一取向膜沈0实施热处理工序、摩擦处理工序。如上所述的第一取向膜260可以使液晶分子254以针对第一取向膜沈0的表面呈约70°至约 90°左右的倾斜角取向。通过使用透明导电性物质在第二基板220上形成第二电极240之后，在第二电极 240上形成第二取向膜沈5。与第一取向膜260类似，也可以通过将基础材料和反应型液晶基元的混合物涂布于第二电极240上而形成第二取向膜沈5。此时，所述反应型液晶基元的含量可以占第二取向膜265整体重量的约1 %重量百分比至约20 %重量百分比左右。并且，可以进一步地对第二取向膜265实施热处理工序、摩擦处理工序，第二取向膜265也可以使液晶分子邪4以针对第二取向膜265的表面呈约70°至约90°左右的倾斜角取向。根据本发明另一实施例，还可以只形成第一取向膜260以及第二取向膜沈5中的某一个。例如，只将第一取向膜260形成于第一电极230上；或者，只将第二取向膜265形成于第二电极MO上。在第一基板210和第二基板220之间形成密封部件等之后，在第一基板210以及第二基板220之间维持预定的空间并且互相结合第一基板210和第二基板220。如下所述， 在本发明的其他实施例中，虽然通过流动限制部件252可以维持所述液晶显示装置的单元间隙，但是还可以在第一基板210以及第二基板220之间设置进一步的单元间隙维持部件， 如隔垫物等。在第一基板210以及第二基板220之间的空间形成包括液晶分子2M的预备液晶层M8。预备液晶层248可以包括液晶分子254、反应型液晶基元、光聚合单体、光引发剂等。 此时，预备液晶层248可以通过印刷工序、喷射工序等而形成于第一基板210和/或第二基板220上或者注入于第一基板210以及第二基板220之间的空间。如图4b所示，对第一取向膜260和第二取向膜沈5以及预备液晶层248实施曝光工序，从而形成液晶层250和流动限制部件252。例如，可以通过紫外线(UV)曝光工序形成液晶层250和流动限制部件252。在本发明的实施例中，紫外线等光照射至第一取向膜260和第二取向膜沈5以及 /或预备液晶层248时，可以通过第一取向膜260和第二取向膜沈5，在预备液晶层M8内形成聚合物微粒。这种聚合物微粒与预备液晶层M8内的光聚合单体聚合，从而由聚合物组成的至少一个流动限制部件252可以形成于液晶层250。即，可以通过第一取向膜260和第二取向膜沈5以及/或预备液晶层248形成流动限制部件252。如上所述，流动限制部件 252中可以分散有一个以上的液晶分子254。并且，至少一个液晶分子邪4可以被流动限制部件252部分地或整体地包围。在本发明的实施例中，如果第一取向膜沈0以及第二取向膜265包括与形成流动限制部件252的反应型液晶基元实质上相同的反应型液晶基元时，可以在液晶层250内较快地形成流动限制部件252。根据本发明另一实施例，第一取向膜沈0以及第二取向膜沈5 内包括的反应型液晶基元的含量充分时，预备液晶层M8内可以不包括有用于形成流动限制部件252的反应型液晶基元。即，还可以直接通过第一取向膜沈0以及第二取向膜沈5 形成流动限制部件252。并且，多个流动限制部件252与第一取向膜260或第二取向膜沈5 接触，或者可以与第一取向膜260或第二取向膜沈5间隔预定的距离而形成。图5是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置的截面图。在图5所示的液晶显示装置中，除了形成有多域之外，其他组成要素实质上与参考图1说明的液晶显示装置的组成要素相同或类似，因此省略重复的说明。如图5所示，液晶显示装置300包括第一基板310、第二基板320、第一电极330、 第二电极；340、液晶层350以及流动限制部件352。可以将液晶显示装置300区分为第一区域I以及第二区域II，流动限制部件352 可以设置于第二区域II。例如，第一区域I中可以只设置有液晶分子354，第二区域II中可以一并设置有液晶分子3M和流动限制部件352。在本发明的实施例中，不具有流动限制部件352的第一区域I可以用作R-G ·Β伽马值相对较小的主域(main domain)。另外，因流动限制部件352会使得阈值电压(threshold voltage)增加，因此设置有流动限制部件 352的第二区域II可以用作R · B伽马值相对较大的子域(sub domain)。S卩，液晶显示装置300可以按照流动限制部件352的设置而具有多域，因此在不减少液晶显示装置300 的开口率的情况下可以提高侧面可视性。在以往的液晶显示装置中，通过变更电极结构的空间分割方式或者对施加的电压的时间分割方式等电学方法，分离出液晶显示装置的域。因此，即使液晶显示装置具有多域，液晶显示装置的开口率也大幅减少，从而很难确保高分辨率。与此相比，在根据本发明实施例的液晶显示装置300中，可以按照由聚合物组成的流动限制部件352的设置而分离出液晶显示装置300的域，因此在不减少液晶显示装置300的开口率的情况下可以在侧面方向上减少多域之间的液晶层350的折射率差，从而可以改善在液晶显示装置300在正面和侧面的图像扭曲现象。并且，如上所述，液晶显示装置300包括流动限制部件352时，不需要额外的部件也可以有效防止液晶分子354的整体流动，可以充分维持液晶显示装置300的单元间隙。图6a以及图6b是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图。在图6a以及图6b所示的液晶显示装置的制造方法中，除了形成有流动限制部件352 的区域之外，实质上与参考图加以及图2b说明的液晶显示装置的制造方法相同或类似。如图6a所示，在第一基板310上形成第一电极330之后，在第二基板320上形成第二电极；340。在第一基板310和第二基板320之间设置密封部件等之后，在第一基板310 和第二基板320之间维持预定的空间且互相结合第一基板310和第二基板320。此时，第一基板310以及第二基板320可以被区分为第一区域I和第二区域II。在具有第一区域I以及第二区域II的第一基板310以及第二基板320之间的空间形成预备液晶层348，所述预备液晶层348包括液晶分子354、光聚合单体、光引发剂、 反应型液晶基元等。根据本发明的实施例，以预备液晶层348的整体重量为基准，预备液晶层348内的反应型液晶基元、光聚合单体以及光引发剂的含量可以在约3%重量百分比至约30%重量百分比左右。如图6b所示，在第二基板320上设置掩模板370之后，利用掩模板370，用紫外线等光曝光预备液晶层348。由此，在第一基板310以及第二基板320的第二区域II形成至少一个流动限制部件352且由预备液晶层348形成液晶层350。在本发明的实施例中，掩模板370可以包括不透过光的阻光区域，以及可透过光的透过区域。其中，掩模板370的阻光区域可以位于第一基板310以及第二基板320的第一区域I上，掩模板370的透过区域可以位于第二区域II上。照射至具有阻光区域和透过区域的所述掩模板370的光不会入射至位于第一区域I的预备液晶层348，只入射至存在于第二区域II的预备液晶层348。由此，在位于第二区域II的预备液晶层348内形成聚合物微粒，并且这种聚合物微粒与光聚合单体聚合，从而可以形成由聚合物组成的流动限制部件 352。即，根据本发明的实施例，利用具有光透过率不同的区域的掩模板370，可以在液晶层 350的需要的部分形成流动限制部件352。其中，流动限制部件3 52的形状、尺寸等实质上与参考图1说明的实施例相同或类似。未形成有流动限制部件352的第一区域I可以成为 R-G-B伽马值相对小的主域，形成有流动限制部件352的第二区域II可以成为R · G · B 伽马值相对大的子域。从而，所述液晶显示装置可以具有包括主域以及子域的多域结构。
图7是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置的制造方法的截面图。在图7所示的液晶显示装置的制造方法中，除了掩模板372的组成之外，实质上与参考图6a 以及图6b说明的液晶显示装置的制造方法相同或类似。如图7所示，使用如具有不同的光透过率的半色调(halftone)掩模板或半色调缝隙(halftone-slit)掩模板等掩模板372曝光预备液晶层，从而可以在第一基板310以及第二基板320之间形成液晶层350以及流动限制部件352。即，对所述预备液晶层实施曝光工序时使用具有透过率调节区域和透过区域的掩模板372，从而在第一区域I以及第二区域II之间产生曝光量差，由此可以在第一区域I以及第二区域II的预备液晶层中导致聚合的聚合物的密度差。在所述的具有透过率调节区域和透过区域的掩模板372中，透过率调节区域可以按照流动限制部件352的形成条件调节光的透过率。例如，可以在约30% 至约70%左右的范围调节所述透过率调节区域的光透过率。由此，聚合物的密度相对低的第一区域I中可以形成有量相对少的流动限制部件352，聚合物的密度相对高的第二区域 II中可以形成有量相对多的流动限制部件352。其中，聚合物的密度相对较低的区域，即第一区域I，可以成为伽马值小的主域；聚合物的密度相对高的第二区域II可以成为伽马值大的子域。根据本发明的实施例，通过利用如半色调掩模板或半色调缝隙掩模板等掩模板 372而对形成于液晶显示装置的第一区域I以及第二区域II的流动限制部件352的数量和 /或密度进行调节，从而可以在所述液晶显示装置中实现多域结构的同时，可以有效地防止所述液晶显示装置内的液晶分子354的流动和维持所述液晶显示装置的单元间隙。图8是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置的截面图。在图8所示的液晶显示装置中，除了(一个或多个)取向膜之外，其他组成要素实质上与参考图5说明的液晶显示装置的组成要素相同或类似。如图8所示，液晶显示装置400包括第一基板410、第二基板420、第一电极430、 第二电极440、第一取向膜460、第二取向膜465、液晶层450以及流动限制部件452。第一电极430和第一取向膜460可以依次设置于第一基板410上，第二电极440和第二取向膜465可以依次位于第二基板420上。液晶层450和流动限制部件452可以设置于第一取向膜460和第二取向膜465之间。根据本发明另一实施例，液晶显示装置400还可以只包括第一取向膜460和第二取向膜465中的某一个。可以将液晶显示装置400区分为第一区域I，未设置有流动限制部件452 ；第二区域II，设置有流动限制部件452。如上所述，未形成有流动限制部件452的第一区域I可以成为伽马值较小的主域，设置有流动限制部件452的第二区域II可以成为伽马值较大的子域。从而，在不减少开口率的情况下可以实现多域结构，因此可以提高液晶显示装置400 的正面以及侧面的可视性。并且，在使用液晶显示装置400时，即使通过第一基板410和/ 或第二基板420而受到压力，也不需要额外的隔垫物或支撑部件，而是通过流动限制部件 452限制液晶分子454的流动。其结果，可以有效地防止因施加至液晶显示装置400的压力而导致液晶分子4M沿着施压的方向连续起伏的荡漾现象、液晶分子454的取向恢复速度延迟或出现斑纹的瘀斑现象等，且通过流动限制部件452还可以达到维持液晶显示装置 400的单元间隙的效果。图9a以及图9b是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图。在图9a以及图9b所示的液晶显示装置的制造方法中，除了形成(一个或多个)取向膜的过程之外，实质上与参考图6a以及图6b说明的液晶显示装置的制造方法相同或类似。如图9a所示，在第一基板410上形成第一电极430之后，在第一电极430上形成第一取向膜460。并且，在第二基板420上形成第二电极440之后，在第二电极440上形成第二取向膜465。第一取向膜460以及第二取向膜465可以分别包括基础材料和反应型液晶基元。此时，所述基础材料可以包括聚酰亚胺、聚酰胺等，所述第一取向膜460以及第二取向膜465内的所述反应型液晶基元的含量可以占所述基础材料的约重量百分比至约 20%重量百分比左右。根据本发明另一实施例，还可以只在第一电极430或第二电极440 上形成有一个取向膜。例如，还可以是只将第一取向膜460形成于第一电极430上，或者只将第二取向膜465形成于第二电极440上。在第一基板410和第二基板420之间形成密封部件等之后，在第一基板410以及第二基板420之间维持预定的空间且互相结合第一基板410和第二基板420。在第一基板410以及第二基板420之间形成预备液晶层448。预备液晶层448可以包括液晶分子454、反应型液晶基元、光聚合单体、光引发剂等。在本发明的其他实施例中，第一取向膜460以及第二取向膜465内的反应型液晶基元的含量充分时，预备液晶层 448可以不包括反应型液晶基元、光聚合单体、光引发剂等。例如，第一取向膜460以及第二取向膜465具有约20%左右重量百分比的反应型液晶基元含量时，预备液晶层448内可以不包括额外的反应型液晶基元。如图9b所示，对预备液晶层448、第一取向膜460以及第二取向膜465实施曝光工序。这种曝光工序可以包括紫外线(UV)曝光工序。在所述曝光工序中，掩模板470具有阻光区域和透过区域，在第二基板420上设置掩模板470以使第一基板410以及第二基板420的第一区域I以及第二区域II分别位于所述阻光区域以及透过区域下。如紫外线等光通过掩模板470的透过区域而被照射至位于第二区域II的第一取向膜460和第二取向膜465以及预备液晶层448，从而在第一取向膜 460和第二取向膜465以及/或预备液晶层448中诱导光聚合反应，从而第二区域II可以形成有流动限制部件452。相反，第一基板410以及第二基板420的第一区域I位于掩模板470的阻光区域下，因此不会被光照射，在第一取向膜460和第二取向膜465以及/或预备液晶层448中不发生光聚合反应。由此，第一区域I中只设置有液晶层450的液晶分子 454，第二区域II中可以设置有液晶分子4M和至少一个流动限制部件452。在第二区域 II中，液晶分子妨4在整体上或者在局部上沿着流动限制部件452的形成方向被取向且可以分散于流动限制部件452之间。如上所述，按照是否形成有流动限制部件452，第一区域 I和第二区域II可以分别用作主域和子域。图10是用于说明根据本发明再一实施例的液晶显示装置制造方法的截面图。在图10所示的液晶显示装置的制造方法中，除了掩模板的结构之外，实质上与图9a以及9b 说明的液晶显示装置的制造方法相同或类似。如图10所示，使用如具有透过率调节区域和透过区域的半色调掩模板或半色调缝隙掩模板等掩模板472曝光预备液晶层以及/或第一取向膜460和第二取向膜465，从而形成液晶层450和流动限制部件452。第一基板410以及第二基板420的第一区域I和第二区域II中都形成有流动限制部件452。在所述具有透过率调节区域和透过区域的掩模板472中，按照流动限制部件452的形成条件，透过率调节区域可以具有任意的光透过率。例如，所述透过率调节区域的光透过率可以在约30%至约70%左右。在本发明的实施例中，按照使用如半色调掩模板或半色调缝隙掩模板等掩模板 472的曝光工序，在第一基板410以及第二基板420的第一区域I和第二区域II之间可以产生聚合物的密度差。也就是说，第一区域I中形成有相对少量的流动限制部件452，因而聚合物的密度可能相对较小；第二区域II中形成有相对多量的流动限制部件452，因而聚合物的密度可能相对较大。在所述液晶显示装置中，聚合物的密度相对低的第一区域I可以成为伽马值相对小的主域，聚合物的密度相对高的第二区域II可以成为伽马值相对大的子域。图Ila至图Ild是根据本发明实施例而形成于液晶层的流动限制部件的电子显微镜示意图。如图Ila至图Ild所示，根据本发明的实施例可以确认通过如上所述的多种曝光工序，在液晶层形成有一个以上的流动限制部件。在以往的液晶显示装置中，为了通过多域结构克服视角的限制，使用了如下的方式使用两个以上的薄膜晶体管(TFT)；或者(一个或多个)变更电极的结构，以将液晶层分成主域和子域。然而，这种电分离方式由于因薄膜晶体管引起的开口率的减少尤为突出、且使得形成电极的工序变得复杂，因此在适用电分离方式的液晶显示装置中存在很难实现所需的高分辨率的问题。相反，根据本发明的实施例，可以通过简单的工序形成流动限制部件，因此在不要求额外的薄膜晶体管或变更电极结构等情况下，可以在液晶层实现包括主域和子域的多域结构。由于这种主域以及子域具有互不相同的伽马特性，因此减少了在侧面方向上的液晶层的折射率差，可以改善所述液晶显示装置的侧面以及正面的图像扭曲现象。并且，液晶层内的液晶分子的整体流动受到了一个以上的流动限制部件的限制，因此可以减少液晶显示装置的瘀斑现象或荡漾现象的产生。工业应用性根据本发明的实施例，通过简单的工序，液晶显示装置可以包括由聚合物组成的流动限制部件，因此在不包括额外的用于防止液晶分子流动的组成要素的情况下可以有效地防止瘀斑现象、荡漾现象等。并且，液晶层中可以形成有一个以上的流动限制部件，因此在没有额外的薄膜晶体管或者没有变更电极结构的情况下，所述液晶显示装置可以根据这种流动限制部件的设置而具有多域结构。尤其是，通过设置于所述液晶层的一个以上的流动限制部件，可以有效地维持基板之间的单元间隙，因此不需要额外地增加用于维持单元间隙的组成要素、可以简化所述液晶显示装置的整体组成。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括第一基板；第一电极，设置于所述第一基板上； 第二基板，与所述第一基板相对；第二电极，与所述第一电极相对地设置于所述第二基板上；液晶层，设置于所述第一电极以及所述第二电极之间，包括多个液晶分子；以及至少一个流动限制部件，设置于所述液晶层，限制所述液晶分子的流动。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述流动限制部件包括聚合物。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述流动限制部件维持所述液晶显示装置的单元间隙。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述流动限制部件具有支柱形状、圆柱、椭圆柱、或者多边形柱形状。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，多个流动限制部件以相同的间隔或不同的间隔设置于所述液晶层。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述流动限制部件与所述第一电极或所述第二电极接触，或者与所述第一电极或所述第二电极隔开。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述流动限制部件的上部、中央部以及下部具有相同的宽度。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述流动限制部件的上部、中央部以及下部中至少一个具有与其他部分不同的宽度。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 至少一个液晶分子的至少一部分位于所述流动限制部件内。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括 取向膜，设置于所述第一电极和/或所述第二电极上。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述取向膜包括 反应型液晶基元，能够形成所述流动限制部件。
12.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，按照所述流动限制部件的设置，所述液晶显示装置具有主域和子域。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述主域具有相对小的聚合物密度，所述子域具有相对大的聚合物密度。
14.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述流动限制部件设置于所述子域。
15.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，相比设置于所述主域的所述流动限制部件的数量，设置于所述子域的所述流动限制部件的数量更多。
16.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括在第一基板上形成第一电极； 在与所述第一基板相对的第二基板上形成第二电极； 结合所述第一基板和所述第二基板；在所述第一基板以及所述第二基板之间形成预备液晶层；以及曝光所述预备液晶层以形成包括液晶分子的液晶层，并且在所述液晶层形成至少一个流动限制部件。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述预备液晶层包括所述液晶分子、反应型液晶基元、光聚合单体以及光引发剂。
18.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，相对于所述预备液晶层整体重量，所述反应型液晶基元、所述光聚合单体以及所述光引发剂的含量为3%重量百分比至30%重量百分比。
19.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于， 通过利用紫外线曝光工序而形成所述流动限制部件。
20.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括 在所述第一电极和/或所述第二电极上形成取向膜。
21.根据权利要求20所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于， 所述取向膜包括基础材料以及反应型液晶基元。
22.根据权利要求21所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于， 由所述取向膜以及所述预备液晶层中的至少一个形成所述流动限制部件。
23.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述曝光预备液晶层的步骤还包括在所述第二基板上设置具有阻光区域以及透过区域的掩模板；以及利用所述掩模板曝光所述预备液晶层，使得所述流动限制部件形成于所述透过区域下的所述液晶层。
24.根据权利要求16所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述曝光预备液晶层的步骤还包括在所述第二基板上设置具有透过率调节区域以及透过区域的掩模板；以及利用所述掩模板曝光所述预备液晶层，使得所述流动限制部件形成于所述液晶层。
25.根据权利要求M所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，相比形成于所述透过率调节区域下的所述液晶层的所述流动限制部件的数量，形成于所述透过区域下的所述液晶层的所述流动限制部件的数量多。
全文摘要
液晶显示装置可以包括第一基板；第一电极，设置于第一基板上；第二基板，与第一基板相对；第二电极，与第一电极相对地设置于第二基板上；液晶层，设置于第一电极以及第二电极之间，包括多个液晶分子；以及至少一个流动限制部件，设置于液晶层，限制液晶分子的流动。通过这种流动限制部件防止荡漾现象等且实现多域，从而在改善液晶显示装置的开口率的情况下可以提高正面以及侧面的可视性。
文档编号G02F1/1343GK102540589SQ201110365249
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月17日 优先权日2010年12月23日
发明者吕庸硕, 朴源祥, 林载翊, 白种仁, 金宰贤, 金起范 申请人:三星移动显示器株式会社