一种针对液晶分子及器件垂直取向的无机取向方法

1.本发明属于液晶器件制造技术领域，尤其涉及一种针对液晶分子及器件垂直取向的无机取向方法。


背景技术：

2.液晶取向技术是液晶显示技术的核心之一，是一种用来诱导杂乱无章的液晶分子进行有序排列，是使液晶器件实现不同工作模式和优异光电性能的关键技术。在液晶取向技术领域，广泛使用摩擦聚酰亚胺(pi)的方式、或者紫外曝光光取向膜的技术实现液晶分子的取向。有机膜一直面临着取向膜的高温稳定性问题，以及有机膜的厚度导致液晶器件驱动电压损失的问题。因此，无机取向技术由于其自身的高稳定性、薄膜层等优势，逐渐成为液晶取向技术领域的研究热点。
3.无机取向是一种将无机材料沉积在衬底表面，形成能对液晶分子产生取向作用的无机膜的取向技术。在众多能够使液晶分子产生垂直取向的无机取向技术方案中，需要增加一道摩擦工艺用来给液晶分子施加一个一致性方向的力，从而使液晶分子产生均匀的垂直取向效果。然而接触式摩擦工艺会在摩擦过程中产生静电以及灰尘污染，从而降低了液晶器件的光电性能。
4.从以上分析可以看出，无机取向技术虽然具有高稳定性、薄膜层等优势，非接触式的无机取向技术是实现高分辨率高性能的液晶器件有前途的技术趋势。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种针对液晶分子及器件垂直取向的无机取向方法,该方法是一种非接触式的无机取向技术以解决现有的有机垂直取向技术中膜稳定性、膜较厚的问题，以及无机垂直取向技术中接触式摩擦工艺导致的灰尘污染和静电的问题的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：
7.一种针对液晶分子垂直取向的无机取向方法，在紫外臭氧清洗机中，通过产生的臭氧及活性氧原子结合可见光波段偏振片的方式来处理磁控溅射的zno无机膜，从而获得垂直无机取向膜，实现液晶分子的垂直取向。
8.本发明还公开了一种针对va型液晶器件垂直取向的无机取向方法，zno无机膜在ito玻璃的上表面进行磁控溅射。
9.进一步的，还包括以下步骤：
10.将2片ito玻璃分别作为上玻璃基板和下玻璃基板，将封框胶用丝网印刷的方法对下基板印封框胶，再将衬底料均匀分布在下基板上表面，作用是使上基板和下基板分隔开一定的厚度，且控制厚度的均匀性；
11.按对位标记上基板与下基板对位粘合，再在高温下使封框胶固化形成液晶盒；
12.往液晶盒内灌注负性液晶材料并封口，最终制得va型液晶器件。
13.本发明还公开了一种针对va型lcos器件垂直取向的无机取向方法，zno无机膜在
ito玻璃和lcos芯片的上表面进行磁控溅射。
14.进一步的，还包括以下步骤：
15.将ito玻璃作为上基板，lcos芯片作为下基板，将封框胶用丝网印刷的方法对下基板印封框胶；当lcos芯片尺寸≤1英寸时，将衬底料掺入封框胶里；当lcos芯片尺寸＞1英寸时，将衬底料均匀分布在下基板的上表面；
16.将上基板与下基板对位粘合，再在高温下使封框胶固化形成液晶盒；
17.往液晶盒内灌注负性液晶材料并封口，最终制得va型lcos器件。
18.进一步的，lcos芯片为lcos芯片裸片或lcos芯片晶圆。
19.本发明的一种针对液晶分子及器件垂直取向的无机取向方法，具有以下优点：
20.本发明通过在紫外臭氧清洗机中产生的臭氧及活性氧原子结合可见光波段偏振片的方式来处理磁控溅射的zno无机膜，从而获得垂直无机取向膜，实现液晶分子的垂直取向，是一种非接触式的无机取向方案，耐高温，膜层薄，可以实现取向膜的高稳定性，降低液晶器件的驱动电压，又可以避免由于接触式机械摩擦所导致的灰尘缺陷以及静电问题。
附图说明
21.图1为本发明的臭氧及活性氧原子结合可见光偏振片处理zno无机膜示意图；
22.图2为本发明的针对va型液晶器件垂直取向的无机取向示意图；
23.图3为本发明的针对va型lcos器件垂直取向的无机取向示意图；
24.图4为本发明的臭氧及活性氧原子结合可见光偏振片处理lcos芯片晶圆zno无机膜示意图；
25.图中标记说明：1、ito玻璃；2、zno无机膜；3、可见光波段偏振片；4、臭氧及活性氧原子；5、垂直无机取向膜；6、衬底料；7、封框胶；8、负性液晶；9、lcos芯片裸片；10、lcos芯片晶圆。
具体实施方式
26.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种针对液晶分子及器件垂直取向的无机取向方法做进一步详细的描述。
27.一种针对液晶分子及器件垂直取向(vertical alignment，va型)的无机取向方法，包括zno无机膜2的制备、zno无机膜2的处理、基于垂直无机取向膜5的液晶器件；
28.所述zno无机膜2的制备是通过磁控溅射的方式在ito玻璃1(indium tin oxide，氧化铟锡)衬底表面沉积zno无机材料，所制备得到的zno无机膜2层厚度在15nm至100nm；
29.所述zno无机膜2的处理如下：在紫外臭氧清洗机中，低压紫外汞灯能同时发射波长254nm和185nm的紫外光，185nm波长紫外光的光能量能够将空气中的氧气分解成臭氧，而254nm波长紫外光的光能量能够将臭氧分解成氧气和活性氧原子。该光敏氧化反应过程是连续进行的，在这两种短波紫外光的照射下，臭氧和活性氧原子会不断产生，再结合可见光波段偏振片3处理zno无机膜2表面。处理后zno无机膜2成为垂直无机取向膜5实现对液晶分子的垂直取向。在上述情况下，将zno无机膜2处理15min至30min；
30.所述基于zno垂直无机取向膜5的va模式液晶器件，其封装工艺流程包括：
31.在ito玻璃1表面上进行磁控溅射以获得zno无机膜2、将zno无机膜2进行臭氧以及
活性氧原子4结合可见光波段偏振片3的处理，得到垂直无机取向膜5、后续工艺采用常规工艺将其封装成va型液晶器件；
32.所述基于zno垂直无机取向膜5的va模式lcos器件，其封装工艺流程包括：
33.在ito玻璃1以及lcos芯片裸片9上进行磁控溅射以获得zno无机膜2、将zno无机膜2进行臭氧以及活性氧原子4结合可见光波段偏振片3的处理，得到垂直无机取向膜5、后续工艺采用常规工艺将其封装成va型lcos液晶器件；
34.在ito玻璃1以及lcos芯片晶圆10上进行磁控溅射以获得zno无机膜2、将zno无机膜2进行臭氧以及活性氧原子4结合可见光波段偏振片3的处理，得到垂直无机取向膜5、后续工艺采用常规工艺将其封装成va型lcos液晶器件。
35.针对液晶分子垂直取向的无机取向方法的第一实施例：
36.1、对所述的ito玻璃1依次用洗洁精、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗15min，然后烘干；
37.2、在ito玻璃1上通过磁控溅射的方式沉积zno无机膜2，时长7min至20min，膜厚15nm至100nm；
38.3、在紫外臭氧清洗机中，进行臭氧以及活性氧原子4结合可见光波段偏振片3处理zno无机膜2，时长25min至35min，获得zno垂直无机取向膜5；
39.针对va型液晶器件垂直取向的无机取向方法的第一实施例：
40.1、对所述的ito玻璃1依次用洗洁精、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗15min，然后烘干；
41.2、在ito玻璃1上通过磁控溅射的方式沉积zno无机膜2，时长7min至20min，膜厚15nm至100nm；
42.3、在紫外臭氧清洗机中，进行臭氧以及活性氧原子4结合可见光波段偏振片3处理zno无机膜2，时长25min至35min,获得zno垂直无机取向膜5；
43.4、将2片ito玻璃(1)分别作为上基板和下基板，将封框胶(7)用丝网印刷的方法对下基板印封框胶(7)，再将衬底料(6)均匀分布在下基板上表面；
44.5、按对位标记上基板与下基板对位粘合，再在高温下使封框胶7固化形成液晶盒。
45.6、往液晶盒内灌注负性液晶8材料并封口，最终制得va型lcd器件。
46.针对va型lcos器件垂直取向的无机取向方法的第一实施例：
47.1、对所述的ito玻璃1和lcos芯片裸片9依次用洗洁精、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗15min，然后烘干；
48.2、在ito玻璃1和lcos芯片裸片9上通过磁控溅射的方式沉积zno无机膜2，时长7min至20min，膜厚15nm至100nm；
49.3、在紫外臭氧清洗机中，进行臭氧以及活性氧原子4结合可见光波段偏振片3处理zno无机膜2，时长25min至35min,获得zno垂直无机取向膜5；
50.4、将ito玻璃1作为上基板，lcos芯片裸片9作为下基板，将封框胶7用丝网印刷的方法对下基板印封框胶7；当lcos芯片裸片9尺寸≤1英寸时，将衬底料6掺入封框胶7里；当lcos芯片裸片9尺寸＞1英寸时，将衬底料6均匀分布在下基板的上表面；
51.5、上基板与下基板对位粘合，再在高温下使封框胶7固化形成液晶盒。
52.6、往液晶盒内灌注负性液晶8材料并封口，最终制得va型lcos器件。
53.针对va型lcos器件垂直取向的无机取向方法的第二实施例：
54.1、对所述的ito玻璃1和lcos芯片晶圆10依次用洗洁精、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗15min，然后烘干；
55.2、在ito玻璃1和lcos芯片晶圆10上通过磁控溅射的方式沉积zno无机膜2，时长7min至20min，膜厚15nm至100nm；
56.3、在紫外臭氧清洗机中，进行臭氧以及活性氧原子4结合可见光波段偏振片3处理zno无机膜2，时长25min至35min,获得zno垂直无机取向膜5；
57.4、将ito玻璃1作为上基板，lcos芯片晶圆10作为下基板，将封框胶7用丝网印刷的方法对下基板印封框胶7，当lcos芯片晶圆10尺寸≤1英寸时，将衬底料6掺入封框胶7里；当lcos芯片晶圆10尺寸＞1英寸时，将衬底料6均匀分布在下基板的上表面；
58.5、将上基板与下基板对位粘合，再在高温下使封框胶7固化形成液晶盒。
59.6、往液晶盒内灌注负性液晶8材料并封口，最终切割制得va型lcos器件。
60.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。