ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК G02F1/1337 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка претендует на и испрашивает приоритет Китайской заявки No. 201310747979.4 поданной 31 декабря 2013, озаглавленной "ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ," содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

[0002] Настоящая заявка также имеет отношение к заявке, поданной в ту же дату и тем же заявителем (Attorney Docket No. CP 14005), озаглавленной "СПОСОБ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛИИЧЕСКОЙ ПАНЕЛИ И СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА".

[0003] Настоящая заявка также имеет отношение к заявке, поданной в ту же дату и тем же заявителем (Attorney Docket No. CP 14006), озаглавленной "ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ".

[0004] Настоящая заявка также имеет отношение к заявке, поданной в ту же дату и тем же заявителем (Attorney Docket No. CP 14007), озаглавленной "ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ".

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Настоящее изобретение относится к технологии производства жидкокристаллических дисплеев на тонкопленочных транзисторах (TFT-LCD), более конкретно - к жидкокристаллическим устройствам и способам их производства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0006] На Фиг. 1 представлено схематическое изображение типичного электрода пикселя дисплея на стабилизированных полимером перпендикулярно ориентированных жидких кристаллах - СПВО ЖКД (PSVA LCD). Для типичного СПВОЖКД форма электрода пикселя походит на китайскую букву включая перпендикулярную ветвь 80, горизонтальную ветвь 81 и множество ветвей 82, образующих с осью x углы в ±45 или ±135 градусов. Перпендикулярная ветвь 80 и горизонтальная ветвь 81 делят пространство пикселя на четыре области, и каждая область усеяна ветвями, образующими угол в 45 градусов с осью x.

[0007] На фиг. 2 схематически представлен вид снизу на жидкий кристалл электрода пикселя с Фиг. 1 после приложения напряжения. Фиг. 2 показывает, что молекулы жидкого кристалла 90 наклонены по направлению кнутри электрода пикселя после приложения напряжения в 4 В. Наклон направлен вдоль бороздки, то есть, направления ветви 82, что показано стрелкой. Углы наклона жидких кристаллов для четырех областей составляют, соответственно, ±45 или ±135 градусов, причем угол наклона направлен к центральной области. Как показано на Фиг. 2, указанные углы, образованные жидким кристаллом и осью x, составляют -135 градусов для первого квадранта, -45 градусов для второго квадранта, 45 градусов для третьего квадранта и 135 градусов для четвертого квадранта. В настоящее время процесс производства СПВО ЖКД таков, что конструкция электрода пикселя по форме близка к китайской для обеспечения контроля ориентирования молекул жидкого кристалла с целью уменьшения сдвига цветов при больших углах обзора.

[0008] Однако решение сильно зависит от конструкции электрода пикселя, что приводит к светлым и темным полосам. Таким образом, уменьшается светопропускание, что может повлиять на яркость и производительность дисплея.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] С целью разрешения обозначенный выше проблемы предлагается жидкокристаллическое устройство и способ его изготовления. Жидкокристаллическое устройство обладает хорошими характеристиками ориентации, решена проблема сдвига цветов при больших углах обзора и улучшены характеристики величины апертуры.

[0010] В одном аспекте жидкокристаллическое устройство включает: подложку массива тонкопленочных транзисторов, включающую первый электродный слой и второй ориентирующий слой, покрывающий первый электродный слой, слой цветофильтра (ЦФ), образованный между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, и подложка массива тонкопленочных транзисторов включает черную матрицу и фотоспейсеры, ориентированные на ней; ЦФ-подложка включает второй электродный слой и второй ориентирующий слой, покрывающий второй электродный слой; слой жидкого кристалла, расположенный между первым ориентирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов и вторым ориентирующим слоем ЦФ-подложки; причем и первый ориентирующий слой и второй ориентирующий слой подразделяются по меньшей мере на одну субобласть, и каждая из субобластей подразделяется на множество ориентирующих областей, и заранее определенное направление ориентации ориентирующей области первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к таковому второго ориентирующего слоя; и каждая из ориентирующих областей первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя облучается поляризованными лучами с различными направлениями, и направления поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентиующих областей, адаптированы к направлениям ориентации таким образом, что ориентирующие пленки, имеющие заранее определенные направления ориентации, соответствующие каждой из ориентирующих областей, образуются на первом ориентирующем слое и втором ориентирующем слое.

[0011] Причем подложка массива тонко пленочных транзисторов, кроме того, включает стеклянную подложку, шину затворов, слой полупроводника и шину данных.

[0012] Причем черная матрица расположена над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и под шиной затворов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и расположена по двум боковым сторонам шины затворов, или расположена между слоем ЦФ и шиной данных подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0013] Причем фотоспейсер располагается над черной матрицей, или над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0014] Причем ЦФ-слой выполнен из любого из костного клея, акрила, полиимида и полиэстра.

[0015] Причем каждая субобласть разделена на четыре ориентирующих области двумя разделительными линиями, перпендикулярными по отношению друг к другу, и по меньшей мере две из четырех ориентирующих областей имеют различающиеся направления ориентации.

[0016] Причем первый электродный слой - это слой электрода пикселя, а второй электродный слой - это слой общего электрода.

[0017] В другом аспекте жидкокристаллическое устройство включает: подложку массива тонкопленочных транзисторов, включающую первый электродный слой и первый ориентирующий слой, покрывающий первый электродный слой, а слой цветной пленки (ЦФ) образован между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, и подложка массива тонкопленочных транзисторов включает черную матрицу и фотоспейсер, расположенный на ней; подложка ЦФ включает второй электродный слой и второй ориентирующий слой, покрывающий второй электродный слой; а слой жидкого кристалла расположен между первым ориентирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов и вторым ориентирующим слоем подложки ЦФ; причем и первый ориентирующий слой и второй ориентирующий слой подразделяются по меньшей мере на одну субобласть, и каждая из субобластей подразделяется на множество ориентирующих областей, причем заранее определенное направление ориентации ориентирующей области первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к таковому второго ориентирующего слоя, и каждая субобласть подразделяется на четыре ориентирующих области двумя разделительными линиями, перпендикулярными по отношению друг к другу, и по меньшей мере две из четырех ориентирующих области имеют различающиеся направления ориентации; и каждая ориентирующая область первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя облучаются поляризованными лучами с различными направлениями, направления поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей, адаптированы к направлению ориентации таким образом, что ориентирующие пленки, имеющие заранее определенные направления ориентации, соответствующие каждой из ориентирующих областей, образованы на первом ориентирующем слое и втором ориентирующем слое.

[0018] Еще в одном аспекте раскрывается способ производства жидкокристаллических устройств, включающий: обеспечение подложки массива тонко пленочных транзисторов и ЦФ-подложки, формирование слоя ЦФ между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, покрытие чувствительным к поляризованным лучам материалом первого электродного слоя подложки массива тонкопленочных транзисторов для формирования первого ориентирующего слоя, и покрытие чувствительным к поляризованным лучам материалом второго электродного слоя ЦФ-подложки, чтобы сформировать второй ориентирующий слой; подразделение и первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя на по меньшей мере одну субобласть, каждая из субобластей включает множество ориентирующих областей, а заранее определенное направление ориентации ориентирующей области первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к заранее определенному направлению ориентации соответствующей ориентирующей области второго ориентирующего слоя; и облучение каждой из ориентирующих областей первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя поляризованными лучами различных направлений, и направление поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей адаптируется к направлению ориентации таким образом, что формируются ориентирующие пленки с заранее определенным направлением ориентации, соответствующим каждой из ориентирующих областей; обеспечивают электропитание первому электродному слою подложки массива тонкопленочных транзисторов и второму электродному слою ЦФ-подложки, чтобы завершить ориентирование молекул жидкого кристалла; расположение черной матрицы на подложке массива тонкопленочных транзисторов; и расположение фотоспейсера на подложке массива тонкопленочных транзисторов.

[0019] Причем подложка массива тонкопленочных транзисторов, кроме того, включает стеклянную подложку, шину затворов, слой полупроводника и шину данных.

[0020] Причем черная матрица располагается или над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и под шиной затворов, или располагается над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и располагается по двум боковым сторонам шины затворов, или располагается между ЦФ-слоем и шиной данных подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0021] Причем фотоспейсер располагается над черной матрицей, или над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0022] Причем ЦФ-слой выполнен из любого из костного клея, акрила, полиимида и полиэстра.

[0023] Во-первых, поляризованные лучи с различными направлениями адаптированы для облучения первого ориентирующего слоя подложки массива тонкопленочных транзисторов и второго ориентирующего слоя ЦФ-подложки для формирования ориентирующего слоя с определенным направлением ориентации. В результате нет необходимости выполнять электрод пикселя, а поэтому удается избежать светлых и темных полос, причиной которых являются электроды пикселей. Также повышается коэффициент прохождения световых лучей.

[0024] Во-вторых, заранее определенное направление ориентации каждой из ориентирующих областей каждой из субобластей первого ориентирующего слоя и таковое второго ориентирующего слоя может быть сконфигурировано с определенной гибкостью, так, чтобы получить ориентацию для четырех областей каждой пиксельной структуры жк-ячейки. В то же время улучшается показатель сдвига цветов при больших углах обзора.

[0025] В-третьих, черная матрица располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов, что предотвращает уменьшение показателя апертуры пиксельных областей из-за сдвига подложки массива тонкопленочных транзисторов и ЦФ-подложки.

[0026] В-четвертых, фотоспейсер располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов для предотвращения дисклинации в пиксельных областях из-за сдвига подложки массива тонкопленочных транзисторов и ЦФ-подложки.

[0027] В-пятых, выбрав подходящий материал слоя ЦФ, можно обеспечить работу слоя ЦФ в качестве изолирующего слоя. Таким образом, изолирующий слой, располагающийся на верхней и нижней поверхности слоя ЦФ 18, можно не выполнять, что не только снизит стоимость изделия, но и повысит производительность изготовления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0028] На ФИГ. 1 представлен схематический вид типичного электрода пикселя СПВО ЖКД.

[0029] На ФИГ. 2 представлен схематический вид, показывающий обращенный жидкий кристалл после того, как к электроду пикселя на ФИГ. 1 приложили напряжение.

[0030] На ФИГ. 3 представлен схематический вид, показывающий структуру пикселя жидкокристаллического устройства в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

[0031] На ФИГ 4 представлен вид в разрезе ЖК-устройства по линии А-А ФИГ 3 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

[0032] На ФИГ. 5 представлен схематический вид, показывающий субобласти подложки массива тонкопленочных транзисторов в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

[0033] На ФИГ. 6 представлен схематический вид, показывающий субобласти ЦФ-подложки ЖК-устройства в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

[0034] На ФИГ. 7 представлен схематический вид, показывающий ЦФ-подложку, облучаемую поляризованными лучами в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0035] На ФИГ. 8 представлен схематический вид, показывающий результат ориентации жидкого кристалла в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

[0036] На ФИГ. 9 представлен схематический вид, показывающий субобласти подложки массива тонкопленочных транзисторов в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

[0037] На ФИГ. 10 представлен схематический вид, показывающий субобласти ЦФ-подложки ЖК-устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

[0038] На ФИГ. 11 представлен схематический вид, показывающий результат ориентации жидкого кристалла в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

[0039] На ФИГ. 12 представлен схематический вид, показывающий субобласти подложки массива тонкопленочных транзисторов в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

[0040] На ФИГ. 13 представлен схематический вид, показывающий субобласти ЦФ-подложки ЖК-устройства в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

[0041] На ФИГ 14 представлен схематический вид, показывающий результат ориентации жидкого кристалла в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

[0042] На ФИГ 15 представлен вид в разрезе жидкокристаллического устройства отображения информации в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.

[0043] На ФИГ. 16 представлен вид в разрезе жидкокристаллического устройства отображения информации в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.

[0044] На ФИГ. 17 представлена блок-схема способа производства жидкокристаллического устройства в соответствии с одним вариантом исполнения изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СО ССЫЛКОЙ НА ЧЕРТЕЖИ

[0045] Далее со ссылками на чертежи детально описаны варианты осуществления изобретения.

[0046] Последующее описание вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи приведено для иллюстрации конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Далее, настоящее изобретение раскрывается с применением терминологии направлений, такой, как «верхний», «нижний», «верх», «низ», «передний», «задний», «правый», «левый», «внутри», «снаружи», «за пределами», «сбоку» и т,п, что со ссылками на соответствующие изображения обозначает только направления, и применение терминологии направления не предназначено для ограничения объема защиты настоящего изобретения.

[0047] На Фиг. 3 и 4 схематически показана структура ЖК-устройства в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Жидкокристаллическое устройство включает подложку массива тонкопленочных транзисторов 1, подложку цветофильтра (ЦФ) 2 и слой жидкого кристалла 3.

[0048] Подложка массива тонкопленочных транзисторов 1 включает первый электродный слой 15, первый ориентирующий слой 19, покрывающий первый электродный слой 15. Слой цветофильтра ЦФ 18 сформирован между стеклянной подложкой 11 и пассивирующим слоем 180 подложки массива тонкопленочных транзисторов. Дополнительно подложка массива тонкопленочных транзисторов 1 включает черную матрицу 22 и фотоспейсер 30.

[0049] ЦФ-подложка 2 включает второй электрический слой 24 и второй ориентирующий слой 29.

[0050] ЖК-ячейка располагается между первым ориентирующим слоем 19 подложки массива тонкопленочных транзисторов 1 и вторым ориентирующим слоем 29 ЦФ-подложка 2.

[0051] И первый ориентирующий слой 19, и второй ориентирующий слой 29 подразделяются по меньшей мере на одну субобласть, и каждая из субобластей подразделяется на множество ориентирующих областей. Заранее определенное направление ориентации ориентирующей области первого ориентирующего слоя 19 перпендикулярно по отношению к таковому второго ориентирующего слоя 29.

[0052] Поляризованные лучи с различными направлениями соответственно облучают первый ориентирующий слой 19 и второй ориентирующий слой 29. Направление поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей, адаптируется к направлениям ориентации таким образом, что ориентирующие пленки, имеющие заранее определенное направление ориентации, соответствующее каждой из ориентирующих областей, формируются на первом ориентирующем слое 19 и втором ориентирующем слое 29.

[0053] Далее будет описан принцип ориентации и процесс в отношении первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя.

[0054] На Фиг. 5-8 представлен первый вариант осуществления изобретения. В первом варианте осуществления изобретения, как показано на ФИГ. 5, первый ориентирующий слой подложки массива тонкопленочных транзисторов 1 подразделяется на множество субобластей 10. Каждая из субобластей 10 далее включает множество ориентирующих областей 100. На ФИГ. 5 только одна из субобластей 10 разделена на четыре ориентирующих области двумя разделяющими линиями, перпендикулярными по отношению друг к другу, что показано в одном примере. Каждая из ориентирующих областей 100 включает заранее определенное направление ориентации, как показано стрелкой. Как показано, направления ориентации по крайней мере двух ориентирующих областей 100, принадлежащих одной субобласти 10, различаются. Заранее определенные направления ориентации двух ориентирующих областей 100, расположенных слева, - это направление вверх, а заранее определенные направления ориентации двух ориентирующих областей 100, расположенных справа - это направление вниз.

[0055] Аналогично, как показано на ФИГ. 6, второй ориентирующий слой ЦФ-подложки 2 разделен на множество субобластей 20. Каждая из субобластей 20 кроме того включает множество ориентирующих областей 200. Как показано на ФИГ. 6, каждая из субобластей 20 подразделяется на четыре ориентирующих области 200 двумя разделяющими линиями, перпендикулярными по отношению друг к другу. Каждая из ориентирующих областей 200 выполнена с заранее определенным направлением, указанным стрелкой. Направления ориентации по меньшей мере двух ориентирующих областей 200 в пределах одной субобласти 20 различаются. Заранее определенное направление ориентации двух ориентирующих областей 200, расположенных сверху, - это направление вправо, и заранее определенное направление ориентации двух ориентирующих областей 200, расположенных внизу - это направление влево.

[0056] Заранее определенное направление ориентации каждой из ориентирующих областей 100 первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к таковому для ориентирующих областей 200 второго ориентирующего слоя.

[0057] На ФИГ. 7 представлен схематический вид, показывающий подложку, облучаемую поляризованными лучами. Поляризованные лучи адаптируют ультрафиолетотвые лучи (УФ). ФИГ 7 показывает ориентирующую область 200, расположенную на нижней стороне субобласти 20 второго ориентирующего слоя ЦФ-подложка 2 с ФИГ. 6, облучаемую УФ-лучами. Направление, указанное стрелкой - это направление облучения поляризованными лучами. Черные линии, перпендикулярные к направлению облучения - это направление поляризации поляризованных лучей. В этом варианте осуществления изобретения направление поляризации поляризованных лучей адаптируется к, или совпадает с заранее определенным направлением ориентации ориентирующих областей 200 субобласти 20 второго ориентирующего слоя. Таким образом, в пределах ориентирующей области 200 посредством поляризованных лучей формируется ориентирующая пленка с заранее определенным направлением ориентации.

[0058] Аналогично, необходимо адаптировать с различными направлениями для облучения ориентирующих областей 200 в пределах субобластей 20 второго ориентирующего слоя, чтобы сформировать ориентирующую пленку с заранее определенным направлением ориентации на втором ориентирующем слое. В то же время каждая из ориентирующих областей 100 субобласти 10 облучается поляризованными лучами так, чтобы сформировать ориентирующую пленку с заранее определенным направлением ориентации на первом ориентирующем слое.

[0059] На ФИГ. 8 представлен схематический вид, показывающий результат ориентирования жидкого кристалла ЖК-устройства в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. После формирования ориентирующего слоя первый электрод подложки массива тонкопленочных транзисторов и второй электрод ЦФ-подложки обеспечиваются электропитанием для ориентации молекул жидкого кристалла в пределах жк-ячейки. Поскольку заранее определенное направление ориентации каждой из ориентирующих областей 100 первого ориентирующего слоя перпендикулярно таковому для соответствующих ориентирующих областей 200 второго слоя, молекулы жидкого кристалла, соответствующие каждой из ориентирующих областей в пределах ЖК-ячейки поворачиваются благодаря первому ориентирующему слою и второму ориентирующему слою для завершения процесса ориентации. На ФИГ 8 представлен схематический вид, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла для одно субобласти с ФИГ. 5 и 6. Наконец, молекулы жидкого кристалла в третьем квадранте образуют с осью x угол, равный "а" градусам. Молекулы жидкого кристалла в первом квадранте образуют с осью x угол в "-а" градусов. Молекулы жидкого кристалла во втором квадранте образуют с осью x угол в "(а-180)" градусов. Молекулы жидкого кристалла в четвертом квадранте образуют с осью x угол в "(180-а)" градусов. Таким образом, улучшается показатель сдвига цветов при больших углах обзора. Процесс ориентации молекул жидкого кристалла для других областей происходит таким же образом.

[0060] На ФИГ. 9-11 показан второй вариант осуществления изобретения. В этом варианте, для одной субобласти 10 первого ориентирующего слоя подложки массива тонко пленочных транзисторов 1, заранее определенное направление ориентации двух ориентирующих областей 100, расположенных в верхней части, является направлением вниз, а заранее определенное направление ориентации двух ориентирующих областей 100, расположенных в нижней части, является направлением вверх. Для соответствующих 20 второго ориентирующего слоя ЦФ-подложка 2, заранее определенное направление ориентации ориентирующих областей 200, расположенных в правой части, является направлением влево, а заранее определенное направление ориентации ориентирующих областей 200, расположенных в левой части, является направление вправо. Наконец, как показано на ФИГ. 11, молекулы жидкого кристалла соответствующих областей жк-устройства развернуты по направлению к центральной области, и молекулы жидкого кристалла в первом квадранте образуют с осью x угол в "с" градусов.

[0061] На ФИГ. 12-14 раскрыт третий вариант осуществления изобретения. В этом варианте для одной субобласти 10 первого ориентирующего слоя подложки массива тонкопленочных транзисторов 1, заранее определенное направление ориентации двух ориентирующих областей 100, расположенных в правой части, является направлением вправо, и заранее определенное направление ориентации двух ориентирующих областей 100, расположенных в левой части, является направлением влево. Для соответствующих субобластей 20 второго ориентирующего слоя ЦФ-подложки 2, как показано на ФИГ. 14, заранее определенное направление ориентации ориентирующих областей 200, расположенных в верхней части, является направлением вверх, а заранее определенное направление ориентации ориентирующих областей 200, расположенных в нижней части, является направлением вниз. С осью x образуется угол в "b" градусов.

[0062] Следует понимать, что приведенные выше три варианта осуществления изобретения являются примерами. В других вариантах заранее определенное направление ориентации ориентирующих областей субобластей первого ориентирующего слоя может быть сконфигурировано соответствующим образом. Аналогично, заранее определенное направление ориентации соответствующих ориентирующих областей второго ориентирующего слоя может быть с соответствующей адаптацией.

[0063] В одном варианте осуществления изобретения первый электродный слой 15 - это слой электрода пикселя, а второй электрический слой 24 - это слой общего электрода. Размеры и расположение каждой из субобластей ориентирующего слоя может быть выполнено так, чтобы соответствовать структуре пикселя подложки массива тонкопленочных транзисторов 1.

[0064] Далее описана структура жидкокристаллического устройства. Как показано на ФИГ. 3 и 4, подложка массива тонкопленочных транзисторов 1, кроме того, включает стеклянную подложку 11, шину затворов 13 и общий электрод 14. Слой полупроводника 17 располагается над шиной затворов 13. Шина данных 12 располагается на слое полупроводника 17 для формирования затвора и истока, а пассивирующий слой 180 располагается на шине данных 12. Электрод пикселя 15 сформирован на пассивирующем слое 180. Первый ориентирующий слой 19 располагается над электродом пикселя 15.

[0065] Слой ЦФ 18 располагается между стеклянной подложкой 11 подложки массива тонкопленочных транзисторов 1 и пассивирующим слоем 180 таким образом, что верхняя и нижняя поверхности ячейки жидкого кристалла обрабатываются так, чтобы быть плоскими. Обычно слой ЦФ 18 может действовать как изолирующий слой, если в качестве слоя ЦФ выбран подходящий материал. Таким образом, изолирующий слой, располагающийся на верхней и нижней поверхностях ЦФ-слоя 18, можно не выполнять, что не только снизит стоимость изделия, но и повысить производительность изготовления. Материалы для формирования цветофильтра включают костный клей, акрил, полиимид и полиэстр.

[0066] ЦФ-подложка 2 включает стеклянную подложку 21, и общий электрод 24, покрывающий стеклянную подложку 21. Второй ориентирующий слой 29 располагается над общим электродом 24.

[0067] Жидкокристаллическая ячейка (ЖК-ячейка) 3 включает молекулы жидкого кристалла (не показаны) и фотоспейсер 30.

[0068] В варианте осуществления изобретения, с целью предотвратить уменьшение величины апертуры пиксельной области из-за сдвига подложки массива тонкопленочных транзисторов 1 и ЦФ-подложки 2, черная матрица 22 располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов.

[0069] Как показано на ФИГ. 4, в этом варианте черная матрица 22 располагается над пассивирующим слоем 180 подложки массива тонкопленочных транзисторов 1, а на ЦФ-подложке 2 черная матрица 22 отсутствует.

[0070] На ФИГ. 15 представлен вид в разрезе ЖК-устройства отображения информации в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Разница между ФИГ. 15 и ФИГ. 4 заключается в том, что черная матрица 22 располагается над стеклянной подложкой 11 подложки массива тонко пленочных транзисторов 1, и располагается под шиной затворов 13. На ЦФ-подложке 2 черной матрицы 22 нет. Остальные структуры этого варианта осуществления изобретения соответствуют таковым, показанным на ФИГ. 4.

[0071] На ФИГ. 16 представлен вид в разрезе ЖК-устройства отображения информации в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Разница между ФИГ. 16 и ФИГ. 4 заключается в том, что черная матрица 22 располагается над стеклянной подложкой 11 подложки массива тонкопленочных транзисторов 1, и по боковым сторонам шины затворов 13. На ЦФ-подложке 2 черная матрица 22 отсутствует. Остальные структуры совпадают с показанными на ФИГ. 4.

[0072] Следует понимать, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения черная матрица 22 может располагаться в других местах на подложке массива тонкопленочных транзисторов 1. Например, черная матрица 22 располагается между ЦФ-слоем 18 подложки массива тонкопленочных транзисторов 1 и шиной данных 12. Сведения о расположении черной матрицы 22 содержатся в описанном выше.

[0073] На ФИГ. 4, 15 и 16 фотоспейсер 30 располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов 1. Более конкретно, фотоспейсер 30 располагается над черной матрицей 22 с ФИГ. 4. Фотоспейсер 30 располагается над пассивирующим слоем 180 ФИГ 15 и 16. Фотоспейсер 30 располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов 1, чтобы исключить дисклинацию, которая может произойти в пиксельной области из-за сдвига ЦФ-подложки 2 и подложки массива тонкопленочных транзисторов 1. Поскольку фотоспейсер 30 имеет большую высоту, это может повлиять на плоскостность жк-ячейки, что приведет к плохой ориентации. Вообще, фотоспейсер 30 располагается так, чтобы отстоять от области дисплея на определенное расстояние. Если фотоспейсер 30 располагается на ЦФ-подложке 2, фотоспейсер 30 может оказаться в пределах дисплейной области подложки массива тонкопленочных транзисторов 1 из-за сдвига между ЦФ-подложкой 2 и подложкой массива тонкопленочных транзисторов 1, что приведет к плохой ориентации. Фотоспейсер 30 может упираться в ЦФ-подложку 2 или может располагаться на определенном расстоянии от ЦФ-подложки 2.

[0074] Ввиду рассмотренных выше принципа ориентирования, процесса формирования и структуры жидкокристаллического устройства настоящее изобретение далее включает способ изготовления жидкокристаллического устройства. На ФИГ. 17 представлена основная блок-схема, демонстрирующая способ производства жк-устройства в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. Способ изготовления включает следующие этапы.

[0075] На этапе S10, обеспечивают подложку массива тонко пленочных транзисторов и ЦФ-подложка. ЦФ-слой формируется между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов. Первый ориентирующий слой образуется путем покрытия чувствительным к поляризованным лучам материалом первого электродного слоя подложки массива тонкопленочных транзисторов. Второй ориентирующий слой образуется путем покрытия материалом, чувствительным к поляризованным лучам, первого электродного слоя ЦФ-подложки.

[0076] На этапе S11, оба ориентирующих слоя - и первый ориентирующий слой, и второй ориентирующий слой - подразделяют на по меньшей мере одну субобласть. Каждая из субобластей включает множество ориентирующих областей. Направление ориентации ориентирующей области первого ориентирующего слоя перпендикулярно направлению ориентации соответствующей ориентирующей области второго ориентирующего слоя.

[0077] На этапе S12, ориентирующие области первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя облучают поляризованными лучами различных направлений. Направление поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей, адаптируется к направлению ориентации таким образом, чтобы сформировать ориентирующие пленки с заранее определенными направлениями ориентации, соответствующими каждой из ориентирующих областей.

[0078] На этапе S13, первый электродный слой подложки массива тонкопленочных транзисторов и второй электродный слой ЦФ-подложка обеспечиваются электропитанием, чтобы осуществить ориентацию молекул жидкого кристалла в ЖК-ячейках.

[0079] На этапе S14, располагают черную матрицу на подложке массива тонкопленочных транзисторов.

[0080] На этапе S15, располагают фотоспейсер на подложке массива тонкопленочных транзисторов.

[0081] Более конкретно, на этапе S14 располагают черную матрицу над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов. Иначе, черная матрица располагается над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и под шиной затворов. Иначе, черная матрица располагается над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и по двум боковым сторонам шины затворов. Иначе, черная матрица может располагаться в других местах подложки массива тонкопленочных транзисторов. Например, черная матрица располагается между слоем ЦФ и шиной данных подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0082] На этапе S15, фотоспейсер располагают над черной матрицей. Иначе, фотоспейсер может быть расположен над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0083] Располагая слой цветофильтра в пределах подложки массива тонкопленочных транзисторов, верхняя и нижняя поверхности жк-ячеек обрабатываются для того, чтобы быть плоскими, с целью достижения лучшей ориентации на шаге S13. Также, выбором подходящих материалов для ЦП-слоя, указанный слой может действовать в качестве изолирующего. И таким образом изолирующий слой, располагающийся сверху и снизу на ЦФ-слое 18, может быть пропущен (не выполняться), что не только снизит стоимость изделия, но и повысит производительность изготовления. Материалы для ЦФ включают костный клей, акрил, полиимид и полиэстр.

[0084] В одном варианте осуществления изобретения первый электродный слой 15 - это слой электрода пикселя. Второй электродный слой - это слой общего электрода. Размеры и расположение каждой из субобластей ориентирующего слоя могут быть выполнены так, чтобы соответствовать структуре одного пикселя подложки массива тонкопленочных транзисторов.

[0085] Принцип ориентации и процесс первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя раскрывается со ссылкой на описание к фигурам 5-14.

[0086] Во-первых, поляризованные лучи различного направления адаптируются для облучения первого ориентирующего слоя подложки массива тонкопленочных транзисторов и второго ориентирующего слоя ЦФ-подложки для формирования ориентирующего слоя с определенным направлением ориентации. В результате нет необходимости создавать электрод пикселя, таким образом удается избежать темных и светлых полос, причиной которых являются электроды пикселей. Также повышается коэффициент прохождения световых лучей.

[0087] Во-вторых, заранее определенное направление ориентации каждой из ориентирующих областей каждой из субобластей первого ориентирующего слоя и таковое второго ориентирующего слоя могут быть выполнены с определенной гибкостью, так, чтобы получить ориентацию для четырех областей каждой пиксельной структуры жк-ячеек. В то же время улучшается показатель сдвига цветов при больших углах обзора.

[0088] В-третьих, черная матрица располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов, что предотвращает уменьшение показателя апертуры пиксельных областей из-за сдвига подложки массива тонкопленочных транзисторов и ЦФ-подложки.

[0089] В-четвертых, фотоспейсер располагается на подложке массива тонкопленочных транзисторов для предотвращения дисклинации в пиксельных областях из-за сдвига подложки массива тонкопленочных транзисторов и ЦФ-подложки.

[0090] В-пятых, выбрав подходящий материал слоя ЦФ, можно обеспечить работу слоя ЦФ в качестве изолирующего слоя. Таким образом, изолирующий слой, располагающийся на верхней и нижней поверхности слоя ЦФ 18, можно не выполнять, что не только снизит стоимость изделия, но и повысит производительность изготовления.

[0091] Также, располагая ЦФ-слой на подложке массива тонкопленочных транзисторов, верхняя и нижняя поверхности жк-ячеек обрабатываются для того, чтобы быть плоскими, с целью с целью достижения лучшей ориентации жидкого кристалла.

[0092] Предполагается, что настоящие варианты осуществления изобретения и их преимущества понятны из описания, и представляется очевидной возможность внесения различных изменений без изменения первоначальной сущности и объема защиты изобретения, и без жертвования всеми материальными преимуществами, и описанные выше примеры представляют лишь предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Изобретение относится к технологиям изготовления жидкокристаллических дисплеев. Жидкокристаллическое устройство включает подложку массива тонкопленочных транзисторов, ЦФ-подложку и слой жидкого кристалла. Подложка массива тонкопленочных транзисторов включает первый электродный слой и первый ориентирующий слой, покрывающий первый электродный слой, черную матрицу и фотоспейсер, расположенный на ней. Цветовой ЦФ-слой образуется между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов. Подложка ЦФ включает второй электродный слой и второй ориентирующий слой, покрывающий второй электродный слой. Слой жидкого кристалла располагается между первым ориентирующим слоем и вторым ориентирующим слоем. Устройство обеспечивает улучшение показателей сдвига цветов при больших углах обзора. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Жидкокристаллическое устройство, включающее:

подложку массива тонкопленочных транзисторов, включающую первый электродный слой и первый ориентирующий слой, покрывающий первый электродный слой, слой цветной пленки (ЦФ), образованный между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, причем подложка массива тонкопленочных транзисторов включает черную матрицу и фотоспейсер, расположенный на ней;

подложка ЦФ включает второй электродный слой и второй ориентирующий слой, покрывающий второй электродный слой;

слой жидкого кристалла, расположенный между первым ориентирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов и вторым ориентирующим слоем подложки ЦФ;

причем и первый ориентирующий слой и второй ориентирующий слой подразделяются по меньшей мере на одну субобласть, и каждая из субобластей подразделяется на четыре ориентирующие области, расположенные массивом «два на два», причем четыре ориентирующие области первого ориентирующего слоя соответствуют четырем ориентирующим областям второго ориентирующего слоя соответственно, и заранее определенное направление ориентации каждой из четырех ориентирующих областей первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к заранее определенному направлению ориентации каждой из соответствующих четырех ориентирующих областей второго ориентирующего слоя; и

каждая из четырех ориентирующих областей первого ориентирующего слоя и четырех ориентирующих областей второго ориентирующего слоя облучается поляризованными лучами с различными направлениями, направления поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей, адаптированы к направлениям ориентации таким образом, что ориентирующие пленки, имеющие заранее определенные направления ориентации, соответствующие каждой из ориентирующих областей, образуются на первом ориентирующем слое и втором ориентирующем слое.

2. Жидкокристаллическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что подложка массива тонкопленочных транзисторов, кроме того, включает стеклянную подложку, шину затворов, слой полупроводника, и шину данных.

3. Жидкокристаллическое устройство по п. 2, отличающееся тем, что черная матрица расположена над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и под шиной затворов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и по двум боковым сторонам шины затворов, или между слоем ЦФ и шиной данных подложки массива тонкопленочных транзисторов.

4. Жидкокристаллическое устройство по п. 3, отличающееся тем, что фотоспейсер расположен над черной матрицей или над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов.

5. Жидкокристаллическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что слой ЦФ выполнен из костного клея, или акрила, или полиимида, или полиэстра.

6. Жидкокристаллическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая субобласть первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя подразделяется на четыре ориентирующие области двумя разделяющими линиями, перпендикулярными по отношению друг к другу, и по меньшей мере две из четырех ориентирующих областей имеют различающиеся направления ориентации.

7. Жидкокристаллическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый электродный слой является слоем электрода пикселя, и второй электродный слой является слоем общего электрода.

8. Жидкокристаллическое устройство, включающее:

подложку массива тонкопленочных транзисторов, включающую первый электродный слой и первый ориентирующий слой, покрывающий первый электродный слой, слой цветной пленки (ЦФ) образован между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, и подложка массива тонкопленочных транзисторов включает черную матрицу и фотоспейсер, расположенный на ней;

подложка ЦФ включает второй электродный слой и второй ориентирующий слой, покрывающий второй электродный слой;

слой жидкого кристалла, расположенный между первым ориентирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов и вторым ориентирующим слоем подложки ЦФ;

причем и первый ориентирующий слой, и второй ориентирующий слой подразделяются на по меньшей мере одну субобласть, и каждая из субобластей подразделяется на четыре ориентирующие области, расположенные массивом «два на два», причем четыре ориентирующие области первого ориентирующего слоя соответствуют четырем ориентирующим областям второго ориентирующего слоя соответственно, заранее определенное направление ориентации каждой из четырех ориентирующих областей первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к заранее определенному направлению ориентации каждой из соответствующих четырех ориентирующих областей второго ориентирующего слоя,

и каждая из субобластей первого ориентирующего слоя и второго ориентирующего слоя подразделяется на четыре ориентирующие области двумя разделяющими линиями, перпендикулярными по отношению друг к другу, и по меньшей мере две из четырех ориентирующих областей имеют различающиеся направления ориентации;

и каждая из четырех ориентирующих областей первого ориентирующего слоя и четырех ориентирующих областей второго ориентирующего слоя облучается поляризованными лучами с различными направлениями, направления поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей, адаптированы к направлениям ориентации таким образом, что ориентирующие пленки, имеющие заранее определенное направление ориентации, соответствующее каждой из ориентирующих областей, образуются на первом ориентирующем слое и втором ориентирующем слое.

9. Способ производства жидкокристаллических устройств, включающий следующие этапы:

обеспечивают подложку массива тонкопленочных транзисторов и подложку ЦФ, формируют слой ЦФ между стеклянной подложкой и пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, покрывают чувствительным к поляризованным лучам материалом первый электродный слой подложки массива тонкопленочных транзисторов для формирования первого ориентирующего слоя, и покрывают чувствительным к поляризованным лучам материалом второй электродный слой подложки ЦФ для формирования второго ориентирующего слоя;

подразделяют и первый ориентирующий слой, и второй ориентирующий слой на по меньшей мере одну субобласть, каждая из субобластей включает четыре ориентирующие области, расположенные массивом «два на два», причем четыре ориентирующие области первого ориентирующего слоя соответствуют четырем ориентирующим областям второго ориентирующего слоя соответственно, а заранее определенное направление ориентации каждой из четырех ориентирующих областей первого ориентирующего слоя перпендикулярно по отношению к заранее определенному направлению ориентации каждой из соответствующих четырех ориентирующих областей второго ориентирующего слоя; и

облучают каждую из четырех ориентирующих областей первого ориентирующего слоя и каждую из четырех ориентирующих областей второго ориентирующего слоя поляризованными лучами различных направлений, и направление поляризации поляризованных лучей, облучающих каждую из ориентирующих областей, адаптировано к направлению ориентации так, чтобы формировать ориентирующие пленки с заранее определенным направлением ориентации, соответствующим каждой из ориентирующих областей;

обеспечивают электропитанием первый электродный слой подложки массива тонкопленочных транзисторов и второй электродный слой подложки ЦФ таким образом, чтобы завершить ориентацию молекул жидкого кристалла;

располагают черную матрицу на подложке массива тонкопленочных транзисторов; и

располагают фотоспейсер на подложке массива тонкопленочных транзисторов.

10. Способ производства по п. 9, отличающийся тем, что подложка массива тонкопленочных транзисторов, кроме того, включает стеклянную подложку, шину затворов, слой полупроводника, и шину данных.

11. Способ производства по п. 10, отличающийся тем, что черную матрицу располагают над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и под шиной затворов, или над стеклянной подложкой подложки массива тонкопленочных транзисторов и располагают по двум боковым сторонам шины затворов, или располагают между слоем ЦФ и шиной данных подложки массива тонкопленочных транзисторов.

12. Способ производства по п. 9, отличающийся чем, что фотоспейсер располагают над черной матрицей или над пассивирующим слоем подложки массива тонкопленочных транзисторов.

13. Способ производства по п. 12, отличающийся тем, что выполняют слой ЦФ из костного клея, или акрила, или полиимида, или полиэстра.