[发明专利]取向层、形成取向层的方法和具有取向层的液晶显示装置

说明书

本发明涉及一种采用取向层的液晶显示装置(LCD)，尤其涉及一种具有优良取向特性与优良热稳定性的取向层、一种形成该种取向层的方法和一种具有该种取向层的LCD。

通常，一种液晶既具有液体的流动性特征，又具有晶体的光学特性，并且其光学各向异性特性通过电场或热来改变。一个LCD是一个利用液晶的这些特性的显示装置。

图1是一个表示一个普通LCD的结构的剖面图。

参见图1，透明电极13与13′分别形成于上透明衬底12和下透明衬底12′上，绝缘层14与14′和取向层15与15′分别形成于透明电极13与13′上。

而且，垫片16分布于上透明电极12与下透明电极12′之间，以保持一个预定距离的盒间隙，液晶层17形成于盒间隙中。

用来偏振入射光的偏振片11与11′分别在衬底12与12′的外表面构成。

在具有上述结构的LCD中，根据液晶的取向特性来确定诸如光透射率、响应时间、视角和对比度之类的性能。因而，均匀地调节液晶的取向是非常重要的。

很难通过将液晶层简单地设置在上、下衬底之间来获得液晶的均匀取向。因此，如图1所示，取向层15与15′形成于透明电极12与12′上。

主要通过在衬底上形成一层诸如聚酰亚胺和聚酰胺之类的有机聚合物薄膜、固化该薄膜、然后使用一种摩擦布来摩擦该产物的方法，来形成取向层。

上述用来形成取向层的方法容易并且简单。但是，取向层可能会被用于摩擦过程的布的微小颗粒或者纤维弄脏。而且，由于取向层的材料，可能会导致取向不充分；并且，在摩擦过程中所产生的静电可能会破坏薄膜晶体管(TFT)。

为了解决上述问题，已开发出一种不会产生灰尘或者静电的光学取向方法。根据这样一种无损取向方法，偏振光照射到光学取向层上，以发生各向异性光聚作用。因此，光学取向层具有取向特性，由此均匀地取向液晶。用于光学取向层的聚合物包括聚乙烯肉桂酸盐(PVCN)和聚乙烯甲氧基肉桂酸盐(PVMC)。然而，这些聚合物具有很差的热稳定性，尽管它们具有优良的光学取向特性。换句话说，取向层的热稳定性取决于聚合物的热稳定性，而聚合物的热稳定性取决于玻璃临界点与交联密度。由于聚肉桂酸盐通常具有100℃或低于100℃的玻璃临界点，并且在固态下难以发生50％或更多的光致反应，从而限制了增大交联密度，这降低了取向层的热稳定性。

为解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种具有优良热稳定性的取向层。

本发明的另一个目的在于提供一种用来形成该种取向层的方法。

本发明还有一个目的在于提供一种采用该种取向层的液晶显示装置(LCD)。

为达到第一个目的，提供一种取向层，包括：

一个具有密纹的可热处理的树脂层；和

一个涂敷在可热处理的树脂层上的光学取向聚合物层。

为达到第二个目的，提供一种用来形成取向层的方法，包括以下步骤：

(a)在一个具有电极的衬底上形成一个可热处理的树脂层；

(b)在该可热处理的树脂层的表面上制成密纹；和

(c)在具有密纹的可热处理的树脂层上涂敷一种具有光学取向特性的聚合物，并且将紫外线照射到此产物结构上。

为达到第三个目的，提供一种液晶显示装置，包括：上与下衬底、形成于该上与下衬底上的透明电极、形成于该透明电极上的光学取向层，其中光学取向层是一种一个可热处理的树脂层和一个光学取向聚合物层的双层结构。

通过参照附图详细描述本发明的一个优选实施例，将使本发明的上述目的与优点变得更清楚。

图1为一个普通的液晶显示装置(LCD)的一个剖面图；和

图2为一个表示出根据本发明的一个实施例的一个LCD的一个取向层的结构剖面图。

根据本发明的一个实施例，光学取向层具有一种双层结构，即具有一个具有密纹的热可热处理的树脂层和一个光学取向聚合物层。因此，极大地改善了取向层的热稳定性和取向稳定性。在此，最好把由密纹造成的取向层的取向方向调节得与由光的照射造成的取向层的取向方向一致。

下面参照图2，将描述一种取向层、一种形成该种取向层的方法和一种采用该种取向层的LCD。

首先，在一个具有一种铟锡氧化物(ITO)电极22的玻璃衬底21上形成一个可热处理的树脂层23。可以将任何可热处理的树脂、尤其是环氧树脂用作可热处理层的材料。

其次，在可热处理的树脂层23的表面上制成密纹。为了在可热处理的树脂层中制成密纹，可以采用一种通用的密纹成形法。在本发明中，采用一种压制法。