CN103135286A

CN103135286A - 取向层

Info

Publication number: CN103135286A
Application number: CN2012104805833A
Authority: CN
Inventors: 郑承娟; 李宅焌; 孔兑辰; 金敏洙; 南承郁; 朴暻怙
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-06-05
Also published as: EP2597134A3; JP2013109353A; EP2597134A2; KR101912630B1; JP6134504B2; KR20130057153A; EP2597134B1; US20130129965A1

Abstract

本发明公开了一种取向层。取向层包括在基板上用来形成第一主链的第一物质和用来形成第二主链的第二物质。第一物质结合到光固化剂，第二物质结合到垂直取向基团。光固化剂彼此交联并且相对于基板以预倾斜角度取向。垂直取向基团基本垂直于基板取向。第一物质和第二物质互不相同。

Description

取向层

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种取向层、一种液晶显示装置和一种制造该液晶显示装置的方法。

背景技术

通常，根据液晶显示装置的液晶层的特性，可以将液晶显示装置分为扭曲向列（TN）模式、面内开关（ISP）模式、垂直取向（VA）模式和其它模式。已经开发出构型垂直取向（PVA）模式（其是一种垂直取向模式）来实现宽视角。另外，已经开发出微缝隙模式或超垂直取向（SVA）模式，以进一步改善侧视性。在SVA模式下，反应性液晶元包括在液晶层中，以使液晶分子取向。包括在液晶层中的反应性液晶元可以被光固化，以使液晶分子预倾斜。未被光固化的反应性液晶元（即，未固化的反应性液晶元）会在液晶显示装置中造成各种缺陷。为了减少这种未固化的反应性液晶元的量，已经开发出包括功能与反应性液晶元的功能相似的光固化剂的取向层材料。通过各种制造方法和条件将包括光固化剂的取向层材料形成为使液晶分子取向成预倾斜的取向层。以这种方式形成的取向层对液晶显示装置的显示品质有很大的影响，例如，在液晶显示装置中纹理方面的缺陷、光泄漏方面的缺陷和响应时间慢。

因此，为了减少纹理缺陷和光泄漏缺陷或者改善显示品质的均匀性，需要使液晶分子均匀地预倾斜的取向层。此外，为了加快液晶显示装置的响应时间，需要优化包括在取向层中的官能团。此外，为了改善取向层的可靠性和特性，需要最佳的取向层制造工艺。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种使液晶分子取向成均匀地预倾斜的取向层。

本发明的示例性实施例还提供了一种可以减少纹理缺陷和光泄漏缺陷并且可以改善响应时间和显示品质的均匀性的液晶显示装置及其制造方法。

本发明的附加特征将在以下的描述中进行阐述，部分地通过描述将是清楚的，或者可通过实践本发明而了解。

本发明的示例性实施例公开了一种取向层，取向层包括在基板上用来形成第一主链的第一物质和用来形成第二主链的第二物质。第一物质可以结合到光固化剂，第二物质可以结合到垂直取向基团，光固化剂彼此交联并且取向成相对于基板以预倾斜角度倾斜，垂直取向基团基本垂直于基板取向，第一物质和第二物质互不相同。

本发明的示例性实施例还公开了一种取向层，所述取向层包括在基板上结合到包括聚乙烯的第一主链的光固化剂。光固化剂可以彼此交联且可以取向成相对于基板以预倾斜角度倾斜。

将理解的是，上述的总体描述和下面的详细描述是示例性的和解释性的，并且意图对所要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理，其中，包括附图来提供对本发明的进一步的理解，并且将附图并入到本说明书中且附图构成本说明书的一部分。

图1是示出了根据本发明示例性实施例的通过使用上下显示面板制造SC-VA模式的液晶显示面板组件的方法中的步骤的流程图。

图2A、图2B、图2C、图2D和图2E是顺序地示出了根据本发明示例性实施例的形成SC-VA模式的液晶显示面板组件的表面光固化剂层和主取向层的工艺的剖视图。

图3是示出了根据本发明示例性实施例的向液晶显示面板组件供应DC电压的波形的图。

图4是示出了根据本发明示例性实施例的向液晶显示面板组件供应多级电压的波形的图。

图5是示出了通过对根据本发明示例性实施例的SC-VA模式的液晶显示装置的一个像素根据电压电平进行拍摄而获得的扫描电子显微镜（SEM）图像的图。

具体实施方式

在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开是彻底的，并且这些实施例将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。附图中同样的标号指示同样的元件。此外，尽管在本说明书中提供了数值限制，但是应该指出的是，只要这些数值限制未被公开在权利要求书中，这些数值限制就仅仅是示例的方式。此外，在以下对本发明的描述中，当对已知功能和构造的详细描述可能会使本发明的主题反而变得不清楚时，将省略对已知功能和构造的详细描述。

将理解，当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”或者“连接到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上或者直接连接到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作“直接在”另一元件或层“上”或者“直接连接到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。将理解，对于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”可以被解释为仅有X、仅有Y、仅有Z或者X、Y和Z中的两项或更多项的任意组合（例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ）。

在下文中，将详细描述包括聚乙烯或乙烯的取向层组成物10。这里，所有的重量百分比是指相应的组分的总重量。取向层组成物10是用来形成参照图1和图2A至图2E的液晶显示装置的取向层的材料。取向层组成物10具有由聚乙烯组成的主链。根据本发明的各种示例性实施例，取向层组成物10包括大约2wt％至大约10wt%的固体成分和大约90wt％至大约98wt%的溶剂。固体成分包括垂直取向基团化合物和预倾斜引发基团化合物。固体成分还可以包括交联剂。包括在取向层组成物10中的除了溶剂之外的垂直取向基团化合物的量、预倾斜引发基团化合物的量和交联剂的量可以分别为大约57wt%至大约77wt％、大约15wt%至大约30wt%和大约5wt％至大约15wt%。溶剂可以是以大约1:1的比例混合的N-乙烯基吡咯烷酮（NMP）和丁基纤维素的混合溶剂。固体成分的量可以根据用取向层组成物10涂覆下层以形成取向层的方法而改变。例如，在喷墨方法中使用的取向层组成物10的固体成分可以少于在滚印方法中使用的取向层组成物10的固体成分。

垂直取向基团化合物是指包括结合到聚酰胺酸的垂直取向基团的化合物。聚酰胺酸是构成取向层的主链的聚酰亚胺的前驱物。可以通过二酐基单体和二胺基单体的反应形成垂直取向基团化合物。根据本发明的示例性实施例，二胺基单体可以包括芳族二胺基单体（例如，对苯二胺单体）和垂直取向基团取代的芳族二胺基单体（例如，胆甾醇基苯二胺单体）。根据本发明的示例性实施例，包括在垂直取向基团化合物中的除溶剂之外的二酐基单体的量、二胺基单体的量、垂直取向基团取代的芳族二胺基单体的量可以分别为大约40mol%至大约60mol%、大约30mol%至大约50mol%和大约5mol%至大约20mol%。

根据本发明的示例性实施例，二酐基单体可以包括脂环族二酐基单体。二酐基单体可以包括由下面的式D1-I至式DI-IV-2中的任何一个表示的单体。二酐基单体可以使包括在垂直取向基团化合物中的聚合物很好地溶于溶剂中，并且可以增强取向层的电光特性。二酐基单体在形成取向层的工艺中通过酰亚胺化而形成取向层的聚酰亚胺主链。

[式D1-I]

[式D1-II]

[式D1-III]

[式D1-IV-1]

[式D1-IV-2]

在式D1-IV-1和D1-IV-2中，R1可以是

中的任何一个。

芳族二胺基单体可以包括由下面的式D2-I表示的单体。芳族二胺基单体可以使包括在垂直取向基团化合物中的聚合物很好地溶于溶剂中。芳族二胺基单体在形成取向层的工艺中通过酰亚胺化而形成取向层的聚酰亚胺主链。

[式D2-I]

在式D2-I中，W₃可以是

中的任何一个。

垂直取向基团取代的芳族二胺基单体可以是由下面的式D3-I表示的单体。垂直取向基团取代的芳族二胺基单体包括用来使液晶分子相对于下表面垂直取向的垂直取向基团。垂直取向基团可以包括烷基苯基团、胆甾醇基团、烷基化脂环基团或烷基化芳族基团。垂直取向基团取代的芳族二胺基单体通过酰亚胺化增强取向层的耐热性和耐化学性。根据本发明的示例性实施例，垂直取向基团取代的芳族二胺基单体可以包括通过将垂直取向基团结合到二氨基苯甲酸（DABA）而获得的单体，例如，胆甾醇苯二胺酯。

[式D3-I]

在式D3-I中，W1可以是由下面的式D3-I-V1至式D3-I-V4中的任何一个表示的垂直取向基团。

[式D3-I-V1]

[式D3-I-V2]

[式D3-I-V3]

[式D3-I-V4]

预倾斜引发基团化合物可以包括构成主链的聚乙烯和构成侧链的光固化剂。为了形成预倾斜引发基团化合物，可以以大约0.8至1的数值比例来结合乙烯和包括光固化剂的单体。因为聚乙烯由短链长度的单体单元形成，所以可以将更多的光固化剂连接到聚乙烯主链。如下所述，光固化剂在形成取向层的工艺中通过光照射而固化，并且可以使液晶分子以特定的预倾斜角度取向。因此，如果光固化剂更密集地连接到聚乙烯主链，则通过使光固化剂高密度地固化而能够使液晶分子更加均匀地取向。因为光固化剂的密度高，所以在固化或聚合的过程中可以使更多的光固化剂彼此交联。这样可以增大光固化剂的交联速率。因此，包括光固化剂的液晶显示装置可以具有良好的品质。单体单元是指在聚乙烯中重复的单体。

根据本发明的示例性实施例，结合到聚乙烯的每种光固化剂包括光反应性基团部分和间隔基部分。间隔基部分可以有相当的刚性。根据本发明的示例性实施例，间隔基部分可以包括环化合物。例如，刚性的间隔基部分可以抑制光固化剂的热固化，例如，如下所描述的初次加热或二次加热。光反应性基团部分是在光或热的作用下聚合、交联或固化的部分。

光反应性基团部分可以是

中的任何一个。间隔基部分可以包括

中的一个或多个。这里，R是酯基团或O。根据本发明的示例性实施例，光固化剂可以包括乙烯基团、苯乙烯基团、甲基丙烯酸酯基团、肉桂酸酯基团、丙烯酸基团或丙烯酸酯基团。

可以通过热来固化交联剂，以增大取向层的刚性并增大取向层的耐热性和耐化学性。交联剂可以包括芳族环氧基团。交联剂可以在形成取向层的工艺过程中使聚酰亚胺部分和聚乙烯部分交联。交联剂可以形成在聚酰亚胺和聚酰亚胺之间或者在聚乙烯和聚乙烯之间。交联剂可以抑制垂直取向基团化合物或预倾斜引发基团化合物团聚，从而分离为聚酰亚胺部分和聚乙烯部分。交联剂可以包括由下面的式D4-I表示的单体。

[式D4-I]

在式4-I中，R可以是环氧基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团或O。

根据本发明，交联剂可以包括由下面的式D4-I-1、D4-I-2或D4-I-3表示的物质。

[式D4-I-1]

[式D4-I-2]

[式D4-I-3]

因为包括由式D4-I-1表示的物质的交联剂38形成在聚酰亚胺和聚酰亚胺之间或者在聚乙烯和聚乙烯之间，所以该交联剂38可以抑制过度地分离为聚酰亚胺部分和聚乙烯部分。包括由D4-I-2表示的物质的交联剂可以结合到光固化剂和聚酰亚胺，以抑制过度地相分离为聚酰亚胺部分和聚乙烯部分。在由式D4-I-3表示的物质中，丙烯酸酯可以结合到光固化剂，环氧可以结合到聚酰亚胺部分。

上述主链可以被从由聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯和它们的混合物组成的组中选择的至少一种物质取代。

在下文中，将参照图1至图4详细地描述制造液晶显示面板组件的方法。图1是用来解释制造具有SC-VA（表面控制的垂直取向）模式的液晶显示面板组件的方法的流程图。图2A至图2E是顺序地示出了根据本发明示例性实施例的形成SC-VA模式的液晶显示面板组件的下面板取向层的一些工艺的剖视图。因为如上所述，取向层组成物10可以包括结合到垂直取向基团的聚酰胺酸和结合到光固化剂的聚乙烯，所以通过这种取向层组成物形成的取向层可以使液晶分子均匀地取向。

在图1中示出的步骤S210和步骤S220中，制造具有像素电极191的下显示面板和具有共电极的上显示面板。可以通过于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和于2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中披露的方法来制造上显示面板和下显示面板，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此。在该实验示例中，通过于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布中披露的图1至图5A和图5B的方法来制造上显示面板和下显示面板。未在附图中示出的组件，例如，由术语“液晶显示面板组件”、“下显示面板”、“上显示面板”、“共电极”、“下面板取向层”、“液晶分子”“微分支”和“上面板取向层”表示的组件通过对由在2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布中对应的术语表示的相同的组件分配的相同的标号而将容易理解，该韩国专利申请公布转让给本申请人并通过引用全部包含以此。

在图1中示出的步骤S231和S232中，向像素电极和/或共电极施加用来形成取向层的取向层组成物10，然后对该取向层组成物10进行热处理。在下文中，将参照图2A至图2E详细地描述步骤S231和S232。如图2A所示，可以通过喷墨方法或滚印方法等在像素电极191和/或共电极（未示出）上涂覆取向层组成物10。在图2A至图2E中，省略了除了像素电极191之外的上层。根据本发明的示例性实施例，取向层组成物10可以与间隔件、滤色器或绝缘层在一些区域中直接接触。

现在将详细地描述用来制造根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件的取向层的取向层组成物10。如下所述的取向层组成物10和如上所述的取向层组成物10都可以用来制造液晶显示面板组件的取向层。根据本发明的示例性实施例，在该实验示例中使用的取向层组成物10是包括大约4wt%的固体成分和大约96wt%的溶剂的组成物。固体成分是大约67wt%的垂直取向基团化合物、大约26wt％的预倾斜引发基团化合物和大约7wt％的交联剂的混合物。

垂直取向基团化合物是包括结合到聚酰胺酸的垂直取向基团的化合物。通过大约50mol%的二酐基单体和大约50mol%的二胺基单体的反应来形成结合到垂直取向基团的聚酰胺酸。在大约50mol%的二胺基单体中包括大约40mol%的芳族二胺基单体和大约10mol%的垂直取向基团取代的芳族二胺基单体。二酐基单体为包括

的单体。

包括在二胺基单体中的芳族二胺基单体是包括

的单体，垂直取向基团取代的芳族二胺基单体是包括

的单体。另外，垂直取向基团取代的芳族二胺基单体是包括作为垂直取向基团的胆甾醇基团的单体。预倾斜引发基团化合物是包括聚乙烯和结合到聚乙烯的的化合物。另外，预倾斜引发基团化合物是包括作为间隔基部分的二苯基和作为光反应性基团部分的甲基丙烯酸酯的化合物。交联剂是包括

的交联剂。溶剂是以大约1:1的比例混合的N-乙烯基吡咯烷酮（NMP）和丁基纤维素的混合溶剂。为了通过喷墨方法来涂覆取向层组成物10，将取向层组成物10适应地与溶剂混合。

参照图2B，取向层组成物10可以经历初次加热。可以在大约80℃至大约110℃下执行所述初次加热达大约100秒至大约140秒。在初次加热时，取向层组成物10中的溶剂蒸发，并且进行酰亚胺化。通过在初次加热时的酰亚胺化，取向层组成物10可以具有大约50%至大约70%的酰亚胺化比例。酰亚胺化比例是指示在聚酰亚胺中酰亚胺环结构的个数与酰胺酸结构的个数和酰亚胺环结构的个数的总和的比例的数值，用百分数来表示。在该实验示例中，在大约95℃执行初次加热达大约120秒。

如图2C所示，垂直取向基团化合物中包括的垂直取向基团41和预倾斜引发基团化合物中包括的光固化剂43被释放到空气层中。根据本发明的示例性实施例，垂直取向基团41和光固化剂43可以具有疏水性。在初次加热的取向层组成物10中，聚乙烯33b和聚酰亚胺33a的相对量可以沿着取向层组成物10的厚度方向逐渐变化。

根据本发明的示例性实施例，聚乙烯的量随着离取向功能层41、43的距离（垂直取向基团41和光固化剂43主要分布的地方）的减小而可以超过聚酰亚胺或聚酰胺酸的量。聚酰亚胺或聚酰胺酸的量随着离取向功能层41、43的距离的增加而可以超过聚乙烯的量。

根据本发明的示例性实施例，在初次加热的取向层组成物10中，聚乙烯和聚酰亚胺的相对量会根据离取向功能层41、43的距离而逐渐变化。聚乙烯和聚酰亚胺的相对量的这种逐渐的变化可以根据聚乙烯和聚酰亚胺的相对极性而变化。根据本发明的示例性实施例，聚乙烯可以具有疏水性，聚酰亚胺可以具有亲水性。交联剂38在初次加热的过程中被固化，并且能够抑制聚酰亚胺基团和聚乙烯基团的过度分离。聚乙烯和聚酰亚胺可以均匀地分布在初次加热的取向层组成物10中。

参照图2D，取向层组成物10经受二次加热。可以在大约200℃至大约240℃执行这种二次加热达大约1000秒至大约1400秒。参照图2E，在二次加热时进行了酰亚胺化。在二次加热后，取向层组成物10可以具有大约70%或更大的酰亚胺化比例。交联剂38受热而固化，并且交联剂38能够增强取向层的刚性且能够抑制过度地相分离为聚酰亚胺33a和聚乙烯33b。如上所述，通过加热（例如，在初次加热和二次加热期间）可以使这种结合到光固化剂的刚性间隔基部分轻微地振动。因此，刚性间隔基可以抑制光固化剂在初次和/或二次加热的过程中的固化。在该实验示例中，在大约220℃执行二次加热达大约1000秒。在二次加热工艺之后，洗涤并干燥取向层组成物10。在洗涤工艺中，可以用去离子水（DIW）洗涤取向层组成物10，并且可以用异丙醇（IPA）进一步洗涤取向层组成物10。在该实验示例中，用纯水洗涤取向层组成物10，然后进行干燥。

在步骤S240中，在下显示面板100和上显示面板（未示出）之间形成上板共电压施加点（未示出）、密封剂（未示出）和液晶层3，然后装配显示面板。可以通过在大约100℃至大约120℃的室中加热大约60分钟至大约80分钟来对装配好的下显示面板10和上显示面板进行退火。于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和于2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中披露了步骤S240中的相应的工艺，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此。在该实验示例中，在大约110℃执行退火达大约2小时。在退火过程中，密封剂被固化。

在步骤S250中，向装配好的显示面板供应曝光电压，通过场曝光工艺来形成具有预倾斜角度的取向层。在下显示面板100上形成下面板取向层，在上显示面板上形成上面板取向层（未示出）。在退火之后，在步骤S252中，向装配好的显示面板供应曝光电压，并且在液晶层3中形成电场。可以通过供应DC（直流）电压的方法和供应多级电压的方法来形成液晶层3中的电场。在图3中示出了供应DC电压的方法。当向下显示面板的栅极线（未示出）和数据线（未示出）供应预定的第一电压V1达时间段“TA1”时，子像素电极（未示出）被提供有第一电压V1。此时，向上显示面板的共电极供应地电压或大约零伏（0V）的电压。时间段“TA1”可以为大约1秒至大约300秒。可选择地，可以向栅极线和数据线供应地电压或零伏（0V）的电压，并可以向共电极供应预定的第一电压V1。

随后，供应预定的曝光电压达时间段“TD1”（在该时间段，向装配好的显示面板照射光），由此使液晶分子以稳定的状态取向。在该时间段期间，执行场曝光工艺。该曝光电压可以与时间段“TA1”内的第一电压V1相同。时间段“TD1”可以为大约50秒至大约150秒。于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和于2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中披露了使液晶层中的液晶分子在时间段“TA1”和“TD1”取向的方法，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此

接着，将参照图4详细地描述供应多级电压的方法。如果向栅极线和数据线供应预定的第二电压V2、V3中的任何一个电压达时间段“TA2”，则向子像素电极供应第二电压。向共电极供应预定的第二电压V2、V3中的另一个电压。第二电压是在时间段“TA2”内施加的电压。第二电压具有大约0.1Hz至大约120Hz的频率。电压V2可以大于液晶显示装置的最大工作电压，并且可以为大约5V至大约60V。电压V3可以是地电压或零伏（0V）的电压。时间段“TA2”可以为大约1秒至大约300秒。随后，供应从电压V3逐渐增大到电压V2的电压达时间段“TB2”，从而使液晶分子（未示出）顺序地取向。时间段“TB2”可以为大约1秒至大约100秒。接着，在时间段“TC2”，液晶分子在与像素电极的微分支（未示出）的纵向方向平行的方向上倾斜，然后使液晶分子的排列稳定。时间段“TC2”可以为大约1秒至大约600秒。在时间段“TC2”期间，可以持续地供应电压V2。随后，在时间段“TD2”，向装配好的显示面板供应预定的曝光电压，在此期间执行场曝光工艺。时间段“TD2”可以为大约80秒至大约200秒。曝光电压可以与电压V2相同。于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和于2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中披露了在时间段“TA2”、“TB2”、“TC2”和“TD2”内使液晶层中的液晶分子取向的方法，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此。

根据本发明的示例性实施例，可以省略时间段“TA2”。在该实验示例中，通过省略时间段“TA2”的多级电压供应方法在液晶层中形成电场。时间段“TB2”为大约25秒至大约35秒。另外，在该实验示例中，在时间段“TB2”中包括两个级。在第一级，供应从电压V3增大到中等电压的电压达第一级的时间。在第二级，供应从中等电压增大到电压V2的电压达第二级的时间。在该实验示例中，中等电压为大约5伏（5V），第一级的时间为大约20秒，电压V2为大约23伏（23V），第二级的时间为大约10秒。

在步骤S254中，在施加曝光电压的同时，通过向装配好的显示面板照射光来形成取向层。执行在液晶层中形成电场的同时照射光的场曝光工艺，由此形成取向层。下面板取向层291和上面板取向层（未示出）中的每个包括主取向层33和取向功能层35。根据本发明的示例性实施例，主取向层33主要包括垂直取向基团化合物和预倾斜引发基团化合物（例如，聚乙烯和聚酰亚胺）的主链与固化交联剂38。

根据本发明的示例性实施例，取向功能层35主要包括用来使液晶分子取向的物质。根据本发明的示例性实施例，取向功能层35包括在垂直取向基团化合物中包括的垂直取向基团41和在预倾斜基团化合物中包括的光固化剂43，在垂直取向基团化合物中包括的垂直取向基团41和在预倾斜基团化合物中包括的光固化剂43被固化而预倾斜。

在于液晶层中形成电场的时间段“TD1”或“TD2”期间，光辐射到液晶层和热处理的取向层组成物10。由于辐射的光，光固化剂彼此交联并且固化而预倾斜。当去掉施加到液晶层的电场和光时，在下显示面板上形成下面板取向层291，并且在上显示面板上形成上面板取向层。可以在下基板（未示出）和上基板（未示出）的任意一个方向或两个方向上照射光。

根据本发明的示例性实施例，光可以入射在下显示面板100的基板和上显示面板的基板之一的方向上，在该方向上吸收或阻挡光的层较少。例如，可以在2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和在2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中披露的图22a至图22d的结构的上基板的方向上照射光固化光以及在图22e至图22h的结构的下基板的方向上照射光固化光，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此。辐射的光可以是准直UV、偏振UV或非偏振UV。所述光可以具有大约300nm至大约400nm的波长以及大约0.5J/cm²至大约40J/cm²的能量。使光固化剂硬化的光和使密封剂硬化的光在波长和能量方面可以是不同的。在该实验示例中，场曝光工艺中的UV强度为6.5J/cm²。

在下文中，将详细描述使光固化剂固化的机理和使液晶分子取向成预倾斜的方法。当在液晶层3中形成电场时，液晶分子根据它们的特性而在电场的作用下取向，并且包括在取向功能层35、36中的垂直取向基团41和光固化剂43因液晶分子的取向而基本上沿着液晶分子的方向相同的方向取向。当在使垂直取向基团41和光固化剂43取向的状态下执行场曝光工艺时，因为包括在光固化剂中的光反应性基团部分彼此交联，所以光固化剂形成网络。

当光反应性基团部分（例如，烯烃）暴露于光（例如，UV）时，它们的双键被打开，并且所述光反应性基团部分交联到相邻的光反应性基团部分。因为光固化剂在存在电场的情况下固化且形成网络，所以固化的光固化剂取向成预倾斜的。因此，与取向功能层35、36相邻的液晶分子31在相对于下基板的法线方向略微倾斜的方向上取向。结果，与取向功能层35、36相邻的液晶分子31即使在没有向液晶层3施加电场的状态下也在与像素电极191的微分支197的纵向方向平行的倾斜方向上具有预倾斜角，并且取向成预倾斜。液晶分子可以相对于所述法线方向以大约0.5度至大约3度的预倾斜角度倾斜。

根据本发明的示例性实施例，因为结合到光固化剂的聚乙烯具有短链长度单体单元，所以可以将更多的固化剂连接到聚乙烯主链。因此，在固化工艺中可以增大光固化剂的交联速率。如果交联速率增大或光固化剂的密度高，则可以使液晶分子取向成均匀地预倾斜。换言之，具有通过结合到聚乙烯的光固化剂形成的取向层的液晶显示装置可以具有优异的显示品质。为了使未固化的光固化剂固化，可以执行荧光曝光工艺。该荧光曝光工艺披露在于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和于2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此。

在该实验示例中，省略了荧光曝光工艺。液晶显示装置的盒间隔为大约3.0μm。液晶显示装置通过基于电荷共享的1栅极线1数据线（1G1D）驱动来工作，参照于2011年10月10日公布的第10-2011-0111227号韩国专利申请公布和于2011年10月6日公布的第2011-0242443号美国专利申请公布中披露的图11所描述的，上述两项专利申请公布均转让给本申请人并通过引用全部包括于此。通过扫描电子显微镜对以这种方式制造的液晶显示装置进行了拍摄，如图5所示。图5示出了通过对如上所述制造的液晶显示装置的一个像素PX根据形成在其液晶层中的电场的电平进行拍摄而获得的扫描电子显微镜（SEM）图像。图5中示出的图像是施加到液晶层的电压为零伏（0V）、1伏（1V）、3伏（3V）和7伏（7V）时拍摄的一个像素PX的图像。如从图5所看到的，随着施加到液晶层的电场的电平的增大，像素PX的明度增大，并且纹理缺陷减少。此外，液晶显示装置的上升响应时间为大约7.0毫秒（7ms），液晶显示装置的下降响应时间为2.6毫秒（2.6ms）。按照这种方式，制造的液晶显示装置具有快速的响应时间和优异的品质。

根据如上所述的本发明，提供了具有改善的侧视性和显示品质的液晶显示装置。

本领域技术人员将清楚的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因此，本发明意图覆盖对本发明的修改和变型，只要这些修改和变型在权利要求书及其等同物的范围内即可。

Claims

1.一种取向层，所述取向层包括：

第一主链，位于基板上并且包括第一物质和结合到第一物质的光固化剂；以及

第二主链，设置在基板上并且包括第二物质和结合到第二物质的垂直取向基团，

其中，光固化剂彼此交联并且相对于基板以预倾斜角度取向，垂直取向基团基本垂直于基板取向，第一物质和第二物质互不相同。

2.如权利要求1所述的取向层，其中，第一物质包括聚乙烯。

3.如权利要求2所述的取向层，其中，第二物质包括聚酰亚胺。

4.如权利要求3所述的取向层，所述取向层还包括交联剂。

5.如权利要求4所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

6.如权利要求3所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

7.如权利要求2所述的取向层，所述取向层还包括交联剂。

8.如权利要求7所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

9.如权利要求2所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

10.如权利要求2所述的取向层，其中，每个光固化剂包括在光的作用下交联的光反应性基团部分和包括环化合物的间隔基部分。

11.如权利要求10所述的取向层，其中，光固化剂包括下式：

12.如权利要求1所述的取向层，其中，第二物质包括聚酰亚胺。

13.如权利要求12所述的取向层，所述取向层还包括交联剂。

14.如权利要求13所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

15.如权利要求12所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

16.如权利要求12所述的取向层，其中，垂直取向基团包括下式：

17.如权利要求1所述的取向层，所述取向层还包括交联剂。

18.如权利要求17所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

19.如权利要求17所述的取向层，其中，交联剂包括下式：

其中，R为环氧基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团或O。

20.如权利要求17所述的取向层，其中，交联剂的一个端部结合到光固化剂中的任何一个，交联剂的另一端部结合到第二物质。

21.如权利要求1所述的取向层，其中，第一物质和第二物质的相对量沿着取向层的厚度方向而变化。

22.如权利要求21所述的取向层，所述取向层还包括取向功能层，垂直取向基团和光固化剂主要分布在所述取向功能层中，

其中，第一物质的量随着离取向功能层的距离的减小而超过第二物质的量，第二物质的量随着离取向功能层的距离的增大而超过第一物质的量。

23.一种取向层，所述取向层包括在基板上结合到包括聚乙烯的第一主链的光固化剂，光固化剂彼此交联且取向成相对于基板以预倾斜角度倾斜。

24.如权利要求23所述的取向层，所述取向层还包括：

垂直取向基团，结合到设置在基板上且包括聚酰亚胺的第二主链，垂直取向基团结合到聚酰亚胺；

取向功能层，垂直取向基团和光固化剂主要分布在取向功能层中；以及

交联剂，

其中，光固化剂包括下式1，

其中，垂直取向基团基本垂直于基板取向并且包括下式2，

其中，交联剂的一个端部结合到光固化剂中的任何一个，交联剂的另一端部结合到聚酰亚胺，

其中，聚乙烯的量随着离取向功能层的距离的减小而超过聚酰亚胺的量，聚酰亚胺的量随着离取向功能层的距离的增大而超过聚乙烯的量：

式1

式2