專利名稱：獲得液晶垂直排列或傾斜垂直排列的方法及制得的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及到液晶顯示(LCD)器件。
更確切地說，本發(fā)明涉及到用于平板顯示器、投影顯示器的單疇型、雙疇型或四疇型垂直排列或傾斜垂直排列LCD器件以及生產(chǎn)這種垂直排列或傾斜垂直排列液晶顯示器件的方法，其中在垂直排列或傾斜垂直排列液晶顯示器件的顯示質(zhì)量和大規(guī)模生產(chǎn)能力方面得到了改進(jìn)。
在垂直排列液晶顯示器件中，采用了具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶。當(dāng)顯示操作開始時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓使相對(duì)于襯底表面幾乎垂直地排列的液晶分子發(fā)生傾斜。
用這種構(gòu)造，若激活狀態(tài)下的分子傾斜方向不均勻，則觀察到亮度的明顯不均勻。為了避免這種現(xiàn)象，當(dāng)獲得液晶垂直排列時(shí)，通常提供一個(gè)小的預(yù)傾斜角。但隨著預(yù)傾斜角的增大，反差比和閾值電平隨預(yù)傾斜角的增大而降低。由于液晶分子是雙折射分子且依賴于其取向，故這是有問題的。
可以利用傾斜淀積的薄膜(例如，用亦稱為“傾斜蒸發(fā)工藝”的傾斜汽相淀積工藝制作的薄膜)來提供預(yù)傾斜角。傾斜汽相淀積工藝是一種用來排列液晶分子的工藝，其中，諸如SiO之類的氧化物的蒸汽從傾斜方向淀積在襯底表面上。但預(yù)傾斜角應(yīng)該大于約0.5度。否則，若驅(qū)動(dòng)電壓突然改變，則液晶分子可能沿完全相反的方向傾斜。這一現(xiàn)象被認(rèn)為是一種動(dòng)態(tài)排列缺陷。預(yù)傾斜角不能超過某一數(shù)值。否則，由液晶分子的預(yù)傾斜造成的雙折射將引起暗態(tài)中的光泄漏，從而降低反差比。
為了解決這一問題，已經(jīng)提出將諸如日本專利公開No.55-13338所公開的二步傾斜汽相淀積工藝當(dāng)作適合于控制液晶分子傾斜方向的工藝。
但上述常規(guī)傾斜汽相淀積工藝的問題是，預(yù)傾斜角隨薄膜厚度或入射角的稍許改變而大幅度變化。
如Proceedings of the SID，Vol.31/4，p.321(1990)也報(bào)道的那樣，當(dāng)在液晶光閥的生產(chǎn)中采用傾斜汽相淀積工藝時(shí)，觀察到反差比隨預(yù)傾斜角的稍許改變而發(fā)生大幅度變化。這一現(xiàn)象將引起不均勻的液晶排列和重復(fù)性不足的問題。
根據(jù)日本專利公開No.51-129251所公開的另一種常規(guī)排列方法，利用傾斜地入射到SiO2膜上的氬離子束，將淀積在襯底上的SiO2膜腐蝕掉，以便產(chǎn)生用于液晶排列的表面分布改變。由于腐蝕量很大，故這一排列方法是很費(fèi)時(shí)間的。而且，沿傾斜方向作用的簡(jiǎn)單離子束腐蝕可能引起激活態(tài)中不均勻排列的問題。對(duì)于為顯示動(dòng)態(tài)圖形而制造的高分辨率空間光調(diào)制器(SLM)來說，這一問題是特別重要的。
根據(jù)另一種常規(guī)排列方法，它涉及到二個(gè)相對(duì)于蒸發(fā)源被傾斜地安置成第一角度的具有圖形化透明電極的玻璃襯底。然后，在用離子槍發(fā)射的離子束對(duì)玻璃襯底進(jìn)行輻照的情況下，在各個(gè)玻璃襯底上淀積第一SiO2膜。
接著，將玻璃襯底沿其平面轉(zhuǎn)90度角，并相對(duì)于蒸發(fā)源傾斜地安置成第二角度。然后，在用離子束對(duì)第一SiO2膜進(jìn)行輻照的情況下，在各個(gè)第一SiO2膜上淀積第二SiO2膜。這樣淀積在玻璃襯底上的第一和第二SiO2膜聯(lián)合起來形成一個(gè)垂直排列的內(nèi)涂層膜。垂直排列劑被涂敷到內(nèi)涂層膜，然后通過隔板將玻璃襯底裝配到一起并充以液晶。
但顯然，形成液晶垂直排列的工藝步驟是非常復(fù)雜的，涉及到二個(gè)蒸發(fā)之間以襯底取向改變而進(jìn)行的與離子束有關(guān)的SiO2二步傾斜蒸發(fā)以及在SiO2膜頂部涂敷垂直排列膜。由于工藝步驟復(fù)雜，故這種垂直排列層的制造成本高且產(chǎn)率低。
在液晶中形成穩(wěn)定的傾斜垂直排列的另一種常規(guī)方法涉及到在襯底通過濺射靶時(shí)，用在線磁控濺射方法，在襯底上淀積一層氧化硅。然后，用長(zhǎng)鏈乙醇涂敷被氧化硅涂敷過的襯底，以便引入液晶導(dǎo)向器，使無電場(chǎng)時(shí)的狀態(tài)從垂直方向向平行于濺射過程中襯底運(yùn)動(dòng)方向的水平方向傾斜大約1-3度。
一種相似的常規(guī)方法描述了垂直結(jié)構(gòu)型排列相(DAP)模式液晶顯示平板的變形。制作了排列膜，以便利用傾斜真空淀積與垂直取向加工劑的組合來得到液晶的垂直取向。
但二種常規(guī)方法都需要二層膜，從而需要額外的工藝步驟。
亦即，需要用濺射或傾斜蒸發(fā)得到的第一層介質(zhì)膜以及由垂直排列劑組成的第二層。垂直排列膜組成的第二層通常由諸如長(zhǎng)鏈乙醇之類的有機(jī)材料制成，它能夠被來自后照光或投影光源的撞擊其上的紫外光、紫色光、或藍(lán)色光降解，以改變相鄰液晶分子的預(yù)傾斜角。結(jié)果，顯示圖形會(huì)有缺陷，即顯示會(huì)具有隨光照劑量而改變的降低的反差比。
考慮到常規(guī)方法和結(jié)構(gòu)的上述和其它問題，本發(fā)明的目的是提供一種光穩(wěn)定的垂直排列或傾斜垂直排列液晶顯示單元，這種單元無論在不激活態(tài)還是在激活態(tài)都不出現(xiàn)排列不均勻，并具有高的反差比。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制作光穩(wěn)定的垂直排列或傾斜垂直排列液晶顯示單元的方法，比之采用諸如長(zhǎng)鏈乙醇之類的有機(jī)垂直排列劑的常規(guī)方法，此方法采用諸如傾斜蒸發(fā)的SiO2之類的無機(jī)材料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種筒單且廉價(jià)的方法來產(chǎn)生垂直或傾斜垂直的液晶排列。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠與半導(dǎo)體集成電路(IC)工藝兼容的產(chǎn)生垂直或傾斜垂直排列的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一情況，提供了一種垂直或傾斜垂直排列液晶顯示器，它具有例如玻璃襯底或用傾斜真空蒸發(fā)方法涂敷有單層SiO2膜的加工過的Si晶片襯底。
根據(jù)本發(fā)明的第二和第三情況，提供了一種具有涂敷有垂直或傾斜垂直排列膜的襯底(例如玻璃等)的垂直或傾斜垂直排列液晶顯示器的制造方法。此方法包括提供具有蒸發(fā)源的薄膜淀積系統(tǒng)、以及將襯底傾斜地固定在薄膜淀積系統(tǒng)中，使玻璃襯底和蒸發(fā)源的法線形成傾斜角?？梢杂脼R射、化學(xué)汽相淀積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)和其它的薄膜淀積方法來制作排列膜。
蒸發(fā)源中所用的材料最好是無機(jī)材料，例如二氧化硅、MgF、SiNx、SiOx、Al2O3、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶CH、非晶SiH、等等(或上述材料中的任何一種或多種的組合)，其化學(xué)性質(zhì)在UV光、紫色光或藍(lán)色光的長(zhǎng)時(shí)間照射下要穩(wěn)定，以便形成光穩(wěn)定且壽命長(zhǎng)的液晶排列層。
從參照附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例的下列詳細(xì)描述中，可以更好地理解上述和其它的目的、情況和優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中

圖1是透射型和反射型傾斜垂直液晶顯示平板的圖示；圖2是示意圖，示出了用傾斜汽相淀積制作介電排列膜的裝置的構(gòu)造；圖3示出了各個(gè)示例性液晶混合物的對(duì)液晶盒法線的預(yù)傾斜角與對(duì)襯底平面的蒸發(fā)角的函數(shù)關(guān)系；圖4是形成有源矩陣驅(qū)動(dòng)的雙疇傾斜垂直液晶顯示器的產(chǎn)生排列層的圖示；以及圖5A-5B示出了多疇LCD的結(jié)構(gòu)，更具體地說，圖5A示出了在顯示器的二個(gè)襯底上都具有多個(gè)凸塊的結(jié)構(gòu)，而圖5B示出了在一個(gè)襯底上具有凸塊或脊，而在另一個(gè)襯底上具有腐蝕掉的條形的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參照附圖，更確切地說是參照?qǐng)D1-5B，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法和結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)施例。
圖1示出了傾斜垂直透射型或反射型液晶顯示盒100的示意圖。
所示透射型液晶盒包括厚度大體在0.05-5mm，最好是0.2-3mm范圍內(nèi)的透明襯底1和7。根據(jù)所用材料的類型，二個(gè)襯底的厚度可以不同。
再提供厚度大體在10-4000埃，最好是100-2000埃范圍內(nèi)的透明電極2和5(圖1中的參考號(hào)6被忽略)。根據(jù)膜的性質(zhì)，電極的厚度可以不同。
還提供了厚度大體在10-2000埃(例如大約2-200nm)，最好是100-1000埃(例如大約10-100nm)范圍內(nèi)的用于液晶排列的介質(zhì)膜3和4。根據(jù)膜的性質(zhì)，排列膜的厚度可以不同。
再提供液晶混合物8，它可以由從德國Darmstadt的E.M.Merck公司得到的型號(hào)為No.ZL13612的具有負(fù)介電各向異性(例如，液晶具有-Δε)的液晶材料，或由從德國Darmstadt的E.M.Merck公司得到的型號(hào)為No.MLC95-465的液晶材料組成。適當(dāng)?shù)牟牧线€包括從諸如Chisso和Rolic公司之類的賣主得到的具有負(fù)介電各向異性的任何向列相液晶混合物。
所示反射型液晶顯示盒包括透明襯底1和固態(tài)襯底7、透明電極2和5(電極5可選)、反射電極6、用于液晶排列的介質(zhì)膜3和4、以及液晶混合物8。反射液晶層的厚度約為透射液晶層厚度的一半。
對(duì)于透射型和反射型液晶顯示器，用于液晶排列的介質(zhì)膜3和4以及液晶混合物8是通用的。
介質(zhì)膜3和4的功能是排列相鄰的液晶導(dǎo)向器11，以便與襯底平面的法線方向9形成預(yù)傾斜角α。預(yù)傾斜角α的均勻性和幅度控制著諸如反差比和顯示均勻性之類的顯示質(zhì)量。
對(duì)于高質(zhì)量的傾斜垂直透射型或反射型液晶顯示器，預(yù)傾斜角α的幅度被控制在大約0.2-10度以內(nèi)，在大約0.5-5度以內(nèi)更好，在整個(gè)顯示平板上的變化小于大約1度。
考慮到上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的主要焦點(diǎn)是材料的選擇以及形成介質(zhì)膜(例如排列層)3和4以獲得預(yù)傾斜角α的恰當(dāng)?shù)姆群途鶆蛐缘闹苽浞椒ā?br> 圖2示出了用來制作根據(jù)本發(fā)明的傾斜淀積的薄膜以實(shí)現(xiàn)透射型或反射型液晶顯示器的所希望排列的薄膜淀積系統(tǒng)20。
薄膜淀積系統(tǒng)20包括由抽氣泵26抽空的鐘罩即真空室21。在鐘罩即真空室21中，有蒸發(fā)靶23、電子束源24、快門22、薄膜厚度監(jiān)測(cè)器25和被加工的一個(gè)襯底(例如工件)或多個(gè)襯底28。要指出的是，薄膜淀積系統(tǒng)的各個(gè)組成元件是眾所周知的，并可在市面上得到。襯底的最佳材料包括塑料、陶瓷、硅、玻璃等。
襯底28被固定于傾斜方向(例如，角度的最佳范圍在大約10-90度之間，最好是在20-90度之間)，并直接位于蒸發(fā)源23上方，其間的距離最好大于大約10英寸。
使快門22打開，利用以固定蒸發(fā)角度來自被電子束源24激發(fā)的靶源23的單一汽相淀積，在襯底28上形成液晶排列層。蒸發(fā)束方向27與襯底平面28之間的角度最好選擇成大約20-90度之間。這樣，本發(fā)明與常規(guī)方法不同，僅僅需要單一的汽相淀積過程。
具有用上述方法制備的排列層的傾斜垂直液晶盒中預(yù)傾斜角α的幅度，依賴于靶材料、蒸發(fā)角度、排列膜的厚度、以及具有正或負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物。
預(yù)傾斜角α的均勻性依賴于襯底相對(duì)于襯底與靶之間的距離的尺寸。對(duì)于本發(fā)明人進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，二氧化硅被選擇為靶材料(例如，最佳靶材料)，襯底尺寸約為1.5×1.5英寸，離靶的距離約為21英寸，排列層的厚度約為40nm，向列相液晶混合物為來自德國Darmstadt的E.M.Merck公司的MLC95-465，并改變蒸發(fā)角度。對(duì)各個(gè)示例性液晶混合物測(cè)得的預(yù)傾斜角與蒸發(fā)角度的函數(shù)關(guān)系被示于圖3的曲線50和51中。發(fā)現(xiàn)用30-50度之間的蒸發(fā)角度，在實(shí)用中能夠獲得比較均勻的預(yù)傾斜角。
本發(fā)明不僅能夠用于單疇透射型或反射型，而且能夠用于多疇透射型或反射型垂直液晶顯示器。
作為用于雙疇垂直液晶顯示器的一個(gè)例子，圖4(a)和4(b)分別示出了制作雙疇單元盒中的各個(gè)疇的排列層的制備方法。
在圖4(a)中，具有被機(jī)械或光刻掩模32覆蓋的雙疇單元盒的右側(cè)疇的襯底30，相對(duì)于蒸發(fā)方向34向左傾斜。然后執(zhí)行二氧化硅的單一傾斜蒸發(fā)，以便形成雙疇單元盒的左側(cè)疇的排列層。要指出的是，本發(fā)明不局限于二氧化硅涂層，也可以適當(dāng)?shù)厥褂闷渌繉?。例如，可以使用MgF、SiNx、SiOx、Al2O3、非晶CH、非晶SiH、以及其它無機(jī)材料。
對(duì)于雙疇單元盒的右側(cè)疇的排列，在掩模位置從圖4(a)位置改變?yōu)閳D4(b)所示位置的條件下，執(zhí)行二氧化硅的第二傾斜蒸發(fā)，以便覆蓋雙疇單元盒的左側(cè)疇以及與蒸發(fā)方向成直角傾斜的襯底平面。
對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員，如圖4(b)中的掩模36所示，也可以僅僅用一個(gè)掩模來制造雙疇傾斜垂直液晶顯示器，從而能夠略去圖4(a)中的掩模32。借助于再使用二個(gè)掩模以及用各個(gè)掩模的適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)角度再進(jìn)行二次氧化物的相應(yīng)傾斜蒸發(fā)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的一般熟練人員來說，將雙疇延伸到四疇傾斜垂直液晶顯示器是顯而易見的。
第二實(shí)施例如圖3所示，以65-90度之間的蒸發(fā)角度，根據(jù)本申請(qǐng)所公開的本發(fā)明的傾斜垂直排列方法，也可以產(chǎn)生垂直排列。借助于“垂直排列”，意味著液晶分子與液晶盒法線在大約0.5度內(nèi)排列。用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)、化學(xué)汽相淀積(CVD)、濺射等，可以提供這種形成垂直排列LCD的排列膜。
如此處所述，根據(jù)本發(fā)明的垂直排列方法，也可以用于Obimura等人公開的情況(SID′97 Digest of Tech.Papers，27(1997)461)，用來制造四疇或自動(dòng)疇形成傾斜垂直液晶顯示器，以及Lien等人公開的情況(Japanese Journal of Applied Physics，Vol.37，No.5B，L597-599(1998))，用來制造脊和散射場(chǎng)多疇垂直液晶顯示器。
在上述二篇文獻(xiàn)中，在液晶盒襯底上涂敷聚酰亞胺或聚酰胺膜，以便得到液晶的垂直排列。可以用根據(jù)本申請(qǐng)公開的本發(fā)明的采用大約10-90度的蒸發(fā)角度的氧化膜單一蒸發(fā)，來代替聚酰亞胺或聚酰胺膜。
對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域一般熟練人員來說，如本申請(qǐng)公開的那樣，根據(jù)本發(fā)明的氧化物的單一傾斜蒸發(fā)可以被修正成包括氧化物的離子束輔助單一傾斜蒸發(fā)，其中諸如氧離子束之類的離子束撞擊到正在從蒸發(fā)源接收或已經(jīng)接收了氧化膜的襯底位置上。
本發(fā)明還包括使用此處結(jié)合為參考的美國專利No.5658439中公開的裝置在襯底上單一傾斜濺射SiO2(例如作為膜涂層)，以便形成液晶的傾斜垂直排列層。本發(fā)明的方法導(dǎo)致比常規(guī)聚酰亞胺排列方法好得多的光穩(wěn)定性(例如在某些觀察到的情況下好10倍)。
本發(fā)明還包括諸如用濺射、CVD和/或PECVD淀積的諸如SiO2、SiOx、SiNx、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶SiH、非晶CH之類的介質(zhì)排列膜，來產(chǎn)生用于負(fù)介電各向異性液晶的垂直排列或傾斜垂直排列。
如圖5A-5B所示，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，提供了多疇液晶器件，它包括襯底，其上有至少具有一個(gè)絕緣材料凸塊和腐蝕掉的條形的電極。垂直排列膜或傾斜垂直排列膜被制作在襯底上。垂直排列膜或傾斜垂直排列膜包括制作在襯底上的單一蒸發(fā)氧化物。鄰近垂直排列膜或傾斜垂直排列膜的用來被此膜排列的向列相液晶混合物具有負(fù)的介電各向異性。
具體地說，在圖5A中，凸塊(或脊?fàn)?結(jié)構(gòu)80被示為在第一和第二襯底上具有多個(gè)(例如示出了二個(gè))凸塊。亦即，結(jié)構(gòu)80包括液晶顯示器(LCD)的第一和第二襯底81和83。凸塊85形成在第一(例如頂部)襯底81上，而凸塊86制作在第二(例如底部)襯底83上。具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物87提供在襯底81與83之間。排列層(例如，如上所述，由SiO2之類組成的，未示出)被用來產(chǎn)生液晶的垂直排列。
圖5B示出了另一種結(jié)構(gòu)，其中凸塊即脊被制作在一個(gè)襯底上，而腐蝕掉的條形被制作在另一個(gè)襯底上。具體地說，示出了結(jié)構(gòu)90，它具有液晶顯示器(LCD)的第一和第二電極91和93。電極91是LCD第一襯底(例如頂部襯底)上的一個(gè)連續(xù)電極，而電極93是制作在LCD底部襯底上的一個(gè)被隔離的象素電極。凸塊95制作在電極91上。如所示，在各個(gè)象素91之間形成了一個(gè)不導(dǎo)電的間隙96。具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物97被提供在電極91與93之間。排列層(例如，如上所述由SiO2之類組成，未示出)被用來產(chǎn)生液晶的垂直排列。
第二實(shí)施例比之第一實(shí)施例的好處在于這種結(jié)構(gòu)借助于傾斜分布(例如凸塊)或腐蝕掉的條形(例如散射場(chǎng)效應(yīng))而提供預(yù)傾斜角。第二實(shí)施例對(duì)預(yù)傾斜角的控制更精確。此外，它可以自動(dòng)產(chǎn)生多疇結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致非常大的視角。
這樣，本發(fā)明就提供了一種光穩(wěn)定的垂直排列或傾斜垂直排列液晶顯示器單元(及其制造方法)，無論在不激活態(tài)下還是在激活態(tài)下，它都不會(huì)出現(xiàn)排列不均勻性，并具有高的反差比，而且可以容易地和有效地生產(chǎn)。
雖然根據(jù)幾個(gè)最佳實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員可以理解，在所附權(quán)利要求的構(gòu)思與范圍內(nèi)加以修正也可以實(shí)施本發(fā)明。
例如，本發(fā)明能夠有利地應(yīng)用于各種顯示器中，包括投影系統(tǒng)顯示器和依賴于陰極射線管(CRT)技術(shù)的“直接觀察”監(jiān)視器等等。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，它包含襯底；制作在所述襯底上的至少一個(gè)垂直排列膜和傾斜垂直排列膜，其中所述傾斜垂直排列膜包含制作在襯底上的單一傾斜蒸發(fā)膜；以及鄰近所述傾斜垂直排列膜的被所述膜排列的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述膜包含介質(zhì)材料，此介質(zhì)材料至少包含MgF、SiNx、SiOx、Al2O3、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶CH、非晶SiH中的一種。
3.一種透射型或反射型傾斜垂直排列液晶顯示器，它包含襯底；制作在所述襯底上的傾斜垂直排列膜；以及鄰近所述傾斜垂直排列膜的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物，其中所述傾斜垂直排列膜包含借助于被熱源加熱、被電子束激發(fā)和被離子束激發(fā)中至少一種得到的氧化物源的單一傾斜蒸發(fā)而淀積在襯底上的氧化膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的器件，其中所述氧化膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的器件，其中所述氧化膜包含SiO2膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的器件，其中所述SiO2膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的器件，其中所述SiO2膜的厚度大體在大約10-100nm范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的器件，其中所述氧化物源的單一傾斜蒸發(fā)具有代表襯底平面與蒸發(fā)方向之間角度的蒸發(fā)角，所述蒸發(fā)角大體在大約5-90度的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的器件，其中所述蒸發(fā)角大體在大約10-75度的范圍內(nèi)。
10.一種透射型或反射型傾斜垂直排列液晶顯示器，它包含襯底；制作在所述襯底上的傾斜垂直排列膜；以及鄰近所述傾斜垂直排列膜的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物，其中所述傾斜垂直排列膜包含借助于濺射、化學(xué)汽相淀積(CVD)和等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)中至少一種而淀積在所述襯底上的介質(zhì)膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，其中所述介質(zhì)膜包含SiOx、SiNx、MgF、Al2O3、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶CH、非晶SiH中的至少一種。
12.一種透射型或反射型的具有涂敷有傾斜垂直排列膜的襯底的傾斜垂直排列液晶顯示器的制作方法，它包含提供具有蒸發(fā)源的薄膜淀積系統(tǒng)；將襯底傾斜地固定在薄膜淀積系統(tǒng)中，使襯底的法線與蒸發(fā)源形成一個(gè)傾斜角；以及激發(fā)蒸發(fā)源，從而在襯底上形成氧化膜，用作傾斜垂直排列液晶顯示器的排列層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述蒸發(fā)角大體在大約5-90度的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述蒸發(fā)角大體在大約10-75度的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述氧化膜包含SiO2膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述氧化膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述SiO2膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述SiO2膜的厚度大體在大約20-100nm范圍內(nèi)。
19.一種液晶顯示器，它包含具有多個(gè)顯示象素的顯示器，各個(gè)顯示象素被分成涂敷有傾斜垂直排列膜的第一側(cè)和第二側(cè)半個(gè)象素，使第一側(cè)半個(gè)象素被掩模覆蓋，而第二側(cè)半個(gè)象素用傾斜垂直排列膜形成，其中所述傾斜垂直排列膜包含借助于在襯底平面沿第二方向傾斜，以致向襯底的第二側(cè)邊沿與蒸發(fā)方向形成一個(gè)銳角的情況下的無機(jī)源的單一傾斜蒸發(fā)而制作在襯底上的無機(jī)膜，且其中，第二側(cè)半個(gè)象素隨后被掩模覆蓋，而第一側(cè)半個(gè)象素用傾斜垂直排列膜涂敷，其中所述傾斜垂直排列膜包含借助于在襯底平面沿與所述第二方向相反的第一方向傾斜，以致向襯底的第一側(cè)邊沿與蒸發(fā)方向形成一個(gè)銳角的情況下的無機(jī)源的單一傾斜蒸發(fā)而淀積在襯底上的無機(jī)膜，所述顯示器還包含鄰近所述膜的被所述膜排列的向列相液晶混合物，所述液晶混合物具有負(fù)的介電各向異性。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的器件，其中所述無機(jī)膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的器件，其中所述無機(jī)膜包含介質(zhì)膜，此介質(zhì)膜由二氧化硅、MgF、SiNx、SiOx、Al2O3、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶CH、非晶SiH中的至少一種構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的器件，其中所述膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的器件，其中所述膜的厚度大體在大約10-100nm范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的器件，其中所述膜包含氧化物，氧化物源的所述單一傾斜蒸發(fā)具有代表襯底平面與蒸發(fā)方向之間角度的蒸發(fā)角，所述蒸發(fā)角大體在大約±5到±90度的范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的器件，其中所述蒸發(fā)角大體在大約±10到±70度的范圍內(nèi)。
26.一種液晶顯示器的制作工藝，它包含提供具有多個(gè)顯示象素的顯示器；將各個(gè)顯示象素分成第一側(cè)和第二側(cè)半個(gè)象素；在用掩模覆蓋第一側(cè)半個(gè)象素的情況下，用傾斜垂直排列膜制作第二側(cè)半個(gè)象素，所述傾斜垂直排列膜包含借助于在襯底平面沿預(yù)定方向傾斜，以致向襯底的第二側(cè)邊沿與蒸發(fā)方向形成銳角的情況下的無機(jī)源的單一傾斜蒸發(fā)而制作在襯底上的無機(jī)膜；接著，用掩模覆蓋第二側(cè)半個(gè)象素，并制作涂敷有傾斜垂直排列膜的第一側(cè)半個(gè)象素，其中所述傾斜垂直排列膜包含借助于在襯底平面沿另一預(yù)定方向傾斜，以致向襯底的第一側(cè)邊沿與蒸發(fā)方向形成一個(gè)銳角的情況下的無機(jī)源的單一傾斜蒸發(fā)而淀積在襯底上的無機(jī)膜；以及在所述液晶顯示器中使用具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的工藝，其中所述無機(jī)膜包含介質(zhì)膜，此介質(zhì)膜由二氧化硅、MgF、SiNx、SiOx、Al2O3、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶CH、非晶SiH中的至少一種組成。
28.一種透射型或反射型垂直排列液晶顯示器，它包含襯底；制作在所述襯底上的垂直排列膜；以及鄰近所述垂直排列膜的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物，其中所述垂直排列膜包含借助于濺射、化學(xué)汽相淀積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)、和蒸發(fā)中的至少一種淀積在所述襯底上的介質(zhì)膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的器件，其中所述介質(zhì)膜包含MgF、SiNx、SiOx、Al2O3、ZnO、TiO2、GeO2、SiC、非晶CH、非晶SiH中的至少一種。
30.一種多疇液晶器件，它包含帶有其上至少有一個(gè)絕緣材料凸塊和腐蝕掉的條形的電極的襯底；制作在所述襯底上的垂直排列膜，其中所述垂直排列膜包含制作在襯底上的單一蒸發(fā)氧化物；以及鄰近所述垂直排列膜的被所述膜排列的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物。
31.一種透射型或反射型多疇垂直排列液晶顯示器，它包含帶有其上至少有一個(gè)絕緣材料凸塊和腐蝕掉的條形的電極的襯底；制作在所述襯底上的垂直排列膜；以及鄰近所述垂直排列膜的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物，其中所述垂直排列膜包含借助于熱源加熱、電子束激發(fā)、和離子束激發(fā)中的一種得到的氧化物源的單一傾斜蒸發(fā)而淀積在襯底上的氧化膜。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的器件，其中所述氧化膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的器件，其中所述氧化膜包含SiO2膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中所述SiO2膜的厚度大體在大約2-200nm范圍內(nèi)。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的器件，其中所述氧化物源的所述單一傾斜蒸發(fā)具有代表襯底平面與淀積方向之間角度的淀積角，所述淀積角大體在大約20-90度的范圍內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的器件，其中所述淀積角大體在大約65-90度的范圍內(nèi)。
37.一種透射型或反射型多疇垂直排列液晶顯示器，它包含帶有其上至少有一個(gè)絕緣材料凸塊和腐蝕掉的條形的電極的襯底；制作在所述襯底上的垂直排列膜；以及鄰近所述垂直排列膜的具有負(fù)介電各向異性的向列相液晶混合物，其中所述垂直排列膜包含借助于濺射、等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)、化學(xué)汽相淀積(CVD)和其它薄膜淀積工藝中的至少一種制作在襯底上的介質(zhì)膜。
全文摘要
一種具有高反差比、良好顯示質(zhì)量和高度光穩(wěn)定性的透射型或反射型單疇、雙疇、或四疇垂直排列或傾斜垂直排列液晶顯示器(及其制造方法),它包括含有借助于被激發(fā)的氧化物源的單一傾斜蒸發(fā)而制備的氧化層的垂直排列或傾斜垂直排列層。蒸發(fā)方向與襯底平面之間的角度約為±20到±90度,而氧化層的厚度約為10—200nm。還提供了用單一傾斜蒸發(fā)工藝形成液晶的垂直排列或傾斜垂直排列的方法。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK1275722SQ0010875
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月1日
發(fā)明者陸珉華, 楊界雄 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司