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CN109791333A - Tft基板用液晶取向剂及液晶显示面板的制造方法 - Google Patents

Tft基板用液晶取向剂及液晶显示面板的制造方法 Download PDF

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CN109791333A
CN109791333A CN201780062051.9A CN201780062051A CN109791333A CN 109791333 A CN109791333 A CN 109791333A CN 201780062051 A CN201780062051 A CN 201780062051A CN 109791333 A CN109791333 A CN 109791333A
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CN
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liquid crystal
aligning agent
tft substrate
polymer
film
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CN201780062051.9A
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浅木大明
三宅敢
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Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

本发明提供可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低的TFT基板用液晶取向剂、液晶显示面板、及液晶显示面板的制造方法。本发明是含有聚合物和溶剂的TFT基板用液晶取向剂,所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮,所述TFT基板具有沟道保护膜,所述沟道保护膜包含含有硅和氮的绝缘膜。

Description

TFT基板用液晶取向剂及液晶显示面板的制造方法
技术领域
本发明涉及TFT基板用液晶取向剂及液晶显示面板的制造方法。更详细而言,涉及适用于在具有沟道保护膜(其包含含有硅和氮的绝缘膜)的TFT基板上形成液晶取向膜的情况的TFT基板用液晶取向剂,及适用于TFT基板具有沟道保护膜(其包含含有硅和氮的绝缘膜)的情况的液晶显示面板的制造方法。
背景技术
液晶显示面板具有薄型、重量轻及功耗低的优点,用于广泛的领域中。液晶显示面板具有夹着液晶层的一对基板,通常情况下,其中一个基板具有形成有薄膜晶体管(ThinFilm Transistor:TFT)的TFT基板。在各基板上,由含有聚酰胺酸或聚酰亚胺等聚合物和溶剂的液晶取向剂形成液晶取向膜,通过这些液晶取向膜控制液晶层中的液晶分子的初始取向方向。
例如,在专利文献1中,作为可形成液晶取向膜(其即便用于喷墨印刷中,涂布性也优异,且平坦性优异)的液晶取向膜形成用组合物,揭示了含有液晶取向膜形成用材料,用以形成液晶取向膜的液晶取向膜形成用组合物,上述液晶取向膜形成用组合物含有γ-丁内酯和N-甲基-2-吡咯烷酮的至少一种、以及二乙二醇二乙醚和二异丁基酮作为溶剂。
形成于TFT基板上的TFT的沟道层以往使用非晶硅、多晶硅、单晶硅等硅半导体而形成,然而近年来,为了减低在断路状态的TFT中流动的泄漏电流,活跃进行使用氧化物半导体代替硅半导体的TFT的开发(例如参照专利文献2、3)。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]国际公开第2009/107406号
[专利文献2]国际公开第2016/076168号
[专利文献3]日本专利特开2012-134475号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而,在使用氧化物半导体的TFT中,通常需要使用含有硅和氮的绝缘膜作为沟道保护膜,然而在这种情况下,具有该TFT的TFT基板的润湿性恶化,于该TFT基板上涂布液晶取向剂时,会明显产生液晶取向剂的排斥(以下称为“油墨排斥”或简称为“排斥”),从而造成面板产率显著降低。
而且,从TFT尺寸的观点考虑,使用氧化物半导体的TFT对高清晰的液晶显示面板有利,但在高清晰的液晶显示面板用的TFT基板上涂布液晶取向剂时,也会明显产生排斥。近年来,在智能手机或笔记本电脑等中使用的液晶显示面板不断超高清晰化,在高清晰的液晶显示面板中,TFT基板的接触孔的密度也变高,其凹凸的纵横比也变大。在这种面板中,在利用喷墨涂布装置将液晶取向剂涂布于TFT基板上的工序中存在如下现象:液晶取向剂并未流入到接触孔中,产生排斥。
本发明是鉴于上述现状而成的,其目的在于提供可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低的TFT基板用液晶取向剂、及液晶显示面板的制造方法。
解决问题的方案
本发明的一实施方式是一种TFT基板用液晶取向剂,其是含有聚合物和溶剂的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮,所述TFT基板具有沟道保护膜,所述沟道保护膜包含含有硅和氮的绝缘膜。
所述TFT基板的清晰度可以是300ppi以上。
所述TFT基板可以具有深度为2μm以上的接触孔。
所述液晶取向剂可以通过喷墨涂布法而涂布于所述TFT基板上。
所述液晶取向剂含有包含二异丁基酮的一种以上不良溶剂,所述一种以上不良溶剂中的二异丁基酮的比率可以是30%以上。
所述液晶取向剂中的所述聚合物的浓度可以是4重量%以下。
所述TFT基板可以具有包含氧化物半导体的TFT。
所述氧化物半导体可以是氧化铟镓锌。
所述绝缘膜的膜厚可以是50nm以上。
所述聚合物可以包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。
所述聚合物可以含有碳数为2以上的直链亚烷基。
所述聚合物可以含有氟原子。
所述液晶取向剂可以含有至少两种以上所述聚合物。
本发明的其他实施方式是一种液晶显示面板,其特征在于,在所述TFT基板上具有由本发明的上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而形成的液晶取向膜。
本发明的另一其他实施方式是一种液晶显示面板的制造方法,其是具有TFT基板的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,所述TFT基板具有沟道保护膜,所述沟道保护膜包含含有硅和氮的绝缘膜,所述制造方法包含将含有聚合物和溶剂的液晶取向剂涂布于所述TFT基板上而形成液晶取向膜的工序,所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮。
所述TFT基板的清晰度可以是300ppi以上。
所述TFT基板可以具有深度为2μm以上的接触孔。
可以通过喷墨涂布法将所述液晶取向剂涂布于所述TFT基板上。
所述液晶取向剂含有包含二异丁基酮的一种以上不良溶剂,所述一种以上不良溶剂中的二异丁基酮的比率可以是30%以上。
所述液晶取向剂中的所述聚合物的浓度可以是4重量%以下。
所述TFT基板可以具有包含氧化物半导体的TFT。
所述氧化物半导体可以是氧化铟镓锌。
所述绝缘膜的膜厚可以是50nm以上。
所述聚合物可以包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。
所述聚合物可以含有碳数为2以上的直链亚烷基。
所述聚合物可以含有氟原子。
所述液晶取向剂可以含有两种以上所述聚合物。
以上所示的本发明的各实施方式可以在不脱离本发明的主旨的范围内适宜组合。
发明效果
本发明的上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂是具有沟道保护膜(其包含含有硅和氮的绝缘膜)的TFT基板用的液晶取向剂,含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮,因此可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低。
本发明的上述实施方式的液晶显示面板的制造方法中,虽然TFT基板具有沟道保护膜(其包含硅和氮的绝缘膜),但液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮,因此可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低。
附图说明
图1是示意性表示第一实施方式的TFT基板的剖视图。
图2是示意性表示第一实施方式的形成有液晶取向膜的TFT基板的剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式加以说明。本发明并不限定于以下实施方式中所记载的内容,可以在充分满足本发明的构成的范围内适宜进行设计变更。
<液晶取向剂>
首先,对本实施方式的液晶取向剂加以说明。
本实施方式的液晶取向剂是TFT基板用液晶取向剂,用以在TFT基板上形成液晶取向膜(以下亦简称为“取向膜”)。本实施方式的液晶取向剂与通常的液晶取向剂同样地含有作为取向膜材料的一种以上聚合物(以下也称为“取向膜聚合物”)和一种以上溶剂,取向膜聚合物溶解于溶剂中。另外,本实施方式的液晶取向剂也可以称为“液晶取向膜形成用组合物”或“取向膜油墨”。
详细情况如后所述,上述TFT基板具有TFT的沟道保护膜,沟道保护膜至少包含含有硅和氮的绝缘膜(以下也称为“氮化绝缘膜”)而构成。因此,当如上所述地涂布通常的液晶取向剂时,经常容易发生油墨排斥。然而,本实施方式的液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮(2,6-二甲基-4-庚酮。以下也简称为“DIBK”),因此可有效地防止油墨排斥的产生,可达成较高的接触孔包埋率,可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低。
另外,在本说明书中,某种物质(例如DIBK等)相对于总重量的重量比(重量%)是表示该物质的重量相对于液晶取向剂总体重量的重量比(重量%),是表示以所调配的液晶取向剂总体重量为基准(100%)时该物质的重量的比率(重量%)。而且,所谓接触孔包埋率是表示液晶取向剂流入到何种程度比例的接触孔中而形成取向膜的指标,关于其计算方法,于实施例中进行详述。
另一方面,如果DIBK的含有率不足10重量%,则存在引起接触孔周边的油墨排斥而造成接触孔包埋率变得极低的现象,可能会导致面板产率降低。
而且,即便使用具有与DIBK相同程度的低表面张力的二乙二醇丁基甲基醚(1-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]丁烷。以下也简称为“BDM”),也不能像使用DIBK那样地改善接触孔包埋率。认为其原因在于:DIBK起到所谓的表面活性剂的作用,具有如下功能:使TFT基板表面的表面张力降低,有助于本实施方式的液晶取向剂流入到接触孔中。
在以往的材料开发中,为了改善涂布性而进行低表面张力油墨的开发,但本发明者等人发现:无论实现如何低的表面张力,对于具有氮化绝缘膜的上述TFT基板,也会存在无法改善液晶取向剂的涂布性的情况,为了将液晶取向剂均匀地涂布于具有氮化绝缘膜的上述TFT基板上,需要使液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的DIBK。
自产率的观点考虑,优选本实施方式的液晶取向剂含有相对于总重量而言为12重量%以上的DIBK。本实施方式的液晶取向剂优选含有相对于总重量而言为10重量%以上、45重量%以下的DIBK,更优选含有12重量%以上、30重量%以下,进一步更优选含有12重量%以上、20重量%以下。
优选本实施方式的液晶取向剂含有包含DIBK的一种以上不良溶剂,且一种以上不良溶剂中的DIBK的比率为30%以上。由此可在本实施方式的液晶取向剂的涂布及焙烧后,减低不需要的残存溶剂量,从而可使所形成的取向膜的可靠性提高。其原因在于:与其他不良溶剂(通常用作不良溶剂的醇类或醚类溶剂)相比而言,DIBK的沸点低。
另外,在本说明书中,一种或两种以上不良溶剂中的某种不良溶剂(以下称为“对象不良溶剂”)的比率可如下所示地算出。首先,算出各不良溶剂相对于总重量的重量比(重量%)。其次,算出以这些所有不良溶剂的重量比(重量%)的合计为基准(100%)时,对象不良溶剂的重量比的比率(%)。
本实施方式的液晶取向剂所含有的不良溶剂也可以全部为DIBK,一种以上不良溶剂中的DIBK的比率可以是30%以上、100%以下。而且,一种以上不良溶剂中的DIBK的比率可以是30%以上、99%以下,也可以是40%以上、90%以下。
因此,优选DIBK是取向膜聚合物的不良溶剂。另外,所谓不良溶剂是表示在取向膜聚合物的通常的浓度范围中,不能完全溶解该取向膜聚合物的溶剂,优选在将不良溶剂中的取向膜聚合物的浓度设为2重量%时,在24℃下并不溶解该取向膜聚合物的至少一部分的溶剂。
DIBK以外的不良溶剂例如可列举丁基溶纤剂(乙二醇单丁醚。以下也简称为“BC”)、1-丁氧基-2-丙醇、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁基甲基醚等,其中优选BC。优选本实施方式的液晶取向剂含有DIBK和BC,这两种不良溶剂中的DIBK的比率优选为30%以上、99%以下,更优选为40%以上、90%以下,这两种不良溶剂中的BC的比率优选为1%以上、70%以下,更优选为10%以上、60%以下。
自使取向膜聚合物均匀地分散于本实施方式的液晶取向剂中的观点考虑,通常情况下本实施方式的液晶取向剂更含有一种以上良溶剂。另外,所谓良溶剂是表示在取向膜聚合物的通常的浓度范围中,将该取向膜聚合物实质上全部(优选为完全地)溶解的溶剂,优选在将良溶剂中的取向膜聚合物的浓度设为10重量%时,在24℃下使该取向膜聚合物实质上全部(优选为完全地)溶解的溶剂。
上述良溶剂并无特别限定,例如可列举N-甲基-2-吡咯烷酮(N-甲基吡咯烷酮。以下也简称为“NMP”)、1-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯(以下也简称为“γBL”)、N,N'-二甲基-2-咪唑烷酮等,其中优选NMP及γBL,优选本实施方式的液晶取向剂含有NMP及γBL,这两种良溶剂中的NMP的比率优选为60%以上、80%以下,更优选为65%以上、75%以下,这两种良溶剂中的γBL的比率优选为20%以上、40%以下,更优选为25%以上、35%以下。
另外,在本说明书中,一种或两种以上良溶剂中的某种良溶剂(以下称为“对象良溶剂”)的比率可如下所示地算出。首先,算出各良溶剂相对于总重量的重量比(重量%)。其次,算出以这些所有良溶剂的重量比(重量%)的合计为基准(100%)时,对象良溶剂的重量比的比率(%)。
在本实施方式的液晶取向剂中,良溶剂与不良溶剂分别在所有溶剂中所占的比例并无特别限定,可根据取向膜聚合物的溶解性而适宜设定,所有溶剂中的良溶剂的比率优选为55%以上、90%以下,更优选为60%以上、88%以下,进一步更优选为65%以上、85%以下,所有溶剂中的不良溶剂的比率优选为10%以上、45%以下,更优选为12%以上、40%以下,进一步更优选为15%以上、35%以下。通常情况下,与形成垂直取向膜的垂直取向膜聚合物相比而言,形成水平取向膜的水平取向膜聚合物难以溶解于溶剂中,但通过如上所述地使本实施方式的液晶取向剂中的良溶剂的比率变大,可使水平取向膜聚合物充分地溶解于本实施方式的溶剂中。
另外,在本说明书中,所有溶剂中的良溶剂或不良溶剂的比率可如下所示地算出。首先,算出各溶剂相对于总重量的重量比(重量%)。其次,对所有良溶剂或不良溶剂的重量比(重量%)进行合计。
本实施方式的液晶取向剂中的取向膜聚合物的浓度、亦即取向膜聚合物相对于总重量的重量比(重量%)并无特别限定,但自使本实施方式的液晶取向剂的粘度降低、使润湿性进一步提高的观点考虑,优选超过0重量%、5重量%以下,更优选超过0重量%、4重量%以下,进一步更优选2重量%以上、3.5重量%以下。
上述取向膜聚合物的种类并无特别限定,可根据液晶显示面板的显示模式而适宜决定,但优选取向膜聚合物包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。这些聚酰胺酸类聚合物在取向膜材料用途中的实际效果高,可获得可靠性高及液晶取向性高的液晶显示面板。而且,在采用以下的两种以上聚合物,或将亚烷基、氟等导入到聚合物中的情况下,聚酰胺酸类聚合物在材料选择范围广的方面也优异。这一点可带来高可靠性或高液晶取向性。另外,所谓可溶性聚酰亚胺是表示在取向膜聚合物的通常的浓度范围中,实质上全部(优选为完全地)溶解于良溶剂中的聚酰亚胺,优选在将良溶剂中的可溶性聚酰亚胺的浓度设为10重量%时,在24℃下实质上全部(优选为完全地)解于该良溶剂中。
作为上述取向膜聚合物,可为了使液晶取向性提高而使用在化学结构中含有烷基链的聚合物。但是烷基链显示疏水性,因此如果在取向膜聚合物的结构中含有烷基链,则变得容易产生油墨排斥。然而,如果使用本实施方式的溶剂组成,则即便是此种取向膜聚合物,也可以并无问题地涂布于上述TFT基板上。因此,自使液晶取向性提高的观点考虑,优选上述取向膜聚合物含有以-(CH2)n-所表示的烷基链(其中,n=2以上)。亦即,优选上述取向膜聚合物含有碳数为2以上的直链亚烷基。
自同样的观点考虑,优选上述取向膜聚合物具有包含上述烷基链(直链亚烷基)的主链,优选包含具有上述烷基链(直链亚烷基)的二胺与四羧酸二酐聚合而成的聚酰胺酸、及该聚酰胺酸进行脱水环化而成的可溶性聚酰亚胺的至少一种。上述烷基链(直链亚烷基)的碳数n优选为15以下,更优选为10以下,进一步更优选为5以下。
上述取向膜聚合物可使用于化学结构中含有氟原子的聚合物。氟原子也和烷基链同样地显示疏水性,因此变得容易产生油墨排斥。然而,如果使用本实施方式的溶剂组成,则即便是此种取向膜聚合物,也可以并无问题地涂布于上述TFT基板上。其中,优选上述取向膜聚合物具有在侧链末端具有氟原子的侧链,优选包含在成为侧链末端的部位具有氟原子的二胺与四羧酸二酐聚合而成的聚酰胺酸、及该聚酰胺酸进行脱水环化而成的可溶性聚酰亚胺的至少一种。
上述取向膜聚合物的种类可以是两种以上,也可以是两种。在两种的情况下,其中一种聚合物有助于液晶取向性的提高,另一种聚合物有助于使取向膜的可靠性及电气特性的提高。而且,在临时干燥(预烧)工艺时,两种聚合物利用表面能的差而层分离为两层,上层(液晶层侧的层)由有助于液晶取向性的取向膜聚合物形成,下层(TFT基板侧的层)由有助于取向膜的可靠性及电气特性的取向膜聚合物形成。在此种材料系中,为了利用表面能的差进行层分离,必然会使形成上层的取向膜聚合物成为显示疏水性的聚合物结构。因此,与一层系取向膜用液晶取向剂相比而言,两层系取向膜用液晶取向剂于涂布性方面存在担忧。然而,如果使用本实施方式的溶剂组成,则即便是此种取向膜聚合物,也可以并无问题地涂布于上述TFT基板上。三种以上的情况也可以根据各个取向膜聚合物的表面能的差而在临时干燥工艺时进行层分离。虽然也取决于各取向膜聚合物的共混比,但最上层有助于液晶取向性的提高,中间层有助于液晶取向性与电气特性此两者,下层有助于电气特性的调整及可靠性的提高。如果三种以上材料的表面能的差充分,则明显表现出层分离,如果是能量差小的材料系,则形成渐变状态的取向膜,如果是没有能量差的材料系,则以均匀地混合的状态形成取向膜。亦即,在作为取向膜的构成材料的两种以上取向膜聚合物中,表面能最低的疏水性高的取向膜聚合物形成最上层(液晶取向层),表面能最高的亲水性高的取向膜聚合物形成最下层。自使层分离变明显的观点考虑,仅由上述两种以上取向膜聚合物的各个所形成的层的表面能中,最高的表面能与最低的表面能的差可以是5~15mJ/m2
上述取向膜聚合物可以是形成水平取向膜的水平取向膜聚合物,也可以是形成垂直取向膜的垂直取向膜聚合物,但优选水平取向膜聚合物。
<液晶显示面板的制造方法>
其次,关于本实施方式的液晶显示面板的制造方法加以说明。图1是示意性表示第一实施方式的TFT基板的剖视图。
首先,利用通常的方法准备如图1所示的具有边缘场切换(FFS)电极结构的TFT基板10和通常的对向基板(未示出)。
如图1所示,TFT基板10在玻璃基板等基板21上形成栅极电极22g。栅极电极22g由从基板21侧起顺次层压膜厚为200~500nm的铜(Cu)膜、及膜厚为20~50nm的钛(Ti)膜而成的层压膜构成。
另外,栅极电极22g可以由如下膜构成:从基板21侧起层压膜厚为40~60nm的钛膜、膜厚为150~250nm的铝(Al)膜、及膜厚为40~60nm的钛膜而成的层压膜;从基板21侧起层压膜厚为40~60nm的钽(Ta)膜、及膜厚为350~450nm的钨(W)膜而成的层压膜;由钛膜、钼(Mo)膜、钽膜、钨膜、铜膜的任意者构成的单层膜;这些单层膜的合金膜;或这些单层膜中的数个层压而成的层压膜。
在栅极电极22g上形成有栅极绝缘膜23。栅极绝缘膜23由从栅极电极22g侧起层压膜厚为300~400nm的氮化硅(SiNx)膜、及膜厚为40~60nm的氧化硅(SiO2)膜而成的层压膜构成。另外,也可以层压膜厚为300~400nm的氧氮化硅(SiONx)膜代替构成层压膜的氮化硅膜。
在栅极绝缘膜23上,跨着栅极电极22g而形成从图1的纸面跟前向后方延伸的矩形形状的沟道层24。沟道层24由厚度为50~200nm的氧化物半导体形成,例如由厚度为50~200nm的氧化铟镓锌(以下也称为“In-Ga-Zn-O系半导体”)形成。该In-Ga-Zn-O系半导体是铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的三元系氧化物,铟、镓及锌的比例(组成比)并无特别限定,例如包括In:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等。其中,优选以1:1:1的比例含有In、Ga及Zn的In-Ga-Zn-O系半导体。
上述In-Ga-Zn-O系半导体可以是非晶形,也可以包含结晶质部分而具有结晶性。结晶质In-Ga-Zn-O系半导体优选为c轴大致垂直地取向于层面的结晶质In-Ga-Zn-O系半导体。此种结晶质In-Ga-Zn-O系半导体的晶体结构例如于上述专利文献3中有所揭示。将上述专利文献3的所有揭示内容引用至本说明书中作为参考。因此,在沟道层24中使用具有结晶性的In-Ga-Zn-O系的TFT中,可通过抑制阈值电压的不均一而使特性稳定,且可通过使栅极绝缘膜23中的可动离子量减少而确保较高的可靠性。
上述氧化物半导体还可以是其他氧化物半导体来代替In-Ga-Zn-O系半导体。沟道层24例如可以包含Zn-O系半导体(ZnO)、In-Zn-O系半导体(IZO(注册商标))、Zn-Ti-O系半导体(ZTO)、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O系半导体等。
分别形成了矩形形状的源极电极25s和漏极电极25d,该源极电极25s和漏极电极25d从沟道层24的沟道长度方向的两端部上方向彼此远离的方向(图1的左右方向)上延伸。如图1所示,以如下方式形成,亦即源极电极25s从沟道层24的左上端部向左方延伸,漏极电极25d从沟道层24的右上端部向右方延伸。源极电极25s和漏极电极25d与栅极电极22g同样地由从基板21侧起顺次层压膜厚为150~400nm的铜膜、及膜厚为20~40nm的钛膜而成的层压膜构成。
另外,源极电极25s和漏极电极25d可以由如下膜构成:从基板21侧起层压膜厚为40~60nm的钛膜、膜厚为150~250nm的铝膜、及膜厚为40~60nm的钛膜而成的层压膜;由钛膜、钼膜、钽膜、钨膜、铜膜的任意者构成的单层膜;这些单层膜的合金膜;或这些单层膜中的数个层压而成的层压膜。
在源极电极25s、漏极电极25d、及未被它们覆盖的沟道层24上形成有作为绝缘膜的沟道保护膜(钝化膜)26。沟道保护膜26由从沟道层24侧起层压膜厚为150~450nm(优选膜厚为200~400nm)的氧化硅(SiO2)膜、及氮化绝缘膜(含有硅和氮的绝缘膜)而成的层压膜构成。氮化绝缘膜并无特别限定,但优选氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅膜(SiONx)膜、及它们的层压膜。
在沟道保护膜26上形成有树脂膜27。树脂膜27由丙烯酸树脂膜等树脂膜构成,其膜厚为1~3μm(优选为1.5~2.5μm)。
在树脂膜27上形成有公共电极28。公共电极28由ITO等透明导电体构成,其膜厚为50~250nm(优选膜厚为100~200nm)。公共电极28形成在除后述的接触孔的形成区域以外的整个显示区域,用以对各像素施加公共的电压。
在公共电极28和未被其覆盖的树脂膜27上形成有绝缘膜(层间绝缘膜)29。绝缘膜29由膜厚为100~200nm的氮化硅(SiNx)膜构成。另外,还可以使用膜厚为100~200nm的氧化硅膜、或氧氮化硅膜来代替氮化硅膜。
在漏极电极25d上的同一部位中,在沟道保护膜26和树脂膜27上分别设有开口,在这些开口内,沟道保护膜26和树脂膜27的侧面部分被绝缘膜29覆盖。而且,在沟道保护膜26和树脂膜27的开口内,还在绝缘膜29上设有开口,由这些开口形成接触孔CH。漏极电极25d经由该接触孔CH与后述的像素电极30连接。
接触孔CH的深度D并无特别限定,但接触孔CH越深,则越容易产生油墨排斥,然而如果使用本实施方式的液晶取向剂,则即便接触孔CH的深度D深也可以并无问题地涂布。具体而言,本实施方式的液晶取向剂特别适用于接触孔CH的深度D为2μm以上的情况,在这种情况下可以有效地抑制油墨排斥的产生。接触孔CH的深度D可以是1.5μm以上、4μm以下,更优选为2μm以上、3μm以下。
另外,所谓接触孔CH的深度D,在形成了除取向膜以外的构件的阶梯中,将基板21的法线方向设为高度方向,表示从接触孔CH内的TFT基板10的最深部表面到接触孔CH周围的TFT基板10的最上部表面的高度。如图1所示,接触孔CH的深度D是将基板21的法线方向设为高度方向,从接触孔CH内的像素电极30的最深部表面到接触孔CH周围的像素电极30的最上部表面的高度。
接触孔CH的平面形状并无特别限定,例如可列举四边形、圆形、椭圆形等。接触孔CH的最小直径也没有特别限定,例如可以是4~8μm。
在绝缘膜29上形成有多个像素电极30。像素电极30由ITO等透明导电体构成,其膜厚为50~150nm(优选膜厚为100~200nm)。像素电极30设在每个像素上,用以对每个像素施加电压(图像信号)。而且,在各像素电极30中,在公共电极28上形成有狭缝状的多个开口。
另外,像素电极30和公共电极28的配置位置可以更换,可以从树脂膜27侧起顺次层压像素电极30、绝缘膜29及公共电极28。在这种情况下,并不在像素电极30中,而是在公共电极28中,在各像素区域内形成狭缝状的多个开口。
构成TFT基板10的各绝缘膜,为了确保绝缘性、耐湿性、平坦性等而需要进行适宜的膜厚设计。然而,如果绝缘膜的厚度变厚,则接触孔CH的高度相应地变高,变得容易产生油墨排斥。
沟道保护膜26可如上所述地使用例如氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅膜(SiONx)膜、或它们的层压膜。另外,像In-Ga-Zn-O系半导体这样的氧化物半导体具有容易受水分的影响而使TFT的阈值特性变化的特性。因此,在使用氧化物半导体的情况下,极其优选使用具有较高的防湿性的氮化硅膜、氧氮化硅膜等氮化绝缘膜作为沟道保护膜26。此时,如果在沟道层24上直接层压氮化硅膜、氧氮化硅膜等氮化绝缘膜,则在这些膜中含有较多的氢,因此氢扩散至沟道层24,像In-Ga-Zn-O系半导体这样的氧化物半导体成为导体而造成其特性成为导通模式。因此,在使用氧化物半导体的情况下,在沟道层24上,为了赋予绝缘性而设置氧化硅膜,进一步为了赋予耐湿性而设置氮化硅膜、氧氮化硅膜等氮化绝缘膜成为最合适的构成。
在此种TFT基板10的构成中,沟道保护膜26与构成接触孔CH的高度的下层相接(与液晶取向剂最难到达的层相接),因此如果进一步设置氮化绝缘膜(特别是如果其膜厚变大),则容易由于涂布液晶取向剂而引起面板产率较大程度地恶化。
然而,如果使用像本实施方式的液晶取向剂那样使DIBK的量增加的液晶取向剂,则即便在存在氮化绝缘膜的情况下,而且即便在树脂膜27或其他绝缘膜的厚度不同的情况下,也可以充分地确保涂布性。亦即,变得能够通过本实施方式的液晶取向剂而以较高的面板产率制作具有TFT基板10的液晶显示面板,所述TFT基板10具有绝缘性、耐湿性及平坦性优异的TFT特性。
上述氮化绝缘膜的膜厚并无特别限定,本实施方式的液晶取向剂特别适用于氮化绝缘膜的膜厚为50nm以上的情况,在这种情况下可有效地抑制油墨排斥的产生。氮化绝缘膜的膜厚可以是30nm以上、250nm以下,更优选为50nm以上、200nm以下。
TFT基板10的清晰度并无特别限定,清晰度越变大则接触孔CH的密度越变高,接触孔CH间的平坦部的距离越变短,因此变得容易产生油墨排斥,但如果使用本实施方式的液晶取向剂,则即便TFT基板10的清晰度大也可以并无问题地涂布。具体而言,本实施方式的液晶取向剂适用于TFT基板10的清晰度为300ppi(pixel per inch)以上的情况,在这种情况下可特别有效地抑制油墨排斥的产生。
其次,在TFT基板10和对向基板上分别涂布含有聚合物和溶剂的本实施方式的液晶取向剂。如上所述,TFT基板10具有包含氮化绝缘膜的沟道保护膜26,因此容易产生油墨排斥,但本实施方式的液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮(DIBK),因此即便是容易产生油墨排斥的TFT基板10,也可以并无问题地涂布。
本实施方式的液晶取向剂的涂布方法并无特别限定,优选喷墨涂布法。虽然与印刷法等涂布方法相比而言,喷墨涂布法容易产生油墨排斥,但如果是本实施方式的液晶取向剂,即便是喷墨涂布法,也可以基本不产生油墨排斥地涂布。
图2是示意性表示第一实施方式的形成有液晶取向膜的TFT基板的剖视图。
其次,在涂布后对涂膜进行稍许时间(30秒至2分钟)的调平后,在60~100℃下对各基板进行2~5分钟的临时干燥(预烧)。由此使液晶取向剂中的溶剂挥发,在各基板上形成取向膜,如图2所示地在TFT基板10上形成取向膜31。
接着,在170~250℃下对各基板进行30分钟~2小时的正式干燥(正式焙烧)。由此使溶剂进一步从各取向膜中挥发。同时进行取向膜聚合物的酰亚胺化、热聚合反应及/或热交联反应,各取向膜的可靠性变高。
作为通过本实施方式而形成于各基板上的取向膜,可列举使液晶层中的液晶分子大致水平地取向的水平取向膜、或使液晶层中的液晶分子大致垂直地取向的垂直取向膜,其中优选水平取向膜。各取向膜的正式干燥后的膜厚优选为50~200nm,更优选为70~150nm。
其次,对各基板上的取向膜进行光取向处理、摩擦处理等取向处理。
其次,通过真空注入法或滴下注入法而在TFT基板10和对向基板之间填充液晶组合物(液晶材料),形成液晶层。在采用真空注入法的情况下,顺次进行密封材料的涂布、TFT基板10和对向基板的贴合、密封材料的固化、液晶组合物的注入、及注入口的密封。在采用滴下注入法的情况下,顺次进行密封材料的涂布、液晶组合物的滴下、TFT基板10和对向基板的贴合、及密封材料的固化。其结果,制作填充有液晶组合物的液晶单元。
在上述工序后,经过偏振片的贴附工序和控制部、电源部、背光源等的安装工序,完成本实施方式的液晶显示面板。本实施方式的液晶显示面板除了这些构件以外,还可以包含TCP(带载封装)、PCB(印刷电路板)等外部电路;视角扩展膜、亮度提高膜等光学膜;带槽框(框架)等多个构件而构成,也可以根据构件而合并到其他构件中。关于已经说明的构件以外的构件,并无特别限定,可使用在液晶显示装置领域中所通常使用的构件,因此省略说明。
本实施方式的液晶显示面板包含具有FFS电极结构的TFT基板10,因此成为边缘场切换(FFS)模式的液晶显示面板。但是,本实施方式的液晶显示面板的取向模式(显示模式)并无特别限定,例如可以是扭曲向列(TN)模式、电场控制双折射(ECB)模式、面内切换(IPS)模式、垂直取向(VA)模式、或扭曲向列垂直取向(VATN)模式。其中,优选IPS模式及FFS模式,特别优选FFS模式。TFT基板10的电极结构也可以根据本实施方式的液晶显示面板的取向模式而适宜变更。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,所说明的各个事项均可以应用于整个本发明。
以下,揭示实施例及比较例而对本发明进行更详细的说明,但本发明并不仅限于这些实施例。
<实施例1~6及比较例1~5>
准备多个图1所示的具有FFS电极结构的TFT基板。清晰度为330ppi。栅极电极由从玻璃基板侧起顺次层压膜厚为300nm的铜膜、及膜厚为30nm的钛膜而成的层压膜构成。栅极绝缘膜由从栅极电极侧起层压膜厚为300nm的氮化硅(SiNx)膜、及膜厚为50nm的氧化硅(SiO2)膜而成的层压膜构成。沟道层由厚度为50nm的氧化物半导体(例如In-Ga-Zn-O系半导体)构成。源极电极和漏极电极由从玻璃基板侧起顺次层压膜厚为300nm的铜膜、及膜厚为30nm的钛膜而成的层压膜构成。沟道保护膜由从沟道层侧起层压膜厚为300nm的氧化硅(SiO2)膜、及膜厚为50nm的氮化硅(SiNx)膜而成的层压膜构成。树脂膜由膜厚为2.0μm的丙烯酸树脂膜构成。公共电极由膜厚为100nm的ITO膜构成。绝缘膜(层间绝缘膜)由膜厚为150nm的氮化硅(SiNx)膜构成。像素电极由膜厚为100nm的ITO膜构成。接触孔尺寸是深度为2.0μm、最小直径为6μm。关于TFT基板,以可以从一个母玻璃获得60个面板的方式进行表面安装。
其次,分别准备下述表1中所记载的实施例及比较例的液晶取向剂,利用喷墨涂布法分别涂布于不同的TFT基板上。液晶取向剂的取向膜聚合物(固体成分)使用以聚酰胺酸为主成分的聚合物。所使用的各溶剂的表面张力及沸点如下述表2所示。
其后,在涂布后进行1分钟的调平,然后在80℃下进行3分钟的临时干燥(预烧)处理。
用光学显微镜观察如上所述地进行而形成了取向膜的TFT基板,结果关于若干个TFT基板,在接触孔周围确认了油墨排斥。算出各TFT基板的接触孔包埋率(CH包埋率),将它们汇总表示于下述表1中。接触孔包埋率(%)是用光学显微镜观察TFT基板的5cm×5cm见方的区域,根据(该区域内产生排斥的接触孔数)÷(该区域内的所有接触孔数)×100的式子算出。
其后,通过通常的手法对TFT基板进行面板化而制作液晶显示面板,算出一个母玻璃的面板产率。面板产率(%)是使所制作的液晶显示面板点亮,确认是否存在由于排斥所引起的不均、黑点、白点等显示不良,根据(视认有不良的面板数)÷(所检查的总面板数)×100的式子算出。各实施例及比较例的面板产率如下述表1所示。如果面板产率为70%以上,则没有生产上的问题。正式干燥(正式焙烧)后的各基板上的取向膜的膜厚均为100nm。
[表1]
[表2]
根据这些结果可知:如果DIBK不足10重量%,则接触孔包埋率极低,需要使用10重量%以上的DIBK。
而且,根据比较例4、5的结果可知:即便使用具有与DIBK相同程度的低表面张力的BDM,也不能改善接触孔包埋率。认为DIBK起到所谓表面活性剂的作用,具有如下功能:使TFT基板表面的表面张力降低,有助于液晶取向剂流入到接触孔中。在以往的材料开发中,为了改善涂布性而进行低表面张力油墨的开发,但无论实现如何低的表面张力,也必须为了均匀涂布于高清晰基板上而含有10重量%以上的DIBK。
而且,根据实施例2~4的结果可知:自面板产率的观点考虑,优选使用12重量%以上的DIBK。
而且,根据实施例5可知:如果固体成分浓度变低,则液晶取向剂的粘度降低,润湿性得到改善。另外,为了使溶剂干燥后的取向膜的膜厚相同,液晶取向剂自身的喷出量增加,其结果润湿性提高。
在固体成分浓度降低、DIBK的量增加的实施例6中,实现非常高的面板产率。
<实施例7~14>
除了如下述表3所示地变更TFT基板的各绝缘膜的膜厚以外,与实施例1~6及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。将实施例7~14的接触孔包埋率和面板产率示于下述表3中。
[表3]
根据这些结果可知:如果使用DIBK的量增加的液晶取向剂,则即便在像氮化硅(SiNx)膜这样的氮化绝缘膜的膜厚大的情况下,而且即便在树脂膜或其他绝缘膜的厚度不同的情况下,也可以充分地确保涂布性。
<实施例15>
作为取向膜聚合物(固体成分),使用在结构(主链)中含有-(CH2)-(CH2)-所表示的烷基链的聚酰胺酸代替以聚酰胺酸为主成分的聚合物,除此以外与实施例1~6及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。
<实施例16>
作为取向膜聚合物(固体成分),使用在结构(主链)中含有-(CH2)5-所表示的烷基链的聚酰胺酸代替以聚酰胺酸为主成分的聚合物,除此以外与实施例1~6及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。
<实施例17>
作为取向膜聚合物(固体成分),使用在结构中(侧链末端)含有氟(F)的聚酰胺酸代替以聚酰胺酸为主成分的聚合物,除此以外与实施例1~6及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。
<实施例18>
作为取向膜聚合物(固体成分),使用两种聚合物代替以聚酰胺酸为主成分的聚合物,除此以外与实施例1~6及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。两种聚合物均是以聚酰胺酸为主成分的聚合物,但仅由其中一种聚合物形成的层的表面能为45mJ/m2,仅由另一种聚合物形成的层的表面能为57mJ/m2,两者的差为12mJ/m2。与仅由后者的聚合物形成的层相比而言,仅由前者的聚合物形成的层的表面能更低,更加显示疏水性。两层分离的结果,由前者的聚合物形成的层虽然发挥作为液晶取向层的功能,但担心会对涂布性带来不良影响。
将实施例15~18的接触孔包埋率及面板产率示于下述表4中。
[表4]
根据实施例15、16的结果可知:即便在取向膜聚合物含有显示疏水性的烷基链的情况下,如果使用本发明的溶剂组成,则可以并无问题地涂布。
而且,根据实施例17的结果可知:即便在取向膜聚合物含有显示疏水性的氟原子的情况下,如果使用本发明的溶剂组成,则可以并无问题地涂布。
而且,根据实施例18的结果可知:即便在显示疏水性的聚合物结构形成成为上层(液晶取向层)的取向膜的情况下,如果使用本发明的溶剂组成,则可并无问题地涂布。
<比较例6~13>
除了并未形成沟道保护膜的氮化硅(SiNx)膜以外,与实施例1~3及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。将比较例6~13中的各绝缘膜的膜厚示于下述表5中,且将比较例6~13的接触孔包埋率及面板产率示于下述表6中。
[表5]
[表6]
根据这些结果可知,对于未使用沟道保护膜的氮化硅(SiNx)膜的TFT基板,无论是DIBK量多还是少的情况,都可抑制排斥。而且,在使用BDM的情况下也可以充分地抑制排斥。
然而,将未设置氮化硅(SiNx)膜的这些液晶显示面板在60℃、90%RH的高温高湿下保管(老化)500小时后,将最高色阶设为256色阶,在32色阶下确认在整体画面上有无显示不均,视认到不均。特别是在密封周围确认显著的不均。认为该现象是由于在保管中渗入到液晶层的水分的影响所造成的。
因此,在使用氧化物半导体的情况下,需要在沟道保护膜上设置氮化硅(SiNx)膜等氮化绝缘膜。在这种情况下,接触孔的底面附近成为氧化硅(SiO2)膜、氮化绝缘膜、及树脂膜的多层层压膜,因此容易产生阶差,容易产生油墨排斥。根据以上可知:在追加设置氮化硅(SiNx)膜等氮化绝缘膜作为沟道保护膜的情况下,如上述表1等中所记载那样,作为低表面张力溶剂的DIBK是必不可少的,且DIBK所需量有明确的阈值,亦即DIBK量必须为10重量%以上。
<实施例19~21及比较例14~18>
除了将清晰度从330ppi变更为220ppi以外,与实施例1~3及比较例1~5同样地进行各工序,测定接触孔包埋率和面板产率。将实施例19~21及比较例14~18的接触孔包埋率和面板产率示于下述表7中。
[表7]
实施例19~21及比较例14~18的TFT基板的清晰度比较小,因此接触孔的密度也低。亦即,接触孔间的平坦部的距离长。因此,无论是DIBK量多还是少的情况,都可以抑制排斥。而且,在使用BDM的情况下也可以充分地抑制排斥。
然而,在制造高清晰(优选为300ppi以上)的显示器的情况下,如上述表1等中所记载那样,可知作为低表面张力溶剂的DIBK是必不可少的,且DIBK所需量有明确的阈值,亦即DIBK量必须为10重量%以上。
[附记]
本发明的一实施方式可以是一种TFT基板用液晶取向剂,其是含有聚合物(取向膜聚合物)和溶剂的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮(DIBK),所述TFT基板(10)具有沟道保护膜(26),所述沟道保护膜(26)包含含有硅和氮的绝缘膜(氮化绝缘膜)。
虽然TFT基板(10)具有沟道保护膜(26),且沟道保护膜(26)包含含有硅和氮的绝缘膜(氮化绝缘膜),但上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮(DIBK),因此可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低。
所述TFT基板(10)的清晰度可以是300ppi以上。即便是此种TFT基板(10),也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述TFT基板(10)可以具有深度(D)为2μm以上的接触孔(CH)。即便是此种TFT基板(10),也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述液晶取向剂可以通过喷墨涂布法而涂布于所述TFT基板(10)上。与印刷法等涂布方法相比而言,喷墨涂布法容易产生油墨排斥,但即便是喷墨涂布法,也可以通过本实施方式的液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述液晶取向剂可以含有包含二异丁基酮(DIBK)的一种以上不良溶剂,所述一种以上不良溶剂中的二异丁基酮(DIBK)的比率为30%以上。由此可以在本实施方式的液晶取向剂的涂布及焙烧后,减低不需要的残存溶剂量,从而使所形成的液晶取向膜的可靠性提高。其原因在于:与其他不良溶剂(通常用作不良溶剂的醇类或醚类溶剂)相比而言,DIBK的沸点低。
所述液晶取向剂中的所述聚合物(取向膜聚合物)的浓度可以是4重量%以下。由此使本实施方式的液晶取向剂的粘度变低,因此润湿性进一步提高。
所述TFT基板(10)可以具有包含氧化物半导体的TFT。即便是此种TFT基板(10),也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述氧化物半导体可以是氧化铟镓锌(In-Ga-Zn-O系半导体)。在这种情况下,也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述绝缘膜(氮化绝缘膜)的膜厚可以是50nm以上。在这种情况下,也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述聚合物(取向膜聚合物)可以包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。这些聚酰胺酸类聚合物于取向膜材料用途中的实际效果高,可获得可靠性高及液晶取向性高的液晶显示面板。而且,在采用以下的两种以上聚合物,或将亚烷基、氟等导入到聚合物中的情况下,聚酰胺酸类聚合物在材料选择范围广的方面也优异。这一点可带来高可靠性或高液晶取向性。
所述聚合物(取向膜聚合物)可以含有碳数为2以上的直链亚烷基。即便使用此种聚合物,也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述聚合物(取向膜聚合物)可以含有氟原子。即便使用此种聚合物,也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述液晶取向剂可以含有至少两种以上所述聚合物(取向膜聚合物)。在这种情况下,也可以通过上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
本发明的其他实施方式可以是一种液晶显示面板,其特征在于,于所述TFT基板(10)上具有由上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂形成的液晶取向膜(31)。
上述实施方式的液晶显示面板在所述TFT基板(10)上具有由上述实施方式的TFT基板用液晶取向剂形成的液晶取向膜(31),因此可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低。
本发明的另一其他实施方式是一种液晶显示面板的制造方法,其是具有TFT基板(10)的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,所述TFT基板(10)具有沟道保护膜(26),所述沟道保护膜(26)包含含有硅和氮的绝缘膜(氮化绝缘膜),所述制造方法包含将含有聚合物(取向膜聚合物)和溶剂的液晶取向剂涂布于所述TFT基板(10)上而形成液晶取向膜(31)的工序,所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮(DIBK)。
在上述实施方式的液晶显示面板的制造方法中,虽然TFT基板(10)具有沟道保护膜(26),且沟道保护膜(26)包含含有硅和氮的绝缘膜(氮化绝缘膜),但包含将含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮(DIBK)的液晶取向剂涂布于TFT基板(10)上而形成液晶取向膜(31)的工序,因此可抑制由于油墨排斥所引起的面板产率降低。
所述TFT基板(10)的清晰度可以是300ppi以上。即便是此种TFT基板(10),也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
所述TFT(10)基板可以具有深度(D)为2μm以上的接触孔(CH)。即便是此种TFT基板(10),也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
可以通过喷墨涂布法而将所述液晶取向剂涂布于所述TFT基板(10)上。虽然与印刷法等涂布方法相比而言,喷墨涂布法容易产生油墨排斥,但即便是喷墨涂布法,也可以通过本实施方式的液晶取向剂而充分抑制油墨排斥。
所述液晶取向剂可以含有包含二异丁基酮(DIBK)的一种以上不良溶剂,所述一种以上不良溶剂中的二异丁基酮(DIBK)的比率为30%以上。由此可以在本实施方式的液晶取向剂的涂布及焙烧后,减低不需要的残存溶剂量,从而使所形成的液晶取向膜的可靠性提高。其原因在于:与其他不良溶剂(通常用作不良溶剂的醇类或醚类溶剂)相比而言,DIBK的沸点低。
所述液晶取向剂中的所述聚合物(取向膜聚合物)的浓度可以是4重量%以下。由此可使本实施方式的液晶取向剂的粘度变低,因此润湿性进一步提高。
所述TFT基板(10)可以具有包含氧化物半导体的TFT。即便是此种TFT基板(10),也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
所述氧化物半导体可以是氧化铟镓锌(In-Ga-Zn-O系半导体)。在这种情况下,也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
所述绝缘膜(氮化绝缘膜)的膜厚可以是50nm以上。在此种情况下,也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分地抑制油墨排斥。
所述聚合物(取向膜聚合物)可以包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。这些聚酰胺酸类聚合物于取向膜材料用途中的实际效果高,可获得可靠性高及液晶取向性高的液晶显示面板。而且,在采用以下的两种以上聚合物,或将亚烷基、氟等导入到聚合物中的情况下,聚酰胺酸类聚合物在材料选择范围广的方面也优异。这一点可带来高可靠性或高液晶取向性。
所述聚合物(取向膜聚合物)可以含有碳数为2以上的直链亚烷基。即便使用此种聚合物,也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
所述聚合物(取向膜聚合物)可以含有氟原子。即便使用此种聚合物,也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
所述液晶取向剂可以含有两种以上所述聚合物(取向膜聚合物)。在这种情况下,也可以通过上述实施方式的液晶显示面板的制造方法而充分抑制油墨排斥。
以上所示的本发明的各实施方式可以在不脱离本发明的主旨的范围内适宜组合。
附图标记说明
10:TFT基板
21:基板
22g:栅极电极
23:栅极绝缘膜
24:沟道层
25s:源极电极
25d:漏极电极
26:沟道保护膜(钝化膜)
27:树脂膜
28:公共电极
29:绝缘膜(层间绝缘膜)
30:像素电极
31:取向膜(液晶取向膜)
CH:接触孔
D:接触孔的深度

Claims (20)

1.一种TFT基板用液晶取向剂,其是含有聚合物和溶剂的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮,
所述TFT基板具有沟道保护膜,
所述沟道保护膜包含含有硅和氮的绝缘膜。
2.根据权利要求1所述的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述液晶取向剂含有包含二异丁基酮的一种以上不良溶剂,
所述一种以上不良溶剂中的二异丁基酮的比率为30%以上。
3.根据权利要求1或2所述的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述液晶取向剂中的所述聚合物的浓度为4重量%以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述聚合物包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述聚合物含有碳数为2以上的直链亚烷基。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述聚合物含有氟原子。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的TFT基板用液晶取向剂,其特征在于,
所述液晶取向剂含有至少两种以上所述聚合物。
8.一种液晶显示面板的制造方法,其是具有TFT基板的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述TFT基板具有沟道保护膜,
所述沟道保护膜包含含有硅和氮的绝缘膜,
所述制造方法包含将含有聚合物和溶剂的液晶取向剂涂布于所述TFT基板上而形成液晶取向膜的工序,
所述液晶取向剂含有相对于总重量而言为10重量%以上的二异丁基酮。
9.根据权利要求8所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述TFT基板的清晰度为300ppi以上。
10.根据权利要求8或9所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述TFT基板具有深度为2μm以上的接触孔。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
通过喷墨涂布法将所述液晶取向剂涂布于所述TFT基板上。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述液晶取向剂含有包含二异丁基酮的一种以上不良溶剂,
所述一种以上不良溶剂中的二异丁基酮的比率为30%以上。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述液晶取向剂中的所述聚合物的浓度为4重量%以下。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述TFT基板具有包含氧化物半导体的TFT。
15.根据权利要求14所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述氧化物半导体是氧化铟镓锌。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述绝缘膜的膜厚为50nm以上。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述聚合物包含选自由聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺所构成的群的至少一种聚合物。
18.根据权利要求8至17中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述聚合物含有碳数为2以上的直链亚烷基。
19.根据权利要求8至18中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述聚合物含有氟原子。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的液晶显示面板的制造方法,其特征在于,
所述液晶取向剂含有两种以上所述聚合物。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102574811A (zh) * 2009-07-21 2012-07-11 日产化学工业株式会社 二胺化合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺及液晶取向处理剂
CN103080153A (zh) * 2010-06-30 2013-05-01 日产化学工业株式会社 聚合性化合物、液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件以及液晶显示元件的制造方法
CN104046369A (zh) * 2013-03-14 2014-09-17 捷恩智株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
CN104115057A (zh) * 2012-02-13 2014-10-22 日产化学工业株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件
US20140367706A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same
CN104508548A (zh) * 2012-07-20 2015-04-08 株式会社半导体能源研究所 显示装置
CN104641285A (zh) * 2012-09-21 2015-05-20 夏普株式会社 半导体装置和显示装置
CN105575973A (zh) * 2014-10-15 2016-05-11 群创光电股份有限公司 薄膜晶体管基板与显示器
CN105980357A (zh) * 2014-02-13 2016-09-28 日产化学工业株式会社 新型的液晶取向剂、二胺和聚酰亚胺前体
JPWO2015146987A1 (ja) * 2014-03-27 2017-04-13 日産化学工業株式会社 液晶表示素子、液晶配向膜及び液晶配向処理剤

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10274772A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Hitachi Chem Co Ltd 液晶配向膜用組成物、液晶配向膜の製造法、液晶配向膜、液晶挟持基板およぴ液晶表示素子
CN101960367B (zh) * 2008-02-28 2012-11-21 夏普株式会社 液晶取向膜形成用组合物和液晶显示装置
US9977290B2 (en) * 2013-07-30 2018-05-22 Sharp Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid crystal display device
JP6776687B2 (ja) * 2015-09-02 2020-10-28 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶素子、並びにこれらの製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102574811A (zh) * 2009-07-21 2012-07-11 日产化学工业株式会社 二胺化合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺及液晶取向处理剂
CN103080153A (zh) * 2010-06-30 2013-05-01 日产化学工业株式会社 聚合性化合物、液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件以及液晶显示元件的制造方法
CN104115057A (zh) * 2012-02-13 2014-10-22 日产化学工业株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件
CN104508548A (zh) * 2012-07-20 2015-04-08 株式会社半导体能源研究所 显示装置
CN104641285A (zh) * 2012-09-21 2015-05-20 夏普株式会社 半导体装置和显示装置
CN104046369A (zh) * 2013-03-14 2014-09-17 捷恩智株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
US20140367706A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same
CN105980357A (zh) * 2014-02-13 2016-09-28 日产化学工业株式会社 新型的液晶取向剂、二胺和聚酰亚胺前体
JPWO2015146987A1 (ja) * 2014-03-27 2017-04-13 日産化学工業株式会社 液晶表示素子、液晶配向膜及び液晶配向処理剤
CN105575973A (zh) * 2014-10-15 2016-05-11 群创光电股份有限公司 薄膜晶体管基板与显示器

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