液晶取向层的制作方法

专利名称：液晶取向层的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器技术，特别涉及一种液晶取向层的制作方法。
背景技术：
液晶显示器除其它组成部分如偏光板、玻璃基板外，还包括一个液晶层， 该液晶层的取向行为决定了所述液晶显示器的大多数光学特性，而这种取向由 与该液晶层接触的取向层决定，所述取向层也称为液晶取向层。该液晶取向层 为接近于液晶层表面的液晶分子提供一个预倾角度，使液晶分子能够在其表面 上沿特定的方向取向即排列。
目前，液晶取向层的一般制作过程是
(1) 先在液晶显示器的上、下基板上均涂覆取向液。如图l所示，常见的 取向液涂覆工艺釆用转印方式，取向液通过喷嘴110喷洒到均液辊120上，在 均液辊120和压液辊130相对转动的作用下，取向液被均匀地压成一定厚度， 之后，随着印刷辊140的转动，均液辊120上的取向液被均匀地涂在印刷辊140 表面覆盖的橡胶转印板150上。当玻璃基板160进入设备后，载有玻璃基板160 的设备基台向前平移，而印刷辊140同步转动，从而橡胶转印板150上的取向 液就被涂覆在玻璃基板160表面，从而完成了取向液的涂覆过程，在玻璃基板 160上形成取向膜。
(2) 然后对涂覆有取向液的上、下基板进行定向摩擦，以通过摩擦织物和 基板之间的摩擦作用获得取向槽。如图2所示，传统的取向槽形成釆用定向摩 擦方式，摩擦织物170被粘贴在摩擦辊180表面，摩擦辊180的旋转带动摩擦 织物170的运转，当涂覆有取向液的玻璃基板160进入设备后，基台承载玻璃 基板160向前平移，摩擦织物170和玻璃基板160接触后，基台继续向前平移，
5摩擦辊180带动摩擦织物170高速自转，从而在玻璃基板160表面的取向液上
摩擦出一系列的凹槽，即形成取向槽。为消除由摩擦而产生的静电通常情况下，
还要进行去静电处理，至此即在玻璃基板160上形成了液晶取向层。 在上述制作过程中，存在以下问题
(1) 由于摩擦工艺中是以摩擦织物与玻璃基板摩擦形成取向槽，而摩擦织 布的表面状态难以控制，容易导致取向槽的取向不均，从而导致液晶分子的预 倾角度也不一致，而液晶分子的预倾角度对液晶显示器的显示特性非常重要；
(2) 摩擦织物和玻璃基板的摩擦会带来摩擦异物及各种画面品质不良 (mura)的问题，这些问题均会影响液晶显示器的显示特性；
(3) 上述制作过程中，取向膜是由液态的取向液形成，因而需要对其进行 固化处理，具体需要经过预固化及主固化两个流程，耗时比较长。
针对该制作过程中存在的取向不均、摩擦异物及mura等问题，业内人士提 供了诸多的解决方法，例如中国专利申请号为03142948.3、 200310114974.4、 200510067240.4的申请文件中分别提到了 一些解决方法，但这些方法只是在原 有设备或工艺的基础上进行简单的改良，而不能完全解决传统技术中的问题， 甚至会增加工艺流程，进而增加制作成本。

发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种液晶取向层的制作方法，使液 晶取向层的取向更一致，进而提高液晶显示器的显示品质；并且，可降低制造 成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种液晶取向层的制作方法，其包括以下步骤
(1) 设置沉积仓，在沉积仓的两侧分别设有玻璃基板以及气体分配器；
(2) 将该沉积仓抽至真空状态；
(3) 加热玻璃基板至所需温度；
(4) 向该沉积仓内注入碳氢气体及惰性气体；(5) 对玻璃基板和气体分配器施加高频电压，碳氢气体及惰性气体在电场 作用及一定气体压力条件下反应，在玻璃基板的表面形成取向膜；
(6) 采用与玻璃基板具有一定相对角度和斜偏角度的离子枪，对玻璃基板 表面的取向膜进行离子轰击，在取向膜上形成取向槽，从而形成液晶取向层。
优选地，步骤(l)中，玻璃基板设在沉积仓的阳极侧，气体分配器设在沉 积仓的阴极侧。
步骤(2)中，该真空状态的真空度为l(T6~l(T7Torr。 步骤(3)中，玻璃基板的温度为300~450°C。
步骤(4)中，碳氢气体为H2和CH4,且H2与CH4的流量比为50~250。 具体地，H2的流量为50 500sccm， CH4的流量为0.2 10sccm。
步骤(5)中，高频电压的功率为5 20MHz,更优地，高频电压的功率为 10 15 MHz。
步骤(5)中，气体压力为50 x 102 500x l02Pa，更优地，气体压力为100 x 102 450 x 102Pa。
步骤(6)中，离子枪从距离玻璃基板10 25cm的高度对玻璃基板表面的 取向膜进行离子轰击。
步骤(6)中，相对角度取决于液晶分子的旋转角度，斜偏角度取决于液晶 分子的预倾角度。
步骤(6)中，相对角度为40 45。；斜偏角度为3 7° ,更优地，斜偏角 度为4 5° 。
另一种液晶取向层的制作方法，其包括以下步骤
(1) 设置沉积仓，在沉积仓的阴极侧设有靶材，在沉积仓的阳极侧设有玻 璃基板；
(2) 将该沉积仓抽至真空状态；
(3) 向沉积仓内注入惰性气体；
(4) 对该玻璃基板和靶材施加直流高压，在电场作用及一定气体压力条件 下，乾材溅射出靶材原子即碳原子，沉积在玻璃基板上形成取向膜；(5)釆用与玻璃基板具有一定相对角度和斜偏角度的离子枪，对玻璃基板 表面的取向膜进行离子轰击，在取向膜上形成取向槽，从而形成液晶取向层。
优选地，步骤(2)中，该真空状态的真空度为10-6~l(T7Torr。
步骤(4)中，直流高压的电压为1 3kV。
步骤(4)中，惰性气体的气体压力为50 6000Pa。
步骤(5)中，离子枪从距离玻璃基板10 25cm的高度对玻璃基板表面的 取向膜进行离子轰击。
步骤(5)中，相对角度取决于液晶分子的旋转角度，斜偏角度取决于液晶 分子的预倾角度。
步骤(5)中，相对角度为40 45。；斜偏角度为3~7° ,更优地，斜偏角 度为4 5° 。
由以上技术方案可以看出，本发明液晶取向层的制作方法中，用离子枪轰 击取向膜时，容易控制离子枪的轰击方向，因而能使取向槽的取向更一致，从 而可以避免传统技术中由于取向槽取向不均而引起的显示特性不良问题；另夕卜， 本发明釆用非接触式形成取向槽，避免了传统摩擦工艺带来的摩擦异物及mura 等问题；并且，本发明用固态的C原子形成取向膜，省去了传统工艺中用取向 液形成取向膜时所需的预固化和主固化流程，从而大大缩短了单件产品生产时 间(tacUime)，提高了产率，降低了制造成本。


图1为现有技术中取向液涂覆工艺的示意图2为现有技术中形成取向槽的示意图3为本发明化学气相沉积法形成取向膜的示意图4为本发明溅射法形成取向膜的示意图5为本发明碳原子层形成的取向膜的示意图6为本发明釆用离子轰击方式形成取向槽的示意图7为本发明沿图6中A-A线的取向槽的示意图；图8为本发明液晶分子沿取向槽有序排列的示意图9为图8的A部分中液晶分子预倾角度的示意图； 图IO为本发明液晶取向层的制作流程示意图； 图11为本发明液晶取向层的另一制作流程示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进 一 步详细的说明。
本发明提供的液晶取向层的制作方法，首先通过化学气相沉积或溅射的方 法形成取向膜，然后用离子枪对所形成的取向膜进行离子轰击形成取向槽，从 而形成液晶取向层。
本发明釆用化学气相沉积形成取向膜的制作步骤如下
(11) 设置沉积仓200，如图3所示，在沉积仓200的一侧设有基座260， 基座260上置有玻璃基板270，另一侧设有气体分配器230，其用于将气体均匀 分布在沉积仓200内；
(12) 通过沉积仓200上的排气孔250将沉积仓200抽至真空状态，其真 空度为l(T6~10-7Torr;
(13) 利用辉光放电或其他发热体加热玻璃基板270，使玻璃基板270升 温到20(TC以上，玻璃基板270的温度根据对液晶取向层的粘附强度、生长速 度及C原子晶粒大小要求的不同而调节，综合考虑各相关因素，在本实施例中 温度优选为300 450°C。
(14 )通过沉积仓200上的通气孔210向沉积仓200内注入碳氢气体240、 以及惰性气体如氩气Ar或者氦气He,其中，碳氢气体可为H2和CH4， H2与 CH4的流量比为50~250， H2的流量具体选择为50 500sccm，而CH4的流量具 体选择为0.2 10sccm;
(15 )对玻璃基板270和气体分配器230施加高频电压220，高频电压220 的功率为5 20MHz,优选为10~15 MHz，并且在气体压力为50 x 102 500 x 102Pa，优选为lOOx I02 450 x 1(^Pa的条件下，碳氢气体240以及惰性气体经一系列化学反应和等离子体反应，在玻璃基板270表面形成取向膜，反应中产 生的尾气通过排气孔250即时排出，同时也维持沉积仓200内气压的恒定。 在本步骤中，碳原子成膜过程可分成四个阶段
1) 自由电子活性化
在低压沉积仓200内的自由电子在电场作用下加速，以碰撞惰性气体原子, 使之电离产生更多的e-;
2) 惰性气体电离
Ar^Ar+ + e-;或者He^He+十e-
该过程主要为后期反应过程提供e、e-与原料气体分子碰撞使其发生一系列 化学反应；其中，Ar+或He+离子向高频负电压的输入方向加速，e—向接地的方
向加速；
3) 四种中间体的生成
第l反应中间体生成
CH4》^H2+H2
CH4— CH3+ ft
CH4 — C + 2H2
CH4^ CH + H2+ A
第2反应中间体与原料气体反应
ft +CH4+ CH3+H2 6H3+ GH3 ^ C2H6 CH2+ CH4 + C2H6 ft +C2H6— CH3 + CH4
其中，在一系列中间体中，(^H3为成膜过程中的主要使用成分；
4) 在玻璃基板270表面沉积成膜
CH3向玻璃基板270表面移动扩散，与玻璃基板270表面的C原子结合生 成C-CH3基团，其中的甲基-CH3处于不稳定状态，两个氢原子从中分离出去形 成H2(g)，反应式如下所述
10CH3 + CH + H2 (g)
H2 (g)离开玻璃基板270表面，而CH在玻璃基板270表面沉积形成a-C层， 即形成取向膜。
在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板270进行去静电处理。 本发明采用溅射方法形成取向膜的制作步骤如下
(21) 设置沉积仓300,在沉积仓300的阴极侧设有靶材360，在沉积仓 300的阳极恻设有基座390，基座390上设有玻璃基板310，如图4所示；
(22) 通过沉积仓300上的真空孔380将沉积仓300抽至真空状态，其真 空度为(r6~10-7Torr;
(23) 通过沉积仓300上的通气孔370向沉积仓300内注入惰性气体如氩
气；
(24) 将载有玻璃基板310的基座390接地，在靶材360侧施加1 3kV的 直流负高压，并且在惰性气体的气体压力50 6000Pa的条件下，靶材360溅射 出乾材原子即碳原子320,沉积在所述玻璃基板310上形成取向膜。
在此步骤中，碳原子层成膜机理如下所述靶材360及基座390之间的自 由电子在电场的作用下加速飞向玻璃基板310，在此过程中与惰性气体原子如 氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子330和电子340,化学式为Ar + Ar++ e-。电子340飞向坡璃基板310，氩离子330在电场的作用下加速轰击靶材360， 溅射出大量的靶材原子及二次电子350，呈中性的靶材原子即碳原子320不受 电场的作用而利用反冲运动或溅射，直接向玻璃基板310表面迁移并最终在玻 璃基板310上沉积形成取向膜。
另外，二次电子350在加速飞向玻璃基板310的过程中受磁场洛伦兹力的
影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二 次电子350在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动，该电子的运动路径很长，在 运动过程中不断撞击电离出的大量氩离子330,氩原子加速轰击靶材360。电子 在经过多次的撞击后能量逐渐降低，最终摆脱磁力线的東缚，远离靶材，沉积 在玻璃基板310上。因此，为避免玻璃基板310上的静电堆积，在沉积镀膜完成后，对玻璃基板310进行去静电处理。
如图5所示，为通过化学气相沉积法或溅射法得到的在玻璃基板410上沉
积形成的取向膜，该取向膜主要由碳原子420构成。
本发明用离子枪对上述由化学气相沉积法或溅射法形成的取向膜进行离子 轰击，形成取向槽，详细步骤如下
如图6所示，离子枪510从距离玻璃基板410 —定高度的地方， 一般为 10 25cm,与玻璃基板410成一定相对角度530的方向，沿偏离玻璃基板410 表面一定角度即斜偏角度540为3~7°的方向，对玻璃基板410表面的取向膜 进行离子520轰击。其中，离子枪510与玻璃基板410之间的高度优选为20cm; 相对角度530即为离子轰击形成的某列取向槽相对玻璃基板410水平方向上的 偏移角度，其可以以液晶分子在液晶盒内的旋转角度为准，根据对称性原理及 计算所得，相对角度530为液晶分子旋转角度的二分之一，而液晶分子的旋转 角度一般在80 90。之间，因此， 一般控制相对角度为40~45°之间；而斜偏角 度540可以以预期要求的液晶分子的预倾角度为准，优选为4~5° 。
如图7所示，取向膜中的碳原子420在外界轰击作用力下被推挤到一边去， 同时玻璃基板410沿水平方向以特定间隔时间进行平移，移动距离等于取向槽 两两间隔的距离，离子轰击的强度和时间以不使碳原子脱离基板或迁移距离过 大为基准进行调节，从而在取向膜表面形成一系列平行排布的取向槽430,这 样即形成了液晶取向层。
图8为本发明液晶分子沿取向槽有序排列的示意图，图9为图8的A部分 中液晶分子预倾角度的示意图。图8、图9示意地说明了液晶分子440沿取向 槽430有序排列的方式。因为C原子和液晶分子440之间亲和力作用及分子、 原子之间作用力的关系，液晶分子440带有方向性地贴在取向膜上， 一旦取向 膜上的第一层液晶分子440取向结東后，受液晶分子440间亲和力作用的影响， 液晶分子440就带有 一定方向性地连续排列。液晶分子440的中轴方向沿取向 槽430的方向斜向上倾斜，倾斜角度450即为液晶分子440的预倾角度。
下面将给出具体的实施例，以更清楚地描述本发明。其中，实施例一至实施例四以化学气相沉积法形成取向膜；实施例五至实施例八以溅射方法形成取向膜。
实施例一
本实施例中，沉积仓200中的真空度为l(T6T0rr,玻璃基板270升温至300 。C,H2的流量为50sccm，CH4的流量为0.2sccm，高频负电压220的功率为5MHz, 气体压力为50 x 102Pa;离子枪510与玻璃基板270之间的距离为10cm，与玻 璃基板270的相对角度530为40° ,斜偏角度540为3。。
如图10所示，本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤 (al)设置沉积仓200,在沉积仓200的阳极侧设有基座260,基座260上 设有玻璃基板270，阴极侧设有气体分配器230;
(a2)通过沉积仓200上的排气孔250将沉积仓200抽至真空状态，其真 空度为10-6Torr;
(a3)利用辉光放电加热玻璃基板270，使玻璃基板270升温至30(TC;
(a4)通过沉积仓200上的通气孔210向沉积仓200内注入碳氢气体240 以及氩气Ar，其中，H2的流量为50sccm, CH4的流量为0.2sccm;
(a5)将载有玻璃基板270的基座260接地，在气体分配器230侧施加高 频负电压220，高频负电压220的功率为5MHz，在气体压力为50 x 102Pa的条 件下，碳氢气体240以及Ar经一系列化学反应和等离子体反应，生成的a-C 层在玻璃基板270表面沉积形成取向膜，反应中产生的尾气通过排气孔250即 时排出，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板270进行去静电处理；
(a6)用离子枪510从距离玻璃基板270为10cm的高度，与玻璃基板270 成相对角度530为40。的方向，沿偏离玻璃基板270表面即斜偏角度540为3 °的方向，对玻璃基板270表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。 实施例二
本实施例中，沉积仓200中的真空度为l(T7Torr，玻璃基板270升温至450 °C, H2的流量为500sccm， CH4的流量为10sccm,高频负电压220的功率为20MHz,气体压力为500 xl02Pa;离子枪510与玻璃基板270之间的距离为 25cm，与玻璃基板270的相对角度530为45。，斜偏角度540为7。。 本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤
(bl)设置沉积仓200,在沉积仓200的阳极侧设有基座260，基座260 上设有玻璃基板270,阴极侧设有气体分配器230;
(b2)通过沉积仓200上的排气孔250将沉积仓200抽至真空状态，其真 空度为10-7Torr;
(b3)利用辉光放电加热玻璃基板270,使玻璃基板270升温至45(TC;
(b4)通过沉积仓200上的通气孔210向沉积仓200内注入碳氢气体240 以及氩气Ar，其中，H2的流量为500sccm， CHt的流量为10sccm;
(b5)将载有玻璃基板270的基座260接地，在气体分配器230侧施加高 频负电压220，高频负电压220的功率为20MHz,在气体压力为500 x l02Pa的 条件下，碳氢气体240以及Ar经一系列化学反应和等离子体反应，生成的cc-C 层在玻璃基板270表面沉积形成取向膜，反应中产生的尾气通过排气孔250即 时排出，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板270进行去静电处理；
(b6 )用离子枪510从距离玻璃基板270为25cm的高度，与玻璃基板270 成相对角度530为45。的方向，沿偏离玻璃基板270表面即斜偏角度540为7 °的方向，对玻璃基板270表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。 实施例三
本实施例中，沉积仓200中的真空度为10—6Torr，玻璃基板270升温至400 °C, H2的流量为250sccm, CH4的流量为5sccm，高频负电压220的功率为 lOMHz，气体压力为100xl02Pa;离子枪510与玻璃基板270之间的距离为 20cm,与玻璃基板270的相对角度530为42.5° ,斜偏角度540为4。。
本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤 (cl)设置沉积仓200，在沉积仓200的阳极侧设有基座260,基座260上 设有玻璃基板270,阴极侧设有气体分配器230;(c2)通过沉积仓200上的排气孔250将沉积仓200抽至真空状态，其真 空度为10—6Torr;
(c3)利用辉光放电加热玻璃基板270,使玻璃基板270升温至40(TC;
(c4)通过沉积仓200上的通气孔210向沉积仓200内注入碳氢气体240 以及氩气Ar,其中，H2的流量为250sccm, CH4的流量为5sccm;
(c5)将载有玻璃基板270的基座260接地，在气体分配器230侧施加高 频负电压220，高频负电压220的功率为lOMHz，在气体压力为100 x 102Pa的 条件下，碳氢气体240以及Ar经一系列化学反应和等离子体反应，生成的a-C 层在玻璃基板270表面沉积形成取向膜，反应中产生的尾气通过排气孔250即 时排出，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板270进行去静电处理；
(c6 )用离子枪510从距离玻璃基板270为20cm的高度，与玻璃基板270 成相对角度530为42.5°的方向，沿偏离玻璃基板270表面即斜偏角度540为 4°的方向，对玻璃基板270表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。 实施例四
本实施例中，沉积仓200中的真空度为l(T7Torr，玻璃基板270升温至250 °C， H2的流量为300sccm， CH4的流量为3sccm，高频负电压220的功率为 15MHz,气体压力为450 xl02Pa;离子枪510与玻璃基板270之间的距离为 20cm,与玻璃基板270的相对角度530为42.2° ,斜偏角度540为5。。
本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤
(dl)设置沉积仓200，在沉积仓200的阳极侧设有基座260，基座260 上设有玻璃基板270，阴极侧设有气体分配器230;
(d2)通过沉积仓200上的排气孔250将沉积仓200抽至真空状态，其真 空度为10—7Torr;
(d3)利用辉光放电加热玻璃基板270,使玻璃基板270升温至25(TC; (d4)通过沉积仓200上的通气孔210向沉积仓200内注入碳氢气体240 以及氩气Ar,其中，H2的流量为300sccm, CH4的流量为3sccm;
15U5)将载有玻璃基板270的基座260接地，在气体分配器230侧施加高 频负电压220,高频负电压220的功率为15MHz，在气体压力为450 x 102Pa的 条件下，碳氢气体240以及Ar经一系列化学反应和等离子体反应，生成的a-C 层在玻璃基板270表面沉积形成取向膜，反应中产生的尾气通过排气孔250即 时排出，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板270进行去静电处理；
(d6 )用离子枪510从距离玻璃基板270为20cm的高度，与玻璃基板270 成相对角度530为42.2°的方向，沿偏离玻璃基板270表面即斜偏角度540为 5°的方向，对玻璃基板270表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。
该化学气相沉积方法已应用在薄膜晶体管-阵列(TFT-Array)工艺中，用 于玻璃基板上a-Si等栅线、源电极等的沉积镀膜，且这些工艺的设备构造与本 发明所应用的设备构造相似，因此可以将这些工艺和液晶取向层的制备结合起 来，以节约设备成本、缩短工艺流程。
实施例五
本实施例中，沉积仓300中的真空度为10—6TOrr，直流负高压为lkV，惰性 气体的气体压力为50Pa;离子枪510与玻璃基板310之间的距离为10cm，与 玻璃基板310的相对角度530为40。，斜偏角度540为3。。
如图ll所示，本发明另一种液晶取向层的制作方法，包括下述步骤 (la)设置沉积仓300,在沉积仓300的阴极侧设有靶材360，在沉积仓 300的阳极恻设有基座390，基座390上设有玻璃基板310;
(lb)通过沉积仓300上的真空孔380将沉积仓300抽至真空状态，其真 空度为10"Torr;
(lc)通过沉积仓300上的通气孔370向沉积仓300内注入氩气； (ld)将载有玻璃基板310的基座390接地，在靶材360侧施加lkV的直 流负高压，并且在惰性气体的气体压力为50Pa的条件下，靶材360溅射出靶材 原子即碳原子320，其沉积在玻璃基板310上形成取向膜，为避免玻璃基板310 上的静电堆积，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板310进行去静电处理；(le)用离子枪510从距离玻璃基板310为10cm的高度，与玻璃基板310 成相对角度530为40。的方向，沿偏离玻璃基板310表面即斜偏角度540为3 °的方向，对玻璃基板310表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。 实施例六
本实施例中，沉积仓300中的真空度为10—7Torr,直流负高压为3kV，惰性 气体的气体压力为6000Pa;离子枪510与玻璃基板310之间的距离为25cm, 与玻璃基板310的相对角度530为45。，斜偏角度540为7。。
本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤
(2a)设置沉积仓300,在沉积仓300的阴极侧设有靶材360，在沉积仓 300的阳极侧设有基座390，基座390上设有玻璃基板310;
(2b)通过沉积仓300上的真空孔380将沉积仓300抽至真空状态，其真 空度为10-7Torr;
(2c)通过沉积仓300上的通气孔370向沉积仓300内注入氩气； (2d )将载有玻璃基板310的基座390接地，在靶材360侧施加3kV的直 流负高压，并且在惰性气体的气体压力为6000Pa的条件下，靶材360溅射出靶 材原子即碳原子320,其沉积在玻璃基板310上形成取向膜，为避免玻璃基板 310上的静电堆积，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板310进行去静电 处理；
(2e )用离子枪510从距离玻璃基板310为25cm的高度，与玻璃基板310 成相对角度530为45。的方向，沿偏离玻璃基板310表面即斜偏角度540为7 °的方向，对玻璃基板310表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。 实施例七
本实施例中，沉积仓300中的真空度为10-6Toit,直流负高压为2kV,惰性 气体的气体压力为3000Pa;离子枪510与玻璃基板310之间的距离为20cm， 与玻璃基板310的相对角度530为42.5° ，斜偏角度540为4。。本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤
(3a)设置沉积仓300,在沉积仓300的阴极侧设有靶材360,在沉积仓 300的阳极侧设有基座390,基座390上设有玻璃基板310;
(3b)通过沉积仓300上的真空孔380将沉积仓300抽至真空状态，其真 空度为10-6Torr;
(3c)通过沉积仓300上的通气孔370向沉积仓300内注入氩气； (3d )将载有玻璃基板310的基座390接地，在靶材360侧施加2kV的直 流负高压，并且在惰性气体的气体压力为3000Pa的条件下，靶材360溅射出靶 材原子即碳原子320,其沉积在玻璃基板310上形成取向膜，为避免玻璃基板 310上的静电堆积，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板310进行去静电 处理；
(3e )用离子枪510从距离玻璃基板310为20cm的高度，与玻璃基板310 成相对角度530为42.5°的方向，沿偏离玻璃基板310表面即斜偏角度540为 4°的方向，对玻璃基板310表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。 实施例八
本实施例中，沉积仓300中的真空度为10—7Torr,直流负高压为3kV，惰性 气体的气体压力为4000Pa;离子枪510与玻璃基板310之间的距离为20cm， 与玻璃基板310的相对角度530为42.2° ，斜偏角度540为5。。 本发明液晶取向层的制作方法，包括下述步骤 (4a)设置沉积仓300,在沉积仓300的阴极侧设有靶材360,在沉积仓 300的阳极侧设有基座390，基座390上设有玻璃基板310;
(4b)通过沉积仓300上的真空孔380将沉积仓300抽至真空状态，其真 空度为10-7Torr;
(4c)通过沉积仓300上的通气孔370向沉积仓300内注入氩气； (4d)将载有玻璃基板310的基座390接地，在靶材360侧施加3kV的直 流负高压，并且在惰性气体的气体压力为4000Pa的条件下，靶材360溅射出靶
18材原子即碳原子320，其沉积在玻璃基板310上形成取向膜，为避免玻璃基板 310上的静电堆积，在沉积镀膜完成后，可进一步对玻璃基板310进行去静电 处理；
(4e )用离子枪510从距离玻璃基板310为20cm的高度，与玻璃基板310 成相对角度530为42.2°的方向，沿偏离玻璃基板310表面即斜偏角度540为 5°的方向，对玻璃基板310表面的取向膜进行离子520轰击，在取向膜上形成 取向槽，从而形成液晶取向层。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1、一种液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤(1)设置沉积仓，在沉积仓的两侧分别设有玻璃基板以及气体分配器；(2)将所述沉积仓抽至真空状态；(3)加热玻璃基板至所需温度；(4)向所述沉积仓内注入碳氢气体及惰性气体；(5)对所述玻璃基板和气体分配器施加高频电压，所述碳氢气体及惰性气体在电场作用及一定气体压力条件下反应，在所述玻璃基板的表面形成取向膜；(6)采用与所述玻璃基板具有一定相对角度和斜偏角度的离子枪，对所述玻璃基板表面的取向膜进行离子轰击，在取向膜上形成取向槽，从而形成液晶取向层。
2、 根据权利要求l所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(1) 中，所述玻璃基板设在沉积仓的阳极侧，所述气体分配器设在沉积仓的阴
3、 根据权利要求l所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(2) 中，所述真空状态的真空度为l(T6 10-7Torr。
4、 根据权利要求l所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(3) 中，所述玻璃基板的温度为300~450°C。
5、 根据权利要求l所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(4) 中，所述碳氢气体为H2和CH4，且H2与CH4的流量比为50 250。
6、 根据权利要求5所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(4) 中,所述H2的流量为50 500sccm,所述CH4的流量为0.2 10sccm。
7、 根据权利要求l所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(5) 中，所述高频电压的功率为5 20MHz。
8、 根据权利要求7所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤 (5)中，所述高频电压的功率为10 15MHz。
9、 根据权利要求l所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述气体压力为50 x 102~500 x 102Pa。
10、 根据权利要求9所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(5 )中，所述气体压力为100 x 102~450 x 102 Pa。
11、 根据权利要求1所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(6)中，所述离子枪从距离玻璃基板10 25cm的高度对所述玻璃基板表面 的取向膜进行离子轰击。
12、 根据权利要求1所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(6)中，所述相对角度取决于液晶分子的旋转角度，所述斜偏角度取决于液 晶分子的预倾角度。
13、 根据权利要求l或12所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所 述步骤(6)中，所述相对角度为40~45° ，所述斜偏角度为3 7。。
14、 根据权利要求13所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(6)中，所述斜偏角度为4 5° 。
15、 一种液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤(1) 设置沉积仓，在沉积仓的阴极侧设有靶材，在沉积仓的阳极侧设有玻 璃基板；(2) 将所述沉积仓抽至真空状态；(3) 向所述沉积仓内注入惰性气体；u)对所述玻璃基板和靶材施加直流高压，在电场作用及一定气体压力条件下，靶材溅射出靶材原子即碳原子，沉积在所述玻璃基板上形成取向膜；(5 )釆用与所述玻璃基板具有一定相对角度和斜偏角度的离子枪，对所述玻璃基板表面的取向膜进行离子轰击，在取向膜上形成取向槽，从而形成液晶 取向层。
16、 根据权利要求15所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(2)中，所述真空状态的真空度为10-6~l(T7TOrr。
17、 根据权利要求15所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述直流高压的电压为1 3kV。
18、 根据权利要求15所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(4)中，惰性气体的气体压力为50 6000Pa。
19、 根据权利要求15所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(5)中，所述离子枪从距离玻璃基板10 25cm的高度对所述玻璃基板表面的取向膜进行离子轰击。
20、 根据权利要求15所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(5)中，所述相对角度取决于液晶分子的旋转角度，所述斜偏角度取决于液 晶分子的预倾角度。
21、 根据权利要求15或20所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于， 所述步骤(5)中，所述相对角度为40 45° ，所述斜偏角度为3-7。。
22、 根据权利要求21所述的液晶取向层的制作方法，其特征在于，所述步 骤(5)中，所述斜偏角度为4 5° 。
全文摘要
本发明公开了一种液晶取向层的制作方法，包括下述步骤(1)设置沉积仓，在沉积仓的两侧分别设有玻璃基板及气体分配器；(2)将沉积仓抽至真空状态；(3)加热玻璃基板至所需温度；(4)向沉积仓内注入碳氢气体以及惰性气体；(5)对玻璃基板和气体分配器施加高频电压，上述气体在电场作用以及一定气体压力条件下反应，在玻璃基板表面形成取向膜；(6)用离子枪轰击取向膜，形成取向槽，从而形成液晶取向层。本发明还公开了另一种液晶取向层的制作方法，用溅射的方法形成取向膜，再用离子枪对其轰击，形成取向槽，从而形成液晶取向层。本发明可使液晶取向层的取向更一致，进而提高液晶显示器的显示品质；另外，还可以降低制造成本。
文档编号G02F1/13GK101539686SQ200810102480
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者路林林 申请人:北京京东方光电科技有限公司