取向层组合物、液晶显示器以及制造液晶显示器的方法与流程

本申请要求于2016年4月20日提交的第10-2016-0047936号韩国专利申请的优先权和所有权益，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

本公开涉及取向层组合物、包括该取向层组合物的液晶显示器(lcd)以及制造lcd的方法。

背景技术：

液晶显示器(lcd)是平板显示器的最广泛使用的类型之一。通常，lcd包括具有诸如像素电极和共电极的场产生电极的一对基底以及置于所述两个基底之间的液晶层。

在lcd中，电压施加到场产生电极以在液晶层中产生电场。因此，确定液晶层的液晶分子的取向方向，并控制入射光的偏振。因此，在lcd上显示期望的图像。

为了在lcd上显示图像，液晶分子应在液晶层的液晶分子与场产生电极之间的界面处沿特定方向取向。液晶分子的取向的均匀程度是确定lcd的图像质量的重要因素。因此，具有各向异性的取向层形成在液晶层与场产生电极之间以在某一方向上布置液晶分子。

技术实现要素：

本公开的多个方面提供一种包括新的光取向聚合物材料的取向层组合物。

本公开的多个方面还提供可改善取向层的取向性质和硬度、减少余像缺陷并增大对比度的取向层组合物。

本公开的多个方面还提供一种包括以上取向层组合物的液晶显示器(lcd)以及一种制造lcd的方法。

然而，本公开的多个方面不局限于在此所阐述的实施例。通过参照以下给出的本公开的详细描述，对本公开所属领域的普通技术人员而言，本公开的以上或其它方面将变得更加明显。

根据示例性实施例，提供一种取向层组合物，所述取向层组合物包括二酐化合物和二胺化合物的共聚物，所述共聚物包括：

由化学式(1)表示的重复单元；以及

由化学式(2)表示的重复单元：

化学式(1)

其中，

z是具有2至8个碳原子的亚烷基，

x是具有6至30个碳原子的芳香基团或者具有4至20个碳原子的脂环基团，

y是具有4至20个碳原子的脂环基团或者具有6至30个碳原子的芳香基团，

n是0或1，

m是1或0；以及

化学式(2)

其中，r1是从脂环二酐或芳香二酐得到的四价有机基团，其中，r1包括苯酯基。

在示例性实施例中，在化学式(1)中，

m可以是0，

n可以是1，

x可以是具有4至20个碳原子的脂环基团。

在示例性实施例中，在化学式(1)中，

m可以是1，

n可以是0，

y可以是具有6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，在化学式(1)中，

n和m中的每个可以是1，

x可以是具有4至20个碳原子的脂环基团，

y可以是具有6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，在化学式(1)中，

n和m中的每个可以是1，

y可以是具有4至20个碳原子的脂环基团，

x可以是具有6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，共聚物可由化学式(3)的重复单元表示：

化学式(3)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，二胺化合物与二酐化合物的摩尔比可以是大约1：1。

根据另一示例性实施例，提供一种液晶显示器(lcd)，包括：

彼此面对的第一基底和第二基底；

第一取向层，设置在第一基底的面对第二基底的表面上；

第二取向层，设置在第二基底的面对第一基底的表面上；以及

液晶层，置于第一基底与第二基底之间，

其中，第一取向层和第二取向层中的至少一者包括二酐化合物和二胺化合物的共聚物，所述共聚物具有由化学式(1)表示的重复单元和由化学式(2)表示的重复单元：

化学式(1)

其中，

z是具有2至8个碳原子的亚烷基，

x是具有6至30个碳原子的芳香基团或者具有4至20个碳原子的脂环基团，

y是具有4至20个碳原子的脂环基团或者具有6至30个碳原子的芳香基团，

n是0或1，

m是1或0；以及

化学式(2)

其中，r1是从脂环二酐或芳香二酐得到的四价有机基团，其中，r1包括苯酯基。

在示例性实施例中，化学式(2)可由化学式(2-1)表示：

化学式2-1

其中，ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，共聚物可由化学式(1-1)的重复单元表示：

化学式(1-1)

其中，z、x、y、r1、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m和化学式(2)中的r1相同。

在示例性实施例中，共聚物可由化学式(3-1)的重复单元表示：

化学式(3-1)

其中，

z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同，

ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，共聚物可包括由化学式(3)表示的重复单元：

化学式(3)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，共聚物还可包括化学式(4-1)的重复单元：

化学式(4-1)

其中，z、x、y、ar1、ar2、n和m与化学式(3-1)中的z、x、y、ar1、ar2、n和m相同。

在示例性实施例中，共聚物还可包括由化学式(4)表示的重复单元：

化学式(4)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，基于化学式(3-1)的重复单元和化学式(4-1)的重复单元的总量，包括化学式(4-1)的重复单元的共聚物的量可以为从大约5摩尔百分数至大约30摩尔百分数。

根据又一示例性实施例，提供一种制造lcd的方法，所述方法包括：

提供基底；

在基底上设置取向层组合物；

利用线偏振光照射取向层组合物；以及

对取向层组合物进行热处理，

其中，取向层组合物包括二酐化合物和二胺化合物的共聚物，所述共聚物包括由化学式(1)表示的重复单元和由化学式(2)表示的重复单元：

化学式(1)

其中，

z是具有2至8个碳原子的亚烷基，

x是具有6至30个碳原子的芳香基团或者具有4至20个碳原子的脂环基团，

y是具有4至20个碳原子的脂环基团或者具有6至30个碳原子的芳香基团，

n是0或1，

m是1或0；以及

化学式(2)

r1是从脂环二酐或芳香二酐得到的四价有机基团，其中，r1包括苯酯基。

在示例性实施例中，共聚物可包括由化学式(3)表示的重复单元：

化学式(3)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，通过利用线偏振光照射取向层组合物将由化学式(3)表示的重复单元中的至少一个转变成由化学式(4)表示的重复单元：

化学式(4)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，沿线偏振光的偏振方向的由化学式(3)表示的重复单元中的所述至少一个可转变成由化学式(4)表示的重复单元。

在示例性实施例中，可在210℃至240℃的温度范围内执行取向层组合物的热处理20分钟至45分钟。

在示例性实施例中，所述方法还包括在利用线偏振光照射取向层组合物之前在60℃至80℃的温度范围内对取向层组合物进行预处理50秒至100秒。

通过新的光反应，根据实施例的取向层组合物可提供具有各向异性的光取向层。

此外，能够提供一种可改善取向性质和取向层的硬度、降低余像缺陷并增大对比度的取向层组合物以及一种包括该取向层组合物的液晶显示器。

此外，可提供一种制造液晶显示器的方法。

然而，本发明构思的效果不局限于在此所阐述的实施例。通过参照权利要求，对本公开所属领域的普通技术人员而言，本发明发明构思的以上和其它效果将变得更加明显。

附图说明

通过参照附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其它方面和特征将变得更加明显，在附图中：

图1是根据实施例的液晶显示器(lcd)的示意性分解透视图；

图2是包括在图1的lcd中的像素的示意性布局图；

图3是沿图2的线i-i’截取的剖视图；

图4至图12是根据实施例的制造lcd的工艺的示意图；

图13是实验示例1的示出交流电(ac)余像量化结果(百分数，％)；

图14是实验示例2的示出黑色亮度结果(坎德拉每平方米，cd/m²)；

图15是示出实验示例3的对比度结果的图；

图16至图23是示出实验示例4的结果的照片；

图24至图26是示出实验示例5的结果的照片；

图27至图29是示出实验示例6的结果的照片；以及

图30至图32是示出实验示例7的结果的照片。

具体实施方式

通过参照优选实施例和附图的以下详细描述，可更容易地理解发明构思的特征和实现发明构思的方法。

然而，本发明构思可以以许多不同的形式体现，并不应该理解为受限于在此所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达发明构思的构思，发明构思仅由权利要求书限定。

在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可直接在另一元件或层上、直接连接或结合到另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。如在此使用的，连接可指元件彼此物理地、电学地和/或流体地连接。

同样的标记始终指同样的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任意组合和所有组合。

将理解的是，尽管可在此使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另外的元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。

为了容易描述，可在此使用诸如“底”、“在……下方”、“下面的”、“在……下面”、“在……上方”、“上面的”和“顶”等的空间相对术语来描述如在图中示出的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含除了图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，那么被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包括上方和下方两种方位。装置可另外定位(旋转90度或在其它方位)并相应地解释在此使用的空间相对描述语。

在此使用的术语仅用于描述具体实施例的目的而不旨在限制本公开。如在此使用的，单数形式“一个”、“一种(者)”和“该(所述)”也旨在包括复数形式，除非上下文另行清楚地指示。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”、“包括”和/或其变形时，指明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

如在此使用的“大约”或“近似”包括陈述的值，并意味着：考虑到正在被谈及的测量以及与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的局限性)，在由本领域的普通技术人员确定的具体值的可接受偏差范围之内。例如，“大约”可以表示在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％、±5％之内。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非在此明确地这样定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境和本公开中的它们的意思一致的意思，而不应以理想化或者过于形式的含义来进行解释。

在此参照剖视图来描述示例性实施例，所述剖视图是理想化实施例的示意性图示。这样，由例如制造技术和/或公差而造成的图示的形状的变化将是预期的。因此，在此描述的实施例不应被解释为局限于如在此示出的区域的具体形状，而是要包括由例如制造而造成的形状上的偏差。例如，示出或描述为平坦的区域可典型地具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，示出的尖角可以被倒圆。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状不旨在示出区域的精确形状并且不旨在限制给出的权利要求的范围。

现在将参照示出发明构思的示例性实施例的附图更充分地描述本发明构思。

图1是根据实施例的液晶显示器(lcd)的示意性分解透视图。

参照图1，根据实施例制造的lcd包括：第一基底100；第一取向层(未示出)，设置在第一基底100上；第二基底200，与第一基底100分开，以面对第一基底100；以及液晶层300，置于第一基底100与第二基底200之间。第一基底100可以是下显示基底，第二基底200可以是上显示基底。

第一基底100和第二基底200中的每个包括显示区da和非显示区na。显示区da是显示图像的区域，非显示区na是不显示图像的区域。显示区da被非显示区na围绕。

显示区da包括在第一方向x(例如，列方向)上延伸的多条数据线dl、在与第一方向x交叉的第二方向y(例如，行方向)上延伸的多条栅极线gl以及形成在栅极线gl和数据线dl的交叉点处的多个像素px。像素px可以以基本上矩阵的图案在第一方向x和第二方向y上布置。

每个像素px可独特地显示原色中的一种。原色可以是例如红色、绿色和蓝色。

非显示区na可以是阻光区域。将栅极驱动信号、数据驱动信号等提供到显示区da的像素px的驱动器(未示出)可设置在第一基底100的非显示区na中。栅极线gl和数据线dl可从显示区da延伸到非显示区na，并可电连接到驱动器。

液晶层300可置于第一基底100与第二基底200之间。液晶层300可包括具有正介电各向异性的液晶分子lc。然而，本公开不限于此，液晶层300也可包括具有负介电各向异性的液晶分子。

现在将更详细地描述根据当前的实施例的lcd的组件。

图2是包括在图1的lcd中的像素的示意性平面图。图3是沿图2的线i-i’截取的剖视图。

参照图2和图3，第一基底100包括第一基体基底101、一个或更多个薄膜晶体管(tft)110、共电极150、像素电极180和多个钝化/绝缘层。

栅极布线层可设置在第一基体基底101上。栅极布线层可包括栅极线gl和栅电极111。

栅极线gl可基本上沿第二方向y延伸。栅电极111可从栅极线gl朝上突出。栅电极111和栅极线gl可彼此一体地形成而在它们之间没有物理边界。通过栅极线gl接收的栅极信号可提供到栅电极111。

第一绝缘层131可设置在栅极布线层上并位于第一基体基底101的整个表面之上。第一绝缘层131可由绝缘材料制成，以使位于其上的层与位于其下的层电绝缘。第一绝缘层131可具有包括具有不同的物理特性的至少两个绝缘层的多层结构。

半导体层112设置在第一绝缘层131上。半导体层112的至少一部分设置在与栅电极111叠置的区域中。半导体层112可用作tft110的沟道，并可根据提供到栅电极111的电压使沟道导通或截止。

数据布线层可设置在半导体层112上。数据布线层可包括数据线dl、源电极113和漏电极114。

数据线dl可基本上沿第一方向x延伸，以与栅极线gl交叉。数据信号可被传输到数据线dl。可在数据线dl和栅极线gl的交叉处限定像素区px。

源电极113和漏电极114可设置在栅电极111和半导体层112上以彼此分开。源电极113可与数据线dl一体地形成而在它们之间没有物理边界。在包括图2的附图中，源电极113是数据线dl的一部分。然而，源电极113也可从数据线dl朝向栅电极111突出。漏电极114可通过稍后将描述的接触孔160电连接到像素电极180。

欧姆接触层115可设置在半导体层112与数据布线层之间。欧姆接触层115可由重掺杂有n型杂质的n+氢化非晶硅材料制成或者可由硅化物制成。

钝化层132可设置在数据布线层上，并位于第一基体基底101的整个表面之上。钝化层132可由无机层制成并具有单层结构或多层结构。钝化层132可防止形成在其下的布线层和电极暴露而由此直接接触有机材料。平坦化层133设置在钝化层132上，并位于第一基体基底101的整个表面之上。平坦化层133可由有机材料制成。平坦化层133可由堆叠在第一基体基底101上并具有相等高度的多个组件制成。

共电极150可设置在平坦化层133上。共电极150可以是透明电极。共电压施加到共电极150。共电极150连同施加了数据电压的像素电极180一起形成电场，从而控制液晶层300中的液晶分子lc的取向方向。第二绝缘层134可设置在共电极150上以使其下的共电极150与其上的像素电极180绝缘。

接触孔160可形成在钝化层132、平坦化层133和第二绝缘层134中，以部分地暴露漏电极114。漏电极114可通过接触孔160电连接到像素电极180。

像素电极180设置在像素区px中的第二绝缘层134上，并位于漏电极114的通过接触孔160暴露的部分上。与共电极150一样，像素电极180可以是透明电极。

像素电极180可以是图案化的电极，包括：多个分支电极181；多个狭缝182，均形成在相邻的分支电极181之间；连接电极183，在分支电极181的至少一端处连接分支电极181；以及从连接电极183朝向接触孔160突出的突出电极184。

分支电极181和狭缝182可成形得像相对于像素区px的大致中心部对称的弯曲的条。在一个像素区中可形成至少两个畴。因此，这会导致液晶分子lc的长轴在每个畴中不同地设置，从而抑制在特定方位角的色偏现象。突出电极184可通过接触孔160电连接到漏电极114，并接收来自漏电极114的数据电压。连接电极183可连接突出电极184和分支电极181。因此，连接电极183可将从突出电极184接收的电压平稳地提供到分支电极181。

第一取向层410可设置在第一基底100上。第一取向层410可以是水平取向层。在这种情况下，第一取向层410可具有各向异性并可导致与第一取向层410相邻的液晶层300中的液晶分子lc的长轴在平面中面对特定方向。此外，第一取向层410可以是由包含可引起光反应的光反应性官能团的材料制成的光取向层。稍后将连同第二取向层420一起详细地描述第一取向层410。

现在将描述第二基底200。第二基底200可包括第二基体基底201、阻光构件210、滤色器220和覆层230。

与第一基体基底101一样，第二基体基底201可以是透明绝缘基底。阻光构件210设置在第二基体基底201上。阻光构件210可以是例如黑矩阵。阻光构件210可设置在多个像素区之间的边界区域中，即，在与数据线dl和栅极线gl叠置的区域以及与tft110叠置的区域中。换言之，阻光构件210可设置在相邻的像素区px之间的边界处，从第一基底100下方的背光单元(未示出)入射的光基本上通过该边界透射。因此，阻光构件210可防止非预期的颜色混合或光泄漏。

滤色器220可在与像素区px叠置的区域中设置在阻光构件210上。滤色器220仅可透射特定波长带的光。滤色器220可设置在两条相邻的数据线dl之间并在平面中占据大部分的像素区px。具有不同颜色并透射不同波长带的光的滤色器可设置在相邻的像素区中。可选择地，可不设置滤色器。在图2和图3中，滤色器220具有滤色器设置在tft上的阵列上滤色器(colorfilter-on-array)结构。然而，滤色器220也可设置在tft110下方或者第一基底100上。

覆层230设置在阻光构件210和滤色器220上并在第二基体基底201的整个表面之上。覆层230可以是由有机材料制成的有机层。覆层230可防止阻光构件210和滤色器220从第二基体基底201的位置移出，并可由堆叠在第二基体基底201上并具有均匀的高度的组件制成。此外，覆层230可通过抑制液晶层300被诸如从滤色器220引入的溶剂的化合物污染来防止在屏幕驱动期间可能产生的缺陷(诸如余像)。

第二取向层420可设置在第二基底200上。与第一取向层410一样，第二取向层420可以是水平取向层。将在下文中详细描述第一取向层410和第二取向层420。

可使用取向层组合物来形成第一取向层410和/或第二取向层420。

取向层组合物是二酐化合物和二胺化合物的共聚物。取向层组合物可以是由在重复单元中具有光反应性基团的聚酰胺酸、通过使在重复单元中具有光反应性基团的聚酰胺酸部分亚胺化获得的聚合物、通过使在重复单元中具有光反应性基团的聚酰胺酸脱水环化获得的聚酰亚胺或者它们的组合制成的共聚物。

取向层组合物的共聚物包括从二胺化合物得到并由以下式(1)表示的重复单元：

化学式(1)

其中，

z是具有2至8个碳原子的亚烷基，

x是具有6至30个碳原子的芳香基团或者具有4至20个碳原子的脂环基团，

y是具有4至20个碳原子的脂环基团或者具有6至30个碳原子的芳香基团，

n是0或1，

m是1或0。

此外，取向层组合物的共聚物包括具有光反应性苯酯基(-c(＝o)-o-)的重复单元。可从二酐化合物得到具有光反应性基团的重复单元。

在取向层组合物的共聚物中，包括光反应性苯酯基的重复单元具有由以下式(2)表示的结构：

化学式(2)

其中，r1是从脂环二酐或芳香二酐得到的四价有机基团，其中，r1包括苯酯基。

在示例性实施例中，化学式(2)可由化学式(2-1)表示：

化学式2-1

其中，ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

在实施例中，式(2)的重复单元由于fries光反应经历光重排，因此导致液晶分子lc沿一个方向布置。稍后将对此进行更详细的描述。

在以上化学式(1)中，n和m可以是1，x可以是具有4至20个碳原子的脂环基团，y可以是具有6至30个碳原子的芳香基团。可选择地，在化学式(1)中，n和m可以是1，y可以是具有4至20个碳原子的脂环基团，x可以是具有6至30个碳原子的芳香基团。

在实施例中，在化学式(1)中，m可以是1，n可以是0，y可以是具有6至30个碳原子的芳香基团。在另一实施例中，在化学式(1)中，m可以是0，n可以是1，x可以是具有4至20个碳原子的脂环基团。

化学式(1)和化学式(2)可彼此结合并重复。如在化学式(1)中，诸如z的链状基团可包括在重复单元中以在取向层中提供流动性。此外，诸如x或y的芳香基团或脂环基团可包括在化学式(1)中，以增强黑色亮度、降低交流电(ac)余像效果并通过增大取向层与液晶之间的相互作用来增大取向能力。此外，可使用x或y增大取向层内的包装性能，从而改善取向层的硬度。

由式(1)表示的重复单元与由式(2)表示的重复单元的比可以是大约一比一。在实施例中，式(1)的重复单元源于二胺化合物，式(2)的重复单元源于二酐化合物。二胺化合物和二酐化合物的摩尔比可以是大约1：1。

在示例性实施例中，共聚物可由化学式(1-1)的重复单元表示：

化学式(1-1)

其中，z、x、y、r1、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m和化学式(2)中的r1相同。

在另一示例性实施例中，共聚物可由化学式(3-1)的重复单元表示：

化学式(3-1)

其中，

z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同，

ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

在非限制性示例中，共聚物可由以下化学式(3)的重复单元表示：

化学式(3)

其中，z、x、y、n和m与以上化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，共聚物还可包括化学式(4-1)的重复单元：

化学式(4-1)

其中，z、x、y、ar1、ar2、n和m与化学式(3-1)中的z、x、y、ar1、ar2、n和m相同。

在示例性实施例中，基于化学式(3-1)的重复单元和化学式(4-1)的重复单元的总量，包括化学式(4-1)的重复单元的共聚物的量可以是从大约5摩尔百分数至大约30摩尔百分数。

在化学式(3)的重复单元中，可以如下地发生光反应。尽管不希望被理论限制，但理解的是，在化学式(3)的结构中，可通过吸收偏振光使o＝c-o键中的c-o键均裂断开以形成酰基自由基o＝c·和醌系芳香自由基体系。酰基自由基o＝c·和醌系芳香自由基体系可然后重新结合以形成碳-碳单键，从而产生由以下化学式(4)表示的重复单元。由于此过程，由化学式(3)表示的至少一个重复单元可转变成以下化学式(4)。可选择地，以上过程可通过旧键断裂和新键同时形成的协同机理进行。fries反应的机理在本领域的普通技术人员的知识范围内。稍后将在制造lcd的方法中对此进行更详细的描述。

化学式(4)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

lcd包括使用以上取向层组合物的取向层。

lcd包括彼此面对的第一基底100和第二基底200、设置在第一基底100和第二基底200的面对表面上的第一取向层410和第二取向层420以及置于第一基底100与第二基底200之间的液晶层300。此外，第一取向层410和第二取向层420中的至少一种是包括以下化学式(1)的重复单元和化学式(2)的重复单元的二酐化合物和二胺化合物的共聚物：

化学式(1)

其中，

z是具有2至8个碳原子的亚烷基，

x是具有6至30个碳原子的芳香基团或者具有4至20个碳原子的脂环基团，

y是具有4至20个碳原子的脂环基团或者具有6至30个碳原子的芳香基团，

n是0或1，

m是1或0；

化学式(2)

其中，r1是从脂环二酐或芳香二酐得到的四价有机基团，其中，r1包括苯酯基。

在示例性实施例中，化学式(2)可由化学式(2-1)表示：

化学式2-1

其中，ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，共聚物可由化学式(1-1)的重复单元表示：

化学式(1-1)

其中，z、x、y、r1、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m和化学式(2)中的r1相同。

在另一示例性实施例中，共聚物可由化学式(3-1)的重复单元表示：

化学式(3-1)

其中，

z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同，

ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

由化学式(1)表示的重复单元与由化学式(2)表示的重复单元的比可以是大约一比一，共聚物可由以下化学式(3)表示：

化学式(3)

其中，z、x、y、n和m与以上化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在示例性实施例中，共聚物还可包括化学式(4-1)的重复单元：

化学式(4-1)

其中，z、x、y、ar1、ar2、n和m与化学式(3-1)中的z、x、y、ar1、ar2、n和m相同。

在示例性实施例中，基于化学式(3-1)的重复单元和化学式(4-1)的重复单元的总量，包括化学式(4-1)的重复单元的共聚物的量可以是从大约5摩尔百分数至大约30摩尔百分数。

在示例中，共聚物还可包括由以下化学式(4)表示的重复单元：

化学式(4)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

即，第一取向层410和/或第二取向层420可包括化学式(3)的重复单元和化学式(4)的重复单元两者。

例如，在包括在第一取向层410和/或第二取向层420中的共聚物中，通过稍后将描述的在制造lcd的工艺中利用偏振光照射第一取向层410和/或第二取向层420，化学式(3)的重复单元中的至少一个可改变成化学式(4)的重复单元。在非限制性示例中，改变成化学式(4)的重复单元的化学式(3)的重复单元中的所述至少一个的量可以小于化学式(3)的重复单元。例如，近似5摩尔百分数(mole％)至30摩尔百分数的化学式(3)的重复单元可转变成化学式(4)的重复单元。这意味着在取向层的共聚物中，化学式(3)的重复单元通过由包括在化学式(2)的重复单元中的苯酯基组成的光反应性基团转变成化学式(4)的重复单元。即，化学式(3)的重复单元的量减少了转变成化学式(4)的部分。

这样，可在第一取向层410和/或第二取向层420中包括化学式(3)的重复单元和化学式(4)的重复单元两者。

图4至图12示意性地示出制造lcd的方法。现在将参照图4至图12描述制造lcd的方法。

参照图4，制造lcd的方法包括准备基底500。基底500可与以上描述的第一基底100或第二基底200对应。在示例性实施例中，基底500可以是包括第一基体基底、栅极布线层、半导体层、数据布线层、共电极、像素电极和多个钝化/绝缘层的薄膜晶体管(tft)基底，或者是包括第二基体基底、阻光构件、滤色器和覆层的对向基底。以上已参照图1至图3描述了第一基底100、第二基底200以及第一基底100和第二基底200的组件的位置、形状和示意性制造方法，因此这里省略其详细的描述。

参照图5和图6，制造lcd的方法包括通过将取向层组合物设置到基底500上形成预取向层600。可通过使用旋涂、狭缝涂覆等在基底500上涂覆取向层组合物来完成通过将取向层组合物设置到基底500上形成预取向层600的步骤，但不限于此。

取向层组合物是二酐化合物和二胺化合物的共聚物。除了由化学式(1)表示的重复单元和化学式(2)的重复单元之外，取向层组合物还可包括溶剂：

化学式(1)

其中，

z是具有2至8个碳原子的亚烷基，

x是具有6至30个碳原子的芳香基团或者具有4至20个碳原子的脂环基团，

y是具有4至20个碳原子的脂环基团或者具有6至30个碳原子的芳香基团，

n是0或1，

m是1或0；

化学式(2)

其中，r1是从脂环二酐或芳香二酐得到的四价有机基团，其中，r1包括苯酯基。

在示例性实施例中，化学式(2)可由化学式(2-1)表示：

化学式2-1

其中，ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

在示例性实施例中，共聚物可由化学式(1-1)的重复单元表示：

化学式(1-1)

其中，z、x、y、r1、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m和化学式(2)中的r1相同。

在另一示例性实施例中，共聚物可由化学式(3-1)的重复单元表示：

化学式(3-1)

其中，

z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同，

ar1和ar2均独立地为包括6至30个碳原子的芳香基团。

此外，共聚物可由以下化学式(3)表示：

化学式(3)

其中，z、x、y、n和m与以上化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

在制造lcd的工艺中，术语“预取向层”可指在该层取得取向性质之前包括取向层组合物的层。

参照图6，在涂覆在基底500上的预取向层600中，共聚物可包括具有朝向任意第一方向x的方向性的第一聚合物链600b和具有朝向与第一方向x垂直的第二方向y的方向性的第二聚合物链600a。此外，具有特定长度的第一聚合物链600b和具有特定长度的第二聚合物链600a可在第一方向x和第二方向y上重复地布置并可分别基本上看作连续体。

在非限制性示例中，参照图7，制造lcd的方法的另一实施例可包括在稍后将描述的光照射之前在60℃至80℃的温度范围内对预取向层610进行预处理h1达50秒至100秒。预取向层610的预处理h1可以是去除包含在取向层组合物中的溶剂的工艺。预取向层610的预处理h1可降低预取向层610的流动性和预取向层610中的取向层组合物的可分散性。设计预取向层610的预处理h1以使包含在一些取向层组合物中的溶剂挥发，但是当期望时，可省略此工艺。

参照图8和图9，制造lcd的方法包括对预取向层620进行线偏振光puv照射。在图8中，照射沿第一方向x线偏振的光。然而，偏振方向不限于第一方向x，并可根据期望而改变。

对预取向层620进行线偏振光puv照射可被设计为用于对预取向层620给予各向异性。光puv可以是紫外光、红外光、远红外光、电子射线和放射线中的至少一种。例如，光puv可以是具有近似250纳米(nm)至330nm的波长的紫外光、具有近似254nm的波长的紫外光或者具有近似313nm的波长的紫外光。

当照射沿第一方向x线偏振的光puv时，预取向层620中的第一聚合物链620b的具有朝向第一方向x的方向性的至少一些可吸收线偏振光puv，共聚物的苯酯基的o＝c-o键中的c-o键可通过吸收偏振光均裂断开以形成酰基自由基o＝c·和醌系芳香自由基体系。酰基自由基o＝c·和醌系芳香自由基体系可然后重新结合以形成碳-碳双键，从而产生由以下化学式(4)表示的重复单元。因此，第一聚合物链620b中的至少一些的主链可弯曲(倾斜)。

在示例性实施例中，共聚物还可包括化学式(4-1)的重复单元：

化学式(4-1)

其中，z、x、y、ar1、ar2、n和m与化学式(3-1)中的z、x、y、ar1、ar2、n和m相同。

在示例性实施例中，基于化学式(3-1)的重复单元和化学式(4-1)的重复单元的总量，包括化学式(4-1)的重复单元的共聚物的量可以是从大约5摩尔百分数至大约30摩尔百分数。

例如，在式(3)的重复单元的情况下，第一聚合物链620b中的至少一些可吸收线偏振光puv并可通过光-fries反应重新布置为在化学式(4)中的重复单元，以产生倾斜的主链：

化学式(4)

其中，z、x、y、n和m与化学式(1)中的z、x、y、n和m相同。

即，参照图9，第一聚合物链620b中的具有朝向第一方向x的方向性的一些可转变成沿特定方向弯曲的改性聚合物链620b'。换言之，第一聚合物链620b或第二聚合物链620a中的没有改变的主链可包括化学式(3)的重复单元，第一聚合物链620b的改性聚合物链620b'可包括化学式(4)的重复单元。

在实施例中，预取向层620中的聚合物链可吸收线偏振光puv并如下布置。第一聚合物链620b的具有线性或大致朝向第一方向x的方向性的至少一些可经历光-fries反应。光-fries反应可导致第一聚合物链620b的至少一些的主链沿与第一方向x不同的方向弯曲(即，部分地从第一方向x朝向第二方向y定位)。因此，可重新布置第一聚合物链620b中的至少一些并使之稳定，以变成改性聚合物链620b'。因此，第一聚合物链620b的沿第一方向x的连续性降低。另一方面，具有沿第二方向y的线性的第二聚合物链620a不经历光反应。因此，第二聚合物链620a可对全部的预取向层620给予各向异性。

在对预取向层620照射线偏振光puv的步骤中，可以以近似0.1至3.0焦耳每平方厘米(j/cm²)的照射量来照射线偏振光puv。可通过对预取向层620的光照射的持续时间或光的输出来控制照射量。然而，可根据lcd的驱动模式或形成光取向层的主要材料的物理性质来改变照射量。

因为由于诸如光解反应的光反应，取向层组合物不产生副产物，所以取向层组合物不需要清洗工艺。省略清洗工艺可防止在清洗工艺期间会发生的外来物质损坏或粘附到具有各向异性的取向层，并改善工艺效率。然而，在一些实施例中，可执行清洗工艺。在那些实施例中，清洗工艺可以是干清洗工艺或湿清洗工艺。

参照图10和图11，制造lcd的方法包括对预取向层630进行热处理h2。预取向层630的热处理h2可被设计为在照射线偏振光puv之后通过使不稳定的活性基团稳定并使第一聚合物链630b和/或第二聚合物链630a重新布置来进一步改善取向性能。此外，预取向层630的热处理h2可设计为通过最终去除残留的溶剂来增大预取向层630的耐热性。

如以上参照图9描述的，预取向层630包括通过吸收线偏振光puv部分地朝向与线偏振光puv垂直的第二方向y定位的改性聚合物链630b'。此外，取向层组合物内的聚合物通过预取向层630的热处理h2达到具有流动性。因此，参照图11，如位于第二方向y上的改性聚合物链630b'，由于通过预取向层630的热处理h2获得的流动性，具有朝向第一方向x的方向性的第一聚合物链630b可容易地移动。此外，第一聚合物链630b可通过与第一聚合物链630b相邻布置的第二聚合物链630a朝向第二方向y移动。

即，第一聚合物链630b通过朝向第二方向y定位的改性聚合物链630b'的部分和沿第二方向y布置的第二聚合物链630a逐渐朝向第二方向y取向。由于以上工艺，参照图12，预取向层630可被制造成具有朝向第二方向y的取向性质的取向层640。

换言之，对预取向层630照射线偏振光puv导致第一聚合物链630b在第一方向x上的部分不连续。第一聚合物链630b的部分不连续削弱了相邻的第一聚合物链630b之间的相互作用力，反过来，使得容易重新布置第一聚合物链630b。另一方面，第二聚合物链630a可由于第二聚合物链630a之间的强相互作用力抵抗重新布置。

即，尽管其中的一些已经经历了光反应的第一聚合物链630b可通过热处理重新布置，但是第二聚合物链630a朝向第二方向y保持方向性而没有被重新布置。因此，第一聚合物链630b和第二聚合物链630a的全部方向性可在第二方向y上汇聚。这能够给予预取向层630进一步的各向异性。

可在210℃至240℃的温度下执行预取向层630的热处理h2达20分钟至45分钟，但给出的实施例不局限于此。

参照图12，包括液晶分子lc的液晶层形成在基底500上，基底500和面对基底500的另一基底可结合在一起。液晶分子lc的长轴可通过由取向层640内的聚合物链形成的各向异性大致朝向第二方向y取向。在示例性实施例中，形成液晶层的步骤可以是将液晶组合物放置(例如，滴入)到基底500和/或对向基底(未示出)上然后将基底500和对向基底(未示出)结合在一起的工艺。然而，形成液晶层的步骤也可以是在将基底500和对向基底(未示出)结合在一起之后注入液晶组合物的工艺。

在下文中，将参照实验数据更详细地描述本发明构思。

实施例1

通过使用取向层组合物形成取向层来制造lcd，所述取向层组合物包括以下化学式(5)的重复单元与具有由苯酯基组成的光反应性基团的重复单元的共聚物：

化学式(5)

实施例2

通过使用取向层组合物形成取向层来制造lcd，所述取向层组合物包括以下化学式(6)的重复单元与具有由苯酯基组成的光反应性基团的重复单元的共聚物：

化学式(6)

对照组

通过使用分解取向层组合物形成取向层来制造lcd，所述分解取向层组合物包括源于以下化学式(7)的二胺化合物的化学式(8)的重复单元。

化学式(7)

化学式(8)

对比示例1

通过使用取向层组合物形成取向层来制造lcd，所述取向层组合物包括以下化学式(9)的重复单元与具有由苯酯基组成的光反应性基团的重复单元的共聚物：

化学式(9)

实验示例1：ac余像量化

执行在实施例1、实施例2、对照组和对比示例1中制造的lcd的ac余像量化评估，评估结果标绘在图13中示出的图上。通过使用minoltaca-210测量2.5英寸的测试单元的8灰色初始亮度与在施加4.5伏特(v)ac一小时之后获得的亮度之间的差来执行ac余像量化评估。

参照图13中示出的图，与使用光解取向层的对照组相比，实施例1和实施例2示出减少的ac余像效果，与对比示例1相比，实施例1和实施例2示出很大的减少的ac余像效果。

实验示例2：黑色亮度

评估实施例1、实施例2和对照组的黑色亮度水平，评估结果标绘在图14中示出的图上。通过使用ca-210和elabo-230cf测量2.5英寸的pls测试单元在初始、未驱动状态下的亮度来执行黑色亮度水平的评估。

参照在图14中示出的图，本公开的实施例1和实施例2示出与使用光解取向层的对照组的黑色亮度水平相等的黑色亮度水平。因此，可理解的是，包括光反应性基团的取向层具有与光解取向层的取向性质相等的取向性质。

实验示例3：对比度(cr)

测量实施例1、实施例2和对照组的对比度，测量结果标绘在图15中示出的图上。通过使用ca-210测量12.9英寸的pls测试单元的黑色亮度与白色亮度之间的差来测量对比度。

参照图15中示出的图，本公开的实施例1和实施例2示出与使用光解取向层的对照组的对比度相等或更高的对比度。

实验示例4：取向性能测试

在实施例1、实施例2、对照组和对比示例1中制造的每个lcd中包括的像素被驱动的情况下，拍摄部分的像素。在图16至图19中顺序地示出实施例1、实施例2、对照组和对比示例1的拍摄结果。

此外，在不驱动像素的黑色状态下拍摄部分的像素。然后，在图20至图23中顺序地示出实施例1、实施例2、对照组和对比示例1的拍摄结果。

参照图16至图18，实施例1和实施例2示出与使用光解取向层的对照组的取向性能相等或更高的取向性能。另一方面，参照图19，对比示例1示出非常低的取向性能。

此外，参照图20至图22，实施例1和实施例2示出与使用光解取向层的对照组的黑色亮度特性相等或更好的黑色亮度特性。另一方面，参照图23，由于非常低的取向性能，对比示例1示出降低的黑色亮度特性。

实验示例5：耐划伤性测试

测试在实施例1、对照组和对比示例1中制造的lcd的耐划伤性。耐划伤性测试包括准备具有印刷为300nm的厚度的取向层的单个基底、以750转每分钟(rpm)的摩擦转动速度摩擦基底至13.5nm的摩擦深度，然后检查形成在取向层上的划痕。

测量并拍摄实施例1、对照组和对比示例1的测试耐划伤性的结果，在图24至图26中顺序地示出拍摄结果。

参照图24和图25，实施例1的取向层几乎不具有任何划痕并展现出与对照组的耐划伤性相等的非常高的耐划伤性。因此，可理解的是，包括在式(1)的重复单元中的链状基团和脂环基团或芳香基团有助于层硬度的改善。

另一方面，参照图26，对比示例1的取向层具有大量的划痕，表明其具有相对低的硬度。

实验示例6：耐磨性测试

测试在实施例1、对照组和对比示例1中制造的lcd的耐磨性。耐磨性测试包括使用750克(g)的重量、3千克(kg)的背包和40rpm的段速度对12.9英寸的pls测试单元执行背包振动测试800次，然后使用层硬度计测量层硬度。

测量并拍摄实施例1、对照组和对比示例1的测试耐磨性的结果，在图27至图29中顺序地示出拍摄结果。图27至图29中的白色点部分表示磨损部分。

参照图27和图28，实施例1的取向层具有一些磨损，但仅与对照组的取向层的磨损稍微不同。然而，参照图29，对比示例1具有大量磨损。因此，可理解的是，实施例1的取向层具有与光解取向层的耐磨性特性相等的耐磨性特性以及比对比示例1的取向层的耐磨性特性好的耐磨性特性。如在耐划伤性测试中，这可理解为包括在式(1)的重复单元中的链状基团和脂环基团或芳香基团有助于层硬度的改善。

实验示例7：光泄漏缺陷测试

对在实施例1、实施例2和对照组中制造的lcd执行光泄漏缺陷测试。光泄漏缺陷测试包括在烘箱中在70℃的温度下使2.5英寸的pls测试单元和12.9英寸的pls测试单元老化，然后执行高温储存(hts)测试。

测量并拍摄对实施例1、实施例2和对照组的光泄漏缺陷测试的结果，在图30至图32中顺序地示出拍摄结果。参照图30和图31，实施例1和实施例2几乎没有光泄漏缺陷。

然而，使用光解取向层的对照组由于光分解产生的副产物遭受特别大量的光泄漏。

尽管以上已示出并描述了示例性实施例，但对本领域技术人员而言明显的是，在不脱离由附加的权利要求所限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可作出修改和改变。示例性实施例应当仅以描述性含义来考虑，而不是出于限制的目的。