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光定向材料、具有定向层的显示基板及显示基板的制法
    【技术领域】

    本发明涉及光定向(photoalignment)材料、具有使用其形成的定向层的显示基板、以及制造该显示基板的方法。更具体而言，本发明涉及在制造液晶显示(LCD)装置的定向层的方法中使用的光定向材料、具有使用其形成的定向层的显示基板、以及制造该显示基板的方法。

    背景技术

    通常，液晶显示(LCD)面板包括具有作为用以驱动像素的开关器件的薄膜晶体管(TFT)的显示基板、面对显示基板的对向基板、以及设置于显示基板与对向基板之间的液晶层。根据液晶材料随着电压变化的透光率，在LCD面板上显示图像。

    由于通过将液晶材料简单地设置于显示基板与对向基板之间可能难以获得理想的液晶分子排列，故在显示基板和对向基板各自的内部上形成定向层。可通过使用定向层印刷装置的印刷辊将未加工的定向材料涂布在基础基板上以及摩擦方法而形成定向层。例如，该未加工的定向材料可为包括聚酰亚胺聚合物的溶液。

    在为了形成定向层的摩擦过程期间，通过用摩擦布摩擦可产生静电，并且因而显示基板可被静电损坏。而且，在摩擦过程中，显示基板可容易被污染和玷污，使得显示质量可降低。为了防止静电和改善显示质量，已开发了光定向方法，其中该方法可包括将光定向材料涂布在基础基板上并使用光使该光定向材料光降解、光异构化或光聚合。

    光定向材料的实例可包括可光异构化的重氮化合物。然而，重氮化合物可具有低的光敏性和低的定向稳定性，并且可脱色而变得透明。

    现今，具有肉桂酸酯、查耳酮或香豆素结构的光定向材料可用在当形成定向层时使用光异构化的光定向方法中，以改善视角。然而，当使用具有该结构的化合物时，由于所述光定向材料的分子具有许多π键，因此当光照射时，除了光异构化反应之外，还可产生自由基反应或取代反应。在该情况下，控制光异构化反应可为困难的，并且因而定向层的可靠性可降低。

    【发明内容】

    本发明提供可具有改善的结构稳定性的光定向材料。

    本发明还提供具有使用该光定向材料形成的定向层的显示基板。

    本发明还提供制造该显示基板的方法。

    本发明的额外特征将在下面的描述中进行阐述，并且将从该描述中部分地明晰，或者可通过本发明的实践获知。

    本发明公开光定向材料，其包括具有由以下化学式1表示的感光部分的光定向聚合物。

    <化学式1>

    

    在化学式1中，R₁表示环状化合物。R₂和R₃各自表示单键、‑(C_nH_2n)‑、‑(C_xH_2x)O(C_yH_2y)‑、或‑(C_aH_2a)O(C_bH_2b)O(C_dH_2d)‑，并且“n”表示1～6的整数。“x”、“y”、“a”、“b”和“d”各自表示0或1～6的整数，x+y为1～6的整数，并且a+b+d是1～6的整数。各氢原子可用‑CH₃、‑CH₂‑CH₃、‑OCH₃、‑OCH₂CH₃、‑OCH₂OCH₃、F或Cl代替，并且‑CH₃、‑CH₂‑CH₃、‑OCH₃、‑OCH₂CH₃、或‑OCH₂OCH₃的各氢原子可用F或Cl代替。

    本发明还公开显示基板，其包括：设置于基础基板上的栅极线、与该栅极线交叉的数据线、连接到该栅极线和该数据线的开关元件、电连接到该开关元件的像素电极、以及设置于基础基板上的定向层。定向层包括具有由化学式1表示的感光部分的感光聚合物。

    本发明还公开该制造显示基板的方法。在基础基板上形成像素单元。使用包括具有由化学式1表示的感光部分的光定向聚合物的光定向材料和有机溶剂在基础基板上形成定向层。将光照射到具有该定向层的基础基板上以使得该定向层的表面定向。

    应理解，前面的概括描述和以下的详细描述均是示例性和说明性的，并且意图提供对要求保护的本发明的进一步说明。

    【附图说明】

    为提供本发明的进一步理解而包括的并且引入到本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施方式、并且与描述一起用于解释本发明的原理。

    图1和图2是显示根据本发明的一个示例性实施方式的制造显示基板的方法的横截面图。

    图3和图4是显示根据本发明的另一示例性实施方式的制造显示基板的方法的横截面图。

    图5是显示具有图2的显示基板和图4的显示基板的显示面板的横截面图。

    【具体实施方式】

    参照其中示出了本发明的实施方式的附图在下文中更充分地描述本发明。然而，本发明可体现为许多不同的形式并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得该公开内容彻底且完整，并且将本发明的精神充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可放大层和区域的尺寸和相对尺寸。

    应理解，当一个元件或层被称为“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所述另一元件或层上、直接连接或直接结合到所述另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相反，当一个元件被称为“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，则不存在中间元件或层。相同的标号始终是指相同的元件。本文中使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列举项的任何和全部组合。

    应理解，尽管术语第一、第二、第三等可用在本文中以描述不同的元件、组分、区域、层和/或部分，但是这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另一元件、层或部分。

    为了便于描述，在本文中可使用空间上相对的术语如“在......之下”、“在......下面”、“下部”、“在......之上”、“上部”等来描述如图所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应理解，除图中所示的方位外，空间相对术语还意图包括在使用或工作中的装置的不同方位。例如，如果翻转图中的装置，则被描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将被定向在其它元件或特征“之上”。因而，示例性术语“在......下面”可包括在......之上和在......下面两种方位。装置可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，并且本文中所使用的空间上相关的描述词对其进行相应解释。

    本文中所用的术语仅出于描述具体实施方式的目的，而非意图限制本发明。如本文中所使用的，除非上下文清楚地另作说明，单数形式的“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。还应理解，当用在本说明书中时，术语“包含”和/或“包括”表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分，但不排除存在或添加一种或多种其它特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或它们的组。

    在此参考横截面图描述本发明的实施方式，所述横截面图为本发明的理想实施方式(以及中间结构)的示意图。如此，可预期这些图的形状由于例如制造技术和/或公差而引起的变化。因而，本发明的实施方式不应被解释为限于在此所图示的区域的具体形状，而是包括由例如制造所造成的形状上的偏差。例如，图示为长方形的注入(implanted)区域通常具有圆形或曲线特征和/或具有在其边缘处的注入浓度梯度而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样，由注入形成的掩埋区可在介于掩埋区和穿过其发生注入的表面之间的区域中引起一些注入。因而，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图图示装置的区域的实际形状，并且不意图限制本发明的范围。

    除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同。还应理解，术语，例如在常用字典中定义的那些，应被理解为其含义与它们在相关领域背景中的含义一致，并且除非在本文中清楚地定义，否则将不对所述术语进行理想化或过于形式的解释。

    在说明书和权利要求书中，“‑(C_xH_2x)‑”可为直链结构的“‑(CH₂)_x‑”或者具有至少一个分支的支化结构。

     光定向材料

    根据本发明示例性实施方式的光定向材料包括具有由以下化学式1表示的感光部分的光定向聚合物。

    <化学式1>

    

    在化学式1中，R₁表示环状化合物，R₂和R₃各自表示单键、‑(C_nH_2n)‑、‑(C_xH_2x)O(C_yH_2y)‑或‑(C_aH_2a)O(C_bH_2b)O(C_dH_2d)‑，并且“n”表示1～6的整数。“x”、“y”、“a”、“b”和“d”各自表示0或1～6的整数，x+y为1～6的整数，并且a+b+d为1～6的整数。各氢原子可用‑CH₃、‑CH₂‑CH₃、‑OCH₃、‑OCH₂CH₃、‑OCH₂OCH₃、F或Cl代替，并且‑CH₃、‑CH₂‑CH₃、‑OCH₃、‑OCH₂CH₃或‑OCH₂OCH₃的各氢原子可用F或Cl代替。

    该环状化合物可为环己烷、苯、色满、萘、四氢吡喃、二氧六环、或甾族化合物衍生物。

    该感光部分可包括环己烷作为环状化合物并且可通过以下化学式2表示。

    <化学式2>

    

    在化学式2中，各氢原子可用‑CH₃、‑CH₂CH₃、‑OCH₃、‑OCH₂CH₃、F或Cl代替，并且‑CH₃、‑CH₂CH₃、‑OCH₃或‑OCH₂CH₃的各氢原子可用F或Cl代替。

    特别地，该感光部分可由以下化学式3表示。

    <化学式3>

    

    “A”表示‑(C_nH_2n)‑，“n”表示1～12的整数，“B”表示单键或‑(C_mH_2m)‑，“m”表示1～12的整数，“A”和“B”各自中的至少一个(‑CH₂‑)可用‑o‑，代替，并且R₄表示氢原子或具有1～12个碳原子的烷基。化学式3的各氢原子可用F或Cl代替。R₄可为用以产生使用该光定向材料形成的定向层的表面的定向特征的一部分。

     光定向聚合物的制造

    光定向聚合物可通过使光定向单体与酸酐反应制备。该光定向单体包括由化学式1表示的感光部分。

    可用于光定向单体的物质的实例可包括由以下化学式5～40表示的化合物。然而，光定向单体不应被解释为限于本文中所列举的实例。

    <化学式5>

    

    <化学式6>

    

    <化学式7>

    

    <化学式8>

    

    <化学式9>

    

    <化学式10>

    

    <化学式11>

    

    <化学式12>

    

    <化学式13>

    

    <化学式14>

    

    <化学式15>

    

    <化学式16>

    

    <化学式17>

    

    <化学式18>

    

    <化学式19>

    

    <化学式20>

    

    <化学式21>

    

    <化学式22>

    

    <化学式23>

    

    <化学式24>

    

    <化学式25>

    

    <化学式26>

    

    <化学式27>

    

    <化学式28>

    

    <化学式29>

    

    <化学式30>

    

    <化学式31>

    

    <化学式32>

    

    <化学式33>

    

    <化学式34>

    

    在化学式34中，“Z”表示单键、‑O‑、‑CO‑、‑COO(CH₂)‑、‑OCO(CH₂)‑、‑C＝C‑、或具有1～8个碳原子的亚烷基。该亚烷基中的至少一个(‑CH₂‑)可用氧原子代替。

    <化学式35>

    

    在化学式35中，“Z”表示单键、‑O‑、‑CO‑、‑COO(CH₂)‑、‑OCO(CH₂)‑、‑C＝C‑、或具有1～8个碳原子的亚烷基。该亚烷基中的至少一个(‑CH₂‑)可用氧原子代替。

    <化学式36>

    

    在化学式36中，“Z”表示单键、‑O‑、‑CO‑、‑COO(CH₂)‑、‑OCO(CH₂)‑、‑C＝C‑、或具有1～8个碳原子的亚烷基。该亚烷基中的至少一个(‑CH₂‑)可用氧原子代替。

    <化学式37>

    

    在化学式37中，“Z”表示单键、‑O‑、‑CO‑、‑COO(CH₂)‑、‑OCO(CH₂)‑、‑C＝C‑、或具有1～8个碳原子的亚烷基。该亚烷基中的至少一个(‑CH₂‑)可用氧原子代替。

    <化学式38>

    

    在化学式38中，“Z”表示单键、‑O‑、‑CO‑、‑COO(CH₂)‑、‑OCO(CH₂)‑、‑C＝C‑、或具有1～8个碳原子的亚烷基。该亚烷基中的至少一个(‑CH₂‑)可用氧原子代替。

    <化学式39>

    

    <化学式40>

    

    可通过将亚乙烯基化合物与二胺化合物反应制备光定向单体。例如，亚乙烯基化合物可通过使用美国专利No.5,055,200或日本专利公布No.2006‑89432中所示的方法制备。在一个示例性实施方式中，可通过卤代苯二胺和醇钠的醚化作用或者二氨基苯酚对乙烯(R‑C＝C‑R’)的加成而进行用于形成亚乙烯基化合物光定向单体的合成。

    可用于酸酐的物质的实例包括由以下化学式41～52表示的化合物。然而，酸酐不应被解释为限于本文中所列举的实例。

    <化学式41>    <化学式42>

    

    <化学式43>    <化学式44>

    

    <化学式45>    <化学式46>

    

    <化学式47>    <化学式48>

    

    <化学式49>

    

    <化学式50>

    

    <化学式51>

    

    <化学式52>

    

    感光部分包括碳‑碳双键和结合到该双键中的碳原子之一上的环己烷。该双键可由于环己烷而稳定，并因此在形成光定向聚合物的过程期间可不断裂。

    用于形成光定向聚合物的包括光定向单体和酸酐的溶液可进一步包括常规二胺化合物、包含环氧基团的环氧化合物、活性(interactive)硅烷化合物和有机溶剂中的任一种或几种。

    可用于常规二胺化合物的物质的实例可包括由以下化学式53～64表示的化合物。然而，常规二胺化合物不应被解释为限于本文中所列举的实例。

    <化学式53>

    

    <化学式54>

    

    <化学式55>

    

    <化学式56>

    

    <化学式57>

    

    <化学式58>

    

    <化学式59>

    

    <化学式60>

    

    <化学式61>

    

    <化学式62>

    

    <化学式63>

    

    <化学式64>

    

    光定向单体的氨基(‑NH₂)可与酸酐的‑CO‑结合以形成包括酰亚胺键(‑NH‑CO‑)和得自由化学式4140表示的光定向单体的感光部分的光定向聚合物。而且，普通常规二胺化合物的氨基可与酸酐结合形成酰亚胺键，并且光定向单体可与普通常规二胺化合物结合。

    光定向单体和酸酐的反应可形成聚酰胺酸，并且聚酰胺酸的部分闭环可形成聚酰亚胺。例如，聚酰胺酸的闭环可通过加热聚酰胺酸或者通过使脱水剂和闭环催化剂与聚酰胺酸反应而进行。可用于脱水剂的物质的实例可包括乙酸酐、三氟乙酸酐和丙酸酐。可用于闭环催化剂的物质的实例可包括三甲胺、吡啶和可力丁。

    可用于环氧化合物的物质的实例可包括聚乙二醇二缩水甘油醚、1，6‑己二醇二缩水甘油醚和N，N，N’，N’‑四缩水甘油基‑二氨基二苯基甲烷。

    可用于活性硅烷化合物的物质的实例可包括3‑氨基丙基三甲氧基硅烷和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷。

    可用于有机溶剂的物质的实例可包括氯苯、N‑甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、甲苯、氯仿、γ‑丁内酯、甲基溶纤剂、丁基卡必醇和四氢呋喃。这些可单独或以其组合使用。

    可将包括光定向聚合物的固体溶解在有机溶剂中。当该固体的含量小于基于光定向材料总重量的约0.1重量％时，形成定向层可能很困难。当该固体的含量大于约20重量％时，该固体可不易溶解在有机溶剂中并且因此可形成沉淀，其可使得难以将光定向材料涂布在基础基板上。因而，在一些示例性实施方式中，所述固体的含量可为约0.1重量％～约20重量％，基于光定向材料的总重量。

    重均分子量是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的按照聚苯乙烯折算的重均分子量。当光定向聚合物的重均分子量小于约1,000时，聚合物的性能可恶化，由此使得定向层的性能恶化。当光定向聚合物的重均分子量大于约1,000,000时，在将光定向材料保持在较低温度下时可形成沉淀，并且因而可难以将光定向材料印刷在基础基板上。因而，在一些示例性实施方式中，光定向聚合物的重均分子量可为约10,000至约1,000,000。

    实施例1

     光定向聚合物的制备

    将约20摩尔当量的由化学式42表示的酸酐、约13摩尔当量的对苯二胺、约1摩尔当量的由化学式61表示的二胺化合物、约3摩尔当量的由化学式7表示的光定向单体和约3摩尔当量的甲基联苯二胺与二氯甲烷混合，并且在将温度从约0℃升高到约100℃的同时缓慢搅拌该溶液。在反应之后，在减压状态中除去二氯甲烷和非反应性化合物并在高真空状态中除去二氯甲烷，从而获得固体。

     光定向材料的制备

    将约6重量％的所述固体溶解在约94重量％的有机溶剂中以制备根据实施例1的光定向材料，所述有机溶剂包括约40重量份的γ‑丁内酯、约30重量份的N‑甲基吡咯烷酮和约30重量份的丁基溶纤剂。

    实施例2

     光定向聚合物的制备

    将约20摩尔当量的由化学式42表示的酸酐、约10摩尔当量的对苯二胺、约1摩尔当量的由化学式61表示的二胺化合物、约6摩尔当量的由化学式11表示的光定向单体、约3摩尔当量的甲基联苯二胺和约2摩尔当量的聚乙二醇二缩水甘油醚与二氯甲烷混合，并且在将温度从约0℃升高到约100℃的同时缓慢搅拌该溶液。在反应之后，在减压状态中除去二氯甲烷和非反应性化合物并在高真空状态中除去二氯甲烷，从而获得固体。该光定向的固体的重均分子量为约80,000。

     光定向材料的制备

    将约5重量％的所述固体溶解在约95重量％的有机溶剂中以制备根据实施例2的光定向材料，所述有机溶剂包括约40重量份的γ‑丁内酯、约30重量份的N‑甲基吡咯烷酮和约30重量份的丁基溶纤剂。

    实施例3

     光定向聚合物的制备

    将约20摩尔当量的由化学式42表示的酸酐、约13摩尔当量的对苯二胺、约1摩尔当量的由化学式61表示的二胺化合物、约3摩尔当量的由化学式9表示的光定向单体和约3摩尔当量的甲基联苯二胺与二氯甲烷混合，并且在将温度从约0℃升高到约100℃的同时缓慢搅拌该溶液。在反应之后，在减压状态中除去二氯甲烷和非反应性化合物并在高真空状态中除去二氯甲烷，从而获得固体。

     光定向材料的制备

    将约4重量％的所述固体溶解在约96重量％的有机溶剂中以制备根据实施例3的光定向材料，所述有机溶剂包括约40重量份的γ‑丁内酯、约30重量份的N‑甲基吡咯烷酮和约30重量份的丁基溶纤剂。

    实施例4

     光定向聚合物的制备

    将约15摩尔当量的由化学式42表示的酸酐、约5摩尔当量的由化学式43表示的酸酐、约11摩尔当量的对苯二胺、约4摩尔当量的由化学式62表示的二胺化合物、约3摩尔当量的由化学式11表示的光定向单体和约2摩尔当量的甲基联苯二胺与二氯甲烷混合，并且在将温度从约0℃升高到约100℃的同时缓慢搅拌该溶液。在反应之后，在减压状态中除去二氯甲烷和非反应性化合物并在高真空状态中除去二氯甲烷，从而获得固体。

     光定向材料的制备

    将约5重量％的所述固体溶解在约95重量％的有机溶剂中以制备根据实施例4的光定向材料，所述有机溶剂包括约40重量份的γ‑丁内酯、约30重量份的N‑甲基吡咯烷酮和约30重量份的丁基溶纤剂。

    实施例5

     光定向聚合物的制备

    将约15摩尔当量的由化学式42表示的酸酐、约5摩尔当量的由化学式43表示的酸酐、约11摩尔当量的对苯二胺和约10摩尔当量的由化学式11表示的光定向单体与二氯甲烷混合，并且在将温度从约0℃升高到约100℃的同时缓慢搅拌该溶液。在反应之后，在减压状态中除去二氯甲烷和非反应性化合物并在高真空状态中除去二氯甲烷，从而获得固体。

     光定向材料的制备

    将约7重量％的所述固体溶解在约93重量％的有机溶剂中以制备根据实施例5的光定向材料，所述有机溶剂包括约60重量份的N‑甲基吡咯烷酮和约60重量份的丁基溶纤剂。

    对比例1

    准备JSR Corporation(公司名，日本)的使用了约20摩尔当量的由化学式42表示的酸酐和由化学式62表示的二胺化合物的公开于日本专利公布No.2003‑0019247中的垂直定向型的光定向材料。

    对比例2

    准备Rolic Technologies Ltd.(公司名，瑞士)的的聚(乙烯基甲氧基肉桂酸酯)(作为光定向材料)。

     定向层的评价

    将根据实施例1和2以及对比例1的各光定向材料涂布在17英寸显示基板上，并在约60℃下预烘烤。在预烘烤后，将该设置于显示基板上的光定向材料在约200℃下固化约10分钟。在固化后，在Ushio Inc.(公司名，日本)的UV曝光装置中，用约1J/cm²的UV线在反平行方向上照射该设置于显示基板上的光定向材料。当将约0°定义为与该显示基板的表面垂直的方向时，该UV线为约40°的平面偏振UV。另外，使用该显示基板以及目前正大量生产的Merck KGaA(公司名，德国)的垂直定向型液晶制造显示面板。

    根据实施例1，液晶具有约89.0°的预倾角，并且显示面板显示没有斑点或污点的优质图像。在将该显示面板保持在约50℃下约24小时后方格旗(checker flag)图案消失，对余像进行评价并且该显示面板不具有线余像和面余像。响应时间为约8.0ms，并且对比度为约2,250。

    根据实施例2，液晶具有约88.5°的预倾角，并且显示面板显示没有斑点或污点的优质图像。在余像的评价中，该显示面板不具有线余像和面余像。响应时间为约7.0ms，并且对比度为约1,900。

    根据对比例1，液晶具有约89.0°的预倾角，并且显示面板显示没有斑点或污点的优质图像。在余像的评价中，该显示面板不具有线余像和面余像，并且对比度为约2,390。然而，响应时间为约210ms，这显著慢于实施例1和2的响应时间。

    将根据对比例2的光定向材料涂布在17英寸显示基板上，并在约60℃下预烘烤。在预烘烤后，将该设置于显示基板上的光定向材料在约200℃下固化约10分钟。在固化后，在Ushio Inc.(公司名，日本)的UV曝光装置中，用约0.1J/cm²的UV线在反平行方向上照射该设置于显示基板上的光定向材料。当将约0°定义为与该显示基板的表面垂直的方向时，该UV线为约40°的平面偏振UV。另外，使用该显示基板以及目前正大量生产的MerckKGaA(公司名，德国)的垂直定向型液晶制造显示面板。根据对比例2，液晶使用相对较低能量具有约88.9°的预倾角，响应时间为约8.0ms，并且对比度为约2,200。然而，即使在将电压升高到约9.2V之后，该显示面板也显示面余像。

    将根据实施例3的光定向材料涂布在约5英寸的显示基板上，将根据实施例4的光定向材料涂布在约32英寸的显示基板上，并将根据实施例5的光定向材料涂布在约5英寸的显示基板上。将各光定向材料在约60℃下预烘烤。在预烘烤后，将设置于显示基板上的光定向材料在约200℃下固化约10分钟。在固化后，在Ushio Inc.(公司名，日本)的UV曝光装置中，用约2J/cm²的UV线在反平行方向上照射该设置于显示基板上的光定向材料。当将约0°定义为与所述显示基板的表面垂直的方向时，所述UV线为约40°的平面偏振UV。另外，使用所述显示基板以及目前正大量生产的Merck KGaA(公司名，德国)的垂直定向型液晶制造显示面板。

    根据实施例3，在约60℃下的VHR(电压保持率)为约99.0％，并且在余像的评价中，显示面板不具有线余像和面余像。当显示面板中的盒间隙为约3.7μm时，响应时间为约7.8ms，这相对快于实施例1的响应时间。

    根据实施例4，液晶具有约89.1°的预倾角，并且在余像的评价中，显示面板不具有线余像和面余像。响应时间为约7.5ms并且显示面板的透射率得以改善。

    根据实施例5，液晶具有约88.0°的预倾角，并且在余像的评价中，显示面板不具有线余像和面余像，且视角得以改善。

     制造显示基板的方法

    在下文中，参照图1、图2、图3和图4充分地描述制造具有使用所述光定向材料形成的定向层的显示基板的方法。

    图1和图2是显示根据本发明的一个示例性实施方式制造显示基板的方法的横截面图。

    参照图1，在第一基础基板110上形成像素单元。形成于第一基础基板110上的像素单元包括栅极线(未示出)、数据线DL、连接到栅极线和数据线DL的开关元件TFT、栅极绝缘层120、钝化层140、有机层150和像素电极PE。

    特别地，在第一基础基板110上形成栅极金属层，并且通过光刻法将栅极金属层图案化以形成栅极线和连接到栅极线的栅电极GE。

    在具有栅极线和栅电极GE的第一基础基板110上形成栅极绝缘层120和有源(active)图案AP。在一个示例性实施方式中，有源图案AP可包括包含非晶硅的半导体层132和包含以高浓度向其中注入了n⁺杂质的非晶硅的欧姆接触层134。欧姆接触层134形成于半导体层132上。

    在具有有源图案AP的第一基础基板110上形成数据金属层(未示出)，并且通过光刻法将数据金属层图案化以形成数据线DL、连接到数据线DL的源电极SE、以及与源电极SE间隔开的漏电极DE。开关元件TFT包括栅电极GE、源电极SE和漏电极DE。

    在具有数据线DL、源电极SE和漏电极DE的第一基础基板110上形成钝化层140和有机层150。去除漏电极DE上的钝化层140和有机层150以在钝化层140和有机层150中形成接触孔CNT。接触孔CNT暴露出漏电极DE的一部分。

    在具有包括接触孔CNT的钝化层140和有机层150的第一基础基板110上形成像素电极PE。通过接触孔CNT将像素电极PE连接到开关元件TFT。

    参照图2，通过将光定向材料涂布在具有像素单元的第一基础基板110上而形成第一光定向材料层(未示出)。

    所述光定向材料包括包含由化学式1表示的感光部分的光定向聚合物。在制造显示基板中使用的光定向材料为与先前在上文中描述的本发明示例性实施方式基本上相同的材料。因而，省略任何进一步的描述。

    将第一光定向材料层在约50℃～约70℃范围内的温度下预烘烤，并且在预烘烤后，在约180℃～约220℃范围内的温度下硬烘烤(hard‑bake)。用偏振UV光照射第一光定向材料层，从而通过该偏振UV光排列光定向聚合物的链末端部分，所述链末端部分具有基于第一基础基板110的表面的角度。从而，在具有像素单元的第一基础基板110上形成第一定向层160。在一些示例性实施方式中，偏振UV光的能量可在约0.5J/cm²～2J/cm²的范围内，并且该角度可在基于第一基础基板110的表面的约87°～约90°的范围内。

    图3和图4为显示根据本发明的另一示例性实施方式制造显示基板的方法的横截面图。

    参照图3，在第二基础基板210上形成像素单元。形成于第二基础基板210上的像素单元包括黑矩阵图案220、彩色滤光片230、保护层(over‑coatinglayer)240和公共电极CE。

    特别地，在第二基础基板210上形成光阻挡层(未示出)，并且通过光刻法将光阻挡层图案化以形成黑矩阵图案220。黑矩阵图案220可包括暴露出第二基础基板210的开口部分OP。

    在黑色矩阵图案220的开口部分中形成彩色滤光片230。例如，可在具有黑矩阵图案220的第二基础基板210上形成彩色光刻胶层(未示出)，并且可通过光刻法将该彩色光刻胶层图案化以形成彩色滤光片230。在一些示例性实施方式中，彩色滤光片230可通过在开口部分OP中喷射彩色油墨而形成。

    在具有彩色滤光片230的第二基础基板210上形成保护层240和公共电极CE。

    参照图4，通过将光定向材料涂布在具有公共电极CE的第二基础基板210上而形成第二光定向材料层(未示出)。

    通过偏振UV光照射第二光定向材料层，从而在具有像素单元的第二基础基板210上形成第二定向层250。第二定向层250可通过与第一定向层160的上述方法基本上相同的方法形成。因而，省略任何进一步的描述。

    图5是显示具有图2的显示基板和图4的显示基板的显示面板的横截面图。

    参照图5，显示面板包括具有第一定向层160的第一基础基板110、具有第二定向层250的第二基础基板210、以及设置于第一基础基板110与第二基础基板210之间的液晶层300。

    特别地，将液晶层300的液晶分子设置于第一定向层160与第二定向层250之间。液晶分子的定向可通过像素电极PE与公共电极CE之间的电场而改变。

    根据所述光定向材料、具有使用该光定向材料形成的定向层的显示基板以及制造该显示基板的方法，光定向聚合物具有碳‑碳双键和结合到该双键中的碳原子之一上以使该双键在结构上稳定的环己烷。此后，形成光定向聚合物的可靠性、通过光异构化的定向可靠性以及显示质量可得到改进。

    本领域技术人员明白，在不背离本发明的精神或范围的情况下可在本发明中进行各种修改和变化。因而，本发明意图涵盖本发明的修改和变型，只要它们落入所附权利要求和它们的等同物的范围内。