TWI255368B - Liquid crystal display and tis manufacting method - Google Patents

Description

1255368 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置及其製作方法，特別 糸關於一種平面内切換廣視角液晶顯示裝置（In_plane witching Liquid Crystal Display，ips LCD)及其製作 方法。 八、 【先前技術】 5 4液晶顯示裝置具有一對彼此相對之基板，通過散佈間 隔劑使上下二基板之單元間隙保持為定值，並有液晶注入 基板之間◦當施加驅動電壓時，液晶分子之取向改變，液 曰^層之雙折射也發生改變。利用液晶層雙折射指數變化之 4寸性’液晶顯示裝置完成顯示功能。相應於此，重要的是 液晶分子之初始狀態要盡可能規則排列，這樣基板表面2 底層之表面狀態就可以調整液晶分子與基板之相互作用。 目前’應用最廣泛之調整技術係將用於液晶配向層之 配向材料施加到基板面對液晶層之表面，對所施加之^料 乾燥固化，摩擦而形成取向結構，這樣，基板附 /曰 刀子相對於基板之傾角（預傾角）基本相同。 平面内切換廣視角液晶顯示裝置技術將傳坑液晶每厂、 裝置中控制液晶之垂直於基板方向之電場改變成為^ ^ $ 基板方向之電場，在此電場之控制下，液晶分 口 ； JTL ^ ^ ^ ^ ^ 7k. 平面内I動，而省去於垂直方向上之偏轉。惟， A 一側基板均存在取向結構，受強大配向力之控， 车 方也力口 動電壓後並非所有液晶分子均發生扭轉。如對於驅動電極 位於同一基板之平面内切換廣視角液晶顯示裝置，二二 你/從曰曰

第7頁 1255368 五、發明說明（2) 層厚度方向上液晶分子距平面電極八 力愈小，分子扭轉愈難，故平 + 恩大，其所爲带 之驅動電屢通常較高，能耗較=區動之液 ；” 1997年7月22曰，中國大陸大先穿透率低。〜、置 =滤2片側設有取向結構之 ^公開—種僅在 I置主專利申請號為971 1 3223。請參，頒型之液晶顯示 11之表面形成彩色濾光片12，彩色巧-圖，在一基板 膜13，配向膜13之表面設有取向結’構上形成—配向 之表面形成薄膜電晶體15及用來施加 三在另—基板14 1 7，並在薄膜電晶體〗5與配對電極〗7仃電場之配對電極 緣膜1 8上形成一具有弱取向能力之配向=成絶緣膜1 8，絕 在配對電極17之間時，將產生虛線所二之19 當電壓施加 該先前技術之平行電場液晶顯示裝 仃π電場171。 具一弱配向能力之配向膜丨9，藉由此結構來絕緣膜1 8側 在平行電場驅動下容易偏轉之到液晶分子 ”液晶顯示裝置1之製整個// =與基板“均具配向膜，且平行電 另’由： 對配向膜之配向質量相當敏残 广不衣置1 帝炻1 7夕左产人 尤其基板1 4 —側由於配對 甩極17之存在，會影響配向膜19之性， 佈不均、顯示質量劣化之後果。 而產生先刀 因此，改進該顯示裝置之結構及製作方法， 程及降低成本實為必需。 乂間化衣 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種簡化製程、降低成本之液 第8頁 1255368 五、發明說明（3) 晶顯示裝置。 本發明之又一目的在於提供一種製作液晶顯示裝置之 方法。 本發明液晶顯示裝置包括：一對相對設置之第一基板 與第二基板，一夾於該二基板間之液晶層，複數對形成於 第二基板之配對電極，一形成於第二基板表面之絕緣膜及 一形成在第一基板一側之配向膜，該配向膜表面具取向結 構。 本發明還提供一種製作液晶顯示裝置之方法，其包括 以下步驟：製備第一基板與第二基板；於第二基板形成複 數對配對電極；於第二基板表面形成絕緣膜；於第一基板 一側形成配向膜；對配向膜進行配向處理，形成取向結 構；將第一基板與第二基板面對面放置並將液晶注入其 中 〇 相較先前技術，本發明液晶顯示裝置及其製作方法之 優點在於：第二基板側不具弱配向能力之配向膜，從而降 低整個平行電場液晶顯示裝置之製程複雜度，提高製程良 率，節約製作成本。且由於第二基板不具配向膜，不會產 生光分佈不均、顯示質量劣化之後果。 【實施方式】 請參照第二圖，本發明液晶顯示裝置2包括一對相對 設置之第一基板21與第二基板24、一夾於該二基板間之液 晶層26、一設於第一基板21表面之彩色濾光片22、複數對 形成於第二基板2 4之配對電極2 7及一形成於彩色濾光片2 2

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友、發明說明（4)

表面之配向腊9Q 於第一 、 μ配向膜23表面具取向結構231。 電極2;與；ί Ϊ24上形成複數陣列狀薄膜電晶體25，配對 彩辛清 u 、兒晶體2 5上形成絕緣膜2 8。配向膜2 3形成於 犋23 2形成22之表面，以控制液晶層26之排列方向。配向 示）、、^ f主要以平版印刷方式為主。配向設備（圖未 即斜^ 表面捲附有摩擦布，滾筒迴轉時，其表面布材 ®^’思光片22上之配向膜23產生擦拭，在配向膜23表 匈形成被細之a 向。配向膜23::: fl31 ?吏液晶層26形成預定之取 ^ ^ 才貝係水亞酿胺（Ρ ο 1 y i m i d e， P I )。 # β Ϊ加電壓於複數對配對電極27之間時，液晶層26中 帝π 線所不平行電場271。液晶層26中液晶分子會受 包Γ ^ a用^而在水平面内發生扭轉。惟，本發明之液晶顯 =衣 第二基板24側無取向膜，不具取向結構，第二 土 ϋ之液晶分子直接與絕緣膜28接觸，不受取向結構 之錨疋旎（Anchoring Energy )及強大配向力之影塑，在 較小之驅動電壓下即可發生扭轉，域多比例之液曰^分子 被扭轉，越多比例之光得以通過，光穿透率較高。 請參閱第三圖，係未加電壓時本發明液晶顯示裝置之 液晶層之取向示意圖。當未施加電壓時，由於彩色據光 2 2側具取向結構2 3 1，液晶分子沿取向結構2 31之摩擦方白 排列時，系統能量最低，即取向結構231附近之液晶T分子° 趨向於沿能量極小之方向排列，如第三圖中箭頭方^向77所 示。在此邊界條件下，根據系統能量最小原則及液晶之連 續體理論，位於第二基板24側之液晶分子之取向亦會與彩 1255368 •---- 五、發明說明（5) 色慮光片2 2側之液晶分子取向相同。故，液晶層2 β在未施 加電壓時’在整個厚度方向上沿單軸方向排列。 惟’本發明液晶顯示裝置之製作方法亦可做其他變更 設計。如··再請參見第二圖，第一基板侧可無彩色濾光 22 ’而直接在第一基板21上形成配向膜23，配向膜23表面 具配向結構2 3 1。再者，取向結構2 3 1之形成並不局限於傳 統之摩擦配向，還可以藉由諸如紫外線照射配向（UV Alignment)及平版印刷配向（Lithographic Technique 〇f Alignment)而得 。 另’配向膜2 3之材質還可以是聚乙烯、聚苯乙烯、聚 酉&胺（Polyamide)及聚乙烯醇。 ，上所述，本發明確已符合發明專利之要件，妥依法 气太1中5月二:以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式’本發明之範圍並不以上诚 案技藝之人士援依本發明之;二知方式為限，舉凡熟習本 皆應涵蓋於以下申請專利範：：所作之等效修飾或變化’

1255368 圖式簡單說明 第一圖係先前技術液晶顯示裝置之剖視圖。 第二圖係本發明液晶顯示裝置之剖視圖。 第三圖係本發明液晶顯示裝置未加電壓時液晶分子取向示 意圖。

【元件符號說明】 液 晶 顯 示 裝置 2 第 一 基 板 21 彩 色 濾 光 片 22 酉己 向 膜 23 取 向 結 構 231 第 二 基 板 24 薄 膜 電 晶 體 25 液 晶 層 26 配 對 電 極 27 平 行 電 場 271 絕 緣 膜 28

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Claims (1)

1255368 ___ ’ 年月日修(更)正本 -------'------ ---- -----.._J| i· 一種液晶顯示裝置，其包括： 一對相對設置之第一基板與第二基板； 一夾於該二基板間之液晶層； 複數對形成於第二基板之配對電極； 幵>成於第二基板表面之絕緣膜；及 一形成在第一基板一側之配向膜，該配向膜表面具取向結構，且該第 二基板表面不具配向膜及取向結構。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第一基板表 面進一步具一彩色濾光片，該配向膜形成於該彩色濾光片上。 3·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之材 質係聚醯亞胺。 4.如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之材 質係聚醯胺。 5·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之材 質係聚乙烯。 6·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之材 質係聚笨乙烯。 7·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之材 質係聚乙稀醇。 8.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之取 向結構係藉由摩擦配向處理形成。 9·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之取 向結構係藉由紫外線照射配向處理形成。 10·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該配向膜之取 向結構係藉由平版印刷配向處理形成。 1255368 11· 一種液晶顯示裝置之製作方法，其包括以下步驟： 製備第一基板與第二基板； 於第二基板形成複數對配對電極； 於第二基板表面形成絕緣膜； 於第一基板一側形成配向膜，不於第二基板表面形成配向膜； 對配向膜進行配向處理，形成取向結構；及 將第一基板與第二基板面對面放置並將液晶注入其中。 12.如申睛專利範圍第η項所述之液晶顯示裝置之製作方法，其中 該第一基板表面進一步具一彩色濾光片，該配向膜形成於該彩色濾光 片上。 、 13·如申請專利範圍第η項所述之液晶顯示裝置之製作方法，其中 該配向膜之材質係聚醯亞胺。 14.如申請專利範圍第u項所述之液晶顯示裝置之製作方法，其中 該配向膜之材質係聚醯胺。 八 15·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置之製作方法， 該配向膜之材質係聚乙烯。 其中 ’其中 ’其中 ’其中 16·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置之製作方法 該配向膜之材質係聚苯乙烯。 / 17·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置之製作方去 該配向膜之材質係聚乙烯醇。 4 18·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置之製作方去 該配向處理係摩擦配向處理。 19.如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置掣 . 、下方法，复Φ 該配向處理係紫外線照射配向處理。 、γ 2〇·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置之製作方去^ .1255368 該配向處理係平版印刷配向處理。 21.如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置之製作方法，其中 該配向膜之形成方式為平版印刷方式。