CN102445787A - 一种液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置及其制造方法，该制造方法包括以下步骤：首先提供相互平行设置的一第一基板与一第二基板，接着，将一液晶配向化合物与一介电异向性负型液晶材料混合密封于所述第一、第二基板之间，所述液晶配向化合物为一具有单官能基的压克力系单体。然后，聚合所述液晶配向化合物，以分别在所述第一、第二基板上形成一第一配向层与一第二配向层。由于所述液晶配向化合物仅具有单官能基，因此化学结构较为简单，价格便宜，且垂直配向稳定。

Description

一种液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法，尤其涉及一种使用单官能基的压克力系单体形成配向层的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

液晶显示器已广泛应用于计算机、通讯产品或其它各种消费性电子产品，而为提升其显示质量，目前尤以使用垂直配向(VerticalAlignment，简称VA)技术以及平面切换型(In-Plane Switching，简称IPS)技术的液晶显示器较为常见，其中，垂直配向技术又分为富士通的多象限垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment，简称MVA)技术、三星的图像垂直调整技术(Patterned Vertical Alignment，简称PVA)技术、友达的先进多象限垂直配向(Advanced Multi-domainVertical Alignment，简称AMVA)技术和夏普的进阶超视觉(AdvanceSuper View，简称ASV)技术。

而在上述的液晶显示器中，均须使用液晶配向技术控制液晶分子的排列方向，像是中国台湾专利第I314664号与中国台湾专利公开第200742919号，均是以聚酰亚胺(polyimide)作为配向材料，将其涂布于基材，经过对所述配向材料进行烘烤与摩擦后，令其表面分子因摩擦而产生顺向性，以形成配向层(alignment layer)。然而，由于对聚酰亚胺进行摩擦时，容易留下污染物，并于配向层产生静电，因此影响了液晶显示器的显像质量。

因此，有业者开发出一种以光聚合反应形成液晶配向层的制造方法，如中国台湾专利公开第200600933号，揭示一种液晶显示装置及其制造方法，在未涂布有一垂直配向膜的一对基板之间加入液晶、液晶分子与一可聚合组成，接着以紫外光或可见光照射，可聚合组成在所述基板上形成一光硬化产物，所述可聚合组成包括具有一对称结构的多官能基单体。上述制程并不须进行PI涂布即可提供液晶配向效果，故可避免污染及静电等问题。然而，由于所述可聚合组成所采用的是多官能基单体，其材料价格较高，因而相应地造成制造成本增加，此外，就多官能基单体而言，其形成良好配向的制程参数将较窄，故稳定性较不易控制。

发明内容

本发明的主要目的在于解决已知液晶显示装置的制造方法中使用多官能基单体而使制造成本较高且其配向稳定性不佳的问题。

为达上述目的，本发明提供一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一第一基板与一第二基板，所述第一基板与所述第二基板相互平行设置；

将一液晶配向化合物与一介电异向性负型液晶材料混合密封于所述第一基板与所述第二基板之间，所述液晶配向化合物为一具有单官能基的压克力系单体；

聚合所述液晶配向化合物，使所述液晶配向化合物分别在所述第一基板与所述第二基板上形成一第一配向层与一第二配向层。

进一步地，所述液晶配向化合物相对于所述介电异向性负型液晶材料的重量百分比介于0.5％至5％之间。

进一步地，所述液晶配向化合物与所述介电异向性负型液晶材料以灌注法或液晶滴注法密封于所述第一基板与所述第二基板之间。

进一步地，所述液晶配向化合物具有式(I)的化学式：

式(I)

其中，R₁为氢或甲烷基，m为≥1的整数。

进一步地，所述液晶配向化合物具有式(II)的化学式：

式(II)

其中，R₂为氢或甲烷基，n为≥1的整数。

进一步地，所述介电异向性负型液晶材料与一光起始剂相混合，所述光起始剂相对于所述介电异向性负型液晶材料的重量百分比介于0.01％至1％之间。

进一步地，所述液晶配向化合物利用一波长介于200nm至380nm之间的紫外光照射、一波长介于380nm至800nm之间的可见光照射或一温度不低于所述介电异向性负型液晶材料NI转换点的加热制程进行聚合反应。

本发明还提供一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括：

一第一基板及一第二基板，所述第一基板与所述第二基板彼此平行设置；

一介电异向性负型液晶材料，密封于所述第一基板与所述第二基板之间；

一第一配向层与一第二配向层，由一液晶配向化合物聚合在所述第一基板与所述第二基板上所形成，所述液晶配向化合物为一具有单官能基的压克力系单体。

进一步地，所述液晶配向化合物相对于所述介电异向性负型液晶材料的重量百分比介于0.5％至5％之间。

进一步地，所述液晶配向化合物具有式(I)的化学式：

式(I)

其中，R1为氢或甲烷基，m为≥1的整数。

进一步地，所述液晶配向化合物具有式(II)的化学式：

式(II)

其中，R2为氢或甲烷基，n为≥1的整数。

经由以上可知，本发明液晶显示装置及其制造方法相较于现有技术达到的有益效果在于：

一、本发明所使用的液晶配向化合物仅含有单官能基，因此属于化学结构较简单的高分子组合物，而其价格低廉，且较容易取得，因此可降低制造成本；

二、同时，因单官能基单体可在较广的制程参数下形成所述配向层，因此，其制程稳定性较佳。

附图说明

图1-1至图1-3为本发明液晶显示装置的制造方法一实施例的步骤流程示意图。

图式符号说明

10a.............第一基板

10b.............第二基板

11a.............第一电极

11b.............第二电极

12a.............偏光板

12b.............偏光板

20.............介电异向性负型液晶材料

30.............液晶配向化合物

40a.............第一配向层

40b.............第二配向层

具体实施方式

有关本发明液晶显示装置及其制造方法的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

参照图1-1至图1-3，首先提供一第一基板10a与一第二基板10b，所述第一基板10a与所述第二基板10b的表面分别具有一第一电极11a与一第二电极11b。将所述第一基板10a与所述第二基板10b相互平行设置，使得所述第一电极11a与所述第二电极11b彼此相对，并于所述第一基板10a与所述第二基板10b的外侧各设置一偏光板12a、12b，如图1-1所示。所述第一基板10a与所述第二基板10b可为无机玻璃或软性塑料等透明材料，如石英玻璃、钠钙玻璃、硅酸硼玻璃、低碱玻璃或无碱玻璃等；或可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，简称PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)或环氧树酯(Epoxy)软性塑料，而所述第一电极11a与所述第二电极11b可为铟锡氧化物(Indium tin oxide，简称ITO)透明电极。

参照图1-2，将一液晶配向化合物30与一介电异向性负型液晶材料20混合密封于所述第一基板10a与所述第二基板10b之间，可以使用灌注法(Injection)或液晶滴注法(One drop fill，简称ODF)。本实施例中，所述介电异向性负型液晶材料20与所述液晶配向化合物30是先相互混合后，再一起注入所述第一基板10a与所述第二基板10b之间。其中，所述液晶配向化合物30为一具有单官能基的压克力系单体，其可为式(I)或式(II)的化学式：

式(I)

式(II)

其中，R₁与R₂可为氢或甲烷基，m、n为≥1的整数。此外，所述液晶配向化合物30相对于所述介电异向性负型液晶材料20的重量百分比介于0.5％至5％之间。

在本实施例中，还将所述介电异向性负型液晶材料20与一光起始剂相混合，所述光起始剂相对于所述介电异向性负型液晶材料20的重量百分比介于0.01％至1％之间。所述光起始剂可选用自沐峰产业有限公司所购得的Chemcure-BDK、Chemcure-TPO、Chemcure-481以及I-819；或自奇钛科技股份有限公司所购得的Chivacure 107、Chivacure 169、Chivacure 789、Chivacure 100以及Chivacure 2173；或自Lamberti公司所购得的Esacure KIP 75LT、Esacure KS 300、Esacure EDB、Esacure KIP 150、Esacure KIP 100F；也可为自双键化工(Double bond chemical IND.，CO.，LTD)购得的PolyQ 9300及PolyQ 9368等商用光起始剂。

待所述介电异向性负型液晶材料20、所述液晶配向化合物30与所述光起始剂密封于所述第一基板10a与所述第二基板10b之间后，对其照射一紫外光或一可见光，使得所述液晶配向化合物30进行聚合反应，所述紫外光的波长介于200nm至380nm之间，所述可见光的波长介于380nm至800nm之间，除照光方式外，也可以进行一加热制程聚合所述液晶配向化合物30，所述加热制程是在不低于所述介电异向性负型液晶材料20的NI转换点(向列-同向性转变点，nematic-isotropic transition point)的温度进行加热，NI转换点为所述介电异向性负型液晶材料20的向列相与各向同性的液晶相之间的转换温度。反应完成后，所述液晶配向化合物30将分别于所述第一基板10a与所述第二基板10b上形成一第一配向层40a与一第二配向层40b。在本实施例中，所述第一配向层40a与所述第二配向层40b形成于所述第一基板10a上的第一电极11a与所述第二基板10b上的第二电极11b表面，如图1-3所示，因此可提供所述介电异向性负型液晶材料20产生一预倾角(Pre-tilt angle)。

综上所述，本发明主要是采用具有单官能基的压克力系单体作为液晶配向化合物，而与已知需要使用多官能基单体相比较，单官能基的压克力系单体化学结构简单，故取得容易且价格便宜，因此，可以有效降低制造成本。因为单官能基可在较广的制程参数下进行聚合，故其制程稳定性较佳。此外，由于所述液晶配向化合物是通过紫外光诱发其进行光聚合反应，由此形成所述第一配向层与所述第二配向层。因此，并不须经过磨擦制程，将可避免于制程中产生杂质，而污染液晶显示面板，且不会使配向层发生静电，故制程良率、产能得以提升，此外，本发明特别适用MVA、PVA、AVMA或ASV等类型的液晶显示器。

以上已将本发明进行了详细说明，然而以上所述内容，仅为本发明的一较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围。即凡根据本发明权利要求所作的均等变化与修饰等，都应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

提供一第一基板(10a)与一第二基板(10b)，所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)相互平行设置；

将一液晶配向化合物(30)与一介电异向性负型液晶材料(20)混合密封于所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)之间，所述液晶配向化合物(30)为一具有单官能基的压克力系单体；

聚合所述液晶配向化合物(30)，使所述液晶配向化合物(30)分别在所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)上形成一第一配向层(40a)与一第二配向层(40b)。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)相对于所述介电异向性负型液晶材料(20)的重量百分比介于0.5％至5％之间。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)与所述介电异向性负型液晶材料(20)以灌注法或液晶滴注法密封于所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)之间。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)具有式(I)的化学式：

式(I)

其中，R₁为氢或甲烷基，m为≥1的整数。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)具有式(II)的化学式：

式(II)

其中，R₂为氢或甲烷基，n为≥1的整数。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述介电异向性负型液晶材料(20)与一光起始剂相混合，所述光起始剂相对于所述介电异向性负型液晶材料(20)的重量百分比介于0.01％至1％之间。

7.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)利用一波长介于200nm至380nm之间的紫外光照射、一波长介于380nm至800nm之间的可见光照射或一温度不低于所述介电异向性负型液晶材料(20)NI转换点的加热制程进行聚合反应。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括：

一第一基板(10a)及一第二基板(10b)，所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)彼此平行设置；

一介电异向性负型液晶材料(20)，密封于所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)之间；以及

一第一配向层(40a)与一第二配向层(40b)，由一液晶配向化合物(30)聚合在所述第一基板(10a)与所述第二基板(10b)上所形成，所述液晶配向化合物(30)为一具有单官能基的压克力系单体。

9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)相对于所述介电异向性负型液晶材料(20)的重量百分比介于0.5％至5％之间。

10.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)具有式(I)的化学式：

式(I)

其中，R1为氢或甲烷基，m为≥1的整数。

11.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶配向化合物(30)具有式(II)的化学式：

式(II)

其中，R2为氢或甲烷基，n为≥1的整数。

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