TW200944901A - Liquid crystal alignment process - Google Patents

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Chao-Yuan Chen
Chia-Hsuan Pai
Chung-Ching Hsieh
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200944901 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液晶顯示面板的製程,且特別是有關 於一種液晶配向製程。 【先前技術】 隨著平面顯示技術的進步加上平面顯示器具有重量輕、體 積小及省電等優點,平面顯示器已愈來愈普及。常見的平面顯 示器有液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)、電漿顯示器 鲁 (Phsma display panel, PDP )、有機發光二極體顯示器(〇rganic light emitting diode display,OLED display)以及電泳顯示器 (electrophoretic display,EPD)等,其中又以液晶顯示器的普 及率最高。 液曰日顯不器包括一液晶顯不面板(LCD panel)與一背光 模組(backlight module )’其中背光模組是用以提供一顯示光 源至液aa顯不面板。此外,液晶顯不面板是利用電場控制液晶 分子的幾何變化來改變光的傳輸路徑與相位,而為了控制液= 分子的排列次序及方向,一般會進行一液晶配向製程。液晶配 ® 向製程可區分為多種,其中一種為尚分子聚合液晶配向製程。 而分子聚合液晶配向製程是先添加一單體材料(m〇n〇m灯 material)於一液晶層,之後再進行第一次曝光製程,以使單 體材料聚合形成一聚合物穩定配向層。此外,由於單體材料在 第一次曝光製程中無法完全聚合,因此在習知技術中會進行第 二次曝光製程’以期能使剩餘的單體材料聚合。 θ 圖1是兩種單體材料的吸收波長之曲線圖,其橫軸為波 長’縱軸為消光係數(extinction)。由圖1中可看出單體才才料 的吸收波長約介於220奈米(nm)至340奈米之間,作上述 6 200944901 兩次曝光製程是使用主要波長約為36S奈米的紫外光,所以即 使進行兩次曝光製程,單體材料的殘留量仍然過高。如此,將 導致液aB I貞示面板在殘像測試(丨脱⑼test)的表現不 佳。 【發明内容】 本發明提供-種液晶配向製程,以提升液晶顯示面板的信 賴性。 為達上述優點,本發明提出一種液晶配向製程,其包括下 〇 列步驟。首先,提供一第一基板與一第二基板。接著,提供一 液晶層於第-基板與第二基板之間,其中液晶層包括一液晶組 成物、一單體材料以及一聚合起始劑(polymerization imtiatoO。接著’進行―第—曝光餘,以使部份的單體材 料聚合形成二聚合物穩定配向層於液晶層中,其二聚合物穩定 配向層分別位於液晶層與第一基板之間的一第一接觸面隨 液晶層與第二基板之間的一第二接觸面,使液晶組成物中的多 個液晶分子沿-賴角度排列。然後,進行一第二曝光製程, 則吏剩餘的單體材料聚合,其中第二曝光製程是使用主要波長 介於290奈米至340奈米之間的光線來照射剩餘的單體材料。 、,在本發明之一實施例中,上述之第二曝光製程是藉由一燈 源搭配至少一濾光片來提供主要波長介於290奈米至34〇太采 之間的光線。 在本發明之一實施例中,上述之濾光片為鈉鈣(s〇da_iim 玻璃。 在本發明之一實施例中,上述之第二曝光製程是藉由一燈 源來提供主要波長介於290奈米至34〇奈米之間的光線,而燈 源之一管體的材質為鈉鈣玻璃。 200944901 、在本發明之一實施例中,上述之第二曝光製程是使用主 波長介於290奈米至340奈米之間的光線持續地照射剩餘 - 體材料。 千 .、在本發明之一實施例中,上述之第二曝光製程是使用主 波長介於290奈紅340奈米之間的光線間歇地照射剩餘 體材料。 在本發明之一實施例中,量測第二曝光製程所使用的光線 之光度计所測得的光強度大於〇毫瓦/平方公分(mW/cm2), 鬱且光度計對於313奈米的光有最大相對感度。 、 在本發明之液晶配向製程中,由於第二曝光製程使用主要 波長介於290奈米至340奈米之間的光線來照射剩餘的單體材 料,所以可避免對液晶分子造成傷害,並使絕大部份的單體材 料聚合,進而大幅降低單體材料的殘留量。因此,本發明之液 B曰配向製程可提升液晶顯不面板的信賴性。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。 _ 【實施方式】 圖2A至圖2E是本發明一實施例之液晶配向製程的流程 圖。請先參照圖2A ’本實施例之液晶配向製程包括下列步驟。 首先,提供一第一基板110與一第二基板12〇。第一基板11〇 例如是一主動元件陣列基板,而第二基板12〇例如是一對向基 板。 接著’如圖2B所示’提供一液晶層130於第一基板no 與第二基板120之間,其中液晶層π〇包括一液晶組成物132、 一單體材料134以及一聚合起始劑(圖未示)。此外,液晶組 成物132包括多個液晶分子133。 8 200944901 接者’施加一電場以使液晶組成物132中的液晶分子133 沿一預傾角度排列,並藉由施加一電場的同時一起進行一第一 曝光製程,以使部份的單體材料134聚合形成二聚合物穩定配 • 向層140於液晶層130内,其·一聚合物穩定配向層140別位 於液晶層130與第一基板11〇之間的一第一接觸面以及液晶層 130與第一基板12〇之間的一第二接觸面,如圖2C所示。在 本實施例中,第一曝光製程所使用的光線5〇為紫外光,而一 般在第一曝光製程所使用的光線50之主要波長大約是365奈 〇 米,但不以此為限。具體而言,為了避免對液晶分子133造成 傷害,所以在第一曝光製程中可選用波長大於29〇夺米 50 〇 ^ 抑然後,如® 2D所示,進行一第二曝光製程,以使剩餘的 單體材料134聚合,其中第二曝光製程是使用主要波長介於 290奈米至34〇奈米之間的光線64來照射剩餘的單體材料 134。此外,照射剩餘的單體材料134之方法可為持續地照射 或是間歇地照射。另外,在本實關巾,可藉由限定光線糾 φ 之光強度來提升單體材料134的聚合效果。具體而言,葬 =313奈米的光有最大相對感度的一光度計來量測第^曝光 襄程所使用的光線64時,所測得的光強度例如是大於〇毫瓦/ 平方公分。 、,單體材料134的吸收波長的範圍約介於220奈米至340奈 ,之間’而此範圍與液晶分子133的吸收波長大部份重疊。為 所^對液晶分子133造成傷害,本實施例在第二曝光製程中 =用=光線64之主要波長需大於綱奈米,如此可大幅減 曝光製程對液晶分子133造成的傷害。因此,經過第二 、製域,液晶分子133的電魔保持率(她ageh〇ldingrati〇. 9 200944901 VHR)在60赫兹(Hz),1伏特(v〇lt)的條件下,仍可高於 98%。 此外’由於第二曝光製程巾所使用的光線64之主要波長 的範圍是位於單體材料134的吸收波長的範圍内,所以可有效 地使剩餘的單體材料134聚合,以大幅減少單體材料134的殘 留量。因此,經過第二曝光製程後所制驗晶顯示面板1〇〇 (如圖2E示)在殘像測試時能具有良好的表現。換言之,本 實施例之液晶配向製程可提升液晶顯示面板1〇〇的信賴性。 β #再參照® 2D’在第二曝絲財,可藉祕源60來提 供光線62,並藉由至少一濾光片7〇來滤除光線62的部份波 段,使照射至液晶層130的光線62之主要波長大於29〇奈米。 具體而言,濾光片70可為鈉鈣玻璃,其穿透波長如圖3所示。 此外,β月參照圖4,在第二曝光製程中,亦可使用管體a 之材質為鈉鈣玻璃的燈管80來提供光線84,以照射液晶層 130。、由於燈管80的管體82之材質為鈉鈣玻璃’所以可使^ 射至液晶層130的光線84之主要波長大於290奈米。 综上所述,本發明之液晶配向製程中,由於第二曝光製程 切是使用主要波長介於290奈米至340奈米之間的光線來照射剩 餘的單體材料’所以可避免對液晶分子造成傷害,並能使絕大 部份的單體材料聚合,進而大幅降低單體材料的殘留量。如 此’不僅可使液晶分子具有高電壓保持率,還可使液晶顯示面 板在殘像測試時具有良好的表現。因此,本發明之液晶配向製 程可提升液晶顯示面板的顯示品質。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然盆並非 本發明’所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發^之 精神和範圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護 200944901 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 ~ 圖1是兩種單體材料的吸收波長之曲線圖。 圖2A至圖2E是本發明一實施例之液晶配向製程的流程 圖。 圖3是鈉鈣玻璃的穿透波長之曲線圖。 圖4是本發明另一實施例之液晶配向製程的第二曝光製 程之示意圖。 【主要元件符號說明】 50、62、84 :光線 60、80 :燈管 7 0 :遽光片 82 :管體 1 〇〇 :液晶顯示面板 110 :第一基板 120 :第二基板 130 :液晶層 132 :液晶組成物 133 :液晶分子 134 :單體材料 140 :聚合物穩定配向層 11

Claims (1)

  1. 200944901 十、申請專利範圍: 種液晶配向製程,包括: ^供一第一基板與一第二基板; -a提供一液晶層於該第一基板與該第二基板之間,其中該液 晶層包括一液晶組成物、一單體材料以及一聚合起始劑; 進行一第一曝光製程,以使部份的該單體材料聚合形成二 聚合物穩定配向層分別位於液晶層與第一基板之間的一第一 接觸面以及液晶層與第二基板之間的一第二接觸面,以使該液 ❹晶組成物巾的多個液晶分子沿―預⑽度排列;以及 進行一第二曝光製程,以使剩餘的該單體材料聚合,其中 該第二曝光製程是使用主要波長介於29〇奈米至奈米之間 的光線來照射剩餘的該單體材料。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶配向製程,其中該第 二曝光製程藉由-燈源搭配至少_縣片以提供主要波長介 於290奈米至340奈米之間的光線。 3.如申請專利範圍第2項所述之液晶配向製程,其中該淚 光片為鈉鈣玻璃。 ~ ❹ 申請專利範圍第1項所述之液晶配向製程,其中該第 一曝光製程是藉由一燈源來提供主要波長介於29〇奈米至34〇 奈米之_光線,而該燈源之-管體的材質為納約玻璃。 5:如申請專利範圍第1項所述之液晶配向製程,其中該第 一曝光製私使用主要波長介於29〇奈米至34〇奈米之間的光線 持續地照射剩餘的該單體材料。 ^如』申請專利範圍第1項所述之液晶配向製程,其中該第 二曝光製程使用主要波長介於29〇奈米至34〇奈米之間的光線 間歇地照射剩餘的該單體材料。 12 200944901 ,其中量測該第 瓦坪方料,且辦度;顺㈣纽大於0毫 不米的光有最大相對感度。 e
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