TW484021B - A liquid crystal display device and a method of manufacture thereof, and a substrate and a method of manufacture thereof - Google Patents

A liquid crystal display device and a method of manufacture thereof, and a substrate and a method of manufacture thereof Download PDF

Info

Publication number
TW484021B
TW484021B TW088118131A TW88118131A TW484021B TW 484021 B TW484021 B TW 484021B TW 088118131 A TW088118131 A TW 088118131A TW 88118131 A TW88118131 A TW 88118131A TW 484021 B TW484021 B TW 484021B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
state
region
layer
patent application
Prior art date
Application number
TW088118131A
Other languages
English (en)
Inventor
Elizabeth Jane Acosta
Martin David Tillin
Michael John Towler
Harry Garth Walton
Original Assignee
Sharp Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kk filed Critical Sharp Kk
Application granted granted Critical
Publication of TW484021B publication Critical patent/TW484021B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F1/133761—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different pretilt angles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

484021 A7 ________B7 ___ 五、發明説明（1 ) 本發明有關一種液晶顯示裝置，尤其是有關一種表面模 式液晶顯示器諸如7Γ構件裝置或外彎型裝置（splay-bend device)(SBD)。本發明亦有關一種製造該裝置之方法。本 發明亦有關一種基材，具有一高預仰角區與另一低預仰角 區，與該基材之製法。 本發明所使用之“表面模式液晶顯示器，，意指一液晶顯示 器，其中因改變液晶層兩端之電場所致之光學變化主要係 發生於該液晶層之表面層。表面模式液晶顯示器之實例有 7Γ-構件與外彎型裝置，唯已知其他類型之表面模式液晶 顯示器。表面模式液晶顯示器係揭示於“S0v j. QE，，， 1973，第 3 冊，第 78-79 頁。 該7Γ -構件（或稱為“光學補償雙折射裝置，，或〇cB)係描 述於 “Mol· Cryst.Liq.Cryst·，，1984，第 113 冊，第 329·339 頁’與美國專利第4,635 051號。π-構件之結構係圖示於 圖1中。該裝置包括透明基材1，Γ，其上層放置配向層 2,2’。向列液晶3係置於該基材1，1，之間。 配向層2 ’ 2’於液晶層3中與配向層2，2,形成界面處產生 液晶分子之平行配向。此可使用經平行摩擦之聚醯亞胺配 向層達成。 於基材1 ’ r上提供定址電極（addressing electrode)(未示），以於液晶層特定區域上施加電場。該 液晶層3係置於線性偏光板4，4,之間，其透光轴係彼此交 叉，而與液晶層之光軸成45° 。 可視情況提供延遲器5 ’使其光軸與液晶層之光軸平 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 484021 A7 B7 五、發明説明 行，而補償液晶層之延遲。該延遲器藉著於液晶層兩端之 有限電壓下，使液晶顯示器達到零延遲，而降低操作電壓 所需範圍。 7Γ -構件裝置之操作原理係說明於圖以“至以…。 當液晶層兩端不施加電場時，液晶係處於H •態（均勻 態），其中液晶層中心之液晶分子係實質平行於該基材。 如圖2(a)所示。圖中之短線係表示液晶分子之定向子 (director) 〇 當於液晶層兩端施加大於臨限值之電場時，液晶分子採 取V-態（或彎曲態）。此狀態下，液晶層中心之液晶分子係 貫免垂直於该基材。圖2(b)係顯示第一個V -態，發生於液 晶層兩端之低施加電壓下，圖2(c)係顯示第二個態，發 生於液晶層兩端施加較高電壓時。該π構件係藉著使液晶 層於該第一個低電壓V -態與第二個高電壓ν -態之間切換 而操作。 若液晶層兩端之電場降低至低於臨限值，則液晶層鬆弛 成圖2(a)之Η-態；為了開始操作該裝置，需使液晶層回復 至V-態。此種情況通常需要大值施加電壓，因為液晶分 子之預仰角低。此預仰角通常低於45。，一般係介於2與 10。之間，以提供充分之光學調整，與該兩V·態間之快速 切換（例如毫秒或更小之級數）。 已知0CB之一問題係為成核與建立V-態之困難度，ν· 態之拓撲異於Η-態。英國專利申請案9521〇431係描述一 先前技藝技術。此先前技藝技術中，該V -態係於施加高 -5- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 484021 A7 B7 五、發明説明（3 ) 值電壓下成核，而藉著於施加高值電壓下之網絡聚合而安 定化。然而，此先前技藝技術不適用於主動陣列裝置，因 其難以將具有所需大小之電壓施加於薄膜電晶體面板中。 另一個缺點係該原位聚合將使液晶層受到離子污染，而造 成影像溜留。 該SBD裝置--亦為表面模式裝置--係描述於英國專利申 請案第9712378.0號中。SBD裝置之結構通常與7Γ -構件相 同，不同處係SBD裝置中之配向層具有高值預仰角，而 7Γ -構件中之配向層具有低值預仰角。SBD裝置使用一種 具有負值介電各向異性之液晶材料，而7Γ -構件係使用具 有正值介電各向異性之液晶材料。 SBD之操作原理係說明於圖3(a)至3(c)中。當液晶層兩端 不施加電壓時，V -態穩定，如圖3 (a)所示。當液晶層兩端 施加大於臨限值之電場時，Η -態變成穩定。圖3(b)係顯示 當液晶層兩端施加低值電壓時之第一個Η -態，而圖3 ( c ) 係顯示當液晶層兩端施加高值電壓時之第二個Η -態操作 其期間，該裝置係於圖3(b)之低值電壓Η-態與圖3(c)之高 值電壓Η -態間切換。若液晶層兩端之電場係降至低於該 臨限值，則液晶將鬆弛成V -態，而需於重新開始操作之 前，使液晶回復成Η -態。 可例如藉著反應性高分子液晶層（m e s 〇 g e η )之混合物的 光致聚合而產製SBD所需之高預仰角配向層，如英國專利 申請案第9704623.9號所述。 SID 97 Digest，第739頁揭示一種促進7Γ -構件中之V-態 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 484021 A7 B7 五、發明説明（4
成核的方法。於液晶層兩端施加大小為2 0伏特之電壓，以 使液晶由Η -態切換至v -態。然而，難以於TFT(薄膜電晶 體）基材中提供此種大小之電壓。 曰本公開專利申請案JP-A-9 90432(Toshiba)揭示一種位 於7Γ -構件面板中提供成核部位之方法。該成核部位係藉 著於該7Γ -構件面板内包括間隔物球或柱，於該面板兩端 施加電場下，使液晶材料自各向同性相（iS〇tr()pie phase)冷卻至向列相而提供。而使一部分作為成核部位 之間隔物球/柱中之V -態長成Η態。此種先前技藝具有數 項缺點。首先，其於製造該面板期間需要附加之程序步 驟，因其需於施加電場下配向該液晶分子。此等附加之程 序步驟使該面板之製造複雜化。其次，部分間隔物球/柱 可使該Η -態成核而成為V -態，而破壞該面板的操作狀 態。 日本公開專利申請案JP-A-9 21 841 1揭示一種彎曲配向狀 態，其係於不施加電場下，於球粒形式之間隔物存在下建 立。該間隔物具有一表面能，使得與該配向層相鄰之液晶 分子主要係配向成與該配向層平行。然而，為了使此種技 術產生作用，需於該裝置之原始配向期間施加電場。而 且，該粒子不能位於該圖素隙孔之外，而使得該顯示器之 反差比因該粒子之存在而降低。
Miwa等人IDW 97-Digest第739頁揭示一種保持7Γ-構件中 之V -態穩定性的方法。於各圖框中提供一個重定周期’ 於此周期中定址該高電壓V -態。此方法防止該液晶層於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝 η
484021 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 ) 施加低驅動電壓時鬆弛成Η -態。然而，此方法無法由該 Η-態定址該V-態之原始成核。 美國專利第4 400 060號揭示一種液晶構件，其中液晶係 於一 Η -態與一 V _態間切換，以得到光學調變，即各圖素 之光學狀態係由處於V -態或處於Η -態而定義。該液晶層 所定義之圖素係由中性隔離區彼此分隔，該中性隔離區完 全分隔一圖素與相鄰圖素。該隔離區係防止一圖素之界面 上的境界線偏移至相鄰圖素中，而使該相鄭圖素產生失誤 之切換。該隔離區係藉著改變一配向薄膜之預仰角而定 義。此結果沿各圖素之整體周圍或邊界產生閉合境界線。 美國專利第5 781 262號揭示一種製造液晶顯示器之技 術，其中各圖素中之液晶層係具有不同配向之功能區域， 以改善視角特性。一聚醯亞胺定向膜（orientati〇I1 nim) 係進行摩擦步驟，之後掩蓋該膜之特定部分。未掩蓋之部 分於相反方向進行第二個摩擦步驟。此技術產生提供極低 預仰角之配向層。 美國專利第5 757 454號揭示一種製造液晶顯示器之技 術，其圖素功能區域具有不同配向。該配向層係先於第一 個配向摩擦，掩蓋特定部分。該未掩蓋部分隨後於不同配 向摩擦（非與該第一個配向相反）而界定不同之功能區域配 向。此步驟於該配向層之不同部分中產生不同預仰角配 向0 本發明第一個態樣係提出一種液晶顯示裝置，包括一液 晶層，放置於第一與第二基材之間；與用以於液晶層兩端 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 484021 A7 _B7__ 五、發明説明（6 ) 施加電壓之裝置；其中，當該液晶層兩端不施加電壓時， 第一個液晶態係於該液晶層中所界定之第一個體積中呈穩 定狀態，而第二個液晶態係於該液晶層所界定之第二個體 積中呈穩定狀態；其中，當於液晶層兩端施加大於臨限電 壓之電壓時，第二個液晶體積中之第三個液晶態變成穩 定，其特徵為該第一基材對應於該第一個液晶體積之區域 中不包括該第一基板對應於該第二個液晶體積之區域。 該第一個液晶體積係作為成核區（nucleation region, 即圖素電極區），而促進該第二個液晶體積變成該第三個 液晶狀態。使該第二個液晶體積成為第三個液晶態所需施 加之電壓低於不提供成核區（nucleation region，即圖素 電極區）之情況。 該第三個穩定狀態可為與該第一個穩定狀態相同之類 型。當液晶層上施加大於臨限電壓之電壓時，該第一個液 晶狀態可於該液晶中所界定之第一個體積中保持穩定。 第一個穩定狀態可為Η AN-態，第二個穩定狀態可為Η -態，而第三個穩定狀態可為V-態。或該第一個穩定狀態 可為V -態，第二個穩定狀態可為Η -態，而第三個穩定狀 態可為V -態。該裝置可為7Γ -構件。 該第一個穩定狀態可為ΗΑΝ-態，第二個穩定狀態可為 V -態，而第三個穩定狀態可為Η -態。或該第一個液晶狀 態可為Η -態，第二個液晶狀態可為V -態。該裝置可為外 彎型裝置。 第一基材對應於第一個液晶體積之區域可具有異於該第 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 裝 訂
484021 A7 _ __ B7_._ 五、發明説明（7 ) 一基材對應於該第二個液晶體積之區域的預仰角。該第二 基材對應於該第一個液晶體積之區域亦可具有異於該第二 基材對應於該第二個液晶體積之區域的預仰角。此係為於 液晶區域中界定該第一個與第二個液晶體積之直接方式。 第一個液晶體積可包括分散於聚合物基質中之液晶材 料。此表示於該液晶層中界定該第一個與第二個體積之備 擇方式。 該第一基材對應於該第一個液晶體積的區域可完全被第 一基材對應於該第二個液晶體積之區域所包圍。 本發明第二個態樣係提出一種操作液晶顯示裝置之方 法，其包括步驟有：提供具有一液晶層之液晶顯示裝置； 於該液晶層中界定第一個與第二個體積，使得當液晶層兩 端不施加電壓時’第一個液晶狀態係於該液晶層所界定之 第一個體積中呈穩定狀態，而第二個液晶狀態係於該液晶 層所界定之第二個體積中呈穩定狀態；於該液晶層兩端施 加電壓，使得第三個液晶狀態變成於該液晶層所界定之第 二個體積中呈穩定狀態。 該第三個液晶狀態可為與該第一個液晶狀態相同類型之 狀態。該第一個液晶狀態可為V -態，第二個液晶狀態可 為Η -態，或該第一個液晶狀態可為Η -態，而該第二個液 晶狀態可為V -態。 該第一個液晶狀態可為ΗΑΝ-態，第二個液晶狀態可為 Η -悲，而第二個液晶狀態可為V -態’或該第一個液晶狀 態可為Η AN-態，該第二個液晶狀態可為V -態，而第三個 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 484021 A7 B7 五、發明説明（8 ) 液晶狀態可為Η -態。 可發現本發明之原理與US4 400 060有相當大之差異。於 此先前技藝文件中，於施加電壓時不切換之液晶區域係為 “中性隔離區”，其必需完全環繞該液晶層之主動圖素區。 相反地，本發明中，第一個液晶區…“成核區 (nucleation region，即圖素電極區），，·_不需環繞該第二 個液晶區。實際上，該第一個液晶區可完全被該第二個液 曰曰區所包圍。與US4 400 060之揭示相反地，本發明確定在 零施加電壓下，於各圖素中或附近存在閉合境界線。於施 加電恩下，該境界線於該圖素區上移動，起始一個已界定 之操作狀態，例如V-態或H-態，其異於該零電壓狀態。 隨之由施加於此狀態之電壓界定各圖素之光學調變狀態。 本發明使得一或多個V -態成核區（nucieati()n 即圖素電極區）製成0CB裝置。提供此等成核區 (nucleation region，即圖素電極區），使其餘液晶區於 相對低施加電壓下成為V·態，而使該裝置與薄膜電晶體 面板相谷。該成核區（nucleati〇n regi〇n，即圖素電極區） 係藉著改變液晶層上之配向條件而提供，例如該表面預仰 角。 本發明亦可應用於其他類型之表面模式液晶顯示器，諸 如SBD裝置。 本發明第三個態樣係提出一種製造基材之方法，包括步 驟有：（a)提供一高預仰角配向層；與（…摩擦該配向層之 一或多個特定區域，以降低該經摩擦區域的預仰角，並保 -11 · 五、發明説明（9 ^至少-個非特定區配向層不進行摩擦，以保持高預仰 可包括其他步驟⑷掩蓋該配向層除該— '區域以外之•，步驟⑷料步驟⑻之前進行。特 :未經摩擦之配向層可具有實質9〇。之預仰角。此法可 万、d配向層鄰位之液晶層上產生垂直配列(匕〇_〇 h邛卜 alignment卜或該未經摩擦之配向層可產生—圓錐 向條件。 该配向層可為一聚合物配向薄膜。 本發明f四個態樣係提出一種由前述方法製造之基材。 本發月第五樣係提出一種液晶顯示裝置，包括有前述 基材該裝置可為一視差障壁，或其可為一 ΉΑΝ裝置，具 有兩個或多個液晶功能區域。 現在參照附圖藉由說明實例描述本發明較佳具體實例， 其中： 圖1係顧OCB裝置之剖面圖（冗-構件）； 圖2(a)至2(c)係說明〇cB裝置之操作原理； 圖3(a)至3(c)係說明SBD裝置之操作原理； 圖4(a)係為本發明第一個具體實例之剖面圖； 圖4(b)係為本發明第二個具體實例之剖面圖； 圖5(a)(i)至5(a)(iii)係為對應於圖4(a)之平面圖； 圖5(b)(i)至5(b)(iii)係為圖4(b)裝置之平面圖； 圖6(a)至6(f)係說明圖4(a)與5(a)所示之裝置的製造方法； 圖7係為本發明另一具體實例之剖面圖； -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 圖8係為本發明另一具體實例之剖面圖； 圖9係為本發明另一具體實例之剖面圖； 圖1 0係為本發明另一具體實例之剖面圖； 圖11(a)係為習用han液晶顯示裝置的剖面圖； 圖11(b)係為習用多功能區域han液晶顯示裝置之剖面 I5J · 圖， 圖11(c)係為本發明之一具體實例的多功能區域han液晶 顯示裝置之剖面圖； 圖11 (d)係為本發明之一具體實例的另一多功能區域han 液晶顯示裝置之剖面圖； 圖11 (e)係為本發明之一具體實例的另一多功能區域han 液晶顯示裝置之剖面圖； 圖12(a)係為本發明之一具體實例之視差障壁的剖面圖； 圖12(b)係為本發明之一具體實例之另一視差障壁的剖面 圖。 本發明第一個具體實例係顯示於圖4(a)中。此具體實例 係為一 OCB裝置，或一冗-構件，包括上層與下層基材1， 1’’各具有一配向層2, 2，。氧化銦錫圖素電極6係位於上 層基材1上，共用氧化銦錫電極6，係位於下層基材丨，上。 上層配向層2具有固定預仰角。然而，該下層配向層2, 不具有固定預仰角。區域A與C具有低值預仰角，而區域 B具有高值預仰角。當該液晶層3兩端不施加電壓時，η -·%於區域Α與C中呈穩定狀態。然而，因為區域β中預仰 角差異，區域B中於零施加電壓下之穩定狀態並非η -態。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公爱)
而疋HAN-態（混合配向向列態）。適於下層配向層2，之預 仰角實例係為2。至10。。下層配向層2,區域B之預仰角應 至少45° ，以應大於80°C為佳。 萬於圖4(a)之液晶構件兩端施加大於臨限值之電場時， 該V -態於介於該區域BiHAN-態與區域a與c之H_態間的 界面上形成V_態。一旦V_態依此方式成核，則其長成置 換區域A與C中之Η -態。提供“成核”區域，使於遠低於未 才疋供成核區域（nucleation region，即圖素電極區）之臨 限電場下（因此於夠低之施加電壓下）於區域A與c中達成 V -態。雖然用以切換習用7Γ -構件之臨限電壓一般係高於 10伏特，但已發現根據本發明提供一成核區（nucleati〇n r e g 1 〇 η，即圖素電極區），可使該臨限電壓降低約2.5伏 特。 於圖4(a)之液晶構件兩端施加電壓時，區域β保持於han 狀怨’唯液晶分子將部分重新定向。於高施加電壓下，區 域Β中之大部分分子係配向成垂直該基材，僅有靠近該低 值預仰角基材（即圖4(a)中之上層基材）之分子未被配向成 垂直該基材。 圖4(b)係為本發明應用於SBD裝置之剖面圖。圖4(1))之 SBD裝置仍包括一個具有配向層2之上層基板1。氧化銦錫 圖素電極6係位於該上層基材1上。 下層基材1’係具有一氧化銦錫共用電極6，與一配向層 該下層配向層2,不具有固定之預仰角。於區域a與c(實 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
484021 A7 B7 五、發明説明（12 ) 質對應於該液晶之圖素區）中，該預仰角高（至少45° ，而 以大於80°為佳）。然而，於區域b中，該預仰角低，例如 於2°- 10°之範圍内。該上層配向層2具有一固定高值預仰 角（至少45° ，以大於80。為佳）。 當液晶層兩端不施加電壓時，區域A與C中之穩定液晶 狀態係為V -態。然而，因區域b中下層配向薄膜2 ’之預仰 角不同的結果，該V -態並非區域B中之穩定狀態。而 Η AN-態係於區域B中呈現穩定狀態。於液晶層兩端施加電 壓時，於介於區域B之Η AN態與區域A與C之V -態間之界 面形成H -態，之後置換區域a與C中之V -態。該裝置隨之 如參照圖3(a)至3(c)所述般地操作。於下層配向薄膜2,上 提供低值預仰角區意指H-態於較該低值預仰角區域低之 電場（因而於較低施加電壓）下成核。此情況避免於該液晶 層之兩端施加高值電壓以使該Η -態成核之需要。 當於液晶層兩端施加電壓時，區域Β保持ΗΑΝ狀態。然 而，如同圖4(a)之裝置，施加電壓時，液晶分子將有部分 重新定向。於高值施加電壓下，區域Β中之液晶分子係配 向成平行該基材，除靠近該高值預仰角基材（即，圖4(b)中 之下層基材）之分子外。 本發明不限於圖4(a)與4(b)所例示之具體實例。適當之成 核區域（nucleation region，即圖素電極區）的判據通常 係為當不施加電場時，一液晶狀態於液晶層之第一個區域 (成核區域（nucleation region，即圖素電極區））呈穩定 狀態，另一液晶狀態於液晶層第二個區域呈穩定狀態，而 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
484021 A7 __B7 五、發明説明（13 ) 該液晶層之兩區域間存有境界線。非成核區（nucleati〇n region，即圖素電極區）之區域中的穩定液晶狀態並非所期 望之操作狀態，而係稱為“不期望之穩定狀態”。 於液晶層兩端施加大於臨限電場之電場時，因該境界線 由其位於成核區（nucleati〇n region，即圖素電極區）與 第二個區液晶間之邊界移入該第二個液晶區中的結果，而 於該第二個液晶區中得到所期望之操作狀態。此種境界線 之移動導致該第二個液晶區中之不期望穩定狀態被所期望 之操作狀態所置換。一旦所期望之操作狀態完全置換該第 二個液晶區中所不期望之穩定狀態，則消除該境界線，使 所期望之操作狀態更加穩定。只要該電場保持高於該臨限 電場’則所期望之操作狀態將保持該穩定狀態。 就7Γ -構件之實例而言，該成核區（nucleati〇n regi〇n 即圖素電極區）應於其體積之某些點上具有定向子 (director)結構，實質垂直於該基材。若為SBD裝置，該 成核區（nucle at ion region，即圖素電極區）應於其體積 之某些點上含有實質平行於該基材之定向子（director)。 此等疋向子（director)結構將於零施加電場下，於該成核 區（nucleati〇n region，即圖素電極區）與該液晶層第二 個區域之間設立境界線。 即使液晶層兩端不施加電場，切換本發明液晶構件所需 之^^限違场降低量’仍因為介於該成核區（nucleation region，即圖素電極區）與該第二個液晶區間之邊界上存有 邊境界線而升高。當施加電場時，其僅起始且保持該境界 -16 - 本紙張尺度適用中s @家操準(CNS) M規格(⑽χ 297公董） 484021 A7 _____ B7 五、發明説明（14 ) 、泉之移動。相反地’於不具有成核區（nucleation region，即圖素電極區）之先前技藝液晶構件中，施加之電 場需先產生境界線，而此需大值電場。 於零施加電場下之液晶層成核區（nucleation region， 即圖素電極區）中呈現穩定之狀態在施加電場時，於該成 核區（nucleation region，即圖素電極區）中保持穩定。 例如，於圖4(a)之具體實例中，成核區（nucleation r e g i 〇 n，即圖素電極區）中之穩定狀態始終係為han態。然 而’施加之電場可改變該成核區（nucleation region,即 圖素電極區）中液晶分子之定向子（director)。 成核區（nucleation region，即圖素電極區）並非必要 延展於該液晶層之整體厚度上。實際上，例如圖4(a)中之 成核區（nucleation region，即圖素電極區）可被視為未 延展於該液晶層之整體厚度上。接近未製作佈線圖型（即 上層）基材1之液晶分子的定向子（director)實質平行於該 基材’故區域B中接近該上層基材之液晶不作為成核區 (nucleation region，即圖素電極區）。 圖5(a)係為說明圖4(a)之H-態區域與HAN-態區域之部分 可此排列之平面圖’此時液晶層兩端未施加電壓。於圖 5(a)(i)中，陰影之H-態區域係對應於該圖素區域，而 HAN-態區域係為圖素間區域，垂直延展於圖5(&)(丨）中。水 平延伸於圖5(a)(i)中之圖素間區域係為H-態區域。 圖5(a)(ii)所列示之配置與圖5(a)(i)所示者相同，不同處 係HAN區7，7’現在佔據水平延伸之圖素間區域，而垂直延 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 484021 A7 ____B7 五、發明説明（15 ) 伸之圖素間區域係為Η -態區域。 於圖5(a)(iii)中’圖素間區中大部分區域係為η -態。該 Η AN悲區域係界定成四個小區域9，各位於圖素之每一轉 角。若使用此具體實例，則發現30微米X 30微米haN-態 區域適用於300微米X 300微米圖素尺寸。 圖5(b)係對應於圖5(a)，但與圖4(b)之SBD裝置有關。 現在參照圖6(a)至6(f)描述一種製造本發明裝置之方法。 此方法中，使用 Nissan Chemical Industries，polyimide RN· 715(0621型）製造下層配向薄膜。此材料之未經摩擦層產 生90預仰角’而摩擦縮小該預仰角。視摩擦條件而定， 遠預仰角可縮小至低達4 ° 。以1 : 3比例溶解於NMP中之 RN-71 5聚酿亞胺層12係轉塗於已塗佈有氧化銦錫層6，之 清你玻璃基材上。该聚酿亞胺係於5什轉每分鐘下轉塗於 該基材上歷經3 0秒，之後將該聚醯亞胺加熱至9〇歷經2 分鐘，之後於250°C下固化一小時。此係表示於圖6(a)。 聚醯亞胺層1 2隨之於4.5仟轉每分鐘下轉塗以正光阻劑 (Shipley，Europe Limited之光阻劑 Microposit S1805 系列）歷 經40秒，產生厚度約500奈米之光阻劑層。該光阻劑層之 後於95 C下溫火烘烤約2分鐘，以蒸發溶劑（圖6(b))。該光 阻劑層1 3隨之藉著照射該光阻劑層之選擇部分而製作佈線 圖型。該照光步驟包括於6 · 9毫瓦/厘米2之強度下，照射紫 外線（尖峰波長為365奈米）歷經3.5秒。該照光步驟係經由 紫外線-絡光罩幕於罩幕配向器（mask aligner)之硬性接 觸模式下進行。該光阻劑層使用顯影劑Microposit 351 •18· 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 484021 A7 ________B7_ 五、發明説明' ：- CD31顯影-分鐘，由曝照紫外線之區域去除該光阻劑。 於該光阻劑中留下該光罩幕佈線圖型之正複製版。該基材 隨後於去離子水中徹底漂洗2分鐘，以確定完全去除經曝 光之光阻劑。 在堆登k形0.3而前進速度為20毫米/秒下，在3仟轉每分 鐘轉動下足滾筒上，使用摩擦布（ΥΑ·20·Κ)摩擦該配向層 三次’而於該未罩蓋區中誘導低預仰角平面配向（圖 6⑷）。 殘留之光阻劑係藉著將該基材浸潰於丙酮中歷經30秒， 足後於氮氣流中乾燥而移除。形成之配向層含有高預仰角 區域（對應於未摩擦區域）與低預仰角區域（對應於經摩擦 區域）。 藉著於具有氧化銦錫圖素電極（未示於圖6(f)中）之玻璃 基材1上放置RN-715聚醯亞胺層2 ,而製造第二基材。該 酿亞胺層係經均勻地摩擦，以於整體配向層上提供未製 作怖線圖型之均勻低預仰角。此基材隨之與圖6(e)之基材 結合，以製造5微米構件間隙平行液晶構件，如圖6(f)所 示。於該構件充填MLC6000-100向列液晶構件（Merck提 供）。當液晶層兩端不施加電壓時，該缉件係由藉著Han_ 怨區域分隔之Η -態區域構成。於液晶層兩端施加約2.5伏 特之電壓時，於介於該ΗΑΝ-態區域與該Η -態區域間之界 面形成V -態，而置換該η -態。 於一備擇製造方法中，該RN-715聚醯亞胺（0621型）係於 5仟轉每分鐘下未經稀釋地轉塗於已塗佈有氧化銦錫層之 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 484021 A7 _____B7 五、發明説明（17 ) 玻璃基材上"該聚醯亞胺隨後加熱至9〇 °c歷經5分鐘，而 於250°C固化一小時。 聚醯亞胺層隨後轉塗正光阻劑，選擇性地照光，顯影， 於去離子水中漂洗，如同前述方法所述。 隨後於該未罩蓋區域中，藉著使用摩擦布（YA-20-R)摩擦 該配向層，以謗導平面配向。該摩擦係於5 〇毫米直徑滾筒 上，於3仟轉每分鐘旋轉下，於〇·2堆疊變形下，且於2〇毫 米/秒前進速度下進行。 殘留光阻劑係藉著五秒鐘紫外線泛光曝光而去除。此係 於6.9毫瓦/厘米2強度，365奈米波長下，使用罩幕配向器 (m a s k a 1 i g n e r )，而不使用罩幕地進行。該基材隨後浸 入顯影劑Microposit 351 CD31中歷經六十秒。該基材於去 離子水中漂洗兩分鐘，之後於氮流中乾燥。形成之已製作 佈線圖型的配向層含有垂直配列區域，被具有14。預仰角 之平面區域所環繞。 此種方法與前述方法之差別主要係在於不需要將該基材 浸入丙i同中以去除該光阻劑的步驟。此係優點，因為該基 材浸潰於丙酮中，使其難以準確地控制該經摩擦聚醯亞胺 的預仰角。 圖7係顯示本發明〇cb裝置之另一具體實例。此具體實 例係為圖4(a)之具體實例的修飾。 於圖7所示之裝置中，上層與下層配向薄膜2, 2,皆具有 變化之預仰角。兩配向薄膜之區域B中皆具有高預仰角， 而區域A與C中皆具有低預仰角。結果，即使液晶層兩端 -20- 中關家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐) 一 A7 B7 五、發明説明（18 ) 不施加電壓，V_態仍於區域B中保持穩定。於液晶層兩端 施加屯壓時’該v -態係由區域B成長至相鄰區域A與c 中。該裝置於是於圖2(b)與2(c)所說明之狀態間正常操作。 成核區（nucleation region，即圖素電極區）·區域6中 之預仰角係經選擇，使得該成核區（nucleaU()n region， 即圖素電極區）中液晶層之至少一部分的定向子（direct〇r) 配向成與該基材垂直（即，該成核區（nucleati〇n regi〇n， 即圖素電極區）含有一垂直配列體積）^兩基材並非必要相 同-若一基材上之預仰角係為（90- 0)。，另一基材上之預 仰角則應大於0。。該預仰角以於兩基材上皆大於4 5。為 佳，而以大於80 °較佳β該預仰角將於該成核區 (nucleation region，即圖素電極區）中液晶體積内誘導 垂直配列。兩基材上區域B中之預仰角可實質皆為9(Γ ， 而此將於區域Β中整體液晶層厚度上產生垂直配列。 區域Α與C之適當預仰角係為2。-10。。兩基材上之預仰角 並非必要相同。該兩基材間之預仰角可接受差值係視該預 仰角而定。例如，一基材2 ^之預仰角，另一基材上即需 介於約Γ- 3°範圍内之預仰角，以得到有效之操作。但若一 基材區域A或C中具有20°之預仰角，則另一基材可具有 介於約15°-25°範圍内之預仰角。 雖然圖7之具體實例具有成核區（nucleation region， 即圖素電極區），其中不施加電壓時之V-態呈穩定狀態， 但可能產生一 Η AN成核區（nucleation region，即圖素電 極區）。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 484021 A7 ------- B7 五、發明説明（19 ) 圖8顯不SBD裝置之另一具體實例。此大體上係對應於 圖7所說明之〇CB。 圖8所示之SBD裝置中，上層與下層配向層2, 2，區域B中 皆具有低預仰角，區域A與c中具有高預仰角。因此，即 使液晶層兩端不施加電壓時，區域B中之H _態仍呈穩定狀 態。於零施加電壓下，V-態係於區域A與c中呈穩定狀 態。一旦於液晶層兩端施加較低操作電壓，則該η _態自 區域Β生長至區域Α與C中，裝置則可於圖3(15)與3((：)所說 明之狀態間正常操作。與先前技藝相反地，不需施加高電 壓以使Η -態成核。 若一基材上區域Β中之預仰角係為0。，則另一基材上 I預仰角應小於（90- 0。）。區域Β中之預仰角以於兩基材 上皆小於45。為佳，以小於10。較佳。區域八與c之適當預 仰角係為80-89° (如同π -構件，該預仰角並非必要兩基材 皆相同）。 圖7與8所示之裝置可藉著前文參照圖6(a)至6(e)所述之 方法製造。上層與下層兩基材上之配向層皆需選擇性地經 摩擦，以產生高預仰角區域與低預仰角區域。 圖7所說明之裝置的修飾係說明於圖9 ^圖9之區域A、B 與C中之液晶分子的配向係對應於圖7。然而，變化之預 仰角並非由選擇性地摩擦該配向層所產生。於圖9所說明 之裝置中’該南預仰角區域具有一反應性高分子液晶層 (me so gen) 8，8’，位於該配向薄膜2，2，上。該配向薄膜 2 ’ 2 ’係為低預仰角配向薄膜，例如藉著如前述地均句地摩 -22· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 484021 A7 _ B7_______ 五、發明説明（20 ) 擦一聚醯亞胺基材而製造。 一種製造圖9之反應性高分子液晶層（mesogerOS，8’之 方法係於經低預仰角摩擦之聚酿亞胺配向薄膜上，轉塗一 丙婦酸自旨反應性南分子液晶（mesogen)材料RM 2 5 7與RM 305之混合物（Merck Limited製造）。該反應性高分子液晶 (m e s 〇 g e η )材料隨後藉著照射紫外線而固化。該反應性高 分子液晶層（mesogen)8,8,產生一高預仰角-於8(Γ區域 中，如共待審英國專利申請案第9704623.9所述。 圖10係說明反應性高分子液晶層（mesogen)應用於SBD 裝置之方法。圖10之裝置係與圖8之裝置相同，不同處係 藉著於具有均句低預仰角之配向層2，2,上放置反應性高分 子液晶層（mesogen)8，8,而產生高預仰角區域。圖10 中’該反應性高分子液晶層（mesogen)8，8,係位於該液 晶構件對應於圖素區之區域中，而圖9之裝置中，該反應 性高分子液晶層（m e s 〇 g e η )係位於圖素間區域。 於前述具體實例中，該成核區（nucleati〇n region，即 圖素電極區）係置於該圖素間間隙内。然而，此並非本發 明之必要特色。成核區（nucleation region，即圖素電極 區）可位於該圖素區中。 圖6(a)至6(e)所說明之方法產生一個具有低預仰角區與高 預仰角區之配向薄膜。該基材具有除前述圖4至8所述之裝 置以外之應用。例如，該基材可用以製造可圖1丨（c)所示之 多功能區域HAN液晶裝置。
多功能區域HAN LCD係已知，習用多功能區域HAN LCD -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 484021 A7 發明説明 之實例係說明於圖丨1(b)中。此包括一液晶層1 3 ,置於上 層與下層基材11，11，之間。該上層基材Η係具有一配向 層（未示），其於整體配向層上具有均勻預仰角9〇。，產生 液晶分子之均勻配向。該下層基材η，係具有一配向層（未 不）’其不具有均勻預仰角。雖然由位於下層基材1丨，上之 配向薄膜所提供之預仰角量基本上於區域Α與β中皆相 同’但接近基材1 1之液晶分子的配列方向係異於區域A與 B之間。 圖11(b)所示之習用多功能區域HAN LCD具有較習用單功 能區域HAN LCD改良之視角特性，諸如圖11 (a)所示。（於 圖11(a)之單功能區域han LCD中，該預仰角之量與配向 於上層基材11，之配向薄膜（未示）與於上層基材11之配向 薄膜上皆相同）。然而，製造圖11(b)之多功能區域han有 實際上之問題。 若位於圖11(b)裝置之下層基材上的配向薄膜係藉著摩擦 方法製作佈線圖型，則可使用多步驟摩擦方法。首先，該 整體配向薄膜係經摩擦，而產生區域A之預仰角。之後可 罩蓋區域A，進行第二個摩擦步驟，以產生區域β所需之 預仰角。因此發現區域B進行兩次摩擦處理，而區域a僅 進行一次摩擦處理，僅進行一次之區域中之預仰角係異於 進行兩次之區域。雖然此種預仰角差異小，但當於法線配 向觀看該裝置時，區域A仍顯示於光學上異於區域β。而 且，該兩區域亦可具有不同之操作特性諸如例如切換速 度0 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
484021 A7 _B7 五、發明説明（22 ) 圖11(c)係顯示本發明具體實例之多功能區域HAN LCD。 此裝置中，位於上層基材li上之配向薄膜（未示）區域A中 具有9(Τ ，但區域B中預仰角低。相反地，下層基材11，上 之配向薄膜（未示）區域Α具有低預仰角，而區域Β有90° 預仰角。此意指液晶層1 2具有一對稱結構，故當於法線配 向觀看該裝置時，區域A與B顯然相同。區域A與B亦具有 彼此相同之操作特性。 本發明另一個重要優點係位於該上層與下層基材上之配 向薄膜約束（捕集）離子至相同程度。亦因該預仰角以相同 方式跨經該兩配向層而變化，亦因該兩配向層已進行相同 之加工處理。離子之約束因此應於該兩配向薄膜間“平均 輸出”，而降低該裝置操作期間之影像滯留。 本發明另一項優點係有關液晶偏光之預防《若液晶材料 進行外開或變曲變形諸如圖11(a)至11(c)所示之裝置的HAN 結構，則向列液晶材料中之撓曲-電效應可產生偏光P s。 此項偏光係由圖11(a)至11(c)中之箭號表示。於圖11(b)中 之兩區域可發現所誘導之偏光係累積於整個構件上，而於 圖11(c)裝置之兩區域中所誘導之偏光於跨經液晶層之配向 上約略彼此抵消。 圖11(d)係顯示圖11(c)具體實例之修飾。圖11(d)裝置之 區域A係與圖11(c)具體實例之區域A相同。圖11(d)接近上 層基材之區域B的預仰角配向（相對於基材法線）較圖11(c) 區域B之預仰角配向縮回。因此，於圖11(d)裝置中，區域 B中接近上層基材之液晶分子係約略平行於區域A中接近 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 484021 A7 B7 五、發明説明（23 ) 下層基材之液晶分子。該兩區域之偏光向量因此係位於相 反配向，故形成之整體偏光基本上係為零。 本發明多功能區域HAN LCD之另一具體實例係顯示於圖 11(e)中。該裝置係與圖11(c)相同，但具有四個液晶區域 A、 B、C與D。上層與下層配向層12, 12,係含有低預仰角 與90°預仰角交替區域。該基材係排列成使上層配向層上 之90預仰角區域係直接位於下層基材之低預仰角區域 上’使得位於上層配向層上之低預仰角區域係直接位於該 下層配向層之90°預仰角區域上。圖11(e)所示之區域a、 B、 C、D皆具有穩定之HAN液晶狀態，但區域a與c中之 HAN狀態與區域B與D中之HAN狀態比較係為相反。 圖6(a)至6(e)之製造方法亦可應用於製造適用於視差障壁 之液晶構件結構，諸如共待審英國專利申請案第9 713 9 8 5 · 1 所述之視差障壁。該結構之實例係顯示於圖l2(a)與圖 12(b) 〇 圖12(a)係顯示適於視差障壁之液晶構件結構。包括一液 晶材料層23，位於上層與下層基材21，21，之間。每一層 基材皆具有配向層22，22’。如同圖11(d)之裝置，每一配 向層皆產生交替之低預仰角與90°預仰角區域；然而，該 基材係排列成該上層配向層上之9〇。預仰角區域直接位於 該下層配向層上之9(Γ預仰角區域上，並使得該上層配向 層之低預仰角區域直接位於下層配向層上之低預仰角區 上。 液晶材料係經選擇，使得其區域Β、D、F、Η中雙折射與 -26- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) _____ B7 五、兑明（24~) _ "—" 其厚度之乘積與供波長介於可見光譜中間（即波長5〇〇_6〇〇 奈米）之半波板雙折射與厚度乘積相同。 开y成視差障壁時’圖12(a)之液晶構件係置於正交線性 偏光板之間並與之平行。垂直配列區域A、c、e、G、I係 顯不黑暗，而低預仰角區B、d、F、Η係明亮。如熟習此技 二者已知’遠結構可於3d自動立體鏡顯示器中作為視差 障壁。垂直配列區域A、c、Ε、G、I與低預仰角區域β、 D、F、Η可經選擇，以對應於該顯示器之圖素尺寸，並間 隔於其間。 低預仰角區域中液晶分子之配列方向以相對於該偏光板 之透光軸位於45。方位角為佳，因為此可產生最高透光 度°然而’本發明之一優點係為即使方位角並非準確之45 ’仍得到良好之黑暗狀態。例如，若方位角係為3 〇。， 該明亮狀態之透光度係降低至其45。方位角理想狀況之值 的3 /4 ’而黑暗狀態保持不變。此種容許度使得自動立體 鏡顯示器之製造集中於殺該視差障壁與底層顯示面板之間 得到良之配向，以降低Moire效應。 圖12(b)係顯示另一種適於作為視差障壁之液晶裝置。此 僅具單一基材21’，其具有一配向層22，，具有交替之低預 仰角與90°預仰角區域。可感光聚合之液晶材料層24係置 於該基材上。此係感光聚合以製造交替之液晶分子垂直配 向區域與液晶分子水平配向區域。該液晶分子垂直配向區 域係排列於配向層22’之90°預仰角區域上，而液晶分子之 水平配向區域係排列於該配向層22,之低預仰角區域上。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 484021 A7 _ __ B7 五、發明説明（25 ) 本發明另一具體實例（未說明）係有關另一種液晶裝置， 具有前文參照例如圖4(a)與4(b)描述之成核區（nucleation region，即圖素電極區）。然而，於此具體實例中，該成核 區域（nucleation regi〇n，即圖素電極區）未於至少一配 向層上具有變化之預仰角。而該配向層係具有均勻之預仰 角。小液晶層區域係置入操作狀態（即π -構件之V -態，與 SBD裝置之Η-態），而此等液晶層區域隨後聚合，以使此 等區域固定於操作狀態。與前述先前技藝不同地，僅聚合 遠成核區（nueleati〇I1 regi〇n，即圖素電極區），其餘液 晶層區域則不聚合。 $ 合可藉著例如共待審英國專利申請案第9521043.1所 述足方法進行。此方法中，該液晶層係為液晶化合物與預 聚物之混合物。於液晶層兩端施加電場，以使液晶成為預 足狀態（諸如7Γ -構件之V -態）。液晶保持此種狀態，同時 該預聚物之特定區域藉著例如照射紫外線而聚合或交聯。 此聚合物係照光區中之預定液晶狀態穩定化，使得該預定 狀態即使去除電場，仍於此等區域中保持穩定。該未照光 區不受景> 響。去除電場時，未照光區中之液晶鬆弛回復至 不施加電場的之正常穩定狀態。 若本發明應用於一主動陣列冗-構件，則各圖素之主動 區域中皆可包括一成核區（nucleati〇n regi〇n，即圖素電 極區）°當液晶層兩端不施加電壓時，HAN-態或垂直配列 狀·％係於成核區（nucleati〇n regi〇n，即圖素電極區）中 保持穩定狀態。 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 484021 A7 _______B7 五、發明説明（26 ) 右為办色裝置，其中每個圖素皆分成三個子圖素，則各 個子圖素 < 主動區域中皆可具有成核區（nucleation region，即圖素電極區）。 於例如圖U(e)與12(a)之具體實例中，該下層配向薄膜之 冋預仰角區域係具有垂直配列（即90。預仰角）。此區域可 父替地具有高預仰角圓錐配向條件。 -29-
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

  1. 484021_「Λ ABCD
    正修Μ ii ^、申請專利範圍 1. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶層，置於第一與第二 基材之間；與於該液晶層兩端施加電壓之裝置； 其中，當該液晶層兩端不施加電壓時，第一個液晶狀 態係於該液晶層中所界定之第一個體積中保持穩定狀 態，而第二個液晶狀態於該液晶層中所界定之第二個體 積中保持穩定狀態；且 其中，當液晶層兩端施加大於臨限電壓之電壓時，第 三個液晶狀態變成於該第二個液晶體積中呈穩定狀態， 其中該第一基材對應於該第一個液晶體積之區域不圍 繞該第一基材對應於該第二個液晶體積的區域。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第三個穩定狀態 係為與第一個穩定狀態相同類型。 3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中當液晶層兩端施加 大於該臨限電壓之電壓時，該第一個液晶狀態係於該液 晶中所界定之第一個體積中保持穩定狀態。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一個穩定狀態 係為HAN-態，該第二個穩定狀態係為Η -態，而該第三 個穩定狀態係為V -態。 5. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該第一個穩定狀態 係為V -態，第二個穩定狀態係為Η -態，而第三個穩定 狀態係為V -態。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置係為7Γ -構 件。 7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一個穩定狀態 -30 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 484021 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 係為HAN-態，第二個穩定狀態係為V-態，而第三個穩 定狀態係為H -態。 8. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該第一個液晶狀態 係為Η -態，而第二個液晶狀態係為V ·態。 9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置係為外彎型 裝置。 10. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第一基 材對應於該第一個液晶體積之區域係具有異於該第一基 材對應於該第二個液晶體積之區域的預仰角。 11. 如申請專利範圍第1 0項之液晶顯示裝置，其中該第二基 材對應於該第一個液晶體積之區域係具有異於該第二基 材對應於該第二個液晶體積之區域的預仰角。 12. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一個液晶體積 係包括分散於聚合物基質中之液晶材料。 13. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一基材對應於 該第一個液晶體積之區域係完全被該第一基材對應於該 第二個液晶體積之區域所包圍。 14. 一種操作液晶顯示裝置之方法，包括步驟：提供一液晶 顯示裝置，其具有一液晶層；於該液晶層中界定第一個 與第二個體積，使得當液晶層兩端不施加電壓時，第一 個液晶狀態於該液晶層中所界定之第一個體積中呈穩定 狀態，而第二個液晶狀態於該液晶層中所界定之第二個 體積中呈穩定狀態；與於該液晶層兩端施加電壓，使得 第三個液晶狀態於該液晶層中所界定之第二個體積中變 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 六、申請專利範圍 成穩定狀態。 15·如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該第三個液晶狀態 係為與第一個液晶狀態相同類型。 16·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該第一個液晶狀態 係為V -態，而第二個液晶狀態係為Η ·態。 17. 如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該第一個液晶狀態 係為Η-態，而第二個液晶狀態係為V-態。 18. 如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該第一個液晶狀態 係為ΗΑΝ-態，該第二個液晶狀態係為Η-態，而該第二 個液晶狀態係為V-態。 仪如申請專利範圍第i 4項之方法，其中該第一個液晶狀態 係為HAN-態，該第二個液晶狀態係為v -態，而該第三 個液晶狀態係為Η -態。 2〇. —種製造基材之方法，包括步驟有： a)提供一高預仰角配向層；與 b)摩擦該配向層之一或多個特定區域，以縮小該經 擦區之預仰角，保留該配向層之至少一未經選擇 經摩擦，而保持高預仰角。 一 21·如申請專利範圍第2〇項之方法，其另外包捂其他 C )罩蓋該配向層除該一或多個特定區域以外之。八 該步驟（C)係於步驟（b)之前進行。 〈邵分 22.如申請專利範圍第2G項之方法，其中該未 層係具有實質90。之預仰角。 τ足配 23·如申請專利範圍第2〇項之方法， 弄中这未經摩擦之配 -32 · 484021 A8 B8 C8 _— D8 六、申請專利範圍 層係產生圓錐型配向條件。 24.如申請專利範圍第2〇項之方法，其中該配向層係為聚合 物配向薄膜。 25· 一種藉由如申請專利範圍第2 0項之方法製造之基材。 26. —種液晶顯示裝置，其另外包括如申請專利範圍第2 $項 所定義之基材。 27·如申凊專利範圍第2 6項之液晶顯示裝置，其中該裝置係 為視差障壁。 28.如申請專利範圍第2 6項之液晶顯示裝置，其中該裝置係 為具有兩個或多個液晶功能區域之ΗΑΝ裝置。 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐)
TW088118131A 1998-10-20 1999-10-20 A liquid crystal display device and a method of manufacture thereof, and a substrate and a method of manufacture thereof TW484021B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9822762A GB2343011A (en) 1998-10-20 1998-10-20 A liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW484021B true TW484021B (en) 2002-04-21

Family

ID=10840811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW088118131A TW484021B (en) 1998-10-20 1999-10-20 A liquid crystal display device and a method of manufacture thereof, and a substrate and a method of manufacture thereof

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6512569B1 (zh)
EP (1) EP0996028A3 (zh)
JP (1) JP3518849B2 (zh)
KR (1) KR100326965B1 (zh)
GB (1) GB2343011A (zh)
TW (1) TW484021B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104777671A (zh) * 2015-03-31 2015-07-15 深超光电（深圳）有限公司 液晶显示面板及其制造方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100475864B1 (ko) * 1999-10-19 2005-03-15 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 액정장치의 입상용 구동기술
GB2359142A (en) * 2000-02-08 2001-08-15 Sharp Kk A liquid crystal display device
US6714276B2 (en) 2000-02-08 2004-03-30 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
KR100686229B1 (ko) * 2000-04-20 2007-02-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100591547B1 (ko) * 2000-05-08 2006-06-19 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인 오.씨.비.모드 액정표시소자
KR100818193B1 (ko) * 2000-07-05 2008-04-01 롤리크 아게 네마틱 액정 전기광학 소자 및 장치
WO2002005023A2 (en) * 2000-07-10 2002-01-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid crystal display device and method of manufacturing such a liquid crystal display device
US6897915B1 (en) * 2000-09-27 2005-05-24 Kent State University Non-lithographic photo-induced patterning of polymers from liquid crystal solvents with spatially modulated director fields
US6853435B2 (en) 2000-10-23 2005-02-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display and its manufacturing method
GB2371372A (en) * 2001-01-18 2002-07-24 Sharp Kk Liquid Crystal Device
GB2373062A (en) * 2001-03-06 2002-09-11 Sharp Kk Nematic Liquid Crystal Devices
GB2377501A (en) * 2001-07-12 2003-01-15 Sharp Kk A liquid crystal display device using disclination lines to accelerate a change of state
KR100831278B1 (ko) * 2001-08-10 2008-05-22 엘지디스플레이 주식회사 멀티 도메인 액정표시소자
JP4831721B2 (ja) * 2001-08-22 2011-12-07 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 液晶表示装置
JP2003075842A (ja) * 2001-09-07 2003-03-12 Advanced Display Inc 液晶表示素子
GB2380557A (en) * 2001-10-02 2003-04-09 Sharp Kk A liquid crystal display device
JP3852342B2 (ja) 2002-01-28 2006-11-29 セイコーエプソン株式会社 反射板、反射板の製造方法、液晶装置、電子機器
US20050200785A1 (en) * 2002-05-29 2005-09-15 Jones John C. Liquid crystal device with bi- or multistable alignment gratings
KR100614696B1 (ko) * 2003-04-08 2006-08-21 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시장치
KR100904521B1 (ko) * 2002-10-31 2009-06-25 엘지디스플레이 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터를 적용한 액정표시장치
KR20040061343A (ko) * 2002-12-30 2004-07-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 오. 씨. 비 모드 액정표시장치
EP1818716A3 (en) * 2003-01-08 2007-11-07 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
JP2005351953A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Alps Electric Co Ltd 双安定化型液晶表示装置
JP4541815B2 (ja) * 2004-09-22 2010-09-08 シャープ株式会社 半透過型液晶表示装置及びその製造方法
KR100669377B1 (ko) * 2004-10-13 2007-01-15 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100874049B1 (ko) * 2004-11-24 2008-12-12 샤프 가부시키가이샤 액정 디스플레이 장치
KR101146533B1 (ko) * 2005-07-08 2012-05-25 삼성전자주식회사 어레이 기판 및 이의 제조 방법과, 이를 갖는 액정 표시패널
US9465253B2 (en) * 2005-11-15 2016-10-11 Nitto Denko Corporation Liquid crystal display apparatus having excellent viewing angle compensation
TWI286649B (en) * 2005-12-29 2007-09-11 Au Optronics Corp Method of manufacturing the liquid crystal display with optically compensated bend mode
TWI275877B (en) 2006-01-20 2007-03-11 Wintek Corp Transflective liquid crystal display
JP4777795B2 (ja) * 2006-02-24 2011-09-21 オプトレックス株式会社 液晶表示素子
JP4802023B2 (ja) * 2006-03-24 2011-10-26 東芝モバイルディスプレイ株式会社 液晶表示装置
KR101258263B1 (ko) * 2006-06-30 2013-04-25 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치용 배향축 측정시료 및 그 측정 방법
TW200931138A (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Chunghwa Picture Tubes Ltd Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof
KR101657627B1 (ko) 2008-09-17 2016-09-20 삼성디스플레이 주식회사 배향 물질, 배향막, 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US8514357B2 (en) * 2008-09-17 2013-08-20 Samsung Display Co., Ltd. Alignment material, alignment layer, liquid crystal display device and manufacturing method thereof
CN101750773B (zh) * 2008-12-17 2012-08-08 台湾薄膜电晶体液晶显示器产业协会 光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法
JP5264613B2 (ja) * 2009-04-30 2013-08-14 日本放送協会 液晶光学素子およびその製造方法
KR20110014912A (ko) * 2009-08-06 2011-02-14 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101725997B1 (ko) * 2010-03-16 2017-04-12 한양대학교 산학협력단 중합된 메조겐을 함유하는 배향 조절막을 구비하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140045122A (ko) 2012-10-08 2014-04-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US9091885B1 (en) * 2014-04-24 2015-07-28 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing curved liquid crystal display
EP2963489B1 (en) * 2014-06-30 2019-06-19 Samsung Display Co., Ltd. Curved display device
JPWO2021125327A1 (zh) * 2019-12-18 2021-06-24
US11275279B2 (en) * 2020-03-31 2022-03-15 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH623938A5 (zh) * 1978-06-22 1981-06-30 Ebauches Sa
GB2088110B (en) * 1980-09-25 1985-01-30 Canon Kk Liquid crystal display devices
US4400060A (en) * 1981-04-08 1983-08-23 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Cell isolation in bistable nematic liquid crystal cells
GB2121226B (en) * 1982-04-13 1987-01-28 Canon Kk Liquid crystal display
US4472026A (en) * 1982-05-06 1984-09-18 At&T Bell Laboratories Electrothermal matrix addressable liquid crystal display
US5781262A (en) * 1994-04-19 1998-07-14 Nec Corporation Liquid crystal display cell
JPH0961825A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Sharp Corp 液晶表示装置
JP3183633B2 (ja) 1996-09-04 2001-07-09 松下電器産業株式会社 液晶表示装置、およびその製造方法
JP3347678B2 (ja) * 1998-06-18 2002-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子とその駆動方法
KR100709709B1 (ko) * 2000-07-27 2007-04-19 삼성전자주식회사 수직 배향형 액정 표시 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104777671A (zh) * 2015-03-31 2015-07-15 深超光电（深圳）有限公司 液晶显示面板及其制造方法
CN104777671B (zh) * 2015-03-31 2018-09-25 深超光电（深圳）有限公司 液晶显示面板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3518849B2 (ja) 2004-04-12
GB9822762D0 (en) 1998-12-16
KR100326965B1 (ko) 2002-03-13
KR20000029192A (ko) 2000-05-25
EP0996028A2 (en) 2000-04-26
EP0996028A3 (en) 2002-03-20
GB2343011A (en) 2000-04-26
JP2000122099A (ja) 2000-04-28
US6512569B1 (en) 2003-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW484021B (en) A liquid crystal display device and a method of manufacture thereof, and a substrate and a method of manufacture thereof
EP0768560B1 (en) Hybrid alignment type liquid crystal display with multi-domain structure
US6593986B2 (en) Method for manufacturing a multi-domain liquid crystal cell
JP3673045B2 (ja) 光を用いたツイストネマチック液晶セルの製造方法
TW201219932A (en) Liquid crystal display and method for preparation thereof
KR20010078377A (ko) 액정 표시 장치
JPH09197406A (ja) 液晶セルのプレチルト方向の制御方法
JPH09179124A (ja) 光を用いたベンド配向された液晶セルの製造方法
JPH08122750A (ja) 液晶電気光学装置、それを利用した投射型表示装置及びそれらの駆動方法
TWI375097B (en) Method of manufacturing liquid crystal display
US20020047971A1 (en) Multi-domain liquid crystal display and method for manufacturing the same
US6633357B2 (en) Multi-domain liquid crystal display device and method of fabricating the same
JPH10512979A (ja) 画像表示装置
TWI304496B (en) Liquid crystal display apparatus and manufacturing method therefor
KR100497449B1 (ko) 액정 표시 소자
JP3107534B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP4031658B2 (ja) 液晶表示装置
JP4107562B2 (ja) ネマチック液晶デバイスおよびその製造方法
US7133112B1 (en) Method of manufacturing a liquid crystal display device with compensation for angle between director and alignment direction
JPH09211456A (ja) 液晶セルの配向方向の制御方法
KR100244025B1 (ko) 액정표시소자의 액정셀 제조방법
JPH1152362A (ja) 反射型液晶表示装置
KR100437822B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100294683B1 (ko) 액정표시소자의배향막형성방법
JP3255605B2 (ja) 液晶表示装置、及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees