TW508470B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

508470 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係關於對於基板幾乎於平行方向施加電場於液晶 層以使之動作，所謂橫電場（In-plane switching:IPS)方式 之液晶顯示裝置，特別是關於定向控制膜之生產性良好之 大型屏板用之構造。 背景技術 液晶顯示裝置之畫面尺寸之大型化、廣視角化、多色化 之需求大增。關於大型化所必須之廣視角特性，存在很多 中間灰階準位不反轉之範圍、亮度、對比、色調不變化範 圍等定義。於多色顯示中，各各之顯示顏色再現性有必要 提高，依據這些之任一定義之視角特性也有必要根本地提 商。此種兼顧廣視角與大畫面化之液晶顯7K，被提案有： 組合IPS液晶與薄膜電晶體（Thin film transistonTFT)之 方式（IPS-TFT-LCD )(太田他、7° 口 シ 一 r J > 夕、、才 7、、 Ψ ，八刁亍人一汐1 4 V夕一十シ3于少 r <只7° 1/彳 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 U寸一千彐> 7 7 1/ >只（7夕7 r <只7。b彳’ 9 5 )p · 7 0 7 )，開始了顯示畫面尺寸對角爲13.3英吋（相 當於CRT 15型）之監視器系統之實用化（近藤他，工只7 < τ 4 一 ’ 9 6 夕'、彳 工 乂 卜 N 〇 · 8 · 1 )。 但是’爲了實用化對應今後成爲CRT主流之17型以上之 更大畫面之IPS-TFT-LCD，大型屏板用之新構造或製程之開 發有其必要。在習知技術中，並未言及爲本發明之對象之 段差構造之屏板中，賦予均一定向性之方法。 -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規枱（210X 297公釐） 508470 A7 __ 五、發明説明（2 ) 於IPS-TFT-LCD中，在定向處理件隨困難性。其之裕度 與習知之TN ( Twisted Nematic )方式，即現在主流之正常 開放（normally open )型TN方式（低電壓明亮，高電壓暗 顯示）相比，顯著狹窄。裕度狹窄之理由，有如下之（1 ) 〜（3 )之3點。 (1 )段差構造 於IPS-TFT-LCD中，有必要多數配設原理上具有數微米 程度之寬度之細長電極（也有稱爲叉指式電極（Inter digital electrode )之情开多）。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，形成微細之段差構造。段差之大小雖依電極之厚 度或被形成於其上之各種膜之形狀所決定，通常在0.1微米 以上。在這些膜之最上層聚酉先亞胺等之高分子膜被形成 爲定向控制膜（也稱定向膜）。於習知之量產技術上，將 此定向控制膜上施以摩擦處理，賦予液晶定向能。另一方 面，摩擦處理用之布爲將粗細爲10〜30微米程度之細纖維束 緊構成，實質上此細纖維一裉一根於定向膜之局部地方， 給予一定方向之剪斷力，施行賦予液晶定向能之處理。纖 維雖也存在數微米程度之極細纖維，但做爲摩擦用被要求 賦予某種程度之摩擦力之剛性之故，並未被實用化。在IPS 方式中之電極間隔也與上述纖維之徑同程度之10〜30微米程 度之故，段差附近之摩擦未能充分，定向容易亂掉。此定 向之亂掉，會引起黑準位之上昇，以及因其所致之對比比 之降低，或亮度之不均一性之畫質之降低。解決此問題之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X 297公釐) ~ 508470 A 7 B7 五、發明説明（3 ) 方法，被提案者雖有將定向膜表面平坦化之方法，但是完 全平坦化會帶來以下之副作用，並不實用。第1 :因控制一 定之液晶層厚度用之間隔物容易移動之現象所產生之問題 。由於間隔物之移動，間隔物分佈變成不均勻，液晶層厚 度也不均勻化，產生亮度之不均勻性。又，間隔物之移動 時損傷定向膜表面，會引起漏光。由此點也需某種程度之 段差。又，爲了解決此間隔物之移動問題，段差形成之一 對之基板之其中一方即可，但是，平坦化TFT，在相向基板 側形成段差之情形，需要特別注意。在IPS方式中，爲了施 加有效之橫電場，細長之叉指式電極有必要多數地形成， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此結果在TFT側基板上會有多數之段差。爲了此段差之消除 ，雖將有機高分子膜厚厚地塗布有其效果，但是在電極上 ，形成厚之絕緣膜時，施加於液晶之有效電壓降低。其結 果，臨界値電壓變高，必須使用高耐壓之驅動器，會產生 消耗電力高之問題。在TFT側基板形成適當厚度之絕緣膜， 留存適當段差爲合乎現實。圖1記載之液晶層厚度d與段差a 之比，a/d至少有必要在0.02以上。特別是，例如驅動對角 尺寸在超過18英吋之大型之屏板時，爲了抑制由驅動器LSI 來之電壓波形之變形，有必要降低電極之電阻値，電極不 得不厚。在大型屏板段差必然殘留。 (2 )定向角 IPS-TFT-LCD中，初期定向方向原理上爲電極延伸方向 ，或由與其垂直方向具有偏離一定以上之角度以設定之必 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規桔（210X 297公釐） _g. 508470 A7 _—____ B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 要。此處所謂電極，係指信號配線電極、像素內之共通電 極與像素電極。將初期定向方向以摩擦規定時，如上述般 地，雖有以10〜3 0微米程度之纖維，以規定角度摩擦之必要 ’但是由於信號配線電極、像素內之共通電極、像素內之 像素電極之所謂於一定方向延伸之配線與其端部之段差， 會引起由設計角度對段差方向纖維拉偏之問題。 (3 )暗準位之沈入 IPS-TFT-LCD之特徵之一，可以舉出爲黑準位（黑色顯 示）之沈入良好之點。因此，與其他方式比較，定向之散 亂容易顯現。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在習知之正常開放型TN方式中，暗準位可在施加高電壓 狀態下獲得。此情形，在高電壓下，液晶分子之絕大部分 齊聚於垂直於基板面之一方向之電場方向，該液晶分子排 列與偏光板支配置之關係，可以獲得暗準位。因此，暗準 位之均勻性原理上並不太依存於低電壓時之初期定向狀態 。再者，人類之眼睛對亮度之不均認識爲亮度之相對比率 ，而且爲接近對數比例反應之故，對於暗準位之變動很敏 感。由此觀點，在以高電壓強制地於一方向使液晶分子排 列之習知之正常開放型TN方式中，在初期定向狀態成爲鈍 感爲有利。另一方面，在橫電場方式中，於低電壓或電壓 零時，爲了暗準位顯示之故，對初期定向狀態之散亂敏感 。特別是，將液晶分子定向方向於上下基板上互相平行之 均勻排列，而且使一方之偏光板之光透過軸平行於該液晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -7- 508470 A7 B7 五、發明説明（5 ) 分子定向方向，使另一方之偏光板正交之配置（稱爲複曲 折模式）中，射入液晶層之偏光光將直線偏光幾乎不弄亂 地傳播。此在使暗準位沈入上有效。 複曲折模式之透過率T，一般以下式（1)表示之。 Τ = Τ0 · Sin2{2 θ ( E ) · sin2 { { ( ;r · DEFF · △ η ) / λ } .....(1 ) 此處，TO爲係數，主要係依被使用於液晶屏板之偏光板之 透過率而決定之數値，<9 (E)爲液晶分子之定向方向（液 晶層之實效光軸）與偏光透過軸之形成角度，E爲施加電場 強度，deff爲液晶層之實效厚度，△ n爲液晶之曲折率各向 異性，λ爲光之波長。又，此處，液晶層之實效厚度deff與 液晶之曲折率各向異性△ η之積，即deff ·△ η稱爲延遲。又 ，此處之液晶層之厚度deff並非液晶層全體之厚度，只指電 壓被施加時，實際改變定向方向之液晶層之厚度。何故呢 ?液晶層之界面附近之液晶分子由於界面之鏈結影響，即 使電壓被施加，並不改變其之定向方向之故。因此，以經 由基板被挾持之液晶層全體之厚度爲dLC時，在此厚度dLC 與deff之間’經常有deff<dLC之關係，其之差由於液晶屏板 使用之液晶材料與連接液晶層之界面，例如定向膜材料之 種類而不同，可以槪略估算爲20〜40nm之程度。 由上述之式（1 )可以明白地，依存於電場強度者爲sin2 { 2 0 ( E )丨之項，因應電場強度E改變角度0可以調整亮度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ----；--；费— -'· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁

1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -8- 508470 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 。在做成正常開放型時，無電壓施加時0二〇度地以設定偏 1® β故’於初期定向方向之散亂上作用爲成爲很敏感。 (4)光定向法之課題 如後頭所述般地，由（1 )至（3 )之課題，改變習知之 摩擦法而導入光定向法，可以解決。光定向法大別之，存 在有光分解型與光反應型。任一之情形，實用上有以下之 問題。在定向膜材料與基板之間之密著性提昇上，某種程 度之厚度雖然必要，但是如此一來，無法兼顧光反應性與 透明性。依情形著色變差，會有光之利用效率或畫質降低 之情形。此定向控制膜與基板之密著性之確保，實用上很 重要，爲光定向法之成敗之要點。 又’如上述般地，於有段差構造之基板適用光定向法時 ’有必要留意以下之點。在光定向法中，於定向膜全面例 如照射具有改變表面品質能力之紫外光之時，此際，引起 在段差部之光之反射之故，在反射後之光之路徑也有留意 之必要。段差部期望爲緩緩傾斜推拔構造。圖1所示之參數 之比，a/ b爲1以下（傾斜角在45度以下）時，推拔部份之 反射光不到達像素部，不會引起定向不良。 發明之公開揭露 本發明之目的在於提供：解決如以上之IPS-TFT-LCD之 固有之問題之定向處理之製造裕度狹窄之問題，降低初期 定向方向之變動所導致之顯示不良，具有提高對比比之高 --i.J--；---- 一 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9 - 508470 A7 B7 五、發明説明（7 ) 品質畫質之特別是大型之液晶顯示裝置。 本發明爲至少其中一方，在透明之一對之基板間挾持液 晶層之主動矩陣型橫電場液晶顯示裝置，其特徵爲：液晶 層之厚度經由被分散於一對之基板間而被挾持之間隔物以 被控制爲幾乎一定之厚度，於連接一對之基板之至少其中 一方之液晶層側之表面上，被形成於顯示像素內，在表面 具有定向控制膜之段差部之傾斜度a/ b爲1以下，定向控制 膜係由經由偏光光照射以賦予液晶定向能之材料構成，使 之在段差附近具有液晶定向能。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明，形成有段差構造之屏板之定向控制膜之際 之量產裕度可以擴大，其結果，可以提供具有初期定向方 向均勻化之高品質畫質之特別是大型之液晶顯示裝置。在 習知之摩擦法中，段差端部作用爲摩擦用布之纖維之導引 ，在段差部延伸方向，纖維被引入，段差之角落布纖維無 法到達，無法定向處理而產生定向不良。另一方面，在本 發明中，經由偏光光照射以賦予定向能之故，不依形狀， 至微細部份可以照射一定方向之偏光光，其結果，液晶定 向方向也成爲均勻。又，段差構造於即使具有電極群之基 板側’通常即使爲形成濾色器之相向側之基板也無所謂。 特別是’被形成於濾色器之境界部之黑底（b 1 a c k m a t r i X ) 由樹脂材料與黑色顏料形成之情形，必須使此黑底部比光 透過之像素部還厚之故，容易產生段差，本發明更有效作 用。反之，以鉻等金屬薄膜材料形成黑底時，黑底部也會 相對地變薄。在此情形，本發明有效。又，IPS液晶中，由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規枱（210X 297公f ) _彳〇: — 508470 A7 B7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 式（1 )可以明白地，依光之波長λ給予最大透過率之液晶 層厚度deff不同之故，依每一濾色器之顏色改變液晶層厚度 deff之情形，段差產生之故，本發明成爲有效。又，液晶之 介電率各向異性爲正，而且定向控制膜上之無電場施加時 之定向方向與電場方向之形成角度爲45〜8 8度之情形，液晶 之介電率各向異性爲負，而且，定向控制膜上之無電場施 加時之定向方向與電場方向之形成角度爲2〜45度之情形， 本發明特別有效。 又，本發明爲至少其中一方，在透明之一對之基板間挾 持液晶層之主動矩陣型橫電場液晶顯示裝置，代替被分散 之間隔物，在像素之不透明部形成具有規則性之間隔物之 情形也有效。此有規則性之間隔物例如可以經由光蝕法工 程形成之。當然，間隔物爲2〜5微米之程度，不得不形成相 當大之段差，摩擦法之適用有困難。 又，在光反應性之定向膜材料與基板間之密著性或著色 之問題，需要特別考慮。對於此問題，在定向控制膜與基 板之間使存在比定.向控制膜還厚而且透明之有機高分子層 可以解決。透明之有機高分子層之厚度爲0.2〜3微米，定向 控制膜之厚度爲0.01〜0.1微米爲其望之値。在有機高分子 層添加使基板面、定向控制膜層之密著性良好之耦合劑， 可以更強化密著性。此有機高分子層具有某種程度之厚度 之故，可以作用於減輕因溫度變化等所產生之變形。再者 ，更所期望者爲定向控制膜與透明有機高分子層之任一方 爲聚醯亞胺時，由於係同系統之材料之故，密著性更爲被 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 508470 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 強化。透明之有機高分子層爲非晶質之情形，膜面全面爲 均勻之狀態之故，更可以獲得變形之減輕或密著性之提昇 。又，在厚厚地形成上述之透明有機高分子層時，塗布濃 度8 %以上之聚胺酸，之後，加熱亞胺化某種程度進行之溫 度即可，薄薄地形成定向控制膜時，塗布濃度0.5〜6%之可 溶性聚醯亞胺或聚胺酸後，加熱至溶劑蒸發溫度以上即可 。聚胺酸之情形，期望提昇至亞胺化進行之溫度止。 圖面之簡單說明 圖1爲放大圖2之模式剖面圖之一部份，顯示絕緣膜、 透明之有機高分子層、定向控制層之圖。 圖2係顯示本發明之液晶顯示裝置之單元之模式剖面圖 〇 圖3係顯示對於電場方向之液晶分子長軸定向方向與偏 光板偏光透過軸之各別形成角度圖。 圖4係顯示橫電場方式之液晶顯示裝置之液晶動作原理 之模式圖。 圖5係顯示實施例1之單位像素部之電極群、絕緣膜、 定向控制膜之配置之平面圖及剖面之模式圖。 圖6係顯示本發明之液晶顯示裝置之電路系統構成之一 例圖。 圖7係顯示本發明之液晶顯示裝置之光學系系統構成之 一例圖。 圖8係顯示在本發明之濾色器側具有段差構造之構成之

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -12- 508470 A7 B7五、發明説明（1〇 ) 一例圖。 圖9係顯示在本發明之濾色器側具有段差構造之構成之 其他之一例圖。 圖1 0係顯示在像素之不透明部具有規則性而形成之間 隔物之構成之本發明之一例圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 主要元件對照表 1 ，1， 基板 2 電極 3 像素電極 4 絕緣層 5 濾色器 6 液晶分子 7 有機高分子層 8 定向控制層 9 ，9， 偏光板 1 〇 影像信號電極 1 1 定向方向 1 3 電場 1 7 垂直掃描信號電路 1 8 影像信號電路 1 9 共通電極驅動用電路 2 〇 控制器 2 1 光源 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規枱（210X 297公釐） -13- 508470 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 ) 2 2 光源蓋 2 3 導光體 2 4 擴散板 2 5 稜鏡板 2 6 背光單元 2 7 液晶屏板 實施發明之最好之形態 以下，記述實施例之具體構成。 〔實施例1〕 在圖2顯示本實施例之液晶顯示裝置之單元之模式剖面 圖。透明之一對之基板1、1 ’之間，挾持組合複數之化合物 之液晶層32。在圖2中，經由棒狀之液晶分子6模式地圖示 之。在一對之基板1、1’之兩外側被配置偏光板9、9’。在其 中一方之基板1之單元內側之面上被形成條狀之電極2、3， 在其上被形成絕緣層4、更於其上被形成定向控制膜8。電 極2爲施加不依圖像信號而被決定之波形之電壓之共通電極 ，電極3爲因應圖像信號波形改變之像素電極。又，與像素 電極3相同高度地影像信號電極10被配置著。像素電極3與 影像信號電極10之厚度皆爲0.2微米。絕緣層4爲2層’任一 層皆爲由氮化矽膜所形成，厚度皆爲0.4微米。在相向之另 一方之基板被形成進行彩色顯示之濾色器5 ° 圖1爲將圖2之電極群週邊之膜構造更詳細顯示之模式圖 ----：—.—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -14- 508470

五、發明説明（12) 。在覆蓋電極3、10之絕緣膜4之上，被塗布透明之有機高 分子層7，更於其上被塗布定向控制層8。透明之有機高分 子層及定向控制膜之厚度分別爲0.2微米、0.03微米。段差a 爲0.25微米。又，推拔部之寬度b爲0.35微米，比a/b爲0.71 。液晶層之厚度d爲4.0微米，比a/d爲0.0625。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 透明之有機高分子層爲：將非晶質之膜之日立化成社製 ?1(^- 1 800之聚胺酸溶液以濃度8.5%塗布，10分鐘150°(：加熱 之以乾燥溶劑後，塗布定向控制膜8之前驅體之聚胺酸之濃 度3%之溶液。在日立化成社製PIQ- 1 800之聚胺酸溶液混入 r -胺化丙基乙氧基矽烷wt2%作爲耦合劑。又，爲了提昇 密著性之故，耦合劑並不限定於本實施例使用者，如以下 者也可以。例如：4-胺化苯氧基二甲基乙烯矽烷，胺化甲 基二甲基矽烷，2-胺化乙基胺化甲基三甲氧基矽烷，，3-胺 化丙基二甲基乙氧基矽烷，甲基三醋（2-胺化乙氧基）矽 烷，3-胺化丙基二乙氧基甲基矽烷等也可以。之後，進行 200°C、30分鐘之燒成、亞胺化。又，定向控制膜8之前驅 體爲聚醯亞胺前驅體之聚胺酸，單體成份使用二胺化合物 ，含有重氮苯基之化學式1及4、1-二胺二苯甲烷以等莫耳 比混入之物，於苯均四酸二酐及1、2、3、4-環丁烷四羧酸 二酐之酸酐中，合成爲聚胺酸。

• ♦ ·化學式1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15-

五、發明説明（13) 又，在本實施例中，並必限定於美國專利4、974、941 所記載之導入偶氮苯以賦予光異性化反應性，經由偏光光 照射賦予液晶定向能，具有光異性化反應性之可以控制液 晶定向性者。例如二苯乙烯基等也可以。在本實施例中， 形成2層之聚酉先亞胺前驅體膜後，經由加熱燒成以進行亞 胺化。之後，將分散於甲醇中之粒徑4.2微米之高分子間隔 微粒在溶液狀態分散之。分散媒體爲酒精之故，在1分鐘以 內蒸發，只留下間隔微粒。分散密度每1mm2約100個。之後 ，將上下基板重疊對合，經由週邊部之密封劑，組成空單 元狀態。 之後，以在波長436nm具有峰値之高壓水銀燈爲光源， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經由透過400nm以上之波長之光之偏光薄膜，經由單元外部 照射偏光光。照射光亮約2〗/cm2。之後，將液晶組成物在室 溫封入，再者之後，施以100°C、10分鐘之退火處理，獲得 對於上述之照射偏光方向幾乎垂直方向之液晶定向。獲得 之定向狀態之液晶分子長軸方向以圖3定義之角度Φ LC爲75 度。如此，獲得液晶層之厚度d爲4.0// m之液晶顯示裝置。 液晶組成物使用介電各向異性爲正之向列液晶。介電各向 異性△ ε之値爲10.2、曲折率各向異性△ η爲0.073。 圖4係顯示如此獲得之屏板內之液晶分子之開關原理者 。在本實施例中，液晶分子6在無電場施加時，對於條狀之 電極之長度方向成垂直方向，成爲Φ LC = 75度，液晶之介電 率個異性爲正之情形，使45度€ | Φ LC | < 90度即可。圖4 之液晶組成物介電各向異性爲負也沒關係。在該情形，使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 -16· 508470 A7 B7 五、發明説明（彳4 ) 初期定向狀態定向爲由條狀電極之垂直方向起，在〇度^ | cDLC| <45度即可。在圖4中，定向方向11以箭頭顯示。 接著，如圖4 ( b ) 、（ d )所示般地，在電極2、3之間施加 電場1 3時，於電場1 3之方向分子長軸成爲平行地，液晶分 子6改變其之方向。此時，式（1 )之0因應電場強度E變化 ，透過率變化。 在本實施例中，採用複曲折模式之顯示方式之故，在正 交之偏光板間夾住液晶。再者，做成低電壓成爲暗顯示之 正常開放特性之故，使其中一方之偏光板之偏光透過軸與 初期定向方向正交。被觀測之透過光強度經由式（1 )決定 〇 圖5顯示本實施例之單位像素部之電極群、絕緣膜、定 向控制膜之配置。圖5 ( a)係由垂直於屏板面之方向所見 之正面圖，圖5 ( b ) 、（ c )係顯示側剖面圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖6顯示本實施例之液晶顯示裝置之電路系統構成。雖 以垂直掃描信號電路1 7、影像信號電路1 8、共通電極驅動 用電路1 9、電源電路及控制器20構成，但本發明並不限定 於此構成。 圖7係顯示本實施例之液晶顯示裝置之光學系系統構成 。在液晶屏板27之背面，被設置由光源21、光源蓋22、導 光體23、擴散板24形成之背光單元26。在此處，雖然設置 爲了增大正面亮度用之稜鏡板25，但是沒有也沒有問題。 當然在減輕量度之視角依存性上，沒有比較好。

經由以上之構成，試做對角13.3英吋，像素數1〇24 X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) Γ|7™7 508470 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15 ) 1^：6\ 768之1?3-丁？了-1^0，可以獲得對比比跨過全面，超過 3〇〇，而且，顯示均勻性良好之液晶顯示裝置。 〔比較例1〕 與實施例1只有定向控制法代替光定向法，使用摩擦法 之點不同。單體成份爲二胺化合物，使用4、4’二胺二苯甲 烷，不使用具有光反應性者。 經由以上之構成，試做與實施例相同尺寸之IPS-TFT-LCD，被觀測到伴隨段差部之定向之散亂之光之走漏，其結 果，可見到對比比之不均勻性，在低處爲80、高處爲180之 程度。 〔實施例2〕 對於實施例1，有以下之點不同。 在面對具有電極群之基板而配置之另一方之基板上賦予 段差構造。又，在此相向基板形成濾色器，於3原色之紅（ R )、綠（G)、藍（B)之境界部形成由樹脂材料與黑色 顏料之混合物形成之黑底。在圖8顯示其構成。黑底之厚度 比3原色之濾色器部之任一都還厚。在黑底及3原色之濾色 器部之上，與實施例1之電極側基板上同樣地，被塗布有機 高分子層7及經由偏光光照射被賦予液晶定向能之定向控制 層8。又，式（1)說明過地，依每一色給予最大透過率之 液晶層厚度不同之故，在本實施例中’利用更短波長之光 之綠之像素之液晶層變薄地，使濾色器之厚度爲0.2微米程 ----.----Φ衣-- I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\\5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -18 · 508470 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 度厚。此情形，在定向控制層8之表面之段差a最大爲0.5微 米。又，推拔部之寬度b爲0.6微米，比a/ b爲0.83。液晶層 之厚度d爲3.3微米，比a/d爲0.15。 經由以上之構成，同樣地試做對角13.3英吋，像素數 1024乂1^3\ 7 68之1?3-了？11-1^〇，獲得對比比跨過全面超過 3〇〇，而且顯示均勻性之良好之液晶顯示裝置。 〔實施例3〕 在實施例2中，黑底之厚度比3原色之濾色器部之任一都 還厚，但在本實施例中，反而黑底部最薄。其他之點與實 施例2相同。黑底用材料使用低反射之3層鉻膜。此情形， 在定向控制膜8之表面之段差a最大爲0.1 5微米。又，推拔部 之寬度b爲0.8微米，比a/b爲0.19。液晶層之厚度d爲4.2微 米，比 a/ d爲 0.036。 經由以上之構成，同樣地試做對角13.3英吋，像素數 1024 X RGB X 768之IPS-TFT-LCD ，獲得對比比跨過全面超過 3 00，而且顯示均勻性之良好之液晶顯示裝置。 〔實施例4〕 由實施例1至3中，間隔物係分散高分子微粒以獲得之， 但在本實施例中，經由光蝕法工程形成在黑底上具有規則 性之高2.9微米之柱。像素部之最大段差a爲〇.1 5微米。又， 推拔部之寬度b爲0.20微米’比a/b爲0.75。液晶層之厚度d 爲與柱之高度相同，爲2.9微米，比a/d爲0.052。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公f ) -19- ··--；--•衣-- - W (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 508470 A7 _ B7 五、發明説明（17 ) 經由以上之構成，同樣地試做對角13.3英吋，像素數 1024X RGBX 768之IPS-TFT-LCD，獲得對比比跨過全面超過 3〇〇，而且顯示均勻性之良好之液晶顯示裝置。 依據本發明，可以解決對於基板於幾乎平行方向施加電 場於液晶層以使之動作之IPS-TFT-LCD之固有之問題之定向 處理之製造裕度狹窄之問題。又，同時地，可以提供降低 由於初期定向方向之變動所致之顯示不良之具有高品質之 畫質之液晶顯示裝置。經由以上所述，特別是大型之高畫 質液晶顯示裝置之實用化成爲可能。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規枱（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 508470 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 第87106619號專利申請案 中文申請專利範圍嘗 公告本 4% 正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 · 一種液晶顯示裝置，由至少其中一方爲透明之一 對之基板，及 被配置於上述一對之基板間之液晶層，及 被形成於上述一對之基板之其中一方之基板上，將幾 乎平行於基板面之電場施加在上述液晶層用之電極群及·被 連接於這些之電極之複數之主動元件，及 被形成於連接上述一對之基板上之上述液晶層之面上 之定向控制膜，及 因應上述液晶層之分子定向狀態，改變光學特性之光 學手段所形成之液晶顯示裝置，其特徵爲： 上述液晶層之厚度係經由被分散挾持於上述一對之基 板間之間隔物而被控制爲幾乎一定之厚度，於連接於上述 一對之基板之至少其中一方之液晶層側之表面中， 在顯示像素內被形成之表面，具有上述定向控制膜之 段差部之傾斜度a/ b爲1以下，上述定向控制膜係由經由偏 光光照射可以賦予液晶定向能之材料所形成》經由偏光光 照射至段差附近止，被賦予液晶定向能。 2 ·如申請專利範圍第1項記載之液晶顯示裝置，其中 對於上述液晶層之厚度d，上述段差之高度a之比：a/d爲由 0.02至1之範圍。 Ί J -- ,(請先閲讀背®-之注意事項再填寫本頁) 1· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 508470 A8 B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背16-之注意事項再填寫本頁) 3 .如申請專利範圍第1項至第2項記載之液晶顯示裝 置，其中在上述一對之基板之中，具有上述段差被形成之 表面側之基板爲具有上述電極群之基板。 4 .如申請專利範圍第1項至第2項記載之液晶顯示裝 置，其中在上述一對之基板之中，具有上述段差被形成之 表面側之基板爲相對於具有上述電極群之基板而被配置之 另一方之基板。 5 ·如申請專利範圍第4項記載之液晶顯示裝置，其中 在上述另一方之基板被形成複數之顏色不同之濾色器。_ 6 ·如申請專利範圍第5項記載之液晶顯示裝置，其中 上述段差被形成於於複數之顏色之不同之濾色器之境界上 被形成之黑底之附近。 7 ·如申請專利範圍第6項記載之液晶顯示裝置，其中 上述黑底係由樹脂材料與黑色顏料形成，比光透過之像素 部還厚。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 ·如申請專利範圍第5項記載之液晶顯示裝置，其中 對應上述複數之顏色不同之濾色器之像素部之液晶層厚度 不同。 9 ·如申請專利範圍第2項記載之液晶顯示裝置，其中 上述液晶層之介電率各向異性爲正，而且上述液晶層之上 述定向控制膜上之無電場施加時之定向方向與電場方向之 形成角度爲45〜88度。 1 〇 .如申請專利範圍第2項記載之液晶顯示裝置，其 中上述液晶層之介電率各向異性爲負，而且上述液晶層之 本餓•張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2- 508470 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 上述定向控制膜上之無電場施加時之定向方向與電場方向 之形成角度爲2〜45度。 1 1 _ 一種由至少其中一方爲透明之一對之基板，及 被配置於上述一對之基板間之液晶層，及 被形成於上述一對之基板之其中一方之基板上，將幾 乎平行於基板面之電場施加在上述液晶層用之電極群及被 連接於這些之電極之複數之主動元件，及 被形成於連接上述一對之基板上之上述液晶層之面上 之定向控制膜，及 因應上述液晶層之分子定向狀態，改變光學特性之光 學手段所形成之液晶顯示裝置，其特徵爲： 上述液晶層之厚度係在上述一對之基板間，經由被形 成於像素之不透明部之間隔物而被控制爲幾乎一定之厚度 ，在顯示像素內被形成之表面，具有上述定向控制膜之段 差部之傾斜度a / b爲1以下，上述定向控制膜係由經由偏光 光照射可以賦予液晶定向能之材料所形成，經由偏光光照 射於顯示領域之幾乎全域中被賦予液晶定向能。 1 2 ·如申請專利範圍第11項記載之液晶顯示裝置， 其中上述間隔物係經由光鈾法工程而被形成。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項記載之液晶顯示裝置， 其中上述間隔物係被形成於黑底上。 1 4 ·如申請專利範圍： ：第1 3項記載之液晶顯示 裝置，其中上述定向控制膜具有光異性化反應性。 1 5 ·如申請專利範圍第14項記載之液晶顯示裝置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------- (請先閲讀背氙之注意^-項界填寫本頁) 訂 __- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3- 508470 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中上述定向控制膜具有偶氮苯基、二苯乙烯基之其中之 --- Ο (請先閲讀背*-之注意t項再填寫本頁) 1 6 ·如申請專利範圍第14項記載之液晶顯示裝置， 其中在上述定向控制膜與具有上述定向控制膜之基板之間 ，存在有比上述定向控制膜還厚而且透明之有機高分子層 〇 1 7 .如申請專利範圍第1 6項記載之液晶顯示裝置， 其中上述有機高分子層具有使基板面、上述定向控制膜之 密著性良好之耦合劑。 _ 1 8 .如申請專利範圍第16項記載之液晶顯示裝置， 其中上述透明之有機高分子層之厚度爲0.2〜3微米，上述定 向控制膜之厚度爲〇.〇1〜〇.1微米。 1 9 .如申請專利範圍第1 6項記載之液晶顯示裝置， 其中上述定向控制膜與上述透明之有機高分子層之任一方 都係由聚醯亞胺所形成。 2 〇 ·如申請專利範圍第19項記載之液晶顯示裝置， 其中上述透明之有機高分子層爲非晶質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1 ·如申請專利範圍第19項記載之液晶顯示裝置， 其中上述透明之有機高分子層係由：將濃度8%以上之聚胺 酸加熱至至少部份地進行亞胺化之溫度而被形成。 2 2 ·如申請專利範圍第19項記載之液晶顯示裝置， 其中上述定向控制膜係：塗布濃度0.5〜6%之可溶性聚醯亞 胺或聚胺酸，加熱至至少溶劑蒸發溫度以上而被形成。 本紙適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 -