TW528909B - Liquid crystal display apparatus in which it is not necessary to increase the complex process, such as the photo-resist process and the like, and use the high lamination technique - Google Patents

Description

528909 五、發明說明（1) 【發明背景】 【發明晶域】 本發明係關於一種液晶顯示設備及其製造方法。本發 明尤其關於一種容易製造且視角特性優良的液晶顯示設 備，及其製造方法。 【相關技藝之說明】 在習知廣泛使用的扭轉 顯示設備中，其藉由液晶中 位向量之方向改變至電場方 示逐漸變化至「黑」顯示。 子平行於基板表面，為「白 然而，液晶中之分子於 TN液晶顯示設備視角窄小之 分子之提升方向為中等程度 再者，取決於液晶顯示 不希望其他人看見之情形。 角亦且能轉換至窄視角。 向列（下文中，簡稱TN)型液晶 之分子基於所施加的電壓使定 向，使顯示狀態係從「白」顯 當為施加電壓時，液晶中之分 」顯示狀態。 電壓施加時之此獨特反應導致 問題。窄視角問題在液晶中之 時特別嚴重。 設備之使用目的而定，可能有 所以’期望不僅能轉換至寬視

改善液晶顯示設備之視角牲

專利申請案（JP-A-平成，4 —2615\之方法揭露於日本公開 曰本公開專利申請案（jp〜A- 22 (JPB平成7- 866 22 ))、 2565639號））、或曰本公開專利以61 (JPB第 10-333180)中。 ％ 案（JP-A-平成， 在此等技術中 創造出各向 同性定位之液晶單元。其

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五、發明説明（2) 係放置於二偏極板間，使得偏極化軸彼此正交。然後，使 用具有開口之共用電極，如圖ΙΑ、1B、與1C所示。因此， 傾斜電場產生於每一像素間。所以，各個像素被用作為二 個或更多的液晶晶域。據此，此等技術改善視角特性。在 圖ΙΑ、1B、與1C中，符號1201表示遽色器基板，符號1202 表示共用基板，符號1203表示定位膜，符號1204表示像素 電極，符號1 207表示下侧基板（TFT基板），符號1 20 8表示 液晶分子，且符號1217表示狹缝。 在曰本公開專利申請案（jp_A—平成，4-261 522 (JPB 平成7 - 8 6 6 2 2 ))中，藉由控制液晶於施加電壓時之傾斜方 向而獲得南對比。亦且’如日本公開專利申清案（JP-A -平 成，6_43461 (JPB第2565639號））中所述，必需使用光補 償板以改善黑之視角特性。 在曰本公開專利申請案（JP —A-平成，6 —43461 (JpB第 2565639號））中，不僅在具有各向同性定位之液晶單元中 亦且在具有T N定位之單元中，藉由使用傾斜電場各個像素 被分隔成二個或更多的晶域。因此，改善視角特性。 曰本公開專利申請案（JP-A-平成，1〇-333180)描述下 列組態··一薄膜電晶體、一閘極線、與〆汲極線放置於一 顯示電極下方，以便保護由具有開口之共用電極所產生的 傾斜電場之效應不受從薄膜電晶體、閘極線、與没極線而 來的電場之影響。 曰本公開專利申請案（jp —A-平成，1〇 — 2032 3 )揭露下 列技術，主要關於具有TN定位之單元。亦即，在二種或更

第6頁 528909 五、發明說明（3) 多微小區域共同存在於液晶層中之液晶顯示設備中，對於 一基板設置一開口，一第二電極置放於該開口中，並且施 加電壓至此第二電極。因此，產生傾斜電場以便分隔像素 中之液晶之定位方向。據此，獲得寬視角。

曰本公開專利申請案（jp — A—平成，5-50524 7)提議 I PS( In-Plane -轉換，平面上轉換）型液晶顯示設備，其 中二電極接安置於一基板上以便當液晶中之分子保持在水 平於基板之方向時旋轉液晶中之分子，然後施加一電壓於 一電極間’使得電場產生在水平於基板之方向。在此方法 中’液晶分子之縱轴於電壓施加時絕未相對於基板而提 升。所以其具有下列特徵：當視角方向改變時，液晶之雔 折射的改變小，且視角亦寬。 又 m ⑺初理期刊（Journal of Applied

Physics) ，Vni a c 利申靖牵（TP . . 2 ( 1 974) 5466或日本公開』 外，用^ 平成’ 1 0-1 8635 1 )描述除了IPS模式以 性定位之介電常數非等向性之液晶上進行各向 液晶分子至ί工 在水平於基板之方向的電場下，把 各向同性定^ 基板之方向。此時，電場之方向使進 彼此不同的之液晶之分子分隔成二個或更多之傾斜方

備。 、區域。此導致獲得具有寬視角的液晶顯示設 構之像素作為武^光敏感材料造成—正方壁。具有此結 1丞本早兀。在施加電壓後，在每一像素中具

列方法本=專利申請案（JP-A-平成，1 0-1 86330)提 528909 五、發明說明（4) 有負非等向性之液晶被分隔’且其被奶下。 曰本：術僅設定液晶顯示設備於寬視角。然而， ^ ί Ξ ialf ΤΓΑ~ ^ ^ 51 °'142577) ^ 9 ^ ^ 角盥窄視& Μ Μ Μ平成，10-1 97844)提議一種可在寬視 角興乍視角間轉換的液晶顯示設備。 1本公開專利申請案（JP_A_平成，10_1 425 77)提議下 列方法。亦即，在TN模式中，二個TFT形成一 。該 成複數個提升角彼此不同的區域。然後，進行使視 角較見之刼作，其相似於所謂的容量分隔方法。在窄視角 之例子中，僅有一個TFT導通，且其被驅動成為正常TN。 日本公開專利申請案（JP_A_平成，10_197844)提議除 了正常TN兀件以外，堆疊混合二色性顏料之客主 host，GH)液晶元件之方法，然後藉由施加電壓至此GH液 晶元件控制視角特性。 然而’此等技術中之共用電極具有開口，造成下列問 題：共用電極1 2 02需要高度細微機械製程例如光阻製程與 類似者，對於製造正常以液晶顯示設備之製程而言並不需 要該等製程，並且其需要高度地疊置上基板與下基板 1 2 0 1、1 2 0 7 之技術。 此問題在使用轉換元件例如TFT與類似者之主動矩陣 液晶顯示設備之例子中特別嚴重。 亦即，在典型的主動矩陣液晶顯示設備中，一主動元 件’例如薄膜二極體與類似者，形成於一透明基板上。因 此，只有基板上形成主動元件之一侧需要細微機械製程， *

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如光阻製程與類似者。所以，無 >、型地稱為共用電極之一 面上。 需進行細微機械操作於 。電極僅形成於整個表 光阻製程與類似者，π於細微機械製程，例如 電極上亦然。所以，製程工微機械製程之共用 板與下基板1201、12〇7之‘術。㈤要尚度地疊置上基 再者’如日本公開專利申請案（Jp 1 0-333 1 80 )中所記載，當薄膜 = # 放，示電極下方時，具有孔徑比減;=題與卿 亦且，日本公開專利申請案（Jp 所記載之技術具有下列問顙· , κ & 士卞成 加電壓至第二電極，J 動犄需要特殊驅動以施 ’並且需要施加電壓至第二電極之製 程，以實現定位分隔。 々亦且I PS方法與奶下其上藉由使用橫向電場進行垂 直定f夜晶t方法，具有下列問題：當為了較高速度之 緣故使早元間隙形成為較窄時，驅動電壓變得較高。 再者IpS方法與驅動其上藉由使用橫向電場進行垂 直定位之液晶之方法具有下列問題。亦即，習知地，濾色 層放置於一其上放置液晶之層與一相對基板間。所以，尤n 其當轉換元件形成於TFT結構中時，藉由施加電位於源極 電極與汲極共用電極間所產生的電場會影響色膜之層，因 而對顯示性質造成不良影響。 亦即，構成濾色層之顏料包括以鈉離子作為摻質與類

528909 五、發明說明（6) 似者。因此，當電場施加至濾色層時，電荷累積於瀘色 層5遽色層因而充電。然後’倘若濾、色層充電，其變成下 列狀態：不需要的電場總是施加於液晶層之下部。此導致 對於顯示性質造成不良影響之狀態，尤其是顏色不規則。 亦且’用以造成壁之方法需要藉由使用光蝕刻技術以 產生壁’以便在液晶上進行定位分隔。亦且，具有製程增 加問題。 再者，如前所述，此等方法雖然可獲得具有寬視角之 液晶顯示設備，但不能轉換寬視角與窄視角。 藉由使用容篁分隔方式以轉換寬視角與窄視角之方法 需要形成二個T F T。因此’此導致例如孔徑比減低、產率 降低、與類似者之問題。再者，相較於另一使視角較寬之 技術’藉由使用容量分隔方式以使視角較寬之技術並未獲 得可令人滿意的寬視角。 甚至耩由使用GH液晶元件控制視角之方法對於轉換元 件使用通常的T N模式。因此，即使其用於寬視角，其視角 具有通常的T N模式之較窄視角性質。 再者’所有如述模式使用二偏極板。因此，可獲得的 光係無偏極化光之二分之一。因此，理論上難以獲得明亮 的顯示。 附帶一提，日本公開專利申請案（jp — A—平成， 9 - 304613)揭露下列濾色器及其製造方法。在藉由高聚合 物與膽固醇型（cholesteric)液晶之混合所構成的膜中， 膽固醇型（cholesteric)液晶從高聚合物中成相分離出。

528909 五、發明說明（7) 所以’此滤色器係為：從膽固醇型（ch〇1 esteri c)液晶之 晶域之線方向觀察’液晶之選擇性反射之波長為4 〇 〇至8 〇 〇 nm。此製造遽色益之方法將高聚合物與膽固醇型 (cholesteric)液晶之混合物鑄造成膜，且伸展此膜。亦 且’製造爐色器之方法將高聚合物與具有聚合化合物基底 的膽固醇型（cholesteric)液晶之混合物鑄造成膜，且伸 展此膜，然後使聚合化合物基底發生聚合。 曰本公開專利申請案（jp — Α-平成，1 0-9072 7)揭露下 列液晶顯示元件。此液晶顯示元件具有下列特徵。亦即， 具有自然間隔等於1 · 1至2 · 0倍液晶層之厚度且具有正介電^ 常數非等向性的膽固醇型（ch〇iesteric)液晶放置於一對 具有透明電極之基板間，於其上進行定位製程使得定位製 程之方向實質上彼此平行且在基板間之邊界上之液晶之傾 斜實質上彼此平行。其設有：一可轉換二定位狀態之液晶 單元’在第一定位狀態中液晶之分子於厚度方向上扭轉約 360度，且在第二定位狀態中扭角較第一狀態小36〇度；一 光反射構件5 1，形成於液晶層之後側且具有無偏極化消除 性能；以及一偏極板，其中其吸收軸排列成與基板間之邊 界上之液晶之定位方向形成約45度角。液晶之厚度與光學 非等向性之乘積約為觀察光之中央波長之丨/4。 ¥ 曰本公開專利申請案（JP-A-平成，11-282387)揭露下 列反射型彩色液晶顯示元件。此元件包括：一濾、色器，具 有膽固醇型（ch〇lesteric)層於一透明基板上，其狀態為 膽固醇型（cholesteric)層之螺旋軸垂直於基板平面；一 *

第11頁 528909 發明說明（8) 偏極板’設置成平行於濾色器；一個四分之一波板，用以 使穿過偏極板之圓形偏極化光穿過濾色器側，設於濾色器 與偏極板間；一反射板，設置成經由濾色器平行於偏極 板’以及一液晶單元，設於濾色器與反射板間。 【發明概述】 f # &别述問題特完成本發明。因而，本發明之目的 在於提供一種液晶顯示設備，其中無需增加複雜製程，例 如光阻$程與類似者，且無需使用高疊層技術。

古本發明一目的在於提供一種液晶顯示設備，其具 f间對比與局受度且可容易轉換絕佳視角性能之寬視角模 式與窄視角模式。 本發明之又一目的在於抑制液晶顯示設備中色彩不規 則之發生。 本發明之更一 設備之方法。 目的在於提供一種容易製造此液晶顯示 一本發明之又一目的在於提供一種以高速度驅動此液晶 顯示設備之方法。 、為了達成本發明之態樣，一種液晶顯示設備包括··一 液曰曰層，设於一第一基板與一第二基板間；一由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所形成的濾色層，形成於該第一基 板之存在有該液晶層之一側上；以及一個四分之一波板與 一偏極板，設於該第二基板上。 在此例中，該液晶顯示設備更包括：一散射膜，設於

第12頁 528909 五、發明說明（9) 該第二基板上。 亦且在此例中，該散射膜包括一聚合物散佈液晶，當 電壓施加至該聚合物散佈液晶時’該聚合物散佈液晶造成 光之散射或穿過。 更在此例中，該濾色層包括對應於二原色之二層’其 中該二層具有一第一扭轉，並且其中該液晶顯示設備更包 含：一濾色層，包括對應於三原色之三膽固醇型 (cholesteric)液晶層之三層，形成於該第一基板之不存 在有該液晶層之一侧上，其中該三層具有一相反於該第一 扭轉之第二扭轉。 在此例中，該濾色層包括對應於二原色之二層，其中 該二層具有一第一扭轉，並且其中該液晶顯示設備更包 含：一濾色層，包括對應於三原色之三膽固醇型 (cholesteric)液晶層之三層，形成於該第一基板之存在 有該液晶層之一側上，其中該三層具有一相反於該第一扭 轉之第二扭轉。 亦且在此例中，該濾色層包括對應於二原色之二層， 其中该液晶顯示設備更包含：一個四分之一波板與一偏極 板，形成於該第一基板之不存在有該液晶層之一侧上。 更在此例中，該液晶顯示設備更包括：複數個掃描信 號電極，設於該第一基板上；複數個圖像信號電極，設於 該第一基板上，其中該複數個圖像信號電極交叉於該複數 個掃描信號電極；複數個薄膜電晶體，設於該掃描信號電 極與該圖像信號電極之交又點上，其中該複數個薄^ ^晶

第13頁 528909 五、發明說明（ίο) 體之每一個對 該複數個薄膜 上，供應一參 於該遽色層與 在此例中 該二層具有一 含：一渡色層 (cholesteric 在有該液晶層 扭轉之第二扭 亦且在此 並且其中該液 偏極板，形成 上。 應於一像素；複數個像素電極，分別連接於 電晶體；以及一共用電極，設於該第二基板 考電壓至複數個該像素，其中該像素電極設 該液晶層間。 ，該遽色層包括對應於二原色之二層，其中 第一扭轉’並且其中該液晶顯示設備更包 ，包括對應於三原色之三膽固醇型 )液晶層之二層，形成於該第一基板之不存 之一侧上，其中該三層具有一相反於該第一 轉。 例中，該濾色層包括對應於二原色之二層， 晶顯示設備更包含：一個四分之一波板與一 於該第一基板之不存在有該液晶層之一侧 更在此例中，一遮擋用電極設於該複數個掃描信號電 極與該複數個圖像信號電極中之至少一個，並且其中該遮 撞用電極設成使得該液晶層之定位不受從該至少_個^的 電場所擾亂。 ' 在此例中，該像素電極具有圓形與正多邊形包括二 形中之一形狀，並且其中該共用電極之面積寬於該像^恭 極且覆蓋該像素電極之整個上部。 亦且在此例中，該像素電極具有圓形與正多邊形包 三角形中之複數個形狀彼此耦合之形狀，並且其中^ $ 電極之面積寬於該像素電極且覆蓋該像素電極之整用

第14頁 528909 中’該共用電極設成覆盖該第二基板之整 該像素電 括三角形 凹陷部形 晶層包括 該液晶層 且其中當 直於該第 液晶具有 時該液晶 晶層係由 中當未施 五、發明說明（11) 部。 更在此例 體。 在此例中 正多邊形包括 亦且在此 之圓形與正多 更在此例 在此例中 亦且在此 性之液晶所形 液晶定位成貫 更在此例 該電壓施加至 在此例中 液晶所形成， 具有扭轉向列 亦且在此 個分部，其中 更在此例 分部，其中該 在此例中 部，其中該液 亦且在此 ^該像素電極之 三角形中之一形 例中， 邊形包 中，一 ，該液 例中， 成，並 質上垂 中，該 該液晶 ，該液 並且其 結構。 例中， 該液晶 中，複 液晶層 ，複數 晶層中 例中， 形狀為：具有凹痕之圓形與 狀。 極之形狀為：末端向外突出 中之一形狀。 成於該像素電極中。 一聚合性有機化合物。 係由具有負介電常數非等向 未施加電壓至該液晶時，該 一與第二基板。 一預傾角，該預傾角位於當 傾斜之方向上。 具有正介電常數非等向性之 加電壓至該液晶時9該液晶 複數個像素中之每一個分別具有複數 層中之分子之提升方向彼此不同。 數個像素中之每一個分別具有複數個 中之分子之扭轉方向彼此不同。 個像素中之每一個分別具有四個分 之分子之提升與扭轉方向彼此不同。 該液晶層中之液晶之預傾角相對於該

第15頁 528909 五、發明說明（12) 第一與第二基板中之一基板之角度為1度或更少。 更在此例中，該液晶層係由具有正介電常數非等向性 之液晶所形成，並且其中當未施加電壓至該液晶時，該液 晶具有均勻結構。 在此例中，複數個像素中之每一個分別具有複數個分 部’其中該液晶層中之分子之提升方向彼此不同。 亦且在此例中，該液晶層中之液晶之預傾角相對於該 第一與第二基板中之一基板之角度為〗度或更少。 為了達成本發明之另一態樣，一種液晶顯示設備之驅 動方法’包括：設置本發明之液晶顯示設備；以及於該設 置的液晶顯示設備上進行點反轉驅動。 為了達成本發明又另一態樣，一種液晶顯示設備之驅 動方法’包括：設置本發明之液晶顯示設備；以及在該設 置的液晶顯示設備之一圖框時間内將該設置的液晶顯示設 備轉至黑狀態。 為了達成本發明之又另一態樣，一種液晶顯示設備之 製造方法，包括：（a)設置上基板與下基板；（b)設置〆 液晶包括單體或寡聚體；（c)形成一由膽固醇型 (cholesteri c)液晶層所形成的濾色層於該下基板上；（d) 注入該液晶於該濾色層與該上基板間；以及（e)在該（d) (9 之後使該液晶中之該單體或募聚體發生聚合。 為了達成本發明之另一態樣，一種液晶顯示設備之製 造方法’包括：（f)設置上基板與下基板；（g)設置一由 具有負介電常數非等向性之液晶所形成的液晶層，其中當

第16頁 528909 五、發明說明（13) 施加電壓至該液晶時，該液晶定位成垂直於該上基板與下 基板，並且該液晶具有一預傾角，該預傾角位於當該電壓 施加至該液晶時該液晶傾斜之方向上；（h) 形成一由膽固 醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層於該下基板 上，（i ) 形成該液晶層於該濾、色層與該上基板間；以及 (j)藉由進行光輻射產生該預傾角。 在此例中，在該（j )中，該光輻射傾斜地進行於該上 基板與下基板中之至少一個上。 亦且在此例中，在該（j )之該光輻射中，偏極化之輻 射傾斜地進行於該上基板與下基板中之至少一個上。 為了達成本發明之又另一態樣，一種液晶顯示設備之 製造方法，包括：（k)設置上基板與下基板；（1)設置一 由具有正介電常數非等向性之液晶所形成的液晶層，其中 當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有扭轉向列結構與一 預傾角；（m)形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所 形成的濾、色層於該下基板上；（η )形成該液晶層於該濾色 層與該上基板間；以及（〇)設置複數個像素，其中該複數 個像素中之每一個分別具有複數個分部，其中該液晶層中 之分子之提升方向彼此不同。 為了達成本發明之又另一態樣，一種液晶顯示設備之 製造方法，包括：（Ρ )設置上基板與下基板；（q)設置〆 由具有正介電常數非等向性之液晶所形成的液晶層，其中 當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有扭轉向列結構與， 預傾角；（r)形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所

第17頁 528909 五、發明說明（14) 形成的濾色層於該下基板上；（s )形成該液晶層於該濾色 層與該上基板間；以及（t) 設置複數個像素，其中該複數 個像素中之每一個分別具有複數個分部，其中該液晶層中 之分子之扭轉方向彼此不同。 為了達成本發明之另一態樣，一種液晶顯示設備之製

造方法，包括：（u)設置上基板與下基板；（v) 設置一由 具有正介電常數非等向性之液晶所形成的液晶層，其中當 未施加電壓至該液晶時’該液晶具有扭轉向列結構與一預 傾角；（w)形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形 成的濾色層於該下基板上；（X)形成該液晶層於該濾色層 與該上基板間；以及（y )設置複數個像素，其中該複數個 像素中之每一個分別具有四個分部，其中該液晶層中之分 子之提升與扭轉方向彼此不同。 在此例中，該液晶之該預傾角相對於該第一與第二基 板之角度係設定為1度或更少。 亦且在此例中，藉由垂直於該上基板與下基板中之至 少/個進行偏極化輕射，該預傾角設定為1度或更少。 為了達成本發明之又另一態樣，一種液晶顯示設備之 製造方法，包括：（aa)設置上基板與下基板；（ab)設置 一由具有正介電常數非等向性之液晶所形成的液晶層，其 中當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有均勻結構與一預 傾角，（ac)形成一由膽固醇型（ch〇iesteric)液晶層所形 成的渡色層於該下基板上；（ad)形成該液晶層於該濾色 層與该上基板間；以及（ae)設置複數個像素，其中該複

第18頁 528909 五、發明說明（15) 數個像素中之每一個分別具有複數個分部，其中該液晶層 中之分子之提升方向彼此不同。 在此例中’該液晶之該預傾角相對於該第一與第二基 板之角度係设定為1度或更少。 亦且在此例中，藉由垂直於該上基板與下基板中之至 少一個進行偏極化輻射，該預傾角設定為1度或更少。 【較佳實施例之詳細說明】 兹將說明在本發明中實施例之液晶顯示設備如下。 首先，全部解釋在本發明中實施例之原則。然後，將 _ 參照附圖實際說明第一至第九實施例與第一至第十實施 例0 依據本發明之液晶顯示設備之特徵在於一液晶層 (104)放置於二基板（103，1 〇6)間、一由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所形成的濾色層（1〇5)形成於存在有 第一基板（106)之液晶層（1〇4)之一侧上、以及一個四分之 一波板（102)與一偏極板（1〇1)安置於第二基板（103)上。 此處，四分之一波板（10 2)與偏極板（101)得存在於第二基 板（1 03 )之任一侧。然而，為了容易製造之緣故，他們典 型地被安置於第二基板（103)之液晶（104)不存在之處，也 就是說，在液晶單元之外。 較佳地，此液晶顯示設備之特徵在於一液晶層（20 4 ) 放置於二基板（203，206)間、一由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所形成的濾色層（205)形成於存在

第19頁 528909 五、發明說明（16) 有第一基板（ 206 )之液晶層（ 204)之一侧上、以及一個四分 之一波板（202)、一偏極板（2〇1)、與一散射膜（2〇7)安置 於第二基板（ 203)上。 為了簡單地轉換寬視角與窄視角，期望此散射膜 (2 0 7 )能容易安置與拆卸。 '

亦且’為了簡單地轉換寬視角與窄視角，散射膜係藉 由使用承合物政佈液晶（307)而構成，取代了安置與卸下 散射膜（2 0 7 )之操作。所以，可藉由開關電壓而轉換寬視 角與窄視角。亦即，當未施加電壓時其設定為散射狀態 (寬視角），而當施加電壓時其設定為透明狀態（窄視角）。 在任何情況下，重要的是由膽固醇型（cholesteric) 液晶層所成的遽色層（105，205，305)分別形成於第一基 板（106，206，3 0 6 )之液晶層（104，204，304)存在之處。 此等組態達成無任何視差的明亮顯示，是無法藉由習知技 術而獲得的。此等組態將簡單說明於下。

將濾色層放置於液晶元件之外的技術，也就是說，放 置膽固醇型（cholesteric)層於基板之液晶層不存在之 處，然後使用膽固醇型（cho lest eric)液晶層作為濾色層 之技術係說明於R. Mauer、D. Andrejewski、F-H. Kreuzer、Α· Miller，SID 90 DIGEST PP1 1 0- 1 1 2 ( 1 9 90 ) 中 O 作為濾色器之使用有各種方式。舉例而言，如關於引 用例之圖6所示，藉由以對應於三原色中每二顏色之間隔 放置二分之一波板於膽固醇型（cholesteric)液晶層間，

第20頁 528909 五、發明說明（17) 可產生三原色R、G、舆B。 在前述引用例’此等疊層結構放置於液晶元件之外， 取作為濾色器。然而’液晶元件實際具有配線以驅動環繞 母一微小像素之液晶’特別是在經由主動矩陣所驅動之例 子中。所以’必需精確地調整與黏住濾色器之個別像素與 顏料。甚至在經由簡單矩陣所驅動之例子中，液晶被驅動 的面積已經確定。因此，對於濾色器彼此之間亦必需精確 地調整與黏住。 錯誤調整之發生會引起不希望的現象，例如孔徑比之 減低、顏色之混合與類似者。當像素變得更微小時會更嚴 重。因此，這是一個嚴重的問題。 如本發明所述’倘若由膽固醇型（cholesteric)層所 形成的濾色層（1 0 5，2 0 5，3 0 5 )分別形成於第一基板 (106，206，306)之液晶層（1〇4，204，304)存在之處，則 可解決此錯誤調整之問題，藉而獲得無任何視差之明亮與 絕佳孔徑比之液晶顯示設備。 此處’使用膽固醇型（cholesteric)液晶層（105， 2 0 5 ’ 3 0 5 )之濾色層設置絕佳的特徵：光係明亮的並且在 被吸收的光轉換成熱之後構件不會劣化，舉例而言，甚至 在應用作為要求高亮度的液晶投影器之燈泡時亦然，既然 相較於習知的吸收型濾色器而言，光損失微小且光不被吸 收。 再者’倘若要求寬視角，則可僅藉由放置散射膜 ( 2 07 )於偏極板（2〇1)上而獲得具有足夠性能的寬視角。更

麵III

第21頁 528909 五、發明說明（18) 且’可容易轉換寬視角與窄視角藉由使此膜（2〇7)成為可 拆卸的或使用聚合物散佈液晶（3 7 )。 習知上’散射膜之使用引起所謂視差之嚴重問題，亦 即當液晶顯示設備之視角變得較寬時會同時看見從相鄰的 像素而來之光。此問題係因偏極板安置於較液晶層厚的基 板之外而造成。在濾、色層疊層於液晶元件之外侧之例子 ^，完全相似地導致此問題，例如引用例。為了解決此問 題’必需使背光光線成為具有非常高精確度的平行光。然 而，此導致高成本。 μ 士本發月所述藉由放置由膽固醇型（cholesteric) 液晶層所形成的濾色層（105，2〇5，3〇5)於液晶元件之内 側，也就是說，在第一基板（1〇6，2〇6，3〇6)之液晶層 (/04，204，3 04 )分別存在之處，可首先解決此視差之問 題。 附帶一提，放置習知的吸收型濾色器於〇n液晶元件 之内側上之技術已經是眾所週知。然而，在此技術中，偏 極板係位於厚基板之外冑。因此，顯然無法解決視差 題。 在依據本發明之液晶顯示設備中， y =視角之功能…，對於液晶之模；要 。所以’擴展了液晶模式之選擇性寬度。因此， 可自速反應的明亮模式使用和選擇液晶模式。 特別地，在本發明之垂直定位模式之例子十，除了 則上南對比以外，只要液晶係藉由電麼施加而扔下，無論 第22頁 528909

五、發明說明（19) 扔下方向為何，其皆變得明亮。因此，不需要摩擦與其他 定位控制。所以，此提供較大的像素設計自由度以及較大 的液晶材料之選擇性寬度的優點。 “亦且’不需要使視角較寬的負補償膜。因此，不需要 遲延膜舆液晶層間之調整，藉而使製造製程更容易。 再者’可考慮藉由使用二四分之一波板且利用無論扔 下方向為何垂直定位液晶皆變得明亮之事實以獲得垂直定 位液晶之較高亮度。然而，四分之一波板之遲延造成寬視 角性質之犧牲。為了補償之犧牲，必需更安置正與負補償 膜且精確地調整各個膜之遲延，使得製造製程複雜。 相反地，本發明一點也不需要此等操作。因此，此為 製造製程中之一大優點。 亦且，由於完全相似的理由，所謂非晶系TN模式之使 用提供大優點。 亦且，由於完全相似的理由，使用水平定位膜於上基 板與下基板（ 1 00 3，1 006 )、且在上與下方向上施加電壓至 ，晶（ 1 004)，其中該液晶係在無任何摩擦操作下進行均勻 =(其定位於經度方向上之各種方向）、‘然後提升液晶之 模式提供大優點。 特別地，所謂藉由使用轉換裝置例如薄膜電晶體 (TFT)與類似者以主動矩陣驅動液晶之例子中、，在本發明 之液晶顯示設備中，用以驅動濾色層與液晶之轉換/置係 位於相同基板上。因此，不需要二個上 調整，提供製造製程非常大的優點。 反…下土板

第23頁 528909 五、發明說明（20) 典型地，玻璃基板用於本發明中之基板。然而，為了 減輕重量得使用塑膠基板。 在本發明之液晶顯示設備中，並不特別地需要在液晶 單元上進行定位分隔。然而，從使用窄視角之視角特性、 面板中之亮度規則性、以及反應速度之觀點而言，倘若在 期望使用進行定位分隔之液晶單元之例子中，則得進行定 位分隔。

當進行定位分隔時，既然製造製程不增加，下列組態 特別地集中於上基板與下基板（ 7 03，706 )中之電極（712， 715)之有利的尺寸與形狀。 亦即，其特徵在於第一基板（70 6)上之電極（71 5)具^ 絕佳對稱性的形狀、第二基板（7〇3)上之電極（712)覆^負 一基板（706)上之電極（715)之整個上部、並且第二基板 (703)上之電極（712)較第一基板（706)上之電極（715)寬< ^此處，具有絕佳對稱性的形狀暗示著圓形與包括三声 形之正多邊形，如圖1 0A所示。具有絕佳對稱性之電極 (715)用以產生傾斜電場。相反電極（

$電極）之整個上部。所以，倘若電壓施加於電極 如_/ 1，絕佳對稱性之傾斜電場朝上且朝下產生， :像常數為負且其上進行垂直定Ϊ 象素内之液晶（7 1 4 )上進行定位分隔。 亦即’自然產生的傾斜電場使分隔邊界形成於像素3

第24頁 528909 五、發明說明（21) ------------ 二心。液晶（714)從像素電極（715)之末端扔下至中心。倘 =像素電極（715)之形狀係對稱的，則液晶（714)從像素電 15)之各邊自然扔下至中心。因此，其被自然分隔。 二邊形無需為正多邊形。可允許多邊形有某種程度之變 勳。 /在典型的液晶顯示設備之例子中，像素電極（7丨5 )為 ^…丨而，如圖10 B所示，藉由對像素切割凹痕且創造 二有連續的絕佳對稱性形狀之結構，前述定位分隔可進行 於具有絕佳對稱性形狀之各部上。因此，可獲得與整體呈 有絕佳對稱性形狀之電極相似的效果。 、 j八再者’為了更確保分隔位置，在像素電極（715)之一 3 f中刻有凹痕之結構中，像素電極（715)之一隅突出至 #或者像素電極（71 5)之部分被移除（也就是說，像素 電極（7 15)不存在之部份沿著分隔邊界放置，如虛線所 =立’分別如圖11A、iib、或12A所示。再者，得放置一凹 ^部於像素電極（715)之一部分，如圖12β之實線所示。或 ’可允許使用此等結構之組合。 在/放置有凹陷部之結構之例子中，藉由創造包覆層 ^ )文到挖掘的結構，在不使製程複雜下，凹陷部可形 成侍很深。因此，可確實地固定邊界。 在垂直定位之例子中，藉由施加電壓穩定螺旋定位。 然而 5 鞋4工 精由插入徵性劑且更穩定此定位得使反應速度更 ’、 ’像素（71 5)中一部分中之凹痕之形狀與凹陷部 传形成為像素（715)内之螺旋。

528909 五、發明說明（22) 圖13與“係顯示介電常數非等向性為正且其上進行向 Π曰之例子。藉由在上基板與下基板(9〇3，9 06 ) 進仃摩擦或光學定位製程而界定液晶（914)之定位方 1。在此例中，期望預傾角儘可能地小。期望為丨度或更 夕。更期望為0度。此定位可很容易獲得，舉例而言， Ξ 2 5 90 3 ’90 6)之法線方向至光學定位膜或定位於曰垂 if生：向之定位膜(913)輕射-偏極化。亦且，不使用 當此條件下電壓施加於上與下電極（9〇3，9〇6)間時， 由於上與下電極（912，915)之形狀特性，故絕佳對稱性的 傾斜電場產生。右與左扭轉可能皆發生於像素之各部中。 然而，此傾斜電場使扭轉方向優先發生於，舉例而言，圖 14之像素（915)之各部中。自動地，定位狀態產生，如圖 所示。亦即，第一基板（9 0 6 )上之電極（915)具有絕佳對 %性形狀、第二基板（9〇3)上之電極（912)覆蓋第一基板 (90 6 )上之電極（91 5)之整個上部、以及第二基板（9 03)上 之電極（912)兔於第一基板（906)上之電極（915)之效應自 然使得像素分隔具有絕佳對稱性，甚至在扭轉向列定位中 亦然。

為了更確保分隔位置，當介電常數非等向性為負時， 像素電極（91 5 )之一隅突出外部、凹痕切割於像素電極 (9 1 5 )中之一部分、或者像素電極（9 1 5 )中之一部份部被移 除（也就是說，像素電極（91 5)不存在之部份沿著分隔邊界 放置’如虛線所示）之組態係完全相似的例子。

第26頁 528909

前述例子 性劑。在此例 定位分隔可進 圖13與14 位設定於未施 或光學定位製 晶之定位方向 子，期望預傾 由從基板（903 直摩擦方向之 徵性劑。 :明未”徵性劑之例子。然而，得使用徵 _，產生提升方向不同的二分隔，。所以， 行於像素内之液晶上。

顯示液晶之介電常數非等向性為正且均句定 :電壓時之例子。纟此例中，藉由進行摩擦 程於上基板與下基板（1003，上界定液 二亦且在此例中，相似於扭轉向列定位之例 角實質上為〇度。此定位可很容易獲得，藉 ，906)之法線方向至光學定位膜或定位於垂 疋位膜（913)輻射一偏極化。亦且，不使用 當此條件下電壓施加於上與下電極（1〇〇2，1〇〇6)間 時，由於上與下電極（1012，1〇15)之形狀特性，故絕佳對 稱性，傾斜電場產生。基板間之邊界上之液晶之定位方向 被界定成創造出提升方向彼此不同的二種晶域。在均勻定 位之例子中，特別為了穩定邊界區域，期望放置一凹陷部 於中心。 在本發明中’即使使用任一液晶模式，電極皆存在於 上基板與下基板中。因此，可解決由濾色層之充電所造成 的不規=色彩之問題，該問題係發生於I PS方法中以及藉 由使用橫向電場扔下進行垂直定位之液晶之方法中。 本發明提供重大效果，特別在使用轉換裝置例如TFT 與類似者之主動矩陣液晶顯示設備之例子中。亦即，在主 動矩陣液晶顯示設備之例子中，在使用典型的TN模式之液

第27頁 528909 五、發明說明（24) 晶顯示設備中 微機械製程例 作於典型地稱 僅形成於整個 定位分隔進行 技術中光阻製 引起製造器具 增加光阻製程 尤其，在 生掃描信號電 成不需要的辨 像信號電極相 題。然而，從 此距離過長。 或放置像素電 之至少一個之 號電極全部由 放置一遮擋用 極與圖像信號 低。此處，至 號電極與圖像 序，可選擇最 ’僅在 如光阻 為「共 表面上 於像素 程增加 之負擔 下進行 主'動矩 極與圖 別線插 隔一距 孔徑比 解決此 極之一 上部上 像素電 電極或 電極之 於置放 信號電 佳組態 基板之形 製程與類 用電極」 。在此條 内之液晶 。吾人不 與產率之 定位分隔 陣液晶顯 像信號電 入像素電 離且使像 之觀點， 問題之另 部份於掃 。亦即， 極遮擋， 放置像素 至少一個 之選擇， 極之置放 成主動 似者。 之另一 件下之 上以使 期望光 降低。 於像素 示設備 極而來 極間。 素電極 當像素 一方法 描信號 倘若掃 則孔徑 電極之 之上部 藉著考、以及 元件之一侧 無需進行細 基板上。所 視角窄。所 視角較寬， 阻製程增加 依據本發明 内之液晶上 之例子中， 的橫向電場 藉由使掃描 較長，可解 之尺寸小時 係放置一遮 電極與圖像 描信號電極 比減低。所 一部份於掃 上可防止孔 慮像素形狀 創造遮擋用 上需要細 微機械操 以，電極 以，倘若 則在習知 ，既然其 ，可在不 〇 可能會發 之影響造 信號與圖 決此問 不期望使 擋用電極 信號電極 與圖像信 以，藉由 插信號電 徑比之減 知插信 電極之卷 間 再者，在本發明中，像素電極放置於濾 。此置放甚至不要求濾色層與像素電二/、液晶層 調整。據

528909 五 、發明說明（25) 此，上基板與下基板間之重疊精確度大大降低。藉由呈 開口於共用電極中之技術絕無法獲得此顯著的效^。^ 且，刖述濾色層與液晶層間之像素電極之置放使從= 號電極與圖像信號電極而來的橫向電場之影響大受抑^ : 在本發明之液晶顯示設備中，藉由施加電壓於共雷 極與像素電極間控制初始定位。隨後，藉由使些微混人 ^曰t之聚合性單體或寡聚㈣生聚合，更確保液晶二初 口疋位。在控制初始定位中，加熱操作使液晶層各向同 ,二隨後，當電壓施加於共用電極與像素電極間時，溫度 =靶下降，，電壓僅於室溫下施加於共用電極與像素電極 二二亦且，單體形成各向同性狀態之反應可能開始於於加 …刼2 ί前，或在加熱操作過程中，或在冷卻之後。 當2甴於室溫下施加電壓於共用電極與像素電極間控 2 2 ΐ時，反應得開始於電壓施加之前，或者反應得 二i 2 Γ 5施加之後。此時’藉由使用通常的驅動方式可 (批生丨疋泰刀隔。因此’此製程無須施加電壓至第二電極 = )，如日本公開專利申請案（JP — A—平成， 20323)所述。 如来^ Ϊ月之液晶顯不設備之製造方法得藉由預先進行例 傾而di類it於基板上’然後根據分隔形狀控制預 之幾柯^ ΐ保疋位之控制。據此，傾斜電場與預傾角 言，藉由…可較任何製程更有效地獲得分隔定位。舉例而 二料^ ϊ用具有可經由偏極化控制液晶定位的功能群之 材枓例如肉桂酸基底’或者聚合物分子，其+光敏感基 528909 五、發明說明（26) 底、經由偏極化輕.7Γ. 人 文獻摘要（Digest 〇f = 5h，如AMLCD，’96/IDW，96，技術 載，從傾斜方6u echni cal Paper)，ρρ· 337中所記 形狀之方向。，，射出之偏極化使得預傾角設成沿著分隔 學定位之^作择j例中，既然過多數目的多邊形邊使得光 狀。 y、㈢σ，故期望八邊形與四邊形間之實質形 前，分隔定位方法已經係眾所週知。然而，甚至在此 ^人猎由冑聚合性單Μ或些微混合於液晶中 < 寡聚體發 生t合，可在驅動之時轉實保持分隔。

沖本發明所用之單體或寡聚體可使用任何可照光硬化的 :㈣^熱硬化的單體、或那些寡聚體。亦且，倘若含有 他們，則可白# H JU、，\ 祕4〜 匕祜另一成分。本發明所用之可照光硬化的單 „聚體不僅包括經由可見光反應之材料亦包括經由紫 夕，反應之可紫外光硬化的單體。由於容易操作，故特別 期望後者。 一亦且’本發明所用之高聚合化合物得具有相似於含有 顯示液晶性質之單體與寡聚體之液晶分子的結構。然而， 亚非總是使用其來對液晶進行定位。所以，其得為具有可 ，性亞烴基鏈之材料。亦且，其得為單一官能基單^、雙 Β月基單體、或者三官能基或更多之多官能基單體。 本發明所用之可照光硬化或可紫外光硬化的單體或募 聚體’舉例而言，單一官能基丙烯酸酯化合物，例如：丙 稀酸-2~乙基己酯、丙烯酸丁基乙酯 '丙烯酸丁氧基乙 酯、丙烯酸-2-氰基乙醋、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸環己

第30頁 528909 五、發明說明（27) 酯、丙晞酸-2-丙烴酯、 丙稀酸二環戊醯酯、円砰亂一， ’〜 Ν坪駿·環氧丙 酯、丙烯酸四氫吱喃曱酯、兩烯酸異莰酯、丙烯酸異癸 酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸鳴林醋、汚烯酸苯氧基乙酿、 •一々-2, 2, 2 -三氟乙酯 -Ν，Ν-二乙基胺基乙酯、丙烯酸:Ν —〜二曱基胺基乙酯， 丙烯酸二環戊醯酯、丙烯酸二環戍烯醋、丙烯酸環惫 丙稀酸笨氧基二乙醇、丙烯咖-、丙婦酸 -2, 2, 3, 3, 3--五氟丙酯、丙烯酸一2, 2, 3，3-四氟丙酯、丙 烯酸-2, 2, 3, 4, 4, 4--六氟丁酯，及其類似者。 亦且，對於可光硬化或巧"I外光硬化的單體或寡聚體 而言，可使用單一官能基之甲基丙婦酸酯化合物，例如： 甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸丁氧基乙酯、甲基 丙烯酸-2-氰基乙酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸環 己S旨、甲基丙烯酸—2-丙烴酯、甲基丙烯酸-2-乙氧基乙 酿、甲基丙烯酸—N，N-二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸 一N，N--二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸二環戊醯酯、甲基丙 稀Ssc ，戊烯知、曱基丙烯酸環氧丙醋、甲基丙烯酸四氫 呋喃=酯、甲基丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基 丙烯酸月桂酯、甲其 ％ ^▼基丙烯酸嗎林酯、甲基丙烯酸苯氧基乙 酯、T暴丙埽酸笑备糞一 广醋、甲其％= 基一醇、甲基丙烯酸-2,2,2_三氟 _2,2,3,3-四_ ，3,3—五氟丙酯、〒基丙烯酸 酯，及其類似者。 土 埽酉夂一2,2,3,4,4,4--六氟丁 再者，對於可硬化或可〇 言，可使用多官J紫外硬化的單體或寡聚體而 5旎基丙稀酸和& A , 文s曰化合物、例如4, 4,-二丙烯

528909 五、發明說明（28) 酸二苯酯、二乙基己烯雌酚二丙烯酸酯、1，4-二丙烯醯基 氧基二苯醚、4, 4’-二丙烯醯基氧基二苯甲烷、3, 9 -二 [1，1-二甲基-2-丙烯醯基氧基二乙基]-2, 4, 8, 10 —四螺結 [5，5]十一燒、α，α -二[4-丙浠醯基氧基苯基]-1，4 -二異 丙苯、1,4--二丙烯醯基氧基四氟苯、4, 4’- -二丙烯醯基 氧基八氟二苯、二乙醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸 酯、1，3-- 丁二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸二環戊醯酯、二 丙烯酸甘油酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯 酸酯、四乙醇二丙烯酸酯、三丙烯酸三羥甲醇丙酯、四丙 烯酸雙三羥甲醇丙酯、二異戊四醇六丙烯酸酯、五丙烯酸 二異戊四醇經酯、4, 4’--二丙烯醯基氧基二苯乙烯、 4，4’--二丙稀醯基氧基二甲基二苯乙稀、4，4’ —二丙稀醯 基氧基二乙基二苯乙烯、4, 4’ -二丙烯醯基氧基二丙基二 苯乙烯、4, 4’--二丙烯醯基氧基二丁基二苯乙烯、4, 4’ --二丙烯醯基氧基二戊基二苯乙烯、4, 4’- -二丙烯醯基氧基 二己基二苯乙烯、4, 4’- -二丙烯醯基氧基二氟二苯乙烯、 2，2，3，3，4，4 -六氟^戊二醇-1，5 -二丙烯酸醋、1，3 -二丙烯 酸-1，1，2, 2, 3, 3--六氟丙酯、丙烯酸胺甲酸乙酯寡聚體， 及其類似者。 更且，對於可照光硬化的或可紫外硬化的單體或寡聚 體而言，可使用多官能基的甲基丙烯酸酯化合物，例如： 二乙醇二甲基丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1， 3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二環戊醯酯、二 甲基丙烯酸甘油酯、1，6 -己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二

第32頁 528909 五、發明說明（29) 醇二甲基丙稀酸酯、四乙醇—甲其 ^吁一 T暴丙烯酸醋、二 其 德 酸三羥甲醇丙酯、異戊四醢 :日一甲基丙肺 _ ^ 醇四甲基丙烯酸醋、異成四醇二 甲基丙烯酸酯、四甲基丙烯酸呉戍四私一 _ ^ 那敗雙二羥甲醇丙酯、二显$四 六甲基丙烯酸酯、五甲基八 几τ丞内烯酸二異戊四醇 3, 4, 4~六氟戊二醇—1 5---甲其$嗒雜你 · ，，， 田舻7糾當取触 ^ 一甲基丙稀酸醋、甲基丙烯酸胺 甲fee乙西曰券I體，及盆麵你本 Π 7t 亦且使用苯乙烯、胺基苯 乙烯、乙烯基乙酸酯，及其類似者。缺 # 有…而本發明不僅限 依據本發明之液晶顯示設備之驅動電壓亦由聚合物材 料，液晶材料間之介面之反應所影響。因而，藉由使用包 括氟元素的單體或寡聚體可形成聚合物化合物。此種單體 或寡聚體可使用2, 2, 3, 3, 4, 4-六氟戊二醇—1 5— 一丙嫌酸 H3-二丙埽酸一^以义六氣丙酉旨：“:烯^ -2, 2, 2~二氟乙醋、丙烯酸-2, 2, 3, 3，3-五氟丙酯、丙烯酸 -2，2，3，3—四氟丙酯、丙浠酸-2，2，3，4，4，4-六氧丁 g旨、 甲基丙烯酸_2, 2, 2-三氟乙酯、甲基丙烯酸-2, 2, 3, 3-四氟 丙酯、曱基丙烯酸-2, 2, 3, 4, 4-六氟丁酯、丙烯酸胺甲酸 乙酯券聚體，及其類似者。當然’本發明不僅限於此等材 料。 在本發明中，當可照光硬化的或可紫外光硬化的單體 或寡聚體用作為本發明中之高聚合物化合物時，可使用光 起始物（phot 〇 initiator)或紫外光起始物。可使用各種起 始物，舉例而言，苯乙酮及其々于生物’例如2，2 —— —乙乳 基苯乙酮、2 -羥基-2-曱基-1-苯基一一卜s同、1 一（4—異丙苯

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基）-2-經基-2-甲基丙炫一 綱、與1 -（4-十二基苯基）—2 羥基-2 -甲基丙烷-1-酮、《 -羥基-α苯基苯乙酮及其衍生 物，例如：2 -甲氧基-2-苯基苯乙酮、乙氧基苯基乙_、 與2, 2-甲基-2 -苯基苯乙酮、二苯基酮及其衍生物，例 如：苯甲醯基苯甲酸鹽、4--苯基二苯基酮、與3, 3 -二甲 基-4--甲氧基二苹基酮、噻吨及其衍生物，例如：噻吨 -9 -酉同、2 -氯--嗔吨-酮、與2-甲基嗔吨-9 -酮、重氮_ 及其衍生物、銃鹽及其衍生物、二氫碘基鹽及其衍生物、 硒鹽及其衍生物、與類似者。

經常，倘若像素間之間距足夠分離，則沒有關於分隔 之問題。尤其，倘若像素因設計之故而彼此接近，在驅動 時，施加至彼此相鄰的像素上之施加電壓之正與負極性彼 此相反的所謂點反轉驅動之執行，使傾斜電場產生於更期 望的方向。因此，此提供更佳的分隔。 再者’再一圖框時間中，可藉由重設回復至里妝能 驅動，以便改善動畫顯示之清晰度。 ，、、、“而 下文將實際說明本發明實施例。 (第一實施例） 兹將參^照圖2說明依據本發明之液晶顯示設備如下。 圖2顯示本發明第一實施例之剖面圖。 、其特徵在於由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的濾色層105形成於存在有第一透明基板1〇6之液晶層 之側占。因此，容易對存在於第一基板ι〇6上之配線（未

第34頁 528909 五、發明說明（31) 圖示）作調整，藉以提供具有絕佳孔徑比且容易製造的液 晶顯不設備。 亦且，位於相反侧上的第二透明基板〗〇 3無任何需要 調整的元件。因此，不需要上基板與下基板103，1〇6之調 整。因此，其較具有濾色層於第二基板中之習知的液晶顯 示設備更容易製造。 原則上’穿過由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形 成的遽色層1 〇 5之光係圓偏極化，其轉動於相反於此膽固 醇型（cholesteric)層105之扭轉之方向上。電壓施加至液 晶層1 0 4造成液晶層1 0 4之遲延改變，控制此圓偏極化之透 射量。甚至於任一模式中，既然液晶層1 〇 4被開關，故其 經常實踐相似於二分之一波板之作用。因此，當光穿過液 晶層1 0 4時，倘若液晶層1 0 4實踐二分之一波板之作用，則 其變成轉動於相反方向上之圓偏極化。倘若液晶層1〇4之 遲延不改變且使光以原始狀態穿過，則光變成具有相同方 向的圓偏極化。 穿過液晶層104之光於穿過四分之一波板1〇2時改變成 線性偏極化。此時，轉動方向彼此相反的圓偏極化改變成 彼此正交的線性偏極化。因此，倘若其放置成使得四分之 一波板102之光轴從偏極板101之透射轴偏移45度，則圓偏 極化中之一個可穿過偏極板101，而另一圓偏極化不能穿 過偏極板101。亦即，可開關對應於膽固醇型 (cholesteric)層105之間隔之色彩的光。透射光之量可藉 由改變棒加電壓然後調整液晶層1 04之遲延而調整。

第35頁 528909 五、發明說明（32) 此日守’使用膽固醇型（c h 〇 1 e s t e r i c)液晶層之濾色層 1 05不吸收光。因此，即使輻射光之強度較強，既然光轉 化f熱’故構件絕不會劣化。亦且，可獲得具有高亮度之 液晶顯示設備，其中既然光絕不被吸收，故光使用效率 南。 再者’在膽固醇型（cholesteric)液晶層1〇5反射且以 相同於膽固醇型（cholesteric)液晶層1〇5之扭轉之轉動而 旋轉的圓偏極化於第一基板1〇6之邊界上反射，且更於其 外側上之背光之表面上反射。然而，此反射使圓偏極化方 向相反。因此’其可穿過濾色層1 〇 5。在使用二典型的偏 極板之液晶顯示設備中，可使用藉由使用偏極板於輸入侧 上所摒棄的光之50%。原則上，可使用輸入光之1〇〇%。因 此’可獲得明骨顯示。 再者’既然光在穿過濾色層1 〇 5之後為圓偏極化，故 液晶之初始定位之方向不受限制。所以，水平定位模式不 要求經由摩擦之初始定位之規則。亦且，垂直定位模式不 要求液晶扔下方向之控制。因此，可提供能容易製造的液 晶顯示設備。 如下文所述，全彩之實際試驗要求膽固醇型 (cholesteric)液晶層105不是由藉由單一種類之層所組合 而構成，乃是由若干種類之層所組合或一組偏極板與四分 之一波板之組合而構成。然而，從光使用效率之觀點，期 望組合膽固醇型（cholesteric)液晶層。 附帶一提，玻璃基板典型地使用為透明基板1〇3，

第36頁 528909 五、發明說明（33) 1 0 6。然而，因可撓性之故，得使用塑膠基板。 (第二實施例） 圖3顯示依據本發明之第二實施例。 此組態除了第一實施例中之組態以外，其中膜2 〇 7具 有散射性能。 ~ 在圖3中’符號2 01表示圓偏極化。符號2 〇2表示四分 之一波板。符號20 3表示透明基板2。符號204表示液晶 層。付號205表示由膽固醇型（ch〇iesteric)液晶層所形成

的濾色層。符號20 6表示透明基板i。並且，符號2〇7表示 散射膜。 如第一實施例中所述，其中由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所形成的濾色層2〇5形成於存在有第 一基板20 6之液晶層204之處上之液晶顯示設備具有明亮且 谷易製造的優點。然而，四分之一波板2 〇 2之雙重反射性 質於經度方向上不同。所以，當視角較寬時，取決於視角 之不同，必需精確地調整補償膜之遲延與發生例如灰階反 轉’黑色白化與類似者之現象。 第二實施例之目的在於容易獲得寬視角。 再者，第二實施例提議一種容易轉換寬視角與窄視角 之方2。基於施加至液晶層2〇4之電壓而控制透射光量之 方式完全相似於第一實施例。穿過偏極板2〇1之光藉由散 射板20 7以對應於其散射性能之角度而散射。#由調整此 散射角度可容易獲得寬視角。

528909 五、發明說明（34) 可僅藉由準備以所期望的角度將光散射的散射膜 207 ’然後安置於液晶顯示設備之偏極板2〇1上而獲得所期 望的視角性質。 倘若液晶層1 0 4之液晶模式設定於正常的窄視角TN模 式’則可僅藉由安置與卸下散射膜207而轉換寬視角與窄 視角。 如前所述，倘若使用散射膜獲得液晶顯示設備之較寬 視角，則不可能消除從相鄰的像素而來之影響。此導致雙 重寬看單一字元之視差的問題。所以，必需使背光之平行 性極度精確。所以，不易製造。相反地，在依據本發明之 第二實施例中，由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的功能如同偏極板之濾色層2 0 5鄰近於液晶層2 0 4。因此， 可在不使用特殊背光材料下解決視差之問題。 (第二實施例） 圖4A與4B顯示本發明之第三實施例。 此組態使用聚合物散佈液晶3 0 7取代第二實施例之散 射板20 7。

在圖4A、4B中，符號301表示偏極板。符號302表示四 为之一波板。付號303表示透明基板2。符號3〇4表示液晶 層。符號305表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的濾色層。符號306表示透明基板1。並且，符號go?表示 聚合物散佈液晶。 在聚合物散佈液晶307中，液晶滴分散於高分子媒介

第38頁 528909 五、發明說明（35) 卞。典型地，當未施加電壓時，媒介中之高分子之折射率 並不险巧等於液晶之平均折射率。因此，引致散射作用 (圖4A)。當施加電壓時，液晶滴中液晶之方位係彼此對 準，且咼聚合物滴之折射率實質上重合於液晶之折射率。 :以名其變成透明的（圖4B)。因此，可電性轉換寬視角盥 乍視角。 /、 聚合物散佈液晶30 7被創造成使得光敏感單體食 之混合物植入透明基板（未圖示）間，其中透明電極、曰曰 ITO與類似者形成於内侧，且照射紫外光藉以使單體σ 聚合，據此，觸發相之分離。當放置於透明基板間^生 用之。或者，既然聚合物散佈液晶在聚合化後具有一于使 堅固的膜，故得分開地準備聚合物散佈液晶之膜，目田 上形成有透明電極形成於其上之元件。 、 兩側 亦且，不僅玻璃而且塑膠基板皆得用作為透明基 再者，當聚合物散佈液晶3 0 7被創造時，光學聚"入反。 在均勻光下不發生。既然同調曝光可行，故可控制言Q八化 發生聚合之位置。此可用來設定光之分散方向。门刀子 (第四實施例） 圖5顯示依據本發明之第四實施例。 第四實施例特別具有實踐全彩顯示之結構。 在圖5中’付號401表示偏極板。符號表示四八 一波板。符號40 3表示透明基板2。符號4〇4表示液晶:之 符號40 5表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形9曰、。、 色層1。符號406表示透明基板j。符號4〇7表示散射祺的， 、 符

528909 五、發明說明（36) 號408表示由膽固醇型（chol esteric)液晶層所形成的濾、色 層2。符號409表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形 成的滤色層3。符號410表示由膽固醇型（cholesteric)液 晶層形成的濾色層4。並且，由膽固醇型（cholesteric)液 晶層所形成的符號411表示濾色層5。 在第四實施例中，由包含三原色中之二原色的膽固醇 型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層405，408形成於 存在有第一透明基板4 0 6之液晶層4 0 4之侧上。在透明基板 406之外侧上，具有三原色的膽固醇型（cholesteric)層 409、410、與411，其扭轉相反於二原色的膽固醇型 (cholesteric)液晶層 40 5，408。 膽固醇型（cholesteric)液晶層中之顏色係基於扭轉 之間隔而決定。因此，在膽固醇型（cho 1 es ter i c)液晶層 409、410、與41 1中，扭轉之間隔分別對應於紅（R)、綠 (G)、與藍（B)。此時，其得設計成使得間隔逐漸變化，據 此對應於整個可見光區域之波長。 在此等層409、410、與411中，無需對於每一位置改 變顏色。因此，可藉由使用舉例而言，r. Mauer、D.

Andrejewski 、F-H. Kreuzer 、Α· Miller ，SID 90 DIGEST PP1 1 0- 1 1 2 ( 1 99 0 )中所說明的材料與方法來形成 膜。然後’得將其堆疊於透明基板4 〇 6上。 在單元内由膽固醇型（cholesteric)液晶層形成的濾 色層40 5，40 8具有由用於每一像素之變成(X g)、（G· B)、 與（B· R),之二原色之組合所構成的疊層結構。二原色中之

第40頁 528909 五、發明說明（37) 膽固醇型（cholesteric)液晶層405，408之扭轉方向相反 於液晶單元之外側上之膽固醇型（cholesteric)液晶層 409、4 1 0、與4 1 1之方向。關於顏色層結構之上與下關係 與性能無關。亦且，至於二原色，得設計成使得間隔逐漸 變化，據此對應於整個二原色所對應的可見光區域之波 長。亦且’可藉由使用具有光敏感基底之液晶材料形成由 膽固醇型（cho lest eric)液晶層所形成的濾色層，其揭露 於liquid crystals· Vol· 18，PP3 1 9 ( 1 995 )，其中徵性 間隔調整置所期望的顏色。 當從背光而來的光到達三原色之濾色層4 11、4 1 0、與 40 9時，舉例而言，倘若此等層411、410、與40 9具有右扭 轉結構，則可見光區域中之光之右圓偏極化被反射，且僅 左圓偏極化穿透過。 如第一實施例中所述’反射的右圓偏極化於背光之表 面上反射，或於固定於背光處之反射板上反射。然而，反 射造成圓偏極化之方向反轉。因此，其變成左圓偏極化。 然後，其穿過濾色層411、4 1 0、與4 0 9。因此，可再無實 質上損失下使用輸入光。 在左圓偏極化達到具有左扭轉結構之由二原色之膽固 醇型（cholesteric)液晶層所形成的遽色層405，408時， 舉例而言，倘若假設此等濾色層具有對應於（R· G)之波長 之間隔，則對應於R· G之左圓偏極化被反射，且僅有藍色 之左圓偏極化穿透過。亦即，此像素變成藍色像素。隨 後，可基於液晶層4 0 4之遲延中之改變控制透射光之量，

第41頁 528909 五、發明說明（38) 四分之一波板40 2與偏極板401之組合完全相似於第一實施 例中之說明。對應於（G· B)與（B· R)之間隔之膽固醇型 (cholesteric)液晶疊層層於其他像素上。因此，其變成 紅色與綠色像素。 ~ 附帶一長：，於膽固醇型（cholesteric)液晶層405， 408上反射之左圓偏極化穿過三原色之膽固醇型 (chol ester i c)液晶層40 9、41 0、與411，且在背光之表面 上反射’或在固定於背光上之反射板上反射。然而，反射 造成圓偏極化之方向反轉。因此，其變成右圓偏極化。其 於重輸入原色之膽固醇型（cholesteric)液晶層409、 410、與411上反射。此反射之重複使其衰減。然而，其原 _ 則上絕對不會由構件所吸收。因此，甚至在藉由具有高亮 度之背光的輻射下亦不會有熱劣化。 在液晶單元之内侧上之膽固醇型（cholesteric)液晶 層405，408可藉由使用舉例而言，R. Mauer、D.

Andrejewski、F-H· KreUzer、a· Miller、SID 9〇 DIGEST PP110-112 ( 1 99 0 )所說明之材料與方法而形成， 相似於液晶單元之外側上膽固醇型（ch〇lesteric)液晶層 4 0 9、4 1 0、與41 1。然而，必需對於每一像素形成不同的 顏色層。因此，其形成係藉由使用微影蝕刻術，完全相似鲁 於典型的吸收型遽色器之形成。此時，用以形成膽固醇型 (cholesteric)液晶層之材料本身具有光敏感性。因此， 微影蝕刻術係相對地容易。 膽固醇型（Ch〇USteric)液晶層4〇5，4〇8之扭轉方向 ·

第42頁 528909 五、發明說明（39) 與間隔可基於混合的徵性劑之種類與量而適當地選擇。倘 若獲得水平定位之定位膜塗預先覆於基板4〇6上，可形成 扭轉軸垂直於基板406之膽固醇型（ch〇iesteric)液晶層 4 0 5 ’ 4 0 8。可允許採用以光學定位膜摩擦定位膜之方法然 後經由偏極化輻射在基板406之邊界上控制膽固醇型 (cholesteric)液晶層 40 5，408 之定位。 附V — ’為了控制液晶層4 〇 4中液晶之定位，必需 塗覆液晶定位膜於膽固醇型（cholesteric)液晶層405上。 此時，為了不擾亂膽固醇型（cholesteric)液晶層405， 4 0 8中之液晶之定位狀態，期望以大約1 8 〇度之低溫度烘烤 定位膜。亦且，因為相似的原因，期望不進行摩擦。當液籲 晶之定位控制係必需時，得進行摩擦。然而，期望實踐藉 由使用光學定位膜經由偏極化輻射之定位控制。 (第五實施例） 圖6顯示依據本發明之第五實施例。 在圖6中，符號501表示偏極板。符號5〇2表示四分之 一波板。符號5 0 3表示透明基板2。符號5 0 4表示液晶層。 符號505表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成的滤 色層1。符號50 6表示透明基板1。符號507表示散射膜。符 號508表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色 _ 層2。符號509表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形 成的濾、色層3。符號510表示由膽固醇型（ch〇iesteric)液 晶層所形成的濾色層4。並且，符號511表示由膽固醇型 (cholester i c)液晶層所形成的濾色層5。 ·

第43頁 528909 五、發明說明（40) 第五實施例不同於第四實施例之處僅在於三原色之膽 固醇型（chol ester ic)液晶層509、510、與511，其接觸於 一原色之膽固醇型（cholesteric)液晶層505，508且具有 相反於二原色之膽固醇型（ch〇lesteric)液晶層5〇5，508 之扭轉，形成於與透明基板506相同之侧上，也就是說， 於液晶單元之内側上。原理、形成方法、與類似者皆無異 於第四實施例。相似於第四實施例，第五實施例可提供明 亮與視角優良的液晶顯示設備。 (第六實施例） 圖7A與7B顯示依據本發明之第六實施例。 第六實施例不同於第四實施例之處僅在於第四實施例 中由三原色之膽固醇型（cho lest eric)液晶層所形成的濾 色層409、410、與411改變成四分之一波板612與偏極板 61 3之組合。 在圖7A，7B中，符號601表示偏極板。符號602表示四 分之一波板。符號603表示透明基板2。符號604表示液晶 層。符號605表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的濾色層1。符號6 0 6表示透明基板1。符號607表示散射 膜。符號608表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層形成的 濾色層2。符號6 1 2表示四分之一波板。符號61 3表示偏極 板。符號614表示偏極板601之透射轴。符號615表示偏極 板613之透射轴。符號616表示四分之一波板612之光轴。 並且，符號617表示四分之一波板602之光軸。 此時，必需設定四分之一波板602，612之光學軸與偏

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極板601 ’613之透射轴之角度。首先，偏極板6〇1，6 透射軸彼此正交。假設偏極板601之透射軸之方向 2 且偏極板613之透射軸之方向稱為γ軸（圖7B)。符號 示偏極板601之透射轴，且符號615表示偏極板6i3^ 軸。舉例而言，倘若假設由膽固醇型（ch〇lesteric)曰 層所形成的滤色層605 ’ 608之扭轉方向係右旋轉，則四曰曰八 之一波板61 2之光軸必需設定為從χ—軸之正方向起算^度^7 之方向，且四分之一波板602之光軸設定為135度之方向。 符號61 6表示四分之一波板612之光軸，且符號617表示四 分之一波板6 02之光軸。

在此置放下，穿過偏極板6 13與四分之一波板612的光 變成右轉的圓偏極化。對應於膽固醇型（ch〇lesteric)液 晶層605，608之間隔之二原色之波長之光被反射，且其並 未穿過膽固醇型（cholesteric)液晶層605，608。然而， 剩下的一顏色穿過。液晶層6 〇 4中並無遲延。所以，當右 圓偏極化以其原始狀邊、穿過四分之一波板時，其變成 於Y轴方向震靈的線性偏極化。所以，其不可能穿過偏極 板601。此導致黑顯示。

相反地，液晶層6 0 4中具有遲延。然後，當其功能如 同四分之一波板時，右轉的圓偏極化改變成左轉的圓偏極 化。在穿過四分之一波板60 2之後，其變成於X轴方向震盛 的線性偏極化。因此，此光穿過偏極板60 1，導致白顯 示。當然，此導致在膽固醇型（cholesteric)液晶層605， 6 0 8之二原色以外的顏色顯示。藉由基於電壓而改變液晶

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層604之遲延可控制透射光量。倘若液晶層6〇4之模式為垂 直疋位，則其為正常黑模式。在TN之例子中，其為正^白 倘若由膽固醇型（cho lest eric)液晶層所形成的濃色 層60 5，608之扭轉方向為左轉，四分之一波板612之='轴 得設定於從X軸之正方向起算的135度，且四分之_波板 6 02之光軸得設定於45度。 (第七實施例） 圖8與9顯示依據本發明之第七實施例。 圖8與9詳細顯示當藉由使用主動裝置驅動液晶時之實 際結構。圖8顯示沿著圖9之線A-A’之剖面圖。 在圖8與9中’符號701表示偏極板。符號7〇2表示四分 之一波板。符號70 3表示透明基板2。符號704表示液晶 層。符號705表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的濾色層1。符號7 06表示透明基板1。符號707表示散射 膜。符號708表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的滤色層2。符號709表示由膽固醇型（cholesteric)液晶 層所形成的濾色層3。符號7 1 0表示由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所形成的濾色層4。符號711表示由 膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層5。符號 712表示共用電極。符號713表示定位膜。符號7 14表示液 晶分子。符號71 5表示像素電極。符號71 6表示包覆層。符 號7 17表示保護膜。符號718表示擋光膜。符號719表示半 導體膜。符號720表示汲極電極。符號7 20a表示圖像信號

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電極。符號721表示閘極絕緣膜。符號722表示閘極電極。 符號72 2a表示掃描信號電極。符號7 23表示源極電極。° 且，符號724表示貫通孔。 $ ^ 由金屬例如Cr、A1、或類似者形成的閘極電極（掃描 仏號電極）722放置基板706之下方。由氮化石夕所形成的閑 極絕緣膜7 2 1形成來覆蓋此閘極電極7 2 2。 甲 亦且，由非晶系矽所形成的半導體膜71 9經由閘極絕 緣膜721放置於閘極電極722上。其被設計成功能如同薄膜 電晶體（TFT)之主動層。亦且，由金屬例如鉬與類似者形、 成的源極電極723與汲極電極720放置成重疊於半導體膜

71 9—之圖案之一部分。由氮化矽所形成的保護膜7丨7形成來 覆盡·所有。 附帶一提，雖然未圖示，但汲極電極72〇與源極電極 723之每一個經由植入有n—型摻質的非晶系矽膜重疊於半 導體膜719之圖案之一部分。 像素電極71 5與源極電極723經由貫通孔724彼此連 接:亦且，如圖9所示，汲極電極72 0連接於資料線（圖像 信號電極）72 0a。亦即，汲極電極72 0形成為資料線720 a之 一部分。 由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層 705 ’708形成於保護層717上。亦且，擋光膜718形成於保 護層71 7上以覆蓋TFT之主動層71 9。 由膽固醇型（chol ester ic)液晶層所形成的擋光膜718 與濾色層705，708係由包覆層716所覆蓋。此包覆層716係

第47頁 528909 五、發明說明（44) 由難以充電之透明絕緣材料所形成 相似於第四實施例，具有扭轉方向相反於由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所形成濾色層7〇5，7〇8且具有對應 於二原色之間隔之膽固醇型（ch〇iesferic)液晶層yog、 710、與711塗覆於透明基板7〇6之外侧上。相似於第五實 施例’此等層得形成於保護層7丨7上同時接觸於層7 〇 5， 708。亦且，相似於第六實施例，其得藉由四分之一波板 與偏極板之組合所構成。 液晶定位膜713塗覆於像素電極715與共用電極712 上。基於將使用的液晶模式，此定位膜7丨3得藉由適當地 組合水平定位膜與垂直定位膜而使用。得使用任一液晶模 ^。然而，從減少製程之觀點而言，期望使用不要求摩擦 操作例如垂直定位模式與非晶系TN模式之模式。 以使用垂直定位模式為例說明如下。 垂直定位膜713塗覆於像素電極715與共用電極712 上。當未施加電壓時，液晶分子714定位成垂直於基板 703，7 0 6。此時，液晶層7〇4之遲延為〇。因此，顯示出 當藉由施加電壓至閘極電極722導通薄膜電晶體（tft) 施加至源極電極723。所以，電場產生於相對放 電極715與共用電極712間。此電場使介電常數非 專向性為負的液晶分子714以垂直於基板7〇3，7〇6之方向 =下。所以，液晶層704之遲延具有一特定值。因此，光 …、法穿過偏極板70 1。因此，其變得明亮。 528909

虽^日層704之遲延改變成對應於二分之一 24’Λ 亮。因此，倘若液晶單元之厚度與液曰、 =4之折射率非等向性η之乘積u 當^曰二 可進巧控制使得當施加所期望的電塵時，液晶層704之遲則 ，變成對應於二分之-波長之數值，也就是說Λ遲得 在本發明中， 因此，無需犧牲亮 定位模式。亦且， 舉例而言，倘 d Δη，例如d Δη = 變會使d Δη改變成 党顯不。此時，施 改變液晶分子之極 此一極大的d △!!使 反轉仍變得很顯著 nm °

稽田便用散射膜707獲得較寬的視角。 度以保存寬視角性能，例如習知的垂 :使驅動電壓低，仍可獲得明亮顯示 若垂直定位模式之液晶單元具有極大 6 70 nm ’則液晶分子之極角之輕微透 對應於二分之一波長之數值，達成最 加電壓得為低，既然其足夠用來輕微 角。然而，在習知的垂直定位模式中 視角性能劣化。即使改善補償膜，灰 。因此，實質上抑制為dAn、330

所以’必需大大改變液晶分子之極角。所以，此導致 較尚的驅動電壓。再者，有鑒於視角性能變差，不可能實 踐液晶之遲延完全改變至對應於二分之一波長之數值的驅 動。因此，犧牲了亮度。 在此實施例中’即使液晶層7 0 4之d △ η儘可能地增 加，視角性能絕不會變差。因此，可獲得低電壓驅動，亦 月bk供明免顯示。亦且’液晶分子714之極角之小改變便

第49頁 528909 五、發明說明（46) 足夠。因此，可增快反應速度。 再者，如前所述，輸入液晶層704之光為圓偏極化。 f此，即使液晶分子714以任何方向扔下，其仍變得明 冗。因此，無需精確控制液晶分子之扔下方向，例如習知 的垂直定位模式。 然而，從窄視角使用之視角性能、螢幕内亮度之規則 ^、與取決於液晶材料或元件之反應速度的觀點而言，可 能有期望平順進行分隔之例子。在此例中，可藉由^用下 列方法平順地進行定位分隔。 曰 亦即，藉由使用具有高對稱性之形狀作為像素電極 ，然後共用電極712之尺寸設計成大於像素電極 7(η 電極/12，715間所產生的電場不垂直於基板 電場此雷ΐίϊ成從像素電極715之週緣至中心的傾斜 向像素之中心對稱性地扔下。因此，像素内之液 朝 =向被自然地分隔。以此方法，可自動分隔液晶扔下之 n ，無需外加任何特殊製程至定位膜713。因此， 移動變得平順。 液日日之 _附帶一提，在第七實施例之例子中，從結構之觀點而 。像素電極71 5足夠分離於閘極線（掃描信號 ^ ==之電場而擾亂。然而，為了防止從外部而來 不良影響’遮擋用電極得放置於單一或兩個電= I上邵上。

第50頁 528909 五、發明說明（47) 再者，倘若期望完全控制液晶之扔下方向，則使用用 於定位膜713之光學定位膜，然後基於光學定位膜之性質 而照射傾斜偏極化或無偏極化。亦且，為了液晶之定位被 擾亂’微量聚合物注入液晶中。然後，進行聚合化以儲存 適當的定位狀態。 為了穩定分隔邊界，得對像素7 1 5之一部分切割出凹 痕，如圖11A所示。或者，像素電極715之角隅得突出至外 侧，如圖11 B所示。或者，得移除像素電極7丨5之一部分， 如圖12A所示。亦即，不存在有像素電極715之處係沿著分 隔邊界放置，如虛線所示。再者，凹陷部得放素 極m之一部份上，如圖12B之實線所示。或者置 用此等形狀之組合。 (第八實施例） 圖13與14顯示依據本發明之第八實施例。第八實施例 不同於第七實施例之處在於液晶層9〇4係以四分隔以液晶 取代垂直定位模式。

在圖13與14中，符號9〇1表示偏極板。符號9〇2表示 分之一波板。符_號903表示透明基板2。符號9〇4表示液^ 層。符號905表示由膽固醇型（ch〇lesteric)液晶層所形 的濾色層1。付號9 06表示透明基板i。符號9〇7表示 膜。符號908 5，由膽固醇型（(^〇16以^1〇液晶層所3 的濾色層2。付號9 09表示由膽固醇型（^〇1"1：6；^(：)液 層所形成的濾色層3。符號910表示由膽固醇型 1 (cholesteric)液晶層所形成的濾色層4。符號9ΐι表示1

第51頁 528909 五、發明說明（48) 膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層5。符號 912表示共用電極。符號913表示定位膜。符號914表示液 晶分子。符號91 4a表示位於上基板上之液晶分子。符號 ， 915表示像素電極。符號916表示包覆層。符號917表示保 護膜。符號9 18表示擋光膜。符號919表示半導體膜。符號 920表示汲極電極。符號920a表示圖像信號電極。符號921 表示閘極絕緣膜。符號9 2 2表示閘極電極。符號9 2 2 a表示 掃描信號電極。符號923表示源極電極。符號924表示貫通 孔。符號925表示下基板中之液晶之定位方向。並且，符 號926表示上基板中之液晶之定位方向。 · 定位膜9 1 3之摩擦使液晶9 1 4定位於垂直摩擦方向，亦 且使預傾角實質上為〇度或非常低（等於或小於1度）。此 處，施加至上基板與下基板903，90 6之電壓使傾斜電場產 生’如圖1 3所示。液晶9 1 4自然分隔成各部分，其中扭轉 方向與提升方向彼此不同。 當未施加電壓時，遲延具有特定值（經常對應於二分 之一波長）。所以，完全相似於第七實施例，從背光而來 之光中，除了由二原色之膽固醇型（(：}1〇1651^]：丨(：）液晶層 所形成的濾色層90 5，90 8之波長以外之光穿過偏極板 9 0 1 ’且其變成明亮狀態。當施加電壓使液晶分子g丨4從基_ 板9 0 3，9 0 6提升時，液晶層9 〇 4之遲延變成〇，導致黑狀 態0 倘若液晶層9 0 4之d △ η設定為大，則當液晶9 1 4提升至 程度時之狀態可為最明亮，且當液晶914實質上完全提升

528909 五、發明說明（49) 一 — 時之狀癌可為黑。因此，相似於第七實施例，可獲得較習 知的方法快的反應速度。 亦且5為了更確保定位分隔，聚合化、改變像素電極 9 1 5之形狀、與類似者之操作完全相似於第七實施例。 附帶一提’基於存在或缺少散射膜9〇7或者存在或缺 少？κ合物散佈液晶之散射性能而可容易轉換窄視角與寬視 角之事實完全相似於第七實施例。 (弟九貫施例） 圖1 7與1 8顯示依據本發明之第九實施例。

在圖15至20中，符號1〇 01表示偏極板。符號丨0〇2表示 四分之一波板。符號1〇〇3表示透明基板2。符號1 004表示 液晶層。符號1 0 05表示由膽固醇型（ch〇lesteric)液晶層 所形成的濾色層1。符號1 〇 〇 6表示透明基板1。符號1 〇 〇 7表 示散射膜。符號1008表示由膽固醇型（cholesteric)液晶 層所形成的濾色層2。符號1009表示由膽固醇型 (cholesteric)液晶層形成的濾色層3。符號1010表示由膽 固醇型（chol ester ic)液晶層所形成的濾色層4。符號1 011 表示由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層5。 符號1012表示共用電極。符號1013表示定位膜。符號1〇14 表不液晶分子。符號1015表不像素電極。符號1〇16表示包 覆層。符號1 017表示保護膜。符號1018表示擋光膜。符號 1019表示半導體膜。符號1 0 20表示汲極電極。符號丨〇21表 示閘極絕緣膜。符號1 0 2 2表示閘極電極。符號1 〇 2 3表示源 極電極。符號1024表示貫通孔。符號1025表示下基板中之

第53頁 528909 五、發明說明（50) 液晶之定位方向。並且，符號1026表示上基板中之液晶之 定位方向。 第九實施例不同於第七實施例之處僅在於液晶層1 004 係以均勻態液晶（無徵性劑）取代垂直定位液晶。在此例 中’使用水平定位膜取代垂直定位膜。所以，無需實踐相 似於垂直定位液晶之摩擦。透射光之〇N/〇FF狀態相反於垂 直定位之例子。亦即，當未施加電壓時，液晶層丨〇 〇 4之遲 延a又疋於對應於二分之一波長。此時，輸入光藉由相似於 第七實施例之機制穿過偏極板1〇 〇2。 既然不進行摩擦，故液晶1〇14分隔成巨大區域，其中 經度方向彼此不同。然而，既然輸入光為圓偏極化，故不 論液晶1 0 1 4之經度方向之定位為何光皆穿過。當電壓之施 加使液晶1 01 4提升至垂直於基板1 〇 〇 3 ,丨〇 〇 6時，液晶層 1004之遲延變成〇。因此，光不穿過。因此，藉由基於電 壓控制提升角度可顯示中間等級。 亦且在此例中，從窄視角使用之視角性能、螢幕内亮 度之規則性、與取決於液晶材料或元件之反應速度的觀點 而言，可能有期望平順進行分隔之例子，相似於第七實施 例。在此例中，藉由使用具有高對稱性形狀 極之形狀，然後共用電極1012之尺寸 電極1015之尺寸，可平順地進行定位分隔，完全相似於第 七實施例。 為了更確保分隔’得實行安置遮擋用電極、實踐聚合 化、於像素之一部分切割凹痕、或移除像素之一部分、^

528909 五、發明說明（51) ί放置凹陷部於像素電極之—部份，完全相似於第七實施 1015 i ΐ部5之—部分㈣凹痕或移除像素 建議於可平：ϋ:陷部於像素電極1015之-部分時， 確疋經度方向之摩擦操作。 例如用以 =將參照圖1 9，20以凹陷部為例說明如下。 _之Ji1 025，1 026表示上基板與下基板 中，期望預傾角ΪΪ1二4〇之产各別之位方向。亦且在此例 位於垂直摩擦方向之光學定位膜或定位膜， 谷；獲侍此定位。亦且，不使用徵性劑。 =:下當電壓施加於上與下電極1012，10 絕佳電極1012 ’1015之形狀性質，故產生具有 方向传在基板間之邊界上之液晶之定位 極邊界區域’建議設定凹痕於像素顯示用之電 iwU不具電，凹陷部之部份平行於像素電極 19120 ϋ -、且建議议疋液晶之初始定位垂直於他們。圖 中將凹陷部以定位方向與垂直方向放置於像素Ξ 兹將參照實施例詳細明本發 (第一實施例） 藉由重複實踐膜形成製程與微影蝕刻製程，具有非晶 第55頁 528909 五、發明說明（52) 系石夕薄膜電晶體陣列（TFT)之基板形成於玻璃基板上。從 基板側開始，此TFT係由閘極-鉻層、氮化矽—閘極絕緣 膜、非晶系矽-半導體層、以及汲極源極-鉬層所組成。接 著’保護膜形成於閘極絕緣膜上以覆蓋汲極電極、源極電 極、與半導體層。

接著，由膽固醇型（cho lesteric)液晶層所形成的播 光層與濾色層形成於此保護膜上。濾色層係舉例而言藉"由 使用矽氧烷系統化合物而形成，其中徵性間隔調整置所期 望之顏色，如 R· Mauer、D. Andre j ewski、F-BL

Kreuzer 、Α· Miller 、SID 90 DIGEST PP110一112 (1990) 中所述，或由具有光敏感基底之液晶材料所形成，其中徵 性間隔相似地調整至所期望之顏色，如丨i qu i d crystals ， V〇l· 18 PP319 得由含有黑顏料與染料之樹 由使用金屬而形成。 定位膜塗覆於保護膜上 於其上進行例如摩擦、光學 後，藉由使用雷射刀，徵性 合物’或徵性間隔相似地調 感基底之液晶材料塗覆至一 氧烧系統化合物。 (1995)中所述。亦且，擋光層 脂所形成。亦且，擋光層得藉 ，且受熱與烘烤。再者，必需 定位、或類似者之製程。然 間隔適當調整之矽氧烷系統化 整至所期望之顏色之具有光敏 所期望之厚度。此處，使用矽 、接著，為使光敏感性擊中預定的區域，也就是說，放 U矩=之！素區域，#由使用光罩進行曝光操作。在此 +之彳，藉由使用預定的有機溶劑進行顯影操作。然 528909 發明說明（53) 後’產生預定安 例而言紅色、此4製程重複三次，對應於具有舉 声。據此，可:t、與綠色之三顏色之徵性間隔之液晶 (SCh〇leSte . f、由對每—像素留下二層而形成由膽固醇型 \Cil〇l0SL0r*x C^) 曰旺 徵性劑，舉例而；=形成太的遽色層。此時，倘若使用 ^ 』向a ’則假設為右扭轉徵性劑。 鱼於^ Ϊ μ由透明絕緣材料所形成4的包覆層形成於濾色層 ^ ^酸^ 舉例而言，此包覆層得使用熱固性樹脂例如 .曰或類似者。或者，包覆層得使用具有可昭光硬 化性質之透明樹脂。 八兩」”、、尤硬 。然後，經由貫通孔連接至源極電 於包覆層上。

最後，形成貫通孔 極之矩形像素電極形成 ^ $個表面上進行ΙΤ0濺鍍之玻璃基板作為相反基板。 垂直疋位膜（由 Nissan Chemical Industries，Ltd 所製成 的Sf 121^)塗覆於二基板上，且其於18〇度下加熱並乾燥一 J 2封劑繞者基板塗覆，並且喷灑直徑4 /z m之間隙 (間隙）劑。隨後，加熱並硬化密封劑。注入具有負介電常 數非等向性向列液晶（由Merck Corporation所製造之 MLC660 8 ) ’且藉由使用光硬化樹脂密封注入孔。

在相反基板之外側上，寬頻帶之四分之一波板與偏極 板放置成使得，對於四分之一波板之光軸與偏極板之透射 軸而έ ’當從偏極板之透射軸起量測時，四分之一波板之 光軸位於順時鐘方向之45度（參照圖21)。具有散射性質之 擴散片更安置於其上。在圖21中，符號11〇1表示偏極板之 透射轴之方向，並且符號1102表示四分之一波板之光轴之

528909 五、發明說明（54) 方向。 亦且’光學硬化具有石夕氧烧系統化合物之液晶材料， 其中對應於二原色之徵性間隔調整於左扭轉，然後固定於 形成有TFT之基板之外侧上（ 409，41 0，411 )。… 、 當測量因此所獲得的正常黑模式面板之視角性能時， 我們獲得毫無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕佳視 性能。附帶一提，當上基板與下基板彼此疊層時，益 其調整。我們發現即使像素之尺寸變小仍然毫無問^。 且，我們發現透射光之強度較習知技術明亮7 〇 %，且其具 ”於亮度之絕佳性能。再者，我們亦發現無視差之、問、 /5 Μ ί Ϊ丄當廢除散射膜然後測量視角性能時，既然灰階 ^轉I,生在等於或大於± 4〇度之極角方向上，故 乍視角内認知到正常圖畫。 I僅俄 (弟一實施例） 完全相似於第一實施例，藉由僅 二形成有ΙΤΟ電極之聚合物散佈液晶視至兩侧 所以，我們獲得絕佳的視角性能， 角“。 毫無灰階反轉，且高對比區域非常寬中；：施：電壓時’ m顯示，實質上相似於第例關於亮度， 非常窄視以液晶層時，我們獲得 (第三實施例） 完全相似於第-實施例’形成具有由膽固醇型

528909 五、發明說明（55) (chol ester i c)液晶層所形成的濾色層之TFT基板。完全相 似於第一實施例’整個表面上進行〗τ〇濺鍍之玻璃基板用 作為相反基板。水平定位膜（由JSR Corporation所製造的 AL1051)塗覆於兩基板上，且於18〇度下加熱一小時。 附帶一提’藉由適當地留下濾色層與包覆層於閘極配 線舆汲極配線上，取代用以喷灑間隙劑之操作，具有】〇 X 20 //m之尺寸與2 V m之高度之柱形成於TFT基板 上。密封劑繞著基板塗覆。上基板與下基板彼此疊層。加 熱且硬化密封劑。然後，注入具有正介電常數非等向性之 向列液晶（由Merck Corporation所製造的TL - 213)，其中 未此合彳政性劑。然後，藉由使用光硬化樹脂密封注入孔。 嫌完全相似於第一實施例，在相反基板之外侧上，寬頻 f的四刀之一波板與偏極板放置成使得，對於四分之一波 2之光軸與偏極板之透射軸而言，當從偏極板之透射軸起 里测日守，四分之一波板之光軸位於順時鐘方向之45度（參 照圖21 )。具有散射性質擴散片更安置於其上。 亦且，光學硬化矽氧烷系統化合物，其中對應於三原 色之徵性間隔調整成左扭轉，然後固定於形成有TfT之基、 板之外侧上。

當測量因此所獲得的正常白模式面板之視角性能時， =們獲得φ無《階反轉並且㈣比區㉟非f寬之絕佳視角 j，完全相似於第一實施例。亦i，我們發現透射光之 ^度較習知技術明亮70%，且其具有關於亮度之絕佳性 此，完全相似於第一實施例。

第59頁 528909 五、發明說明（56) 亦且，相似於第一實施例，當廢除散射膜然後測量視 角性能時，既然灰階反轉發生在等於或大於± 4 〇度之極角 方向上，故我們僅於窄視角内認知到正常圖晝。 (第四實施例） 完全相似於第一實施例，形成TFT基板，其中僅有像 素電極之形狀為二連續正方形。亦且，第四實施例不同於 第一實施例之處在於具有光敏感基底之液晶材料用作為膽 固醇型（cholesteric)液晶層。完全相似於第一實施例， 注入垂直液晶，且對注入孔進行注入。隨後，由膽固醇型 (cholesteric)液晶層所構成的濾色層固定於TFT基板侧 上’其由具有光敏感基底之液晶材料所形成，其中對應於 二原色之徵性間隔調整於左扭轉，且以四分之一波板與偏 極板作為相反基板。 當測量因此所獲得的正常黑模式面板之視角性能時， 我們獲得毫無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕佳視角 性能’完全相似於第一實施例。再者，反應速度變得快於 第一實施例。 接著’當廢除散射膜然後測量視角性能時，我們獲得 具有整個面板之均勻性優於第一實施例之視角性能。亦 、且’相較於存在散射膜之例子，我們僅於窄視角内認知到 正常圖畫，相似於第一實施例。 (第五實施例） 完全相似於第一實施例，形成具有由膽固醇型 (Ch〇leSteric)液晶層所形成的濾色層之TFT基板。完全相

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第一實施例，整個表面上進行IT0濺鍍之玻璃基板用 :、、、相反基板水平疋位膜（由JSR Corporation所製造的 t 覆於兩/板上，且於180度下加熱一小時。相似 '一貫鈿例，密封劑繞著基板塗覆，並且喷灑具有直徑 6 /zm間隙劑。隨後，加熱且硬化密封劑。然後，注入具 有正介電常數非等向性之向列液晶（由Merck c〇rp〇rati〇n 所製造的ZLI-4792 )，其中徵性間隔調整至6 (右扭 轉）。藉由使用光硬化樹脂密封注入孔。

完全相似於第一實施例，在相反基板之外側上，寬頻 π的四分之一波板與偏極板放置成使得，對於四分之一波 f之光轴與偏極板之透射軸而言，當從偏極板之透射軸起 里測時，四分之一波板之光轴位於逆時鐘方向之45度。具 有散射性質之擴散片更安置於其上。 亦且，光學硬化矽氧烷系統化合物，其中對應於三原 色之徵性間隔調整成左扭轉，然後固定於形成有Τ ρ τ之基 板之外侧上。 當測量因此所獲得的正常黑模式面板之視角性能時， 我們獲得耄無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕佳視角 性能。亦且，相似於第一實施例，我們發現其具有關於亮 度之絕佳性能。 亦且，相似於第一實施例，當廢除散射膜然後測量視 角性能時，既然灰階反轉發生在等於或大於± 4()度之極角 方向上，故我們僅於窄視角内認知到正常圖晝。

(第六實施例） I

第61頁 528909 五、發明說明（58) 完全相似於第五實施例，形成具有由膽固醇型 (cholester i c)液晶層所形成的濾色層之TFT基板。整個表 面上進行ΙΤ0濺鍍之玻璃基板用作為相反基板。水平定位 膜（由JSR Corporation所製造的AL1051)塗覆於兩基板 上，且於180度下加熱一小時。 此處，相似於習知的TN，摩擦操作之方向從面板側起 傾斜45度且相對於上基板與下基板變化9〇度。相似於第五 實施例，密封劑繞著基板塗覆，並噴灑具有直徑2 “mi 間隙劑。隨後’加熱且硬化密封劑。然後，注入具有正介

電常數非等向性之向列液晶（由Merck Corporation所製造 的TL-213) ’其中徵性間隔調整至30 //m (右扭轉）。藉由 使用光硬化樹脂密封注入孔。附帶一提，摩擦方向孫#玄 成使得扭轉方向變成法線定位。 …係一 元全相似於第五實施例’在相反基板之外侧上，寬頻 帶的四分之一波板與偏極板放置成使得，對於四分之一波 板之光軸與偏極板之透射軸而言，當從偏極板之透射轴起 篁測k，四分之一波板之光轴位於逆時鐘方向之45度。具 有散射性質之擴散片更安置於其上。

亦且’光學硬化具有光敏感基底之液晶材料，其中對 應於二原色之被性間隔調整成左扭轉，然後固定於形成有 T F T之基板之外侧上。 當測量因此所獲得的正常白模式面板之視角性能時， 我們獲得毫無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕佳視角 性能。亦且，相似於第一實施例，我們發現其具有關於亮 Ι^ΗΓΒ

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五、發明說明（59) 度之絕佳性能。再者，由於窄間隙之反射，因此其提供絕 佳的反應速度。 亦且’當廢除散射膜然後測量視角性能時，既然灰階 反轉發生於面板之下方向上丨5度處，視角非常窄。 (第七實施例） 完全相似於第一實施例，形成TFT基板，其中僅有像 素電極具有正方形之形狀。完全相似於第一實施例，整個 表面上進行ΙΤ0濺鍍之玻璃基板用作為相反基板。水平定 位膜（由JSR Corporation所製造的JALS-428)塗覆於兩基 板上’且於180度下加熱一小時。

相似於第六實施例，摩擦操作之方向從面板侧起傾斜 45度且相對於上基板與下基板變化9 〇度。相似於第六實施 例’始、封劑繞著基板塗覆，並喷灑具有直徑2 β m之間隙 劑。，後，加熱且硬化密封劑。然後，注入具有正介電常 數非等向性之向列液晶（由Merck c〇rp〇rati〇n所製造的 ZL I 4 7 9 2 )，其中移除徵性劑。藉由使用光硬化樹脂密封 注入孔。據此，當施加電壓時，傾斜電場使一像素自然分 隔成四區域，其中提升方向與扭轉方向彼此不同。

完全相似於第一實施例，相反基板之外侧上，寬頻帶 的四分之一波板與偏極板放置成使得，對於四分之一波板 之光軸與偏極板之透射轴而言，當從偏極板之透射軸起量 測時，四为之一波板之光軸位於逆時鐘方向之度。具有 散射性質之擴散片更安置於其上。 亦且’光學硬化矽氧烷系統化合物，纟中對應於三原

528909 ......•"'•v · , 五、發明說明（60) 色之徵性間隔調整於左扭轉，然後固定於形成有TFT之基 板之外侧上。 土 當測量因此所獲得的正常白模式面板之視角性能時， 我們獲得毫無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕佳視角 性能。亦且，相似於第一實施例，我們發現其具有關於 度之絕佳性能。 亦且，相似於第一實施例，當廢除散射膜然後測量視 角性能時，既然灰階反轉發生在等於或大於± 4〇度之極角 方向上，故我們僅於窄視角内認知到正常圖畫。 (第八實施例） _ 完全相似於第一實施例，藉由設計像素電極之形狀為 正方形、挖掘像素中心上之包覆層、並形成凹陷部以製造 T F T基板（參照圖1 9 ’ 2 0)。然後，完全相似於第一實施 例，整個表面上進行ΙΤ0濺鍍之玻璃基板用作為相反基 板。 相似於第七實施例，水平定位膜（由JSR C〇rp〇rati〇n 所製造的JALS-428 )塗覆於兩基板上，且於18〇度下加熱 一小時。摩擦操作沿著凹陷部之長邊進行於上基板與下基 板。在此定位膜，液晶定位於垂直摩擦方向之方向上，二 就是說’在圖20之符號1 〇25，1 0 26之方向上，且其預傾角 實質上為〇度。 ~ 、 相似於第三實施例，藉由適當地留下濾色層與包覆層 於閘極配線與汲極配線上，取代用以喷灑間隙劑之操作， 具有10 #mx20 //m之尺寸與2 βπι之高度之柱形成於 528909

γτ基板上。密封劑繞著基板塗覆。上基板與下基板彼此 ，層。加熱且硬化密封劑。然後，注入具有正介電常數非 專向〖生之向列液晶（由Merck Corporation所製造的 TL 2 1 3 )’其中未混合徵性劑。然後，藉由使用光硬化樹 脂密封注入孔。

、相似於第三實施例，在相反基板之外側上，寬頻帶的 四分之一波板與偏極板放置成使得，對於四分之一波板之 $轴與偏極板之透射軸而言，當從偏極板之透射軸起量測 日π ’四分之一波板之光軸位於逆時鐘方向之丨3 5度（參照圖 20 °具有散射性質擴散片更安置於其上。亦且，光學硬 化石夕氧烧系統化合物，其中對應於三原色之徵性間隔調整 成左扭轉’然後固定於形成有T j? τ之基板之外侧上。 、當測量因此所獲得的正常白模式面板之視角性能時， 我們獲得毫無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕佳視角 性能，完全相似於第一實施例。亦且，我們發現透射光之 強度較習知技術明亮70%，且其具有關於亮度之絕佳性 能，完全相似於第一實施例。

亦且，相似於第一實施例，當廢除散射膜然後測量視 角性能時，既然灰階反轉發生在等於或大於± 4 〇度之極角 方向上，故我們僅於窄視角内認知到正常圖畫。 (苐九貫施例） 雖然第九實施例完全相似於第一實施例，但僅由膽固 醇型（cholesteric)液晶層所形成的濾色層不同之液晶顯 示元件形成於與五層TFT基板相同之侧上。當檢測其視角

第65頁 528909 五、發明說明（62) 性能時，我們獲得完全相似於第一實施例之結果。亦即， 在散射膜存在時視角寬。當廢除散射膜時，視角變窄。亦 且’亮度較習知的液晶元件亮。 μ (弟十實施例） 四分之一波板與偏極板固定於抒了基板之外侧上，如 圖7Α所示’取代由膽固醇型（cil〇iesteric)液晶層所形成 的濾色層409、410、與411，完全相似於第_實施例。附 帶一提，偏極板與四分之一波板之透射軸間之關係顯示於 圖7B所示之組態中。當測量因此所獲得的面板之視角性能 時，我們獲得毫無灰階反轉並且高對比區域非常寬之絕^ 視角性能’完全相似於第一實施例。 當廢除散射膜然後測量視角性能時，我們僅於窄視 内認知到正常圖畫，相似於第一實施例。亦且，亮度每 上等於習知的液晶顯示元件。 、、 前述實施例中之液晶顯示設備使用於個人電腦之監 器、工廠自動化用監視器、家用電視，醫院、圖書館，= 術館、與類似者之終端監視器、飛行控制塔台與類似者^ 之監視器、閱讀報紙用監視器與每一政府單位中之臨 器、學校與補習學校中之個人監視器、每一種博物^個 人使用之監視器、遊樂設施例如柏青哥（1)“1^1^〇)與 者中之監視1§。再者，其得用作為液晶投影器中之燈泡。 如前所述，前述實施例可提供下列效果。 且/ 。 由至少一個膽固醇型（cholesteric)液晶層所形 遽色層形成於液晶單元之内侧上。相較於放署i 、 528909 五、發明說明（63) 之外側上，此組態使對於驅動液晶用之配線的調整非常容 易。 亦且，藉由安置與卸下散射膜或開關聚合物散佈液 晶’可容易轉換寬視角與窄視角。因此，可解決習知的液 晶顯示設備中使用散射膜之視差之問題。 再者’倘若液晶層具有改變遲延對應於二分之一波長 之量之功能’則無需界定液晶之定位方向。所以，可開關 光。因此，可自由使用以高速度轉換的液晶模式。

甚至習知上由偏極板所撇棄的光仍可有效地用來提供 明亮顯示。再者，不同於習知的滤色器，光不被吸收。因 此’即使使用高亮度光源，由熱戶斤遠成的劣化絕不會發 生。因此，此具有許多優點。# ' 依據本發明，無需增加複雜製择，例如光阻製程與類 似者，且使用高疊層技術。

第67頁 528909 圖式簡單說明 圖1 A係顯示習知的液晶顯示設備之組態之剖面圖； 圖1 B係顯示習知的液晶顯示設備之組態之平面圖； 圖1 C係顯示習知的液晶顯示設備之另一組態之平面 圖； 圖2係顯示在本發明第一實施例中之液晶顯示設備之 組態之剖面圖； 圖3係顯示在本發明第二實施例中之液晶顯示設備之 組態之剖面圖； 圖4A係顯示在本發明第三實施例中之未施加電壓時液 晶顯示設備之組態之剖面圖； 圖4B係顯示在本發明第三實施例中之施加電壓時液晶 顯示設備之組態之剖面圖； 圖5係顯示在本發明第四實施例中之液晶顯示設備之 組態之剖面圖； 圖6係顯示在本發明第五實施例中之液晶顯示設備之 組態之剖面圖； 圖7A係顯示在本發明第六實施例中之液晶顯示設備之 組態之剖面圖； 圖7B係顯示在本發明第六實施例中之液晶顯示設備之 偏極板的透射軸與四分之一波板的光軸之配置之剖面圖； 圖8係實際顯示在本發明第七實施例中之液晶顯示設 備之組態之剖面圖； 圖9係實際顯示在本發明第七實施例中之液晶顯示設 備之組態之平面圖；

第68頁 528909 圖式簡單說明 圖1 0A係顯示本發明中像素電極之形狀之平面圖； 圖1 0B係顯示本發明中像素電極之形狀之平面圖； 圖11 A係顯示本發明中像素電極之形狀之平面圖； 圖11 B係顯示本發明中像素電極之形狀之平面圖； 圖1 2A係顯示本發明中像素電極之形狀之平面圖； 圖1 2B係顯示本發明中像素電極之形狀之平面圖； 圖1 3係實際顯示在本發明中之液晶顯示設備之另一組 態之剖面圖； 圖1 4係實際顯示圖1 3所示本發明中之液晶顯示設備之 另一組態之平面圖； 圖1 5係實際顯示在本發明中之液晶顯示設備之又另一 組態之剖面圖； 圖1 6係實際顯示圖1 5所示本發明中之液晶顯示設備之 又另一組態之平面圖； 圖1 7係實際顯示在本發明中之液晶顯示設備之又另一 組態之剖面圖； 圖1 8係實際顯示圖1 7所示本發明中之液晶顯示設備之 又另一組態之平面圖； 圖1 9係實際顯示在本發明中之液晶顯示設備之又另一 組態之剖面圖； 圖2 0係實際顯示圖1 9所示本發明中之液晶顯示設備之 又另一組態之平面圖；以及 圖2 1係顯示在本發明之實施例中液晶顯示設備之偏極 板的透射轴與四分之一波板的光軸間關係之平面圖。

第69頁 528909 圖式簡單說明 【符號說明】 1 滤色層 2 濾色層 3 濾、色層 4 濾色層 5 濾色層 51 光反射構件 101 偏極板 102 四分之一波板 103 第二基板 104 液晶層 105 濾色層 106 第一基板 201 偏極板 2 0 2 四分之一波板 2 03 第二基板 204 液晶層 20 5 濾色層 20 6 第一基板 2 07 散射膜 301 偏極板 302 四分之一波板 30 3 透明基板

第70頁 528909 圖式簡單說明 3 0 4 液晶層 3 0 5 遽色層 30 6 第一基板 30 7 聚合物散佈液晶 4 01 偏極板 402 四分之一波板 403 透明基板 404 液晶層 405 濾色層 406 透明基板 407 散射膜 408 濾、色層 4 0 9 濾色層 410 濾色層 411 濾色層 501 偏極板 50 2 四分之一波板 50 3 透明基板 504 液晶層 5 0 5 遽色層 50 6 透明基板 5 07 散射膜 5 08 濾色層 509 濾色層

第71頁 528909 圖式簡單說明 510 濾、色層 511 濾色層 601 偏極板 602 四分之一 波板 603 透明基板 604 液晶層 605 濾、色層 606 透明基板 607 散射膜 608 濾色層 612 四分之一 波板 613 偏極板 614 偏極板6 0 1之透射軸 615 偏極板613之透射軸 616 四分之一 波板6 1 2之光轴 617 四分之一 波板602之光軸 701 偏極板 702 四分之一 波板 703 第二基板 704 液晶層 705 濾色層 706 第一基板 707 散射膜 708 濾、色層

第72頁 528909 圖式簡單說明 70 9 濾色層 710 濾色層 711 濾色層 712 電極 713 定位膜 714 液晶 715 電極 716 包覆層 717 保護層 718 擋光膜 719 半導體膜 720 汲極電極 720a 圖像信號電極 721 閘極絕緣膜 722 閘極電極 722a 掃描信號電極 723 源極電極 724 貫通孔 9 01 偏極板 9 0 2 四分之一波板 9 0 3 第二基板 9 04 液晶層 9 0 5 濾色層 90 6 第一基板

第73頁 528909 圖式簡單說明 90 7 散射膜 908 濾色層 9 0 9 濾色層 910 濾色層 911 濾色層 912 電極 913 定位膜 914 液晶分子 914a 位於上基板上之液晶分子 915 像素電極 916 包覆層 917 保護膜 918 擋光膜 919 半導體膜 920 汲極電極 9 2 0a 圖像信號電極 921 閘極絕緣膜 922 閘極電極 922a 掃描信號電極 9 2 3 源極電極 9 2 4 貫通孔 925 下基板中之液晶之定位方向 9 2 6 上基板中之液晶之定位方向 1001 偏極板

第74頁 528909 圖式簡單說明 1 002 上電極 1 003 上基板 1004 液晶 1 0 05 濾色層 1 0 0 6 下電極 1 0 07 散射膜 1 008 濾色層 1 009 濾色層 1010 濾色層 1011 濾色層 1012 上電極 1013 定位膜 1014 液晶 1015 下電極 1016 包覆層 1017 保護膜 1018 擋光膜 1019 半導體膜 1 020 汲極電極 1021 閘極絕緣膜 1 022 閘極電極 1 023 源極電極 1 024 貫通孔 1 0 2 5 液晶之定位方向

第75頁 528909 圖式簡單說明 1 0 26 液晶之定位方向 1101 透射軸之方向 110 2 四分之一波板之光轴之方向 1201 下側基板（濾色器基板） 1 202 共用基板 1 20 3 定位膜 1 204 像素電極 1 20 7 下側基板（TFT基板） 1 20 8 液晶分子 1217 狹縫

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Claims (1)

1. 本 528ftO^ 公 六、申請專利範圍 1. 一種液晶顯示設備，包含： 基板間 一液晶層，設於一第一基板舆一第 一由膽固醇型（chol ester ic)液晶層所形成的濾色 層，形成於該第一基板之存在有該液晶層之一側上；以及 一個四分之一波板與一偏極板，設於該第二基板上。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示設備，更包含： 一散射膜，設於該第二基板上。 3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示設備，其中該散射膜 包括一聚合物散佈液晶，當電壓施加至該聚合物散佈液晶 時，該聚合物散佈液晶造成光之散射或穿過。 4. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之液晶顯示設 備，其中該濾色層包括對應於二原色之二層，其中該二層 具有一第一扭轉，並且 其中該液晶顯示設備更包含：一濾色層，包括對應於 三原色之三膽固醇型（cholesteric)液晶層之三層，形成 於該第一基板之不存在有該液晶層之一侧上，其中該三層 具有一相反於該第一扭轉之第二扭轉。 5. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之液晶顯示設 備，其中該濾色層包括對應於二原色之二層，其中該二層 具有一第一扭轉，並且

   第77頁 528909 六、申請專利範圍 其中該液晶顯示設備更包含：一濾色層，包括對應於 三原色之三膽固醇型（cholesteric)液晶層之三層，形成 於該第一基板之存在有該液晶層之一侧上，其中該三層具 有一相反於該第一扭轉之第二扭轉。 6. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之液晶顯示設 備，其中該濾色層包括對應於二原色之二層，其中該液晶 顯示設備更包含：一個四分之一波板與一偏極板，形成於 該第一基板之不存在有該液晶層之一侧上。 7. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之液晶顯示設 備，更包含：複數個掃描信號電極，設於該第一基板上； 複數個圖像信號電極，設於該第一基板上，其中該複數個 圖像信號電極交叉於該複數個掃描信號電極；複數個薄膜 電晶體，設於該掃描信號電極與該圖像信號電極之交叉點 上，其中該複數個薄膜電晶體之每一個對應於一像素；複 數個像素電極，分別連接於該複數個薄膜電晶體；以及一 共用電極，設於該第二基板上，供應一參考電壓至複數個 該像素，其中該像素電極設於該遽色層與該液晶層間。 8. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示設備，其中該濾色層 包括對應於二原色之二層，其中該二層具有一第一扭轉， 並且 其中該液晶顯示設備更包含：一濾色層，包括對應於

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   六、申請專利範圍 , 三原色之三膽固醇型（cholesteric)液晶層之三層’形成 , ^ Μι 於該第一基板之不存在有該液晶層之一側上’其 ~ 具有一相反於該第一扭轉之第二扭轉。 9.如申請專利範圍第7項之液晶顯示設備，其中該；慮色層 包栝對應於二原色之二層，並且 其中該液晶顯示設備更包含：一個四分之一波板與一 偏極板，形成於該第一基板之不存在有該液晶層之一侧 上0 10·如申請專利範圍第7項之液晶顯示設備，其中一遮擋 用電極設於該複數個掃描信號電極與該複數個圖像信號電 極中之至少一個，並且其中該遮擒用 成使得該液晶 層之定位不受從該至少一個來的電：：：亂。 11·如申請專利範圍第7項之液晶顯示設備，其中該像素 電極具有圓形與正多邊形包括三角形中之一形狀，並且其 =該共用電極之面積寬於該像素電極且覆蓋該像素電極之 ^極ΐI請專利範圍第7項之液晶顯示設備，其中該像素 且覆蓋該像素電極之整個上部。 檟 中

   528909 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示設備，其中該共用 電極設成覆蓋該第二基板之整體。 14. 如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示設備，其中該像素 電極之形狀為：具有凹痕之圓形與正多邊形包括三角形中 之一形狀。 15. 如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示設備，其中該像素 電極之形狀為：末端向外突出之圓形與正多邊形包括三角 形中之一形狀。 16. 如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示設備，其中一凹陷 部形成於該像素電極中。 17. 如申請專利範圍第1項之液晶顯不設備’其中該液晶 層包括一聚合性有機化合物。 18. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示設備，其中該液晶 層係由具有負介電常數非等向性之液晶所形成，並且其中 當未施加電壓至該液晶時，該液晶定位成實質上垂直於該 第一與第二基板。 19. 如申請專利範圍第1 8項之液晶顯示設備，其中該液晶

   第80頁 528909

   528909 丄，一 1 六、申請專利範圍 一 一~~" " 層係由具有正介電常數非等向性之液晶所形成，並且其中 當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有均勻結構。 2 6 ·如申明專利範圍第2 5項之液晶顯示設備，其中複數個 像素中之每一個分別具有複數個分部，其中該液晶層中之 分子之提升方向彼此不同。 項之液晶顯示設備’其中該液晶 於該第一與第二基板中之一基板 2 7.如申請專利範圍第2 6 廣中之液晶之預傾角相董士 之角度為1度或更少。

   28· —種液晶顯示設僑之驅動方法，包含： 設置如申請專利範圍第1項之液晶顯示設備；以及 於該設置的液晶顯示設備上進行點反轉驅動。 29. 一種液晶顯示設備之驅動方法，包含： 設置如申请專利範圍第i項之液晶顯示設備；以及 在該設置的液晶顯示設備之一圖框時間内將該設置的 液晶顯示設備轉至黑狀態。

   3 〇 · —種液晶顯示設傷之製造方法，包含： (a) 設置上基板與下基板； (b) 設置一液晶包括單體或募聚體； (c) 形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成

   第82頁 528909 六、申請專利範圍 的濾色層於該下基板上； (d ) 注入該液晶於該濾色層與該上基板間；以及 (e)在該（d)之後使該液晶中之該單體或寡聚體發生 聚合。 31· —種液晶顯示設備之製造方法，包含： (f )設置上基板與下基板； (g) 設置一由具有負介電常數非等向性之液晶所形成 的液晶層，其中當施加電壓至該液晶時，該液晶定位成垂 直於該上基板與下基板，並且該液晶具有一預傾角，該預 傾角位於當該電壓施加至該液晶時該液晶傾斜之方向上； (h) 形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的濾色層於該下基板上； (i )形成該液晶層於該濾色層與該上基板間；以及 (j )藉由進行光輻射產生該預傾角。 3 2 ·如申請專利範圍第3 1項之液晶顯示設備之製造方法， 其中在該（j)中，該光輻射傾斜地進行於該上基板與下基 板中之至少一個上。 3 3.如申請專利範圍第3 1項之液晶顯示設備之製造方法， 其中在該（j)之該光輻射中，偏極化之輻射傾斜地進行於 該上基板與下基板中之至少一個上。

   第83頁 528909 六、申請專利範圍 34 —種液晶顯不設備之製造方法’包含 (k) 設置上基板與下基板； (l) 設置一由具有正介電常數非等向性之液晶所形成 的液晶層’其中當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有扭 轉向列結構與一預傾角， (m) 形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的滤色層於該下基板上； (η)形成該液晶層於該濾色層與該上基板間；以及 (〇)設置複數個像素，其中該複數個像素中之每一個 分別具有複數個分部，其中該液晶層中之分子之提升方向 彼此不同。 35. 一種液晶顯示設備之製造方法，包含： (Ρ)設置上基板與下基板； (q) 設置一由具有正介電常數非等向性之液晶所形成 的液晶層，其中當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有扭 轉向列結構與一預傾角； (r) 形成一由膽固醇型（ch〇iesteric)液晶層所形成 的滤色層於該下基板上； (s )形成該液晶層於該濾色層與該上基板間；以及 (t)設置複數個像素，其中該複數個像素中之每一個 分別具有複數個分部，其中該液晶層甲之分子之扭轉方向 彼此不同。

   528909 六、申請專利範圍 36· —種液晶顯示設備之製造方法，包含： (u)設置上基板與下基板； (v )設置一由具有正介電常數非等向性之液晶所形成 的液晶層，其中當未施加電壓至該液晶時，該液晶具有扭 轉向列結構與一預傾角； (w)形成一由膽固醇型（cholesteric)液晶層所形成 的濾色層於該下基板上； (X )形成該液晶層於該濾色層與該上基板間；以及 (y)設置複數個像素，其中該複數個像素中之每一個 分別具有四個分部，其中該液晶層中之分子之提升與扭轉 方向彼此不同。 設第 示與 顯一 晶第 液該 之於 項對 一相 任角 中傾 項預 36該 第之 至晶 34液 第該為 圍中定 範其設 利，係 專法度 請方角 申造之 如製板 .之基 37備二 少 更 或 度 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項之液晶顯示設備之製造方法， 其中藉由垂直於該上基板與下基板中之至少一個進行偏極 化輻射，該預傾角設定為1度或更少。 39· —種液晶顯示設備之製造方法，包含： (aa) 設置上基板與下基板； (ab) 設置一由具有正介電常數非等向性之液晶所形 成的液晶層，其中當未施加電壓至該液晶時，該浪晶具有

   第85頁 528909 六、申請專利範園 均勻結構與一預傾角； (ac) 形成一由膽固醇型（ch〇iesteric)液晶層所形成、 的濾色層於該下基板上； ^ ^ (ad) 形成該液晶層於該濾色層與該上基板間；以及 (ae) 設置複數個像素，其中該複數個像素中之每— 個分別具有複數個分部，其中該液晶層中之分子之提升 向彼此不同。 4 0·如申請專利範圍第3 9項之液晶顯示設備之製造方法， 其中該液晶之該預傾角相對於該第一與第二基板之角片 設定為1度或更少。 $ 41 ·如申請專利範圍第4 〇項之液晶顯示設備之製造方法， 其中藉由垂直於該上基板與下基板中之至少一個進行偏極 化輕射’該預傾角設定為1度或更少。

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