6 94 A7 ____ B7_ 五、發明説明（1) 有關申請書之對照參考 本申請書申請在35USC § 119下發給 2 0 0 0年3月2 9日所提出之日本專利申請書序號 2 0 0 0 — 9 1 5 9 2之優先利益，其內容列作參考。 發明背景 發明部份 本發明一般係有關使用具有自發極化性之液晶之液晶 顯示器，及其製造方法。 有關技藝之說明 液晶顯示器具有特徵，諸如低電功率消耗，重量輕， 且型式薄’且廣泛用作個人電腦及車輛導航系統之監視器 。然而’與C R T相較，亦有缺點，即反應速度慢，觀看 角度窄等。在大型及高解像度之液晶顯示器，·需要提高快 速反應及廣大觀看角度之需求。 使用自發極化性之液晶顯示器廣泛呈現爲能達成快速 反應之藏不模式。自發極化性爲液晶所固有，或由施加電 場於液晶上所引起。此種液晶材料（顯示模式）之例包括 表面穩定之鐵電液晶（SS - FLC)，單穩定之鐵電液 晶’變形螺旋鐵電液晶（D H F )，扭絞鐵電液晶（扭絞 FLC) ’交變極化定域（APD)，聚合物穩定之鐵電 液晶’反鐵電液晶（包含無臨限反鐵電液晶），及電臨床 效應。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公餐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594615 A7 _____B7 五、發明説明（2) 爲由合倂上述顯示模式及作用元件，達成全色顯示器 ，液晶分子之之切換需不產生定域。於1 9 9 9年8月在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 德國所開之國際鐵電液晶會議（F L C 9 9 )中，提出連 續引導旋轉（C D R )模式。在此模式中，可達成全色半 調顯示，因爲液晶分子之光軸依據所施加之電壓連續轉動 〇 在C D R模式，在液晶材料自直列相或各周同性相發 生相轉變至掌徵層列C相之期間中，由施加單極電場（ d c電場）於像素電極及反電極之間，形成層列相。此時 ，雖所需之單極電場可施加於一區域上（在此，像素電極 面對反電極），但所需之電場不能施加於像素電極外之一 區域中。故此，在像素區外不能獲得均勻之液晶。在本發 明者等勤力硏究後，發現由於像素區域外對齊不均勻，引 起以下問題。 即是，如在室溫上驅動液晶1 0 0小時或以上，或在 \溫度1 0 °C或以下驅動液晶5 0小時或以上，在像素區附 近之對齊擾亂漫延進入像素，故發生光漏出，降低對比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明槪要 故此，本發明之一目的在消除上述問題，並提供一種 液晶顯示器，此防止光自像素之周邊部份漏出，且此具有 高顯示性能，及其製造方法。 爲達成上述及其他目的，依據本發明之一方面，一液 .晶顯示器包含：一行列基體，包含多條掃描線及多條信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -5- 594615 A7 B7 五、發明説明（3) 線，掃描線及信號線構製成矩陣形狀於一第一基體上；多 個開關元件，此等構製於掃描線及信號線間之交點上，每 一開關元件之一端連接至對應之一信號線，及每一開關元 件反應對應之一掃描線之信號，執彳了 一開關行動；多個像 素電極，各連接至對應之一開關元件之另一端；及一第一 對齊層，此構製於第一基體上，以覆蓋像素電極；一反基 體包含一反電極，此構製於一第二基體上；及一第二對齊 層，此構製於第二基體上，以覆蓋反電極；及一光控制層 ，包夾於行列基體及反基體之間，並包含一液晶材料，具 有一自發極化性，並具有一直列相或一各向同性相在掌徵 層列C相之高溫面上，當無電場或第一極性之一第一電場 施加於液晶材料上時，該光控制層之液晶分子之光軸大致 停留，及當一第二極性之一第二電場施加於液晶材料上時 ，液晶分子之光軸依據與第一極性不同之第二極性之第二 電場之幅度反應，其中，當開關元件接通時，掃描線及反 電極間之電場具有第一極性。 開關元件置於像素下方。 光控制層中之層列層之方向宜具有1 〇°或更小之分 佈。 如開關元件各具有一負T F T，及如層列層由冷卻單 胞而不施加電壓所形成，則第一對齊層具有一對齊特性， 即當無電壓施加於液晶材料上時，液晶分子之自發極化性 朝向第一基體。 如開關元件各具有一正T F T，及如層列層由冷卻單 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇χ 297公釐） I----------0^ —— 骞 m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 594615 A7 _______B7 五、發明説明（4) 胞而不施加電壓所形成，則第一對齊層具有一對齊特性， 即當無電壓施加於液晶材料上時，液晶分子之自發極化性 朝向第二基體。 依據本發明之另一方面，提供一種用以製造液晶顯示 器之方法，液晶顯示器包含一行列基體，包含多條掃描線 及多條信號線，掃描線及信號線構製成矩陣形狀於一第一 基體上；多個開關元件，此等構製於掃描線及信號線間之 交點上，每一開關元件之一端連接至對應之一信號線，及 每一開關元件反應對應之一掃描線之信號，執行開關行動 ;多個像素電極，各連接至對應之一開關元件之另一端； 及一第一對齊層，此構製於第一基體上，以覆蓋像素電極 ;一反基體，包含一反電極，此構製於一第二基體上，及 一第二對齊層，此構製於第二基體上，以覆蓋反電極；及 一光控制層，包夾於行列基體及反基體之間，且此爲液晶 材料所製，具有一自發極化性，並具有一直列相或一各向 同性相在掌徵層列C相之高溫面上，該方法包括··由施加 一極性之一電場於像素電極及反電極之間，當液晶材料自 一直列相或一各向同性相發生相轉變至掌徵層列C相時， 形成一掌徵層列C相，其中，當開關元件接通時，該電場 之極性等於反電極及掃描線間之電場之極性。 附圖簡述 自以下本發明之較佳實施例之詳細說明及附圖，可更 完全明瞭本發明。然而，附圖並非意在限制本發明於特定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 iw_w. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594615 A7 •___B7_ 五、發明説明（5) 實施例，而是僅供說明及明瞭之用。在附圖中： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1爲槪要圖，顯示本發明之液晶顯示器之第一較佳 實施例之構造； 圖2爲曲線圖，顯示第一較佳實施例中所施加之電壓 及光透射率之關係； 圖3爲槪要圖，用以說明第一較佳實施例之優點； 圖4爲槪要圖，顯示本發明之第二較佳實施例之構造 f 圖5爲槪要圖，顯示本發明之第三較佳實施例之構造 圖6爲槪要圖，用以說明本發明之第四較佳實施例之 優點； 圖7爲槪要圖，顯示第四較佳實施例之比較性實例； 圖8爲槪要圖，顯示本發明之第六較佳實施例之構造 圖9爲槪要圖，用以說明像素向上安排之構造；及 圖1 0爲槪要圖，顯示本發明之第四較佳實施例之構 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 造。 主要元件對照表個數 10 行列基體 11 透明絕緣基體 12 掃描線 14 透明絕緣層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 - 594615 A7 B7 五、發明説明（6) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5 像 素 電 極 1 6 信 號 線 1 7 絕 緣 薄 膜 1 8 開 關 元件 1 9 對 齊 層 2 8 極 化 層 3 0 反 基 體 3 2 濾 色 部 份 3 4 反 電 極 3 4 Μ j\\\ 機 絕 緣 薄 膜 4 0 光 控 制 層 4 0 液 晶 4 5 間 隔 物 5 〇 液 晶 分 子 5 2 層 列 層 5 6 白 發 極 化性 6 1 閘 電 極 6 2 閘 絕 緣 薄 膜 6 4 半 導 體 薄 膜 6 5 通 道 保 護 薄 膜 6 6 a 源 極 6 6 b 汲 極 6 8 a 源 電 極 6 8 b 汲 電 極 ----„-------一^裝-- 吖 * (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（210X 297公釐） -9- 594615 A7 B7 五、發明説明（7) 7 0 接觸點 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例之說明 現參考附圖，說明本發明之較佳實施例於下。 第一實施例 參考圖1至圖3，說明本發明之液晶顯示器之第一較 佳實施例於下。此較佳實施例之液晶顯示器爲主動矩陣驅 動液晶顯示器。 圖1 ( a )爲此較佳實施例之主動矩陣驅動液晶顯示 器之平面圖，及圖1 ( b )爲沿圖1 ( a )之線A — A、 上所取之斷面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如顯示於圖1 ( a )及1 ( b )，此較佳實施例中之 液晶顯示元件包含一行列基體1 〇，一反基體3 0，及一 液晶材料之光控制層（液晶4 0 )，此由間隔物4 5包夾 於二基體之間，俾具有一預定厚度。此液晶材料具有一直 列相或各向同性相在掌徵層列C相之高溫方，並具有自發 極化性。 行列基體1 0具有一透明絕緣基體1 1。在基體1 1 之主表面上，構製多條掃描線（閘極線1 2 )及補助電容 線（未顯示），此等沿一方向延伸。一透明絕緣層1 4構 製於基體1 1之主表面上，以覆蓋掃描線1 2及電容線（ 顯不於圖1 ( b ))。在絕緣層1 4上，構製I τ〇（氧 化銦鍚）之多個像素電極1 5，並構製多條信號線1 6， 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X29*7公釐） -10- 594615 A7 B7 五、發明説明（8) 俾大致垂直於掃描線1 2 (閱圖1 ( a )及1 ( b ))。 信號線1 6由一絕緣薄膜覆蓋。在基體1 1之主表面上， 掃描線1 2及信號線1 6間之交點鄰近，構製T F T之開 關元件1 8。每一開關元件1 8之閘極連接至一對應之掃 描線（閘極線1 2 )。每一開關元件1 8之源及汲極之一 端經絕緣薄膜1 7中所設置之一接觸點（未顯示）連接至 對應之一信號線1 8，及另一端經絕緣薄膜1 7中所設置 之一接觸點（未顯示）連接至對應之一像素電極1 5。 一對齊層1 9構製於基體1 1之主表面上，以覆蓋像 素電極1 5及開關元件1 8。在基1 1之反面，構製一極 化層2 8。 另一方面，反基體3 0設有一濾色部份3 2。濾色部 份3 2包含一色部份3 2 a構製於透明絕緣基體3 1之主 表面上，用以透射具有特定波長之光束；及黑矩陣3 2 b 構製於透明絕緣基體3 1之主表面上之非像素區中。在濾 色部份32之顯示區上，構製IT ◦之一反電極34。一 對齊層3 6經無機絕緣薄膜3 5構製於反電極3 4上。宜 設置該無機絕緣薄膜3 5，以維持絕緣性質。在基體3 1 之反表面上，構製一極化層3 8。 行列基體1 0之極化層2 8之光軸及反基體3 0之極 化層3 8之光軸安排成交叉之Nicols構形（閱圖1 ( a )) 〇 在此較佳實施例中，在對齊層1 9及3 6上執行對齊 處理，諸如摩擦。例如，如顯示於圖1 ( a )，在行列基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公楚） n· m n 1— I i— n ϋ n I -' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 594615 A7 B7 五、發明説明（9) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體1 0之對齊層1 9上執行沿閘極線1 2之方向上之對齊 處理54。在圖1 (a)，參考編號50標示液晶分子， 及圖1 ( a )中所示之錐形標示當施加電壓時，液晶分子 5 0之位置。 構成T F T (切換元件1 8 )之半導體薄膜可爲非晶 質矽或多晶矽所製。使用多晶矽之多晶矽T F T適於啓閉 具有自發極化性之液晶，因爲此具有高移動率。多晶矽 TFT可容易製備負TFT。而且，負TFT意爲一種 T F T，當閘電極之電位較之源電極及汲電極之電位低時 ，其閘極在通狀態。爲生產理由，非晶質矽T F T通常爲 正 T F 丁。 如在反電極3 4及濾色部份3 2之間構製一舖平薄膜 ，則反電極3 4平坦，故提高液晶之對齊性質，且反電極 3 4及行列基體1 0不易短路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 舖平薄膜宜爲任一有機薄膜，諸如壓克力，聚醯亞胺 ，尼龍，聚醯胺，聚碳酸酸酯，苯並環丁烯聚合物，聚丙 嫌晴，及砂院薄膜所構成。基於成本，壓克力薄膜，基於 平面化特性，苯並環丁烯，及基於化學穩定性，聚醯亞胺 較宜。 開關元件1 8亦可爲薄膜二極體（丁 F D )元件或類 似者，而非T F T元件，如果該元件可啓閉對應之像素。 濾色層亦可構製於行列基體之面上。 行列基體1 0及反基體3 0由密封材料相互黏合，密 封材料施敷於非顯示區上，俾除塡入口（未顯示）外，雙寸 本&張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一' --- -12- 594615 A7 _ B7 五、發明説明（10 齊層1 9及3 6面相對。此時，行列基體1 0及反基體 3 0間之距離由間隔物4 5保持於預定之距離。 在單胞之內部抽真空後，液晶材料由用以引進液晶材 料之充塡方法經由塡入口引進。在塡入液晶材料後，塡入 口由密封材料（未顯示）完全密封，並與外部空氣隔離。 在如此製成之液晶胞中，加熱液晶4 0至各向等性相 或直列相。然後，冷卻液晶4 0，使液晶相自直列相過渡 至掌徵層列C相。此時，根據反電極3 4之電位，施加一 單極電場於反電極3 4及像素電極1 5之間。由如此構製 掌徵層列C相，使包夾於反電極3 4及像素電極1 5間之 液晶分子可均勻朝向。如顯示於圖1 ( b )，當無電壓施 加時，液晶之分子朝向大致平行於摩擦方向。 如顯示於圖2，在電壓透射率特性上，當施加上述單 極電場時，液晶分子5 0之主軸甚難排列大致於與當無電 壓施加時相同之位置，及當施加與上述單極電場相反極性 之電場時，液晶分子5 0之主軸依該電場之幅度變化。 在本發明者們勤加硏究後，發現以下爲本發明之較佳 實施例。 假設液晶4 0之掌徵節距爲p，及行列基體1 0及反 基體3 0間之距離爲d，則宜d < p。如d < p，則可防 止液晶具有扭絞結構。如液晶4 0具有扭絞結構，則當無 電壓施加時，通過之光增加，且液晶顯示器之對比降低。 在液晶顯示器之工作溫度範圍（通常〇 °C至5 0 t ) 中，當液晶分子之視在傾斜角度（實際量得之傾斜角度） 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規( 210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 594615 A7 B7
五、發明説明（1D (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲2 2 . 5 °或以上時，則當由施加電壓使自發極化性反 向時，液晶之光軸及極化層之透射角度間之角度爲4 5 ° 或以上，故此，透射率變爲最大。故此，爲獲得高對比液 晶顯示器，液晶分子之視在傾斜角度宜約爲2 2 . 5 °或 以上。 作爲本較佳實施例之液晶顯示器中所用之對齊層之材 料，可使用有機薄膜，諸如壓克力，聚醯亞胺，聚醯胺， 聚碳酸脂，聚丙烯晴，聚矽烷，聚醯胺酸，聚醯胺乙酯， 聚醯亞胺醯胺，尼龍，及苯並環丁烯聚合物，以及斜蒸發 之氧化矽。基於製造設施及化學穩定性，聚醯亞胺及聚丙 烯晴特別適宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如對齊層爲聚醯亞胺所製，則該聚醯亞胺宜具有較低 之極化性（較強之疏水性）。例如，此醯亞胺包含具有亞 醯胺化率爲8 5%或以上之聚醯亞胺，含有氟原子（C F3 團）之聚醯亞胺，在其酸性酐部份處具有苯環之聚醯亞胺 ’在其雙胺部份處無氧原子（醚鏈）之聚醯亞胺，及在其 雙胺部份處具有- C Η 2 -鍵之聚醯亞胺。具有較低極化性 之聚醯亞胺何以適用於本發明之理由說明於下。 當層列相出現時，液晶分子5 0及對齊層間之極性表 面交互作用施加力，故液晶分子5 0之自發極化性朝向外 面（或內面）（外面或內面由對齊層之電子親合性決定） 。當此力與施加於反電極3 4及像素電極1 5間之d c電 壓衝突時（例如，當自發極化性由d c電壓朝向內面時， 唯該自發極化性欲由行列基體1 〇之介面上之極性表面交 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 594615 A7 _B7 五、發明説明（1$ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 互作用朝向外面），液晶之定向程度下降。爲防止此點， 該極性表面交互作用應小。由於聚醯亞胺對齊層及液晶間 之極性表面交互作用小，故低極性聚醯亞胺適用於本發明 之液晶顯示器。 有關適用於本發明之對齊層，用以施加較低預傾斜角 度（4°或以下）之其材料及摩擦情況較宜。其理由爲當 預傾斜角度減小時，液晶分子及對齊層之表面間之繫定力 增加，故液晶之朝向更均勻。行列基體1 〇及反基體3 0 之摩擦方向宜相反平行而非平行。相反平行摩擦更容易產 生書架形結構或斜書架形結構。結果，無對齊缺陷，諸如 鋸齒缺陷之區域，故可獲得良好之對齊特性。 當構製層列層52時，施加宜自0 · 2V至10V範 圍之d c電壓或偏置電壓於單胞上。由於如電壓低於 0 · 2 V，則自發極化性並不朝向一方向上之一些情形， 及如電壓高於1 0 V，當構製層列層時，如電壓高於 1 Ο V時，則有液晶4 0中所含之離子雜質被吸收於對齊 層之表面上，導致影像黏著效應之一些情形。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當構製層列層5 2時，宜使用以下方法，以施加d c 電壓。參考圖3，假設信號線之基準電位（v s i η，中 央）爲0V，此方法說明於下。一般言之，由於驅動器 I C之耐壓之故，可施加於信號線1 6上之最大電壓僅爲 ± 7 V。雖對施加於反電極3 4上之電壓並無限制，但該 電壓宜爲1 0V或以下，如上述。在圖3中，當TFT ( 切換元件1 8 )接通時，使用施加於閘極線1 2上之閘電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '"' 594615 A7 —B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓之一例，且假設在負T F Τ之情形，閘電壓爲一 2 〇 V 。在使用聚醯亞胺薄膜作爲對齊層之情形，液晶分子趨於 定向，故由聚醯亞胺對齊層及液晶4 0間之極性表面交互 作用，液晶分子5 0之自發極化性5 6朝向基體外面，除 非在構製層列C相時，施加外部電埸。如顯示於圖3 ( a )至3 ( d )，電壓施加於信號線及反電極間，及像素電 極及反電極間所包夾之液晶上。但由於閘極線及像素電極 間無電極，故當構製層列C相時，無電場施加於一部份（ 其中，無電極設置於閘極線及像素電極之間）及反電極之 間。故此，自發極化性5 6朝向行列基體，如上述。在圖 3 (a)及3 (b)中，電場之方向與此方向相同，且在 像素之周邊部份中之漏光較之圖3 (c)及3 (d)所示 之情形最少。故此，在使用聚醯亞胺對齊薄膜之情形，宜 使用負TFT，且宜依據圖3 (a)或圖3 (b)所示之 電壓關係，施加該電壓。而且，當施加高壓時，宜依據圖 3 (a)所示之關係施加該電壓。而且，如在此較佳實施 例中，該TFT (切換元件18)爲正TFT，則包夾於 一部份（其中，無電極設置於閘極線及像素電極之間）及 反電極間之液晶之自發極化性5 6之方向與該電場之方向 不同，故在像素之周邊部份中之漏光大於此較佳實施例。 如由顯微鏡或類似者觀察在驅動中之完成之液晶顯示 器，則可証實在閘極線1 2鄰近之漏光之存在。而且，如 由探針或類似者監視驅動器I C之輸出，則可斷定當開關 元件1 8接通時產生於閘極線1 2及反電極3 4間之電場 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) -16- 594615 A7 __B7_ 五、發明説明（ 是否具有與該面（其中，液晶分子5 0之軸線不易改變） 上之電場相同之極性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上述，依據此較宜實施例，可防止光漏出像素之周 邊部份，故可獲得具有高顯示性能之液晶顯示器。 以下說明一種方法，用以依據本發明製造液晶顯示器 之第一較宜實施例。 首先，構製TFT (切換元件1 8)於玻璃基體（透 明絕緣基體1 1 )上如下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 構製鉻之電容線（未顯示）及閘極線1 2於玻璃基 1 1上。電容線及閘極線1 2由具有堆疊之一絕緣層1 4 覆蓋，包含一氧化鉻薄膜及一氧化矽薄膜，並在絕緣薄膜 1 4上鈾刻非晶質之半導體層（未顯示）之圖形。在半導 體層上，構製氮化矽之一通道保護層（未顯示）。在半導 體層及通道保護層上，構製源電極經由歐姆層電連接至半 導體層，及汲電極與信號線整合。而且，構製像素電極 1 5電連接至源電極。如此，製成T F T (切換元件1 8 )，信號線1 6，閘極線1 2，及像素電極1 5於玻璃基 體1 1上。 爲防止短路至反電極3 4，TFT (切換元件1 8) ，信號線1 6 ，閘極線1 2，及像素電極1 5由具有厚度 1 0 n m之一氧化矽薄膜（未顯示）覆蓋。 構製一濾色層3 2 a及一反電極3 1於玻璃基體（透 明絕緣基體1 1 )上如下。 由蝕刻玻璃基體（透明絕緣基體1 1 )上之鉻薄膜之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） •17- 594615 A7 _ B7__ 五、發明説明（1$ 圖形，構製一黑矩陣3 2 b。構製光敏感之丙烯酸樹脂之 一濾色薄膜於其上，其中混合紅，綠，及藍顏料。而且， 施加一透明丙烯酸樹脂於其上，作爲舖平薄膜（未顯示） 。在舖平薄膜上，由濺散法構製I TO之一反電極3 4。 在淸潔行列基體（其上已構製TFT (切換元件1 8 ))及反基體（其上已構反電極3 4 )後，由凸版印刷法 施敷一聚醯亞胺溶液（由日產化學工業公司所生產之S E —5291，rP : 6dyn/cm)於此等基體上。使 用一熱板，在9 0°C上燒製此一分鐘，及然後在1 8 0°C 上燒製1 0分鐘，以產生對齊層1 9及3 6。 然後，由使用棉布，在行列基體1 0及反基體3 0上 之對齊層1 9及3 6上執行摩擦處理。磨擦方向顯示於圖 1(a)。使用一磨擦棉布，具有直徑0·1至18微米 之小堆。至於磨擦條件，磨擦滾子之轉動速度爲5 0 r pm，基體之移動速度爲2 〇mm/s，推壓深度爲 0·7mm，及磨擦操作次數爲一。 在摩擦後，由含有中性表面活化劑作爲主要組成份之 水溶液淸潔行列基體1 0及反基體3 0上之對齊層1 9及 3 6，以移去附著於對齊層上之擦布留下之污染物。 然後，散佈氧化矽（S i〇2 )之間隔微粒4 5 (直徑 2 · 0/zm)於行列基體12之對齊層19上。而且，瓌 氧樹脂之密封材料由分配器印刷於反基體3 0之周邊部份 上。 行列基體1 0及反基體3 0之表面（對齊層構製於其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 i# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 594615 A7 B7 五、發明説明（1自 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上）向內面相對。行列基1 〇及反基體3 〇對齊，及密封 材料在加壓狀態中加熱至1 6 0 °C，以固化製成單胞。而 且’行列基體1 0及反基體3 0之上摩擦方向相反平行。 在此單胞置真空室中抽氣真空後，經由塡入口注入鐵 電液晶複合物（相序列：固體相-> 3 0 °C —掌徵層列C相 -8 0 °C —直列相-8 5 °C ->各向等性相，在3 0 °C上之 傾斜角度爲22 .5° ，自發平面化一 7nC/cm2)於 單胞中。然而，當注入液晶時，單胞及液晶4 0加熱至 1 〇〇 °C。其後，由環氧樹脂黏著劑密封塡入口。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後，塡有液晶4 0之單胞之信號線1 6，閘極線 1 2，電容線，及反電極3 4之伸出部份經由各向異性導 電性薄膜連接至欲施加電壓之接頭。然後，單胞在爐中加 熱至9 0 °C。施加一 2 0 V之電壓於閘極線1 2上，但 T F T (切換元件1 8 )恆在通狀態中，並施加〇 V之電 壓於信號線1 6上，以保持像素電極1 5於0 V。而且， 施加0 V之電壓於電容線上，及施加+ 8 V之電壓於反電 極3 4上。在施加此等電壓之期間中，單胞以1 °C /分之 速度自9 0 °C冷卻至2 5 °C，以形成一層列層5 2。 在由極化顯微鏡觀察此單胞後，層列層5 2與圖1 ( a )所示者相同。 在量度此單胞之空隙後，此爲2 · 0 // m。此較佳實 施例中所用之液晶之掌徵節距爲4 · 0 // m，此較單胞空 隙長。故此，該液晶無扭絞對齊。 然後，施加一組極化層2 8及3 8於單胞外面。而且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 594615 A7 __B7_ 五、發明説明（1》 ，當不施加電壓時，一極化層3 8之透射軸平行於液晶分 子5 0之光軸，及當不施加電壓時，另一極化層2 8之透 射軸垂直於液晶分子之光軸。在加有極化層之單胞上，安 裝一驅動電路，諸如驅動器I C，並安裝背光等，以完成 此較佳實施例之液晶顯示器。 在此情形，由於閘極線1 6及像素電極1 5間，及信 號線1 6及像素電極1 5間之部份之液晶之自發極化性與 包夾於像素電極及反電極間之液晶相同，故光難以自非像 素部份漏出，故可獲得3 0 0 : 1之對比。而且，在垂直 及水平方向上之觀看角度（具有對比1 0 : 1或以上，且 無灰度反向之一區域）爲70°或以上，且在〇°c，25 °C，及5 0 °C上驅動測試3 0 0 0小時後，對齊特性及對 比並不惡化。雖間隔物分佈於本較宜實施例中，但亦可由 照相製版法構製柱形或壁形之間隔裝置於對齊層上，以取 代間隔物。在此情形，間隔裝置宜構製於閘極線上，俾可 由閘極線隱藏摩擦所引起之對齊缺陷。 第二較佳實施例 參考圖4，說明本發明之液晶顯示器之第二較佳實施 例於下。在第二較佳實施例中，摩擦方向（對齊處理5 4 )及極化層2 8及3 8之透射軸與圖1所示之第—較佳實 施例不同。其他構造與第一較佳實施例相同。在第二較佳 施例中，摩擦方向（對齊處理5 4 )大致與信號線i 6反 向平行。極化層3 8之透射軸（光軸）3 8 a與信號線 丨 U .·---衣-- Λ Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ L·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
- 20- 594615 A7 B7 五、發明説明（ 1 6平行。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該較佳實施例之液晶顯示器實際製成及其性能經量 度後，可獲得與第一較佳實施例相同之性能。 第三較佳實施例 本發明之液晶顯示器之第三較佳實施例之構造顯示於 圖5。在此第三較佳實施例中，摩擦方向（對齊處理5 4 )及極化層28及38之光軸（透射軸）28a及38a 與圖1所示之第一較佳實施例不同，其他構造與第一較佳 實施例相同。 在第三較佳實施例中，摩擦方向（對齊處理5 4 )及 閘極線1 2間有一預定角度0 ( 0 < 0 < 9 0 ° )，且極 化層3 8之光軸（透射軸）3 8 a及閘極線1 2間有一預 定角度0。在此較佳實施例中，摩擦方向經決定，以形成 大致與閘極線平行之一層。 在該較佳實施例之液晶顯示器實際製成及其性能經量 度後’可獲得與第一較佳實施例相同之性能。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第四較佳實施例 本發明之液晶顯示器之第四較佳實施例之構造顯示於 圖1 0。在此第四較佳實施例之液晶顯示器中，構成開關 元件1 8之TFT爲正TFT，以取代第一較佳實施例中 之液晶顯示器之負T F T。故此，爲以後所述之理由，對 齊層1 9及3 6爲尼龍所製。而且，可使用苯並環丁烯聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 594615 A 7 B7 五、發明説明（1$ 合物取代尼龍。 第四較佳實施例之液晶顯示器如下製造。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用上述材料製造一單胞，塡以液晶，其方式與第一 較佳實施例相同。 然後，塡有液晶4 0之單胞之信號線1 6，閘極線 1 2，電容線，及反電極之伸出部份連接至接頭，經由各 向異性導電性薄膜施加電壓於接頭上。然後，單胞在爐中 加熱至9 0 °C。如顯示於圖6 ( a )，施加+ 2 Ο V之電 壓於閘極線1 2上，使T F T (切換元件1 8 )恆在通狀 態中，並施加+ 7 V之電壓於信號線1 6上，以保持像素 電極1 5於+ 7 V。而且，施加+ 7 V之電壓於電容線上 ，及施加Ο V之電壓於反電極3 4上。在施加此等電壓之 期間中，單胞以1 °C /分之速度自9 0 °C冷卻至2 5 °C， 以形成一層列層5 2。 在由極化顯微鏡觀察此單胞後，層列層5 2與圖1 0 所示者相同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在量度此單胞之空隙後，此爲2 · 〇 // m。此較佳實 施例中所用之液晶4 0之掌徵節距爲4 · 0 // m，此較單 胞空隙長。故此，該液晶無扭絞對齊。 然後，施加一組極化層2 8及3 8於單胞外面。而且 ，當不施加電壓時，一極化層3 8之光軸（透射軸） 3 8 a平行於液晶分子5 0之光軸，及當不施加電壓時， 另一極化層2 8之光軸（透射軸）2 8 a垂直極化層3 8 。在加有極化層之單胞上，安裝一驅動電路，諸如驅動器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 594615 A7 B7 五、發明説明（2() I C ’並安裝背光等，以完成此較佳實施例之液晶顯示器 〇 此液晶顯示器不易自閘極線之鄰近漏出光，故可獲得 300:1之前面對比。而且，在垂直及水平方向上之觀 看角度（具有對比1 〇 : 1或以上，且無灰度反向之一區 域）爲70°或以上，且在〇°c，25°C，及5CTC上驅 動測試3 0 0 0小時後，對齊特性及對比並不惡化。 在第四較佳實施例中，由於對齊層1 9及3 6爲尼龍 或苯並環丁烯聚合物所製，故對齊層及液晶材料間之極性 表面交互作用（電子臨床效應）趨於定向液晶分子5 0， 故液晶分子5 0之自發極化性朝向內面。故此，當構製層 列層52時，如分別施加+20V，+ 7V，及0V之電 壓於閘極線1 2，像素電極，及反電極3 4上，則在此較 佳實施例中，液晶分子5 0之自發極化性5 6朝向與電場 之方向平行，如顯示於圖6 ( a )，故可儘量減少自像素 之周邊部份漏出之光量。當層列層形成時，即使分別施加 + 20V，0V，及—10V之電壓於閘電極，像素電極 ，及反電極上，如顯示於圖6 ( b )，液晶分子5 0之自 發極化性5 6朝向電場之方向，故可獲得相同優點。 而且，當層列層形成時，如施加電壓，俾液晶分子 5 0之自發極化性5 6之方向與電場之方向不同，如顯示 於圖6 ( c )及6 ( d )，則自像素之周邊部份漏出之光 量大於圖6 (a)及6 (b)所示者。 如上述，在此較佳實施例中，可防止光自像素之周邊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 594615 A7 ____ B7 _ 五、發明説明（2$ 部份漏出，故可獲得具有高顯示性能之液晶顯示器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且’在此較佳實施例中，如TFT (切換元件1 8 )爲負T F T，則液晶分子5 0之自發極化性之方向與電 場之方向不同’故自像素之周邊部份漏出之光量大於此較 佳實施例。 第五較佳實施例 說明本發明之液晶顯示器之第五較佳實施例於下。此 第五較佳實施例之液晶顯示器具有與第四較佳實施例之液 晶顯示器相之構造，唯液晶材料不同。 以與第四較佳實施例相同方式，製造空單胞。其後， 置此單胞於真空室中抽成真空，經由塡入口注入鐵電液晶 複合物（相序列：固態相—3 0 °C —掌徵層列C相—8 0 °C —直列相—8 5 °C —各向等性相，傾斜角度2 2 · 5 ° ，自發平面化：3nC/cm2)及UV可固化液晶（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 U C L — 〇 〇 1 ，由DAINPPON墨水及化學公司生產）之 1 0 : 1混合物於單胞中。此時，單胞及液晶加熱至8 5 °C。其後’由環氧樹脂黏著劑密封塡入口。 然後’塡有液晶4 〇之單胞之信號線1 6，閘極線 1 2 ’補助電容線，及反電極3 4之伸出部份經由各向異 性導電性薄膜連接至欲施加電壓之接頭。然後，單胞在爐 中加熱至7 7 °C。施加+ 2 5 V之電壓於閘極線1 2上， 使T F T (切換元件1 8 )恆在通狀態中，並施加+ 7 V 之電壓於信號線1 6上，以保持像素電極1 5於+ 7 V。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ29*7公釐） •24- 594615 A7 __B7_ 五、發明説明（23 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，施加+ 7 V之電壓於電容線上，及施加〇 V之電壓 於反電極3 4上。在施加此等電壓之期間中，單胞以1 °C /分之速度自7 7 °C冷卻至7 3 °C，以形成一層列層5 2 。在此狀態中，由UV光（365nm，10mJ/cm2 )照射單胞，以固化U V可固化之液晶。其後，不施加電 壓，及以1 0°C/分之速度冷卻該單胞。 在由極化顯微鏡觀察此單胞後，層列層5 2與圖1 〇 所示者相同。 在量度此單胞之空隙後，此爲2 . 0 // m。此較佳實 施例中所用之液晶之掌徵節距爲4 · 0 // m，此較單胞空 隙長。故此，該液晶無扭絞對齊。 然後，施加一組極化層2 8及3 8於單胞外面。而且 ，當不施加電壓時，一極化層3 8之光軸（透射軸） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 8 a平行於液晶分子5 0之光軸，及當不施加電壓時， 另一極化層2 8之光軸（透射軸）2 8 a垂直於光軸（透 射軸）3 8 a。在加有極化層之單胞上，安裝一驅動電路 ，諸如驅動器I C，並安裝背光等，以完成此較佳實施例 之液晶顯示器。 此液晶顯示器並不自閘極線1 2鄰近漏出光，故可獲 得300:1之對比。而且，在垂直及水平方向上之觀看 角度（具有對比1 0 : 1或以上，且無灰度反向之一區域 )爲70°或以上，且在〇°C，25t，及50°C上驅動 測試3 0 0 0小時後，對齊特性及對比並不惡化。 在第五較佳實施例，可獲得與第四較佳實施例相同之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 594615 A7 _ B7 五、發明説明（的 優點。 比較性實例 參考圖7，說明具有第四較佳實施例之液晶顯示器之 一比較性實例於下。 首先，依第四較佳實施例相同方式構製一單胞。 然後，塡有液晶4 0之單胞之信號線1 6，閘極線 1 2，電容線，及反電極3 4之伸出部份經由各向異性導 電性薄膜連接至欲施加電壓之接頭。此單胞在爐中加熱至 9 0 °C。施加+ 2 Ο V之電壓於閘極線1 2上，使T F T (切換元件1 8 )恆在通狀態中，並施加Ο V之電壓於信 號線1 6上，以保持像素電極1 5於Ο V。而且，施加 + Ο V之電壓於電容線上，及施加+ 7V之電壓於反電極 3 4上。在施加此等電壓之期間中，單胞以1 °C /分之速 度自9 0 °C冷卻至2 5 °C，以形成一層列層5 2。 在由極化顯微鏡觀察此單胞後，層列層5 2與圖7所 示者相同。即是，在聞極線上之層列層之方向與像素電極 上者大不相同，故層列層彎曲。 在量度此單胞之空隙後，此爲2 . 0 // m。此比較性 實例中所用之液晶之掌徵節距爲4 , 0 // m，此較單胞空 隙長。故此，該液晶無扭絞對齊。 然後，施加一組極化層2 8及3 8於單胞外面。而且 ，當不施加電壓時，一極化層3 8之光軸（透射軸） 3 8 a平行於液晶分子5 0之光軸，及當不施加電壓時， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -------------- ί J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 594615 A7 B7 五、發明説明（4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一極化層2 8之光軸（透射軸）2 8 a垂直於光軸（透 射軸）3 8 a。在加有極化層之單胞上，安裝一驅動電路 ，諸如驅動器I C，並安裝背光等，以完成此比較性實例 之液晶顯示器。 此液晶顯示器自閘極線1 2鄰近（閘極線及像素電極 之間）漏出光，故對比爲5 0 : 1。在0 °C上之驅動測試 中，在5 0小時後對齊紊亂，及對比降至2 5 ·· 1。 第六較佳實施例 參考圖8及9，說明本發明之液晶顯示器之第六較佳 實施例於下。此第六較佳實施例之液晶顯示器具有與第四 較佳實施例之液晶顯示器相同之構造，唯開關元件1 8具 有一結構，其中，像素向上安排，濾色層構製於行列基體 上，且無黑矩陣及無濾色層構製於反基體上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 像素向上安排之結構顯示於圖9。閘電極6 1及電容 線（未顯示）構製於構成行列基體之一玻璃基體上。閘電 極6 1及電容線由閘絕緣薄膜6 2覆蓋（閱圖9 ( b )) 。用作通道之一非晶質矽之半導體薄膜6 4構製於閘絕緣 薄膜6 2上，以覆蓋閘電極6 1 (閱圖9 ( b ))。在半 導體薄膜6 4上，構製一通道保護薄膜6 5。在半導體薄 膜6 4上，在通道保護薄膜6 5之二側，構製η型非晶質 矽之源極6 6 a及汲極6 6 b (閱圖9 ( b ))。源極 6 6 a及汲極6 6 b分別連接至金屬之源電極6 8 a及汲 電極6 8 b。源電極6 8 a連接至信號線1 6。在源電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 594615 A7 ___ B7 五、發明説明（2与 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 68a及汲電極68b上，構製一濾色層69。在濾色層 6 9上，構製I T〇之像素電極1 5。像素電極1 5經據 色層6 9中所設置之接觸點70電連接至汲電極6 8b。 在此較佳實施例中，無黑矩陣安排於反基體上，及開 關元件具有一結構，其中，像素向上安排。在此結構中， 像素電極在閘極線及信號線上相互重疊，故可獲得高孔徑 比。與第四較佳實施例同樣，由圖6 ( a )所示之電壓間 之關係形成一層列層。結果，整個螢幕上上不發生對齊缺 陷，並獲得300:1之前面對比。而且，，在垂直及水 平方向上之觀看角度（具有對比1 〇 : 1或以上，且無灰 度反向之一區域）爲7 0°或以上，且在0°C，2 5t：， 及5 0 °C上驅動測試3 0 0 0小時後，對齊特性及對比並 不惡化。 雖TFT 1 8在第六較佳實施例中爲正TFT，但如 使用負T F 丁，可獲得相之優點。 如上述’依據本發明，可儘量減少自像素之周邊部份 漏出之光量，且可獲得具有高顯示性能之液晶顯示器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖以較佳實施例發表本發明，以便獲得更佳明瞭，但 應明瞭’本發明可以各種方式具體表現，而不脫離本發明 之原理。故此’應明瞭本發明包含所有可能之實施例及所 示實施例之修改，此等可具體表現而不脫離後附申請專利 範圍之本發明之原理。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -28 -