TWI244567B - Liquid crystal orientating agent and liquid crystal display element using it - Google Patents

Liquid crystal orientating agent and liquid crystal display element using it Download PDF

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TWI244567B
TWI244567B TW092134688A TW92134688A TWI244567B TW I244567 B TWI244567 B TW I244567B TW 092134688 A TW092134688 A TW 092134688A TW 92134688 A TW92134688 A TW 92134688A TW I244567 B TWI244567 B TW I244567B
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Yasushi Tomioka
Hidetoshi Abe
Katsumi Kondo
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Hitachi Ltd
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Description

1244567 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本毛月係關於一種相對於基板而約呈平行方向對液晶層 施加包场而作動之所謂板内切換（iMane ips)方式 之液晶顯示裝置與其製造方法。 【先前技術】 一般’液晶顯示裝置之顯示係藉由對被一對基板間所挾 持之液晶層的液晶分子施加電場，以改變液晶分子之排列 D依此所產生之液晶層的光學特性之變化來進行。以 每像素具備薄膜電晶體等之開關元件的所謂主動 =動型液晶顯示裝置，係於挾持液晶層之-對基板上分別 «又有电極，以相對於基板界面約呈垂直之方式設定施加於 液晶層之電場方向’利用構成液晶層之液晶分子的光之旋 一進仃.，、、員不之扭轉向列性（Twisted Nematic; TN)顯示 Γ式為代表。在此顶方式之液晶顯示裝置中視角狹窄成為 最大課題。 另外’使用一形成於一4亡> 1 ^ 、 對基板之一者的梳齒電極而產生 的電場’於該基板面具有約平行成分之方式而使構成液晶 層=液曰曰分子在與基板約平行面内旋轉作動，使用液晶層 之複折射性而進行顯示之IPS方式，已揭示於「特許文獻 h、特許文獻2」、「特許文獻3」、「特許文獻4」、「特許文 獻5」寺，此1PS方式係起因於液晶分子之面内開關而較以 在之TN方式視角更廣，且低負荷電量等優點存在，取代π 方式之新的液晶顯示裝置倍受期待且近年急速進步。又，
O:\90\90002.DOC 1244567 施加電場之一對電極 已揭示於「特許文獻 藉由以透明導電膜構成用以對液晶層 的至乂者，俾提高穿透率之ips方 6」中。 $ 一 $視角4寸性(焭度明暗比、階調、色調、反轉)優且 ^月儿之IPS方式的液晶顯示裝置（大致稱為IPS-TFT-LCD) 壯向”、、員不區域很大之螢幕或電視等的有用技術。液晶顯 衣置中係在與挾持液晶層的一對基板之該液晶層的界 面’形成賦予液晶配向控制能之配向控制膜。❻，為使對 α於7後20型以上之更大晝面的ips_tft_lcd實用化，必須 開毛尺寸較大的顯示裝置（大型面板）用新的構造或製程。 尤其，在面對於液晶層之表面有很多階差構造之 IPS TFT-LCD中’係對配向控制膜涵蓋大晝面而施予均一的 配向處理乃很困難。對配向控制膜實施配向處理時之邊 緣，係較先前型之TN方式，尤其目前主流之常時開型TN* 式（以低電壓顯示明亮，以高電壓顯示昏暗）更明顯狹窄。邊 緣狹窄之理由係說明於以下之（1)〜（3)的三點。 (1)階差構造 在IPS-TFT-LCD中必須配設許多原理上擁有數微米幅寬 的很細長電極（有時亦稱為梳齒電極（Inter digital electrode))。因此，形成微細之階差。階差之大小係依電極 之厚度或形成於其上之各種膜的形狀來決定，但，一般為 〇· 1微米（μηι)以上。於此等之膜的最上層形成一由聚醯亞胺 等之高分子膜所構成的配向控制膜（亦稱為配向膜）。
O:\90\90002.DOC 1244567 在以往之量產技術中係此配向控制膜上進行擦磨處理， 賦予液晶配向能(初期配向）。另外，擦磨用之布係聚集粗 10〜30微米左右的細纖維所構成的，實質上係此細纖維一根 -根對配向膜的局部部分賦予一定方向之剪切力，以成為 賦予液晶配向能之處理。纖維亦存在數微米左右的極細纖 維’但擦磨用係、要求用以賦予某程度摩擦力之剛性，故使 用如此之極細纖維者尚未實用化。階差附近之擦磨會不充 分’而配向亦混亂。此配向之混亂係造成黑濃度之上昇、 以及由其引起之明暗比之降低、或亮度之不均—性的像質 降低。 (2)配向角 在ISP-TFT-LCD中’初期配向方向係必須原理上從電極 延伸之方向，或與其垂直之方向具有—定以上角度而偏位 設定。此處所謂電極係指訊號配線電極、像素内之共通電 極、像素電極。以擦磨規定初期配向之方向，如前述般包 必須以10〜30微米左右的纖維摩擦特定角度方向，但，藉由 朝所謂訊號配線電極、像素内之共通電極、像素電極^一 定方向延伸的配線與其端部的階差，從設定之角度朝階差 方向纖維會被拉偏，配向混亂’引起其所造成之黑濃度上 昇等的量質降低。 (3)暗濃度之沈入 IPS-TFT-LCD的特徵之—係可舉例：暗濃度（黑顯示）之沈 入良好。目此，較其他之方式而配向之混亂易醒目。習知 之常時開型TN方式中，係以施加高電魔之狀態得到暗濃
O:\90\90002.DOC 1244567 度。此時，以高電壓係幾乎全部液晶分 敕疏 板面的一方向之命p ㈢正绎於垂直基 " 以其液晶分子排列旬…之 配置的關係得到暗濃度。因此’暗濃度之均一性係 不太依存於低電料之初期配方 I、 辦識冗度之不均作為亮度的相對比率，且，進行、斤似 對數刻度之反應，故於暗濃度之 、 以高電厂_】性使液晶分子朝一:二破感。從此… TNm似 77于朝#向排列之習知常時開型 式中，對初期配向狀態變得遲鈍感，故有利 -另：，她方式中於低電遷或電厂堅零中進行暗濃度之顯 :子初期配向狀態之混亂很敏感。特別是以液晶分子配 向方向作為在上下基板上互相平行之均質排列，且使一者 之偏光板的光透過轴平行於其液晶分子排列方向，另一者 之偏光板作為正交的配置（稱為複折射模式）中，射入於液晶 層之偏光的光係幾乎不會使直線偏光混亂而搬運。此事係 有效於使暗濃度沈入。 複折射权式之透過率τ一般係以如下之式表示。 T-Το· Sin2{20(E)} . Sin2{(^.deff-An)/A} 此處，To為係數，主要以便用於液晶面板之偏光板的透 匕率所决疋之數值’ Θ(Ε)係液晶分子之排列方向(液晶層之 實效光軸）與偏光透過軸構成之角度，Ε係施加電場強度， deff係液晶層之實效厚度，Λη為液晶之折射率異方性，入 為光之波長。此處’液晶層之實效厚度deff與液晶之折射率 異方性Λη之積，亦即，稱deff· △!!為複折射相位差。又， 此處之液晶層的厚度deff並非液晶層全體之厚度，施加電壓
O:\9O\9OO02.DOC -9- 1244567 4 ’貫際上相當於改變排列方向之液晶層的厚度。為何呢？ 液晶層之界面附近的液晶分子係受在界面之錨定影窩，即 使施加電壓亦不改變其排列方向。因Λ，若以基板所挾持 之液晶層全體的厚度作為dLC，此厚度—與間常有 deff< dL(：之關係、，其差係、依使用於液晶面板之液晶材料、 與液晶層相接之界面、例如配向膜材料之種類而異，但， 大概可估計為20 nm〜40 nm左右。 從上式之式明顯可知，依存於電場強度係(£))之 項，可依電場強度E而改變角度Θ來調整亮度，為形成常時 關型’未施加電場時為呈㈣度而設定偏光板，會對初期 排列方向之混亂成為敏感的方式作用。 如此，在IPS方式中，排列均一性為非常重要的要素，目 前所使用之擦磨法的問題變成很明顯。一般，擦磨配向處 理中，因摩擦所產生之靜電造成的TFT破損或擦磨布之毛前 端或灰塵引起的排列混亂而造成顯示不良，進一步，擦磨 布之交換頻率很多等，有關擦磨處理法之問題很多。解決 此等擦磨配向處理之問題的目的，還研究未擦磨而使液晶 配向之所謂「無擦磨」配向法，提出各式各樣的構法。其 中，使所偏光之紫外線等照射於高分子膜的表面，不進行 擦磨處理’使液晶分子配向之方法已被提出。 其例，「非特許文獻1」所揭示之方法係不必習知之擦磨 處理，而藉所偏光之光照射朝一定方向使液晶配向。若依 此方法’無以擦磨法引起膜表面之傷痕或靜電等之問題， 又’優點為考慮工業上生產時的製造程序更簡便，不使用
O:\90\90002.DOC -10- 1244567 今後之擦磨處理的新穎液晶配向處理方法已備受注目。 至5報σ所使用之液晶配向膜材料，已提出一種從得到 對於所偏光之光的光化學性感度之必要性，使用於高分子 側鏈導入光反應性基的高分子化合物。其代表例可舉例聚 以光照射之側鏈部分 t ’使液晶配向。又， 乙浠肉桂酸酯，但，認為此情形下，以 中的二量化，於高分子膜中顯現異方性， 其他於高分子材料中分散低分子之二色性偶氮色素，對於
之紫外線等而液晶分子會配向已被報告。此時，藉光照射， 因疋方向之聚酿亞胺主鏈會分解，而顯現液晶配向。 (特許文獻1)特公昭63-21907號公報 (特許文獻2)美國專利說明書第4345249號 (特許文獻3)WO91/1093 6號公報 (特許文獻4)特開平6-22739號公報 (特許文獻5)特開平6-160878號公報 (特許文獻6)特開平9-73 101號公報 (特許文獻7)特許第3303766號說明書 (特許文獻8)特開平11-2 18765號公報 (發明之揭示） (發明欲解決之課題） 如此，解決擦磨配向法之問題點的無擦磨配向法已提出 研究以光照射之光配向法，但實用上尚有如以下之問題 點。於以聚乙烯肉桂酸酯等為代表之高分子侧鏈導入光反 O:\90\90002.DOC -11 - Ϊ244567 應性基之咼分子材料系中，配向之熱安定性不足，實用性 之面尚無法得到充分的信賴性。又，此時，認為顯現液晶 排列之構造部位為高分子的側鏈部分，故使液晶分子更均 一地排列’且得到更強配向之外，難謂必佳，又使低分子 之一色性色素分散於高分子中時，使液晶配向之色素本身 為低分子，從實用上之觀點，就對於熱或光之信賴性之面 仍殘留課題。 進一步，在對特定之聚醯亞胺照射所偏光之紫外線的方 法中，聚醯亞胺本身係耐熱性等之信賴性高，但其配向機 構起因於光之分解，故在實用面中要確保充分的信賴性乃 很難亦即，今後，實際上應用使用此偏光照射之液晶配 向時不僅只初期地使液晶排列，從信賴性之觀點，必須顯 見更安疋的配向。考慮實際之工業上應用時，宜選擇熱亦 安定的回为子構造。此等之點，對於習知以光照射之液晶 配^所提出的高分子材料，就配向力及其安定性之面未必 刀属現以光肊射所產生的無擦磨配向成為很大的課題 乃為貫情。 壯因此，本發明之目的在於提供一種特別大型之液晶顯示 ^置，其係可解決如以上之ips_tft_lcd之固有問題的配向 處理之製造邊緣很小的問題’降低因初期配向方向變動所 引，，顯不不良發生、安定的液晶配向且具有提高明暗比 一貝旦貝本叙明之另一目的在於提供一種量產性優 之尚晝質、高精細度之液晶顯示裝置的製造方法。 (為解決課題之手段）
O:\90\90002.DOC -12- 1244567 為達成上述目的，本發明其特徵在於具有：至少一者為 透明之一對的基板；配置於前述一對之基板間之液晶層； 形成於前述一對之基板的一者之基板、且用以對前述液晶 層鈀加一相對於此基板面擁有大致平行成分之電場的電極 群以及連接於此等電極之複數主動元件；配置於前述液晶 層舁4述一對基板之至少任一者的基板之間的配向控制 膜；形成於前述一對基板的至少任一者之基板且依據前述 液晶層的分子配向狀態而改變光學特性之光學裝置；前述 配向控制膜之至少一者係由光反應性之聚醯亞胺及/或聚 酿胺酸所構成，照射大致呈直線地偏光之光而形成配向控 制膜。 又’本發明其特徵在於：配向控制膜上之液晶層中的液 晶分子之長軸方向係與經光照射之大致呈直線偏光之偏光 軸正父。尤其宜光反應性之配向控制膜由作為酸酐之至少 % 丁烷四羧酸二酐、作為二胺之至少芳香族二胺所構成的 聚酸胺酸或聚酿亞胺。 又’ ％ 丁烧四羧酸二酐及其衍生物其特徵在於以下述通 式（17)所示的化合物 (化學式17)
(17) (其中’在通式（17)中Ri、r2、r3、R4分別為氫原子、氟 0 \9〇\9〇〇〇2 D〇c -13 - 1244567 原子、或碳數1〜6的烧基、烧氧基）。 另外，芳香族二胺化合物其特徵在於：含有選自由下述 通式（18)〜(32)所構成之群的化合物中至少一種。 (化學式18) R1 η2νΉ^^νη2 (18) R2 (化學式19)
R1 (19) (化學式20)
(20) (化學式21)
RhrxYf (21) H2N/^r2 R4^^NH2 (化學式22)
(化學式23) O:\90\90002.DOC -14- (22) (23)1244567
(化學式24)
(化學式25) (24)
R2A=AR3 (25) (化學式26) R2
(化學式27) (26)
(化學式28) O:\90\90002.DOC -15 - (27) (28)1244567
(化學式29)
(29) (化學式30)
(化學式31) (3〇)
(化學式32) (31)
(其中，在通式（18)〜(32)中I、R2、R3、R4分別為氫原子、 It原子、或碳數1〜6的烧基、烧氧基或乙稀基 ’ m=0、1、2}或乙酿基{_(CH2)n-CE CH， n=0、1、2)}。又，在通式{5}中 X為-S-，-CO-，-NH-之鍵 結基）。 O:\90\90002.DOC -16- 1244567 又’藉使配向控制膜之膜厚為1麵至100 nm般形成 膜，光之透過性會提高，進—步，以偏光照射所產生之光 反應的效率會提高且有效。當製作液晶顯示裝置時於使驅 動液晶之電墨有效地施加於液晶層係很有效。進而，電極 上之配向控制膜的膜厚會薄膜化為lnm〜5〇nm’進一步為工 rim 30 nm ’可降低殘留於液晶顯示裝置之各晝素内的電極 /配向&制膜/液晶層/配向控制膜/電極之間的直流電壓成 分（所謂殘留DC電壓）’甚至尾影、燒結特性會提高等效果。 本發明其特徵在於·、、在日# π 、 在於W夜日日顯不裝置之液晶層的預傾角為工 度以下纟習知擦磨配向法中，電極階差端部作用成為捧 磨布之纖維的導引，朝階差部延伸的方向吸入纖維，或:、 於階差之角落部纖維不會伸到而無法配向處理，產生排列 不良己’、冑素電極’或共通電極、或共通電極配線之 至少一者以透明電極構成時，電極階差附近之配向狀態顯 ★本U很有效。尤其，透明電極為以離子摻雜氧化 鈦膜、或離子摻雜氧化辞膜（Zn〇)所構成時，本發明會有效 地作用。另外，像素電極及與其對向之共通電極互相平行 -置由鋸回’弓曲構造所構成時係有時液晶配向膜與基底 之有機絕緣膜的密接性差時，若實施習知之擦磨配向處 理’有時引起配向膜之剝離等的顯示不良，如此之性形下； 本發明很有效。 又，本發明係共通電極及/或像素電極形成於有機絕緣膜 上’在其有機絕緣膜及電極上形成液晶配向膜時，尤里有 效。本發明係具有特徵在於：在液晶層、與形成於前述一
O:\90\90002.DOC -17- 1244567 對基板上之配向控制膜的二個界面中之液晶分子的配向控 制方向約為同一方向。 繼而’本發明其特徵在於··藉由偏光照射於液晶配向膜 以賦予液晶配向處理。若依本發明，使用於配向處理之偏 光的光波長為2〇〇至400 nm範圍。進一步，本發明係使用利 用於配向處理大致呈直線偏光的第一波長之光，與第二波 長之光的至少2種類之波長的偏光時更有效。 本發明其特徵在於：液晶配向控制膜之玻璃轉移溫度為 250 C以上。進一步，當對液晶配向膜藉偏光照射賦予液晶 配向能時，施予加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子 束照射、輻射線照射中至少一者的處理，可使有效地作 用。藉由偏光照射配向控制膜，賦予液晶配向能時，施予 加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子束照射、輕射線 照射，加速以偏光照射之液晶配向能賦予，進一步感應交 聯反應等，於促進液晶配向能進行安定化上很有效。尤其， 加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子束照射、輻射線 照射中至少-者的處理與料照射處理同時進行，本發明 可更有效地作用。 又’即使同_有配向控龍之酿亞胺化燒成處理與偏 光照射處理，本發明亦可有效地作用。尤其，對液晶配向 膜施加偏光照射，進行加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、 私子束照射、㈣線照射中至少一者的處理時，配向控制 膜之溫度宜為1G(rc〜替c的範圍，更宜為15代〜30代的 範圍。又，加熱、紅外線照射、遠紅外線照射之處理亦可
O:\90\90002.DOC -18- 1244567 與配向控制膜之醯亞胺 巧如丄 疋战處理兼用，很有效。 目;^尸♦明中’作為目標之明暗為500 : 1以上，作為 :二尾影被解決的時間為5分以内。 二為 間係在下述實施形態中所定義的方法來衫。 守 【發明内容】 如以上說明般，若依本發明， 其係_方式的液晶顯示裝 ：:=顯示裝置， 際很狹窄之固有問題，降低㈣解決配向處理之製造邊 示不良發生，且举規—月配向方向變動所產生的顯 高明暗比之高品質像質。 注极且如 【實施方式】 、以下’參照圖面而詳細說明本發明之實施形態。又，在 =中：形成薄膜電晶體等之主動元件的基板稱為主動矩 ::X ’於其對向基板具有彩色濾光器時以亦稱為彩 色濾光基板。 又，在本發明中，目標係宜明暗為n，作為目桿之 尾影被解決之時間宜為5分以内。又，尾影被解決之時間係 以下述貫施形態中所定義的方法來決定。 圖1係說明本發明之液晶顯示裝置的第1實施形態的一像 素=賴式截面圖。又，圖2係說明本發明之液晶顯示裝置 的第1實施形態的一像素附近構成之主動矩陣基板的模式 圖’圖2⑷為平面圖’圖2(b)為沿著圖2(a)之Α〜Α’線的截面 圖’圖2(c)為沿著圖2⑷之B〜B，線的截面目。圖⑽對應於 /口著圖2⑷之A〜A’線的斷面之一部分。圖2叫與圖2⑷之
O:\90\90002.DOC -19- 1244567 截面圖係強調重要部分構成而模式地表示，於圖2(a)之 A〜Af線、B〜Bf線之截斷部不以一對一對應。例如，在圖2(b) 中’半導體膜116未圖示，圖2(c)中連接對向電極與共通配 線120之貫通孔係只代表一處而表示之。 在本貫施形態之液晶顯示裝置中，係於玻璃基板1 〇丨上配 置Cr(鉻）所構成的閘極電極（掃描訊號電極）1〇4及共通配線 (共通電極配線）120作為主動矩陣基板，以覆蓋此閘極電極 104及共通龟極配線120之方式，形成由氮化石夕所構成的閘 極絕緣膜107。於閘極電極104上係介由閘極絕緣膜1〇7而配 置由非晶矽或多晶矽所構成的半導體膜丨16，形成主動元件 而發揮作為薄膜電晶體（TFT)的能動層。又，如重疊於半導 體膜116之圖案的-部分，配置CpMG(鉻續）所構成的沒極 電極（映像訊號配線）1〇6與源極電極（像素電極）1〇5，以被覆 此等全部之方式形成一由氮化矽所構成的保護膜1〇8。 又，如模式地表示於圖2(〇般，介由貫通閘極絕緣膜ι〇7 與保護膜108所形成之貫通孔1〇3,而連接於共通電極配線 120之共通電極103乃配置於外覆層112上。又，從圖2(勾可 知，平面上在一像素之區域中對向於其像素電極ι〇5般，形 成一從共通電極配線120介由貫通孔1〇3，所引出之共通電 極 10 3 〇 口此在本叙明之第1實施形態中，像素電極1〇5係配置 於有機保護膜112之下層的保護膜1〇8的更進一步下層，於 有機保4膜112上成為配置共通電極1()3的構成。在此等複 數之像素電極105與共通電極1〇3被挾住的區域中，成為構
Q:\90\90002.DOC -20- 1244567 成像素之構造。又，使如以上般構成之單元像素呈矩陣 狀配置的主動矩陣基板之面，亦即，在形成共通電極1〇3 之有機保護膜112上係形成配向控制膜109。 另外，如圖1所示般，在構成對向基板之玻璃基板丨〇2， 係濾色層111被遮光部（黑矩陣）113區隔成每一像素而配 置’又’濾色層111及遮光部113上係被由透明絕緣性材料 所構成的有機保護膜112被覆。進一步於其有機保護膜112 上亦形成配向控制膜10 9而構成渡色基板。 此等之配向控制膜1 09係以高壓水銀燈作為光源，使用積 層石英板之螺旋偏光子而取出的紫外線直線偏光照射，俾 賦予液晶配向能。又，配向控制膜係藉加熱等使表面交聯。 構成主動矩陣基板之玻璃基板1 〇1與構成對向電極之玻 璃基板102係於配向控制膜1 〇9的面對向配置，並於此等之 間配置以液晶分子11 〇所構成的液晶層（液晶組合物 層）11 (V。又，構成主動矩陣基板之玻璃基板1 〇丨與構成對向 電極之玻璃基板102之外側的面係分別形成偏光板u4。 如以上般做法而構成一使用薄膜電晶體之主動矩陣型液 晶顯示裝置（亦即，TFT液晶顯示裝置）。此TFT液晶顯示裝 置中係構成液晶組合物層11 〇’之液晶分子11 〇，係未施加電 場時，所對向配置之基板101、102面成為大致平行配向之 狀態，以朝光配向處理所限定之初期配向方向的狀態進行 均質配向。此處，若對閘極電極104施加電壓而使薄膜電晶 體（TFT)成為ON，藉像素電極1〇5與共通電極1〇3之間的電 位差對液晶組合物層施加電場117，藉擁有液晶組合物之介 O:\90\90002.DOC -21 - 1244567 電異方性血雷士技七上 ， ^ 一电琢之相互作用構成液晶組合物層之液晶分子 110係朝電場方向改變方向。此時，藉液晶組合物層之折射 異方性與偏光板114之作用改變本液晶顯示裝置的光透過 率’進行顯示。 。 又有機保護膜Π2係只要使用絕緣性、透明性優之丙烯 酸系樹脂、環氧丙烯酸系樹脂”戈、聚醯亞胺系樹脂等之 ‘、、、更化MsHg即可。又，亦可使用光硬化性之透明樹脂作 為有機保護臈112’亦可使用聚錢燒系之樹脂等無機系材 料進而，亦為有機保護膜112兼具配向控制膜1〇9。 &如以上般’若依第1實施形態，並相拭布直接摩擦配向 制膜109之液晶配向控制能的擦摩配向處理，藉由使用非 接觸之光配向法’在電極附近並無局部配向的混亂，涵蓋 顯不區域全面，可賦予均一的配向。 /、人。兄明本發明之液晶顯示裝置的第2實施形態。圖3 係.兄明本發明之液晶顯示裝置的第2實施形態之—像素附 ㈣式截斷面圖。又，圖4係說明本發明之液晶顯示褒置的 第2實施形態的—像素附近構成之主動矩陣基板的模式 圖，圖4⑷為平面圖，圖4⑻為沿著圖3⑷之A〜A，線的截面 圖’圖4⑷為沿著圖3⑷之b〜b，線的截面圖，圖3係對庫於 —沿著圖4⑷之A〜A，線的斷面之—部分。圖咐)與圖咐 之截面圖係強調重要部分構成而模式地表示，㈣2⑷之 A〜A’線、B~B|線之截斷部不以一對—對應。例如，在圖 中’半導體膜116未圖示。 在本發明之第2實施形態的液 晶顯示裝置中，係於構成 主
O:\90\90002.DOC -22- 1244567 動矩陣基板的玻璃基板101上，配置由Cr所構成的閘極電極 ”通包極配線12〇，以被覆閘極電極1 〇4與共通電極配 良2〇之方式形成由氮化矽所構成的閘極絕綠膜107。在閘 極私極104上係介由閘極絕緣膜1 07而配置由非晶矽或多晶 冓成的半導體膜丨16，發揮成為主動元件之薄膜電晶體 (TFT)的能動層。 又以重璺於半導體膜116之圖案的一部分，配置由鉻、 =目所構成的汲極電極1〇6、源極電極（像素電極）1〇5，並以被 復此寻全部之方式形成由氮化矽所構成的保護膜108。於此 保遵膜108上配置有機保護膜丨12。此有機保護膜112係由例 丙浠I树月曰等之透明材料構成。又，像素電極1 係由 IJ〇(In2〇3 : Sn)等之透明電極所構成。共通電極1〇3係介由 貫通閘極絕緣膜107]呆護膜1〇8、有機保護膜ιΐ2之貫通孔 103’ ’連接於共通電極配線12〇。 畜賦予驅動液晶之電場時，與像素電極1〇5成對之共通電 極103係以平面性包圍一像素的區域之方式形成。又，此共 通電極103係配置於有機保護膜112上之外覆層ιΐ2上。繼 而，此共通電極103係從上部看時，以隱藏配置於下層之汲 極電極106、掃描訊號配線1〇4及能動元件之薄膜電晶體 (TFT)的方式配置，兼具使半導體膜116遮光的遮光層。 又，在構成一呈矩陣狀配置如以上般構成之單元像素（一 像素）的主動矩陣基板之玻璃基板1〇1的表面、亦即、有機 保護膜112上及形成於其上之共通電極1〇3上，係形成配向 控制膜109。另外，於構成對向基板之玻璃1〇2，亦形成濾
O:\90\90002.DOC -23- I244567 色層111及形成於其上之有機保護膜112、配向控制膜109。 與第2實施形態同樣，以高壓水銀燈作為光源，藉由使用 積層石英板之螺旋偏光子而取出的紫外線之直線偏光照 射，對此等配向控制膜1〇9賦予液晶配向能。又，配向控制 膜藉加熱等表面會交聯。 繼而，玻璃基板10丨與對向基板1〇2係在配向控制膜1〇9 的形成面對向配置，於此等之間以液晶分子丨10所構成的液 晶組合層11〇|配置般構成。又，於玻璃基板1〇1及對向基板 102之外側的面分別形成偏光板114。 汝此即使在本發明之第2實施形態中，與先前敘述之第 1實施形態同樣地，像素電極105係配置於有機保護膜112及 保叹膜108的下層，於像素電極1〇5與有機保護膜m之上成 為配置共通電極1()3之構成。又，共通電極1〇3的電阻非常 低時，係該共通電極1G3亦兼具形成於最下層之共通電極配 線12〇。其時，可省大致配置於最下層之共通電極配線㈣ 的形成及伴隨其之貫通孔的加工。 在第2實施形態中，係圖4⑷所示般，呈格子狀所形成之 共通電極1〇3包圍的區域會構成—像素，與像素電極105一 致而將-像素分割成4個區域般配置。又，像素電極⑻及 與其對向之共通電極103為互相平行配置之鑛齒 造 所構成的，形成—像素為2個以上之複數的副像素。藉此， 成為抵消在面内之色調變化的構造。 又，圖5係說明本發明之液晶顯示敦置的第 一像素附近的模式斷面圖。圖中，鱼a 、 $心< ，、刖迷之各實施例圖面
O:\90\90002.DOC -24- 1244567 同一符號係對應於同一功能部分。如圖5所示般，在本實施 形態中’係將配置於保護膜1〇8的下層之像素電極105介由 貫通孔103’而舉起至有機保護膜112上，而與共通電極ι〇3 同層地配置。形成此構成時，可進一步減少驅動液晶之電 壓。 如以上般所構成之TFT液晶顯示裝置中，係未施加電場 訏，構成液晶組合物層丨丨〇，之液晶分子丨丨〇係對向配置之玻 璃基板101與102面之面大致成為平行狀態，朝向以光配向 處理所限定的初期配向方向之狀態進行均質配向。此處， 右對閘極電極1 〇4施加電壓而使薄膜電晶體（TF丁）形成 ON，藉像素電極105與共通電極1〇3之間的電位差，對液晶 一，.〜〇口、瓜口仰挪负罨吳方 性與電場之相互作用’液晶分子11〇係朝電場方向改變其方 向。此時，依液晶組合物層11〇|之折射異方性與偏光板⑴ 的作用，使液晶顯示裝置的光透過率變化，進行顯示。 在上述本發明之各實施形態中，係在1個像素之共通電極 與像素電極所構成之顯示區域係可複數組合設置。如此 !=合;;置，而1個像素很大時，亦可縮短像素電極* 故為驅動液晶，可減小施加之電壓: 在上述柄月之各實施形態中 共通電極之至少一者的透明導 成像素-極與 制，考慮加工之容易性，信賴性之 而：無特別限 -氧化物（剛之鈦氧化物離子摻雜的透如被銦-錫 雜之鋅氧化物。 ν电膜、或離子摻
O:\90\90002.DOC -25 - 1244567 般在1Ps方式中，與習知™方式所代表之縱電場方 式相異，與基板面之界面傾斜原理上不須要，已知界面傾 斜角d視角特性愈佳，宜在光配向控制膜亦很小的界 面傾斜角，尤其1度以下為有效。 其次，說明有關—使用來作為本發明之液晶顯示裝置的 製造方法的液晶配向控制膜之無擦磨配向&，其配向控制 膜之形成。本發明之配向控制膜的形成步驟之流程係如以 下般。亦即， [1 ]配向控制膜之塗膜 均一的塗膜） 形成（涵蓋顯示區域之全面 形成 劑之除去與耐 [2]配向控制膜之醯亞化燒成（促進清漆溶 熱性高之聚醯亞胺化） [3]賦予偏光照射所產生之液晶配向能（對顯示區域賦予 均一的配向能） [4](加熱、紅外線照射、遠紅外線照射、電子束照射、輻 射線照射）所產生之配向能的促進、安定化 介由以上之4階段製程而形成配向控制膜；但依（1)〜（4) 之製程順序，如以下之情形，可期待進一步之效果。 (1)同時處理上述（3)、（4)以加速液晶配向能賦予，感應交 聯反應等，可進一步有效地形成配向控制膜。尤其，於配 向控制膜採用一使用環丁烷四羧酸二酐之聚醯亞胺時，配
O:\90\90002.DOC -26- 1244567 向控制能之賦予係以偏光照射產生環丁環的開環，作此 處，若同時施加偏光照射與加熱步驟，因環的開環所 的馬來醯亞胺會交聯，使表面安定化，可達成明暗比 影之降低。此處若未加熱’配向㈣膜中之聚合物會被切 斷’會產生低分子的殘留部分。因此低分子產&，相對於 電場等之外部應力而成為不衫的狀態，使明暗之降低與 尾影更顯著。 ' ⑺又’使用上述⑷加熱、纟外線照射、遠紅外線照射等 時，同時使用上述⑺、（3)、⑷，上述（4)之製程亦可兼具 上述（2)之醯亞胺化製程，短時間上可形成配向控制臈。 其次，說明有關本發明之液晶顯示裝置的製造方法的具 體實施例。 (第1實施例） 第1實施例係對應於前述本發明之第i實施形態所說明的 液晶顯示裝置。以下，參照圖丨及圖2而詳細說明本發明之 第1實施例。 在本备明之弟1貫施例的液晶顯示裳置之製造中，構成主 動矩陣基板之玻璃基板101及構成對向基板（濾色基板）之玻 璃基板102，使用厚為〇.7mm且研磨過表面之玻璃基板。形 成於玻璃基板101之薄膜電晶體115係由像素電極1〇5、訊號 黾極106、掃描電極104及非晶石夕116所構成。掃描電極104、 共通電極配線120及訊號電極1〇6、像素電極1〇5係全部形成 鉻膜圖案，像素電極105與共通電極1〇3之間隔為m。又， 對於共通電極1 03與像素電極1 〇5係使用低電阻且容易圖案 O:\90\90002.DOC -27- 1244567 膜^使用ITO膜，構成透明電極，亦可達成更高亮 又寺:生閘極尧緣膜107與保護絕緣膜108係由氮化矽所構 成，。勝厚分別為〇.3Am。於其上係塗布丙稀酸系樹脂，藉 j 彳日^之加熱處理，形成透明且具絕緣性之有機保 護膜112。 ^ 藉光彳放衫蝕刻，蝕刻處理，如圖2(C)所示般，至 /、L包極配線12G形成貫通孔，使與共通電極配線12〇連接 之共通電極103形成圖案化。 其結果，在早70像素（一像素）内如圖2(a)所示般，成為像 素電極！G5被配置於3條共通電極⑻之間的構成，像素數係 幵>/成由1024 X 3(對應於r、G、B)條之訊號電極1〇6與條 之掃描電極104所構成且為1〇24 χ 3 χ 768個之主動矩陣基 板0 八人〜配向控制膜係使由通式（33)所示之4,4，-二胺基二苯 乙烯與通式（34)所示之1，2,3,4-環丁烧四魏酸二酐所構成之 聚醯胺酸清漆，調整成樹脂分濃度5重量％、ΝΜρ4〇重量％、 7 -丁内酯40重量％、丁基溶纖劑15重量％，印刷形成於上 述主動矩陣基板上而以220〇C熱處理3〇分以進行醯亞胺 化’形成約70nm之緻密聚醯亞胺配向控制膜1〇9。 (化學式33)
(化學式34)
O:\90\90002.DOC -28- (33) 1244567 〇 〇 Μ 〇 〇 (34) 同樣地，在已形成ΙΤΟ膜之另一玻璃基板ι〇2表面印刷形 成同樣的聚醯胺酸清漆，而以220。〇進行熱處理3〇分，形成 約70 nm之緻密聚醯亞胺所構成之配向控制膜1〇9。 繼而，藉遠紅外線之照射加熱基板形成18〇〇c，同時並於 "表面賦予液晶配向能，對酸亞胺配向控制膜1 09照射偏光 uv(i外線）光。光源係使用高壓水銀燈，介由干涉濾色器， 取出240 nm〜〜38〇nm之範圍的1；¥光，使用積層石英基板之 螺旋偏光子而形成偏光比約1〇: 1的直線偏光，以約5J/Cm2 的…、射犯里照射。其結果，配向控制膜表面之液晶分子的 配向方向係相對於所照射之偏光uv的偏光方向，為正交方 向0 =久，使此等之2片玻璃基板1〇1、1〇2在具有各別液晶酉 向肊之配向控制膜1〇9的表面相對向，介入所分散之球形合 為液日日n置之液晶顯示面板（亦稱為格室）。2片之玻每 基板的液晶配向方向係互相大致平行，且與施加電場方食 構成的角度為75。。於此袼室介電異方性△ e為正且其值為 =(叫，2〇°C )，折射率異方性△福0.075(波長590 nm , 〜勺76C之向列性液晶組合物A在真空中注入，以由
O\90\90002.DOC -29- 1244567 紫外線硬化型樹脂密封密封材，液晶層之厚度（gap)係製作 4.2 μ m之液晶面板。 此液晶顯示面板之複折射相位差（△ nd)約為0.3 1〆m 又，使用一於此面板所使用的配向控制膜與液晶組合物同 專者而製作均質配向的液晶顯示面板，使用結晶旋轉法而 測定液晶之預傾角後，顯示約〇.2度。此液晶顯示面板以2 片偏光板114挾住，使一者之偏光板的偏光透過軸與上述液 晶配向方向大致平行，使另一者正交於其之方式配置。其 後，連接驅動電路、背光等而模組化，得到主動矩陣型之 ^晶顯示裴置。在本實施例中係以低電壓成為暗顯示，以 南電壓成為明顯示之常時關特性。 一二=，評估本發明之第丨實施例的上述液晶顯示裝置之海 7品質後’確認明暗比6⑼對i之高品f的顯示，同時並碎 涊中間調顯示時之廣視角。 :次’定量測定本發明第丨實施例之液晶顯示裝置的圖偉 、 尾〜，使用組合光二極體之示波器而評估。首先， 取大焭度顯示窗口圖案3〇分鐘，其後， 最顯目之中間調顯示，此處係〜’、、、 方+入 ϋ处你M冗度為取大壳度之1 〇Q/0之 作二窗口圖案之邊緣部的圖案消失止之時間 和時間進行評估。但，此處所容許之尾影緩 尾旦二為刀以下。其結果’在使用溫度範隊〜和令 毛尽/之緩和時Ρ气炎、 ^ 中，圖像之Μ、刀以下，即使在以目視之畫質尾影檢查 而得到=:特:影所產生之顯示不均亦全部看不到， O:\90\90002.doc -30 - 1244567 以往，在光配向中係可賦予液晶之配向性，但錯定处旦 亦即使所配向之液晶分子# M I 、’ 此里， 刀子束縛於配向膜表面之能量係較一 般之仏磨配向還弱，若此4苗定能量很弱，作為液晶 置的製品之信賴性會不足。尤其，當均質配向日夺，方位： 方向之錯定㉟量較極角，向成4苗定能量重要。 因此’使用與如此得至丨丨夕、、右 _ 伃至i之液日日顯不裝置相同的配向膜 料，以同-製程在玻璃基板上形成配向膜，配向處理，、封 入同一之液晶組合物而製作液晶格室，以扭轉平衡法(長谷 川’液晶學會討論會演講先行集3B12(纖）p25i)，若測定 界面中之液晶分子舆配向膜表面的扭轉結合強度、方位角 方位錯定能量A2，為6.〇 χι〇·4Ν/ιη。 (第2實施例） 除在第2實施例所使用之配向控制膜以外，其餘係與第！ 貫施例相同，而使作為酸二酐之通式（35)所示的i，3_二甲基 -1，2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、作為以通式（36)所示之二胺化 合物的間-笨二胺化合物所構成之聚醯胺酸印刷形成於基 板表面，在230 C下燒成3〇分進行醯亞胺化，形成膜厚約 5 0 nm其後，將基板以加熱板加熱至1 8〇它，同時並對其 表面利用KrF準分子雷射之波長248 nm與氮雷射之337 nm 的偏光UV之光照射進行光配向處理。 (化學式35)
O:\90\90002.DOC -31 - (35) 1244567 ΙΙΐΛ
(化學式36)
，、後”第1員加例同樣地，封入向列性液晶組合物A後， (36) 在航下實施退火10分鐘，得到相對於上述照射偏光方向 大致呈垂直方向良好的液晶配向。 如此做法’侍到液晶層之厚度4為4〇#^的液晶顯示面 板又使用一於此液晶顯示面板所使用的配向控制膜與 液晶組合物同等者而製作均質配向的液晶顯示面板，使用 結晶旋轉法而測定液晶之預傾角後，顯示約〇·5度。 其久，以同於第1貫施例之方法，評估液晶顯示裝置之顯 不口口貝後，確涊約與第i實施例之液晶顯示裝置同等之明暗 比全面超過500:1之高品質的顯示，同時並確認中間調顯示 時之廣視角。與第1實施例同樣做法，定量評估此液晶顯示 裝置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在〇。〇〜5〇艽之使用 溫度範圍中尾影之緩和時間約為丨分鐘，即使在以目視之晝 質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產生之顯示不均亦全 部看不到，而得到與第丨實施例相同之高顯示特性。 (比較例1) 用以說明本實施例效果的比較例，係除了配向控制膜 外，其餘與第1實施例的情形相同，而使用作為酸二酐之以
O:\90\90002.DOC -32 - 1244567 通式（37)所示的均笨四甲酸二酐、與作為二胺化合物之以通 式(一）所不的對苯-胺所構成之聚醯胺酸清漆而構成液晶 顯示面板。 (化學式37)
〇 〇 〇 (37) (化學式38)
nh2 (38) 以同於第1實施例之方法，評估顯口 ”、、貝不口口質後，可確認出約 與第!實施例之液晶顯示裝置同等之廣視角，但明暗比全面 降低至之顯示。與第i實施例同樣做法4量評估此 液晶顯示裝置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在代〜 5〇t之使用溫度範圍中尾影之緩和時間約為7分鐘，即使在 以目視之畫質尾影檢查中’尾影之緩和時間很遲，無法得 到與第1實施例相同之高顯示特性。 又，A2之值約為6.5 X l〇-4N/m。 (第3實施例） 除所使用之配向控制膜外，其餘與第丨實施例相同，而使 用作為酸二酐之以通式（39)所示的1，2,3,4-環丁烷四羧酸二 酐與以通式（40)所示的均苯四甲酸二酐莫耳比6 : *、作為二 胺化合物之以通式（41)所示的對苯二胺而調整聚醯胺酸清 O:\90\90002.DOC -33- 1244567 漆，製作液晶顯示面板。配向控制膜之膜厚約為50 nm。 (化學式39)
(39) (化學式40) 〇 〇 似。 〇 〇 (40) (化學式41) h2n—nh2 ~ (41) 其次’以同於第1實施例之方法，評估液晶顯示裝置之顯 示品質後，確認約與第1實施例之液晶顯示裝置同等之明暗 比全面超過500:1之高品質的顯示，同時並確認中間調顯示 時之廣視角。與第1實施例同樣做法，定量評估此液晶顯示 I置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在〜5〇乞之使用 溫度範圍中尾影之緩和時間約為丨分鐘，即使在以目視之畫 質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產生之顯示不均亦全 部看不到，而得到與第丨實施例相同之高顯示特性。 又’ A2之值約為8.2 X i〇-4N/m。 進一步，使用於配向控制膜之聚醯胺酸清漆的2種類酸酐 12,3,4 % 丁烧四叛酸二酐與均苯四甲酸二酐的組合比為
O:\90\90002.DOC -34- 1244567 6,調整此2種類之聚醯胺酸清漆，使用各別而製 曰2種類之液晶顯示面板。得到一使用此液晶顯示面板之液 /’、、員不裝置的明暗比分別約為470 : 1、200 : 1之結果。又， 仔到尾影之缓和時間分別約2分鐘與6分鐘之結果，當酸酐 l，2,3，^環丁烷四羧酸二酐與均苯四甲酸二酐之組成比為 6日守，較其他之情形，顯示特性更明顯降低。 又，明暗比200 : i之面板的八2值約為2·3 χ 1〇_4N/m。 (比較例2) 用以說明本實施例效果的比較例，係除了配向控制膜 外，其餘與第！實施例的情形相同，而構成液晶顯示面板。 配向處理係如下。 上述配向控制膜係使由通式（33)所示之4,4，二胺基二苯 乙烯與通式（34)所示之丨，2,3,4·環戊烧四㈣二酐所構成之 聚醯胺酸清漆，調整成樹脂分濃度5重量％、NMp4Q重量。 r-丁内醋4〇重量％、丁基溶纖劑15重量％，印刷形成於上 述主動矩陣基板上而以220。〇熱處理30分鐘以進行醯亞胺 化开乂成、70 nm之緻岔聚醯亞胺配向控制膜丨〇9。 (化學式42)
O:\90\90002.DOC -35- (33) 1244567 同樣地’在已形成ITO膜之另一玻璃基板102表面亦印刷 七成同樣的聚醯胺酸清漆，而以22〇。〇進行熱處理3〇分鐘， $成約100 nm之敏密聚醯亞胺膜所構成之配向控制膜1〇9。 、、、而’為於其表面賦予液晶配向能，對酿亞胺配向控制 膜1〇9照射偏光UV(紫外線）光。光源係使用高壓水銀燈，介 由干涉濾色器，取出240 nm〜〜380 nm之範圍的UV光，使用 %層石英基板之螺旋偏光子而形成偏光比約丨〇 ••丨的直線偏 光以約3 J/cm2的照射能量照射。但，偏光照射之際，進 仃有關加熱等之交聯的步驟。其結果，配向控制膜表面之 液曰曰分子的配向方向係相對於所照射之偏光uv的偏光方 向，為正交方向。 斤與第1實施例相同之方法評估顯示品質後，雖確認出約與 第1只施例之液晶顯示裝置同等的廣視角，但，明暗比全面 I1牛低至100: 1之顯示。與第丨實施例同樣做法，定量評估此 液晶顯示裝置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在〇t〜50 °C之使用溫度範圍中尾影之緩和時間約為5分鐘，即使在以 目視之晝負尾影檢查中，尾影之緩和時間报遲，無法得到 與第1實施例相同之高顯示特性。 又，A2之值約為〇.5Xl〇-4N/m。 (比較例3) 係除了配向控制膜 用以說明本實施例效果的比較例
O:\90\90002.DOC -36 - 1244567 外，其餘與第1實施例的情形相同，而構成液晶顯示面板。 配向膜係使用作為酸二軒之以通式（3 7)所示的均苯四甲 酸一酐、與作為二胺化合物之以通式（3 8)所示的對笨二胺所 構成的聚醯胺酸清漆。 (化學式44)
(化學式45) (37) 同樣地，在另一者之玻璃基板1〇2表面亦 (38) 印刷形成同樣的 聚醯胺酸清漆，而以220QC進行熱處理30分鐘，形成約7〇 nm 之緻洽、聚醯亞胺膜所構成之配向控制膜丨〇9。 、’、fel而，為於其表面賦予液晶配向能，以加熱板加熱基板 至200°C，對醯亞胺配向控制膜1〇9照射偏光1；¥(紫外線） 光。光源係使用高壓水銀燈，介由干涉濾色器，取出 240 nm〜380 nm2範圍的uv光，使用積層石英基板之螺旋 偏光子而形成偏光比約丨〇 : i的直線偏光，以約$ "cm2的照 射能量照射。其結果，酉己向控制膜表面之液晶分子的配向 方向係相對於所照射之偏光uv的偏光方向，為正交方向。 與第1實施例相同之方法評估顯示品質後，雖確認出約與 第1實施例之液晶顯示裝置同等的廣視角，但，明暗比全面
O:\90\90002.DOC -37- 1244567 降低至200 ·· 1之顯示。與第1實施例同樣做法，定量評估此 液晶顯示裝置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在〇〇c〜5〇 C之使用溫度範圍中尾影之緩和時間約為5分鐘，即使在以 目視之晝質尾影檢查中，尾影之緩和時間很遲，無法得到 與第1實施例相同之高顯示特性。 又，A2之值約為0.1 X l〇-4N/m。 (第4實施例） 使用圖3及圖4而說明第4實施例作為本發明之第2實施形 悲的液晶顯示裝置之具體構成。在本發明之第4實施例的液 晶顯示裝置之製造中，玻璃基板1〇1及1〇2，係使用厚為〇 7 mm且研磨過表面之玻璃基板。薄膜電晶體115係由像素電 極105、訊號電極106、掃描電極丨〇4及非晶矽116所構成。 掃描電極104係使鋁膜圖案化，共通電極配線12〇及訊號電 極106係使鉻膜圖案化，像素電極1〇5係使IT〇膜圖案化，如 圖4(a)所示般，掃描電極104以外係形成彎曲成鋸齒之電極 配線圖案。其時，、彎曲之角度設定成1G度。閘極絕緣膜ι〇7 與保護絕緣膜108係由氮化矽所構成，膜厚分別為〇.3#m。 其次，藉微影光蝕刻與蝕刻處理，如圖4(c)所示般，呈 約10 μιη之圓筒狀至共通電極配線12〇形成貫通孔，於其上 塗布丙烯酸系樹脂，藉由在22〇〇c下加熱處理丨小時，形成 透明且具絕緣性之介電率約4的層間緣膜112約厚。藉 此層間纟巴緣膜112使顯示區域之像素電極丨〇5的階差起因之 凹凸以及鄰接之像素間濾色層1Π的邊界部分階差凹凸平 坦化。
O:\90\90002.DOC -38- 1244567 其後，於約7// m徑上再次蝕刻處理上述貫通孔部，從其 上與共通電極配線120連接之共通電極1〇3形成IT〇膜圖 案。其時，像素電極105與共通電極1〇3之間隔為7//m。進 一步，此共通電極1 〇3係被覆映像訊號配線丨〇6、掃描訊號 配線104及薄膜電晶體丨丨5的上部並包圍像素之方式形成格 子狀，兼具遮光層。 其結果，單元像素内如圖4(勾般，成為像素電極1〇5配置 於3條共通電極103之間的構成，像素數係形成由ι〇24 X (對應於R G 之況號電極1 〇6與768條之掃描電極1 〇4 所構成且為1024 X 3 X 768個之主動矩陣基板。 其次，配向控制膜109係使由通式（42)所示之i ,2,3,4_環丁 鴕四羧酸一酐與以通式（43)所示之丨，4-二胺基萘所構成之 聚醯胺酸清漆，製作膜厚約4〇nm之配向控制膜，其配向處 理方法係以約3 Jem·2之照射能量照射與實施例丨相同之偏 光UV。但，偏光UV照射中，亦同時實施將配向控制膜形成 之基板於加熱板上加熱處理至約i 5 0。 (化學式46)
(化學式47) O:\90\90002.DOC -39- (43) 1244567
H2N
NK 其次’使此等之2片玻璃基板1 (Π、102在具有各別液晶配 向膜之表面相對向，介入所分散之球形的聚合物粒所構成 的間隙子，於周邊部塗布密封劑，組裝液晶顯示面板。2 片之玻璃基板的液晶配向方向係互相大致平行，且與施加 電場方向構成的角度為75。。於此液晶顯示面板介電異方性 △ ε為正且其值為1〇2(lkHz，2(rc)，折射率異方性為 0.075(波長590 nm，20。〇，扭轉彈性常數Κ2為7·0 ΡΝ、向 列等方相轉移溫度為約76它之向列性液晶組合物α 在真空中注入，以由紫外線硬化型樹脂密封密封材，液晶 層之厚度（gap)係製作4.2#m之液晶面板。此面板之複折射 相位差（And)約為0.31 // m。 又，使用一於此面板所使用的配向控制膜與液晶組合物 同等者而製作均f配向的?夜晶顯示面板，制結晶旋轉法 而測定液晶之預傾角後，顯示約〇.2度。此面板以2片偏光 板4挾住使一者之偏光板的偏光透過軸與上述液晶配向 方向大致平行，使另一者正交於其之方式配置。其後，連 接驅動電路、背光等而模組化，得到主動矩陣型之液晶顯 不衣置。在本實施例中係以低電壓成為暗顯示，以高電壓 成為明顯示之常時關特性。 併其次，評估本發明之第4實施例的液晶顯示裝置之顯示品 :後’確認出較第!實施例的液晶顯示裝置，開口率高，明 日曰比600:1之高品f的顯示，同時並確認中間調顯示時之廣
O:\90\90002.DOC 1244567 視角。與本發明之第i實施例相同做法，《量測定此液晶顯 示裝置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在〇。〇〜5〇。〇之使 用溫度範圍中尾影之緩和時間約為工分鐘，即使在以目視之 晝質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產生之顯示不均亦 全部看不到，而得到實施例丨相同之高顯示特性。 又，以與本實施例相同方法除去製作於玻璃基板上之配 向控制膜，使用差分掃描熱量計（DSC; Differential Scanning
Calorimetry)而評估配向控制膜之玻璃轉移溫度後，至 50〜300°C之溫度範圍無法確認明確之玻璃轉移點。因此本 實施例之配向控制膜的玻璃轉移溫度為測定溫度上限之 300°C以上。 又，A2之值為約8.6xl(T4N/m。 (第5實施例） 配向控制膜係使由通式（44)所示之1，2,3,4-環丁烷四羧酸 二酐與以通式（45)所示之2，6-二胺基萘所構成之聚醯胺酸 清漆’製作膜厚約50 nm之配向控制膜，其配向處理方法係 以來自與第1實施例相同之高壓水銀燈之光利用干涉濾色 為與石英之螺旋偏光子而以240〜3 10 nm之波長範圍作為 1 〇 · 1之偏光比的偏光UV，以約3 J/cnT2之照射能量照射。其 以外係與第4實施例相同做法而製作第1實施例之液晶顯示 面板。评估使用此液晶顯示面板而得到之液晶顯示裳置之 顯示品質後，確認約與第4實施例之液晶顯示裝置同等之高 品質的顯示，同時並確認中間調顯示時之廣視角。 (化學式48) O:\90\90002.DOC -41 - (44) (44)1244567
(化學式49)
(45) 與本發明之第相同做法’定量測定此第5實 苑例之液晶顯示裝置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在 :°c〜价之使用溫度範圍中尾影之緩和時間與第4實施例 相同為丨分鐘以下，即使在以目視之畫f尾影檢查中，圖像 之燒結、尾影所產生之顯示不均亦全部看不到，而得到高 的顯示特性。又，以與第4實施例相同方法除去製作於玻璃 基板上之配向控制膜，使用差分掃描熱量計（DSC; Deferential Scanning Cal〇rimetry)而評估配向控制膜之玻 璃轉移溫度後，至50〜300。〇之溫度範圍無法確認明確之玻 璃轉移點。因此本實施例之配向控制膜的玻璃轉移溫度為 測定溫度上限之300°C以上。 又，A2之值約為6.8 X l〇_4N/m。 (第6實施例） 預先於形成主動矩陣基板之配向控制膜之前，使負型之 感光性丙烯酸系樹脂塗布曝光顯像處理，圖案化成約i〇 pm 徑之柱狀，形成於各像素之TFT部份之附近掃描配線ι〇4的 上層之遮光層即共通電極1〇3上，以取代液晶顯示裝置之格
O:\90\90002.DOC -42- 1244567 制所使用之聚合物粒所構成的間隙子，其後，配向控 制勝係使用作為二胺化合物之以通式（46)所示的3,3，_二甲 基二胺基聯苯基、與以通式（47)所示的4,4，_二胺基苯 基硫鱗形成莫耳比1:2之比率，作為酸酐之以通式（Μ)所示 的丨，夂一氟-1，2,3,4-環丁烷四羧酸二酐而調整聚醯胺酸清 漆，製作膜厚約30 nm之膜，其配向處理方法係以來自與第 貝k例相同之咼壓水銀燈之光利用干涉濾色器與石英之 螺旋偏光子而以240〜3 10 之波長範圍作為10:1之偏光比 的偏光UV，以約3 J/cm·2之照射能量照射。同時，使用軟χ 光產生裝置，從近距離照射軟X光。 (化學式50)
(化學式51) (46)
(化學式52)
(47) (48) 除以上之步驟以外，其餘係與第5實施例相同做法，製作 第6實施例的液晶顯示裝置，評估本發明之第6實施例液晶 O:\90\90002.DOC -43 - 1244567 ’、、之顯示品質後，確認出較第5實施例的液晶顯示裝 置 5 甚音干古 αα 一 'Μ回月暗比之咼品質的顯示，亦可確認出中間調顯 八 廣視角。此係起因於第5實施例之液晶顯示裝置的像 素内Ik機分布，其間隙子粒周圍之液晶配向混亂的光洩漏 被完全除去。 /、本备明之第1實施例相同做法，定量評估此第ό實施例 的液晶顯示裝置之圖像燒結、尾影之緩和時間後，尾影之 緩和日守間係與第5實施例相同地為1分鐘以下，即使在以目 視之晝質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產生之顯示不 均亦全部看不到，而可得到高的顯示特性。 又’ Α2之值約為1〇 X 1〇-3 N/m。 (第7實施例） 除所使用之配向控制膜及其配向處理條件以外，其餘係 與第4實施例相同做法，而使作為以通式（49)所示之二胺化 合物的9-甲氧基-2,7-二胺基苟、與作為以通式（5〇)所示的酸 二酐之1，2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所構成之聚醯胺酸印刷 形成於基板表面’在23 0°C下燒成30分進行醯亞胺化，形成 膜厚約50 nm。其後，對其表面照射遠紅外線，同時並以照 射能量約3 J/cm_2照射氮雷射之337 nm偏光UV，以進行光配 向處理。其時之配向控制膜的溫度約為1 8〇艺。 (化學式53)
OCK H0N
nh2 (49) O:\90\90002.DOC -44 - I244567 (化學式54)
(50) 其後’與第4實施例同樣地，封入向列性液晶組合物a後， 在100°C下實施退火1 〇分鐘，得到相對於上述照射偏光方向 大致呈垂直方向良好的液晶配向。 如此做法，得到液晶層之厚度dS4e0 Am的液晶顯示面 板。又，使用一於此液晶顯示面板所使用的配向控制膜與液 晶組合物同等者而製作均質配向的格室，使用結晶旋轉法而 測定液晶之預傾角後，顯示約〇·3度。 其次，以同於第1實施例之方法，評估本發明之第7實施 例的液晶顯示裝置之顯示品質後，確認約與第丨實施例之液 晶顯不裝置同等之明暗比全面超過6〇〇:1之高品質的顯示， 同時亦確認出中間調顯示時之廣視角。與本發明之第1實施 例同樣做法，定量評估此第7實施例的液晶顯示裝置二： 燒結、尾影之緩和時間後，尾影之緩和時間為丨分鐘以下， 即使在以目視之晝質尾影檢 生之顯示不均亦全部看不到 查中，圖像之燒結、尾影所產 ’而得到高的顯示特性。 又，A2之值為約8.0xl〇_4N/m。 (第8實施例） 除所使用之配向控制膜及其配向處理條件以n餘令 與第4實施例相同做法’而使作為以通式⑻所示之1㈣
O:\90\90002.DOC -45 - 1244567 合物的2,7-二胺基聯苯、與作為以通式（52)所示的酸二酐之 H 3，4-環丁烷四羧酸二酐所構成之聚醯胺酸印刷形成於 基板表面，在230°C燒成30分進行醯亞胺化，形成膜厚約 20 nm。其後，對其表面照射遠紅外線，同時並使用氮雷射 之3 3 7 nm偏光UV照射，以進行光配向處理。其時之配向控 制膜的溫度約為200。〇。其後，與第4實施例同樣地，封入 向列性液晶組合物A後，在l〇〇°C下實施退火10分鐘，得到 相對於上述照射偏光方向大致呈垂直方向良好的液晶配 向0 (化學式55)
H2N~Ct〇LNK (51) (化學式56) 彳于到液晶層之厚度d為4 · 0 // m的液晶顯示面 板。又，使用— 一於此面板所使用的配向控制膜與液晶組合 物同等去-j-杂丨 、 1作均質配向的格室，使用結晶旋轉法而測定 /夜日日之預傾备 、角後，顯示約0。3度。 其二欠，、 、同於第1貫施例之方法，評估本發明之第8實施 1夕1J的〉夜晶顯干壯 、 曰 、”衣置之顯示品質後，確認約與第4實施例之液 曰日顯不裝置 J寺之明暗比全面超過600:1之高品質的顯
O:\90\90002.DOC -46 - !244567 2，同時亦確認出中間調顯示時之廣視角。與本發明之第1 實施例同樣做法，定量評估此第8實施例的液晶顯示裝置的 圖像燒結、尾影之緩和時間後，尾影之緩和時間為2分鐘以 下即使在以目視之晝質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影 所產生之顯示不均亦全部看不到，而得到高的顯示特性了 又，本實施例所使用之配向控制膜係除了遠紅外線照射 及鼠雷射之偏光uv照射的組合以外，例如來自高壓水銀燈 之光介2由干涉濾色器、石英之螺旋偏光子而以照射能量= 3 J/Cm2照射3〇〇 nm〜38〇 nm的波長範圍之偏光時，亦可 =到如上述之高顯示特性。進一步，照射1〇5//m之二氧i 碳氣體電射200 mj同時並照射上述3〇〇〜38〇 nm的偏光 時’亦可得到上述同樣的高顯示特性。 又’ A2之值為約i.Oxio-3 N/m。 (第9實施例） 以下，使用圖5而說明本發明之第9實施例，在本發明之 第9實施例的液晶顯示裝置之製造中，基板1〇1及1〇2，係使 用厚為0.7 mm且研磨過表面之玻璃基板。薄膜電晶體ιΐ5 係由源極電極丨〇 5、訊號電極丨〇 6、掃描電極丨〇 4及非晶矽^ 6 所構成。掃描電極104係使鋁膜圖案化，共通電極配線12〇 及訊號電極106及源極電極105係使鉻膜圖案化而形成。閘 極絕緣膜107與保護絕緣膜108係由氮化矽所構成，膜厚分 別為〇.3#m。於其上塗布丙烯酸系樹脂，藉由在22〇。〇下= 熱處理1小時，形成透明且具絕緣性之介電率約4的層間緣 膜112約1·〇 4„1厚。藉此層間絕緣膜112使顯示區域之像素 〇：\9〇\9〇〇〇2.d〇c -47- 1244567 電極105的階差起因之凹凸以及鄰接之像素間之階差凹凸 平坦化。 其次，藉微影光蝕刻與蝕刻處理，如圖5所示般，呈約 10 μιη之圓筒狀至源極電極1〇5形成貫通孔，從其上與源極 電極105連接之像素電極1〇5形成ΙΤ〇膜圖案。此外，對於共 通電極配線120亦呈約1〇 μιη之圓筒狀形成貫通孔，從其上 使ιτο膜圖案化而形成共通電極1〇3。其時，像素電極w 與共通電極103之間隔為7//m，掃描電極1〇4以外係形成彎 曲成鋸齒之電極配線圖案。其時，彎曲之角度設定成ι〇度。 進一步，此共通電極103係被覆映像訊號配線1〇6、掃描訊 號配線104及薄膜電晶體115的上部並包圍像素之方式形成 格子狀，兼具遮光層。 其結果，單元像素内形成2種類之貫通孔以外，係與實施 例4大致相同，成為像素電極1〇5配置於3條共通電極ι〇3之 間的構成，像素數係形成由购χ3(對應於r、g、b)條之訊 號电極106與768條之掃描電極1〇4所構成且為ι〇24χ3χ768 個之主動矩陣基板。 如以上般，像素構造、所使用之配向控制膜以外係與實 施例4㈣’而如圖5所示般，製作第9實施例的液晶顯示裝 置本貝鈀例所使用之配向控制膜係使以通式（53)所示的 2 6 一胺基_9，10-二甲基蔥、以通式（54)所示之4,4,_二胺基 二苯甲酮形成莫耳比2: i之比例作為二胺，使以通式（55) 所不之1，2,3,4-環丁烷四羧酸二酐與以通式（56)所示之 1，2,3,4-環丁烷四羧酸二酐形成莫耳比工·· 2之比例作為酸二
O:\90\90002.DOC -48 - 1244567 之聚醯胺酸清漆，製作膜厚約2〇 酐’使用此二者而合成出 nm之配向控制膜。 (化學式57)
(化學式58) (53)
(化學式59) (54)
(55) (化學式60)
(56) 其次，評估本實施例9的 確認約與第丨實施例之液晶 液晶 顯示 顯示裝置之顯示品質後， 裝置同等之高品質的顯 不，同時亦確認出中間調顯示時之廣視角。與本發明之第1 貫施例同樣做法，定量評估此本實施例的液晶顯示裝置的
O:\90\90002.DOC -49- 1244567 圖像燒結、尾影之緩和時間後， 、 尾办之綾和時間為1分鐘以 下’即使在以目視之書當 …… 中，圖像之燒結、尾影 所產生之顯不不均亦全部看不 _ 叩仔到N的顯示特性〇 如圖5所示般，直接連接於打 ,.^ ^ ^ 冢言包極乃形成於基板 取表面，於其上形成很薄的配向控制料，若進行一般之 擦磨配向處理，會摩擦產生帶電’視情況而介由表面附近 之像素電極而有時TFT元件會受到指栉^ 一 卞㈢又。如此之情形係如本 貫施例之無擦磨的光配向處理非常有效。 又’ A2之值為約8.1xi〇-4N/m。 (第10實施例） 圖6係說明本發明之液晶顯示裝置的第1()實施形態之一 像素附近的模式斷面圖。在本實施例的液晶顯示裝置之製 造中，基板HH及1〇2,係使用厚為〇_7 _且研磨過表面之 玻璃基板。薄膜電晶體115係由像素電極1〇5、訊號電極 106、掃描電極104及非晶矽116所構成。掃描電極i〇b4、共 通電極配線120及訊號電極106、像素電極1〇5及共通電極 103係全部使鉻膜圖案化而形成，像素電極1〇5與共通電極 103之間隔為7// m。閘極絕緣膜107舆保護絕緣膜1〇8係由氮 化矽所構成，膜厚分別為0_3/zm。於其上係配向控制膜使 作為二胺之以通式（57)所示的9,10-二胺基蔥、與作為酸二 酐之以通式（58)所不之1，2,3,4-環丁烷四羧酸二酐所構成之 聚蕴胺酸清漆印刷形成於基板表面，在2 3 〇 下燒成3 〇分進 行醯亞胺化，形成膜厚約20 nm。 (化學式61) O:\90\90002.DOC -50- 1244567
H0N
NH0 (57) (化學式62) r^0 (58) 其後’於真空中在其表面照射5eV、約〇 5pC/cm2之電子 束’同時並來自高壓水銀燈之光介由干涉濾色器、石英之 螺旋偏光子而以照射能量約3 J/cm2照射220 nm〜380 nm的 波長範圍之偏光UV時，實施光配向處理。其結果，像素數 係形成由1024χ3(對應於R、G、B)條之訊號電極1〇6與768 條之掃描電極1〇4所構成且為1024χ3χ768個之主動矩陣基 板。如以上般，像素構造以外，其餘係與實施例丨相同，製 作如圖6所示之本實施例丨〇的液晶顯示裝置。 "平估本貫施例的液晶顯示裝置之顯示品質後，確認約與 第1實施例之液晶顯示裝置同等之高品質的顯示，同時亦確 認出中間調顯示時之廣視角。其次，與本發明之第1實施例 同樣做法，定量評估此本實施例10的液晶顯示裝置的圖像 燒結、尾影之緩和時間後，尾影之緩和時間為2分鐘以下， 即使在以目視之畫質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產 生之顯示不均係看不出來。又，以莫耳比5〇%導入本實施 O:\90\90002.DOC -51 - 1244567 例所使用之二胺化合物的衍生物即以通式（59)所示的丨，5_ 二乙烯基-9,10-二胺基蔥，使用所合成之聚醯胺酸清漆時， 可得到偏光UV之照射能量約2 J/cm2同等的高顯示特性。 又’ A2之值約為6 〇xl〇-4N/m。 (化學式63)
(第11實施例） 環丁烷四羧酸二 表面，進扞扁α 除所使用之配向控制膜的組成以及配向控制膜形成、配 向處理方法以外，其餘係與第10實施例相同做法，本實施 例之配向控制膜係使作為二胺化合物的以通式（6〇)所示之 2,7_ 一胺基菲、與作為酸二酐之以通式（61)所示的1，2,3,4- 一野所構成之聚醯胺酸清漆印刷形成於基板
的膜厚約25 nm。 (化學式64)
O:\90\90002.DOC (60) -52 - 1244567 (化學式65) 〇 f (61) 6 其後’與第1 0實施例同樣地，製作本實施例的液晶顯示 叙置’封入向列性液晶組合物A後，在1 〇〇 下實施退火i 〇 分鐘’得到相對於上述照射偏光方向大致呈垂直方向良好 的液晶配向。如此做法，得到液晶層之厚度d為4·〇 的液 曰曰顯示I置。又’使用一於此面板所使用的配向控制膜與 液晶組合物同等者而製作均質配向的格室，使用結晶旋轉 法而測定液晶之預傾角後，顯示約〇1度。 其次，以同於第1實施例之方法，評估本實施例的液晶顯 不裝置之顯示品質後，無一般以擦磨配向處理看到之電極 階差附近的配向不良引起之洩光，確認約與第丨實施例之液 晶顯示裝置同等之明暗比全面超過6〇〇:1之高品質的顯 示，同時亦確認出中間調顯示時之廣視角。與本發明之第1 實施例同樣做法，t量評估此第u實施例的液晶顯示裝置 的圖像燒結、尾影之緩和時間後，尾影之緩和時間為丨分鐘 以下，即使在以目視之晝質尾影檢查中，圖像之燒結、尾 影所產生之顯示不均亦全部看不到，而得到高的顯示特性。 又，A2之值約為7.2xl(T4N/m。 (第12實施例） 除所使用之配向控制膜的組成以及配向控制膜形成、配
O:\90\90002.DOC -53- 1244567 向處理方法以外，其餘係與第9實施例相同做法，本實施例 -己向&帝】膜係使作為二胺化合物的以通式（α)所示之 j 一胺基恩與作為酸二酐之以通式（63)所示的1，2,3,4_ 衣丁文兀四羧& _ gf所構成之聚醯胺酸清漆印刷形成於基板 表面it仃在90C下熱處理2分鐘之塗平，形成膜厚約 随。其後，對其表面照射遠紅外線，同時並使膜表面保 持於2赋，以來自高壓水銀燈之光利用干涉遽色器與石英 之螺旋偏光子而以照射能量約H/em.2照射22g〜28〇㈣之 波長範圍的偏光UV’以進行醯亞胺化燒成處理及光配向處 理。處理後之配向控制膜的膜厚約％ 。 (化學式66)
Q Η2Ν--^~Λ—nh2 ο (62) (化學式67)
y (63) 其後，與第9實施例同樣地，製作如圖5所示之本實施例 12的液晶顯示裝置’封入向列性液晶組合物a後，在⑽ 下實施退火10分鐘，得到相對於上述照射偏光方向大致呈
O:\90\90002.DOC -54- 1244567 顯示裝置。又 使用一於此面板所使用的
實施例之液晶 晶顯示裝置同等之明暗比全面超過6 〇 〇 ··丨之高 為4 · Ο // m的液晶 配向控制膜與液 使用結晶旋轉法 品質的顯示，同時亦確認出中間調顯示時之廣視角。與本 發明之第1實施例同樣做法， 顯示裝置的圖像燒結、尾影 做法’定量評估此第12實施例的液晶 、尾影之緩和時間後，在0〜50°c之使 用/亚度範圍中尾影之緩和時間為丨分鐘以下，即使在以目視 之晝質尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產生之顯示不均 亦全部看不到，而得到高的顯示特性。 (第13實施例） 其-人，使用圖7及圖8作為本發明之第4實施形態的液晶顯 示裝置之具體構成而說明第13實施例。 在本發明之第13實施例的液晶顯示裝置製造中，基板J i 係使用厚度為〇·7 mm且已研磨過表面之玻璃基板。於基板 101上係形成用以防止電極1〇3、ι〇5、ι〇6、ι〇4的短路之絕 緣膜107、薄膜電晶體115、保護膜電晶體115及電極1〇5、 106之保護絕緣膜1〇8而作為TFT基板。 圖8係表示薄膜電晶體Π5及電極1〇3、1〇5、1〇6的構造。 薄膜電晶體115係由像素體極1 〇5、訊號電極丨、掃描電 極104及非晶矽11 6所構成。掃描電極ι〇4係使鋁膜圖案化， O:\90\90002.DOC -55- 1244567 訊號電極106係使鉻膜圖案化，而且，共通電極ι〇3與像素 電極105係使1丁〇形成圖案化。 絕緣膜107與保護絕緣膜108係由氮化矽所構成，膜厚分 別形成0.2#m與〇.3//m。電容元件係以像素電極ι〇5與共通 屯極1 03挾住絕緣膜1 〇7、1 〇8之構造而形成者。
像素電極105係以重疊於全部形狀之共通電極ι〇3的上層 之型態配置。像素數係形成由1〇24χ3(對應於R、g、條I 訊號電極106與768條之掃描電極1〇4所構成的ι〇24χ3χ768 個。 基版102上係形成與本發明第i實施例之液晶顯示裝置相 同構成之附帶黑矩陣113的遽色器ln，作為對向遽色基板。 其次’將4,4,_二胺基二苯基胺與1，3_二氯-1，2,3,4-環丁烷 四羧鲅一酐所構成的聚醯胺酸清漆調整成樹脂分濃度5重 量％、NMP4〇重量％、丁内酯4〇重量％、丁基溶纖劑15 重量％作為配向控制膜，印刷形成於上述主動矩陣基板上 而以220 C熱處理30分鐘進行醯亞胺化，形成約7〇 之緻 密聚酸亞胺配向控制膜丨〇9。 同樣地在已形成1τ〇膜之另一玻璃基板1〇2表面亦印刷 形成同樣的聚醯胺酸清漆’而以22(rc進行熱處理3〇分鐘， 形成約70 nm之緻密聚醯亞胺膜所構成之配向控制膜1〇9。 為於其表面賦予液晶配向能’對其表面照射遠紅外線，同 時並對醯亞胺配向控制膜1Q9照射偏光―（紫外線）光。光源 係使用咼壓水銀燈’介由干涉濾色器，取出㈣〜彻㈣ 之範圍的UV光，使用積層石英基板之螺旋偏光子而形成偏
O:\90\90002.DOC -56 - 1244567 照射。但 光比約10 · 1的直線偏光，以約5 j/cm2的照射能量 其時之配向控制膜的溫度為約12 〇 °c。 其結果，配向控制膜的表 對於所照射之偏光UV的偏光 面之液晶分子的配向方向係相 方向’為正交方向。 在TFT基板及濾色基板之配向控帝⑽1〇9的排列方向係 互相大致平行，且與施加電場117的方向構成之角度為b 度。於此等之基板間使平均粒徑為4"m的高分子粒作為間 隙子，在TFT基板與遽色基板之間挾住液晶ιι〇，液晶㈣ 係使用與實施例1相同的液晶組合物A。 挟住TFT基板與濾色基板之2片偏光板114係配置於偏光 顯微鏡(Crossed Nichol)。繼而，採用一以低電壓獲得暗狀 態、以高電壓獲得明狀態之常時關特性。 接著，，驅動本發明第13實施例之液晶顯示裝i的系統構 成與第1實施例同樣，故構成之詳細省略。 八人磲估本發明之第13實施例的液晶顯示裝置之顯示 口口貝後，確涊出較第丨實施例的液晶顯示裝置，開口率高， 明暗比650:1之咼品質的顯示，同時並確認中間調顯示時之 廣視角與本發明之第1實施例相同做法，定量測定此液晶 頒示衣置的圖像燒結、尾影之緩和時間後，在〜之 使用溫度範圍中尾影之緩和時間約為丨分鐘，即使在以目視 之旦貝尾影檢查中，圖像之燒結、尾影所產生之顯示不均 亦王部看不到，而得到實施例1相同之高顯示特性。 以與貫施例1相同的方法評估液晶配向膜界面之方位角 方向錨定能量A2後，可得到約1〇xl〇-3N/m以上之值。
O:\90\90002.DOC -57- 1244567 【圖式簡單說明】 、圖1係說明本發明之液晶顯示裝置第i實施形態的像素構 成之像素部分截面圖。 圖2⑷〜2⑷係言兒明本發明之〉夜晶顯示裝置第❻施形態 的像素構成之像素部分平面圖及截面圖。 、圖3係說明本發明之液晶顯示袭置第2實施形態的像素構 成之像素部分截面圖。 &圖4⑷〜4⑷係說明本發明之液晶顯示裝置第2實施形 態，其液晶顯示裝置之像素構成之像素部分的平面圖及截 面圖。 圖5係說明本發明之實施形態的液晶顯示裝置像素構成 之截面圖。 圖6係說明本發明之實施形態的液晶顯示裝置像素構成 之截面圖。 其液晶 其液晶 圖7係說明本發明之液晶顯示裝置第4實施形態 顯示裝置之像素構成之像素部分的截面圖。 圖8係說明本發明之液晶顯示裝置第4實施形態 顯示裝置之像素構成之像素部分的平面圖。 【圖式代表符號說明】 101， 102 103 104 105 106 玻璃基板 共通電極（Common電極） 掃描電極（閘極電極） 像素電極（源極電極） 訊號電極（汲極電極）
O:\90\90002.DOC -58 - 1244567 107 絕緣膜 108 保護絕緣膜 109 配向控制膜 110 液晶分子 110' 液晶層（液晶組合物層） 111 濾色器 112 有機絕緣膜 113 遮光膜（黑矩陣） 114 偏光板 115 薄膜電晶體 116 半導體膜 117 電場方向 120 共通電極配線 O:\90\90002.DOC -59-

Claims (1)

1244567 苐加21；34688號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年6月） 拾、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示裝置，其特徵在於具有： 一對基板，其至少一方為透明； 液晶層，其配置於前述一對基板間； 電極群’其形成於前述一對基板的一方之基板，且用以 對$述液晶層施加相對於該基板面擁有大致平行成分之 電場； 複數主動元件，其連接於前述電極群； 配向控制膜，其配置於前述液晶層與前述一對基板之至 少任一方的基板； 光學機構，其形成於前述一對基板的至少任一方之基 板，且依照前述液晶層的分子配向狀態而改變光學特性； 前述配向控制膜之至少一方係照射大致直線偏振之光 而賦予配向控制能之配向控制膜，該光反應性的配向控制 膜係包含由環丁烷四羧酸二酐及/或其衍生物與芳香^二 胺構成之聚醯胺酸或聚醯亞胺， 其中該壞丁烧四緩酸二肝及其衍生物係以下述通式（1) 所示的化合物：
(其中，R!、R2、R3、R4係分別獨立A 馮虱原子、氟原子 或碳數1〜6的烷基、烷氧基）； ’、 90002-940609.doc 1244567 該芳香族二胺化合物係含有選自由下述通式（2)〜（16)的 化合物所成群中之化合物至少一種： R1
NH2 R2
R1
(2) (3) (4)
(5) (6) ⑺ ⑻ 90002-940609.doc -2- 1244567
R1
(10) (ii)
(12) (13) (14) Q0002-940609.doc (15) (16) 1244567 R3v R4 h2n—<^ ^^ y~m2 R1 R2 (其中在通式（2)〜（16)中，Ri、R2、R3、仏係分別獨立顯示 氫原子、氟原子、或碳數丨〜6的烷基、烷氧基或乙烯基 {-(CH2)m-CH=CH2，m=〇、卜 2}或乙醯基{-(CH2)n CH， η=0、1、2}));又，在通式⑺中χ為各，-C〇_，_ΝΗ-之鍵 結基）。 2. 根據申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中構成前述 配向控制膜上之液晶層的液晶分子之長軸方向係與前述 光知射之大致直線偏振之偏光軸平行或正交。 3. 根據申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中前述光反 應[生的配向控制膜為一聚醯胺酸或聚醯亞胺，其係至少含 有50%以上之由環丁烷四羧酸二酐及/或其衍生物與芳香 族二胺構成之聚醯胺酸或聚醯亞胺之重複構造。 4·根據申請專利範圍第丨或2項之液晶顯示裝置，其中包含前 述聚醯亞胺材料之前述配向控制膜之膜厚為丨至 nm ° 5.根據申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中構成前 述配向控制膜之前述電極群之電極上的膜厚為！ 11111至5〇 nm ° 6·根據申請專利範圍第項之液晶顯示裝置，其中構成前 述配向控制膜之前述電極群之電極上的膜厚為i ^㈤至儿 nm ° 90002-940609.doc 1244567 7. 根據申請專利範圚笛】+。 圍弟1或2項之液晶顯示裝置，其中前述配 控制膜之麵轉移溫度為25(TC以上。 8. 請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中前述液 曰曰層的預傾角為1度以下。 乂據U利乾圍第i或2項之液晶顯示裝置，其中前述電 轉具有像素1：極與共通電極，前述像素電極與共通電極 之至少一方係以透明電極構成。 1〇·:據申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置，其中前述透明 私極係以離子摻雜氧化鈦膜或離子摻雜氧化辞膜構成。 1根據中請專利範圍第項之液晶顯示裝置，其中前述共 通電極或前述共通電極配線或訊號配線係包含A1、Cr、 M〇、Ta、W或含有其等任一的合金。 12·根據申請專利範圍 素電極及與其對向 有彎曲構造。 第1或2項之液晶顯示裝置，其中前述像 之岫述共通電極係互相平行配置且具 13·根據申請專利範圍第丨或2項之液晶顯示裝置，其中前述共 通電極及/或丽述像素電極係形成於有機絕緣膜上，在前 述有機絕緣膜及前述電極群上形成前述液晶配向膜。 14·根據申請專利範圍第丨或2項之液晶顯示裝置，其中在前述 液晶層與形成於前述一對基板上之前述配向控制膜的二 個界面上，前述液晶分子的配向控制方向為約同一方向。 15· —種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於該液晶顯示裝 置具有·· 電極群，其係用以施加相對於一方基板的基板面擁有大 90002-940609.doc 1244567 致平行成分之電場；及光學機構，其係具有連接於前述電 極群之複數主動元件，在至少任一方為透明的一對基板之 間挾持液晶層，於前述液晶層與前述一對基板的至少任一 方之基板配置知、射大致直線偏振之光而賦予配向控制能 之光反應性的配向控制膜，形成於前述一對基板的至少任 一方之基板’依照前述液晶層之分子配向狀態而改變光學 特性； 而照射於前述液晶配向膜之前述偏光的光波長為 200nm至400nm的範圍 且該光反應性的配向控制膜係包
之聚醯胺酸或聚醯亞胺，
所示的化合物： 酐及其衍生物係以下述通式（1)
(其中 ’ Ri、R2、R3、
(1) 、氣原子、 或碳數1〜6的烷基、烷氧基）；
選自由下 化合物所成群中之化合物至少一種· 下述通式（2)〜（16)的
(2) 90002-940609.doc (3)1244567
(4)
(5) (6) ⑺ (8) 90002-940609.doc (9) (10)1244567 R1
(ii) (12) (13) (14) (15) (16) (其中在通式（2)〜（16)中，R!、R2、R3、R4係分別獨立顯示 氫原子、氟原子、或碳數1〜6的烷基、烷氧基或乙烯基 90002-940609.doc 1244567 ’ m=〇、i、2}或乙醯基{_(CH2)n _c 三 CH， n—〇、1、2}》’又’在通式（5)中X為-s-，-CO-，-NH-之鍵 結基）。 16. 根據中請專利範圍第15項之液晶顯示裝置之製造方法，其 中用以對刖述液晶配向膜賦予液晶配向能之配向處理 為：具有大致直線偏振的第一波長之偏光與具有第二波長 之偏光的至少2種波長的偏光照射處理。 17. 根據中明專利圍第15或16項之液晶顯示裝置之製造方 法’、其中用以對珂述液晶配向膜賦予液晶配向能之配向處 為* 了 /、有大致直線偏振的第一波長之偏光與具有第 波長之偏光的至少2種波長的偏光照射處理以外，尚施 予力......、工外線知、射、遠紅外線照射、電子線照射、輻射 線照射中至少一者的二次處理。 18·減中請專利範圍第17項之液晶顯示ft置之製造方法，其中 以時間上的重疊進行前述偏光照射處理與前述二次處理。 19·減申請專利範圍第17項之液晶顯示裳置之製造方法，其 ]述人處理係兼為前述液晶配向膜之醯亞胺化燒成 處理。 很據：：專利範圍第17項之液晶顯示裝置之製造方法 中進订則述—次處理時之前述配向控制膜之溫度為 至400X：的範圍。 21·根據中請專利範圍第17項之液晶顯 :::行前述二次處理時之前述配向控制膜二 150C至30(TC的範圍。 90002-940609.doc
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