TWI358582B - Liquid crystal display device and manufacturing me - Google Patents

Description

1358582 九、發明說明： 【明戶斤名奸々貝】 相關申請案之交互參考 本申請案係基於先前申請於2004年9月13曰的日本申 5 請案第2004- 265552號且主張彼之優先權利益，全文在此併 入本案以為參考資料。 發明領域 本發明係關於液晶顯示裝置，其中兩個基板之間配置 一液晶組成物，其係包含一液晶與一可用活化能射線 10 (active energy ray)或趄合活化能射線、熱兩者予以聚合之可 聚合化合物，且隨後，施加或不施加電壓至液晶，聚合該 可聚合化合物，藉以調整液晶分子的對齊方向（alignment direction)。 H Jl 15 發明背景 曾為液晶顯示器主流機種、以TN模式形成之主動式矩 陣（active matrix)液晶顯示器有視角特性過窄的缺點。如今 則採用MVA(多象限垂直對齊技術)模式與IPS(面内切換技 術)模式設計出廣視角液晶面板。 20 IPS模式是在水平面用梳狀電極(comb electrode)切換 液晶分子。不過’由於梳狀電極會顯著減少開口率（aperture ratio)，故而要有強健的背光模組(backlight)。 M VA模式中，液晶分子係垂直對齊於基板，且藉由加 在透明電極（由例如ΙΤ0(銦錫氧化物）形成）上的突起 5 1358582 (protrusion)或隙縫（開洞）調整液晶分子的對齊。一般而言， 若為寬隙缝的情形，使液晶分子對齊成與隙縫正交的方 向’若為窄隙縫(精細結構化的隙縫）的情形，使液晶分子對 齊成與隙縫平行的方向。 5 當下的河^模式中，為獲致廣視角，帶有複雜形狀之 突起或ITO隙縫經配置成藉此在施加電壓時液晶分子與訊 號電極、抑描電極(scanning electr〇de)用之匯流線(bus line) 傾斜成45。、135。、225。、315。。用此技術，施加電壓時， 藉由傾斜成與精細隙縫平行的4個方向而使液晶分子穩 10 疋’從而可貫現多象限的排列（multi-domain alignment)。 在揭示於未審定的日本專利申請案第2003-149647號 的發明中，已發展出一種技術以及一種如第2圖所圖示之結 構’該結構中沒有在施加電壓時會被ITO隙縫傾斜成4個方 向的液晶分子之突起。此時，藉由在基板之間注入包含可 15 聚合化合物的液晶組成物，並且藉由聚合可聚合化合物同 時施加電壓以記憶液晶分子的下降方向（falling direction)，則有可能縮短記憶液晶分子的下降方向向圖素 中心點傳播時的反應時間，液晶分子的下降方向取決於IT0 末端處電場會影響反應時間，從而改良顯示切換特性 20 (display switching characteristic)。 不過，當以實質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向 觀看時，即使採用這麼複雜的配置’位在圖素電極與訊號 電極或掃描電極兩者中之至少一個之間的間隙附近仍會有 不規則排列的液晶分子。以下為此現象之原因：圖素電極 6 1358582 面對訊號電極或掃描電極兩者中之至少一個的—^ 、 面係經配 置成平行於相關的訊號電極或掃描電極；由於液b八子有 易於傾向電極之性質’上述的那—面料（圖素電極的末端 部份）’液晶分子的下降方向變成垂直於訊號電極、掃福電 5極兩者中之至少-個；結果，無法使圖素電極附近的對齊 狀態穩定，且會產生向錯(disclination)，導致有雜色的顯示 狀態（varied display state)。 為克服此一問題，已有人提出一種方法，其係配置輔 助突起用以控制對齊’且用光遮蔽層（黑色矩陣）遮蔽對齊不 10同的部份。不過，這會造成另一問題，即開口率較低。 MVA模式的突起或隙縫所導致的開口率降低程度係小 於IPS的梳狀電極所造成的。另一方面，相較於tn模式， M VA模式的液晶面板（顯不面板）有透光率較小的缺點。会士 果，此一事實使得MVA模式無法應用於需要耗電量較小的 15 筆記型個人電腦。 此外’關於’在包含可聚合化合物的液晶組成物注入 於基板之間後’在施加電壓的狀態中，聚合可聚合化合物 用之技術’當長時間用如第1Α圖所示的圖樣驅動液晶面板 時’會產生如第1B圖所示被稱作‘影像殘留，(image sticking) 20 的顯示缺陷問題。影像殘留為：當如第1A圖所示黑白棋盤 式的圖樣長時間顯示於液晶面板的顯示面積，接著設定整 個面積為某種網點圖（halftone display)時，會有如第1Β圖所 圖示之兗磚化圖樣(tile pattern)殘留在顯示器上的現象。 在此’以下為影像殘留率（image sticking rate)的定義： 7 1358582

影像殘留率α =((β - γ)/ γ)χ100(百分比） β =長時間顯示後白色顯示區之明度(luminance) γ =長時間顯示後黑色顯示區之明度 對於此現象，儘管長時間使用液晶顯示裝置後，改變 5 電壓施加區的預傾角（pre-tilt angle)(以正常的黑色模式顯 示白色時），仍不易使它復原。認為調整液晶對齊程度的改 變會改變此一預傾角，因為聚合後殘留在液晶層内的可聚 合化合物在長時間操作中會被背光模組進一步聚合。在一 般的使用條件中，如果兩天後影像殘留率為百分之2或以 10 下，仍可容忍。特別是，考慮特定用法或長時間持續使用 同一影像晝面的特殊使用情形時，如果液晶面板使用一個 月的影像殘留率為百分之0時，實際使用時就不會有問題。 因此，整體看來，一個月的影像殘留率為百分之0較佳。 此外，關於液晶或液晶組成物注入於液晶層，液晶注 15 射入口對面會出現呈截尾V形的不正常顯示部份的問題，特 別是在顯示灰色的時候。第12圖的液晶面板示意平面圖係 圖示此一問題。元件符號122為包圍液晶層之密封牆，而元 件符號123為用於注入及密封液晶組成物等等於液晶層的 液晶注射入口。呈截尾V形的不正常顯示部份121係出現在 20 液晶注射入口的對面。 原因之一在於：已注入的液晶或液晶組成物會收集密 封牆衍生的污染物。即，認為已收集污染物的液晶或液晶 組成物到達注射入口對面的密封牆面之後會反彈，JL污染 物會集中於此反彈部份，而形成不正常顯示部份。第13圖 8 1358582

之間的液晶層接觸表面之第一基板面上的表面部份係形成 一由訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個下降至圖素電 極的斜坡；更具代表性的是，關於該等圖素電極，在兩個 相鄰圖素電極之間加上一突起，其尖端是在訊號電極、掃 5 描電極兩者中之至少一個的上面或上方；當以實質垂直於 液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看時，該訊號電極、掃描 電極兩者中之至少一個係有一部份係與該圖素電極的一部 份重疊；當以實質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀 看時，只在掃描電極對面的一部份附近加上一光遮蔽部 10 份；並且在第二基板上加上一彩色濾光片（color filter);並 且在第一與第二基板上塗上垂直對齊控制膜。 此外，在液晶顯示裝置及其製造.方法的上述方面中， 15 20 關於聚合後仍為液晶相的可聚合化合物的數量限制，聚合 後仍為液晶相的可聚合化合物的數量不超過0.02重量份 /100重量份液晶較佳；該可聚合化合物係包含一丙烯酸 基、一甲基丙烯酸基.、或丙烯酸基與曱基丙烯酸基兩者； 特別是，該可聚合化合物分子内包含多個丙烯酸基或甲基 丙稀酸基；該液晶係具有負介電各向異性（negative dielectric anisotropy);且液晶有一性質：在沒有外力σ電麈 時以幾乎垂直的方向對齊，而在有外加電壓時則被傾斜成 方向為可用形成於一基板上面或上方的數個突起或者是用 該電極之數個隙縫調整的方向。 此外，在液晶顯示裝置及其製造方法的上述方面中， 關於密封牆，第二密封牆的材料品質與厚度分別相同於第 13 1358582

一密封牆的材料品質與厚度較佳；將第二密封牆兩端定位 成在顯示區附近或者是觸及顯示區；第一密封牆與第二密 封牆的距離大於顯示區與第二密封牆的距離；在該液晶層 内配置一液晶組成物，其係包含一液晶與一可用活化能射 5 線或者是結合熱之活化能射線聚合的可聚合化合物，且用 活化能射線照射或者是活化能射線照射、熱兩者聚合該可 聚合化合物；該可聚合化合物係包含一丙烯酸基、一甲基 丙烯酸基、或丙烯酸及甲基丙烯酸基兩者；特別是，該可 聚合化合物分子内包含多個丙烯酸基或甲基丙烯酸基；該 10 液晶係具有負介電各向異性；且該液晶有一性質：在沒有 外加電壓時以幾乎垂直的方向對齊，而在有外加電壓時則 被傾斜成方向為可用形成於一基板上面或上方的數個突起 或者是用該電極之數個隙縫調整的方向。 總而言之，用本發明可實現高品質液晶顯示裝置及其 15 製造方法。 圖式簡單說明 第1A圖的示意平面圖係圖示鑑定‘影像殘留’用之液晶 顯示面板的顯示圖樣； 第1B圖的示意平面圖係圖示已產生‘影像殘留’的液晶 20 顯示面板之顯示晝面； 第2圖係顯示面板之示意平面圖，其係圖示以實質垂直 於液晶顯示裝置的顯示螢幕的方向觀看時，匯流線與圖素 電極的配置； 第3圖係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之示意側面橫 14 1358582 截面圖； 第4圖係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之側面橫截面 中之等位線(eqUipotentialline)的示意圖； 5 10 15 20 第5圖係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之側面橫截面 中之等位線的另一示意圖； 第6圖係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之側面橫截面 中之專位線的另一示意圖； 第7圖係圖不液晶顯示面板之示意側面橫截面圖，其係 圖示加上有-尖端的突起之狀態，該尖端係經配置成在一 訊號電極的上方； 第8圖係圖示第7圖所示的示意側面橫截面中之等位線 的示意圖； ’ 第9圖係顯示面板之示意平面圖，其係圖示以實質垂直 於液晶顯示裝置的顯示螢幕的方向觀看時，匯流線與圖素 電極的配置； ' '' 第1〇圖係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之示意側面橫 截面圖； Κ 第11圖係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之另一示 面橫截面圖； “ 第12圖係液晶面板之示意平面圖； 第13圖係液晶面板之另—示意平面圖； 第14圖係液晶面板之另—示意平面圖丨 第15圖係圖示第14圖液晶面板 极之不思側面橫截面圖； 第16圖係圖示液晶面板之另—示意平面圖；且 15 1358582 上方，因為訊號電極、掃描電極、圖素電極的配置方式為： 當觀看方向實質垂直於顯示螢幕時，一訊號電極與一掃描 電極是炎在兩個相鄰圖素電極之間。就此情形而言，‘在訊 號電極、掃描電極兩者中之至少一個的上面’的位置不一定 5 是位在訊號電極或掃描電極的中央部份。該位置可根據液 晶分子的對齊狀態而任意界定。

第7圖係圖示液晶顯示面板之示意側面橫截面圖，其係 圖示以上述方式加上的突起。第8圖係圖示第7圖結構加上 電場時的狀態。在第7與8圖中，突起71係加在一訊號電極 10 41的上面使得在液晶層72液晶層接觸表面的第一基板面上 的表面部份73形成一由訊號電極41下降至圖素電極42的斜 坡74。用突起71的斜坡，有可能使液晶分子傾向圖素電極 面同時克服電場的效應。因此，如第8圖所示，即使訊號電 極與圖素電極之間有等位線的凹入部份，仍有可能使液晶 15 分子的對齊方向有一致性。即，由於位在圖素電極與訊號 電極之間的液晶分子全都有傾向圖素電極的方向，所以不 責產.生向錯，且可避免在圖素電極上面或上方的液晶分子 對齊不規則。在上述例子中，儘管突起71係以絕緣層的一 部份形成，仍可用任何材料形成突起，只要是該材料不與 20 本發明精神相反。 用上述方法，當以實質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕 的方向觀看時，訊號電極與圖素電極之間的位置就難以產 生液晶分子對齊不規則，從而可得到令人滿意的顯示品 質。不用說，可採用上述方法的任一組合，除非與本發明 24 1358582 的精神相反。 此外，當調整絕緣層時’ 一般而言’係於訊號電极气 掃描電極與圖素電極之間製成一足夠的共有距離。因此， 訊號電極、掃描電極、與圖素電極所產生的電容會變，J、， 不容易出現串擾(crosstalk) ’因而有可能將圖素電極覆義 訊號電極的上面。用第2及3圖與第9及10圖的比較可表务 $此 10 一情況。因此，第2圖與第9圖係分別為圖示顯示面被<$ 意平面圖，係圖示以實質垂直於液晶顯示裝置的顯示鸯幕 的方向觀看時，匯流線與圖素電極的配置。第3圖與第1〇^ 係圖示液晶顯示裝置的顯示面板之示意側面橫截面圖。 弟2 圖與第3圖為習知的配置，其中無圖素電極的部份23是在失

在基板31及32之間的訊號電極41與圖素電極42之間，L 也在 15 20 掃描電極21(第3圖未圖示）與圖素電極42之間。由於此部^ 對影像顯示沒有貢獻’故開口率較小。反之’第9圖斑第 圖係圖示本發明之配置，其中在訊號電極41與圖素電極4 之間，也在掃描電極21與圖素電極42之間，對影像顯厂 有貢獻的部份已消失。因而可擴大開口率。即，當以實= 垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看時，可形成=貝 電極被圖素電㈣錢部份，或訊號電極魏著圖素=插 的部份。因而，因而開口部份可擴大。在此， 祕極 係表示一薄層電晶體。 ，22 應注意，在液晶顯示裝置的操作期間，掃描電極 比圖素電極低的時間通常較長，且電場的效應有時會槔:立 圖素電極上面或上方的液晶對齊，有時會 土尸々δ胃的 25 1358582 KURO-UKI(出現黑點）。為預防這種問題，當以實質垂直於 液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看時，在掃描電極對面的 部份附近提供一光遮蔽部份較佳。例如，在掃描電極對面 的部份且由該部份稍微突出的部份加上該光遮蔽部份較 5 佳。可任意決定‘附近’的實際位置與‘稍微突出’的程度，此 係取決於實際情況。

此外，關於對齊控制膜，以顯示品質的觀點提供垂直 對齊控制膜較佳。就此情形而言，該垂直對齊控制膜可加 在第一基板面與第二基板面中之任何一面上較佳。考慮加 10 強顯示品質，兩個基板加上該垂直對齊控制膜更佳。 用上述技術，有可能預防液晶分子對齊不規則，且改 良液晶面板的顯不效能。 為改良對‘影像殘留’顯示缺陷的抵抗能力，在液晶顯 示裝置中，其中在一對基板之間配置一液晶組成物，其係 15 包含一液晶與一可用活化能射線或者是結合熱之活化能射 線聚合之可聚合化合物，該對基板係具有用於施加電壓至 液晶層的電極與用於使液晶分子垂直對齊的垂直對齊控制 膜，且用活化能射線照射或者是用活化能射線照射、熱兩 者聚合該可聚合化合物，同時在電極之間施加電壓，從而 20 使液晶分子均有一預傾角，使聚合後仍為液晶相的可聚合 化合物的數量不超過0.05重量份/100重量份液晶是有效_ 的。在此，‘液晶分子均有一預傾角’係意指在沒有施加電麼 時，將液晶分子對齊成與某一方位的垂直方向稍有傾斜 角，使得該等液晶分子在施加電壓時具有隨著調整方向而 26 1358582 傾斜的性質。 聚合後仍為液晶相的可聚合化合物的數量不超過0.02 重量份/100重量份液晶較佳。在此，在‘用活化能射線照射 或用活化能射線照射、熱兩者聚合該可聚合化合物’的方法 5 之後，該可聚合化合物不需立即具有要求的數值。在使用 前可得到此一數值即可。本發明中，例如，‘聚合後仍為液

晶ii的可聚合化合物的數量不超過0.05重量份/100重量份 液晶’係意指根據上述背景將該可聚合化合物減少成不超 過某一重量份。 10 通常可用氣相層析質謹儀（gas chromatography,簡稱 G C)測定該可聚合化合物殘留在液晶層内的數量。以下為簡 單的測量方法： 可聚合化合物殘留量=(聚合反應後GC中可聚合化合 .物的尖端面積/聚合反應前GC中可聚合化合物的尖端面積) 15 X聚合反應前可聚合化合物的數量。 已證實，藉由以此方式減少可聚合化合物殘留量可改 良對‘影像殘留’（如第1B圖所示）的抵抗能力。 認為產生此效果的事實為：當藉由光或熱使可聚合化 合物的反應不足，且在此面板進行如第1A圖所示的影像殘 20 留測試時，對長時間操作的液晶面板用背光模組進一步促 成殘留可聚合化合物的聚合，造成預傾角改變以調整液晶 對齊。預傾角的改變為不可逆，且產生一嚴重問題，即一 旦出現影像殘留，將永遠無法再度予以清除。 當該可聚合化合物有丙烯酸基與曱基丙烯酸基中之任 27 1358582 何一種時，減少可聚合化合物的殘留量是有利的。當該可 聚合化合物的分子中有多個丙烯酸基或甲基丙烯酸基時， 藉由背光模組長時間操作的功能容易出現可交聯反應，因 而，對減少可聚合化合物的殘留量是特別有利的。 5 同樣，當液晶有負介電各向異性時，詳細言之，即，

當液晶具有一性質：在沒有外加電壓時以幾乎垂直的方向 對齊，而在有外加電壓時則被傾斜成方向為可用形成於一 基板上面或上方的數個突起或者是用該電極之數個隙縫調 整的方向，用聚合物調整液晶分子的液晶軸向就很重要。 10 因此，對減少可聚合化合物的殘留量是特別有利的。在此， ‘以幾乎垂直的方向對齊’係意指‘考一預傾角對齊’，如先前 所述，而沒有與基板完全垂直對齊的意思。 用上述技術，有可能改良對‘影像殘留’顯示缺陷的抵 抗能力。應注意，用於減少可聚合化合物殘留量的上述技 15 術可與先前已描述用於控制液晶對齊方向的技術結合使 用。結合時，有可能進一步改良顯示品質。 為了應付出現在液晶注射入口對面的截尾V形不正常 部份的問題，且認為這是液晶或液晶組成物注入液晶層所 造成的，已發現有效的方法是：在一對基板之間，提供一 20 有一液晶注射入口之第一密封牆、一被該第一密封牆包圍 之液晶層、一用以在該液晶層内顯示影像之顯示區、以及 一配置成在該顯示區的周圍之非顯示區，可使液晶層在非 顯示區的厚度大於液晶層在顯示區的厚度，且可在非顯示 區的液晶注射入口對面處安裝一第二密封牆。 28 1358582 : <第14圖之示意平面圖係圖示一液晶顯示裝置，其係包

含，在一對基板之間，一有一液晶注射入口之第一密封牆、 一被該密封牆包圍之液晶層、一用以在該液晶層内顯示影 像之顯示區、以及一配置成在該顯示區的周圍之非顯示 5 區。第15圖係圖示上述液晶顯示裝置之側面橫截面圖。第 14圖與第15圖中·，在一對基板31、32之間，有圖示一液晶 注射入口 123、一第一密封牆122、一第二密封牆143、一液 晶層72、一彩色濾光片144、上及下透明電極147與148、一 位置與該彩色濾光片144對應之顯示區141、以及一非顯示 10 區142。該液晶層72被第一密封牆122所包圍，且隨後密封 於牆122内，液晶或液晶組成物係經由注射入口 123注入基 板之間的空間，隨後密封該液晶注射入口 123。 痕^晶_層_在非-顯不區的厚度大於液晶層在影像顯不區的 尾度jyfc·態，係指第111中W1與W2的關係為W1大於W2。 15 用此結構，已將源自密封牆的污染物集中的液晶或液晶組 成物在到達第15圖左面的密封牆後會反彈，而不通過顯示 區144。隨後，因有第二密封牆143，已集中污染物的液晶 或液晶組成物會停留在第一密封牆與第二密封牆之間，而 不會到達顯示區。對於認為是由注入液晶或液晶組成物所 20 造成的不正常顯示，用這樣一種方法，認為已改良對不正 常顯示的抵抗能力。在此，關於非顯示區的寬度（第14圖的 W3、W4)，沒有特別的限定。不過，此寬度為0.5毫米或以 上較佳。若設定成太大，則顯示區所佔用的面積在整個顯 示面板中會太小，因此，非顯示區不需要太大。 29 1358582 關於第二密封牆材料的品質，沒有特別的限定，且可 基於實際情況任意決定。不過，以要使污染物種類不要太 複雜的觀點來看，第二密封牆材料的品質與第一密封牆材 料的品質相同較佳。

不同於第一密封牆，第二密封牆不是要用來防止液晶 或液晶組成物的外漏。因此，完全密封該對基板之間的間 隙（如第15圖上、下基板之間的間隙）對於該牆並不重要。不 過’密封可有效防止已集中污染物的液晶或液晶組成物通 10 過第二密_與基板之__且到達顯示區較佳。 第-密封牆與第二㈣牆的轉（在第14與15圖中係 以L2表示）大於顯示區與第二密封牆的距離(在第__ 中為切較佳。第—密封牆與第二密封牆的距離愈大，已集 中万染物的液晶或液晶組成物愈容易留在第—密封牆與第 二密封牆之間 15 20 較佳 況，，第:密峰 =—子厚度，，二=:=二已集中污染物的液晶或液晶組成_ ，通過實驗或_方科定適當的； ,的彤狀。例如，也可)難:二二為了要使已集中污染物的液晶心 成物更難以到達顯示區 — 區附近或者是觸及顯示區較佳P、㈣端m 30 1358582

至於達成的方法，認為例如使彩色濾光片的部份延伸 至第二密封牆附近或觸及第二密封牆的兩端，如第16與17 圖所示。藉此，已集中污染物的液晶或液晶組成物隨後容 易撞及第一密封牆而反彈，如第16圖所示，以防止繞過邊 5 緣而進入顯示區，如第16圖所示之箭頭。在.此，要通過觀 察是否液晶或液晶組成物影響顯示區而適當決定‘附近’的 程度。應注意，當延伸彩色濾光片的部份時，不見得需要 使延伸部份具有影像顯示的功能。在這個意義上，本發明 中會有‘顯示區’包含不顯示影像部份的情形。 10 此外，關於應用於液晶顯示裝置的是一種技術用於改 良對不正常顯示的抵抗能力，該不正常顯示認為是如上述 注入液晶或液晶組成物所造成的，液晶層内配置一液晶組 成物較佳，其係包含一液晶與一可用活化能射線或用活化 能射線與熱之組合聚合的可聚合化合物，且隨後用活化能 15 射線照射或活化能射線照射與熱兩者聚合該可聚合化合 物。為達成上述目標，該可聚合化合物包含一丙烯酸基或 一曱基丙烯酸基、或丙烯酸基與曱基丙烯酸基兩者較佳， 更特別言之，該化合物分子中包含多個丙烯酸基或甲基丙 烯酸基更佳。使用的液晶有負介電各向異性較佳。此外， 20 至於包含液晶與可聚合化合物的液晶組成物，該液晶有一 性質較佳：在沒有外加電壓時以幾乎垂直的方向對齊，而 在有外加電壓時則被傾斜成方向為可用形成於一基板上面. 或上方的數個突起或者是用該電極之數個隙縫調整的方 向。 31 用於改良對認為是由注入液晶或液晶組成物所造成的 不正常顯示的抵抗能力之上述技術可結合前述用於調整液 晶對齊方向的技術，且/或用於減少可聚合化合物殘留量的 。以結合的方式使用此等技術可進一步改良顯示品質。 使用上述方法中之一種或彼等之組合製造本發明液晶 顯示裝置，可防止液晶分子對齊不規則，改良對‘影像殘 留顯示缺陷的抵抗能力，或改良對認為是由注入液晶戒 液晶把成物所造成的不正常顯示的抵抗能力。此外，也玎 /、體只作該等效果之組合。因此，本發明適合使用於筆記 型電腦、電視機、可攜電視機、監視器、以及投射式投影 機。 [具體實施例之例子] 从下詳細描述本發明之具體實施例與一比較實施例。 鹿、、主奋 〜、，以下說明不是要用來限定本發明的範疇。 曰在比較實施例1與具體實施例丨至4中，除非另有說 9 M下為液晶面板的製造條件。當使用圖示於第2圖或第 〜圖的電極結構時，電極的寬度與圖素電極的隙縫係分別設 疋為3微米。 制使用15針XGA液晶面板’兩個基板均塗上垂直對齊控 未圖示）。用二丙烯酸單體作為可聚合化合物。以室溫 1化能射線(i譜線，365奈米）同時施加電壓為對應至供 ."示白色的電壓。 基板)依Ϊ配置掃描電極、訊號電極、圖素電極於基板（第一 讀電極與訊號電極之間置放一期奈米厚的層 1358582 142.. .非顯示區 143.. .第二密封牆 144.. .顯示區、彩色濾光片 147.. .上透明電極 148.. .下透明電極 L1...第二密封牆的長度 L2...第一密封牆與第二密封牆 的距離 L3...顯示區與第二密封牆的距離 W1...非顯示區的厚度 W2...顯示區的厚度 W3，W4...非顯示區的寬度 W5...第一密封牆的寬度 W6...彩色濾光片與透明電極 的總厚度 W7...第二^密封牆的寬度

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Claims (1)

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10 15 20 邊告象 — . ί _ 第〇941〇3677號專利申請案申請專利範1S替換本·#正曰期I 10b #-fln I 01.«a.., 十、申請專利範圍： & 1. 一種液晶顯示裝置，其包含： 一液晶組成物，其係包含一液晶與一用活化能射線 或者是結合熱之活化能射線可聚合的可聚合化合物，該 液晶組成物被配置於一對基板之間，該對基板係由一具 有掃描電極、訊號電極、圖素電極、以及薄膜電晶體、 用於施加電壓至一液晶層的第一基板，與一具有一對應 電極的第二基板組成，且該第一及第二基板係不具有用 於使液晶分子對齊的突起； 其中，位在一圖素電極與該等訊號電極、掃描電極 兩者中之至少一個之間的間隙内之液晶分子在由該等 訊號電極、掃描電極兩者中之至少一者朝向該圖素電極 的方向上傾斜之狀態下，且於電極之間施加電壓或不施 加的方式，用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱 兩者聚合該可聚合化合物；且 其中，該可聚合化合物之聚合過程的至少一部分係 在施加電壓至每一電極時執行，使得該圖素電極與該對 應電極之間的電位差大於該等訊號電極、掃描電極兩者 中之至少一者與該對應電極之間的電位差。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中藉由調整 裝在該圖素電極與該等訊號電極、掃描電極兩者中之至 少一個之間的絕緣層厚度，產生位在該圖素電極與該等 訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個之間的間隙内之 液晶分子自該等訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個 42 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 朝向該圖素電極之方向上傾斜的狀態。 3.如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中被設置在 該圖素電極與該等訊號電極、掃描電極兩者中之至少一 個之間的絕緣層係由多個層組成。 5 4.如申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置，其中該多個層 係使用一無機材料層與一有機材料層。 5.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中裝在該圖 素電極與該等訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個之 間的絕緣層厚度是在1至5微米的範圍内。 10 6.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中裝在該圖 素電極與該訊號電極之間的絕緣層厚度大於設置在該 掃描電極與該訊號電極之間的絕緣層厚度。 7. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中當以實質 垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看時，在該圖素 15 電極與該等訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個之間 的液晶層接觸表面的第一基板面上之一表面部份，形成 一由該訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個下降至該 圖素電極的斜坡。 8. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中當以實質 20 垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看時，該等訊號 電極、掃描電極兩者中之至少一個係有一部份與該圖素 電極的一部份重疊。 9. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中，當以實 質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看時，只在該 43 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 掃描電極對面的部份附近加上一光遮蔽部份。 10. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第二基 板上係加上一彩色遽光片。 11. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中垂直對齊 5 控制膜是被塗覆在該第一與第二基板上。 12. —種液晶顯示裝置，其中： 一液晶組成物，其係包含一液晶與一可用活化能射 線或者是結合熱之活化能射線聚合的可聚合化合物，該 液晶組成物配置在一對基板之間，該對基板係具有用以 10 施加電壓至一液晶層的電極與一用以使液晶分子垂直 對齊的垂直對齊控制膜；且 隨後用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱 兩者聚合該可聚合化合物同時在電極之間施加電壓，使 得該等液晶分子有一預傾角， 15 結果，聚合後在該液晶相中殘留的可聚合化合物之 數量不超過0.05重量份/100重量份液晶。 13. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該聚合後 在液晶相的可聚合化合物的數量不超過0.05重量份/100 重量份液晶。 20 14.如申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置，其中該聚合後 在液晶相中殘留的可聚合化合物的數量不超過〇.〇2重量 份/100重量份液晶。 15.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該可聚合 化合物係包含一丙烯酸基、一甲基丙烯酸基或包含丙烯 44 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正日期：100年11月01曰 酸基及甲基丙烯酸基兩者。 16.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該可聚合 化合物包含在一分子中具多個丙稀酸基或甲基丙烯酸 基。 5 17.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶係 具有負介電各向異性。 18. —種液晶顯示裝置，其係包含：在一對基板之間，一有 一液晶注射入口之第一密封牆、一被該第一密封牆包圍 之液晶層、一用於顯示一影像於該液晶層内之顯示區、 10 以及一配置成在該顯示區的周圍之非顯示區，其中： 該液晶層在非顯示區的厚度大於該液晶層在顯示 區的厚度，且 在該非顯示區中，設置一第二密封牆於在該液晶注 射入口對面之一位置。 15 19.如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該第二密 封牆的材料品質與厚度各與該第一密封牆的材料品質 與厚度相同。 20. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該第二密 封牆之兩端係經定位成在該顯示區附近或者是與該顯 20 示區接觸。 21. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該第一密 封牆與該第二密封牆之間的距離大於該顯示區與該第 二密封牆之間的距離。 22. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中： 45 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 在該液晶層内配置一液晶組成物，其係包含一液晶 與一可用活化能射線或者是結合熱之活化能射線聚合 的可聚合化合物；且 用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱兩者 5 聚合該可聚合化合物。 23. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該可聚合 化合物係包含一丙烯酸基、一曱基丙烯酸基、或包含丙 烯酸基及甲基丙烯酸基兩者。 24. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該可聚合 10 化合物包含在一分子中具多個丙烯酸基或曱基丙烯酸 基。 25. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該液晶係 具有負介電各向異性。 26. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該液晶有 15 一性質：在沒有外加電壓時以幾乎垂直的方向對齊，而 在有外加電壓時藉由形成於一基板上面或上方的突起 或者是用該電極之隙縫的調整而使液晶在一方向上傾 斜。 27. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，更包含：在該 20 對基板之間，一有一液晶注射入口之第一密封牆、一被 該第一密封牆包圍之液晶層、一用於顯示一影像於該液 晶層内之顯示區、以及一配置成在該顯示區的周圍之非 顯示區，其中： 液晶層在該非顯示區的厚度大於液晶層在該顯示 46 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正 q别.100年11月〇1日 區的厚度，且 在6亥非顯示區申，加上一第二密封# Φ 於在該液晶注 射入口對面之一位置。 28. 如申請專利範圍第27項之液晶顯示裝置其中該第二密 封牆的材料品質與厚度各與該第一密I 一在 在封牆的材料品質 與厚度相同。 ' 29. 如申請專利範圍第27項之液晶顯示裝置，其中該第二密 封牆之兩端係經定位成在該顯示區附近或者是 不區接觸。 30. 如申請專利範圍第27項之液晶顯示事 '置，其中該第一密 封牆與該第二密封牆之間的距離大 八碭顯示區與該第 二密封牆之間的距離。 币 31. —種液晶顯示裝置的製造方法，其係包含. 15 在第基板上，。又置掃描電極、訊號電極、圖 電極、以及用以施加電壓至一液晶層的薄膜電晶體/、 在一第二基板上，設置一對應電極；且 ， 在該對第一與第二基板之間， ^ ^ 配置—液晶組成物， 其係包a-液晶與-可用活化能射線或者是結合 活化能射線聚合的可聚合化合物， *' 20 "X第一及第二基板 不具有用於使液晶分子對準的突起， ％你 /方法更03位纟圖素電極與該等訊 掃描電極兩者中之至少一個之間的間隙内之液 在由該等訊號電極、掃描電極兩者 日日刀十 . 之至少一者朝向續 圖素電極的方向上傾斜之狀離下，n 〜、卜且於電極之間施加電 47 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正日期：100年11月01曰 壓或不施加的方式，用活化能射線照射或用活化能射線 照射與熱兩者聚合該可聚合化合物， 其中，該可聚合化合物之聚合過程的至少一部分係 在施加電壓至每一電極時執行，使得該圖素電極與該對 5 應電極之間的電位差大於該等訊號電極、掃描電極兩者 中之至少一者與該對應電極之間的電位差。 32. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法， 其中藉由調整裝在該圖素電極與該等訊號電極、掃描電 極兩者中之至少一個之間的絕緣層厚度，產生該圖素電 10 極與該等訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個之間的 間隙内的液晶分子自該等訊號電極、掃描電極兩者中之 至少一個朝向該圖素電極之方向上傾斜的狀態。 33. 如申請專利範圍第32項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中被設置在該圖素電極與該等訊號電極、掃描電極兩者 15 中之至少一個之間的絕緣層係由多個層組成。 34. 如申請專利範圍第33項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該多個層係使用一無機材料層與一有機材料層。 35. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中裝在該圖素電極與該等訊號電極、掃描電極兩者中之 20 至少一個之間的絕緣層厚度係設定成在1至5微米的範 圍内。 36. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中裝在該圖素電極與該訊號電極之間的絕緣層厚度係 大於設置在該掃描電極與該訊號電極之間的絕緣層厚 48 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 度。 37. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中當以實質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看 時，製成在該圖素電極與該等訊號電極、掃描電極兩者 5 中之至少一個之間的液晶層接觸表面的第一基板面上 之一表面部份以便形成一由該訊號電極、掃描電極兩者 中之至少一個下降至該圖素電極的斜坡。 38. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中當以實質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看 10 時，該等訊號電極、掃描電極兩者中之至少一個係有一 部份與該圖素電極的一部份重疊。 39. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中當以實質垂直於液晶顯示裝置顯示螢幕的方向觀看 時，只在該掃描電極對面的部份附近設置一光遮蔽部 15 份。 40. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法， 其中該第二基板上係設置一彩色濾光片。 41. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中垂直對齊控制膜是被塗覆在該第一與第二基板上。 20 42. —種液晶顯示裝置的製造方法，其係包含： 於一對基板之間配置一液晶組成物，其係包含一液 晶與一可用活化能射線或者是結合熱之活化能射線聚 合的可聚合化合物，該對基板係具有用以施加電壓至一 液晶層的電極與一用以使液晶分子垂直對齊的垂直對 49 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正日期：100年11月01曰 齊控制膜；且 用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱兩者 聚合該可聚合化合物同時在電極之間施加電壓，使得該 等液晶分子有一預傾角， 5 其中進行該聚合直到聚合後在液晶相中殘留的可 聚合化合物之數量減少為不超過0.05重量份/100重量份 液晶。 43. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中進行該聚合直到聚合後在液晶相中殘留的可聚合化 10 合物之數量減少為不超過0.05重量份Π00重量份液晶。 44. 如申請專利範圍第42項之液晶顯示裝置的製造方法， 其中進行該聚合直到聚合後在液晶相中殘留的可聚合 化合物之數量減少為不超過0.02重量份/100重量份液 晶。 15 45.如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該可聚合化合物係包含一丙烯酸基、一甲基丙烯酸 基、或包含丙烯酸基及甲基丙烯酸基兩者。 46. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該可聚合化合物包含在一分子中具多個丙稀酸基或 20 甲基丙缔酸基。 47. 如申請專利範圍第31項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該液晶係具有負介電各向異性。 48. —種液晶顯示裝置的製造方法，其係包含：在一對基板 之間，提供一有一液晶注射入口之第一密封牆、一被該 50 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正日期：100年11月01曰 第一密封牆包圍之液晶層、一用於顯示一影像於該液晶 層内之顯示區、以及一配置成在該顯示區的周圍之非顯 示區，其中： 液晶層在該非顯不區的厚度大於液晶層在該顯不 5 區的厚度，且 在該非顯示區中，設置一第二密封牆於在該液晶注 射入口對面之一位置。 49. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該第二密封牆的材料品質與厚度各與該第一密封牆 10 的材料品質與厚度相同。 50. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該第二密封牆之兩端係經定位成在該顯示區附近或 者是與該顯示區接觸。 51. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 15 中該第一密封牆與該第二密封牆之間的距離大於該顯 示區與該第二密封牆之間的距離。 52. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 係包含： 在該液晶層内配置一液晶組成物’該液晶組成物係 20 包含一液晶與一用活化能射線或者是結合熱之活化能 射線可聚合的可聚合化合物；且 用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱兩者 聚合該可聚合化合物。 53. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 51 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 中該可聚合化合物係包含一丙烯酸基、一甲基丙烯酸 基、或包含丙烯酸基及甲基丙烯酸基兩者。 54. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該可聚合化合物包含在一分子中具多個丙稀酸基或 5 曱基丙烯酸基。 55. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中該液晶係具有負介電各向異性。 56. 如申請專利範圍第48項之液晶顯示裝置的製造方法， 其中該液晶該液晶有一性質：在沒有外加電壓時以幾乎 10 垂直的方向對齊，而在有外加電壓時藉由形成於一基板 上面或上方的突起或者是用該電極之隙縫的調整而使液 晶在一方向上傾斜。 57. —種液晶顯示裝置，其包含： 一對基板； 15 一包含液晶分子之液晶層，其配置於該對基板之 間； 一對齊層，係配置在該基板之至少一者上方； 一聚合物，係配置在該對齊層上， 多數條掃描線及多數條與掃描線相交之訊號線； 20 一薄膜電晶體，係連接至該等掃描線中之一者及該 等訊號線中之一者；及 一圖素電極，係連接至該薄膜電晶體且施加驅動電 壓至由該圖素電極所界定之一區域内的液晶分子， 其中， 52 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 該聚合物係在施加電壓或未施加電壓至該液晶分 子下，用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱兩 者，經由與構成該對齊層之單體不同之單體聚合所形 成，且該聚合物係在無摩擦下排列成對齊該液晶分子， 5 使得當自該薄膜電晶體供給驅動電壓時，在該區域内之 液晶分子係形成多數個區域(domains)，及 在該液晶層中呈未聚合狀態之單體的數量，不超過 0.05重量份/100重量份液晶層。 58. 如申請專利範圍第57項之液晶顯示裝置，其中該對齊層 10 係由一垂直對齊控制膜所製成。 59. —種液晶顯示裝置，其包含： 一對基板； 一包含液晶分子之液晶層，其配置於該對基板之 間； 15 一對齊層，係配置在該基板之至少一者上方； 一聚合物，係配置在該對齊層上， 多數條掃描線及多數條與掃描線相交之訊號線； 一薄膜電晶體，係連接至該等掃描線之一者及該等 訊號線之一者； 20 一圖素電極，係連接至該薄膜電晶體且施加驅動電 壓至由該圖素電極所界定之一區域内的液晶分子， 一絕緣層，係配置在該等掃描線及該等訊號線之至 少一者上方且係配置於該圖素電極下方， 其中， 53 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 該聚合物係在施加電壓或不施加電壓至該液晶分 子下，用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱兩 者，經由與構成該對齊層之單體不同之單體聚合所形 成； 5 在該液晶層中呈未聚合狀態之單體的數量，不超過 0.05重量份/100重量份液晶層；及 當以垂直於基板的方向觀看時，一設置在該圖素電 極與該等掃描線及該等訊號線之至少一者間之絕緣層 的厚度係設定在1至5微米的範圍内。 10 60.如申請專利範圍第59項之液晶顯示裝置，其中該絕緣層 係包含一無機材料層。 61. 如申請專利範圍第60項之液晶顯示裝置，其中該絕緣層 係更包含一有機材料層。 62. —種液晶顯示裝置，其包含： 15 一對基板； 一包含液晶分子之液晶層，其配置於該對基板之 間； 一對齊層，係配置在該基板之至少一者上方； 一聚合物，係配置在該對齊層上， 20 多數條掃描線及多數條與掃描線相交之訊號線； 一薄膜電晶體，係連接至該等掃描線之一者及該等 訊號線之一者；及 一圖素電極，係連接至該薄膜電晶體且施加驅動電 壓至由圖素電極所界定之一區域内的液晶分子， 54 1358582 第094103677號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：100年11月01曰 一絕緣層，係配置在該等掃描線及該等訊號線之至 少一者上方且係配置於該圖素電極下方， 其中， 該聚合物係在施加電壓或不施加電壓至該液晶分 5 子下，用活化能射線照射或用活化能射線照射與熱兩 者，經由與構成該對齊層之單體不同之單體聚合所形 成； 在該液晶層中呈未聚合狀態之單體的數量，不超過 0.05重量份/100重量份液晶層；及 10 設置在該等掃描線及該等訊號線之至少一者上方 的該絕緣層上表面係高於該圖素電極之上表面。 63. 如申請專利範圍第62項之液晶顯示裝置，其中該絕緣層 係包含一無機材料層。 64. 如申請專利範圍第63項之液晶顯示裝置，其中該絕緣層 15 係更包含一有機材料層。

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