TWI431359B - 液晶顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI431359B
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Daisuke Kubota
Takeshi Nishi
Tetsuji Ishitani
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Semiconductor Energy Lab
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Description

液晶顯示裝置及其製造方法
本發明係有關於液晶顯示裝置製造方法。
液晶顯示裝置廣泛地用來當作亮且薄的顯示裝置。液晶顯示裝置藉由使用當液晶分子的配置狀態因施加電場而改變時，液晶的折射率會改變之液晶性質，來達成影像顯示。
液晶材料最初具有雙折射，並且分子之短軸方向的折射率及長軸方向的折射率係別別表示為no 及ne 。當線性極化光進入液晶時，會產生與原始極化狀態的相位差(其符合no 與ne 之間的差)，並且得到橢圓極化光。當偏光板置於通過液晶的光行進之處時，只有符合偏光板的傳送軸之光會通過，並且變成角度與入射光的角度不同之線性極化光。因為當電場施加至液晶且配置改變時，液晶的折射率會改變，所以可得到不同的極化狀態。藉由適當選擇液晶的配置及偏光板的角度，可達成亮與暗的變化。對於使用液晶的光電效應之顯示器而言，基板表面需配向處理，並且可取決於初始配向而有多種運作模式。
TN(扭轉向列)模式係廣泛地用來當作典型模式。在TN模式中，於未施加電場的情況下，液晶分子的長軸係與基板平行，以及分子係配置於基板之間，並且相互扭轉。藉由施加電場，液晶分子的配置狀態會從分子的長軸與基板面平行的狀態改變成分子的長軸與基板面垂直的狀態。然而，在液晶分子與基板平行的初始配向之情況中，因為由於分子與基板之間的交互作用所產生的強配向力，所以甚至當施加電場時，靠近基板表面的分子不易運作，使得這些分子幾乎處於初始情況。因此，在此部分中仍有液晶的雙折射，並且因為此雙折射所產生的相位差，所以會產生輕微的漏光，因此難以達成理想的暗態。
至於亮態的亮度對暗態的亮度之比率的對比，當此比率變的較高時，可改善影像品質。對比為判斷顯示效能的要素之一。
因此，就改善對比比率的方法而言，使用垂直對齊模式來取代傳統的TN模式之液晶顯示裝置已採用(例如，參照非專利文件1)。
在垂直對齊模式中，液晶分子預先會垂直配向至液晶顯示裝置的基板表面，因此，於TN模式中發生的雙折射不會發生，並且傳送的光會受到偏光板阻隔。以此方式，漏光很少，且可輕易達成暗態。在驅動時，液晶分子係藉由電場而與垂直方向傾斜，使得可達到由於液晶材料的雙折射所導致之光傳送特性。
當施加電場至垂直對齊的液晶時，分子與基板的傾斜角度係由電場強度、液晶材料、以及配向模式的特徵所決定，並且除非進行特別處理，否則分子的方位可為任意值。
分子的方位之任意性表示配向順序的局部失序之可能性。當觀察使用垂直對齊的液晶之實際顯示裝置時，時常會發現因此失序所產生的顯示缺陷。此顯示缺陷係稱為紋影結構，並且當紋影結構出現時，畫素的傳送因子會降低。再者，紋影結構會隨著影像切換而移動，其會產生殘影，且導致顯示器的顯示品質降低。
此缺陷係藉由進行摩擦法而防止，此摩擦法為可預先界定分子的方位之處理。
[非專利文件1]資訊顯示協會97年的文摘之K.Ohmuro、S.Kataoka、T.Sasaki、以及Y.Koike的技術文件，(1997)845
雖然摩擦法有效，但是會產生預傾，並且在暗顯示狀態下會產生漏光。本發明的目的係改善因此種漏光所導致的顯示品質降低。
本發明的液晶顯示裝置製造方法之一特性係包括下列步驟：形成電極於一對基板中的每一基板之一表面上；分別形成配向膜於電極上；以及將液晶層夾於此對基板中間，使得配向膜相互面向，其中液晶層包括含紫外線可固化液晶單體的液晶材料；以及其中液晶層係以紫外線照射，使得紫外線可固化液晶單體反應。
本發明的液晶顯示裝置製造方法之另一特性係包括下列步驟：形成電極於一對基板中的每一基板之一表面上；分別形成配向膜於電極上；以及將液晶層夾於此對基板中間，使得配向膜相互面向，其中液晶層包括含超過重量百分比0且不超過重量百分比1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體的液晶材料；以及其中液晶層係以紫外線照射，使得紫外線可固化液晶單體反應。
本發明的液晶顯示裝置製造方法之另一特性係包括下列步驟：形成電極於一對基板中的每一基板之一表面上；分別形成配向膜於電極上；以及將液晶層夾於此對基板中間，使得配向膜相互面向，其中液晶層包括含重量百分比0.1至1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體的液晶材料；以及其中液晶層係以紫外線照射，使得紫外線可固化液晶單體反應。
本發明的液晶顯示裝置製造方法之另一特性係在上述結構中的至少之一配向膜上進行配向處理。就配向處理而言，可使用摩擦法。
本發明的液晶顯示裝置製造方法之另一特性係偏光軸與直角相互交叉的一對偏光板係置於此對基板上。
紫外線可固化液晶單體係附加液晶骨架的丙烯醯氧基族。
就液晶骨架而言，可使用以聯苯為基礎的骨架、以二苯基乙炔為基礎的骨架、以酯為基礎的骨架、以烯基為基礎的骨架、以環己烯為基礎的骨架、以氮苯為基礎的骨架、以含氟稠環為基礎的骨架、以及以萘為基礎的骨架中之其一。
液晶層較佳為顯示垂直對齊。要注意的是，液晶材料表示形成液晶層的所有液晶材料，並且具有上述範圍的紫外線可固化液晶單體係包含於所有液晶材料中。
藉由以紫外線照射包含紫外線可固化液晶單體的液晶層，可抑制因預傾所產生之暗態下的漏光，並且可改善黑暗顯示。以此方式，可達到對比良好且顯示品質高的液晶顯示裝置。
本發明的實施例模式之後將參考圖式做說明。然而，本發明不受限於以下說明，並且熟習此項技術者輕易了解的是，在不脫離本發明的精神及範圍之下，模式及細節可以不同方式改變。因此，本發明並不解讀為受限於以下實施例模式的說明。
(實施例模式1)
本發明的液晶顯示裝置之實施例模式將參考圖式做說明。在圖1中，係顯示用於本發明的實施例模式之液晶顯示裝置的液晶單元之截面部分。其中的液晶單元顯示出液晶係夾於一對基板之間，並且完成密封的情況。液晶顯示裝置可藉由附加用以驅動的接線、放置如偏光板的光學元件、連接驅動電路、以及將光源放置於此種液晶單元而製造出來。
在圖1中，參考標號101及102中的每一參考標號代表基板；103及104代表電極；105及106代表配向膜；107代表液晶層；108代表液晶單體；109代表間隔物；而110代表密封劑。
第一基板101及第二基板102係由具有可見光傳送特性的材料所組成，並且可使用例如是玻璃、塑膠、石英或類似物。在液晶材料的光學調變係藉由電子訊號做控制之情況中，稍後所述的電極及類似物會形成且以希望的規格做處理；因此，需選擇符合每一步驟中之熱阻及化學阻的基板材料。至於基板的厚度而言，不會於處理步驟中損壞或不會因完成顯示裝置後的實際震動所產生之損害的夠厚基板時為可接受的。例如，在玻璃基板的情況中，較佳為具有2mm或更小的厚度之基板。在塑膠基板的情況中，基板可比玻璃的情況中之基板更薄。在液晶顯示裝置用來當作傳送型的情況中，第一基板101及第二基板102均需具有光傳送特性，而在反射型的情況中，第一基板101及第二基板102中的至少任一基板具有光傳送特性。
再者，較佳為使用折射率沒有非等向性之基板。這是用來防止受到液晶層外的極化之元件包含於基板中時所產生之顯示特徵(如取決於視角而色調不同之顯示)下降。
就第一電極103及第二電極104而言，會使用可見光傳送特性良好的導電材料，如銦錫氧化物(縮寫：ITO)。然而，只要第一電極103及第二電極104中的至少之一電極具有可見光傳送特性，則另一電極不必具有可見光傳送特性。
再者，不需用來顯示的部分，或傳送電子訊號的接線不需具有光傳送特性的電極。
再者，雖然具有僅一個畫素電極存在於充滿液晶的區域中之結構的元件係顯示於圖1中，但是本發明不必具有此結構，並且即使多個畫素形成於充滿液晶的區域之基板上，也沒有問題。
就配向膜105及106而言，可使用如聚亞醯胺的有機物質，或如氧化矽(SiOx ，X=1至2)的無機物質。用於垂直對齊之所購買的材料可用來當作配向膜。配向膜的厚度較佳為100nm或更小，更較佳為40-100nm。
向列型材料可用來當作液晶層107的液晶或。此液晶的介電非等向性較佳為負，但是不特別受限於此。
再者，液晶層107包含液晶單體108。甚至在單體狀態中，液晶單體108為可藉由一般液晶配向法而配向之材料。
就液晶單體108而言，會使用藉由以紫外線照射而反應之紫外線可固化液晶單體。要注意的是，當在此配向條件向下反應發生時，液晶單體為液晶骨架的分子配置為固定而配向條件為相同之材料。就液晶單體而言，可使用附加液晶骨架的丙烯醯氧基族。對液晶骨架而言，會附加以聯苯為基礎的液晶、以二苯基乙炔為基礎的液晶、以酯為基礎的骨架、以烯基為基礎的骨架、以環己烯為基礎的骨架、以氮苯為基礎的骨架、以含氟稠環為基礎的骨架、以及以萘為基礎的骨架中之其一。
這些為例子，並且也可使用顯示液晶的其他單體，但不受限於這些。
當所含的液晶單體量超過形成液晶層的所有液晶材料中之重量百分比(wt%)0時且以紫外線照射液晶層時，會得到抑制暗態的效果之漏光。另一方面，若考慮影響顯示閃爍、色調改變或類似之電壓保持率，則所含的液晶單體量較佳為不超過1.0 wt%。因此，所含的液晶單體之濃度較佳為超過液晶材料中的0 wt%且不超過1.0 wt%。更較佳而言，所含的液晶單體之濃度為液晶材料中的0.1至1.0 wt%。
間隔物109為保持第一基板101與第二基板102之間的空間均勻之物質，並且能保持想要的物質間之空間的物質可用來當作間隔物109。至於其形狀，可為球形或柱形的合成、具梯形截面的合成、以及類似形狀。
密封劑110係形成來圍繞液晶材料，這是因為其目的為將基板結合在一起，並且防止液晶層流出密封劑的外部。密封劑可為黏著劑，並且可使用熱固形或光固形的材料。此外，也可使用環氧樹脂、丙烯酸樹脂、或類似物。
接著，將解釋此實施例模式中所述之液晶顯示裝置中的液晶單元製造方法。垂直對齊的配向膜105及106係分別形成於第一電極103及第二電極104上，第一電極103及第二電極104係分別形成於第一基板101及第二基板102上。在垂直對齊的情況中，如以上所述，由於分子方位的任意性，所以可能發生配向缺陷。因此，配向處理係根據需求而在配向膜105及106的表面上進行，以界定方位。就配向處理法而言，可使用摩擦法。
在使用摩擦法的情況中，配向膜105上的摩擦處理方向與配向膜106上的摩擦處理方向可為相同方向、相反方向、或可設定為兩方向，使得上配向膜的方向與下配向膜的方向成直角交叉。另一種是，可僅配向膜中的一配向膜進行摩擦處理。更另一種是，畫素的內部可分成多個區域，使得對每一區進行不同方向的摩擦處理。
在主動矩陣驅動的情況中，裝置一般係使用AC波形驅動，以防止液晶的預燒，並且可驅動成訊號的相位係在畫素間反相。在主動矩陣驅動的情況中，有源極線反相驅動及閘極線反相驅動。因為液晶的配向會受到畫素間的電場方向之影響，所以根據反相驅動的方法可選擇配向方向。例如，在源極線反相驅動的情況中，摩擦方向係設定為與源極線平行。
接著，保持基板間的空間之間隔物109係置於基板上，配向膜係形成於基板上。在使用球狀微珠間隔物的情況中，間隔物係使用惰性氣體當作載送氣體，而噴灑於第一基板101或第二基板102上。間隔物的噴灑係相對於基板中的一基板進行。要注意的是，保持空間的合成物可預先形成於基板上，並且在此情況中，不需特別噴灑微球間隔物。
接著，密封劑110係塗於第一基板101或第二基板102上。密封劑的塗敷可藉由滴塗法或網版印刷法進行。兩基板係相互附著，使得其具有配向膜的表面係相互面向，然後使密封劑110變硬。
接著，液晶層107係插入第一基板101與第二基板102之間。用於液晶層107的液晶材料預先包含上述的液晶單體。液晶層107係藉由使用例如是真空注入法，注入包含液晶單體108的液晶材料而插入第一基板101與第二基板102之間。
另一種是，可使用在密封劑110形成於第一基板101上之後，滴入包含液晶單體108的液晶材料，然後附著第二基板102之方法。要注意的是，在使用大基板的情況中，滴入液晶材料的方法係比注入液晶材料的方法為佳。
在注入液晶材料之後，附著基板之密封外部的部分係藉由玻璃畫線器而切割，並且取出輸入驅動訊號的電極。在取出電極之後，密封係以樹脂進行。再者，為了消除注入液晶時所產生的液晶配向不均勻，液晶材料會在加熱裝置中改變為具有等向相位，其中溫度係設定為比液晶的相位轉態溫度高5至10℃，並且保持30秒，然後將溫度降低為室溫。
接著，以紫外線照射液晶層107，使得包含於液晶材料中的液晶單體108反應，對於紫外線照射而言，會使用紫外線照射裝置。例如，可使用中心波長為365nm的紫外線。要注意的是，可適當選擇如波長、強度、以及照射時間之照射條件，以不使液晶材料退化。再者，偏光軸成直角交叉之一對偏光板係分別置於第一基板101及第二基板102上。
反應的液晶單體108係處於以類似網路方式而散佈或置於液晶材料中的情況。所考慮的是，當液晶單體藉由紫外線照射而變硬時，藉由摩擦處理而形成於基板表面與液晶分子之間的預傾會改變，並且分子係垂直配向至基板。
如以上所述，藉由以紫外線照射包含紫外線可固化液晶單體的液晶層，可抑制因預傾所產生之暗態的漏光，並且可改善黑暗顯示。因此，可達到對比良好且顯示品質高的液晶顯示裝置。
在此實施例模式中，係以垂直對齊模式做解釋，但是運作模式不受限於此。並且在由於預傾而產生漏光的情況中，本發明也有效
(實施例模式2)
用於本發明的實施例模式之液晶顯示裝置的液晶單元之截面部分係顯示於圖2中。除了凸出物120之外，此結構係與實施例模式1相同，所以相同部分係藉由相同參考標號所表示，並且其說明在此省略。同時在此實施例模式中，偏光軸成直角交叉之一對偏光板係分別置於第一基板101及第二基板102上。
凸出物120係形成於第一電極103上。凸出物120的形狀並無特別限制，並且可為圓柱形、柱形、或圓錐形。凸出物可到達第二電極104。就形成凸出物120的材料而言，可使用無機物質或有機物質。就無機物質而言，可使用氧化矽(SiO2 )、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiON)或類似物，而就有機物質而言，可使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、抗蝕劑、二乙烯苯或類似物。要注意的是，凸出物120需具有絕緣特性。此外，凸出物120可形成於第二電極104上。
上述的凸出物120可防止包含於液晶材料中的液晶單體108分佈不均勻。
以與實施例模式1相同的方式，包含液晶單體108的液晶層107係插入第一基板101與第二基板102之間。從抑制暗態的漏光及電壓保持率的觀點，所含的液晶單體108之濃度為超過用於液晶層的所有液晶材料中之0 wt%且不超過1.0 wt%。更較佳而言，所含的液晶單體之濃度為液晶材料中的0.1至1.0 wt%。
在此之後，會以紫外線照射液晶層107，使得包含於液晶材料中的液晶單體108反應。
具有此種液晶層的顯示裝置可抑制暗態時的漏光，並且可改善黑暗顯示。再者，由於凸出物120，所以當施加電壓時，可得到多個傾斜方向的液晶；因此，可改善亮顯示時的視角。以此方式，藉由使用此實施例模式的液晶單元，可得到顯示品質更高之液晶顯示裝置。
(實施例模式3)
在此實施例模式中，應用本發明之主動型液晶顯示裝置係參考圖3A及3B做說明。圖3A係顯示發光裝置的上視圖，而圖3B係沿著圖3A中的線A－A’之截面圖(A－A’的切割表面之圖)。在圖3A及3B中，對應元件係藉由相同參考標號所表示。參考標號200代表基板；由虛線所顯示的201代表驅動電路部分(源極側驅動電路)；202代表畫素部分；203代表驅動電路部分(閘極側驅動電路)；204代表相對基板；而205代表密封劑。
接著，截面結構將參考圖圖3B做說明。驅動電路部分及畫素部分係形成於基板200上，並且在此係顯示源極側驅動電路201當作驅動電路部分，以及畫素部分202。基膜209係置於基板200上。
就基板200而言，可使用如矽酸硼鋇玻璃或矽酸硼鋁玻璃的玻璃基板、石英基板、不鏽鋼基板、或類似物。此外，雖然這些基板一般傾向於具有低於其他基板的抗熱溫度，但是只要其可抗製程中的處理溫度，則也可使用由如甲酸二乙酯塑膠(PET)、聚萘二甲酸二乙酯(PEN)以及聚醚風(PES)所代表的塑膠，以及丙烯酸之彈性合成樹脂所組成的基板。
在源極側驅動電路201中，CMOS電路係藉由n通道薄膜電晶體211及p通道薄膜電晶體212的結合而組成。由薄膜電晶體所組成的驅動電路可藉由已知的CMOS電路、PMOS電路、或NMOS電路而組成。雖然此實施例模式顯示驅動電路形成於基板上的驅動器整合型式，但是這不總是必要，並且驅動電路可不形成於基板上，而形成於基板的外部。
在畫素部分202中，會形成切換薄膜電晶體213及電容214。切換薄膜電晶體213會覆蓋層間絕緣膜221，並且切換薄膜電晶體213的源極或汲極電極係經由接觸孔而電性連接至畫素電極222。
接著，會形成保護膜223，以覆蓋切換薄膜電晶體213的接線、畫素電極222、n通道薄膜電晶體211及p通道薄膜電晶體212的的接線。藉由保護膜223，可防止雜質進入薄膜電晶體的主動層、層間絕緣膜221及類似物。
配向膜224係形成於保護膜223上。要注意的是，摩擦處理係在配向膜224上進行。
接著，會準備相對基板230。相對基板230具有彩色濾波器231及黑色矩陣(BM)232。當彩色濾波器231及黑色矩陣(BM)232係藉由液滴排出法(典型為噴墨法)而形成時，可避免材料的浪費，然而此方法不受限於此。要注意的是，彩色濾波器231係置於未放置切換薄膜電晶體213的區域中。彩色濾波器231或類似物在液晶顯示裝置為全彩顯示的情況中，可藉由呈現紅(R)、綠(G)、以及藍(B)的材料而形成，而在單色顯示的情況中，可藉由呈現至少一種顏色的材料而形成。此外，彩色濾波器231可具有堆疊彩色反轉層的結構。黑色矩陣232係用來降低由於切換薄膜電晶體213、其他電晶體、或類似物的接線所產生之外部的光反射。因此，黑色矩陣232可置於切換薄膜電晶體213、n通道薄膜電晶體211、以及p通道薄膜電晶體212上。
接著，會產生相對電極233及配向膜234。要注意的是，摩擦處理係在配向膜234上進行。摩擦方向為反平行摩擦。
此相對電極233係藉由使用密封劑205而附著至基板200。密封劑205可使用滴塗法或類似方法而選擇性地塗於基板200上。為了保持基板200與相對基板230之間的空間，間隔物235係置於畫素部分202及驅動電路部分中。間隔物235有柱形、球形或類似形狀。
接著，包含紫外線可固化液晶單體的液晶材料會注入附著在一起的基板200與相對基板230之間，藉此形成液晶層240。當注入液晶時，注入較佳為於真空中進行。液晶層可藉由注入液晶材料法之外的其他方法形成。例如，可滴入液晶材料，然後可附著相對基板230。當處理大基底時，此滴入法是較佳的。要注意的是，從抑制暗態的漏光及電壓保持率的觀點，所含的紫外線可固化液晶單體之濃度為超過液晶材料中之0 wt%且不超過1.0 wt%。更較佳而言，所含的紫外線可固化液晶單體之濃度為液晶材料中的0.1至1.0 wt%。
在注入液晶材料之後，會以紫外線照射液晶層240，使得包含於液晶材料中的紫外線可固化液晶單體反應。要注意的是，在不使液晶材料退化，並且不影響切換薄膜電晶體213、n通道薄膜電晶體211、以及p通道薄膜電晶體212的程度之內，可任意選擇的如波長、強度、以及照射時間之照射條件。在主動矩陣型顯示裝置的情況中，因為發出的紫外線會因接線及黑色矩陣而中斷，所以照射時間需比實施例模式1及2中的液晶單元之照射時間長。
在此之後，第一基板101及第二基板102分別具有偏光軸成直角交叉之一對偏光板。
參考標號210代表傳送輸入至源極側驅動電路201或閘極側驅動電路203的訊號之接線，其自當作外部輸入端的FPC(軟性電路板)接收視訊訊號、時脈訊號、啟動訊號、重置訊號、或類似訊號。要注意的是，雖然圖式中僅顯示FPC，但是印刷接線板(PWB)可附加於FPC。本發明的顯示裝置不僅包含顯示裝置本體本身的情況，而且也包含FPC或PWB附加至顯示裝置本體的情況。
如以上所述，此實施例模式的液晶顯示裝置可藉由以紫外線照射包含紫外線可固化液晶單體的液晶層，而抑制暗態的漏光，並且改善黑暗顯示。因此，可達到對比良好且顯示品質高的液晶顯示裝置。
雖然在此實施例模式中，係以施加至液晶的電壓係藉由切換薄膜電晶體213控制之主動型顯示裝置做說明，但是本發明的顯示裝置可為薄膜電晶體不置於每一畫素中之被動型顯示裝置。
此實施例模式可藉由隨意地與其他實施例模式及實施例結合而使用。
(實施例模式4)
具有本發明的液晶顯示裝置之電子裝置包含電視機(也只稱為電視或電視接收器)、如數位相機及數位攝影機的相機、行動電話機(也只稱為行動電話或大哥大)、如PDA(個人數位助理)的可攜式資訊終端、可攜式遊戲機、用於電腦的監視器、電腦、如汽車音訊系統的音訊重製裝置、如家庭遊戲機之具有記錄媒體的影像重製裝置、以及類似裝置。特定例子將參考圖4A至4F做說明。
圖4A中所顯示的可攜式資訊終端裝置包含主體301、顯示部分302、以及類似物。藉由將本發明的液晶顯示裝置應用於顯示部分302，可抑制暗態的漏光。因此，可達成對比良好且顯示品質高之具有顯示部分的可攜式資訊終端裝置。
圖4B中所顯示的數位攝影機包含主體311、顯示部分312、以及類似物。藉由將本發明的液晶顯示裝置應用於顯示部分312，可抑制暗態的漏光。因此，可達成對比良好且顯示品質高之具有顯示部分的數位攝影機。
圖4C中所顯示的行動電話包含主體321、顯示部分322、以及類似物。藉由將本發明的液晶顯示裝置應用於顯示部分322，可抑制暗態的漏光。因此，可達成對比良好且顯示品質高之具有顯示部分的行動電話。
圖4D中所顯示的可攜式電視裝置包含主體331、顯示部分332、以及類似物。藉由將本發明的液晶顯示裝置應用於顯示部分332，可抑制暗態的漏光。因此，可達成對比良好且顯示品質高之具有顯示部分的可攜式電視裝置。此外，本發明的液晶顯示裝置可應用於寬廣範圍的電視裝置，從安裝至如行動電話的可攜式終端之小尺寸電視裝置至可隨身攜帶的中尺寸電視裝置，此外為大尺寸電視裝置(例如，40英吋或更大)。
圖4E中所顯示的可攜式電腦包含主體341、顯示部分342、以及類似物。藉由將本發明的液晶顯示裝置應用於顯示部分342，可抑制暗態的漏光。因此，可達成對比良好且顯示品質高之具有顯示部分的可攜式電腦。
圖4F中所顯示的電視裝置包含主體351、顯示部分352、以及類似物。藉由將本發明的液晶顯示裝置應用於顯示部分352，可抑制暗態的漏光。因此，可達成對比良好且顯示品質高之具有顯示部分的電視裝置。
以此方式，藉由使用本發明的液晶顯示裝置，可抑制暗態的漏光，並且可改善黑暗顯示。因此，可達到對比良好且顯示品質高的電子裝置。
[實施例1]
為了評估包含紫外線可固化液晶單體的液晶材料之光學特徵，會製造圖5中所顯示的液晶單元。
2cm乘以2cm且厚度為0.7mm的玻璃基板係用於第一基板401及第二基板402中的每一基板，並且為透明電極之由ITO膜所組成的第一電極403及第二電極404係分別形成於第一基板401及第二基板402上。要注意的是，第一電極403及第二電極404係用來當作將外部的電場施加至液晶之汲取電極。第一電極403及第二電極404中的每一電極為7mm乘以7mm。
將液晶材料配向之垂直對齊的配向膜405及406係分別形成60nm的厚度於第一電極403及第二電極404上，第一電極403及第二電極404係分別形成於第一基板401及第二基板402上。就垂直對齊的配向膜而言，係使用SE－5300(由Nissan化學工業有限公司所製造)。
接著，摩擦處理會在配向膜405及406上進行。摩擦條件如下：級饋入速度10 mm/s；轉動迴轉速度200rpm；以及轉動推入深度0.3 mm，並且進行反平行摩擦。
接著，間隔物409係置於具有配向膜的第一基板401上。就間隔物409而言，係使用球狀微珠間隔物。然後，為了將第一基板401及第二基板402接合在一起成電極係相互面向形成的部分，會將密封劑410塗於第一基板401上，並且兩基板係附著在一起。就密封劑而言，係使用環氧樹脂，其中會混合主要包含SiO2 的圓柱形纖維。
接著，會形成液晶層407。形成方法將於之後說明。首先，液晶材料係藉由使用真空注入法而插入第一基板101與第二基板102之間。就液晶材料而言，係使用MLC2038(由Merck有限公司所製造)，其為介電非等向性為負之向列型液晶，以及UCL003(由Dainppon Ink and Chemicals公司所製造)，其符合液晶單體408。在取出電極之後，密封係以樹脂進行。再者，為了消除注入液晶時所產生的液晶配向不均勻，液晶層會在加熱裝置中保持30秒，其中溫度係控制為比液晶的相位轉態溫度高5至10℃，然後將溫度降低為室溫。
接著，以紫外線照射液晶單元。所使用的是中心波長為365nm且照射強度為6.0 mW/cm2 的紫外線，並且照射時間為一分鐘。以上述的方式，會形成液晶層407。接著，第一基板101及第二基板102具有偏光軸成直角交叉之一對偏光板。
至於如上述所製造的液晶單元，會量測紫外線照射前後之相對於液晶單體含量的傳送光照度。此結果係顯示於圖6中。要注意的是，此量測係以液晶單體含量為液晶材料的0至5 wt%的範圍內進行。此外，傳送光照度對應於漏光。從圖6中，可知傳送光照度會因紫外線照射液晶層而降低。因此，發現紫外線照射可抑制漏光。再者，在以紫外線照射液晶層的情況中，當液晶單體含量增加時，漏光的抑制效果可改善，並且當含量為1 wt%或更多時，傳送光照度可約為0 cd/m2 。要注意的是，甚至當僅包含小量的液晶單體時，與液晶單體為0 wt%的情況相較，可觀察出漏光的抑制效果。因此，發現當液晶單體含量超過液晶材料的0 wt%且以紫外線照射液晶層時，可得到漏光的抑制效果。
此外，在液晶單元用於液晶顯示裝置的情況中，也需考慮電壓保持率。當電壓保持率低時，會產生顯示閃爍、色調改變、以及類似問題。然後，會量測紫外線照射後之相對於液晶單體含量的液晶單元之電壓保持率。此結果係顯示於圖7中。要注意的是，此量測係以液晶單體含量為液晶材料的0至5 wt%的範圍內進行。所施加的電壓為5V，並且電壓保持率100%符合相對於所施加的電壓絕不會發生電壓降低之情況。
從圖7中，發現當液晶單體的含量增加時，紫外線照射後之液晶單元的電壓保持率會降低。在將包含液晶單體的液晶層應用於顯示裝置之情況中，若希望確保80%的電壓保持率為粗略指標，則發現液晶單體的含量為液晶材料的1.0 wt%或較低。
如上述，從抑制漏光及電壓保持率的觀點，液晶單體的含量較佳為超過液晶材料的0 wt%且不超過1.0 wt%。更較佳而言，為0.1至1.0 wt%。
藉由將以紫外線照射包含具有上述範圍的紫外線可固化液晶單體之液晶層應用於顯示裝置，可抑制暗態中的漏光，並且可改善黑暗顯示。因此，可達到對比良好且顯示品質高的液晶顯示裝置。
此申請案係依據2005年9月15日向日本專利局申請之日本專利申請案序號2005－268450，其全部內容在此併入做為參考。
101．．．基板
102．．．基板
103．．．電極
104．．．電極
105．．．配向膜
106．．．配向膜
107．．．液晶層
108．．．液晶單體
109．．．間隔物
110．．．密封劑
120．．．凸出物
200．．．基板
201．．．驅動電路部分
202．．．畫素部分
203．．．驅動電路部分
204．．．相對基板
205．．．密封劑
209．．．基膜
210．．．接線
211．．．n通道薄膜電晶體
212．．．p通道薄膜電晶體
213．．．切換薄膜電晶體
214．．．電容
221．．．層間絕緣膜
222．．．畫素電極
223．．．保護膜
224．．．配向膜
230．．．相對基板
231．．．彩色濾波器
232．．．黑色矩陣
233．．．相對電極
234．．．配向膜
235．．．間隔物
240．．．液晶層
301．．．主體
302．．．顯示部分
311．．．主體
312．．．顯示部分
321．．．主體
322．．．顯示部分
331．．．主體
332．．．顯示部分
341．．．主體
342．．．顯示部分
351．．．主體
352．．．顯示部分
401．．．第一基板
402．．．第二基板
403．．．第一電極
404．．．第二電極
405．．．配向膜
406．．．配向膜
407．．．液晶層
408．．．液晶單體
409．．．間隔物
圖1係描述用於液晶顯示裝置的液晶單元之截面部分圖；圖2係描述用於液晶顯示裝置的液晶單元之截面部分圖；圖3A及3B係使用本發明的液晶顯示裝置圖；圖4A至4F係使用本發明的電子裝置圖；圖5係實施例1中所製造的液晶單元之截面圖；圖6係顯示量測實施例1中所製造的液晶單元之傳送光的亮度之結果圖；以及圖7係顯示量測實施例1中所製造的液晶單元之電壓保持率的結果圖。
101．．．基板
102．．．基板
103．．．電極
104．．．電極
105．．．配向膜
106．．．配向膜
107．．．液晶層
108．．．液晶單體
109．．．間隔物
110．．．密封劑

Claims (16)

  1. 一種液晶顯示裝置製造方法，包括下列步驟：形成電極於一對基板中的每一基板之一表面上；分別形成配向膜於該等電極上；以及將液晶層夾於該對基板中間，使得該等配向膜相互面向，其中該液晶層包括液晶分子及超過重量百分比0且不超過重量百分比1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體；其中該紫外線可固化液晶單體係附加液晶骨架的丙烯醯氧基族，其中該液晶層係以紫外線照射，使得該紫外線可固化液晶單體反應，以及其中該液晶分子係垂直配向至該基板，而使預傾受到抑制。
  2. 一種液晶顯示裝置製造方法，包括下列步驟：形成電極於一對基板中的每一基板之一表面上；分別形成配向膜於該等電極上，並且對該等配向膜中至少之一進行配向處理；以及將液晶層夾於該對基板中間，使得該等配向膜相互面向，其中該液晶層包括液晶分子及超過重量百分比0且不超過重量百分比1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體；其中該紫外線可固化液晶單體係附加液晶骨架的丙烯醯氧基族， 其中該液晶層係以紫外線照射，使得該紫外線可固化液晶單體反應，以及其中該液晶分子係垂直配向至該基板，而使預傾受到抑制。
  3. 一種液晶顯示裝置製造方法，包括下列步驟：形成電極於一對基板中的每一基板之一表面上；分別形成配向膜於該等電極上，並且對該等配向膜中至少之一進行配向處理；以及將液晶層夾於該對基板中間，使得該等配向膜相互面向，其中該液晶層包括液晶分子及重量百分比0.1至1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體；其中該紫外線可固化液晶單體係附加液晶骨架的丙烯醯氧基族，其中該液晶層係以紫外線照射，使得該紫外線可固化液晶單體反應，以及其中該液晶分子係垂直配向至該基板，而使預傾受到抑制。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之液晶顯示裝置製造方法，其中摩擦法係用來當作該配向處理。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置製造方法，其中偏光軸直角交叉的一對偏光板係置於該對基板上。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯 示裝置製造方法，其中該液晶骨架係以聯苯為基礎的骨架、以二苯基乙炔為基礎的骨架、以酯為基礎的骨架、以烯基為基礎的骨架、以環己烯為基礎的骨架、以氮苯為基礎的骨架、以含氟稠環為基礎的骨架、以及以萘為基礎的骨架中之其一。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中的任一項之液晶顯示裝置製造方法，其中該液晶層顯示垂直對齊。
  8. 一種液晶顯示裝置，包括：一對電極，分別置於一對基板上；一對配向膜，分別置於該對電極上；以及液晶層，插入該對配向膜之間，其中該液晶層包括液晶分子及超過重量百分比0且不超過重量百分比1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體，其中該紫外線可固化液晶單體係附加液晶骨架的丙烯醯氧基族，其中該液晶層係以紫外線照射，使得該紫外線可固化液晶單體反應，以及其中該液晶分子係垂直配向至該基板，而使預傾受到抑制。
  9. 一種液晶顯示裝置，包括：一對電極，分別置於一對基板上；一對配向膜，分別置於該對電極上；以及液晶層，插入該對配向膜之間，其中該液晶層包括液晶分子及超過重量百分比0.1且 不超過重量百分比1.0的濃度之紫外線可固化液晶單體，其中該紫外線可固化液晶單體係附加液晶骨架的丙烯醯氧基族，其中該液晶層係以紫外線照射，使得該紫外線可固化液晶單體反應，以及其中該液晶分子係垂直配向至該基板，而使預傾受到抑制。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之液晶顯示裝置，其中摩擦處理係用於該對配向膜。
  11. 如申請專利範圍第8或9項之液晶顯示裝置，其中偏光軸直角交叉的一對偏光板係置於該對基板上。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之液晶顯示裝置，其中該液晶骨架係以聯苯為基礎的骨架、以二苯基乙炔為基礎的骨架、以酯為基礎的骨架、以烯基為基礎的骨架、以環己烯為基礎的骨架、以氮苯為基礎的骨架、以含氟稠環為基礎的骨架、以及以萘為基礎的骨架中之其一。
  13. 如申請專利範圍第8或9項之液晶顯示裝置，其中該液晶層顯示垂直對齊。
  14. 如申請專利範圍第8或9項之液晶顯示裝置，更包括：凸出物，置於該對電極中至少之一。
  15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中以該等配向膜中之其一覆蓋該凸出物。
  16. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中 該凸出物的材料係選自由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、抗蝕劑、以及二乙烯苯所組成的群組。
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