TWI452399B - 液晶顯示面板及其製造方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示面板及其製造方法
本發明涉及一種液晶顯示裝置及其製造方法,且更具體地,涉及一種具有用於消除殘影的光致定向膜的液晶顯示裝置及其製造方法。
在用於顯示圖像的顯示裝置中,存在各種顯示裝置,如陰極射線管、液晶顯示裝置LCD、電漿顯示板裝置PDP、電致發光顯示裝置以及有機發光場顯示裝置。
一般,液晶顯示裝置LCD根據視頻信號控制透光率,藉由液晶顯示面板上液晶單元矩陣中的每一個液晶單元,顯示圖像。
液晶顯示面板具有一薄膜電晶體基板和一彩色濾光片基板,用密封劑連接而設置液晶於其間。
彩色濾光片基板具有用於防止光洩漏的一黑色矩陣、用於產生顏色的一彩色濾光片、用於形成相對於像素電極之垂直電場的一公共電極、以及塗佈在上述元件上用於液晶之定向的一上定向膜。
薄膜電晶體基板具有形成在下基板上相互交叉的閘極線和資料線、形成在閘極線和資料線的每個交叉部分的一薄膜電晶體TFT、連接至該薄膜電晶體的一像素電極、以及塗佈在上述元件上用於液晶之定向的一下定向膜。
該上定向膜和該下定向膜分別具有定向膜表面,經摩擦用於使定向膜具有固定方向。在摩擦中,具有摩擦布纏繞其上的摩擦輥是在塗佈於基板上的有機聚合物薄膜上轉動,以摩擦該有機聚合物,用於在某一方向上有機聚合物的定向。然而,該摩擦,與基板的機械接觸,會形成污垢及靜電而毀壞該薄膜電晶體裝置。此外,隨著面板尺寸變大,該摩擦在面板表面上均勻應用定向劑會有困難,並影響高清晰度。
為了消除上述問題,一種無摩擦、藉由UV波段的線性偏振光照射的光致定向之液晶定向方法已引起關注。該光致定向利用的原理為,在固定時間段內對定向膜表面進行特定線性偏振光的垂直照射,藉造成定向膜表面上官能團的結構變化,如聚合和分解,而使液晶排列。與現有技術的摩擦不相同的是,光致定向具有的優勢為可縮短處理時間,而不論母玻璃尺寸如何都可定向,並且由於易於控制預傾角,所以可應用不同模式。然而,該光致定向因比起摩擦的較低定向能及較低表面能而造成AC殘影,以及當DC電壓因電荷累積而施加時,造成液晶層中的DC殘影。
因此,本發明旨在提供一種液晶顯示裝置及其製造方法。
本發明的目的在於提供一種具有用於消除殘影的光致定向膜的液晶顯示裝置及其製造方法。
對於本發明的額外優點,目的和特點,將在隨後的描述中闡明,部分內容將對於此領域具有技術者將在審視隨後的描述,或者可以藉由實施本發明瞭解到而顯而易見。本發明的目的和其他優點將藉由特別在描述中指出的結構和在此的申請專利範圍以及所附附圖說明實現和獲得。
為了實現上述目標和其他優點並依據本發明的目的,此處具體並大體描述一種液晶顯示面板,包括:一彩色濾光片基板,具有用於產生一顏色的R、G、B彩色濾光片、用於分開具有該等彩色濾光片而形成於其上的多個像素區域的一黑色矩陣、以及一公共電極;一薄膜電晶體基板,與彩色濾光片基板連接,且其間設置有液晶,該薄膜電晶體基板具有多個薄膜電晶體以及分別連接至該等薄膜電晶體的多個像素電極;以及一定向膜,具有一第一光致定向膜以及一第二光致定向膜,其中第一光致定向膜形成在彩色濾光片基板上,用於消除DC殘影,而第二光致定向膜形成在薄膜電晶體基板上,用於提高表面非等向性,其中該第一光致定向膜包括由下述化學式1所表示的化合物。
其中n表示0或大於0的自然數,以及m表示1或大於1的自然數。
又,化學式1中取代基R可為具有至少兩個下述化合物的大環化合物,並且該大環化合物可為含雜原子的環狀化合物。
根據本發明的另一特點,一種液晶顯示面板包括:一彩色濾光片基板,該彩色濾光片基板具有用於產生一顏色的R、G、B彩色濾光片、用於分開具有該等彩色濾光片形成於其上的多個像素區域的一黑色矩陣、以及一公共電極;一薄膜電晶體基板,與該彩色濾光片基板連接,且其間設置有液晶,該薄膜電晶體基板具有多個薄膜電晶體以及分別連接至該等薄膜電晶體的多個像素電極;以及一光致定向膜,由下述化學式2所表示的材料形成,塗佈在一彩色濾光片基板和一薄膜電晶體基板的整個表面上,用於固定液晶定向,其中n表示在2000~10,000範圍內的分子量。
根據本發明的又一特點,一種製造液晶顯示面板的方法包括以下步驟:在一上基板上提供一彩色濾光片基板,以具有R、G、B彩色濾光片、一黑色矩陣、以及一公共電極;在與該上基板相對的一下基板上提供一薄膜電晶體基板,該薄膜電晶體基板具有多個薄膜電晶體和分別連接至該等薄膜電晶體的多個像素電極;以及在該彩色濾光片基板和該薄膜電晶體基板的每一個的整個表面上,形成由下述化學式3所表示的材料的一光致定向膜,其中n表示在2,000~10,000範圍內的分子量。
可以理解的是,上文的概括說明和下文的詳細說明都具有示例性和解釋性,並意圖在於為本發明所提出的申請專利範圍作進一步的解釋。
參考所附圖式描述實例,將詳細描述本發明的具體實施例。在任何可能的情況下,貫穿附圖使用相同的附圖標記代表相同或相似的部分。應注意的是如果確定現有技術描述能導致本發明的誤解則省略現有技術的詳細描述。
參考所附圖式將詳細描述本發明的較佳實施例。
第1圖顯示依據本發明第一較佳實施例之液晶顯示面板的透視圖,以及第2圖顯示第1圖中液晶顯示面板的截面。
參見第1圖和第2圖,液晶顯示面板包括彩色濾光片基板140和薄膜電晶體基板100,且其間設置液晶,並黏合在一起。
形成在上基板141上的彩色濾光片基板140包括黑色矩陣142、彩色濾光片144、平坦化層146、公共電極148以及上定向膜150。
彩色濾光片144包括用於產生顏色的紅色、綠色和藍色彩色濾光片R、G、B。紅色、綠色和藍色彩色濾光片R、G、B藉由紅色、綠色和藍色彩色濾光片R、G、B所包括的紅色、綠色和藍色顏料吸收或傳輸特定波長的光,以分別顯示紅色、綠色和藍色。
黑色矩陣142形成以分開要在其每個之上形成的多個像素區域,並且與薄膜電晶體基板100上的閘極線、資料線和薄膜電晶體重疊。黑色矩陣142遮蔽由非故意液晶定向而引起的光傳輸,藉以提高對比度,並且遮蔽薄膜電晶體上光的直接入射,以阻止發生來自薄膜電晶體的光洩漏電流。
公共電極148為一透明導電層,用於提供一公共電壓,該公共電壓為用於驅動該等液晶的參考。如第1圖和第2圖所示,液晶板可使用但不限於扭曲向列(Twistd-Nematic,TN)系統、平面切換(In-Plane Switching,IPS)模式或邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)模式,而在TN系統中,電極被提供至每個基板,液晶被排列使得其液晶指向器扭轉90°,並且一電壓被施加至該等電極以驅動液晶指向器,在IPS模式中,液晶指向器由基板上兩個電極所形成的水平電場控制,在FFS模式中,液晶分子藉具小間隔之透明導電材料的兩個電極間所形成的邊緣場移動。
平坦化層146形成在彩色濾光片144和黑色矩陣142上,用於平坦化上基板141的表面。
薄膜電晶體基板100包括薄膜電晶體TFT、像素電極122、以及下定向膜130,其形成在下基板102上交叉之閘極線106和資料線104所定義的每個像素區域處。
薄膜電晶體將視頻信號從資料線提供至像素電極122,以響應來自閘極線106的掃描信號。為此,薄膜電晶體TFT具有連接至閘極線106的閘極電極102、連接至資料線104的源極電極108、與源極電極108相對而連接至像素電極122的汲極電極110,以及與閘極電極102重疊且閘極絕緣薄膜112設置於其間的半導體圖案115。在這種情況下,半導體圖案115具有主動層114和歐姆接觸層116,其中主動層114在源極電極108和汲極電極110之間形成一通道,歐姆接觸層116形成在除了通道區域之外的主動層上,用以歐姆接觸源極電極108和汲極電極110。
像素電極122形成在保護層118上,經接觸孔120以接觸薄膜電晶體TFT的漏極電極110。像素電極122為一透明導電層。當經薄膜電晶體TFT提供視頻信號時,像素電極122與公共電極148形成一電場,使公共電極供應於此,以改變兩個電極122和148之間液晶分子160的方向,改變穿透液晶分子160的透光率,用於產生梯度。
保護膜118保護薄膜電晶體TFT和像素電極122之間所形成的閘極線104以及薄膜電晶體TFT。保護膜118可形成為無機層和有機層的雙層,或上述任一層的單層。
下光致定向膜130和上光致定向膜150固定薄膜電晶體基板100和彩色濾光片基板140間所形成之液晶160的方向。亦即,下光致定向膜130和上光致定向膜150為液晶驅動的核心元件,使液晶均勻定向在一個方向上,讓液晶160當作偏振光開啟器/關閉器阱。液晶顯示面板的顯示品質取決於液晶定向特性及液晶定向膜的電學特性。上定向膜150形成在上基板141上,而上基板141具有形成於其上的黑色矩陣142、彩色濾光片144以及公共電極148,且下定向膜130形成在下基板101上,而下基板101具有形成於其上的薄膜電晶體TFT和像素電極122,。
下光致定向膜130和上光致定向膜150由光致定向膜材料形成。該光致定向膜材料包括具有光反應的聚合物。藉偏振UV光束照射高分子膜,光反應被誘導而使高分子膜具有非等向性。每個下光致定向膜130和上光致定向膜150具有用於消除DC殘影的第一光致定向膜132或152、以及用於提高光致定向膜表面非等向性的第二光致定向膜134或154。
第一光致定向膜132或152由下述化學式1所表示的光致定向膜材料形成。
在化學式1中,R標記的環部分()可為苯,或一雜原子取代環狀化合物,或複數個環狀化合物連續直接或間接連接的一化合物。環狀化合物之間的空間可連接一個或複數個烷基鏈,並且該等烷基鏈之間的空間可具有與之取代的一雜原子。
化學式1中的n和m分別表示大於1的自然數,並且n可以為0,但是m不可以為0。
並且,在化學式1中,R標記的環部分()可為以下化合物(A-1至A-5)的任何一個。
又,在化學式1中,取代基R可為具有至少兩個或兩個以上以下化合物的大環化合物,並且該大環化合物可為具有雜原子的任何環狀化合物。
因此,第一光致定向膜132或152是用化學式1表示,並且藉由引入大環化合物至化學式1中,DC殘影可被消除。
詳細地,雖然光致定向膜可均勻定向而不論母板尺寸,但是影響圖像品質的殘影一直是個問題。該殘影是由面板內所形成的DC電場而引起,與光致定向膜的材料有關。亦即,當施加DC電壓至液晶時,液晶層內的雜質被解離,並且其正離子聚集在負極定向膜上,而其負離子聚集在正極定向膜上,且隨著時間推移而吸附至該等定向膜。即使移除施加至液晶的DC電壓,吸附至定向膜的離子仍可擴散至液晶層,並再次結合相反極性的離子,而產生殘餘DC電壓。為了減小該DC殘影,需要具有高錨定能。亦即,光致定向膜的低錨定能會引起殘影的問題。
因此,藉由引入具有複數個π電子的大環化合物至化學式1,第一光致定向膜132或152可增加錨定能。更詳細地,藉由引入具有複數個π電子的大環化合物至化學式1,會在液晶分子和定向膜之間誘導強烈的π-π電子非定域化,以增加錨定能。
換句話說,既然光致定向只用液晶分子及定向膜之間化學交互作用來控制液晶分子的定向,所以錨定能是低的,為殘影的原因。既然第一光致定向膜132或152誘導出液晶分子以及具大環化合物之定向膜間強烈的π-π交互作用,所以錨定能是增加。因此,藉提高錨定能,殘影的問題被消除。
又,第一光致定向膜132或152被置於第二光致定向膜134或154的外側上,用於將DC殘影拖至低端。亦即,如果吸附的離子在下方,則DC殘影被消除。又,第一光致定向膜132或152具有由大環化合物之剛性結構所增加的鏈之方向性,以改善液晶定向。
因此,本發明的第一光致定向膜132或152可藉由引入包含π電子非定域化的大環化合物,而增加錨定能並改善液晶定向。
π電子非定域化將參考第4A圖至第4C圖來描述。圖4C說明具有本發明化學式1的第一光致定向膜。然而,本發明的化學式並不限於此。
第4B圖和第4C圖說明現有技術化學式。第4A圖說明具有非共軛部分A的化學式,其中多個苯環相連接,係未非定域化,第4B圖說明具有部分共軛部分B的化學式,其中多個苯環相連接,隨著氧被引入苯環之間而部分非定域化。既然具有如第4A圖中化學式之未非定域化結構以及具有如第4B圖中化學式之部分非定域化結構的光致定向膜係具有較低的錨定能,所以DC殘影特性無法改善。
然而,參見第4C圖,本發明具有π電子非定域化共軛部分C,其中多個苯環相連接。因此,既然本發明的第一光致定向膜132或152具有是π電子非定域化部分的苯環連接部分,所以錨定能可增加。
第二光致定向膜134或154由使光致定向膜能保持均勻液晶定向的材料形成。一般,光致定向膜具有如第3圖所示的折衷關係。如第3圖所示,雖然,當DC殘像被消除時,表面非等向性變成一個問題,而且當表面非等向性被消除時,DC殘像會變成一個問題,但是有兩個圖形相會的適當點。根據這些特性,當本發明的第一光致定向膜132或152消除DC殘像時,第二光致定向膜134或154由能很好排列液晶的材料形成,以保持均勻液晶定向。
在這種情況下,藉塗佈一層的光致定向膜,並使用UV光束對該層進行相分離,或者藉由塗佈具有化學式1上大環化合物的第一光致定向膜132或152的材料,以及能很好排列液晶的第二光致定向膜134或154的材料,每個下光致定向膜130和上光致定向膜150具有第一和第二光致定向膜132和134或152和154的兩層。亦即,在塗佈第一光致定向膜132或152的材料之後,第二光致定向膜134或154的材料被塗佈,藉以形成兩層的下光致定向膜130和上光致定向膜150。
據此,本發明的下光致定向膜130和上光致定向膜150利用第一光致定向膜132或152消除DC殘影,並利用第二光致定向膜134或154保持均勻的液晶定向。
第5圖說明依據本發明第二較佳實施例之液晶顯示面板的示意圖,以及第6圖說明第5圖中的液晶顯示面板的截面。
參見第5圖和第6圖,液晶顯示面板具有與第1圖和第2圖所示液晶顯示面板相同的元件,除了下光致定向膜130和上光致定向膜150之外。因此,將省略相同元件的描述。
每個下光致定向膜130和上光致定向膜150具有下述化學式2。
其中,n表示分子量,在2,000-10,000範圍內。為了形成該結構,該光致定向膜是由聚醯亞胺化合物形成,並且該聚醯亞胺化合物為含有PDMA(均苯四甲酸二酐)化合物、CBDA(環丁烷-1,2,3,4-四甲酸二酐)化合物和PDA(苯二胺)化合物的光致定向膜材料。該光致定向膜材料具有下述化學式3。
在該光致定向膜材料中,PDMA化合物和CBDA化合物具有按重量1:9的比率,而且具有PDMA化合物及CBDA化合物混合在一起的化合物以及PDA化合物具有按重量1:1的比率。換句話說,100wt%光致定向膜材料由5wt% PDMA化合物、45wt% CBDA化合物和50 wt% PDA化合物所組成。具有該比率的光致定向膜材料可消除AC殘影和DC殘影。
然而,本發明的光致定向膜材料是在PDMA化合物及CBDA化合物的量不相互影響的範圍內而形成。如上所述,PDMA化合物與CBDA化合物的比率為1:9按重量。該比率為PDMA化合物的量未影響CBDA化合物的非等向性,並且CBDA化合物的量未影響PDMA的非定域化的比率。該PDMA化合物提高該光致定向膜的電子非定域化至更低的比電阻,且低比電阻消除DC殘影。
又,具有剛性特性的PDA化合物增強光致定向膜的結晶程度,並且當UV光束直接照射時,最大化CBDA暴露至UV光束的曝光,藉以改善非等向性。亦即,CBDA用於固定方向性,其中PDA化合物最大化CBDA的含量以改善AC殘影,並且增強了光致定向膜的結晶程度以消除AC殘影。
如上所述,藉由使光致定向膜具有PDMA化合物與CBDA化合物的比率為1:9按重量,以及PDMA化合物和CBDA化合物混合在一起的化合物與PDA化合物的比率為1:1按重量,可消除AC殘影,同時消除DC殘影。亦即,僅當光致定向膜材料具有這種比率時,才可消除具有折衷關係的DC殘影及AC殘影。
第7圖和第8圖分別說明了用於描述本發明光致定向膜的AC殘影的圖式。
第7圖說明PDA化合物之本發明光致定向膜P1的時間常數、MDA(4,4’二氨基二苯甲烷)化合物的光致定向膜P2的時間常數、ODA(4,4'-二氨基二苯醚)化合物的光致定向膜P3的時間常數以及DDS(4,4'-二氨基二苯碸)化合物的光致定向膜P4的時間常數τ的圖式。
更詳細地,雖然顯示P1至P4的B條形圖是在具有PDMA化合物與CBDA化合物之比率為1:9按重量的光致定向膜材料上,而且顯示P1至P4的A條形圖是在沒有PDMA化合物但是有CBDA化合物的光致定向膜材料上。如同從A條形圖和B條形圖之間的差異可知,PDMA化合物的適當混合對於DC殘影是有效的。
第7圖所示圖式中的時間常數越低,則DC殘影越少。如第9圖所示,條形圖中的時間常數為在高電壓施加至液晶層後而液晶層返回原始方向所需要的時間。因此,時間常數越小,液晶返回原始方向的時間越短。小的時間常數隱含消除由此累積的DC殘影。可知,P1具有最小的時間常數。下述表1顯示光致定向膜材料的時間常數。
如第7圖和表1所示,P1中B條形圖的時間常數為2.8,P2中B條形圖的時間常數為7,P3中B條形圖的時間常數為15,以及P4中B條形圖的時間常數為10.2。因此,可知本發明的時間常數最小,因而消除DC殘影。
同時,AC殘影隨著光致定向膜材料所包含化合物的性質而變化。
第8圖說明液晶層角度隨著光致定向膜所包含ODA化合物的量而變化。詳細地,第8圖說明X-軸表示ODA化合物的量,以及Y-軸表示液晶角度的變化。
所隱含的是,液晶角度的變化越小,AC殘影越小。亦即,在高電壓被施加至液晶層後,如第9圖所示,所隱含的是定向方向和液晶之間的角度差△θ。因此,可知液晶的角度變化△θ越小,AC殘影越小。然而,可知光致定向膜材料含的ODA化合物越多,液晶角度的變化越大。雖然僅顯示ODA化合物上的圖式,但是不同於PDMA化合物的特性,雖然不只ODA化合物,而且還有包含MDA化合物或DDS化合物的光致定向膜材料是具有可變特性以增加AC殘影,具有剛性特性的PDMA化合物是用於消除該AC殘影。
詳細地,不同於PDMA化合物,MDA化合物、ODA化合物和DDS化合物具有可變的結構,使得光致定向膜(聚醯亞胺)的結晶程度較差。該光致定向膜的結晶程度是AC殘影的非常重要的因素。在該光致定向中,儘管需要導致定向的CBDA之開環是具有方向性,但是如果結晶程度變差,則該方向性遺失而無法消除該AC殘影。既然PDMA化合物具有高結晶程度,因此該PDMA化合物能消除AC殘影。
又,參見第10圖,僅當ODA暴露於光中時,因為高含量具非等方性的CBDA,所以ODA才具有導致非等向性的高度機率,但由於ODA具有苯環連接氧,從而具有長於PMDA的化學式的長度,因此該ODA在高分子鏈中具有相對減少量的CBDA。然而,PMDA沒有氧連接苯環,從而長度短於ODA的化學式,進而相對增加CBDA量以具有高含量的CBDA,進而提高了曝光,導致非等向性的機率變大,從而消除AC殘影。不僅ODA結構,MDA化合物具有苯環連接甲烷,以及DDS化合物具有苯環連接硫化物,均具有長於PDMA化合物的結構,上述化合物具有AC殘影的問題。
因此,本發明可同時消除AC殘影和DC殘影。
第11A圖至第11F圖說明顯示用於製造依據本發明第二較佳實施例之液晶顯示面板的方法的步驟之截面,以及第12圖說明依據本發明第二較佳實施例之光致定向膜的化學式。
參見第11A圖,薄膜電晶體基板100形成在下基板101上,包括薄膜電晶體TFT和連接至該薄膜電晶體TFT的像素電極。
詳細地,薄膜電晶體基板100形成在下基板101上以包括:薄膜電晶體TFT,具有連接至閘極線106的閘極電極108、連接至資料線104的源極電極108、連接至像素電極122而與源極電極108相對的汲極電極110;主動層,與閘極電極102重疊,且閘極絕緣層薄膜112設置於其間而在源極電極108和汲極電極110之間形成一通道;歐姆接觸層116,形成在除了通道區域之外的主動層上,用於使主動層歐姆接觸源極電極108和汲極電極110;以及像素電極122,連接至薄膜電晶體TFT的汲極電極110。
參見第11B圖,彩色濾光片基板140形成在上基板141上以包括黑色矩陣142、彩色濾光片144以及公共電極148。
詳細地,彩色濾光片基板140形成在上基板141上以包括;黑色矩陣142,以分開像素區域,其中彩色濾光片144即將形成在每個像素區域上,並且與薄膜電晶體基板100上的閘極線106、資料線104和薄膜電晶體重疊;彩色濾光片144,用於產生顏色;平坦化層146,形成在黑色矩陣142和彩色濾光片144上;以及公共電極148,在平坦化層146上。
然後,參見第11C圖和第11D圖,形成一光致定向膜,包括上光致定向膜150以及下光致定向膜130,其中上光致定向膜150在彩色濾光片基板140的整個表面上,且下光致定向膜130在薄膜電晶體基板100的整個表面上。
首先,參見第11C圖和第11D圖,一光致定向膜材料被塗佈在彩色濾光片基板140的整個表面上,或薄膜電晶體基板100的整個表面上。將簡短描述用於形成即將塗佈在彩色濾光片基板140或薄膜電晶體基板100上的光致定向膜材料的方法。該光致定向膜由聚醯亞胺化合物形成,其包含PDMA(均苯四甲酸二酐)化合物、CBDA(環丁烷-1,2,3,4-四甲酸二酐)化合物和PDA(苯二胺)化合物。在該光致定向膜材料中,PDMA化合物與CBDA化合物的比率為1:9按重量,並且PDMA化合物與CBDA化合物的比率為1:1按重量。換句話說,如第9圖所示,100wt%光致定向膜材料由5wt% PDMA化合物、45wt% CBDA化合物和50 wt% PDA化合物組成(見化學式3)。該光致定向膜可混有NMP(N-甲基吡咯烷酮)或DMAC(N,N-二甲乙醯胺)以製備如下述化學式4所表示的化合物。
然後,如化學式4所示的化合物被塗佈在彩色濾光片基板140或薄膜電晶體基板100上,並定溫(如230℃)烘烤,從而形成具有化學式2的光致定向膜材料。將一UV光束射向由此製備的光致定向膜材料以引起CBDA開環,並誘導具有由此形成的CBDA開環的單體重排(選擇性誘導狄爾斯一阿爾德(Diels-Alder)反應),從而最大化非等向性效率。
提供如第11E圖所示的UV指向裝置,用於將UV光束射向該光致定向膜以固定液晶的定向。該UV指向裝置包括用於指向UV光束的光源單元200、用於形成直光的透鏡單元202、用於形成偏振光的偏振單元204、以及用於安裝具有光致定向膜材料而形成於其上的彩色濾光片基板或薄膜電晶體基板的夾具單元206。該UV光束用所提供的UV指向裝置照射,因而固定液晶的定向。
藉因而形成的下光致定向膜130和上光致定向膜150,可同時消除AC殘影和DC殘影。
最後,參見第11F圖,使用密封劑將彩色濾光片基板140和薄膜電晶體基板100連接,以提供液晶顯示面板。
如上所述,本發明的液晶顯示裝置及其製造方法具有以下優點。
依據本發明第一較佳實施例的液晶顯示面板包括上定向膜和下定向膜,該上定向膜和下定向膜具有第一光致定向膜和第二光致定向膜。在這種情況下,第一光致定向膜形成在大環化合物上而在液晶分子和定向膜之間包含π電子非定域化,從而提高錨定能,進而消除殘影。又,第二光致定向膜由可提高光致定向膜的表面非等向性的材料所形成,用以保持均勻液晶定向。因此,依據本發明第一較佳實施例的液晶顯示面板,利用第一光致定向膜消除DC殘像,並且利用第二光致定向膜消除AC殘影。
依據本發明第二較佳實施例,液晶顯示面板中的光致定向膜由含PDMA化合物、CBDA化合物和PDA化合物的光致定向膜材料所形成,其中以100wt%的光致定向膜材料為參考,PDMA化合物為5wt%,CBDA化合物為45wt%以及PDA化合物為50wt%。以該比率形成的光致定向膜材料可同時消除AC殘影及DC殘影。
在不脫離本發明的精神或範圍內的有關本發明的各種修飾和變更對於熟悉本領域的人員是顯而易見的。因此,本發明旨在覆蓋由所附申請專利範圍和相等量的範圍內提供的本發明的修飾和變更。
本申請案主張2011年5月27日提交之韓國專利申請第10-2011-0050906號及2011年6月14日提交之韓國專利申請第10-2011-0057279號的權利,透過引用將其全部結合到本申請案中。
100...薄膜電晶體基板
101...下基板
102...閘極電極
104...資料線
106...閘極線
108...源極電極
110...汲極電極
112...閘極絕緣層薄膜
114...主動層
115...半導體圖案
116...歐姆接觸層
118...保護層
120...接觸孔
122...像素電極
130...下定向膜(下光致定向膜)
132...第一光致定向膜
134...第二光致定向膜
140...彩色濾光片基板
141...上基板
142...黑色矩陣
144...彩色濾光片
146...平坦化層
148...公共電極
150...上定向膜(上光致定向膜)
152...第一光致定向膜
154...第二光致定向膜
160...液晶分子
200...光源單元
202...透鏡單元
204...偏振單元
206...夾具單元
P1、P2、P3、P4...光致定向膜
所附圖式,被包含以提供進一步理解本發明,並結合且構成本說明書之一部份,係說明本發明的實施例,並且與說明書一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。圖式中:
第1圖說明依據本發明第一較佳實施例的液晶顯示面板的透視圖;
第2圖說明第1圖中液晶顯示面板的截面;
第3圖說明光致定向膜的DC殘影與表面非等向性之間平衡關係的圖式;
第4A圖至第4C圖說明依據本發明之用於描述π電子非定域化的化學式,其中第4A圖和第4B圖分別說明現有技術之光致定向膜中的化學式,而第4C圖顯示本發明之光致定向膜的化學式;
第5圖說明依據本發明第二較佳實施例之液晶顯示面板的示意圖;
第6圖說明第5圖中的液晶顯示面板的截面;
第7圖和第8圖分別說明顯示用於描述本發明之光致定向膜的AC殘影的圖式;
第9圖說明多個圖式,每個圖式顯示施加電壓至液晶層以加壓液晶層的圖式;
第10圖說明MDA化合物的化學式、ODA化合物的化學式以及DDA化合物的化學式;
第11A圖至第11F圖說明用於製造依據本發明第二較佳實施例之液晶顯示面板的方法的步驟的截面;以及
第12圖說明依據本發明第二較佳實施例之光致定向膜的化學式。
100...薄膜電晶體基板
101...下基板
104...資料線
106...閘極線
122...像素電極
130...下定向膜(下光致定向膜)
132...第一光致定向膜
134...第二光致定向膜
140...彩色濾光片基板
141...上基板
142...黑色矩陣
144...彩色濾光片
146...平坦化層
148...公共電極
150...上定向膜(上光致定向膜)
152...第一光致定向膜
154...第二光致定向膜
160...液晶分子

Claims (5)

  1. 一種液晶顯示面板,包括:一彩色濾光片基板,具有用於產生一顏色的R、G、B彩色濾光片、用於分開具有該等彩色濾光片形成於其上的多個像素區域的一黑色矩陣、以及一公共電極;一薄膜電晶體基板,與該彩色濾光片基板連接,且其間設置有液晶,該薄膜電晶體基板具有多個薄膜電晶體以及分別連接至該等薄膜電晶體的多個像素電極;以及一定向膜,具有一第一光致定向膜以及一第二光致定向膜,其中該第一光致定向膜形成於該彩色濾光片基板上,用於消除DC殘影,而該第二光致定向膜形成於該薄膜電晶體基板上,用於提高該光致定向膜的表面非等向性,其中該第一光致定向膜包括由下化學式1所表示的化合物, 其中n表示0或大於0的自然數,以及m表示1或大於1的自然數,其中該化學式1中以R標記的環部分為具有複數個連續直接或間接連接之環狀化合物的一化合物,以及其中該化學式1中的取代基R為具有下述化合物中至少其中之二的大環化合物,並且該大環化合物為含一雜原子的環狀化合物:
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示面板,其中該化學式1中以R標記的環部分為苯。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示面板,其中該化學式1中以R標記的環部分為雜原子取代環狀化合物。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示面板,其中一個或複數個烷基鏈係連接該等環狀化合物之間的該等環狀化合物,並且該等烷基鏈之間的空間係用一雜原子取代。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示面板,其中該化學式1中以R標記的環部分為選自下述化合物A-1至A-5的化合物:
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5961880B2 (ja) * 2012-02-16 2016-08-03 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP2015018065A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置及びその製造方法並びに液晶配向規制力判定方法
KR102161743B1 (ko) 2013-11-26 2020-10-06 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102132981B1 (ko) * 2014-01-17 2020-07-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102134770B1 (ko) 2014-01-20 2020-08-27 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 패널 및 이의 제조 방법
JP6461548B2 (ja) * 2014-10-14 2019-01-30 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
KR102648617B1 (ko) * 2016-06-30 2024-03-15 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그의 제조방법
CN108153072B (zh) * 2018-01-02 2021-02-02 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置
CN109369613B (zh) * 2018-12-04 2020-07-31 中节能万润股份有限公司 一种用于制备液晶取向剂的二胺类化合物及其应用
JP6727282B2 (ja) * 2018-12-26 2020-07-22 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060061719A1 (en) * 2002-12-09 2006-03-23 Yasushi Tomioka Liquid crystal display and method for manufacturing same
US20060279681A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Lg Philips Lcd Co., Ltd. Liquid crystal display panel and repairing method thereof
US20080020149A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-24 Daxin Materials Corporation Polyimide resin polymer and alignment film materials containing same for liquid crystal display

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005266642A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Toppan Printing Co Ltd 配向制御用突起を有する基板及びそれを用いた液晶表示装置
JP4653421B2 (ja) * 2004-06-08 2011-03-16 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP5057052B2 (ja) * 2006-07-28 2012-10-24 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
JP2010506031A (ja) * 2007-01-09 2010-02-25 エルジー・ケム・リミテッド 新規なポリイミド共重合体、これを含む液晶配向膜、およびこれを含む液晶ディスプレイ
US8310636B2 (en) * 2007-03-26 2012-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and polymer for aligning film material
KR101450877B1 (ko) * 2007-11-20 2014-10-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조 방법
US8300189B2 (en) * 2008-06-27 2012-10-30 Kent State University Liquid crystal device and methods thereof
JP5539361B2 (ja) * 2008-09-17 2014-07-02 三星ディスプレイ株式會社 配向物質、配向膜、液晶表示装置およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060061719A1 (en) * 2002-12-09 2006-03-23 Yasushi Tomioka Liquid crystal display and method for manufacturing same
US20060279681A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-14 Lg Philips Lcd Co., Ltd. Liquid crystal display panel and repairing method thereof
US20080020149A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-24 Daxin Materials Corporation Polyimide resin polymer and alignment film materials containing same for liquid crystal display

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