TWI467299B - 液晶面板的偏光層及其製造方法 - Google Patents

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Description

液晶面板的偏光層及其製造方法
本發明涉及一種液晶面板的偏光層及其製造方法，尤其涉及一種取代習知偏光板之偏光層。
偏光板(Polarizing plate)為液晶顯示器(Liquid crystal display)的基礎零件之一，其係一種只允許特定方向之光線透過之透明板。於製作液晶面板(Liquid crystal panel)的過程中，必須在液晶面板的上下各設置一偏光板，且呈交錯方向置入，當液晶層(Liquid crystal layer)接受外部電壓控制時，液晶顯示器能夠呈現明亮狀態以及黑暗狀態。藉此，能夠控制液晶顯示器的圖像顯示。
習知偏光板的結構係一多層膜，由於聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)之分子延展特性具有偏光作用，常被作為偏光板中之偏光基質，其方式係將PVA拉伸成膜後，在其上下兩表面皆貼合一三醋酸纖維(Triacetyl Cellulose,TAC)之光學薄膜，用以防止PVA膜的回縮。
基於前述結構，由於偏光板係一多層光學膜所構成之產品，每一膜層之原料品質、塗佈之均勻性、以及膜層間之貼合程度等種種變因，均將影響偏光板成品之性質。另外，偏光板的使用環境亦會影響其壽命，於高溫環境下，會導致偏光板的尺寸產生收縮變化，進而造成用於貼合偏光板的黏著劑容易發泡、剝落或造成漏光等現象。
因此，有必要提供一種取代習知偏光板之偏光層，來解決習知技術所存在的問題。
有鑑於此，本發明提供一種液晶面板的偏光層及其製造方法，以改進習知技術中所存在之問題。
本發明的主要目的在於提供一種液晶面板的偏光層及其製造方法，其係藉由偏振化紫外光照射一紫外光反應性液晶層，使其形成為一具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶層，並以此作為偏光層，本發明之偏光層除了具備薄型化及良好的耐溫性等優點，更具備加工程序簡易之優點，從而降低生產成本。
為達成上述目的，本發明提供一種液晶面板的偏光層之製造方法，其包含下列步驟：提供一液晶面板，其具有一液晶層夾設於一對基板之間；提供一膜層於該液晶層與該對基板之其中一基板之間，該膜層之一表面設置有一紫外光反應性液晶層；以及以偏振化紫外光照射該紫外光反應性液晶層，形成一偏光層。
在本發明的一實施例中，該膜層係為選自包含彩色濾光膜、配向膜、透明電極、閘極層、閘絕緣層、源極汲極層、半導體層及保護絕緣層的群組中。
在本發明的一實施例中，該偏振化紫外光係將紫外光照射穿過偏振片所形成之光源，其中該紫外光的波長範圍係介於200奈米(nm)至400 nm之間。
在本發明的一實施例中，該對基板分別為彩色濾光片基板及薄膜電晶體陣列基板。
再者，本發明提供另一種液晶面板的偏光層之製造方法，其包含下列步驟：提供一液晶面板，其具有一液晶層夾設於一對基板之間；提供一複合膜層於該液晶層與該對基板之其中一基板之間，該複合膜層係將有機高分子所製成之一膜層摻入紫外光反應性液晶材料而形成；以及以偏振化紫外光照射該複合膜層，形成一偏光膜層。
在本發明的一實施例中，該膜層係彩色濾光膜。
在本發明的一實施例中，該複合膜層可以區分成至少三個區域，且更各自包含一種色料，從而構成一偏光彩色濾光膜。
在本發明的一實施例中，該偏振化紫外光的照射程序更包含一光罩，用以照射不同區域。
在本發明的一實施例中，該偏振化紫外光係將紫外光照射穿過偏振片所形成之光源，其中該紫外光的波長範圍係介於200 nm至400 nm之間。
在本發明的一實施例中，該對基板分別為彩色濾光片基板及薄膜電晶體陣列基板。
本發明另提供一種液晶面板，包含：一第一基板、一第二基板、一液晶層、一第一偏光層及一第二偏光層，其中該第一偏光層及該第二偏光層係由具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶材料所製成。前述液晶層係夾設於該第一基板及該第二基板之間。該第一偏光層係夾設於該第一基板與該液晶層之間，而該第二偏光層則係夾設於該第二基板與該液晶層之間。
在本發明的一實施例中，該第一偏光層可以再區分成至少三個區域，且更各自包含一種色料，從而構成一偏光彩色濾光膜。
在本發明的一實施例中，該第一基板係彩色濾光片基板；及該第二基板係薄膜電晶體陣列基板。
本發明液晶面板的偏光層及其製造方法係藉由偏振化紫外光照射一紫外光反應性液晶層，使其形成為一具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶層，並以此作為偏光層。相較於先前技術而言，本發明除了可以縮減液晶顯示器之厚度、提高液晶顯示器之耐溫性，更簡化了加工程序，從而降低生產成本。
為詳細說明本發明之技術內容、構造特徵、所達成目的及功效，以下茲舉例並配合圖式詳予說明。
請參閱第1圖，其係為本發明第一實施例中液晶面板的偏光層之製造方法的步驟流程圖，該製造方法包括下列步驟：
在步驟S11中，提供一液晶面板，其具有一液晶層夾設於一對基板之間。在一實施例中，該對基板分別為彩色濾光片基板及薄膜電晶體陣列基板。
在步驟S12中，提供一膜層於該液晶層與該對基板之其中一基板之間，該膜層之一表面設置有一紫外光反應性液晶層。該膜層係為選自包含彩色濾光膜、配向膜、透明電極、閘極層、閘絕緣層、源極汲極層、半導體層及保護絕緣層的群組中。該紫外光反應性液晶層可以是包含默克(Merck)公司的RM257、巴斯夫(BASF)公司的LC242，以及瓦克(Wacker)公司的SLM 90519等各類紫外光反應性液晶材料的其中之一。
在步驟S13中，以偏振化紫外光照射該紫外光反應性液晶層，形成偏光層。該偏振化紫外光係將紫外光照射穿過偏振片所形成之光源，其中該紫外光的波長係介於200奈米(nm)至400 nm之間。
請參閱第2圖，其係為本發明第二實施例中液晶面板的偏光層之製造方法的步驟流程圖，該製造方法包括下列步驟：在步驟S21中，提供一液晶面板，其具有一液晶層夾設於一對基板之間。在一實施例中，該對基板分別為彩色濾光片基板及薄膜電晶體陣列基板。
在步驟S22中，提供一複合膜層於該液晶層與該對基板之其中一基板之間，該複合膜層係將有機高分子所製成之膜層摻入紫外光反應性液晶材料而形成。該膜層例如為彩色濾光膜。前述紫外光反應性液晶材料包含默克(Merck)公司的RM257、巴斯夫(BASF)公司的LC242，以及瓦克(Wacker)公司的SLM 90519等。該複合膜層可以區分成至少三個區域，且更各自包含一種色料，從而構成偏光彩色濾光膜。
在步驟S23中，以偏振化紫外光照射該複合膜層，形成偏光膜層。該偏振化紫外光係將紫外光照射穿過偏振片所形成之光源，其中該紫外光的波長係介於200 nm至400 nm之間。而該偏振化紫外光的照射程序更可以在該偏振化紫外光及該複合膜層之間包含一光罩，用以區隔該複合膜層中的該等區域。
請參閱第3圖，其係由本發明第一實施例中偏光層所組成之液晶面板，其中該液晶面板100包含一第一基板10、一第二基板20、一液晶層30、一第一偏光層40a、一第二偏光層50a、一第一配向膜60及一第二配向膜70。本實施例之液晶層30夾設於第一基板10及第二基板20之間，該第一基板10係彩色濾光片基板，而該第二基板20則係薄膜電晶體陣列基板。第一基板10面向液晶層30一側之表面設置有一彩色濾光膜80，該彩色濾光膜80係由複數個紅色子畫素1a、綠色子畫素2a、藍色子畫素3a所構成。該第一偏光層40a係覆蓋於第一基板10上的該彩色濾光膜80之表面，同時填補該彩色濾光膜80的該等紅色子畫素1a、綠色子畫素2a、藍色子畫素3a之間的縫隙，該第一配向膜60係夾設於該液晶層30與該第一偏光層40a之間。第二基板20面向液晶層30一側之表面設置有複數個透明電極90，該第二偏光層50a則係覆蓋於第二基板20上該等透明電極90之表面，同時填補透明電極90之間的縫隙，該第二配向膜70則係夾設於該液晶層30與該第二偏光層50a之間。前述第一偏光層40a及第二偏光層50a主要係由具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶材料所製成。
請參閱第4圖，其係由本發明第二實施例中偏光層所組成之液晶面板，其中該液晶面板100包含一第一基板10、一第二基板20、一液晶層30、一偏光彩色濾光膜40b、一偏光層50b、一第一配向膜60及一第二配向膜70。本實施例之液晶層30夾設於第一基板10及第二基板20之間，該第一基板10係彩色濾光片基板，而該第二基板20則係薄膜電晶體陣列基板。該偏光彩色濾光膜40b係分別由複數個偏光紅色子畫素1b、偏光綠色子畫素2b、偏光藍色子畫素3b所構成，其係設置於第一基板10面向液晶層30一側之表面，該第一配向膜60係夾設於該液晶層30與該偏光彩色濾光膜40b之間，且該第一配向膜60的其中一表面連接於該液晶層30。第二基板20面向液晶層30一側之表面設置有複數個透明電極90，該偏光層50b則係覆蓋於第二基板20上該等透明電極90之表面，同時填補透明電極90之間的縫隙，該第二配向膜70則係夾設於該液晶層30與該偏光層50b之間。前述偏光彩色濾光膜40b及偏光層50b主要係由具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶材料所製成。以下舉出兩具體實施方式來加以說明該偏光彩色濾光膜40b的製造方法。
[實施例1]
本發明偏光彩色濾光膜40b的一種具體實施方式，請參閱第4圖、第5a至5d圖，其中第5b圖的箭頭係代表一紫外光源。首先將紅色、綠色及藍色之色料分別摻入一默克(Merck)公司生產之RM257的紫外光反應性液晶材料，相應形成紅色反應性液晶材料、綠色反應性液晶材料及藍色反應性液晶材料。再將紅色反應性液晶材料塗佈於第一基板10面向液晶層30一側之表面，形成一紅色反應性液晶層RM1。接續將一具有複數個縷空位置201之光罩200放置於表面塗佈有紅色反應性液晶材料之第一基板10的上方，並以紫外光照射穿過偏振片300所形成之偏振化紫外光照射穿透該光罩200的該等縷空位置201下方之紅色反應性液晶層RM1，形成複數個偏光紅色子畫素1b。而後去除第一基板10表面之紅色反應性液晶層RM1，於第一基板10表面得到該等偏光紅色子畫素1b。接續，將綠色反應性液晶材料及藍色反應性液晶材料依照第5a至5c圖分別執行其製作流程，相應形成複數個偏光綠色子畫素2b及複數個偏光藍色子畫素3b，用以構成偏光彩色濾光膜40b，如第5d圖所示。
[實施例2]
本發明偏光彩色濾光膜40b的另一種具體實施方式，請參閱第4圖、第6a至6c圖，其中第6b圖的箭頭係代表一紫外光源。首先將紅色、綠色及藍色之色料分別摻入一默克(Merck)公司生產之RM257的紫外光反應性液晶材料，相應形成紅色反應性液晶材料、綠色反應性液晶材料及藍色反應性液晶材料，並將其填充於噴墨系統400中。再利用噴墨系統400將紅色反應性液晶材料、綠色反應性液晶材料及藍色反應性液晶材料噴塗至第一基板10面向液晶層30一側之表面，相應形成複數個紅色反應性液晶層RM1、複數個綠色反應性液晶層RM2及複數個藍色反應性液晶層RM3。接續將一具有複數個縷空位置201之光罩200放置於表面噴塗有三色系之反應性液晶材料的第一基板10之上方，並以紫外光照射穿過偏振片300所形成之偏振化紫外光照射穿透該光罩200的該等縷空位置201下方之複數個紅色反應性液晶層RM1、複數個綠色反應性液晶層RM2及複數個藍色反應性液晶層RM3，相應形成複數個偏光紅色子畫素1b、複數個偏光綠色子畫素2b及複數個偏光藍色子畫素3b，用以構成偏光彩色濾光膜40b，於去除未照光區域之反應性液晶材料後，即得到第6c圖中偏光彩色濾光膜40b。
如上所述，本發明液晶面板的偏光層及其製造方法係藉由偏振化紫外光照射一紫外光反應性液晶層，使其形成為一具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶層，並以此作為偏光層，該偏光層除了具備薄型化及良好的耐溫性等優點，更具備加工程序簡易之優點，從而降低生產成本。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1a．．．紅色子畫素
2a．．．綠色子畫素
3a．．．藍色子畫素
1b．．．偏光綠色子畫素
2b．．．偏光藍色子畫素
3b．．．偏光綠色子畫素
10．．．第一基板
20．．．第二基板
30．．．液晶層
40a．．．第一偏光層
40b．．．偏光彩色濾光膜
50a．．．第二偏光層
50b．．．偏光層
60．．．第一配向膜
70．．．第二配向膜
80．．．彩色濾光膜
90．．．透明電極
100．．．液晶面板
200．．．光罩
201．．．縷空位置
300．．．偏振片
400．．．噴墨系統
RM1．．．紅色反應性液晶層
RM2．．．綠色反應性液晶層
RM3．．．藍色反應性液晶層
S11~S13．．．步驟
S21~S23．．．步驟
第1圖為本發明第一實施例中液晶面板的偏光層之製造方法的步驟流程圖。
第2圖為本發明第二實施例中液晶面板的偏光層之製造方法的步驟流程圖。
第3圖為本發明液晶面板之第一實施例的構造示意圖。
第4圖為本發明液晶面板之第二實施例的構造示意圖。
第5a圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的一具體實施方式之第一流程的構造示意圖。
第5b圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的一具體實施方式之第二流程的構造示意圖。
第5c圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的一具體實施方式之第三流程的構造示意圖。
第5d圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的一具體實施方式之第四流程的構造示意圖。
第6a圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的另一具體實施方式之第一流程的構造示意圖。
第6b圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的另一具體實施方式之第二流程的構造示意圖。
第6c圖為本發明第二實施例中偏光彩色濾光膜的另一具體實施方式之第三流程的構造示意圖。
1b．．．偏光紅色子畫素
2b．．．偏光綠色子畫素
3b．．．偏光藍色子畫素
10．．．第一基板
20．．．第二基板
30．．．液晶層
40b．．．偏光彩色濾光膜
50b．．．偏光層
60．．．第一配向膜
70．．．第二配向膜
90．．．透明電極
100．．．液晶面板

Claims (17)

  1. 一種液晶面板的偏光層之製造方法，包含：提供一液晶面板，其具有一液晶層夾設於一對基板之間；提供一膜層於該液晶層與該對基板之其中一基板之間，該膜層之一表面設置有一紫外光反應性液晶層；以及以偏振化紫外光照射該紫外光反應性液晶層，形成一偏光層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該膜層係為選自包含彩色濾光膜、配向膜、透明電極、閘極層、閘絕緣層、源極汲極層、半導體層及保護絕緣層的群組中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該偏振化紫外光係將紫外光照射穿過偏振片所形成之光源。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該紫外光的波長範圍係介於200 nm至400 nm之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該對基板分別為彩色濾光片基板及薄膜電晶體陣列基板。
  6. 一種液晶面板的偏光層之製造方法，包含：提供一液晶面板，其具有一液晶層夾設於一對基板之間；提供一複合膜層於該液晶層與該對基板之其中一基板之間，該複合膜層係將有機高分子所製成之一膜層摻入紫外光反應性液晶材料而形成；以及以偏振化紫外光照射該複合膜層，形成一偏光膜層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該膜層係彩色濾光膜。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該複合膜層可以區分成至少三個區域。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該至少三個區域的該複合膜層中更各自包含一種色料，以構成一偏光彩色濾光膜。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該偏振化紫外光的照射程序更包含一光罩，用以照射不同區域。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該偏振化紫外光係將紫外光照射穿過偏振片所形成之光源。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該紫外光的波長範圍係介於200 nm至400 nm之間。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板的偏光層之製造方法，其中該對基板分別為彩色濾光片基板及薄膜電晶體陣列基板。
  14. 一種液晶面板，包含：一第一基板；一第二基板；一液晶層，夾設於該第一基板及該第二基板之間；一第一偏光層，夾設於該第一基板與該液晶層之間；以及一第二偏光層，夾設於該第二基板與該液晶層之間，其中該第一偏光層及該第二偏光層係由具有偏光特性之偏振化紫外光反應性液晶材料所製成。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之液晶面板，其中該第一偏光層可以再區分成至少三個區域。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶面板，其中該至少三個區域的偏振化紫外光反應性液晶材料中更各自包含一種色料，以構成一偏光彩色濾光膜。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之液晶面板，其中該第一基板係彩色濾光片基板；及該第二基板係薄膜電晶體陣列基板。
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