TWI489183B - 液晶顯示面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示面板及液晶顯示裝置
本發明係關於一種顯示面板及顯示裝置，特別關於一種液晶顯示面板及液晶顯示裝置。
液晶配向技術係為決定一液晶顯示裝置所顯示畫面品質的關鍵技術之一。唯有液晶顯示面板內液晶材料具有穩定且均勻的初始排列，才能呈現高品質的畫面。一般液晶顯示裝置內具有用來誘導液晶分子定向排列的薄層，稱為液晶配向層(alignment layer)。
在製程上，常利用摩擦法(rubbing method)使液晶分子得以均勻排列，其係將例如一聚亞醯胺層(polyimide,PI)經過機械性摩擦以產生平行排列的微溝槽，藉由溝槽即可達到液晶分子的定向。
然而，由於摩擦法製造液晶配向層時會產生靜電與微塵，而破壞薄膜電晶體或造成汙染等，並因而降低液晶顯示裝置的品質。此外，摩擦法也需要多道製程而增加製造時間及成本。
因此，習知技術中亦有一不需聚亞醯胺配向層之技術，稱作「PI-less」或「PI-free」，其係將液晶材料混合單體並置於兩基板之間，再藉由照光使單體產生聚合而在兩基板接觸液晶層的表面上形成一高分子配向層。然而，上述技術會由於配向效果的不穩定，使得液晶顯示面板易產 生暗態亮點或亮線而造成產品良率下降。
因此，如何提供一種液晶顯示面板及液晶顯示裝置，能夠在使用PI-less製程的情況下，減少暗態亮點及亮線的產生，進而提升產品良率及顯示品質，實為當前重要課題之一。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種能夠在使用PI-less製程的情況下，避免暗態亮點、亮線的產生之液晶顯示面板及液晶顯示裝置。
為達上述目的，依據本發明之一種液晶顯示面板包含一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一配向層。第二基板與第一基板相對設置，並具有一第二配向層。液晶層填充於第一基板與第二基板之間，且該第一配向層與該第二配向層係接觸液晶層。第一配向層與第二配向層係第一型配向層，且第一基板與第二基板僅其中之一具有一第二型配向層。
在一實施例中，第一基板與第二基板為一彩色濾光片基板與一薄膜電晶體基板之組合。
在一實施例中，液晶顯示面板，其第一型配向層係光誘導高分子配向層，第二型配向層係聚亞醯胺配向層。
在一實施例中，第一型配向層位於第二型配向層與液晶層之間。
在一實施例中，第一型配向層係分別由複數個單體聚 合而成。該等單體可包含單壓克力基單體、雙壓克力基單體、或其組合。單壓克力基單體係十二烷基-2-丙烯酸脂(dodecyl prop-2-enoate)。雙壓克力基單體係4,4’-雙丙烯醯基-二苯基(4,4’-bisacryloyl-biphenyl)或4,4’-雙[4-(丙烯醯氧基)己氧基]二苯基(4,4’-bis[4-(acryloyxy)hexyloxy]biphenyl)。
在一實施例中，第二型配向層之厚度介於100~1000埃。
在一實施例中，第一配向層與第二配向層至少其中之一的厚度小於50埃。
為達上述目的，依據本發明之一種種液晶顯示裝置包含一背光模組以及一液晶顯示面板。液晶顯示面板與背光模組相對設置，並包含一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一配向層。第二基板與第一基板相對設置，並具有一第二型配向層。液晶層填充於第一基板與第二基板之間，且該第一配向層與該第二配向層係接觸液晶層。第一配向層與第二配向層係第一型配向層，且第一基板與第二基板僅其中之一具有一第二型配向層。
承上所述，在本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置中，由於僅在一基板上增設一第二型配向層，第二型配向層例如是聚亞醯胺配向層，因而在進行PI-less製程時可以提升配向效果，故能減少面板產生暗態亮點及亮線，進而提升產品良率及顯示品質。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種液晶顯示面板及液晶顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
圖1為本發明較佳實施例之一種液晶顯示面板1的示意圖，本發明不限制液晶顯示面板1之種類，其可例如為一邊緣電場轉換型(Fringe Field Switching,FFS)液晶顯示面板、一平面內轉換型(In-Plane Switching,IPS)液晶顯示面板、或一垂直配向(Vertical Alignment,VA)液晶顯示面板。液晶顯示面板1包含一第一基板11、一第二基板12以及一液晶層13。第一基板11與第二基板12相對設置，且液晶層13設置於第一基板11與第二基板12之間。第一基板11與第二基板12為一彩色濾光片基板與一薄膜電晶體基板之組合，於此，第一基板11係以薄膜電晶體基板為例，第二基板12係以彩色濾光片基板為例。另外，本發明之液晶顯示面板1亦可應用其他技術而有不同的變化態樣，例如可將彩色濾光層設置於薄膜電晶體基板上(color filter on array,COA)、將彩色濾光層及黑色矩陣設置於薄膜電晶體基板上(black matrix on array,BOA)或將薄膜電晶體陣列設置於彩色濾光片基板上(TFT on CF，亦稱為TOC或array on CF)。
第一基板11包含一第一配向層112以及一第二型配向層111。其中，第一配向層112係第一型配向層，第一型配向層可以為光誘導高分子配向層，第二型配向層111可 以為聚亞醯胺(polyimide,PI)配向層。於此，第二型配向層111係未經過配向製程處理。第一配向層112係由複數個單體聚合而成，該等單體例如包含單壓克力基單體(mono-acrylic monomer)、雙壓克力基單體(bi-acrylic monomer)、或其組合。其中，單壓克力基單體之化學名稱例如為十二烷基-2-丙烯酸脂(dodecyl prop-2-enoate)，且其化學結構如下所示：
雙壓克力基單體化學名稱例如為4,4’-雙丙烯醯基-二苯基(4,4’-bisacryloyl-biphenyl)，且其化學結構如下所示：
另外，雙壓克力基單體之化學名稱亦可例如為4,4’-雙[4-(丙烯醯氧基)己氧基]二苯基(4,4’-bis[4-(acryloyxy)hexyloxy]biphenyl)，且其化學結構如下所示：
另外，第一基板11更包含一基板本體113以及一偏振元件114。隨著液晶顯示面板1之種類或應用技術的不同，基板本體113所包含的元件亦不同，基板本體113可例如 包含一基板、一薄膜電晶體陣列及一畫素電極層等等，其中該基板可以為玻璃基板、強化玻璃基板或塑膠基板。偏振元件114係貼設於基板本體113遠離液晶層13之一側，而第二型配向層111及第一配向層112設置於基板本體113靠近液晶層13之一側，且第一配向層112位於第二型配向層111與液晶層13之間，並接觸液晶層13。在本實施例中，為了維持液晶顯示面板1的較佳光穿透率，第二型配向層111之厚度越薄越好，而較佳的厚度係介於100~1000埃，相較於習知聚亞醯胺配向層大於1000埃的厚度，本實施例之第二型配向層111之厚度較小，本實施例藉由減薄第二型配向層111之厚度，可使本實施例之液晶顯示面板1的光穿透率較習知提高。第一配向層112之厚度可小於50埃。
第二基板12包含一第二配向層122。第二配向層122亦為第一型配向層，第一型配向層可以為光誘導高分子配向層，係由複數個單體聚合而成，該等單體例如包含單壓克力基單體(mono-acrylic monomer)、雙壓克力基單體(bi-acrylic monomer)、或其組合。另外，第二基板12更包含一基板本體123以及一偏振元件124。隨著液晶顯示面板1之種類或應用技術的不同，基板本體123所包含的元件亦不同，基板本體123可例如包含一基板、一黑色矩陣、一彩色濾光層及一共同電極層等等，其中該基板可以為玻璃基板、強化玻璃基板或塑膠基板。偏振元件124係貼設於基板本體123遠離液晶層13之一側，而第二配向 層122設置於基板本體123靠近液晶層13之一側，並接觸液晶層13。在本實施例中，第二配向層122之厚度可小於50埃。
以下，係以液晶顯示面板1為例說明本實施例之液晶顯示面板的製造方法。首先，提供對位貼合之一第一基板11與一第二基板12，且第一基板11與第二基板12之間設有一液晶混合物，其中，第一基板11上設有一第二型配向層111，該第二型配向層111可以為聚亞醯胺配向層。液晶混合物可藉由灌注法(injection)或液晶滴下法(one drop fill,ODF)而形成於兩基板之間。並且液晶混合物包含一液晶材料、複數個單體以及一光起始劑(photoinitiator)。該等單體例如包含單壓克力基單體(mono-acrylic monomer)、雙壓克力基單體(bi-acrylic monomer)、或其組合；單體之化學式已於上詳述，故於此不再贅述。光起始劑係包含苯基酮類(phenyl ketone)，其化學名稱例如1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone，其化學結構如下所示：
其中，單壓克力基單體與雙壓克力基單體佔液晶混合物之重量百分比較佳係小於4%，更佳地，單壓克力基單體佔液晶混合物之重量百分比係介於1.8%與3.6%之間，雙壓克力基單體佔液晶混合物之重量百分比係介於0.3% 與0.64%之間，光起始劑佔液晶混合物之重量百分比較佳係小於1%，更佳地，光起始劑佔液晶混合物之重量百分比係介於0.1%與0.2%之間。
然後，對第一基板11與第二基板12之畫素電極與共同電極施加一電場，以使液晶傾倒至所需要之方向。在施加電場的同時，對第一基板11與第二基板12進行照光。其中，照光的光源可使用寬波長範圍之光源，例如中壓/高壓/超高壓汞燈等紫外線光源。光源的波長例如為100~~400 nm。藉由照光可使該等單體產生聚合反應，進而分別在第一基板11與第二基板12上形成一第一配向層112與一第二配向層122，並且液晶混合物係變為一液晶層13。其中，第一配向層112與第二配向層122係光誘導高分子配向層。需注意者，液晶層13可能會有些許單體殘留。
圖2為本發明較佳實施例之一種液晶顯示裝置4的示意圖，液晶顯示裝置4包含一液晶顯示面板2及一背光模組3。液晶顯示面板2可為上述任一態樣之液晶顯示面板，並與背光模組3相對設置。背光模組3係發射一光線至液晶顯示面板2。本實施例不限制背光模組3之種類，其可例如為直下式或側光式背光模組。
綜上所述，在本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置中，由於僅在一基板上增設一第二型配向層，第二型配向層例如是聚亞醯胺配向層，因而在進行PI-less製程時可以提升配向效果，故能減少面板產生暗態亮點及亮線，進而 提升產品良率及顯示品質。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1、2‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧第一基板
111‧‧‧第二型配向層
112‧‧‧第一配向層
113、123‧‧‧基板本體
114、124‧‧‧偏振元件
12‧‧‧第二基板
122‧‧‧第二配向層
13‧‧‧液晶層
3‧‧‧背光模組
4‧‧‧液晶顯示裝置
圖1為本發明較佳實施例之一種液晶顯示面板的示意圖；以及圖2為本發明較佳實施例之一種液晶顯示裝置的示意圖。
1‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧第一基板
111‧‧‧第二型配向層
112‧‧‧第一配向層
113‧‧‧基板本體
114‧‧‧偏振元件
12‧‧‧第二基板
122‧‧‧第二配向層
123‧‧‧基板本體
124‧‧‧偏振元件
13‧‧‧液晶層

Claims (18)

  1. 一種液晶顯示面板，包含：一第一基板，具有一第一配向層；一第二基板，與該第一基板相對設置，並具有一第二配向層；以及一液晶層，填充於該第一基板與該第二基板之間，且該第一配向層與該第二配向層係接觸該液晶層；其中，該第一配向層與該第二配向層係第一型配向層，且該第一基板與該第二基板僅其中之一具有一第二型配向層，其中該第一型配向層係光誘導高分子配向層，該第二型配向層係聚亞醯胺配向層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一基板與該第二基板為一彩色濾光片基板與一薄膜電晶體基板之組合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一型配向層位於該第二型配向層與該液晶層之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一型配向層係由複數個單體聚合而成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示面板，其中該等單體包含單壓克力基單體、雙壓克力基單體、或其組合。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中該單壓克力基單體係十二烷基-2-丙烯酸脂(dodecyl prop-2-enoate)。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中該雙壓克力基單體係4,4’-雙丙烯醯基-二苯基(4,4’-bisacryloyl-biphenyl)或4,4’-雙[4-(丙烯醯氧基)己氧基]二苯基(4,4’-bis[4-(acryloyxy)hexyloxy]biphenyl)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第二型配向層之厚度介於100~1000埃。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一配向層與該第二配向層至少其中之一的厚度小於50埃。
  10. 一種液晶顯示裝置，包含：一背光模組；以及一液晶顯示面板，與該背光模組相對設置，並包含：一第一基板，具有一第一配向層；一第二基板，與該第一基板相對設置，並具有一第二配向層；以及一液晶層，填充於該第一基板與該第二基板之間，且該第一配向層與該第二配向層係接觸該液晶層；其中，該第一配向層與該第二配向層係第一型配向層，且該第一基板與該第二基板僅其中之一具有一第二型配向層，其中該第一型配向層係光誘導高分子配向層，該第 二型配向層係聚亞醯胺配向層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該第一基板與該第二基板為一彩色濾光片基板與一薄膜電晶體基板之組合。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該第一型配向層位於該第二型配向層與該液晶層之間。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該第一型配向層係由複數個單體聚合而成。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中該等單體包含單壓克力基單體、雙壓克力基單體、或其組合。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該單壓克力基單體係十二烷基-2-丙烯酸脂(dodecyl prop-2-enoate)。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該雙壓克力基單體係4,4’-雙丙烯醯基-二苯基(4,4’-bisacryloyl-biphenyl)或4,4’-雙[4-(丙烯醯氧基)己氧基]二苯基(4,4’-bis[4-(acryloyxy)hexyloxy]biphenyl)。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該第二型配向層之厚度介於100~1000埃。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該第一配向層與該第二配向層至少其中之一的厚度 小於50埃。
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