TWI534514B - 液晶顯示面板 - Google Patents

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TWI534514B
TWI534514B TW103131523A TW103131523A TWI534514B TW I534514 B TWI534514 B TW I534514B TW 103131523 A TW103131523 A TW 103131523A TW 103131523 A TW103131523 A TW 103131523A TW I534514 B TWI534514 B TW I534514B
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Description

液晶顯示面板
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種液晶顯示面板(curved liquid crystal display panel)。
平面顯示裝置(Flat Panel Display,FPD)因具有體型輕薄、低功率消耗及無輻射等優越特性，已經漸漸地取代傳統陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)顯示裝置被應用於各式電子產品中。不過隨著消費性電子產品設計趨勢由功能性轉向新奇與時尚為主的藝術性發展，目前業界已研發出具有曲面的液晶顯示裝置。
一般平面液晶顯示面板製程中，因為玻璃基板受力導致採用可固性反應物單體(reactive monomer)，以光學配向(photo align)技術在液晶層兩側形成的聚醯亞胺(polyimide,PI)配向膜或聚合物穩定配向(Polymer-stabilized alignment,PSA)設計而被錨定的液晶分子液晶光軸錯動，通常會在相鄰的配向領域交界處產生反轉配向領域的問題。以廣視角的多域垂直配向(multi-domain vertically alignment,MVA)式液晶顯示面板為例，被 聚合物穩定配向層錨定(anchored)的液晶分子若發生錯動，液晶分子的液晶光軸會在相鄰配向領域(domains)的交界處產生反轉配向領域(inverse domain)，而導致配向領域交界處產生額外的暗紋，嚴重影響液晶顯示面板的顯示品質。
相同的問題也發生在曲面液晶顯示裝置中。習知製造曲面液晶顯示裝置的方法，是對平面液晶顯示面板直接施加應力，使液晶顯示面板呈現彎曲的狀態。當應力施加於平面液晶顯示面板導致玻璃基板彎曲時，由於曲面液晶顯示面板其側邊具有至少一個曲率半徑，彎曲後的液晶顯示面板兩片玻璃基板的曲率不同，會使兩片玻璃基板垂直出光面的相對位置產生位移，進而造成被錨定的液晶分子液晶光軸錯動的程度變大，影像品質受影響的程度更甚於一般平面液晶顯示面板。
因此，有需要提供一種先進的液晶顯示面板，以改善習知技術所面臨的問題。
本發明的一個面向是有關於一種液晶顯示面板。此液晶顯示面板具有至少一個畫素可視區(pixel active area)，且包括：第一電極層、第二電極層以及液晶層。第一電極層和第二電極層位於畫素區中。液晶層位於第一電極層與第二電極層之間。其中，液晶層靠近第一電極層的液晶分子具有第一預傾角，液晶層靠近第二電極層的液晶分子具有第二預傾角，且第二預傾角實 質小於第一預傾角。
本發明的另一個面向是有關於一種液晶顯示面板。此液晶顯示面板具有至少一個畫素區，且包括：第一電極層、第二電極層、液晶層、第一聚合物薄膜以及第二聚合物薄膜。第一電極層和第二電極層皆位於畫素區中。液晶層位於第一電極層與第二電極層之間。第一聚合物薄膜，位於液晶層和第一電極層之間，並且與液晶層接觸。第二聚合物薄膜位於液晶層和第二電極層之間，並且與液晶層接觸。其中，第一聚合物薄膜和第二聚合物薄膜二者的紅外線(Infra-Red,IR)吸收光譜，在波數介於800cm-1至2000cm-1之間的範圍內，具有不同的特性吸收峰(absorption peaks)。
本發明的又一個面向是有關於一種液晶顯示面板，其具有至少一個畫素區，此曲面液晶顯示面板包括：第一電極層、第二電極層以及液晶層。第一電極層和第二電極層皆位於畫素區中。液晶層位於第一電極層與第二電極層之間，且液晶層包括複數個第一指向液晶以及複數個第二指向液晶。其中第二指向液晶占畫素區的面積，實質大於第一指向液晶占畫素區的面積，進而與第一指向液晶形成不對稱配向領域(domain)。當液晶顯示面板呈現最亮態時，不對稱配向領域內只具有一條暗紋，此暗紋具有一暗紋亮度，此暗紋亮度的亮度值實質值低於75%之曲面液晶顯示面板最亮態的亮度值。
根據上述，本發明的一實施例是提供一種液晶顯示 面板，其是在兩片玻璃基板相對的兩側表面上形成兩電極層，並在電極層上分別形成兩種聚合物薄膜，用以對夾設於兩電極層之間的液晶層進行配向。由於此二種聚合物薄膜的化學組成並不相同，可使液晶層靠近兩側電極層的液晶分子分別具有不同的預傾角。在本發明的一些實施例中，靠近開口密度較大之電極層的液晶分子具有實質較小的預傾角。在本發明的另一些實施例中，前述兩種聚合物薄膜的化學組成分的差異，可藉由紅外線吸收光譜在波數介於800cm-1至2000cm-1之間的範圍內不同的特性吸收峰來得到驗證。
在本發明的一些實施例中，係將前述兩種聚合物薄膜，運用於廣視角的多域垂直配向式液晶顯示面板中。藉由採用靠近兩側電極層的液晶分子具有不同預傾角的液晶顯示面板，可改善習知液晶顯示面板製程-中，因為玻璃基板受力導致被錨定的液晶分子液晶光軸錯動，而在相鄰不對稱的配向領域交界處產生反轉配向領域的問題。
故而，當液晶顯示面板呈現最亮態時，相鄰的不對稱配向領域之間只會出現一條亮度值實質低於75%之液晶顯示面板最亮態的最大亮度值的暗紋，而不會產生額外暗紋的問題，可改善習知液晶顯示面板顯示品質不佳的問題。將本發明所揭露的技術特徵運用於曲面液晶顯示面板，更可明顯改善習知曲面液晶顯示面板顯示品質惡化的問題。
100‧‧‧曲面液晶顯示面板
100’‧‧‧平面液晶顯示面板
101‧‧‧畫素區
101a‧‧‧第一子畫素區
101b‧‧‧第二子畫素區
102‧‧‧第一基板
103‧‧‧第二基板
104‧‧‧第一電極層
104a‧‧‧第一電極層的表面
105‧‧‧第二電極層
105a‧‧‧第二電極層的表面
106‧‧‧液晶層
106a‧‧‧液晶分子
106b‧‧‧液晶分子
107‧‧‧第一聚合物薄膜
108‧‧‧第二聚合物薄膜
109‧‧‧窄孔
300‧‧‧曲面液晶顯示面板
300’‧‧‧平面液晶顯示面板
307‧‧‧第一聚合物薄膜
308‧‧‧第二聚合物薄膜
400‧‧‧曲面液晶顯示面板
401a‧‧‧配向領域
401b‧‧‧配向領域
401c‧‧‧配向領域
401d‧‧‧配向領域
500‧‧‧曲面液晶顯示面板
508‧‧‧第二聚合物薄膜
A‧‧‧特性吸收峰
B‧‧‧特性吸收峰
C4‧‧‧箭頭方向
C5‧‧‧箭頭方向
R1‧‧‧配向領域的交界
R2‧‧‧配向領域的交界
R3‧‧‧配向領域的交界
Z11‧‧‧液晶光軸
Z12‧‧‧液晶光軸
Z12’‧‧‧液晶光軸
Z31‧‧‧液晶光軸
Z32‧‧‧液晶光軸
Z51‧‧‧液晶光軸
Z52‧‧‧液晶光軸
Z52’‧‧‧液晶光軸
PI I‧‧‧折線
PI Ⅱ‧‧‧折線
θ1‧‧‧預傾角
θ2‧‧‧預傾角
θ2’‧‧‧預傾角
θ52‧‧‧預傾角
θ51‧‧‧預傾角
為了對本發明之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1A圖係根據本發明的一實施例繪示一種用來製作曲面液晶顯示面板的平面液晶顯示面板的結構剖面示意圖；第1B圖則係繪示藉由彎曲第1A圖的平面液晶顯示面板所形成之曲面液晶顯示面板的結構剖面示意圖；第2圖係根據本發明的一實施例所繪示之二種聚醯亞胺聚合物薄膜的紅外線吸收光譜圖；第3A圖係根據習知技術繪示一種用來製作曲面液晶顯示面板的平面液晶顯示面板的結構剖面示意圖；第3B圖則係繪示藉由彎曲第3A圖的平面液晶顯示面板所形成之曲面液晶顯示面板的結構剖面示意圖；第4A圖係繪示習知液晶顯示面板的亮態顯示畫面之畫素型態；第4B圖係沿著第4A圖的箭頭方向C4所繪示的亮度分布圖；第5圖係根據本發明的另一實施例所繪示的曲面液晶顯示面板的結構剖面圖。
本發明是提供一種液晶顯示面板，改善習知液晶顯 示面板顯示品質不佳的問題。為了對本發明之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明。
但必須注意的是，這些特定的實施案例與方法，並非用以限定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。較佳實施例的提出，僅係用以例示本發明的技術特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本發明的精神範圍內，作均等的修飾與變化。在不同實施例與圖式之中，相同的元件，將以相同的元件符號加以表示。
曲面液晶顯示面板100的製作方式包括下述步驟：首先提供具有至少一個畫素區(例如畫素區101)的平面液晶顯示面板100’；再對平面液晶顯示面板100’施以外力使其彎曲。請參照第1A圖，第1A圖係根據本發明的一實施例繪示一種用來製作曲面液晶顯示面板100的平面液晶顯示面板100’的結構剖面示意圖。
在本發明的一些實施例中，平面液晶顯示面板100’可以是一種多域垂直配向式液晶顯示面板。其中，平面液晶顯示面板100’包括：第一基板102、第二基板103、第一電極層104、第二電極層105、液晶層106、第一聚合物薄膜107以及第二聚合物薄膜108。
在本發明的一些較佳實施例中，第一基板102和第 二基板103較佳為玻璃基板，且第一基板102和第二基板103係相互平行(但不以此為限)。第一電極層104和第二電極層105分別位於第一基板102和第二基板103上，且第一電極層104面對第二電極層105。第一電極層104和第二電極層105的材質，較佳為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)。
第一聚合物薄膜107形成於第一電極層104上；第二聚合物薄膜108形成於第二電極層105上；且第一聚合物薄膜107面對第二聚合物薄膜108。構成第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108的材料可以相同或不同。在本發明的一些實施例之中，第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108較佳皆為聚醯亞胺(polyimide,PI)薄膜。
液晶層106位於第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108之間。在本發明的一些實施例之中，第一聚合物薄膜107形成於第一電極層104面對第二電極層105的表面104a上，並且與液晶層106的液晶分子直接接觸；第二聚合物薄膜108成於第二電極層105面對第一電極層104的表面105a上，並且與液晶層106的液晶分子直接接觸。
在本發明的實施例之中，第一電極層104和第二電極層105位於平面液晶顯示面板100’的畫素區101之中。為了清楚說明起見，特舉平面液晶顯示面板100’的單一個畫素區101來進行說明。詳言之，畫素區101是平面液晶顯示面板100’中的最小顯示單元。平面液晶顯示面板100’中包含至少一個由複 數個畫素區101所構成的畫素陣列(pixel array)。畫素陣列中的每一個畫素區101皆可由覆蓋於第一基板102上方的黑色矩陣(black matrix)(未繪示)來加以定義。
在本發明的一些實施例中，第一電極層104可以是平面液晶顯示面板100’之畫素區101的共用電極(common electrode)；第二電極層105則係畫素區101的畫素電極。其中，位於畫素區101中的第一電極層104具有完整的表面；而位於畫素區101中的第二電極層105則具有複數個窄孔(slits)109或開口。
但本發明的實施例並不以此為限，在本發明的另一些實施例之中，第一電極層104表面也可以具有至少一個窄孔(slits)或開口(未繪示)。且第二電極層105表面上的開口密度(即窄孔或開口之面積占第二電極層105之面積的比率)可以大於第一電極層104表面上窄孔的開口密度。意即是，第二電極層105表面的每單位面積中具有比第一電極層104表面更大的窄孔109或開口面積。另外在本發明的又一些實施例之中，開口密度較大的第二電極層105，也可以是平面液晶顯示面板100’之畫素區101的共用電極；而開口密度較小的第一電極層104，也可以是平面液晶顯示面板100’之畫素區101的畫素電極。
在本實施例中，第二電極層105表面的複數個狹縫(即上述的開口)109可作為液晶層106的配向領域方位調整構件(domain regulators)，用以調整畫素區101中液晶分子的配向方位 (orientation)。例如，畫素區101中的液晶分子可以按照狹縫109的走向傾斜配向，將單一個畫素區101區分為複數個子畫素區，例如第一子畫素區101a以及第二子畫素區101b，進而使單一個畫素區101在施加電壓時可形成包含複數(至少二)個具有不同配向方位的配向領域(domains)，藉此獲得廣視角之表現。
詳言之，液晶層106受到狹縫109表面地形的影響，靠近第二電極層105的液晶分子106b，在第一子畫素區101a和第二子畫素區101b中，會分別具有不同傾斜方向的液晶光軸Z12和Z12’。第二聚合物薄膜108包含複數個可固性分子，藉由光固化或熱固化步驟，將可固性分子加以固化，而將液晶光軸Z12和Z12’的傾斜方向加以錨定而維持不變。
另外，在本發明的一些實施例之中，第一電極層104和第二電極層105皆具有完整的表面。在此種案例中，第一電極層104和第二電極層105的配向處理包括，對畫素區101中不同區域，例如第一子畫素區101a和第二子畫素區101b，的液晶層106分別施加不同電場，藉以使在不同區域中液晶分子的液晶光軸，例如Z12和Z12’旋轉而分別具有不同傾斜方向，並與第二基板103形成一夾角。在此同時，對第二聚合物薄膜108照射光線，例如照射紫外光(Ultra-Violet,UV)或加熱，可使第二聚合物薄膜108中的可固性反應物單體(reactive monomer)彼此交互連接(crosslink)，而使液晶層106靠近第二電極105(第二聚合物薄膜108)之液晶分子106b的液晶光軸Z12和Z12’錨定。當不再施予 電壓時，被錨定的液晶光軸Z12和Z12’與第一基板103所夾的角度將會維持不變。
詳言之，在本發明的一些實施例之中，在未進行配向處理之前，第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108可先藉由旋轉塗佈(spin coating)方式或是藉由印刷(printing)方式，分別將聚醯亞胺材料共形地(conformal)毯覆於第一電極層104和第二電極層105的表面104a和105b上。在本實施例中，只有第二聚合物薄膜108的聚醯亞胺材料中摻雜有可固性反應物單體，第一聚合物薄膜107的聚醯亞胺材料並未包含任何可固性反應物單體。
第一聚合物薄膜107的配向處理，可以是採用定向摩擦(rubbing)的方式，在聚醯亞胺薄膜表面形成微溝槽(未繪示)，以誘導液晶層106的液晶分子106a延著摩擦方向配列。或以偏極化的紫外光來照射具有光硬化型的聚合物的聚醯亞胺薄膜，產生分子鏈的破壞與重排，造成表面微溝槽，進而控制液晶分子的排列。亦或是採用高能雷射光或離子束於特定方向照射聚醯亞胺薄膜，使其表面產生剝離，造成表面溝槽的效果，達成液晶分子配向的目的。又或者可以利用於液晶層或聚合物薄膜內參雜反應性單體(reactive monomer)，透過加電壓引導液晶配向方向並用光或熱反應，使單體反應，達到配向預傾角。
由於，第一聚合物薄膜107才有對液晶層106進行做預傾角配向，因此並不會使靠近第一聚合物薄膜107的一部分 液晶分子106a的液晶光軸Z11產生錨定的現象。值得注意的是，第一聚合物薄膜107的配向處理方式並不以此為限，任何可以使對液晶層106產生預傾角。
第二聚合物薄膜108的配向處理，則是對第二聚合物薄膜108照射紫外光或加熱，使第二聚合物薄膜108中的可固性反應物單體與靠近第二聚合物薄膜108的一部分液晶分子106b產生聚合，而使靠近第二電極層105(第二聚合物薄膜108)的液晶分子106b其液晶光軸Z12和Z12’被錨定，並分別與第二基板103之間夾一個預定的角度，例如θ2和-θ2’(以下簡稱為預傾角θ2和-θ2’)。
值得注意的是，雖然在本實施例中，第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108皆係由聚醯亞胺所構成，並無法藉由實體結構來加以分辨。但由於只有第二聚合物薄膜108中混合有可固性反應物單體，因此仍可藉由紅外線吸收光譜分析來分辨此二種聚合物薄膜化學組成上的差異。
請參照第2圖，第2圖係根據本發明的一實施例所繪示的二種聚醯亞胺聚合物薄膜紅外線吸收光譜圖。觀察第2圖可以發現，在波數實質介於2000cm-1至4000cm-1之間，二種聚醯亞胺聚合物薄膜(折線PI I代表第一聚合物薄膜107的紅外線吸收光譜，折線PI Ⅱ代表第二聚合物薄膜108的紅外線吸收光譜)除了吸收強度有所差異外，吸收光譜的特性吸收峰波形實質相同。研判吸收強度的差異應是受到製程條件影響所造成的結果。
在波數實質介於800cm-1至2000cm-1之間，第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108的特性吸收峰就有相當明顯的差異。此段紅外線吸收光譜範圍，即可以顯現出第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108中的聚醯亞胺單體材質本質上的差異。例如，紅外線吸收光譜折線PI Ⅱ在波數分別為1368cm-1和1490cm-1位置，分別出現明顯的特性吸收峰A和B，而紅外線吸收光譜折線PI I在該位置則無任何特性吸收峰。即可驗證：第二聚合物薄膜108的聚醯亞胺單體本質上與第一聚合物薄膜107有所不同。
詳言之，紅外線吸收光譜在波數在1368cm-1的特性吸收峰A代表C-H的鍵結，在波數在1720cm-1的特性吸收峰B，則代表C=C鍵結。折線PI I和折線PI Ⅱ的差異即可說明：構成第二聚合物薄膜108的聚醯亞胺單體中，還額外包含其他與可固性反應物單體交互連接的鍵結。然而值得注意的是，本發明對於前述二種聚合物薄膜化學組成的檢測方法並不以此為限。任何可以檢測出二者化學組成的差異或可以檢測出可固性反應物單體的方法，皆未脫離本發明的精神與範圍。
請再參照第1A圖，經由第一聚合物薄膜107和第二聚合物薄膜108配向之後的液晶層106，可以是平行配向(homogeneous)液晶層、垂直配向(homeotropic)液晶層或扭轉配向排列(twisted)液晶層。其中，液晶層106靠近第一電極層104的液晶分子106a其液晶光軸Z11與第一基板102之間夾有預傾角θ 1；液晶層106靠近第二電極層105的液晶分子106b，在第一子畫素區101a中，其液晶光軸Z12與第二基板103之間夾預傾角θ2；在第二子畫素區101b中，其液晶光軸Z12’與第二基板103之間夾預傾角-θ2。其中，預傾角θ1實質為90°，較佳為介於89.9°至90°之間。預傾角θ2實質小於89.9°且小於預傾角θ1。在本發明的一些實施例中，預傾角θ2較佳實質大於等於80°小於89.9°。
在本實施例中，第一聚合物薄膜107係一垂直配向膜。因此，當尚未對液晶層106施加任何電壓時，液晶層106中靠近第二電極層105(第二聚合物薄膜108)之液晶分子106b的液晶光軸Z12和Z12’與第二基板103之間的預傾角分別為θ2和-θ2。換言之，液晶層106中靠近第一電極層104之液晶分子106a的液晶光軸Z11與第一基板102之間的預傾角θ1為接近垂直配向。
當對液晶層106施加電壓時，第一子畫素區101a和第二子畫素區101b中的液晶分子106b的液晶光軸Z12和Z12’會朝不同方向傾倒，而使第一子畫素區101a和第二子畫素區101b中的液晶分子具有不同的液晶指向。例如，在第一子畫素區101a中液晶分子的液晶光軸指向為上右下左；第二子畫素區101b中液晶分子的液晶光軸指向為上左下右，進而形成包含複數(至少二)個具有不同配向方位的配向領域。並且於R1(如框線所標示)處產生一液晶傾倒的交界。在本實施例之中，畫素區101位於相鄰兩 個配向領域(第一子畫素區101a和第二子畫素區101b)的交界R1處的液晶分子(如框線所標示)，在施予電壓時，並不受第一電極層104和第二電極層105之電場影響，其液晶光軸分別與第一基板102和第二基板103垂直。
請參照第1B圖，第1B圖係繪示藉由彎曲第1A圖的平面液晶顯示面板100’所形成之曲面液晶顯示面板100的結構剖面示意圖。當平面液晶顯示面板100’受力彎曲時，由於第一基板102及第二基板103，二者的曲率不同，除了曲面的弧心之外，相較於平面狀態，垂直第一基板102及第二基板103的相對位置會產生相對位移，這導致液晶層106中的液晶分子，也會隨著第一基板102及第二基板103的位移而重新排列。但由於大部分的液晶分子並未被第二聚合物薄膜108所錨定。因此除了第二聚合物薄膜108所錨定的液晶分子106b外，液晶層106中其他液晶分子的液晶配向與第一聚合物薄膜107所搭配之液晶配向依舊為垂直配向，因此並不會因為第一基板102及第二基板103受力產生相對位移而看到液晶配向失誤的問題。
在本發明的一些實施例中，曲面液晶顯示面板100向內彎曲的一側邊，具有實質介於500公釐至10000公釐之間的曲率半徑。例如，在本實施例中，曲面液晶顯示面板100受力而彎曲的第二基板103具有實質介於750公釐的曲率半徑。然而在本發明的另外一些實施例中，曲面液晶顯示面板100的彎曲方向可以有所不同。例如，受力而彎曲的第二基板103的中心點可以 向外凸出或向內凹入。而在又一些實施例中，曲面液晶顯示面板100可具有不只一個曲面，例如，在本發明的一些實施例之中，第二基板103向內彎曲之後，間隔一段距離，可以再向外彎曲，而使曲面液晶顯示面板100的表面形成具有至少二個弧面，狀似波浪狀起伏的地形結構。其中，第一基板102和第二基板103不論向外或向內彎曲，其各自的曲率半徑可以相同或不同。
詳言之，由於與第一聚合物薄膜107直接接觸的液晶分子106a未受錨定，因此在第一基板102及第二基板103受力產生相對位移時，液晶分子106a不改變，其液晶光軸Z11的方向仍沿著第一聚合物薄膜107表面垂直配向。換言之，液晶分子106a之液晶光軸Z11的方向仍與第一基板102垂直；液晶分子106a的預傾角θ1仍為實質90°。
相對的，由於與第二聚合物薄膜108直接接觸的液晶分子106b，其液晶光軸Z12被錨定於第二聚合物薄膜108上。因此，當第一基板102和第二基板103受力產生相對位移時，靠近第二電極層105(第二聚合物薄膜108)之液晶分子106b會隨第二基板103產生相對位移(如第1B圖所示為向左移動)。由於位移之後液晶分子106b的液晶光軸Z12和Z12’與第二基板103之間的預傾角仍分別為θ2和-θ2。所以隨著第一基板102及第二基板103位移後重新排列的液晶分子，其液晶分子的液晶光軸與第一基板102和第二基板103所夾的預傾角並未改變。
曲面液晶顯示面板100與受力位移之前的平面液晶 顯示面板100’差別僅在於，畫素區101中相鄰兩個配向領域的交界處，會由第1A圖所繪示的R1移動至第1B圖所繪示的R2。當對曲面液晶顯示面板100施加電壓進行顯示時，相鄰兩個配向領域的交界R2並不會產生多餘暗紋。由於兩個配向領域的交界移動後，位於交界R2的暗紋數目與受力位移之前位於交界R1的暗紋數目是相同的，因此並不會影響畫素區101的顯示品質。
再與習知的曲面液晶顯示面300板進行比較。請參照第3A圖至第3B圖，第3A圖係根據習知技術繪示一種用來製作曲面液晶顯示面板300之平面液晶顯示面板300’的結構剖面示意圖。第3B圖則係繪示藉由彎曲第3A圖的平面液晶顯示面板300’所形成之曲面液晶顯示面板300的結構剖面示意圖。其中，平面液晶顯示面板300’的結構大至與第1A圖所繪示之平面液晶顯示面板100’相似，差別僅在於平面液晶顯示面板300’兩側的第一聚合物薄膜307和第二聚合物薄膜308皆為含有可固性反應物單體的聚醯亞胺薄膜。
當平面液晶顯示面板300’受力彎曲，如第3B圖所繪示，由於液晶層106中與第一聚合物薄膜307和第二聚合物薄膜308直接接觸的液晶分子106a和106b，其液晶光軸Z31和Z32都分別被錨定於第一聚合物薄膜307和第二聚合物薄膜308表面上。因此，當第一基板102和第二基板103受力產生相對位移時，兩側液晶分子106a和106b的液晶光軸Z31和Z32的，也會跟著產生相反方向的錯動，進而在畫素區301中相鄰兩個配向領 域的交界處R3產生反轉配向領域，而導致配向領域的交界處R3的暗紋擴大，並且可能產生額外的暗紋。
請參照第4A圖和第4B圖，第4A圖係繪示習知曲面液晶顯示面板400的亮態顯示畫面之畫素型態。第4B圖係沿著第4A圖的箭頭方向C4所繪示的亮度分布圖。由第4A圖可以觀察到：液晶顯示面板400的畫素區401包含4個配向領域401a、401b、401c和401d。其因為第一基板102和第二基板103受力產生相對位移，而使相鄰配向領域呈現彼此不對稱的外觀(如第4A圖的框線所繪示，配向領域401a和401b即彼此不對稱)。且除了兩個相鄰的配向領域的交界處，例如配向領域401a和401b的交界處R3，出現一條明顯暗紋外，配向領域401c和401b之中另外出現多條暗紋。如第4B圖所繪示，這些暗紋之暗紋亮度的亮度值都實質低於曲面液晶顯示面板400最亮態之最大亮度值的75%。另外，配向領域401a和401b之中的亮度值分布也相當不平均，且相鄰的配向領域401c和401b交界處R3的暗紋寬度也明顯擴大。這顯示：液晶顯示面板400在第一基板102和第二基板103受力產生相對位移之後，顯示品質明顯降低。同理，當習知的曲面液晶顯示面板受力彎曲後，其顯視品質的劣化程度將會更加明顯。
綜上所述，本案第1B圖所繪示之曲面液晶顯示面板100雖然受力彎曲而使畫素區101內的配向領域呈現彼此不對稱的外觀，但並未在相鄰配向領域的交界處R1產生額外的暗紋， 故不影響曲面液晶顯示面板100的顯示品質。反觀習知液晶顯示面板400因上下基板(第一基板102和第二基板103)受力產生相對位移，即在相鄰的配向領域401c和401b交界處R3產生寬度明顯擴大且數量明顯增多的暗紋。據此，更可驗證採用本發明所提供之曲面液晶顯示面板100，可以解決習知曲面液晶顯示面板400顯示品質不佳的問題。
另外，請再參照第5圖，第5圖係根據本發明的另一實施例所繪示的一種曲面液晶顯示面板500的結構剖面圖。其中曲面液晶顯示面板500的結構與第1B圖所繪示的曲面液晶顯示面板100的結構相似，差別僅在於曲面液晶顯示面板500中的第二聚合物薄膜508可以是穩定配向(Polymer-stabilized alignment,PSA)聚合物層。
第二聚合物薄膜508的形成，並非藉由旋轉塗佈或印刷的方式直接於第二電極層105上塗佈高分子材料。而是先將可固性反應物單體，例如壓克力單體，混入液晶材料中；再透過第一電極層104和第二電極層105對液晶層106施加電壓，使液晶層106靠近第二電極層105的液晶分子106b與壓克力單體因聚合誘發相分離(phase disengagement)，而在第二電極層105表面形成液晶分子的聚合薄膜，並使聚合液晶分子106b的液晶光軸Z52和Z52’按照預定角度，例如預傾角θ52和-θ52’排列。
在本實施例中，可以藉由控制紫外光的照射角度、位置和照射劑量，使液晶分子的共聚薄膜僅形成於第二電極層 105的表面105a上。並採用如前所述不具有可固性反應物單體的聚醯亞胺薄膜作為第一聚合物薄膜107，使靠近第一電極層104的液晶分子106a的液晶光軸Z51不會被錨定於第一聚合物薄膜107的表面。因此，在第一基板102及第二基板103受力產生相對位移後，液晶分子106a的液晶光軸Z51仍與第一基板102垂直。意即，液晶層106中靠近第一電極層104之液晶分子106a的液晶光軸Z51與第一基板102之間的預傾角θ51仍為90°。由於曲面液晶顯示面板500的其他元件的結構與製作方式已詳述如上，故不在此贅述。
根據上述，本發明的一實施例是提供一種液晶顯示面板，其是在兩片玻璃基板相對的兩側表面上形成兩電極層，並在電極層上分別形成兩種聚合物薄膜，用以對夾設於兩電極層之間的液晶層進行配向。由於此二種聚合物薄膜的化學組成並不相同，可使液晶層靠近兩側電極層的液晶分子分別具有不同的預傾角。在本發明的一些實施例中，靠近開口密度較大之電極層的液晶分子具有實質較小的預傾角。在本發明的另一些實施例中，前述兩種聚合物薄膜的化學組成分的差異，可藉由紅外線吸收光譜在波數介於800cm-1至2000cm-1之間的範圍內不同的特性吸收峰來得到驗證。
在本發明的一些實施例中，係將前述兩種聚合物薄膜運用於廣視角的多域垂直配向式液晶顯示面板中。藉由採用靠近兩側電極層的液晶分子具有不同預傾角的液晶顯示面板，可改 善習知液晶顯示面板製程中，因為玻璃基板受力導致被錨定之液晶分子的液晶光軸錯動，而在相鄰不對稱的配向領域交界處產生反轉配向領域的問題。
故而，當液晶顯示面板呈現最亮態時，相鄰的不對稱配向領域之間只會出現一條亮度值實質低於75%之液晶顯示面板最亮態的最大亮度值的暗紋，而不會發生暗紋擴大或產生額外暗紋的問題，可改善習知液晶顯示面板顯示品質不佳的問題。將本發明所揭露的技術特徵運用於曲面液晶顯示面板，更可明顯改善習知曲面液晶顯示面板顯示品質惡化的問題。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何該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，當可作些許之更動與潤飾，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。
100‧‧‧曲面液晶顯示面板
101‧‧‧畫素區
101a‧‧‧第一子畫素區
101b‧‧‧第二子畫素區
102‧‧‧第一基板
103‧‧‧第二基板
104‧‧‧第一電極層
104a‧‧‧第一電極層的表面
105‧‧‧第二電極層
105a‧‧‧第二電極層的表面
106‧‧‧液晶層
106a‧‧‧液晶分子
106b‧‧‧液晶分子
107‧‧‧第一聚合物薄膜
108‧‧‧第二聚合物薄膜
109‧‧‧窄孔
R2‧‧‧配向領域的交界
Z11‧‧‧液晶光軸
Z12‧‧‧液晶光軸
Z12’‧‧‧液晶光軸
θ1‧‧‧預傾角
θ2‧‧‧預傾角
θ2’‧‧‧預傾角

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示面板，具有至少一畫素區(pixel area)，包括：一第一電極層，位於該畫素區中；一第二電極層，位於該畫素區中；一液晶層，位於該第一電極層與該第二電極層之間，其中該液晶層靠近該第一電極層的液晶分子具有一第一預傾角，該液晶層靠近該第二電極層的液晶分子具有一第二預傾角，且該第二預傾角實質小於該第一預傾角；一第一聚合物薄膜，位於該液晶層和該第一電極層之間，並且與該液晶層接觸；以及一第二聚合物薄膜，位於該液晶層和該第二電極層之間，並且與該液晶層接觸，其中該第二聚合物薄膜包括可固性反應物單體，使得靠近該第二電極層的該些液晶分子之液晶光軸被錨定而形成該第二預傾角。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，該液晶顯示面板為一曲面液晶顯示面板，具有彎曲的一第一側邊，該第一側邊具有至少一曲率半徑，該曲率半徑係介於500公釐至10000公釐之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該液晶層為一垂直配向液晶層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一預傾角實質為90°，該第二預傾角大於等於80°小於89.9°。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一電極層具有至少一第一開口，該第二電極層具有至少一第二開口，且該第二電極層具有大於該第一電極層的一開口密度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一電極層係一共用電極，該第二電極層係一畫素電極。
  7. 一種液晶顯示面板，具有至少一畫素區，包括：一第一電極層，位於該畫素區中；一第二電極層，位於該畫素區中；一液晶層，位於該第一電極層與該第二電極層之間，其中該液晶層靠近該第一電極層的液晶分子具有一第一預傾角，該液晶層靠近該第二電極層的液晶分子具有一第二預傾角，且該第二預傾角實質小於該第一預傾角；一第一聚合物薄膜，位於該液晶層和該第一電極層之間，並且與該液晶層接觸；以及一第二聚合物薄膜，位於該液晶層和該第二電極層之間，並且與該液晶層接觸； 其中該第一聚合物薄膜和該第二聚合物薄膜二者的紅外線吸收光譜，在波數介於800cm-1至2000cm-1之間的範圍內，具有不同的特性吸收峰，其中該第二聚合物薄膜包括可固性反應物單體，使得靠近該第二電極層的該些液晶分子之液晶光軸被錨定而形成該第二預傾角。
  8. 一種液晶顯示面板，具有至少一畫素區，該液晶顯示面板包括：一第一電極層，位於該畫素區中；一第二電極層，位於該畫素區中；一液晶層，位於該第一電極層與該第二電極層之間，且該液晶層包括複數個第一指向液晶以及複數個第二指向液晶；其中該些第二指向液晶占該畫素區的面積，大於該些第一指向液晶占該畫素區的面積，並且與該些第一指向液晶形成一不對稱配向領域(domain)，其中該液晶層靠近該第一電極層的液晶分子具有一第一預傾角，該液晶層靠近該第二電極層的液晶分子具有一第二預傾角，且該第二預傾角實質小於該第一預傾角；一第一聚合物薄膜，位於該液晶層和該第一電極層之間，並且與該液晶層接觸；以及一第二聚合物薄膜，位於該液晶層和該第二電極層之間，並且與該液晶層接觸，其中該第二聚合物薄膜包括可固性反應物單 體，使得靠近該第二電極層的該些液晶分子之液晶光軸被錨定而形成該第二預傾角，當該液晶顯示面板呈現最亮態時，該不對稱配向領域內只具有一暗紋，且該暗紋具有一暗紋亮度，該暗紋亮度之亮度值低於75%之該液晶顯示面板的最亮態之亮度值。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104282235A (zh) * 2014-11-03 2015-01-14 京东方科技集团股份有限公司 曲面显示面板、装置及其制造方法
US9759948B2 (en) 2014-11-10 2017-09-12 Samsung Display Co., Ltd. Curved liquid crystal display
KR20160087031A (ko) * 2015-01-12 2016-07-21 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI598662B (zh) * 2015-01-12 2017-09-11 聯詠科技股份有限公司 顯示面板
KR20160110623A (ko) * 2015-03-09 2016-09-22 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20170024630A (ko) * 2015-08-25 2017-03-08 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR20170075834A (ko) * 2015-12-23 2017-07-04 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법
CN113406826B (zh) * 2021-06-16 2022-09-27 惠州华星光电显示有限公司 液晶显示面板、液晶显示面板制备方法及曲面型显示器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950029830A (ko) * 1994-04-19 1995-11-24 가네꼬 히사시 액정 디스플레이 셀
US6157428A (en) * 1997-05-07 2000-12-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Liquid crystal display
JP3222773B2 (ja) * 1996-07-18 2001-10-29 シャープ株式会社 反射型液晶表示素子
JP2009223137A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
JP5906570B2 (ja) 2011-02-23 2016-04-20 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP5741055B2 (ja) 2011-02-25 2015-07-01 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR101825215B1 (ko) 2011-06-07 2018-02-05 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101319543B1 (ko) * 2012-05-17 2013-10-21 삼성디스플레이 주식회사 곡면 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 멀티 디스플레이 장치

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