TWI541576B - 液晶顯示裝置及製造液晶顯示裝置之方法 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置及製造液晶顯示裝置之方法

相關申請案的交互參照

本申請案主張向韓國智慧財產局於2010年11月9日(KIPO)提出之申請案號2010-0110910以及於2011年6月29日提出之申請案號2011-0063557之優先權益，其全部內容將併入後文參考。

本發明之實施例係有關於一種液晶顯示裝置及製造液晶顯示裝置之方法。

液晶顯示(LCD)裝置一般包含兩個透明基板以及設置於兩基板之間之液晶層。液晶顯示裝置利用各個像素之不同的光穿透率而顯示影像，其可藉由液晶顯示裝置之液晶層內的液晶分子移動所造成。兩基板之間的液晶分子可初步排列於實質上垂直於基板之方向(即，垂直對準)，或沿著實質上平行於基板之方向(即，平行或水平對準)。當藉由施加電壓至形成於基板上之透明電極上而於各個像素中產生電場時，液晶分子之方向可改變以顯示影像。當電場並非產生於各個像素中時，液晶分子可返回(或回復)至其初始方向。

當使用者碰觸或按壓液晶顯示裝置之其中一基板時，即使電場並非產生於基板之間，液晶分子仍可局部地導向沿著使用者按壓基板之方向，因此導致液晶顯示裝置之污點(blemish)、暗標(dark mark)、斑點(spot)或污斑(stain)。 因此，液晶分子可能不會快速地返回(或回復走向)至其初始方向，或鄰近的液晶分子可能持續地沿著施壓方向傾斜(或削減)，此稱為碰損效應(bruising effect)及/或匯集效應(pooling effect)。考慮此些問題，支撐框架或分隔物可設置於基板之間(例如以固定或預定距離)，然而，具有支撐框架或分隔物之液晶顯示裝置之架構可能係複雜的且製造此液晶顯示裝置之製程也可能係複雜的。

本發明之實施例之態樣係針對於降低或避免碰損效應及/或匯集效應時具有改善的影像品質及寬廣可視角度(或視角)之液晶顯示裝置。

本發明之實施例之態樣係針對製造液晶顯示裝置之方法，此液晶顯示裝置於降低或避免碰損效應及/或匯集效應時具有改善的影像品質及寬廣可視角度(或視角)。

本發明之實施例之態樣係針對具有在不需彩色過濾器(color filter)或阻滯薄膜(retardation film)下而顯示彩色影像之紅色、綠色、藍色液晶結構之液晶顯示裝置。

本發明之實施例之態樣係針對製造液晶顯示裝置之方法，此液晶顯示裝置具有在不需彩色過濾器或阻滯薄膜下而顯示彩色影像之紅色、綠色、藍色液晶結構。

本發明之實施例係有關於包含多個微小的液晶膠囊(liquid crystal capsules)之液晶顯示裝置及其製造方法。

根據例示性實施例，提供一種液晶顯示裝置，其包含第一基板、位於第一基板之第一表面之第一電極、面對第一基板之第二基板、位於第二基板之第一表面且對應於第一電極之第二電極、以及位於第一基板與第二基板之間且包含多個液晶膠囊之液晶結構。

各個液晶膠囊可包含多個液晶分子、以及包覆多個液晶分子之聚合物層。

液晶顯示裝置可具有第一區域、第二區域、以及第三區域。液晶結構可包含於第一區域內之紅色液晶結構、於第二區域內之綠色液晶結構、以及於第三區域內之藍色液晶結構。

紅色、綠色、以及藍色液晶結構可分別地包含紅色色素結構、綠色色素結構、以及藍色色素結構。紅色、綠色、以及藍色色素結構可分別地包含與黏合劑(binders)、界面活性劑(surface-active agents)、以及添加劑(additives)混合之紅色色素、綠色色素、以及藍色色素。

紅色、綠色、以及藍色液晶結構可分別地包含圍繞多個液晶膠囊之紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層。紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層可分別地包含與黏合劑、界面活性劑、以及添加劑混合之紅色色素、綠色色素、以及藍色色素。

紅色、綠色、以及藍色液晶結構可分別地包含多個液晶膠囊分散於其中之紅色黏著劑、綠色黏著劑、以及藍色黏著劑。

液晶顯示裝置可更包含於紅色液晶結構、綠色液晶結構、以及藍色液晶結構之間之多個障壁(barrier ribs)。

各個液晶分子可具有正介電各向異性(positive dielectric anisotropy)或負介電各向異性(negative dielectric anisotropy)。各個液晶膠囊可具有約10nm至約380nm之直徑。

液晶顯示裝置可更包含至少一偏光板於第一基板之第二表面與第二基板之第二表面之至少其一上。

第一電極與第二電極之至少其一可以約45度角相對於至少一偏光板之光軸而對準。

第一電極與第二電極之至少其一可具有實質凸出的(embossed)“I”形狀、實質凹刻的(engraved)“I”形狀、實質凸出的“T”形狀、實質凹刻的“T”形狀、實質分隔凸出的“T”形狀、或實質分隔凹刻的“T”形狀。

液晶顯示裝置可更包含位於第一基板之第二表面上之第一偏光板、以及位於第二基板之第二表面上之第二偏光板。

第一電極與第二電極之至少其一係以約45度角相對於第一偏光板之光軸與第二偏光板之光軸之至少其一而對準。

根據本發明之另一實施例，液晶顯示裝置包含：第一基板、位於第一基板之第一表面上之第一電極、面對第一基板之第二基板、位於第二基板之第一表面上且對應於第一電極之反射層、以及位於第一基板與第二基板之間且包含多個液晶膠囊之液晶結構。

反射層可包含選自由鋁(Al)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉑(Pt)及其組合物所組成之群組中之至少一材料。

反射層可包含複數個凹部分以及複數個凸部分。

液晶顯示裝置可更包含位於第一基板之第二表面之偏光板。

第一電極可以約45度角相對於偏光板之光軸而對準。

液晶顯示裝置可更包含反射區域以及透射區域，反射層係位於反射區域內，且液晶顯示裝置可更包含第二電極位於透射區域內之第二基板之第一表面上。

各個液晶膠囊包含多個液晶分子以及包覆液晶分子之聚合物層。

液晶顯示裝置可具有第一區域至第三區域。更進一步地，液晶結構可包含於第一區域內之紅色液晶結構、於第二區域內之綠色液晶結構、以及於第三區域內之藍色液晶結構。

紅色、綠色、以及藍色液晶結構可分別地包含紅色、綠色、以及藍色色素結構。紅色、綠色、以及藍色液晶結構可分別地包含包覆液晶膠囊之紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層。

紅色、綠色、以及藍色液晶結構可分別地包含液晶膠囊分散於其中之紅色黏著劑、綠色黏著劑、以及藍色黏著劑。

液晶顯示裝置可更包含位於紅色、綠色、以及藍色液晶結構之間之多個障壁。

根據本發明之另一實施例，製造液晶顯示裝置之方法可包含：形成第一電極於第一基板之第一表面上；形成偏光板於第一基板之第二表面上；形成第二電極於面對第一基板之第一表面之第二基板之第一表面上；以及形成液晶結構於第一基板與第二基板之間，液晶結構包含具有液晶分子之液晶膠囊。

形成第一電極之步驟可包含：形成導電層於第一基板之第一表面上；以及圖樣化導電層以形成以約45度角相對於偏光板之光軸而對準之第一電極。

液晶分子可利用高壓均質機(high pressure homogenizer)而形成。

形成液晶結構之步驟可包含散佈液晶膠囊於第一電極或第二電極上。

形成液晶結構之步驟可包含印刷液晶膠囊於第一電極或第二電極上。

製造液晶顯示裝置之方法可更包含於形成液晶結構之前或形成液晶結構之後結合第一基板與第二基板之步驟。

根據本發明之另一態樣，提供一種製造液晶顯示裝置之方法，其包含步驟為：形成第一電極於第一基板上，第一基板具有第一區域、第二區域、以及第三區域；形成藍色液晶結構於第一基板之第三區域中；形成綠色液晶結構於第一基板之第二區域中；形成紅色液晶結構於第一基板之第一區域中；形成第二電極於第二基板上；以及藉由插設藍色、綠色、以及紅色液晶結構至第一基板與第二基板之間而結合第一基板與第二基板。

製造液晶顯示裝置之方法可更包含形成障壁於第一區域、第二區域、以及第三區域之間之步驟。

形成藍色液晶結構之步驟可包含下列步驟：散佈包含藍色色素結構以及液晶膠囊之藍色混合物於第三區域內之第一電極上；以及自藍色混合物形成藍色液晶結構。形成綠色液晶結構之步驟可包含下列步驟：散佈包含綠色色素結構以及液晶膠囊之綠色混合物於第二區域內之第一電極上；以及自綠色 混合物形成綠色液晶結構。形成紅色液晶結構之步驟可包含下列步驟：散佈包含紅色色素結構以及液晶膠囊之紅色混合物於第一區域內之第一電極上；以及自紅色混合物形成紅色液晶結構。

形成藍色液晶結構之步驟可包含下列步驟：形成包含藍色色素結構以及液晶膠囊之初步藍色液晶結構於第一電極上；以及移除第一區域及第二區域內之部份初步藍色液晶結構。

形成綠色液晶結構之步驟可包含下列步驟：形成包含綠色色素結構以及液晶膠囊之初步綠色液晶結構於藍色液晶結構及第一電極上；以及自第一區域及藍色液晶結構移除部分初步綠色液晶結構。

形成紅色液晶結構之步驟可包含下列步驟：形成包含紅色色素結構以及液晶膠囊之初步紅色液晶結構於藍色液晶結構、綠色液晶結構、以及第一電極上；以及自藍色液晶結構以及綠色液晶結構移除部分初步紅色液晶結構。

移除部分初步藍色液晶結構、初步綠色液晶結構、以及初步紅色液晶結構的步驟可包含曝光製程以及顯影製程。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置可包含具有微小的液晶膠囊之液晶結構，以使液晶顯示裝置可在不需校準層(alignment layer)或阻滯層(retardation layer)下提供(或確保)寬廣的視角(例如預期的寬廣視角)。再者，當使用者按壓第一基板及/或第二基板時，液晶分子可被接收於微小的液晶膠囊中，如此一來液晶顯示裝置可有效率地降低或避免例如液晶分子朝向初始方向之恢復遲緩(recovery delay)、鄰近的液晶分子持續地傾斜(或削減)、產生暗標、污點或污斑等許多問題。根據例示性實施例，液晶顯示裝置可包含包括藍色、綠色、紅色色素結構、色素塗佈層或色彩黏著劑之紅色、綠色、藍色液晶結構，如此 一來液晶顯示裝置可在不需彩色過濾器或阻滯薄膜下而顯示彩色影像。因此，具有簡單構造之液晶顯示裝置可藉由簡易製程而製造。

100、200、300、400、500、600‧‧‧液晶顯示裝置

110、11、210、310、410、510、610‧‧‧第一基板

120、12、220、320、420、520、620‧‧‧第二基板

130、13、230、330、430、530、630‧‧‧第一電極

140、14、345、440、540、640‧‧‧第二電極

150、250、350、450、550、650‧‧‧液晶結構

152、252、352、452、552、652‧‧‧聚合物層

154、254、354、454、554、654、15‧‧‧液晶分子

156、256、356、456、556、656‧‧‧液晶膠囊

560R‧‧‧紅色色素塗佈層

560G‧‧‧綠色色素塗佈層

560B‧‧‧藍色色素塗佈層

16‧‧‧對準層

160a、160b‧‧‧第一偏光板

170a、170b‧‧‧第二偏光板

240、340‧‧‧反射層

S10~S40、S50~S80‧‧‧步驟

450R‧‧‧紅色液晶結構

450G‧‧‧綠色液晶結構

450B‧‧‧藍色液晶結構

460R‧‧‧紅色色素結構

460G‧‧‧綠色色素結構

460B‧‧‧藍色色素結構

470R‧‧‧初步紅色液晶結構

470G‧‧‧初步綠色液晶結構

470B‧‧‧初步藍色液晶結構

480‧‧‧障壁

490‧‧‧第一遮罩

491‧‧‧第二遮罩

492‧‧‧第三遮罩

660R‧‧‧紅色色彩黏合劑

660G‧‧‧綠色色彩黏合劑

660B‧‧‧藍色色彩黏合劑

I‧‧‧第一區域

II‧‧‧第二區域

III‧‧‧第三區域

下列配合附圖之詳細描述將使例示性實施例更能清楚的被瞭解。第1圖至第14圖所表示為後文中所描述之非限制性之例示性實施例。

第1圖係根據例示性實施例之透射型液晶顯示裝置之橫截面圖。

第2A圖至第2F圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之第一電極結構的橫截面圖。

第3A圖至第3B圖係具有垂直對準模式之比較性液晶顯示裝置之操作的橫截面圖。

第4A圖至第4B圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之操作的橫截面圖。

第5A圖至第5B圖係根據例示性實施例之透射型液晶顯示裝置之透視圖。

第6圖係根據例示性實施例之反射型液晶顯示裝置之橫截面圖。

第7圖係根據例示性實施例之半透射型液晶顯示裝置之橫截面圖。

第8圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的流程圖。

第9圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的流程圖。

第10圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之橫截面圖。

第11A圖至第11C圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的橫截面圖。

第12A圖至第121圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的橫截面圖。

第13圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之橫截面圖。

第14圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之橫截面圖。

以下將參照展示一些例示性實施例之相關圖式更加詳細地描述各種例示性實施例。然而，本發明可用許多不同型態來實施，且不應理解成為內文實施例所限制。相反的，提供此些例示性實施例是讓此說明書將可徹底且完整，並充分地向本領域技術人士完全表達本發明之範疇。圖式中，為了清晰起見，層及區域的大小與相對大小可誇大。

可被理解的是當一元件或層被稱為是在另一元件或層“上(on)”、“連接至(connect to)”另一元件或層、或“耦合至(coupled to)”另一元件或層時，其可視為直接在另一元件或層之上、直接連接至或耦合至另一元件或層，或者可能存在中介元件或層。相較之下，當一元件稱為“直接在上”、“直接連接至”或“直接耦合至”另一元件或層時，中介元件或層則不存在。全文中相似的參考符號代表相似元件。本文中所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的條列項目的任何及所有組合。

將可被理解的是雖然此些術語第一、第二、第三、第四等，可於內文中被使用來描述各種元件、組件、區域、層及/或部分，此些元件、組件、區域、層及/或部分應不被此些術語所限制。此些術語只用以自另一元件、組件、區域、層或部分區分一元件、組件、區域、層或部分。因此，以下描述的第一元件、組件、區域、層或部分在不脫離本發明之教示下可被稱為第二元件、組件、區域、層或部分。

空間相對術語，例如“之下”(beneath)、“下”(below)、“下”(lower)、“之上”(above)、“上”(upper)等可用來便於描述以闡釋一元件或一特徵與於圖中繪示之另一元件或特徵之關係。可理解的是此些空間相對術語旨在除了圖中所繪示的方向外，亦包括此裝置在使用或操作上的不同方向。例如，假如圖中的裝置被翻轉時，被描述為在其它元件或特徵“下”(below)或“之下”(beneath)的元件將指向為在其它元件或特徵“上”(above)。因此，此些例示性術語“下”(below)可包含上與下(above and below)的兩方向。此裝置可能另有其它面向(如旋轉90度或在其它方向)，且本文中使用的此些空間相對描述，是據此做對應的解釋。

本文中使用的術語僅作為描述特定例示性實施例之用途，而並非旨在用以限制本發明。除非本文中有清楚的表明，否則文中使用的單數形式“一”(a)、“一”(an)、及“此”(the)同樣旨在包括複數形式。可更進一步理解的是，術語“包含(comprises)”及/或“包含(comprising)”使用在本說明書時，具體說明了特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件，但並不排除額外的一或多種其它特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組的存在。

參照所繪示的理想化例示性實施例(及中間結構)的橫截面圖，於下文中將描述例示性實施例。如此，例如作為製造技術及/或公差的結果，與圖式所繪示的形狀差異是可以預期的。因此，例示性實施例不應解釋為被內文區域之特定形狀所限制，而應包括例如自製造所產生的形狀變化。舉例而言，當所示的一植入區域為方形時，將通常可具有圓形或弧形特徵及/或在其邊緣的漸層植入濃度，而不是從植入區至非植入區的二分法變化。同樣的，經由植入形成的一埋沒區可能造成該埋沒區與植入發生通過的表面間的一些植入。因此， 說明於圖中的區域是自然地繪示，且它們的形狀並非旨在說明裝置之一區域的實際形狀，且非旨在限制本發明的範疇。

除非另有定義，此處使用的所有術語(包括技術及科學術語)具有如同所屬技術領域中具有通常知識者一般認知之相同的意義。其將進一步理解的是術語，諸如字典中定義的常用術語，應該解釋為具有與它們在此相關技術領域之內容中的意義之一致的意義，且除非在此有明確界定外，將不予以理想化或過度正式之意義而解釋。

第1圖係根據例示性實施例之透射型液晶顯示裝置之橫截面圖。

參閱第1圖，液晶顯示裝置100可包含第一基板110、第二基板120、第一電極130、第二電極140以及液晶結構150。

第一基板110可包含透明絕緣基板，例如玻璃基板、透明聚合物基板、透明陶瓷基板、以及透明金屬氧化物基板等。彩色過濾器(圖未示)可設置於第一基板110上。通過液晶結構150之光可藉由彩色過濾器過濾為多種色彩之光。彩色過濾器可包含紅色彩色過濾器、綠色彩色過濾器、以及藍色彩色過濾器，其可用以分別地獲得紅光(R)、綠光(G)、以及藍光(B)。

第二基板120可實質地對應於第一基板110。舉例而言，第二基板120可實質的面對第一基板110。第二基板120可包含透明絕緣基板，例如玻璃基板、透明聚合物基板、透明陶瓷基板、以及透明金屬氧化物基板等。顯示影像之複數個像素區域可提供於第二基板120上。例如閘極線與資料線之佈線以及例如薄膜電晶體之開關裝置可提供於第二基板120之像素區域中。

在一些例示性實施例中，至少一偏光板可設置於第一基板110與第二基板120之至少其一。舉例而言，一偏光板可定位於第一基板110之第二表 面上，其係實質上面對於(即，以相對地距離面對)第一電極130所在之第一表面。 又，另一偏光板額外地設置於第二基板120之第二表面，其係實質上面對第二電極140所在之第一表面。或者，第一偏光板及/或第二偏光板可分別地定位於第一基板110與第二基板120上。

第一電極130可位於第一基板110之第一表面上。第一電極130可包含可傳輸光穿透之透明導電材料。舉例而言，第一電極130可包含銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅氧化物(ZnOx)、錫氧化物(SnOx)、摻雜氟的錫氧化物(fluorine-doped tin oxide,FTO)等。此些可單獨或以其組合使用。在例示性實施例中，第一電極130作為共用電極以讓液晶顯示裝置之像素區域共享。

第二電極140可位於第二基板120之第一表面上。在例示性實施例中，第二電極140可作為像素電極提供於第二基板120之像素區域以接收來自資料線之資料訊號。第二電極140可包含用以傳輸光穿透之透明導電材料。舉例而言，第二電極140可包含銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、摻雜氟的錫氧化物等。此些可單獨或以其組合使用。

液晶結構150可位於第一基板110之第一電極130與第二基板120之第二電極140之間。液晶結構150可包含複數個液晶膠囊156，各個液晶膠囊156包含聚合物層152與接收於聚合物層152之液晶分子154。換言之，聚合物層152可包覆液晶分子154。液晶結構150具有可為約幾微米(micrometers)至數十微米之厚度。然而，液晶結構150之厚度可根據液晶分子154之尺寸及/或液晶膠囊156之尺寸而有所變化。

在例示性實施例中，液晶膠囊156具有微小的尺寸可沿著一方向(例如，一預定方向)排列於液晶結構150中。或者，液晶膠囊156可隨機地設置於 液晶結構150中。當電場未施加至液晶結構150時，液晶膠囊156中之液晶分子154可排列為各種適合的結構，例如放射結構(radial structure)、雙極結構(bipolar structure)、環形結構(toroidal structure)、同軸結構(coaxial structure)等。或者，液晶分子154可隨機地分佈(或排列)於液晶膠囊156中。

在例示性實施例中，各個液晶膠囊156可具有小於(例如實質上較小的)可見光之波長的直徑，因此液晶膠囊156可傳輸可見光穿透。此外，液晶膠囊156可具有大於(例如實質上較大的)液晶分子154之直徑。再者，液晶膠囊156可具有小於(例如實質上較小的)可見光之最小波長之直徑。可見光通常可具有平均約380nm至約770nm之波長，因此液晶膠囊156可具有小於可見光波長之直徑。舉例而言，液晶膠囊156可具有平均約10nm至約380nm之直徑(如為10nm或380nm之直徑、或介於10nm與380nm之間)。

當液晶膠囊156具有小於(例如實質上小於)約10nm之直徑，液晶膠囊156可能不足以包覆足夠之液晶分子154於其中。因此，液晶分子154可能不能沿著電場施加於第一電極130與第二電極140之間之方向而妥善地排列。當液晶膠囊156具有大於(例如實質上大於)約380nm之直徑，具有約380nm至770nm之波長的可見光可能散射於液晶膠囊156之邊界，從而需要另外的元件以避免可見光之散射。然而，當液晶膠囊156具有約10nm至約380nm之直徑時，可見光之波長可能大於(例如實質上大於)液晶膠囊156之直徑，因此可見光可穿透包含液晶分子154之液晶膠囊156而不會有可見光之散射。因此，即使液晶結構150之液晶分子154並非僅面向一方向(或單一方向)，可見光仍可充分的穿透液晶結構150。

在例示性實施例中，液晶分子154可具有正介電各向異性(positive dielectric anisotropy)。在此情況下，當電場未施加至液晶結構150時，最亮的影像可藉由液晶顯示裝置100而顯示。亦即，液晶顯示裝置100可操作於白模式(white mode)。在一些例示性實施例中，液晶分子154可具有負介電各向異性(negative dielectric anisotropy)。於此，當電場未施加至液晶結構150時，最暗的影像可藉由液晶顯示裝置100而顯示。亦即，液晶顯示裝置100可具有黑模式(black mode)。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置100可具有包含具有直徑約10nm至約380nm之複數個液晶膠囊156的液晶結構150。可見光可穿透液晶分子154，因此可不需要額外之對準層以控制液晶分子154之初始對準。此外，液晶分子154之移動可局限於聚合物層152中，因此可不需分隔物或支撐構件以均勻地放置液晶分子154於各個像素區域中。再者，可降低或避免當使用者碰觸第一基板110及/或第二基板120以操作液晶顯示裝置100時，由於液晶分子154的位移所導致的匯集效應或碰損效應。

第2A圖至第2F圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之第一電極的各種結構之橫截面圖。在第2A圖至第2F圖中，第一電極可形成以具有實質上相同或實質上相似於參閱第1圖所述之設置於第一基板110上之第一電極130之結構。

如第2A圖至第2F圖所示，設置於第一基板上之第一電極可形成具有各種適合之結構。舉例而言，各個第一電極可具有如第2A圖以及第2D圖所示之實質“I”形狀、如第2B圖以及第2E圖所示之實質“T”形狀、或如第2C圖以及第2F圖所示之實質“T”形狀。且，各個第一電極可具有如第2A圖至第2C圖 所示可直接地自第一基板突出之正(凸出)結構，或如第2D圖至第2F圖所示可部分地暴露第一基板之負(凹刻)結構。在例示性實施例中，各個第一電極可具有第2A圖中之實質凸出的(embossed)“I”形狀、第2B圖中之實質分隔且凸出的“T”形狀、第2C圖中之實質凸出的“T”形狀、第2D圖中之實質凹刻的(engraved)“I”形狀、第2E圖中之實質分隔且凹刻的“T”形狀、以及第2F圖中之實質凹刻的“T”形狀等。

在例示性實施例中，當第一電極130係藉由約45度角之角度以相對於設置於第一基板110及/或第二基板120之偏光板之透射光軸或吸收光軸的方向而排列時，液晶顯示裝置100可具有最高的光透射率。換句話說，當具有正/負(或凸出/凹刻)的“I”或“T”形狀之第一電極130係藉由約45度角之角度以相對於偏光板之透射光軸或吸收光軸而對準時，液晶顯示裝置100可具有最高的光學效率(optical efficiency)。除此之外，當電壓施加至如第2A圖至第2F圖所示形成以具有各種適合結構之第一電極130時，產生於第一電極130與第二電極140之間之電場之方向可能由於(或根據)第一電極130之形狀而不均勻。液晶結構150之液晶分子154可根據不均勻產生的電場而排列以因此於液晶顯示裝置100之像素區域產生多重區域(multiple domains)(或多個區域(multi domains))。因此，液晶顯示裝置100可具有相對廣泛的光學均向性(optical isotropy)，因而此液晶顯示裝置100可確保寬廣的視角(例如，預期的寬廣視角)。

在一些例示性實施例中，位於第二基板120上之第二電極140可形成以具有實質上相同或實質上相似於參閱第2A圖至第2F圖所描述之第一電極之結構。亦即，第二電極140也可具有第2A圖中之實質凸出的“I”形狀、第2B圖中之實質分隔且凸出的“T”形狀、第2C圖中之實質凸出的“T”形狀、第2D圖 中之實質凹刻的“I”形狀、第2E圖中之實質分隔且凹刻的“T”形狀、以及第2F圖中之實質凹刻的“T”形狀等。

第3A圖及第3B圖係具有垂直對準模式(vertical aligmment mode)之比較性液晶顯示裝置之操作的橫截面圖。第4A圖至第4B圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之操作的橫截面圖。

參閱第3A圖，具有垂直對準模式之比較性液晶顯示裝置可包含設置於第一基板11上之對準層16，因此液晶分子15可對準於實質垂直於(perpendicular)(或垂直(vertical))第一基板11與第一電極13或第二基板12與第二電極14的方向。當電壓未施加於比較性液晶顯示裝置時，第一基板11與第二基板12之間之液晶分子15可垂直地對準，因此穿透第一基板11與對準層16之光可能不會藉由液晶分子15而折射且可穿透第二基板12。

參閱第3B圖，當電壓施加於比較性液晶顯示裝置時，液晶分子15之方向可根據施加之電壓而改變，因此液晶分子15可實質地平行於第一基板11及/或第二基板12而對準，或實質地以一角度(例如，一預定角度)相對於第一基板11及/或第二基板12而傾斜。穿透液晶分子15之光可被折射，如此一來到達第二基板12之折射光的方向可根據施加之電壓而改變。因此，比較性液晶顯示裝置可操作於灰模式(gray mode)或白模式。

如第4A圖所示，根據例示性實施例之液晶顯示裝置可包含提供於分別包括含具有第一電極130與第二電極140之第一基板110與第二基板120之間之液晶結構150。液晶結構150可包含複數個液晶膠囊156，其包括由聚合物層152所包覆之液晶分子154。液晶膠囊156可具有小於(例如，實質上小於)可見光之最短波長的直徑，且因此光可不會藉由液晶膠囊156而散射。又，光可充分的穿透 包含液晶膠囊156之液晶結構150。因此，液晶顯示裝置可具有簡單的結構且製造此液晶顯示裝置之製程可因不需額外的對準層而簡化。當電壓未施加至根據例示性實施例之液晶顯示裝置之液晶結構150時，包覆於液晶膠囊156中之液晶分子154可相對於第一基板110及/或第二基板120而隨機地分散(或排列)，或可以相對於第一基板110及/或第二基板120之一角度(或一預定角度)之方向而排列。

參閱第4B圖，液晶膠囊156中之液晶分子154可根據產生於第一電極130與第二電極140之間之電場而定向(orientated)，因此穿透液晶結構150之光可藉由液晶分子154而折射或散射。光穿透第一基板110或第二基板120之方向可取決於施加至第一電極130與第二電極140之間之電壓。因此，液晶顯示裝置可於灰模式或白模式下操作。舉例而言，第4B圖中以虛線所繪示之電場可於電壓施加於第一電極130與第二電極140時產生於第一基板110上之第一電極130與第二基板120上之第二電極140之間。當第一電極130及/或第二電極140係形成以具有如上所述之各種適合的結構時，電場可於第一電極130及/或第二電極140之表面(或邊界)扭曲，且液晶分子154之方向可由於扭曲的電場而局部性地改變，因此多重區域(multiple domains)(或多個區域(multi domains))可形成於第一電極130與第二電極140之間。因此，液晶顯示裝置可提供(或確保)寬廣的視角(例如，所需的寬廣視角)。

第5A圖及第5B圖係根據例示性實施例之透射型液晶顯示裝置之透視圖。

參閱第5A圖，液晶顯示裝置可包含位於第一基板110上之第一偏光板160a、以及位於第二基板120上之第二偏光板170a。第一偏光板160a及第二偏光板170a可分別地具有第一光軸與第二光軸。第一偏光板160a及第二偏光板 170a可為實質地相對於(即，以相對地距離面對)分別地設置於第一基板110及第二基板120上之第一電極與第二電極。舉例而言，當第一電極與第二電極係分別地位於第一基板110與第二基板120之第一表面上時，第一偏光板160a及第二偏光板170a可分別地位於第一基板110與第二基板120之第二表面上。

在例示性實施例中，第一偏光板160a之第一光軸可以設置於相對於第二偏光板170a之第二光軸之約90度之角度。當電壓未施加至第一與第二電極時，自穿透第一偏光板160a之所有光中沿著第一光軸入射之光可穿透第一偏光板160a與第一基板110。沿著第一光軸之光可不會藉由包含具有小於(例如，實質上小於)可見光波長的直徑之液晶膠囊156的液晶結構150而散射或折射。因此，沿著第一光軸之光可到達第二基板120及第二偏光板170a。然而，當第二偏光板170a之第二光軸具有相對於第一偏光板160a之第一光軸約90度之角度，穿透第一偏光板160a沿著第一光軸之光可不會穿透第二偏光板170a與第二基板120，因此液晶顯示裝置可顯示暗的影像。

當第一電極及/或第二電極具有如第2A圖至第2F圖所繪示之各種形狀時，由液晶膠囊156所包覆之液晶分子可根據產生於第一與第二電極之間之電場而具有各種定位方向(orientation direction)以提供多重區域(或多個區域)於第一與第二電極之間。因此，液晶顯示裝置可由於多重區域(或多種區域)可形成於第一與第二電極之間而具有寬廣的可視角度(或視角)。

參閱第5B圖，在一些實施例中，第一偏光板160b之第一光軸可實質地平行於第二偏光板170b之第二光軸。在此情形下，穿透第一偏光板160b、第一基板110、以及液晶結構150之光可到達第二基板120而不會有光的散射或折 射，且接著可穿透具有實質地平行於第一光軸之第二光軸的第二偏光板170b。因此，液晶顯示裝置可顯示白模式。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置可具有液晶結構，液晶結構包含具有小於(例如，實質上小於)可見光之最短波長的直徑之複數個液晶膠囊。可見光可透射通過液晶分子因此可不需額外之對準層以控制液晶分子之初始對準。此外，液晶分子之移動可藉由液晶膠囊所控制，如此一來可不需分隔物或支撐構件以均勻地放置液晶分子於液晶顯示裝置之像素區域中。因此，可有效率地降低或避免當使用者按壓第一基板及/或第二基板以操作液晶顯示裝置時，由於液晶分子的位移所導致的匯集效應或碰損效應。

第6圖係根據例示性實施例之反射型液晶顯示裝置之橫截面圖。

參閱第6圖，液晶顯示裝置200可包含第一基板210、第二基板220、第一電極230、反射層240、以及液晶結構250。

第一基板210包含透明基板，例如玻璃基板、透明聚合物基板、透明陶瓷基板、以及透明金屬氧化物基板等。例如閘極線與資料線之佈線可提供於第一基板210上且例如薄膜電晶體之開關裝置可位於第一基板210上。

第二基板220可實質地面對第一基板210。第二基板220也可包含透明基板，例如玻璃基板、透明聚合物基板、透明陶瓷基板、以及透明金屬氧化物基板等。

在例示性實施例中，第二基板220可包含實質地相對應於提供於第一基板210上之開關裝置之黑色矩陣(black matrix)。

第一電極230可設置於第一基板210上。第一電極230可包含透明導電材料，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、摻雜氟的錫 氧化物等。此些可單獨或以其組合使用。第一電極230可形成以具有如參閱第2A圖至第2F圖所描述之第一電極各種適合之結構。

反射層240可置於第二基板220上。反射層240可包含具有相對高反射率之材料。舉例而言，反射層240可包含如鋁(Al)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉑(Pt)及其合金等之金屬。此些可單獨或以其組合使用。

在例示性實施例中，具有反射型之液晶顯示裝置200可包含(或提供)以外部光顯示影像於其上之液晶結構250。位於第二基板220上之反射層240可反射穿透第一基板210之外部光，因此反射型液晶顯示裝置200可提供(或確保)改善的亮度。反射層240可具有均勻的厚度以增強入射光之亮度。或者，反射層240可具有複數個凸部分(即，堅固的部分)於其上。舉例而言，反射層240可具有複數個透鏡。

液晶結構250可置於第一基板上210之第一電極230與第二基板220上之反射層240之間。液晶結構250可包含複數個液晶膠囊256，液晶膠囊256具有聚合物層252以及藉由聚合物層252包覆之液晶分子254。在例示性實施例中，液晶分子254可具有正介電各向異性或負介電各向異性以分別地獲得白模式或黑模式。

液晶膠囊256可具有在約10nm至約380nm範圍內的直徑。當液晶膠囊256有約10nm至約380nm之直徑時，可見光可能不會因液晶膠囊256而散射或折射，且因可見光之最短波長可大於(例如，實質上大於)液晶膠囊256之直徑而使其可充分的穿透液晶結構250。由於液晶膠囊256可為光學均向的(optically isotropic)，具有反射型之液晶顯示裝置200可在不需額外對準層以控制液晶分子254之初始方向下而具有寬廣的視角(例如，預期之寬廣視角)。

第7圖係根據例示性實施例之半透射型液晶顯示裝置之橫截面圖。

參閱第7圖，半透射型液晶顯示裝置300可具有第一區域I與第二區域II。液晶顯示裝置300可具有第一基板310、第一電極330、液晶結構350、第二基板320、反射層340、以及第二電極345。第一基板310、第二基板320、第一電極330、液晶結構350、以及反射層340可置於所有第一區域I與第二區域II中。第二電極345可僅置於第二區域II中。液晶結構350可包含液晶膠囊356，液晶膠囊356具有接收於聚合物層352之液晶分子354。

液晶顯示裝置300之第一區域I可具有實質上相同或實質上相似於參閱第6圖所述之液晶顯示裝置之構造。液晶顯示裝置300之第二區域II可具有實質上相同或實質上相似於參閱第1圖所述之液晶顯示裝置之構造。

在根據例示性實施例之半透射型液晶顯示裝置300中，各個像素區域可包含第一區域I與第二區域II。於此，第一區域I與第二區域II可分別地作為反射區及透射區。液晶結構350於第一區域I中之第一部分可具有實質上相同或實質上相似於第二區域II中液晶結構350之第二部分的厚度，因此，液晶顯示裝置300可具有實質上單一的格間隙(cell gap)。或者，液晶結構350之第一部分可具有不同於(例如，實質上不同)液晶結構350之第二部分之厚度。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置可具有液晶結構，其包含具有小於(例如，實質上小於)可見光之最短波長的直徑之複數個液晶膠囊。因此，可見光可在不需額外阻滯薄膜及/或額外對準層以控制液晶分子之初始對準下而穿透液晶結構之液晶分子。此外，液晶分子之移動可藉由液晶膠囊之聚合物層而控制，因此不需分隔物或支撐構件以放置液晶分子於液晶顯示裝置之像素區 中。因此，可有效率地降低或避免由於液晶分子的位移所導致的匯集效應或碰損效應。

第8圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的流程圖。

參閱第8圖，第一導電層可形成於第一基板上，且接著於步驟S10中，第一導電層可圖樣化以形成第一電極於第一基板上。第一基板可包含透明絕緣材料，例如玻璃、透明聚合物、透明金屬氧化物等。第一導電層可藉由印刷製程、噴霧製程(spraying process)、沈積製程等使用透明導電材料而形成。舉例而言，第一導電材料可利用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、摻雜氟的錫氧化物等而形成。此些可單獨或以其組合使用。

在例示性實施例中，第一電極可於第一基板上藉由利用蝕刻遮罩(例如，額外的蝕刻遮罩)以透過微影製程(photolithography process)或蝕刻製程而圖樣化第一導電層而獲得。第一電極可形成以具有實質上相同或實質上相似於參閱第2A圖至第2F圖所描述之第一電極之各種結構。

步驟S20中，第二電極可形成於第二基板上。第二基板可包含透明絕緣材料，例如玻璃、透明聚合物、透明金屬氧化物等。第二電極可藉由印刷製程、噴霧製程、沈積製程等並使用透明導電材料，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、摻雜氟的錫氧化物等而形成。在例示性實施例中，第二電極可使用實質上相同或實質上相似於第一電極之材料而形成於第二基板上。或者，第二電極可包含不同(例如，實質上不同)於第一電極之材料。

在例示性實施例中，第二電極可藉由利用蝕刻遮罩(例如，額外的蝕刻遮罩)以透過微影製程或蝕刻製程形成於第二基板上。舉例而言，第二導電 層可形成於第二基板上且接著第二導電層可圖樣化以形成第二電極於第二基板上。在此情況下，第二電極也可形成以具有如第2A圖至第2F圖所繪示之各種合適的結構。在一些實施例中，第二電極可具有實質上相同或實質上相似於第一電極之形狀。或者，第一電極可形成以具有不同(例如，實質上不同)於第二電極之結構。

現請參閱第8圖，在步驟S30中，液晶結構可形成於第一與第二基板之間。在例示性實施例中，具有由聚合物層所包覆之液晶分子之複數個液晶膠囊可印刷至第一基板及/或第二基板上。舉例而言，液晶膠囊可藉由捲筒印刷製程(roll printing process)形成於第一基板及/或第二基板上。或者，液晶膠囊可藉由噴霧製程形成於第一基板及/或第二基板上。

在步驟40中，當插設液晶結構於第一及第二基板之間以獲得液晶顯示裝置時，第一及第二基板可彼此結合。第一及第二基板可利用例如密封劑(sealant)之密封件而彼此結合。在例示性實施例中，液晶結構之液晶膠囊可利用高壓均質機(high pressure homogenizer)而形成。高壓均質機可在相對高壓下細分存在於液體之液晶分子以具有微小的尺寸，且可於相對低壓下接著注入液體以因此獲得具有預期微小尺寸之散佈的液晶分子。舉例而言，尺寸為幾奈米(several nanometers)至幾十奈米(dozens nanometers)的液晶分子可利用高壓均質機而散佈。在例示性實施例中，液晶分子可具有於約10nm至約380nm範圍內之直徑。

第9圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的流程圖。

參閱第9圖，在步驟S50中，第一電極可形成於包含透明絕緣基板之第一基板上。在步驟S60中，第二電極可形成於包含透明絕緣基板之第二基板 上。各個第一與第二電極可在形成導電層於第一與第二基板上後，分別地藉由圖樣化導電層而獲得。在例示性實施例中，形成第一與第二電極之製程以及第一與第二電極包含之材料可實質上相同或實質上相似於參閱第8圖所述之第一與第二電極之製程與材料。此外，第一以及第二電極之至少其一可形成以具有實質上相同或實質上相似於第2A圖至第2F圖所描述之第一電極的各種形狀。

在步驟S70中，第一基板與第二基板可利用密封件而彼此結合。 在步驟S80中，液晶結構可注射至第一基板與第二基板之間。液晶結構可包含具有包覆於聚合物層之液晶分子的複數個液晶膠囊。液晶膠囊可利用高壓均質機而獲得。

在具有垂直對準模式之比較性液晶顯示裝置中，垂直對準層可形成於基板上以對準液晶分子於相對於基板之實質垂直之方向。除此之外，當執行拓印製程(rubbing process)於垂直對準層以產生多種區域(或多個區域)於像素區域中時，製造比較性液晶顯示裝置之製程係較複雜的，且拓印標記(rubbing mark)或污點可能會於製造過程中產生。然而，根據例示性實施例之液晶顯示裝置可包含液晶結構，其包含具有約10nm至約380nm之直徑的液晶分子，如此一來則不需額外的垂直對準層或阻滯層。又，根據例示性實施例之液晶結構可為光學均向的，且至少一電極可具有產生多種區域(或多個區域)於像素區域中的結構，因此簡化製造液晶顯示裝置之製程。

第10圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之橫截面圖。此液晶顯示裝置除了液晶結構之組態外可具有實質上相同或實質上相似於參閱第1圖所描述之液晶顯示裝置。

參閱第10圖，液晶顯示裝置400可包含第一基板410、第二基板420、第一電極430、第二電極440、以及液晶結構450。在例示性實施例中，液晶顯示裝置400可具有第一區域I、第二區域II、以及第三區域III。第一區域I可包含紅色像素區域，而第二區域II可包含綠色像素區域。又第三區域III可包含藍色像素區域。

第一電極430可置於第一基板410上，且第二電極440可置於第二基板420上。第一電極430及/或第二電極440可具有實質上相同或實質上相似於參閱第2A圖至第2F圖所描述之形狀。

液晶結構450可設置於第一基板410上之第一電極430與第二基板420上之第二電極440之間。液晶結構450可包含複數個液晶膠囊456、紅色色素結構460R、綠色色素結構460G、以及藍色色素結構460B。

各個液晶膠囊456可包含聚合物層452以及接收於聚合物層452中之液晶分子454。舉例而言，各個液晶膠囊456可具有約10nm至約380nm的直徑。當各個液晶膠囊456具有約10nm至約380nm的直徑，可見光的波長可大於(例如，實質上大於)各個液晶膠囊456之直徑，因此可見光可穿透包含液晶膠囊456之液晶結構450而沒有光之散射。

在例示性實施例中，紅色、綠色、以及藍色色素結構460R、460G、460B可連同黏合劑(binders)以及分散劑(dispersing agents)分別地包含紅色、綠色、以及藍色色素。舉例而言，紅色色素結構460R可連同黏合劑以及分散劑包含紅色色素或紅色染劑(dye)。包含紅色色素結構460R之液晶結構450可置於液晶顯示裝置400之第一區域I中。綠色色素結構460G可連同黏合劑以及分散劑包含綠色色素或綠色染劑。包含綠色色素結構460G之液晶結構450可置於液晶顯示裝 置400之第二區域II中。藍色色素結構460B可連同黏合劑以及分散劑包含藍色色素或藍色染劑。包含藍色色素結構460B之液晶結構450可置於液晶顯示裝置400之第三區域III中。

在例示性實施例中，各個紅色、綠色、以及藍色色素結構460R、460G、460B可更包含例如單體(monomer)、啟始劑(initiator)、耦合劑(coupling agent)、均染劑(leveling agent)、或界面活性劑(surface-active agent)等添加物。當紅色、綠色、以及藍色色素結構460R、460G、460B藉由曝光製程或顯影製程而形成時，此些添加物可使用以啟始聚合反應(polymerization reaction)或形成光滑介面。舉例而言，包含紅色色素結構460R之液晶結構450以及液晶膠囊456可置於包含紅色像素區域之液晶顯示裝置400的第一區域I中，因此當可見光穿透液晶結構450時，紅色彩色影像可顯示於第一區域I。

在例示性實施例中，液晶顯示裝置可具有連同液晶膠囊包含紅色、綠色、以及藍色色素結構之液晶結構於液晶顯示裝置之紅色、綠色、以及藍色像素區域中，因此包含紅色、綠色、以及藍色影像之全彩影像可不需彩色過濾器而顯示。

第11A圖至第11C係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的橫截面圖。

參閱第11A圖，第一電極430可形成於第一基板410上且包含藍色色素結構460B與液晶膠囊456之藍色混合物可塗佈於第一基板410之第三區域III中。在例示性實施例中，藍色混合物可利用例如噴墨印刷製程(inkjet printing process)、凹版印刷製程(gravure printing process)、平版印刷製程(offset printing process)、凹版膠印製程(gravure offset printing process)、柔版印刷製程(flexo printing process)等之印刷製程而形成於第一電極430上。

在例示性實施例中，包含藍色色素結構460B與液晶膠囊456之藍色混合物可藉由添加液晶膠囊、藍色色素或藍色染劑、黏合劑以及例如耦合劑或均染劑之添加物於溶劑中而獲得。在例示性實施例中，黏合劑可包含共聚合物(copolymer)，其具有包含酸溶性(acid soluble)於鹼性溶液(alkali solution)之第一部分以及維持層的硬度之第二部分。舉例而言，黏合劑可包含可包括至少一羧基(carboxyl group)或功能基之丙烯酸(acrylic acid)共聚物或酯(ester)共聚物。在一些例示性實施例中，黏合劑可更包含酚醛樹脂型(novolac-type)共聚物或卡魯特型(cardo-type)共聚物。添加物可包含矽烷偶合劑(silane coupling agent)、氟界面活性劑(fluorine-type surface-active agent)、抗氧化劑(anti-oxidation agent)、阻聚劑(polymerization prohibitor)、紫外線吸收劑(ultraviolet(UV)absorbent)、抗凝劑(anticoagulant)、交聯劑(linking agent)等。添加劑可用以改善塗佈層的塗佈特性、均染(leveling)特性、或吸附特性。

在一些例示性實施例中，障壁480可形成於第一基板410上。舉例而言，障壁480可置於第一至第三區域I、II、III之邊界，因此像素區域之顏色混合物可能不會溢出至鄰近的像素區域。因此，可有效率地避免鄰近像素的顏色混雜。

置於第三區域III中且包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色混合物，可固化或乾燥以形成包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色液晶結構460B置於第三區域III中。

參閱第11B圖，包含綠色色素結構460G以及液晶膠囊456之綠色混合物可塗佈於第一基板410之第二區域II中。在例示性實施例中，綠色混合物可藉由印刷製程形成於第一電極430上。包含綠色色素結構460G以及液晶膠囊456之綠色混合物可藉由實質上相同或實質上相似於形成包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色混合物之製程所形成。

包含綠色色素結構460G以及液晶膠囊456之綠色混合物，可固化或乾燥以形成包含綠色色素結構460G以及液晶膠囊456之綠色液晶結構450G置於第二區域II中。

參閱第11C圖，包含紅色色素結構460R以及液晶膠囊456之紅色混合物可形成於第一基板410之第一區域I中。在例示性實施例中，紅色混合物可藉由印刷製程形成於第一電極430上。包含紅色色素結構460R以及液晶膠囊456之紅色混合物可藉由實質上相同或實質上相似於形成包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色混合物之製程所形成。

置於第一區域I且包含紅色色素結構460R以及液晶膠囊456之紅色混合物，可固化或乾燥以形成包含紅色色素結構460R以及液晶膠囊456之紅色液晶結構450R於第一區域I中。

具有藍色液晶結構450B、綠色液晶結構450G、以及紅色液晶結構450R之第一基板410可與具有第二電極(圖未示)於其上之第二基板(圖未示)結合。因此，可獲得包含紅色、綠色、以及藍色液晶結構450R、450G、450B於第一基板410與第二基板之間之液晶顯示裝置。

根據例示性實施例，包含紅色、綠色、以及藍色色素結構以及液晶膠囊之紅色、綠色、以及藍色液晶結構可提供於液晶顯示裝置之紅色、綠色、 以及藍色像素區域。因此，具有簡單構造之液晶顯示裝置可在不需彩色過濾器或阻滯薄膜下顯示紅色、綠色、以及藍色之影像，且同時可簡化製造液晶顯示裝置之製程。

第12A圖至第12I圖係根據例示性實施例之製造液晶顯示裝置之方法的橫截面圖。

參閱第12A圖，第一電極430以及初步藍色液晶結構470B可形成於第一基板410上，初步藍色液晶結構470B其係包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456於第一基板410之第一區域I、第二區域II、以及第三區域III中。

在例示性實施例中，初步藍色液晶結構470B可藉由加入液晶膠囊456、藍色色素或藍色染劑、黏合劑、單體、啟始劑、以及如耦合劑或均染劑之添加物於溶劑中而得。在例示性實施例中，黏合劑可包含共聚合物，其具有包含酸溶性於鹼性溶液之第一部分以及維持塗佈層的硬度之第二部分。舉例而言，黏合劑可包含可包括至少一羧基或功能基之丙烯酸共聚物或酯共聚物。在一些例示性實施例中，黏合劑可更包含酚醛樹脂型共聚物或卡魯特型共聚物。 單體可具有功能基，其可藉由啟始劑而啟始自由基反應。在例示性實施例中，單體可包含丙烯酸酯單體(acrylate monomers)。啟始劑可啟始曝光製程中之自由基反應。舉例而言，添加物可包含矽烷偶合劑、氟界面活性劑、抗氧化劑、阻聚劑、紫外線吸收劑、抗凝劑、或交聯劑等。添加劑可用以改善增加塗佈層的塗佈特性、均染特性、或吸附特性。

在例示性實施例中，包含藍色色素結構460B與液晶膠囊456之初步藍色液晶結構470B可藉由旋轉塗佈製程(spin coating process)或狹縫塗佈製程(slit coating process)而形成。障壁480可額外的形成於第一基板410上。障壁480 可置於第一區域至第三區域I、II、III之邊界，因此像素區域之顏色混合物可能不會溢出至鄰近像素區域而不會有鄰近像素區域的顏色混雜。

參閱第12B圖，覆蓋第一及第二區域I、II且暴露第三區域III之第一遮罩490可置於第一基板410上。第三區域III中之初步藍色液晶結構470B可利用第一遮罩490而選擇性的暴露於光。舉例而言，初步藍色液晶結構470B可暴露於紫外線中。

參閱第12C圖，固化(curing)(硬化(hardening))製程以及顯影製程可執行於第一基板410之第一至第三區域I、II、III中之初步藍色液晶結構470B上，如此一來可移除第一及第二區域I、II中之部分初步藍色液晶結構470B。因此，包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色液晶結構450B可形成於第一基板410之第三區域III中。

參閱第12D圖，包含綠色色素結構460G與液晶膠囊456之初步綠色液晶結構470G可形成於第一基板410之第一區域至第三區域I、II、III。初步綠色液晶結構470G可藉由實質上相同或實質上相似於形成初步藍色液晶結構470B之製程而形成。

參閱第12E圖，覆蓋第一及第三區域I、III且暴露第二區域II之第二遮罩491可提供於第一基板410上。第二區域II中之初步綠色液晶結構470G可利用第二遮罩491而暴露於光。

參閱第12F圖，固化(硬化)製程以及顯影製程可執行於第一基板410之第一至第三區域I、II、III中之初步綠色液晶結構470G上，因此而移除第一基板410之第一及第三區域I、III中之部分初步綠色液晶結構470G。因此，包含綠色色素結構460G以及液晶膠囊456之綠色液晶結構450G可提供於第一基板 410之第二區域II中。當綠色液晶結構450G形成時，並不會移除包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色液晶結構450B。因此，綠色液晶結構450G可置於第二區域II中而鄰近於第三區域III中之藍色液晶結構450B。

參閱第12G圖，包含紅色色素結構460R與液晶膠囊456之初步紅色液晶結構470R可形成於第一基板410之第一區域至第三區域I、II、III。初步紅色液晶結構470R可藉由實質上相同或實質上相似於形成初步藍色液晶結構470B之製程而形成。

參閱第12H圖，覆蓋第二及第三區域II、III且暴露第一區域I之第三遮罩492可設置於第一基板410上。第一區域I中之初步紅色液晶結構470R可利用第三遮罩492而暴露於光。

參閱第12I圖，固化製程以及顯影製程可執行於第一基板410之第一至第三區域I、II、III中之初步紅色液晶結構470R上，因此而移除第一基板410之第二及第三區域II、III中之部分初步紅色液晶結構470R。於此，包含紅色色素結構460R以及液晶膠囊456之紅色液晶結構450R可形成於第一基板410之第一區域I中。

當紅色液晶結構450R形成時，並不會移除形成於第三區域III中且包含藍色色素結構460B以及液晶膠囊456之藍色液晶結構450B、以及於第二區域II中且包含綠色色素結構460G以及液晶膠囊456之綠色液晶結構450G。

具有藍色液晶結構450B、綠色液晶結構450G、以及紅色液晶結構450R之第一基板410可與具有第二電極(圖未示)於其上之第二基板(圖未示)結合。因此，可獲得包含紅色、綠色、以及藍色液晶結構450R、450G、450B於第一基板410與第二基板之間之液晶顯示裝置。包含紅色色素結構460R之紅色液晶 結構450R可置於液晶顯示裝置之第一區域I中，包含綠色色素結構460G之綠色液晶結構450G可設置於液晶顯示裝置之第二區域II中，而包含藍色色素結構460B之藍色液晶結構450B可位於液晶顯示裝置之第三區域III中。

第13圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之橫截面圖。繪示於第13圖之液晶顯示裝置除了液晶結構之外，可具有實質上相同或實質上相似於參閱第1圖所描述之液晶顯示裝置之結構。

參閱第13圖，液晶顯示裝置500可包含第一基板510、第二基板520、第一電極530、第二電極540、以及液晶結構550。液晶顯示裝置500可具有第一區域I、第二區域II、以及第三區域III。第一區域I可包含紅色像素區域，第二區域II可包含綠色像素區域，而第三區域III可包含藍色像素區域。

第一電極530可設置於第一基板510上且第二電極540可位於第二基板520上。第一電極530及/或第二電極540可具有實質上相同或實質上相似於參閱第2A圖至第2F圖所描述之形狀。

在例示性實施例中，液晶結構550可置於第一基板510上之第一電極530與第二基板520上之第二電極540之間。液晶結構550可包含複數個液晶膠囊556與紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層560R、560G、560B。各個液晶膠囊556可包含聚合物層552以及接收於聚合物層552之液晶分子554。舉例而言，各個液晶膠囊556可具有約10nm至約380nm之直徑。當液晶膠囊556具有約10nm至約380nm之直徑時，可見光之波長可大於(例如，實質上大於)液晶膠囊556之直徑，因此可見光可穿透包含液晶膠囊556之液晶結構550而沒有光的散射。

在例示性實施例中，紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層560R、560G、560B可連同黏合劑與分散劑分別地包含紅色、綠色、以及藍色色素。舉 例而言，紅色色素塗佈層560R可連同黏合劑與分散劑包含紅色色素或紅色染劑。紅色色素塗佈層560R可實質上包覆液晶膠囊556之表面。

在例示性實施例中，紅色色素塗佈層560R可直接地塗佈液晶膠囊556之表面。在一些例示性實施例中，紅色色素塗佈層560R可藉由連接其中一部分由紅色功能基取代之兩親性共聚物(amphiphilic copolymers)至液晶膠囊556之表面而形成。兩親性共聚物可為包含親水性功能基以及疏水性功能基之共聚物。舉例而言，親水性功能基由紅色功能基取代之兩親性共聚物可連接至液晶膠囊556之表面。兩親性共聚物可與顏色功能基以及液晶膠囊556反應。兩親性共聚物之範例化學式如下圖所示。

在例示性實施例中，各個紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層560R、560G、560B可包含例如單體、啟始劑、耦合劑、或均染劑等添加物。添加物可於曝光製程以及顯影製程中啟始聚合反應或可平滑液晶結構550之介面。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置可具有分別地包含塗佈紅色、綠色、以及藍色色素塗佈層560R、560G、560B之液晶膠囊556的紅色、綠色、以及藍色液晶結構，因此可不需彩色過濾器而顯示紅色、綠色、以及藍色影像。

第14圖係根據例示性實施例之液晶顯示裝置之橫截面圖。第14圖所示之液晶顯示裝置除了液晶結構之外，可具有實質上相同或實質上相似於參閱第1圖所示之結構。

參閱第14圖，液晶顯示裝置600可包含第一基板610、第二基板620、第一電極630、第二電極640、以及液晶結構650。液晶顯示裝置600可具有第一區域I、第二區域II、以及第三區域III。第一區域I可具有紅色像素區域，第二區域II可包含綠色像素區域，而第三區域III可具有藍色像素區域。

第一電極630可形成於第一基板610上且第二電極640可形成於第二基板620上。第一電極630及/或第二電極640可具有實質上相同或實質上相似於參閱第2A圖至第2F圖所描述之形狀。

在例示性實施例中，液晶結構650可置於第一基板610上之第一電極630與第二基板620上之第二電極640之間。液晶結構650可包含複數個液晶膠囊656與紅色、綠色、以及藍色色彩黏合劑660R、660G、660B。

各個液晶膠囊656可包含聚合物層652以及接收於聚合物層652之液晶分子654。舉例而言，各個液晶膠囊656可具有約10nm至約380nm之直徑。 紅色、綠色、以及藍色色彩黏合劑660R、660G、660B可連同添加劑分別地包含具有紅色、綠色、以及藍色色彩之黏合劑。舉例而言，紅色色彩黏合劑660R可包含具有紅色色彩之黏合劑、分散劑、單體、啟始劑、耦合劑、或均染劑。

在例示性實施例中，包含紅色色彩黏合劑660R之紅色液晶結構可具有複數個液晶膠囊656散佈於紅色色彩黏合劑660R中。包含綠色色彩黏合劑660G之綠色液晶結構可具有複數個液晶膠囊656散佈於綠色色彩黏合劑660G 中。包含藍色色彩黏合劑660B之藍色液晶結構可具有複數個液晶膠囊656散佈於藍色色彩黏合劑660B中。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置可具有連同液晶膠囊656分別地包含紅色、綠色、以及藍色色彩黏合劑660R、660G、660B之紅色、綠色、以及藍色液晶結構，且分別地位於液晶顯示裝置600之紅色、綠色、以及藍色像素區域上，因此可不需彩色過濾器而顯示紅色、綠色、以及藍色影像。

根據例示性實施例，液晶顯示裝置可具有液晶結構，其包含具有小於可見光之最短波長之直徑的複數個液晶膠囊。可見光可穿透液晶分子因此可不需對準層以控制液晶分子之初始對準。此外，液晶分子之移動可局限於液晶膠囊內因此不需分隔物或支撐構件以均勻地放置液晶分子於各像素中。當使用者觸碰第一及第二基板時，可減少或避免由於液晶分子之位移所導致之匯集或碰損效應。又，液晶顯示裝置可具有包含紅色、綠色、以及藍色色素、色素塗佈層或色彩黏合劑之紅色、綠色、以及藍色液晶結構，因此液晶顯示裝置可不需色彩過濾器或阻滯薄膜即可顯示紅色、綠色、以及藍色影像。

上述為例示性實施例之闡述且並不應解釋為其限制。雖然一些例示性實施例已被描述，但本領域技術人士可輕易理解的是在實質上未脫離本發明之新教示與優勢下，例示性實施例中的許多修改都是可能的。據此，所有修改應包含於後附申請專利範圍所定義之本發明之範疇及其等效物。於申請專利範圍中，手段功能用語係旨在詳述所達到的功能來涵蓋此文所敘述的結構，且不僅是結構的同等物，等效的結構亦是。因此，可理解的是，前述係為各種例示性實施例之說明，而非解釋為對所揭露之具體例示性實施例的限制，且對於 揭露之例示性實施例的修改、以及其它例示性實施例係旨在包含於後附申請專利範圍的範疇及其等效物中。

100‧‧‧液晶顯示裝置

110‧‧‧第一基板

120‧‧‧第二基板

130‧‧‧第一電極

140‧‧‧第二電極

150‧‧‧液晶結構

152‧‧‧聚合物層

154‧‧‧液晶分子

156‧‧‧液晶膠囊

Claims (38)

1. 一種液晶顯示裝置，其包含：一第一基板；一第一電極，其係位於該第一基板之一第一表面上；一第二基板，其係面對於該第一基板；一第二電極，其位於該第二基板之一第一表面上，該第二電極係對應於該第一電極；以及一液晶結構，其係位於該第一基板與該第二基板之間，該液晶結構包含多個液晶膠囊(liquid crystal capsule)，其中各該些液晶膠囊包含多個液晶分子(liquid crystal molecule)以及包覆該些液晶分子之一聚合物層(polymer layer)，且其中該第一電極與該第二電極之至少其一具有一實質凸出的(embossed)“I”形狀、一實質凹刻的(engraved)“I”形狀、一實質凸出的“T”形狀、一實質凹刻的“T”形狀、一分隔凸出的“T”形狀、或一分隔凹刻的“T”形狀。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置包含一第一區域、一第二區域、以及一第三區域，且該液晶結構包含位於該第一區域內之一紅色液晶結構、於該第二區域內之一綠色液晶結構、以及於該第三區域內之一藍色液晶結構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構分別地包含一紅 色色素結構、一綠色色素結構、以及一藍色色素結構。
4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色色素結構、該綠色色素結構、以及該藍色色素結構分別地包含與黏合劑(binders)、界面活性劑(surface-active agents)、以及添加劑(additives)混合之一紅色色素、一綠色色素、以及一藍色色素。
5. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構分別地包含包覆該些液晶膠囊之一紅色色素塗佈層、一綠色色素塗佈層、以及一藍色色素塗佈層。
6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色色素塗佈層、該綠色色素塗佈層、以及該藍色色素塗佈層分別地包含與黏合劑、界面活性劑、以及添加劑混合之一紅色色素、一綠色色素、以及一藍色色素。
7. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構分別地包含該些液晶膠囊分散於其中之一紅色黏著劑、一綠色黏著劑、以及一藍色黏著劑。
8. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，更包含設置於該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構之間之多個障壁(barrier ribs)。
9. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中各該些液晶分子具有正介電各向異性(positive dielectric anisotropy)或負介電各向異性(negative dielectric anisotropy)。
10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中各該些液晶膠囊具有約為10nm至約380nm之直徑。
11. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，更包含至少一偏光板，其係於該第一基板之一第二表面與該第二基板之一第二表面之至少其一上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中該第一電極與該第二電極之至少其一係以約45度角相對於該至少一偏光板之一光軸而對準。
13. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，更包含：一第一偏光板，其係位於該第一基板之一第二表面上；以及一第二偏光板，其係位於該第二基板之一第二表面上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中該第一電極與該第二電極之至少其一係以約45度角相對於該第一偏光板之一光軸與該第二偏光板之一光軸之至少其一而對準。
15. 一種液晶顯示裝置，其包含：一第一基板；一第一電極，其係位於該第一基板之一第一表面上；一第二基板，其係面對該第一基板；一反射層，其係位於該第二基板之一第一表面上，該反射層相對應於該第一電極；以及一液晶結構，其係位於該第一基板與該第二基板之間，該液晶結構包含多個液晶膠囊(liquid crystal capsules)， 其中各該些液晶膠囊包含多個液晶分子以及包覆該些液晶分子之一聚合物層，且其中該第一電極與該第二電極之至少其一具有一實質凸出的“I”形狀、一實質凹刻的“I”形狀、一實質凸出的“T”形狀、一實質凹刻的“T”形狀、一分隔凸出的“T”形狀、或一分隔凹刻的“T”形狀。
16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示裝置，其中該反射層包含選自由鋁(Al)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉑(Pt)及其組合物所組成之群組中之至少一材料。
17. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示裝置，其中該反射層包含複數個凹部分以及複數個凸部分。
18. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示裝置，更包含位於該第一基板之一第二表面上之一偏光板。
19. 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示裝置，其中該第一電極係以約45度角相對於該偏光板之一光軸而對準。
20. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置包含一反射區域以及一透射區域，該反射層係位於該反射區域內，且該液晶顯示裝置更包含一第二電極位於該透射區域內之該第二基板之該第一表面上。
21. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置包含一第一區域、一第二區域、以及一第三區域，且該液晶結構包含位於該第一區域內之一紅色液晶結構、於該第二區域內之一綠色液晶結構、以及於該第三區域內之一藍色液晶結構。
22. 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構分別地包含一紅色色素結構、一綠色色素結構、以及一藍色色素結構。
23. 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構分別地包含包覆該些液晶膠囊之一紅色色素塗佈層、一綠色色素塗佈層、以及一藍色色素塗佈層。
24. 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯示裝置，其中該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構分別地包含該些液晶膠囊分散於其中之一紅色黏著劑、一綠色黏著劑、以及一藍色黏著劑。
25. 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯示裝置，更包含位於該紅色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該藍色液晶結構之間之多個障壁(barrier ribs)。
26. 一種製造液晶顯示裝置之方法，該方法包含下列步驟：形成一第一電極於一第一基板之一第一表面上；形成一偏光板於該第一基板之一第二表面上；形成一第二電極於面對該第一基板之該第一表面之一第二基板之一第一表面上；以及形成一液晶結構於該第一基板與該第二基板之間，該液晶結構包含具有多個液晶分子之多個液晶膠囊，其中各該些液晶膠囊包含多個液晶分子以及包覆該些液晶分子之一聚合物層，且 其中該第一電極與該第二電極之至少其一具有一實質凸出的“I”形狀、一實質凹刻的“I”形狀、一實質凸出的“T”形狀、一實質凹刻的“T”形狀、一分隔凸出的“T”形狀、或一分隔凹刻的“T”形狀。
27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中形成該第一電極之步驟包含：形成一導電層於該第一基板之該第一表面上；以及圖樣化該導電層以形成以約45度角相對於該偏光板之一光軸而對準之該第一電極。
28. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中該液晶分子係利用高壓均質機(high pressure homogenizer)而形成。
29. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中形成該液晶結構之步驟包含散佈該些液晶膠囊於該第一電極或該第二電極上。
30. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中形成該液晶結構之步驟包含印刷該些液晶膠囊至該第一電極或該第二電極上。
31. 如申請專利範圍第29項所述之方法，更包含於形成該液晶結構之前或形成該液晶結構之後結合該第一基板與該第二基板之步驟。
32. 一種製造液晶顯示裝置之方法，該方法包含下列步驟：形成一第一電極於一第一基板上，該第一基板具有一第一區域、一第二區域、以及一第三區域；形成一藍色液晶結構於該第三區域中；形成一綠色液晶結構於該第二區域中； 形成一紅色液晶結構於該第一區域中；形成一第二電極於一第二基板上；以及藉由插設該藍色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該紅色液晶結構至該第一基板與該第二基板之間而結合該第一基板與該第二基板，其中各該些液晶膠囊包含多個液晶分子以及包覆該些液晶分子之一聚合物層，且其中該第一電極與該第二電極之至少其一具有一實質凸出的“I”形狀、一實質凹刻的“I”形狀、一實質凸出的“T”形狀、一實質凹刻的“T”形狀、一分隔凸出的“T”形狀、或一分隔凹刻的“T”形狀。
33. 如申請專利範圍第32項所述之方法，更包含形成多個障壁(barrier ribs)於該第一區域、該第二區域、以及該第三區域之間之步驟。
34. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中形成該藍色液晶結構之步驟包含下列步驟：散佈包含一藍色色素結構以及多個液晶膠囊之一藍色混合物於該第三區域內該第一電極上；及自該藍色混合物形成該藍色液晶結構，其中形成該綠色液晶結構之步驟包含下列步驟：散佈包含一綠色色素結構以及該些液晶膠囊之一綠色混合物於該第二區域內該第一電極上；及自該綠色混合物形成該綠色液晶結構，以及 其中形成該紅色液晶結構之步驟包含下列步驟：散佈包含一紅色色素結構以及該些液晶膠囊之一紅色混合物於該第一區域內該第一電極上；及自該紅色混合物形成該紅色液晶結構。
35. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中形成該藍色液晶結構之步驟包含下列步驟：形成包含一藍色色素結構及多個液晶膠囊之一初步藍色液晶結構於該第一電極上；以及自該第一區域及該第二區域移除部份該初步藍色液晶結構。
36. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中形成該綠色液晶結構之步驟包含下列步驟：形成包含一綠色色素結構及該些液晶膠囊之一初步綠色液晶結構於該藍色液晶結構及該第一電極上；以及自該第一區域及該藍色液晶結構移除部分該初步綠色液晶結構。
37. 如申請專利範圍第36項所述之方法，其中形成該紅色液晶結構之步驟包含下列步驟：形成包含一紅色色素結構及該些液晶膠囊之一初步紅色液晶結構於該藍色液晶結構、該綠色液晶結構、以及該第一電極上；以及自該藍色液晶結構及該綠色液晶結構移除部分該初步紅色液晶結構。
38. 如申請專利範圍第37項所述之方法，其中移除部分該初步藍 色液晶結構、該初步綠色液晶結構、以及該初步紅色液晶結構之步驟包含一曝光製程以及一顯影製程。