專利名稱：：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于一種液晶顯示裝置，特別關(guān)于一種扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
：在傳統(tǒng)的強(qiáng)誘電性液晶(ferroelectricliquidcrystal，F(xiàn)LC)顯示面板中，其層列液晶層(smecticliquidcrystallayer)是配置于上下兩配向膜之間并利用其來(lái)進(jìn)行配向，且該兩配向膜的配向方向是為平行(parallel)或逆平行(anti-parallel)。然而，平行或逆平行水平配向易導(dǎo)致傳統(tǒng)的層列液晶層的液晶在排列上產(chǎn)生鋸齒狀壁(Zig-ZagWall)的排列缺陷。如此一來(lái)，傳統(tǒng)的FLC顯示面板將會(huì)因鋸齒狀壁的排列缺陷而產(chǎn)生嚴(yán)重的漏光現(xiàn)象，進(jìn)而造成FLC顯示面板的對(duì)比度降低，請(qǐng)參照第1圖。傳統(tǒng)的層列液晶層的液晶所產(chǎn)生的排列缺陷并沒有自行修復(fù)的能力，需要仰賴額外的制程來(lái)重新排列液晶，來(lái)克服此缺陷。然而此額外的制程大幅增加總體液晶顯示器制程的時(shí)間，導(dǎo)致量產(chǎn)能力降底。此外，若FLC顯示面板受到機(jī)械性的變形而使得層列液晶層的液晶的排列產(chǎn)生缺陷，則一般使用者是無(wú)法消除此缺陷。因此，將會(huì)影響到使用者對(duì)于FLC顯示面板的接受度及印象。再者，傳統(tǒng)的平行水平配向(逆平行水平配向)的FLC顯示面板的層列液晶層的厚度約為2微米(μm)。因此，上下兩基板的夾厚(cellgap)以及基板表面的凹凸設(shè)計(jì)較為嚴(yán)格，導(dǎo)致傳統(tǒng)的FLC顯示面板的制造工程較為艱難。除了上述缺點(diǎn)以外，傳統(tǒng)強(qiáng)誘電性液晶的(FLC)顯示面板是利用層列液晶層的液晶的光電雙穩(wěn)態(tài)特性(photoelectricallybistablebehavior)做顯示，必需利用其它額外的方法(例如畫素面積分割法、畫面時(shí)間分割法、或驅(qū)動(dòng)電壓分割法)來(lái)達(dá)到灰階的顯示，除了方法復(fù)雜外，亦會(huì)產(chǎn)生良率降低、需要高速的驅(qū)動(dòng)電路、或驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜化等缺點(diǎn)。有鑒于此，發(fā)展出具有均勻配向、較寬松的基板間隔要求、及較簡(jiǎn)易的灰階顯示方法的強(qiáng)誘電性液晶顯示器，已滿足未來(lái)平面顯示器應(yīng)用上的需求，是目前液晶顯示器技術(shù)的一項(xiàng)重要課題。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置，以符合平面顯示器市場(chǎng)的需求。本達(dá)成本發(fā)明的目的，該液晶顯示裝置，包含第一基板，其上具有第一電極；第二基板，其上具有第二電極，其中該第二基板是與該第一基板平行設(shè)置，且該第一電極是與該第二電極相對(duì)；第一配向膜及第二配向膜，是分別形成于該第一電極與該第二電極之上，其中該第一配向膜的配向方向與該第二配向膜的配向方向垂直，以及經(jīng)配向處理的液晶層，配置于該第一配向膜及第二配向膜之間，其中該液晶層的液晶材料是為強(qiáng)誘電性液晶(鐵電液晶)(ferroelectricliquidcrystal，F(xiàn)LC)或反強(qiáng)誘電性液晶(反鐵電液晶)(antiferroelectricliquidcrystal，AFLC)。此外，為進(jìn)一步增加扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置的配向均勻性，本發(fā)明所述的配向處理包含1.利用高分子網(wǎng)狀聚合物設(shè)置于液晶層中，以維持該液晶材料規(guī)則排列；2.在液晶材料的相變過(guò)程中，藉由施加交流電壓，輔助該液晶層的液晶材料配向；3.使該配向膜具有預(yù)傾角(pretiltangle)，以增加液晶材料配向的均勻性。第1圖是顯示習(xí)知FLC顯示面板因鋸齒狀壁的排列缺陷而產(chǎn)生的漏光現(xiàn)象。第2圖是顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。第3a圖是顯示本發(fā)明所述的扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置在未外加電壓(V＝0)下，其液晶分子與第一及第二配向膜的相對(duì)關(guān)系。第3b圖是顯示本發(fā)明所述的扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置在飽和電壓(V＝Vsat)下，其液晶分子與第一及第二配向膜的相對(duì)關(guān)系。第4圖是顯示對(duì)三種不同的強(qiáng)誘電性液晶FLC-10855、R3206、與R2301分別利用電場(chǎng)輔助配向，所得的電壓及穿透度的關(guān)系圖。第5圖是為一系列照片，顯示利用FLC-10855液晶，在液晶相變(Ch->Sm*C)過(guò)程中，調(diào)控方波的波高跟波寬，達(dá)到一系列(1～10V)灰階顯示。主要組件符號(hào)說(shuō)明扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置～100；第一基板～101；第二基板～102；第一電極～103；第二電極104；第一配向膜105；第一配向膜的配向方向105a；第二配向膜106；第二配向膜的配向方向106a；液晶層107；液晶材料108；光線110；第一偏光板111；第二偏光板112。為使本發(fā)明的上述目的、特征能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下實(shí)施方式請(qǐng)參閱第2圖，是顯示符合本發(fā)明所述的扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置100的較佳實(shí)施例。如圖，該扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置100包含第一基板101與第二基板102。該第一基板101及第二基板102其上分別配置有第一電極103及第二電極104，而該第一電極103及第二電極104之上是分別配置有第一配向膜105及第二配向膜106。該第一基板101及第二基板102是相隔特定距離且平行配置并以封裝膠封合，以在第一配向膜105及第二配向膜106之間構(gòu)成空腔，其中該空腔是用來(lái)注入液晶材料108，以形成液晶層107。值得注意的是，在該第一及該第二配向膜105及106在形成之后，是進(jìn)一步對(duì)配向?qū)邮┮允┮詥屋S平行定向處理(例如摩擦制程(rubbingtreatment))，且該第一配向膜105的配向方向與該第二配向膜106的配向方向大體上是垂直的。本發(fā)明的主要特征之一是為該液晶層107是經(jīng)配向處理，且該液晶層107的液晶材料108是為強(qiáng)誘電性液晶(ferroelectricliquidcrystal，F(xiàn)LC)或反強(qiáng)誘電性液晶(antiferroelectricliquidcrystal，AFLC)。該配向膜是包含聚酰亞胺(polyimide)。該第一電極及該第二電極包含銦錫氧化物(indiumtinoxide，ITO)、銦鋅氧化物(indiumzincoxide，IZO)、鎘錫氧化物(cadmiumtinoxide，CTO)、氧化錫(stannumdioxide，SnO2)或氧化鋅(zincoxide，ZnO)。該第一基板及該第二基板包含玻璃基板、絕緣基板或塑料基板。第3a圖是顯示本發(fā)明所述的扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置在未外加電壓(V＝0)下，其液晶分子108與第一及第二配向膜105及106的相對(duì)關(guān)系。由圖中可知，由于第一配向膜105的配向方向105a(單軸平行定向處理方向)與第二配向膜106的配向方向106a(單軸平行定向處理方向)是為互相垂直，因此當(dāng)光線110(由背光模塊提供)由第一偏光板111(位于該第一基板101的外側(cè))射入時(shí)，經(jīng)由扭轉(zhuǎn)的液晶分子108，將其扭轉(zhuǎn)90度，再藉由與第一偏光板111偏光方向成九十度的第二偏光板112(位于該第二基板102的外側(cè)，且該第一偏光板及該第二偏光板的光穿透軸方向相互垂直)射出至外界，所以當(dāng)未外加電壓的狀況下，該扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置是為亮態(tài)。請(qǐng)參照第3b圖，當(dāng)施以飽和電壓(V＝Vsat)時(shí)，該光線110由第一偏光板111射入時(shí)，由于液晶分子偏轉(zhuǎn)方向相同，因此該光線110方向并未經(jīng)改變，因此無(wú)法藉由第二偏光板112(與第一偏光板111偏光方向成九十度)射出至外界，所以當(dāng)施以飽合電壓的狀況下，該扭轉(zhuǎn)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置是為暗態(tài)。該背光模塊包含順序光源，該順序光源具有紅光、綠光及藍(lán)光。該液晶顯示面板更包括彩色濾光片，是設(shè)置于該第二基板及該第二配向膜之間。為進(jìn)一步增加扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置的配向均勻性，本發(fā)明是在第一基板101與第二基板102進(jìn)行組裝之后，進(jìn)一步將該液晶層107施以配向處理。該配向處理包含1.利用高分子網(wǎng)狀聚合物設(shè)置于液晶層中，以維持該液晶材料規(guī)則排列；2.在液晶材料的相變過(guò)程中，藉由施加交流電壓，輔助該液晶層的液晶材料配向；3.使該配向膜具有預(yù)傾角(pretiltangle)，以增加液晶材料配向的均勻性，以下將逐一說(shuō)明該等配向處理方式。利用高分子網(wǎng)狀聚合物設(shè)置于液晶層中，以維持該液晶材料規(guī)則排列的方法是包含以下步驟首先，將復(fù)數(shù)個(gè)感旋光性單體與該液晶材料108相混合，并注入該液晶層107中。接著，經(jīng)由紫外光線(ultravioletlight，UV)照光法后聚合該等感旋光性單體。感旋光性單體經(jīng)紫外光線照射后將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，聚合成該高分子網(wǎng)狀聚合物，并且在液晶層107中以支鏈連接第一配向膜105及第二配向膜106。如此一來(lái)，將可以維持液晶分子108的排列規(guī)則。該感旋光性單體的含量為2wt％～20wt％，以該液晶層的總重(液晶分子108與感旋光性單體的總重)為基準(zhǔn)。感旋光性單體包含液晶原屬苯及聯(lián)苯類的烴化物及氟化物。并且，感旋光性單體的氟化物包含M個(gè)氟原子，M的值為0～8的整數(shù)。再者，感旋光性單體是以線狀脂肪烴煉作為連結(jié)基，線狀脂肪烴煉的化學(xué)式為(CH2)n，n的值為0～22的整數(shù)。上述的感旋光性單體是可以是下列化學(xué)式[1]及[2]所示的單體結(jié)構(gòu)此外，在液晶材料的相變過(guò)程中，藉由施加交流(直流)電壓，亦可以輔助該液晶層的液晶材料配向。例如，在第一電極103及第二電極104間施加電壓的波形為正電壓、零電壓及負(fù)電壓相互交替的交流方波，使得此些第一電極103及此些第二電極部104所形成的電場(chǎng)方向垂直于第一基板101的表面。其中，液晶顯示面板的穿透率決定于此方波的波高跟波寬，且此方波在時(shí)間區(qū)間內(nèi)平均值為零。上述選定的正方波與負(fù)方波的時(shí)間寬度均大于液晶分子對(duì)外加電壓的反應(yīng)上升時(shí)間(risingtime，Tr)，且零電壓的時(shí)間寬度小于液晶分子對(duì)外加電壓的反應(yīng)下降時(shí)間(decaytime，Td)。請(qǐng)參照第4圖，是顯示對(duì)三種不同的強(qiáng)誘電性液晶(FLC-10855(由Rolic生產(chǎn)制造)、R3206(由Clariant生產(chǎn)制造)、與R2301(由Clariant生產(chǎn)制造)分別利用電場(chǎng)輔助配向，所得的電壓及穿透度的關(guān)系圖。由圖可知，本發(fā)明所述的液晶顯示器其可利用驅(qū)動(dòng)電壓方波的波高跟波寬，來(lái)調(diào)控穿透率，因此，可輕易達(dá)到灰階顯示，如第5圖，是顯示利用FLC-10855(由Rolic生產(chǎn)制造)液晶，在液晶相變(Ch->Sm*C)過(guò)程中，調(diào)控方波的波高跟波寬，達(dá)到一系列(1～10V)的灰階顯示(液晶層間距為2.369μm)。再者，本發(fā)明所述的扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置其配向均勻性，亦可使該配向膜具有預(yù)傾角(pretiltangle)，以增加液晶材料配向的均勻性，其中，該預(yù)傾角是藉于6度至15度之間，關(guān)于預(yù)傾角的形成方式，可為習(xí)知之用來(lái)配向膜形成預(yù)傾角的任何方式。本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露液晶顯示面板，采用扭轉(zhuǎn)(twisted)水平配向結(jié)構(gòu)，可使用較厚的液晶層的厚度(Cellgap)，且本發(fā)明利用扭轉(zhuǎn)水平配向的強(qiáng)誘電性液晶顯示裝置，可配合目前的生產(chǎn)技術(shù)，調(diào)整層列液晶層的液晶分子均勻排列及配向，避免層列液晶層的液晶分子產(chǎn)生鋸齒狀壁的排列缺陷，且防止液晶顯示器因鋸齒狀壁的排列缺陷而產(chǎn)生漏光現(xiàn)象，大大地提升液晶顯示器的對(duì)比度。另外，本實(shí)施例的液晶顯示面板利用驅(qū)動(dòng)交流方波的波高或波寬控制液晶顯示器的穿透率的設(shè)計(jì)，可以配合液晶顯示器的生產(chǎn)技術(shù)，而不需要傳統(tǒng)的畫素面積分割法、畫面時(shí)間分割法及驅(qū)動(dòng)電壓分割法等灰階顯示方式，避免面臨傳統(tǒng)上應(yīng)用畫素面積分割法、畫面時(shí)間分割法及驅(qū)動(dòng)電壓分割法等灰階顯示方式時(shí)所會(huì)產(chǎn)生的問題。且本發(fā)明本質(zhì)上即具備平面旋轉(zhuǎn)(In-Plane-Switching)廣視角顯示效果，不需要額外的廣視角技術(shù)來(lái)改視角特性。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種液晶顯示裝置，包含第一基板，其上具有第一電極；第二基板，其上具有第二電極，其中該第二基板是與該第一基板平行設(shè)置，且該第一電極是與該第二電極相對(duì)；第一配向膜及第二配向膜，是分別形成于該第一電極與該第二電極之上，其中該第一配向膜的配向方向與該第二配向膜的配向方向垂直；配向處理的液晶層，配置于該第一配向膜及第二配向膜之間，其中該液晶層的液晶材料是為強(qiáng)誘電性液晶(ferroelectricliquidcrystal，F(xiàn)LC)或反強(qiáng)誘電性液晶(antiferroelectricliquidcrystal，AFLC)。2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該配向處理是利用高分子網(wǎng)狀聚合物設(shè)置于液晶層中，以維持該液晶材料規(guī)則排列。3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中該高分子網(wǎng)狀聚合物是由混在該液晶層中的復(fù)數(shù)個(gè)感旋光性單體經(jīng)由紫外光線照光法后聚合而完成。4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中該感旋光性單體包含液晶原屬苯及聯(lián)苯類的烴化物及氟化物。5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中該感旋光性單體的氟化物包含M個(gè)氟原子，M的值為0～8的整數(shù)。6.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中該感旋光性單體是以線狀脂肪烴鏈作為連結(jié)基，該線狀脂肪烴鏈的化學(xué)式為(CH2)n，n的值為0～22的整數(shù)。7.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中該感旋光性單體的含量為2wt％～20wt％，以該液晶層的總重為基準(zhǔn)。8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該配向處理是在液晶材料的相變過(guò)程中，藉由施加交流電壓，輔助該液晶層的液晶材料配向。9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中該交流電壓的波形為正電壓、零電壓及負(fù)電壓相互交替的交流方波，且該交流方波的波高是用以決定該液晶顯示面板的穿透率。10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中該交流電壓的波形為正電壓、零電壓及負(fù)電壓相互交替的交流方波，且該交流方波的波寬是用以決定該液晶顯示面板的穿透率。11.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該配向處理是在液晶材料的相變過(guò)程中，由施加直流電壓，輔助該液晶層的液晶材料配向。12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該配向處理是使該配向膜具有預(yù)傾角(pretiltangle)，以增加液晶材料配向的均勻性。13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其中預(yù)傾角是于6度至15度之間。14.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該液晶層的厚度是介于1.5μm至4μm之間。15.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該配向膜是被施以單軸平行定向處理。16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置，其中該單軸平行定向處理是為摩擦處理。17.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該配向膜是包含聚酰亞胺。18.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該第一電極及該第二電極包含銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鎘錫氧化物、氧化錫或氧化鋅。19.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該第一基板及該第二基板包含玻璃基板、絕緣基板或塑料基板。20.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，該背光模塊包含順序光源，該順序光源具有紅光、綠光及藍(lán)光。21.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，該第一偏光板及該第二偏光板的光穿透軸方向相互垂直。22.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，該液晶顯示面板還包括彩色濾光片，是設(shè)置于該第二基板及該第二配向膜之間。全文摘要本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶顯示裝置，包含第一基板，其上具有第一電極；第二基板，其上具有第二電極，其中該第二基板是與該第一基板平行設(shè)置，且該第一電極是與該第二電極相對(duì)；第一配向膜及第二配向膜，是分別形成于該第一電極與該第二電極之上，其中該第一配向膜的配向方向與該第二配向膜的配向方向垂直，以及經(jīng)配向處理的液晶層，配置于該第一配向膜及第二配向膜之間，其中該液晶層的液晶材料是為強(qiáng)誘電性液晶或反強(qiáng)誘電性液晶。文檔編號(hào)G02F1/1343GK1916707SQ20061012748公開日2007年2月21日申請(qǐng)日期2006年9月15日優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日發(fā)明者林子原,林敬桓,張志明,潘信樺,姜俊宏,謝富程,吳俊杰申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司