專利名稱：光配向制程與使用此光配向制程的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種配向制程與使用此配向制程的顯示裝置，且特別是有關(guān)于一種光配向制程與使用此光配向制程的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置是以兩塊基板上的電極對(duì)于液晶層施加電場(chǎng)，液晶層內(nèi)的液晶分子因電場(chǎng)的作用而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，使得液晶層具有相應(yīng)于此電場(chǎng)的光線穿透率，以依據(jù)電場(chǎng)大小而顯示不同的灰度畫(huà)面。此外，為了提供液晶分子穩(wěn)定的邊界條件而誘導(dǎo)液晶分子沿特定的方向排列，在至少一塊基板接觸液晶層的表面上會(huì)形成一配向?qū)?。要使配向?qū)赢a(chǎn)生特定方向的配向效果，已知做法是以接觸式的制程對(duì)配向?qū)优c進(jìn)行摩擦(rubbing)，但此方式有配向?qū)涌赡鼙还蝹约叭菀桩a(chǎn)生微粒(particle)污染的問(wèn)題，故發(fā)展出非接觸式配向制程，如光配向制程。光配向制程是以線偏振光照射配向?qū)右援a(chǎn)生配向效果。而線偏振光入射時(shí)的方向決定配向?qū)拥呐湎蚍较颍€偏振光入射時(shí)與配向?qū)拥膴A角則會(huì)影響之后液晶分子受配向時(shí)的預(yù)傾角。圖1是已知配向制程的示意圖，而圖2A與圖2B是圖1的兩個(gè)區(qū)的放大示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，為了使配向?qū)覫io在不同位置具有不同的配向方向，不同方向的線偏振光120是經(jīng)由一掩模130而照射配向?qū)?10。并且，移動(dòng)基板140或光源而使配向?qū)?10的各區(qū)都受線偏振光120的照射而具有特定的配向方向。掩模130—般僅在其周圍受到機(jī)臺(tái)的支撐使之與基板140保持距離。隨著基板140的尺寸增加以及縮短制程時(shí)間的需求，掩模130的尺寸越做越大。然而，掩模130會(huì)因?yàn)橹亓Χa(chǎn)生彎曲。此外，掩模本身的材質(zhì)容易受到撓曲，導(dǎo)致不同位置的掩模130與配向?qū)?10之間的距離不同。在線偏振光120的入射角度相同的條件下，如圖2B所示的掩模130的外圍區(qū)與配向?qū)?10之間的距離較大，而如圖2A 所示的掩模130的中央?yún)^(qū)與配向?qū)?10之間的距離較小。如上所述，一般光配向技術(shù)的入射光相對(duì)于基板及掩模都會(huì)具有一斜向入射角度，然而該斜向入射角度會(huì)因?yàn)檠谀锨膯?wèn)題而使斜向入射光在基板上的投影會(huì)有位移誤差。因此，當(dāng)掩模130的中央?yún)^(qū)與配向?qū)?110準(zhǔn)確對(duì)位時(shí)，掩模130的外圍區(qū)與配向?qū)?10之間就會(huì)存在對(duì)位誤差，導(dǎo)致配向?qū)?10 未能獲得理想的配向效果。圖3A說(shuō)明已知的光配向制程中線偏振光與配向?qū)拥年P(guān)系。請(qǐng)參照?qǐng)D3A，為了使液晶分子受配向?qū)?10作用時(shí)具有預(yù)傾角，已知的光配向技術(shù)的線偏振光120與配向?qū)?10 的法向量之間會(huì)具有一斜向入射角度。線偏振光120的波向量122、線偏振光120的偏振方向124與配向?qū)?10的法向量112共平面。此條件下，配向?qū)?10所獲得的配向方向114跟波向量122、偏振方向124與法向量112共平面，且配向?qū)?10所獲得的配向方向114平行于偏振方向124在配向?qū)?10上的正投影。因此，要調(diào)整配向膜的配向方向114就必須調(diào)整線偏振光120的波向量122，亦即線偏振光120的入射方向。如此一來(lái)，要在配向?qū)?10 上獲得多種不同的配向方向就必須多次調(diào)整提供線偏振光120的光源裝置(未繪示)與基板之間的相對(duì)方位，增加光配向制程的時(shí)間成本，并增加制程誤差發(fā)生的機(jī)會(huì)。
圖3B是圖1的配向制程所使用的掩模與光入射方向的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3B，掩模130具有多個(gè)透光區(qū)132，這些透光區(qū)132獨(dú)立而互不相連。線偏振光120以箭頭所示的方向通過(guò)透光區(qū)132后，理想上會(huì)照設(shè)在虛線框152所圈住的位置。然而，因?yàn)檠谀?30彎曲使之與基板的距離改變而導(dǎo)致線偏振光120通過(guò)透光區(qū)132后會(huì)有一位移誤差，照射在與虛線框152不同的虛線框154所圈住的位置。虛線框154的位置相較于虛線框152的位置在X軸與Y軸上都有偏移量。若像素中兩相鄰區(qū)域?yàn)椴煌湎蚍较?，掩?30彎曲造成的位移偏差量可能會(huì)造成兩相鄰不同配向方向的區(qū)域互相重疊，使配向效果降低。舉例而言，虛線框154的位置是線偏振光120通過(guò)透光區(qū)132后照射的區(qū)域。虛線框156的位置是透光區(qū)132由于位置偏移而移到目前位置的左下方的區(qū)域后，線偏振光120通過(guò)透光區(qū) 132照射的區(qū)域。由圖3B可見(jiàn)虛線框154與虛線框156會(huì)有部分重疊，導(dǎo)致重疊部分的配向?qū)拥呐湎蚍较蚧靵y。在其他狀況中，則可能發(fā)生部分的配向?qū)游茨鼙痪€偏振光120而未產(chǎn)生偏振方向的問(wèn)題。

另外，由于成本與技術(shù)問(wèn)題，掩模130的尺寸無(wú)法等同于基板140 (標(biāo)示于圖1)的尺寸，掩模130必須與基板140進(jìn)行多次定位及照射線偏振光120，才能完成整個(gè)配向制程， 導(dǎo)致制程成本增加并降低制程良率。為改善上述等問(wèn)題，已知技術(shù)發(fā)展了掃描式配向法， 因光入射方向與掃描方向相同，就算掩模在掃描平行延伸的方向有彎曲，因掃描的平行方向所有的配向方向皆一致，故掃描平行延伸方向掩模的彎曲所造成的投影偏差位移影響減少。然而此掃描方式同樣存在上述的位移偏差，故被局限于只能將配向?qū)优湎虺膳c掃描方向平行的方向，此方式目前使用于廣視角垂直光配向技術(shù)如反扭轉(zhuǎn)向列(Inverse Twisted Nematic，ITN)產(chǎn)品的量產(chǎn)。就另一個(gè)液晶反應(yīng)速率較快的廣視角光配向技術(shù)-電控雙折射(Electrically Controlled Birefringence,ECB)來(lái)說(shuō)，由于ECB具有液晶反應(yīng)速率較快等優(yōu)點(diǎn)，故在液晶顯示裝置未來(lái)的應(yīng)用可能性極高。廣視角ECB模式在一般像素上同樣需要至少四個(gè)方向的配向方向，且因ECB模式中上下基板配向的角度差180度，故在同一個(gè)次像素(sub-pixel) 上需要分別作四次不同入射光方向的照射，故設(shè)計(jì)成掃描式的配向方式會(huì)有困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光配向制程，可提供以掃描方式配向且能得到與掃描方向不同的配向方向。本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，可解決配向?qū)拥呐湎蛐Ч缓枚鴮?dǎo)致畫(huà)質(zhì)不佳的問(wèn)題。本發(fā)明的光配向制程包括下列步驟。在一基板上形成一光配向材料層。以一線偏振光照射光配向材料層。光配向材料層的表面為一第一平面。線偏振光的波向量為一K向量。K向量與第一平面的法向量構(gòu)成一第二平面。線偏振光的一偏振方向不垂直也不平行于第二平面。在本發(fā)明的光配向制程的一實(shí)施例中，偏振方向在第一平面上的正投影與貼附在基板上的一偏光片的吸收軸的夾角為Vf，Vf實(shí)質(zhì)上為45度、135度、225或315度。在本發(fā)明的光配向制程的一實(shí)施例中，K向量與第一平面的法向量的夾角為θ， θ為40度。
在本發(fā)明的光配向制程的一實(shí)施例中，線偏振光是連續(xù)地照射光配向材料層，在線偏振光連續(xù)地照射光配向材料層時(shí)，K向量與第一平面的一交點(diǎn)沿一移動(dòng)方向移動(dòng)，K向量在第一平面上的正投影與移動(dòng)方向重疊。使交點(diǎn)沿移動(dòng)方向移動(dòng)的方法包括固定基板而移動(dòng)線偏振光。使交點(diǎn)沿移動(dòng)方向移動(dòng)的方法包括固定線偏振光而移動(dòng)基板?；鍎澐譃槎鄠€(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)沿垂直移動(dòng)方向的方向分成多個(gè)配向區(qū)，沿移動(dòng)方向排成一列的配向區(qū)形成有相同的配向方向?；鍨榫匦位?。各次像素區(qū)為矩形。各分區(qū)沿垂直移動(dòng)方向的方向分成四個(gè)配向區(qū)。各次像素區(qū)包含兩分區(qū)，沿垂直該移動(dòng)方向的方向分成四個(gè)配向區(qū)。在本發(fā)明的光配向制程的一實(shí)施例中，線偏振光是步進(jìn)式地照射光配向材料層。 基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。基板為矩形基板。各次像素區(qū)為矩形。各分區(qū)由兩條互相垂直的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。各次像素區(qū)包含兩個(gè)分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。在本發(fā)明的光配向制程的一實(shí)施例中，線偏振光經(jīng)由一掩模照射光配向材料層。在本發(fā)明的光配向制程的一實(shí)施例中，線偏振光為紫外光。本發(fā)明的液晶顯示裝置包括一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一電極層與覆 蓋第一電極層的一第一配向?qū)?。第一配向?qū)右郧笆龅墓馀湎蛑瞥踢M(jìn)行配向。第二基板具有一第二電極層。液晶層配置于第一基板的第一配向?qū)优c第二基板的第二電極層之間。在本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例中，第二基板更具有一第二配向?qū)?，第二配向?qū)痈采w第二電極層，第二配向?qū)右匀缜笆龅墓馀湎蛑瞥踢M(jìn)行配向。第一配向?qū)蛹暗诙湎驅(qū)訉?duì)應(yīng)的區(qū)域的配向方向的夾角為180度。在本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例中，第一基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)沿次像素區(qū)的一側(cè)邊分成多個(gè)配向區(qū)，任二相鄰且屬于不同的次像素區(qū)的配向區(qū)具有相同的配向方向。液晶顯示裝置更包括兩個(gè)偏光板，分別貼附至第一基板及第二基板，其中至少一偏光板的吸收軸與至少一配向區(qū)的配向方向的夾角為45 度。第一基板為矩形基板。各次像素區(qū)為矩形。任二相鄰且屬于不同的次像素區(qū)的配向區(qū)的邊界在同一直線上。各分區(qū)沿次像素區(qū)的一側(cè)邊分成四個(gè)配向區(qū)。各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角依序?yàn)?25°、315°、45°與135°。第一電極層具有多個(gè)狹縫，狹縫的位置對(duì)應(yīng)各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界或三個(gè)邊界的至少其中一。各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角依序?yàn)?25°、315°、135°與45°或者225°、135°、 315°與45°。第一電極層具有多個(gè)狹縫，狹縫的位置對(duì)應(yīng)各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界中位于兩側(cè)的兩個(gè)邊界或三個(gè)邊界中位于兩側(cè)的兩個(gè)邊界的至少其中一。各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角依序?yàn)?25°、45°、315°與135°。第一電極層具有多個(gè)狹縫，狹縫的位置對(duì)應(yīng)各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界中位于中央的邊界。在本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例中，第一基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角沿順時(shí)針?lè)较蚍謩e為225°、135°、45°與315°。各次像素區(qū)包含兩個(gè)分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。
基于上述，在本發(fā)明的光配向制程中，只要改變線偏振光的偏振方向而不需改變線偏振光的波向量就可以改變光配向材料層的配向方向，故可使用掃描方式于廣視角電控雙折射模式的制程，并可減少對(duì)位誤差的發(fā)生方向，還可提升液晶反應(yīng)速率，因此可提升本發(fā)明的液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)。


為讓本 發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是已知配向制程的示意圖。圖2A與圖2B是圖1的兩個(gè)區(qū)的放大示意圖。圖3A說(shuō)明已知的光配向制程中線偏振光與配向?qū)拥年P(guān)系。圖3B是圖1的配向制程所使用的掩模與光入射方向的示意圖。圖4說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的光配向制程中線偏振光與光配向材料層的關(guān)系。圖5是圖4的光配向制程實(shí)際應(yīng)用時(shí)掩模與線偏振光的關(guān)系圖。圖6A為圖5的掩模下方的基板的示意圖。圖6B為本發(fā)明又一實(shí)施例的次像素區(qū)的示意圖。圖7A為本發(fā)明另一實(shí)施例的掩模與基板的關(guān)系圖。圖7B為本發(fā)明再一實(shí)施例的次像素區(qū)的示意圖。圖8為本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示裝置的剖視圖。圖9A至圖9D分別為四種實(shí)施例的次像素區(qū)的示意圖。圖10為圖9B的次像素區(qū)配置狹縫后模擬所得的透光狀態(tài)。主要元件符號(hào)說(shuō)明110:配向?qū)?12:配向?qū)拥姆ㄏ蛄?14:配向方向120 線偏振光122:波向量124:偏振方向130、230 掩模132,232 透光區(qū)132A 邊緣140 基板152、1δ4:虛線框210 基板212、216、218A、218D、316 次像素區(qū)212A、212B、212C、212D、216A、216B、216C、216D、218C、218E、316A、316B、316C、 316D 配向區(qū)214:分隔線218B 分區(qū)
220 光配向材料層230 偏光板232 偏光板的吸收軸

PlO 第一平面P20 第二平面P30 第三平面 LlO 線偏振光D10:偏振方向D20:K向量的投影方向D22:移動(dòng)方向D30:配向方向Vi 偏振方向與第二平面法向量的夾角Vf 偏振方向在第一平面上的正投影與貼附在基板上的一偏光片的吸收軸的夾角θ :Κ向量與第一平面的法向量的夾角300 液晶顯示裝置310、320 基板312、322:電極層312Α 狹縫314:配向?qū)?30 液晶層
具體實(shí)施例方式圖4說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的光配向制程中線偏振光與光配向材料層的關(guān)系。請(qǐng)參照?qǐng)D4，本實(shí)施例的光配向制程是先在一基板210上形成一光配向材料層220，接著以一線偏振光LlO照射光配向材料層220，以使光配向材料層220具有配向能力。光配向技術(shù)是利用線偏振光讓配向材料在特定方向進(jìn)行聚合或裂解反應(yīng)或使分子構(gòu)型作有序性的重排，使得配向材料的分子排列從無(wú)次序性狀態(tài)變成有次序性。利用有次序性的分子排列的配向材料可誘導(dǎo)液晶分子有次序性地排列。線偏振光LlO可以是紫外光或其他適當(dāng)光線。在此，設(shè)定光配向材料層220的表面為一第一平面Ρ10。線偏振光LlO的波向量為一K向量，波向量是用于表示線偏振光LlO的光波的傳播方向的向量。K向量與第一平面的法向量(圖4中以Z向量表示)構(gòu)成一第二平面Ρ20。線偏振光LlO的一偏振方向DlO不垂直也不平行于第二平面Ρ20。圖5是圖4的光配向制程實(shí)際應(yīng)用時(shí)掩模與線偏振光的關(guān)系圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4與圖 5，掩模130具有矩形的透光區(qū)132。利用圖4的光配向制程，線偏振光LlO的K向量在光配向材料層220的第一平面PlO上的投影如方向D20，而光配向材料層220受線偏振光LlO照射后產(chǎn)生一配向方向D30。配向方向D30可經(jīng)由調(diào)整線偏振光LlO的偏振方向DlO而改變， 配向方向D30較佳的實(shí)施例為與基板210上貼附的偏光板230的吸收軸232夾45度角，可達(dá)到較佳的穿透度。此夾角可能會(huì)因制程誤差而非恰好為45度。偏光板230與光配向材料層220位于基板210的不同面上。同時(shí)，線偏振光LlO的K向量的投影方向D20平行于透光區(qū)132的邊緣132A。因此，即使掩模130有彎曲的現(xiàn)象，也只會(huì)在垂直于邊緣132A的方向產(chǎn)生對(duì)位偏移，而不會(huì)在平行于邊緣132A的方向產(chǎn)生對(duì)位偏移。亦即是，采用本實(shí)施例的光配向制程可將對(duì)位偏移的影響局限在單一方向而易于補(bǔ)償。而且，不需要改變線偏振光LlO的K向量的投影方向D20，仍可改變線偏振光LlO的偏振方向DlO而改變配向方向 D30，以符合各種設(shè)計(jì)需求。以下參照?qǐng)D4說(shuō)明線偏振光LlO的偏振方向DlO與配向方向D30之間的關(guān)系。K 向量的偏振態(tài)具有P向量與S向量的分量，P向量平行于第二平面P20，S向量平行第一平面PlO且垂直于第二平面P20。其中，S向量、P向量與偏振方向DlO位于一第三平面P30 上。線偏振光LlO的偏振方向DlO必垂直于線偏振光LlO的波向量(即K向量，亦即線偏振光LlO的行進(jìn)方向)。偏振方向DlO與S向量的夾角為Ψ 。在此，夾角Vi的定義是以S 向量為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)至平行偏振方向DlO時(shí)所轉(zhuǎn)的角度。K向量與第一 平面P 10的法向量(即Z 向量)的夾角為Θ。光配向材料層220受線偏振光L 10照射后產(chǎn)生的配向方向D30與基板210上貼附的偏光板230的吸收軸232的夾角為￥f。此時(shí)，￥f = tan"1 (tan Ψi/cos θ ) 0 例如，Vi為37. 5度，Vf為45度，θ為40度。。請(qǐng)參照?qǐng)D4與圖5，線偏振光LlO的K向量的投影方向D20平行于透光區(qū)132的邊緣132Α，可將對(duì)位偏移局限在單一方向而易于補(bǔ)償。以圖5的掩模130而言，由于每個(gè)透光區(qū)132并不相連，因此在完成掩模130所對(duì)應(yīng)的光配向材料層220的配向后，就需移動(dòng)掩模130與提供線偏振光LlO的光源以對(duì)其他區(qū)域進(jìn)行光配向。當(dāng)然，也可固定掩模130與提供線偏振光LlO的光源，而改為移動(dòng)基板210，也可達(dá)成相同功效。這種移動(dòng)與照射光線的步驟交替進(jìn)行的方式稱為步進(jìn)式。圖6Α為圖5的掩模下方的基板的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5與圖6Α。基板210劃分為多個(gè)次像素區(qū)212。各次像素區(qū)212由兩條互相交叉的分隔線214分成四個(gè)配向區(qū)212Α、 212B、212C與212D。沿順時(shí)針?lè)较?，配向區(qū)212A、配向區(qū)212B、配向區(qū)212C與配向區(qū)212D 的配向方向的方位角例如依序?yàn)?25°、135°、45°與315°，但不限定于此。在圖6B的實(shí)施例中，各次像素區(qū)218A有兩個(gè)分區(qū)218B，每個(gè)分區(qū)218B由兩條互相交叉的分隔線214分成四個(gè)配向區(qū)218C，而各配向區(qū)218C的配向方向如箭頭所示。將次像素區(qū)218A分成多個(gè)分區(qū)218B的方式可應(yīng)用于低色偏的設(shè)計(jì)。圖7A為本發(fā)明另一實(shí)施例的掩模與基板的關(guān)系圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4與圖7A，本實(shí)施例中線偏振光LlO是連續(xù)地照射光配向材料層220。在線偏振光LlO連續(xù)地照射光配向材料層220時(shí)，K向量與第一平面PlO的一交點(diǎn)ZlO沿一移動(dòng)方向D22移動(dòng)。K向量在第一平面 PlO上的正投影方向D20與移動(dòng)方向D22重疊。本實(shí)施例中，基板210的各次像素區(qū)216沿垂直移動(dòng)方向D22的方向(沿次像素區(qū)216的側(cè)邊E10)分成四個(gè)配向區(qū)216A、216B、216C 與216D。其中，沿移動(dòng)方向D22排成一列的多個(gè)配向區(qū)形成有相同的配向方向。本實(shí)施例中，各次像素區(qū)216A、216B、216C與216D與移動(dòng)方向D22垂直的各邊界呈一直線。然而，各次像素區(qū)216A、216B、216C與216D與移動(dòng)方向D22垂直的各邊界也可不呈一直線，只要任二相鄰且屬于不同的次像素區(qū)的配向區(qū)的邊界在同一直線上即可。掩模230的透光區(qū)232 可對(duì)齊沿移動(dòng)方向D22排成一列的一個(gè)或多個(gè)配向區(qū)。由于同一列的配向區(qū)有相同的配向方向，因此提供線偏振光LlO的光源與掩模230在沿移動(dòng)方向D22時(shí)，線偏振光LlO可連續(xù)對(duì)通過(guò)的多個(gè)配向區(qū)進(jìn)行配向，不需采用步進(jìn)的方式做多次的對(duì)位動(dòng)作。如此，可進(jìn)一步節(jié)省制程時(shí)間與成本。同時(shí)，由于K向量在第一平面PlO上的正投影與移動(dòng)方向D22重疊，因此在移動(dòng)方向D22上并不會(huì)有線偏振光LlO斜向照射所產(chǎn)生的偏移，可減少移動(dòng)方向D22 因掩模230彎曲而在移動(dòng)方向D22沿線上不同區(qū)域有不同的對(duì)位偏移量的問(wèn)題。在圖7B的實(shí)施例中，各次像素區(qū)218D分成八個(gè)配向區(qū)218E，而各配向區(qū)218E的配向方向如箭頭所示。這些配向區(qū)218E也可分成上下兩組或更多組，以應(yīng)用于低色偏的設(shè)計(jì)。圖8為本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示裝置的剖視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D8，本實(shí)施例的液晶顯示裝置300包括一基板310、一基板320以及一液晶層330?；?10具有一電極層312與覆蓋電極層312的一配向?qū)?14?；?20具有一電極層322與覆蓋電極層322的一配向?qū)?24。液晶層330配置于基板310的配向?qū)?14與基板320的配向?qū)?24之間。配向?qū)?314與324在互相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上的配向方向的夾角例如是180度。液晶顯示裝置300還可包括兩個(gè)偏光板340，分別貼附在基板310與320的表面上。配向?qū)?14與324可以前述各實(shí)施例或其他 本發(fā)明的光配向制程進(jìn)行配向。因此，本實(shí)施例的配向?qū)?14與324的制程良率佳且制程成本較低，進(jìn)而提升本實(shí)施例的液晶顯示裝置300的顯示品質(zhì)并降低成本。在此，基板320可以是彩色濾光基板，電極層322可以是共用電極層，基板310可以是有源元件陣列基板，電極層312可以是像素電極層，或者也可采用其他適當(dāng)?shù)呐渲梅绞?。另外，基?20也可具有覆蓋電極層322的配向?qū)?。圖9A至圖9D分別為四種實(shí)施例的次像素區(qū)的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D9A，類似圖7的次像素區(qū)216，圖8的基板310也可分成多個(gè)次像素區(qū)316，在此僅繪示一個(gè)次像素區(qū)316。 各次像素區(qū)316沿光配向制程的線偏振光的移動(dòng)方向的垂直方向分成四個(gè)配向區(qū)316A、 316B、316C與316D。由圖9A的上半部可看到，四個(gè)配向區(qū)316A、316B、316C與316D的配向方向的方位角分別為225°、315°、45°與135°。由圖9A的下半部可看到這種配向方式時(shí)模擬所得的次像素區(qū)316電壓?jiǎn)?dòng)后的透光狀態(tài)。此時(shí)，可在電極層312上形成有多個(gè)狹縫312A，狹縫312A的位置對(duì)應(yīng)各次像素區(qū)316的四個(gè)配向區(qū)316A與316B間、316B與 316C間、316C與316D間的各三個(gè)邊界中的至少一個(gè)。當(dāng)然，電極層322上也可設(shè)計(jì)有狹縫。 借由狹縫312A的邊際電場(chǎng)作用，加快液晶受電壓后排列的速度而改善四個(gè)配向區(qū)316A與 316B間、316B與316C間、316C與316D間的三個(gè)邊界上的暗紋分布的面積并提高亮度。請(qǐng)參照?qǐng)D9B，四個(gè)配向區(qū)316A、316B、316C與316D的配向方向的方位角分別為 225°、45°、315°與135°。由圖9B的下半部可看到這種配向方式時(shí)模擬所得的次像素區(qū)316電壓?jiǎn)?dòng)后的透光狀態(tài)，其中僅配向區(qū)316B與316C間的邊界有暗紋。此時(shí)，可讓狹縫312A的位置對(duì)應(yīng)配向區(qū)316B與316C間的邊界。借由狹縫312A邊際電場(chǎng)的作用，加快液晶受電壓后排列的速度而改善配向區(qū)316B與316C的邊界上的暗紋分布的面積并提高亮度，如圖10所示。請(qǐng)參照?qǐng)D9C，四個(gè)配向區(qū)316A、316B、316C與316D的配向方向的方位角分別為 225°、135°、315°與45°。由圖9C的下半部可看到這種配向方式時(shí)模擬所得的次像素區(qū) 316電壓?jiǎn)?dòng)后的透光狀態(tài)，其中配向區(qū)316A與316B間的邊界以及配向區(qū)316C與316D間的邊界有明顯暗紋。此時(shí)，可讓狹縫312A的位置對(duì)應(yīng)配向區(qū)316A與316B間的邊界以及配向區(qū)316C與316D間的邊界。借由狹縫312A邊際電場(chǎng)的作用，加快液晶受電壓后排列的速度而改善配向區(qū)316A與316B的邊界以及配向區(qū)316C與316D的邊界上的暗紋分布的面積
并提高亮度。請(qǐng)參照?qǐng)D 9D，四個(gè)配向區(qū)316A、316B、316C與316D的配向方向的方位角分別為 225°、315°、135°與45°。由圖9D的下半部可看到這種配向方式時(shí)模擬所得的次像素區(qū) 316電壓?jiǎn)?dòng)后的透光狀態(tài)，其中配向區(qū)316A與316B間的邊界以及配向區(qū)316C與316D間的邊界有明顯暗紋。此時(shí)，可讓狹縫312A的位置對(duì)應(yīng)配向區(qū)316A與316B間的邊界以及配向區(qū)316C與316D間的邊界。借由狹縫312A的作用，可改善配向區(qū)316A與316B間的邊界以及配向區(qū)316C與316D間的邊界上的暗紋分布的面積并提高亮度。綜上所述，在本發(fā)明的光配向制程中，線偏振光的波向量與偏振方向在配向材料層上的投影互不垂直也不平行，因此線偏振光的入射方向可調(diào)整為平行于掩模的透光區(qū)的邊緣，進(jìn)而控制對(duì)位偏移的方向。另外，借由調(diào)整配向方向的分布方式，可采用線偏振光連續(xù)照射的掃瞄式制程而加快制程速度并減少對(duì)位誤差。另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的配向?qū)硬捎们笆龅墓馀湎蛑瞥?，因此可減少制程成本并提升顯示品質(zhì)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光配向制程，包括在一基板上形成一光配向材料層，其中該光配向材料層的表面為一第一平面；以及以一線偏振光照射該光配向材料層，該線偏振光的波向量為一 K向量，該K向量與該第一平面的法向量構(gòu)成一第二平面，該線偏振光的一偏振方向不垂直也不平行于該第二平面。
2.如權(quán)利要求1所述的光配向制程，其特征在于，該偏振方向在該第一平面上的正投影與貼附在該基板上的一偏光片的吸收軸的夾角為Vf，Vf實(shí)質(zhì)上為45度、135度、225或 315 度。
3.如權(quán)利要求1所述的光配向制程，其特征在于，該K向量與該第一平面的法向量的夾角為θ，θ為40度。
4.如權(quán)利要求1所述的光配向制程，其特征在于，該線偏振光是連續(xù)地照射該光配向材料層，在該線偏振光連續(xù)地照射該光配向材料層時(shí)，該K向量與該第一平面的一交點(diǎn)沿一移動(dòng)方向移動(dòng)，該K向量在該第一平面上的正投影與該移動(dòng)方向重疊。
5.如權(quán)利要求4所述的光配向制程，其特征在于，使該交點(diǎn)沿該移動(dòng)方向移動(dòng)的方法包括固定該基板而移動(dòng)該線偏振光。
6.如權(quán)利要求4所述的光配向制程，其特征在于，使該交點(diǎn)沿該移動(dòng)方向移動(dòng)的方法包括固定該線偏振光而移動(dòng)該基板。
7.如權(quán)利要求4所述的光配向制程，其特征在于，該基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)沿垂直該移動(dòng)方向的方向分成多個(gè)配向區(qū)，沿該移動(dòng)方向排成一列的所述配向區(qū)形成有相同的配向方向。
8.如權(quán)利要求7所述的光配向制程，其特征在于，該基板為矩形基板。
9.如權(quán)利要求7所述的光配向制程，其特征在于，各次像素區(qū)為矩形。
10.如權(quán)利要求7所述的光配向制程，其特征在于，各分區(qū)沿垂直該移動(dòng)方向的方向分成四個(gè)配向區(qū)。
11.如權(quán)利要求7所述的光配向制程，其特征在于，各次像素區(qū)包含兩分區(qū)，各分區(qū)沿垂直該移動(dòng)方向的方向分成四個(gè)配向區(qū)。
12.如權(quán)利要求1所述的光配向制程，其特征在于，該線偏振光是步進(jìn)式地照射該光配向材料層。
13.如權(quán)利要求12所述的光配向制程，其特征在于，該基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。
14.如權(quán)利要求13所述的光配向制程，其特征在于，該基板為矩形基板。
15.如權(quán)利要求13所述的光配向制程，其特征在于，各次像素區(qū)為矩形。
16.如權(quán)利要求13所述的光配向制程，其特征在于，各分區(qū)由兩條互相垂直的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。
17.如權(quán)利要求13所述的光配向制程，其特征在于，各次像素區(qū)包含兩個(gè)分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。
18.如權(quán)利要求1所述的光配向制程，其特征在于，該線偏振光經(jīng)由一掩模照射該光配向材料層。
19.如權(quán)利要求1所述的光配向制程，其特征在于，該線偏振光為紫外光。
20.一種液晶顯示裝置，包括一第一基板，具有一第一電極層與覆蓋該第一電極層的一第一配向?qū)?，其中該第一配向?qū)右匀鐧?quán)利要求1所述的光配向制程進(jìn)行配向；一第二基板，具有一第二電極層；以及一液晶層配置于該第一基板的該第一配向?qū)优c該第二基板的該第二電極層之間。
21.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第二基板更具有一第二配向?qū)?，該第二配向?qū)痈采w該第二電極層，該第二配向?qū)右匀鐧?quán)利要求1所述的光配向制程進(jìn)行配向。
22.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一配向?qū)蛹霸摰诙湎驅(qū)訉?duì)應(yīng)的區(qū)域的配向方向的夾角為180度。
23.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)沿所述次像素區(qū)的一側(cè)邊分成多個(gè)配向區(qū)，任二相鄰且屬于不同的次像素區(qū)的配向區(qū)具有相同的配向方向。
24.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，更包括兩個(gè)偏光板，分別貼附至該第一基板及該第二基板，其中至少一偏光板的吸收軸與至少一配向區(qū)的配向方向的夾角為45度。
25.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一基板為矩形基板。
26.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各次像素區(qū)為矩形。
27.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，任二相鄰且屬于不同的次像素區(qū)的配向區(qū)的邊界在同一直線上。
28.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各分區(qū)沿所述次像素區(qū)的一側(cè)邊分成四個(gè)配向區(qū)。
29.如權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角依序?yàn)?25°、315°、45°與135°。
30.如權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極層具有多個(gè)狹縫，所述狹縫的位置對(duì)應(yīng)各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界。
31.如權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極層具有多個(gè)狹縫，所述狹縫的位置對(duì)應(yīng)各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界的至少其中之一。
32.如權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角依序?yàn)?25°、315°、135°與45°或者225°、135°、315°與45°。
33.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極層具有多個(gè)狹縫，所述狹縫的位置對(duì)應(yīng)各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界中位于兩側(cè)的兩個(gè)邊界。
34.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極層具有多個(gè)狹縫，所述狹縫的位置對(duì)應(yīng)各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界中位于兩側(cè)的兩個(gè)邊界的至少其中之一ο
35.如權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角依序?yàn)?25°、45°、315°與135°。
36.如權(quán)利要求35所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極層具有多個(gè)狹縫，所述狹縫的位置對(duì)應(yīng)各分區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的三個(gè)邊界中位于中央的邊界。
37.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一基板劃分為多個(gè)次像素區(qū)，各次像素區(qū)包含至少一分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。
38.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各次像素區(qū)的四個(gè)配向區(qū)的配向方向的方位角沿順時(shí)針?lè)较蚍謩e為225°、135°、45°與315°。
39.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示裝置，其特征在于，各次像素區(qū)包含兩個(gè)分區(qū)，各分區(qū)至少由兩條互相交叉的分隔線分成四個(gè)配向區(qū)。
全文摘要
一種光配向制程與使用此光配向制程的液晶顯示裝置。其中，光配向制程包括下列步驟。在一基板上形成一光配向材料層。以一線偏振光照射光配向材料層。光配向材料層的表面為一第一平面。線偏振光的波向量為一K向量。K向量與第一平面的法向量構(gòu)成一第二平面。線偏振光的一偏振方向不垂直也不平行于第二平面。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK102445788SQ20101051778
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者崔博欽, 李漢郎, 歐耀仁, 陳建誠(chéng) 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司