液晶顯示面板與該液晶顯示面板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種液晶顯示面板與該液晶顯示面板的制造方法，該制造方法包含分別形成二聚合物層于第一基板與第二基板上。摩擦配向二聚合物層。提供多個(gè)液晶分子與多個(gè)單體分子于第一基板與第二基板之間，且聚合物層都面向液晶分子與單體分子。聚合單體分子，以與二聚合物層分別形成二聚合物配向?qū)印?br> 【專利說(shuō)明】液晶顯示面板與該液晶顯示面板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)由于光電相關(guān)技術(shù)不斷地推陳出新，加上數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，進(jìn)而推動(dòng)了液晶顯示面板市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。液晶顯示面板具有高畫質(zhì)、體積小、重量輕、低驅(qū)動(dòng)電壓與低消耗功率等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant ；PDA)、移動(dòng)電話、攝錄放影機(jī)、筆記型電腦、桌上型顯示器、車用顯示器、及投影電視等消費(fèi)性通訊或電子產(chǎn)品。
[0003]—般而言，液晶顯示面板中可加入配向膜，使得液晶顯示面板中的液晶分子能夠依照特定方向排列。配向膜能夠?qū)⑽醇与妶?chǎng)前的液晶分子做定位的工作。液晶分子可依照配向膜的溝槽的方向橫躺于內(nèi)，因此液晶分子可呈同一方向排列。然而依照制作工藝方法的不同，配向膜可能會(huì)產(chǎn)生污染或配向力不足等情形發(fā)生。因此如何改善上述問(wèn)題為業(yè)界努力的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一態(tài)樣提供一種液晶顯示面板的制造方法，包含: [0005]分別形成二聚合物層于第一基板與第二基板上。
[0006]摩擦配向二聚合物層。
[0007]提供多個(gè)液晶分子與多個(gè)單體分子于第一基板與第二基板之間，且聚合物層都面向液晶分子與單體分子。
[0008]聚合單體分子，以與二聚合物層分別形成二聚合物配向?qū)印?br> [0009]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，制造方法還包含:
[0010]控制聚合物配向?qū)拥钠骄砻娲植诙葷M足:
[0011]22.33 納米蘭 Rms 蘭 48.55 納米，
[0012]其中，Rms為聚合物配向?qū)拥钠骄砻娲植诙取?br> [0013]本發(fā)明的另一態(tài)樣提供一種液晶顯示面板，包含第一基板、第二基板、液晶層與二聚合物配向?qū)?。第二基板相?duì)第一基板設(shè)置。液晶層置于第一基板與第二基板之間。液晶層包含多個(gè)液晶分子，液晶分子都具有預(yù)傾角度滿足1° ^θ^2°，其中Θ為預(yù)傾角度。聚合物配向?qū)臃謩e置于第一基板與液晶層之間、以及置于第二基板與液晶層之間。聚合物配向?qū)用嫦蛞壕拥谋砻娴钠骄砻娲植诙葷M足:
[0014]22.33 納米蘭 Rms ^ 48.55 納米，
[0015]其中，Rms為液晶層的表面的平均表面粗糙度。
[0016]在上述的實(shí)施方式中，通過(guò)加入單體分子以形成聚合物配向?qū)?，液晶顯示面板能夠兼具高配向均勻性、低配向?qū)游廴径纫约案吲湎蛄?。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1~圖3、圖4A與圖5A為本發(fā)明一實(shí)施方式的液晶顯示面板的制造流程剖視圖；
[0018]圖4B為圖4A的液晶分子、單體分子與聚合物層的上視圖；
[0019]圖5B為圖5A的聚合物配向?qū)拥纳弦晥D；
[0020]圖6為本發(fā)明另一實(shí)施方式的液晶顯示面板的側(cè)視圖。
[0021]符號(hào)說(shuō)明
[0022]100:第一基板110:基材
[0023]120:保護(hù)層130:第一透明電極
[0024]140:介電層150:第二透明電極
[0025]152:開 口200:第二基板
[0026]300:液晶層310:液晶分子
[0027]400,500:聚合物配向?qū)?10、510:聚合物層
[0028]412:配向溝槽420:單體分子
[0029]430,530:聚合物分子900:滾筒
[0030]910:刷毛Dl:第一方向
[0031]D2:第二方向NIP:接觸寬度
[0032]Rms:平均表面粗糙度 Θ:預(yù)傾角度
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下將以附圖公開本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化附圖起見，一些現(xiàn)有慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示之。
[0034]圖1~圖3、圖4A與圖5A繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的液晶顯示面板的制造流程剖視圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D1，如圖所示，可先形成聚合物層410于第一基板100上，且形成聚合物層510于第二基板200上。第一基板100例如為主動(dòng)元件基板，而第二基板200例如為包含濾光層的對(duì)向基板，然而在其他的實(shí)施方式中，第一基板100可為包含濾光層的主動(dòng)元件基板(Color Filter on Array, COA),而第二基板200可為透明基板,例如玻璃基板,本發(fā)明不以此為限。聚合物層410與510的材質(zhì)例如為聚亞酰胺(polyimide)。
[0035]請(qǐng)一并參照?qǐng)D2與圖3。接著可對(duì)聚合物層410與510進(jìn)行摩擦配向。在本實(shí)施方式中，例如可使用滾筒900以摩擦聚合物層410與510，而滾筒900可依序以第一方向Dl (如圖2所示)與第二方向D2 (如圖3所示)轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)摩擦聚合物層410與510，其中第二方向D2相反于第一方向D1。詳細(xì)而言，滾筒900的側(cè)面可具有多個(gè)刷毛910，在圖2的摩擦制作工藝中，滾筒900可先沿著第一方向Dl (如順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，以順毛摩擦聚合物層410與510，接著在圖3的摩擦制作工藝中，滾筒900再沿著第二方向D2 (如逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，以順毛摩擦聚合物層410與510，如此一來(lái)即可改善摩擦配向整體的均勻性。
[0036]另一方面，因在本實(shí)施方式中，滾筒900磨擦每一聚合物層410與510 二回，因此滾筒900上的灰塵或刷毛910掉落在聚合物層410與510上的機(jī)率可能會(huì)增加。改善方法之一可降低滾筒900施壓于聚合物層410與510上的力道，例如在摩擦制作工藝中減少滾筒900與聚合物層410與510之間的接觸面積，且其接觸面積正比于力道。因滾筒900為柱形，因此接觸面積正比于剖視圖中標(biāo)示的接觸寬度NIP。在一般的摩擦制作工藝中，接觸寬度NIP為約14毫米，而本實(shí)施方式中，接觸寬度NIP可降低至約8毫米，以減少灰塵或刷毛910掉落在聚合物層410與510上的機(jī)率。
[0037]請(qǐng)一并參照?qǐng)D4A與圖4B，其中圖4B為圖4A的液晶分子310、單體分子420與聚合物層410的上視圖。接著可提供多個(gè)液晶分子310與多個(gè)單體分子420于第一基板100與第二基板200之間，且聚合物層410與510都面向液晶分子310與單體分子420。在本實(shí)施方式中，液晶分子310與單體分子420例如是以滴下注入式(One Drop Fill1ODF)制作工藝而填充于第一基板100與第二基板200之間，然而并不以此為限。
[0038]另一方面，在經(jīng)過(guò)圖2與圖3的制作工藝后，聚合物層410與510都具有配向溝槽(如圖4B的配向溝槽412)。因此當(dāng)液晶分子310填充于第一基板100與第二基板200之間時(shí)，液晶分子310能夠整齊排列于配向溝槽412之間。至于單體分子420則因受限于液晶分子310的排列方向，因此大多分布于液晶分子310之間。換言之，通過(guò)液晶分子310，單體分子420也具有特定的排列方向。
[0039]在本實(shí)施方式中，單體分子420例如為可光聚合(photopolymerizable)材料,亦即當(dāng)光照射在單體分子420上時(shí)，單體分子420能夠被聚合為聚合物分子。
[0040]請(qǐng)一并參照?qǐng)D5A與圖5B，其中圖5B為圖5A的聚合物配向?qū)?00的上視圖。接著可聚合圖4A的單體分子420，以與聚合物層410、510分別形成聚合物配向?qū)?00、500。詳細(xì)而言，可選擇對(duì)單體分子420進(jìn)行光照制作工藝，例如為紫外光光照制作工藝，使得單體分子420在接受光照后聚合成聚合物分子430與530，且分別固定于聚合物層410、510上，以分別形成聚合物配向?qū)?00、500。因此聚合物分子430與530的材質(zhì)都為光聚合(photopolyerized)材料。如此一來(lái)即完成液晶顯示面板的制作工藝。
[0041]因在圖4B的制作工藝中，單體分子420即已具有特定的排列方向(此排列方向與液晶分子310的排列方向?qū)嵸|(zhì)相同)，因此在單體分子420聚合成聚合物分子430與530后，即按照上述的單體分子420的排列方向固定于聚合物層410與510上，因此聚合物分子430與530有助于液晶分子310的配向。如此一來(lái)，即使在本實(shí)施方式的摩擦配向(即圖2與圖3)制作工藝時(shí)，滾筒900 (如圖2所繪示)施壓在聚合物層410與510上的力道較小，以使得聚合物層410與510本身所提供的配向力(Anchoring Force)較弱。然而在形成聚合物配向?qū)?00、500后，聚合物分子430與530能夠提供額外的配向力，便補(bǔ)足了聚合物配向?qū)?00、500整體的配向力。
[0042]而在一或多個(gè)實(shí)施方式中，可控制聚合物配向?qū)?00、500的平均表面粗糙度Rms滿足:
[0043]22.33納米蘭Rms含48.55納米，其中控制方法例如為調(diào)整單體分子420 (如圖4A所示)聚合的時(shí)間或者提供不同數(shù)量的單體分子420，本發(fā)明不以此為限。而調(diào)整單體分子420聚合的時(shí)間又例如為調(diào)整單體分子420光照的時(shí)間。
[0044]詳細(xì)而言，聚合物配向?qū)?00、500的平均表面粗糙度Rms與聚合物分子430與530的數(shù)量呈正相關(guān)，亦即聚合物分子430與530的數(shù)量越多，則平均表面粗糙度Rms數(shù)值便越高，因此其配向力也就越好。其中在一實(shí)施例中，當(dāng)在圖2與圖3的接觸寬度NIP為8毫米，且圖5A的平均表面粗糙度Rms為22.33納米時(shí)，聚合物配向?qū)?00、500所量測(cè)到的配向力為10.48父10_3焦耳/米20/1112)。另外接觸寬度NIP為14毫米且不具有聚合物分子430與530的聚合物層410與510所量測(cè)到的配向力為10.36X 10_3焦耳/米2(J/m2)。如此可證明加入單體分子420以聚合成聚合物分子430與530確實(shí)有助于補(bǔ)償配向力。
[0045]在另一實(shí)施例，當(dāng)接觸寬度NIP為8毫米，且平均表面粗糙度Rms為48.55納米時(shí)，聚合物配向?qū)?00、500所量測(cè)到的配向力為18.7\10_3焦耳/米20/!112)。在本實(shí)施例所測(cè)得的液晶驅(qū)動(dòng)電壓高于接觸寬度NIP為14毫米且不加入單體分子420的液晶顯示面板約I伏特。詳細(xì)而言，隨著平均表面粗糙度Rms增加，配向力會(huì)增加，因此驅(qū)動(dòng)液晶分子310所需的液晶驅(qū)動(dòng)電壓也會(huì)增加，其中此處的液晶驅(qū)動(dòng)電壓為讓液晶層300由暗態(tài)轉(zhuǎn)為亮態(tài)的電壓值。然而如上所述，液晶驅(qū)動(dòng)電壓僅增加約I伏特，即可達(dá)到與不加入單體分子420的液晶顯示面板相似的光學(xué)表現(xiàn)，例如其液晶層300于亮態(tài)時(shí)的穿透率為約100%，因此可證明平均表面粗糙度Rms ≤ 48.55納米并不致于影響液晶層300的亮/暗態(tài)轉(zhuǎn)變。
[0046]請(qǐng)持續(xù)參照?qǐng)D5A與圖5B。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，液晶顯示面板包含第一基板100、第二基板200、液晶層300與聚合物配向?qū)?00、500。第二基板200相對(duì)第一基板100設(shè)置。液晶層300置于第一基板100與第二基板200之間。液晶層300包含多個(gè)液晶分子310，液晶分子310都具有預(yù)傾角度Θ滿足1° g Θ g 2°。聚合物配向?qū)?00置于第一基板100與液晶層300之間，而聚合物配向?qū)?00置于第二基板200與液晶層300之間。聚合物配向?qū)?00、500面向液晶層300的表面的平均表面粗糙度Rms滿足:
[0047]22.33 納米≤ Rms ≤48.55 納米。
[0048]在本實(shí)施方式中，聚合物配向?qū)?00(500)包含聚合物層410(510)與多個(gè)聚合物分子430(530)。聚合物分子430(530)分布于聚合物層410(510)面對(duì)液晶層300的表面上，以提供液晶層300的液晶分子310額外的配向力。
[0049]在摩擦配向的情況下，液晶分子310的預(yù)傾角度Θ滿足1° ^θ^2°，此預(yù)傾角度Θ可應(yīng)用于邊界電場(chǎng)切換(Fringe Field Switching, FFS)技術(shù)的液晶顯示面板。因此接下來(lái)以實(shí)施例說(shuō)明形成聚合物分子430與530后對(duì)液晶分子310的預(yù)傾角度Θ的影響。請(qǐng)參照表一。面板I的接觸寬度NIP (如圖2所標(biāo)示)為14毫米且不包含聚合物分子430、530。面板2的接觸寬度NIP為8毫米，包含聚合物分子430、530，且平均表面粗糙度Rms為22.33納米。面板I與面板2分別進(jìn)行五次的預(yù)傾角度Θ的測(cè)量，其結(jié)果顯示，面板I與面板2的預(yù)傾角度Θ幾乎相同，因此證明聚合物配向?qū)?00、500并不會(huì)對(duì)液晶分子310的預(yù)傾角度Θ造成太大的影響。
[0050]表一:不同面板的預(yù)傾角度Θ值
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示面板的制造方法，包含: 分別形成二聚合物層于一第一基板與一第二基板上； 摩擦配向該二聚合物層； 提供多個(gè)液晶分子與多個(gè)單體分子于該第一基板與該第二基板之間，且該些聚合物層都面向該些液晶分子與該些單體分子；以及 聚合該些單體分子，以與該二聚合物層分別形成二聚合物配向?qū)印?br> 2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，還包含: 控制該些聚合物配向?qū)拥钠骄砻娲植诙葷M足: 22.33納米蘭Rms ^ 48.55納米， 其中，Rms為該些聚合物配向?qū)拥钠骄砻娲植诙取?br> 3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其中控制該平均表面粗糙度包含調(diào)整該些單體分子聚合的時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中聚合該些單體分子包含對(duì)該些單體分子進(jìn)行一光照制作工藝。
5.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其中該光照制作工藝為一紫外光光照制作工藝。
6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該些單體分子的材質(zhì)為可光聚合材料。
7.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中摩擦配向該二聚合物層包含使用一滾筒以摩擦該二聚合物層，且該滾筒依序以一第一方向與一第二方向摩擦每一該二聚合物層，該第二方向與該第一方向相反。
8.—種液晶顯不面板,包含: 第一基板； 第二基板，相對(duì)該第一基板設(shè)置； 液晶層，置于該第一基板與該第二基板之間，該液晶層包含多個(gè)液晶分子，該些液晶分子都具有一預(yù)傾角度滿足1° = θ= 2°，其中Θ為該預(yù)傾角度；以及 二聚合物配向?qū)?，分別置于該第一基板與該液晶層之間、以及置于該第二基板與該液晶層之間，其中該些聚合物配向?qū)用嫦蛟撘壕拥谋砻娴钠骄砻娲植诙葷M足: 22.33納米蘭Rms ^ 48.55納米， 其中，Rms為該液晶層的表面的平均表面粗糙度。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示面板，其中每一該些聚合物配向?qū)影? 聚合物層；以及 多個(gè)聚合物分子，分布于該聚合物層面對(duì)該液晶層的表面上。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯不面板,其中該第一基板為一邊界電場(chǎng)切換(FringeField Switching, FFS)型主動(dòng)元件基板。
【文檔編號(hào)】G02F1/1333GK104035238SQ201410314066
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】陳世明, 林玠嫻, 曾致翔, 李岱樺, 白家瑄 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司