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2. 发明专利

TWI322297B 液晶顯示面板的製造方法 METHOD FOR MANUFACTURING AN LCD PANEL 有权
简体标题：液晶显示皮肤的制造方法 METHOD FOR MANUFACTURING AN LCD PANEL
公开(公告)号：TWI322297B
公开(公告)日：2010-03-21
申请号：TW095105992
申请日：2006-02-22
申请人：友達光電股份有限公司
发明人：王耀龍 , 李宜庭
IPC分类号： G02F
摘要：一種液晶顯示面板的製造方法。首先，提供相互平行設置之上基板與下基板。然後，於上基板與下基板之間形成液晶層，其中液晶層具有光聚合高分子單體以重量百分比濃度約0.01%~0.3%混合於其中。接合上基板與下基板。接著，於上基板與下基板之間產生電位差。最後，對光聚合高分子單體提供能量，以聚合光聚合高分子單體。 A method for manufacturing an LCD panel is disclosed. First, an upper substrate and a bottom substrate parallel to each other are provided. Then, a liquid crystal layer is formed between the upper substrate and the bottom substrate, wherein the liquid crystal layer has 0.01wt%~0.3wt% light curable polymer mixed in the liquid crystal layer. The upper substrate and the bottom substrate are coupled. Then, a potential difference is generated between the upper substrate and the bottom substrate. Finally, energy is provided for curing the polymer. 【創作特點】因此本發明的目的就是在提供一種液晶顯示面板的製造方法，其製造出的液晶顯示面板可具有高反應速度的特性。
一種液晶顯示面板的製造方法。首先，提供相互平行設置之上基板與下基板。然後，於上基板與下基板之間形成液晶層，其中液晶層具有光聚合高分子單體混合於其中。為了讓液晶顯示面板同時兼顧高反應速度及高對比，此光聚合高分子單體係以重量百分比濃度約0.01%~0.3%混合於液晶層中，然此重量百分比濃度將視光聚合高分子單體的種類而改變。接合上基板與下基板。接著，於上基板與下基板之間產生電位差。最後，對光聚合高分子單體提供能量，以聚合光聚合高分子單體。
此外，於上基板與下基板之間所產生的電位差係介於約3伏特~50伏特，以使液晶層之液晶扭轉，並使光聚合高分子單體沿著液晶層之液晶排列。如此一來，光聚合高分子單體在聚合後即可具有配向的效果。若考慮量產上便利性，上述之電位差的較佳範圍為約3伏特~16伏特。另外，若為了使製造出來的液晶顯示面板具有較佳的對比，此電位差的範圍係可介於約3伏特~5.5伏特。
混合於液晶層中的光聚合高分子單體可具有光聚合(UV curable)的特性，例如光二聚體化(photodimerization)高分子化合物、光裂解(photodecomposition)高分子化合物和光異構化(photoisomeriztion)高分子化合物。光二聚體化高分子化合物，例如具有桂皮酸酯(cinnamate)感光基的高分子衍生物或具有香豆素(coumarin)感光基的高分子衍生物，在高分子側鏈中導入帶有不飽和雙鍵的感光基團，經線性偏極光照射後，進行光二聚體化反應，引致高分子表面產生光學異向性，進而誘導液晶分子朝特定方向排列。光裂解高分子化合物，例如聚醯亞胺，由於熱穩定性高且為非感光性高分子，在利用具有較高能量之紫外光照射下，可導致聚醯亞胺鍵結不均向之斷裂，以產生誘導液晶排列之效果。光異構化高分子化合物，例如含有疊氮苯(azobenzene)的高分子，主要的光化學機制為光誘導之順式反式結構互變(cis－trans transition)，利用這樣的構形轉變造成異向性而誘導液晶分子排列。
提供能量之步驟的作業時間係可介於約50秒~1000秒，以使光聚合高分子單體完全聚合，然此作業時間將視混合於光聚合高分子單體的濃度而定。若考慮量產上便利性，上述之作業時間的較佳範圍則可為約20秒~400秒。
上述之提供能量之步驟係可為對光聚合高分子單體照射紫外光，其中此紫外光的波長係介於約200奈米~400奈米。如此一來，光聚合高分子單體即可在短時間內獲得足夠的能量而聚合，以對該液晶層之液晶形成配向。
更具體地說，其中提供能量於光聚合高分子單體之步驟係提供能量(例如：紫外光)於光聚合高分子單體，以聚合光聚合高分子單體使其轉換成配向結構。其中，配向結構係接觸性形成於上基板或下基板上，以在上基板或下基板上誘導液晶分子排列，進而加速液晶顯示面板的反應速度。
根據不同的顯示需要，液晶層係可為垂直配向型(Vertical Alignment；VA)液晶、多象限垂直配向(Multi－domain Vertical Alignment；MVA)液晶或圖像垂直調整(Patterned Vertical Alignment；PVA)液晶。此外，液晶層亦可為其他種類的液晶，例如橫向電場切換(In－Plane Switching)液晶，也應符合本發明之精神與範圍。
本發明的另一目的是在提供一種液晶顯示面板的製造方法，其製造出的液晶顯示面板可同時具有低色偏及高反應速度的特性。
一種液晶顯示面板的製造方法。首先，提供相互平行設置之上基板與下基板。接著，形成液晶層於上基板與下基板之間，其中液晶層包含光聚合高分子單體混合於其中。接合上基板與下基板。然後，分別提供第一電位差及第二電位差於上基板與下基板之間的第一區以及第二區，其中第一電位差及第二電位差係不相等。最後，對光聚合高分子單體提供能量，以聚合光聚合高分子單體。
由於液晶層中之光聚合高分子單體的重量百分比濃度若超過0.3%，將使得液晶顯示面板的對比下降。因此，為了讓液晶顯示面板同時具有高反應速度及高對比，此光聚合高分子單體係以重量百分比濃度約0.01%~0.3%混合於液晶層中，並以約0.1%~0.3%較佳，然此重量百分比濃度將視光聚合高分子單體的種類而改變。
此外，上述之第一電位差或第二電位差係介於約3伏特~50伏特，以使液晶層之液晶扭轉，並使光聚合高分子單體沿著液晶層之液晶排列。如此一來，光聚合高分子單體在聚合後即可具有配向的效果。若考慮量產上便利性，上述之第一電位差或第二電位差的較佳範圍為約3伏特~16伏特。另外，若為了使製造出來的液晶顯示面板具有較佳的對比，此第一電位差或第二電位差的範圍係可介於約3伏特~5.5伏特。
混合於液晶層中的光聚合高分子單體可具有光聚合(UV curable)的特性，例如光二聚體化(photodimerization)高分子化合物、光裂解(photodecomposition)高分子化合物和光異構化(photoisomeriztion)高分子化合物。光二聚體化高分子化合物，例如具有桂皮酸酯(cinnamate)感光基的高分子衍生物或具有香豆素(coumarin)感光基的高分子衍生物，在高分子側鏈中導入帶有不飽和雙鍵的感光基團，經線性偏極光照射後，進行光二聚體化反應，引致高分子表面產生光學異向性，進而誘導液晶分子朝特定方向排列。光裂解高分子化合物，例如聚醯亞胺，由於熱穩定性高且為非感光性高分子，在利用具有較高能量之紫外光照射下，可導致聚醯亞胺鍵結不均向之斷裂，以產生誘導液晶排列之效果。光異構化高分子化合物，例如含有疊氮苯(azobenzene)的高分子，主要的光化學機制為光誘導之順式反式結構互變(cis－trans transition)，利用這樣的構形轉變造成異向性而誘導液晶分子排列。
此外，在本發明之一較佳實施例中，上述之液晶顯示面板的製造方法更可提供輔助電位差於上基板與下基板之間，以進一步地使光聚合高分子單體沿著液晶層之液晶排列。其中該輔助電位差、該第一電位差及該第二電位差係不相等。
提供能量之步驟的作業時間係可介於約50秒~1000秒，以使光聚合高分子單體完全聚合，然此作業時間將視混合於光聚合高分子單體的濃度而定。若考慮量產上便利性，上述之作業時間的較佳範圍則可為約20秒~400秒。
上述之提供能量之步驟係可為對光聚合高分子單體照射紫外光，其中此紫外光的波長係介於約200奈米~400奈米。如此一來，光聚合高分子單體即可在短時間內獲得足夠的能量而聚合，以對該液晶層之液晶形成配向。
更具體地說，其中提供能量於光聚合高分子單體之步驟係提供能量(例如：紫外光)於光聚合高分子單體，以聚合光聚合高分子單體使其轉換成配向結構。其中，配向結構係接觸性形成於上基板或下基板上，以在上基板或下基板上誘導液晶分子排列，進而加速液晶顯示面板的反應速度。
根據不同的顯示需要，液晶層係可為垂直配向型(Vertical Alignment；VA)液晶、多象限垂直配向(Multi－domain Vertical Alignment；MVA)液晶或圖像垂直調整(Patterned Vertical Alignment；PVA)液晶。此外，液晶層亦可為其他種類的液晶，例如橫向電場切換(In－Plane Switching)液晶，也應符合本發明之精神與範圍。
因此，運用本發明所揭露之液晶顯示面板的製造方法具有下列優點：(1)可增加反應速度；(2)在增加反應速度的同時兼顧液晶顯示面板的對比；(3)適用於各種液晶顯示面板，如垂直配向型液晶顯示面板、多象限垂直配向液晶顯示面板、圖像垂直調整液晶顯示面板或橫向電場切換液晶顯示面板。
简体摘要：一种液晶显示皮肤的制造方法。首先，提供相互平行设置之上基板与下基板。然后，于上基板与下基板之间形成液晶层，其中液晶层具有光聚合高分子单体以重量百分比浓度约0.01%~0.3%混合于其中。接合上基板与下基板。接着，于上基板与下基板之间产生电位差。最后，对光聚合高分子单体提供能量，以聚合光聚合高分子单体。 A method for manufacturing an LCD panel is disclosed. First, an upper substrate and a bottom substrate parallel to each other are provided. Then, a liquid crystal layer is formed between the upper substrate and the bottom substrate, wherein the liquid crystal layer has 0.01wt%~0.3wt% light curable polymer mixed in the liquid crystal layer. The upper substrate and the bottom substrate are coupled. Then, a potential difference is generated between the upper substrate and the bottom substrate. Finally, energy is provided for curing the polymer. 【创作特点】因此本发明的目的就是在提供一种液晶显示皮肤的制造方法，其制造出的液晶显示皮肤可具有高反应速度的特性。一种液晶显示皮肤的制造方法。首先，提供相互平行设置之上基板与下基板。然后，于上基板与下基板之间形成液晶层，其中液晶层具有光聚合高分子单体混合于其中。为了让液晶显示皮肤同时兼顾高反应速度及高对比，此光聚合高分子单体系以重量百分比浓度约0.01%~0.3%混合于液晶层中，然此重量百分比浓度将视光聚合高分子单体的种类而改变。接合上基板与下基板。接着，于上基板与下基板之间产生电位差。最后，对光聚合高分子单体提供能量，以聚合光聚合高分子单体。此外，于上基板与下基板之间所产生的电位差系介于约3伏特~50伏特，以使液晶层之液晶扭转，并使光聚合高分子单体沿着液晶层之液晶排列。如此一来，光聚合高分子单体在聚合后即可具有配向的效果。若考虑量产上便利性，上述之电位差的较佳范围为约3伏特~16伏特。另外，若为了使制造出来的液晶显示皮肤具有较佳的对比，此电位差的范围系可介于约3伏特~5.5伏特。混合于液晶层中的光聚合高分子单体可具有光聚合(UV curable)的特性，例如光二聚体化(photodimerization)高分子化合物、光裂解(photodecomposition)高分子化合物和光异构化(photoisomeriztion)高分子化合物。光二聚体化高分子化合物，例如具有桂皮酸酯(cinnamate)感光基的高分子衍生物或具有香豆素(coumarin)感光基的高分子衍生物，在高分子侧链中导入带有不饱和双键的感光基团，经线性偏极光照射后，进行光二聚体化反应，引致高分子表面产生光学异向性，进而诱导液晶分子朝特定方向排列。光裂解高分子化合物，例如聚酰亚胺，由于热稳定性高且为非感光性高分子，在利用具有较高能量之紫外光照射下，可导致聚酰亚胺键结不均向之断裂，以产生诱导液晶排列之效果。光异构化高分子化合物，例如含有叠氮苯(azobenzene)的高分子，主要的光化学机制为光诱导之顺式反式结构互变(cis－trans transition)，利用这样的构形转变造成异向性而诱导液晶分子排列。提供能量之步骤的作业时间系可介于约50秒~1000秒，以使光聚合高分子单体完全聚合，然此作业时间将视混合于光聚合高分子单体的浓度而定。若考虑量产上便利性，上述之作业时间的较佳范围则可为约20秒~400秒。上述之提供能量之步骤系可为对光聚合高分子单体照射紫外光，其中此紫外光的波长系介于约200奈米~400奈米。如此一来，光聚合高分子单体即可在短时间内获得足够的能量而聚合，以对该液晶层之液晶形成配向。更具体地说，其中提供能量于光聚合高分子单体之步骤系提供能量(例如：紫外光)于光聚合高分子单体，以聚合光聚合高分子单体使其转换成配向结构。其中，配向结构系接触性形成于上基板或下基板上，以在上基板或下基板上诱导液晶分子排列，进而加速液晶显示皮肤的反应速度。根据不同的显示需要，液晶层系可为垂直配向型(Vertical Alignment；VA)液晶、多象限垂直配向(Multi－domain Vertical Alignment；MVA)液晶或图像垂直调整(Patterned Vertical Alignment；PVA)液晶。此外，液晶层亦可为其他种类的液晶，例如横向电场切换(In－Plane Switching)液晶，也应符合本发明之精神与范围。本发明的另一目的是在提供一种液晶显示皮肤的制造方法，其制造出的液晶显示皮肤可同时具有低色偏及高反应速度的特性。一种液晶显示皮肤的制造方法。首先，提供相互平行设置之上基板与下基板。接着，形成液晶层于上基板与下基板之间，其中液晶层包含光聚合高分子单体混合于其中。接合上基板与下基板。然后，分别提供第一电位差及第二电位差于上基板与下基板之间的第一区以及第二区，其中第一电位差及第二电位差系不相等。最后，对光聚合高分子单体提供能量，以聚合光聚合高分子单体。由于液晶层中之光聚合高分子单体的重量百分比浓度若超过0.3%，将使得液晶显示皮肤的对比下降。因此，为了让液晶显示皮肤同时具有高反应速度及高对比，此光聚合高分子单体系以重量百分比浓度约0.01%~0.3%混合于液晶层中，并以约0.1%~0.3%较佳，然此重量百分比浓度将视光聚合高分子单体的种类而改变。此外，上述之第一电位差或第二电位差系介于约3伏特~50伏特，以使液晶层之液晶扭转，并使光聚合高分子单体沿着液晶层之液晶排列。如此一来，光聚合高分子单体在聚合后即可具有配向的效果。若考虑量产上便利性，上述之第一电位差或第二电位差的较佳范围为约3伏特~16伏特。另外，若为了使制造出来的液晶显示皮肤具有较佳的对比，此第一电位差或第二电位差的范围系可介于约3伏特~5.5伏特。混合于液晶层中的光聚合高分子单体可具有光聚合(UV curable)的特性，例如光二聚体化(photodimerization)高分子化合物、光裂解(photodecomposition)高分子化合物和光异构化(photoisomeriztion)高分子化合物。光二聚体化高分子化合物，例如具有桂皮酸酯(cinnamate)感光基的高分子衍生物或具有香豆素(coumarin)感光基的高分子衍生物，在高分子侧链中导入带有不饱和双键的感光基团，经线性偏极光照射后，进行光二聚体化反应，引致高分子表面产生光学异向性，进而诱导液晶分子朝特定方向排列。光裂解高分子化合物，例如聚酰亚胺，由于热稳定性高且为非感光性高分子，在利用具有较高能量之紫外光照射下，可导致聚酰亚胺键结不均向之断裂，以产生诱导液晶排列之效果。光异构化高分子化合物，例如含有叠氮苯(azobenzene)的高分子，主要的光化学机制为光诱导之顺式反式结构互变(cis－trans transition)，利用这样的构形转变造成异向性而诱导液晶分子排列。此外，在本发明之一较佳实施例中，上述之液晶显示皮肤的制造方法更可提供辅助电位差于上基板与下基板之间，以进一步地使光聚合高分子单体沿着液晶层之液晶排列。其中该辅助电位差、该第一电位差及该第二电位差系不相等。提供能量之步骤的作业时间系可介于约50秒~1000秒，以使光聚合高分子单体完全聚合，然此作业时间将视混合于光聚合高分子单体的浓度而定。若考虑量产上便利性，上述之作业时间的较佳范围则可为约20秒~400秒。上述之提供能量之步骤系可为对光聚合高分子单体照射紫外光，其中此紫外光的波长系介于约200奈米~400奈米。如此一来，光聚合高分子单体即可在短时间内获得足够的能量而聚合，以对该液晶层之液晶形成配向。更具体地说，其中提供能量于光聚合高分子单体之步骤系提供能量(例如：紫外光)于光聚合高分子单体，以聚合光聚合高分子单体使其转换成配向结构。其中，配向结构系接触性形成于上基板或下基板上，以在上基板或下基板上诱导液晶分子排列，进而加速液晶显示皮肤的反应速度。根据不同的显示需要，液晶层系可为垂直配向型(Vertical Alignment；VA)液晶、多象限垂直配向(Multi－domain Vertical Alignment；MVA)液晶或图像垂直调整(Patterned Vertical Alignment；PVA)液晶。此外，液晶层亦可为其他种类的液晶，例如横向电场切换(In－Plane Switching)液晶，也应符合本发明之精神与范围。因此，运用本发明所揭露之液晶显示皮肤的制造方法具有下列优点：(1)可增加反应速度；(2)在增加反应速度的同时兼顾液晶显示皮肤的对比；(3)适用于各种液晶显示皮肤，如垂直配向型液晶显示皮肤、多象限垂直配向液晶显示皮肤、图像垂直调整液晶显示皮肤或横向电场切换液晶显示皮肤。

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