液晶顯示面板、光電裝置及其製造方法

2023-07-22 17:17:36 1

專利名稱：液晶顯示面板、光電裝置及其製造方法
技術領域：
本發明是有關於一種液晶顯示面板、光電裝置及此液晶顯示面板與光電 裝置的製造方法，且特別是有關於一種具有光配向膜，且圖案化像素電極中 具有微狹縫的液晶顯示面板、光電裝置及此液晶顯示面板與光電裝置的製造 方法。
背景技術：
市場對於液晶顯示面板的性能要求是朝向高對比(high contrast ratio)、無 灰階反轉(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、亮度高(high luminance)、高色彩豐富度、高色彩飽和度、快速反應與廣視角等特性。目 前，能夠達成廣視角要求的技術有扭轉向列型(twistnematic,TN)液晶加上廣 視角膜(wide viewing film)、共平面切換型(in-plane switching, IPS)液晶顯示面 板、邊際場切換型(fringe field switching)液晶顯示面板、多域垂直配向型 (multi-domain vertically alignment, MVA)液晶顯示面板等方式。現有的多域垂直配向式液晶顯示面板是利用配向結構(alignment structure)的配置以令不同區域內的液晶分子以不同角度傾倒，而達到廣視角 的功效。常見的配向結構包括配向凸塊(alignmentprotmsion)以及位於電極上 的配向狹縫(alignmentslit)。然而，配向凸塊與配向狹縫周邊液晶分子的傾倒 方向往往不明確(disclination)，而造成漏光的情形，進一步使得液晶顯示面 板的顯示對比降低。若為了遮蔽漏光的情形而配置對應於配向凸塊或配向狹 縫的遮光層，又會使顯示開口率受到限制，則液晶顯示面板的顯示亮度仍舊 無法提升。因此， 一種聚合物穩定配向(Polymer-stablized alignment, PSA)以 形成多方向配向的配向方式被提出，以改善多域垂直配向式液晶顯示面板顯示對比不佳的問題。聚合物穩定配向的方式須先將反應性單體摻雜於液晶層中，並施與液晶 層特定的電壓。在此電壓下以一光線照射液晶層，則反應性單體會聚合併固 化，以於液晶層兩側的基板上同時形成液晶穩定層。其中，光線的照射方向 及光線的偏振性質會影響液晶穩定層的分子排列。因此，欲形成多方向的配 向可以在不同區域中以不同方向的入射光照射液晶層，而達到廣視角顯示效果。由於，液晶穩定層不易造成液晶分子排列不明確(disclination)，也就不 會使液晶顯示面板發生漏光的現象，因而有助於提高液晶顯示面板的顯示對 比。可惜的是，聚合物穩定配向的製造工藝複雜且液晶穩定層聚合的過程往 往會產生一些缺陷。因此，現有的各種多域垂直式液晶顯示面板無法兼顧簡 單製造工藝以及高顯示對比顯示質量的需求。發明內容本發明提供一種液晶顯示面板的製造方法，以解決現有的多域垂直配向 式液晶顯示面板的製造工藝複雜的問題。本發明另提供一種光電裝置的製造方法，以在簡單的製造工藝下製造具 有高顯示對比的多域垂直配向式液晶顯示面板。本發明又提供一種液晶顯示面板，以解決現有的多域垂直配向式液晶顯 示面板顯示對比不佳問題。本發明再提供一種光電裝置，以提高多域垂直配向式液晶顯示面板的顯 示對比。本發明提出一種液晶顯示面板的製造方法。此製造方法包括形成光配向 層於第一基板上。形成多個圖案化像素電極於第二基板上，以及形成液晶層 於第一基板的光配向層以及第二基板的圖案化像素電極之間。各圖案化像素 電極包括至少一交叉電極(intersection electrode)以及多個條狀電極(stripe electrode),其中交叉電極具有至少第一方向部(first directional portion)以及與第一方向部交錯的至少第二方向部(second directional portion),而條狀電極與 第一方向部及第二方向部至少一者連接，條狀電極之間具有多個狹縫。另外， 第一基板與第二基板間的電場為零時，與光配向層接近的液晶層的液晶分子 的排列具有一預傾角，而相對一側的液晶分子的排列實質上垂直於第二基 板，且液晶層的液晶分子被驅動時，液晶層的液晶分子會沿著狹縫的延伸方 向排列。本發明另提出一種光電裝置的製造方法，包括如上所述的液晶顯示面板 的製造方法。本發明又提出一種液晶顯示面板。此液晶顯示面板包括第一基板、第二 基板、光配向層、圖案化像素電極以及液晶層。第二基板與第一基板相對， 且光配向層配置於第一基板面向第二基板的表面上。圖案化像素電極配置於 第二基板面向第一基板的表面上。液晶層配置於第一基板以及第二基板之 間。各圖案化像素電極具有至少一交叉電極以及多個條狀電極，其中交叉電 極具有至少一第一方向部以及與第一方向部垂直的至少一第二方向部，而條 狀電極與第一方向部以及第二方向部至少一者連接，條狀電極之間夾有多個 狹縫。第一基板以及第二基板間的電場為零時，液晶層與光配向層接近的一 側的液晶分子具有一預傾角，而相對一側的液晶分子的排列實質上垂直於第 二基板，且液晶層的液晶分子被驅動時，液晶層的液晶分子會沿著狹縫的延 伸方向排列。本發明又提出一種光電裝置，其包括如上所述的液晶顯示面板。 本發明兼顧了簡單製造工藝以及高顯示對比顯示質量的需求。


圖1繪示為本發明的一實施例的液晶顯示面板的剖面示意圖。 圖2A 圖2C繪示為本發明的一實施例的三種圖案化像素電極的上視示 意圖。圖2D與圖2E繪示為本發明的另一實施例的兩種圖案化像素電極的上 視示意圖。圖3繪示為液晶層的液晶分子被驅動時，圖1的液晶顯示面板的局部上視示意圖。圖4A與圖4B繪示為本發明的一實施例的兩種光配向層的上視示意圖。圖5A到圖5F繪示為形成圖4A的光配向層的曝光製造工藝。圖6繪示為本發明的一實施例的光電裝置的示意圖。主要元件符號說明100:液晶顯示面板110:第一基板114:對向電極116:彩色濾光片120:第二基板122:保護層124:主動層130、 130A、 130B:光配向層132:配向方向140、 140A 140E:圖案化像素電極142:交叉電極144、 144':條狀電極146:第一方向部148:第二方向部 150:液晶層152、 154:液晶分子 160、 162:銜接電極510:基材512 520 530 532 534 542 544 546 548 600 610 620配向區一般光掩膜 透光區 不透光區 第一方向 第二方向 第三方向 第四方向 光電裝置 液晶顯示面板 電子元件 d、 dl、 d2:距離 Pl、 P2、 P3、 P4:區域S、 S，狹縫 Wl、 W2:寬度具體實施方式
為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。圖1繪示為本發明的一實施例的液晶顯示面板的剖面示意圖。請參照圖1，液晶顯示面板100包括第一基板110、第二基板120、光配向層130、圖 案化像素電極140以及液晶層150。第二基板120與第一基板IIO相對，且 光配向層130配置於第一基板IIO面向第二基板120的表面上。圖案化像素 電極140配置於第二基板120面向第一基板110的表面上。液晶層150配置於第一基板110以及第二基板120之間。另外，圖案化像素電極140例如是 數組排列於第二基板120上，但不限於此，圖案化像素電極140也可呈現三 角形排列(delta arrangement)、馬賽克排列(mosaic arrangement)、蜂巢式排列 (honeycomb arrangement)、或其它排列方式、或上述的組合。具體來說，液晶顯示面板IOO還包括一對向電極114，其配置於第一基 板110上，且對向電極114位於第一基板110以及光配向層130之間。同時， 液晶顯示面板100，較佳地，還可包括配置於第二基板120上的保護層122， 且保護層122覆蓋圖案化像素電極140，但不限於此。其它實施例中也可選 擇性地不配置保護層122於第二基板120上。保護層122的材質包括有機材 質(如聚亞醯胺類、聚醯胺類、聚亞胺類、聚醯醚亞胺類、聚醯醚胺類、聚酯類、聚醚類、或其它材料、或上述的組合)、無機材質(如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、類鑽石排列碳類(diamond like carbon, DLC)、 或其它材料、或上述的組合)、或上述的組合。本實施例是以有機材質的聚 亞醯胺類當作保護層122實施範例，但不限於此。此外，為了能夠幫助液晶 分子特定的配向方向，保護層122也可使用接觸方式(如摩擦、滾動、或 其它方式、或上述的組合)、非接觸方式(如照光、曝光、刻蝕、原子束/ 離子束/中子束/電子束以特定角度轟擊其表面、或其它方式、或上述的組合)、 或其它方式、或上述方式的組合來形成與光配向層130實質上相同或實質上 不同的配向方向，但也可選擇性地不在保護層122上形成配向方向。本實施 例以不在保護層122形成配向方向為實施範例，但不限於此。更進一步而言，液晶顯示面板100還可包括一主動層124，其配置於第 二基板120上，且主動層124位於圖案化像素電極140之下。主動層124例 如包括多個主動元件，例如是薄膜電晶體，且各薄膜電晶體例如與所對應的 各圖案化像素電極140電性連接。當然，為了呈現多彩化的顯示效果，液晶 顯示面板100還包括彩色濾光片116配置於第一基板110上。或是，在其它 實施例中也可將彩色濾光片116配置於第二基板120上，也就是構成彩色濾光層製作在薄膜電晶體數組上(Color Filter on Array, COA)或是薄膜電晶體 數組製作在彩色濾光層上(Array on Color Filter, AOC)的結構。更詳細地說， 液晶顯示面板100上例如配置有多條掃描線(未繪示)與多條數據線(未繪示)， 其中各掃描線與各數據線例如是交錯排列並與所對應的主動元件電性連接。 此外，薄膜電晶體的結構包含底閘型、頂閘型、或其它型態、且薄膜電晶體 的摻雜型態包含N型、P型、或上述的組合。圖2A 圖2C繪示為本發明的一實施例的三種圖案化像素電極的上視示 意圖。請參照圖2A，圖案化像素電極140A具有至少一交叉電極142以及多 個條狀電極144，且條狀電極144之間夾有多個狹縫S。交叉電極142具有 第一方向部146以及與第一方向部146交錯的第二方向部148，而交叉電極 142例如定義出至少四個區域P1、 P2、 P3以及P4，且條狀電極144以及狹 縫S位於各區域P1、 P2、 P3以及P4內。此外，各區域P1、 P2、 P3以及P4 內的條狀電極144以及狹縫S實質上互相平行。具體來說，各區域P1、 P2、 P3以及P4中條狀電極144以及狹縫S的延伸方向例如實質上會通過第一方 向部146與第二方向部148的交點。但本發明不限於此，在其它實施例中， 區域P1、 P2、 P3以及P4中至少一區域內的條狀電極144以及狹縫S的延伸 方向也可選擇性地實質上不會通過第一方向部146與第二方向部148的交 點。以本實施例而言，第一方向部146與第二方向部148例如構成十字型結 構，即第一方向部146與第二方向部148例如是大致互相垂直為實施範例， 但不限於此。於其它實施例中，第一方向部146與第二方向部148之間的夾 角也可選擇性地相交0度至180度。舉例而言，第一方向部146於0度方向， 而第二方向部148於45度方向，則其夾角為45度。若第一方向部146於10 度方向，而第二方向部148於45度方向，則其夾角為35度。另外，當第一 方向部146於0度方向，而第二方向部148於100度方向時，則其夾角為100 度。或是，第一方向部146於10度方向，而第二方向部148於150度方向，則其夾角為140度。再舉例而言，第一方向部146於0度方向，而第二方向部148於175度方向，則其夾角為175度；或第一方向部146於5度方向， 而第二方向部148於15度方向，則其夾角為10度等。條狀電極144與第一方向部146及第二方向部148至少一者連接。以圖 案化像素電極140A而言，條狀電極144的一端連接於交叉電極142，而另 一端遠離交叉電極142。也就是說，部分條狀電極144與第一方向部146連 接而部分條狀電極144與第二方向部148連接，另外有部分的條狀電極144 連接於第一方向部146與第二方向部148的交叉點。同時，條狀電極144與 第一方向部146或第二方向部148其中至少一者實質上呈不平行。本實施例 中，條狀電極144與第一方向部146以及第二方向部148實質上呈不平行為 實施範例，但不限於此，條狀電極144也可與第一方向部146以及第二方向 部148其中至少一者實質上呈平行或上述的組合。實際上，為了進一步提供 較佳的電場效應，以協助液晶分子轉動，各圖案化像素電極140B、 140C還 可包括銜接電極160、 162，其連接至少一部分交叉電極142以及至少一部分 條狀電極144，如圖2B與2C所示。請參閱圖2B，此實施例是以銜接電極160連接且圈住所有的交叉電極 142及條狀電極144為例。在另一實施例中，銜接電極160例如是連接且圈 住至少一區域Pl、 P2、 P3或P4內的部分交叉電極142及部分條狀電極144。 舉例而言，在圖2C的圖案化像素電極140C中，銜接電極162是連接且圈 住其中二個區域P1及P2內的部分交叉電極142及部分條狀電極144為實施 範例，但本發明不限於此。本發明也可選擇性地使銜接電極160、 162連接 且圈住一個、三個或四個區域內的部分交叉電極142及部分條狀電極144。 另夕卜，本實施例是以四個區域P1、 P2、 P3及P4為實施範例，但本發明不限 於此。換言之，在其它實施例中交叉電極142也可視設計上的需求而具有一 個以上的方向部(如 一個、二個、三個、四個、五個、六個、七個、八個 等)，並選擇性地定義出二個、三個、五個、六個、七個、八個等多個區域。本發明上述實施例所述的交叉電極142是以一個為實施例範例，但不限於此。於其它實施例中，圖案化像素電極140、 140A E也可依設計上的需 求而使用二個、三個、四個、五個、六個、七個、八個等多個交叉電極142， 來定義所需的多個區域P。此時，每個交叉電極142的任一方向部或全部的 方向部可選擇性地實質上連接或不連接。此外，交叉電極142可選擇性地配 合/不配合如圖2C所述的銜接電極162來加以變化設計。例如在一實施例 中可使用二個交叉電極142，且其方向部都不連接，並配合銜接電極，則與 不同交叉電極142搭配的銜接電極162可實質上不對應設置、實質上對應設 置、實質上交錯設置、或其它設置方式。另外，使用二個交叉電極142,且 其具有的方向部僅有一個方向連接並配合銜接電極162，則於不同交叉電極 142的銜接電極162可實質上不對應設置、實質上對應設置、實質上交錯設 置、或其它設置方式等。圖2D與圖2E繪示為本發明的另一實施例的兩種圖案化像素電極的上 視示意圖。請參照圖2D，圖案化像素電極140D與上述的圖案化像素電極 140A大致相同，其中圖案化像素電極140D的至少部分條狀電極144，具有二 者以上不同寬度，較佳地，至少部分條狀電極144'連接交叉電極142的一端 的寬度W1與遠離交叉電極142的一端的寬度W2不同，但不限於此，至少 部分條狀電極144'也可於連接於交叉電極142及遠離交叉電極142二端之間 具有二者以上不同寬度。以本實施例而言，位於狹縫S，兩旁的這些條狀電極 144，，較佳地，實質上具有梯形的外形，且條狀電極144'連接於交叉電極142 的一端較寬而遠離交叉電極144'的一端較窄為範例。但在其它實施例，這些 條狀電極144，具有三角形、菱形、楕圓形、五邊形、六邊形、鋸齒形、花朵 形、多邊形等等的外形。因此，本實施例的圖案化像素電極140D的部分條狀電極144'之間的距 離d由連接交叉電極142的一端向外逐漸變小。換言之，這些狹縫S'的寬度 (未標示)實質上自第二方向部146向外逐漸減小。此外，部分條狀電極144'遠離交叉電極142的一端還可進一步地連接在一起。圖案化像素電極140D 的設計應用於液晶顯示面板100更有助於提升液晶顯示面板100的亮態顯示 亮度。當然，本發明的圖案化像素電極140D中部分條狀電極144的寬度也 可以先維持一定再逐漸變大；先逐漸變大再維持一定；逐漸變小；先維持一 定再逐漸變小；或是先逐漸變小再維持一定。實際上，製作圖案化像素電極 140D時，改變圖案化製造工藝中所使用的光掩膜圖案就可以得到不同圖案 設計的圖案化像素電極140D。另外，本實施例的圖案化像素電極140D可以還包括如圖2B或是圖2C 中所繪示的銜接電極160、 162，以將部分的或是所有的條狀電極144、 144' 連接。在此，接近交叉電極142中心的狹縫S，具有不同的寬度，較佳是三角 形的狹縫S'。在其它實施例中，狹縫S'還可以是梯形、楕圓形、菱形、五邊 形、六邊形、鋸齒形、花朵形、或是其它幾何形狀。當圖案化像素電極140D 應用於液晶顯示面板100時，有助於提升液晶層150中液晶分子的反應速率。圖2D中，圖案化像素電極140D是以部分的狹縫S，是三角形狹縫S，為 例，在圖2E的圖案化像素電極140E設計則是使所有的狹縫S，都是三角形 的狹縫S，。也就是說，所有條狀電極144，連接交叉電極142的一端的寬度 Wl都大於遠離交叉電極142之一端的寬度W2。換言之，圖案化像素電極 140E中，條狀電極144'都由近似梯形圖案所構成。這些條狀電極144'的設 計有助於提高液晶顯示面板100的顯示亮度。根據試驗的結果，這些條狀電 極144，的設計可使液晶顯示面板的顯示對比提升至10,000以上。圖3繪示為液晶層的液晶分子被驅動時，圖1的液晶顯示面板的局部上 視示意圖。請同時參照圖1與圖3，由於，狹縫S為一微狹縫設計，其寬度 dl與條狀電極144的寬度d2皆約僅有數微米。舉例而言，寬度dl與寬度 d2都約為3.5微米，或是寬度dl約為3.5微米而寬度d2約為4微米，但不 限於此。因此，液晶層150的液晶分子被驅動時，液晶層150的液晶分子實 質上會沿著狹縫S的延伸方向排列。本發明的各個圖案化像素電極140、140A~E中，條狀電極144的排列具有多個不同的方向，同時光配向層130 也具有多個配向方向。因此，液晶分子的排列方向可呈現多個方向。換言之， 液晶顯示面板100不需配向凸塊就可使液晶層150的液晶分子呈現多區域的 配向排列以達廣視角的顯示效果。進一步來說，液晶顯示面板100中狹縫S 是微狹縫設計，不會使液晶分子排列方向不明確。所以，液晶顯示面板100 中不易產生如配向凸塊或配向狹縫周圍漏光的現象，而在暗態電場下能夠顯 示暗的畫面，也就提升了顯示對比。根據本發明上述實施例所述的設計，其 實際測量得知，應用液晶顯示面板100中，其對比值可達約4000以上。當 圖案化像素電極140E應用於液晶顯示面板100時，更可使顯示對比提高至 10,000以上。另外，圖4A與圖4B繪示為本發明的一實施例的兩種光配向層的上視 示意圖。請同時參照圖3與圖4A，光配向層130A例如可以對應著各個圖案 化像素電極140的圖案，而具有多個配向方向132。 g卩，配向方向132例如 是實質上平行各圖案化像素電極140中狹縫S的延伸方向，但不限於此。舉 例來說，若圖案化像素電極140中，狹縫S的延伸方向與第一方向部146及 第二方向部148分別相交約45。時，則光配向層130A的多個配向方向132 也會與第一方向部146及第二方向部148分別相交約45° 。此外，狹縫S 的延伸方向與第一方向部146及第二方向部148也可分別以其它不同的角度 相交。所以，光配向層130A的多個配向方向132也可與第一方向部146及 第二方向部148分別相交於其它角度。當然，光配向層130A也可不需對應各個圖案化像素電極140的圖案， 而具有多個配向方向132。請參照圖4B，光配向層130B例如僅具有兩個配 向方向132，且各配向方向132例如是與圖案化像素電極140的第一方向部 146實質上垂直。或是，在其它實施例中，各配向方向132例如可以是與圖 案化像素電極140的第一方向部146實質上平行。光配向層130的配置使得第一基板110以及第二基板120間的電場實質上為零時，液晶層150中與光配向層130接近的一側的液晶分子152的排列具有一預傾角e。然而，相對一側的液晶分子154的排列則實質上垂直於第二基板120(如圖1所示)。此時，因為部分液晶分子152的排列具有一預傾角e，而有助於提高液晶層150的應答速率。 一般而言，預傾角e實質上小 於90度，但不限於此，液晶材料的預傾角e也可依所選用的設計或其液晶 材料而有所改變，舉例而言預傾角e實質上可大於或等於90度，預傾角e 實質上也可小於或等於o度。 '具體來說，液晶顯示面板100的製造方法包括形成光配向層130於第一 基板110上，形成多個圖案化像素電極140於第二基板120上，以及形成液 晶層150於第一基板110的光配向層130與第二基板120的圖案化像素電極 140間。舉例來說，形成液晶層150的方法包括滴下式注入法或是真空注入 法。此外，液晶顯示面板100的製造方法也可包括於第一基板110上形成對 向電極114、彩色濾光片116，以及於第二基板上120形成保護層122、主動 層124或是於第二基板上120上形成對向電極114以及於第一基板110形成 保護層122、主動層124及彩色濾光層(未繪示)。其中，對向電極114的材 質包括透明導電物質，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鎘錫氧化物、鋁鋅 氧化物、鋁錫氧化物、氧化鎗、或其它材料、或上述的組合。詳細來說，形成各圖案化像素電極140的方法例如是形成像素電極層(未 繪示)於第二基板120上，並圖案化此像素電極層(未繪示)，以形成如圖2A 2E 所示的交叉電極142、狹縫S以及條狀電極144為範例。圖案化像素電極140 的材質包括透明導電物質(如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鎘錫氧化物、鋁 鋅氧化物、鋁錫氧化物、氧化鎗、或其它材料、或上述的組合)、反射材質(如 金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鋁、鉬、釹、鈦、鉭、鎢、鉻、或其它材料、或 上述合金、或上述的氧化物、或上述的氮化物、或上述的氮氧化物、或上述 的組合)、或上述的組合。另外，光配向層130是利用感旋光性配向材料而製成的。此類型的配向材料受到光線照射後會產生聚合或是分解等作用而使其分子呈現特殊的排 列狀態，因而可以作為導引液晶分子配向的輔助層。
一般來說，搭配一般光掩膜進行多次的曝光製造工藝可形成具有多個配向方向132的配向層130A 及130B，但本發明不限於此，在其它實施例中也可利用半調光掩膜、狹縫 光掩膜、繞射光掩膜、灰階光掩膜上的圖案設計，僅進行一次曝光製造工藝 就形成具有多個配向方向的配向層130A及130B。圖5A到圖5F繪示為形成圖4A的光配向層的曝光製造工藝。首先，請 參照圖5A，提供一塗有感旋光性配向材料的基材510。基材510上劃分有多 個配向區512，且以每四個相鄰的配向區512構成一個像素區域520為範例， 但不限於此。在其它實施例中，也可由二個、三個、五個、六個、七個、八 個或更多配向區512等等來構成一像素區域520。接著，請參照圖5B，提供一個一般光掩膜530。 一般光掩膜530例如具 有多個透光區532以及透光區532以外的多個不透光區534，其中各透光區 532例如對應於基材510上各個像素區域520的其中一個配向區512。以一 般光掩膜530做為罩幕進行曝光製造工藝時，光線僅可通過透光區532而使 對應於透光區532內的感旋光性配向材料發生光反應。以下圖5C 圖5F中 僅繪出一個像素區域520以對曝光製造工藝進行較詳細的說明。請參照圖5C，使一具有特定能量的光線自第一方向542透過一般光掩 膜530照射基材510。此時， 一般光掩膜530的透光區532例如是對應於像 素區域520左上方的配向區512。因此，基材510上的感旋光性配向材料在 像素區域520的左上方配向區512形成第一方向542的配向方向。另外，在本實施例中具有特定能量的光線例如是紫外光、紅外線、或其它光線。更具 體而言，照射於基材510上的紫外光可以具有特殊的偏振特性，例如單一線 性偏振方向，以使基材510上的感旋光性配向材料與光作用後產生特定順向 的分子結構，以供配向之用，但不限於此。然後，請參照圖5D，將一般光掩膜530移動，使一般光掩膜530的透光區532對應於像素區域520左下方的配向區512。同時，以上述的光線自 第二方向544透過一般光掩膜530照射基材510。如此一來，像素區域520 的左下配向區512中可具有第二方向544的配向方向。接著，重複上述的移動一般光掩膜530與進行曝光的步驟，以使像素區 域520的右上及右下配向區512具有如圖5E與圖5F所繪示的第三方向546 以及第四方向548的配向方向。此時，像素區域520中即具有四個配向方向 (542、 544、 546及548)，也就完成如圖4A所繪示的光配向層130A。進行 曝光製造工藝時，通過調整光線入射方向以得到不同的配向方向。或是，在 其它實施例中，可以使光源在固定的照射方向下，利用轉動基材510的方式 使光線以不同角度照射基材510上的感旋光性配向材料。或是，在其它實施 例中，也可以利用不同的光掩膜進行曝光製造工藝來得到不同的配向方向。 因此，欲形成本發明的具有多個配向方向的光配向層130A或130B，僅需調整光線的入射方向、轉動基材的位置、或是利用光掩膜上具有不同光穿透程 度的圖案設計並進行曝光製造工藝即可。相較於聚合物穩定配向製造工藝而 言，本實施例的曝光製造工藝不需對應地施加電場於液晶層中而較為簡化， 同時也不需搭配使用反應性單體等高分子材料，因而也較節省材料所需成 本。另外，本實施例所提出的曝光方法可以僅於一個基材或是基板上進行， 以使液晶顯示面板或是光電裝置的製造工藝較具有彈性。另一方面，若使用 一般光掩膜進行曝光製造工藝以形成多個配向方向時，光線照射(如斜向 照射，或其它方向)的角度會影響感旋光性配向材料的鍵結方式與基材510 之間的夾角，進而使液晶分子與光配向膜接觸時會具有一預傾角，將有助於 提高液晶顯示面板中液晶分子的應答速率。再者，本發明上述實施例所述的交叉電極142、條狀電極144、 144'、 狹縫S、 S，以及銜接電極160或162的形狀，並不限於圖中所示，也可使用 其它規則形狀、不規則形狀、或上述的組合。又，本發明上述實施例所述的 銜接電極160及162是以連接於交叉電極142及條狀電極144的尾端為範例，但不限於此，也可選擇性連接交叉電極142及條狀電極144其中至少一者的 尾端或連接交叉電極142及條狀電極144任何的位置。此外，本發明上述實 施例所述的銜接電極160及162是以一個為實施範例，但不限於此，也可依 設計上的要求，而使用二個、三個、四個、五個、六個、七個、八個等銜接 電極160或162於上述之一或多個實施例中。圖6繪示為本發明的一實施例的光電裝置的示意圖。請參照圖6，光電 裝置600包括液晶顯示面板610以及與液晶顯示面板610電性連接的電子元 件620。其中，液晶顯示面板610例如是上述實施例中所揭露的各種類型的 液晶顯示面板。此外，液晶顯示面板610的型態包含光穿透型顯示面板、光 反射型顯示面板、或半穿透半反射型顯示面板，皆可運用於上述實施例的設 計。由於，液晶顯示面板610具有上述實施例所述的設計，因此光電裝置600 具有高對比的顯示效果以及快速的畫面更新速率。舉例而言，電子元件620 包括如控制元件、操作元件、處理元件、輸入元件、存儲元件、驅動元件、 發光元件、保護元件、感測元件、偵測元件、或其它功能元件、或上述的組 合。而光電裝置600的類型包括可攜式產品(如手機、攝影機、照相機、筆 記型計算機、數字相框、遊戲機、手錶、音樂播放器、電子信件收發器、地 圖導航器或類似的產品)、影音產品(如影音放映器或類似的產品)、屏幕、 電視、室內/室外廣告牌、投影機內的面板等。綜上所述，本發明的液晶顯示面板以及光電裝置至少具有以下所述的優 點。本發明的液晶顯示面板及光電裝置利用上述實施例的光配向層以及圖案 化像素電極的設計來影響液晶分子的排列。當第一基板與第二基板間實質上 無電場時，接近光配向層的液晶分子具有一預傾角。如此一來，液晶顯示面 板進行畫面顯示時，液晶分子具有較快的反應速率，也就可提高液晶顯示面 板的顯示質量。但必需說明的是，若需要額外的配向輔助時，也可選擇性地 施行一配向處理於第二基板上的保護層上。此外，本發明對感旋光性配向材 料進行一次或多次曝光以於第一基板上形成多個配向方向的光配向層，因而液晶顯示面板及光電裝置的製作步驟以及所需材料較為簡單。另一方面，本 發明中，配置於第二基板上的圖案化像素電極具有微狹縫以及多個條狀電極 的設計，使得液晶分子被驅動時實質上會沿著狹縫及條狀電極的延伸方向排 列。因此，液晶顯示面板中在狹縫邊緣不會發生暗態漏光的現象，而提高液 晶顯示面板的顯示對比。當狹縫具有不同寬度時，例如為三角形狹縫，本發 明的液晶顯示面板可以呈現更高的亮態顯示亮度，以達更高的顯示對比。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何 所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作 些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當以權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種液晶顯示面板的製造方法，該方法包括形成一光配向層於一第一基板上；形成多個圖案化像素電極於一第二基板上，各所述圖案化像素電極包括至少一交叉電極以及多個條狀電極，其中所述交叉電極具有至少一第一方向部以及與所述第一方向部交錯的至少一第二方向部，而所述條狀電極與所述第一方向部及所述第二方向部其中至少一者連接，所述條狀電極之間具有多個狹縫；以及形成一液晶層於所述第一基板的所述光配向層以及所述第二基板的所述圖案化像素電極之間，所述第一基板與所述第二基板間的電場為零時，與所述光配向層接近的所述液晶層的液晶分子的排列具有一預傾角，而相對一側的液晶分子的排列實質上垂直於所述第二基板，且所述液晶層的液晶分子被驅動時，所述液晶層的液晶分子實質上會沿著所述狹縫的延伸方向排列。
2. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成 所述光配向層時，還包括使所述光配向層具有多個配向方向，以使所述配向 方向與所述狹縫的延伸方向實質上呈平行。
3. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成 所述光配向層時，還包括使所述光配向層具有多個配向方向，以使所述配向 方向實質上平行於所述第一方向部及所述第二方向部其中之一的延伸方向。
4. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成 各所述圖案化像素電極的方法包括形成一像素電極層於所述第二基板上；以及圖案化所述像素電極層，以形成所述交叉電極、所述狹縫以及所述條狀 電極，所述交叉電極定義出至少四個區域，且所述條狀電極以及所述狹縫位 於各所述區域內，而各所述區域內的所述條狀電極以及所述狹縫實質上互相平行。
5. 如權利要求4所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成 各所述圖案化像素電極的方法還包括使各所述區域中所述條狀電極的一端 連接所述交叉電極，而另一端遠離所述交叉電極。
6. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成 各所述圖案化像素電極的方法包括形成一像素電極層於所述第二基板上；以及圖案化所述像素電極層，以形成所述交叉電極、所述狹縫以及所述條狀 電極，所述交叉電極定義出至少四個區域，且所述條狀電極以及所述狹縫位 於各所述區域內，而至少部分所述條狀電極連接所述交叉電極的一端的寬度 與遠離所述交叉電極的一端的寬度實質上不同。
7. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成各所述圖案化像素電極時，還包括形成一銜接電極，以使所述銜接電極圍住 至少一部分所述交叉電極以及與各所述交叉電極連接的至少一部分所述條 狀電極。
8. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，形成所述圖案化像素電極之後以及形成所述液晶層之前，還包括於所述第二基板 上形成一保護層，其中所述保護層覆蓋所述圖案化像素電極。
9. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，所述 方法還包括於所述第一基板上形成一對向電極，所述對向電極層位於所述第 一基板以及所述光配向層之間。
10. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，所述 方法還包括於所述第二基板上形成一主動層，且所述主動層位於所述圖案化 像素電極之下。
11. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，所述 方法還包括於所述第一基板及所述第二基板其中之一上形成一彩色濾光片層。
12. 如權利要求1所述的液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，所述 條狀電極與所述第一方向部以及所述第二方向部至少其中一者實質上呈不 平行。
13. —種液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示面板包括 一第一基板；一第二基板，與所述第一基板相對；一光配向層，配置於所述第一基板面向所述第二基板的表面上； 多個圖案化像素電極，配置於所述第二基板面向所述第一基板的表面 上，各所述圖案化像素電極具有至少一交叉電極以及多個條狀電極，其中所 述交叉電極具有至少一第一方向部以及與所述第一方向部交錯的至少一第 二方向部，而所述條狀電極與所述第一方向部及所述第二方向部其中至少一 者連接，所述條狀電極之間夾有多個狹縫；以及一液晶層，配置於所述第一基板以及所述第二基板之間，所述第一基板 以及所述第二基板間的電場實質上為零時，與所述光配向層接近的一側的所 述液晶層的液晶分子具有一預傾角，而相對一側的液晶分子的排列實質上垂 直於所述第二基板，且所述液晶層的液晶分子被驅動時，所述液晶層的液晶 分子實質上會沿著所述狹縫的延伸方向排列。
14. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述光配向層 具有多個配向方向，且所述配向方向實質上平行於所述狹縫的延伸方向。
15. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述光配向層 具有多個配向方向，且所述配向方向實質上平行於所述第一 中心部及所述第 二中心部其中之一的延伸方向。
16. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，各所述交叉電 極定義出至少四個區域，且所述條狀電極以及所述狹縫位於各所述區域內， 而各所述區域內的所述條狀電極以及所述狹縫實質上互相平行。
17. 如權利要求16所述的液晶顯示面板，其特徵在於，各所述區域中 所述條狀電極的一端連接所述交叉電極，而另一端遠離所述交叉電極。
18. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，各所述圖案化 像素電極中，至少部分所述條狀電極連接所述交叉電極的一端的寬度與遠離 所述交叉電極的一端的寬度實質上不同。
19. 如權利要求18所述的液晶顯示面板，其特徵在於，各所述圖案化 像素電極的至少部分所述條狀電極連接所述交叉電極的一端的寬度實質上 大於遠離所述交叉電極的一端的寬度。
20. 如權利要求18所述的液晶顯示面板，其特徵在於，各所述圖案化 像素電極的至少部分所述條狀電極的寬度由連接所述交叉電極的一端向遠 離所述交叉電極的一端逐漸增大，且所述條狀電極遠離所述交叉電極的一端 彼此連接。
21. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，各所述圖案化 像素電極還包括一銜接電極，圍住至少一部分所述交叉電極以及至少一部分 所述條狀電極。
22. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示 面板還包括一對向電極，配置於所述第一基板上，且所述對向電極層位於所 述第一基板以及所述光配向層之間。
23. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示 面板還包括一保護層，配置於所述第二基板上，其中所述保護層覆蓋所述圖 案化像素電極。
24. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示 面板還包括一主動層，配置於所述第二基板上，且所述主動層位於所述圖案 化像素電極之下。
25. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示 面板還包括一彩色濾光片層，配置於所述第一基板及所述第二基板其中之一上。
26. 如權利要求13所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述條狀電極與所述第一方向部以及所述第二方向部至少其中一者實質上呈不平行。
27. —種光電裝置，其特徵在於，所述光電裝置包含如權利要求13所 述的液晶顯示面板。
28. —種光電裝置的製造方法，該方法包含如權利要求1項所述的液晶 顯示面板的製造方法。
全文摘要
一種液晶顯示面板、光電裝置及其製造方法。該液晶顯示面板的製造方法，於第一基板上形成光配向層。於第二基板上形成圖案化像素電極。於光配向層與圖案化像素電極間形成液晶層。圖案化像素電極包括交叉電極及條狀電極。交叉電極有第一方向部及與其交錯的第二方向部。條狀電極連接第一方向部及第二方向部至少一者。條狀電極間具有多個狹縫。第一基板與第二基板間的電場為零時，接近光配向層的液晶分子排列具有預傾角，而相對一側的液晶分子的排列實質上垂直第二基板。驅動液晶層時，液晶層的液晶分子沿狹縫延伸方向排列。本發明兼顧了簡單製造工藝以及高顯示對比顯示質量的需求。
文檔編號G02F1/1337GK101226308SQ200810074130
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月14日 優先權日2007年6月8日
發明者吳銘洪, 楊榮清, 郭玉蘋, 陳嘉明 申請人:友達光電股份有限公司