TWI362522B - - Google Patents

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1362522 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 技術領域 本發明係有關於點矩陣方式之液晶顯示元件，特別是 有關於可撓性良好之液晶顯示元件。 t先前技術;3 背景技術

今後，可預想的是沒有電源也可保持顯示且可電改寫 顯示内容之電子紙會迅速普及。電子紙係藉由可電顯示改 寫過去為紙印刷物之書籍或雜誌、報紙等之裝置來實現， 並具有薄、輕且容易看的紙印刷物的良好特性。電子紙比 紙印刷物好的地方在於可改寫顯示内容（内容）。因此，電子 紙不會像紙印刷物用完就丟，所以當取代紙印刷物且普及 後，對減少紙資源消耗有很大的貢獻，且從環境保護的觀 點來看也非常有用。

電子紙的應用有電子書籍、電子報紙、電子海報、電 子辭典等。電子紙所需的特性有下列（1)〜(5)等。 (1) 可電改寫顯示資料 (2) 超低耗電量 (3) 對眼睛好、不易疲勞（非常容易看） (4) 容易攜帶(輕且容易帶著走） (5) 像紙一樣薄且可折（重量輕且具可撓性） 電子紙係利用電泳方式或扭轉極性方式、液晶顯示器 或有機EL顯示器等來進行研究與開發。 3 1362522 電泳方式為使帶電粒子在★名 电祖于在工Μ或液體中移動之方 式。扭轉祕方式錢麵子旋轉之方式。 有機EL顯謂«電場發錢，為崎極與陽極挟住 由有機材料所構紅多數薄膜之構造的自發光型顯示器。 液晶顯示H為具有分_像素電極與相向電極挾住液晶層 之構造的非自發光型顯示器。 由液晶顯示器構成之電子紙係利用具雙安定性之選擇 反射型膽㈣液晶促進研究與開發1此，所謂雙安定性 為液晶在2個不同的方向狀態下顯示出安定性的性質，膽固 酵液晶具有即使在去除電場後也可長時間⑽平面(pian^ 與垂直螺旋(focal conic)之2種安定狀態的性質。在膽固醇液 晶中’在平面狀態下，人射光會產生干擾反射而在垂直 螺旋狀態下’人射光會透過。因此，在於液晶層使用膽固 醇液晶之液晶面板中，可藉由液晶層中之入射光的選擇反 射來顯示光的明暗，所以不需要偏光板。，膽固醇液晶 亦稱作旋光向列液晶。 膽固醇液晶會因液晶的干擾而反射顏色，因此，只要 積層即可達到彩色顯示。故，利用膽固醇液晶之液晶顯示 方式(於此，為求方便，稱作膽固醇液晶方式）相較於上述電 冰方式等其他方式在彩色顯示這點上具有壓倒性的優勢。 在其他方式的情況下，由於在每個像素皆必須配置塗成3色 的濾光片，因此’相較於膽固醇液晶方式，亮度只有1/3。 所以，在其他方式中，亮度的提高成為實現電子紙時的一 大問題。 4 1362522 如上所述，膽固醇液晶方式雖然具有彩色顯示最為容 易的優點，但可否賦予電子紙的特徵之可撓性是最大的問 題。

液晶顯示元件需要具數"m間隙之均一的晶格，一般 而言，晶格由在上下之玻璃基板之間挾住液晶層（數"111) 之構造形成。在一般的TN(Twisted Nematic ;扭轉向列）型 或STN(Super Twisted Nematic ;超扭轉向列）型液晶面板 中，有一部份已實現利用由透明的特殊樹脂所作成之薄膜 基板之液晶顯示元件（塑膠液晶）。塑膠液晶相較於玻璃基板 的液晶，可達成薄型化或輕量化，並且具高财久性，且對 於彎折的強度也較大。因此’可像紙一樣隨意地彎折，所 以適合電子紙。 於此，針對實現液晶面板之均一的晶格間隙之習知構 造作說明。

第1圖係顯示利用支柱分隔件實現均一的晶格間隙之 點矩陣構造的液晶顯示元件之晶格構造的分解圖。 该圖所示之液晶顯示元件為在第一基板丨（上面基板)與 第-基板2(下面基板)之間挾持液晶層之構造。液晶層由密 2料或接著性支柱5等所構成。在第-基板1的表面形成 夕數透明的列電極(未圖示）。又在第二基板2的裡面形 示)有多數與該列電極垂直地交又之透明的行電極(未圖 有密有上述列電極之第-基板1上的液晶層側形成 子材料3為由印刷製程所製作之熱硬化型或UV硬化 5 型接著劑，且構成液晶層的外周部。在密封材料3的其中〜 邊3a的中央設有開口部，且使該開口部的兩端延伸並形成 液晶的注入口 4。#，密封材料3的一部份成為液晶的注入 口4 ’透過該注入口 4將液晶注入由密封材料3包圍的領織 内0 在由密封材料3包圍的領域内形成有多數扮演液晶層 的分隔件的角色之接著性支柱5。該等接著性支柱5形成於 液晶層之各像素的四個角。 接著性支柱5為呈圓柱形且可與第二基板2接著之構 件。因此，若疊合形成有密封材料3及接著性支柱5之第一 基板1與第二基板2, Μ第—基板1與第二基板2可藉由密封 材料3及接著性支柱5固定接著》密封材料3為例如加鼓後各 硬化的構件。 ^ 在於液晶層使用選擇反射型膽固醇液晶之上述構造的 液曰曰顯示;^件中’在上方或下方的相向位置未設置電極之 像素之間的部分會常時點亮，為了防止該常時點亮以提高 像素之對比，因此，在第二基板2上形成黑色矩陣6。該: 色矩陣6為對應於在上方或下方未設置雜(行電極或列電 極)之液晶層的部分(像素的四邊)之格子狀的圖案。 (間隙)可維持均一 在上述構造之液晶顯示元件中，由於接著性支柱5具 分隔件的功能’因此，第一基板1與第二基板2之間的寬声 像接著性支柱5這種支柱可藉由例如曰本專利公開八 報第58-13515號或第8_76131號所揭*之微影成像法中之二 成圖案方法形成。 在上述構造之液晶顯示元件中，藉由從注入口 4注入膽 固醇液晶，可實現選擇反射型之膽固醇液晶顯示元件。然 而，選擇反射型之膽固醇液晶顯示元件僅可實現均一的晶 格間隙，而無法賦予可撓性。 由於液晶是液體，因此，若彎折液晶面板或按壓其顯 不面，則會因該等動作所施加的力量使液晶流動，而使顯 示狀態產生變化。由於TN型或STN型之液晶面板的顯示常 時為電驅動狀態，因此，即使顯示狀態有變化，也可立刻 恢復至原來雜態。但，具顯示記憶性之膽固醇液晶的顯 示在再度驅動之前都無法恢復。 在膽固醇液晶顯示元件中，就形成如第丨圖所示之接著 性支柱5之支柱的方法而言，係例如揭示於日本專利公開公 報第200G-146527號’但該公報所揭示之發明的主要目的在 於確保晶格間隙的均-性，當彎折液晶面板或按壓其顯示 面時，並不能維持膽固醇液晶顯示元件的記憶性。 在將選擇反射型之膽固醇液晶應用在電子紙時，最大 的問題是實現即使按壓或折彎電子紙也不會改變顯示之構 造。 在使用0.125/zm的薄膜基板製作具有第1圖所示之支 柱構造的液晶晶格時，光拿在手上，顯示就會改變。該液 晶晶格的支柱構造為了避免顯示變化需要堅固的框體’因 此，無法將該液晶晶格應用在具可撓性之電子紙上。 本發明人藉由實驗查明利用具有習知支柱構造之膽固 1362522 醇液晶的液晶晶格會因為按壓其顯示面的力量使顯示產生 變化之構造。關於該構造，本發明人在先申請的日本專利 公開公報第16-82380號中已揭示。 上述顯示變化的原因為施加於顯示面的按壓力或液晶 晶格的彎折所導致之液晶的流動性，藉由抑制該流動性， 可解決顯示變化的問題。利用圓柱或角枉的分隔件構造並 無法抑制液晶的流動性。雖然也提過可達成晶格間隙均— 化的條紋構造之支柱，但該構造中的液晶容易產生流動。 【專利文獻1】曰本專利公開公報第58-13515號 【專利文獻2】日本專利公開公報第8-76131號 【專利文獻3】日本專利公開公報第2000-146527號 【專利文獻4】曰本專利公開公報第16-82380號 C聲明内容3 發明之揭示 本發明之目的在於實現即使按壓顯示面或彎折元件也 不會改變顯示之矩陣構造的液晶顯示元件。 本發明係以點矩陣方式之液晶顯示元件為前提’該液 晶顯示元件包含：第一基板，係配設有第一電極；第二基 板，係配設有第二電極；及液晶面板，係由設於前述第一 基板與前述第二基板之間的液晶層所構成者。 在本發明之第一癌樣之液晶顯示元件中，前述液晶層 具有：第一壁面構造體，係配設於各像素之各邊的側面且 具有接著性；及第二壁面構造體，係配設於前述第一壁面 構造體周圍且具有接著性。 8 1362522 在第一態樣之液晶顯示元件中，由於前述第一及第二 壁面構造體具有接著性，故該等壁面構造體具有分隔件的 功能，且可提高晶格間隙之均一性、液晶層之耐壓力及液 晶顯示元件之耐衝擊性。 本發明之第二態樣之液晶顯示元件在第一態樣中積層 有多數前述液晶面板。

在第二態樣之液晶顯示元件中，由於積層有多數液晶 面板，因此，可藉由使各液晶面板之顯示色不同，以達成 彩色顯示。 本發明之第三態樣之液晶顯示元件在第一或第二態樣 之液晶顯示元件中，前述第一壁面構造體具有用以連結相 鄰接之前述像素間的開口部。 在第三態樣之液晶顯示元件中，由於相鄰接之像素之 間透過開口部連結，因此，將開口部活用為液晶之注入路， 精此’將液晶注入液晶層内所有的像素。

本發明之第一或第二態樣之液晶顯示元件中，前述像 素呈矩形。此時，前述開口部係例如設於各像素的至少兩 邊之側壁。 本發明之第一或第二態樣之液晶顯示元件中，前述開 口部例如非直線地配置在縱向上。 本發明之第一或第二態樣之液晶顯示元件中，前述開 口部例如非直線地配置在橫向上。 本發明之第一或第二態樣之液晶顯示元件中，前述開 口部例如非直線地配置在縱向及橫向上。 9 1362522 本發明之第四態樣之液晶顯示元件在第一或第二態樣 之液晶顯示元件中，前述第一壁面構造體係例如包圍前述 各像素之側面全部。此時，例如，前述液晶層中由前述第 一壁面構造體包圍之前述像素内的液晶為滴下形成者。 在第四邊樣之液晶顯不元件中*在藉由滴下液晶*將 液晶注入液晶層内所有的像素後，貼合第一基板與第二基 板，可製作出液晶顯示元件。第四態樣之液晶顯示元件在 相鄰接之像素間未設置開口部，因此，可完全地防止像素 内之液晶的流動性。又，再者，可增加第一壁面構造體之 體積及表面積。因此，較第三態樣之液晶顯示元件更可提 高對顯示面之耐按壓力。 本發明之第五態樣之液晶顯示元件在第一或第二態樣 之液晶顯示元件中，於前述第二壁面構造體外周配設有密 封材料。此時，例如，前述注入前述液晶面板之前述液晶 層的液晶僅注入由前述第二壁面構造體包圍之領域内。 在第五態樣之液晶顯示元件中，由於液晶未與密封材 料接觸，故可避免液晶被密封材料污染的狀況發生。因此， 可增加密封材料的選擇，且可使用便宜的材料或接著性強 的材料作為密封材料。 本發明之第六態樣之液晶顯示元件在第一或第二態樣 之液晶顯示元件中，於前述第二壁面構造體外周未配設密 封材料。此時，例如，前述第一基板與前述第二基板係藉 由前述第一及第二壁面構造體接著固定。 在第六態樣之液晶顯示元件中，由於可省略密封材 10 1362522 料，故可實現便宜的液晶顯示元件。 本發明之第七態樣之液晶顯示元件在第一或第二態樣 之液晶顯示元件中，最上位層之前述液晶面板係顯示藍色。 在第七態樣之液晶顯示元件中，由於最上位之液晶面 板的顯示色為人類的眼睛對光波長的視覺感度較低的藍 色，因此，即使最上位之液晶面板的開口部變成亮燈狀態， 對顯示品質的影響也不大。

本發明之第八態樣之液晶顯示元件在上述各態樣之液 晶顯示元件中，未設有遮光用黑色矩陣。 在第八態樣之液晶顯示元件中，由於可省略黑色矩 陣，故可實現便宜的液晶顯示元件。 本發明之第一或第二態樣之液晶顯示元件中，前述第 一壁面構造體之橫截面例如為十字形之支柱。又，本發明 之第一或第二態樣之液晶顯示元件中，前述液晶層之液晶 例如為記憶性液晶。該記憶性液晶例如為膽固醇液晶。

本發明之電子資訊機器係搭載有上述本發明第一至第 八態樣中任一態樣之液晶顯示元件。 圖式簡單說明 第1圖係顯示利用支柱分隔件實現均一的晶格間隙之 習知點矩陣構造的液晶顯不元件之晶格構造的分解圖。 第2圖係顯示本發明實施形態之液晶顯示元件的整體 構造之分解圖。 第3圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支柱的 配置構造之模式圖。 11 1362522 第4圖係本實施形態之液晶顯示元件中設於支柱間之 像素的開口部的配置構造。 第5圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例1中 之液晶層的支柱配置圖案。 第6圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例2中 之液晶層的支柱配置圖案。 第7圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例3中 之液晶層的支柱配置圖案。 第8圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例4中 之液晶層的支柱配置圖案。 第9圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例5中 之液晶層的支柱配置圖案。 第10圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例6 中之液晶層的支柱配置圖案。 第11圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例7 中之液晶層的支柱配置圖案。 第12圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例8 中之液晶層的支柱配置圖案。 第13圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例9 中之液晶層的支柱配置圖案。 第14圖係顯示具有實施例10之液晶層之本實施形態之 液晶顯示元件之整體構造的分解圖。 第15圖係顯示實施例10之液晶層中之壁面構造體的圖 案0 12 1362522 第16圖係本發明之實施例11之使用選擇反射型之膽固 醇液晶之彩色液晶顯示元件的的橫截面。 第17(a)圖〜第17(c)圖分別為實施例11之彩色液晶顯示 元件中之B(藍色）顯示面板、G(綠色）顯示面板及R(紅色）顯 示面板之支柱配置圖案。 【貧施方式3 實施發明之最佳形態 以下，一面參照圖式，一面針對本發明之實施形態作 說明。 第2圖〜第3圖係顯示本發明之一實施形態之使用膽固 醇液晶之矩陣方式液晶顯示元件之晶格構造。第2圖係顯示 上述實施形態之液晶顯示元件的整體構造之分解圖，第3圖 係顯不上述實施形態之液晶顯示元件中之支柱的配置構造 之模式圖，第4圖係上述實施形態之液晶顯示元件中設於支 柱間之開口部的配置構造圖。 首先“?、第2圖，說明本實施形態之矩陣方式液晶顯 丁兀件(以下僅5己載為液晶顯示元件)的整體構造。第2圖 中’與第1圖相同之構成要素則賦予同樣的符號。 b第2圖所示之本實施形態之矩陣方式液晶顯示元件ι〇 的的格構衫同於過去的矩陣方式液晶顯示元件的最大特 徵為液晶層中之认(接著性支柱)15的形狀。 …設於液晶顯示元件1G之液晶層的支柱15的橫截面為十 子形的壁面構造體（第_壁面構造體），且由例如微影成像法 來製作。該支柱15為具有與相向之第二基板2接著的性質之 13 1362522 材料。支桎15設於各像素的四邊。又，液晶層之分隔件亦 可併用該壁面構造體與過去的球狀分隔件或柱狀分隔件。 第3圖係顯示支杈15之配置形態（配置圖案）的模式圖。 列電極21與行電極(掃描電極)23所交叉的部分成為像 素25，在該像素25的四邊設置支柱15。在所有支柱15的外 周配設有可規定液晶將注入的領域（液晶注入領域）16之外 框的壁面構造體（第二壁面構造體）17。該壁面構造體17的整 體呈大致矩形’且在其其中一邊17a的中央設置液晶之注入 口 14。即，該注入口 14成為壁面構造體17的一部分。該壁 面構造體17為具有接著性之構件。支柱15及壁面構造體17 亦可為同一構件，此時，可藉由微影成像步驟同時形成這 兩個。 在壁面構造體17外側僅隔著預定距離配設有密封材料 13。該密封材料13係配設於液晶顯示元件晶格的外周。本 實施例在貼合基板1與基板2時，可併用具接著性之壁面構 造體丨7與密封材料13。 如上所述，由於選擇反射型之膽固醇液晶在像素間沒 有電極的間隙部分會常時點亮，故必須設置黑色矩陣。因 此，本實施例也在第二基板2的裡面上設置黑色矩陣（參照 第2圖）。如第3圖所示，黑色矩陣6設於朝縱向（與顯示面垂 直的方向）與支柱15重疊的位置。 如第4圖所示，相鄰接之像素25之間係透過設於支柱15 之間的開口部27相連結。該開口部27係為了將液晶注入液 晶層所有的像素25而設的。液晶係藉由例如真空注入法等 14 1362522 注入。 但’在本實施形態之液晶顯示元件10的晶格構造中， 由於支桎15為十字形，因此，可使連結像素25之間的開口 部27極小。如此一來當開口部27極小時，則可利用支桎 15代替黑色矩陣，因此，亦可省略黑色矩陣6。

在第2圖〜第4圖所示之本實施形態之液晶顯示元件1〇 中’由於像素的外周除了四邊的中央部的微小間隙（開口部 27)以外都被十字構造之壁面構造體的支柱15圍住，因此， 可限制注入像素内部之液晶的流動。因此，即使在按壓力 施加於顯示面或彎折元件時，亦可防止像素之顯示變化。

實際上’將本實施形態之液晶顯示元件10製作成像素 間距為0.24mm，開口部27為0.03mm，顯示尺寸為3 8叶， 薄膜基板的厚度為0.125mm，液晶層的厚度為4 〇以m的膽 固醇液晶顯示元件，且對此實施實用試驗。結果，可以確 認該膽固醇液晶顯示元件即使彎折曲率半徑達6〇mm也不 會在顯示上產生變化。就習知之第1圖所示之膽固醇液晶顯 示元件而言，光將元件拿在手上，顯示就會產生變化。 如上所述，藉由本實施形態之液晶顯示元件1〇，可實 現(可應用在電子紙之）具可撓性之選擇反射型液晶顯示元 件。 又，本實施形態之液晶顯示元件1〇如第2圖所示成為在 密封材料㈣側以與密封材料併用切態配設有壁面構造 體Π之構造。因此，在本實施形態Ί晶顯示元件1〇中， 液晶不會㈣壁面構造體17外部，且不會像過去的液晶顯 15 1362522 示元件有液晶與密封材料η接觸的情況發生。過去的液晶 顯^件為了避免液晶與韻材料接觸而被*純物質= 染’必須在密封材料上使用昂貴的材料。又選定力 強的材料作為密封材料也不容易。 液曰面構造體17為具接著力的材料，故本實施形態 使1使=件1G亦可為省略密封材料13的構造。又，即 ==封材料的構造’基於上述理由，也不需要限 Ί實^ 因此，藉由本實_態之液晶顯示元件1() % 可實現便宜的料顯料件。 [實施例1] 圖案述液晶顯示元件1G中之支柱15的配置 口肋與㈣=1。錢晶㈣7^1G巾，細5透過開 為了將液晶注人各像= 斤有像素連結。然而，開口部27是 25之m 且不一定要設在相鄰接之像素 有像素）。彳Μ °初來連結像素2 5與4個相鄰接的所 % [實施例2] 他構ίΓ係顯示液晶顯示元件10中之支柱配置圖案的其 的3個=示因:子中，像素25透過開口部27與相鄰接 開口部27_。 例如，像素仏與像素攻並未藉由 液曰批-/° °第6圖所示之支柱構造係藉由在實施例1之 ‘結:^進行形成圖案使左右相鄰接之支柱15相互 ^ 。此時，在奇數行與偶數行中，使相連結之 16 1362522 支柱15朝左右僅移位1個。 [實施例3] 第7圖係顯示液晶顯示元件1〇中之支柱配置圖案的其 他構造例。

在第7圖所示的例子中，像素25透過開口部27與相鄰接 的2個像素連結。第7圖所示之支柱構造係藉由在實施例 液晶顯示元件中進行形成圖案使上下相鄰接之支柱15相互 地連結來形成。此時，在奇數列與偶數列中，使相連結之 支柱15朝上下僅移位1個。 在本實施例之液晶顯示元件的基本構造中，開口部27 愈少’則愈能限制注入像素25内之液晶的流動性，因此， 顯示變化對元件的彎折或給予顯示面的按壓力的耐性會愈 強。又’開口部27的間隙寬度愈小，愈能提高上述顯示變 化耐性。又，由於液晶在溫度高時，黏性會降低，因此， 在液晶注入步驟中宜加熱液晶。加壓也對縮短時間也很有 效。

[實施例4] 第8圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件1〇中之支柱 配置圖案的其他構造例。 該圖所示之支柱有4種，一種是大致L字形的支柱 35-1，其他3種則成為將該支柱35-1朝順時針旋轉90度、180 度、270度後的形狀。支柱35-2是旋轉90度，支柱35·3是旋 轉180度，支柱35-4是旋轉270度。 在本實施例中，將4種支柱35-1〜35-4配置於像素25的四 17 1362522 邊。即，將支柱35-1、支柱35-2、支柱35-3、支柱35-4配設 於左上角、右上角、右下角、左下角。 由於用該等4種支柱35(35-1〜35-4)圍住像素25的外 周’因此’本實施例的開口部37係將實施例1的開口部27配 置於朝上下或左右移動的位置。 在貫施例1之支柱15的配置圖案中，由於開口部27朝上 下或左右直線地排列，因此，像素15内的液晶容易沿著該 直線方向流動。實際上，在試作實施例丨的液晶顯示元件1〇 且加以實驗後，發現顯示會從開口部27直線地排列的部分 產生變化。 因此，藉由如第8圖所示形成支柱35之圖案使開口部37 不要直線地排列，可防止在實施例丨之液晶顯示元件1〇中變 成問題的顯示變化產生。 [實施例5] 第9圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支柱配 置圖案的其他構造例。 實施例5係利用與實施例2相同的方法連結實施例4中 之相鄰接的支柱35。結果，像素25a會透過開口部37與左右 的像素25a、25d和T方的像素25e連結，但未與上方的像素 25b連結。 如此一來，實施例5中，各像素25係透過開口部37與上 下左右相鄰接的4個像素内的3個像素連結。 [實施例6] 第1〇圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支柱配 18 1362522 置圖案的其他構造例。 實施例6係利用與實施例3相同的方法連結實施例4中 之相鄰接的支柱35。結果，像素25a會透過開口部37與左邊 的像素25c和下方的像素25e連結，但未與上方的像素及 右邊的像素25d連結。 如此一來，實施例6中，各像素25係透過開口部37與上 下左右相鄰接的4個像素内的2個像素連結。

實施例5與實施例6之液晶顯示元件可較實施例4之液 晶顯示元件更有效地抑制像素2 5内部之液晶流動。 在上述實施例4〜6中之液晶層的情況下，若支柱很細， 則在微影成像步驟中會有欠缺圖案的一部分（例如細長的 部分）的情況發生，而有可能降低產量，例如，在支柱中， 當細長形狀部分的寬度約1〇" m、長度約15〇// m時微影 成像步驟中所形成之支柱容易倒塌，且剝離的機率报高。 因此，試著將支柱改變成第11圖所示之形狀，則在微

影成像步驟中之顯像時可防止因剝離造成欠缺的情況發 生。 [實施例7] 第11圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支桎配 置圖案的其他構造例。 實施例7之液晶層係成為交互地配置支柱45a與支桂 45b兩種支柱之圖案構造，支柱45b係藉由以支柱45a的中心 為轴將支柱45a依順時針旋轉180度所得到的形狀。 在實施例7之液晶層中，由於相鄰接之像素25的開口部 19 1362522 47並未直線地排列，因此，可抑制像素25内之液晶的流動 性。又，各個支柱45(45a ' 45b)為對稱性高的形狀（成為點 對稱的形狀）’因此，在微影成像步驟中不易剝離。 [實施例8] 第12圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支柱配 置圖案的其他構造例。 實施例8之液晶層係以與實施例5之液晶層相同的規則 來連結貫施例7之液晶層中之2種支柱45a、45b。即，實施 例8之液晶層成為連結與統合實施例7之液晶層中橫向鄰接 的2個支柱45(支柱45a與支柱45b)之構造。 該相鄰接的2個支柱45(支柱45a與支柱45b)的連結與統 合在奇數行與偶數行中僅錯開1個。結果，所有奇數行具有 支柱451之相同配置圖案（第1配置圖案），且所有偶數行具有 支柱451之相同配置圖案（第2配置圖案）。 在實施例8之液晶層中，各像素25具有3個開口部47， 且透過開口部47與存在於左右及上或下的3個鄰接像素連 結。然而，由於奇數行與偶數行之開口部47的配列位置不 同，因此’像素25的開口部47並未直線地排列。因此’較 實施例7更可抑制像素2 5内之液晶的流動性。 [實施例9] 第13圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支枉配 置圖案的其他構造例。 實施例9之液晶層係以與實施例6之液晶層相同的規則 來連結實施例7之液晶層中之2種支柱45a、45b。實施例9之 20 1362522 液晶層成為以縱向與橫向兩個方向連結與統合實施例7之 液晶層中的2種支柱45(支柱45a與支柱45b)之構造。具體而 言，隔著1個連結朝縱向配設之開口部47t，同時隔著1個連 結朝橫向配設之開口部47y。

如上所述，連結開口部47t與開口部47y的結果，實施 例9之液晶層的像素25會有2個開口部（開口部47t開口部 47y)。實施例9之液晶層的像素25係透過開口部（開口部47t 開口部47y)與左或右之相鄰接的像素和上或下之相鄰接的 像素2個像素連結。然而，該等開口部47並未直線地排列。 因此，實施例9之液晶層的像素較實施例7之液晶層的像素 更可抑制内部之液晶的流動性。又，由於實施例9的像素之 開口部的數量較實施例8的像素少，因此，實施例9的像素 之所〉主入的液晶的流動性較實施例8的像素小。 [實施例10]

第14圖係顯示具有其他構造之液晶層之本實施形態之 液晶顯示元件之整體構造的分解圖。 〜 _、在第14圖所示之液晶顯示元件50中，與第2圖之液晶 相所具有之構成要素相同的構造的構成要素則歟 顯 予 元件5()的特徵是在液晶層中並非利用開 之間。即，如第15圖所示，在液晶顯示元件: 造體素55料接m面構造飢第1面構 面構造體:邊。即，各像素55成為由壁面構造體(第1 覆蓋周園之側面全部而不與相鄰接之像素連 21 I362522 結之構造。因此’可完全地防止像素55内之液晶的流動性。 又’在第一壁面構造體59外周配設矩形的第二壁面構造體 57。第二壁面構造體57也具有接者性。第一壁面構造體59 與第二壁面構造體57為同一構件’且由相同步驟形成。又， 在第二壁面構造體57外周配設矩形的密封材料54。第一及 第二壁面構造體(59、57)與密封材料54可使用同一構件，也 可由相同步驟形成。 在實施例1〇之液晶顯示元件50的製造步驟中，對像素 55的液晶注入係例如藉由將液晶滴下至像素55來進行。並 且，在對像素55内的液晶注入結束後，利用壁面構造體π ' 59與密封材料54貼合基板1與基板2(接合），以製作出液晶晶 格。 實施例10亦成為注入像素内的液晶不與密封材料5 4接 觸之構造，此係由於僅將液晶滴下至第—及第二壁面構造 體59、57内部或第一壁面構造體59内部即可之故。因此， 密封材料54可使用便宜的材料或接著性高的材料。所以， 由於第一及第二壁面構造體(59、57)具有接著性，故亦可省 略密封材料54。 但，在將液晶（膽固醇液晶）滴下至上述像素然後貼合2 個基板之步驟中，氣泡有可能會進入液晶。因此，液a之 滴下及基板之貼合宜在真空中實施。 實施例10之液晶顯示元件50亦可藉由在製造實施例 1〜9之液晶顯示元件的步驟中追加新的步驟來製造。例如， 在實施例1〜9之液晶顯示元件的製造步驟中，在將液晶注入 22 1362522 像素後，進行封_ Π部之轉。此時，例如，儘可能縮 小開口部’且纽人液晶後’藉“料加祕散壁面構 造體(使其膨脹)至封閉開口部為止。 [實施例11] 第16圖及第17圖係顯示本發明之實施例u之彩色液晶 顯不兀件的主要部分。第16圖係使用選擇反射型之膽固醇 液晶之彩色液晶顯示元件的的橫截面。

如該圖所示’實施例此彩色液晶顯示元件成為依序 積層R(紅色）顯示面板(液晶面板)61〇、G(綠色)顯示面板(液 面板)620及B(藍色)顯示面板(液晶面板_之構造，b顯 示面板630成為最上層。

R顯示面板610、G顯示面板620及B顯示面板63〇分別具 有第17(a)圖〜第n(c)圖所示之支柱配置圖案。即，R顯示面 板610、G顯示面板620及B顯示面板630具有實施例1之支柱 配置圖案（參照第5圖）、實施例4之支柱配置圖案（參照第8 圖）及實施例4之支柱配置圖案。但，B顯示面板63〇之支柱 配置圖案為實施例4之支柱圖案變形後的構造。藉此，〇顯 示面板620與B顯示面板630之間成為支柱間之開口部不會 朝縱向（與顯示面垂直的方向）直線地配置之構造。 設成上述構造係由於若將3個面板610〜630之液晶層的 支柱配置圖案全部設為實施例1的構造，則在縱向上相鄰接 之RGB之各面板的開口部會直線地配置之故。由於支柱間 之開口部中的液晶會成為常時點亮狀態，因此，一旦RGB 之各面板的開口部在縱向上直線地配置，則對利用者的眼 23 1362522 睛而言會看成RGB3色全部亮燈，因此，顯示對比會下降。 因此，將必須在開口部的位置設置黑色矩陣。在本實施例 中’如上所述，由於在不使G顯示面板620之開口部與B顯 示面板630之開口部朝縱向直線地配置上下了功夫，因此不 需要黑色矩陣。 即，如第16圖所示，使R顯示面板610之像素25R之間 的開口部617、G顯示面板620之像素25G之間的開口部627 及B顯示面板630之像素25B之間的開口部637在縱向上不 要直線地配置。故’若支柱不是完全的透明體，則可減輕 下層面板(本實施例中為R顯示面板610與G顯示面板620)之 開口部(617、627)中之點亮狀態所產生的雜訊光。若支柱的 透明度變低，則亦可僅使最上層面板(本實施例中為B顯示 面板630)之開口部637相對於下層面板(61〇、620)之開口部 (617、627)不要配置在於縱向（正上方）上的位置。 在設為不設置黑色矩陣之構造時，雖然最上層面板之 像素的開口部成為點亮狀態，但在本實施例中將最上層面 板設為人類的眼睛對光波長的感度特性較低的B(藍色）顯 示面板630。因此，在本實施例之彩色液晶顯示元件中，即 使省略黑色矩陣，也可減低彩色液晶顯示元件之顯示特性 的低劣，且其顯示性能會成為實用上沒有問題的程度。因 此’藉由本實施例之彩色液晶顯示元件，可實現省去黑色 矩陣之便宜的彩色液晶顯示元件。 在上述各實施例中，可想而知開口部愈少’液晶的注 入時間則愈長，但在注入液晶時，若提高液晶的溫度使液 24 1362522 晶的黏度降低’則可在程序上不會有問題的時間之内製作 出液晶顯示元件。

如上所述，根據本發明之實施形態，在具雙安定性之 膽_液晶顯示it件中’可防止按壓顯示面使顯示狀態改 變的問題°又’由於耐按壓或耐彎折強度提高，因此，可 賦予膽固醇液晶顯示元件可撓性。又，由於不需要黑色矩 陣’因此’可實現便宜的膽固醇液晶顯示元件。又’由於 液晶不會碰到密封材料’因此密封材料可使用便宜的材 料。又，也可藉由提高位於支柱外周之壁面構造體的接著 力來省略密封材料。如此—來，可提供更便宜的膽固醇液 B曰員示元件又雖然第二壁面構造體為大致矩形的包圍 構造’但在併用密封材料時，也可不是包圍構造。再者，

此時’第二壁面構造體亦可與配置於各像素之第一壁面構 造體的形狀-致。雖未圖示，但像素端列的第〆壁面構造 體與像素周圍的第二壁面構造體宜互相接觸。藉由第二壁 面構造體可降低液晶的流動性。 可使:開 口 本#狀 於寬您教所如、j考慮後一^ 的形被狀.。又’與相鄰接之像素的開口部不一定 要是1個。亦可在與相鄰接之像素之間設置多數小的開口 部。再者，亦可在像素内部併設圓柱或角柱。若設成該構 W，則除了可防止液晶流動以外，也可期待縮小像素的變 形之相乘效果。 25 又’亦可併用壁面構造與習知升丨+ \ $之分隔件。 又’雖然上述實施例單純為起鱼 件，伯士 勹矩陣方式之液晶顯示元 -本發明亦可輕易地適用於主動 7Γ >fiL 干乃式（成日曰顯不 。又’雖紅述實❹丨之像細彡 之係本 句矩形 但本發明 琢素形狀並不限於矩形，亦可為其他形狀。 又，再者，本發明除了膽固醇液晶顯示元件以外亦 :適用於❹具有龄記憶性的其他液晶之液晶顯示元 件。 本發明由於可撓性佳，且耐衝擊性或對顯示面之耐按 壓性良好，故相當適合電子紙之顯示元件。 產業上之可利用性 本發明除了電子紙之顯示元件以外，亦適用於電子書 籍、電子報、電子海報、還有PDA(Personal Data ASsistant) 等攜帶型終端或手錶等需要可撓性之攜帶型機器的顯示元 件。又’亦可適用於將來可實現之紙張型電腦的顯示器的 顯示元件或裝飾在店面等的陳列用顯示器等各種領域的顯 示機器。 t圖式簡單說明3 第1圖係顯示利用支柱分隔件實現均/的晶格間隙之 習知點矩陣構造的液晶顯示元件之晶格構造的分解圖。 第2圖係顯示本發明實施形態之液晶顯示元件的整體 構造之分解圖。 第3圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件中之支柱的 配置構造之模式圖。 26 1362522 第4圖係本實施形態之液晶顯示 像素的開口部的配置構造。 第5圖係顯示本實施形態之液晶 之液晶層的支柱配置圖案。 第6圖係顯示本實施形態之液晶 之液晶層的支柱配置圖案。 第7圖係顯示本實施形態之液晶 之液晶層的支柱配置圖案。

第8圖係顯示本實施形態之液晶 之液晶層的支柱配置圖案。 第9圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例5中 之液晶層的支柱配置圖案。 第10圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例6 中之液晶層的支柱配置圖案。 第11圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例7 中之液晶層的支柱配置圖案。

元件中設於支柱間之 顯示元件之實施例1中 顯示元件之實施例2中 顯示元件之實施例3中 顯示元件之實施例4中 第12圖係顯示本實施形態之液晶顯示元件之實施例8 中之液晶層的支柱配置圖案。 第13圖係顯不本貫施形態之液晶顯示元件之實施例9 中之液晶層的支柱配置圖案。 第14圖係顯示具有實施例10之液晶層之本實施形態之 液晶顯示元件之整體構造的分解圖。 第15圖係顯示實施例10之液晶層中之壁面構造體的圖 案0 27 1362522 '第16圖係本發明之實施例11之使用選擇反射型之膽固 醇液晶之彩色液晶顯示元件的的橫截面。 第17(a)圖〜第17(c)圖分別為實施例11之彩色液晶顯示 元件中之B(藍色）顯示面板、G(綠色）顯示面板及R(红色）顯 示面板之支柱配置圖案。 【主要元件符號說明】 L..第一基板 2-..第二基板 3 ' U、54···密封材料 4、14...注入口 5 ' 15'35-1-35-4'45a' 45b ' 451···支柱 6.. ·黑色矩陣 、50，·.液晶顯示元件 16··.領域 17、57·..第二壁面構造體

Pa···第二壁面構造體的其中 一邊 21.. .列電極 23.. ，行電極 25、25a~25e、25R、25G、25B、 55…像素 27、37、47t、47y、617、627、 637…開口部 59…第一壁面構造體 61〇···β顯示面板 620.. .G顯示面板 630.. .Β顯示面板 28

Claims (1)

1362522 第100104310號申請案10126修正替換 七、申請專利範圍： 1. 一種點矩陣方式之液晶顯示元件，其設有液晶面板，該 液晶面板係由配設有第一電極之第一基板、配設有第二 電極之第二基板以及設於該第一基板與該第二基板間 的液晶層所構成者，其特徵在於： 參 公告本 前述液晶層設有第一壁面構造體，該第一壁面構造 體係配設於各像素之間並具有接著性，且該第一壁面構 造體具有用以連結相鄰像素之間的開口部， 前述像素呈矩形， 且，前述第一壁面構造體之橫截面呈一在各像素之 四邊中至少兩邊以上的側壁具有前述開口部之形狀。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其設有第二壁 面構造體，該第二壁面構造體係配設於前述第一壁面構 造體之周圍並具有接著性。 3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其係積層有多 數之前述液晶面板。 4. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其中前述開 口部係非直線地配置在縱向上。 5. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其中前述開 口部係非直線地配置在橫向上。 6. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其中前述開 口部係非直線地配置在縱向及橫向上。 7. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其中前述第 壁面構造體係包圍前述各像素之側面全部。 29 1362522 _ 第100104310號申請案1012.6修正替換 8. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示元件，其中前述液晶層 中由前述第一壁面構造體包圍之前述像素内的液晶為滴 下形成者。 9. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示元件，其係於前述第二 壁面構造體外周配設有密封材料。 10. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示元件，其中注入前述 液晶面板之前述液晶層的液晶僅注入由前述苐二壁面構 造體包圍之領域内。 11. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示元件，其於前述第二 壁面構造體外周未配設密封材料。 12. 如申請專利範圍第11項之液晶顯示元件，其中前述第一 基板與前述第二基板係藉由前述第一及第二壁面構造體 而接著固定。 13. 如申請專利範圍第3項之液晶顯示元件，其中最上位層 之前述液晶面板係顯示藍色。 14. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，係未設有遮 光用黑色矩陣。 15. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其中前述第 一壁面構造體之橫截面為十字形之支柱。 16. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其中前述液 晶層之液晶為記憶性液晶。 17. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示元件，其中前述記憶 性液晶為膽固酵液晶。 18. 如申請專利範圍第1或3項之液晶顯示元件，其係搭載於 30 1362522 _ - 第10010431·申請案10126修正替換 電子資訊機器。

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