TWI321670B - Liquid crystal display device and manufacturing method therefor - Google Patents

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九、發明說明：

相關申請案之交叉參考 本申請案係基於且請求2004年11月12日提交的先前日 本專利申請案2004-328429號之優先權的利益’其整體内容 以引用方式併入本文中。 發明領域 本發明有關一具有改良的半色調觀視角度特徵之液晶 顯示裝置。更特定言之，本發明係有關一具有改良的半色 調觀視角度特徵之垂直鱗液晶顯示裝置，諸如Mva(多分 域垂直對準）模式液晶顯示裝置。 I：先前技術J 發明背景 對於使用主動矩陣之液晶顯示器（LCDs)而言，已經廣 泛地採用TN模式液晶顯示裝置，其中令具有正介電常數異 向性的液晶材料以90。角轉於彼此相對的兩基材之間的 方式水平地對準至基材表^然而，此了職式具有低觀視 角度特徵之問題。為此’已經進行㈣不同研究來改良觀 視角度特徵。 一替代性模式中，已經發展出MVA模式，其中令一具 有負介電常數異向性的液晶材料垂直地對準，且液晶分子 在電壓施加時的傾斜方向係由基材表面上所形成的突件與 開口（狹縫)予以調戒。其已經大幅地改良觀視角度特徵。 利用第ΙΑ、1B及2圖來說明一皿^模式液晶顯示裝 置。第1A及1B圖為顯示一MVA模式液晶顯示裝置的概念 圖。第2圖為顯示MVA模式液晶顯示裝置中液晶分子的對準 方向之概念圖。 — MVA模式液晶顯示裝置中，具有負介電常數異向性 的液晶分子係垂直地對準於兩玻璃基材之間。一連接至TFT 之像素電極係形成於玻璃基材的一者上，而一相對電極形 成於另一玻璃基材上。突件8分別以一交替方式形成於像素 電極及相對電極上。

當一TFT為OFF(關斷）時，液晶分子4係對準於一與基 1〇材1的介面呈垂直之方向中，如第1A圖所示。當TFT為ON(接 通）時，一電場係施加至液晶而液晶分子4的傾斜方向係由 突件8地組態予以調節。藉此，液晶分子4係對準於一像素 中的複數個方向中，如第1B圖所示。譬如，當突件8如第2 圖所示形成時，液晶分子係分別對準於方向A、B、C&D 15中。因為當一TFT處於0N狀態時液晶分子係如上述對準於 一MVA模式液晶顯示裝置中的複數個方向中，故實現良好 的觀視角度特徵。 上述MVA模式中’請注意對準控制膜係控制液晶分子 的傾斜方命’因此不需要施加-以擦磨製程所代表之對準 2〇處理製程，其在一以™模式所代表的水平對準模式中已經 幾乎不可避免地必須具備。為此，有繁於該處理，可避免 由於擦磨所導致之與靜電及雜屑相關的問題，且在對準處 理製程之後不需要清洗步驟。尚且，有赛於該對準，具有 不會產生預傾斜的起伏所導致之顯示不規則性的問題、製 程較簡單、生產良率獲得改良、及實現低成本之優點。 此外，在作為一種調節液晶分子對準之技術中，亦已 知一具有在基材之間聚合化一聚合物前驅物且嵌夾—液晶 層（請見曰本先行專利案3520376號，申請專利範圍）所形成 之一第一對準控制層及一第二對準控制層之液晶顯示裝 置。 、 然而，在MVA模式液晶顯示裝置中亦有某些重大問題 需要解決。其中一項係為如第3圖所示，具有一其中令對於 -液晶分子的傾斜方向處於6G。極角及45。方向角之狀態中 之透射電壓特徵(τ·ν特徵）巾的透射高於面對液晶分子的 傾斜方向之方向（亦即〇。極角）中的τ_ν特徵中之透射之半色 調區，以及其中的關係令前者低於後者之另—半色調區， 而因此使得前方的色調及對角性觀看時的色調彼此略為不 同。請注意相對於-液晶分子的傾斜方向之極角與方向角 的關係係示意地顯示於第3圖的下部。 I[發明内容3 發明概要 本發明之-目的係在於解決此問題，且實現良好的半 色調觀視減特徵。本_之其他目的及優點將從下文說 明中得知。 根據本發明的-態樣，提供一液晶顯示裝置，包含： 電極’其形成於—對基材的至少—者上⑽以將電壓施加 於液晶分子上；-第-對準控制層，其哉夾於基材之間且 使液晶分子垂直地對準；-液晶層，其藉由將一包含一液 晶及一可光聚性化合物之液晶組成物嵌夾在基材之間然後 利用紫外線輻照而形成；及一第二對準控制層，其由紫外 線輻照形成的一經u V固化產物所構成而形成為令具有不 同臨界電壓之不少於兩個分域出現在—像素中，且分域的 至少一者具有高於第一對準控制層的臨界電壓之一臨界電 壓。 藉由本發明的此態樣，可以實現一具有良好半色調觀 視角度特徵之液晶顯示裝置。 較佳係使得分域之間的相互邊界近似平行於液晶分子 的傾斜方向；且使得形成於一基材上的突件或一電極中的 狹縫在分域之間產生相互邊界；且使得上述不同臨界電壓 的最大值與最小值之間的差異不小於〇·3伏特；使得具有上 述不同臨界電壓之兩分域形成於一像素中，而一像素中具 有較低臨界電壓之分域：具有較高臨界電壓之分域之分割 比係位於2:8至8··2的範圍中；使得可光聚性化合物具有一環 結構；使得可光聚性化合物包含由下式（1)代表之一雙官能 可光聚性化合物， α-Υ-Α-Χ-Β-Ζ-α …（1) (其中彼此獨立的Α及Β係為一環基團；彼此獨立的〇1係為一 丙烯酸酯基團或甲代丙稀酸酯基團；而彼此獨立的X、Y及 Ζ為用以結合基團之一基團或直接鍵結;）； 使得可光聚性化合物包含兩類型：根據式（1)的一雙官能可 光聚性化合物且其中X為一直接鍵結，及根據式（1)的一雙 官能可光聚性化合物且其中X並非直接鍵結；使得在式（1) 中，彼此獨立的γ及z係由下式(2)代表， -(CH2)a- -(2) (其中a為0或1); 使得液晶組成物中的可«性化合物添加量不小於㈣ 量❶/❻且不大於3·〇重量。；使得上述分域的任何阻滯值⑽· d)位於35〇奈米±7〇奈米的範圍中；使得具有不同液晶層厚 度之不少於兩健域形成在—像素巾；使得液晶顯示裝置 中液晶分子的預傾斜角度不小於88。；使得具有最高臨界電 壓之分域中的預傾斜角度約為90。；且 八 其中令其傾斜同時當施加一電壓時藉由形成::基材上的 突件或一電極中的狹縫來調節傾斜方向之結構。 本發明的另一態樣中，#供一用以製造一液晶顯示裝 置之方法，該液晶顯示裝置係包含：電極，其形成於一對 基材的至少一者上且用以將電壓施加於液晶分子上；一第 一對準控制層，其嵌夾於基材之間且使液晶分子垂直地對 準；一液晶層，其藉由將一包含一液晶及一可光聚性化合 物的液晶組成物嵌夾在基材之間然後利用紫外線輻照而形 成；及一第二對準控制層，其由紫外線輻照形成的一經11乂 固化產物所構成而形成為令具有不同臨界電壓之不少於兩 個分域出現在一像素中，且分域的至少—者具有高於第一 對準控制層的臨界電壓之一臨界電壓，其中以一令射線在 像素的部分中被遮蔽或降低強度之狀態來進行紫外線輻 照以形成第二對準控制層。 藉由本發明的此態樣，可以製造具有良好半色調觀視 1321670 角度特徵之液晶顯示裝置β 較佳係使仵第一對準控制層由第_紫外線輻照然後利 用一其中令紫外線輻照在整個液晶面板上方且具有比第一 紫外線輕照的強烈度更弱的紫外線強烈度之第二紫外線輕 5照所形成；使得所施加的電壓不大於具有第一紫外線轄照 所產生之較高臨界電壓的分域中之最高臨界電屋；使得在 第-紫外線轄照之前進行—熱處理·，使得液晶顯示裝置構 成為令上述分域之間的相互邊界近似平行於液晶分子的傾 斜方向；使得形成於-基材上的突件或一電極中的狹縫在 10分域之間產生相互邊界；使得不同臨界電壓的最大值與最 小值之間的差異不小於0.3伏特；使得具有上述不同臨界電 壓之兩分域形成於一像素中，而一像素中具有較低臨界電 壓之分域：具有較咼臨界電壓之分域之分割比係位於2:8至 8:2的範圍中；使得可光聚性化合物具有一環結構；使得可 15光聚性化合物包含由下式（1)代表之一雙官能可光聚性化合 物， (χ·Υ*Α-Χ-Β·Ζ-α · · ·( 1) (其中彼此獨立的Α及Β係為一環基團；彼此獨立的(1係為一 丙烯酸酯基團或甲代丙烯酸酯基團；而彼此獨立的χ、Υ及 20 Ζ為用以結合基團之一基團或直接鍵結）； 使得可光聚性化合物包含兩類型：根據式（1)的一雙官能可 光聚性化合物且其中X為一直接鍵結，及根據式（1)的一雙 官能可光聚性化合物且其中X並非直接鍵結；使得在式（1) 中，彼此獨立的丫及乙係由下式(2)代表， 10 1321670 -(CH2)a- ...(2) (其中a為0或1);及使得液晶組成物_的可光聚性化合物添 加量不小於1.0重量％且不大於3.0重量。/〇。 可以藉由本發明來實現一具有良好半色調觀視角度特 5 徵之液晶顯不裝置。 圖式簡單說明 第1A圖為顯示一 MVA模式液晶顯示裝置之概念圖； 第1B圖為顯示一MVA模式液晶顯示裝置之另一概念 圖， 10 第2圖為顯示一MVA模式液晶分子中液晶分子的對準 方向之概念圖； 第3圖為顯示一習知MVA模式液晶顯示裝置的T-V特徵 之圖形； 第4A圖為一具有呈現彼此不同的臨界電壓之兩分域 15 (A，B)的像素之示意圖； 第4B圖為一液晶顯示面板之一顯示區的一橫剖視結構 之不思圖， 第4C圖為顯示呈現彼此不同的臨界電壓之兩分域的 T-V特徵之圖形； 20 第5圖為顯示具有彼此不同的臨界電壓之平均於整體 像素上之T-V特徵的圖形； 第6圖為顯示一罩幕的光屏蔽部分與突件及電極狹縫 之間的位置關係之一液晶顯示面板的示意側橫剖視圖； 第7圖為顯示與一罩幕的光屏蔽部分重疊之一具有皆 11 1321670 呈狗腳形的電極狹縫及突件之像素的示意圖； 第8A圖為顯示範例1中之一像素的Τ-V特徵之圖形； 第8B圖為第8A圖的部分放大圖； 第9 A圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之圖形； 5 第9B圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之另 一圖形； 第9C圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之另 一圖形； 第9D圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之另 10 —圖形； 第10A圖為藉由將處於各灰階之第9A圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 第10Β圖為藉由將處於各灰階之第9Β圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 15 第10C圖為藉由將處於各灰階之第9C圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 第10D圖為藉由將處於各灰階之第9D圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 第11圖為顯示範例3的Τ-V特徵之圖形； 20 第12圖為顯示範例3中之顯示回應速度與所施加電壓 之間的關係之圖形； 第13圖顯示根據本發明之液晶的範例之結構式； 第14圖為代表範例5中臨界電壓的測量點之一液晶顯 示面板的示意圖； 12 1321670 量 第15圖為顯示範例5中各別測量點之的田 〜^界電壓移位 的圖形； 第16A圖為顯示紫外線輻照時之光屏敲部八的部位之 示意圖； 第16B圖為顯示紫外線輻照時之光屏蔽部分的部位之 另一示意圖； 第16C圖為顯示紫外線輻照所產生之較高臨界電壓分 域與較低臨界電壓分域之間的邊界之示意圖； 第16D圖為顯示紫外線輻照所產生之較高臨界電壓分 10域與較低臨界電壓分域之間的邊界之另一示意圖； 第17圖為顯示紫外光輻照時之狗腳形的突件與一罩幕 ' 的光屏蔽部分之間的位置關係之示意圖。 C實施方式：j 較佳實施例之詳細說明 15 下文將參照圖式 ' 表格、公式、範例等來描述根據本 • 發明的實施例。請瞭解這些圖式、表格、公式、範例等連 同下文說明係供示範用而並未限制本發明的範圍。更不用 說，其他實施例只要符合本發明的主旨即亦應該被包括在 本發明的範疇内。圖中，相同的符號代表相同的元件。 20 根據本發明之一液晶顯示裝置係配備有一液晶顯示面 板’包含：電極，其形成於一對基材的至少一者上且用以 ' 將電壓施加於液晶分子上；一第一對準控制層，其嵌夾於 • 基#之間且使液晶分子垂直地對準；一液晶層，其藉由將 -包含一液晶及一可光聚性化合物的液晶組成物嵌夾在基 13 1321670 材之間然後利用紫外線輻照而形成；及一第二對準控制 層，其由紫外線輻照形成的一經uv固化產物所構成而形成 為令具有不同臨界電壓之不少於兩個分域出現在一像素 中，且分域的至少一者具有兩於第一對準控制層的臨界電 5 壓之一臨界電壓。藉由此組態，可以實現具有良好的半色 調觀視角度特徵之液晶顯示裝置。 本發明的基本原理顯示於第4A至4C圖中。使各像素具

有兩或更多個分域，該等分域係具有呈現不同臨界電壓的 Τ-V特徵。第4A圖為一像素的平面圖，而第4B圖為其位於 10 X-X的橫剖視圖。第4A及4B圖中，包含以面積比1:1具有彼 此不同的臨界電壓之兩個分域A及此範例中，液晶顯示 面板的顯示區係包含基材1、一透明電極2、一相對電極3、 一含有液晶分子4之液晶層5、第一對準控制層6、第二對準 控制層7、將於後文說明的突件8、及電極狹縫9，如第4B 15 圖所示。 20 對角方向(60。極角）中的τ_ν曲線之增加或減小係較 且因此獲得良_半色戰視角度特徵而在前方 看時的顯示影像與對角方向觀看時的顯示影像 較小的差異 當具有不同臨界電壓的兩分域如第4八圖所示形成時， 對於各別分域獲得如第4C圖所示的τ_ν特徵，且如第5圖所 ^獲得對於整個像素平均之τ·ν特徵。#與第，中平常的 ^特微加㈣㈣，騎料⑽前方的τν曲線(〇。極 之間具有 可藉由將 包含一液晶及一可光聚性化合物之液 組 14 1321670 成物嵌夾在基材之間然後利用紫外光輻照以形成由—經 uv固化產物所製成的一或多個第二對準控制層及一液晶 層來實現此隔間作用。藉由紫外線輻照，液晶組成物中的 可光聚性化合物係被聚合成為一經UV固化產物，其形成一 5 或多層以接觸由一已經失去可光聚性化合物（亦即大致由 液晶所組成）之液晶組成物所構成之液晶層。因此，當形成 用以拘限液晶分子運動之一或多層的經UV固化產物時係 形成具有不同臨界電壓之分域。 當獲得一或多個第二對準控制層時，可以利用將紫外 10 線只輻照在其中液晶分子具有一小預傾斜角度以形成一經 UV固化產物之一特定分域上方、使液晶分子的狀態穩定 化、及降低該分域中的臨界電壓，藉以形成具有不同臨界 電壓之分域。然而，考慮到預傾斜角度需具有不小於88。的 角度藉以確保一般所需要的對比，且時常難以藉由將預傾 15 斜角度減小至2。角的小範圍來實現臨界電壓的足夠差異。 為此，為了實現臨界電壓的充分差異’需要使預傾斜角度 小到犧牲對比之程度。 已經發現，並非利用降低臨界電壓之方式而是可利用 經由使液晶分子難以在與一經UV固化產物之一垂直對準 20狀態中於一特定分域中運動來升高臨界電壓之方式，藉以 實現臨界電壓的上述差異。 可以藉由相對於紫外線遮罩住一像素中的一特定分域 之方式進行紫外光輻照'及改變紫外線輻照的條件來實現 一像素中具有不同臨界電歷之兩或更多個分域。藉由改變 15 1321670 紫外線輻照的條件來改變經uv固化產物拘限住液晶分子 之狀態’且因此可改變臨界電麼。 • 關於根據本發明之具有不同臨界電壓之兩或更多個分 . 域，分域的至少一者較佳係具有比第一對準控制層的臨界 5電壓更高之一臨界電壓。利用此方式，可實現臨界電壓的 大差異且因此實現良好的半色調觀視角度特徵。 在一像素中根據本發明具有不同臨界電壓之兩或更多 .個分域的配置並無限制，只要其不牴觸本發明主旨即玎。 然而，已發現當液晶分子具有一特定傾斜方向時，上述分 10域之間的相互邊界係配置成垂直於傾斜角度，具有較低臨 ， 界電壓之分域部分係傾向於獲得一顯現較高臨界電壓之性 - 質，而對準失序將發生於依據所施加電壓而定的部分中， ' 導致液晶顯示面板中的顯示不規則。 可藉由將相互邊界近似平行於液晶分子的傾斜方甸地 15配置在上述分域之間來解決此問題。譬如，當液晶分子的 • 傾斜方向藉由形成於基材上的突件或電極狹縫予以調節 時，因為液晶分子的傾斜方向垂直於突件或電極狹縫的長 度方向，將上述邊界垂直於突件或電極狹縫的長度方向予 以配置即已足夠。請注意“近似平行，，係指不需要嚴格的平 20行性。若用眼睛認知到一平行關係通常即已足夠。更具體 言之，如果可在一液晶顯示面板中拘限或防止顯示不規則 性，則認為是近似平行。 k 並且，已經發現即便上述邊界垂直於液晶分子的傾斜 方向時’仍可藉由將邊界形成於分域之間使得獲取一顯現 16 1321670 較高臨界電壓的性質之具有較低臨界電壓的分域部分發生 於很少會影響液晶顯示面板上的顯示之一部分中，來拘限 一液晶顯示面板中的顯示不規則性。 • 確切言之，當用以調節液晶分子的傾斜方向之突件及 5電極狹縫形成於基材上時，較佳將邊界配置於其上以使突 件及電極狹縫在分域之間產生相互邊界。 如第6圖所示，在-藉由突件及電極狹縫來進行對準控 • 制之諸如MVA或PVA(圖案狀垂直對準）等模< 中突件或電 極狹縫之間的寬度小到約15至約3G微米。如果試圖形成 H) -具有較高臨界電壓之分域以使較高臨界電壓分域與較低 * 料電壓分域之間的邊界平行於此錢度_突件或電極 - ㈣，即便—罩幕的對準在發生紫外_射時略微地漂移 ' (譬如，朝向—應位於較高臨界電壓分域中之區域的往左或 往右方向），將發生諸如-具有無法忽略的寬度而非[值(學 Μ如5微米）且應被包括在較低臨界電壓分域中之區域係· _ 紫外線在邊界處的衍射^咖現-較高臨界電壓、以及其 中較高臨界電壓分域與較低臨界電壓分域之面積比對於各

傾斜方向大輻地改變等問題。第6圖顯示—其中已經發生— 往左漂移之狀態。 I 2〇 料案射，可以藉由將較高臨界電壓分域與較低臨 界電壓分域重疊至基材上所形成的突件或電極狹縫上來實 現更好的分域隔間作用。特別是當—像素設計成如第7圖所 - 示具有“狗腳’’形的電極狹縫7及突件8時，如果較高臨界電 壓分域與較低臨界電壓分域之間的一邊界71形成為重疊於 17 狗腳形間隔單元上，可以實現極細微的分域隔間作用β 狗腳形間隔單元係未必取決於相鄰的突件，而可取決 於一經適當選擇的電極狭縫及突件。 關於身為本發明目的之半色調觀視角度特徵的改良， 如果出現有不同臨界電壓的分域，則未觀察到小程度的改 良°為了獲得-有ρ艮效應，具有最小臨界電壓的分域與具 有最大臨界電壓的分域之間的臨界電壓差異較佳係最少約 為〇.3伏特。臨界電壓差異更佳位於約〇5至約〇7伏特之間 以實現一更大的效應。 另方面，因為當臨界電壓差異過大時液晶面板的亮 度將大幅減低，未必隨著臨界電壓差異愈大而具有愈好的 放果β為此，較佳考慮到液晶面板的亮度來決定臨界電壓 差異。s青注意在本發明中，臨界電壓代表當透射在τ_ν曲線 中為1%時之電壓。 可藉由使一可由紫外線所聚合的可光聚性化合物連同 先則的起出現在基材之間且使其以紫外線聚合， 來獲得υ·ν曲線狀產物i可絲性化合物係在聚合時交聯 成為經固化產物。紫外光輻照可在室溫進行。或者，當 β藉由熱里來加逮可光聚性化合物的聚合時，其可在加熱 之時進行。 ·'' 半色調觀視角度特徵之改良程度係依據臨界電壓差異 的裎度而疋。改良程度亦根據具有不同臨界電壓差異之分 域的面積比而改變。較高臨界電壓的面積比愈大，則半色 =觀視角度特徵之改良程度愈大。在此同時，透射將變得 1321670

較小。透射與改良程度之間的平衡係為一項重要因素，且 因此，一像素中具有較低臨界電壓的分域:具有較高臨界電 壓的分域之分割比較佳係位於2··8至8:2的範圍。更特定言 之，位於6:4至4:6範圍的比值傾向於提供特別良好平衡的結 5果。當著重於透射來試圖改良半色調觀視角度特徵時，可 有效地選擇8:2作為具有較低臨界電壓的分域··具有較高臨 界電壓的分域之分割比。相反地，當即便某程度地犧牲透 射而希望盡可能大幅地改良半色調觀視角度特徵時可有 效地選擇2:8作為具有較低臨界電壓的分域：具有較高臨界 10電壓的分域之分割比。尚且，當較高臨界電壓分域的比值 極大(譬如9G/e)時’可能具有其中透射變低同時半色調觀視 角度特徵的改良程度本身變得較小之案例。 此處請注意，在—VA(垂直對準）模式液晶顯示 中，影像從前方及對角觀看時係提供顯著不同的阻滞值。 15利用-補伽來補償此阻滯變化及改良對轉徵。然而 因為此補償膜在整個液晶面板上提供了光學補償/當㈣ 差異在液晶層中過大時，將產生在部分區域中發生過产補 償而其他區域中發生補償不;1之問題。 ^ 基於此原因 20 衩佳形成具有不同臨界電壓之分域 此同時使具有不同臨界電壓之各別分域的料值 持在一特定範圍中。具體言之，較佳使其保持在—可^ 程度，亦即補償膜所採行阻滞值的纖内。 = 率異向性為G.U)，晶一折射 為約350太乎U 滯值通常設定 為約U。為此，位細奈m 19 1321670 種較佳的條件。 5 當其中使阻滞值偏離上述設定範圍之區域發生於第二 對準控制層形成之後時，可以藉由部分地改變—像素中之 液晶層厚度來實現祕滞輕至此範_。譬如可藉由部 分地改變色㈣厚度、紐纽變衫組成财可光聚性 化合物的濃度來料地改變第二對準㈣層的厚度，藉以 貫現一像素中液晶層的厚度之部分改變。 10 從確保充分對比的觀點來看，較佳使液晶分子的預傾 斜角度在各分域巾科細。，為臨界電壓傾向於隨著液 晶分子的腳斜角錢小町降，特錢具有最高臨界電 壓之分域中的預傾㈣度約為阶。亦即，較佳使預傾斜角 度不小於88。，且盡可能地接近9〇。。確切言之，較 89.5。或更高數值。 15 20 根據本發明可對於基材採用液晶顯示面板所用之任何 基材材料。根據本發明可對於第—對準㈣層採用液晶顯 不面板所用之任何材料，只要其可供垂直對準用途即可。 第-對準控制層可只裝設在液晶層的―側上。然而，較佳 ^兩個第—對準控縣裝設在液晶層料側上嘯據本發 月的液晶可選自具有負介電異向性之已知液晶材料。 本發明職㈣㈤板純料杨0驗在 上之突件及/或電極狹縫，故使其具有—當施加-電壓時Γ 液晶分子傾斜而傾斜方向藉由基材上所形成： 電極狭縫予以調節之結構。 及/或 關於上述液晶顯示面板，下文將描 田地—用以在一像素 20 1321670 中形成不同臨界電壓的分域之方法的一範例。首先，液晶 顯示面板之像素的部分受到遮罩’且藉由將紫外線輻照在 嵌夾於液晶顯示面板的基材間之包含一液晶及一可光聚性 化合物之液晶組成物上方來進行一第一紫外光輻照以選擇 5性地在未受遮罩區域中形成一經uv固化產物。藉此，形成 具有較高臨界電壓之分域。可進行遮罩作用且其中紫外線 被完全地遮蔽或降低強度。 雖然不可能使用在此狀態自經UV固化產物所形成的 一層作為第二對準控制層’因為一可光聚性化合物及/或未 10固化產物只在第一紫外線輻照之後仍保持位於受遮罩區域 的液晶中，較佳藉由以比第一紫外線輻照更弱的紫外線來 輕照液晶顯不面板的整個表面以進行第二紫外線輻照以在 整個區域（先前受遮罩的區域及未受遮罩者）中形成經固 化的產物。 15 利用此方式，經UV固化產物係甚至形成於尚未被遮罩 之區域中以完成第二對準控制層，而已被遮罩的區域中之 臨界電壓係可保持不移位至一較高電壓。 可施加電壓來進行此第二紫外線輻照。當施加電壓來 進行第二紫外線輻照時，可藉由預傾斜效應而使從垂直對 2〇準狀態至水平對準狀態之液晶分子的回應速度變大。在此 例中，不但可以藉由第二紫外線輻照來拘限臨界電壓差異 的減小，亦可以藉由施加不大於第_紫外線輻照所形成分 域的臨界電壓之電壓以進行第二紫外線輻照來加大臨界電 壓差異。尚且，亦可預期具有液晶的回應速度之改良。 21 雖然亦可利用一罩幕來進行第二紫外線輻照藉以只輻 ' "未被紫外線所輻照之區域，較佳考慮到對準邊界而輻 照在整個表面上方。第二紫外線輻照前所進行之一熱處理 係可拘限臨界電壓差異使實質地不會進一步減小，且身為 車乂佳方式。認為這是因為將使不完全111化之其餘未經反應 的可光聚性化合物及/或一聚合物均勻地散佈於整個液晶 面板上方所致，而盡量地減低了尚未輻照紫外線之區域中 | 藉由第二料線輻⑽發生之化產物對於液晶分 子運動的拘限之影響。 凊左意，當形成不同臨界電壓之三或更多個分域時， 考慮採用一其中令受遮罩區域改變之方法或一其中令第一 • 及/或第二紫外線輻照的條件改變之方法來製造此等分 域。當第一紫外線輻照進行複數次且受遮罩區域及紫外線 輻照的條件改變，在第二或稍後輻照期間施加一電壓時， 15可採用“不尚於較高臨界電壓之分域中的最高臨界電壓之 • 電壓”來代替“不大於已在第一紫外線輕照被輻照之區域中 的臨界電壓之電壓”。 已發現極為務必使用一具有與液晶分子呈強烈交互作 用之可光聚性化合物藉以一致地實現經uv固化產物之臨 20 界電壓差異。雖然經UV固化產物係藉由將一包含一液晶及 一可光聚性化合物之液晶組成物中的可光聚性化合物聚合 而獲得且該組成物被嵌夾在基材之間，可使用若能被紫外 . 線聚合形成一經固化產物之任何已知的化合物來作為本發 明中的可光聚性化合物，只要其不牴觸本發明的主旨即可。 22 1321670 一般而言，其可選自所謂單體及寡聚物。範例係包括 具有一諸如用於丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之丙烯酸酯基團 及/或甲代丙烯酸酯基團、及環氧基團、乙烯基團及烯丙基 團等可光反應性基團之化合物。 5 可光聚性化合物係可由一組份或複數個組份所組成。 可光聚性化合物較佳係包含一可交聯組份或由其組成以供 固化。對於一可交聯組份而言，列舉出具有一包含在一分 . 子中作為可光反應性基團之諸如丙烯酸酯基團、甲代丙烯 酸酯基團、環氧基團、乙烯基團或烯丙基團等複數個可光 10聚性雙鍵的結構部分且可藉由紫外線輻照與其他分子聚合 • 之化合物。 尚且，較佳主要使用一在一分子中具有兩或更多個可 - 光反應性基團之可光聚性化合物，故第二對準控制層中對 於液晶分子的銷固能並不隨時間而改變。 15 ^聚性化合物較佳係具有—環結構。環結構係包括 • 芳族環，包括熔合環及雜環及脂環。其可包含一取代基團。 譬如，當主要使用身為單官能性且不具有環結構之月桂基 丙烯酸酯時，其具有不良之改變臨界電壓的效果，且添加 量若升高則光常在液晶層中大幅地散射。諸如16己二醇二 20丙烯酸酯等身為雙官能可光聚性化合物且不具有環結構之 材料係提供類似的結果：光有時係在一其中使臨界㈣差 異小於所需要值之階段於液晶層中被散射。 _包括環結構之可光聚性化合物即便其身為單官能 可光聚性化合物時仍具有大的改變臨界電壓之效果，隨著 23 1321670 時間經過或由於熱量將導致大的劣化，且難以長期維持— 致的性質。為此，時常偏好採用具有一環結構及複數個可 光反應性基團之可光聚性化合物。 本發明中，臨界電壓並未被所謂PDLC(聚合物散佈式 5液晶）、而是被一經uv固化產生製成的一或多個對準控制層 予以移位。為此，可以形成—具有較高臨界電壓之分域， 同時維持“不具有光散射之對準狀態，，。 調查的結果發現，當可光聚性化合物包含以式代表 的一雙官能可光聚性化合物，可容易地以高的效果來實現 10 臨界電壓差異。 ct-Y-A-X-B-Z-(x . ·. (1) 此處，彼此獨立的A及B係為以苯環或環己烷環代表之 一環基團；而彼此獨立的α係為一可光反應性基團。一丙烯 酸酯基團及甲代丙烯酸酯基團係為可光反應性基團的範 15 例。 彼此獨立的X、Υ及Ζ係為用以使A、Β及α彼此結合之 一基團。其可為一直接連結。在一直接連結的案例中，包 括了其中使環基團直接彼此結合之結構及其中使一環基團 及一可光反應性基團直接彼此結合之結構。雖然當在式U) 2〇中使用一具有三或更多個環基團而非兩個環基團之可光聚 性化合物時可以達成本發明之目的，因為其與一液晶具有 不良相容性而造成液晶面板中可光聚性化合物濃度的不平 均分佈之新問題，故時常不希望採用此方式。 在式（1)代表的結構中’具有較高剛性的化合物係形成 24 1321670 一用以更強烈地拘限液晶分子之對準控制層。亦即，當用 以結合環基團之X身為一直接連結時，對準控制層拘限液晶 分子運動之能力係高於出現有一某類基團之案例。然而， 剛性愈高’則在液晶材料中的溶解度愈低，為此，當只使 5用一型可光聚性化合物時，時常難以將液晶組成物中的可 光聚性化合物濃度升高至達成理想電壓差異之程度。 另一方面，當X並非直接連結時，可光聚性化合物展現 優異的溶解度，但其有些會顯示出略差之拘限液晶分子運 動的能力之傾向。因此之故，即便使用一型可光聚性化合 10 物’仍可以獲得理想的臨界電壓差異，同時可防止光散射。 亦請注意發現到，藉由一其中X為直接連結之可光聚性 化合物及一較少量之其中X並非直接連結之可光聚性化合 物之一混合物，將可以實現類似於其中只使用一其中X並非 直接連結的可光聚性化合物之案例之一臨界電壓差異。譬 15如，當紫外線強烈度在±10%範圍中改變時、當添加一其中 X身為直接連結之可光聚性化合物時，可使臨界電壓差異具 有較小的起伏。 關於用以結合可光反應性基團及環基團之γ&ζ，就可 光聚性化合物的反應性而言，其較佳係為一直接連結或一 20 _(CH2)_。其原因係在於反應性隨著可光反應性基團及環基 團之間的距離變大喊小，且甚至…(CH2)2亦可將反應性 予以極端程度地減低。並且自上述剛性觀點而看，用以結 合可光反應性基團及環基團之γ&ζ較佳係為一直接連結 或一-(CH2)2·。更佳係採用一直接連結。 25 可以利用諸如上述等可光聚性化合物來實現一所需要 的臨界電壓差異。一液晶組成物中約〇·5重量％程度的添加 量可改變臨界電塵。然而，較佳使用1 ·〇重量％或更大濃戶 之一具有根據本發明的結構之可光聚性化合物來實現一足 5 夠的臨界電壓差異，譬如比第一對準控制層所獲得的臨界 電壓更高約0.5至約0.7伏特之臨界電壓。 另一方面’大的添加量有時不但可導致光散射亦可導 致最大透射之過度減低。這將造成超過了身為本發明目的 之半色調觀視角度特徵改良的優點之亮度減小的缺點。為 1〇 此，添加量的上限較佳時常約為3.0重量％。 下文中將詳細地說明本發明的範例。本發明不限於$ 些範例。 一具有一壞結構之雙B此可光聚性化合物係以2 〇重· 量°〆。的用量溶解於一具有〇·〇8折射率異向性之負型液晶 中，而一光反應引發劑以佔可光聚性化合物的2_〇莫耳％用 篁添加來形成一液晶組成物。 對於評鑑晶胞採用兩個以ITO(氧化銦錫）形成為電極 20 之玻璃基材。利用一阻劑材料’具有條紋形式及ι·5微米高 度與10微米寬度之突件係以35微米的分離距離形成於各電 極上。 接著’一聚醯胺酸製成的垂直對準控制膜係藉由塗覆 形成為根據本發明之第一對準控制層，而基材以4·25微卡 26 1321670 的晶胞厚度黏至彼此故使突件以等距分隔彼此平行。然 後，將上述液晶組成物傾倒至晶胞内。 ITO電極的一半被一罩幕所遮蔽，未偏振的紫外線係以 5毫瓦(mW)/平方公分輻照1〇焦耳/平方公分，然後測量T-V 5特徵。結果顯示於第8A及8B圖中。第8B圖為第8A圖的部分 放大圖。可以使臨界電壓移位約0 55伏特至輻照有紫外線 之分域中的較高電壓側。 _ 然後’藉由將最大驅動電壓設定至5.4伏特且將前方的 γ性質設定至2.4、並改變一已輻照有紫外線之分域的透射與 10 —尚未輻照有紫外線之分域的透射之合成比，來測量一對 • 於液晶分子的傾斜方向呈45。方向角及60。極角之狀態中的 . γ性質。結果顯示於第9Α至9D圖中，“參考”係顯示一其中包 圍有一未添加任何可光聚性化合物之平常液晶之習知MVA 晶胞（具有相同晶胞結構)的一性質。 15 在一其中使γ值小於1之灰階區（曲線為往上凸形）中，色 # 彩差異一般係變得高度可見。為此，較佳在第9Α至9D圖的 一寬廣灰階範圍中使丫^丨。尚且，因為在顯示中極為頻繁 地使用不小於128/256的灰階區，且色彩洗除傾向於呈現高 度可見，對角方向的視覺品質係藉由使γ值盡可能地接近2 4 20 而獲得改良。 第9Α至9D圖中，當較高臨界電壓分域的面積比從a增 - 至0時，開始觀察到改良的效果，且漸佔據約20%。當較高 臨界電壓分域為40%時，γ曲線中位於近似灰階128之凸形部 刀係/肖失‘較尚臨界電壓分域漸高到60¾時，透射值代 27 1321670 表在灰階128及其附近最接近γ=2.4之一狀態。其後，曲線 逐漸地改變成一種在灰階160及其附近具有一往上凸形的 區域之狀態。 第10Α至10D圖係為藉由在各灰階將第9Α至9D圖的丫 5曲線微分以獲得一小範圍（Δγ)中的γ值之所得到的結果。請 瞭解當較高臨界電壓分域佔據40%時，在其中Δγ值於其中 心為最小之一點的區域中係觀察到一大幅改良，且在許多 灰階值中超過γ=卜當較高臨界電壓分域佔據6〇%時，不只 其中使γ<1的區域進一步減小，亦在一寬廣範圍中獲得 ίο γ21.5。然而’ γ值在高灰階區中減小，而當較高臨界電壓 分域更為增大時顯示品質亦降低。當較高臨界電壓分域漸 佔據80°/〇時，γ值在高灰階區中下降至γ=1。 可從上述結果瞭解，就透射的改良與γ值之平衡而言， 較低臨界電壓分域與較高臨界電壓分域的分割比較佳係位 15於IS至6:4的範圍中。然而，如果考慮到其中針對半色調觀 視角度特徵的改良且對於透射附帶具有高數值之一案例、 及其中儘管某程度地犧牲透射仍需要盡量高地增加半色調 觀視角度特徵之一相對案例，則在2:8至8:2的範圍中改變較 低臨界電壓分域與較高臨界電壓分域之分割比將是有用的 20 方式。 簸例2 紫外線輻照係在範例1製備的一晶胞的整體表面上方 以〇_5毫瓦(mw)/平方公分輻照1〇焦耳/平方公分，其中包括 尚未由紫外線輻照之分域，並觀察臨界電壓的改變。結果， 28 1321670 臨界電壓係移位約0.15伏特至其中只已經以0.5毫瓦/平方 公分進行紫外線輻照之分域中的較高臨界電壓側，且在其 中已以5毫瓦/平方公分進行紫外線輻照之分域中未觀察到 大的臨界電壓變化。 5 接著，一類似於範例1製備者之晶胞係在90°C受到退火 30分鐘，然後以0.5毫瓦/平方公分紫外線輻照10焦耳/平方 公分於整體表面上方以觀察臨界電壓的變化。結果，臨界 電壓的移位係在其中只已經以0 · 5毫瓦/平方公分進行紫外 線輻照之分域中降低至小於0.05伏特。 10 範例3 一晶胞係根據與範例1相同的條件形成，差異在於單體 的添加量為1.8重量％。 其後，以0.5毫瓦/平方公分及10焦耳/平方公分在包括 尚未裝設者之整體表面上方進行額外的紫外線輻照（次級 15 輻照）’同時將一直流電流以2.5伏特施加至液晶層以觀察臨 界電壓的變化。結果，臨界電壓可在已經只以0.5毫瓦/平方 公分(次級輻照）受到紫外線輻照之分域處進一步減小，且在 已經以5毫瓦/平方公分（主要輻照）受到紫外線輻照之分域 處並未觀察到臨界電壓值的顯著變化，如第11圖所示。 20 更詳言之，可以將已經只受到次級輻照之分域的臨界 電壓減小0.25伏特，同時維持已經以2.7伏特受到第一紫外 線輻照之分域的臨界電壓，且因此，可以將臨界電壓差異 從0.40伏特加寬至0.65伏特，而不增加陰暗狀態的透射。 此外，當測量尚未利用主要輻照來輻照紫外線的分域 29 1321670 之次級輻照製程之前與之後的顯示回應速度時，可以藉由 次級輻照所形成的經uv固化產物大幅地改良顯示回應速 度，如第12圖所示。 如下述方式測量顯示回應速度。以一直交偏光配置將 5 偏光器黏至液晶面板。藉由一亮度計來測量值h，其係為當 所施加電壓從0伏特改變至一特定電壓時面板的透射從 10%改變至90%之時間❶並且，測量身為當所施加電壓從特 | 定電壓改變至0伏特時令面板的透射從90%改變至10%的時 間之τΓ。採用vH:f作為顯示回應速度。 10 範例4 r 對於一晶胞使用兩個其上設有ITO(氧化銦錫）之玻璃 • 基材以供評鑑。利用一阻劑，具有1.5微米高度及10微米寬 度之條紋形狀的突件係以35微米的分離距離形成於各電極 上。

15 接著，藉由塗覆在基材的整體表面上來形成得自JSR Φ 公司（JSR C〇i"P·)的垂直對準膜作為根據本發明之第一對準 控制層，基材係黏至彼此以使晶胞厚度為4 25微米，且突 件以等距分隔方式平行地彼此對準，導入一包含一液晶及 可光聚性化合物之液晶組成物。 2〇 製備纟》子中具有不同數量的可光反應性基團及一 不同數里的ί衣基團之材料來作為可光聚性化合物。連同對 • ㈣態-起觀察臨界電Μ變化，且以佔液晶嫩量％之其 者來施加各種不同的添加量’將最大可溶解量視為 义子於提供〇.5伏特或更大的臨界電壓移位量者（此處， 30 1321670 界電壓移位I係指相距其中尚未輻照紫外線的狀態之 臨界電壓之差異）’亦II由使其铺停留在6(rc贼溫度歷 時200小時來觀察臨界電壓的變化。使用得自默克公司 (Merk & Co.)的之-負型液晶作為液晶。除了可光聚性化合 物外’以佔可光聚性化合物之2()莫耳％用量來添加一光反 應引發劑。 IT〇電極的一半受到—罩幕所遮蔽，而未偏振的紫外線

以3至20毫瓦/平方公分範圍的強烈度輻照IQ焦耳/平方公 分。結果顯示於表1中。表1中，RMM-34為得自默克公司的 1〇 -可光聚性化合物，其係為—在—分子中具有—可光反應 性基團的化合物與-在—分子中具有兩可光反應性基團的 化合物之一混合物。

可光反應性基團的數量及環基團的數量係代表一可光 聚! 生化口物$刀子中之數量。關於對於一較高數值之臨 15界電壓移位’標記〇代表不小於〇.5伏特的臨界電壓移位 量，標記X代表小於0.3伏特的臨界電壓移位量而標記△代 表不j於0.3伏特且小於〇.5伏特的臨界電壓移位量。關於隨 著時間之變化，標記0代表臨界電愿停留在60t固定溫度 2〇〇小時之後係不小於原始臨界電壓賴％，而標…代表 20臨界電壓停留之後係不小於原始臨界電壓的5〇%。關於光 散射，標記x代表在黑色顯示中以視覺觀察到白亮斑點，而 標記峨表黑色顯示中未以視覺觀察到白亮斑點。 4j_ 可光聚性 _化合物 一分子中之可光反 困的數量 —分子中 一基團的數量 移位朝向一較 1¾¾¾界電壓 隨著時間 一化 光散射 31 1321670

A 1 0 X - X B 1 1 Δ - 〇 C 1 2 Ο X 〇 D 2 0 X - X E 2 1 Δ - 〇 F 2 2 〇 〇 〇 G 2 3 Δ 〇 〇 Η 3 0 Δ - X RMM-34 混合物 〇 〇 X 如表1所示，不具有環基團者不論光反應性基團數量如 • 何皆傾向於顯現出光散射，且當未出現光散射時無法提供 高的臨界電壓差異。具有一個環基團者可增加臨界電壓多 達約0.3伏特而不顯現光散射。具有兩個環基團者不論光反 、 5 應性基團數量如何皆可增加臨界電壓多達0.5伏特或以上 \ 而不顯現光散射。然而，當採用單官能可光聚性化合物時， 觀察到具有一種令臨界電壓在停留於一固定溫度之後產生 劣化且轉變成接近原始狀態的狀態之現象。 相較而言，當採用雙官能可光聚性化合物時，臨界電 ® 10 壓移位量極少顯現變化，且獲得一穩定狀態。當採用具有 三個環基團的化合物時，以添加量為基礎之臨界電壓移位 量係與具有兩個環基團之化合物中呈現相同的位準。然 而，溶解度具有極限且約0.3伏特的移位量係為上限。並 且，關於RMM-34，雖然可以實現高的臨界電壓，但不可能 15 同時實現高的臨界電壓及無光散射之對準狀態。 範例5 ' 將來自JSR公司的垂直對準控制膜列印在兩基材上，且 藉由一真空注射方法充填一包含一液晶及一可光聚性化合 32 1321670 物之液晶組成物來製備一 M VA模式丨7时官n 點)TFT液晶面板。使用得自默克公司的一負型液晶作為液 自，且額第13圖所示的可光聚性化合物作為可光聚性化 • 合物。以可光聚性化合物為基礎添加2.0莫耳％的一光反應 5引發劑。此處，χι及X2各代表一基團結合環基團。 紫外線以14焦耳/平方公分之8毫瓦/平方公分自TFT基 材側輻照在一液晶面板且其中添加2. 〇重量％的可光聚性化 . 合物⑴(條件1) 液晶面板且其中分別添加16重量％的可光 聚性化合物(I)及0.4重量％的可光聚性化合物(111)(條件2)之 10整體表面上方’且在第丨4圖的點A至E觀察臨界電壓移位 - 量。 • 結果顯示於第15圖中。不論何者案例，皆可獲得大到 可有效改良半色調觀視角度特徵而未在對準中觀察到諸如 光散射等問題之一臨界電壓移位量。其中亦採用具有一雙 15苯基結構的可光聚性化合物(ΠΙ)之條件2係提供以添加量為 • 基礎之一較大的臨界電壓移位量，而提供了整體液晶面板 上的一均勻數值。 在相同實驗中添加可光聚性化合物（Π)而非可光聚性 化合物(I)時，將觀察到確切相同的趨勢。 20 範例6 將得自JSR公司的垂直對準控制膜列印在兩基材上，且 藉由滴落注射方法充填一包含一液晶及可光聚性化合物的 • 液晶組成物來製備一 MVA模式17吋寬（1280x768點)TFT液 晶面板。使用得自默克公司的一負型液晶作為液晶，且使 33 1321670 用第13圖所示之1.6重量％的可光聚性化合物（I)及0.4重量0/〇 的可光聚性化合物（III)之一混合物作為可光聚性化合物。以 可光聚性化合物為基礎添加2.0莫耳％的一光反應引發劑。 ' 將一罩幕放置在液晶面板的TFT基材側上藉以相對於 5 —像素中的突件及電極狹縫如第16A或16B圖所示排列光 屏蔽段。紫外線經由罩幕以8毫瓦/平方公分輕照14焦耳/平 方公分於整體表面上方，並觀察液晶面板在輻照之後的對 | 準狀態。 結果，當進行藉由罩幕的屏蔽以如第16A圖所示與突件 10及電極狹縫平行地產生較高臨界電壓分域與較低臨界電壓 、 分域之間的邊界(屏蔽1)時，可光聚性化合物的反應係在光 / 屏蔽區中繼續進行’且如第16C圖所示以視覺地觀察到臨界 。 電壓在較低臨界電壓分域的約40%中移位至—較高臨界電 壓側，且在2.4伏特至2.5伏特的所施加電壓出現了顯示不規 15 則性。 34 1321670 製備如第16B圖所示之較高臨界電壓分域與較低臨界電壓 分域之間的邊界。 【圖式簡單說明3 第1A圖為顯示一 MVA模式液晶顯示裝置之概念圖； 5 第1B圖為顯示一MVA模式液晶顯示裝置之另一概念 rsi · 圖， 第2圖為顯示一MVA模式液晶分子中液晶分子的對準 方向之概念圖； 第3圖為顯示一習知MVA模式液晶顯示裝置的T-V特徵 10 之圖形； 第4A圖為一具有呈現彼此不同的臨界電壓之兩分域 (Α,Β)的像素之示意圖； 第4 Β圖為一液晶顯示面板之一顯示區的一橫剖視結構 之示意圖； 15 第4C圖為顯示呈現彼此不同的臨界電壓之兩分域的 T-V特徵之圖形； 第5圖為顯不具有彼此不同的臨界電壓之平均於整體 像素上之T-V特徵的圖形； 第6圖為顯示一罩幕的光屏蔽部分與突件及電極狭縫 20 之間的位置關係之一液晶顯示面板的示意側橫剖視圖； 第7圖為顯示與一罩幕的光屏蔽部分重疊之一具有皆 呈狗腳形的電極狹縫及突件之像素的示意圖； 第8Α圖為顯示範例1中之一像素的T-V特徵之圖形； 第8Β圖為第8Α圖的部分放大圖； 35 1321670 第9A圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之圖形； 第9B圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之另 一圖形； 第9C圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之另 5 一圖形； 第9 D圖為顯示範例1中的透射與灰階之間的關係之另 一圖形； 第10A圖為藉由將處於各灰階之第9A圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 10 第10Β圖為藉由將處於各灰階之第9Β圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 第10C圖為藉由將處於各灰階之第9C圖中的γ曲線微 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 第10D圖為藉由將處於各灰階之第9D圖中的γ曲線微 15 分所獲得的圖形，藉以獲得各別小範圍中的γ值； 第11圖為顯示範例3的T-V特徵之圖形； 第12圖為顯示範例3中之顯示回應速度與所施加電壓 之間的關係之圖形； 第13圖顯示根據本發明之液晶的範例之結構式； 20 第14圖為代表範例5中臨界電壓的測量點之一液晶顯 不面板的不意圖， 第15圖為顯示範例5中各別測量點之臨界電壓移位量 的圖形； 第16Α圖為顯示紫外線輻照時之光屏蔽部分的部位之 36 1321670 不意圖， 第16B圖為顯示紫外線輻照時之光屏蔽部分的部位之 另一示意圖； 第16 C圖為顯示紫外線輻照所產生之較高臨界電壓分 5 域與較低臨界電壓分域之間的邊界之示意圖； 第16 D圖為顯示紫外線輻照所產生之較高臨界電壓分 域與較低臨界電壓分域之間的邊界之另一示意圖； 第17圖為顯示紫外光輻照時之狗腳形的突件與一罩幕

的光屏蔽部分之間的位置關係之示意圖 10 【主要元件符號說明】 8…突件 9…電極狹縫 71…邊界 171…三角形罩幕圖案 A，B，C，D…方向(Fig.2)

••基材 ••透明電極 ··相對電極 ‘ ·液晶分子 •液晶層 •第一對準控制層 •第二對準控制層(fig.4A) •電極狭縫(fig.7) A，B …分域(Fig.4A) L···突件或電極狹縫之間的寬度 37

Claims (1)

1321670 第094135894號專利申請案申請專利範圍修正本 修正曰期：98车η ^

申請專利範園： 1. 一種液晶顯示裝置，包含： 電極，其形成於一對基材的至少一者上，且使用以 將電壓施加於液晶分子上； 5 一第一對準控制層，其後夾(sandwiched)於該等基 材之間’且該第一對準控制層係使該等液晶分子垂直地 對準； 一液晶層，其藉由將一包含一液晶及一可光聚性化 合物之液晶組成物嵌夾在該等基材之間然後利用紫外 1〇 線輻照而形成；及 一第二對準控制層，其由一藉由該紫外線輻照形成 的經UV固化產物所構成，且該第二對準控制層係被被 形成為’在一像素中存在有不少於兩個具有不同臨界電 壓之分域’且該等分域的至少一者具有高於該第一對準 15 控制層的臨界電壓之一臨界電壓， 其中該等分域之間的相互邊界係約平行於該等液 晶分子的傾斜方向。 2·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置’其中該等分域 之間的相互邊界係裝設在一形成於基材上的突件或一 在電極中的狹鏠上。 3·如中請專利_第1項之液晶顯示裝置，其中該等不同 &界電壓的最大值與最小值之間的差異科於G.3伏特。 4.如申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置，其中具有該等 38 1321670 不同臨界電壓之兩分域係形成於一像素中，而一像素中 該具有較低臨界電壓之分域:該具有較高臨界電壓之分 域之分割比係位於2:8至8:2的範圍中。 5. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該可光聚 5 性化合物具有一環結構。 6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中該可光聚 性化合物包含由下式（1)表示之一雙官能可光聚性化合 物， α-Υ-Α-Χ-Β-Ζ-α …（1) 10 (其中彼此獨立的Α及Β係為一環基團；彼此獨立的α係 為一丙烯酸酯基團或甲代丙烯酸酯基團；而彼此獨立的 X、Υ及Ζ為用以結合該等基團之一基團或直接鍵結）。 7. 如申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中該光聚性 化合物包含兩類型：根據式（1)的一雙官能可光聚性化合 15 物且其中X為一直接鍵結，及根據式（1)的一雙官能可光 聚性化合物且其中X並非直接鍵結。 8. 如申請專利範圍第6或7項之液晶顯示裝置，其中在式（1) 中，彼此獨立的Υ及Ζ係由下式（2)表示， -(CH2)a- …(2) 20 (其中a為0或1)。 9. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶組 成物中之該可光聚性化合物的添加量不小於1.0重量％ 且不大於3.0重量％。 10. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該等分域 39 1321670 的任何阻滯值(Δη · d)係位於350奈米±70奈米的範圍 中。 11.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中在一像素 中形成有不少於兩個之具有不同液晶層厚度的分域。 5 12.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該液晶顯 示裝置中之液晶分子的預傾斜角度不小於88° 。 13. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中在該具有 最高臨界電壓之分域中的預傾斜角度約為90° 。 14. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該等液晶 10 分子具有一結構，在該結構下，當施加一電壓時，該液 晶分子是呈傾斜同時該傾斜方向係為形成於一基材上 的突件或在一電極中的狹縫所調節。 15. —種用以製造一液晶顯示裝置之方法，該方法包含： 將電極形成於一對基材的至少一者上，且用以將電 15 壓施加於液晶分子上； 將一第一對準控制層嵌夾於該等基材之間，且該第 一對準控制層係使該等液晶分子垂直地對準； 藉由將一包含一液晶及一可光聚性化合物之液晶 組成物嵌夾在該等基材之間然後利用紫外線輻照而形 20 成·一液晶層，及 形成一由該紫外線輻照形成的經UV固化產物所構 成之第二對準控制層，以致使具有不同臨界電壓之不少 於兩個分域出現在一像素中，且該等分域的至少一者係 具有高於該第一對準控制層的臨界電壓之一臨界電壓， 40 1321670 其中在一該等射線在部分像素中被遮蔽或降低強 度之狀態下來進行該紫外線輻照以形成該第二對準控 制層 其中在該等分域之間的相互邊界係以約平行於該 5 等液晶分子的傾斜方向來被構成。 16. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中該第二對準控制層係藉由該第一紫外線輻照 然後藉由一其中令該等紫外線以比該第一紫外線輻照 的強烈度更弱的紫外線強烈度來輻照在整個該液晶面 10 板上方之第二紫外線輻照所形成。 17. 如申請專利範圍第15或16項之用以製造一液晶顯示裝 置之方法，其中在施加一電壓之同時進行該第二紫外線 輻照。 18. 如申請專利範圍第17項之用以製造一液晶顯示裝置之 15 方法，其中該所施加之電壓係不大於在分域中藉由該第 一紫外線輻照所產生之具有較高臨界電壓的分域最高 臨界電壓。 19. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中在該第二紫外線輻照之前進行一熱處理。 20 20. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中該等分域之間的相互邊界係裝設在一形成於 基材上的突件或一在電極中的狹縫上。 21. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 41 1321670 方法，其中該等不同臨界電壓的最大值與最小值之間的 差異不小於0.3伏特。 22. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中具有該等不同臨界電壓之兩分域形成於一像 5 素中，而一像素中該具有較低臨界電壓之分域:該具有 較高臨界電壓之分域之分割比係位於2:8至8:2的範圍 中。 23. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中該可光聚性化合物具有一環結構。 10 24.如申請專利範圍第23項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中該可光聚性化合物包含由下式（1)表示之一雙 官能可光聚性化合物， α-Υ-Α-Χ-Β-Ζ-α …（1) (其中彼此獨立的Α及Β係為一環基團；彼此獨立的α係 15 為一丙烯酸酯基團或甲代丙烯酸酯基團；而彼此獨立的 X、Υ及Ζ為用以結合該等基團之一基團或直接鍵結）。 25. 如申請專利範圍第24項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中該可光聚性化合物包含兩類型：根據式（1) 的一雙官能可光聚性化合物且其中X為一直接鍵結，及 20 根據式（1)的一雙官能可光聚性化合物且其中X並非直 接鍵結。 26. 如申請專利範圍第24或25項之用以製造一液晶顯示裝 置之方法，其中在式（1)中，彼此獨立的Υ及Ζ係由下式 (2)表示， 42 1321670 -(CH2)a- -(2) (其中a為Q或i)。 27. 如申請專利範圍第15項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法’其中該液晶組成物中之該可光聚性化合物的添加 量係不小於1.0重量％且不大於3.0重量％。 28. —種液晶顯示裝置，其包含： 電極’其形成於一對基材的至少一者上，且被使用 以將電壓施加於液晶分子上； —第一對準控制層，其嵌夾於該等基材之間，且該 第一對準控制層係使該等液晶分子垂直地對準； 一液晶層，其藉由將一包含一液晶及一可光聚性化 合物之液晶組成物嵌夾在該等基材之間然後利用紫外 線輻照而形成；及 一第二對準控制層，其由一藉由該紫外線輻照形成 的經UV固化產物所構成，且該第二對準控制層係被形 成為，在一像素中存在有不少於兩個具有不同臨界電壓 之分域，且該等分域的至少一者具有高於該第一對準控 制層的臨界電壓之一臨界電壓， 其中該等分域之間的相互邊界係被裝設在一形成 於基材上之突件上或在一電極内之狹縫上。 29. -種用於製造-液晶顯示裝置之方法該方法包含： 將電極形成於一對基材的至少一者上，且用以將電 壓施加於液晶分子上； 將一第—對準控制層嵌夹於該等基材之間，且該第 43 1321670 一對準控制層係使該等液晶分子垂直地對準； 藉由將一包含一液晶及一可光聚性化合物之液晶 組成物嵌夾在該等基材之間然後利用紫外線輻照而形 成一液晶層；及 5 形成一由該紫外線輻照形成的經UV固化產物所構 成之第二對準控制層，以致使在一像素中存在有不少於 兩個具有不同臨界電壓之分域，且該等分域的至少一者 係具有高於該第一對準控制層的臨界電壓之一臨界電 壓， 10 其中在一該等射線在部分像素中被遮蔽或降低強 度之狀態下來進行該紫外線輻照以形成該第二對準控 制層， 其中在該等分域之間的相互邊界係被裝設在一形 成於基材上之突件上或一在電極内之狹縫上。 15 30.如申請專利範圍第29項之用以製造一液晶顯示裝置之 方法，其中在施加一電壓之同時來進行該第二紫外線輻 昭。 t 44 1321670, 修正日期：98年11月 第94135894號專利申請案圖式修正頁 曰敝)正替ϊϊ! 第4A圖

(具有較高臨界 電壓之顯示'分域

修正日期：98年1丨月 13219¾)94135894號專利申請案圖式修正頁 第 1 6C n 較高臨界、電1分域(35,um> 丨<->ι

13^610_ 修正日期：卯年11月 第94135S94號專利申請案圖式修正頁 第16D圖

已經發生一臨界 電壓移位之區域

較低臨恭電壓分域 較高臨界電壓分域 ψ

液晶的傾斜方向

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七、指定代表圓： (一） 本案指定代表圖為：第（4A )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： A，B…分域 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：