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TWI702278B - 液晶顯示器 - Google Patents

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TWI702278B
TWI702278B TW105108797A TW105108797A TWI702278B TW I702278 B TWI702278 B TW I702278B TW 105108797 A TW105108797 A TW 105108797A TW 105108797 A TW105108797 A TW 105108797A TW I702278 B TWI702278 B TW I702278B
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林虎
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南韓商三星顯示器有限公司
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Abstract

提供一液晶顯示器。該液晶顯示器包含一第一基板；一第二基板，面向該第一基板；一配向層，佈置於該第一基板及該第二基板中之至少一者上；一液晶層，佈置於該第一基板與該第二基板之間；及一反應性液晶原，包含在該液晶層中且由化學式1代表，其中L係如說明書所定義。

Description

液晶顯示器
本發明係關於一液晶顯示器及其一製造方法。
液晶顯示器係目前最廣泛使用之平板顯示器中之一。該液晶顯示器包含二個顯示面板，在該等顯示面板上形成一場生成電極(例如一畫素電極及一共用電極)；及插入其間之一液晶層，且其藉由將一電壓施加至該場生成電極而在該液晶層中生成一電場以藉此決定液晶層之液晶分子的配向並藉由控制入射光之偏振顯示一影像。
在各種液晶顯示器中，存在一種垂直配向(VA)模式液晶顯示器，其中液晶分子之長軸在未施加電場時經配置垂直於上部顯示面板及下部顯示面板。此垂直配向(VA)模式液晶顯示器因其高反差比及寬參考視角而備受關注。
與此同時，為在達成一寬視角的同時獲得快速響應速度，已開發出一種將反應性液晶原添加至配向層或液晶層以產生一預傾斜之方法。
在此背景技術部分中所揭示之以上資訊僅用以增強對本發明概念之背景理解，且因此其可含有並非形成在本國對於此項技術中之通常知識者而言已知之先前技術之資訊。
本發明係關於一種包含能夠改良後像(afterimage)之新反應性液晶原之液晶顯示器及其製造方法。
根據一實例性實施例之液晶顯示器包含：一第一基板；一第二基板，面向該第一基板；一配向層，佈置於該第一基板及該第二基板中之至少一者上；一液晶層，佈置於該第一基板與該第二基板之間；及一反應性液晶原(reactive mesogen)，包含在該液晶層中且由化學式1代表。
Figure 105108797-A0305-02-0005-3
在化學式1中，L係NH、CH2、O、
Figure 105108797-A0305-02-0005-54
、
Figure 105108797-A0305-02-0005-55
、
Figure 105108797-A0305-02-0005-56
、
Figure 105108797-A0305-02-0005-57
、
Figure 105108797-A0305-02-0005-58
、或
Figure 105108797-A0305-02-0005-59
，n係0至20 之一整數，m係0至20之一整數，且X係氫、氟或甲基。
該配向層可包含一聚合物，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈，且該側鏈可係一光起始劑及一垂直配向基團。
該光起始劑可包含丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團及二苯甲酮基團中之至少一者。
該配向層可包含一共聚物，該共聚物包含由結構式A代表之重複單元，其中n各自獨立為1至20之整數。
Figure 105108797-A0305-02-0006-60
該配向層可更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式B代表之重複單元，其中n各自獨立為1至20之整數。
Figure 105108797-A0305-02-0006-7
結構式A之共聚物與結構式B之共聚物之莫耳比可為5：5。
該液晶層中所包含之該反應性液晶原可在該配向層之一表面中形成一凸塊，且該凸塊可包含具有預傾斜之一配向聚合物。
該配向層可包含一聚合物，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈，該側鏈包含一主要配向輔助劑，且該主要配向輔助劑可形成具有預傾斜之一配向聚合物。
該配向層可包含一共聚物，該共聚物包含由結構式C代表之重複單元。
Figure 105108797-A0305-02-0007-8
該配向層可更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式D代表之重複單元。
Figure 105108797-A0305-02-0008-9
結構式C之共聚物與結構式D之共聚物之莫耳比可具有1：20至1：18之範圍。
該液晶層中所包含之液晶分子可係垂直配向。
根據一實例性實施例之一液晶顯示器之一製造方法包含在一第一基板及面向該第一基板之一第二基板中之至少一者上形成一場生成電極；在該場生成電極上形成包含一聚合物之一配向層，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈；在該第一基板與該第二基板之間形成包含一液晶分子及一子配向輔助劑之一液晶層；以及在將一電場施加至該液晶層的同時輻照一光，其中該側鏈包含一主要配向輔助劑，該主要配向輔助劑形成在輻照該光之步驟中具有一預傾斜之一配向聚合物，且該子配向輔助劑包含由化學式1代表之一反應性液晶原。
Figure 105108797-A0305-02-0008-10
在化學式1中，L係NH、CH2、O、
Figure 105108797-A0305-02-0009-61
、
Figure 105108797-A0305-02-0009-62
、
Figure 105108797-A0305-02-0009-63
、
Figure 105108797-A0305-02-0009-64
、
Figure 105108797-A0305-02-0009-65
、或
Figure 105108797-A0305-02-0009-121
，n係0至20 之一整數，m係0至20之一整數，且X係氫、氟或甲基。
該配向層可包含一共聚物，該共聚物包含由結構式C代表之重複 單元。
Figure 105108797-A0305-02-0009-13
該配向層可更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式D代表之重 複單元。
Figure 105108797-A0305-02-0010-14
結構式C之共聚物與結構式D之共聚物之莫耳比可具有1：20至1：18之一範圍。
該液晶層中所包含之液晶分子可係垂直配向。
一種根據一實例性實施例之一液晶顯示器之製造方法包含在一第一基板及面向該第一基板之一第二基板中之至少一者上形成一場生成電極；在該場生成電極上塗佈一配向材料及一配向輔助劑；在該第一基板與該第二基板之間形成包含一液晶分子之一液晶層；及烘烤該配向材料以形成包含一聚合物之一配向層，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈；該配向輔助劑溶析於該液晶層中；以及在將一電場施加至該液晶層的同時輻照一光，其中該側鏈包含一光起始劑，溶析於該液晶層中之該配向輔助劑在該配向層之一表面中形成一凸塊，且該凸塊包含具有一預傾斜之一配向聚合物。
該配向輔助劑可包含由化學式1代表之一反應性液晶原。
Figure 105108797-A0305-02-0010-15
在化學式1中，L係NH、CH2、O、
Figure 105108797-A0305-02-0011-67
、
Figure 105108797-A0305-02-0011-68
、
Figure 105108797-A0305-02-0011-69
、
Figure 105108797-A0305-02-0011-70
、
Figure 105108797-A0305-02-0011-71
、或
Figure 105108797-A0305-02-0011-122
，n係0至20 之一整數，m係0至20之一整數，且X係氫、氟或甲基。
光起始劑可包含丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、及二苯甲酮 基團中之至少一者。
該配向層可包含一共聚物，該共聚物包含由結構式A代表之重複 單元，其中n各自獨立為1至20之整數。
Figure 105108797-A0305-02-0011-18
該配向層可更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式B代表之重 複單元，其中n各自獨立為1至20之整數。
Figure 105108797-A0305-02-0012-73
結構式A之共聚物與結構式B之共聚物之莫耳比可為5：5。
該液晶層中所包含之液晶分子可係垂直配向。
根據一實例性實施例，藉由混合或添加液晶層或配向層中所提供之反應性液晶原以實現預傾斜並以使液晶分子配向，可改良響應速度且可改良後像。
1:光
3:液晶層
11,21:配向層
12,22:主要配向輔助劑
12a,22a:配向聚合物
13,23:反應性液晶原
15,25:凸塊
31:液晶材料
100:下部顯示面板/下部面板
110,210:基板
121:閘極線
124a,124b:閘極電極
131:儲存電極線/柱狀線
135:儲存電極線
140:閘極絕緣層
154a,154b:半導體層/半導體
163b,165b:歐姆觸點
171a,171b:資料線
173a,173b:源極電極
175a,175b:汲極電極
180p:下部鈍化層
180q:上部鈍化層
185a,185b:接觸孔
191:畫素電極
191a,191b:子畫素電極
192:縱向柱狀件
193:橫向柱狀件
194a,194b,194c,194d:微小分枝/細小分枝
195:分枝
199:基礎電極
200:上部顯示面板/上部面板
220:遮光構件
230:濾色器
270:共用電極
310:液晶
363:柱間隔物
Da,Db,Dc,Dd:子區
II-II:線
第1圖係根據一實例性實施例之一液晶顯示器之一俯視平面圖。
第2圖係沿第1圖之一線II-II截取之一剖視圖。
第3圖係根據一實例性實施例之一畫素電極之一俯視平面圖。
第4圖係根據一實例性實施例之一液晶顯示器之一基礎電極之一俯視平面圖。
第5圖、第6圖、第7圖、第8圖、及第9圖係示出一種根據一實例性實施例之一液晶顯示器之製造方法之剖視圖。
第10圖係沿第1圖之線II-II截取之一剖視圖，用以解釋根據一實例性實施例之一液晶顯示器。
第11圖係根據一實例性實施例之一配向層及一配向輔助劑之一示意圖。
第12圖及第13圖係示出根據一實例性實施例藉由一配向輔助劑形成液晶之一預傾斜之示意圖。
第14圖、第15圖、第16圖、第17圖、第18圖、及第19圖係示出與一傳統液晶顯示器相比在根據一實例性實施例之一液晶顯示器中一瞬時後像及一黑色後像之圖表。
將參照附圖詳細地闡述本發明概念之實例性實施例。然而，本發明並不限於本文所述之實例性實施例，而是可以其他形式實施。確切而言，提供本文所述之實例性實施例是為了透徹並完全理解所揭示內容並將本發明概念之思想充分傳遞給此項技術中具有通常知識者。
在該等圖中，為清晰起見，可誇大層及區之厚度。應注意，當稱一層「位於」另一層或基板上時，其可直接形成於另一層或基板上，或可在具有夾置於其間之一第三層的情形下形成於另一層或基板上。在說明書通篇中，相同之構成元件係由相同之參考編號表示。
第1圖係根據一實例性實施例之一液晶顯示器之一俯視平面圖。 第2圖係沿第1圖之一線II-II截取之一剖視圖。
首先，參照第1圖及第2圖，根據實例性實施例之液晶顯示器包含面向彼此之一下部顯示面板100及一上部顯示面板200、及夾置於二個顯示面板100與200之間之一液晶層3。
首先，將闡述下部顯示面板100。
複數個閘極線121及複數個儲存電極線131及135形成於對應於一絕緣基板之一第一基板110上。
閘極線121傳遞一閘極訊號，且主要在一水平方向上延伸。閘極線121可包含具有用於與另一層或一外部驅動電路接觸之一大區域之一端部分(圖中未示出)。閘極線121可係由以下製得：一基於鋁之金屬(例如鋁(Al)或一鋁合金)、一基於銀之金屬(例如銀(Ag)或一銀合金)、一基於銅之金屬(例如銅(Cu)或一銅合金)、一基於鉬之金屬(例如鉬(Mo)或一鉬合金)、鉻(Cr)、鉭(Ta)或鈦(Ti)。然而，閘極線121可具有包含至少二個具有不同物理性質之導電層之一多層結構。各閘極線121可包含自其突出之複數個第一閘極電極124a及第二閘極電極124b。
儲存電極線131及135包含一實質上平行於閘極線121延伸之一柱狀線131及自其延伸之複數個儲存電極135。
儲存電極線131及135之形狀及佈置可在各種形成中被修改。
一閘極絕緣層140係形成於閘極線121及儲存電極線131及135上，且由非晶形矽或結晶矽等製得之複數個半導體層154a及154b係佈置於閘極絕緣層140上。
複數對歐姆觸點(ohmic contact)可形成於半導體層154a及154b上。在示出複數對歐姆觸點之一個實例之第2圖中，歐姆觸點163b及165b係佈置 於第二半導體層154b上，然而其亦可形成於第一半導體層154a上。歐姆觸點163b及165b可由諸如矽化物或其中一n-型雜質以一高濃度摻雜之n+氫化非晶形矽等之一材料形成。
複數對資料線171a及171b及複數對第一汲極電極175a及第二汲極電極175b佈置於歐姆觸點163b及165b及閘極絕緣層140上。
資料線171a及171b傳遞一資料訊號且主要在一垂直方向上延伸以跨越閘極線121及該儲存電極線之柱狀線131。資料線171a及171b朝向第一閘極電極124a及第二閘極電極124b延伸且包含彎曲成一U-形之第一源極電極173a及第二源極電極173b，且第一源極電極173a及第二源極電極173b基於第一閘極電極124a及第二閘極電極124b面向第一汲極電極175a及第二汲極電極175b。
第一汲極電極175a及第二汲極電極175b中之每一者自其部分地由第一源極電極173a及第二源極電極173b環繞之一端部向上延伸，且其另一端部可具有用以連接至另一層之一寬區域。
然而，第一汲極電極175a及第二汲極電極175b以及資料線171a及171b之形狀及佈置可在各種形成中被修改。
第一閘極電極124a、第一源極電極173a、及第一汲極電極175a與第一半導體層154a一起形成一第一薄膜電晶體(TFT)，第二閘極電極124b、第二源極電極173b、及第二汲極電極175b與第二半導體層154b一起形成一第二薄膜電晶體，在第一半導體層154a中在第一源極電極173a與第一汲極電極175a之間形成該第一薄膜電晶體之一通道，且在第二半導體層154b中在第二源極電極173b與第二汲極電極175b之間形成該第二薄膜電晶體之該通道。
歐姆觸點163b及165b僅存在於佈置於其下之半導體層154a及154b與佈置於其上之資料線171a及171b及汲極電極175a及175b之間，並降低其間之接觸電阻。在半導體154a及154b中，於源極電極173a及173b與汲極電極175a及175b之間存在未由資料線171a及171b以及汲極電極175a及175b覆蓋之一暴露部分。
由氮化矽或氧化矽製得之一下部鈍化層180p佈置於資料線171a及171b、汲極電極175a及175b以及半導體層154a及154b之該等暴露部分上。
一濾色器230佈置於下部鈍化層180p上。濾色器230可唯一地顯示原色中之一者，其實例包含三原色紅色、綠色、及藍色、或黃色、青色、及品紅色。儘管並未說明，但該濾色器可更包含顯示原色之一組合或除原色以外亦顯示白色之一濾色器。由鉻及氧化鉻製得之一單一層或一雙層或由一有機材料製得之遮光構件220形成於濾色器230上。遮光構件220可配置成一矩陣形式。
由一透明有機絕緣材料製得之一上部鈍化層180q形成於濾色器230及遮光構件220上。上部鈍化層180q防止濾色器230被暴露出且提供一平坦表面。暴露第一汲極電極175a及第二汲極電極175b之複數個接觸孔185a及185b形成於上部鈍化層180q上。
複數個畫素電極191佈置於上部鈍化層180q上。畫素電極191可由透明導電材料(例如ITO及IZO)或反射金屬(例如鋁、銀、鉻、或其一合金)製得。
畫素電極191中之每一者包含彼此分離之第一子畫素電極191a及第二子畫素電極191b，且第一子畫素電極191a及第二子畫素電極191b中之每一者包含第4圖中所例示之一基礎電極199或其至少一修改形式。
參照第3圖及第4圖，接著將詳細闡述畫素電極191。
現在，將闡述上部面板200。
一共用電極270佈置於一第二基板210與一液晶層3之間。共用電極270可與第二基板210之大部分重疊。
一柱間隔物363經佈置以在上部顯示面板200與下部顯示面板100之間維持一空間。
配向層11及21施加至下部顯示面板100及上部顯示面板200之內表面上。配向層11及21可係一垂直配向層。配向層11及21包含一聚合物，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈。該主鏈包含聚醯亞胺且該側鏈包含一垂直配向基團及一光起始劑。在本發明實例性實施例中，側鏈中所包含之光起始劑具有在稍後闡述之反應性液晶原之一聚合中增加反應性之一功能。該光起始劑可包含丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、及二苯甲酮基團中之至少一者及各種材料(包含起始一聚合反應之一自由基)。
根據一實例性實施例之光起始劑可包含由化學式a至化學式i代表之一化合物，然而並不限於此。
Figure 105108797-A0305-02-0017-20
Figure 105108797-A0305-02-0018-21
在本發明實例性實施例中，配向層11及21可包含一共聚物，該共聚物包含由結構式A代表之重複單元，其中n各自獨立為1至20之整數。
Figure 105108797-A0305-02-0018-22
在本發明實例性實施例中，配向層11及21可更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式B代表之重複單元，其中n各自獨立為1至20之整數。
Figure 105108797-A0305-02-0019-23
在包含由結構式A及結構式B代表之所有共聚物之液晶顯示器中，結構式A之共聚物與結構式B之共聚物之莫耳比可為5：5。
在本發明實例性實施例中，下部配向層11可以一實質上均勻厚度覆蓋柱間隔物363。
在本發明實例性實施例中，凸塊15及25佈置於配向層11及21之表面上，即配向層11及21面向液晶層3之表面上。凸塊15及25可藉由光輻照液晶層3中所包含之反應性液晶原(其為配向輔助劑)來形成。在此情形中，液晶層3中所包含之反應性液晶原初始與液晶310一起形成液晶層3，或混合於形成欲塗佈的配向層11及21之配向材料中，藉此成為在一烘烤製程中溶析至液晶層3之一材料。本發明實例性實施例中之凸塊15及25包含具有預傾斜之配向聚合物。該配向聚合物可藉由輻照該反應性液晶原形成。
根據本發明實例性實施例之反應性液晶原可由化學式1代表。
Figure 105108797-A0305-02-0020-24
在化學式1中，L係NH、CH2、O、
Figure 105108797-A0305-02-0020-74
、
Figure 105108797-A0305-02-0020-75
、
Figure 105108797-A0305-02-0020-76
、
Figure 105108797-A0305-02-0020-77
、
Figure 105108797-A0305-02-0020-78
、或
Figure 105108797-A0305-02-0020-123
，n係0至20 之一整數，m係0至20之一整數，且X係氫、氟或甲基。
詳言之，根據一實例性實施例之反應性液晶原可包含由化學式1-1、化學式1-2、化學式1-3、化學式1-4、化學式1-5、化學式1-6、化學式1-7、化學式1-8、及化學式1-9代表之化合物中之至少一者。
Figure 105108797-A0305-02-0020-80
Figure 105108797-A0305-02-0020-81
Figure 105108797-A0305-02-0020-82
Figure 105108797-A0305-02-0021-83
Figure 105108797-A0305-02-0021-84
Figure 105108797-A0305-02-0021-85
Figure 105108797-A0305-02-0021-86
Figure 105108797-A0305-02-0021-87
Figure 105108797-A0305-02-0022-29
用於形成根據本發明實例性實施例之反應性液晶原之一實例性製造方法可包含一種根據以下反應方程式之製造方法。
Figure 105108797-A0305-02-0022-30
此外，一偏振器(圖中未示出)可提供於下部顯示面板100及上部顯示面板200之一外表面上。
再次參照第1圖及第2圖，包含液晶310之液晶層3夾置於下部面板100與上部面板200之間。
液晶310具有一負介電各向異性，且其一主軸經配向以使得在無電場時關於二個顯示面板100及200之表面實質上垂直。
凸塊15及25中所包含且藉由輻照該反應性液晶原所形成之配向聚合物具有控制為液晶310之初始配向方向之預傾斜之功能。在此情形中，配向層11及21之側鏈中所包含之光起始劑可與根據本發明實例性實施例之反應性液晶原一起反應以形成凸塊15及25。
作為另一實例性實施例，上述光起始劑可僅包含在下部面板100所包含之配向層11中。因此，上部面板200中所包含之配向層21及下部面板100中所包含之配向層11形成一異質配向層結構。由於反應性液晶原之反應性在下部面板100中藉由光起始劑而最大化，因此在下部面板100及上部面板200中液晶310之預傾斜可係有差別的。在此情形中，毗鄰上部面板200之液晶310可具有一幾乎垂直之預傾斜。根據此實例性實施例，在其中基板110及210具有一曲率之一彎曲顯示裝置中，可防止透射率降低及由於液晶配向之扭曲而致之應變。
第3圖係根據一實例性實施例之一畫素電極之一俯視平面圖。第4圖係根據一實例性實施例之一液晶顯示器之一基礎電極之一俯視平面圖。
因此，將參照第3圖及第4圖闡述一基礎電極199。
如第4圖中所示，一基礎電極199之整個形狀係四邊形，且其包含由彼此垂直之一橫向柱狀件193及一縱向柱狀件192形成之一十字形柱狀件。此外，基礎電極199藉由橫向柱狀件193及縱向柱狀件192被劃分為一第一子區Da、一第二子區Db、一第三子區Dc、及一第四子區Dd，且各子區Da、Db、Dc、及Dd包含複數個第一至第四微小分枝194a、194b、194c、及194d。
第一微小分枝194a傾斜地自橫向柱狀件193或縱向柱狀件192在左上方方向上延伸，且第二微小分枝194b傾斜地自橫向柱狀件193或縱向柱狀件192在右上方方向上延伸。第三微小分枝194c傾斜地自橫向柱狀件193或縱向柱狀件192在左下方方向上延伸，且第四微小分枝194d傾斜地自橫向柱狀件193或縱向柱狀件192在右下方方向上延伸。
第一至第四微小分枝194a、194b、194c、194d與閘極線121或橫向柱狀件193形成約45°或135°之一角度。而且，二個相鄰子區Da-Dd之微小分枝194a-194d可交叉。
微小分枝194a、194b、194c、及194d之寬度可在2.0微米至5.0微米之範圍內，且一個子區Da、Db、Dc、及Dd之相鄰微小分枝194a、194b、194c、及194d間之間隔可在2.5微米至5.0微米範圍內。
儘管附圖中未示出，但微小分枝194a、194b、194c、及194d之寬度當靠近橫向柱狀件193或縱向柱狀件192時可擴大。
參照第1圖至第3圖，第一子畫素電極191a及第二子畫素電極191b各包含一個基礎電極1。然而，貫穿畫素電極191由第二子畫素電極191b佔據之一區域可相等於或大於由第一子畫素電極191a佔據之一區域。在此情形中，基礎電極199之大小被不同地形成，以使得第二子畫素電極191b設定為比第一子畫素電極191a之面積大約1.0倍至2.2倍。
第二子畫素電極191b包含沿一資料線171延伸之一對分枝195。該對分枝195佈置於第一子畫素電極191a與資料線171a及171b之間，且分枝195在第一子畫素電極191a之下端處彼此連接。
第一子畫素電極191a及第二子畫素電極191b係藉助接觸孔185a及185b而物理及電性連接至第一汲極電極175a及第二汲極電極175b並施加有來自第一汲極電極175a及第二汲極電極175b之一資料電壓。
當將一電壓施加至畫素電極191及共用電極270時，液晶310之主軸因應於在畫素電極191與共用電極270之間所形成之電場而改變其自身方向至與該電場之一方向垂直之一方向。因應於液晶310之傾斜度改變至液晶層3之入 射光之一偏振度，且偏振之該改變藉由偏振器呈現為透射率之改變，使得該液晶顯示器可顯示一影像。
其中液晶310傾斜之一方向係由畫素電極191之細小分枝194a、194b、194c、及194d決定，且液晶310朝向與細小分枝194a、194b、194c、及194d之長度方向平行之一方向傾斜。一個畫素電極191包含四個子區Da、Db、Dc、及Dd，其中細小分枝194a、194b、194c、及194d之長度方向彼此不同，且因此其中液晶310傾斜之方向大約有四個方向且液晶層3形成有四個其中液晶310之配向方向不同之域(domain)。如上所述，其中液晶傾斜之方向改變，使得可改良該液晶顯示器之視角。
由於以上描述之薄膜電晶體及畫素電極191僅係一實例，故該薄膜電晶體之一結構及該畫素電極之一設計可經修改以改良側面可見性。舉例而言，根據電阻分佈而使用在每一區中所生成之不同電壓，可形成一RD-TFT結構以改良側面可見性。
接下來，將參照第5圖至第9圖闡述關於一種製造上述液晶顯示器之方法的一實例性實施例。以下實例性實施例係該製造方法之一實例性實施例且可有所改變。
第5圖至第9圖係示出一種根據一實例性實施例之一液晶顯示器之製造方法之剖視圖。
參照第1圖、第2圖、及第5圖，可分別製造下部面板100及上部面板200之元件。在下部面板100中，在畫素電極191上形成配向層11。接下來，將闡述一種形成配向層11及21之方法。
將包含用以形成配向層11之包含主鏈及側鏈的聚合物之一配向溶液及添加至其之反應性液晶原13之配向材料塗佈於畫素電極191上以形成配向層11及21。此處，反應性液晶原13可於該配向溶液之固體含量之5重量%至25重量%之範圍內添加。
參照第6圖，將包含液晶分子之液晶材料31滴於配向層11上。
接下來，在上部面板200中，在第二基板210上形成共用電極270。 接下來，將包含用以形成包含主鏈及側鏈之聚合物之一配向溶液及添加至其之反應性液晶原13之配向材料塗佈於共用電極270上。此處，反應性液晶原13可於該配向溶液之固體含量之5重量%至25重量%之範圍內添加。
接下來，參照第7圖，組裝藉由上述方法製造之下部面板100及上部面板200。
接下來，參照第8圖，將配向層11及21烘烤或熱處理以使配向層11及21中所包含之反應性液晶原溶析於液晶層3中。根據本發明實例性實施例添加至配向層11及21之反應性液晶原與一傳統已知反應性液晶原相比具有相對較弱的反應性。因此，由於在該烘烤或熱處理中預先產生了聚合，故可實際上防止根據光輻照藉由該聚合反應形成預傾斜之程度變弱。
接下來，在將一電壓施加至畫素電極191及共用電極270之一狀態下輻照光1。所用之光1具有能夠聚合反應性液晶原13及23之一波長且可使用紫外線。
參照第9圖，隨著在液晶層3中所包含之反應性液晶原13及23聚合的同時一表面能(surface energy)增加，反應性液晶原13及23移動至配向層11及21之表面，藉此形成凸塊15及25。凸塊15及25包含具有預傾斜之配向聚合物。 在此情形中，配向層11及21之側鏈中包含之光反應基團與液晶層3中所包含之反應性液晶原13及23一起反應，藉此幫助形成凸塊15及25。
第10圖係沿第1圖之一線II-II截取之一剖視圖，用以解釋根據一實例性實施例之一液晶顯示器。第11圖係根據一實例性實施例之一配向層及一配向輔助劑之一示意圖。
第10圖及第11圖中所述之實例性實施例與第1圖至第4圖中所述之實例性實施例幾乎相同，但配向層11及21及液晶層3存在差異。現將闡述該等差異。
參照第10圖及第11圖，根據一實例性實施例之液晶顯示器中所包含之配向層11及21包含一聚合物，該聚合物包含主鏈及連接至該主鏈之側鏈，且側鏈包含主要配向輔助劑12及22。
詳言之，根據本發明實例性實施例之配向層11及21可包含一共聚物，該共聚物包含由結構式C代表之重複單元。
Figure 105108797-A0305-02-0028-32
在本發明實例性實施例中，配向層11及21可更包含一共聚物，該 共聚物包含由結構式C代表之重複單元。
Figure 105108797-A0305-02-0028-33
在包含由結構式C及結構式D代表之共聚物之液晶顯示器中，結構式C之共聚物與結構式D之共聚物之莫耳比可為1：20至1：18。
在液晶層3中，包含作為一子配向輔助劑之反應性液晶原13及23。在本發明實例性實施例中，主要配向輔助劑12及22形成具有預傾斜之配向聚合物12a及22a。在此情形中，作為該子配向輔助劑之反應性液晶原13及23在不存在交聯之主要配向輔助劑12與22之間進行交聯並反應，使得根據本發明實例性實施例之配向層11及21中之交聯密度可增加。因此，與僅在一傳統配向層之一側鏈中形成主要配向輔助劑之情形相比，可改良機械性質，藉此改良後像。
根據本發明實例性實施例之反應性液晶原可由化學式1代表。
Figure 105108797-A0305-02-0029-35
在化學式1中，L係NH、CH2、O、
Figure 105108797-A0305-02-0029-88
、
Figure 105108797-A0305-02-0029-89
、
Figure 105108797-A0305-02-0029-90
、
Figure 105108797-A0305-02-0029-91
、
Figure 105108797-A0305-02-0029-92
、或
Figure 105108797-A0305-02-0029-124
，n係0至20 之一整數，m係0至20之一整數，且X係氫、氟或甲基。
詳言之，根據一實例性實施例之反應性液晶原可包含由化學式1-1、化學式1-2、化學式1-3、化學式1-4、化學式1-5、化學式1-6、化學式1-7、化學式1-8、及化學式1-9代表之化合物中之至少一者。
Figure 105108797-A0305-02-0030-95
Figure 105108797-A0305-02-0030-96
Figure 105108797-A0305-02-0030-97
Figure 105108797-A0305-02-0030-98
Figure 105108797-A0305-02-0030-99
Figure 105108797-A0305-02-0030-100
Figure 105108797-A0305-02-0030-101
Figure 105108797-A0305-02-0031-102
Figure 105108797-A0305-02-0031-103
如上所述，在本發明實例性實施例中，並未如在第1圖至第4圖中所述之實例性實施例中一樣形成凸塊15及25。除以上所述差異以外，第1圖至第4圖中所述之實例性實施例之內容可應用於本實例性實施例。
接下來，將參照第12圖及第13圖闡述製造上述液晶顯示器之方法之一實例性實施例。以下實例性實施例係製造方法之一實例性實施例且可有所變化。
第12圖及第13圖係根據一實例性實施例示出一種藉由一配向輔助劑形成液晶之預傾斜的方法之示意圖。
參照第1圖、第2圖、及第12圖，可分別製造下部面板100及上部面板200之元件。在下部面板100中，在畫素電極191上形成配向層11。接下來，將闡述一種形成配向層11及21之方法。
將用以形成配向層11之包含主鏈及側鏈之聚合物之配向材料塗佈於畫素電極191上以形成配向層11。同樣地，配向層21係藉助塗佈及烘烤該配向材料以在共用電極270形成配向層21之包含主鏈及側鏈之聚合物之步驟形 成。在畫素電極191與共用電極270之間形成包含液晶310及作為子配向輔助劑之反應性液晶原13及23之液晶層3。
參照第10圖及第13圖，在將一電壓施加至畫素電極191及共用電極270之一狀態下輻照光1。在此情形中，配向層11及21之側鏈中所包含之主要配向輔助劑12及22經光反應以交聯，藉此形成具有預傾斜的配向聚合物。在此情形中，液晶層3中所包含的作為子配向輔助劑之反應性液晶原13及23可在不存在交聯之主要配向輔助劑12及22之間進行交聯。因此，在根據本發明實例性實施例之配向層11及21中交聯密度可增加。
配向聚合物12a及22a係沿液晶分子之配向配置且在移除所施加電壓之後維持該配置，藉此控制液晶310之預傾斜。
第14圖至第19圖係示出與一傳統液晶顯示器相比在根據一實例性實施例之一液晶顯示器中一瞬時後像及一黑色後像之圖表。
在第14圖及第15圖中，比較實例1係僅在配向層之側鏈中形成由化學式1-R1代表之主要配向輔助劑之情形，而實例性實施例1係由化學式1-4E代表之反應性液晶原包含在液晶層中之情形且形成包含由結構式C及結構式D代表之共聚物之配向層。
參照第14圖及第15圖，如同本實例性實施例1一樣，當形成包含具有由結構式C及結構式D代表之重複單元的共聚物之配向層並將由化學式1-4E代表之反應性液晶原混入液晶層中以製造該液晶顯示器時，與傳統液晶顯示器相比改良了瞬時後像及黑色後像。更具體而言，減少了其間後像可見之時期。
Figure 105108797-A0305-02-0033-104
Figure 105108797-A0305-02-0033-105
Figure 105108797-A0305-02-0033-106
 結構式C
Figure 105108797-A0305-02-0034-41
在第16圖及第17圖，比較實例2係形成包含由結構式D代表之共聚物之配向層並將由化學式1-R2代表之反應性液晶原添加至液晶層之情形，而實例性實施例2係將由化學式1-4E代表之反應性液晶原添加至液晶層並形成包含由結構式D代表之共聚物之配向層之情形。
參照第16圖及第17圖，如同本實例性實施例2一樣，當形成包含由結構式D代表之共聚物之配向層並將由化學式1-4E代表之反應性液晶原混入液晶層中以製造該液晶顯示器時，瞬時後像及黑色後像展現出與傳統液晶顯示器所展現者實質上相當之其中後像可見之時期。
Figure 105108797-A0305-02-0035-107
Figure 105108797-A0305-02-0035-108
Figure 105108797-A0305-02-0035-109
在第18圖及第19圖中，比較實例3係將由化學式1-4R3代表之反應性液晶原作為一添加劑形式添加至包含由結構式A及結構式B代表之共聚物之配向層之情形，而實例性實施例3係將由化學式1-4E代表之反應性液晶原添加至包含由結構式A及結構式B代表之共聚物之配向層之情形。
參照第18圖及第19圖，如同本實例性實施例3一樣，當形成包含由結構式A及結構式B代表之共聚物之配向層並將由化學式1-4E代表之反應性液晶原添加至配向層中以製造該液晶顯示器時，與傳統液晶顯示器相比改良了瞬 時後像及黑色後像。更具體而言，藉由將化學式1-4E之反應性液晶原添加至該配向層減少了其間後像可見之時期。
Figure 105108797-A0305-02-0036-110
Figure 105108797-A0305-02-0036-111
Figure 105108797-A0305-02-0036-112
Figure 105108797-A0305-02-0037-44
儘管已結合被視為實際實例性實施例者來呈現本揭示內容，但應理解本發明概念並不限於所揭示實施例，而是相反，本發明概念意欲涵蓋隨附申請專利範圍之精神及範圍內所包含之各種修改及等效配置。
121:閘極線
124a:第一閘極電極
124b:第二閘極電極
131,135:儲存電極線
154a,154b:半導體層
171a,171b:資料線
173a:第一源極電極
173b:第二源極電極
175a:第一汲極電極
175b:第二汲極電極
185a,185b:接觸孔
191:畫素電極
191a:第一子畫素電極
191b:第二子畫素電極
195:分枝
220:遮光構件
363:柱間隔物
II-II:線

Claims (12)

  1. 一種液晶顯示器，包含：一第一基板；一第二基板，面向該第一基板；一配向層，佈置於該第一基板及該第二基板中之至少一者上；一液晶層，佈置於該第一基板與該第二基板之間；及一反應性液晶原(reactive mesogen)，包含於該液晶層中且由化學式1代表：
    Figure 105108797-A0305-02-0040-46
     化學式1，其中 在化學式1中，L係NH、CH2、O、
    Figure 105108797-A0305-02-0040-113
    、
    Figure 105108797-A0305-02-0040-114
    、
    Figure 105108797-A0305-02-0040-115
    、
    Figure 105108797-A0305-02-0040-116
    、
    Figure 105108797-A0305-02-0040-117
    、或
    Figure 105108797-A0305-02-0040-125
    ， n係0至20之一整數，m係0至20之一整數，且X係氫、氟或甲基。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中 該配向層包含一聚合物，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈，且該側鏈係一光起始劑及一垂直配向基團。
  3. 如請求項2所述之液晶顯示器，其中該光起始劑包含丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、及二苯甲酮基團中之至少一者。
  4. 如請求項3所述之液晶顯示器，其中該配向層包含一共聚物，該共聚物包含由結構式A代表之重複單元：
    Figure 105108797-A0305-02-0041-50
     其中n各自獨立為1至20之整數。
  5. 如請求項4所述之液晶顯示器，其中該配向層更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式B代表之重複單元：
    Figure 105108797-A0305-02-0042-51
     其中n各自獨立為1至20之整數。
  6. 如請求項5所述之液晶顯示器，其中結構式A之該共聚物與結構式B之該共聚物之莫耳比係5：5。
  7. 如請求項2所述之液晶顯示器，其中包含於該液晶層中之該反應性液晶原在該配向層之一表面中形成一凸塊，且該凸塊包含具有一預傾斜之一配向聚合物。
  8. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該配向層包含一聚合物，該聚合物包含一主鏈及連接至該主鏈之一側鏈，該側鏈包含一主要配向輔助劑，且該主要配向輔助劑形成具有一預傾斜之一配向聚合物。
  9. 如請求項8所述之液晶顯示器，其中：該配向層包含一共聚物，該共聚物包含由結構式C代表之重複單元：
    Figure 105108797-A0305-02-0043-52
  10. 如請求項9所述之液晶顯示器，其中該配向層更包含一共聚物，該共聚物包含由結構式D代表之重複單元：
    Figure 105108797-A0305-02-0043-53
  11. 如請求項10所述之液晶顯示器，其中： 結構式C之該共聚物與結構式D之該共聚物之莫耳比具有1：20至1：18之範圍。
  12. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中包含在該液晶層中之液晶分子係垂直配向。
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