TW201523100A - 液晶顯示面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種液晶顯示面板，其包括一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一配向層。第二基板與第一基板相對設置，並具有一第二配向層。液晶層填充於第一基板與第二基板之間，且第一配向層與第二配向層係接觸於液晶層。第一配向層與第二配向層係由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體聚合而成。

Description

液晶顯示面板及液晶顯示裝置
本發明為一種顯示面板及顯示裝置，特別是指一種液晶顯示面板及液晶顯示裝置。
在液晶顯示技術中，液晶配向技術為決定液晶顯示裝置所顯示畫面品質的關鍵技術之一。唯有液晶顯示面板內液晶材料具有穩定且均勻的初始排列，才能呈現高品質的畫面。傳統之液晶顯示裝置內皆具有用來誘導液晶分子定向排列的膜層，稱為液晶配向層(Alignment Layer,AL)。
在製程上，常利用摩擦法(Rubbing Method)使液晶分子得以均勻排列，例如使用聚亞醯胺層(Polyimide,PI)經過機械性摩擦以產生平行排列的微溝槽，藉由溝槽即可達到液晶分子的定向排列。
然而，由於摩擦法製造液晶配向層時會產生靜電與微塵，進而破壞薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)或是造成液晶材料的汙染，因而降低液晶顯示裝置的品質。此外，摩擦法也需要多道製程並使得製造時間及成本的增加。
因此，習知技術中亦有一種不需聚亞醯胺配向層之技術，其稱作PI-less製程或PI-free製程，圖1A至圖1B為傳統之PI-less製程示意圖，其係將液晶材料1混合高分子單體(Monomer)2與雙壓克力基單體3並設置於兩組基板4之間，再藉由照光5使高分子單體2與雙壓克力基單體3產生聚合並在兩組基板4所接觸之液晶層的表面上形成一高分子配向層6，其將使液晶材料1作一配 向排列。然而，上述技術會由於配向效果的不穩定，使得液晶顯示面板易產生暗態亮點或亮線而造成產品良率下降。
因此，如何提供一種液晶顯示面板及液晶顯示裝置，能夠在使用PI-less製程的情況下，減少暗態亮點及亮線的產生，進而提升產品良率及顯示品質，實為當前重要課題之一。
本發明提出一種能夠在使用PI-less製程的情況下，避免暗態亮點與亮線產生之液晶顯示面板及液晶顯示裝置。
在一實施例中，本發明提出一種液晶顯示面板，其包括一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一配向層。第二基板與第一基板相對設置，並具有一第二配向層。液晶層填充於第一基板與第二基板之間，且第一配向層與第二配向層係接觸於液晶層。第一配向層與第二配向層係由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體聚合而成。
在另一實施例中，本發明提出一種液晶顯示裝置，其包括一背光模組以及液晶顯示面板。液晶顯示面板具有一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一配向層。第二基板與第一基板相對設置，並具有一第二配向層。液晶層填充於第一基板與第二基板之間，且第一配向層與第二配向層係接觸於液晶層。第一配向層與第二配向層係由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體聚合而成。
1‧‧‧液晶材料
2‧‧‧高分子單體
3‧‧‧雙壓克力基單體
4‧‧‧基板
5‧‧‧照光
6‧‧‧高分子配向層
10‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧第一基板
111‧‧‧第三配向層
112‧‧‧第一配向層
113‧‧‧基板本體
114‧‧‧偏振元件
12‧‧‧第二基板
122‧‧‧第二配向層
123‧‧‧基板本體
124‧‧‧偏振元件
13‧‧‧液晶層
20‧‧‧液晶顯示面板
30‧‧‧背光模組
40‧‧‧液晶顯示裝置
圖1A為傳統之PI-less製程示意圖。
圖1B為傳統之PI-less製程示意圖。
圖2為本發明一實施例之液晶顯示面板示意圖。
圖3為本發明另一實施例之液晶顯示面板示意圖。
圖4為本發明一實施例之液晶顯示裝置示意圖。
圖2為本發明一實施例之液晶顯示面板示意圖。液晶顯示面板10，其包括一第一基板11、一第二基板12以及一液晶層13。 第一基板11具有一第一配向層112。第二基板12與第一基板11相對設置，並具有一第二配向層122。液晶層13填充於第一基板11與第二基板12之間，且第一配向層112與第二配向層122係接觸於液晶層13。在一實施例中，第一基板11為一薄膜電晶體基板，第二基板12為一彩色濾光片基板，另外，液晶顯示面板10亦可應用其他技術而有不同的變化態樣，例如可將彩色濾光層設置於薄膜電晶體基板上(Color Filter on Array,COA)、將彩色濾光層及黑色矩陣設置於薄膜電晶體基板上(Black Matrix on Array,BOA)或將薄膜電晶體陣列設置於彩色濾光片基板上(TFT on CF，亦稱為TOC或Array on CF)。
此外，第一配向層112與第二配向層122係由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體藉由一照射過程而聚合而成。在一實施例中，主鏈含苯及單壓克力基之單體係為選自於由以下一般式(1)表示者。
該式中，A為
R1及R2為H或CH3，m及n為0、1或2，x為0或1，y及z為大於或等於1的正整數。
在一實施例中，主鏈為含苯環及單壓克力基之單體係為1-丁烯酸-4-丙氧基苯(1-crotonate-4-propoxybenzene)，其化學結構如下所示：
或者，主鏈為含苯環及單壓克力基之單體係為1,2-二丁烯酸-4-丙氧基苯(1,2-dicrotonate-4-propoxybenzene)，其化學結 構如下所示：
要說明的是，本發明之複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體與習知技術中之高分子單體2與雙壓克力基單體3相較，本發明之複數個主鏈含苯環之單壓克力基單體可以直接取代習知技術中之高分子單體2混合雙壓克力基單體3的成分，並且達到較佳與較穩定的配向層效果。
另外，第一基板11更具有一基板本體113以及一偏振元件114。隨著液晶顯示面板10之種類或應用技術的不同，基板本體113所包含的元件亦不同，基板本體113可例如包含一基板、一薄膜電晶體陣列及一畫素電極層等等，其中該基板可以為玻璃基板、強化玻璃基板或塑膠基板。偏振元件114係貼設於基板本體113遠離液晶層13之一側，並且第一配向層112之厚度介於10埃~100埃之間。
同理，第二基板12更具有一基板本體123以及一偏振元件124。隨著液晶顯示面板10之種類或應用技術的不同，基板本體123所包含的元件亦不同，基板本體123可例如包含一基板、一黑色矩陣、一彩色濾光層及一共同電極層等等，其中該基板可以為玻璃基板、強化玻璃基板或塑膠基板。偏振元件124係貼設於基板本體123遠離液晶層13之一側，並且第二配向層122之厚度介於10埃~100埃之間。
圖3為本發明另一實施例之液晶顯示面板示意圖。第一基板11與第二基板12兩者其中之一具有一第三配向層111，此外，第一配向層112與該第二配向層122兩者其中之一設置於第三配向層111與液晶層13之間。在本實施例中，第一基板11具有一第三配向層111，並且第一配向層112設置於第三配向層111與液晶 層13之間，並且第三配向層111為一聚亞醯胺配向層，第三配向層111之厚度介於450埃~1400埃之間。
以下，係以液晶顯示面板10為例說明本發明一實施例之液晶顯示面板的製造方法。首先，提供對位貼合之一第一基板11與一第二基板12，且第一基板11與第二基板12之間設有一液晶混合物。液晶混合物可藉由灌注法(injection)或液晶滴下法(one drop fill,ODF)而形成於兩組基板之間。並且液晶混合物包含一液晶材料、複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體以及一光起始劑(photoinitiator)。其中，主鏈為含苯環及單壓克力基之單體之化學式已於上詳述，故於此不再贅述。光起始劑係包含苯基酮類(phenyl ketone)，其化學名稱例如1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone，其化學結構如下所示：
其中，主鏈含苯環之單壓克力基單體佔液晶混合物之重量百分比係介於1.5%與3.6%之間，光起始劑佔液晶混合物之重量百分比較佳係小於1%，更佳地，光起始劑佔液晶混合物之重量百分比係介於0.1%與0.2%之間。
在另一實施例中，第一配向層112與該第二配向層122也可藉由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體與複數個雙壓克力基單體聚合而成，其中，主鏈為含苯環及單壓克力基之單體與雙壓克力基單體佔液晶混合物之重量百分比較佳係小於4%，更佳地，主鏈為含苯環及單壓克力基之單體佔液晶混合物之重量百分比係介於1.5%與3.6%之間，雙壓克力基單體佔液晶混合物之重量百分比係介於0.2%與0.64%之間，光起始劑佔液晶混合物之重量百分比較佳係小於1%，更佳地，光起始劑佔液晶混合物之重量百分比係介於0.1%與0.2%之間。
然後，對第一基板11與第二基板12之畫素電極與共同電極 施加一電場，以使液晶傾倒至所需要之方向。在施加電場的同時，對第一基板11與第二基板12進行照光。其中，照光的光源可使用寬波長範圍之光源，例如中壓/高壓/超高壓汞燈等紫外線光源。光源的波長例如為100nm~400nm。藉由照光可使該些單體產生聚合反應，進而分別在第一基板11與第二基板12上形成一第一配向層112與一第二配向層122，並且液晶混合物係變為一液晶層13。需注意的是，液晶層13可能會有些許單體殘留。
圖4為本發明一實施例之液晶顯示裝置示意圖。液晶顯示裝置40包含一液晶顯示面板20及一背光模組30。液晶顯示面板20可為上述任一態樣之液晶顯示面板，並與背光模組30相對設置。背光模組30係發射一光線至液晶顯示面板20。本實施例不限制背光模組30之種類，其可例如為直下式或側光式背光模組。
綜上所述，在本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置中，其係可利用複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體來取代習知技術中之高分子單體2混合雙壓克力基單體3的成分，因而在進行PI-less製程時可以提升配向效果，故能減少面板產生暗態亮點及亮線，進而提升產品良率及顯示品質。
惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧第一基板
112‧‧‧第一配向層
113‧‧‧基板本體
114‧‧‧偏振元件
12‧‧‧第二基板
122‧‧‧第二配向層
123‧‧‧基板本體
124‧‧‧偏振元件
13‧‧‧液晶層

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示面板，其包括：一第一基板，其具有一第一配向層；一第二基板，其與該第一基板相對設置，並具有一第二配向層；以及一液晶層，其填充於該第一基板與該第二基板之間，且該第一配向層與該第二配向層係接觸於該液晶層；其中，該第一配向層與該第二配向層係由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體聚合而成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該主鏈為含苯環及單壓克力基之單體係由以下一般式表示： 該式中，A為R1及R2為H或CH3，m及n為0、1或2，x為0或1，y及z為大於或等於1的正整數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該主鏈含苯環之單壓克力基單體係為1-丁烯酸-4-丙氧基苯(1-crotonate-4-propoxybenzene)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該主鏈含苯環之單壓克力基單體係為1,2-二丁烯酸-4-丙氧基苯(1,2-dicrotonate-4-propoxybenzene)
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一配向層與該第二配向層的厚度介於10埃~100埃之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一基板與該第二基板兩者其中之一具有一第三配向層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示面板，其中該第一配向層與該第二配向層兩者其中之一設置於該第三配向層與該液晶層之間。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示面板，其中該第三配向層為一聚亞醯胺配向層。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示面板，其中該第三配向層之厚度介於450埃~1400埃之間。
  10. 一種液晶顯示裝置，其包括：一背光模組；以及一液晶顯示面板，其與該背光模組相對設置，並具有：一第一基板，其具有一第一配向層；一第二基板，其與該第一基板相對設置，並具有一第二配向層；以及一液晶層，其填充於該第一基板與該第二基板之間，且該第一配向層與該第二配向層係接觸於該液晶層；其中，該第一配向層與該第二配向層係由複數個主鏈為含苯環及單壓克力基之單體聚合而成。
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