TWI380070B - Optical film and manufacturing method thereof and substrate structure and display panel using the optical film - Google Patents

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TWI380070B
TWI380070B TW096101358A TW96101358A TWI380070B TW I380070 B TWI380070 B TW I380070B TW 096101358 A TW096101358 A TW 096101358A TW 96101358 A TW96101358 A TW 96101358A TW I380070 B TWI380070 B TW I380070B
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Description

1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光學膜及其製造方法以及應用 此光學膜的基板結構與顯示面板,且特別是有關於一種多 功能光學膜及其製造方法以及應用此光學膜之基板結構與 顯示面板,能夠以簡化的製程製造出由圖案化液晶膜與非 圖案化液晶膜任意組合而成的多功能光學膜。 【先前技術】 傳統上,顯示面板的光學膜的製程通常是利用貼附式 的方式來進行。也就是,將各種光學膜透過黏著材料一層 一層地貼附於基板上,而且通常還需要額外的保護層來保 護這些光學膜。之後再將已貼附有多層光學膜的基板以外 貼式的方式貼附於顯示面板上。在傳統方法中,由於在各 光學膜層之間需要黏著材料,而且光學膜需要基板的支標 與保護層的保護。因此,非但造成光學臈的材料成本高, 對於光學膜光學性質也會造成影響,而且此種方式所製成 的光學膜的厚度也會很厚。 對於3D或是半穿半反式顯示器所使用之傳統圖案化 補償膜而言,利用非貼附式的方法來形成圖案化補償膜的 方法已被提出。但是要整合其他膜層例如是偏光膜以形成 多層光學膜時,由於所使用的圖案化補償膜、偏光膜等均 為液晶材料層,因此在兩層液晶層之間都需要一層配向層 來對液晶層作特定配向。由於在每兩液晶層之間需要額外 P249500UTW 22461 twf.d〇c/〇〇6 層上:=:===法:著,向 =士形成液晶層,藉此而形成圖案;b4:再::案 =:HS?界===屬= ,兩種 【發明内容】 本發明提供—種光賴,此光賴巾至少具有一層圖 〃匕液晶膜,並且此圖案化液晶膜能夠具有多 晶排列特性。 町教 本發明另提供一種光學膜,此光學膜中至少具有一層 圖案化液晶膜,並且各膜層之間不需要另外的配向膜。 本發明再提供一種光學膜的製造方法,能夠製造出具 有夕種不同的液晶排列特性的圖案化液晶膜’並且能夠定 義其中的液晶排列方式。 本發明更提供一種光學膜的製造方法,能夠製造出由 圖案化液晶膜與非圖案化液晶膜任意組合的多層光學膜, 並且各膜層之間不需要另外的配向膜。 本發明再另提供一種光學膜的製造方法,能夠不使用 P24950014TW 22461 twf.doc/006 光罩而形成圖案化光學膜。 本發明更另提供一種光學膜的製造方法’以解決傳統 光學膜製程繁瑣且成本高的缺點。 本發明又k供一種顯不面板的基板結構,其光學膜是 直接形成在基板上,因而不需要另外的貼附製程來將光學 膜貼附於基板上。 、 本發明再提供一種顯示面板,其光學膜是直接形成在 顯示面板上,因此具有簡化製程且降低成本之優點。 +本發明提供一種光學膜,其包括基板、第一液晶層以 及第一液晶層。其中基板的表面為配向表面或是基板的表 面配置有配向層,第一液晶層配置於配向表面或配向層 上而第一液晶層配置於第一液晶層的表面上,並且第一 與第二液晶層構成多層膜《在第一與第二液晶層的至少其 中之-為圖案化液晶層’圖案化液晶層至少包括兩個圖案 化區’並且圖案化區的圖案化液晶層的液晶排列特性不同。 在本發明之一實施例中,上述第一液晶層與第二液晶 層的其中之是-補償性液晶層,另—是偏光性液晶層。 —在本發明之一實施例中,更包括至少一液晶層,配置 於第二液晶層的表面上,其中第一、第二液晶層與該至少 一液晶層構成多層膜。 在本發明之一實施例中,其中第一液晶層與第二液晶 層的材質分別包括液晶單體、液晶聚合物、液晶寡聚物或 含染料的液晶材料。 本發明提供一種光學膜的製造方法,包括下列步驟。 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 首先供基板,接著於基板的表面上進行配向處理或是於 基板上形成配向層。然後在第一溫度下,於基板的經配向 處理的表面上或配向層的表面上形成圖案定義層,其中圖 案定義層的材質包括液晶材料。接著以覆蓋圖案定義層的 方式,於基板的經配向處理的表面上或配向層的表面上塗 佈第一液晶層,然後在第二溫度下,進行第一固化步驟, 以使圖案定義層與第一液晶層構成光學膜,其中光學膜中 具有圖案定義層部分的光學膜的液晶排列特性與其他部分 的光學膜的液晶排列特性不同。 在本發明之一實施例中,其中第一固化步驟包括紫外 光固化處理。 ' 、在本發明之一實施例中,其中塗佈第一液晶層的方法 分別包括旋轉塗佈、彻塗佈、滾輪㈣或是擠壓模具刮 刀塗佈。 在本發明之-實施例中,其中更包括於形成圖案定義 層之前’於基板的經配向處理的表面上或 形成第二液晶層。 在本發明之-實施例中,其中第一溫度與第二溫度不 同。 在本發明之-實施例中,其中在第一溫度下於基板的 ^配向處理的表面上或§&向層的表面上形成圖料義層的 法包括=於基板的魏向處理的表面上或配向層的表面 j佈第二液晶層’然後在第—溫度下,使用形成有圖案 、“罩對第三液晶層進行第二gj化步驟,以使第三液晶層 9 P24950014TW 22461twf.doc/006 曝光的部分固化,接著移除第三液晶層未曝 形成圖案定義層。 的部分,以 在本發明之一實施例中 光固化處理。 其中第二固化步锦包括紫外 在本發明之一實施例中,其中塗佈第三液晶声 分別包括㈣塗佈、刮刀塗佈、滾輪塗佈或是禮^ 刀塗佈。 η尖误,、刮 在本發明之-實施例中’其中在第—溫度下於基板的 經配向處理的表面上或配向層的表面上形成圖案定義層的 方法包括:於基板的經配向處理的表面上或配向層的^面 上塗佈第四液晶層,然後於第一溫度進行第三固化步驟, 以使第四液晶層固化,接著使用雷射掃描經固化的第四液 晶層的部分區域,其後移除經雷射掃描區域的第四液晶 層’以形成圖案定義層。 在本發明之一實施例中,其中第三固化步驟包括紫外 光固化處理。 、在本發明之一實施例中,其中塗佈第四液晶層的方法 为別包括旋轉塗佈、到刀塗佈、滾輪塗佈或是擠壓模具刮 刀塗佈。 本發明提供一種顯示面板的基板結構,包括基板、第 一配向層、第一液晶層以及第二液晶層。其中基板上已配 置有元件層,第一配向層配置在基板的表面上,第一液晶 層配置於第一配向層的表面上,第二液晶層配置於第一液 晶層的表面上,並且第一與第二液晶層構成多層膜。其中 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/〇〇6 第一與第二液晶層的至少其中之一為圖案化液晶層,圖案 化液BB層至少包括兩個圖案化區,並且圖案化區的圖案化 液晶層的液晶排列特性不同。 在本發明之一實施例中,更包括第二配向層,配置於 基板的另一表面上。 在本發明之一實施例中,其中第一液晶層與第二液晶 層其中之一是補償性液晶層,另一是偏光性液晶層。 在本發明之一實施例中,更包括至少一液晶層,配置 於第二液晶層的表面上,其中第一、第二液晶層與至少一 液晶層構成多層膜。 在本發明之一實施例中,其中第—液晶層與第二液晶 層的材質分別包括液晶單體、液晶聚合物、液晶寡聚物或 含染料的液晶材料。 在本發明之一實施例中,其中元件層包括主動元件陣 列層、被動元件層、彩色遽光層或是共用電極層。 本發明提供一種液晶面板,包括第一基板、第一配向 詹、第一多層膜、第二基板、第二配向層、第二多層膜以 及顯示介質。其中第一基板上已配置有第一元件層,第一 配向層配置於第一基板的表面上,第一 第一 配向層的表面上,其中第一多層膜是由所 構成。第一基板配置於第一基板的對向,且第二基板上已 配置有第二7C件層,第二配向層配置於第二基板的表面 上,第二多層膜配置於第二配向層的表面上,其中第二多 層膜是由至少二層液晶層所構成。而顯示介質配置於第一 (S ) 11 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 基板與第二基板之間。其中在第一多層膜與第二多層膜的 液晶層中的至少其中之一為圖案化液晶層,圖案化液晶層 至少包括兩個圖案化區’圖案化區的圖案化液晶層的液晶 排列特性不同。 在本發明之一實施例中,更包括第三配向層以及第四 配向層。其中第三配向層配置於第一多層膜上,第四配向 層配置於第二多層膜上,其中顯示介質是配置於第三配向 層以及第四配向層之間。 在本發明之一實施例中,更包括第三配向層以及第四 配向層。其中第三配向層,配置於第一基板的另一表面上, ,四配向層配置於第二基板的另一表面上,其中顯示介質 疋位於第三配向層以及第四配向層之間。 在本發明之一實施例中,更包括第三配向層以及第四 配向層。其巾第三g:向層配置於第—多層膜上,第四配向 層配置於第二基板的另—表面上,其中顯示介質是位於第 二配向層以及第四配向層之間。 在本發明之一實施例中,更包括第三配向層以及第四 酉己向層。其中第三配向層配置於第—基板的另—表面上, 層配置於第二多_上,其巾顯示介f是位於第 —配向層以及第四配向層之間。 芦八ίίΓ之—實施例中’其中第—元件層與第二元件 =4動元件陣列層、被動元件層、彩色渡光層或 本發明提供另―種光學_製造綠,包括下列步 12 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/006 驟。首先,於基板的表面上進行配向處理或是於基板上形 成配向層。接著於基板的經配向處理的表面上或配向層的 表面上塗佈d紐進行固化步驟以使液晶層固化。 使用雷射掃描朗化的液晶層的部分區域,其後移除經雷 射掃描區域的液晶層,以形成圖案化液晶層。 在本發明之一實施例中,其中固化步驟包括紫外光固 化處理。 在本發明之一實施例中,其中塗佈液晶層的方法分別 包括旋轉㈣、刮刀塗佈、滾輪塗佈或是賴模具刮刀塗 佈。 本發明提供更另一種光學膜的製造方法,至少包括下 列步驟。首先提供基板’接著於基板的表面上進行配向處 理或是於基板上形成配向層。於基板的經配向處理的表面 上或配向層的表面上塗佈第一液晶層,然後進行第一固化 步驟。於第一液晶層的表面上塗佈第二液晶層,接著在第 —溫度下,使用形成有圖案的光罩對第二液晶層進行第二 固化步驟,以使第二液晶層經曝光的部分固化為第一圖案 化區。在第二溫度下對第三液晶層進行f三固化步驟,^ 使第二液晶層的第一圖案化區以外的部分固化形成第二圖 案化區,其_第一圖案化區的液晶層的液晶排列特性與第 二圖案區的液晶層的液晶排列特性不同。 在本發明之一實施例中,其中第一、第二與第三固化 步驟包括紫外光固化處理。 、一 在本發明之一實施例中,其十塗佈第一與第二液晶層 13 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/006 的方法分別包括旋轉塗佈、刮刀塗佈 模具到刀塗佈。 在本發明之-實施例中,其中第—溫度與第二溫度不 同。 ,由上述可知,本發明的圖案化液晶膜能夠視需要定義 其中的液晶排列方式,使其能夠具有多種不同的液晶排列 特性,因此其應用範圍廣泛。
而且,本發明之具有上述圖案化液晶膜的光學膜只需 要一層配向層,即可在此配向層上直接形成由圖案化液晶 膜與非圖案化液晶齡意組合而成的具有多種功能的多層 膜,也就是不需要在此多層膜的各膜層之間再另外形成配 向層。因此,本發明的具有圖案化液晶膜的光學膜具有可 簡化製程以及降低成本的優黠。 ▲為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂,下文待舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說 明如下。
、滾輪塗佈或是播壓 【實施方式】 的劁诰方法 圖1A至圖1F是依照本發明一實施例的光學膜的製造 流程剖面示意圖。請參照圖1A,首先提供基板100,且基 板100上已形成有配向層102。基板1〇〇可以是透明基板 或是不透明基板,其材質例如是玻璃或是塑膠。配向層1〇2 的材質例如是有機配向材料或是無機配向材料。在另一實 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/006 施例中,如果基板100是透明基板,可直接於基板1〇〇的 表面進行配向,而不需要另外形成配向層1〇2。 接著,在配向層102的表面上或是已經過配向處理的 透明基板100表面塗佈一層厚度極薄的液晶層1〇4。在一 實施例中,塗佈液晶層1〇4的方法例如是旋轉塗佈、刮刀 塗佈、滾輪塗佈或是擠壓模具刮刀塗佈。液晶層1〇4的材 質例如是液晶單體、液晶聚合物、液晶寡聚物或含染料的 液晶材料。 接著,請參照圖1B,在一特定的第一溫度下,使用形 成有圖案的光罩106進行固化步驟,以使經由光罩1〇6曝 光部分的液晶層104固化。在一實施例中,上述第一溫度 例如是大於90°C,並且固化步驟例如是經由照射紫外光 108的紫外光固化處理。 接著,請參照圖1C,移除液晶層1〇4之未曝光固化的 部分以形成圖案定義層104a。在一實施例中,移除液晶層 104之未曝光固化的部分的方法例如是藉由適當的溶液如 丙酮進行清洗以去除。 接著,請參照圖1D,以覆蓋圖案定義層10如的方式, 於刖述基板100的經配向處理的表面上或配向層1〇2的表 面上塗佈液晶層110。於一實施例中,液晶層11〇的塗佈 方法以及材質與液晶層104之塗佈方法與材質相同或相 似。 接者’明參照圖1E ’在第一溫度下’對液晶層11 〇進 行固化步驟’以使圖案定義層104a與液晶層11〇構成圖案 (5 ) 15 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/006 化液晶層112,所構成之圖案化液晶層112具有圖案化區 110a與圖案化區110b,並且圖案化區11〇a與圖案化區 ll〇b將具有不同的液晶排列特性。於一實施例中,上述第 二溫度例如是室溫,而固化步驟例如是紫外光固化處理或 是加熱固化處理。 而且,依上述方法所製造的圖案化液晶層112,可視 實際應用上的需要,依照所選用之液晶材料的不同來決定
所製造出的圖案化液晶層112為圖案化的偏光性光學膜 是圖案化的補償性光學膜。 、 尚且,上述實施例是以形成一個圖案定制1〇如來 進行說明’“本發明並不限砂此,本發财可以利用 不同的形成溫度歧不同的液日日日材_形成其他的圖 義層,從而使得最後所製造出的_化液晶層112中能 具有多個财倾’並且此些圖案化區的液晶排列特性並
” f值仔注意的是,由於本實施例利用液晶排列 同溫度有不同影響,在特料第—溫度之下形成圖案化声 104a而使其具有特定的液晶排列特性,因此,當以第二: 度將液晶層110形成於其上時,將能夠使得所形成的= m m t具有圖案㈣層綱a部分的圖案= 並分的圖案化區_都具有液晶排列特性了 ^二液排列特性不同。相較於f知只能在圖案 用上有排:與無排列的情況,本發明能夠視實際』 、而而任意的定義此些區域的液晶排列方式,、因^ 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 可以在圖案化液晶層112中定義出多個具有不同液晶排列 特性的區域。因此,本實施例所形成之圖案化的光學膜將 具有更為廣泛的可應用性。 、 而另外值得注意的是’由於本發明是使用液晶材料來 形成圖案定義層l〇4a,因此當液晶層11〇形成於其上時, 由於兩液晶層本身會因為官能基而產生自我組裝,、因此在 雙層的界面與邊界將有交聯產生,而使得光學^的穩 與耐性更為提高。 w又 在先前所述的實施例中所述為形成一層圖案化液晶 層112 ,但本發明並不限定於此。請參照圖1F,本發明= 叮以在圖案化液晶層112!的表面上形成至少—層液晶声 η因此,多層膜114是由圖案化液晶層112】以及至少 二層液晶層112η所構成。並且,本發明可利用液晶層的自 行組裝特性。在多層膜112内的每一液晶層之間都不需要 再另外形成配向層或是黏著層等膜層。另外,多層膜ιΐ2 内的液晶層數目、各液晶層的材質以及液晶層之間的位置 =配,可以依據實際光學膜所需之功能(例如偏光、補償、 廣視角等等)來作決定。 立圖2Α所示為本發明的另一實施例的光學膜的剖面示 ^ :。其中於圖2Α中的構件與圖1八至圖1F相同者使用 π同的軚號,並省略其說明。於本實施例中,圖2A與圖 103之相異之處在於圖2八於配向層102上形成有液晶層 而圖案化液晶層112為形成於液晶層之上。而圖 之光學臈的製造方法’例如是先在配向層 102的表面上 17 1380070 P24950014TW 2246ltwf.doc/〇〇6 或是已經過配向處理的透明基板1〇〇表面上形成液晶層 103之後,至於形成圖案化液晶層112的方法則如同圖 至圖1E所述的方法,在此不再贅述。 上述液晶層103與圖案化液晶層112的其中之一可以 是補償性液晶層,而另一是偏光性液晶層。也就是說,液 晶層103是補償性液晶層且圖案化液晶層112是圖案化偏 光性液晶層。或者是,液晶層1〇3是偏光性液晶層且圖案 化液晶層112是圖案化補償性液晶層。 、 圖2A的光學膜除了具有前述的優點之外,尚具有下 述優點:在上述的液晶層1〇3與圖案化液晶層112之間不 需要另外配置配向層或是黏著層,而能夠藉由液晶層1〇3 與圖案化液晶層112之間直接彼此接觸而自行組裝,使得 配向作用由配向層102經液晶層1〇3傳遞至圖案化液晶屏 112的效果。 曰 同樣的,圖2A所示為形成一層圖案化液晶層112,但 本發明並不限定於此。請參照圖2B,本發明亦可以如同圖 1F所示以及相關的記載,在液晶層1〇3的表面上形成由圖 案化液晶層112】以及至少一層液晶層112n所構成的液晶 層112,並由液晶層1〇3與液晶層112l以及至少一層液晶 層112n組成多層膜120。 圖3A所示為本發明的另一實施例的光學膜的剖面示 意圖。其中於圖3A中的構件與圖2A相同者使用相同的標 號,並省略其說明。於本實施例中,圖3A與圖2A之相異 之處在於圖3A中的液晶層1〇3亦為經由圖案化的膜層,
1S 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/〇〇6 其中形成具有圖案化區l〇3a與圖案化區103b的液晶層 1〇3的方法。例如是可以藉由圖ία至圖1E所述的方法以 形成在此不再贅述,同樣的,形成圖案化液晶層112的方 法如同圖1A至圖ιέ所述,在此不再贅述。 上述液晶層103與圖案化液晶層112其中之一可以是
補償性液晶層’而另一是偏光性液晶層。也就是說,液晶 層103是圖案化補償性液晶層且圖案化液晶層112是圖案 化偏光性液晶層。或者是,液晶層103是圖案化偏光性液 晶層且圖案化液晶層Π2是圖案化補償性液晶層。 同樣的,圖3A所示為形成一層圖案化液晶層112,但 本發明並不限定於此。請參照圖3B,本發明亦可以如同圖 1F所示以及相關的記載,在液晶層1〇3的表面上形成由圖 案化液晶層112!以及至少-層液晶層112n所構成的液晶 層H2n。並由液晶層103與液晶層112ι以及至少一層液晶 層112n組成多層膜120。
综合上述之多層膜的製造方法可知,由於本發明之多 層膜中的_化液晶難賴案化液晶料 固化的相關製程以形成,並且在各膜層之間並不需$成 配向層、黏著層#,因此,本發明將能夠以較簡^ ==圖案化液晶膜與非圖案化液晶膜任意 ‘ 層光學膜。 取J y A學膜的另一劁造方法 圖4A至圖4C所示為依照本發明另一實施例的光學膜 19 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 的製造流程到面不意圖。清參照圖4A,首先提供基板200, 且基板200上已形成有配向層202。基板200可以是透明 基板或是不透明基板’其材質例如是玻璃或是塑膠。配向 層202的材質例如是有機配向材料或是無機配向材料。在 另一實施例t,如果基板200是透明基板,可直接於基板 200的表面進行配向,而不需要另外形成配向層2〇2。 接著,在配向層202的表面上或是已經過配向處理的 透明基板200表面塗佈一層液晶層2〇4。在一實施例中, 塗佈液晶層204的方法例如是旋轉塗佈、到刀塗佈、滾輪 ,,或是賴模具到刀塗佈。液晶層2〇4的材質例如是液 曰日f體、液晶聚合物、液晶寡聚物或含染料的液晶材料。 接著’進行固化步驟,以使先前所塗佈的液晶層2〇4固化。 在實軛例十,上述之固化步驟例如是紫外光固化處理。 接著’請參照圖4B ’使用雷射206以不經由光罩的 方式掃描曝光經固化的液晶層2〇4的部分區域。於一實施 例中,例如是使用雷射206掃描液晶層2〇4的區域2〇4a, 二將其中的液晶交聯鍵結打斷。尚且,於一實施例中,亦 可以經,光罩來進行雷射的掃描曝光。 接著’請參照圖4C,移除液晶層撕的經雷射2〇6 田的區域204a以形成圖案化液晶層2輪。在一實施例 卷移除經雷射206掃描的區域2〇4a的方法例如是藉由適 虽的1液如丙酮進行清洗以去除。 固化^中Ϊ#>主意的是’由於本實施例是利用雷射光對已 液aa層進行掃描’再將經過雷射掃描的部分移除, 20 1380070 P24950014TW 22461twf. doc/006 因此即使是躲已固化的液晶層,亦㈣對其麟圖宰化 的製程。而且由於此雷射掃描製財光罩鱗必須,亦即 是本實施例可以不透過光罩而直接進行,因此能夠避免使 用光罩,從而簡化製程。
本案另外值得注意的是,本實施例之光學膜的製造方 法可應用於製造圖1C的輯定義層刚a,其例如是在圖 4A的步驟中形成超薄液晶層(未圖示),然後於特定的第 一溫度將其固化,藉著經由圖4B的雷射製程以及圖4C的 移除製程,以得到如同圖ic所示的圖案定義層1〇4a。 光學膜的再另一製造方法
圖5A至圖5D是依照本發明一實施例的光學膜的製造 流程剖面示意圖。請參照圖5A,首先提供基板3〇〇,且基 板300上已形成有配向層302。基板300可以是透明基板 或是不透明基板,其材質例如是玻璃或是塑膠。配向層3〇2 的材質例如是有機配向材料或是無機配向材料。在另一實 施例中,如果基板300是透明基板,可直接於基板1〇〇的 表面進行配向’而不需要另外形成配向層302。 接著’在配向層302的表面上或是已經過配向處理的 透明基板300表面塗佈一層液晶層304。在一實施例中, 塗佈液晶層304的方法例如是旋轉塗佈、刮刀塗佈、滾輪 塗佈或是擠壓模具刮刀塗佈。液晶層304的材質例如是液 晶單體、液晶聚合物、液晶寡聚物或含染料的液晶材料。 接著,請參照圖5B,在液晶層304的表面上塗佈液晶 21 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 層306,其塗佈方法以及材質與液晶層3〇4之塗佈方法與 材質相同或相似。接著,在一特定的第一溫度下,使用形 成有圖案的光罩308進行固化步驟,以使經由光罩3〇8曝 光部分的液晶層306固化。在一實施例中,上述第一溫度 例如是大於90C,並且固化步驟例如是經由照射紫外光 310的紫外光固化處理。 接著,請參照圖5C,在第二溫度下,對液晶層3〇6 進行固化步驟以構成圖案化液晶層3〇7,所構成的圖案化 液晶層307具有圖案化區3〇6a與圖案化區306b,並且圖 案化區306a與圖案化區306b將具有不同的液晶排列特 性。於一實施例中,上述第二溫度例如是室溫,而固化步 驟例如是照射紫外光312的紫外光固化處理。 其中特別值得注意的是’本實施例之液晶層3〇4與圖 案化液bb層307將具有如前所述之自行組裝的效果,尚 且,本實施例之圖案化液晶層307藉由液晶排列對不同溫 度有不同影響’能夠視實際應用上的需要定義此些區域的 液晶排列方式,以在圖案化液晶層307中定義出多個具有 不同液晶排列特性的區域。 尚且’在先前所述的實施例中所述為形成一層圖案化 液晶層307 ’但本發明並不限定於此。請參照圖5D,本發 明亦可以在圖案化液晶層3〇7ι的表面上形成至少一層液 晶層307n ’因此’多層膜320是由液晶層304、圖案化液 晶層307〗以及至少一層液晶層3〇7n所構成。並且,本發 明可利用液晶層的自行組裝特性。在多層膜32〇内的每一 22 1380070 P24950014TW 22461 twf.d〇c/〇〇6 液晶層之間都不需要再另外形成配向層或是黏著層等膜 層。另外,多層膜320内的液晶層數目、各液晶層的材質 以及液晶層之間的位置搭配,可以依據實際光學膜所需之 功能(例如偏光、補償、廣視角等等)來作決定。 同樣的,圖5D之多層膜中的圖案化液晶膜與非圖案 化液晶膜皆可採用塗佈、固化的相關製程以形成,並且在 各膜層之間並不需要形成配向層、黏著層等,因此將能夠 以較簡單的製程形成由圖案化液晶膜與非圖案化液晶膜任 意組合而成的多層光學膜。 顯示面板的基板結;^ 上述的光學膜可以直接形成於顯示面板的基板結構 上,以使基板結構具有所需要的偏光、補償、廣視角等等 性質。圖2是依照本發明一實施例之用於顯示面板的基板 結構剖面示意圖。請參照圖6,本實施例的基板結構包括 基板401、配向層404以及多層膜420。 基板401包括空白基板400以及形成在空白基板4〇〇 上的元件層402。元件層402例如是主動元件陣列層、被 動元件層、彩色濾光層或是共用電極層。 另外,配向層404是配置於元件層402的表面上,配 向層404的材質可以是有機或無機配向材料。多層膜420 是配置於配向層404的表面上。特別是,多層膜420包括 液晶層406以及圖案化液晶層408!。依據另一實施例,多 層膜420除了液晶層406以及圖案化液晶層4〇8ι之外,還 23 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 可以在圖案化液晶層408〗的表面再另外堆疊至少—液晶 層408n。液晶層406、圖案化液晶層408〗以及液晶層408n 的材質’與形成方法與先前於描述光學膜的製造方法(請參 照圖1A至圖3B或是圖5A至圖5D)中所述的液晶層材質 與形成方法相同或相似。 圖7是依照本發明另一實施例之顯示面板的基板結構 剖面示意圖。請參照圖7,圖7的基板結構與圖6的基板 結構相似’不同之處在於配向層404以及多層膜420是形 成在基板400的另一表面上。也就是說,元件層4〇2是形 成在基板400的一表面上,而配向層404以及多層膜420 是形成在基板400的另一表面上。 由於本發明的光學膜是以塗佈以及固化的方式形成 圖案化液晶膜(包括補償膜以及偏光膜)以及非圖案化液 晶膜(包括補償膜以及偏光膜)等各種膜層所任意組成的 多層膜,且在光學膜之多層膜各層之間不需要再另外形成 配向層,因此將本發明的光學膜應用於顯示面板的基板結 構的製作上,具有降低顯示面板的基板結構之製程步驟以 及製造成本的優點。並且,在光學膜中的圖案化液晶膜能 夠視需要定義其中的液晶排列方式,使其能夠具有多種不 同的液晶排列特性,因此其應用範圍廣泛。 本發明是將配向層以及多層膜直接形成在顯示面板 的基板結構,以簡化其製程及降低成本。但本發明不限於 此’本發明亦可以先將配向層以及多層膜形成在基板上以 構成光學膜。之後再將此光學膜與元件基板貼合。 24 1380070 P24950014TW 22461twidoc/〇06 顯示面板 上述的基板結構可以與另一基板結構和顯示介質組 合成顯示面板’其詳細說明如下。圖8是依照本發明之一 實施例的顯示面板的剖面示意圖。請參照圖8,本實施例 之顯示面板包括基板501、配向層504、多層膜520、基板 601、配向層604、多層膜620以及顯示介質700。 基板501是由空白基板5〇〇以及形成在空白基板5〇〇 上之元件層502所構成。元件層502例如是主動元件陣列 層、被動元件層、彩色濾、光層或是共用電極層。更詳細的 說明是’元件層502乃是依據顯示面板之種類(例如是主動 式顯示面板、被動式顯示面板等等)而可以是主動元件陣列 層、被動元件層、彩色遽光層或是共用電極層。 配向層504是配置於基板501的一表面上。多層膜520 是配置於配向層504的表面上,其中多層膜520至少是由 液晶層505以及圖案化液晶層506所構成。在本實施例中 是以液晶層505以及圖案化液晶層506構成多層膜520為 例來說明之,但本發明不限定多層膜520中的膜層數。液 晶層505以及圖案化液晶層506的材質與形成方法與先前 於描述光學膜的製造方法(請參照圖1A至圖3B或是圖5A 至圖5D)中所述的液晶層材質與形成方法相同或相似,在 此不再贅述。 基板601是配置於基板501的對向,且基板6〇1是由 空白基板600以及形成在空白基板600上之元件詹602所 25 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/006 構成。兀件層602將依細*面板之種_及對應元件層 502而可以是主動元件陣列層、被動元件層、彩^光^ 或是共用電極層。舉_言,若齡面板是主動式顯示: 板,元件層502例如是主動元件陣列層,且元件層6〇2例 如是彩色濾光陣列層、共用電極層或是兩者之組合。若顯 示面板是被動式顯示面板,元件層5〇2例如是被動元件 層,且元件層602例如是另一被動元件層、彩色滤光陣列 層或是兩者之組合。 配向層604疋配置於基板601的一表面上。多層膜620 是配置於配向層604的表面上,其中多層膜62〇至少是由 液晶層605以及圖案化液晶層606所構成。同樣地,在本 實施例中是以液晶層605以及圖案化液晶層606構成多層 膜620為例來說明之,但本發明不限定多層膜62〇中的膜 層數目。液晶層605以及圖案化液晶層606的材質與形成 方法與先前於描述光學膜的製造方法(請參照圖1A至圖 3B或是圖5A至圖5D)中所述的液晶層材質與形成方法相 同或相似,在此不再贅述。 另外,顯示介質700是配置於基板501與基板601之 間。顯示介質700例如是液晶。若以液晶作為顯示介質 700,那麼此顯示面板是液晶顯示面板。 倘若顯示面板是屬於需要配向層來對顯示介質作配 向作用,那麼此顯示面板更可以包括配向層508以及配向 層608。配向層508是配置於多層膜520上且配向層608 是配置於多層膜620上。而顯不介質700是配置於配向層 26 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 508以及配向層608之間。配向層508以及配向層608主 要是對顯示介質7〇〇作配向作用,以使顯示介質700具有 一定的預傾角。 上述的配向層508以及配向層608與顯示面板之其他 膜層之間還有其他種配置方式。請參照圖9,配向層504 與多層膜520是配置於基板501之其中一表面上,而配向 層508配置於基板501的另一表面上。類似地,配向層604 與多層膜620是配置於基板601之其中一表面上,且配向 層608配置於基板601的另一表面上,其中顯示介質700 是位於配向層508以及配向層608之間,以對顯示介質700 作配向作用。 另外,在本發明的另一實施例中,配向層508以及配 向層608與顯示面板之其他膜層之間的配置方式如圖1〇 所示。配向層508配置於多層膜520上,且配向層608配 置於基板601之未配置有配向層604與多層膜620的表面 上,其中顯示介質700是位於配向層508以及配向層608 之間,以對顯示介質700作配向作用。 此外,在本發明的另一實施例中,配向層508以及配 向層608與顯示面板之其他膜層之間的配置方式如圖11 所示。配向層508配置於基板501之未配置有配向層504 與多層膜520的表面上,且配向層608配置於多層膜620 上’其中顯示介質700是位於配向層508以及配向層608 之間,以對顯示介質700作配向作用。 在本發明之顯示面板中,由於是以塗佈以及固化的方 27 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 式形成圖案化液晶膜(包括補償膜以及偏光膜)以及非圖 案化液晶膜(包括補償膜以及偏光膜)等各種膜層所任奇 組成的多層膜,且在光學膜之多層膜各層之間不需要再^ 外形成配向層,因此本發明之顯示面板具有節省成本以及 簡化製程之優點。並且,在光學膜中的圖案化液晶膜能夠 視需要定義其中的液晶排列方式,使其能夠具有多種不同 的液晶排列特性,因此其應用範圍廣泛。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 ,定本發明,任何熟訊祕者,在稀縣發明 Ϊ範圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保‘ 粍圍當視後附之申請專利翻所界定者為準。 【圖式簡單說明】 的製為依照本發明-實施例的光學膜
面示咅圖圖2 ^圖2 B依照本發明另—實關的光學膜的剖 剖面至圖犯依照本發明再另—實施例的光學膜的 膜的====為賊树實糾的光學 學膜的圖製===依照本發明再另-實施例的光 圖6疋依m本發明—實施例之顯示面板的基板結構 28 1380070 P24950014TW 22461twf.doc/006 剖面示意圖。 圖7是依照本發明另一實施例之顯示面板的基板結 構剖面示意圖。 圖8至圖11是依照本發明數個實施例之顯示面板的 剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :基板 102 :配向層 103、104、110、112n :液晶層 103a、103b、110a、110b :圖案化區 104a :圖案定義層 106 :光罩 108 :紫外光 112、112!:圖案化液晶層 114、120 :多層膜 200 :基板 202 :配向層 204 .液晶層 204a :雷射掃描區域 204b :圖案化液晶層 206 :雷射 300 :基板 302 :配向層 29 1380070 P24950014TW 22461 twf.doc/006 304、306、307n :液晶層 306a、306b :圖案化區 307、307,:圖案化液晶層 308 :光罩 310、312 :紫外光 320 :多層膜 400 :空白基板 401 :基板 402 :元件層 404 :配向層 406、408n :液晶層 408ι :圖案化液晶層 420 :多層膜 500、 600 :空白基板 501、 601 :基板 502、 602 :元件層 504、 604、508、608 :配向層 505、 605 :液晶層 506、 606 :圖案化液晶層 520、620 :多層膜 700 :顯示介質 30

Claims (1)

1380070 ^1-7-23 q ifE\ ___私ί无丨 十、申請專利範圍: 1. 一種顯示面板,包括: 第一基板,前述第一基板上已配置有第一元件層; 第一配向層,配置於前述第一基板的表面上; 第一多層膜,配置於前述第一配向層的表面上,其中 前述第一多層膜是由至少二層液晶層所構成,其中前述液 晶層彼此直接接觸; 第二基板,配置於前述第一基板的對向,且前述第二 基板上已配置有第二元件層; 第二配向層,配置於前述第二基板的表面上; 第二多層膜,配置於前述第二配向層的表面上,其中 前述第二多層膜是由至少二層液晶層所構成,其中前述液 晶層彼此直接接觸;以及 顯示介質,配置於前述第一基板與前述第二基板之 間, 其中在前述第一多層膜的液晶層中的至少其中之一 為圖案化液晶層,且前述第二多層膜的液晶層中的至少其 中之一為圖案化液晶層,前述圖案化液晶層至少包括兩個 圖案化區,前述圖案化區的圖案化液晶層的液晶排列特性 不同。 2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,更包括: 第三配向層,配置於前述第一多層膜上;以及 第四配向層,配置於前述第二多層膜上,其中前述顯 示介質是配置於前述第三配向層以及前述第四配向層之 31 1380070 _ * 100-8·2 修正 年月 a __補充 間。 3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,更包括: 第三配向層,配置於前述第一基板的另一表面上;以 及 第四配向層,配置於前述第二基板的另一表面上,其 中前述顯示介質是位於前述第三配向層以及前述第四配向 ' 層之間。 4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,更包括: 第三配向層,配置於前述第一多層膜上;以及 第四配向層,配置於前述第二基板的另一表面上,其 中前述顯示介質是位於前述第三配向層以及前述第四配向 層之間。 ' 5.如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,更包括: 第三配向層,配置於前述第一基板的另一表面上;以 及 第四配向層,配置於前述第二多層膜上,其中前述顯 # 示介質是位於前述第三配向層以及前述第四配向層之間。 6.如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,其中前述 第一元件層與前述第二元件層分別包括主動元件陣列層、 被動元件層、彩色濾光層或是共用電極層。 32
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