專利名稱：藍(lán)相液晶顯示裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，且尤其涉及一種藍(lán)相液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，為了提升液晶顯示器的顯示質(zhì)量，具快速應(yīng)答特性的藍(lán)相液晶材料漸 漸受到重視，其中藍(lán)相(Blue Phase)是一種介于等向狀態(tài)(Isotropic)以及膽固醇 (Cholesteric)相之間的液晶相，其存在的溫度范圍非常狹窄，大約只有1°C溫度區(qū)間。藍(lán)相具有三種不同相的存在，分別為第一藍(lán)相(BP I)、第二藍(lán)相(BP II)以及第 三藍(lán)相(BPIII)，其中第一藍(lán)相和第二藍(lán)相為立方體結(jié)構(gòu)(cubic)，而第三藍(lán)相則是無定型 (amorphous)結(jié)構(gòu)，且存在的溫度為三個相中最高的一者。圖Ia和圖Ib為第一藍(lán)相液晶的晶格結(jié)構(gòu)示意圖與向錯線(disclination line) 示意圖。圖Ic和圖Id為第二藍(lán)相液晶的晶格結(jié)構(gòu)示意圖與向錯線示意圖。如圖Ia和 圖Ic所示，第一藍(lán)相液晶與第二藍(lán)相液晶結(jié)構(gòu)的基本單元為雙扭轉(zhuǎn)圓柱狀結(jié)構(gòu)(double twist cylinder，DTC)100，也即其中的雙扭轉(zhuǎn)圓柱管在空間中為互相垂直排列。此外，第一 藍(lán)相液晶是體心立方結(jié)構(gòu)(body-centered cubic, BCC)，而第二藍(lán)相液晶則是簡單立方結(jié) 構(gòu)(simple cubic, SC) 0另外，第一藍(lán)相液晶與第二藍(lán)相液晶的向錯線102為如圖Ib和圖 Id所示，不同于向列型(nematic)液晶、層列型(smectic)液晶與等向型液晶等其它液晶 相，第一藍(lán)相液晶與第二藍(lán)相液晶在偏光顯微鏡下會顯示許多小板狀(platelet texture) 的彩色圖形。此外，以正型藍(lán)相液晶而言，其必須利用電極產(chǎn)生的橫向電場引發(fā)本身的折射率 改變，進(jìn)而使光線穿透液晶后產(chǎn)生亮暗態(tài)的變化。圖2為正型藍(lán)相液晶經(jīng)電極驅(qū)動時的變 化示意圖。如圖2所示，正型藍(lán)相液晶在未加橫向電場的情況下，其理想狀態(tài)是具有光學(xué)等 方向性(Isotropic)，且其折射率變化(即Δη)為0，并呈現(xiàn)暗態(tài)(Normally Black)，在此 所稱的暗態(tài)即是指當(dāng)不施加電壓于藍(lán)相液晶時，則藍(lán)相液晶便無法透光的情況。另一方面， 當(dāng)外加橫向電場于正型藍(lán)相液晶時，則藍(lán)相液晶具有光學(xué)異向性，且其折射率會因此改變 (即Δη > 0)，使得光線可穿透藍(lán)相液晶而呈現(xiàn)亮態(tài)。然而，以目前采用正型藍(lán)相液晶作為液晶材料的顯示器而言，由于藍(lán)相液晶的雙 扭轉(zhuǎn)圓柱狀結(jié)構(gòu)在實際情況下并非完美，因此，會造成藍(lán)相液晶雖呈現(xiàn)暗態(tài)，卻仍然有光線 可穿透藍(lán)相液晶的情形；換言之，藍(lán)相液晶于未加偏壓時會呈現(xiàn)類似圖2所示的受到偏壓 的狀態(tài)，因而具有暗態(tài)漏光的情形。此外，由于上述暗態(tài)漏光的問題并無法藉由所施加的橫向電場來解決，是故正型藍(lán)相液晶顯示器的對比度也會因此降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種藍(lán)相液晶顯示裝置的制作方法，借以解決藍(lán)相液晶 顯示裝置中藍(lán)相液晶具有暗態(tài)漏光的問題。
本發(fā)明的另一目的是在提供一種藍(lán)相液晶顯示裝置，借以改善其影像顯示質(zhì)量。本發(fā)明內(nèi)容的一技術(shù)樣態(tài)關(guān)于一種藍(lán)相液晶顯示裝置的制作方法，包含配置一第一基板相對且平行于一第二基板，其中第一基板包含一第一電極，第二基板包含一第二 電極；配置一藍(lán)相液晶層密封于第一基板和第二基板之間，其中藍(lán)相液晶層包含一正型藍(lán) 相液晶與一聚合單體；施加一電壓于第一基板的第一電極和第二基板的第二電極，使得藍(lán) 相液晶層中形成一垂直電場垂直于第一電極與第二電極；以及照射一光源于藍(lán)相液晶層 中，使聚合單體進(jìn)行聚合反應(yīng)而產(chǎn)生一高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶。其中，該第一基板的該第一電極包含一第一垂直電極，該第二基板的該第二電極 包含一第二垂直電極，該垂直電場形成于該第一垂直電極和該第二垂直電極之間。其中，該第一基板的該第一電極包含一對向電極，該第二基板的該第二電極包含 一像素電極，該垂直電場形成于該對向電極與該像素電極之間。其中，該第一基板的該第一電極包含一第一垂直電極與一對向電極，該第二基板 的該第二電極包含一第二垂直電極與一像素電極，該垂直電場形成于該第一垂直電極和該 第二垂直電極之間以及該對向電極和該像素電極之間。其中，該第一基板包含一彩色濾光片基板，該第二基板包含一薄膜晶體管陣列基 板。其中，施加于該第一電極與該第二電極的該電壓介于約2伏特至約100伏特之間。其中，該垂直電場是于該藍(lán)相液晶層中該正型藍(lán)相液晶處于一藍(lán)相溫度范圍內(nèi)時 形成。其中，該藍(lán)相溫度范圍為約-10°C至約60°C。其中，該光源包括一紫外光、一可見光、一紅外光或其組合。本發(fā)明內(nèi)容的另一技術(shù)樣態(tài)是關(guān)于一種藍(lán)相液晶顯示裝置，其包含一第一基板、 一第二基板以及一藍(lán)相液晶層。第一基板包含一第一電極。第二基板相對于第一基板平行 配置，并包含一第二電極。藍(lán)相液晶層包含一高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶，密封于第一基板 與第二基板之間，其中高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶是由一正型藍(lán)相液晶與一聚合單體，藉 由對第一電極與第二電極施加一電壓，使得藍(lán)相液晶層中形成一垂直電場垂直于第一電極 與第二電極，且照射一光源于藍(lán)相液晶層中，使聚合單體進(jìn)行聚合反應(yīng)而產(chǎn)生高分子穩(wěn)定 化正型藍(lán)相液晶。其中，該第一基板包含一第一垂直電極面向該第二基板，該第二基板包含一第二 垂直電極面向該第一基板，該垂直電場形成于該第一垂直電極和該第二垂直電極之間
其中，該第一電極包含一對向電極，該第二電極包含一像素電極，該垂直電場形成 于該對向電極與該像素電極之間。其中，該第一電極包含一第一垂直電極與一對向電極，該第二電極包含一第二垂 直電極與一像素電極，該垂直電場形成于該第一垂直電極和該第二垂直電極之間以及該對 向電極和該像素電極之間。其中，該第一基板包含一彩色濾光片基板，該第二基板包含一薄膜晶體管陣列基 板。其中，對該第一電極與該第二電極所施加的該電壓介于約2伏特至約100伏特之 間。
其中，該垂直電場于該藍(lán)相液晶層中該正型藍(lán)相液晶處于一藍(lán)相溫度范圍內(nèi)時形 成。其中，該藍(lán)相溫度范圍為約-10°C至約60°C。其中，該光源包括一紫外光、一可見光、一紅外光或其組合。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，應(yīng)用前述藍(lán)相液晶顯示裝置及其制作方法，可使藍(lán)相液晶在實際情況下更加趨近于光學(xué)等向性，以減少暗態(tài)漏光的情形，且同時提升示影像的對 t匕貞。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖Ia和圖Ib為第一藍(lán)相液晶的晶格結(jié)構(gòu)示意圖與向錯線示意圖；圖Ic和圖Id為第二藍(lán)相液晶的晶格結(jié)構(gòu)示意圖與向錯線示意圖；圖2為正型藍(lán)相液晶經(jīng)電極驅(qū)動時的變化示意圖；圖3是依照本發(fā)明實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的制作方法的流程圖；圖4a是依照本發(fā)明第一實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖；圖4b是依照本發(fā)明第二實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖；圖4c是依照本發(fā)明第三實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖；圖4d是依照本發(fā)明第四實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖；圖5為在不同垂直電場制作的情況下依照圖3的方法所制作而成的藍(lán)相液晶顯示 裝置，其中高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶在不同垂直電場的情況下其所施加的操作電壓與光 穿透率的變化示意圖；圖6為依照圖3的方法所制作而成的藍(lán)相液晶顯示裝置，其中高分子穩(wěn)定化正型 藍(lán)相液晶在不同垂直電場的情況下其所相應(yīng)的相對對比度的比較示意圖。其中，附圖標(biāo)記100:雙扭轉(zhuǎn)圓柱狀結(jié)構(gòu)IO2:向錯線310 第一基板312:第一電極320 第二基板322:第二電極330,410 藍(lán)相液晶層332 正型藍(lán)相液晶334 聚合單體340 高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶400、500、600、700 藍(lán)相液晶顯示裝置402 第一透明基板404,604,704 第一垂直電極405:介電層406、5。6、6。6、7。6 第一像素電極
408、508、608、708 第一對向電極412 第二透明基板414、614、714 第二垂直電極422、522、622、722 薄膜晶體管陣列基板424 彩色濾光片基板430:彩色濾光層516、616、716 第二像素電極518、618、718 第二對向電極524、624、724 彩色濾光薄膜晶體管陣列基板
具體實施例方式下文舉實施例配合所附附圖作詳細(xì)說明，但所提供的實施例并非用以限制本發(fā)明 所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)運作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu)， 所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，都為本發(fā)明所涵蓋的范圍。其中附圖僅以說明為目的，并未依 照原尺寸作圖。圖3是依照本發(fā)明實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的制作方法的流程圖。其 中，a表示施加電壓(垂直電場)；b表示照射光源，c表示光聚合反應(yīng)。在此需先說明的是， 為了方便說明及凸顯本發(fā)明技術(shù)起見，圖3所示的實施例僅繪示藍(lán)相(Blue Phase)液晶顯 示裝置的部分制作流程，藍(lán)相液晶顯示裝置實際的制作方法不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以此制作流程配合其它現(xiàn)有相應(yīng)的工藝，借以完成藍(lán)相液晶顯示裝置的制作。如圖3所示，首先，配置一第一基板310相對且平行于一第二基板320，其中第一基 板310包含一第一電極312，第二基板320包含一第二電極322。另外，在本實施例中，第一 基板310例如是一彩色濾光片基板，而第二基板320例如是一薄膜晶體管陣列基板。接著，配置一藍(lán)相液晶層330密封于第一基板310和第二基板320之間，且藍(lán)相 液晶層330包含正型藍(lán)相液晶332與聚合單體(monomer) 334，至于正型藍(lán)相液晶332與聚 合單體(monomer) 334的材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因此不再贅述。正型藍(lán)相液晶332 可藉由將常態(tài)的液晶操作于一特定溫度范圍內(nèi)而形成，而聚合單體334則是可供后續(xù)進(jìn)行 聚合反應(yīng)，使反應(yīng)后產(chǎn)生的高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶(polymer stabilized blue phase liquid crystal) 340可操作于較寬廣的溫度范圍。本發(fā)明施加電壓V(固化電壓)于第一基板310的第一電極312和第二基板320的 第二電極322，使得藍(lán)相液晶層330中形成一垂直電場，且此垂直電場垂直于第一電極312 與第二電極322。在本實施例中，施加于第一電極312與第二電極322的電壓V可介于約1 伏特至約100伏特之間。而且電壓V所形成的垂直電場較佳是于正型藍(lán)相液晶332處于一 藍(lán)相溫度范圍內(nèi)時形成，其中此藍(lán)相溫度范圍可為約-10°C至約60°C。然后，照射一光源于藍(lán)相液晶層330中，使聚合單體334進(jìn)行光聚合反應(yīng)，以產(chǎn)生
(polymer stabilized blue phase liquid crystal) 340。 $ 本實施例中，照射于藍(lán)相液晶層330的光源可包括紫外光、可見光、紅外光或其組合，其中 紅外光可由一熱源所產(chǎn)生，借以對藍(lán)相液晶層330進(jìn)行預(yù)固化(pre-curing)的步驟，接著可再藉由紫外光對藍(lán)相液晶層330進(jìn)行紫外光固化(UV curing)的步驟。
此時，由于藍(lán)相液晶層330中已根據(jù)電壓V形成垂直電場，因此正型藍(lán)相液晶332 會受垂直電場影響而呈現(xiàn)其理想狀態(tài)；換言之，聚合后的高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶340 會因垂直電場的形成而具有光學(xué)等方向性(Isotropic)，并呈現(xiàn)較佳的暗態(tài)，而有較少的漏 光的情形。在此值得注意的是，上述本發(fā)明實施例中施加電壓V以形成垂直電場的步驟以及 照射光源于藍(lán)相液晶層330的步驟，兩者可先后進(jìn)行或者是同時進(jìn)行，然本領(lǐng)域技術(shù)人員 可依照實際工藝情況作調(diào)整，并不以此為限。下列將以具體實施例來說明由上述方法所制作而成的藍(lán)相液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu) 及其驅(qū)動方式，然下列實施例僅為方便說明起見，藍(lán)相液晶顯示裝置的實際結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方 式并不以此為限。圖4a為依照本發(fā)明第一實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖。藍(lán)相液晶 顯示裝置400包括第一基板(例如彩色濾光片基板424)、第一基板(例如薄膜晶體管陣 列基板422)以及藍(lán)相液晶層410，其中藍(lán)相液晶層410配置于彩色濾光片基板424和薄膜 晶體管陣列基板422之間，并包括由上述方法所制作而成的高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶。具體而言，薄膜晶體管陣列基板422可更包括第一透明基板402、第一垂直電極 404、介電層405、第一像素電極406以及第一對向電極408，而彩色濾光片基板424可更包 括第二透明基板412、彩色濾光層430以及第二垂直電極414。此外，第一透明基板402可 更包括掃描線、柵極絕緣層、信道層、數(shù)據(jù)線、漏極電極與保護(hù)層等薄膜晶體管(TFT)與相 關(guān)電路結(jié)構(gòu)，而第二透明基板412上可另包括黑色矩陣(未繪示)，以定義出相對應(yīng)于像素 區(qū)域的面積，并且遮蔽位于顯示區(qū)域以外的部分，避免側(cè)邊漏光。詳細(xì)的薄膜晶體管陣列基 板422為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因此不再贅述。如圖4a所示，第一透明基板402與第二透明基板412相對配置，第一像素電極406 與第一對向電極408呈橫向配置，第一垂直電極404與第二垂直電極414相對配置，使得第 一垂直電極404面向彩色濾光片基板424，而第二垂直電極414面向薄膜晶體管陣列基板 422，且藍(lán)相液晶層410配置于第一垂直電極404和第二垂直電極414之間。此外，第一像 素電極406與第一對向電極408可分別包括指狀電極，且彼此相鄰交錯。在制作時，可于圖3所示的光聚合過程中施加固化電壓V于第一垂直電極404和 第二垂直電極414，使得第一垂直電極404和第二垂直電極414分別具有不同電位(如負(fù) 值的電位和正值的電位)，且垂直于第一透明基板402與第二透明基板412的垂直電場形成 于第一垂直電極404和第二垂直電極414之間，借以輔助補償藍(lán)相液晶層410中的高分子 穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶的光學(xué)等向性，致使高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶可因垂直電場的形成 而具有較佳的光學(xué)等向性，以有效減少因其結(jié)構(gòu)本身特性而產(chǎn)生暗態(tài)漏光的現(xiàn)象。另一方面，于藍(lán)相液晶顯示裝置400制作完成后，也可對藍(lán)相液晶顯示裝置400 施加操作電壓，使得藍(lán)相液晶顯示裝置400中因此具有橫向電場，例如是共同平面切換 (in-plane switch, IPS)模式的橫向電場，借以控制光穿透率，并控制藍(lán)相液晶顯示裝置 400所顯示的影像亮度。具體而言，可施加操作電壓于第一像素電極406和第一對向電極 408，使得第一像素電極406和第一對向電極408分別具有不同電位(如負(fù)值的電位和正 值的電位)，且于第一像素電極406和第一對向電極408之間形成橫向電場，使得橫向電場 平行于第一透明基板402與第二透明基板412，借以驅(qū)動控制高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶而使其呈現(xiàn)亮態(tài)。圖4b為依照本發(fā)明第二實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖。藍(lán)相液晶顯示裝置500包括第一基板(例如彩色濾光薄膜晶體管陣列基板524)、第二基板(例如 薄膜晶體管陣列基板522)以及藍(lán)相液晶層410。相較于圖4a，本實施例的藍(lán)相液晶顯示裝 置500不包括前述的第一垂直電極404和第二垂直電極414，而是彩色濾光薄膜晶體管陣列 基板524另包括第二像素電極516和第二對向電極518，其中第二像素電極516與第二對向 電極518呈橫向配置，且均位于第二透明基板412的內(nèi)側(cè)而面對第一透明基板402。如圖4b所示，第二像素電極516相對于第一對向電極508配置，而第二對向電極 518相對于第一像素電極506配置，使得第一像素電極506和第一對向電極508均面向彩色 濾光薄膜晶體管陣列基板524，而第二像素電極516和第二對向電極518均面向薄膜晶體管 陣列基板522。此外，第二像素電極516和第二對向電極518可分別包括指狀電極，且彼此 相鄰交錯。在制作時，可于圖3所示的光聚合過程中施加電壓于彩色濾光薄膜晶體管陣列基 板524和薄膜晶體管陣列基板522中的電極，使得第一像素電極506和第二對向電極518 分別具有不同電位(如負(fù)值的電位和正值的電位)，且第一對向電極508和第二像素電極 516分別具有不同電位(如正值的電位和負(fù)值的電位)，因而垂直于第一透明基板402與 第二透明基板412的垂直電場形成于第一像素電極506和第二對向電極518之間，且形成 于第一對向電極508和第二像素電極516之間，借以輔助補償藍(lán)相液晶層410中的高分子 穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶的光學(xué)等向性，致使高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶可因垂直電場的形成 而具有較佳的光學(xué)等向性，以有效減少因其結(jié)構(gòu)本身特性而產(chǎn)生暗態(tài)漏光的現(xiàn)象。另一方面，也可對藍(lán)相液晶顯示裝置500施加操作電壓，使得藍(lán)相液晶顯示裝置 500中因此具有橫向電場，例如是雙層平面切換(in-plane switching, IPS)模式的橫向電 場，借以控制光穿透率，并控制藍(lán)相液晶顯示裝置500所顯示的影像亮度。具體而言，可施 加電壓于第一像素電極506和第一對向電極508，或是施加電壓于第二像素電極516和第二 對向電極518，使其分別具有不同電位，且橫向電場形成于第一像素電極506和第一對向電 極508之間，或是形成于第二像素電極516和第二對向電極518之間，借以驅(qū)動控制高分子 穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶而使其呈現(xiàn)亮態(tài)。圖4c是依照本發(fā)明第三實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖。藍(lán)相液晶 顯示裝置600包括第一基板(例如彩色濾光薄膜晶體管陣列基板624、第二基板(例如 薄膜晶體管陣列基板622)以及藍(lán)相液晶層410。相較于圖4a，本實施例的藍(lán)相液晶顯示裝 置600更包括第二像素電極616與第二對向電極618，其中第二像素電極616與第二對向電 極618呈橫向配置，位于第二透明基板412的內(nèi)側(cè)而面對第一透明基板402，且位于第二垂 直電極614與第一垂直電極604之間。如圖4c所示，第一垂直電極604相對于第二垂直電極614配置，第二像素電極616 相對于第一對向電極608配置，而第二對向電極618相對于第一像素電極606配置，使得第 一垂直電極604、第一像素電極606和第一對向電極608均面向彩色濾光薄膜晶體管陣列基 板624，第二垂直電極614、第二像素電極616和第二對向電極618均面向薄膜晶體管陣列 基板622。此外，第二像素電極616和第二對向電極618也可分別包括指狀電極，且彼此相 鄰交錯。
在制作時，可于圖3所示的光聚合過程中施加電壓于彩色濾光薄膜晶體管陣列基 板624和薄膜晶體管陣列基板622中的電極，使得第一垂直電極604和第二垂直電極614 之間、第一像素電極606和第二對向電極618之間以及第一對向電極608和第二像素電極 616之間，可形成垂直于第一透明基板402與第二透明基板412的垂直電場，借以輔助補償 藍(lán)相液晶層410中的高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶的光學(xué)等向性，致使高分子穩(wěn)定化正型藍(lán) 相液晶可因垂直電場的形成而具有較佳的光學(xué)等向性，以有效減少因其結(jié)構(gòu)本身特性而產(chǎn) 生暗態(tài)漏光的現(xiàn)象。另一方面，也可對藍(lán)相液晶顯示裝置600施加操作電壓，使得藍(lán)相液晶顯示裝置 600中因此具有橫向電場，例如是邊緣場切換(fringe field switch, FFS)模式的橫向電 場，借以控制光穿透率，并控制藍(lán)相液晶顯示裝置600所顯示的影像亮度。具體而言，可施 加操作電壓以形成橫向電場于第一像素電極606和第一對向電極608之間，或是形成于第 二像素電極616和第二對向電極618之間，借以驅(qū)動控制高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶而使 其呈現(xiàn)亮態(tài)。圖4d是依照本發(fā)明第四實施例繪示一種藍(lán)相液晶顯示裝置的示意圖。以本發(fā)明實施例而言，在藍(lán)相液晶顯示裝置700的第二基板(例如薄膜晶體管陣列基板722)和第 一基板(例如彩色濾光薄膜晶體管陣列基板724)中，施加于第一垂直電極704、第二垂直 電極714、第一像素電極706、第一對向電極708、第二像素電極716以及第二對向電極718 的電壓，均與圖4c中所施加的電壓不同。具體地來說，第一對向電極708與第二對向電極 718的電位可設(shè)定為0伏特，第一垂直電極704與第一像素電極706的電位可設(shè)定為正值， 且第一垂直電極704的電位小于第一像素電極706的電位，例如第一垂直電極704的電位 與第一像素電極706的電位分別為5伏特與10伏特。此外，第二垂直電極714與第二像素 電極716的電位可設(shè)定為負(fù)值，且第二垂直電極714的電位大于第二像素電極716的電位， 例如第二垂直電極714的電位與第二像素電極716的電位分別為-5伏特與-10伏特。如此一來，第一垂直電極704與第二垂直電極714之間，第二像素電極716與第一 對向電極708之間，以及第二對向電極718與第一像素電極706之間，便同樣可分別形成垂 直電場，而第一垂直電極704與第一對向電極708之間，第二垂直電極714與第二對向電極 718之間，第一像素電極706與第一對向電極708之間，以及第二像素電極716與第二對向 電極718之間同樣可分別形成橫向電場。上述實施例中的電極的材質(zhì)可依實際需求包括氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO) 等透明導(dǎo)電材料，或聚二氧乙基塞吩(PEDOT)等導(dǎo)電高分子，但不以此為限，也即本發(fā)明實 施例的電極實際上可以包含任何具有良好導(dǎo)電性的材料。由此可知，圖4a 圖4d所示的實施例是利用雙邊電極的設(shè)計，使藍(lán)相液晶層410 中可產(chǎn)生橫向電場及垂直電場，借以有效地控制藍(lán)相液晶層410中高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相 液晶的穿透率，并減少暗態(tài)漏光的現(xiàn)象。圖5為在不同垂直電場制作的情況下依照圖3的方法所制作而成的藍(lán)相液晶顯示 裝置，其中高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶在不同垂直電場的情況下其所施加的操作電壓與光 穿透率的變化示意圖。如圖所示，在光聚合過程中未加固化電壓、施加5伏特固化電壓以及 施加25伏特固化電壓等三種情形下，以操作電壓OV為例，高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶在未 加固化電壓的情況下，產(chǎn)生暗態(tài)漏光的情形較為明顯(如光穿透率T較其它二者更高)；相對地，高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶在施加5伏特固化電壓以及25伏特固化電壓的情況下，其產(chǎn)生暗態(tài)漏光的情形便逐漸改善(如光穿透率T隨固化電壓增加而減低)。此外， 如圖所示，即便對高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶施加操作電壓而進(jìn)行操作，在施加25伏特固 化電壓的情況下，光穿透率仍是較未加固化電壓以及施加5伏特固化電壓等二種情形還要 來得低，也即較能避免產(chǎn)生暗態(tài)漏光的情形。因此，高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶的暗態(tài)漏光情形，在未加操作電壓和施加操作 電壓的狀態(tài)下，均會隨著固化電壓所產(chǎn)生的垂直電場的強度增加而減少。換言之，在未加 操作電壓和施加操作電壓的狀態(tài)下，藍(lán)相液晶的非理想狀態(tài)光穿透率均會隨著垂直電場的 強度增加而減少。舉例來說，藍(lán)相液晶的光穿透率是隨著垂直電場的增加而由0. 6%降至 0.05%，且實驗數(shù)據(jù)經(jīng)過正規(guī)化(Normalized)之后可如圖5所示。由于顯示元件的對比度 為顯示元件在最大亮態(tài)與暗態(tài)的亮度比值，因此由圖5所示的正規(guī)化后的數(shù)據(jù)可知，在光 聚合過程中未加固化電壓(如施加0伏特電壓)所制作而成的藍(lán)相液晶顯示裝置的對比 度(contrast ratio, CR)為6. 81，而在同樣過程中施加25伏特固化電壓以形成垂直電場 所制作而成的藍(lán)相液晶顯示裝置其對比度則可提升至25. 46。圖6為依照圖3的方法所制作而成的藍(lán)相液晶顯示裝置，其中高分子穩(wěn)定化正型 藍(lán)相液晶在不同垂直電場的情況下其所相應(yīng)的相對對比度的比較示意圖。如圖所示，若是 將光聚合過程中未加偏壓(施加0伏特電壓)所制作而成的藍(lán)相液晶顯示裝置的相對對比 度定為1的話，則在同樣過程中施加25伏特電壓以形成垂直電場所制作而成的藍(lán)相液晶顯 示裝置的相對對比度可提升約3. 7倍。另一方面，為了使液晶的操作溫度范圍擴大，而添加反應(yīng)型單體 (reactivemonomer)于液晶層中，以便于光聚合過程中形成高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶等 方式，往往使正型藍(lán)相液晶在未加電壓時無法呈現(xiàn)完美的光學(xué)等向性，進(jìn)而造成藍(lán)相液晶 具有暗態(tài)漏光，且同時降低顯示影像的對比度。然而，由上述本發(fā)明的實施例可知，藍(lán)相液晶層兩側(cè)的電極是于光聚合過程中被 施加電壓，使得藍(lán)相液晶于光聚合過程中同時受到垂直電場的作用，可借以補償使得高分 子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶在實際情況下更加趨近于光學(xué)等向性，以減少暗態(tài)漏光的情形，且 同時提升示影像的對比度。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形 都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種藍(lán)相液晶顯示裝置的制作方法，其特征在于，包含配置一第一基板相對且平行于一第二基板，該第一基板包含一第一電極，該第二基板包含一第二電極；配置一藍(lán)相液晶層，密封于該第一基板和該第二基板之間，其中該藍(lán)相液晶層包含一正型藍(lán)相液晶與一聚合單體；施加一電壓于該第一基板的該第一電極和該第二基板的該第二電極，使得該藍(lán)相液晶層中形成一垂直電場垂直于該第一電極與該第二電極；以及照射一光源于該藍(lán)相液晶層中，使該聚合單體進(jìn)行聚合反應(yīng)而產(chǎn)生一高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，該第一基板的該第一電極包含一第 一垂直電極，該第二基板的該第二電極包含一第二垂直電極，該垂直電場形成于該第一垂 直電極和該第二垂直電極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，該第一基板的該第一電極包含一對 向電極，該第二基板的該第二電極包含一像素電極，該垂直電場形成于該對向電極與該像 素電極之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，該第一基板的該第一電極包含一第 一垂直電極與一對向電極，該第二基板的該第二電極包含一第二垂直電極與一像素電極， 該垂直電場形成于該第一垂直電極和該第二垂直電極之間以及該對向電極和該像素電極 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，該第一基板包含一彩色濾光片基板， 該第二基板包含一薄膜晶體管陣列基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，施加于該第一電極與該第二電極的 該電壓介于約2伏特至約100伏特之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，該垂直電場是于該藍(lán)相液晶層中該 正型藍(lán)相液晶處于一藍(lán)相溫度范圍內(nèi)時形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制作方法，其特征在于，該藍(lán)相溫度范圍為約-10°C至約 60°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，該光源包括一紫外光、一可見光、一 紅外光或其組合。
10.一種藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，包含一第一基板，包含一第一電極；一第二基板，相對于該第一基板平行配置，該第二基板包含一第二電極；以及一藍(lán)相液晶層，包含一高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶，密封于該第一基板與該第二基板 之間，該高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶是由一正型藍(lán)相液晶與一聚合單體，藉由對該第一電 極與該第二電極施加一電壓，使得該藍(lán)相液晶層中形成一垂直電場垂直于該第一電極與該 第二電極，且照射一光源于該藍(lán)相液晶層中，使該聚合單體進(jìn)行聚合反應(yīng)而產(chǎn)生該高分子 穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該第一基板包含一第一 垂直電極面向該第二基板，該第二基板包含一第二垂直電極面向該第一基板，該垂直電場形成于該第一垂直電極和該第二垂直電極之間
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極包含一對向 電極，該第二電極包含一像素電極，該垂直電場形成于該對向電極與該像素電極之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該第一電極包含一第一 垂直電極與一對向電極，該第二電極包含一第二垂直電極與一像素電極，該垂直電場形成 于該第一垂直電極和該第二垂直電極之間以及該對向電極和該像素電極之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該第一基板包含一彩色 濾光片基板，該第二基板包含一薄膜晶體管陣列基板。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，對該第一電極與該第二 電極所施加的該電壓介于約2伏特至約100伏特之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該垂直電場于該藍(lán)相液 晶層中該正型藍(lán)相液晶處于一藍(lán)相溫度范圍內(nèi)時形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該藍(lán)相溫度范圍為 約-10°C至約 60°C。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于，該光源包括一紫外光、一 可見光、一紅外光或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藍(lán)相液晶顯示裝置及其制作方法，該制作方法包含配置第一基板相對且平行于第二基板，其中第一基板包含第一電極，第二基板包含第二電極；配置藍(lán)相液晶層于第一基板和第二基板之間，其中藍(lán)相液晶層包含正型藍(lán)相液晶與聚合單體；施加電壓于第一電極和第二電極，使得藍(lán)相液晶層中形成垂直電場；以及照射光源于藍(lán)相液晶層中，使聚合單體進(jìn)行聚合反應(yīng)而產(chǎn)生高分子穩(wěn)定化正型藍(lán)相液晶。另外，一種藍(lán)相液晶顯示裝置也在此揭露。
文檔編號G02F1/1333GK101840097SQ201010169559
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者蔡正曄, 陳伯綸, 黃泰翔 申請人:友達(dá)光電股份有限公司