專利名稱：顯示面板的制造方法及其保護(hù)層材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示面板的制造方法及其保護(hù)層(sealing layer)材料，且特別涉及一種微杯型(micro-cup)液晶顯示面板的制造方法及其保護(hù)層材料。
背景技術(shù)：
平面顯示器在朝大面積化發(fā)展的同時(shí)，具有更輕、薄及可撓曲的特性將成為未來顯示器主要追求的目標(biāo)。而微杯型液晶顯示器是一種可達(dá)到柔性特性的顯示器。傳統(tǒng)微杯型液晶顯示器的制造方法是先在基板上形成隔墻結(jié)構(gòu)以定義出多個(gè)微杯結(jié)構(gòu)，再將液晶填入微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)而形成多個(gè)液晶單位胞。然后于微杯結(jié)構(gòu)的頂端依次形成保護(hù)層與黏著層，之后再于黏著層上設(shè)置另一片基板，以使兩個(gè)基板貼合。特別是，由于一般在微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)與液晶接觸的每個(gè)界面都會(huì)作表面處理以達(dá)到配向的目的。但是，目前大多也僅能針對(duì)微杯結(jié)構(gòu)底部表面作配向處理，而無法對(duì)位于微杯結(jié)構(gòu)頂端的保護(hù)層進(jìn)行配向處理。
為了解決上述問題，美國專利公開號(hào)US2004/0219306A1提出了一種保護(hù)層(sealing layer)的材料，但是其主要是應(yīng)用于電泳顯示器，目的是解決電泳顯示器的驅(qū)動(dòng)特性。而此方法是使用高介電常數(shù)的光聚合型高分子來作為保護(hù)層材料。
另外，美國專利公開號(hào)US20050099575A1所提出的用于微杯型液晶顯示面板的保護(hù)層材料，此保護(hù)層是采用光可配向材料制造。如此，當(dāng)后續(xù)以線性偏極化紫外線照射之后，可使保護(hù)層材料產(chǎn)生配向效果。但是，此種方法必須采用光可配向材料作為保護(hù)層材料，因而限制了保護(hù)層材料的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的是提供一種顯示面板的制造方法，以解決傳統(tǒng)微杯型液晶顯示面板的制造方法中無法對(duì)位于微杯結(jié)構(gòu)頂端的保護(hù)層進(jìn)行配向處理的問題。
本發(fā)明之另一目的是提供一種用于顯示面板之保護(hù)層材料，此種保護(hù)層材料同時(shí)具有保護(hù)以及配向的作用。
為達(dá)上述或是其它目的，本發(fā)明提出一種顯示面板的制造方法，其首先提供基板，接著于基板上形成隔墻結(jié)構(gòu)以定義出多個(gè)微杯結(jié)構(gòu)。再于微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)填入顯示介質(zhì)。之后于已填有顯示介質(zhì)的微杯結(jié)構(gòu)上形成保護(hù)層，其中保護(hù)層包括第一材料與第二材料，第一材料具有與顯示介質(zhì)不互溶的性質(zhì)，且第二材料具有與顯示介質(zhì)互溶的性質(zhì)。接著進(jìn)行處理步驟，以使第一材料固化以形成固化層，并使溶于顯示介質(zhì)中的第二材料產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而析出。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之第一材料的密度低于該顯示介質(zhì)的密度。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之第一材料以及第二材料之材質(zhì)分別選自聚合物、聚合物單體、預(yù)聚物及其組合。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之第一材料的比例為10～99.99％，且第二材料的比例為90～0.01％。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之處理步驟包括照光、加熱或是濕度改變。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之顯示介質(zhì)包括主客型液晶、扭轉(zhuǎn)向列型液晶或是膽固醇型液晶。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之保護(hù)層中的第二材料具有光配向性質(zhì)，且在施以照光處理之后，第二材料會(huì)對(duì)顯示介質(zhì)產(chǎn)生配向效果。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，于基板上形成隔墻結(jié)構(gòu)之后，還包括在基板以及隔墻結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行配向處理工藝或是等離子表面改質(zhì)步驟。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，于形成固化層之后，還包括將另一基板設(shè)置于固化層上并使其與基板結(jié)合在一起。在一實(shí)施例中，此另一基板之表面還包括形成有元件層(例如是驅(qū)動(dòng)元件或電極)、彩色濾光層或是其組合。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，在形成隔墻結(jié)構(gòu)之前，還包括在基板上形成元件層(例如是驅(qū)動(dòng)元件或電極)、彩色濾光層或是其組合。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，在形成固化層之后，還包括于固化層上形成電極層，再于電極層上形成覆蓋層。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，于基板上形成隔墻結(jié)構(gòu)的方法包括以光刻工藝形成或是以模制方式形成。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，于微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)填入顯示介質(zhì)的方法包括噴墨法或涂布法。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，將保護(hù)層涂布于微杯結(jié)構(gòu)上的方法包括噴墨法或涂布法。
本發(fā)明另提出一種用于顯示面板之保護(hù)層材料，其包括10～99.99％的第一材料以及90～0.01％的第二材料。第一材料具有與顯示介質(zhì)不互溶的性質(zhì)，且第一材料在進(jìn)行照光、加熱或濕度改變時(shí)會(huì)固化。第二材料具有與顯示介質(zhì)互溶的性質(zhì)，且第二材料在進(jìn)行照光、加熱或濕度改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而由顯示介質(zhì)中析出。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之第一材料的密度不大于顯示介質(zhì)的密度。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述之第一材料以及第二材料之材質(zhì)分別選自聚合物、聚合物單體、預(yù)聚物及其組合。
本發(fā)明之顯示面板之保護(hù)層中的第一材料在經(jīng)特殊處理步驟之后會(huì)固化以形成固化層，而第二材料在經(jīng)特殊處理步驟之后會(huì)產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而由顯示介質(zhì)中析出。固化層可以發(fā)揮保護(hù)顯示介質(zhì)的功能，而自顯示介質(zhì)析出的析出物依其所形成的結(jié)構(gòu)可以達(dá)到不同的配向的效果，以應(yīng)用于不同的顯示模式中。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A至圖1F是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例之一種顯示面板的制造流程剖面示意圖。
圖2A至圖2D是依照本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖。
圖3A至圖3D分別為于單一微杯結(jié)構(gòu)中所形成的析出物與顯示介質(zhì)的示意圖。
圖4A至圖4C分別為膽固醇液晶與不同濃度的DPHA互溶，經(jīng)照光之后自液晶層析出的析出物的結(jié)構(gòu)圖片。
圖5A至圖5B分別為膽固醇液晶與不同濃度的NOA74互溶，經(jīng)照光之后自液晶層析出的析出物的結(jié)構(gòu)圖片。
主要元件標(biāo)記說明100、114基板102元件層104隔墻結(jié)構(gòu)105微杯結(jié)構(gòu)106顯示介質(zhì)107顯示單位胞108保護(hù)層108a固化層109、111刮刀涂布法110處理步驟112黏著層120元件層
122覆蓋層202元件層204彩色濾光層300a、300b、300c、300d析出物具體實(shí)施方式
圖1A至圖1F是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例之一種顯示面板的制造流程剖面示意圖。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1A，提供基板100。在一實(shí)施例中，基板100是柔性(flexible)基板，例如是聚合物塑料基板。本發(fā)明并不限制基板100必須是柔性基板，其亦可以是一般硬式基板，如玻璃基板。在另一實(shí)施例中，所提供的基板100上已形成有元件層102。而形成在基板100上的元件層102例如是電極層或是驅(qū)動(dòng)元件陣列層。較詳細(xì)的說明是，若本發(fā)明之顯示面板是被動(dòng)式顯示面板，則元件層102主要包括了電極層。若本發(fā)明之顯示面板是主動(dòng)式顯示面板，則元件層102主要包括了開關(guān)元件以及像素電極。而上述之電極層以及像素電極之材質(zhì)例如是無機(jī)透明導(dǎo)電材質(zhì)，譬如是銦錫氧化物(ITO)或是銦鋅氧化物(IZO)；或是有機(jī)導(dǎo)電材料，譬如是聚(3，4-乙烯二羥基噻吩)/聚(磺化苯乙烯)(poly(3，4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrene sulfonate)，PEDOT/PSS)。
接著，在基板100上形成隔墻結(jié)構(gòu)104，以定義出多個(gè)微杯結(jié)構(gòu)105。若所提供的基板100已形成有元件層102，則形成隔墻結(jié)構(gòu)104的方法例如是利用光刻方法形成。也就是先在元件層102上形成感光層(圖中未表示)，其材質(zhì)例如是高分子聚合物，再進(jìn)行光刻工藝以圖案化感光層，而形成隔墻結(jié)構(gòu)104。倘若所提供的基板100為空白基板，則形成隔墻結(jié)構(gòu)104的方法可以利用模制方法使隔墻結(jié)構(gòu)104與基板100一同模制出。在一較佳實(shí)施例中，在形成隔墻結(jié)構(gòu)104之后，還包括在基板100上以及微杯結(jié)構(gòu)105的表面進(jìn)行配向處理工藝或是等離子表面改質(zhì)步驟。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，在微杯結(jié)構(gòu)105內(nèi)填入顯示介質(zhì)106，以構(gòu)成多個(gè)填充顯示介質(zhì)106的顯示單位胞107。在一實(shí)施例中，顯示介質(zhì)106例如是液晶分子，其例如是包括主客型液晶、扭轉(zhuǎn)向列型液晶或是膽固醇型液晶。在一實(shí)例中，顯示介質(zhì)106例如是添加有染料(dye)的主客型液晶。在另一實(shí)例中，顯示介質(zhì)106例如是添加了手性摻雜物(chiral dopant)的扭轉(zhuǎn)向列型液晶。另外，將顯示介質(zhì)106填入微杯結(jié)構(gòu)105內(nèi)之方法例如是噴墨法或是涂布法。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，在已填充顯示介質(zhì)106的微杯結(jié)構(gòu)105(也就是顯示單位胞107)上形成保護(hù)層108。將保護(hù)層108形成于已填充顯示介質(zhì)106的微杯結(jié)構(gòu)105上的方法包括噴墨法或涂布法。圖1C中所示的是以刮刀涂布法109以將保護(hù)層108涂布于顯示單位胞107上，但本發(fā)明不限于此。特別是，保護(hù)層108包括了第一材料與第二材料，其中第一材料具有與顯示介質(zhì)106不互溶的性質(zhì)，且第二材料具有與顯示介質(zhì)106互溶的性質(zhì)。在一較佳實(shí)施例中，第一材料的密度會(huì)低于顯示介質(zhì)106的密度，如此保護(hù)層108中的第一材料將會(huì)因與顯示介質(zhì)106不互溶而會(huì)浮在顯示介質(zhì)106的表面上。另外，保護(hù)層108中的第一材料以及第二材料之材質(zhì)可以分別選自聚合物、聚合物單體、預(yù)聚物及其組合。第一材料以及第二材料之材質(zhì)選擇除了必須是其中之一不與顯示介質(zhì)106互溶且另一會(huì)與顯示介質(zhì)106互溶之外，第一材料在通過特殊的處理步驟之后可以固化，而第二材料在經(jīng)此特殊處理步驟之后可以產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)。而在保護(hù)層108中，第一材料的比例例如是介于10～99.99％之間，第二材料的比例例如為介于90～0.01％之間。較佳的是，第一材料的比例例如是介于20～99％之間，第二材料的比例例如為介于80～1％之間。當(dāng)然，本發(fā)明并不限制保護(hù)層108僅包含第一與第二材料兩種成份，其亦可以包含其它的副成份。
值得一提的是，保護(hù)層108中的第二材料若是選擇具有光配向性質(zhì)的材料，則后續(xù)可以另外施以照光處理，如此可以使得第二材料另外對(duì)顯示介質(zhì)106產(chǎn)生配向效果。在一實(shí)施例中，保護(hù)層108中的第二材料可以采用光致二聚化(photo-dimerization)材料，其例如是含有苯丙烯?；?cinnamoyl)或香豆素基(coumarin)的聚合物材料。這些材料在經(jīng)過偏極化紫外線照射之后，會(huì)產(chǎn)生異向性交聯(lián)結(jié)構(gòu)產(chǎn)物，其可以對(duì)顯示介質(zhì)106產(chǎn)生配向效果。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1D，進(jìn)行處理步驟110，以使第一材料固化而形成固化層108a，并使溶于顯示介質(zhì)106中的第二材料產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而析出。上述之處理步驟110例如是照光、加熱或是濕度改變。處理步驟110是依據(jù)保護(hù)層108中的第一與第二材料的性質(zhì)而決定其采用的方式。所形成的固化層108a可發(fā)揮保護(hù)顯示介質(zhì)106之作用。而自顯示介質(zhì)106析出的析出物所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)將會(huì)因?yàn)榈诙牧媳壤牟煌兴煌乙罁?jù)其所形成的結(jié)構(gòu)具有不同的配向效果，因而可以應(yīng)用在不同的顯示模式中，其詳細(xì)說明將于之后詳述。
在顯示介質(zhì)106表面形成固化層108a且于顯示介質(zhì)106中形成析出物之后，在固化層108a上設(shè)置另一基板114，并使基板110與已形成有微杯結(jié)構(gòu)的基板100結(jié)合在一起，如圖1F所示。在一較佳實(shí)施例中，將基板110與基板100結(jié)合的方法是，如圖1E所示，首先在固化層108a上涂布一層黏著層112，其例如是使用刮刀涂布法111。之后，如圖1F所示，再將基板114貼附于黏著層112上。后續(xù)，再進(jìn)行照光或烘烤步驟，以使黏著層112硬化，以構(gòu)成顯示面板。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，上述于圖1D所示的步驟之后，也就是形成固化層108a之后，亦可以直接在固化層108a上形成元件層120(例如是電極或是驅(qū)動(dòng)元件)，再于元件層120上形成覆蓋層122，如圖2A所示，而構(gòu)成顯示面板。
在本發(fā)明之其它實(shí)施例中，此顯示面板內(nèi)還包括了其它膜層，例如，如圖2B所示之顯示面板，其在將基板114與基板100組裝之前，先在基板114上形成彩色濾光層204，且在彩色濾光層204上形成元件層202(例如是電極或是驅(qū)動(dòng)元件)。因此圖2B所示之顯示面板為全彩顯示面板。
另外，上述之彩色濾光層204亦可以形成在基板100上，如圖2C所示，彩色濾光層204是形成在元件層102上。因此，在圖2C所示的實(shí)施例中，是先于基板100或元件層102上形成彩色濾光層204之后，才于彩色濾光層204上形成隔墻結(jié)構(gòu)104。
本發(fā)明并不限制本發(fā)明之顯示面板一定需要有彩色濾光層，例如，在圖2A所示之顯示面板中并未形成有彩色濾光層。另外，在圖2D所示的顯示面板中，在基板114上包括形成了元件層202，但并未形成有彩色濾光層。
總而言之，本發(fā)明之顯示面板主要是由基板、形成在基板上的微杯結(jié)構(gòu)、顯示介質(zhì)以及保護(hù)層所構(gòu)成，而其它元件層、彩色濾光層及其它膜層之設(shè)置皆可視實(shí)際顯示面板的設(shè)計(jì)所需而加入在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 而在先前所述之形成保護(hù)層的步驟中，保護(hù)層中的第一材料與第二材料的比例會(huì)使得經(jīng)處理步驟之后，自顯示介質(zhì)析出的析出物結(jié)構(gòu)會(huì)有所不同。而且依據(jù)析出物的結(jié)構(gòu)的不同將可以達(dá)到不同的配向效果，因而可以應(yīng)用于不同的顯示模式中，在此將詳細(xì)說明如下請(qǐng)參照?qǐng)D3A、圖3B、圖3C以及圖3D，其分別是僅表示出單一微杯結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。特別是，形成在基板100上的每一微杯結(jié)構(gòu)中的顯示介質(zhì)106之表面上已形成了固化層108a，而在顯示介質(zhì)106中的析出物結(jié)構(gòu)是不相同的。
在圖3A之實(shí)施例中，在進(jìn)行處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之前，形成于微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中的第二材料溶入顯示介質(zhì)的比例是介于20～70％之間。保護(hù)層原液中第二材料的濃度，可由涂布于微杯上方的液體體積和微杯中所填充之顯示介質(zhì)的體積加以推算。在此，由于溶在顯示介質(zhì)中的第二材料濃度會(huì)較高且反應(yīng)較快，因此當(dāng)進(jìn)行處理步驟時(shí)，溶于顯示介質(zhì)中的第二材料會(huì)快速的進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)。此時(shí)，所析出的析出物300a會(huì)形成連續(xù)相，而顯示介質(zhì)106會(huì)形成懸浮液滴且分散在連續(xù)相中。而此種結(jié)構(gòu)又稱為聚合物分布型液晶(polymer dispersed liquidcrystal，PDLC)。PDLC結(jié)構(gòu)有利于應(yīng)用在以光散射原理產(chǎn)生黑白對(duì)比的顯示器中。
在圖3B之實(shí)施例中，在進(jìn)行處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之前，形成于微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中的第二材料溶入顯示介質(zhì)的比例是介于10～20％之間。保護(hù)層原液中第二材料的濃度，可由涂布于微杯上方的液體體積和微杯中所填充之顯示介質(zhì)的體積加以推算。在此，由于溶在顯示介質(zhì)中的第二材料濃度會(huì)較低但反應(yīng)仍快速。因此當(dāng)進(jìn)行處理步驟時(shí)，溶于顯示介質(zhì)中的第二材料仍可快速的進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)，但是所析出的析出物300b會(huì)以鏈狀交聯(lián)狀分散在顯示介質(zhì)106中。而此種結(jié)構(gòu)又稱為聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)液晶(polymer network liquid crystal，PNLC)。PNLC結(jié)構(gòu)有利于應(yīng)用在對(duì)液晶產(chǎn)生垂直配向效果的顯示器。
在圖3C之實(shí)施例中，在進(jìn)行處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之前，形成于微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中其第二材料溶入顯示介質(zhì)的比例是介于1～10％之間。保護(hù)層原液中第二材料的濃度，可由涂布于微杯上方的液體體積和微杯中所填充之顯示介質(zhì)的體積加以推算。在此，由于第二材料溶在顯示介質(zhì)中的濃度更低。因此當(dāng)進(jìn)行處理步驟時(shí)，溶于顯示介質(zhì)中的第二材料進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)后所析出的析出物300c不足以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但析出物300c對(duì)顯示介質(zhì)106仍有穩(wěn)定化的效果。而此種結(jié)構(gòu)又稱為聚合物穩(wěn)定型液晶(polymer stabilized liquid crystal，PSLC)。
在圖3D之實(shí)施例中，在進(jìn)行處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之前，形成于微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中第二材料的比例是介于10～70％之間。在此，由于第二材料在顯示介質(zhì)中的質(zhì)量傳送速率大于聚合反應(yīng)速率。因此當(dāng)進(jìn)行處理步驟時(shí)，溶于顯示介質(zhì)中的第二材料進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)時(shí)，所析出的析出物300d與顯示介質(zhì)106分離的程度較高，因此分離的析出物300d會(huì)形成較單純的薄膜形式。而此種結(jié)構(gòu)又稱為相分離復(fù)合結(jié)構(gòu)(Phase Seoarated Composite Structures，PSCOS)。PSCOS結(jié)構(gòu)有利于應(yīng)用在對(duì)顯示介質(zhì)產(chǎn)生水平配向效果的顯示器。
由以上可知，調(diào)整保護(hù)層中第一材料與第二材料的比例，和材料在整體保護(hù)層溶液中的濃度，可以對(duì)微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)的顯示介質(zhì)產(chǎn)生不同形式的配向效果，而因而可以應(yīng)用于不同的顯示模式中。以下將舉多個(gè)實(shí)例來說明各種顯示模式的應(yīng)用。
膽固醇液晶顯示面板例如，對(duì)于膽固醇液晶顯示面板而言，可以將上述PNLC以及PSCOS的條件應(yīng)用在膽固醇液晶顯示面板中。也就是說，微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶層是采用膽固醇型液晶，較佳的是，在填入膽固醇型液晶之前，先對(duì)隔墻結(jié)構(gòu)之表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐湎蛱幚怼６纬稍谖⒈Y(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中的第二材料會(huì)溶于膽固醇液晶中。而當(dāng)經(jīng)處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之后，以PNLC之條件可形成聚合物穩(wěn)定型膽固醇液晶(polymer stabilizedCholesteric liquid crystal，PSCC)結(jié)構(gòu)；而若以PSCOS之條件在經(jīng)處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之后，可形成表面穩(wěn)定型膽固醇液晶(surface stabilized Cholesteric liquid crystal，SSCC)結(jié)構(gòu)。
在一實(shí)例中，是以環(huán)氧樹脂作為保護(hù)層中的第一材料(不與膽固醇液晶互溶)，并且以二異戊四醇五六丙烯酸化合物(dipentaerythritol penta hexaacrylate，DPHA)作為保護(hù)層中的第二材料(與膽固醇液晶互溶)。當(dāng)保護(hù)層溶液中DPHA的比例分別為1％、5％、10％時(shí)，其所形成的結(jié)構(gòu)如圖4A、圖4B以及圖4C所示，圖4A中的液晶是呈現(xiàn)PSLC結(jié)構(gòu)；圖4B中的液晶是呈現(xiàn)PNLC結(jié)構(gòu)；而圖4C中的液晶是呈現(xiàn)PDLC結(jié)構(gòu)。
在另一實(shí)例中，是以環(huán)氧樹脂作為保護(hù)層中的第一材料(不與膽固醇液晶互溶)，并且以NOA74(Norland Products INC.所生產(chǎn)的產(chǎn)品)作為保護(hù)層中的第二材料(與膽固醇液晶互溶)。當(dāng)保護(hù)層溶液中NOA74的比例分別為1％、5％時(shí)，其所形成的結(jié)構(gòu)如圖5A以及圖5B所示，圖5A中的液晶是呈現(xiàn)PSLC結(jié)構(gòu)；而圖5B中的液晶是呈現(xiàn)PNLC結(jié)構(gòu)。
垂直配向液晶顯示面板對(duì)于垂直配向液晶顯示面板而言，可以將上述PNLC的條件應(yīng)用在垂直配向液晶顯示面板中。較詳細(xì)的說明是，微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶層是采用負(fù)型向列型液晶。較佳的是，在填入負(fù)型向列型液晶之前，先對(duì)隔墻結(jié)構(gòu)之表面進(jìn)行垂直配向處理。而形成在微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中的第二材料會(huì)溶于負(fù)型向列型液晶中。而當(dāng)經(jīng)處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之后，溶在負(fù)型向列型液晶中的第二材料會(huì)進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)，所析出的析出物會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以提供垂直配向特性。
水平配向液晶顯示面板對(duì)于水平配向液晶顯示面板而言，可以將上述PSCOS的條件應(yīng)用在水平配向液晶顯示面板中。較詳細(xì)的說明是，微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶層是采用正型向列型液晶。較佳的是，在填入正型向列型液晶之前，先對(duì)隔墻結(jié)構(gòu)之表面進(jìn)行水平配向處理。而形成在微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中的第二材料會(huì)溶于正型向列型液晶中。而當(dāng)經(jīng)處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之后，溶在正型向列型液晶中的第二材料會(huì)進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)，所析出的析出物會(huì)形成相分離復(fù)合結(jié)構(gòu)，以提供水平配向特性。
扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示面板對(duì)于扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示面板而言，可以將上述PSCOS的條件應(yīng)用在扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示面板中。較詳細(xì)的說明是，微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶層是采用扭轉(zhuǎn)向列液晶，其例如是混有手性摻雜物(chiral dopant)在其中的正型向列液晶。較佳的是，在填入扭轉(zhuǎn)向列液晶之前，先對(duì)隔墻結(jié)構(gòu)之表面進(jìn)行水平配向處理。而形成在微杯結(jié)構(gòu)上的保護(hù)層中的第二材料會(huì)溶于扭轉(zhuǎn)向列液晶中。而當(dāng)經(jīng)處理步驟(例如是照光、加熱或濕度改變)之后，溶在扭轉(zhuǎn)向列液晶中的第二材料會(huì)進(jìn)行聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)，所析出的析出物會(huì)形成相分離復(fù)合結(jié)構(gòu)，以提供水平配向特性。值得一提的是，隨著正型向列液晶中手性摻雜物(chiral dopant)的量的增加，扭轉(zhuǎn)向列液晶的扭轉(zhuǎn)角度也會(huì)隨之增加。
保護(hù)層材料本發(fā)明提供了一種可以應(yīng)用于微杯型顯示面板的保護(hù)層材料，其包括10～99.99％的第一材料以及90～0.01％的第二材料。較佳的是，第一材料的比例例如是介于20～99％之間，第二材料的比例例如為介于80～1％之間。特別是，第一材料具有與顯示介質(zhì)不互溶的性質(zhì)，且第一材料在進(jìn)行照光、加熱或濕度改變時(shí)會(huì)固化。第二材料具有與顯示介質(zhì)互溶的性質(zhì)，且第二材料在進(jìn)行照光、加熱或濕度改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而由顯示介質(zhì)中析出。
在一較佳實(shí)施例中，上述之第一材料的密度低于顯示介質(zhì)的密度。而第一材料以及第二材料之材質(zhì)分別是選自聚合物、聚合物單體、預(yù)聚物及其組合。當(dāng)然，本發(fā)明并不限制保護(hù)層僅包含第一與第二材料兩種成份，其亦可以包含其它的副成份。
以下例舉兩個(gè)實(shí)例以說明本發(fā)明之保護(hù)層的材料制備方法，但本發(fā)明并不限于此。
實(shí)例1首先制備不與液晶互溶的第一材料，其是將聚乙烯醇(poly vinylalcohol，PVA)固體加入去離子水中，以配制成10wt％的PVA水溶液，其中PVA固體在加入水中之后再將其加熱至攝氏80度并攪拌12小時(shí)。另外，以NOA63(Norland Products INC.所生產(chǎn)的產(chǎn)品)作為第二材料，并以乙醇作為溶劑，將PVA水溶液、乙醇、NOA63以1∶0.98∶0.02的重量比例混合。之后，再攪拌12小時(shí)之后，即可作為保護(hù)層材料。
實(shí)例2首先制備不與液晶互溶的第一材料，其是將sp7533(3M公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品)固體加入異丙醇中，以配制成15wt％的溶液，其中sp7533在加入異丙醇之后再攪拌了6小時(shí)。另外，以甲基丙烯酸異冰片酯(isobomylmethacrylate)以及Irgacure 907(Ciba special chemicals，Switzerland所生產(chǎn)的產(chǎn)品)作為第二材料，并以異丙醇作為溶劑，將sp7533溶液、異丙醇、甲基丙烯酸異冰片酯以及Irgacure 907以1∶0.9798∶0.02∶0.0002的重量比例混合。之后，再攪拌6小時(shí)之后，即可作為保護(hù)層材料。
綜上所述，本發(fā)明之顯示面板之保護(hù)層中因第一材料在經(jīng)特殊處理步驟之后會(huì)固化以形成固化層，而第二材料在經(jīng)特殊處理步驟之后會(huì)產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而由顯示介質(zhì)中析出。固化層可以發(fā)揮保護(hù)顯示介質(zhì)的功能，而自顯示介質(zhì)析出的析出物依其所形成的結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的配向效果因而可以應(yīng)用于不同的顯示模式中。因此，本發(fā)明可以解決傳統(tǒng)微杯型液晶顯示面板的制造方法中無法對(duì)位于隔墻結(jié)構(gòu)頂端的保護(hù)層進(jìn)行配向處理問題。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板的制造方法，其特征是包括提供基板；于該基板上形成隔墻結(jié)構(gòu)，以定義出多個(gè)微杯結(jié)構(gòu)；于上述這些微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)填入顯示介質(zhì)；于已填有該顯示介質(zhì)的上述這些微杯結(jié)構(gòu)上形成保護(hù)層，其中該保護(hù)層包括第一材料與第二材料，該第一材料具有與該顯示介質(zhì)不互溶的性質(zhì)，且該第二材料具有與該顯示介質(zhì)互溶的性質(zhì)；以及進(jìn)行處理步驟，以使該第一材料固化以形成固化層，并使溶于該顯示介質(zhì)中的該第二材料產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而析出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是該第一材料的密度低于該顯示介質(zhì)的密度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是該第一材料以及該第二材料之材質(zhì)分別選自聚合物、聚合物單體、預(yù)聚物及其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是該第一材料的比例為10～99.99％，且該第二材料的比例為90～0.01％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是該處理步驟包括照光、加熱或是濕度改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是該顯示介質(zhì)包括主客型液晶、扭轉(zhuǎn)向列型液晶或是膽固醇型液晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是該保護(hù)層中的該第二材料具有光配向性質(zhì)，且在施以照光處理之后，該第二材料會(huì)對(duì)該顯示介質(zhì)產(chǎn)生配向效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是于該基板上形成該隔墻結(jié)構(gòu)之后，還包括在該基板以及該隔墻結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行配向處理工藝或是等離子表面改質(zhì)步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是在形成該固化層之后，還包括將另一基板設(shè)置于該固化層上并使其與該基板結(jié)合在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之顯示面板的制造方法，其特征是該另一基板之表面還包括形成有元件層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述之顯示面板的制造方法，其特征是還包括在該元件層上形成彩色濾光層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述之顯示面板的制造方法，其特征是該另一基板之表面還包括形成有彩色濾光層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是在形成在該隔墻結(jié)構(gòu)之前，還包括在該基板上形成元件層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述之顯示面板的制造方法，其特征是還包括在該元件層上形成彩色濾光層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是在形成該隔墻結(jié)構(gòu)之前，還包括在該基板上形成彩色濾光層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是形成該固化層之后，還包括于該固化層上形成元件層，再于該元件層上形成覆蓋層。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是于該基板上形成該隔墻結(jié)構(gòu)的方法包括以光刻工藝形成或是以模制方式形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是于上述這些微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)填入該顯示介質(zhì)的方法包括噴墨法或涂布法。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述之顯示面板的制造方法，其特征是將該保護(hù)層形成于上述這些微杯結(jié)構(gòu)上的方法包括噴墨法或涂布法。
20.一種用于顯示面板之保護(hù)層材料，其特征是包括10～99.99％的第一材料，其具有與顯示介質(zhì)不互溶的性質(zhì)，且該第一材料在進(jìn)行照光、加熱或濕度改變時(shí)會(huì)固化；以及90～0.01％的第二材料，其具有與顯示介質(zhì)互溶的性質(zhì)，且該第二材料在進(jìn)行照光、加熱或濕度改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而由顯示介質(zhì)中析出。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述之用于顯示面板之保護(hù)層材料，其特征是該第一材料的密度低于顯示介質(zhì)的密度。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述之用于顯示面板之保護(hù)層材料，其特征是該第一材料以及該第二材料之材質(zhì)分別選自聚合物、聚合物單體、預(yù)聚物及其組合。
全文摘要
本發(fā)明提出一種顯示面板的制造方法，其首先提供基板。接著于基板上形成隔墻結(jié)構(gòu)以定義出多個(gè)微杯結(jié)構(gòu)。再于微杯結(jié)構(gòu)內(nèi)填入顯示介質(zhì)。之后涂布保護(hù)層于已填充顯示介質(zhì)的微杯結(jié)構(gòu)上，其中保護(hù)層包括第一材料與第二材料，第一材料具有與顯示介質(zhì)不互溶的性質(zhì)，且第二材料具有與顯示介質(zhì)互溶的性質(zhì)。接著進(jìn)行處理步驟，以使第一材料固化以形成固化層，并使溶于顯示介質(zhì)中的第二材料產(chǎn)生聚合誘導(dǎo)相分離反應(yīng)而析出。
文檔編號(hào)G02F1/1334GK101017267SQ20061000307
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者丁兆民, 辛隆賓, 廖奇璋 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院