光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法技术

一种光学补偿双折射（ＯＣＢ）液晶面板的制作与驱动方法，包括提供一个ＯＣＢ液晶面板，此面板在其显示区周围具有混成排列（ＨＡＮ）、垂直排列（ＶＡ）或者弯曲排列（Ｂｅｎｄ）性质的封闭型结构区域。然后，以多阶段电压变化方式对此面板进行驱动。这种多阶段电压变化方式包括先施加高电压，使ＯＣＢ液晶面板内的液晶分子转换至Ｂｅｎｄ或垂直排列状态；再将上述高电压降低至低电压，且此低电压需维持在ＯＣＢ液晶面板的弯曲态维持电压以上；最后移除电压至零，使ＯＣＢ液晶面板内的液晶分子维持在１８０度扭转态。此种方式能使ＯＣＢ液晶面板在驱动时省去由斜展（ｓｐｌａｙ）态转换至弯曲（ｂｅｎｄ）态的动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一禾中光学补偿双折射(optically compensated birefringence,OCB) 型液晶显示器的技术，且特别是涉及一种能于驱动时省去由斜展(splay)态转换至弯曲 (bend)态的动作的光学补偿双折射(OCB)液晶面板(panel)的制作与驱动方法。
技术介绍
因应液晶显示器的动态影像品质需求，各类快速反应液晶显示技术不断地被提 出，其中一种即为光学补偿双折射(OCB)型显示模式。 目前OCB的缺点之一就是需要经过一个斜展(splay)态至弯曲(bend)态的转换 才能到达显示器的驱动区间，使得OCB需要高电压进行转态动作，才能开始进行显示驱动； 而较高的电压除了使液晶面板的制造过程面临需要较高的成本外，也可能会对液晶面板造 成伤害。 虽然已有一些种晶(seed)的技术能够使得OCB在较低的电压进行转换，例如2002 年所提出的美国专利US7215397B2。不过，这种技术仍然需要较高电压来使液晶分子由斜展 态转换至弯曲态，而且，需额外增加数道蚀刻显影等步骤，所以工艺较繁复。因此，目前种晶 的技术仍然无法使OCB显示模式具备实用的程度。 —般OCB液晶盒内的液晶分子在驱动前后的状态如图1所示。在未加电压时，液 晶分子100的排列方向会顺着基板110配向方向呈现斜展态。经电压驱动后，液晶分子100 会变成Bend I状态，再变成Bend II状态。 一旦将电压关掉，则液晶分子100的排列会先 维持在180度扭转态，再慢慢转换至斜展态。由于180度扭转态的自由能与弯曲态(Bend I与Bend II)的自由能接近，因此若是能在驱动之前让液晶分子排列维持在180度扭转 态，则驱动到弯曲态势必要比由斜展态驱动至弯曲态更容易。 于2006年由韩国釜山大学(Pusan National University)发表在 AppliedPhysics Letters 89,123507(2006)的研究已经提出一种双排列模式(twomode) OCB的设计，包括在液晶中添加手性(Chiral)分子，使得OCB结构可以维持在180度扭转 态，而形成存储状态(Memory state)，再利用侧向电极与垂直电极搭配而形成动态模式与 存储模式。不过这个方式需要使用手性液晶，此种作法一般会影响液晶面板的光电性质。 此夕卜，在2007年由韩国釜山大学发表在Applied Physics Letters 90， 163513(2007)的研究则提出一种不需使用手性(Chiral)分子，而是利用液晶分子与氟化 聚合物材料的相分离(Phase s印aration)来使液晶分子维持在180度扭转态。但是，上述 方式将液晶分子与氟化聚合物材料混合后再做相分离，容易对液晶面板光电性质产生不良 影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种光学补偿双折射(OCB)液晶面板的制作与驱动方法，能使OCB驱 动时省去由斜展(splay)态转换至弯曲(bend)态的动作。 本专利技术提出一种，包括提供一个OCB 液晶面板，这种OCB液晶面板在其显示区周围具有混成排列(HAN)、垂直排列(VA)或者弯曲 排列(Bend)性质的封闭型结构区域。然后以多阶段电压变化方式(multistage voltage variation)对此0CB液晶面板进行驱动。这种多阶段电压变化驱动方式包括先施加高电 压，使OCB液晶面板内的液晶分子转换至Bend或垂直排列状态；再将上述高电压降低至低 电压，且此低电压需维持在OCB液晶面板的弯曲态维持电压(bend state holdingvoltage) 以上；最后移除电压至零，使OCB液晶面板内的液晶分子维持在180度扭转态。 在本专利技术的实施例中，上述提供OCB液晶面板的制作方法包括先在经过配向处 理后的上基板表面上或下基板表面上形成反应性液晶单体层(reactive liquid crystal monomer layer)，再对上述反应性液晶单体层进行曝光聚合与显影，以形成封闭型结构，其 中封闭型结构与OCB液晶面板的显示区具有不同的预倾角。之后，组合上基板与下基板，使 得有封闭型结构的区域形成混成排列(HAN)区。 在本专利技术的实施例中，上述提供OCB液晶面板的制作方法包括先在经过配向处理 后的上基板表面上与下基板表面上分别形成反应性液晶单体层，再对上述反应性液晶单体 层进行曝光聚合与显影，以形成封闭型结构，其中封闭型结构与OCB液晶面板的显示区具 有不同的预倾角(pre-tilt angle)。之后，组合上基板与下基板，使得有封闭型结构的区域 形成混成排列(HAN)区、垂直排列(VA)区或者弯曲排列(Bend)区。 在本专利技术的实施例中，上述OCB液晶面板的单 一 像素显示区的面积在 50 li mX 50 li m 16mmX 16mm之间。 在本专利技术的实施例中，上述0CB液晶面板的封闭型结构的宽度在2iim lOOOiim 之间。 在本专利技术的实施例中，上述高电压大于5V，小于25V ;优选是大于10V。 在本专利技术的实施例中，上述由高电压降低至低电压的方式包括阶段式下降(st印decay)、急遽下降(steep decay)或平缓下降(smooth decay)。 在本专利技术的实施例中，上述由高电压降低至低电压的时间在1分钟以内。 在本专利技术的实施例中，上述由高电压降低至低电压的步骤还包括维持低电压的时间在3分钟以内。 在本专利技术的实施例中，上述液晶分子的弯曲态维持电压在1. 5V 4. 5V之间。 在本专利技术的实施例中，上述工艺与驱动方法也可用于制作双稳态(Bistable)液 晶面板。 本专利技术通过配向表面的结构设计与特定的驱动方式将显示区的液晶分子维持在 180度扭转态，而产生不用经过斜展态至弯曲态转换的OCB液晶面板。 为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图， 作详细说明如下。附图说明 图1是已知一种OCB液晶盒内的液晶分子在驱动前后的状态示意图。 图2是依照本专利技术的实施例的一种光学补偿双折射(OCB)液晶面板的驱动步骤图。 图3是经本专利技术的实施例的步骤200形成的结构图。 图4是液晶分子在经本专利技术的实施例的步骤200形成的封闭型结构中的状态示意 图。 图5至图7分别是本专利技术的实施例的步骤210的多阶段电压变化控制曲线图。 图8为实验例二所得的电压_穿透率曲线图。 图9为实验例三所得的电压_穿透率曲线图。 附图标记说明 100 :液晶分子 110、300:基板 200 210 :步骤 302 :显示区 304 :封闭型结构具体实施例方式图2是依照本专利技术的实施例的一种光学补偿双折射(OCB)液晶面板的驱动步骤 图。 请参照图2，在步骤200中，提供一个0CB液晶面板，在其显示区(displayregions) 周围具有混成排列(HAN)、垂直排列(VA)或者弯曲排列(Bend)性质的封闭型结构区域。 至于上述OCB液晶面板的制作方法可采用现有技术，譬如在经过配向处理后的上基板表面 上以及/或是下基板表面上形成反应性液晶单体层(reactive liquid crystal monomer layer)，其形成方式例如旋转涂布(spin coatin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法，包括：提供光学补偿双折射液晶面板，该光学补偿双折射液晶面板的特征是在其显示区周围具有混成排列、垂直排列或弯曲排列性质的封闭型结构区域；以及以多阶段电压变化方式驱动该光学补偿双折射液晶面板，该多阶段电压变化方式包括：施加高电压，使该光学补偿双折射液晶面板内的液晶分子转换至弯曲或垂直排列状态；将该高电压降低至低电压，且该低电压需维持在光学补偿双折射液晶面板的弯曲态维持电压以上；以及移除电压至零，使该光学补偿双折射液晶面板内的液晶分子维持在１８０度扭转态。

【技术特征摘要】
一种光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法，包括提供光学补偿双折射液晶面板，该光学补偿双折射液晶面板的特征是在其显示区周围具有混成排列、垂直排列或弯曲排列性质的封闭型结构区域；以及以多阶段电压变化方式驱动该光学补偿双折射液晶面板，该多阶段电压变化方式包括施加高电压，使该光学补偿双折射液晶面板内的液晶分子转换至弯曲或垂直排列状态；将该高电压降低至低电压，且该低电压需维持在光学补偿双折射液晶面板的弯曲态维持电压以上；以及移除电压至零，使该光学补偿双折射液晶面板内的液晶分子维持在180度扭转态。2. 如权利要求1所述的光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法，其中提供该光学 补偿双折射液晶面板的制作方法包括在经过配向处理后的上基板表面上或下基板表面上形成反应性液晶单体层； 对该反应性液晶单体层进行曝光聚合与显影，以形成封闭型结构，其中该封闭型结构 与该光学补偿双折射液晶面板的显示区具有不同的预倾角；以及组合该上基板与该下基板，使得有该封闭型结构的区域形成混成排列区。3. 如权利要求1所述的光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法，其中提供该光学 补偿双折射液晶面板的制作方法包括在经过配向处理后的上基板表面上与下基板表面上分别形成反应性液晶单体层； 对该反应性液晶单体层进行曝光聚合与显影，以形成封闭型结构，其中该封闭型结构与该光学补偿双折射液晶面板的显示区具有不同的预倾角；以及组合该上基板与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜泽宇，陈丁振，陈健龙，林卓莹，
申请(专利权)人：台湾薄膜电晶体液晶显示器产业协会，中华映管股份有限公司，友达光电股份有限公司，瀚宇彩晶股份有限公司，奇美电子股份有限公司，财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]