[发明专利]光学补偿双折射液晶面板的制作与驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学补偿双折射(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。

背景技术

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。

一般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Applied Physics Letters 89，123507(2006)的研究已经提出一种双排列模式(two mode)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。

此外，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 separation)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。

发明内容

本发明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。

本发明提出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 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OCB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 holding voltage)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。

在本发明的实施例中，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。