CN101907796A - 双视域液晶显示器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双视域液晶显示器的制造方法。首先，提供基板，基板具有相对的第一表面与第二表面。接着，于基板的第一表面上形成阻障层，其中阻障层具有多个透光开口。然后，经由基板的第二表面对基板进行薄化过程。而后，将液晶显示面板贴合至基板的第二表面，其中液晶显示面板与阻障层同时将第一光线与第二光线分别传送至第一观察者与第二观察者。本发明是以基板来结合阻障层与液晶显示面板，所实现的双视域液晶显示器具有均匀的厚度、较佳的制程良率以及较佳的显示质量。

Description

双视域液晶显示器的制造方法

【技术领域】

本发明是有关于一种液晶显示器的制造方法，且特别是有关于一种双视域液晶显示器的制造方法。

【背景技术】

由于液晶显示器具有省电与体积小的特点，近年来更被进一步应用于车用电视以及车载全球定位系统(Global Positioning System，GPS)上，用以观看节目与显示行车地图。然而，当驾驶使用GPS系统的时候，乘客便无法观看节目。为了解决此问题，双视域液晶显示器(dual-view LCD)便应运而生。

图1为一种现有的双视域液晶显示器的局部剖面示意图。请参照图1，此双视域液晶显示器100包括一彩色滤光基板110、一主动组件数组基板120与一液晶层130。液晶层130设置于彩色滤光基板110与主动数组基板120之间。透过在彩色滤光基板110与主动数组基板120之间形成电场，以控制液晶层130中液晶分子的排列，进一步决定光线是否能通过液晶显示器100。

特别是，利用彩色滤光基板110的设计，可使此双视域液晶显示器100在不同视角上显示不同的画面。详言之，彩色滤光基板110包括玻璃基板110a、阻障层(barrier)110b、披覆层(overcoat)110c、彩色滤光图案110d以及共享电极110e(common electrode)，其中，第一次画素区112a与第二次画素区112b各自发射带有不同影像信息的第一光线L1与第二光线L2。

通过阻障层110b的配置，使带有不同影像信息的第一光线L1与第二光线L2往不同的方向出射，可在不同方向上显示出不同的画面。亦即，第一观察者V1与第二观察者V2分别看到不同的影像，以达到双视域的功能。其中，披覆层110c的厚度会影响双视域液晶显示器100的可视角范围。

一般来说，为了使披覆层110c具有适当的厚度，会以沉积或溅镀等方式在玻璃基板110a上形成披覆层110c，再于披覆层110c上依序形成彩色滤光图案110d以及共享电极110e，以完成彩色滤光基板110的制作。

然而，以沉积或溅镀等方式所形成的披覆层可能会因为生产过程控制不当而有厚度不均的现象，如此一来，会妨碍后续在披覆层上形成遮光图案、彩色滤光图案以及共享电极的生产过程，且影响双视域液晶显示器的显示质量。换言之，以此堆栈方式所形成的彩色滤光基板使双视域液晶显示器具有厚度均匀性不佳、良率不高以及显示质量不佳的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种双视域液晶显示器的制造方法，使双视域液晶显示器具有均匀的厚度、较佳的制程良率以及较佳的显示质量，能够解决现有技术存在的厚度均匀性不佳、良率不高以及显示质量不佳的问题。

本发明是通过采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种双视域液晶显示器的制造方法，其中，包括：提供一基板，所述基板具有相对的一第一表面与一第二表面；于所述基板的所述第一表面上形成一阻障层，其中所述阻障层具有多个透光开口；经由所述基板的所述第二表面对所述基板进行一薄化过程；以及将一液晶显示面板贴合至所述基板的所述第二表面，其中所述液晶显示面板与所述阻障层同时将一第一光线与一第二光线分别传送至一第一观察者与一第二观察者。

进一步地，经薄化的所述基板的厚度为50μm至100μm。

进一步地，所述薄化过程包括一研磨过程。

进一步地，所述基板包括一玻璃基板。

进一步地，所述液晶显示面板包括：一彩色滤光基板，该彩色滤光基板包括一彩色滤光层，所述彩色滤光层具有多个次画素区，所述多个次画素区包括至少一第一次画素区及至少一第二次画素区，其中所述第一光线实质上通过所述第一次画素区其中之一与所述多个透光开口其中之一至所述第一观察者，同时所述第二光线实质上通过所述第二次画素区其中之一以及与所述第一光线所通过的相同的所述多个透光开口其中之一至所述第二观察者；一对向基板；以及一液晶层，配置于所述彩色滤光基板与所述对向基板之间。

进一步地，所述彩色滤光层包括多个彩色滤光图案，且所述多个彩色滤光图案设置于所述多个次画素区中。

进一步地，所述彩色滤光层包括一遮光图案以及多个彩色滤光图案，所述遮光图案定义出所述多个次画素区，而所述多个彩色滤光图案设置于所述多个次画素区中。

进一步地，所述多个彩色滤光图案包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案以及多个蓝色滤光图案。

进一步地，所述遮光图案由所述多个彩色滤光图案中的至少二者所构成。

进一步地，所述遮光图案的材质包括黑色树脂。

基于上述，本发明是在基板的第一表面上形成具有透光开口的阻障层，以及将液晶显示面板贴合至基板的第二表面，以形成双视域液晶显示器。换言之，本发明是以基板来结合阻障层与液晶显示面板，因此所形成的双视域液晶显示器具有均匀的厚度、较佳的制程良率以及较佳的显示质量。

【附图说明】

下面参照附图结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

图1是现有技术中的双视域液晶显示器的局部剖面示意图。

图2A至图2C是本发明的第一实施例的一种双视域液晶显示器的制造方法的流程剖面示意图。

图3为本发明的第二实施例的一种双视域液晶显示器的剖面示意图。

图4为本发明的一实施例的一种双视域液晶显示器的剖面示意图。

【具体实施方式】

【第一实施例】

图2A至图2C所示为本发明的第一实施例的一种双视域液晶显示器的制造方法的流程剖面示意图。

请参照图2A，提供基板210，基板210具有相对的第一表面212与第二表面214。基板210可以是玻璃基板、石英基板、塑料基板或其它透明基板，且基板210例如是透明的硬质基板。

接着，于基板210的第一表面212上形成阻障层220，其中阻障层220具有多个透光开口222。在本实施例中，例如是通过涂布过程将不透光的遮光材料形成于基板210的第一表面212上。之后，进行微影蚀刻过程以于遮光材料中形成多个透光开口222，以完成阻障层220的制作。或是，可利用图案化屏蔽(未图示)配合溅镀制程，以在基板210上形成具有多个透光开口222的阻障层220。换言之，本发明并不限定阻障层220的形成方式。其中，阻障层220的材质可以是铬金属、黑色树脂或其它遮光材料。

请参照图2B，然后，经由基板210的第二表面214对基板210进行薄化过程。在本实施例中，薄化过程例如是研磨过程或所属领域具有通常知识者所熟知的其它薄化方法。经薄化的基板210的厚度例如是50μm至100μm。

请参照图2C，而后，将液晶显示面板230贴合至基板210的第二表面214，以形成双视域液晶显示器300。其中，液晶显示面板230例如是一般用以显示二维平面影像的液晶显示面板，包括穿透式液晶显示面板或半穿透半反射式液晶显示面板。贴合的方法例如是使用双面胶或其它合适的方法。

在本实施例中，液晶显示面板230包括彩色滤光基板240、对向基板250以及液晶层260。液晶层260配置于彩色滤光基板240与对向基板250之间。对向基板250可以是主动组件数组基板。彩色滤光基板240包括彩色滤光层242与电极层241。彩色滤光层242包括多个彩色滤光图案246，且彩色滤光图案246设置于次画素区244a、244b中。其中，彩色滤光图案246包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案以及多个蓝色滤光图案。

次画素区244a、244b包括至少一第一次画素区244a及至少一第二次画素区244b，其中第一光线L1实质上通过第一次画素区244a其中之一与透光开口222其中之一至第一观察者V1，同时第二光线L2实质上通过第二次画素区244b其中之一以及与第一光线L1所通过的相同的透光开口222其中之一至第二观察者V2。如此一来，第一观察者V1与第二观察者V2可以同时观看到不同的画面。其中，为了图示清楚与说明方便，以角度α’表示在显示器300的一侧(即图2A的右侧)的第一观察者V1能看到画面的最大角度，以及在显示器300的另一侧(即图2A的左侧)第二观察者V2能看到画面的最大角度。换言之，显示器300的可视角度范围为2α’。然而，在可视角度范围2α’内，有一区域为第一光线L1与第二光线L2的混光区，也就是当观察者位在混光区时，会同时观看到第一次画素区244a与第二次画素区244b所显示的画面，在本实施例中，混光区角度范围为2θ’，同样地，为了图示清楚与说明方便，在图2C中仅图示角度θ’作为代表。

在本实施例中，是在基板210的第一表面212上形成具有透光开口222的阻障层220，以及将液晶显示面板230贴合至基板210的第二表面214，以形成双视域液晶显示器300。换言之，本实施例是以基板210来结合阻障层220与液晶显示面板230。因此，相较于现有技术中以膜层堆栈的方式在基板上依序形成阻障层、披覆层、遮光图案等膜层以制作双视域液晶显示器的方法，本实施例的双视域液晶显示器的制造方法具有简单的步骤且能避免膜层的厚度不均的问题。故，所形成的双视域液晶显示器具有均匀的厚度、较佳的制程良率以及较佳的显示质量。

【第二实施例】

图3为本发明的第二实施例的一种双视域液晶显示器的剖面示意图。

请参照图3，在本实施例中，在基板210的第一表面212上形成阻障层220以及对基板210进行薄化过程后，例如是使基板210与液晶显示面板230a贴合，以形成双视域液晶显示器300a。双视域液晶显示器300a的结构与图2C的双视域液晶显示器300的结构大致相似，其主要不同处在于液晶显示面板230a的彩色滤光基板240更包括遮光图案248，以下将针对其主要不同处进行说明。

在双视域液晶显示器300a的液晶显示面板230a中，彩色滤光基板240的彩色滤光层242包括遮光图案248以及多个彩色滤光图案246。遮光图案248定义出次画素区244a、244b，而彩色滤光图案246设置于次画素区244a、244b中。详言之，遮光图案248例如是黑矩阵，其配置于彩色滤光图案246交界处的上方。彩色滤光图案246例如是红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案。遮光图案248的材料例如是铬金属、黑色树脂或其它遮光材料。或者是，遮光图案248也可以是由彩色滤光图案中的至少二者所构成，诸如由红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案中任意两者所构成，或者是由红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案三者所构成。

特别一提的是，虽然在本实施例中是以将遮光图案248配置于彩色滤光图案246交界处的上方为例，但遮光图案248也可以具有其它配置方式。举例来说，如图4的双视域液晶显示器300b所示，在液晶显示面板230b中，遮光图案248例如是配置于彩色滤光图案246之间，以定义出次画素区244a、244b，而彩色滤光图案246设置于次画素区244a、244b中。

值得注意的是，在双视域液晶显示器300a、300b中，由于在次画素区244a、244b之间设计遮光图案248，使两相邻的次画素区244a、244b间隔开来。如此一来，相较于图2C所示的双视域液晶显示器300，在双视域液晶显示器300a、300b中，显示器的可视角范围2α’变大，而混光区角度范围2θ’则变小。换言之，遮光图案248与阻障层220的搭配使得双视域液晶显示器300a、300b具有较大的可视角范围。因此，双视域液晶显示器300a、300b具有均匀的厚度、较佳的制程良率以及较佳的显示质量。

接下来将以图2C与图3的双视域液晶显示器300、300a的结构设计，来说明如何在双视域液晶显示器中设计遮光图案而增加可视角范围。

请同时参照图2C与图3，在双视域液晶显示器300、300a中，d为阻障层220的透光开口222的宽度、D为次画素区244a、244b的宽度、W为基板210的厚度(也就是阻障层220与次画素区244a、244b之间的距离)、S为遮光图案248的宽度、α为第一光线L1与第二光线L2的入射角度、2α’为显示器的可视角范围以及2θ’为混光区角度范围。在接下来的说明中，是以设计出α’为75°以及θ’为15°的双视域液晶显示器300、300a为例，且以折射率为1.5的玻璃基板作为基板210。

根据图2C可得到以下等式：

(A)折射定律：1.5×Sinθ＝1×Sinθ’

(B)折射定律：1.5×Sinα＝1×Sinα’

(C)由图2C可知：tanθ＝(d/2)W

(D)由图2C可知：tanα＝(D+d/2)W

由(A)式可求得θ＝9.94°，将θ＝9.94°带入(C)式可求得d/W＝0.35。

由(B)式可求得α＝40.09°，将α＝40.09°带入(D)式可求得D/W＝0.67。

如此一来，可得知双视域液晶显示器300中d、D以及W之间的关系式。因此，在一实施例中，若将基板210的厚度W设定为50μm，可求得次画素区244a、244b的宽度D为33.5μm，以及透光开口222的宽度d为17.5μm。在另一实施例中，若将次画素区244a、244b的宽度D设定为50μm，可求得基板210的厚度W为74.62μm，以及透光开口222的宽度d为26.1μm。

相似地，以设计出α’为75°以及θ’为15°的双视域液晶显示器300a为例，根据图3可得到以下等式：

(E)折射定律：1.5×Sinθ＝1×Sinθ’

(F)折射定律：1.5×Sinα＝1×Sinα’

(G)由图3可知：tanθ＝(d/2-S/2)W

(H)由图3可知：tanα＝(D+d/2-S/2)W

由(E)式可求得θ＝9.94°。在一实施例中，若将基板210的厚度W设定为50μm以及将遮光图案248的宽度S设定为18μm，经由(G)式可求得次画素区244a、244b的宽度D为33.32μm，以及透光开口222的宽度d为35.52μm。

由(F)式可求得α＝40.09°，在一实施例中，若将次画素区244a、244b的宽度D设定为50μm以及将遮光图案248的宽度S设定为18μm，经由(H)式可求得基板210的厚度W为75.01μm，以及透光开口222的宽度d为44.29μm。

承上述，以设计出α’为75°以及θ’为15°的双视域液晶显示器300、300a为例，将基板厚度W设定为50μm时，双视域液晶显示器300中的透光开口宽度d为17.5μm，而双视域液晶显示器300a中的透光开口宽度d为35.52μm。将次画素区244a、244b的宽度D设定为50μm时，双视域液晶显示器300中的透光开口宽度d为26.1μm，而双视域液晶显示器300a中的透光开口宽度d为44.29μm。

也就是说，不论是在固定基板厚度W或者是固定次画素区宽度D的情况下，双视域液晶显示器300a中的透光开口宽度d都会大于双视域液晶显示器300中的透光开口宽度d，使双视域液晶显示器300a的开口率大于双视域液晶显示器300的开口率。因此，在相同的设计条件下，在次画素区之间设计遮光图案可以进一步提升双视域液晶显示器的开口率，使双视域液晶显示器具有较佳的显示质量。

综上所述，本发明是在基板的第一表面上形成具有透光开口的阻障层，以及将液晶显示面板贴合至基板的第二表面，以形成双视域液晶显示器。也就是说，本发明是以基板来结合阻障层与液晶显示面板。因此，相比于现有技术中以膜层堆栈的方式在基板上依序形成阻障层、披覆层、遮光图案等膜层以制作双视域液晶显示器的方法，本发明的双视域液晶显示器的制造方法具有简单的步骤且能避免膜层的厚度不均的问题，因此所产生的双视域液晶显示器具有均匀的厚度、较佳的制程良率以及较佳的显示质量。

再者，由于本发明是将液晶显示面板贴合至形成有阻障层的基板，因此本发明的方法可以运用于现有的液晶显示面板，而将其转变为双视域液晶显示器。换言之，本发明的双视域液晶显示器的制造方法能与现有的液晶显示面板结合，因此能够大幅降低双视域液晶显示器的制造成本。此外，通过搭配遮光层的透光开口与液晶显示面板中的遮光结构，可以使双视域液晶显示器具有较大的可视角范围，以进一步提升双视域液晶显示器的显示质量。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：包括：

提供一基板，所述基板具有相对的一第一表面与一第二表面；

于所述基板的所述第一表面上形成一阻障层，其中所述阻障层具有多个透光开口；

经由所述基板的所述第二表面对所述基板进行一薄化过程；以及

将一液晶显示面板贴合至所述基板的所述第二表面，其中所述液晶显示面板与所述阻障层同时将一第一光线与一第二光线分别传送至一第一观察者与一第二观察者。

2.如权利要求1所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：经薄化的所述基板的厚度为50μm至100μm。

3.如权利要求1所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述薄化过程包括一研磨过程。

4.如权利要求1所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述基板包括一玻璃基板。

5.如权利要求1所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述液晶显示面板包括：

一彩色滤光基板，该彩色滤光基板包括一彩色滤光层，所述彩色滤光层具有多个次画素区，所述多个次画素区包括至少一第一次画素区及至少一第二次画素区，其中所述第一光线实质上通过所述第一次画素区其中之一与所述多个透光开口其中之一至所述第一观察者，同时所述第二光线实质上通过所述第二次画素区其中之一以及与所述第一光线所通过的相同的所述多个透光开口其中之一至所述第二观察者；

一对向基板；以及

一液晶层，配置于所述彩色滤光基板与所述对向基板之间。

6.如权利要求5所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述彩色滤光层包括多个彩色滤光图案，且所述多个彩色滤光图案设置于所述多个次画素区中。

7.如权利要求5所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述彩色滤光层包括一遮光图案以及多个彩色滤光图案，所述遮光图案定义出所述多个次画素区，而所述多个彩色滤光图案设置于所述多个次画素区中。

8.如权利要求7所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述多个彩色滤光图案包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案以及多个蓝色滤光图案。

9.如权利要求8所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述遮光图案由所述多个彩色滤光图案中的至少二者所构成。

10.如权利要求7所述的双视域液晶显示器的制造方法，其特征在于：所述遮光图案的材质包括黑色树脂。

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