CN1190687C

CN1190687C - 具有阻隔构件的反射式液晶光闸

Info

Publication number: CN1190687C
Application number: CNB021035970A
Authority: CN
Inventors: 陈慧伦; 欧乃天; 陈姿钧; 钟士勇
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: CN1437046A

Abstract

一种具有阻隔构件的反射式液晶光闸。为提供一种减少漏光、降低介电层的厚度、增加光线进入介电层后的反射次数、提高投影显示系统品质、提高效率、降低成本的观看用装置部件，提出本发明，它包括基底、设置于基底上的第一反射层、设置于第一反射层上的用以吸收光源的吸收层、介电层、复数第二反射层、栓塞及阻隔构件；第一反射层具有形成复数连接部的作为光源进入基底路径的复数环状第一开口；介电层设置于吸收层上及环状第一开口内，以形成光源通路；其上具有对应于复数环状第一开口以分别设置栓塞及阻隔构件的复数第二开口及复数环状凹槽；复数第二反射层上设有画素间隙；复数第二反射层设置于介电层及复数栓塞及阻隔构件上。

Description

具有阻隔构件的反射式液晶光闸

技术领域

本发明属于观看用装置部件，特别是一种具有阻隔构件的反射式液晶光闸。

背景技术

近年来，液晶投影显示器产业技术已渐趋成熟，因此对于显示的亮度及精度就越趋要求。其中，三片反射式液晶光闸组成的液晶投影显示器具有架构简单、造价低廉及散热效果佳的优点。其基本原理为光束进入三原色分光合光棱镜分光，分光后的第一种原色光，例如红色，进入第一液晶光闸，经由液晶光闸反射后沿着入射路径经三原色分光合光棱镜合光后，由投影物镜射出而显示。其它第二种与第三种原色光，例如绿色与蓝色，其原理与第一种原色光相同。

如图1所示，当有光束进入液晶投影显示器时，部分分光后的原色光进入反射式液晶光闸时，无法避免地会经由画素彼此之间的画素间隙进入电路结构中。如图2所示，分光后的原色光1L经由画素间隙15a进入反射式液晶光闸的内部，当碰触到吸收层13时，吸收层13无法完全吸收进入的原色光1L的能量，因此会穿透吸收层碰触到反射层12而被反射，被反射的原色光1L会打到反射层15，因此进入反射式液晶光闸内部的原色光1L会在氧化层14间的上、下两个金属层表面间进行连续的反射，其中氧化层14的厚度约为10k。根据不同的反射式液晶光闸的大小，在氧化层14行进一定距离后的原色光1L会经由金属线间隙11a进入基底11当中，这种情况称为漏光。基底11为具有半导体组件的基底，例如CMOS。基底为具有数个半导体组件的电路装置，为简化图式，故以平整基底表示。基底11的电流由钨栓塞16传导至反射层15，用以控制反射式液晶光闸的打开或关闭，使光线反射或者不反射。原色光1L进入基底11会引起光电流，此光电流同样藉由钨栓塞16传导至反射层15。当原色光1L所引起的光电流超过临界值时，会影响传送到反射层15的电压值，使得液晶分子扭转的角度不正确，造成不正确的光线强度反射，使显示器表现的色彩亮度无法准确显示，因而降低液晶投影显示器的显示品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种减少漏光、降低介电层的厚度、增加光线进入介电层后的反射次数、提高投影显示系统品质、提高效率、降低成本的具有阻隔构件的反射式液晶光闸。

本发明包括基底、设置于基底上的第一反射层、设置于第一反射层上的用以吸收光源的吸收层、介电层、复数第二反射层、栓塞及阻隔构件；第一反射层具有形成复数连接部的作为光源进入基底路径的复数环状第一开口；介电层设置于吸收层上及环状第一开口内，以形成光源通路；其上具有对应于复数环状第一开口以分别设置栓塞及阻隔构件的复数第二开口及复数环状凹槽；复数第二反射层上设有画素间隙；复数第二反射层设置于介电层及复数栓塞及阻隔构件上。

其中：

阻隔构件为由钨金属制成的钨框架。

阻隔构件表面涂有可吸收光线能量的吸收层。

介电层为氧化层。

阻隔构件外侧与介电层上凹槽之间形成供光线通过的通路。

构成通路的介电层厚度小于其上凹槽的宽度。

构成通路的介电层厚度为2k。

栓塞为由钨金属制成的钨栓塞。

第一反射层为金属层。

第二反射层为金属层。

基底为CMOS。

由于本发明包括基底、设置于基底上的第一反射层、设置于第一反射层上的用以吸收光源的吸收层、介电层、复数第二反射层、栓塞及阻隔构件；第一反射层具有形成复数连接部的作为光源进入基底路径的复数环状第一开口；介电层设置于吸收层上及环状第一开口内，以形成光源通路；其上具有对应于复数环状第一开口以分别设置栓塞及阻隔构件的复数第二开口及复数环状凹槽；复数第二反射层上设有画素间隙；复数第二反射层设置于介电层及复数栓塞及阻隔构件上。当有光束进入本发明时，部分分光后的进入本发明的原色光无法避免地会经由画素彼此之间的画素间隙进入电路结构中，当原色光在介电层中行进时，原色光会因为撞击阻隔构件而增加反射次数，原色光的能量部分会被阻隔构件吸收；且部分原色光会因撞击到阻隔构件而受到阻隔，撞击到阻隔构件后的反射角度会使原色光经由介电层向外行进而不进入基底内，以减少漏光；不仅减少漏光、降低介电层的厚度、增加光线进入介电层后的反射次数，而且提高投影显示系统品质、提高效率、降低成本，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为习知的反射式液晶光闸结构示意俯视图。

图2、为习知的反射式液晶光闸结构示意剖视图。

图3、为本发明结构示意俯视图。

图4、为本发明结构示意剖视图。

具体实施方式

如图3、图4所示，本发明包括具有半导体组件的基底21、设置于基底21上的为金属层的第一反射层22、设置于第一反射层22上的吸收层23、介电层24、复数为金属层的第二反射层25、塞栓26及阻隔构件27。

具有半导体组件的基底21为CMOS。

第一反射层22上由金属线间隙211a构成形成复数连接部的复数环状第一开口21a，用来作为原色光1L光源进入基底21的路径。

设置于第一反射层22上的吸收层23用来吸收原色光1L的能量。

介电层24为氧化层，其设置于吸收层23及由金属线间隙211a构成的环状第一开口21a上，以成为原色光1L的通路。为氧化层的介电层24上具有分别对应于环状第一开口21a的复数环状凹槽27a及复数第二开口26a。

复数第二反射层25上设有画素间隙25a。

栓塞26为由钨金属制成的钨栓塞。

阻隔构件27为由钨金属制成的钨框架，其表面涂有与吸收层23相同材质的可吸收光线能量吸收层。

复数为钨栓塞的复数栓塞26分别设置于第二开口26a内。复数为钨框架的阻隔构件27分别设置于凹槽27a内，使阻隔构件27位于栓塞26周围相对于第一开口21a的氧化层24中，并使阻隔构件27外侧与介电层24上凹槽27a之间形成供光线通过的通路。

第二反射层25设置于为氧化层的介电层24、为钨栓塞的栓塞26及为钨框架27阻隔构件之上，使原色光1L经画素间隙25a进入为氧化层的介电层24，并经由为钨栓塞的栓塞26的吸收及反射而进入至基底21。

当有光束进入液晶投影显示器时，部分分光后的原色光1L进入本发明时，无法避免地会经由画素彼此之间的画素间隙25a进入电路结构中，当原色光1L在为氧化层的介电层24中行进时，原色光1L会因为撞击为钨框架的阻隔构件27而增加反射次数，原色光1L的能量部分会被为钨框架的阻隔构件27表面所涂的吸收材质所吸收；且部分原色光1L会因撞击到阻隔构件27而受到阻隔，撞击到阻隔构件27后的反射角度会使原色光1L经由介电层24向外行进而不进入基底21内。如此，可达到减少漏光的目的。

除此之外，在本发明中，分光后的原色光1L会经由画素间隙25a进入反射式液晶光闸的内部，当碰触到吸收层23时，吸收层23无法完全吸收进入的原色光1L的能量，因此会穿透吸收层23碰触到反射层22而被反射，被反射的原色光1L会打到反射层25，因此进入反射式液晶光闸内部的原色光1L会在介电层24间行进，介电层24的厚度为2k，以形成小于既定宽度。约为金属线间隙211a宽度的一半以下，并小于凹槽27a的宽度；且相较于习知的厚度10k减少许多。根据不同的反射式液晶光闸的大小，在介电层24行进一定距离后的原色光1L会经由金属线间隙211a进入基底21当中。当原色光1L由画素间隙25a进入介电层24时，因为介电层24的厚度减小，原色光1L于介电层24中的反射次数增加，接触吸收层23的次数亦增加，进而使被吸收的原色光1L的能量增加，所以进入基底21的原色光1L能量将会减少，如此，可达到减少漏光的效果。

另外，由于习知的反射式液晶光闸的介电层厚度较厚，所以需要沉积的厚度会多出许多才能加以磨平，因此化学机械研磨程序所需花费的材料及时间会浪费许多。在本发明的制程中，由于在对应由金属线间隙211a构成的环状第一开口21a的位置会预留第二开口26a及环状凹槽27a，以填补为钨栓塞的复数栓塞26及为钨框架的阻隔构件27，因此不须将构成环状第一开口21a的金属线间隙211a整个填满，而且，因为本发明的介电层24厚度较薄，相较于习知技术，可有效节省化学机械研磨时间，进而降低成本。

与习知的反射式液晶光闸，本发明不须增加其它额外的罩幕或叠层，只要在为钨栓塞的复数栓塞26周围设置为钨框架的阻隔构件27，即可轻易达到改善光电流遗漏状态的情况。

Claims

1、一种具有阻隔构件的反射式液晶光闸，它包括基底、设置于基底上的第一反射层、设置于第一反射层上的用以吸收光源的吸收层、介电层、复数第二反射层及栓塞；第一反射层具有作为光源进入基底路径的复数环状第一开口，以形成复数连接部；介电层设置于吸收层上及环状第一开口内，以形成光源通路；其上具有对应于复数环状第一开口以分别设置栓塞的复数第二开口；复数第二反射层上设有画素间隙；其特征在于所述的介电层上具有对应于复数环状第一开口以分别设置阻隔构件的复数环状凹槽；复数第二反射层设置于介电层及复数栓塞及阻隔构件上。

2、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的阻隔构件为由钨金属制成的钨框架。

3、根据权利要求2所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的阻隔构件表面涂有可吸收光线能量的吸收层。

4、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的介电层为氧化层。

5、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的阻隔构件外侧与介电层上凹槽之间形成供光线通过的通路。

6、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的构成通路的介电层厚度小于其上凹槽的宽度。

7、根据权利要求6所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的构成通路的介电层厚度为2k。

8、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的栓塞为由钨金属制成的钨栓塞。

9、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的第一反射层为金属层。

10、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的第二反射层为金属层。

11、根据权利要求1所述的具有阻隔构件的反射式液晶光闸，其特征在于所述的基底为CMOS。