CN1664684B - 液晶显示装置基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种具有突块的液晶显示装置基板的制造方法，包括：在基板上形成薄膜晶体管；在该薄膜晶体管与该基板上覆盖一保护层；在该保护层上滴注多个第一层突块；固化该些第一层突块；在该些第一层突块上滴注多个第二层突块，其中每一该第二层突块对应位于该第一层突块的固定一侧上方，且每一该第二层突块不位于该第一层突块的中心点；固化该些第二层突块，使该些第二层突块与该些第一层突块结合成多个波浪形突块；以及形成一反射金属层，覆盖该些波浪型突块。
Description
技术领域
本发明是关于一种液晶显示装置基板及其制作方法，尤指一种适用于反射式及半穿透半反射式液晶显示装置的基板及其制作方法。
现有技术
在各种应用到液晶显示的电子产品问世后，解决液晶显示装置亮度的问题一直存在，目前市面上有一半以上的液晶显示装置的能量消耗在背光上，因此如果能充分利用四周的光线，将可大幅延长电池的寿命，或显著减少装置重量；在手机以及PDA产品市场需求的带动下，反射式及半穿透半反射式的液晶显示装置用于可携式产品的需求也日益增加，其技术上之困难点也较穿透式的复杂。
半穿透半反射式显示装置结合了透射方式和反射方式的优点，此类装置带有一种部分反射、像镜子一样的后部偏振媒介，允许来自背光装置的光线穿过，同时把来自显示器前部的光线反射回去穿过面板，并增强背光装置的光线；业界均努力寻找制造半透射层的更好方法，以反射更多的光线，使显示装置不仅在阳光下也清晰可见，更允许来自背光装置的足量光线穿过，以于室内或阴天也能使用。
传统制造反射层的方法，除了在完成薄膜晶体管数组制作程序后的像素电极上，镀覆上一层具有反射特性之金属层之外，还会在金属层表面上制造出凹凸不平的突块(bump)，或是在像素电极上先制造突块，再在突块上镀覆上一层反射性的金属层，以增加光线折射率。
现有技术多以曝光、显影及蚀刻方式制作突块，如US6600535一案中所揭示的技术，从图1A至图1M显示，欲完成一凹凸不平表面必须经过数次的曝光、显影及蚀刻制作程序，以达到优选反射效果的突块与凹陷；然而，以此方式制备凹凸不平表面，不仅不易控制突块角度，且突块间的间距也易受到曝光显影的条件影响，在制作程序的调整上较为困难；此外，为方便制作程序，一般经常以制作规则的突块为主，而不规则的突块图案则较不易以曝光显影方式制备，因此也使得反射效果受限。
发明内容
本发明是利用喷墨打印的原理，在一平面上制造一不对称的突块，且可利用控制喷墨进行时的量或粘度，来控制在一平面上突块的高度与角度，以本发明方法进行具有凹凸表面之反射层，可易于控制突块的大小密度高度与分布等条件，适用于制作各种不同需求的反射层。
本发明为一种具有突块的液晶显示装置基板的制造方法，包括：在基板上形成薄膜晶体管；在该薄膜晶体管与该基板上覆盖一保护层；在该保护层上滴注多个第一层突块；固化该些第一层突块；在该些第一层突块上滴注多个第二层突块，其中每一该第二层突块对应位于该第一层突块的固定一侧上方，且每一该第二层突块不位于该第一层突块的中心点；固化该些第二层突块，使该些第二层突块与该些第一层突块结合成多个波浪形突块；以及形成一反射金属层，覆盖该些波浪型突块。
本发明液晶显示装置基板，其上的突块中心点于基板上的投影，与相同一突块最高点在基板上的投影不相互重叠。
本发明液晶显示装置基板适用于各种形式的液晶显示装置，包括穿透式或反射式，优选的是半穿透半反射式基板；本发明基板上相邻突块间的间距可以相同或不同，可依照所欲制备的图样进行调整；此外，本发明基板上突块的材料不限制，可以是任何一种常用于作为光阻的材料，优选为一热固性树脂或紫外线硬化树脂。
在本发明基板上的突块可以形成一单层、具不同间距突块的图样，也可以利用重复进行喷点的步骤，形成更密集的突块间距，或者高起的角度更易于控制的突块；甚至除了制备出传统曝光显影方式可完成的具有抛物线规则高起角度的对称突块之外，更可完成一突块中心点在基板上的投影，与相同一突块最高点在基板上的投影不相重叠的图样。
本发明反射金属层可使制备出的基板具有反射效果，而适用于反射式或半穿透半反射式的液晶显示装置，其中所适用的反射金属层材料可以是常用的任何一种，优选为金、银、铜、铝、镍或其合金。
在本发明之一优选实施例中，基板上像素电极区域的表面全面性的覆上一保护层与一反射金属层，而另一实施例，则揭示在本发明基板中，反射金属层只形成在一部份保护层上，另一部份的反射金属层形成于基板的透明电极上，亦即，通过本发明方法所完成的突块可形成在全部或一部份的保护层之上。
附图简单说明
图1为现有技术示意图；
图2为本发明实施例1的方法流程图；
图3为本发明实施例2的方法流程图；
图4为本发明实施例3的方法流程图；
图5为本发明实施例4的方法流程图；
图6为本发明实施例5的方法流程图；
图7为本发明实施例6的方法流程图。
主要组件符号说明
00第一金属层 10平坦层 20喷墨打印装置
21喷嘴 30树脂液滴 40突块
41第二层树脂液滴 60金属层 70透明电极
100TFT结构 200像素区 300反射区
400穿透区
实施方式
以下利用数种不同实施例，说明本发明以喷墨打印原理可完成规则或不规则凹凸的表面，而可应用作为反射式或是半穿透半反射式液晶显示装置的反射层。
实施例1
请参考图2，首先提供一液晶显示装置下基板，其中TFT结构100已完成制作，而在要进行制备突块的像素区200上方则有一喷墨打印装置20，里面充填有树脂30，在本实施例中为一热固化树脂，利用喷墨打印装置20上的多个喷嘴21，可喷点出树脂液滴30在像素区200平坦化层10上方，如图2(a)所示；接着利用一加热装置50进行硬烤步骤，使平坦化层10上树脂液滴30受热而固化定形，形成多个突块40，如图2(b)，且由于树脂液滴30在固化前的流动，因此固化后会呈现出圆弧形表面。
为增加平坦化层10上突块40的密度，可再重复进行喷墨打印与硬烤步骤，如图2(c)、2(d)，使第二次喷墨打印出的树脂液滴30与第一次形成之突块40间距缩小，增进折射率。
由于突块40本身材料为树脂，反射光线的效果不佳，因此在本实施例中，在已形成凹凸表面的平坦层10上，再镀覆上一层具有反射特性的金属层60，即完成具有高折射率，具有凹凸表面的反射层的制作。
在喷墨打印步骤中，平坦化层与树脂液滴间的接触面的表面张力，可通过打印实施前对平坦化层的表面处理(如清洗制作程序的表面活化)，得以控制两者间的接触角(contact angle)，且如本实施例中所述分次打印的优点在于，避免树脂在硬烤固化前因为流动现象，在点与点间距太近的状况下造成突块间相互沾粘，而发生图块形状变形的现象发生。
实施例2
本发明除了可制备出规则性的凹凸表面之外，也可利用控制喷嘴喷点出的树脂量，而制作出大小不一的突块造型，易于控制突块的配置与密度，请参考图3示意图，在像素区200平坦层10上呈现出大小不一的突块40，如图3(a)，接着同样再镀覆上一层具有反射特性的金属层60，如图3(b)。
实施例3
利用喷墨喷嘴的方向、滴出量与位置的控制，可以制备出不同形状的突块。在本实施例中在第一层突块上叠上另一突块，且角度固定一致，此种形状可增加固定于某个方向的反射效果，以适应特殊需求的显示装置。
如图4(a)所示，在已完成制作TFT结构100的液晶显示装置下基板的像素区200上，在平坦化层10上制作第一层较大表面积的突块40，经过硬烤固化树脂液滴后，再调整树脂液滴喷点量与位置，将第二层树脂液滴41滴注于第一层突块40的固定一侧上方，而再经过硬烤或紫外线照射使第二层树脂液滴41硬化后，即形成如图4(b)的外形，为一侧较高，一侧较低的波浪形突起；再接着镀覆上一层具有反射特性的金属层60，如图4(c)。
实施例4
相较于规则性的凹凸表面，不规则的表面将更可提升折射率，而利用本发明方法亦可达成不规则凹凸表面的制备，请见图5。
如图5(a)所示，在平坦化层10上制作第一层较大表面积的突块40，经过硬烤固化树脂液滴后，再调整树脂液滴喷点量与位置，将第二层树脂液滴41滴注于第一层突块40的任意一侧的上方，而再经过硬烤或紫外线照射使第二层树脂液滴41硬化后，即形成如图5(b)的外形，为不规则高低起伏的波浪形突起；再接着镀覆上一层具有反射特性的金属层60，如图5(c)，而完成不规则凹凸表面之反射层。
实施例5
请参见图6a与图6b，将本发明方法应用于制作半穿透半反射式液晶显示装置的反射层时，可依照实施例1-4所述的方式，在反射区300进行突块的制备后，镀覆上一层具有反射特性的金属层60，而穿透区400则不制造突块，且镀覆上的是一层穿透率高的透明电极70，如ITO或IZO。
实施例6
由于以实施例5的制备方式完成半穿透半反射式液晶显示装置的反射层，会因为是单一单元间隙(cell gap)而造成穿透区的亮度较差，因此可移除穿透区400的平坦化层10，形成双单元间隙(dual gap)结构，进而提升半穿透半反射式液晶显示装置的光学特性。
请参见图7a与图7b，移除穿透区400的平坦化层10后，使第一金属层00部分外露，再在反射区300进行突块40的制备，并镀覆上一层具有反射特性的金属层60；而穿透区400的第一金属层上方则镀覆上一层穿透率高的透明电极70。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (8)
1.一种具有突块的液晶显示装置基板的制造方法，包括：
在基板上形成薄膜晶体管；
在该薄膜晶体管与该基板上覆盖一保护层；
在该保护层上滴注多个第一层突块；
固化该些第一层突块；
在该些第一层突块上滴注多个第二层突块，其中每一该第二层突块对应位于该第一层突块的固定一侧上方，且每一该第二层突块不位于该第一层突块的中心点；
固化该些第二层突块，使该些第二层突块与该些第一层突块结合成多个波浪形突块；以及
形成一个反射金属层，覆盖该些波浪型突块。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该突块中心点在该基板上的投影，与相同一突块最高点在该基板上的投影不相互重叠。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该反射金属层为金、银、铜、铝、镍或其合金。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该相邻突块间的间距相同。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该相邻突块的高度相同。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该突块材料为一热固性树脂或紫外线硬化树脂。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该液晶显示装置基板是半穿透半反射式基板。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置基板的制造方法，其中该基板上的该突块为部分形成于该保护层上。
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