CN1731257A - 半穿透式液晶显示装置及形成该显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
一种半穿透式液晶显示装置及形成该显示装置的方法，液晶显示装置主要包括第一透明导电层、第一配向膜层、液晶层、第二配向膜层、第二透明导电层、滤色材料(Color filter－CF)层、透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，由上而下依序重叠组合而成(第二透明导电层和滤色材料层顺序可对调)；其中上述透光性平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料膜，使其成为反射区域，并将其余区域平坦化保护层－没有涂布可反光材料膜的区域－蚀刻至一深度使其成为透射区域者。藉此，造成平坦化保护层的同一平面具有两种不同的高度面，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色深度。
Description
技术领域
本发明涉及一种半穿透式液晶显示装置及形成该显示装置的方法，尤其涉及一种利用平坦化保护层厚度改变，达到半穿透式色表现相同的液晶显示装置及其形成方法。
背景技术
现有的半穿透式LCD有多种设计，大多将滤色材料层(color filter；CF)和TFT分开于不同侧。因而为了顾及透过式及反射式的光度不同所造成的色度差异，需要将滤色材料层的色光阻做不同的调整以配合该种色度差异。目前的做法是(1)在一像素(pixel)中以不同形状和比例调整透过式和反射式面积来涂布滤色光阻和(2)使用不同浓度的同色光阻来涂布滤色光阻。惟此等作法，同一色(像)素中常需要更换不同的光阻材料或调整涂布不同的厚度或面积并且分为两次涂布甚至曝光显影步骤，不但浪费材料且增加作业时间，降低生产率且容易形成精度上的误差。
发明内容
本发明基于已知装置的缺点，考虑以一种较简易且节省材料的方式制作一液晶显示装置。
因此，本发明的主要目的是提供一种半穿透式液晶显示装置及形成该显示装置的方法，利用平坦保护层厚度改变，使平坦化保护层上的滤色材料层厚度不同，因而反射区与透过区可涂布以同种光阻颜料，以达到半穿透式与透过式的色表现相同。
本发明的另一目的是提供一种半穿透式液晶显示装置及形成该显示装置的方法，依照本发明的方法所形成的液晶显示装置无须使用黑色矩阵(black matrix；BM)，利用平坦化保护层本身即可同时达到防止混色的效果。
本发明的另一目的是提供一种半穿透式液晶显示装置及形成该显示装置的方法，在平坦化保护层上的反光材料层，可同时作为蚀刻平坦化保护层时的保护层(此时，反光材料层下的透光性平坦化保护层不被蚀刻)和反射光线，使本发明制作和构造均较简易。
根据本发明一方面，提供一种半穿透式液晶显示装置，主要包括第一透光绝缘基板、液晶层、透明导电层、滤色材料层、透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，由上而下依序堆叠组合而成；其中该平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料膜，使其成为反射区，并将平坦化保护层没有涂布可反光材料膜的其余区域蚀刻至一深度使其成为透射区，藉此造成该平坦化层的同一平面具有两种不同的高度面，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色浓度。
根据本发明另一方面，提供一种半穿透式液晶显示装置，主要包括第一透光绝缘基板、液晶层、滤色材料层、透明导电层、透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，由上而下依序堆叠组合而成；其中该平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料膜，使其成为反射区，并将平坦化保护层没有涂布可反光材料膜的其余区域蚀刻至一深度使其成为透射区，藉此造成该平坦化层的同一平面具有两种不同的高度面，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色浓度。
根据本发明又一方面，提供本发明所采用的一种方法即是由上而下依序重叠一第一透明导电层、第一配向层、液晶层、第二配向膜层(alignment layer)、第二透明导电层、滤色材料层、透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，其特征为：在上述平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料，使其成为反射区；将没有可反光材料的其余区域蚀刻至一深度使其为透射区，造成平坦化保护层的同一平面上有两种高度面；再将同一色滤色材料(光阻)涂布于两高度面上，使同一色光阻在同一像素中有不同的厚度，而有不同的滤色效果，经过反射与透过的光线使其在目视时成为同一颜色浓度。
本发明的这些目的和其它目的、特点和优点藉由以下说明配合附图对熟悉该领域的技术人员将更清晰明了。
附图说明
图1是显示一依照本发明的一优选实施例的液晶显示装置的构造示意截面图；
图2是显示蚀刻依照本发明的一平坦化保护层至一深度的实施示意图；
图3是显示依照本发明的涂布一光阻材料于一平坦化保护层上两种不同高度面的实施示意图及其部分上视图；以及
图4是显示一依照本发明的另一优选实施例的液晶显示装置的构造示意截面图。
图号简单说明
1 透光绝缘层
2 第一透明导电层
3 第一配向膜
4 液晶层
5 第二配向膜
6 第二透明导电层
7 滤色材料层
8 透光性平坦化保护层
9 反射层
具体实施方式
首先，请参阅图1。图1是显示一依照本发明的一优选实施例的半穿透式液晶显示装置的构造示意截面图。由图中显示，依照本发明的液晶显示装置主要由一透光绝缘层1、第一透明导电层2、第一配项膜层3、液晶层4、第二配向膜层5、第二透明导电层6、滤色材料层7、透光性平坦化保护层8和TFT阵列基板层(图未示)由上而下依序重叠组合而成；平坦化保护层8上涂布一层具有反射效果的金属膜，例如铝膜等，使其成为反射层9，并将平坦化保护层没有金属膜的其余区域蚀刻至一深度，藉此造成平坦化保护层8的同一平面具有两种不同的高度面h1和h2，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色深度，其中h1和h2依各色(R、G、B)经由色度模拟计算而得。
其次，请参阅图2。图2是显示蚀刻依照本发明的一有机保护层至一深度的实施示意图。本发明将色光阻作在阵列(array)侧，在下板上涂上一层均匀的平坦化保护层8后，再于其上方局部涂布一层反光材料层9作为反射层。接着，按照所采用色光阻的种类蚀刻掉未受反射层9保护的平坦化保护层8部分至一特定深度(亦即相当于图中高度面h2)。此时，平坦化保护层8的同一平面具有两种不同的高度面h1(铝面)和h2。接着，旋涂上一层光阻颜料形成平坦化保护层上颜料厚度不同的两层(如图3所示)，使经过反射与透射的光线在目视时成为同一颜色深度。在此情形之下，反射区与透射区可使用同一种光阻颜料(图中以红色为例)分别覆盖于其上而形成一滤色材料层7。接着，如第1图所示，再在滤色材料层上依序覆盖第二透明导电层6、第二配向膜5、液晶层，4、第一配向膜3、第一透明导电层2和透光绝缘层1。藉此，以形成一完整的液晶显示装置。由以上可知，平坦化保护层8上的反光材料层，在平坦化保护层蚀刻时可作为保护层；且因其反光，可作为LCD的光线反射之用。
最后，请参阅图4。图4是显示一依照本发明的另一优选实施例的半穿透式液晶显示装置的构造示意截面图。由图中显示，依照本发明的液晶显示装置主要由一透光绝缘层1、第一透明导电层2、第一配项膜层3、液晶层4、第二配向膜层5、滤色材料层7、第二透明导电层6、透光性平坦化保护层8和TFT阵列基板层(图未示)由上而下依序重叠组合而成；平坦化保护层8上涂布一层具有反射效果的金属膜，例如铝膜等，使其成为反射层9，并将平坦化保护层没有金属膜的其余区域蚀刻至一深度，藉此造成平坦化保护层8的同一平面具有两种不同的高度面h1和h2，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色深度，其中h1和h2依各色(R、G、B)经由色度模拟计算而得。图1与图4最大的差别是第二导电层6和滤色材料层7的堆叠顺序互换。亦即，图4中滤色材料层7置于第二导电层6之上，其他层则不变动。在此情况之下，其所得效果完全与前面所述的实施例一样。
虽然通过上述具体实施例详细说明本发明的效果及优点，但上述仅为本发明的优选实施例，并非用来限定本发明实施范围。因此，凡依本发明权利要求书所述的形状、构造、特征及精神所作的等同变化与修饰，均应包括在本发明权利要求书的范围内。
Claims (16)
1、一种半穿透式液晶显示装置，主要包括第一透光绝缘基板、液晶层、透明导电层、滤色材料层、透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，由上而下依序堆叠组合而成；其中该平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料膜，使其成为反射区，并将平坦化保护层没有涂布可反光材料膜的其余区域蚀刻至一深度使其成为透射区，藉此造成该平坦化层的同一平面具有两种不同的高度面，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色浓度。
2、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，第一透光绝缘基板与液晶层之间有一第一间隙、液晶层与透明导电层之间有一第二间隙，第一与第二间隙至少其中之一包含有一液晶配向膜层。
3、如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，在同一像素中该两种不同的高度面之上涂布的滤色材料层为同一色光阻，而使滤色材料层在同一像素中有不同厚度。
4、如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，滤色材料层系以旋转涂布法、Spinless、转写法或印刷法涂布。
5、如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，可反光材料层可由铝、银、铬、铝合金、铬合金等反光性高的金属材料之一制成。
6、一种半穿透式液晶显示装置，主要包括第一透光绝缘基板、液晶层、滤色材料层、透明导电层、透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，由上而下依序堆叠组合而成；其中该平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料膜，使其成为反射区，并将平坦化保护层没有涂布可反光材料膜的其余区域蚀刻至一深度使其成为透射区，藉此造成该平坦化层的同一平面具有两种不同的高度面，使经过反射与透过的光线在目视时成为同一颜色浓度。
7、如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，第一透光绝缘基板与液晶层之间有一第一间隙、液晶层与滤色材料层之间有一第二间隙，第一与第二间隙至少其中之一包含有一液晶配向膜层。
8、如权利要求6或7所述的液晶显示装置，其特征在于，在同一像素中该两种不同的高度面之上涂布的滤色材料层为同一色光阻，而使滤色材料层在同一像素中有不同厚度。
9、如权利要求1或6所述的液晶显示装置，其特征在于，该深度由滤色材料的种类(R、G、B)决定。
10、如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，该滤色材料层系以旋转涂布法、Spinless、转写法或印刷法涂布。
11、如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，可反光材料层可由铝、银、铬、铝合金、铬合金等反光性高的金属材料之一制成。
12、一种形成半穿透式液晶显示装置的方法，主要是由上而下依序堆叠一第一透明导电层、第一配向膜层、液晶层、第二配向膜层、第二透明导电层、滤色材料层和透光性平坦化保护层和TFT阵列基板层，其特征为：在该平坦化保护层的部分区域上涂布一层可反光材料，使其成为反射区；将没有涂布可反光材料的其余区域蚀刻至一深度使其成为透射区，造成该平坦化层的同一平面上有两种高度面；再将同一色滤色材料(光阻)涂布于该两高度面上，使同一色光阻在同一像素中有不同的厚度，而有不同的滤色效果，经过反射与透过的光线使其在目视时成为同一颜色浓度。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，第二透明导电层和滤色材料层的堆叠顺序可互相颠倒，排列成滤色材料层位于该第二透明导电层之上。
14、如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，该深度由色光阻的种类(R、G、B)决定；经由色度模拟计算可推出该深度。
15、如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，该滤色材料层是以旋转涂布法、Spinless、转写法或印刷法涂布。
16、如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，可反光材料层可由铝、银、铬、铝合金、铬合金等反光性高的金属材料之一制成。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101390001B (zh) * | 2006-03-20 | 2010-09-08 | 夏普株式会社 | 显示装置 |
| CN102043293B (zh) * | 2009-10-13 | 2014-08-27 | 上海天马微电子有限公司 | 半透射半反射式液晶显示装置及其上基板的制造方法 |
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2004
- 2004-08-04 CN CNA200410055991XA patent/CN1731257A/zh active Pending
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| CN102043293B (zh) * | 2009-10-13 | 2014-08-27 | 上海天马微电子有限公司 | 半透射半反射式液晶显示装置及其上基板的制造方法 |
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