CN1847947A - 反射与半穿透半反射式液晶显示器及其反射层之制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种反射式与半穿透半反射式液晶显示器的制造方法。制造方法包括下列步骤。首先，提供反射式与半穿透半反射式液晶显示器之基板结构。接着，形成反射层于基板结构上，形成保护层于反射层上与形成光刻胶层于保护层上。对光刻胶层进行图案化以形成图案化光刻胶层，对保护层进行图案化以形成图案化保护层与对反射层进行图案化以形成图案化反射层。此后，移除图案化光刻胶层。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器中反射层的制造方法。本发明特别涉及反射式液晶显示器与半穿透半反射式液晶显示器中反射层的制造方法。
背景技术
根据液晶显示器的光源形式，公知之液晶显示器通常分为穿透式、反射式与半穿透半反射式液晶显示器。对于反射式液晶显示器而言，设置于液晶显示面板下方之反射层，用以反射外界环境的光线或者是光源模块所提供的光线。对于半穿透半反射式液晶显示器而言，背光模块设置于液晶显示面板下方，且液晶显示器所处于外界环境的光线可穿透液晶显示面板。此外，具有反射区域和透光区域之膜层设置于液晶显示面板与背光模块之间。
因此，反射式与半穿透半反射式液晶显示器之耗电量可更为节省。尤其是经常于户外使用的便携式电子产品。一般而言，当外界光线充足时，穿透式液晶显示器之对比值会因明亮的背景光源而降低。然而，就反射式或半穿透半反射式液晶显示器而言，因为光源来自外界环境的光线，所以反射式或半穿透半反射式液晶显示器之对比值不会受到影响。
公知反射式或半穿透半反射式液晶显示器的制造过程中，在制造反射层时会有一个问题发生。一般而言，形成无图案化的反射层以及在无图案化的反射层上形成光刻胶层，接着对光刻胶层进行图案化。当光刻胶层被显影完毕时，化学反应或电化学反应会发生在显影液和反射层之间或是在反射层之下的膜层之间。因此，许多缺陷，例如剥离或孔洞，会产生在反射层中。所以，液晶显示器的像素会因这些缺陷而受损或者产生少许亮点。因此，有必要通过改进反射式或半穿透半反射式液晶显示器的制造过程以提高产品合格率。
发明内容
本发明是关于一种显示器中反射层之制造方法，通过形成保护层于反射层上可以避免反射层上的缺陷产生例如是剥离或孔洞与像素的缺陷例如是亮点，保护层的功能可用来防止显影剂与反射层产生反应所引起的问题。由于是对保护层进行蚀刻工艺，可避免反射层被破坏。因此，可提高本发明显示器之工艺合格率。
另外，本发明是关于一种反射式液晶显示器与半穿透半反射式液晶显示器，其中通过形成保护层于反射层上可防止反射层上的缺陷产生例如是剥离或孔洞与像素的缺陷例如是亮点。保护层例如是可透光的，因此保护层可以不用移除也不会影响到显示器之特性。从而，可提高本发明显示器之工艺合格率。
根据本发明之实施例，反射式或半穿透半反射式液晶显示器之反射层的制造方法包括下列步骤。首先，提供反射式或半穿透半反射式液晶显示器之基板结构。接着，形成反射层、保护层与光刻胶层于基板结构上。然后，图案化光刻胶层、保护层与反射层。此后，移除图案化光刻胶层。
根据本发明之实施例，反射式液晶显示器包括具有第一透光电极、第二基板、位于第一透光电极与第二基板间的液晶层、光源模块、偏光片、反射层与保护层之第一基板。反射层设置于邻近液晶层之第二基板表面上，其中反射层包括反射区域。保护层设置于邻近液晶层之反射层表面上。
根据本发明之实施例，半穿透半反射式液晶显示器包括具有第一透光电极、具有第二透光电极之第二基板、位于第一与第二透光电极间的液晶层、光源模块、第一偏光片、第二偏光片、反射层与保护层。反射层设置于邻近液晶层之第二透光电极之表面上，其中反射层包括反射区域与透光区域。保护层设置于邻近液晶层之反射层表面上。
为让本发明之上述说明更明显易懂，下文特举以下较佳实施例，以提供更详细地说明。
附图说明
提供下列附图并配合说明书之部分内容有助于进一步地了解本发明。下列附图配合说明书以描述本发明实施例并用以说明本发明之精神。
图1为依照本发明实施例之反射式液晶显示器的剖面示意图。
图2为图1之反射式液晶显示器沿着A-A’剖面线的剖面示意图。
图3A～图3F为依照本发明实施例之反射层与保护层之制造流程的剖面示意图。
图4为依照本发明实施例之半穿透半反射式液晶显示器的剖面示意图。
图5为图4之半穿透半反射式液晶显示器沿着C-C’剖面线的剖面示意图。
图6A～图6F为依照本发明实施例之反射层、保护层与穿透区之制造流程的剖面示意图。
图7为依照本发明实施例之电子装置。
主要组件标记说明
100：反射式液晶显示器
102、416：光源模块
102a：表面
104：偏光片
106、404：第一基板
108、406：第一透光电极
110、408：液晶层
112、410：第二基板
116：液晶显示分子
118：半导体层
120：薄膜晶体管
122、322、424、624：反射层
124：保护层
132、134、136、138、140、432、434、436、438：光线
300、600：基板
300a、300b、300c、300d、300e、600a、600b、600c、600d、600e、600f：基板结构
322a、624a：图案化反射层
324、426、626：保护层
324a、626a：图案化保护层
326、628：光刻胶层
326a、628a：图案化光刻胶层
400：半穿透半反射式液晶显示器
402：第一偏光片
412：第二透光电极
414：第二偏光片
418：液晶分子
422：薄膜晶体管
428、632：透光区域
700：计算机系统
702：控制单元
704：液晶显示单元
706：显示面板
具体实施方式
本发明将参照下列附图，作更为详细之描述。然而，本发明之实施例具有许多不同的形式所以并不局限于以下所述之实施例。此外，所提供之实施例将完整且详细地披露本发明，而且充分传达本发明之精神于任何所属技术领域的技术人员。附图上的标记对应至相应之组件。
图1为依照本发明实施例之反射式液晶显示器的剖面示意图。请参考图1，反射式液晶显示器100包括光源模块102、偏光片104、第一基板106、第一透光电极108、包括多个液晶显示分子116之液晶层110、第二基板112、反射层122以及形成于反射层122之上的保护层124。值得留意的是，反射层122可作为电极，此电极可与第一透光电极108用以改变液晶显示分子116之偏光方向。
请参照图1，由光源模块102所发出之光线132，并未直接穿透光源模块102而到达外界环境，但是可被表面102a所反射而形成光线134。反射层122反射光线134进而形成光线136。此外，反射层122也会反射光线138进而形成光线140，此光线138是来自于光源模块102之表面102a上的外界环境。如果光线136或140可穿透偏光片104，则使用者可看见光线136或140。因此，来自外界环境的光线或来自光源模块102的光线可作为反射式液晶显示器100之光源。
请参照图1，偏光片104可对光线134或138进行偏振，所以在穿过偏光片104后，光线134或138具有特定的偏振方向。此后，如果光线134(或光线138)的偏振方向或者光线134(或光线138)的反射光136(或光线140)并没有被液晶分子116所改变，光线136(或光线140)则可穿过偏光片104以及光源模块102而被使用者看见，否则只有部分或甚至没有光线136(或光线140)可被使用者看见。特别是当光线136(或光线140)的偏振方向与偏光片104的偏振方向相互垂直时，光线136(或光线140)则无法穿过偏光片104，因此使用者无法看见光线136(或光线140)。
在本发明实施例中，第一基板106例如包括透光基板例如是玻璃基板。第二基板112例如包括透光的或非透光的基板，例如是玻璃基板或硅基板。第一透光电极108形成于第一基板106之上，而反射层122形成在第二基板112之上。第一透光电极108之材料例如包括铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。包括液晶分子116之液晶层110填充于第一透光电极108与保护层124之间。
在发明本实施例中，反射层122形成于第二基板112之表面上，并且其材料例如包括金属或合金。保护层124形成于反射层122之上，并且其材料例如包括有机材料、导电之非有机材料或非导电之非有机材料。有机材料例如包括树脂或有机聚合物并且例如是通过涂布方法所形成。导电之非有机材料例如包括铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)并且例如是通过物理气相沉积(PVD)之方法所形成。非导电之非有机材料例如包括所有透光之非导电之非有机材料，并且例如是通过物理气相沉积之方法或化学气相沉积(CVD)之方法所形成。
在本发明另一实施例中，保护层124通过直接在反射层122之表面进行电镀所形成，所以在反射层122表面之电镀层作为保护层124。
在本发明之实施例中还包括位于反射层122与第二基板122间的半导体层118。半导体层118例如包括用以驱动反射式液晶显示器100之薄膜晶体管(TFT)120。
图2为图1之反射式液晶显示器100沿着A-A’剖面线的剖面示意图。请参照图2，反射层122形成于半导体层118之表面上，其中，每一个像素电极被反射层122之一个区域所覆盖。在本发明实施例中之像素例如包括单色像素或具有任一三原色(红、绿或蓝)之子像素(sub-pixel)。图2以虚线所表示的区域120表示驱动像素之薄膜晶体管120，此像素与包括薄膜晶体管120的反射层122相对应。值得留意的是，图1所示之反射式液晶显示器100之剖面图是沿着图2中B-B’剖面线所表示。
图3A～图3F所示为依照本发明实施例之反射层与保护层之制造流程的剖面示意图。请参照图3A，基板结构300a是由以下步骤所形成。首先，提供第二基板112例如包括透光的或非透光的基板，例如玻璃基板或硅基板。在本发明另一较佳实施例中，例如包括薄膜晶体管120的半导体层118可形成于第二基板112之上。
接着，请参照图3B，反射层322、保护层324以及光刻胶层326形成于基板结构300a之上。因此，形成基板结构300b。
在本发明一较佳实施例中，反射层322之材料可包括金属或合金。反射层324之材料可包括有机材料、导电之非有机材料或非导电之非有机材料。有机材料例如包括树脂或有机聚合物并且例如是通过涂布之方法所形成。导电之非有机材料例如包括铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)并且例如是通过物理气相沉积(PVD)之方法所形成。非导电之非有机材料例如包括所有透光之非导电之非有机材料，并且例如是通过物理气相沉积之方法或化学气相沉积(CVD)之方法所形成。
在本发明另一较佳实施例中，电镀工艺可直接应用于反射层322之表面上，所以在反射层322之表面的电镀层是作为保护层324。
此后，请参照图3C，在基板结构300b之上的光刻胶层326被图案化(例如包括光刻掩膜工艺与蚀刻工艺)以形成图案化光刻胶层326a。如此一来，便形成基板结构300c。
接着，请参照图3D，通过图案化光刻胶层326a作为光刻掩膜对位于基板结构300c之上的保护层324进行蚀刻以形成图案化保护层324a。然后，形成基板结构300d。
接着，请参照图3E，通过使用图案化光刻胶层326a以及图案化保护层324a作为光刻掩膜来对位于基板结构300d之上的反射层322进行蚀刻以形成图案化反射层322a。如此一来，便形成基板结构300e。
然后，请参照图3F，移除位于基板结构300e之上的图案化光刻胶层326a，因此形成基板结构300f。在本发明一较佳实施例中，如图1中，提供基板结构300f作为基板300，因此，基板结构300f之俯视示意图例如为图2所示，其中反射层322a以及图案化保护层324a的轮廓可以分别为图1所示之反射层122以及保护层124。
反射层122的厚度范围并未被限制。在本发明实施例中，保护层124的厚度可介于约10nm～1μm的范围之间，并且最好小于1000nm。
因此，在本发明中，因为保护层324形成于光刻胶层326以及反射层324之间，所以当光刻胶层326被显影时，可避免由显影剂与反射层322(以及位于反射层322之下的膜层，例如第二基板112或半导体层118)产生反应的问题。如此一来，可避免在反射层内产生缺陷，例如是剥离或孔洞，以及消除像素缺陷(例如是亮点)。因此可提高本发明液晶显示器之合格率。
图4所示为依照本发明实施例之半穿透半反射式液晶显示器的剖面示意图，请参照图4，半穿透半反射式液晶显示器400包括第一偏光片402、第一基板404、第一透光电极406、液晶层408、第二基板410、第二透光电极412、第二偏光片414、光源模块416以及半穿透半反射层。此半穿透半反射层例如包括反射层424、位于反射层424之上的保护层426以及透光区域428。
请参照图4，从光源模块416所发出的光线432可被完全反射以形成光线434，部分光线434可穿过透光区域428以及光线434之偏振方向可被液晶层408所改变，此外，由第一偏光片402上方之外界环境所射入的光线436可贯穿液晶层408以及被反射层424所反射，以形成光线438。此后，如果偏振光线434或438可穿过第一偏光片402则偏光线434或438可被使用者所看见。因此，从外在环境射入的光线或从光源模块416所产生的光线，可作为半穿透半反射式液晶显示器400之光源。
请参照图4，第一基板404和第二基板410可包括透光基板例如是玻璃基板。第一透光电极406形成于第一基板404之上，以及第二透光电极412形成于第二基板410之上。透光电极之材料例如包括铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。包括液晶分子418之液晶层408填充于第一透光电极406与第二透光电极412之间。
反射层424形成于第二透光电极412之表面上，并且其材料例如包括金属或合金。保护层426形成于反射层424之上，并且其材料例如包括有机材料、导电之非有机材料或非导电之非有机材料。保护层426之材料与制造方法类似于保护层124之材料与制造方法，所以在此不再赘述。
在本发明另一实施例中，保护层426通过直接在反射层424之表面进行电镀所形成，所以在反射层424表面之电镀层作为保护层426。
在本发明之实施例中还包括位于第二透光电极层412与第二基板410间的半导体层420。半导体层420例如包括用以驱动反射式液晶显示器400之薄膜晶体管(TFT)422。
图5所示为图4之半穿透半反射式液晶显示器400沿着C-C’剖面线的剖面示意图。请参照图5，反射层424与透光区域428形成于第二透光电极412之表面上，其中，每一个像素被反射层424之边界所覆盖。如图4所示，透光区域428适于让来自光源模块416之光线434通过，且反射层424被提供来用以反射来自外界环境之光线436。在本发明实施例中之像素例如包括单色像素或具有任一三原色(红、绿或蓝)之子像素(sub-pixel)。图5以虚线所表示的区域422表示驱动像素之薄膜晶体管422，此像素与包括薄膜晶体管422的反射层424相对应。值得留意的是，图4所示之半穿透半反射式液晶显示器400之剖面图是沿着图5中之D-D’剖面线所绘制。
图6A～图6F所示为依照本发明实施例之反射层、保护层与穿透区之制造流程的剖面示意图。请参照图6A，基板结构600a是由以下步骤所形成。首先，提供第二基板112例如包括透光的基板，例如是玻璃基板。然后，形成第二透光电极412于第二基板410上。此第二透光电极412之材料例如是包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。在本发明另一实施例中，半导体层420例如是包括形成于第二基板410上之薄膜晶体管422，接着，形成第二透光电极412于半导体层420之上。
接着，请参照图6B，反射层624、保护层626以及光刻胶层628形成于基板结构600a之上。因此，形成基板结构600b。反射层624、保护层626以及光刻胶层628的制造方法与材料皆类似于反射层322、保护层324以及光刻胶层326，在此不再赘述。
在本发明另一较佳实施例中，电镀工艺可直接应用于反射层624之表面上，所以在反射层624之表面的电镀层是作为保护层626。
此后，请参照图6C，在基板结构600b之上的光刻胶层628被图案化(例如包括光刻掩膜工艺与蚀刻工艺)以形成图案化光刻胶层628a。如此一来，便形成基板结构600c。
接着，请参照图6D，通过使用图案化光刻胶层628a作为光刻掩膜来对位于基板结构600c之上的保护层324进行蚀刻以形成图案化保护层626a。如此一来，便形成基板结构600d。
接着，请参照图6E，使用图案化光刻胶层628a以及图案化保护层626a作为光刻掩膜来对位于基板结构600d之上的反射层624进行蚀刻以形成图案化反射层624a。如此一来，便形成基板结构600e。
然后，请参照图6F，移除位于基板结构600e之上的图案化光刻胶层628a，因此形成基板结构600f。在本发明一较佳实施例中，如图4中，提供基板结构600f作为基板600，因此，基板结构600f之俯视示意图例如为图5所示，其中图案化反射层624a、图案化保护层626a以及透光区域632的轮廓可以分别为图4所示之反射层424、保护层426以及透光区域428。
因此，在本发明中，因为具有新功能性的保护层626形成于光刻胶层628以及反射层624之间，所以当光刻胶层326被显影时，保护层626可防止显影剂与反射层624(以及位于反射层624之下的膜层，例如是第二透光电极412)产生反应的问题。如此一来，可避免在反射层内产生缺陷，例如是剥离或孔洞，以及消除像素缺陷(例如是亮点)。所以可提高本发明液晶显示器之合格率。
图7所示之电子装置例如是计算机系统，此电子装置700举例来说可以是计算机系统、电视系统、显示屏幕或移动电话等。以计算机系统为例来作说明。计算机系统700包括控制单元702与液晶显示单元704。控制单元702控制电子装置的运行。液晶显示单元704包括显示面板706，其为本发明所述之结构以及由本发明之方法所制成。换言之，本发明之显示面板可整合于电子装置中用以显示信息。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作少许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种于液晶显示器中形成反射层结构之方法，其特征是包括下列步骤：
提供基板结构；
支撑反射层于该基板结构上；
提供保护层于该反射层上；
图案化该保护层以形成图案化保护层；以及
通过该图案化保护层作为掩模，图案化该反射层以形成图案化反射层。
2.根据权利要求1所述之于液晶显示器中形成反射层结构之方法，其特征是图案化该保护层之步骤包括提供光刻胶层于该保护层上，与图案化该光刻胶层以形成图案化光刻胶层，以此作为图案化该保护层之罩幕。
3.一种制造液晶显示器之方法，其特征是包括下列步骤：
形成如权利要求1之反射层结构；
提供液晶层于该反射层上；以及
提供该液晶层透光电极结构且该液晶层位于该透光电极结构与该反射层结构间。
4.根据权利要求1所述之于液晶显示器中形成反射层结构之方法，其特征是该反射层之材料包括金属或合金、铟锡氧化物或铟锌氧化物。
5.根据权利要求1所述之于液晶显示器中形成反射层结构之方法，其特征是该保护层通过对该反射层执行电镀法所形成。
6.根据权利要求1所述之于液晶显示器中形成反射层结构之方法，其特征是当该反射层适用于半穿透半反射式显示器时，该图案化反射层包括反射区域与透光区域。
7.一种液晶显示器，其特征是包括：
基板结构；
图案化反射层，位于该基板结构上；
图案化保护层，位于该反射层上；
其中该图案化反射层利用该图案化保护层当罩幕，以形成图案化反射层；
透光电极基板结构；
液晶层设置于该基板结构与该透光电极结构之间；以及
光源，设置于该透光电极结构上远离该液晶层之一侧。
8.根据权利要求7所述之液晶显示器，其特征是该液晶显示器包括半穿透半反射式液晶显示器、反射式液晶显示器。
9.根据权利要求7所述之液晶显示器，其特征是该图案化保护层之材料包括有机材料、导电之非有机材料或非导电之非有机材料。
10.一种电子装置，其特征是包括：
液晶显示器，包括：
基板结构；
图案化反射层，位于该基板结构上；
图案化保护层，位于该反射层上；
其中该图案化反射层利用该图案化保护层当掩模，以形成图案化反射层；
透光电极基板结构；
液晶层设置于该基板结构与该透光电极结构之间；以及
控制单元，用以控制电子装置之运行。
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