TW548449B - Method for fabricating a reflective liquid crystal display panel and devices made - Google Patents

Description

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月 曰 修正 "種衣仏反射型/夜晶顯示面板中所用的具有傾斜面反 t益之方法，以及製造一種具有傾斜面反射器的反射型液 :顯不面板之方法’以及由此種方法所製成的液晶顯示面 【先前技術】 、、本發明大底有關於一種製造反射型液晶顯示面板之方 σ、斤衣之面板尤其疋有關於利用一種設有傾斜面之反 ' 以便將反射雜訊及影像信號分離以改善雜訊/信號 之製造反射型液晶顯示面板的方&，以及關於以此法 聚造之面板。 示ί置已經使用多年，起初其多集中使用於小 n ruC 〇電子表及計算器等，現在液晶顯示面板 )則應用在儀器面板的數字顧示器及圖形顯示器中。 IXD所顯現的優點為其先天上的小厚度，重量輕，低驅動 I ί G :及t電f消耗。因此彩色LCD最近的應用可見 二铲了視機，、筆記型電腦顯示面板以及視像攝影機取 厅、鏡上’以取代習知的C R T 〇 液晶顯示裝置可製成彩色單元或黑白單元，該裝置亦 而構組成反射型或穿透型，因為液晶分子 對外界;^加的電壓0廡， s Μ # 。一搞& 應所以液日日可作為一種光開關或光 、，本ϋ 4 ”型的液晶顯不晶格配置示於圖1 A及1 B中。 領干了柊厂0 I考圖1A ’其中示出一液晶顯示裝置10，液晶 Ϊ;二2: 早一像素，其由兩塊平行玻璃板構成，及 一上-i1^2及。上板12及下板14之上表面覆蓋一極

五 '發明說明（2) 化膜 36 與 32，該 一 ^19 a nn 板 之間形成的空腔18以一種液晶 1由「、 種最常用的液晶材料為扭曲向列（TN)型， 另、一側?: ： #1 /1疋指液晶從兩板間隙之-側22至間隙之 ^ 疋轉形成鏈條的趨向，旋轉度數可在製程中加以 干曰光束28穿過極化膜36，接著穿過液晶顯 而方疋轉。如這簡化圖說所示夜曰曰 、轉 極化膜32之仞罢姑甘+ 液日日日日袼1〇的出口側24上的 ^化膜32之位置使其容許一旋轉的光束3〇穿過極化。 虽從極化膜32之側邊觀看時夜晶曰、 非常清楚，此即為-種穿€模; 像素因而顯得 ^ f明的電導體（未不出）如碘—錫氧化物（ITO)通常 ，玻璃板12及14的内表面上，該透明的電導體 一糸列的相互垂直的線（未示出），各 曰非成 適當位址的線而施加電壓於晶格空；t2側邊上取定 26自我重定方向以順隨所施加；液晶分子 會扭轉如圖1B所示。只要有電以=紐=晶材料2〇不 被出口極化膜32阻擋。當電壓關掉時、所；m就 子26回到其原始狀態，像素晶格再次1 二所不。)如，曰曰分 述’、激發液晶分子所需的一般電壓及電流春 則所 其成為電池作業設備中（美本卜日 ；，L田低，因此使 搭。田从 本疋低電力消耗）理雄的课 擇用於小顯不器之一種典型的扭曲向列^ 扭曲角為9 〇度，最近發展的^ )液晶晶格的 it?7n ^ 展的超扭曲向列（STN)材料形点古 達270度的扭曲角，因此容許較高 =成网 以組合在一單一顧示器中。 ，對比，吏斗多像素可 548449 _案號88101260__年月日__ 五、發明說明（3) 圖1 A及圖1 B中所顯示的液晶顯示裝置1 〇為穿透型，但 反射型的液晶顯示裝置亦可使用。在反射型液晶顯示裝置 中，上板12即下板14(示於圖1A)兩者其中之一以一種由反 射光線而非穿透光線之反射板取代。反射板可用一玻璃底 材製成，電晶體或其他的主動元件則置於其上，且覆蓋一 金屬反射層。在反射型液晶顯示裝置中，照亮液晶顯示器 的光源是從周圍的環境而來，因此顯示器是以一種反射的 方式觀看。 反射型液晶顯示裝置的缺點是自顯示裝置的上部或覆 盍的玻璃板處所反射的許多雜訊。一習知的反射型液晶顯 示裝置中’反射板及上蓋板彼此平行，當使用外部光源在 液晶顯示裝置的反射主軸下產生影像時，從反射板及上板 處所反射的光線亦具有相同的反射角。因為從上蓋板處所 反射的光線不會在液晶顯示裝置中產生影像，僅產生許多 雜訊，因而降低了顯示裝置的對比度。此外，裝置的雜訊 /信號比率亦增加了，因而影響了顯示裝置所產生的影像 品質。 例如在圖2中所顯示的，一習知的反射型液晶顯示裝 置4 0為一上板4 2及^^底板4 4所組成’其具有"-反射塗層沉 積於其上。在上板42上，一入射光束48入射於上板42的上 表面50，在上板42的上表面50處之入射光束48同時折射成 一光束52並反射成一光束54。折射光束52穿過液晶媒質 58，且由反射面46反射成反射光束56。反射光束56接著由 上板4 2折射成為光束6 0。折射光束6 0帶著液晶顯示裝置4 〇 中所形成的影像，但折射光束5 4則不帶有此種影像，因此

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案號 88101260 五、發明說明（4) 被視為雜訊。對個人觀看者62而言，雜訊54斑液 … 信號60干擾，0而降低了所產生影像 比^ =不為 訊信號54增加了液晶顯示裝置40的雜訊/信又比 卜，雜 因此本發明之一目的在提供一種 ^ 置，沒有習知裝置的缺點或短處。 攻日日’、、、不襄 本發明另一目的在提供一種方法，使用一個傾斜的反 射面而製造反射型液晶顯示裝置中所用的反射写。 反 、本發明再一目的在提供一種方法，以製造一種反 液晶顯不裝置中所用的反射器，1 括i上κ ^ 的傾斜反射面。 ，、具有—種由先阻層形成 _本發明# -目的*提供一種方法以製造反射 不面板中所用的反射器，其具有一傾斜面，沉積一層正 ”反射器表面上’街著以能量的多種配量將該層顯 像’於是形成一多梯次表面。 本發明又一目的在提供一種方法，一製造—種具有反 ^态的反射型液晶顯示裝置，其傾斜面之傾斜角度以一縱 軸量測至少為〇. 5度。 本發明又一目的在提供一種方法，以製造一種具有反 射為的反射型液晶顯示裝置，反射器傾斜面之傾斜角度以 —縱軸量測至少為〇. 5度，然後在該反射器及一光線穿透 面板間填充一種液晶材料。 本發明又一目的在提供反射型液晶顯示裝置，含一反 射表面’其位置之傾斜角度以一縱軸量測至少為0 · 5度。 本發明另一目的在提供一種反射型液晶顯示裝置，其 一正光阻層形成於反射板上，其傾斜面以一縱軸量剛

第9頁 548449 案號88101260 年 月 曰 修正 五、發明說明（5) 至少為0 . 5度。 【發明内容】 本發明發表一種製造反射型液晶顯示裝置中所用反射 器之方法，一種製造反射型液晶顯示裝置之方法，其具有 一傾斜的反射器表面；以及由此種方法所製造的液晶顯示 面板。

於一優選實例中，提供一種反射型液晶顯示面板中所 用的具有傾斜面的反射器製造方法，包括以下步驟：首先 準備一前已處理的反射器底材，藉由能量的多種配量而曝 光沉積一第一正光阻層成為一種多樣區域，根據該曝光於 能量的多種配量之多樣區域，將該第一正光阻層顯像形成 多梯次表面，加熱該第一正光阻層使多梯次表面平順，以 便達成一傾斜面，其角度以一縱軸量測至少為0. 5度，沉 積一第二正光阻層覆蓋該第一正光阻層，並沉積一具有一 高反射性之金屬層覆蓋第二光阻層。

該方法並含準備一前已處理的玻璃底材之步驟，或準 備一具實質平順上表面之前已處理的反射器底材之步驟。 第一正光阻層之加熱步驟為一硬烘培製成，在一清潔的烤 爐中以至少攝氏1 0 0度的溫度進行至少半小時。所沉積的 第二光阻層可與第一正光阻層化學性相容，且可為正或負 的光阻層。所形成的傾斜面以一縱轴量測最好至少為0. 5 度。該方法並含难鑛法或蒸發法沉積金屬層之步驟，所沉 積的金屬層可為铭或銀。 於另一優選實例中，製造一種具有傾斜面反射器之反 射型液晶顯示面板之方法可以下列步驟進行··首先準備一

第10頁 548449 j號 88101260 發明說明（6) 曰 五 已處理的反射器底材，藉由能量的多種配旦 積一第一正光阻層成為一多樣區域，根據該里心而曝光沉 配量曝光之多樣區域將該第一正光阻層顯^ =量的多種 表面，加熱該第一正光阻層，且使多 =為一多梯次 達成一種以縱軸量測具有至少0· 5度角的傾斜卞頃，因而 第二光阻層覆蓋該第一正光阻層，沉積一呈面古，沉積一 金屬層覆蓋第二光阻層，準備一光穿透面板作：J射性之 面板二上板使用，並填充一液晶材料於反射器盘示 板之間。 〃、九牙透面 古與ί ί顯示裝置中所用的前已處理的反射器底才可為且 有貝貝平滑上表面的玻璃底材。該方法並含在一产、切二 爐中以至少攝氏100度的溫度進行至少半小時的硬广 程， /、 σ衣 以加熱第一正光阻層的步驟。所沉積的第二光阻層 或負的光阻材料，可與第一正光阻層化學性相容。反射t 中所形成的傾斜面以一縱軸量測最好至少為〇· 5度，以濺益 鍵法或蒸發法所沉積的金屬層可為鋁或銀。 本I明並有關於一種反射型液晶顯示面板，其包含— 具有貫質水平上表面之前已處理的反射底材，一第一正 ，層再该貫質水平的上表面上，具有一傾斜面，以一縱 置測至少為〇 · 5度，一第二光阻層覆蓋該第一正光阻層， 以及一面反射性金屬層覆蓋該第二光阻層；一光穿透面 板以及一液晶材料夾在該反射器與光穿透面板之間。 光阻層以正

该4已處理的反射器底材包含電晶體及主動元件。# 傾斜面以一、量測最好至少為0 . 5度。辕二氺1口讲 548449 _案號 881 〇j^ 五、發明說明（7) 或負光阻材料形成，可與第一正光阻層相容。沉積於該光 阻材料上的金屬層為鋁或銀。 、、 【實施方式】 本發明揭示一種在反射型液晶顯示裝置中所用的具有 傾斜面的反射器之製造方法，一種反射器液晶顯示裝置具 有傾斜面反射器者之製造方法，以及由此等方法所製造的 反射型液晶顯示面板。由本發明方法所製造的新穎反射器 其傾斜面角度以縱軸量測至少為〇 , 5度。該傾斜的反射器 表面使反射器表面所反射的光線信號與液晶顯示裝置上1板 所反射的雜訊方向不同。液晶顯示面板的對比 善，而且也改善了信號/雜訊比。 而付文 士供ίί先參考圖3 ’其中不出本發明液晶顯示裝置7 0的放 大kd面圖，由一上板72及一底板74所構成。 造程序稍後敘述。底板74或反射板之 ^ 底板74上表面78之平面呈一 0角。 /、K +季由戈 引入之入射光束8〇部分在表面82反射成反射光i8二： 束86與下板74上之傾斜反射器傾斜面76相交，且被 面 76反射成為一反射光束88，接著由上板7 走” 與反射光束92形成一 α角。 彳射成先束90， 本發明具有傾斜面反射器之新穎奘 ^ 圖3即得以自明，其中反射光束9帶放勺效果措由觀察 訊光束8 4則不攜帶液晶影像，兩者夜 /曰影像，而雜 晶顯示裝置70所產生影像的對比4 =不同/因此液

第12頁 由入射細的平行光束所產生，亦影響。雜訊92 —；----圖3中。應注意的 548449

是圖3中所顯示的傾斜面76極張， 顆方法與裝置。已發現該傾斜表面76之/度= 5度即二實現本發明新賴方法的優點。為了達成本要^ I之中取//於:貝广角最好約4度或5度。應更注意的是在 圖3中填充於上板72即底板74間之液晶媒質未示出。 本發明新穎方法之傾斜角度例子及其有利的效應示於 表1中。 、 表1 Θ 2° 2.5" 3" X : y 28.6 : 1 23 : 1 19 : 1 α=3 (9 6B 7.5° 9D χ ； y 80:2.8 80:3.5 80:4 可見不同的Θ值’即2。、2.5。及3。，及其對應的6^值 示於表1中。習知由像素所構成的液晶顯示裝置中，像素 的一般覓度約為8 0微米，示於表1最下一列。當像素寬度 約為8 0微米時，傾斜面的高度在特定的傾斜角度下分別為 2. 8微米、3 · 5微米及4微米。α的值大約為0值的三倍。 本發明的新穎方法可在圖4Α、4Β、4C及4D所示的製程 中進行。圖4Α中示出本發明的反射器底材，反射器1〇〇建 構於一底材102上，底材1〇2可為玻璃、石英或矽。圖4Α中 所示的反射器底材1 〇 〇是作為液晶顯示裝置之一像素，因

第13頁 548449 mi, 88101260 五、發明說明（9) 此寬度約為8 〇微米。主動元件1 〇 4如電晶體或薄膜電晶體 首先建構於反射器底材1 〇 2之上，接著一正光阻材料丨〇 8沉 積形成於主動元件1 〇 4之上。本發明的新穎方法採用一單 正光阻層1 〇 8 ’沉積於反射器底材1 0 2上，但該正光阻材 料接受一多配量的曝光能量，於是形成如圖4A所示的一種 多梯次構造。例如，在圖4A所示的構造中，使用三種不同 的曝光配量以形成三個不同的區域丨丨〇、n 2及丨丨4，選擇 特疋的正光阻材料如聚脂基正光阻材料可以達成，日本合 成橡膠公司供應的此種材料如JSr pc_3〇2，已成功使用於 本發明的方法中。 *在形成圖4A中所示的多梯次構造後，反射器底材在一 /月β烤爐内以約攝氏2 2 〇度接受加熱或回火的製程約一小 時’高溫使光阻層中迴流，且獲致一平順輪廓丨2〇，如圖 4Β所示。應注意的是不同曝光區域η〇、112及114間之尖 角被整平成一單一斜率的表面。在製程的下一個步驟中， 一正光阻材料或負光阻材料之覆蓋層1 22用以覆蓋反射器 底材100的上表面12〇，如圖4C所示。覆蓋層122是用來進 步使反射器底材1 〇 〇的上表面1 2 〇平坦化。製程的下一個 步驟，如圖4D所示，使用濺鍍法或蒸發法將一種適當的金 屬材料1 2 6沉積於反射器底材丨〇 〇之上。應注意的是濺鍍或 ，發製程的高溫使反射器底材丨〇〇的上表面丨2〇更加平順， 问反射性的紹或銀都是適合的金屬，所沉積的金屬的厚度 約為3 0 0 0埃’於是製備了本發明具有傾斜面的反射器底 材。應注意的是雖然選擇鋁或銀作為適當的金屬覆蓋材 ^ 4旦T j吏用任何·其他高反射性及可在合理溫度下濺鍍沉

第14頁 548449 案號 88101260 五、發明説明（】〇) 賴·的金屬材料。 本發明形成反射器 5A、5B及5C中進一步說 克塔克公司所供應的接 中示出在循環量測之間 此實例中，使用2 〇 方公分的曝光配置，一 5A中所示的接觸成形器 率’而非針對各液晶顯 的商用液晶顯示面板中 5 A中所顯示的資料展現 效性。 圖 用技術 公分的 7 0 0埃 比3 0的 對 用液晶 梯厚度 間的曝 起始光 底#多梯次表面方法的效果在圖 明。圖5A及5B中所示的圖型為由戴 觸式表面掃描儀中所獲得者，” ，約80微米寬度代表一個像素。 實例1 *焦耳/平方公分及2〇〇毫焦耳/平 階梯的高度ΔΗ約為4，50 0埃，圖 資料所指的是對各像素所作的斜 示面板。例如，在筆記型電腦常用 像素度約為1 〇 〇微米，因此圖 了本發明多梯次表面形成方法之有 實例2 =示實例2所獲得的資料，與實例μ f集資料所 1同，$用40耄焦耳/平方公分及2〇()毫焦耳/平方 曝光配量。△ Η或多梯次表面的階梯高度約為9， ’使用一種PD523AD的顯像溶液與去離子水以體積1 比例混合’顯像時間在42到45秒之間。 實例3 ，實，3則進行一不同的試驗，其示於圖％中。使 頌不I f之模擬方塊計算依照曝光配量所形成的階 、。針，這些樣本，使用30與70毫焦耳/平方公分之 光配$ 其示於圖5 C水平軸上，使用1 · 5微米厚的 ^覆蓋層，並用一種光線干涉檢測法量測多梯次膜 第15頁 548449 一千 五、發明說明（11) 的厚度，可見所形成的 比，所獲得的資料因而斑度與該層的曝光量成反 1177與霄例1及2所獲得的資料—致。 , 實例4 ° 由本發明新穎方法所 資料示於圖6"顯示面板上所獲得的 整個深度约為〗·3微米ϋ度、力為1〇0微米，而傾斜面的 所1測的斜率约為1度。 由本發明新穎方法所 ‘ 、 一 得的資料示於圖6β中，龙，的另一液晶顯示裝置上所獲 示整個傾斜面之深度中橫，代表像素之寬度，縱軸表 如水平軸上所示者Γ而储像素寬度經量測約為1 〇〇微米， 如垂直軸上所示者，所旦斜面的整個深度約為2· 6微米， 顯示裝置上所量測的實^ :^率約為2度’因此在液晶 因此本發明的新穎=二枓，、理論上所預測的相同。 及圖3-6Β的附圖中。、法與裝置已充分展現於上述說明 雖然本發明已以一 瞭解所使用的術扭僅為♦例說明的方式加以敘述，但應 此外，雖然：發明已！；述的性質而非有所限制。 解本行專家能輕易應用、言=由優選實例加以說明，但應瞭 例上。 巧些教不於本發明其他可能的變化

第16頁 548449 案號 88101260 圖式簡單說明 圖1 A及圖1 B為習知的扭曲向列型液晶顯示晶格之圖解，分 別為在電壓關閉或打開時之圖解。 圖2為一種習知的反射型液晶顯示面板產生雜訊而干擾所 產生的影像之圖解。 圖3為本發明反射型液晶顯示裝置之放大橫剖面圖，其中 具有一傾斜的反射面。 圖4 A為本發明反射器底材的放大橫剖面圖，其上覆蓋形成 一正光阻層。 圖4B為圖4A本發明液晶顯示晶格在進行硬烘烤爐中之回火 製程後之放大橫剖面圖。 圖4C為圖4B本發明液晶顯示晶格在沉積第二光阻層後的放 大橫剖面圖。 圖4 D為圖4 C本發明液晶顯示晶格在沉積一金屬反射層後的 放大橫剖面圖。 圖5 A為本發明液晶裝置在形成多梯次表面後之圖解。 圖5B本發明液晶顯示裝置第二實例在形成多梯次表面後之 圖解。 圖5C為本發明液晶顯示晶格另一實例在形成多梯次表面後 之圖解。 圖6A為本發明液晶顯示裝置之表面掃描圖解，示出約1 · 3 微米之表面深度。 圖6B為本發明液晶顯示裝置之表面掃描圖解，示出約2· 6 微米之表面深度。 548449 案號88101260_年月日_修正 圖式簡單說明 14下板 1 8空腔 2 0液晶材料 2 2間隙上側 2 4間隙下側 2 6液晶分子 28光束 30光束 3 2極化膜 3 6極化膜 40反射型液晶顯示裝置 42上板 44底板 46反射面 4 8入射光束 50上表面 52光束 54光束 5 6反射光束 5 8液晶媒質 60光束 6 2個人觀看者 7 0 液晶顯示裝置 72上板 74下板 7 6傾斜面 78上表面 8 0入射光束 82上表面 84反射光束 8 6折射光束 8 8入射光束 90光束 9 2反射光束 1 0 0反射器 1 0 2底材 1 0 4主動元件 1 0 8正光阻材料 11 0區域 11 2區域 11 4區域 1 2 0平順輪廓 122覆蓋層 1 2 6金屬材料

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Claims (1)

1. 548449 _案號88101260_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之製造反射型液晶顯示面板（LCD )中所用的具傾斜面之反射器的方法，其中所沉積的該 第二光阻層為一正或負的光阻層。 7. 如申請專利範圍第1項之製造反射型液晶顯示面板（LCD )中所用的具傾斜面之反射器的方法，其中所形成的該 傾斜面之角度以一縱軸量測最好至少為0. 5度。 8. 如申請專利範圍第1項之製造反射型液晶顯示面板（LCD )中所用的具傾斜面之反射器的方法，並含以物理蒸氣 沉積法或蒸發法沉積該金屬層之步驟。 9. 如申請專利範圍第1項之製造反射型液晶顯示面板（LCD )中所用的具傾斜面之反射器的方法.，其中該金屬層以 鋁或銀沉積。 1 0. —種製造具備傾斜面反射器之反射型液晶顯示面板的 方法，包括以下步驟： 提供一前已處理的反射器底材， 沉積一第一正光阻層，具籍由施加多種能量之配量而 曝光成為多個區域5 以該多個區為基礎將該第一正光阻層顯像成為一多梯 次表面， 加熱該第一正阻層，並使該多梯次表面平順化，於是 以一縱軸量測至少為0. 5度角的一個傾斜面得以達 成， 沉積一第二光阻層覆蓋該第一正光阻層， 沉積一金屬層覆蓋該第二光阻層，