TWI298408B - Transflective liquid crystal display device and method for manufacturing the same - Google Patents

Description

1298408 五、發明說明（1) 【本發明所屬之 本發明係關 波器結合之液晶 一個反射模態。 技術】 透過型薄 影像，並 電力耗盡 【先前 半 時顯示 而招致 半透過 耦合及 器所需 由 器與半 體成型 基板不 型液晶 的習知 此製造 此半透 濾波器 成本。 型薄膜電 以一體成 的成本。 於半透過 透過型液 ’並且， 僅可使用 顯示器， 技術，在 過程複雜 過型液晶 基板’因 技術領域】 於Γ種液晶顯示器，特別是指一種與彩色濾 .、、眞不杰，並且能夠同時執行一個透過模態及 膜電晶體液晶顯示器能夠在室内當打開背光 且此夠在室外顯示影像而不會由於使用背光 及因為偏光板表面反射而影像失真。而I， 晶體液晶顯示器能夠確保上板與下板邊界的 型之彩色濾波器來降低製造分離式彩色濾波 型液晶顯示 晶顯示器經 每一片所製 於半透過型 因此提高生 製造反射部 。與透過型 顯示器需要 此生產線的 器的技術 由一個簡 造的半透 液晶顯示 產力。依 分時需要 薄膜電晶 分開製造 設備容易 已經被開發 早的遮罩處 過型液晶顯 器，而且可 據半透過型 進行樹脂處 體液晶顯示 透過型矩陣 被損壞，同 ，彩色濾波 理程序而/ 示器之驅動 使用於透過 液晶顯示器 理程序，因 器不同的是 基板及彩& 時增加製造 此外，在習知陣列基板上進行樹脂處理程序以製成一個 反射板時因為而要形成一個薄犋電晶體之凹凸部分及打孔 圖案（h〇le pattern)以及一個凸版圖案（emb〇ssing

1298408 五、發明說明（2) pattern) ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 〇 ^ , t 在已，^此種反射板之陣列基板上集積（integrated)彩色 濾波:时丄由於增加樹脂處理程序及由反射板造成的高步階 差使得生Λ降低。此外，由於在透過部分與反射部分間由 反射板造成較高的樹脂步階差，即使彩色遽波率使用相同 RGB (紅、綠、監）衫色樹脂也不可能展現相同的色調。 第1圖及第2圖為習知半透過型薄膜電晶體液晶 剖面圖。 p 如第1圖及第2圖所示，製造一個薄膜電晶體元件、一個 樹脂元件、一個樹脂圖案及一個反射板以便製成一個陣列基 ^。當製造習知半透過型薄膜電晶體液晶顯示器之陣列基二 時，由於高表面步階差及構成打孔，其製造過程可能彳艮&雜 以致ί成高失敗率。另外，分別在上基板1 02製成一個彩色 濾波詻1 0 4，且在下基板1 〇 β製成一個薄膜電晶體丨〇 8，使得 做為碟保輕合邊界的黑色矩陣之寬度相對的加大，因而增加 開口率（aperture ratio )。 曰 、 在將彩色濾波器積體化技術應用於半透過型液晶顯示p 2反射式液晶顯示器時，一個可導光之彩色樹脂元件以金屬 製反射板加以屏蔽，使得該彩色樹脂元件無法與反射板一起 形成於陣列基板上。並且，當彩色樹脂塗佈於陣列基板上以 便利用該彩色樹脂作為反射部分，該彩色樹脂可能變成一個 調整反射部分厚度及該彩色濾波器的雙重參數，因此不可能 達到合適的彩色特性或反射部分之晶元間隙（ce i i gap)。

1298408 五、發明說明（3) 【本發明之内容】 因此，本發明主要在解決 並且本發明之目的在提供一個 $法，其中一個彩色濾色濾波 簡化製造反射部分的過程，並 悲或半透過模態驅動液晶顯示 為達成此一目的，所提供 一個上基板；一個形成於上基 一個在薄膜電晶體上塗佈樹脂 影；一個光屏蔽層形成於彩色 電晶體茂漏；一個具有反射部 下基板與上基板分隔一個預設 脂、樹脂圖案成型及凸版圖案 個形成於反射部分上之反射板 電極。 本發明另一特徵在於提供 造方法，此製造方法包括如下 上基板之父換區内形成一個薄 佈樹脂層以形成彩色濾波器， 上形成一個光屏蔽層以防止電 板置於離上基板一預設距離之 圖案成型、及凸版圖案成型工 過部分之下基板；在反射部分 板上形成一個透明電極。 ㈤述習知技術所發生之問題， f透過型液晶顯示器及其製造 裔被集積在陣列基板上，以便 且使用相同陣列基板以透過模 器。 之半透過型液晶顯示器包括： 板之交換區内的薄膜電晶體； 之彩色濾波器，且將樹脂顯 濾波器上，以防止電流從薄膜 分及透過部分之下基板，在將 距離之狀態下，經由塗佈樹 成型過程而製成該下基板；一 ;一個形成於反射板上的透明 一種半透過型液晶顯示器之製 之步驟：製備一個上基板；在 膜電晶體；在薄膜電晶體上塗 並將樹脂顯影；在彩色濾波器 流由薄膜電晶體洩漏；將下基 狀態下，經由樹脂塗層、樹脂 程形成一個具有反射部分及透 上形成一個反射板；及在反射

1298408 ------ 五、發明說明（4) 【本發明之實施方式】 明，J佳施例以所附圖示加以詳細說 似元件，並且在i圖r相同之參考數字以表示相同或類 第3圖係本_述相同或類似元件時則予省略。 剖面圖，以及/第/圖=t例之半透過型液晶顯示器之一 晶元之一剖面圖。㈤、本發明具體實施例之半透過型液晶 板3 02、^個^^施例之半透過型液晶顯示器包括一個上基 遽波議工=、一個紅綠藍（R、G、B)彩色 分A及一個透過部糾屏蔽一層：；-個下基板具有-個反射部 以下為本發明且邮一板312及一個透明電極314。 法，夂者Μ卩isi β /、肢貫％例半透過型液晶顯示器之製造方 永务考弟3圖及第4圖說明之。 後在：Ϊ板3^板3〇2形成一個具備交換區之陣列基板，然 在上基板302的父換區内形成薄膜電 電晶_4上形成-個間電極、一個間絕緣層、Λ Λ 層源極及及極電極及一個保護層。在薄膜電晶體⑽上塗 佈紅綠藍（R、G、Β )樹脂，賴將紅綠藍樹脂顯影以便形 成彩色濾、波器306。彩色濾波器3()6是由樹脂所製纟。在彩色 濾波器30 6上形成光屏蔽層3〇8 (例如黑色矩陣）以防止電流 由薄膜電晶體3 04洩漏。 將下基板3 1 0置於離上基板一預設距離之狀態下，經由 樹脂塗佈、树知圖案成型、及凸版圖案成型程序形成一個具 有反射部分Α及透過部分β之下基板3 1 〇，反射部分a為一用以

第10頁 1298408 五、發明說明（5) 形成反射區之樹脂層，透讲如八β & 脂層。 U過部分B為-用以形成透過區之樹 在下基板310的反射部分A上形成 312。本發明之半透過型液晶顯示哭告凹凸形狀之反射板 ^,312 ^ ^ ^ g ^ ^ 314。 人上形成透明電極 Λ白知半透過型基板不同的是具有反八 分Β之下基板31〇並無薄膜電晶體，使用二^邛刀Α及透過部 板3 1 0上形成一個樹脂圖案、反四固遮罩在下基 極。亦即，與使用七至九個遮罩们在反 形成半透過型及普通電極比較而言，形：樹;:：㊁n上 广普通電極可使用較少數量的遮罩，因;心到 "此外，依據本發明之陣列基板，不僅是半透過型下A杯 :ΐ ί附有虛擬普通電極（透明電極）之破璃層均與陣；美 ::二：此，陣列基板可通用於具有反射部分及 ： ^南生產力及改善管理效能。 -、、表上 圖係本發明具體實施例使用半透過型基板之透 凡之一剖面圖，附有傳輸電極的下基板3.1〇可適 才=過型液晶顯示器而無需更換透過型液晶顯示器之陣列基、 第6圖係本發明另一具體實施例之半透過型液晶 之一剖面圖。 1 ^ 本發明另一具體實施例之半透過型液晶顯示器包括一個

»»« 1298408 五、發明說明（6) 上基板6 0 2、一個薄膜電晶體6 0 4、一個紅綠藍（r、G、β ) 彩色濾波器6 0 6、一個光屏蔽層6 0 8、一個具有反射部分a及 透過部分B之下基板6 1 0及一個紅綠藍（R ’ 、G ’ 、β，）彩色淚 波器6 1 4。 以下為本發明另一具體實施例半透過型液晶顯示器之製 造方法，參考第6圖說明之。 首先，上基板6 0 2形成一個具備交換區之陣列基板，然 後在上基板60 2的交換區内形成薄膜電晶體604，依序在薄膜 電晶體6 0 4上形成一個間電極、一個閘絕緣層、一個活性 層、源極及汲極電極及一個保護層。在薄膜電晶體6 〇 4上塗 佈紅綠藍（R、G、Β )樹脂，然後將紅綠藍樹脂顯影以便形 成彩色濾、波器6 0 6。此時，為改善反射模態之反射率，彩色 樹脂僅形成於上基板的透過部分上。亦即，彩色樹脂不形成 於上基板的反射部分上。在彩色濾波器6 〇 6上形成光屏蔽層 6〇8(例如黑矩陣）以防止電流由薄膜電晶體6〇4洩漏。 將下基板6 1 〇置於離上基板一預設距離之狀態下，經由 樹脂塗佈、樹脂圖案成型及凸版圖案成型工程形成一個具有 反射部分Α及透過部分Β之下基板6丨〇。反射部分a及透過部分 B為树月曰形成。在下基板6 1 〇的反射部分A上形成具有凹凸形 狀之反射板6 1 2。在反射板6 1 2上以彩色樹脂形成紅綠藍 (R 、G 、B )彩色濾波器6 1 4。依據本發明，彩色濾波器 6 0 6之色調不同於紅綠藍（R，、G，、Β，）彩色濾波器6U之1 調。 紅綠藍（R’ 、G’ 、B，）彩色濾波器614為一形成於下基

第12頁 1298408 五、發明說明（7) 板6 1 〇之反射部分A上的彩色樹脂層，具有雙色調彩色樹脂並 與上基板60 2之紅綠藍（R、G、B )彩色濾波器60 6的樹脂層 有關。並且紅綠藍（R’ 、G’ 、B’）彩色濾波器614具有薄的 厚度或高白色比（w h i te r a t丨0 )以增加其反射率。由於上 基板之紅綠藍（R、G、B )濾波器6 0 6以及下基板之紅綠藍 (R’ 、G，、B，）彩色濾波器6 1 4可能得到六顏色濾波效果。 如果在單一基板提供六顏色濾波器，因為在工程中增加一個 彩色濾波遮罩，可能產生工程上之錯誤。依據本發明，在上 基板及下基板分別提供三顏色遮罩使得不良率可能減低。並 且由於在反射板之凸版層上形成之紅綠藍（R，、G，、B，）彩 色樹脂層使得圖板製程產生之高低差被平坦化，所以能綠保 晶元（c e 1 1 )間隙均一化。依據本發明經由簡化具有反射板 之液晶顯示器的製造程序，能提升產品的產出良率及生產 力。而且單陣列基板對於半透過型及透過型液晶顯示器均能 1用’，此，當製造及設計本發明之液晶顯示器的陣列基板 日守’由衫色濾波器所引起之製造成本增加可加以忽略，所以

製造液晶顯示哭沾士 I 只不斋的成本因而降低。 ▲ 此夕曰卜:依據本發明能夠防止由反射部分之凸版步階差所 i 元間隙不均勻。更進一步能夠減低由晶元間隙所造 士之妳:不良或影像品質低劣。此外，當雙調彩色樹脂成型 日ΑΓ丄=、分別進行雙調彩色渡波器樹脂詹之成型程序，可以 間化遮罩工程。 ^ i t月之較佳具體實施例已詳細描述其目的，熟知該項 1 :眘解到可能有不同的修改、增添及替換，但不違反

第13頁 1298408

第14頁 1298408 圖式簡單說明 第1及2圖係習知半透過型薄膜電晶體液晶顯示器之剖面 圖。 第3圖係本發明具體實施例之半透過型液晶顯示器之一 剖面圖。 第4圖係本發明具體實施例之半透過型液晶晶元 (cell )之一剖面圖。 第5圖係本發明具體實施例使用半透過型基板之透過型 液晶晶元之一剖面圖。 第6圖係本發明另一具體實施例之半透過型液晶顯示器 之一剖面圖。 【圖式中元件名稱與符號對照】 102 上 基 板 104 彩 色 濾 波 器 106 下 基 板 108 薄 膜 電 晶 體 302 上 基 板 304 薄 膜 電 晶 體 306 彩 色 濾 波 器 308 光 屏 蔽 層 310 下 基 板 312 反 射 板 314 透 明 電 極 602 上 基 板

1298408 圖式簡單說明 6 0 4 :薄膜電晶體 6 0 6、6 1 4 :彩色濾波器 6 0 8 :光屏蔽層 6 1 0 :下基板 6 1 2 :反射板 A :反射部分 B :透過部分

Claims (1)

1. 0193 年 修正 六、申請專利範圍 1. 一種半透過型液晶顯示器，包括： 一個上基板； 一個薄膜電晶體，形成於上基板之交換區； 一個彩色渡波器，係由塗佈樹脂於薄膜電晶體上而形 成’並且將樹脂顯影， 一個光屏蔽層，形成於彩色濾波器上，以防止電流由 溥fe電晶體Ά漏，

   一個具有反射部分及透過部分之下基板，在將下基板 與上基板分隔一個預設距離之狀態下，經由塗佈樹脂、樹 脂圖案成型及凸版圖案成型過程而製成該下基板； 一個形成於反射部分上之反射板；以及， 一個形成於反射板上的透明電極。 2. 如申請專利範圍第1項之半透過型液晶顯示器，另 外包括一個在該反射板上以彩色樹脂形成之額外的彩色濾 波器。 3. 如申請專利範圍第2項之半透過型液晶顯示器，其 中所述彩色濾波器之色調不同於額外的彩色濾波器之色

   4. 一種半透過型液晶顯示器之製造方法，其製造方法 之步驟包括： 製備一個上基板； 在上基板之交換區形成一個薄膜電晶體； 在薄膜電晶體上塗佈樹脂層以形成彩色濾波器，並將 樹脂顯影；

   第17頁 1298408 _案號93120193 '_年月日_«_ 六、申請專利範圍 在彩色濾波器上形成一個光屏蔽層以防止電流由薄膜 電晶體洩漏； 將下基板置於離上基板一預設距離之狀態下，經由樹 脂塗層、樹脂圖案成型、及凸版圖案成型工程形成一個具 有反射部分及透過部分之下基板； 在反射部分上形成一個反射板；以及， 在反射板上形成一個透明電極。 5. 如申請專利範圍第4項之製造方法，其中所述彩色 -樹脂僅形成於透過部分中，而不形成於反射部分中，以改

   善反射模態之反射率。 6. 如申請專利範圍第4項之製造方法，另外包括在反 射板上以彩色樹脂形成一個額外的彩色濾波器之步驟。

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