TWI422935B - 彩色液晶顯示器裝置 - Google Patents

Description

彩色液晶顯示器裝置

本發明係有關於一種液晶顯示器裝置，特別有關於一種彩色液晶顯示器裝置。

液晶顯示器(LCD)具有許多的優點，例如體積小、重量輕、低電力消耗等等。因此，LCD已經廣泛地被應用於手提式電腦、行動電話等電子產品。亦即，液晶顯示器技術正持續朝向輕、薄且易於攜帶的領域發展。傳統反射式具記憶效應的彩色化液晶顯示器已廣泛應用在電子書、電子紙或其他顯示領域。傳統彩色膽固醇液晶顯示器的結構與製作方法，使用紅(R)、綠(G)、藍(B)三層液晶堆疊結構，搭配多種不同的驅動方式。然而，採用紅、綠、藍液晶堆疊結構造成視差現象，於製造時易造成面板結構對位不易，增加電極設計難度及無法彎曲不便於攜帶，致使製程複雜及製造成本過高。

因此，採用如單層彩色化膽固醇型液晶顯示器之較少液晶膜層結構的彩色化膽固醇型液晶顯示器及製程設計有助於避免視差、減少製程及降低成本，尤其是用於彩色之軟性顯示器等應用領域。

美國專利第US 6,741,321號揭露一種液晶顯示器裝置，利用已知單層雙基板組立結構方法，利用注入道的設計將三種不同顏色的液晶注入在單層平面中，但三種液晶需分成三次注入。

第1A圖係顯示前述之傳統單層彩色膽固醇液晶顯示器裝置的剖面示意圖。於第1A圖中，傳統單層彩色膽固醇液晶顯示面板2包括下基板6與上基板12對向設置之間具有一間隙。一圍籬結構8設置於下基板6與上基板12之間，分隔成複數個長條形彩色次畫素液晶通道。下基板6上設置有第一電極4與配向層14，上基板12上設置有第二電極10與配向層14，其中第一電極4與第二電極10的設置方向彼此相互垂直。

第1B圖係顯示第1A圖所示單層膽固醇液晶顯示器裝置的的下基板示意圖。於第1B圖中，圍籬結構8分隔出複數個(R、G、B)長條形彩色次畫素液晶通道C_R 、C_G 與C_B 。直交段16與18設置於液晶通道C_G 與C_B 使其一端封閉。於上下基板組裝後，以封止材將圍籬結構8的第二端L₂ 封住使液晶通道C_G 與C_B 成完全封閉結構，且使液晶通道C_R 露出第一端L₁ 做為液晶注入口。接著依序灌注各彩色液晶於液晶通道C_R 、C_G 、C_B 並封止住。然而，由於上述傳統的單層彩色膽固醇液晶的灌注係依照不同顏色之液晶而分成三次注入，所需時間甚久，進而影響了所示單層膽固醇液晶顯示器裝置的製作效率。

本發明之實施例提供一種彩色液晶顯示器裝置的結構設計，於基板上設置相分隔且相交錯之數個梳狀液晶通道，並使此些梳狀液晶通道之注入口設置於基板之同一側邊。如此，於施行液晶的灌注時，可同時進行兩種以上之不同顏色液晶的灌注，進而大幅地減低液晶注入時間及提升了彩色液晶顯示器裝置的製作效率。此外，本發明之實施例亦將此些數個梳狀液晶通道設置於同一平面或分別地將之設置於兩層平面之內，以利彩色液晶顯示器裝置的薄化與撓曲化。

依據一實施例提供了一種彩色液晶顯示器裝置，包括：一第一基板；一圖案化之第一擋牆結構，設置於該第一基板上並於該第一基板上定義形成相分隔之一第一梳狀區域與一第二梳狀區域，而該第一梳狀區域之複數個梳齒部與該第二梳狀區域之複數個梳齒部係交錯地設置；一第二基板，設置於該圖案化之第一擋牆結構之上並包覆該第一梳狀區域與該第二梳狀區域；一第一顏色之液晶材料位於該第一梳狀區域內；以及一第二顏色之液晶材料位於該第二梳狀區域內，其中該第二顏色不同於該第一顏色。

依據又一實施例提供了一種彩色液晶顯示器裝置，包括：一第一基板；一圖案化之第一擋牆結構，設置於該第一基板上並於該第一基板上定義形成相分隔之一第一梳狀區域、一第二梳狀區域與一第三梳狀區域，而該第二梳狀區域之複數個梳齒部與該第一梳狀區域之複數個梳齒部係部份地交錯地設置，而該第三梳狀區域之複數個梳齒部與該第一梳狀區域之複數個梳齒部係部份地交錯地設置；一第二基板，設置於該圖案化之第一擋牆結構之上並包覆該第一梳狀區域、該第二梳狀區域與該第三梳狀區域；一第一顏色之液晶材料位於該第一梳狀區域內；一第二顏色之液晶材料位於該第二梳狀區域內；以及一第三顏色之液晶材料位於該第三梳狀區域內，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色並不相同。

又依據另一實施例提供了一種彩色液晶顯示器裝置，包括：一第一基板；一第一光阻材料層，形成於該第一基板之上；一第二光阻材料層，形成於該第一光阻材料層之上；一圖案化之擋牆結構，設置於該第二光阻材料層之上並於該第二光阻材料層上定義形成相分隔之一第一梳狀區域、一第二梳狀區域與一第三梳狀區域，而該第一梳狀區域之複數個梳齒部係與該第二梳狀區域之複數個梳齒部以及該第三梳狀區域之複數個梳齒部交錯地設置；一第二基板，設置於該圖案化之第一擋牆結構之上並包覆該第一梳狀區域、該第二梳狀區域與該第三梳狀區域；一第一顏色之液晶材料位於該第一梳狀區域內；一第二顏色之液晶材料位於該第二梳狀區域內；以及一第三顏色之液晶材料位於該第三梳狀區域內，其中該第一顏色、該第二顏色或該第三顏色皆不相同。

為讓使上述特徵能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下：

請參照第2至5圖並配合下文以解說於依據一實施例之彩色液晶顯示器裝置的製作。

首先提供一第一基板100，包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。例如，具撓曲性的軟質基板包括一聚碳酸酯(PC)基板、一聚醚砜樹脂(PES)基板、一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板或一聚亞醯胺(PI)基板。第一基板100上包括控制畫素電極的電路元件，例如薄膜電晶體(TFT)及電容(皆未顯示)。或者，第一基板上更包括畫素電極，例如沿第一方向的第一電極130(見於第5圖)，以及第一配向層(未顯示)。

接著，於第一基板100上形成一層光阻材料，並接著實施一微影蝕刻製程(未顯示)以圖案化此層光阻材料，進而於第一基板100上留下由圖案化之光阻材料所形成之擋牆結構102。如第2圖所示，擋牆結構102於第一基板100上定義形成了相分隔之兩個梳狀區域108與104，其中梳狀區域104包括了一梳柄區域104a與連結於此梳柄區域104a之數個梳齒區域104b，而梳狀區域108則包括了一梳柄區域108a與連結於此梳柄區域108a之數個梳齒區域108b。在此，梳狀區域108之此些梳齒區域108b與梳狀區域104之此些梳齒區域104b係相對且交錯地設置，而梳狀區域104之梳柄區域104a與梳狀區域108之梳柄區域108a於第一基板]00之同一側邊處分別形成有一開口106與110，以作為後續液晶灌注之注入口之用。而上述梳狀區域108與104則分別作為容納液晶層之空間。

請參照第3圖，接著提供一第二基板200，其材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。於第二基板200上可包括共同電極，例如沿第二方向的第二電極230(見於第5圖)，以及第二配向層(未顯示)。上述第一電極130與第二電極230彼此實質上相互垂直。接著，形成一黏結層202於第二基板200上。黏結層202的材質包括一膠狀材料或一固狀材料。例如，固狀材料包括一光固化材料或一熱固化材料。黏結層202的厚度小於擋牆結構102的高度。

請參閱第4圖，對向組合如第2圖所示結構與如第3圖所示結構，以使得第二基板200上之黏結層202與第一基板100上之擋牆結構102緊密結合，如此可防止後續液晶灌注時，鄰近的梳狀區域108與104之間的液晶溢流情形。接著自位於第一基板100的同一側邊之梳狀區域104與108的開口106與110處同時地且分別地灌注具第一顏色與第二顏色之液晶材料，例如分別為注入第一色(例如綠色)膽固醇液晶(液晶層320，見於第5圖)以及注入第二色(例如紅色)膽固醇液晶(液晶層310，見於第5圖)，並接著以封止材料304封止此些開口106與110(見於第2圖)，以形成了如第4圖所示之彩色液晶顯示器裝置300。其中上述第一顏色與第二顏色之液晶材料可為包括特定顏色染料與如微胞化膽固醇液晶材料或高分子化膽固醇液晶材料之膽固醇液晶材料。而封止材料304包括一光固化材料或一熱固化材料。接著，可選擇性地施以切割步驟(未顯示)，沿如切割線A-A以部份去除彩色液晶顯示器裝置300內不需要之部份。上述切割步驟包括一輪刀切割步驟或一雷射切割步驟。而上述液晶材料的灌注則可採用如真空毛細注入方式或真空滴注方式而填入。

請參照第5圖，顯示了沿第4圖中線段5-5之剖面情形。於本實施例中，彩色液晶顯示器裝置300包括依據單層形態設置之膽固醇液晶顯示構件，其具有經對向設置之一第一基板100與一第二基板200。一第一電極130設置於第一基板100上，數個第二電極230設置於第二基板200上，以提供驅動液晶的電場。擋牆結構102設置於第一基板100和第二基板200之間，定義出多個彩色次畫素區域(在此顯示為各梳狀區域108與104之各梳齒區域108b與104b，見於第2與4圖)。一第一顏色液晶材料之液晶層320與一第二顏色液晶材料之液晶層310分別填充於一第一基板100與一第二基板200之間的各彩色次畫素區域中。

如第4圖與第5圖所示之彩色液晶顯示器裝置300內所使用之液晶層310與320的顏色並非以上述實施情形加以限制，液晶層310與320的顏色亦可替換為如藍色與紅色以及藍色與綠色等其他不同顏色組合情形。如此，所製備形成之單層液晶層形態之彩色液晶顯示器裝置300雖不能呈現全彩顏色，然而其可顯現出多彩顏色，因而適用於如電子標籤、情境壁紙、電子POP等相關應用。再者，由於彩色液晶顯示器裝置300內之液晶層310與320係同時地灌注形成，故可於單一液晶灌注程序中形成彩色液晶顯示器裝置300內所有液晶層，因而可大幅地降低彩色液晶顯示器裝置300的製作時間並提升彩色液晶顯示器裝置300的製作效率。

請參照第6至7圖並配合下文以解說依據另一實施例中之彩色液晶顯示器裝置500(見於第7圖)的製作。在此，彩色液晶顯示器裝置500相似於前述第4-5圖所示之彩色液晶顯示器裝置300，惟此處彩色液晶顯示器裝置500包括了採用雙層形態設置之膽固醇液晶顯示構件。

請參照第6圖，首先提供一第三基板400，其材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。於第三基板400上可包括畫素電極，例如沿第二方向的第三電極430(見於第7圖)，以及第三配向層(未顯示)。接著於第三基板400上攤覆形成一層光阻材料，並接著施行一微影蝕刻製程(未顯示)以圖案化此層光阻材料，進而於第三基板400上形成由圖案化之光阻材料所形成之擋牆結構402。如第6圖所示，擋牆結構402係環繞第三基板400之周圍設置，因而於第三基板400上形成了一畫素區域404，畫素區域404於第三基板400之一側邊處形成有一開口406，以作為液晶灌注之注入口之用。

接著參照第2至3圖所示製程，並提供如第2圖與第3圖所示結構且依序地使之與第6圖所示結構進行對向組合，以形成了如第7圖所示之彩色液晶顯示器裝置500。於本實施例中，於第6圖所示結構上對向組合如第2圖所示結構時，於第一基板100上未形成有第一電極130之一相對表面上此時形成有一共同電極，例如沿第一方向的第四電極140(見於第7圖)，而形成於第三基板400上之開口406此時則與第一基板100上之開口106與110皆為設置於第一基板100與第三基板400之同一側邊處。再者，第三基板400上之畫素區域404則大體與第一基板100上之梳狀區域104與108相重疊。

經對向組合如第2圖、第3圖與第6圖所示結構後，接著分別自鄰近第一基板100側邊之梳狀區域104與108的開口106與110處與自鄰近第三基板400側邊之畫素區域404的開口406處同時且分別地注入具第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料，例如分別注入第一色(例如綠色)膽固醇液晶(液晶層320，見於第7圖)，與注入第二色(例如紅色)膽固醇液晶(液晶層310，見於第7圖)，及注入第三色(例如藍色)膽固醇液晶(液晶層330，見於第7圖)，並以封止材料(未顯示)封止此些開口106、110與406，以形成了如第7圖所示之彩色液晶顯示器裝置500。其中上述第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料可為包括特定顏色染料與如微胞化膽固醇液晶材料或高分子化膽固醇液晶材料之膽固醇液晶材料。而封止材料304包括一光固化材料或一熱固化材料。接著，可選擇性地施以切割步驟(未顯示，例如沿先前第4圖中之切割線A-A)，以部份去除彩色液晶顯示器裝置500內不需要之部份。上述切割步驟包括一輪刀切割步驟或一雷射切割步驟。而上述液晶材料的灌注則可採用如真空毛細注入方式或真空滴注方式而填入。

請參照第7圖，顯示了沿相同於第4圖中線段5-5之剖面情形，在此彩色液晶顯示器裝置300包括按照雙層形態設置之膽固醇液晶顯示構件，其具有堆疊設置之一第一基板100、一第二基板200與一第三基板400。一第一電極130設置於第一基板100上，一第二電極230設置於第二基板200上，以及一第三電極430設置於第三基板400上，一第四電極140設置於第一基板100上，以分別提供驅動不同層內之液晶的電場。擋牆結構102設置於第一基板100和第二基板200之間，定義出多個彩色次畫素區域(在此顯示為各梳狀區域108與104之各梳齒區域108b與104b，參照第2與4圖所示情形)。一第一顏色液晶材料之液晶層320與一第二顏色液晶材料之液晶層310分別填充於一第一基板100與一第二基板200之間的各彩色次畫素區域中。而擋牆結構402則設置於第二基板200和第三基板400之間，定義出單一顏色之次畫素區域(在此顯示為畫素區域404，請參照第6圖所示情形)。一第三顏色液晶材料之液晶層330則填充於第二基板200與第三基板400間之此彩色次畫素區域中。

根據本發明之一實施例，一黑色吸收層450可選擇設置於第三基板400下方，以吸收穿透液晶層310、320與330的光線。

如第7圖所示之彩色液晶顯示器裝置500內所使用之液晶層310、320與330的顏色並非以上述實施情形加以限制，液晶層310、320與330的顏色亦可替換為其他不同情形的設置組合。如此，所製備形成之雙層液晶層形態之彩色液晶顯示器裝置500可呈現出全彩顏色，因而適用於如電子書、電子看板、電子菜單等實際應用。再者，由於彩色液晶顯示器裝置500內之液晶層310、320與330係同時地灌注形成，故可於單一液晶灌注程序中完成彩色液晶顯示器裝置500內所有液晶層的灌注，因而可大幅地降低彩色液晶顯示器裝置500的製作時間並提升彩色液晶顯示器裝置500的製作效率。

請參照第8至11圖並配合下文以解說依據又一實施例之彩色液晶顯示器裝置800(見於第10與11圖)的製作。

請參照第8圖，首先提供一第一基板600，包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。第一基板600上包括控制畫素電極的電路元件，例如薄膜電晶體(TFT)及電容(皆未顯示)。或者，第一基板上更包括畫素電極，例如沿第一方向的第一電極630(見於第11圖)，以及第一配向層(未顯示)。

接著，於第一基板600上攤覆形成一層光阻材料，並接著實施一微影蝕刻製程(未顯示)以圖案化此層光阻材料，進而於第一基板600上留下由圖案化之光阻材料所形成之擋牆結構602。如第8圖所示，擋牆結構602於第一基板600上定義形成了相分隔之三個梳狀區域612、608與604，其中梳狀區域612包括了一梳柄區域612a與連結於此梳柄區域612a之數個梳齒區域612b，而梳狀區域604包括了一梳柄區域604a與連結於此梳柄區域604a之數個梳齒區域604b，而梳狀區域608則包括了一梳柄區域608a與連結於此梳柄區域608a之數個梳齒區域608b。在此，梳狀區域608之此些梳齒區域608b係與梳狀區域612之部份的梳齒區域612b相對且交錯地設置，而梳狀區域604之此些梳齒區域604b係與梳狀區域612之其餘部份的梳齒區域612b之其他部分相對且交錯地設置，而梳狀區域604之梳柄區域604a、梳狀區域608之梳柄區域608a以及梳狀區域612之梳柄區域612a於第一基板600之同一側邊處分別形成有一開口606、610與614，以作為後續液晶灌注之注入口之用。而上述梳狀區域608、604與612則分別作為容納液晶層之空間。

請參照第9圖，接著提供一第二基板700，其材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。於第二基板700上可包括共同電極，例如沿第二方向的第二電極730(見於第11圖)，以及第二配向層(未顯示)。上述第二電極730與第一電極630彼此實質上相互垂直。接著，攤覆形成一黏結層702於第二基板700上。黏結層702的材質包括一膠狀材料或一固狀材料。例如，固狀材料包括一光固化材料或一熱固化材料。黏結層702的厚度小於擋牆結構602的高度。

請參閱第10圖，對向組合如第8圖所示結構與如第9圖所示結構，以使得第二基板700上之黏結層702與第一基板600上之擋牆結構602緊密結合，如此可防止後續液晶灌注時，鄰近的梳狀區域608、604與612之間的液晶溢流情形。接著自位於第一基板600的同一側邊之梳狀區域604、608與612的開口606、610與614等處同時地且分別地注入具第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料，例如分別為注入第一色(例如紅色)膽固醇液晶(液晶層820，見於第11圖)，與注入第二色(例如藍色)膽固醇液晶(液晶層830，見於第11圖)，以及注入第三色(例如綠色)膽固醇液晶(液晶層810，見於第11圖)，並以封止材料804封止此些開口606、610與614(見於第8圖)，以形成了如第10圖所示之彩色液晶顯示器裝置800。其中上述第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料可為包括特定顏色染料與如微胞化膽固醇液晶材料或高分子化膽固醇液晶材料之膽固醇液晶材料。封止材料804包括一光固化材料或一熱固化材料。接著，可選擇性地施以切割步驟(未顯示)，沿如切割線B-B以部份去除不需要之裝置部份。上述切割步驟包括一輪刀切割步驟或一雷射切割步驟。而上述液晶材料的灌注則可採用如真空毛細注入方式或真空滴注方式而填入。

請參照第11圖，顯示了沿第10圖中線段11-11之剖面情形，在此彩色液晶顯示器裝置800包括依據單層形態設置之膽固醇液晶顯示構件，其具有經對向設置之一第一基板600與一第二基板700。一第一電極630設置於第一基板600上，數個第二電極730設置於第二基板700上，以提供驅動液晶的電場。擋牆結構602設置於第一基板600和第二基板700之間，定義出多個彩色次畫素區域(在此顯示為各梳狀區域608、604與612之各梳齒區域608b、604b與612b，見於第8與10圖)。一第一顏色液晶材料之液晶層820、一第二顏色液晶材料之液晶層830與兩個第三顏色液晶材料之液晶層810分別填充於一第一基板600與一第二基板700之間的各彩色次畫素區域中。

如第10圖與第11圖所示之彩色液晶顯示器裝置800內所使用之液晶層810、820與830的顏色並非以上述實施情形加以限制，液晶層810、820與830的顏色組合情形亦可替換為其他不同之顏色組合情形。如此，所製備形成之單層液晶層形態之彩色液晶顯示器裝置800雖不能呈現全彩顏色，然而其可顯現出位於不同區域內之多種色彩顏色，因而適用於如電子標籤、情境壁紙、電子POP等實際應用。再者，由於彩色液晶顯示器裝置800內之液晶層810、820與830係同時地灌注形成，故可於單一液晶灌注程序中完成所有液晶層，因而可大幅地降低彩色液晶顯示器裝置800的製作時間並提升彩色液晶顯示器裝置800的製作效率。

請參照第12至13圖並配合下文以解說依據另一實施例中之彩色液晶顯示器裝置800’(見於第13圖)的製作。在此，彩色液晶顯示器裝置800’相似於前述第10至11圖所示之彩色液晶顯示器裝置800，惟此處彩色液晶顯示器裝置800’包括了採用雙層形態設置之膽固醇液晶顯示構件。

請參照第12圖，首先提供一第三基板900，其材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。於第三基板900上可包括畫素電極(見於第13圖)，例如沿第二方向的第三電極930(見於第13圖)，以及第三配向層(未顯示)。接著於第三基板900上攤覆形成一層光阻材料，並接著施行一微影蝕刻製程(未顯示)以圖案化此層光阻材料，進而於第三基板900上形成由圖案化之光阻材料所形成之擋牆結構902。如第12圖所示，擋牆結構902係主要環繞第三基板900之周圍與中央設置，進而於第三基板900上形成了兩分隔之畫素區域904與908，畫素區域904與908於第三基板900之一側邊處分別形成有一開口906與910，以作為液晶灌注之注入口之用。

接著參照第8至9圖所示製程，並提供如第8圖與第9圖所示結構且依序地使之與第12圖所示結構進行對向組合，以形成了如第13圖所示之一彩色液晶顯示器裝置800’。於本實施例中，於第12圖所示結構上對向組合如第8圖所示結構時，於第一基板600上未形成有第一電極630之一相對表面上此時形成有一共同電極，例如沿第一方向的第四電極640(見於第13圖)，而形成於第三基板900上之開口906與910此時則與第一基板600上之開口606、610與614皆為設置於相對於第一基板600與第三基板900之同一側邊處。再者，第三基板900上之畫素區域904則大體分別與第一基板600上之梳狀區域604之全部以及梳狀區域612之一部相重疊，而第三基板900上之畫素區域908則大體分別與第一基板600上之梳狀區域608之全部與梳狀區域612之另一部相重疊。

經對向組合如第8圖、第9圖與第12圖所示結構之後，接著分別自鄰近第一基板600側邊之梳狀區域604、608與612的開口606、610與614等處同時且分別地注入具第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料，例如分別為注入第一色(例如紅色)膽固醇液晶(液晶層820，見於第13圖)，與注入第二色(例如藍色)膽固醇液晶(液晶層830，見於第13圖)，以及注入第三色(例如綠色)膽固醇液晶(液晶層810，見於第13圖)，並以封止材料(未顯示)封止此些開口606、610與614(見於第10圖)。而於上述液晶層820、810與830的注入的同時，亦自鄰近第三基板900側邊之畫素區域904與908的開口906與910等處同時且分別地注入第二色(例如藍色)膽固醇液晶(液晶層960，見於第13圖)與第一色(例如紅色)膽固醇液晶(液晶層970，見於第13圖)，並以封止材料(未顯示)封止此些開口906與910(見於第12圖)。其中上述第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料可為包括特定顏色染料與如微胞化膽固醇液晶材料或高分子化膽固醇液晶材料之膽固醇液晶材料。而上述封止材料包括一光固化材料或一熱固化材料。接著，可選擇性地施以切割步驟(未顯示，例如沿先前第10圖中之切割線B-B)，以部份去除彩色液晶顯示器裝置800’內不需要之部份。上述切割步驟包括一輪刀切割步驟或一雷射切割步驟。而上述液晶材料的灌注則可採用如真空毛細注入方式或真空滴注方式而填入。

請參照第13圖，顯示了沿相同於第10圖中線段11-11之剖面情形，在此彩色液晶顯示器裝置800’包括按照雙層形態設置之膽固醇液晶顯示構件，其具有堆疊設置之一第一基板600、一第二基板700與一第三基板900。一第一電極630設置於第一基板600上，一第二電極730設置於第二基板700上，以及一第三電極930設置於第三基板900上，一第四電極640設置於第一基板600上，以分別提供驅動不同層內之液晶的電場。擋牆結構602設置於第一基板600和第二基板700之間，定義出具有三種顏色之數個彩色次畫素區域(在此顯示為各梳狀區域608、604與612內之各梳齒區域608b、604b與612b，參照第8圖所示情形)，而擋牆結構902設置於第一基板600和第三基板900之間，定義出具兩種彩色顏色之數個彩色次畫素區域(在此顯示為各畫素區域908與904，參照第12圖所示情形)。一第一顏色液晶材料之液晶層830、一第二顏色液晶材料之液晶層820與一第三顏色液晶材料之液晶層810分別填充於一第一基板600與一第二基板700之間的各彩色次畫素區域中，而一第一顏色液晶材料之液晶層960與一第二顏色液晶材料之液晶層970則分別填充於一第一基板600與一第三基板900間的彩色次畫素區域中。

根據本發明之一實施例，一黑色吸收層950可選擇設置於第三基板900下方，以吸收穿透液晶層810、820、830、960與970的光線。

如第13圖所示之彩色液晶顯示器裝置800’內所使用之液晶層810、820、830、960與970的顏色並非以上述實施情形加以限制，液晶層810、820、830、960與970的顏色亦可替換為其他不同情形的設置組合。如此，所製備形成之雙層液晶層形態之彩色液晶顯示器裝置800’可呈現出全彩顏色，因而適用於如電子書、電子看板、電子菜單等實際應用。再者，由於彩色液晶顯示器裝置800’內之液晶層810、820、830、960與970係同時地灌注形成，故可於單一液晶灌注程序中完成彩色液晶顯示器裝置800’內所有液晶層的灌注，因而可大幅地降低彩色液晶顯示器裝置800’的製作時間並提升彩色液晶顯示器裝置800’的製作效率。

請參照第14至15圖並配合下文以解說依據又一實施例之彩色液晶顯示器裝置。如第14圖所示，顯示了一彩色液晶顯示器裝置1300，其相似於如第4圖所示之彩色液晶顯示器裝置300但與其間之差異處在於本實施例之彩色液晶顯示器裝置1300中採用了設置於同平面上之相分隔且相交錯設置之三個梳狀區域1116、1118與1120以作為容納不同顏色液晶層之次畫素區域，藉以實現具有單層液晶層設置情形之彩色液晶顯示器裝置1300的全彩化應用。彩色液晶顯示器裝置1300可自位於其同一側邊處之開口1150、1152與1154等處同時地灌注具有不同顏色之液晶層至各梳狀區域1116、1118與1120內，並接著以封止材料1160封止1150、1152與1154此些開口。其中梳狀區域1116包括了一梳柄區域1116a與連結於此梳柄區域1116a之數個梳齒區域1116b，而梳狀區域1118包括了一梳柄區域1118a與連結於此梳柄區域1118a之數個梳齒區域1118b，而梳狀區域1120則包括了一梳柄區域1120a與連結於此梳柄區域1120a之數個梳齒區域1120b，而梳狀區域1120內之梳柄區域1120a與其內數個梳齒區域1120b則分別透過穿過梳狀區域1118之一梳柄區域1118a之一部的下方的一U型通道1110(見於第15與19圖)而形成連結。接著，可選擇性地施以切割步驟，例如是沿第14圖中之切割線C-C施以切割步驟，以去除彩色液晶顯示器裝置1300之不需要的裝置部份。上述切割步驟包括一輪刀切割步驟或一雷射切割步驟。

請參照第15圖，顯示了沿第14圖內線段15-15之剖面情形，以解說彩色液晶顯示器裝置1300之一部的結構。如第15圖所示，彩色液晶顯示器裝置1300包括了按照單層形態設置之膽固醇液晶顯示構件，其具有一第一基板1100與一第二基板1200對向設置。一第一層光阻材料1102與一第二層光阻材料1106依序設置於第一基板1100之上，一U型通道1110形成於第一層光阻材料1102與第二層光阻材料1106之一部內。於第二層光阻材料1106之一部上形成有一第一電極1112，另於第二基板1200之一部上形成有一第二電極1212，第一電極1112與第二電極1212設置方向彼此相互垂直。而於適當位置第一電極1112與第二層光阻材料1106之上與第二基板1200之間形成有數個擋牆結構1114，以分隔上述之梳狀區域1116、1118與1120並定義出多個彩色次畫素區域(如第14圖內位於梳狀區域1116、1118與1120部份內之梳齒1116b、1118b與1120b等部份)。另於第一基板1100與第二基板1200組立時，再攤覆形成一黏結層1202於第二基板1200上，使其與第一基板1100上之擋牆結構1114緊密結合，如此可防止後續液晶灌注時，鄰近的梳狀區域1116、1118與1120之間的液晶溢流情形。黏結層1202的材質包括一膠狀材料或一固狀材料。例如，固狀材料包括一光固化材料或一熱固化材料。黏結層1202的厚度小於擋牆結構1114的高度。而梳狀區域1116、1118與1120內則注入有不同顏色之液晶層1130、1132與1134，其中上述第一顏色、第二顏色與第三顏色之液晶材料可為包括特定顏色染料與如微胞化膽固醇液晶材料或高分子化膽固醇液晶材料之膽固醇液晶材料。

第16至19圖為一系列示意圖，顯示了依據一實施例中之如第15圖所示彩色液晶顯示器裝置1300的製作。

請參照第16圖，首先提供第一基板1100，其材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。接著於第一基板1100之上塗佈一層光阻材料1102，並藉由微影製程1104以曝光此層光阻材料之一部，使之成為經曝光之光阻材料1102a。

請參照第17圖，接著於第16圖結構之上塗佈另一層光阻材料1106，並藉由微影製程1108以曝光位於經曝光之光阻材料1102a上之此層光阻材料1106之兩個部份，使之成為經曝光之光阻材料1106a。

請參照第18圖，接著採用適當之蝕刻溶液，依序去除經曝光之光阻材料1106a與經曝光之光阻材料1102a等部份，進而形成了於光阻材料1102與1106等膜層內形成了一U型通道1110，以作為後續注入液晶層1134時之連通管道之用。接著於此層光阻材料1106之一部之上形成沿一第一方向延伸之第一電極1112，以作為畫素電極之用。

請參照第19圖，接著於第18圖所示結構之適當位置上形成相分隔之數個擋牆結構1114。此些擋牆結構1114的製作則相似於如先前第2、8等圖所示實施例中之實施情形。此些擋牆結構1114分別於光阻材料1106之上定義形成了梳狀區域1116內之梳柄區域1116a、梳狀區域1118內之梳柄區域1118a與梳狀區域1120內之梳齒區域1120b與梳柄區域1120a，且梳狀區域1120內之梳齒區域1120b與1120a係透過設置於光阻材料1102與1106等膜層內之U型通道1110所相連結，以利後續液晶材料的注入。

接著，於如第19圖所示結構上提供一第二基板1200，並使之與第19圖所示結構進行對向組裝與液晶灌注等程序後，得到如第15圖所示之彩色液晶顯示器裝置1300。

如第15圖所示之彩色液晶顯示器裝置1300內所使用之液晶層1130、1132與1134的顏色可為如紅色、藍色與綠色等三種不同顏色，但非以上述顏色之實施情形而加以限制，液晶層1130、1132與1134的顏色與組合情形亦可替換為其他不同的設置情形。如此，所製備形成之單層液晶層形態之彩色液晶顯示器裝置1300可呈現出全彩顏色，因而適用於如電子書、電子看板、電子菜單等實際應用。再者，由於彩色液晶顯示器裝置1300內之液晶層1130、1132與1134係同時地注入形成，故可於單一液晶灌注程序中完成彩色液晶顯示器裝置1300內所有液晶層的灌注，有助於大幅地降低彩色液晶顯示器裝置1300的製作時間並提升彩色液晶顯示器裝置1300的製作效率。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

習知部份

2．．．傳統單層彩色膽固醇液晶顯示面板

4．．．第一電極

6．．．下基板

8．．．圍籬結構

10．．．第二電極

12．．．上基板

14．．．配向層

16、18．．．直交段

C_R 、C_G 與C_B ．．．長條形彩色次畫素液晶通道

L₁ ．．．第一端

L₂ ．．．第二端

發明部份

100、600、1100．．．第一基板

102、402、602、902、1114．．．擋牆結構

104、108、604、608、612、1116、1118、1120．．．梳狀區域

104a、108a、604a、608a、612a、1116a、1118a、1120a．．．梳柄區域

104b、108b、604b、608b、612b、1116b、1118b、1120b．．．梳齒區域

106、110、406、606、610、614、906、910、1150、1152、1154．．．開口

130、630、1112．．．第一電極

200、700、1200．．．第二基板

202、702、1202．．．黏結層

230、730、1212．．．第二電極

300、500、800、800’、1300．．．彩色液晶顯示器裝置

304、804．．．封止材料

310、320、330、810、820、830、960、970、1130、1132、1134．．．液晶層

400、900．．．第三基板

404、904、908．．．畫素區域

430、930．．．第三電極

450、950．．．黑色吸收層

140、640．．．第四電極

1102、1106．．．光阻材料

1102a、1106a．．．經曝光之光阻材料

1104、1108．．．微影製程

1110．．．U型通道

第1A圖係顯示傳統單層彩色膽固醇液晶顯示器裝置的剖面示意圖；

第1B圖係顯示第1A圖所示單層膽固醇液晶顯示器裝置的的下基板示意圖；

第2至5圖為一系列示意圖，顯示本發明一實施例之彩色液晶顯示器裝置的製作；

第6至7圖為一系列示意圖，顯示本發明另一實施例之彩色液晶顯示器裝置的製作；

第8至11圖為一系列示意圖，顯示本發明另一實施例之彩色液晶顯示器裝置的製作；

第12至13圖為一系列示意圖，顯示本發明另一實施例之彩色液晶顯示器裝置的製作；

第14圖為一示意圖，顯示了依據本發明又一實施例之彩色液晶顯示器裝置的製作；

第15圖為一示意圖，顯示了依據第14圖所示之彩色液晶顯示器裝置之一剖面情形；

第16-19圖為一系列示意圖，分別顯示了如第15圖所示彩色液晶顯示器裝置於不同製作階段中之剖面情形。

100．．．第一基板

102．．．擋牆結構

104、108．．．梳狀區域

104a、108a．．．梳柄區域

104b、108b．．．梳齒區域

106、110．．．開口

Claims (36)

1. 一種彩色液晶顯示器裝置，包括：一第一基板；一圖案化之第一擋牆結構，設置於該第一基板上並於該第一基板上定義形成相分隔之一第一梳狀區域與一第二梳狀區域，其中該第一梳狀區域包括複數個梳齒部以及連結於該些梳齒部之一梳柄部，以及該第二梳狀區域包括複數個梳齒部以及連結於該些梳齒部之一梳柄部，而該第一梳狀區域之該些梳齒部與該第二梳狀區域之該些梳齒部係交錯地設置；一第二基板，設置於該圖案化之第一擋牆結構之上並包覆該第一梳狀區域與該第二梳狀區域；一第一顏色之液晶材料位於該第一梳狀區域之該些梳齒部與該些梳齒部內；以及一第二顏色之液晶材料位於該第二梳狀區域之該些梳齒部與該些梳齒部內，其中該第二顏色不同於該第一顏色。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板之上具有沿第一方向之第一電極，該第二基板上具有沿第二方向之第二電極，且第一方向與第二方向實質上相互垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，更包括一黏結層，設置於該第二基板與該圖案化之擋牆結構之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色與該第二顏色係擇自紅色、綠色與藍 色所組成之族群。
5. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色與該第二顏色之液晶材料包括膽固醇液晶材料。
6. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板與第二基板的材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該圖案化之第一擋牆結構的材質包括一光阻材料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之彩色液晶顯示器裝置，更包括：一第三基板，位於該第一基板之下方；一圖案化之第二擋牆結構，形成於該第三基板與該第一基板之間，其中該圖案化之第二擋牆結構於該第三基板上定義形成了一畫素區域，而該第一梳狀區域與該第二梳狀區域實質上重疊於該畫素區域；以及一第三顏色之液晶材料位於該畫素區域內，其中該第三顏色不同於該第二顏色或該第一顏色。
9. 如申請專利範圍第8項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板之下具有沿第一方向之第四電極，該第三基板上具有沿第二方向之第三電極，且第一方向與第二方向實質上相互垂直。
10. 如申請專利範圍第8項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色係擇自紅色、綠色與藍色所組成之族群。
11. 如申請專利範圍第8項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色之液晶材料包括膽固醇液晶材料。
12. 如申請專利範圍第8項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板、第二基板與第三基板的材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。
13. 如申請專利範圍第8項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該圖案化之第二擋牆結構的材質包括一光阻材料。
14. 一種彩色液晶顯示器裝置，包括：一第一基板；一圖案化之第一擋牆結構，設置於該第一基板上並於該第一基板上定義形成相分隔之一第一梳狀區域、一第二梳狀區域與一第三梳狀區域，其中該第一梳狀區域包括複數個梳齒部以及連結於該些梳齒部之一梳柄部，該第二梳狀區域包括複數個梳齒部以及連結於該些梳齒部之一梳柄部，以及該第三梳狀區域包括複數個梳齒部以及連結於該些梳齒部之一梳柄部，而該第二梳狀區域之該些梳齒部與該第一梳狀區域之該些梳齒部係部份地交錯地設置，而該第三梳狀區域之該些梳齒部與該第一梳狀區域之複數個梳齒部係部份地交錯地設置；一第二基板，設置於該圖案化之第一擋牆結構之上並包覆該第一梳狀區域、該第二梳狀區域與該第三梳狀區域；一第一顏色之液晶材料位於該第一梳狀區域之該些梳齒部與該些梳齒部內；一第二顏色之液晶材料位於該第二梳狀區域之該些梳 齒部與該些梳齒部內；以及一第三顏色之液晶材料位於該第三梳狀區域之該些梳齒部與該些梳齒部內，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色並不相同。
15. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板之上具有沿第一方向之第一電極，該第二基板上具有沿第二方向之第二電極，且第一方向與第二方向實質上相互垂直。
16. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，更包括一黏結層，設置於該第二基板與該圖案化之擋牆結構之間。
17. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色係擇自紅色、綠色與藍色所組成之族群。
18. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色之液晶材料包括膽固醇液晶材料。
19. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板與第二基板的材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。
20. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該圖案化之第一擋牆結構的材質包括一光阻材料。
21. 如申請專利範圍第14項所述之彩色液晶顯示器裝置，更包括：一第三基板，位於該第一基板之下方； 一圖案化之第二擋牆結構，形成於該第三基板與該第一基板之間，其中該圖案化之第二擋牆結構於該第三基板上定義形成了相分隔之一第一畫素區域與一第二畫素區域，而該第一梳狀區域之一部與該第二梳狀區域實質上重疊於該第一畫素區域，以及該第一梳狀區域之另一部與該第三梳狀區域大體重疊於該第二畫素區域；該第三顏色之液晶材料位於該第一畫素區域內；以及該第二顏色之液晶材料位於該第二畫素區域內。
22. 如申請專利範圍第21項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板之下具有沿第一方向之第四電極，該第三基板上具有沿第二方向之第三電極，且第一方向與第二方向實質上相互垂直。
23. 如申請專利範圍第21項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色係擇自紅色、綠色與藍色所組成之族群。
24. 如申請專利範圍第21項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色之液晶材料包括膽固醇液晶材料。
25. 如申請專利範圍第21項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板、第二基板與第三基板的材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。
26. 如申請專利範圍第21項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該圖案化之第二擋牆結構的材質包括一光阻材料。
27. 一種彩色液晶顯示器裝置，包括：一第一基板； 一第一光阻材料層，形成於該第一基板之上；一第二光阻材料層，形成於該第一光阻材料層之上；一圖案化之擋牆結構，設置於該第二光阻材料層之上並於該第二光阻材料層上定義形成相分隔之一第一梳狀區域、一第二梳狀區域與一第三梳狀區域，而該第一梳狀區域之複數個梳齒部係與該第二梳狀區域之複數個梳齒部以及該第三梳狀區域之複數個梳齒部交錯地設置；一第二基板，設置於該圖案化之第一擋牆結構之上並包覆該第一梳狀區域、該第二梳狀區域與該第三梳狀區域；一第一顏色之液晶材料位於該第一梳狀區域內；一第二顏色之液晶材料位於該第二梳狀區域內；以及一第三顏色之液晶材料位於該第三梳狀區域內，其中該第一顏色、該第二顏色或該第三顏色皆不相同。
28. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第二光阻材料層之上具有沿第一方向之第一電極，該第二基板上具有沿第二方向之第二電極，且第一方向與第二方向實質上相互垂直。
29. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，更包括一黏結層，設置於該第二基板與該圖案化之擋牆結構之間。
30. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色係擇自紅色、綠色與藍色所組成之族群。
31. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一顏色、該第二顏色與該第三顏色之液晶材 料包括膽固醇液晶材料。
32. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一基板與第二基板的材質包括一硬質基板或一具撓曲性的軟質基板。
33. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該圖案化之第一擋牆結構的材質包括一光阻材料。
34. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該第一梳狀區域更包括一梳柄部，連結於該第一梳狀區域之該些梳齒部，而該第二梳狀區域更包括一梳柄部，連結於該第二梳狀區域之該些梳齒部。
35. 如申請專利範圍第27項所述之彩色液晶顯示器裝置，更包括一U型通道，設置於該第一光阻材料層與該第二光阻材料層之一部內，而該第三梳狀區域更包括一梳柄部，該梳柄部透過該U型通道而連結於該第三梳狀區域之該些梳齒部。
36. 如申請專利範圍第35項所述之彩色液晶顯示器裝置，其中該U型通道內為該第三顏色之液晶材料所填入。