CN1648722A - 广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器 - Google Patents
广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1648722A CN1648722A CN 200410002873 CN200410002873A CN1648722A CN 1648722 A CN1648722 A CN 1648722A CN 200410002873 CN200410002873 CN 200410002873 CN 200410002873 A CN200410002873 A CN 200410002873A CN 1648722 A CN1648722 A CN 1648722A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- layer
- crystal display
- display panel
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 138
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 40
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 32
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 31
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 26
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims description 10
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 4
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 148
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 3
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005499 laser crystallization Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011306 natural pitch Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，在超微型反射层中形成部分穿透区域的图案，并且直接利用超微型反射层作为下层电极，同时兼具散乱层效果，构成穿透反射式结构，不仅可以提供良好的反射效果，而且更可以简化制造工艺步骤，降低制造成本。利用下层具开口图案的电极跟上层透明的电极开口图案对应，将显示单元区隔出多个区域，形成多域分割结构，并且搭配垂直配向液晶分子，可使液晶显示器达到广视角的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种平面显示装置，且特别是涉及一种广视角的穿透反射式(Transflective type)液晶显示器(LCD)。
背景技术
长久以来，液晶显示器早已广泛的应用于电子手表、计算机等数位化的电子产品上。随着薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)技术持续的发展与进步，加上其具有体积小、重量轻、驱动电压低、以及消耗功率低的优点，而被大量的应用于笔记型电脑、个人数位化处理系统、以及彩色电视上，并逐渐的取代传统体积庞大的阴极射线影像管(CRT)显示器。
在液晶显示器的发展上，一开始是以穿透式(Transitive type)液晶显示器为发展主轴。一般穿透式的液晶显示器，其光源是内建于显示器的背面，称为背光源(back light)。所以其显示电极(pixel electrode)的材料必须使用透明的导电材料，比如是铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)。穿透式液晶显示器所使用的背光源，为其耗电最多的组件，加上一般液晶显示器多半应用在可携式电脑与通讯产品上，多半必须使用电池来供应电能。因此如何降低液晶显示器的耗电量，成为一个主流的研究方向。此外，由于穿透式液晶显示器在户外，尤其是在太阳光下使用时会产生炫光，造成显示对比降低，以致影像显示并不清晰。
反射式的液晶显示器因此应运而生，其光源是利用外在的自然光源或人工光源，所以需要反射层来反射外来光线，传统上利用显示电极作为反射层，显示电极所使用的材料是会反射外来光线的导电材料，一般是使用金属铝。反射式LCD为了能达到较好的反射效果，显示电极的表面为凹凸不平的表面，来增加光线的反射效果。不过，反射式液晶显示器还是有一个问题，也就是当外来光源亮度不够时，反射式LCD将无法显示清晰的影像，因此半穿透半反射式或称为穿透反射式的LCD便成为下一个研发的目标。穿透反射式LCD的作法为将由金属铝所做成的显示电极的中央部份挖出一个或多个开口，由ITO来填补。如此在外来光源亮度不够的时候，就可以打开背光源，由背光源来提供光线。
在液晶显示器中，传统的扭转向列(twisted nematic，TN)型液晶显示器最被广泛使用，且多为单一区域(Single Domain)的结构。目前的反射式和穿透反射式液晶显示器多为RTN(reflective twisted nematic)LCD、MTN-LCD(Mixed mode TN-LCD)，在LCD panel外侧加以正交偏光片(cross-polarizers)，和补偿膜。其在穿透模式的视角有先天上的缺陷，左右各约40度，上下各约30度。加以对比很低，仅约15∶1到50∶1。而且色散不佳，难以在高品质的产品有所应用。其制造工艺中所应用到的定向摩擦技术(Rubbing Process)更有静电(ESD)防制和粉尘(particles)污染的问题。
再加上传统的反射层高低落差很大，约在0.5-1.5微米(μm)，会对液晶盒间隙(cell gap)造成变化。一般在固定条件下，反射效果跟液晶盒的相位延迟(Retadation)量R有关，且延迟量R跟间隙变化量Δd以及液晶的复屈折率(birefringence)Δn有关。通常反射式用的液晶分子的复屈折率Δn约为0.06-0.1，倘若间隙变化量Δd若为0.5-1.5μm，造成Δnd变化量(Δndj-Δndi)约为0.06-0.15μm，因而造成反射光效率过低，从理想的100％降到60-85％不等，无法有效地将周遭光源反射到使用者的眼睛，而导致显示器的显示效果不佳。因此，传统的穿透反射式LCD难以应用在可携式的显示装置上，比如手机、个人数字助理(PAD)、笔记型电脑、可携式电视等等。如何可达到省电抗炫光等需求也就成为目前所需要解决的课题。
发明内容
因此本发明的目的之一在于提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，直接利用反射层作为下层电极，同时兼作散乱层，提升反射效率，并可以使制造工艺步骤简化，降低生产成本。
本发明的另一目的在于提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，利用电极的设计区隔出数个区域，并且搭配上层电极，形成多域分割结构，增进液晶显示器的显示视角。
本发明的又一目的在于提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，在象素电极上形成凸块层，使液晶分子形成预倾角，使液晶分子在施加电压状态时，能够更顺畅地随多域分割所形成的电场扭转，达到所需的倾斜角度，藉以获得更大的视角。
本发明的再一目的在于提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，形成微型或超微型反射层可提高反射效率，增加外来光源的使用，减少背光源电源的消耗。
从一观点，本发明提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器。此液晶显示器至少包括两片基板，在两片基板之间具有一垂直配向型液晶层。在其中一片基板的内侧表面上具有一粗糙层，且在粗糙层具有一导电反射层，其约略跟粗糙层共形，使其具有粗糙表面，而且在导电反射层中具有一第一电极开口，将导电反射层区隔成多个区域。在另一片基板的内侧表面上则具有一透明导电层，其具有一第二电极开口，交错对应于第一电极开口。在粗糙层上更可具有一凸块层，藉此使垂直配向型液晶层内的液晶分子形成一预倾角度。
本发明的液晶显示器直接利用导电反射层作为散乱层，同时兼作下层电极，可以提升反射效率，而且可以简化制造工艺，降低成本，并且在导电反射层中形成电极开口图案，将下层电极区隔出数个区域，不仅可以作为穿透区的开口，同时还可以形成多域分割结构，增进显示视角。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图中：
图1所示为根据本发明的一显示单元的剖面结构示意图。
图2A所示为根据本发明的一显示单元的下板的平面结构示意图。
图2B所示为根据本发明的一显示单元的上板的平面结构示意图。
图3所示为根据本发明的超微型反射层的剖面结构示意图。
图4所示为图2A与图2B的上板与下板重叠的平面结构示意图。
图5所示为根据本发明的一显示单元的剖面结构示意图。
图6所示为根据本发明的一显示单元的剖面结构示意图。
图7A所示为根据本发明的一显示单元的下板的平面结构示意图。
图7B所示为根据本发明的一显示单元的上板的平面结构示意图。
图8所示为根据本发明的一显示单元的剖面结构示意图。
图9所示为根据本发明的一显示单元的平面结构示意图。
图10所示为根据本发明的一显示单元的平面结构示意图。
图11A-11D所示为本发明不同实施例的电极开口的平面结构示意图。
图12所示为本发明超微型反射层跟PMOS型低温多晶硅薄膜晶体管结合的结构剖面示意图。
图13所示为本发明超微型反射层跟CMOS型低温多晶硅薄膜晶体管结合的结构剖面示意图。
附图标记说明
100基板 110超微型粗糙层
112铟锡氧化层 114含硅粗糙层
120反射层
130、130a、130b电极开口
130c、130d、130e、130f电极开口
140、140a凸块层 200基板
210透明电极层 220、220a电极开口
300液晶层 400电场方向
1002、1006源漏极区 1004通道
1020介电层 1022栅极
1030保护层 1032、1034导线
1102、1106源漏极区 1104通道
1122栅极 1132、1134导线
LT穿透光线 LR反射光线
具体实施方式
本发明提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，直接利用反射层作为下层电极，并且在反射层中形成电极开口图案，并且搭配上层透明电极，规划出多个区域，形成多域分割结构，使液晶显示器的显示视角更广。而且也可以搭配利用凸块层使液晶分子形成预倾角度，更进一步加强显示视角。本发明的反射层使用超微型反射层，可以达到极佳的反射效果，充分利用外来光源，减少液晶显示器本身背光源电源的消耗。在不限制本发明的精神及应用范围之下，即以下列实施例，介绍本发明的实施。本领域技术人员，在了解本发明的精神后，并在不脱离本发明的精神与范围下，可将此结构应用于各种不同的液晶显示器中，本发明的应用不仅限于以下所述的实施例。
图1所示为本发明的一实施例的显示单元的剖面结构示意图，图2A与2B所示为本发明的一实施例的显示单元的平面结构示意图，其中图1的剖面结构是对应于图2A与2B中的剖面线I-I与I′-I′。请同时参照图1、2A、2B，本发明的液晶显示器(LCD)主要包括下层透明基板100与上层透明基板200，透明基板100、200一般是由玻璃材质所构成。在下层基板100上，且在每一个显示单元中形成有薄膜晶体管(未显示)，用以控制显示单元显示与否。薄膜晶体管例如包括非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶体管，多晶硅(polysilicon)薄膜晶体管等。其中多晶硅薄膜晶体管比如可包括PMOS型与CMOS型低温多晶硅薄膜晶体管等。
接着在下层基板100上形成粗糙层110，此粗糙层110的制作可跟薄膜晶体管的制造工艺整合，且其可包含多种不同的形成方法，一般是在薄膜晶体管制作完成之后，在像素电极的位置上制作粗糙层110。本发明利用以下的技术形成具有超微粗糙表面的超微型粗糙层，且以超微粗糙层会有更好的反射效果。请参照图3，首先在下层基板100上形成一层非结晶形或是部分结晶形铟锡氧化层(amorphous indium tin oxide layer；a-ITO)112。此非结晶形铟锡氧化层112是由氧化铟与氧化锡的混合物所构成，一般是利用化学气相沉积(CVD)技术来形成，在制作的过程中，藉由制造工艺条件的控制，可将铟锡氧化层的晶体结构控制在非结晶形(amorphous crystal)的相区中，使铟锡氧化层晶体结构呈现散乱且极微小的晶体排列。
接着在a-ITO层112上形成一层含硅粗糙层114，其所选用的材质比如是非晶硅(amorphous silicon)、多晶硅(polysilicon)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或是氮氧化硅(SiONx)等，一般利用CVD技术，进行沉积成长，在形成此含硅粗糙层114的过程中，含硅粗糙层114的晶体排列会延续底下a-ITO层112的晶体结构并且受到影响，导致含硅粗糙层114顶部表面形成超微凹凸表面。在形成含硅粗糙层114的过程中，对于表面粗糙度的控制就极为重要。藉由制造工艺条件的控制，可将含硅粗糙层114表面的凸点颗粒控制在极小的尺寸，所形成的平均凸点颗粒的长度L约为10-500奈米(nm)左右，且高度H约为5-100nm左右，其成形角度(shape angle)控制在约3-65度左右，如此即形成所需的超微粗糙层，以作为本发明的粗糙层110。上述的制造工艺是利用无机薄膜制造工艺，可比一般有机材料(制造工艺温度小于摄氏250度)的反射式元件更耐高温(制造工艺温度约为摄氏400-500度)。
除了上述方式之外，也可以利用晶种层形成散乱且微小的晶体排列，来取代前述的a-ITO层112，其所选用的材质比如是非晶硅(amorphoussilicon)、多晶硅(polysilicon)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或是氮氧化硅(SiONx)等。然后在晶种层上形成含硅粗糙层114，在形成此含硅粗糙层114的过程中，含硅粗糙层114的晶体排列会受到晶种层影响，而形成所需的超微粗糙表面。倘若含硅粗糙层114选用非晶硅或是多晶硅材质，可以选用CVD制造工艺形成，在硅层形成之后，可进行高温烧结长晶制造工艺，雷射结晶制造工艺以及去氢化制造工艺等等，来控制含硅粗糙层114表面的颗粒大小，藉此调整表面的粗糙度。此外，也可以直接利用硅靶材进行溅镀(sputtering)制造工艺，形成具有微晶粒结构的硅层，作为含硅粗糙层114，利用此方式可直接形成粗糙层110。
在粗糙层110上形成有导电反射层120，作为下层的导电电极。由于粗糙层110与反射层120极易跟薄膜晶体管的制造工艺相整合，因此在制作过程中，可以减少2-3道光罩，使制造工艺步骤减少，大幅地降低制造成本。其中，反射层120是由具有高度反射特性的材质所构成，一般是使用金属来形成，比如铝(Al)、银(Ag)或其合金，或是导电性多层膜反射层等。此外，反射层120也可由具有部分底部穿透的金属层或是多层膜反射层所构成，比如是厚度较薄的金属层，如此除了可以反射上面外来的光线之外，也可以透射部分来自底部背光源的光线。在形成过程中，控制反射层120的成长条件，可使反射层120约略跟底下的粗糙层110共形，因此反射层120的表面也就有跟粗糙层110一样的凹凸表面。若使用超微型粗糙层，在形成反射层120时，可约略控制其阶梯覆盖性，使反射层120表面凸点的成形角度控制在约2-15度，且优选是约7-12度，在此角度下会有优选的反射效果。然后在反射层120中形成电极开口图案130，在此一实施例中，开口130是形成近似“++”或是井字等图案，如图2A所示。电极开口130中分支的宽度W需根据象素面积的大小调整，且宽度W约为1-15微米左右。两块基板100与200之间的液晶盒间隙d与开口宽度W的比值(d/W)约为0.1-6左右。此开口130可仅形成在反射层120，如图1所示，或是向下直到底下的下层基板100，如图3所示，且开口顶部宽度WB为开口底部宽度WA的0.85-1.15倍。
以下将以PMOS型与CMOS型低温多晶硅薄膜晶体管为例，其跟超微型反射层结合的结构进行更详细的说明，但并非用以限定本发明的范围。请参照图12，其绘示PMOS型低温多晶硅薄膜晶体管跟超微型反射层结合的结构剖面示意图。PMOS型低温多晶硅薄膜晶体管是形成在基板100上，对应于前述的基板。PMOS型低温多晶硅薄膜晶体管例如图12所示，包括P型掺杂的源漏极区1002与1006，以及中间的低温多晶硅通道1004，在其上面覆盖有一层介电层1020，并且在介电层1020上形成有栅极1022，对准底下的低温多晶硅通道1004，构成低温多晶硅薄膜晶体管。然后在栅极1022上覆盖一层介电保护层1030，然后在象素区域形成a-ITO层112，并且于a-ITO层112中制作电极栅口130。之后在源漏极区1002与1006上分别经由接触窗插塞(plug)连接到位于保护层1030上的导线1032与1034，其中导线1032可选择性地连接到a-ITO层112，增进电场效应。然后在整个基板100之上覆盖一层含硅粗糙层114，在a-ITO层112上的含硅粗糙层114即会形成超微粗糙表面。最后在象素区域的含硅粗糙层114上形成导电反射层120，经由导电插塞连接到下面的导线1032，作为象素电极，并且在其中形成电极开口130，也可直接从导电反射层120直接向下蚀刻直到底下的a-ITO层112，如图3所示。
至于CMOS低温多晶硅薄膜晶体管与上述的PMOS低温多晶硅薄膜晶体管近似，不过在制作低温多晶硅薄膜晶体管的过程中，还进行NMOS低温多晶硅薄膜晶体管的制作。图13所示为CMOS型低温多晶硅薄膜晶体管跟超微型反射层结合的结构剖面示意图。请参照图13，在PMOS薄膜晶体管的旁边同时制作NMOS薄膜晶体管，藉以构成CMOS晶体管，其中NMOS晶体管包括N+掺杂的源漏极区1102与1106，以及中间的低温多晶硅通道1104。在源漏极区1102与1106邻近的低温多晶硅通道1104的区域可分别形成N-掺杂的区域1103与1105。至于栅极1122是形成在介电层1020上，并且对准底下的低温多晶硅通道1104。
另一方面，在上层基板200的内侧表面则形成有透明导电层210，作为上层电极，一般透明导电层210是由铟锡氧化物(ITO)或是铟锌氧化物(IZO)所构成。在透明导电层210中同样形成有电极开口220，此开口220的图案是对应于底下的电极开口图案130，跟开口130图案交错，藉以将显示单元分隔成多个区域，形成多域分割(multi-domain)结构。最后在上下层基板100、200之间灌入垂直配向型液晶分子，也就是负型液晶分子(Δε＜0)，其具有复屈折射率Δn约为0.05-0.15，并且进行封装等步骤，构成中间的液晶层300。上述所使用的液晶分子优选是具有旋光性(Chiral)的液晶分子，或是掺杂旋光性液晶分子于液晶层中，且其自有旋转周期(natural pitch)优选是大约20微米。
图4所示为图2A与2B的上板与下板重叠的平面结构示意图。请参照图4，上下电极(即透明导电层210与导电反射层120)是以交错方式排列，当电压施加于上下电极时，即在上下电极之间形成多域分割的配向电场400，使液晶层300中的液晶分子受到电场的影响而倾斜扭转，来控制透过液晶层300的光线，无须定向摩擦(rubbing)制造工艺。由于多域分割结构可以使透过上层基板200的光线角度更加均匀，藉此来增加显示器的显示视角。
图5所示为根据本发明的一变化实施例的剖面结构示意图。请参照图5，除了上述的结构外，更可在电极开口图案130中形成凸块层140。此凸块层140是垄起于粗糙层110上，其成形角度约在10-85度之间，使液晶层300中邻近凸块层140的液晶分子受到凸块层140的轮廓影响，而形成预倾角度(pre-tilted angle)，使液晶分子在倾斜扭转时可以更佳地顺畅，更进一步地增进显示视角，藉以得到更好的显示效果。利用此凸块层140可以取代传统的摩擦(rubbing)技术，减少微粒污染的问题。此凸块层140可以是光阻层，并且利用微影技术来形成，倘若底下的粗糙层110与凸块层140均由光阻层所构成，可选择在同一道制造工艺步骤中形成。
除了上述的实施例外，本发明还提供另一实施例，将电极开口的图案予以变化。图6所示为本发明的另一实施例的显示单元的剖面结构示意图，图7A是根据本发明的另一实施例，绘示显示单元的下板的平面结构示意图，图7B所示为显示单元的上板的平面结构示意图，其中图6的剖面结构是对应于图7A与7B中的剖面线II-II与II′-II′。请同时参照图6、7A、7B，其中相同的标号请对照前述的实施例，于此不再赘述。在此实施例中，图案开口变更成近似“+”图案，其图案分支的部分为平行或垂直于象素边界，而形成图案开口130a。同样地，在透明导电层210中的开口图案220a则必须跟着开口130a的图案作对应的变更，藉以形成多域分割结构。
在粗糙层110上同样可以形成凸块层，在此一实施例中，凸块层140a可形成在显示单元的边缘，以助于液晶层300边缘的液晶分子形成预倾角度，当然在开口图案130a中同样还可以形成凸块层，使液晶分子形成预倾角度以助于增进显示视角。
除了上述的实施例外，本发明还提供另一实施例，在导电反射层中形成局部开口，并且在开口中形成透明导电电极，藉以调整反射区与穿透区的比例，使液晶显示器的设计更具有弹性。其中，在穿透区中液晶盒的相位延迟Δn×dT优选约为150-500nm，而在反射区中液晶盒的相位延迟Δn×dR优选约为150-420nm。图8所示为本发明的另一实施例的显示单元的剖面结构示意图，图9所示为本发明的另一实施例的显示单元的平面结构示意图，其中图8的剖面结构是对应于图9中的剖面线III-III。请同时参照图8与图9，其中相同的标号请对照前述的实施例，于此不再赘述。在此实施例中，在反射层120中增加了穿透开口132，来调整反射区与穿透区的比例，而且仍然维持前述实施例的功能。在结构上也有略微不同的变化，在下层基板100上先形成透明导电层102，其材质比如是铟锡氧化物或是铟锌氧化物。接着在图案开口130a形成于透明导电层102中，然后在于透明导电层102上依序形成粗糙层110与导电反射层120。在粗糙层110与导电反射层120中必须形成图案开口130a与穿透开口132的重叠图案，使两者重叠图案的区域均为透光区，此穿透开口132的图案可为矩形，如图9所示。此外，透明导电层102的形成位置亦可改变，将其形成在粗糙层110与反射层120之间。如此，穿透区包含图案开口130a与穿透开口132的区域，可以使穿透区的穿透光线LT增加，藉此调整穿透光线LT与反射光线LR的比例，使液晶显示器在设计上更有弹性。
除了上述的实施例外，本发明的电极开口图案还可以做不同的变化，例如将电极开口的图案变成近似“+++”形状，如图10所示，使区隔出的区域更多，藉此使显示视角更佳。当然。电极开口的图案还可以是近似“×”形状，形成电极开口130c，如图11A所示，其开口分支倾斜于象素边界，且分支的夹角θc优选为90度左右，当然还可以随象素的长度比调整其交角，大于或小于90度，或是在长方形象素中形成多个并排的形状，如“××”。此外，还可形成其他的图案，如图11B所示的两个连接的Y形，形成电极开口130d来进行分割，其中分支图案的夹角θd优选是大于90度。其中各个分支的边界可为不平行的对边，如图11C中开口电极130e的边界a1与a2，在分支边缘的宽度大于中心的宽度。或者，如图11D所示，开口电极130f的边界b1与b2，其分支边缘的宽度小于中心的宽度。
综上所述，本发明提供一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器，根据穿透反射式液晶显示器以及垂直配向型液晶显示器的特性，将两者结合，并且藉由反射层的巧妙设计，再搭配上层的透明电极，不仅可以形成多域分割结构，增进其显示视角，提高对比度高达200∶1到600∶1以上，而且还可以简化制造工艺步骤，降低成本。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作出一些更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。
Claims (57)
1.一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器面板，至少包括：
一第一基板；
一第二基板；
一垂直配向型液晶层，位于该第一基板与该第二基板之间；
一粗糙层，位于该第一基板的内侧表面上，该粗糙层具有一粗糙表面；
一导电反射层，位于该粗糙层上，该导电反射层与该粗糙层共形，使该导电反射层具有该粗糙表面，且该导电反射层中具有一第一电极开口，将该导电反射层区隔成多个区域；以及
一透明导电层，位于该第二基板的内侧表面上，该透明导电层具有一第二电极开口，交错对应于该第一电极开口。
2.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该第一与第二基板包括玻璃基板。
3.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该垂直配向型液晶包含一负型液晶，具有复屈折射率Δn大致为0.05-0.15。
4.如权利要求3所述的液晶显示器面板，其中该负型液晶包括旋光性液晶。
5.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层表面的高度差大致为5-100nm。
6.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层表面的凸点颗粒的成形角度大致为3-65度。
7.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层为无机材料层。
8.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层需由多层材料以上才可以形成。
9.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层至少包括一非结晶形铟锡氧化层与一含硅粗糙层。
10.如权利要求9所述的液晶显示器面板，其中该含硅粗糙层的材质是选自于非晶硅、多晶硅、氮化硅、氧化硅与氮氧化硅所组成族群的其中之一。
11.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层至少包括一含硅粗糙层。
12.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层至少包括一晶种层与一含硅粗糙层。
13.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层包括具有高反射性的金属层。
14.如权利要求13所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层包括具有部分底部穿透的金属层。
15.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层的材质是选自于由铝、银及其合金所组成族群的其中之一。
16.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层包括导电性多层膜反射层。
17.如权利要求16所述的液晶显示器面板，其中该导电性多层膜反射层包括具有部分底部穿透的多层膜反射层。
18.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该第一开口电极具有一开口宽度，且该开口宽度约为1-15微米。
19.如权利要求18所述的液晶显示器面板，其中该第一与第二基板之间具有一液晶盒间隙，且该液晶盒间隙与该开口宽度的比值约为0.1-6。
20.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该第一开口电极具有一开口顶部宽度与一开口底部宽度，且该开口顶部宽度与该开口底部宽度的比值约为0.85-1.15。
21.如权利要求1所述的液晶显示器面板，还包括一薄膜晶体管连接于该导电反射层。
22.如权利要求21所述的液晶显示器面板，其中该薄膜晶体管包括PMOS型或CMOS型低温多晶硅薄膜晶体管。
23.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该透明导电层的材质包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。
24.如权利要求1所述的液晶显示器面板，其中该第一电极开口的形状包括“+”形、“×”形或两个连接的Y形，用于形成多域分割。
25.如权利要求24所述的液晶显示器面板，具有该“+”形与“×”形的该第一电极开口的夹角大致为90度。
26.如权利要求24所述的液晶显示器面板，具有第一电极开口的分支图案的夹角大于90度。
27.如权利要求1所述的液晶显示器面板，还包括一凸块层，位于该第一电极开口的该粗糙层上，使该垂直配向型液晶层内的液晶分子形成一预倾角度。
28.如权利要求1所述的液晶显示器面板，还包括一穿透开口，位于该导电反射层与该粗糙层中，且该穿透开口中具有一透明导电层。
29.如权利要求28所述的液晶显示器面板，其中该穿透开口的区域为一穿透区，其他部分的区域为一反射区，在该穿透区的液晶盒相位延迟约为150-500nm，且在该反射区的液晶盒相位延迟约为150-420nm。
30.一种穿透反射式垂直配向型液晶显示器面板，至少包括：
一第一基板；
一第二基板；
一垂直配向型液晶层，位于该第一基板与该第二基板之间；
一粗糙层，位于该第一基板的内侧表面上，该粗糙层具有一粗糙表面；
一导电反射层，位于该粗糙层上，该导电反射层约略跟该粗糙层共形，使该导电反射层具有该粗糙表面，且该导电反射层中具有一第一电极开口，将该导电反射层区隔成多个区域；
一透明导电层，位于该第二基板的内侧表面上，该透明导电层具有一第二电极开口，交错对应于该第一电极开口；以及
一凸块层，位于该第一电极开口的该粗糙层上，使该垂直配向型液晶层内的液晶分子形成一预倾角度。
31.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该第一与第二基板包括玻璃基板。
32.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该垂直配向型液晶包含一负型液晶，具有复屈折射率Δn为0.05-0.15。
33.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该负型液晶包括旋光性液晶。
34.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层表面的高度差约为5-100nm。
35.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层表面的凸点颗粒的成形角度约为3-65度。
36.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层为无机材料层。
37.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层需由多层材料以上才可以形成。
38.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层至少包括一非结晶形铟锡氧化层与一含硅粗糙层。
39.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该含硅粗糙层的材质是选自于非晶硅、多晶硅、氮化硅、氧化硅与氮氧化硅所组成族群的其中之一。
40.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层至少包括一含硅粗糙层。
41.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该粗糙层至少包括一晶种层与一含硅粗糙层。
42.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层包括具有高反射性的金属层。
43.如权利要求42所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层包括具有部分底部穿透的金属层。
44.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层的材质是选自于由铝、银及其合金所组成族群的其中之一。
45.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该导电反射层包括导电性多层膜反射层。
46.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该导电性多层膜反射层包括具有部分底部穿透的多层膜反射层。
47.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该第一开口电极具有一开口宽度，且该开口宽度约为1-15微米。
48.如权利要求47所述的液晶显示器面板，其中该第一与第二基板之间具有一液晶盒间隙，且该液晶盒间隙与该开口宽度的比值约为0.1-6。
49.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该第一开口电极具有一开口顶部宽度与一开口底部宽度，且该开口顶部宽度与该开口底部宽度的比值约为0.85-1.15。
50.如权利要求30所述的液晶显示器面板，还包括一薄膜晶体管连接于该导电反射层。
51.如权利要求50所述的液晶显示器面板，其中该薄膜晶体管包括PMOS型或CMOS型低温多晶硅薄膜晶体管。
52.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该透明导电层的材质包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。
53.如权利要求30所述的液晶显示器面板，其中该第一电极开口的形状包括“+”形、“×”形或两个连接的Y形，用于形成多域分割。
54.如权利要求53所述的液晶显示器面板，具有该“+”形与“×”形的该第一电极开口的夹角大致为90度。
55.如权利要求53所述的液晶显示器面板，该第一电极开口分支图案的夹角大于90度。
56.如权利要求30所述的液晶显示器面板，还包括一穿透开口，位于该第二基板上，且该穿透开口中具有一透明导电层。
57.如权利要求56所述的液晶显示器面板，其中该穿透开口的区域为一穿透区，其他部分的区域为一反射区，在该穿透区的液晶盒相位延迟约为150-500nm，且在该反射区的液晶盒相位延迟约为150-420nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410002873 CN1648722A (zh) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | 广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410002873 CN1648722A (zh) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | 广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1648722A true CN1648722A (zh) | 2005-08-03 |
Family
ID=34867476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410002873 Pending CN1648722A (zh) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | 广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1648722A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100476549C (zh) * | 2005-10-26 | 2009-04-08 | 中华映管股份有限公司 | 液晶显示面板及彩色滤光基板的制造方法 |
| CN101339317B (zh) * | 2007-07-04 | 2010-06-02 | 胜华科技股份有限公司 | 多域液晶显示器 |
| CN101311804B (zh) * | 2007-05-21 | 2010-09-01 | 王协友 | 液晶显示器的像素及显示器单元 |
| CN101750778B (zh) * | 2008-12-09 | 2016-04-06 | 群创光电股份有限公司 | 显示装置与电子装置 |
| CN106094367A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-11-09 | 广西钦州天山微电子有限公司 | 一种va全视角lcd显示器及其制造方法 |
| CN107664890A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 柔性阵列基板及其制备方法 |
| CN114779524A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-22 | Tcl华星光电技术有限公司 | 一种反射式显示面板及显示装置 |
-
2004
- 2004-01-20 CN CN 200410002873 patent/CN1648722A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100476549C (zh) * | 2005-10-26 | 2009-04-08 | 中华映管股份有限公司 | 液晶显示面板及彩色滤光基板的制造方法 |
| CN101311804B (zh) * | 2007-05-21 | 2010-09-01 | 王协友 | 液晶显示器的像素及显示器单元 |
| CN101339317B (zh) * | 2007-07-04 | 2010-06-02 | 胜华科技股份有限公司 | 多域液晶显示器 |
| CN101750778B (zh) * | 2008-12-09 | 2016-04-06 | 群创光电股份有限公司 | 显示装置与电子装置 |
| CN106094367A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-11-09 | 广西钦州天山微电子有限公司 | 一种va全视角lcd显示器及其制造方法 |
| CN107664890A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 柔性阵列基板及其制备方法 |
| CN114779524A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-22 | Tcl华星光电技术有限公司 | 一种反射式显示面板及显示装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7667800B2 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
| CN103529608B (zh) | 用于液晶显示设备的阵列基板及其制造方法 | |
| CN1421735A (zh) | 液晶显示器及其制造方法 | |
| JP4943454B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| CN1324369C (zh) | 液晶显示装置及其制造方法 | |
| JP5010586B2 (ja) | 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法 | |
| JP2003202594A (ja) | 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置 | |
| CN1530696A (zh) | 液晶显示装置及电子设备 | |
| TWI322291B (en) | Liquid crystal display device | |
| CN1688917A (zh) | 透射像素上使用斜面反射器的单盒间隙半透反射式液晶显示器 | |
| CN1627167A (zh) | 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法 | |
| CN1746751A (zh) | 液晶显示装置和电子设备 | |
| CN1530697A (zh) | 液晶显示装置及电子设备 | |
| CN1310074C (zh) | 液晶显示器 | |
| JP3244055B2 (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
| CN1605917A (zh) | 面内切换模式液晶显示器件及其制造方法 | |
| US20050128403A1 (en) | Pixel and process for an in-plane switching liquid crystal display | |
| JP2004212943A (ja) | 電極の循環的な配列による光回折効果を低減させるための構造および該構造を備えた液晶表示装置 | |
| CN1311282C (zh) | 液晶显示装置和电子设备 | |
| CN1648722A (zh) | 广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器 | |
| US20040075791A1 (en) | Wide view angle ultra minimal transflective-type vertically aligned liquid crystal display | |
| CN1519616A (zh) | 液晶显示装置和电子设备 | |
| TW200411307A (en) | Reflective-transmissive type liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
| CN1621926A (zh) | 面内切换模式液晶显示器件 | |
| US6657684B2 (en) | Reflective LCD with reflector having particular direction to illumination device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JINGSHI CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: WISTRON OPTRONICS CORP. Effective date: 20070330 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20070330 Address after: Taipei City, Taiwan, China Applicant after: Crystalline Limited by Share Ltd Address before: Hsinchu City, Taiwan, China Applicant before: Wistron Optronics Corp. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |