具有降低的闪烁的ＬＣＤ及其制造方法技术

一种具有多个像素（１）的液晶显示器，其包括下部电极层（２１）、透明上部电极层（１３）、布置在所述上部和下部电极层（１３，２１）之间的液晶层（１０）和至少部分反射的反射层（２０，３０），其用于至少部分地反射通过所述液晶层（１０）的入射光。将所述反射层（２０，３０）与所述下部电极层（２１）电隔离，并将所述反射层置于所述液晶层（１０）和所述下部电极层（２１）之间。借助这一布局，能够消除或者至少显著降低液晶层内的电场的ＤＣ分量，并由此实现无闪烁反射型或透射反射型ＬＣＤ。此外，能够在不用付出降低反射层的反射率，并由此降低显示亮度和对比度的代价的情况下消除闪烁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶显示器(IXD)。本专利技术还涉及用于制造根据本专利技术的液晶显示器的方法。技术背景在从小型手提装置到大型平板电视机的应用中，液晶显示器(LCD)正在变得越来 越普及。通常，对于每一应用领域而言，对LCD的要求是不同的。在一项应用中，亮度和视 角可能比电流消耗更为重要，而对于另一项应用而言，可能电流消耗才是关键的。在LCD中，液晶(LC)显示器通常包括位于两个基板之间的液晶材料(LC-材料)， 例如，所述基板可以是玻璃，并且在其上已经形成了可控电极。可以通过采用电极向LC材 料上施加电压而改变通过LC材料的光的特性。为了避免LC材料的化学劣化，以一定频率， 即LC驱动频率施加这一电压，即LC驱动电压。LC显示器通常设有行和列选择线、配向层、 一个或多个偏振器以及(就彩色显示器而言)滤色器。通过LC材料的光可能源自位于液晶显示器背面的背光，或者可以是朝向观众往 回反射的入射光。将通过LC显示器有选择地透射来自背光的光的LCD称为透射型LCD。透 射型LCD具有位于LC材料的两侧的透明电极。如果将入射光朝向观众往回有选择地的反 射，那么将这样的LCD称为反射型LCD。这样的LCD通常具有位于LC材料的上侧(观众侧) 的透明电极和位于下侧的反射型金属电极。还有一类IXD被称为透射反射型IXD。这些IXD的LC显示器同时具有透射和反射 特性。这些LCD具有部分反射并且部分透射的下部电极，例如，包括用于使源自背光的光通 过的透射孔隙的反射层。对于功率消耗不是主要问题的应用而言，通常采用透射型LCD。在低能耗为关键指 标的应用中，例如在便携装置中，优选采用反射型和透射反射型LCD。即使IXD从整体上表现出了比常规CRT显示器少得多的闪烁(flicker)，但是闪烁 仍然是一个问题，尤其是对于低能耗要求使得不宜采用高频率驱动LCD的应用而言。如果 以高于两倍的临界闪烁频率(CFF)(通常为60-80HZ)的频率驱动IXD时，人眼将无法分辨 闪烁。尽管从功耗的角度来看是有利的，但是较低的驱动频率可能导致由闪烁造成的显 示质量的显著劣化，尤其是在反射型和透射反射型LCD中。在美国专利申请US20040004686中，公开了一种IXD，其中，通过向LC材料的反射 电极侧添加透明电极而解决了闪烁问题。这些透明电极比金属反射电极更接近LC材料。采用US20040004686中公开的方法的问题在于，必须迫使入射光两次穿过额外的 “透明”层，其将降低反射器的反射率，由此降低装置中关键的对比度和亮度。
技术实现思路
考虑到现有技术的上述和其他缺陷，本专利技术将提供一种改进的液晶显示器和显示器.具体而言，本专利技术的目的在于实现反射型和透射反射型LCD的无闪烁操作。根据本专利技术的第一方面，这一目的是通过根据独立权利要求1的液晶显示器实现 的。因而，所述LCD包括下部和上部电极、布置在所述上部和下部电极之间的液晶层 以及反射层，将所述反射层构造为至少部分反射已经穿过所述液晶层的入射光。将所述反 射层布置在所述液晶层和所述下部电极之间，并将其与所述下部电极电隔离。在本申请的背景下，应当将受到“电隔离的”元件理解为不相互直接电接触的元 件，g卩，基本阻止了电流从某一元件向另一元件的直接流动。但是，元件之间可以存在电容 華禹合ο本专利技术基于这样的认识可以通过消除或至少显著降低LC层内的电场的DC分量 而消除或至少显著降低IXD内的闪烁量。通过在所述下部电极和所述LC层之间布置与所述下部电极层电隔离的反射层， 能够获得这一电对称性，并由此实现无闪烁IXD，其中，采用适当的材料形成所述下部电极层。与现有技术相比，本专利技术的一个额外的优点在于消除了闪烁或者至少显著降低了 闪烁，同时，又不必付出降低反射层的反射率，进而降低显示亮度和对比度的代价。现有技术装置具有位于反射电极顶部的“透明”电极，但是，在实践中，诸如氧化铟 锡(ITO)的透明电极材料仍然吸收通过的光的相当大的部分，例如对于薄层电极而言吸收 10%。但是，尤其是在透射反射型液晶显示器中，对反射层的要求是非常严格的，甚至这样 的反射率下降都是不能接受的。在根据本专利技术的LCD里，穿过液晶层的入射光的反射率尽 可能高。 可以优选通过溅射或其他淀积技术在玻璃或塑料基板上形成下部电极层。之后， 通过后续制造工艺在下部电极层的顶部上形成反射层，可能后面还跟随着其他层，例如，对 LC层中的液晶分子配向的配向层。类似地，可以利用溅射或其他淀积技术在另一基板上形成透明上部电极。优选通 过氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或等效物制造所述透明上部电极。在适当的构图之后， 可以在所述透明上部电极层的顶部形成诸如配向层的其他层。优选地，下部电极的功函数与上部电极的功函数的差异小于0. 5eV。根据定义，材料的“功函数”是将材料中的电子从费米能级移动到真空能级所需的 能量。就导体而言，其相当于从材料中去除电子所需的能量。在使两种具有不同功函数的导电材料相互接触时，将在热平衡时产生等于所述导 电材料之间的功函数差的“接触电势”。通过使上部和下部电极之间的功函数差保持低于0. 5eV，其优选通过为下部电极 选择适当的材料实现，能够使LC层中的电场的DC分量保持低值，优选在0. 5eV之下。因此， 在相当大的程度上降低了闪烁，同时又不会牺牲置于下部电极上的反射层的反射率。有利地，可以通过相同的材料，例如ITO或IZO制造下部电极和上部电极。通过以相同的材料制造下部和上部电极，几乎能够消除上部和下部电极之间的功 函数差。通过这一布局，结合对下层导电层材料的合理选择，将实现相对于LC层的电对称，并将由此消除闪烁，同时保持反射层的反射率。根据另一实施例，可以对上部电极涂覆钝化层，由此改善液晶显示器的光稳定性。通过在上部电极的顶部引入钝化层，能够“保持”上部电极的功函数，即使IXD受 到(例如)太阳光的过度照射也没有关系。由此，能够随着时间的推移保持IXD的无闪烁 特性，即使LCD受到太阳光的照射也没有关系。根据另一实施例，所述反射层可以是导电的，可以布置电绝缘材料将下部电极与 反射层隔开。反射层的目的在于具有高反射率。通过选择适当的金属，例如铝(Al)或铝一钕 (Al-Nd)合金，能够确保整个相关波长范围内的高反射率。为了保持围绕LC层的电对称的优点，优选通过绝缘层将导电反射层与下部电极 层隔开，可以通过溅射、旋涂或任何其他适当的层形成技术形成所述绝缘层。所述绝缘层可 以由诸如AlxOy、SixOy的氧化物、诸如SixNy的氮化物或者旋涂聚合物构成。所述层的最 为重要的特性是绝缘性和无针孔。上述导电反射层和下部电极之间的电容优选是反射层和上部电极之间的电容的 10倍以上。由于通过上述绝缘层将导电反射层与下部电极电隔离，因而在两层之间没有电化 学连接(galvanic connection)。因而，将LC驱动信号从下部电极电容耦合至反射导电层， 从而在反射导电层与上部电极之间的LC层上形成电压。为了形成其幅度足以在不提高电 极之间的驱动电压的情况下切换LC层的电场，反射导电层与下部电极的连接应当显著强 于与上部电极的连接。在简化形式中，可以将像素看作包括两个平行板电容器，在两个平行板电容器中， 所述板之一为电浮置导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个像素（１）的液晶显示器，其包括：下部电极（２１）和上部电极（１３）；布置在所述上部和下部电极（１３，２１）之间的液晶层（１０）；以及位于所述液晶层（１０）和所述下部电极（２１）之间的反射层（２０，３０），其用于至少部分反射通过了所述液晶层（１０）的入射光，所述至少部分反射的反射层（２０，３０）和所述下部电极（２１）相互电隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：ARM韦许尔雷恩，
申请(专利权)人：奇美电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]