广视角超微型穿透反射式垂直配向型液晶显示器制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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)。
技术介绍
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。
技术实现思路
因此本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、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所示为根据本专利技术的一显示单元的剖面结构示意图。图2A所示为根据本专利技术的一显示单元的下板的平面结构示意图。图2B所示为根据本专利技术的一显示单元的上板的平面结构示意图。图3所示为根据本专利技术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所示为根据本专利技术的一显示单元的剖面结构示意图。图6所示为根据本专利技术的一显示单元的剖面结构示意图。图7A所示为根据本专利技术的一显示单元的下板的平面结构示意图。图7B所示为根据本专利技术的一显示单元的上板的平面结构示意图。图8所示为根据本专利技术的一显示单元的剖面结构示意图。图9所示为根据本专利技术的一显示单元的平面结构示意图。图10所示为根据本专利技术的一显示单元的平面结构示意图。图11A-11D所示为本专利技术不同实施例的电极开口的平面结构示意图。图12所示为本专利技术超微型反射层跟PMOS型低温多晶硅薄膜晶体管结合的结构剖面示意图。图13所示为本专利技术超微型反射层跟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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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150-420n...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸿达，
申请(专利权)人：鸿扬光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]