專利名稱：半穿透式液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半穿透式液晶顯示裝置，尤其涉及一種利用平坦化保護層厚度改變，達到半穿透式色表現相同的液晶顯示裝置。
背景技術：
現有的半穿透式LCD有多種設計，大多將濾色材料層(color filter；CF)和TFT分開于不同側。因而為了顧及透過式及反射式的光度不同所造成的色度差異，需要將濾色材料層的色光阻做不同的調整以配合該種色度差異。目前的做法是(1)在一像素(pixel)中以不同形狀和比例調整透過式和反射式面積來涂布濾色光阻和(2)使用不同濃度的同色光阻來涂布濾色光阻。惟此等作法，同一色(像)素中常需要更換不同的光阻材料或調整涂布不同的厚度或面積并且分為兩次涂布甚至曝光顯影步驟，不但浪費材料且增加作業時間，降低生產率且容易形成精度上的誤差。
實用新型內容本實用新型基于已知裝置的缺點，考慮以一種較簡易且節省材料的方式制作一液晶顯示裝置。
因此，本實用新型的主要目的是提供一種半穿透式液晶顯示裝置，該裝置利用平坦保護層厚度改變，使平坦化保護層上的濾色材料層厚度不同，因而反射區與透過區可涂布以同種光阻顏料，以達到半穿透式與透過式的色表現相同。
本實用新型的另一目的是提供一種半穿透式液晶顯示裝置，依照本實用新型的液晶顯示裝置無須使用黑色矩陣(black matrix；BM)，利用平坦化保護層本身即可同時達到防止混色的效果。
本實用新型的另一目的是提供一種半穿透式液晶顯示裝置，在平坦化保護層上的反光材料層，可同時作為蝕刻平坦化保護層時的保護層(此時，反光材料層下的透光性平坦化保護層不被蝕刻)和反射光線，使本實用新型制作和構造均較簡易。
根據本實用新型一方面，提供一種半穿透式液晶顯示裝置，主要包括第一透光絕緣基板、液晶層、透明導電層、濾色材料層、透光性平坦化保護層和TFT陣列基板層，由上而下依序堆疊組合而成；其中該平坦化保護層的部分區域上涂布一層可反光材料膜，使其成為反射區，并將平坦化保護層沒有涂布可反光材料膜的其余區域蝕刻至一深度使其成為透射區，藉此造成該平坦化層的同一平面具有兩種不同的高度面，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色濃度。
根據本實用新型另一方面，提供一種半穿透式液晶顯示裝置，主要包括第一透光絕緣基板、液晶層、濾色材料層、透明導電層、透光性平坦化保護層和TFT陣列基板層，由上而下依序堆疊組合而成；其中該平坦化保護層的部分區域上涂布一層可反光材料膜，使其成為反射區，并將平坦化保護層沒有涂布可反光材料膜的其余區域蝕刻至一深度使其成為透射區，藉此造成該平坦化層的同一平面具有兩種不同的高度面，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色濃度。
本實用新型的這些目的和其它目的、特點和優點藉由以下說明配合附圖對熟悉該領域的技術人員將更清晰明了。
圖1是顯示一依照本實用新型的一優選實施例的液晶顯示裝置的構造示意截面圖；圖2是顯示蝕刻依照本實用新型的一平坦化保護層至一深度的實施示意圖；圖3是顯示依照本實用新型的涂布一光阻材料于一平坦化保護層上兩種不同高度面的實施示意圖及其部分上視圖；以及圖4是顯示一依照本實用新型的另一優選實施例的液晶顯示裝置的構造示意截面圖。
圖號簡單說明1透光絕緣層2第一透明導電層3第一配向膜4液晶層5第二配向膜6第二透明導電層
7濾色材料層8透光性平坦化保護層9反射層具體實施方式
首先，請參閱圖1。圖1是顯示一依照本實用新型的一優選實施例的半穿透式液晶顯示裝置的構造示意截面圖。由圖中顯示，依照本實用新型的液晶顯示裝置主要由一透光絕緣層1、第一透明導電層2、第一配項膜層3、液晶層4、第二配向膜層5、第二透明導電層6、濾色材料層7、透光性平坦化保護層8和TFT陣列基板層(圖未示)由上而下依序重疊組合而成；平坦化保護層8上涂布一層具有反射效果的金屬膜，例如鋁膜等，使其成為反射層9，并將平坦化保護層沒有金屬膜的其余區域蝕刻至一深度，藉此造成平坦化保護層8的同一平面具有兩種不同的高度面h1和h2，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色深度，其中h1和h2依各色(R、G、B)經由色度模擬計算而得。
其次，請參閱圖2。圖2是顯示蝕刻依照本實用新型的一有機保護層至一深度的實施示意圖。本實用新型將色光阻作在陣列(array)側，在下板上涂上一層均勻的平坦化保護層8后，再于其上方局部涂布一層反光材料層9作為反射層。接著，按照所采用色光阻的種類蝕刻掉未受反射層9保護的平坦化保護層8部分至一特定深度(亦即相當于圖中高度面h2)。此時，平坦化保護層8的同一平面具有兩種不同的高度面h1(鋁面)和h2。接著，旋涂上一層光阻顏料形成平坦化保護層上顏料厚度不同的兩層(如圖3所示)，使經過反射與透射的光線在目視時成為同一顏色深度。在此情形之下，反射區與透射區可使用同一種光阻顏料(圖中以紅色為例)分別覆蓋于其上而形成一濾色材料層7。接著，如第1圖所示，再在濾色材料層上依序覆蓋第二透明導電層6、第二配向膜5、液晶層4、第一配向膜3、第一透明導電層2和透光絕緣層1。藉此，以形成一完整的液晶顯示裝置。由以上可知，平坦化保護層8上的反光材料層，在平坦化保護層蝕刻時可作為保護層；且因其反光，可作為LCD的光線反射之用。
最后，請參閱圖4。圖4是顯示一依照本實用新型的另一優選實施例的半穿透式液晶顯示裝置的構造示意截面圖。由圖中顯示，依照本實用新型的液晶顯示裝置主要由一透光絕緣層1、第一透明導電層2、第一配項膜層3、液晶層4、第二配向膜層5、濾色材料層7、第二透明導電層6、透光性平坦化保護層8和TFT陣列基板層(圖未示)由上而下依序重疊組合而成；平坦化保護層8上涂布一層具有反射效果的金屬膜，例如鋁膜等，使其成為反射層9，并將平坦化保護層沒有金屬膜的其余區域蝕刻至一深度，藉此造成平坦化保護層8的同一平面具有兩種不同的高度面h1和h2，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色深度，其中h1和h2依各色(R、G、B)經由色度模擬計算而得。圖1與圖4最大的差別是第二導電層6和濾色材料層7的堆疊順序互換。亦即，圖4中濾色材料層7置于第二導電層6之上，其他層則不變動。在此情況之下，其所得效果完全與前面所述的實施例一樣。
雖然通過上述具體實施例詳細說明本實用新型的效果及優點，但上述僅為本實用新型的優選實施例，并非用來限定本實用新型實施范圍。因此，凡依本實用新型權利要求書所述的形狀、構造、特征及精神所作的等同變化與修飾，均應包括在本實用新型權利要求書的范圍內。
權利要求1.一種半穿透式液晶顯示裝置，其特征在于，主要包括第一透光絕緣基板、液晶層、透明導電層、濾色材料層、透光性平坦化保護層和TFT陣列基板層，由上而下依序堆疊組合而成；其中該平坦化保護層的部分區域上涂布一層可反光材料膜，使其成為反射區，并將平坦化保護層沒有涂布可反光材料膜的其余區域蝕刻至一深度使其成為透射區，藉此造成該平坦化層的同一平面具有兩種不同的高度面，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色濃度。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，第一透光絕緣基板與液晶層之間有一第一間隙、液晶層與透明導電層之間有一第二間隙，第一與第二間隙至少其中之一包含有一液晶配向膜層。
3.如權利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在同一像素中該兩種不同的高度面之上涂布的濾色材料層為同一色光阻，而使濾色材料層在同一像素中有不同厚度。
4.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，濾色材料層系以旋轉涂布法、轉寫法或印刷法涂布。
5.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可反光材料層可由鋁、銀、鉻、鋁合金、鉻合金等反光性高的金屬材料之一制成。
6.一種半穿透式液晶顯示裝置，其特征在于，主要包括第一透光絕緣基板、液晶層、濾色材料層、透明導電層、透光性平坦化保護層和TFT陣列基板層，由上而下依序堆疊組合而成；其中該平坦化保護層的部分區域上涂布一層可反光材料膜，使其成為反射區，并將平坦化保護層沒有涂布可反光材料膜的其余區域蝕刻至一深度使其成為透射區，藉此造成該平坦化層的同一平面具有兩種不同的高度面，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色濃度。
7.如權利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，第一透光絕緣基板與液晶層之間有一第一間隙、液晶層與濾色材料層之間有一第二間隙，第一與第二間隙至少其中之一包含有一液晶配向膜層。
8.如權利要求6或7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在同一像素中該兩種不同的高度面之上涂布的濾色材料層為同一色光阻，而使濾色材料層在同一像素中有不同厚度。
9.如權利要求1或6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該深度由濾色材料的種類決定。
10.如權利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該濾色材料層系以旋轉涂布法、轉寫法或印刷法涂布。
11.如權利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可反光材料層可由鋁、銀、鉻、鋁合金、鉻合金等反光性高的金屬材料之一制成。
專利摘要一種半穿透式液晶顯示裝置主要包括第一透明導電層、第一配向膜層、液晶層、第二配向膜層、第二透明導電層、濾色材料(Colorfilter－CF)層、透光性平坦化保護層和TFT陣列基板層，由上而下依序重疊組合而成(第二透明導電層和濾色材料層順序可對調)；其中上述透光性平坦化保護層的部分區域上涂布一層可反光材料膜，使其成為反射區域，并將其余區域平坦化保護層－沒有涂布可反光材料膜的區域－蝕刻至一深度使其成為透射區域者。藉此，造成平坦化保護層的同一平面具有兩種不同的高度面，使經過反射與透過的光線在目視時成為同一顏色深度。
文檔編號G02F1/13GK2724036SQ200420074069
公開日2005年9月7日 申請日期2004年8月4日 優先權日2004年8月4日
發明者林昱甫 申請人:廣輝電子股份有限公司