專利名稱：用于透射和反射型液晶顯示器的相位延遲元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液晶顯示器的相位延遲元件，尤其涉及一種用于透射和反射型液晶顯示器的相位延遲元件，其中該顯示器在光量充足的明亮環(huán)境中以低功率消耗的反射模式進(jìn)行顯示操作，且在光量不足的黑暗環(huán)境中以高亮度的透射模式也進(jìn)行顯示操作。
背景技術(shù)：
在目前信息定位的社會(huì)中，電子顯示器的作用更加重要。在各種工業(yè)領(lǐng)域中廣泛使用各種種類的電子顯示器。
一般地，電子顯示器是一種給人視覺提供多種信息的裝置。換句話說，從各種電子器件輸出的電子信息信號(hào)在電子顯示器中轉(zhuǎn)換成可視覺識(shí)別的光學(xué)信息信號(hào)。因此，電子顯示器用作連接人和電子器件的橋梁。
電子顯示器分為其中通過發(fā)光方式顯示光學(xué)信息信號(hào)的發(fā)射型顯示器或其中通過光學(xué)調(diào)制方式，如光反射、散射和干涉現(xiàn)象等來顯示光學(xué)信息信號(hào)的非發(fā)射型顯示器。發(fā)射型顯示器公知為有源顯示器，如，其包括CRT(陰極射線管)、PDP(等離子體顯示面板)、LED(發(fā)光二極管)和ELD(電致發(fā)光顯示器)等。非發(fā)射型顯示器公知為無源顯示器，其包括LCD(液晶顯示器)、ECD(電化學(xué)顯示器)和EPID(電泳圖像顯示器)等。
在圖像顯示器如電視接收器和監(jiān)視器中使用的CRT在顯示質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率方面具有最高的市場份額，但其還具有很多缺點(diǎn)，如分量重、體積大和較高的功率消耗。
同時(shí)，由于半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子器件由低電壓和低功率驅(qū)動(dòng)，因而電子設(shè)備變得更加小和輕。因此，根據(jù)新的環(huán)境需要具有小和輕特性、以及具有低驅(qū)動(dòng)電壓和低功率消耗特性的平板型顯示器。
在各種發(fā)展的平板型顯示器中，LCD比任何其它顯示器都更加小和輕，并具有低驅(qū)動(dòng)電壓和低功率消耗，還具有與CRT相似的顯示質(zhì)量。因此，LCD廣泛用在各種電子設(shè)備中。
LCD分為使用外部光源如背光組件來顯示圖像的透射型LCD、使用自然光顯示圖像的反射型LCD，和其中當(dāng)不存在外部光源的戶內(nèi)或黑暗環(huán)境時(shí)，使用顯示器本身提供的內(nèi)部光源以透射模式進(jìn)行顯示操作，以及在較明亮的環(huán)境中如戶外通過反射外部入射光以反射模式顯示圖像來進(jìn)行顯示操作的透射反射型LCD。
反射型LCD裝置一般使用外部自然光或提供給LCD裝置的環(huán)境光顯示圖像。因此，當(dāng)LCD裝置在黑暗中時(shí)反射型LCD裝置就不會(huì)顯示圖像。
透射型LCD裝置使用從LCD裝置內(nèi)部的背光組件產(chǎn)生的非自然光顯示圖像。因此，當(dāng)LCD裝置在黑暗中時(shí)透射型LCD裝置可以顯示圖像。然而，透射型LCD裝置比反射型LCD裝置具有大的功率消耗。此外，透射型LCD裝置具有電池，導(dǎo)致比反射型LCD裝置的重量重。因此，與反射型LCD裝置相比，透射型LCD裝置周作便攜式顯示裝置并不理想。
LCD使用施加到液晶層的電壓控制液晶分子的排列，并根據(jù)像素驅(qū)動(dòng)的方式可分類為無源矩陣型或有源矩陣型。在無源矩陣型中，使用施加到信號(hào)線和掃描線的電壓之間的差的均方根(rms)驅(qū)動(dòng)像素，同時(shí)執(zhí)行將信號(hào)電壓同時(shí)施加到所有像素的行尋址。在有源矩陣型中，通過開關(guān)元件，如金屬-絕緣體-金屬(MIM)器件或薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動(dòng)像素。
圖1是顯示常規(guī)反射-透射型LCD裝置的橫截面圖。一部分非自然光，即來自設(shè)置在反射-透射型LCD裝置后側(cè)的背光組件的非自然光損失掉了。
參照?qǐng)D1，反射-透射型LCD裝置包括燈1、燈反射片2、下偏振器3、延遲膜4、反射層5、液晶層6、彩色濾光片7和上偏振器8。
燈1設(shè)置在下偏振器3的背側(cè)，并夾在下偏振器3和燈反射片2之間。燈1給下偏振器3供給非自然光。下偏振器3具有大致垂直于水平方向的吸收軸，該水平方向相對(duì)反射-透射型LCD裝置確定了大致平行的層。當(dāng)燈1產(chǎn)生的非自然光入射到下偏振器3上時(shí)，在水平方向上振動(dòng)的一部分非自然光穿過下偏振器3，并向反射-透射型LCD裝置的觀察者側(cè)發(fā)射。當(dāng)從LCD裝置的外部提供的自然光入射到下偏振器3上時(shí)，在水平方向上振動(dòng)的一部分自然光穿過下偏振器3，并向反射-透射型LCD裝置的背側(cè)發(fā)射。
延遲膜4包括1/4波長相位(λ/4)延遲膜4。當(dāng)非自然光或自然光穿過λ/4延遲膜4時(shí)，光的相位延遲了大約1/4波長相位或λ/4。1/4波長相位延遲膜4用作將線偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光，或反之亦然，在彼此相互垂直并平行于1/4波長相位延遲膜4光軸的兩個(gè)偏振分量之間產(chǎn)生1/4波長的相位差。
反射層5設(shè)置在液晶層6下面并如圖所示在液晶層和1/4波長相位延遲膜4中間。當(dāng)垂直偏振光入射到反射層5上時(shí)，垂直偏振光從反射層5反射。垂直偏振光的光量由液晶層6控制。更具體地說，液晶層6的排列響應(yīng)于施加到那里的電場而變化，因而使得液晶層6的光透射率變化。穿過液晶層的一部分垂直偏振光入射到彩色濾光片7上，并根據(jù)預(yù)定波長范圍而穿過彩色濾光片7。
上偏振器8包括允許垂直偏振的光穿過上偏振器8的垂直偏振軸。當(dāng)從背側(cè)提供的垂直偏振光入射到上偏振器8時(shí)，垂直偏振光穿過上偏振器8。此外，當(dāng)自然光或前面的光入射到上偏振器8時(shí)，垂直偏振光穿過上偏振器8并入射到彩色濾光片7。
對(duì)應(yīng)于透射模式的非自然光具有比對(duì)應(yīng)于反射模式自然光低的效率。當(dāng)反射-透射型LCD裝置為透射模式時(shí)，由燈1產(chǎn)生的非自然光入射到允許線偏振光穿過下偏振器3的下偏振器3。線偏振光入射到允許右旋圓偏振光從延遲膜4發(fā)射的延遲膜4上。一部分右旋圓偏振光穿過液晶層6的透射窗口，所述液晶層具有根據(jù)施加到液晶層6的電場而變化的光的波長相位。
當(dāng)右旋圓偏振光穿過液晶層6時(shí)，根據(jù)施加到液晶層6的電場而從液晶層6發(fā)射右旋圓偏振光或垂直偏振光。此外，注意到垂直偏振光穿過上偏振器8，而右旋圓偏振光不穿過上偏振器8。
從延遲膜4發(fā)射的其余右旋圓偏振光從反射層5反射，并作為左旋圓偏振光從那里發(fā)射。左旋圓偏振光入射到延遲膜4，以致從延遲膜4向下偏振器3發(fā)射垂直偏振光。垂直偏振光被下偏振器3阻擋。因此，非自然光的所述其余部分損失掉了，因而降低了燈的效率。
例如，當(dāng)有效顯示區(qū)域?yàn)榇蠹s單位像素的80％且透射窗口為大約單位像素的30％時(shí)，對(duì)于非自然光的透射，每個(gè)單位像素?fù)p失了超過大約70％。
因此，期望通過提高從反射層反射的非自然光的效率來提高反射-透射型LCD裝置的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明是為了解決常規(guī)技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能簡化液晶單元結(jié)構(gòu)并能減小透射模式中光損耗的透射和反射型LCD。
依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的透射和反射型LCD包括第一基板和具有設(shè)置成面對(duì)第一基板的內(nèi)表面的第二基板。在第一基板和第二基板之間形成液晶層。在第一基板外表面上形成第一偏振片并在第一偏振片背側(cè)設(shè)置背光。在所述背光與由液晶層和第一及第二基板之一設(shè)置的反射層之間設(shè)置亮度增強(qiáng)層。所述亮度增強(qiáng)層配置成將穿過亮度增強(qiáng)層的光的相位延遲大約1/4相位(λ/4)，從而從所述亮度增強(qiáng)層向確定第一基板的背側(cè)發(fā)射右旋圓偏振光。
在依照本發(fā)明一方面的制造相位延遲元件的方法中，在基板上設(shè)置的取向?qū)由闲纬梢壕?。將液晶層?gòu)圖并固化，以形成亮度增強(qiáng)層。在亮度增強(qiáng)層上形成浮雕圖案。
依照本發(fā)明一方面的基板包括絕緣片、開關(guān)元件、像素電極、反射層和亮度增強(qiáng)層。絕緣片包括由反射區(qū)域和透射窗口確定的像素區(qū)域。開關(guān)元件形成在像素區(qū)域中。像素電極與開關(guān)元件電連接。反射層與反射區(qū)域?qū)?zhǔn)設(shè)置。所述反射層用于將從基板外側(cè)的觀察者側(cè)發(fā)射的前光從反射層向觀察者側(cè)反射。所述反射層用于將從與觀察者例相反的基板背側(cè)發(fā)射的背光從反射層向背側(cè)反射。亮度增強(qiáng)層形成在反射層和所述背光之間。通過亮度增強(qiáng)層從背側(cè)向反射層發(fā)射的背光變成從反射層通過亮度增強(qiáng)層而向背側(cè)發(fā)射的反射光。
在依照本發(fā)明一方面的制造基板的方法中，形成包含像素區(qū)域的開關(guān)元件，所述像素區(qū)域確定了反射區(qū)域和透射區(qū)域。對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域形成亮度增強(qiáng)層。所述亮度增強(qiáng)層用于將穿過其的背側(cè)光的相位延遲大約1/4相位(λ/4)。在透射區(qū)域中形成像素電極，而在反射區(qū)域中形成反射層。
依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的LCD裝置包括第一側(cè)、與用于確定LCD裝置的第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)、液晶層、第一偏振器、下1/4相位(λ/4)延遲膜、亮度增強(qiáng)膜和反射層。液晶層接近第二側(cè)并用于顯示圖像。當(dāng)光從第一偏振器的每側(cè)入射到第一偏振器上時(shí)，第一偏振器用于發(fā)射水平偏振光。下1/4相位(λ/4)延遲膜夾在液晶層和第一偏振器之間，且當(dāng)所述水平偏振光從第一側(cè)入射到下1/4相位(λ/4)延遲膜上時(shí)，所述下1/4相位(λ/4)延遲膜用于發(fā)射圓偏振光。當(dāng)圓偏振光從第二側(cè)入射到下1/4相位(λ/4)延遲膜時(shí)，從下1/4相位(λ/4)延遲膜向第一側(cè)發(fā)射水平偏振光。亮度增強(qiáng)膜夾在液晶層和1/4相位(λ/4)延遲膜之間，且當(dāng)圓偏振光從第一側(cè)入射到亮度增強(qiáng)膜上時(shí)，所述亮度增強(qiáng)膜用于從那里向第二側(cè)發(fā)射垂直偏振光。當(dāng)垂直偏振光從第二側(cè)入射到亮度增強(qiáng)膜上時(shí)，亮度增強(qiáng)膜也用于從那里發(fā)射圓偏振光。反射層夾在液晶層和亮度增強(qiáng)膜之間且用于將垂直偏振光反射到亮度增強(qiáng)膜，所述垂直偏振光從第一側(cè)入射到反射層上。
依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的用于LCD裝置的相位延遲元件包括設(shè)置在背光和反射層之間的亮度增強(qiáng)層。所述亮度增強(qiáng)層由底部元件和對(duì)向元件確定，所述對(duì)向元件與底部元件一體形成。對(duì)向元件面對(duì)反射層設(shè)置，其中入射到底部元件上的具有波長相位(λ)的第一光延遲了大約1/4相位(λ/4)，并從對(duì)向元件向反射層發(fā)射第二光。第二光從反射層反射，從而變成從反射層向?qū)ο蛟l(fā)射的第三光。穿過亮度增強(qiáng)層，第三光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，并從底部元件發(fā)射第四光。
因此，LCD裝置包括1/4相位(λ/4)延遲膜，從而使用從反射層反射的一部分非自然光來提高LCD裝置的亮度。
本發(fā)明要求2004年7月19日提交的韓國專利申請(qǐng)No.2004-55827的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容結(jié)合在這里作為參考。


本發(fā)明上面和其它的優(yōu)點(diǎn)將通過參照附圖詳細(xì)描述其示范性實(shí)施方案而變得更加顯而易見，其中圖1是顯示常規(guī)反射-透射型LCD裝置的橫截面圖；圖2是顯示依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖；圖3是顯示依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的膽甾型液晶的分子結(jié)構(gòu)的平面圖；圖4A到4F是顯示依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的方法的橫截面圖；圖5A到5E是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的方法的橫截面圖；圖6A到6F是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的方法的橫截面圖；圖7A到7E是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的方法的橫截面圖；圖8是顯示依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖；圖9A到9E是顯示制造圖8中所示的陣列基板的方法的橫截面圖；圖10A到10D是顯示依照本發(fā)明可選擇的示范性實(shí)施方案的亮度增強(qiáng)層的橫截面圖；圖11是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖；圖12是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖；圖13是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖；圖14是顯示依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖；具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解，下面描述的本發(fā)明的示范性實(shí)施方案在不脫離這里描述的本發(fā)明的原理的條件下可以各種不同的方式變化或修改，因此本發(fā)明的范圍并不限于下面這些特定的實(shí)施方案。而是，提供這些實(shí)施方案，以使該公開更加徹底和完整，并通過例子的方式而不是通過限制的方式給本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明的概念。
參照?qǐng)D2，依照本發(fā)明典型實(shí)施方案圖解了LCD裝置的橫截面圖。LCD裝置包括燈10、下偏振器20、延遲膜30、亮度增強(qiáng)層40、反射層50、燈反射片60、液晶層70、彩色濾光片80和上偏振器90。在一個(gè)實(shí)施方案中，上偏振器90為檢偏器。LCD裝置的觀察者側(cè)對(duì)應(yīng)于圖示的LCD裝置的上部或頂側(cè)。LCD裝置的背側(cè)對(duì)應(yīng)于圖示的LCD裝置的下部。
燈10設(shè)置在下偏振器20下面，如圖所示，或夾在燈偏振器20和燈反射片60之間。燈10構(gòu)造成產(chǎn)生非偏振光的非自然光。
下偏振器20包括一般由箭頭22表示的水平偏振軸。當(dāng)非自然光從背側(cè)入射到下偏振器20上時(shí)，就從下偏振器20向觀察者側(cè)發(fā)射一般由雙端箭頭24表示的水平偏振光。當(dāng)水平偏振光24從觀察者側(cè)入射到下偏振器20時(shí)，就從下偏振器20向背側(cè)發(fā)射水平偏振光24。這樣，允許水平偏振光24從兩側(cè)穿過下偏振器20。
穿過延遲膜30的光波長的相位延遲了大約1/4相位或λ/4。當(dāng)水平偏振光24從背側(cè)入射到延遲膜30上時(shí)，水平偏振光24的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，因而從延遲膜30向觀察者側(cè)發(fā)射一般由36表示的右旋圓偏振光。當(dāng)右旋圓偏振光36從觀察者側(cè)入射到延遲膜30上時(shí)，就從延遲膜30向背側(cè)發(fā)射水平偏振光24。
穿過亮度增強(qiáng)層40的光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)。當(dāng)右旋圓偏振光36從背側(cè)入射到亮度增強(qiáng)層40上時(shí)，右旋圓偏振光36的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，因而從亮度增強(qiáng)層40向觀察者側(cè)發(fā)射一般由44表示的垂直偏振光。當(dāng)從反射層50反射的反射垂直偏振光36從觀察者側(cè)入射到亮度增強(qiáng)層40上時(shí)，反射垂直偏振光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，因而從亮度增強(qiáng)層40向背側(cè)發(fā)射右旋圓偏振光36。
在示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層40包括雙折射膜、液晶聚合物的取向膜和例如用膜固定的液晶聚合物的取向?qū)?。聚合物膜在預(yù)定方向上延伸，從而形成雙折射膜。聚合物膜包括，但并不限于聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基異丁烯酸酯、聚丙烯、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚酰胺。
在參照?qǐng)D3中的一個(gè)示范性實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層40包括膽甾型液晶，該膽甾型液晶是可紫外線固化的液晶聚合物。圖3圖解了顯示膽甾型液晶分子結(jié)構(gòu)的平面圖。膽甾型液晶分子96的方向沿具有節(jié)距(P)的螺旋軸(沒有示出)逐漸變化。螺旋軸對(duì)應(yīng)于穿過膽甾型液晶的光的方向。特別地，改變一部分向列液晶，以具有含有螺旋形狀的手性結(jié)構(gòu)，由此形成所述液晶。一層膽甾型液晶大致與向列液晶的平面圖相同，然而，向列液晶不具有螺旋軸。
參照?qǐng)D2，反射層50如圖所示地設(shè)置在液晶層70下面或是夾在液晶層和亮度增強(qiáng)層40之間。當(dāng)垂直偏振光44從反射層70反射時(shí)，垂直偏振光的相位不會(huì)變化。
燈反射片60設(shè)置在燈10下面，并確定了LCD裝置的背側(cè)。當(dāng)燈10產(chǎn)生的非自然光或來自觀察者側(cè)的垂直偏振光44入射到燈反射片60時(shí)，非自然光就從燈反射片60向觀察者側(cè)反射，而不改變非自然光的相位。然后反射的垂直偏振光因此穿過亮度增強(qiáng)層40、延遲膜30和下偏振器20。
液晶層70控制根據(jù)施加到液晶層70的電場而從背側(cè)提供的垂直偏振光44的相位，并發(fā)射入射到彩色濾光片80上的具有改變相位的光。因此，液晶層70的光透射率變化。液晶層70的厚度稱作單元間隙。對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的液晶層70的單元間隙不同于對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的液晶層70的單元間隙。在該示范性的實(shí)施方案中，反射區(qū)域的單元間隙大約是透射區(qū)域單元間隙的一半。
穿過液晶層70的具有預(yù)定波長范圍的一部分垂直偏振光44穿過彩色濾光片80相應(yīng)的部分。更具體地說，彩色濾光片80包括紅色濾光片部分、綠色濾光片部分和藍(lán)色濾光片部分。例如，具有大約650nm波長的紅光被允許穿過紅色濾光片部分。具有大約550nm波長的綠光被允許穿過綠色濾光片部分。具有大約450nm波長的藍(lán)光被允許穿過藍(lán)色濾光片部分。在該示范性的實(shí)施方案中，彩色濾光片80如圖所示地設(shè)置在液晶層70上面，或是夾在液晶層70與上偏振器90之間?？蛇x擇地，彩色濾光片80可設(shè)置在液晶層70下面，被夾在液晶層與反射層50之間。
上偏振器90包括垂直偏振軸92。當(dāng)光從背側(cè)入射到上偏振器90時(shí)，就從上偏振器90向觀察者側(cè)發(fā)射垂直偏振光。當(dāng)自然光或前面的光從觀察者側(cè)入射到上偏振器90時(shí)，垂直偏振光就從上偏振器90發(fā)射并入射到彩色濾光片80上。在該示范性的實(shí)施方案中，上偏振器90的偏振軸92大致垂直于下偏振器20的偏振軸22。自然光例如包括太陽光或來自前面的照明光，但并不限于此。此外，前面的光可以是由設(shè)置在LCD裝置觀察者側(cè)的輔助燈(沒有示出)產(chǎn)生的非自然光。仍參照?qǐng)D2，下面將描述亮度增強(qiáng)層40的全部操作。當(dāng)燈10產(chǎn)生的非自然光入射到下偏振器20時(shí)，就從下偏振器20向延遲膜30發(fā)射水平偏振光24。當(dāng)水平偏振光24入射到延遲膜30上時(shí)，就從延遲膜30向亮度增強(qiáng)層40發(fā)射右旋圓偏振光36。當(dāng)右旋圓偏振光36入射到亮度增強(qiáng)層40時(shí)，就從亮度增強(qiáng)層40向反射層50發(fā)射垂直偏振光44。垂直偏振光44從反射層50反射，以使反射光入射到亮度增強(qiáng)層40。垂直偏振光44可以被反射和散射。線偏振光(例如，分別水平和垂直偏振的光24和44)為P波，而圓偏振光36為S波。
當(dāng)來自反射層50的反射光入射到亮度增強(qiáng)層40時(shí)，就從亮度增強(qiáng)層40向延遲膜30發(fā)射右旋圓偏振光36。當(dāng)右旋圓偏振光36入射到延遲膜30時(shí)，就從延遲膜30發(fā)射水平偏振光24。水平偏振光24穿過下偏振器20，且水平偏振光24從燈反射片60反射。反射的水平偏振光入射到下偏振器20，因而提高了LCD裝置的亮度。
在該示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層40設(shè)置在反射區(qū)域中?？蛇x擇地，亮度增強(qiáng)層可設(shè)置在反射區(qū)域和透射區(qū)域中。
在另一個(gè)示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層40設(shè)置在液晶層70中。使用膜還可將亮度增強(qiáng)層設(shè)置在LCD裝置的下基板上。
液晶層70的單元間隙由反射率的各向異性的差值Δn確定。在該示范性的實(shí)施方案中，液晶層70透射區(qū)域的單元間隙大約為4μm到大約6μm，液晶層70反射區(qū)域的單元間隙為大約2μm到大約3μm。參照?qǐng)D2，亮度增強(qiáng)層40可以組成大約2μm到大約3μm的1/4相位(λ/4)延遲膜30。在預(yù)定方向上延伸聚碳酸酯，以形成1/4相位(λ/4)延遲膜30。1/4相位(λ/4)延遲膜30還可通過排列液晶形成。
具有延伸的聚碳酸酯的1/4相位(λ/4)延遲膜30具有大約0.001的反射率各向異性的差值Δn。當(dāng)反射率各向異性的差值Δn和參考波長分別為大約0.001和大約560nm時(shí)，對(duì)應(yīng)于具有大約140nm波長的光的1/4相位(λ/4)延遲膜30的厚度為140μm。
具有排列的液晶的1/4相位(λ/4)延遲膜30具有大約0.1的反射率各向異性的差值Δn。當(dāng)反射率各向異性的差值Δn和參考波長分別為大約0.1和大約560nm時(shí)，對(duì)應(yīng)于具有大約140nm波長的光的1/4相位(λ/4)延遲膜30的厚度為1.4μm。
圖4A到4F是圖解依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層40的方法的橫截面圖。
參照?qǐng)D4A，在用于印刷的基底膜210上形成取向膜211。在取向膜211上涂覆可紫外線固化的液晶聚合物，從而形成排列的液晶層212?？勺贤饩€固化的液晶聚合物包括圖3中所示的膽甾型液晶。
參照?qǐng)D4B，在排列的液晶層212上輻射一般由光線200表示的紫外光，以形成半固態(tài)的液晶層213。半固態(tài)的液晶層213可以為雙軸膜或單軸膜。例如，在膽甾型液晶上輻射偏振的紫外光，從而形成雙軸膜。在膽甾型液晶上輻射非偏振的紫外光，從而形成C片?！癈片”表示雙折射光學(xué)元件，例如具有大致垂直于該光學(xué)元件選擇表面的主(principle)光軸(經(jīng)常稱作“非常軸”)的片或膜。主光軸對(duì)應(yīng)于下述的軸，即沿著該軸，雙折射光學(xué)元件具有不同于沿與主光軸正交方向上的大致均勻的折射率的折射率。
雙軸膜具有彼此不同的x折射率(nx)、y折射率(ny)、和z折射率(nz)。單軸膜包括A片和C片?！癆片”表示雙折射光學(xué)元件，例如具有在光學(xué)元件的x-y平面內(nèi)的主光軸的片或膜。例如使用如聚乙烯醇的聚合物的單軸拉伸膜或向列式正光學(xué)各向異性LCP材料的單軸取向膜可制造正的雙折射a片。使用負(fù)的光學(xué)各向異性向列式LCP材料，例如包括盤狀(discotic)化合物的單軸取向膜可形成負(fù)的雙折射a片。A片的y折射率大致等于A片的z折射率，A片的y折射率小于A片的x折射率。C片的x折射率大致等于C片的y折射率，C片的y折射率小于C片的z折射率。
參照?qǐng)D4C，將半固態(tài)液晶層213設(shè)置在玻璃片214上。玻璃片214包括反射部分或反射區(qū)域(RA)和透射部分或透射區(qū)域(TA)。將半固態(tài)液晶層213加熱或壓縮，從而將半固態(tài)液晶層213固定到玻璃片214上。
參照?qǐng)D4D，然后將用于印刷的基底膜210從在玻璃片214上形成半固態(tài)液晶層213的取向膜211分離。
參照?qǐng)D4E，在玻璃片214之上排列具有透明片215和不透明圖案216的分劃板218。不透明圖案216對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA，并與其對(duì)準(zhǔn)?？蛇x擇地，不透明圖案216對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA并與透射區(qū)域TA對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)在顯影工序中紫外光200通過分劃板218輻射到半固態(tài)液晶層213上時(shí)，半固態(tài)液晶層213被顯影。因此，對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的半固態(tài)液晶層213的部分被固化，移除對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的半固態(tài)液晶層213的其余部分。在顯影工序中還移除取向膜211。
參照?qǐng)D4F，圖示出亮度增強(qiáng)層217作為形成在設(shè)置在反射區(qū)域RA中的固化液晶層暴露表面上的浮雕圖案。
圖5A到5E是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的方法的橫截面圖。
參照?qǐng)D5A，在具有浮雕圖案的光致抗蝕劑膜220上形成取向?qū)?21。在取向?qū)?21上形成液晶層222，以使取向?qū)?21夾在光致抗蝕劑膜220與液晶層222之間。
參照?qǐng)D5B，然后將液晶層222的暴露表面設(shè)置到玻璃片223上。在液晶層222上輻射紫外光200，以將液晶層222半固化，該液晶層可以是雙軸膜或單軸膜。例如，在液晶層222的膽甾型液晶上輻射偏振的紫外光，從而形成雙軸膜。可選擇地，在膽甾型液晶上輻射非偏振的紫外光，從而形成C片。
參照?qǐng)D5C，圖解了將光致抗蝕劑膜220從取向?qū)?21移除。
參照?qǐng)D5D，將具有透明片224和不透明圖案225的分劃板228設(shè)置在取向?qū)?21之上。不透明圖案225對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA并與反射區(qū)域RA對(duì)準(zhǔn)?？蛇x擇地，不透明圖案225對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA。當(dāng)通過分劃板在半固態(tài)的液晶層222’上輻射紫外光200時(shí)，半固態(tài)的液晶層222’被顯影。因此，半固態(tài)的液晶層222’對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的部分被固化，移除對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的半固態(tài)的液晶層222’的其余部分。在該顯影工序中還移除了取向膜221。
圖5E圖解了在其暴露表面上具有浮雕圖案的最終的亮度增強(qiáng)層226。
圖6A到6F是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的另一方法的橫截面圖。
參照?qǐng)D6A和6B，在具有反射區(qū)域(RA)和透射區(qū)域(TA)的片230上形成取向?qū)?31。在取向?qū)?31上形成夾在液晶層232與片230之間的液晶層232。
參照?qǐng)D6C，在片230之上設(shè)置具有第一透明片234和不透明圖案235的分劃板238，如圖所示。不透明圖案235對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA并與反射區(qū)域RA對(duì)準(zhǔn)。可選擇地，不透明圖案235對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA。當(dāng)通過分劃板在液晶層232上輻射紫外光200時(shí)，液晶層232被顯影。因此，液晶層232對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的部分被固化，移除對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的液晶層232的其余部分。取向膜231在該顯影工序中沒有被移除。圖6D圖解了通過該顯影工序形成的最終亮度增強(qiáng)層圖案232。
參照?qǐng)D6E，在片230之上設(shè)置具有第二透明片236和多個(gè)不透明元件237的分劃板239。不透明元件237對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA，并與反射區(qū)域RA對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)通過分劃板239在液晶層232上輻射紫外光200時(shí)，液晶層232被顯影。因此，在形成亮度增強(qiáng)層233(見圖6F)的亮度增強(qiáng)層圖案232的暴露表面上形成了浮雕圖案。圖6F還圖解了缺少取向膜231已經(jīng)被移除的、對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA并與透射區(qū)域TA對(duì)準(zhǔn)的部分。
圖7A到7E是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案制造亮度增強(qiáng)層的另一方法的橫截面圖。
參照?qǐng)D7A，在具有反射區(qū)域RA和透射區(qū)域TA的片240上形成光致抗蝕劑取向?qū)?41。
參照?qǐng)D7B，在片240之上設(shè)置具有透明片242和不透明圖案243的分劃板248。不透明圖案243對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA并與透射區(qū)域TA對(duì)準(zhǔn)?？蛇x擇地，不透明圖案243對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA并與反射區(qū)域RA對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)通過分劃板248在光致抗蝕劑取向?qū)?41上輻射紫外光200時(shí)，光致抗蝕劑取向?qū)?41被顯影。因此，移除對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的光致抗蝕劑取向?qū)?41的部分，對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的光致抗蝕劑取向?qū)?41的其余部分被固化。
參照?qǐng)D7C，然后在具有對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA并與反射區(qū)域RA對(duì)準(zhǔn)的光致抗蝕劑取向?qū)?41的片240之上形成液晶層244。
參照?qǐng)D7D，示出了在反射區(qū)域RA中的液晶層244的部分上選擇性地輻射紫外光200，由此顯影了液晶層244。通過分劃板(沒有示出)在液晶層244上輻射紫外光200。在反射區(qū)域RA中的選擇性輻射之后，移除對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域TA的液晶層244的部分。對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域RA的液晶層244的其余部分被固化，由此形成了亮度增強(qiáng)層圖案245。
參照?qǐng)D7E，在形成最終亮度增強(qiáng)層246的亮度增強(qiáng)層圖案245的暴露表面上形成浮雕圖案。
參照?qǐng)D8，圖解了依照本發(fā)明示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖。LCD裝置包括反射-透射型陣列基板，其具有頂部透明導(dǎo)電氧化物，如銦錫氧化物(ITO)。在該實(shí)施方案中，在對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的有機(jī)絕緣層上形成亮度增強(qiáng)層。
LCD裝置包括陣列基板100、彩色濾光片基板200、設(shè)置在陣列基板100和彩色濾光片基板200之間的液晶層300、下膜組件410和上膜組件420。下膜組件410和上膜組件420分別設(shè)置在LCD裝置最接近背側(cè)和頂側(cè)的相對(duì)端。
陣列基板100包括如圖所示按向上的順序設(shè)置的下透明片105、設(shè)置在下透明片105上的薄膜晶體管(TFT)、有機(jī)絕緣層40、亮度增強(qiáng)層150、像素電極160和反射層170。TFT包括形成在下透明片105上的柵極電極110、形成在具有柵極電極110的下透明片105上的柵極絕緣層112、半導(dǎo)體層114、歐姆接觸層116、源極電極120和漏極電極130。有機(jī)絕緣層140設(shè)置在TFT之上。分別通過接觸孔141和有機(jī)絕緣層140的開口部分地暴露與反射區(qū)域?qū)?yīng)的漏極電極130和柵極絕緣層112。
亮度增強(qiáng)層150形成在有機(jī)絕緣層140上并具有不均勻厚度或非平坦表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，沿確定所述不均勻厚度或非平坦表面的有機(jī)絕緣層140的長度形成凸起和凹入部分?？蛇x擇地，亮度增強(qiáng)層150可形成在具有均勻厚度的有機(jī)絕緣層上。在圖8中所示的示范性實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層150具有浮雕圖案。因此，當(dāng)穿過亮度增強(qiáng)層150的光從反射層170反射，并穿過亮度增強(qiáng)層150而射向LCD裝置的背側(cè)時(shí)，由于具有不同光學(xué)特性Δnd的不均勻亮度增強(qiáng)層150的原因，所述光穿過不同光程。不同光學(xué)特性Δnd是折射率各向異性的差值Δn與液晶層厚度的乘積。
像素電極160形成在亮度增強(qiáng)層150之上，使得通過亮度增強(qiáng)層150的開口、有機(jī)絕緣層140和使像素電極160與TFT的漏極電極130之間電連接的接觸孔141而暴露一部分增強(qiáng)層。在該示范性的實(shí)施方案中，像素電極160通過接觸孔141與TFT的漏極電極130電連接。反射層170形成在像素電極160上并對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域。由不存在反射層170的區(qū)域確定透射窗口。
像素電極160是包含導(dǎo)電氧化膜如銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(TO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZO)等的透明電極。在與TFT間隔開的區(qū)域中，在有機(jī)絕緣層140與像素電極160之間形成有電容線(沒有示出)，以使電容線和一部分像素電極160形成存儲(chǔ)電容器Cst。在圖8所示的該示范性實(shí)施方案中，反射層170形成在像素電極160上。在可選擇的實(shí)施方案中，可在反射層170與像素電極160之間設(shè)置絕緣層。
夾在液晶層300與上膜組件420之間的彩色濾光片200包括按向下的順序設(shè)置的上透明片205、黑色矩陣210、彩色濾光片220、面保護(hù)層230和公共電極240，如圖所示。黑色矩陣210形成在上透明片205上，以確定紅色像素區(qū)域、綠色像素區(qū)域和藍(lán)色像素區(qū)域(例如，為了阻止像素間的光泄漏)。彩色濾光片220包括設(shè)置在紅色像素區(qū)域中的紅色濾光片部分、設(shè)置在綠色像素區(qū)域中的綠色濾光片部分和設(shè)置在藍(lán)色像素區(qū)域中的藍(lán)色濾光片部分。面保護(hù)層230形成在具有黑色矩陣210和彩色濾光片220的上透明片205上，以保護(hù)黑色矩陣210和彩色濾光片220。公共電極240形成在面保護(hù)層230上。在可選擇的實(shí)施方案中，紅色、綠色和藍(lán)色濾光片部分中的至少兩個(gè)交迭，從而形成黑色矩陣210。
設(shè)置在陣列基板100和彩色濾光片基板200之間的液晶層300配置成響應(yīng)于施加到那里的電場而改變液晶層300中液晶的排列。由設(shè)置在液晶層300任一側(cè)上的陣列基板100的像素電極160與彩色濾光片基板200的公共電極240之間的電壓差形成所述電場。這樣，液晶層300使前光穿過彩色濾光片基板200或使背光穿過由不存在反射層170的部分確定的透射窗口。
與反射區(qū)域中的接觸孔141對(duì)應(yīng)的一部分液晶層300、與反射區(qū)域的其余區(qū)域?qū)?yīng)的一部分液晶層300和與透射窗口對(duì)應(yīng)的一部分液晶層300相對(duì)于彼此都具有不同的單元間隙。與接觸孔141對(duì)應(yīng)的液晶層300的第一單元間隙d1大于與反射區(qū)域的其余區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層300的第二單元間隙d2。與透射窗口對(duì)應(yīng)的液晶層300的第三單元間隙d3不小于與接觸孔141對(duì)應(yīng)的液晶層300的第一單元間隙d1。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)應(yīng)于接觸孔141的液晶層300的光學(xué)特性Δnd1大致等于反射率的各向異性的差值Δn乘上第一單元間隙d1。同樣的，對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的其余區(qū)域和透射窗口的液晶層300的光學(xué)特性Δnd2和Δnd3分別大致等于反射率的各向異性的差值Δn乘上第二單元間隙d2和第三單元間隙d3。
根據(jù)液晶層300的液晶、陣列基板的光學(xué)條件或彩色濾光片基板200的光學(xué)條件來分別確定第一到第三單元間隙d1和d3。在該示范性的實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的第二單元間隙d2不超過大約1.7μm，對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的第三單元間隙d3不超過大約3.3μm。液晶層300具有均勻的取向模式，以致液晶層300的扭曲角大約為零度。
在該示范性的實(shí)施方案中，在第一方向上摩擦陣列基板100的下取向?qū)?沒有示出)，在大致與第一方向相反的第二方向上摩擦彩色濾光片基板200的上取向?qū)?也沒有示出)。
在該示范性的實(shí)施方案中，在形成施加給液晶層300的電場的陣列基板100的像素電極160和彩色濾光片基板200的公共電極240上施加電壓。在可選擇的實(shí)施方案中，代替在彩色濾光片基板上形成公共電極240，陣列基板100包括像素電極160和公共電極240。
下膜組件410包括下λ/4延遲膜412和下偏振器414。下λ/4延遲膜412夾在陣列基板100和下偏振器414之間。下偏振器414設(shè)置在下λ/4延遲膜412下面，并確定了圖8中示出的LCD裝置的底部。
當(dāng)水平偏振光從LCD裝置的頂側(cè)入射到下λ/4延遲膜412上時(shí)，水平偏振光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從下λ/4延遲膜412向下偏振器414發(fā)射右旋圓偏振光。當(dāng)右旋圓偏振光從LCD裝置的頂側(cè)入射到下延遲膜412上時(shí)，右旋圓偏振光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從下延遲膜412向下偏振器414發(fā)射水平偏振光。
下偏振器414包括使在第一偏振軸方向上偏振的光向著下λ/4延遲膜412或背側(cè)而穿過下偏振器414的第一偏振軸。例如，當(dāng)?shù)谝黄褫S大致平行于用于確定LCD裝置多層中的每一層的水平方向時(shí)，水平偏振光從背側(cè)穿過下偏振器414，使得水平偏振光入射到下λ/4延遲膜412上。此外，水平偏振光從下λ/4延遲膜412穿過下偏振器414，從而從下偏振器414向背側(cè)發(fā)射水平偏振光。
上膜組件420設(shè)置在彩色濾光片基板200上，并包括上λ/4延遲膜422和上偏振器424。上λ/4延遲膜422夾在上偏振器424與彩色濾光片基板之間。
當(dāng)光從彩色濾光片基板200入射到上λ/4延遲膜422時(shí)，光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從上λ/4延遲膜422向觀察者側(cè)發(fā)射具有延遲相位的光。當(dāng)光從觀察者側(cè)入射到上λ/4延遲膜422時(shí)，光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從上λ/4延遲膜422向彩色濾光片基板200發(fā)射具有延遲相位的光。
上偏振器424包括使在第二偏振軸上偏振的光從觀察者側(cè)向著上λ/4延遲膜422而穿過上偏振器424的第二偏振軸。例如，當(dāng)?shù)诙褫S大致平行于垂直方向或與確定LCD裝置的層正交時(shí)，垂直偏振光從觀察者側(cè)穿過上偏振器424，使得垂直偏振光入射到上λ/4延遲膜422上。此外，垂直偏振光從上λ/4延遲膜422穿過上偏振器424，從而從上偏振器424向觀察者側(cè)發(fā)射垂直偏振光。
在操作過程中，當(dāng)燈(沒有示出)產(chǎn)生的非自然光入射到下偏振器414時(shí)，就從下偏振器414向觀察者側(cè)發(fā)射P波的線偏振光。當(dāng)線偏振光入射到下λ/4延遲膜412時(shí)，就從下λ/4延遲膜412向觀察者側(cè)發(fā)射橢圓偏振光。當(dāng)橢圓偏振光入射到亮度增強(qiáng)層150上時(shí)，就從亮度增強(qiáng)層150向觀察者側(cè)發(fā)射S波的大致線偏振光。大致線偏振光從反射層170向著背側(cè)反射和散射。線偏振光從反射層170擴(kuò)散。
當(dāng)反射光從觀察者側(cè)入射到亮度增強(qiáng)層150上時(shí)，就從亮度增強(qiáng)層150向背側(cè)發(fā)射橢圓偏振光。當(dāng)橢圓偏振光入射到下λ/4延遲膜412時(shí)，就從下λ/4延遲膜412通過下偏振器414向背側(cè)發(fā)射線偏振光(P波)。
然后穿過下偏振器414的線偏振光從燈反射片60(見圖2)反射，使得從燈反射片(沒有示出)向反射層170發(fā)射反射光，并通過與不存在反射層170的部分對(duì)應(yīng)的透射窗口射出。因此，從燈產(chǎn)生的一部分光發(fā)生循環(huán)，以提高LCD裝置的亮度。此外，盡管不必增加LCD裝置的功率消耗，但提高了透射模式的LCD裝置的亮度。
圖9A到9E是圖解制造圖8中所示陣列基板100的方法的橫截面圖。
參照?qǐng)D9A，在下透明片105上沉積金屬。所述金屬例如包括鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)或鎢(W)，但并不限于此。下透明片105例如包括絕緣材料，如玻璃、陶瓷、石英。將沉積的金屬構(gòu)圖，以形成多條柵極線(沒有示出)和多個(gè)柵極電極110。柵極線(沒有示出)在相對(duì)于下透明片105的縱向方向上延伸，并在大致垂直于縱向方向的水平方向上排列。每條柵極線(沒有示出)都與一部分柵極電極110電連接，這是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員都能認(rèn)識(shí)到的。與柵極電極110一起形成存儲(chǔ)電極(沒有示出)線。
使用等離子體化學(xué)氣相沉積在具有柵極電極110的下透明片105上沉積氮化硅，從而形成柵極絕緣層112。在柵極絕緣層112上沉積無定形硅層，通過在原位置處的無定形硅層摻入雜質(zhì)形成n+無定形硅層。將n+無定形硅層和無定形硅層構(gòu)圖，以形成半導(dǎo)體層114和設(shè)置在半導(dǎo)體層114上的歐姆接觸層116。
在具有半導(dǎo)體層114和歐姆接觸層116的柵極絕緣層112上例如沉積金屬，如鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)或鎢(W)。然后將沉積的金屬構(gòu)圖，從而形成多條源極線(沒有示出)、多個(gè)源極電極120和多個(gè)漏極電極130。源極線(沒有示出)在水平方向上延伸。每條源極線(沒有示出)都與一部分源極電極120電連接，這是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員都能認(rèn)識(shí)到的。每個(gè)漏極電極130都與每個(gè)源極電極120間隔開。在可選擇的實(shí)施方案中，在具有半導(dǎo)體層114、歐姆接觸層116、源極電極120和漏極電極130的柵極絕緣層112之上形成鈍化層。
參照?qǐng)D9B，通過旋涂工序在具有半導(dǎo)體層114、歐姆接觸層116、源極電極120和漏極電極130的柵極絕緣層112上涂布光致抗蝕劑形成有機(jī)絕緣層140。移除部分有機(jī)絕緣層140，從而形成部分暴露了漏極電極130的接觸孔141和暴露與透射窗口對(duì)應(yīng)的柵極絕緣層112的開口。有機(jī)絕緣層140包括丙烯酸樹脂和正型光致抗蝕劑。通過具有曝光步驟和顯影步驟的照相工序形成接觸孔141和開口。當(dāng)在一部分正型光致抗蝕劑上輻射紫外光時(shí)，在顯影步驟中移除正型光致抗蝕劑的所述部分，并保留正型光致抗蝕劑的其余部分。
參照?qǐng)D9C，在有機(jī)絕緣層140上涂覆并取向可紫外線固化的液晶聚合物。可紫外線固化的液晶聚合物可以是圖3中所示的膽甾型液晶。在取向的可紫外線固化的液晶聚合物上輻射紫外光，以固定可紫外線固化的液晶聚合物，由此形成亮度增強(qiáng)層150。在該示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層150具有不均勻的表面。該不均勻的表面包括浮雕圖案。根據(jù)輻射在其上的紫外光的偏振，亮度增強(qiáng)層150可以是雙軸膜或單軸膜。當(dāng)偏振的紫外光輻射到取向的可紫外線固化的液晶聚合物上時(shí)，亮度增強(qiáng)層150具有單軸膜。當(dāng)非偏振的紫外光輻射到取向的可紫外線固化的液晶聚合物上時(shí)，亮度增強(qiáng)層150為C片。
參照?qǐng)D9D，像素電極160圖解為通過對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素區(qū)域的亮度增強(qiáng)層150而形成在下透明片105上。像素電極160可通過構(gòu)圖或選擇性沉積來形成。
參照?qǐng)D9E，反射層170圖解為通過對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的像素電極160而形成在下透明片105上。在可選擇的實(shí)施方案中，下取向?qū)?沒有示出)形成在具有反射層170的透明片105上。
為了完成圖8中所示的LCD裝置的制造，將陣列基板100與彩色濾光片基板200結(jié)合，并在陣列基板100與彩色濾光片基板200之間形成液晶層300。
圖10A到10D是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的亮度增強(qiáng)層的橫截面圖。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，沿著其長度方向用不同的厚度或不均勻的表面確定了圖10A到10D的亮度增強(qiáng)層。
參照?qǐng)D10A，沿其長度方向用均勻的厚度d1確定了亮度增強(qiáng)層，因而那里不存在散射部分。在該實(shí)施方案中在亮度增強(qiáng)層上設(shè)置反射層。亮度增強(qiáng)層的光程為大約2×d1，亮度增強(qiáng)層的光學(xué)特性為大約2×Δnd1。
參照?qǐng)D10B，沿其長度方向用多個(gè)凸起和凹入部分確定了亮度增強(qiáng)層。每個(gè)凸起部分都具有第一厚度d1，每個(gè)凹入部分都具有第二厚度d2。在該實(shí)施方案中，在亮度增強(qiáng)層上設(shè)置有反射層。
每個(gè)凸起部分的第一光程都是大約2×d1，每個(gè)凹入部分的第二光程都是大約2×d2。每個(gè)凸起部分的光學(xué)特性都是大約2×Δnd1，而每個(gè)凹入部分的光學(xué)特性都是大約2×Δnd2。
參照?qǐng)D10C，沿其長度方向用多個(gè)凸起部分和多個(gè)凹入部分確定了亮度增強(qiáng)層。凸起部分的厚度d1和d3，以及凹入部分的厚度d2和d4彼此不同。在該實(shí)施方案中，在亮度增強(qiáng)層上設(shè)置有反射層。
凸起部分分別提供了大約2×d1和2×d3的不同光程，而凹入部分也分別提供了大約2×d2和2×d4的不同光程。凸起部分的光學(xué)特性分別為大約2×Δnd1和2×Δnd3，凹入部分的光學(xué)特性分別為大約2×Δnd2和2×Δnd4。
參照?qǐng)D10D，用多個(gè)凸起部分和在相鄰?fù)蛊鸩糠种g的多個(gè)平坦部分確定了亮度增強(qiáng)層。凸起部分的厚度d1和d4彼此不同，而每個(gè)平坦部分都具有第五厚度d5。在該實(shí)施方案中，在亮度增強(qiáng)層上設(shè)置有反射層。
凸起部分提供了大約2×d1和2×d4的不同光程，而每個(gè)平坦部分的光程大約為2×d5。凸起部分的光學(xué)特性分別為大約2×Δnd1和2×Δnd4，每個(gè)平坦部分的光學(xué)特性為大約2×Δnd5。
圖11是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖。亮度增強(qiáng)層550設(shè)置在下透明片505和陣列基板500的TFT之間。除亮度增強(qiáng)層550的位置以外，圖11的LCD裝置與圖8中的相同。因而，相同的參考標(biāo)記用于指代與圖8中所述的相同或相似的部分，將省略進(jìn)一步的解釋。
LCD裝置包括陣列基板500、彩色濾光片基板200、設(shè)置在陣列基板500與彩色濾光片基板200之間的液晶層300、下膜組件410和上膜組件420。下膜組件410和上膜組件420確定了LCD裝置的外部層，如圖所示。
陣列基板500包括如圖按向上的順序設(shè)置的下透明片505、亮度增強(qiáng)層550、TFT、有機(jī)絕緣層540、像素電極560和反射層570。亮度增強(qiáng)層550設(shè)置在下透明片505上，并在柵極絕緣層512之下，所述柵極絕緣層512形成在定義下透明片505的相反表面上。TFT包括形成在下透明片505上的柵極電極510、形成在下透明片505上的柵極絕緣層512、半導(dǎo)體層514、歐姆接觸層516、源極電極520和漏極電極530。有機(jī)絕緣層540設(shè)置在TFT上。漏極電極530和柵極絕緣層512對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域，并分別通過接觸孔541和有機(jī)絕緣層540的開口被部分暴露。
下透明片505包括反射區(qū)域和透射窗口。亮度增強(qiáng)層550設(shè)置在與反射區(qū)域相對(duì)的下透明片505上。在該示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層550定義為具有面對(duì)下透明片505的不均勻的表面。在亮度增強(qiáng)層550上形成凸起和凹入部分，從而確定不均勻的厚度。因此，當(dāng)已經(jīng)穿過亮度增強(qiáng)層550的光從反射層570反射并向著LCD裝置的背側(cè)(即向著下膜組件410)穿過亮度增強(qiáng)層550時(shí)，所述光穿過與用于確定具有不同光學(xué)特性Δnd的亮度增強(qiáng)層550的不均勻表面對(duì)應(yīng)的不同光程。
像素電極560形成在通過亮度增強(qiáng)層550的開口、有機(jī)絕緣層540和接觸孔541而暴露的柵極絕緣層512之上，以使像素電極560與TFT的漏極電極530電連接。反射層570形成在像素電極560上并對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域。透射窗口由像素電極560上不存在反射層570的部分確定。電容線任意形成在與TFT間隔開的區(qū)域中的有機(jī)絕緣層540和像素電極560之間，以使電容線和一部分像素電極560形成存儲(chǔ)電容器Cst。在圖11的示范性實(shí)施方案中，反射層570形成在像素電極560上，可選擇地，可在反射層570與像素電極560之間設(shè)置絕緣層。
因此，循環(huán)由燈(沒有示出)產(chǎn)生的一部分光，以提高LCD裝置的亮度。此外，由于來自燈的光不入射到部分吸收光的TFT上，所以提高了LCD裝置透射模式的亮度。
圖12是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)典型實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖。在該實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層650形成在TFT上。除亮度增強(qiáng)層650的位置以外，圖12的LCD裝置與圖8中的相同。因而，相同的參考標(biāo)記將用于指代與圖8中所述的相同或相似的部分，并將省略進(jìn)一步的解釋。
LCD裝置包括陣列基板600、彩色濾光片基板200、設(shè)置在陣列基板600與彩色濾光片基板200之間的液晶層300、下膜組件410和上膜組件420。下膜組件410和上膜組件420確定了LCD裝置的外部層，如圖所示。
陣列基板600包括如圖按向上的順序設(shè)置的下透明片605、TFT、亮度增強(qiáng)層650、有機(jī)絕緣層640、像素電極660和反射層670。TFT包括形成在下透明片605上的柵極電極610、形成在具有柵極電極610的下透明片605上的柵極絕緣層612、半導(dǎo)體層614、歐姆接觸層616、源極電極620和漏極電極630。在該實(shí)施方案中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到亮度增強(qiáng)層650設(shè)置在TFT上。此外，有機(jī)絕緣層640設(shè)置在其上具有亮度增強(qiáng)層650的柵極絕緣層612上。對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域和透射窗口的漏極電極630和柵極絕緣層612分別通過接觸孔641和有機(jī)絕緣層640的開口被部分暴露。接觸孔641和開口形成在有機(jī)絕緣層640和亮度增強(qiáng)層650中。
下透明片605包括反射區(qū)域和透射窗口。亮度增強(qiáng)層650設(shè)置在源極電極620、漏極電極630、柵極絕緣層612、半導(dǎo)體層614和與反射區(qū)域?qū)?yīng)的下透明片605上。在該示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層650由面對(duì)有機(jī)絕緣層640的不均勻的表面確定。由沿亮度增強(qiáng)層650的長度方向上的凸起和凹入部分確定了不均勻厚度。因此，當(dāng)已經(jīng)穿過亮度增強(qiáng)層650的光從反射層670反射并向著LCD裝置的背側(cè)(即向著下膜組件410)穿過亮度增強(qiáng)層650時(shí)，所述光穿過與具有不同光學(xué)特性Δnd的不均勻亮度增強(qiáng)層650對(duì)應(yīng)的不同光程。
像素電極660形成在通過亮度增強(qiáng)層650的開口、有機(jī)絕緣層640和接觸孔641而暴露的柵極絕緣層612之上，以使像素電極660與TFT的漏極電極630電連接。反射層670形成在與反射區(qū)域?qū)?yīng)的像素電極660上。透射窗口由像素電極660上不存在反射層670的部分確定。電容線任意形成在與TFT間隔開的區(qū)域中的有機(jī)絕緣層640和像素電極660之間，以使電容線和一部分像素電極660形成存儲(chǔ)電容器Cst。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在該示范性的實(shí)施方案中，反射層670形成在像素電極660上?？蛇x擇地，可在反射層670與像素電極660之間設(shè)置絕緣層。
圖13是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖。在該實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層710形成在彩色濾光片730下面。
LCD裝置包括彩色濾光片基板700、陣列基板800、設(shè)置在陣列基板800與彩色濾光片基板700之間的液晶層300、下膜組件410和上膜組件420。下膜組件410和上膜組件420確定了LCD裝置的外部層，如圖所示，同時(shí)彩色濾光片基板700設(shè)置在陣列基板800下面并夾在液晶層300與下膜組件410之間。
彩色濾光片基板700包括如圖13中所示向上的順序設(shè)置的下透明片705、亮度增強(qiáng)層710、反射層720、彩色濾光片730、面保護(hù)層740和公共電極750。亮度增強(qiáng)層710設(shè)置在與反射區(qū)域?qū)?yīng)的反射層720上。彩色濾光片730包括紅色濾光片部分、綠色濾光片部分和藍(lán)色濾光片部分。紅色濾光片部分設(shè)置在紅色像素區(qū)域中，綠色濾光片部分設(shè)置在綠色像素區(qū)域中，藍(lán)色濾光片部分設(shè)置在藍(lán)色像素區(qū)域中。面保護(hù)層740設(shè)置在具有亮度增強(qiáng)層710和反射層720的下透明片705上。在該示范性的實(shí)施方案中，用不均勻的表面確定了亮度增強(qiáng)層710。由沿亮度增強(qiáng)層710的長度方向上形成的凸起和凹入部分確定了所述不均勻表面。在該實(shí)施方案中，如圖所示，亮度增強(qiáng)層的凸起和凹入部分面對(duì)反射層720。
下透明片705包括反射區(qū)域和透射窗口。反射層720對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域，而透射窗口由不存在反射層720的部分確定并位于下透明片705上。
當(dāng)已經(jīng)穿過亮度增強(qiáng)層750的光從反射層720反射并向著LCD裝置的背側(cè)(即向著下膜組件410)穿過亮度增強(qiáng)層710時(shí)，所述光穿過與具有不同光學(xué)特性Δnd的不均勻亮度增強(qiáng)層710對(duì)應(yīng)的不同光程。
陣列基板800包括如圖13所示按向下的順序設(shè)置的上透明片805、TFT、有機(jī)絕緣層840和像素電極850。TFT包括設(shè)置在上透明片805下的柵極電極810、設(shè)置在具有柵極電極810的上透明片805下的柵極絕緣層812、半導(dǎo)體層814、歐姆接觸層816、源極電極820和漏極電極830。有機(jī)絕緣層840設(shè)置在具有TFT的上透明片805下面。漏極電極830通過接觸孔841被部分暴露。
像素電極850形成在有機(jī)絕緣層840和液晶層300之間。特別地，像素電極850形成在有機(jī)絕緣層840和使像素電極850與TFT的漏極電極830電連接的接觸孔841的下面。
像素電極850是例如包括銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(TO)、銦鋅氧化物(IZO)和氧化鋅(ZO)的透明電極，但并不限于此。電容線任意形成在與TFT間隔開的區(qū)域中的有機(jī)絕緣層840和像素電極850之間，以使電容線和一部分像素電極850形成存儲(chǔ)電容器Cst。
液晶層300設(shè)置在陣列基板800和彩色濾光片基板700之間，從而響應(yīng)于施加到液晶層300的電場來改變液晶的排列。由陣列基板800的像素電極850和彩色濾光片基板700的公共電極750之間的電壓差形成所述電場。因此，已經(jīng)穿過陣列基板800的前光或已經(jīng)穿過由反射層720確定的透射窗口的背光依賴于由像素電極850和公共電極750之間的電壓差形成的電場。
與反射區(qū)域中的接觸孔841對(duì)應(yīng)的一部分液晶層300、與反射區(qū)域其余區(qū)域?qū)?yīng)的一部分液晶層300、和與透射窗口對(duì)應(yīng)的一部分液晶層300相對(duì)彼此具有不同的單元間隙。如上所述，像素電極850通過接觸孔841與TFT的漏極電極830電連接。與接觸孔841對(duì)應(yīng)的液晶層300的第一單元間隙d1大于與反射區(qū)域的其余區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層300的第二單元間隙d2。與透射窗口對(duì)應(yīng)的液晶層300的第三單元間隙d3小于與接觸孔841對(duì)應(yīng)的液晶層300的第一單元間隙d1，但大于與反射區(qū)域的其余區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層300的第二單元間隙d2。
對(duì)應(yīng)于接觸孔841的液晶層300的光學(xué)特性Δnd1大致等于反射率的各向異性的差值Δn乘上第一單元間隙d1。同樣的，對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的其余區(qū)域和透射窗口的液晶層300的光學(xué)特性Δnd2和Δnd3分別大致等于反射率的各向異性的差值Δn乘上第二單元間隙d2和第三單元間隙d3。面保護(hù)層730確定為具有與反射區(qū)域和透射窗口之間的界面對(duì)應(yīng)的臺(tái)階部分，從而使對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的彩色濾光片基板700的高度大于對(duì)應(yīng)于透射窗口的彩色濾光片基板700的高度。該特征也可在圖13中具體表現(xiàn)為單元間隙d3大于單元間隙d2。
根據(jù)液晶層300的液晶、陣列基板的光學(xué)條件或彩色濾光片基板的光學(xué)條件來分別確定第一、第二和第三單元間隙。在該示范性的實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的第二單元間隙d2不超過大約1.7μm，而對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的第三單元間隙d3不超過大約3.3μm。
液晶層300具有均勻的取向模式，以致液晶層300的扭曲角大約為零度。
在該示范性的實(shí)施方案中，在第一方向上摩擦陣列基板800的上取向?qū)?沒有示出)，在大致與第一方向相反的第二方向上摩擦彩色濾光片基板700的下取向?qū)?也沒有示出)。
在該示范性的實(shí)施方案中，當(dāng)給陣列基板800的像素電極850和彩色濾光片基板700的公共電極750施加電壓時(shí)，將由所述電壓產(chǎn)生的電場施加給液晶層300。在可選擇的實(shí)施方案中，陣列基板800包括像素電極850和公共電極750。
下膜組件410包括下λ/4延遲膜412和下偏振器414。下λ/4延遲膜412設(shè)置在陣列基板800下面并夾在下透明片705和下偏振器414之間，如圖13中所示。下偏振器414設(shè)置在下λ/4延遲膜412下面，并確定了LCD裝置的背側(cè)。
當(dāng)水平偏振光入射到下λ/4延遲膜412上時(shí)，水平偏振光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從下λ/4延遲膜412向下偏振器414發(fā)射右旋圓偏振光。當(dāng)右旋圓偏振光入射到下延遲膜412上時(shí)，右旋圓偏振光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，使水平偏振光從下延遲膜412向下偏振器414發(fā)射。
下偏振器414包括使在第一偏振軸方向上偏振的光向著下λ/4延遲膜412或LCD裝置的背側(cè)而穿過下偏振器414的第一偏振軸。例如，當(dāng)?shù)谝黄褫S大致與相對(duì)于具有在同一方向上延伸的多層的LCD裝置的水平方向平行時(shí)，水平偏振光從背側(cè)穿過下偏振器414，使得水平偏振光入射到下λ/4延遲膜412上。此外，水平偏振光從下λ/4延遲膜412穿過下偏振器414，使水平偏振光從下偏振器414向背側(cè)發(fā)射。
上膜組件420包括上λ/4延遲膜422和上偏振器424。上λ/4延遲膜422設(shè)置在陣列基板800的上透明片805上。上偏振器424設(shè)置在上λ/4延遲膜422上，夾在上λ/4延遲膜422和上λ/4延遲膜422之間。
當(dāng)光從陣列基板800入射到上λ/4延遲膜422時(shí)，光波長的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從上λ/4延遲膜422向與觀察者側(cè)對(duì)應(yīng)的上λ/4延遲膜422發(fā)射具有延遲相位的光。當(dāng)光從觀察者側(cè)入射到上λ/4延遲膜422時(shí)，光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從上λ/4延遲膜422向陣列基板800發(fā)射具有延遲相位的光。
上偏振器424包括使在第二偏振軸上偏振的光從觀察者側(cè)向著上λ/4延遲膜422而穿過上偏振器424的第二偏振軸。例如，當(dāng)?shù)诙褫S大致與相對(duì)于確定LCD裝置的層疊層的垂直方向平行時(shí)，垂直偏振光從觀察者側(cè)穿過上偏振器424，使得垂直偏振光入射到上λ/4延遲膜422上。此外，垂直偏振光從上λ/4延遲膜422穿過上偏振器424，使垂直偏振光從上偏振器424向觀察者側(cè)發(fā)射。
圖14是圖解依照本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施方案的LCD裝置的橫截面圖。在該實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層180設(shè)置在與反射區(qū)域?qū)?yīng)的下透明片105的下面。除亮度增強(qiáng)層180的位置以外，圖14的LCD裝置與圖8中的相同。因而，相同的參考標(biāo)記用于指代與圖8中所述的相同或相似的部分，將省略進(jìn)一步的解釋。
LCD裝置包括陣列基板100、彩色濾光片基板200、設(shè)置在陣列基板100與彩色濾光片基板200之間的液晶層300、下膜組件410和上膜組件420。下膜組件410和上膜組件420確定了LCD裝置的外部層，如圖所示。
亮度增強(qiáng)層180設(shè)置在陣列基板100下面并設(shè)置在下透明片105和下膜組件410之間，如圖所示。在該示范性的實(shí)施方案中，亮度增強(qiáng)層180一體形成在陣列基板100下面。可選擇地，亮度增強(qiáng)層180可一體形成在下膜組件410上。亮度增強(qiáng)層180確定為具有不均勻的厚度。該不均勻的厚度包括形成在亮度增強(qiáng)層180上的凸起和凹入部分。在圖14中所示的實(shí)施方案中，凸起和凹入部分確定了沿其長度面對(duì)下膜組件410的亮度增強(qiáng)層180的表面。因此，當(dāng)已經(jīng)穿過亮度增強(qiáng)層180的光從反射層170反射并向著LCD裝置的背側(cè)穿過亮度增強(qiáng)層180時(shí)，所述光穿過與具有不同光學(xué)特性Δnd的不均勻亮度增強(qiáng)層180對(duì)應(yīng)的不同光程。
因此，循環(huán)由燈(沒有示出)產(chǎn)生的一部分光，以提高LCD裝置的亮度。此外，光不會(huì)入射到部分吸收光的TFT上，所以提高了透射模式的LCD裝置的亮度。
依照本發(fā)明，對(duì)應(yīng)于陣列基板的反射區(qū)域形成了亮度增強(qiáng)層，使得循環(huán)了燈產(chǎn)生的至少一部分光。更具體地說，亮度增強(qiáng)層使從反射層反射的一部分光循環(huán)，從而提高了LCD裝置的亮度。此外，添加亮度增強(qiáng)層降低了LCD裝置的功率消耗。
盡管已經(jīng)參照這里公開的示范性實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但根據(jù)前面的描述，對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，一些可選擇的修改和變化是很顯而易見的。因此，本發(fā)明包含所有落入所附權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的可選擇的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種透射和反射型LCD，包括第一基板；第二基板，具有面對(duì)所述第一基板而設(shè)置的內(nèi)表面；液晶層，形成在所述第一基板和所述第二基板之間；第一偏振片，形成在所述第一基板外表面上；背光，設(shè)置在所述第一偏振片背側(cè)；和亮度增強(qiáng)層，設(shè)置在所述背光與由液晶層和第一第二基板之一設(shè)置的反射層之間，所述亮度增強(qiáng)層配置成將已經(jīng)穿過亮度增強(qiáng)層的光的相位延遲大約1/4相位(λ/4)，從而從所述亮度增強(qiáng)層向確定第一基板的背側(cè)發(fā)射右旋圓偏振光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層與液晶層和第一、第二基板之一一體形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層與所述液晶層和第一、第二基板之一分離地形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層包括雙折射膜、液晶聚合物的取向膜、和被固定的液晶聚合物的取向?qū)印?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層包括為可紫外線固化的液晶聚合物的膽甾型液晶。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層包括固化的膽甾型液晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層由第一表面和與第一表面一體形成的相對(duì)的第二表面確定，第一表面面對(duì)反射層設(shè)置，其中第一光入射到第二表面上，且該第一光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而獲得從第一表面向反射層發(fā)射的第二光，所述第二光從反射層反射，從而變成從反射層向第一表面發(fā)射的第三光，第三光的相位被延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而獲得從亮度增強(qiáng)層的第二表面發(fā)射的第四光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透射和反射型LCD，其中所述第一光是圓偏振的，所述第二光和第三光是垂直偏振的，所述第四光是在與第一光相同的方向上圓偏振的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的相位延遲元件，其中所述第一表面由不均勻的表面確定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透射和反射型LCD，其中所述第二表面由不均勻的表面確定。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的相位延遲元件，其中所述亮度增強(qiáng)層的所述第二表面和第一表面是固化的膽甾型液晶。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層的第一表面由凹入和凸起部分確定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層的第一表面由圓形的凹入和凸起部分確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的透射和反射型LCD，其中所述亮度增強(qiáng)層第一表面的每個(gè)凹入部分都由大致平坦的部分確定，所述亮度增強(qiáng)層第一表面的每個(gè)凸起部分都由圓形部分確定。
15.一種制造相位延遲元件的方法，包括在基板上設(shè)置的取向?qū)由闲纬梢壕?；將所述液晶層?gòu)圖并固化，以形成亮度增強(qiáng)層；和在所述亮度增強(qiáng)層上形成浮雕圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述基板是透明基板和玻璃基板之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在印刷膜上取向包含光致抗蝕劑引入劑的所述液晶層；在取向的所述液晶層上輻射紫外光，以固化液晶層；用基板設(shè)置所述固化的液晶層；和從所述液晶層移除所述印刷膜，將液晶層構(gòu)圖并固化，從而形成亮度增強(qiáng)層。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在具有浮雕表面的光致抗蝕劑膜上形成取向?qū)樱辉谒鲆壕由陷椛渥贤夤?；用基板設(shè)置所述液晶層；和從所述液晶層移除所述光致抗蝕劑膜，將所述液晶層構(gòu)圖并固化，從而形成亮度增強(qiáng)層。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中取向?qū)邮枪庵驴刮g劑取向材料，所述方法還包括在具有反射區(qū)域和透射區(qū)域的所述基板上的反射區(qū)域中涂覆光致抗蝕劑取向材料；將形成在所述反射區(qū)域中的所述光致抗蝕劑取向材料取向；和在所述反射區(qū)域中形成所述液晶層，以取向在反射區(qū)域中的液晶層，將所述液晶層固化并形成在反射區(qū)域中，從而形成亮度增強(qiáng)層。
20.一種制造基板的方法，包括形成包含像素區(qū)域的開關(guān)元件，所述像素區(qū)域由反射區(qū)域和透射區(qū)域確定；形成與反射區(qū)域?qū)?zhǔn)的亮度增強(qiáng)層，所述亮度增強(qiáng)層配置成將穿過其的背側(cè)光的相位延遲大約1/4相位(λ/4)；在所述透射區(qū)域中形成像素電極；和在所述反射區(qū)域中形成反射層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在絕緣片上形成開關(guān)元件；在所述反射區(qū)域中形成有機(jī)絕緣層；在所述有機(jī)絕緣層上形成亮度增強(qiáng)層；和在所述亮度增強(qiáng)層上形成像素電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在絕緣片上形成所述亮度增強(qiáng)層；在具有所述亮度增強(qiáng)層所述絕緣片上形成開關(guān)元件；在所述反射區(qū)域中形成有機(jī)絕緣層；和在所述亮度增強(qiáng)層上形成所述像素電極。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在絕緣片上形成所述亮度增強(qiáng)層；在所述亮度增強(qiáng)層上形成所述反射層；和在所述反射層上及所述透射區(qū)域中形成彩色濾光片。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括在所述彩色濾光片上形成涂覆層；和在所述涂覆層上形成公共電極。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在絕緣片上形成所述開關(guān)元件；在所述絕緣片上形成所述亮度增強(qiáng)層；在所述亮度增強(qiáng)層上形成有機(jī)絕緣層；和在所述有機(jī)絕緣層上的所述透射區(qū)域中形成像素電極。
26.一種基板，包括絕緣片，具有像素區(qū)域，所述像素區(qū)域由反射區(qū)域和透射窗口確定；開關(guān)元件，形成在所述像素區(qū)域中；像素電極，與所述開關(guān)元件電連接；反射層，與反射區(qū)域?qū)?zhǔn)設(shè)置，所述反射層用于將從基板外側(cè)的觀察者側(cè)發(fā)射的前光從反射層向觀察者側(cè)反射，且所述反射層用于將從與觀察者側(cè)相反的基板背側(cè)發(fā)射的背光從反射層向背側(cè)反射；和亮度增強(qiáng)層，形成在反射層和所述背光之間，其中通過亮度增強(qiáng)層從背側(cè)向反射層發(fā)射的背光變成從反射層通過亮度增強(qiáng)層而向背側(cè)發(fā)射的反射光。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層將背光的相位延遲，將相位延遲的背光提供給反射層，且亮度增強(qiáng)層將反射光的相位延遲，將相位延遲的反射光提供給背側(cè)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層將背光的相位延遲了大約1/4相位，將相位延遲的背光提供給反射層，且亮度增強(qiáng)層將反射光的相位延遲了大約1/4相位，將相位延遲的反射光提供給背側(cè)。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層確定為具有大致相同的厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層由第一表面和與第一表面一體形成的相對(duì)的第二表面確定，所述第一表面面對(duì)反射層設(shè)置，第一和第二表面每個(gè)都是大致非平面的。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層設(shè)置在絕緣片和開關(guān)元件之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層設(shè)置在開關(guān)元件和像素電極之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，還包括有機(jī)絕緣層，設(shè)置在開關(guān)元件之上，所述開關(guān)元件的漏極電極暴露在反射區(qū)域中，所述基板暴露在透射窗口中；和鈍化層，設(shè)置在有機(jī)絕緣層之上，所述鈍化層形成在與反射層連接的像素電極上，其中反射層形成在用于確定與反射區(qū)域?qū)?yīng)的鈍化層的上部區(qū)域中。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層形成在有機(jī)絕緣層的表面上。
35.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，還包括彩色濾光片，形成在所述像素區(qū)域中；和公共電極層，形成在于像素區(qū)域中具有彩色濾光片的絕緣片上。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基板，其中所述亮度增強(qiáng)層設(shè)置在透射窗口下面，并將背光的相位延遲了大約1/4相位，將相位延遲的背光提供給透射窗口。
37.一種用于LCD裝置的相位延遲元件，包括亮度增強(qiáng)層，設(shè)置在背光和反射層之間，所述亮度增強(qiáng)層由底部元件和對(duì)向元件確定，所述對(duì)向元件與底部元件一體形成，對(duì)向元件面對(duì)反射層設(shè)置，其中入射到底部元件上的具有波長相位(λ)的第一光延遲了大約1/4相位(λ/4)，并從對(duì)向元件向反射層發(fā)射第二光，第二光從反射層反射，從而變成從反射層向?qū)ο蛟l(fā)射的第三光，穿過亮度增強(qiáng)層，第三光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從底部元件發(fā)射第四光。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的相位延遲元件，其中所述第一光是圓偏振的，第二光和第三光是垂直偏振的，且第四光是在與第一光相同的方向上圓偏振的。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的相位延遲元件，其中所述對(duì)向元件由大致非平面的表面確定。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的相位延遲元件，其中所述底部元件由大致非平面的表面確定。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的相位延遲元件，其中所述底部元件和對(duì)向元件是固化的膽甾型液晶。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的相位延遲元件，其中所述對(duì)向元件由凹入和凸起部分確定。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的相位延遲元件，其中所述對(duì)向元件的凹入和凸起部分是圓形的。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的相位延遲元件，其中所述對(duì)向元件的凹入部分由平坦的部分確定，對(duì)向元件的凸起部分由圓形部分確定。
45.一種LCD裝置，包括第一側(cè)；第二側(cè)，與用于確定LCD裝置的第一側(cè)相對(duì)；液晶層，與第二側(cè)接近，所述液晶層用于顯示圖像；第一偏振器，當(dāng)光從第一偏振器的每側(cè)入射到第一偏振器上時(shí)，用于發(fā)射水平偏振光；下1/4相位(λ/4)延遲膜，夾在液晶層和第一偏振器之間，當(dāng)所述水平偏振光從第一側(cè)入射到下1/4相位(λ/4)延遲膜上時(shí)，所述下1/4相位(λ/4)延遲膜用于發(fā)射圓偏振光，并且當(dāng)圓偏振光從第二側(cè)入射到下1/4相位(λ/4)延遲膜時(shí)，從下1/4相位(λ/4)延遲膜向第一側(cè)發(fā)射水平偏振光；亮度增強(qiáng)膜，夾在液晶層和1/4相位(λ/4)延遲膜之間，當(dāng)圓偏振光從第一側(cè)入射到亮度增強(qiáng)膜上時(shí)，所述亮度增強(qiáng)膜用于從那里向第二側(cè)發(fā)射垂直偏振光，當(dāng)垂直偏振光從第二側(cè)入射到亮度增強(qiáng)膜上時(shí)，亮度增強(qiáng)膜用于從那里發(fā)射圓偏振光；和反射層，夾在液晶層和亮度增強(qiáng)膜之間，該反射層用于將垂直偏振光反射到亮度增強(qiáng)膜，所述垂直偏振光從第一側(cè)入射到反射層上。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的LCD裝置，其中所述液晶層響應(yīng)于從亮度增強(qiáng)膜提供的垂直偏振光而顯示圖像。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的LCD裝置，其中所述亮度增強(qiáng)膜形成在反射區(qū)域中，對(duì)應(yīng)于所述反射區(qū)域形成有反射層。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的LCD裝置，其中所述亮度增強(qiáng)膜形成在反射區(qū)域和透射區(qū)域中，其中反射區(qū)域是形成反射層的區(qū)域，透射區(qū)域是不存在反射層的區(qū)域。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的LCD裝置，還包括上1/4相位(λ/4)延遲膜，其用于將穿過液晶層的光的相位延遲大約1/4相位；和上偏振器，其用于透過來自上1/4相位(λ/4)延遲膜的一部分1/4相位(λ/4)延遲的光，其中上偏振器具有預(yù)定的偏振軸，且上1/4相位(λ/4)延遲膜夾在上偏振器和液晶層之間。
全文摘要
一種相位延遲元件包括夾在反射層和非自然光之間的亮度增強(qiáng)層。亮度增強(qiáng)層由第一表面和相對(duì)的第二表面確定。第一表面面對(duì)反射層。來自非自然光的第一光入射到第二表面上。第一光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從第一表面向反射層發(fā)射第二光。第二光從反射層反射，從而從反射層向第一表面發(fā)射第三光。第三光的相位延遲了大約1/4相位(λ/4)，從而從第二表面發(fā)射第四光。因此，循環(huán)了從反射層反射的一部分非自然光，從而提高了LCD裝置的亮度。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1740872SQ20051010982
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月19日
發(fā)明者平井彰, 尹晉赫, 魚基漢, 樸敏秀 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社