專利名稱：反射型彩色濾光液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空間調(diào)制型彩色顯示技術(shù)，尤其涉及一種反射型彩色濾光液晶顯示
o
背景技術(shù)：
近年來，平板顯示器和液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱IXD)在光電 技術(shù)和集成電路技術(shù)的推動下已經(jīng)成為主流的顯示設(shè)備。IXD顯示器具有很多優(yōu)點，包括 形狀薄且平、重量輕、低運(yùn)行電壓、低功耗、全彩色及低輻射。LCD顯示面板根據(jù)發(fā)光機(jī)理可 以被分為透射型、反射型和透反射型，其中反射型LCD顯示器包括液晶投影儀和反射型硅 基液晶(Liquid Crystal On Silicon，簡稱LCOS)。LCD面板的基板平面組件包括具有透明導(dǎo)電膜的頂部玻璃基板、液晶平面單元、 像素電極陣列背板(透明的或反射的)、至少一個偏光膜及彩色濾光陣列膜，，現(xiàn)有彩色濾 光陣列膜通常是由含有色素和/或染料的高分子材料制成。彩色圖像顯示通常是IXD及其 所有附屬部件的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)有的彩色圖像顯示技術(shù)主要是通過像素電極陣列背板控 制液晶平面單元中液晶分子的扭轉(zhuǎn)，從而控制來自于背光源的白光通過；此后，由像素彩色 濾光陣列膜中具有紅、綠、藍(lán)(Red Green Blue，簡稱RGB)三基色的彩色濾光片使通過液晶 平面單元的白光成為具有相應(yīng)基色的光線，進(jìn)而由些光線混合顯示彩色圖像。為了實現(xiàn)彩 色圖像顯示，現(xiàn)有彩色濾光陣列膜中的彩色濾光片必需與像素電極陣列背板上的各個像素 電極精確對準(zhǔn)，從而增大了 LCD的復(fù)雜性；而且較厚的彩色濾光片也會使電場強(qiáng)度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種彩色液晶顯示器，可以降低LCD的復(fù)雜性并提高光效率。本發(fā)明一實施例提供一種反射型彩色濾光液晶顯示器10，其中沿入射光20的入 射方向21的相反方向，依次包括背面基板200、反射電極層210、平面液晶單元150、透明 導(dǎo)電膜110和透明板100，其中所述透明板100用于接收并透射所述入射光20 ；所述平面液晶單元150夾設(shè)于所述反射電極層210和透明導(dǎo)電膜110之間；所述反射電極層210包括第一頻帶反射電極211、第二頻帶反射電極212及第三 頻帶反射電極213，以垂直于入射方向21的規(guī)則平面平鋪結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述背面基板200的 頂部且彼此電隔離，用于對穿過所述透明基板100的入射光20進(jìn)行反射并分別形成第一反 射光譜61的第一反射光、第二反射光譜62的第二反射光及第三反射光譜63的第三反射 光；所述背面基板200中包括驅(qū)動電路220，與所述第一頻帶反射電極211、第二頻帶 反射電極212、第三頻帶反射電極213及所述透明導(dǎo)電膜110電連接，用于在所述反射電極 層210與所述透明導(dǎo)電膜110之間形成電場，驅(qū)動所述平面液晶單元150中的液晶分子進(jìn) 行相應(yīng)扭轉(zhuǎn)，使所述入射光20到達(dá)所述反射電極層210并使所述第一反射光、第二反射光和第三反射光從所述透明基板100射出。本發(fā)明所述反射型彩色濾光液晶顯示器通過反射電極層210中設(shè)置的三個頻帶 反射電極對入射光進(jìn)行空間反射調(diào)制實現(xiàn)了彩色圖像顯示，無需使用現(xiàn)有技術(shù)中用到的彩 色濾光陣列膜，因此也不存在彩色濾光片必需與像素電極陣列背板上的各個像素電極精確 對準(zhǔn)的要求，從而降低了 LCD的復(fù)雜性并提高了光效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一實施例所述反射彩色濾光液晶顯示器10的截面圖；圖2為圖1所示反射電極層210的可選結(jié)構(gòu)截面圖；圖3為本發(fā)明另一實施例所述反射彩色濾光液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明又一實施例所述反射彩色濾光液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明一實施例所述反射彩色濾光液晶顯示器10的截面圖。該反射彩色 濾光液晶顯示器10沿入射光20的入射方向21的相反方向，依次包括背面基板200、反射 電極層210、平面液晶單元150、透明導(dǎo)電膜110和透明板100。其中，所述透明板100用于接收并透射所述入射光20，所述反射電極層210包括第 一頻帶反射電極211、第二頻帶反射電極212及第三頻帶反射電極213，以垂直于入射方向 21的規(guī)則平面平鋪結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述背面基板200的頂部且彼此電隔離。具體地，如圖1所 示，所述第一頻帶反射電極211、第二頻帶反射電極212及第三頻帶反射電極213可以通過 像素隔離物215進(jìn)行彼此電隔離。所述第一頻帶反射電極211、第二頻帶反射電極212和第三頻帶反射電極213對 穿過所述透明基板(100)的入射光(20)進(jìn)行反射并分別形成第一反射光譜的第一反射光、 第二反射光譜的第二反射光及第三反射光譜的第三反射光，從而具有彩色濾光功能。所述 第一反射光譜61、第二反射光譜62和第三反射光譜63可以分別對應(yīng)于藍(lán)色、綠色及紅色 的帶通譜，從而可以基于紅綠藍(lán)(Red Green Blue，簡稱RGB)色彩模式實現(xiàn)彩色顯示；或 者也可以分別對應(yīng)于黃色、洋紅色和雪青色的帶阻譜，從而可以基于雪青色、黃色、洋紅色 (Cyan，Yellow，Magenta，簡稱CYM)色彩模式實現(xiàn)彩色顯示。所述平面液晶單元150夾設(shè)于所述反射電極層210和透明導(dǎo)電膜110之間，所述 背面基板200中包括驅(qū)動電路220，與所述第一頻帶反射電極211、第二頻帶反射電極212、 第三頻帶反射電極213及所述透明導(dǎo)電膜110電連接，用于在所述反射電極層210與所述透明導(dǎo)電膜110之間形成電場，驅(qū)動所述平面液晶單元150中的液晶分子進(jìn)行相應(yīng)扭轉(zhuǎn)，使 所述入射光20到達(dá)所述反射電極層210并使所述第一反射光、第二反射光和第三反射光從 所述透明基板100射出。圖2為圖1所示反射電極層210的可選結(jié)構(gòu)截面圖。如圖所示，該反射電極層210 中的第一頻帶反射電極211、第二頻帶反射電極212及第三頻帶反射電極213均采用堆疊膜 結(jié)構(gòu)。具體地，第一頻帶反射電極211包括上下堆疊且電連接的第一反射電極板211b和第 一導(dǎo)電彩色濾光單元211a ；所述第二頻帶反射電極212包括上下堆疊且電連接的第二反射 電極板212b和第二導(dǎo)電彩色濾光單元212a ；所述第三頻帶反射電極213包括上下堆疊且 電連接的第三反射電極板213b和第三導(dǎo)電彩色濾光單元213a。其中，第一導(dǎo)電彩色濾光單 元211a、第二導(dǎo)電彩色濾光單元212a及第三導(dǎo)電彩色濾光單元213a可以由導(dǎo)電墨水或?qū)?電涂料制成；所述第一反射電極板211b、第二反射電極板212b和第三反射電極板213b可 以由包括鋁、鈦、銅、銀、鉬和金的任意反射金屬或他們的合金制成。所述導(dǎo)電墨水和導(dǎo)電涂 料內(nèi)含有彩色導(dǎo)電顆粒，這些彩色導(dǎo)電顆粒為添加有彩色添加劑(例如為色素或染料)的 銀粉和/或碳粉，從而具有相應(yīng)的顏色。基于圖2所示結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動電路220經(jīng)所述第一反射電極板211b對所述第一導(dǎo) 電彩色濾光單元211a進(jìn)行充放電，驅(qū)動所述第一導(dǎo)電彩色濾光單元211a中的彩色導(dǎo)電顆 粒移動，從而將來自于所述第一反射電極板211b的反射光調(diào)制為所述第一反射光；經(jīng)所述 第二反射電極板212b對所述第二導(dǎo)電彩色濾光單元212a進(jìn)行充放電，驅(qū)動所述第二導(dǎo)電 彩色濾光單元212a中的彩色導(dǎo)電顆粒移動，從而將來自于所述第二反射電極板212b的反 射光調(diào)制為所述第二反射光；經(jīng)所述第三反射電極板213b對所述第三導(dǎo)電彩色濾光單元 213a進(jìn)行充放電，驅(qū)動所述第三導(dǎo)電彩色濾光單元213a中的彩色導(dǎo)電顆粒移動，從而將來 自于所述第三反射電極板213b的反射光調(diào)制為所述第三反射光。具體地，所述透明導(dǎo)電膜110可以由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，簡稱IT0)， 所述驅(qū)動電路220可以設(shè)置于背面基板200的內(nèi)部，該背面基板200可以由包括硅、鍺、鎵 和砷的半導(dǎo)體制成，或者由包括玻璃和/或聚合物的介電材料制成。驅(qū)動電路220可以由 互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，簡稱CMOS)器件構(gòu) 成。另外，如圖1所示，所述反射電極層210的上側(cè)敷設(shè)有第一取向?qū)?04，所述透明板 100下側(cè)敷設(shè)有第二取向?qū)?20，所述平面液晶單元150夾設(shè)于所述第一取向?qū)?04與所述 第二取向?qū)?20之間并與其靜態(tài)對齊，所述第一取向?qū)?04與所述第二取向?qū)?20用于設(shè) 定所述平面液晶單元150中液晶分子的初始取向方向。具體地，所述第一取向?qū)?04和第 二取向?qū)?20可以為由聚酰亞胺，氧化硅，氮化硅和碳中的任意材料或組合制成的單層或 復(fù)合層。為了防止反射電極層210中包含的離子態(tài)物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入平面液晶單元150，也為 了保護(hù)反射電極層210本身不會受到由于與第一取向?qū)?04之間產(chǎn)生的摩擦而造成的潛在 損害，可以在第一取向?qū)?04與反射電極層210之間設(shè)置透明保護(hù)介電層205。具體地，該 透明保護(hù)介電層205可以在由聚酰亞胺，氧化硅，氮化硅和碳中的任意材料或組合制成，這 些材料可以從常見的硅半導(dǎo)體制造工藝中獲得。本實施例所述反射型彩色濾光液晶顯示器通過反射電極層210中設(shè)置的三個頻帶反射電極對入射光進(jìn)行空間反射調(diào)制實現(xiàn)了彩色圖像顯示，無需使用現(xiàn)有技術(shù)中用到的 彩色濾光陣列膜，因此也不存在彩色濾光片必需與像素電極陣列背板上的各個像素電極精 確對準(zhǔn)的要求，從而降低了 LCD的復(fù)雜性并提高了光效率。并且，所述反射電極層210既作為與透明導(dǎo)電膜110相對應(yīng)的底電極，在透明導(dǎo)電 膜110與該底電極之間夾設(shè)的平面液晶單元150中形成貫穿的電場，又作為光反射器對入 射光20進(jìn)行反射，因此，這種自對準(zhǔn)裝配的彩色像素構(gòu)造可以簡化彩色液晶顯示器的光電結(jié)構(gòu)。圖3為本發(fā)明另一實施例所述反射彩色濾光液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 所示，所述透明保護(hù)介電層205還進(jìn)一步填充于所述第一頻帶反射電極211、第二頻帶反射 電極212和第三頻帶反射電極213之間的空隙內(nèi)，用于對所述第一頻帶反射電極211、第二 頻帶反射電極212和第三頻帶反射電極213進(jìn)行彼此電隔離。通過圖3所示結(jié)構(gòu)，所述透明 保護(hù)介電層205既起到了保護(hù)功能，又起到了隔離功能，因此無需再設(shè)置像素隔離物215， 從而進(jìn)一步簡化了反射彩色濾光液晶顯示器10的微型結(jié)構(gòu)及其制造工藝。圖4為本發(fā)明又一實施例所述反射彩色濾光液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 所示，所述第一取向?qū)?04由介電材料制成，進(jìn)一步填充于所述第一頻帶反射電極211、第 二頻帶反射電極212和第三頻帶反射電極213之間的空隙內(nèi)，用于對所述第一頻帶反射電 極211、第二頻帶反射電極212和第三頻帶反射電極213進(jìn)行彼此電隔離。通過圖4所示結(jié) 構(gòu)，所述第一取向?qū)?04既起到了取向?qū)拥墓δ?，又起到了隔離的功能，因此無需再設(shè)置像 素隔離物215，從而進(jìn)一步簡化了反射彩色濾光液晶顯示器10的微型結(jié)構(gòu)及其制造工藝。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
一種反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于沿入射光(20)的入射方向(21)的相反方向，依次包括背面基板(200)、反射電極層(210)、平面液晶單元(150)、透明導(dǎo)電膜(110)和透明板(100)，其中所述透明板(100)用于接收并透射所述入射光(20)；所述平面液晶單元(150)夾設(shè)于所述反射電極層(210)和透明導(dǎo)電膜(110)之間；所述反射電極層(210)包括第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射電極(212)及第三頻帶反射電極(213)，以垂直于入射方向(21)的規(guī)則平面平鋪結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述背面基板(200)的頂部且彼此電隔離，用于對穿過所述透明基板(100)的入射光(20)進(jìn)行反射并分別形成第一反射光譜的第一反射光、第二反射光譜的第二反射光及第三反射光譜的第三反射光；所述背面基板(200)中包括驅(qū)動電路(220)，與所述第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射電極(212)、第三頻帶反射電極(213)及所述透明導(dǎo)電膜(110)電連接，用于在所述反射電極層(210)與所述透明導(dǎo)電膜(110)之間形成電場，驅(qū)動所述平面液晶單元(150)中的液晶分子進(jìn)行相應(yīng)扭轉(zhuǎn)，使所述入射光(20)到達(dá)所述反射電極層(210)并使所述第一反射光、第二反射光和第三反射光從所述透明基板(100)射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述第一頻帶 反射電極(211)包括上下堆疊且電連接的第一反射電極板(211b)和第一導(dǎo)電彩色濾光單 元(211a)；所述第二頻帶反射電極(212)包括上下堆疊且電連接的第二反射電極板(212b) 和第二導(dǎo)電彩色濾光單元(212a)；所述第三頻帶反射電極(213)包括上下堆疊且電連接的 第三反射電極板(213b)和第三導(dǎo)電彩色濾光單元(213a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述第一導(dǎo)電彩色濾光單元(211a)、第二導(dǎo)電彩色濾光單元(212a)及第三導(dǎo)電彩色 濾光單元(213a)由導(dǎo)電墨水或?qū)щ娡苛现瞥?，所述?dǎo)電墨水和導(dǎo)電涂料內(nèi)含有彩色導(dǎo)電 顆粒；所述第一反射電極板(211b)、第二反射電極板(212b)和第三反射電極板(213b)由 包括鋁、鈦、銅、銀、鉬和金的任意反射金屬或他們的合金制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述驅(qū)動電路 (220)還用于經(jīng)所述第一反射電極板(211b)對所述第一導(dǎo)電彩色濾光單元(211a)進(jìn)行充放電，驅(qū) 動所述第一導(dǎo)電彩色濾光單元(211a)中的彩色導(dǎo)電顆粒移動，從而將來自于所述第一反 射電極板(211b)的反射光調(diào)制為所述第一反射光；經(jīng)所述第二反射電極板(212b)對所述第二導(dǎo)電彩色濾光單元(212a)進(jìn)行充放電，驅(qū) 動所述第二導(dǎo)電彩色濾光單元(212a)中的彩色導(dǎo)電顆粒移動，從而將來自于所述第二反 射電極板(212b)的反射光調(diào)制為所述第二反射光；經(jīng)所述第三反射電極板(213b)對所述第三導(dǎo)電彩色濾光單元(213a)進(jìn)行充放電，驅(qū) 動所述第三導(dǎo)電彩色濾光單元(213a)中的彩色導(dǎo)電顆粒移動，從而將來自于所述第三反 射電極板(213b)的反射光調(diào)制為所述第三反射光。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述彩色導(dǎo) 電顆粒為添加有彩色添加劑的銀粉和/或碳粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述第一反射光譜、第二反射光譜和第三反射光譜分別對應(yīng)于藍(lán)色、綠色及紅色的帶通譜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述第一反射光 譜、第二反射光譜和第三反射光譜分別對應(yīng)于黃色、洋紅色和雪青色的帶阻譜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述反射電 極層(210)的上側(cè)敷設(shè)有第一取向?qū)?204)，所述透明板(100)下側(cè)敷設(shè)有第二取向?qū)?(120)，所述平面液晶單元(150)夾設(shè)于所述第一取向?qū)?204)與所述第二取向?qū)?120)之 間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述第一取向?qū)?(204)和第二取向?qū)?120)為由聚酰亞胺，氧化硅，氮化硅和碳中的任意材料或組合制成的單層或復(fù)合層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述第一取向 層(204)還進(jìn)一步填充于所述第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射電極(212)和第三頻 帶反射電極(213)之間的空隙內(nèi)，用于對所述第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射電極 (212)和第三頻帶反射電極(213)進(jìn)行彼此電隔離。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述反射電 極層(210)與所述第一取向?qū)?04之間設(shè)置有透明保護(hù)介電層(205)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反射型彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述透明保 護(hù)介電層(205)由聚酰亞胺，氧化硅，氮化物和碳中的任意材料或組合制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述透明保護(hù) 介電層(205)還進(jìn)一步填充于所述第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射電極(212)和第 三頻帶反射電極(213)之間的空隙內(nèi)，用于對所述第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射 電極(212)和第三頻帶反射電極(213)進(jìn)行彼此電隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述反射電極 層(210)進(jìn)一步包括像素隔離物(215)，用于將所述第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反 射電極(212)及第三頻帶反射電極(213)進(jìn)行彼此電隔離。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述背面基板 (200)由包括硅、鍺、鎵和砷的半導(dǎo)體制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其特征在于所述背面基板 (200)由包括玻璃和/或聚合物的介電材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種反射彩色濾光液晶顯示器(10)，其中沿入射光(20)的入射方向(21)的相反方向，依次包括背面基板(200)、反射電極層(210)、平面液晶單元(150)、透明導(dǎo)電膜(110)和透明板(100)，其中所述透明板(100)用于接收并透射所述入射光(20)；所述平面液晶單元(150)夾設(shè)于所述反射電極層(210)和透明導(dǎo)電膜(110)之間；所述反射電極層(210)包括第一頻帶反射電極(211)、第二頻帶反射電極(212)及第三頻帶反射電極(213)；所述背面基板(200)中包括驅(qū)動電路(220)。本發(fā)明無需使用現(xiàn)有技術(shù)中用到的彩色濾光陣列膜，從而降低了LCD的復(fù)雜性并提高了光效率。
文檔編號G02F1/1343GK101943828SQ20101022474
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
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