反射式液晶面板及折射率匹配透光電極層的製作方法
2023-06-05 05:56:21
專利名稱：反射式液晶面板及折射率匹配透光電極層的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示面板(display panel)及其電才及層(electrode layer ), 且特別涉及一種反射式液晶面板(reflective liquid crystal panel)及其折射率 匹配透光電才及層。
背景技術：
矽基液晶(liquid crystal on silicon, LCOS )面板為一種以珪晶片為基底 所製造而成的顯示面板，其通過使用金屬氧化物半導體電晶體 (metal-oxide-semiconductor transistor, MOS transistor)來替4弋已知液晶面#反 中配置於玻璃基板上的薄膜電晶體。矽基液晶面板為 一種反射式的顯示面 板，其像素電極是由不透光的金屬材料所製成。此外，因為金屬像素電極幾 乎覆蓋整個像素區域，所以與已知液晶面板的透明像素電極僅覆蓋部分像素 區域相比，矽基液晶面板較能夠充分利用光源，以提升顯示畫面的亮度。
矽基液晶面板主要是由矽基板以及依序配置於矽基板上的圖案化金屬 電極層、配向膜(alignment layer )、液晶層、配向膜、氧化銦錫層(indium tin oxide layer)與玻璃基板等多個光學膜層所構成，其中圖案化金屬電極層是 用以構成像素電極，而氧化銦錫層則用以構成透明電極。來自光源的光會依 序穿透玻璃基板、氧化銦錫層、配向膜、液晶層與配向膜而傳遞至圖案化金 屬電極層，而圖案化金屬電極層會將光反射，並使光依序穿透配向膜、液晶 層、配向膜、氧化銦錫層與玻璃基板而傳遞至外界。
由於各光學膜層的折射率並不相同，因此當光通過折射率不同的兩光學 膜層的界面時，會有部分的光在界面處被反射而無法達到圖案化金屬電極 層，或無法被圖案化金屬電極層反射至外界，這會導致光效率降低，進而影 響矽基液晶面板的顯示品質。
發明內容
本發明提供一種反射式液晶面板，其具有較高的光效率。
4本發明提供一種折射率匹配透光電極層，其具有較高的光穿透率。 本發明提供一種反射式液晶面板，其包括不透光基板、圖案化電極層、 第一配向膜、液晶層、第二配向膜、折射率匹配透光電極層以及透光基板。 圖案化電極層配置於不透光基板上。第一配向膜配置於圖案化電極層之上。 液晶層配置於第一配向膜上。第二配向膜配置於液晶層上。折射率匹配透光 電極層配置於第二配向膜上。透光基板配置於折射率匹配透光電極層上。第 二配向膜、折射率匹配透光電極層與透光基板的折射率彼此匹配，以提升由 透光基板入射的光被圖案化電極層反射的比例。
在本發明之一實施例中，折射率匹配透光電極層包括第一透光層、第二 透光層以及第三透光層。第一透光層的折射率為NS1。第二透光層配置於第 一透光層與透光基板之間，且第二透光層的折射率為NS2。第三透光層配置
於第二透光層與透光基板之間，且第三透光層的折射率為NS3。第一、第二 及第三透光層至少其中之一為導電層，而NS1>NS2且NS3〉NS2。
在本發明之一實施例中，第二配向膜的折射率為NA2,透光基板的折射 率為NT，而NS3〉NTiL NS1>NA2。
在本發明之一實施例中，第一、第二及第三透光層至少其中之一為氧化 銦錫層。第一透光層與第三透光層例如皆為氧化銦錫層，而第二透光層例如 為二氧4匕石圭層(silicon dioxide layer )。
在本發明之一實施例中，反射式液晶面板還包括保護層，其配置於圖案 化電極層與第一配向膜之間。保護層、第一配向膜、第二配向膜、折射率匹 配透光電極層與透光基板的折射率彼此匹配，以提升由透光基板入射的光被 圖案化電極層反射的比例。保護層可包括第一子保護層以及第二子保護層。 第一子保護層的折射率為NP1。第二子保護層配置於第一子保護層與第一配 向膜之間，且第二子保護層的折射率為NP2。第一配向膜的折射率為NA1， 而Np^Na,且NP2〉NP1。第一子保護層例如為二氧化矽層，而第二子保護層 如j^口為氮4匕石圭層(silicon nitride layer )。
在本發明之一實施例中，反射式液晶面板還包括彩色濾光層，其配置於 圖案化電極層與第 一 配向膜之間。不透光基板例如為矽基板。透光基板例如 為玻璃基4反。
本發明更提出一種折射率匹配透光電極層，其包括第一透光層、第二透 光層以及第三透光層。第一透光層的折射率為NS1。第二透光層配置於第一透光層上，且第二透光層的折射率為Ns2。第三透光層配置於第二透光層上， 且第三透光層的折射率為NS3。第一、第二及第三透光層至少其中之一為導
電層，而Ns, 〉NS2且NS3>NS2 。
在本發明一實施例的反射式液晶面板中，由於第一配向膜、第二配向膜、 折射率匹配透光電極層與透光基板等各光學膜層的折射率彼此匹配，因此當 光束在這些光學膜層中傳遞時，其在兩相鄰光學膜層的界面發生反射的比例 可以被大幅降低，進而提升反射式液晶面板的光效率。此外，在本發明一實 施例的折射率匹配透光電極層中，由於第一透光層、第二透光層及第三透光 層的折射率彼此匹配，因此折射率匹配透光電極層的光穿透率較高。
為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉多 個實施例，並配合附圖，作詳細i兌明如下。
圖1為本發明一實施例的反射式液晶面板的結構示意圖。 圖2為本發明另一實施例的反射式液晶面板的結構示意圖。 圖3為反射式液晶面板的反射率趨勢圖。
附圖標記說明
100、100,:反射式液晶面板110:不透光基板
120:圖案化電極層130:第一配向膜
140:液晶層150:第二配向膜
160:折射率匹配透光電極層162:第一透光層
164:第二透光層166:第三透光層
170:透光基板180:保護層
182:第一子保護層184:第二子保護層
190:彩色濾光層192:紅色濾光部
194:綠色濾光部196:藍色濾光部
具體實施例方式
圖1為本發明一實施例的反射式液晶面板的結構示意圖。請參照圖1,
本實施例的反射式液晶面板100包括不透光基板110、圖案化電極層120、 第一配向膜130、液晶層140、第二配向膜l50、折射率匹配透光電極層160以及透光基板no。圖案化電極層12o配置於不透光基板iio上。第一配向
膜130配置於圖案化電極層120之上。液晶層140配置於第一配向膜130上。 第二配向膜150配置於液晶層140上。折射率匹配透光電極層160配置於第 二配向膜150上。透光基板170配置於折射率匹配透光電極層160上。在本 實施例中，不透光基板110例如為矽基板，透光基板170例如為玻璃基板， 而圖案化電極層120例如為金屬電極層。換言之，在本實施例中，反射式液 晶面板100為矽基液晶面板。
第二配向膜150、折射率匹配透光電才及層160與透光基板170等各光學 膜層的折射率彼此匹配。如此一來，當光從透光基板170入射，並在各光學 膜層傳遞時，光在兩相鄰的上述光學膜層之間的界面發生反射的比例便會大 幅降低，以提升外界的光傳遞至圖案化電極層120的比例，並提升圖案化電 極層120所反射的光傳遞至外界的比例。換言之，由透光基板170入射的光 被圖案化電極層120反射回外界的比例便能被有效提升，進而提升本實施例 的反射式液晶面板100的光效率。因此，反射式液晶面板100所提供的影像 畫面的品質被可以被有效提升。
在本實施例中，折射率匹配透光電極層160包括第一透光層l62、第二 透光層164以及第三透光層166。第二透光層164配置於第一透光層l62上, 且配置於第一透光層162與透光基板170之間。第三透光層1M配置於第二
透光層164上，且配置於第二透光層164與透光基板170之間。第一、第二 及第三透光層162、 164、 166至少其中之一為導電層。第一透光層162的折 射率為Ns,，第二透光層的折射率為NS2,而第三透光層的折射率為NS3，其 中NS1>NS2且NS3>NS2。換言之，第一、第二及第三透光層162、 164、 166 的折射率彼此匹配，如此一來，光在第一透光層162與第二透光層164的界 面以及在第二透光層164與第三透光層166的界面發生反射的比例便會有效 降低。因此，折射率匹配透光電極層160的光穿透率較高，進而提升反射式 液晶面板100的光效率。
在本實施例中，第一、第二及第三透光層162、 164、 166至少其中之一 為氧化銦錫層，以通過導電而施加電壓於液晶層140上。具體而言，第一透 光層162與第三透光層166例如皆為氧化銦錫層，而第二透光層164例如為 二氧化矽層。
在實施例中，第二配向膜150的折射率為NA2，透光基板170的折射率為NT,而Ns3〉Nt且Ns一Na2。換言之，透光基板170、第三透光層166、第 二透光層164、第一透光層162及第二配向膜150的折射率彼此匹配，以提 升反射式液晶面板100的整體光效率。
在本實施例中，反射式液晶面板IOO還包括保護層180，其配置於圖案 化電極層120與第一配向膜130之間，以保護圖案化電極層120。保護層180、 第一配向膜130、第二配向膜150、折射率匹配透光電^L層160與透光基板 170的折射率彼此匹配，以提升由透光基板170入射的光被圖案化電極層120 反射而返回外界的比例。具體而言，保護層180可包括第一子保護層182以 及第二子保護層184。第二子保護層184配置於第一子保護層182與第一配 向膜130之間。第一子保護層182的折射率為NP1,第二子保護層184的折
射率為Np2,而第一配向膜的折射率為NA1，其中Np2〉Nai且Np2〉Np,。如此
一來，反射式液晶面板100的整體光效率便能夠被進一步地有效提升。在本 實施例中，第一子保護層182例如為二氧化矽層，而第二子保護層184例如 為氮化矽層。然而，在其他未繪示的實施例中，保護層亦可以僅是單一膜層， 例如僅是單 一 的二氧化矽層。
圖2為本發明另一實施例的反射式液晶面板的結構示意圖。請參照圖2， 本實施例的反射式液晶面板IOO，與上述反射式液晶面板IOO(如圖1所繪示) 類似，兩者的差異在於反射式液晶面板IOO，還包括彩色濾光層l卯，其配置 於圖案化電極層120與第一配向膜130之間。在本實施例中，彩色濾光層l卯 是配置於保護層180與第一配向膜130之間。彩色濾光層190包括多種不同 顏色的濾光部。舉例而言，在本實施例中，彩色濾光層190包括紅色濾光部 192、綠色濾光部194以及藍色濾光部196。此外，紅、綠、藍色濾光部192、 194、 196可呈陣列排列。通過這些濾光部的濾光作用，反射式液晶面板100' 便可以產生全彩影像。反射式液晶面板IOO，具有與反射式液晶面板100類似 的功效，以下將舉實驗數據加以驗證。
圖3為反射式液晶面板的反射率趨勢圖。請參照圖2與圖3，圖3的縱 軸代表反射式液晶面板的反射率，而橫軸代表不同批次的反射式液晶面板。 此外，落在第 一區的數據為採用單層氧化銦錫層作為透光電極層的已知反射 式液晶面板的數據，而落在第二區的數據為本實施例的反射式液晶面板100， 的數據。由圖3可明顯看出，本實施例的反射式液晶面板100'的平均反射率 比已知反射式液晶面板的平均反射率高出約15%,由此可驗證本實施例的反射式液晶面板100，的光效率確實能被有效地提升。
綜上所述，在本發明一實施例的反射式液晶面板中，第二配向膜、折射 率匹配透光電極層與透光基板等各光學膜層的折射率彼此匹配。如此一來， 當光從透光基板入射，並在各光學膜層傳遞時，光在兩相鄰的上述光學膜層 之間的界面發生反射的比例便會大幅降低，以提升由透光基板入射的光被圖 案化電極層反射回外界的比例，進而提升反射式液晶面板的光效率。因此， 反射式液晶面板所提供的影像畫面的品質被可以被有效提升。
此外，在本發明一實施例的折射率匹配透光電極層中，第一、第二及第 三透光層的折射率彼此匹配。如此一來，光在第一透光層與第二透光層的界 面以及在第二透光層與第三透光層的界面發生反射的比例便會有效降低。因 此，折射率匹配透光電極層的光穿透率較高，進而提升反射式液晶面板的光 效率。
雖然本發明已以多個實施例披露如上，然其並非用以限定本發明，任何 所屬技術領域的技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更 動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種反射式液晶面板，包括不透光基板；圖案化電極層，配置於該不透光基板上；第一配向膜，配置於該圖案化電極層之上；液晶層，配置於該第一配向膜上；第二配向膜，配置於該液晶層上；折射率匹配透光電極層，配置於該第二配向膜上；以及透光基板，配置於該折射率匹配透光電極層上，其中，該第二配向膜、該折射率匹配透光電極層與該透光基板的折射率彼此匹配，以提升由該透光基板入射的光被該圖案化電極層反射的比例。
2. 如權利要求1所述的反射式液晶面板，其中該折射率匹配透光電極層 包括第一透光層，其折射率為Ns,;第二透光層，配置於該第一透光層與該透光基板之間，且該第二透光層 的折射率為Ns2;以及第三透光層，配置於該第二透光層與該透光基板之間，且該第三透光層 的折射率為NS3,其中該第一、第二及第三透光層至少其中之一為導電層， 而NS1>NS2JL NS3>NS2。
3. 如權利要求2所述的反射式液晶面板，其中該第二配向膜的折射率為 NA2，該透光基板的折射率為NT,而NS3〉NTINS1>NA2。
4. 如權利要求2所述的反射式液晶面板，其中該第一、第二及第三透光 層至少其中之一 為氧化銦錫層。
5. 如權利要求4所述的反射式液晶面板，其中該第一透光層與該第三透 光層皆為氧化銦錫層，而該第二透光層為二氧化矽層。
6. 如權利要求1所述的反射式液晶面板，還包括保護層，配置於該圖案 化電極層與該第一配向膜之間，其中該保護層、該第一配向膜、該第二配向 膜、該折射率匹配透光電極層與該透光基板的折射率彼此匹配，以提升由透 光基板入射的光被圖案化電極層反射的比例。
7. 如權利要求6所述的反射式液晶面板，其中該保護層包括第一子保護層，其折射率為Nn;以及第二子保護層，配置於該第一子保護層與該第一配向膜之間，且該第二 子保護層的折射率為NP2，其中該第一配向膜的折射率為NA1,而NP2>NA1 且NP2>NP1。
8. 如權利要求7所述的反射式液晶面板，其中該第一子保護層為二氧化 矽層，而該第二子保護層為氮化矽層。
9. 如權利要求1所述的反射式液晶面板，還包括彩色濾光層，配置於該 圖案化電極層與該第一配向膜之間。
10. 如權利要求1所述的反射式液晶面板，其中該不透光基板為矽基板。
11. 如權利要求1所述的反射式液晶面板，其中該透光基板為玻璃基板。
12. —種折射率匹配透光電極層，包括 第一透光層，其折射率為Ns,;第二透光層，配置於該第一透光層上，且該第二透光層的折射率為NS2;以及第三透光層，配置於該第二透光層上，且該第三透光層的折射率為NS3, 其中該第一、第二及第三透光層至少其中之一為導電層，而Ns一Ns2且 NS3>NS2。
13. 如權利要求12所述的折射率匹配透光電極層，其中該第一、第二 及第三透光層至少其中之一為氧化銦錫層。
14. 如權利要求13所述的折射率匹配透光電4及層，其中該第一透光層 與該第三透光層皆為氧化銦錫層，而該第二透光層為二氧化矽層。
全文摘要
本發明公開了一種反射式液晶面板，其包括不透光基板、圖案化電極層、第一配向膜、液晶層、第二配向膜、折射率匹配透光電極層以及透光基板。圖案化電極層配置於不透光基板上。第一配向膜配置於圖案化電極層之上。液晶層配置於第一配向膜上。第二配向膜配置於液晶層上。折射率匹配透光電極層配置於第二配向膜上。透光基板配置於折射率匹配透光電極層上。第一配向膜、第二配向膜、折射率匹配透光電極層與透光基板的折射率彼此匹配，以提升由透光基板入射的光被圖案化電極層反射的比例。本發明還公開了一種折射率匹配透光電極層。
文檔編號G02F1/13GK101539694SQ20081008301
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月17日 優先權日2008年3月17日
發明者廖炳傑, 範姜冠旭, 陳燕晟 申請人:立景光電股份有限公司