(57)【要約】【課題】  照準を合わせやすく、生産の良品率を増加できる補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造およびその製造方法を提供する。【解決手段】  上ガラス基板２６と、下ガラス基板１２と、上ガラス基板２６と下ガラス基板１２との間に形成されている液晶層３０及び濾過層２０と、液晶層３０を挟む上透明電極及び下透明電極とを備える。濾過層２０が液晶層３０の下方に位置付けされ、かつ濾過層２０が上層カラー濾過膜１８と下層カラー濾過膜１４及び上層カラー濾過膜１８と下層カラー濾過膜１４との間に位置する反射膜１６を有する。液晶ディスプレイ１０は、上層カラー濾過膜１８と下層カラー濾過膜１４を重ねることで構成されているため、生産の良品率を増加させることが可能である。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ガラス基板と、
下ガラス基板と、
上ガラス基板と下ガラス基板との間に形成されている液晶層及び濾過層と、
液晶層を挟む上透明電極及び下透明電極とを備え、
そのうちの濾過層が液晶層の下方に位置付けされ、かつ濾過層が上層カラー濾過膜と下層カラー濾過膜及び上層カラー濾過膜と下層カラー濾過膜との間に位置する反射膜を有することを特徴とする補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項２】
上層カラー濾過膜の頂面に位置する保護層を有することを特徴とする請求項１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項３】
上層カラー濾過膜は、色飽和度の比較的低いカラー樹脂から形成され、下層カラー濾過膜は色飽和度の比較的高いカラー樹脂から形成されることを特徴とする請求項１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項４】
液晶層の位相差△ｎｄは、１００ｎｍから９００ｎｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項５】
上層カラー濾過膜の厚さは、３００ｎｍから３０００ｎｍの間であり、下層カラー濾過膜の厚さは３００ｎｍから３０００ｎｍの間であることを特徴とする請求項１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項６】
反射膜は、下層カラー濾過膜の頂面に被せるように設けられ、かつ反射膜は複数の全反射区と複数の開口から構成されることを特徴とする請求項１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項７】
反射膜の厚さは、１０ｎｍから１０００ｎｍの間であることを特徴とする請求項６に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項８】
反射膜の開口率は、５％から８０％の間であることを特徴とする請求項６に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項９】
反射膜は、下層カラー濾過膜の頂面に完全に被せるように設けられ、かつ反射膜は光線を透過させ、反射効果を生じることを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項１０】
反射膜の厚さは、５ｎｍから２００ｎｍの間であることを特徴とする請求項９に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイ構造。
【請求項１１】
下ガラス基板を設置するステップ（ａ）と、
下ガラス基板の上に赤、緑及び青の三原色から構成されるカラー薄膜を塗布して下層カラー濾過膜を形成するステップ（ｂ）と、
下層カラー濾過膜に反射に必要な薄膜を形成して反射膜を形成するステップ（ｃ）と、
反射膜の上に赤、緑及び青の三原色から構成されるカラー薄膜を塗布して上層カラー濾過膜を形成するステップ（ｄ）と、
上層カラー濾過膜の上に樹脂材料を塗布し、平滑な面を形成して保護層を形成するステップ（ｅ）と、
保護層の表面に下透明電極を形成するステップ（ｆ）と、
上ガラス基板を設置し、上ガラス基板の上に上透明電極を形成するステップ（ｇ）と、
上透明電極と下透明電極との間に液晶分子材料を注入し、液晶層を形成するステップ（ｈ）と、
を含むことを特徴とする補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【請求項１２】
反射膜は、マクロ現像と腐食の技術により複数の全反射区と複数の開口を有するように形成されるパターン薄膜であることを特徴とする請求項１１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【請求項１３】
反射膜は、下層カラー濾過膜の頂面に完全に被せるように設けられ、かつその厚さが５ｎｍから２００ｎｍの間であることを特徴とする請求項１１に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【請求項１４】
下ガラス基板を設置するステップ（ａ）と、
下ガラス基板の上に赤、緑及び青の三原色から構成されるカラー薄膜を塗布して下層カラー濾過膜を形成するステップ（ｂ）と、
下層カラー濾過膜に反射に必要な薄膜を形成して反射膜を形成するステップ（ｃ）と、
反射膜の上に赤、緑及び青の三原色から構成されるカラー薄膜を塗布して上層カラー濾過膜を形成するステップ（ｄ）と、
上層カラー濾過膜の上に下透明電極を形成するステップ（ｅ）と、
上ガラス基板を設置し、上ガラス基板の上に上透明電極を形成するステップ（ｆ）と、
上透明電極と下透明電極との間に液晶分子材料を注入し、液晶層を形成するステップ（ｇ）と、
を含むことを特徴とする補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【請求項１５】
反射膜は、マクロ現像と腐食の技術により複数の全反射区と複数の開口を有するように形成されるパターン薄膜であることを特徴とする請求項１４に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【請求項１６】
反射膜は、下層カラー濾過膜の頂面に完全に被せるように設けられ、かつその厚さが５ｎｍから２００ｎｍの間であることを特徴とする請求項１４に記載の補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶ディスプレイに関し、詳しく言えば、補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、周知の液晶ディスプレイの構造は、上ガラス基板１と下ガラス基板２との間に液晶層３と、保護層４と、濾過層５と、反射層６とを有し、そのうちの反射層６が複数の全反射区６ａと複数の開口６ｂから構成されているものである。前述の構造を利用する場合、下ガラス基板２の外側にバックライト７を設置することで、半反射型液晶ディスプレイを構成することが可能である。また、製品の需要に応じ、上面または下面に偏光板（図中未表示）を貼り付けてもよい。
【０００３】
半反射型液晶ディスプレイの表示画面は、反射方法によって光線が濾過層５を２回透過する。従って、濾過層５が色飽和度の比較的低いカラー樹脂から形成されている場合、光遮断を減少させる方法で、透過率を増加させることが可能であるが、色飽和度が犠牲になる。逆に、濾過層５が色飽和度の比較的高いカラー樹脂から形成されている場合、色飽和度を増加させることは可能であるが、光遮断の増大に伴い、放射された光線輝度不足が生じる。また、バックライト７からの光線が濾過層５を１回透過する透過方法にも上述の状況が生じる。
【０００４】
図２に示すように、上述の欠点を改善するために、六色法により改良して形成されている構造は、上ガラス基板１、下ガラス基板２、液晶層３、保護層４および反射層６などのユニットを有する。違うところは、濾過層８を形成するには、まず色飽和度の比較的低いカラー樹脂を各反射区６ａに被せ、反射に必要な第一濾過膜８ａを形成し、そして、色飽和度の比較的高いカラー樹脂を各開口６ｂに詰め込み、透過に必要な第二濾過膜８ｂを形成し、第一濾過膜８ａと第二濾過膜８ｂのそれぞれの光遮断の特性により、反射方法によって表示画面が比較的よい透過率を有するように維持し、かつ透過方法によって比較的よい色艶を呈することである。
【０００５】
しかし、第一濾過膜８ａと第二濾過膜８ｂとは平行に配列し、構造が異なる薄膜であり、その幅が本来の半分に設計されているものであるため、製造する際に、幅が小さすぎて照準を合わせにくいという欠点があり、かつ濾過層８の表面を平坦に維持するために、第一濾過膜８ａの厚さが制限され、製品の良品率を低下させ、量産が難しくなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、上下両層カラー濾過膜を重ね濾過層の構造に形成し、また、照準を合わせやすく、生産の良品率を増加させる補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、濾過層の構造が色混合の方法により設計されるものではないため、色艶および輝度を増加させることが可能である補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法は、まず下ガラス基板に下層カラー濾過膜を形成し、下層カラー濾過膜の上に反射に必要な反射膜を設置し、反射膜の上に上層カラー濾過膜を形成し、そののち、必要に応じて上層カラー濾過膜の頂面に保護層を形成するかを決め、続いて、上層カラー濾過膜の上方に下透明電極と上ガラス基板を設置し、上ガラス基板に上透明電極を形成し、最後に、上透明電極と下透明電極との間に液晶を注入し、補償反射色度を有する液晶ディスプレイを構成することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、従来の液晶ディスプレイの構造を示す図である。
図２は、従来のもう一つの液晶ディスプレイの構造を示す図である。
【００１０】
図３は、本発明の一実施例による製造ステップを示すブロック図である。
図４は、本発明の一実施例による製造のプロセスを示す図である。
図５は、本発明の一実施例による液晶ディスプレイの構造を示す図である。
【００１１】
図６は、本発明の他の実施例による製造のプロセスを示す図である。
図７は、本発明の他の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す図である。
図８は、本発明の他の実施例による保護層、即ち、反射膜を持たず、開口構造を持つ液晶ディスプレイの構造を示す図である。
【００１２】
図９は、本発明の他の実施例による保護層、即ち、反射膜を持たず、完全に被覆された液晶ディスプレイの構造を示す図である。
図１０は、本発明の他の実施例による液晶ディスプレイの構造を示す図である。
【００１３】
図３と図４に示すように、本発明の一実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイ１０を製造する方法は、次のステップを含む。
ステップａは、図４の（Ａ）に示すように、下ガラス基板１２を設置する。
【００１４】
ステップｂは、下層カラー濾過膜１４を形成する。
図４の（Ｂ）から（Ｄ）に示すように、下ガラス基板１２の上に予め順に塗布された赤色感光剤１４１、緑色感光剤１４２および青色感光剤１４３に対してマイクロ露光、現像および蒸焼きなどのプロセスを繰り返して執行することで、赤、緑および青の三原色のカラー薄膜を形成する。カラー薄膜の厚さは、３００ｎｍから３０００ｎｍの間である。また、前述の各色感光剤は、色飽和度の比較的高いカラー樹脂から形成されるものである。
【００１５】
ステップｃは、反射膜１６を設置する。
図４の（Ｅ）に示すように、下層カラー濾過膜１４の上に反射に必要な薄膜を形成する。薄膜は、金、銀、銅、アルミニウムまたはパラジウムなどの金属合金または非金属多層膜材料のいずれか一つから形成されるものである。かつマイクロ現像または腐食技術により製造される薄膜は、厚さが１０ｎｍから１０００nmの間であり、複数の全反射区１６１と複数の開口１６２を有するパターン薄膜である。反射膜の開口率（Aperture  ration）は、５％から８０％の間である。
【００１６】
ステップｄは、上層カラー濾過膜１８を形成する。
図４の（Ｆ）から（Ｈ）に示すように、ステップｂと同じ製造プロセスにより、反射膜１６の上に厚さが３００ｎｍから３０００ｎｍのカラー膜を形成する。ここで説明すべきなのは、上層カラー濾過膜１８が下層カラー濾過膜１４より色飽和度の比較的低い赤色感光剤１８１、緑色感光剤１８２および青色感光剤１８３樹脂材料から形成されるものだということである。また、上層カラー濾過膜１８と下層カラー濾過膜１４は、カラー濾過層２０を形成する。
【００１７】
ステップｅは、保護層２２を形成する。
図４の（Ｉ）に示すように、上層カラー濾過膜１８の上に樹脂材料を塗布し、平滑な面を形成する。
【００１８】
ステップｆは、図４の（Ｊ）に示すように、保護層２２の表面に下透明電極（transparent  electrode）２４を形成する。
ステップｇは、図４の（Ｋ）に示すように、上ガラス基板２６を設置し、上ガラス基板２６の上に上透明電極２８を形成する。
【００１９】
ステップｈは、液晶（liquid  crystal）を注入する。
図４の（Ｌ）に示すように、上透明電極２８と下透明電極２４との間に液晶分子材料を注入し、液晶層３０を形成する。液晶層３０の位相差△ｎｄは１００ｎｍから９００ｎｍの間である。例えば、ＳＴＮ−ＬＣＤの場合、その液晶層の位相差△ｎｄが７００ｎｍから９００ｎｍの間であれば好ましい。
【００２０】
以上のプロセスにより製造される液晶ディスプレイ１０構造は、図５に示す通りである。液晶ディスプレイ１０構造の特徴は、光を透過させるカラー濾過層２０が上下両層の色飽和度が異なるカラー濾過膜を重ねることで形成され、上層カラー濾過膜１８と下層カラー濾過膜１４の各色感光剤が一般の色混合の方式により設計されるものではなく、垂直に配列するように設計され、また、本実施例の液晶ディスプレイ１０が実際に適用される場合、下ガラス基板１２の外側にバックライト３２を設置し、また、本実施例の液晶ディスプレイ１０が製品の需要に応じて上ガラス基板２６と下ガラス基板１２の外面に偏光板を貼り付けるかを決めることを可能にすることである。
【００２１】
以下、本実施例の液晶ディスプレイ１０の反射方法と透過方法による作用について説明する。
図５に示すように、上ガラス基板２６の外側に位置する前光源の光線が液晶ディスプレイ１０に入射する場合、光線は上層カラー濾過膜１８を透過した後、全反射区１６１を介して屈折し、再び上層カラー濾過膜１８を透過し、そして、上層カラー濾過膜１８が色飽和度の比較的低いカラー樹脂から形成されているものであるため、反射方法によって反射された光線の輝度が十分になる。また、透過方法によってバックライト３２の光線は下層カラー濾過膜１４を透過した後、開口１６２の部位から放射され、そして、放射過程において光線が上層カラー濾過膜１８を透過することもあるが、下層カラー濾過膜１４が色飽和度の比較的高いカラー樹脂から構成され、上層カラー濾過膜１８と下層カラー濾過膜１４の各色感光剤が互いに対応するように設けられているため、透過方法によって放射される光線は比較的よい色艶が現れる。
本実施例の液晶ディスプレイ１０から構成される製品（例えば、ＳＴＮ−ＬＣＤ）は、反射方法と透過方法をあわせた上で、最終の表示画面が高色艶と高輝度を呈する。
【００２２】
本実施例の液晶ディスプレイ１０の製造方法と構造の特徴は、次の通りである。
１、本実施例による濾過層２０構造は、上下両層の濾過膜を重ねることで構成され、従来の六色法により形成されているカラー濾過膜が平行配列を呈するために露光の照準を合わせる時に誤差問題が生じるという欠点を改善可能である。従って、本実施例の製造方法により生産の良品率を増加させることが可能である。
【００２３】
２、本実施例の製造方法は、カラー濾過膜２０の表面を不整にすることがなく、かつ濾過層２０構造が色混合方法により構成されているものでないため、比較的高い色艶と輝度を提供可能である。
３、濾過層２０を構成する要素の一つの上層カラー濾過膜１８の厚さを実際の需要に応じて単独に設計することで、反射率を増大させることが可能である。
【００２４】
図６と図７に示すのは、本発明の他の実施例の製造方法による液晶ディスプレイ４０の構造である。図６の（Ａ）から（Ｆ）に示すように、製造のステップは前述の実施例のステップとほぼ同じであるが、違うところは、反射膜を設置する場合、図６の（Ｅ）に示すように、厚さが５ｎｍから２００ｎｍの薄膜を下層カラー濾過膜１４の頂面に完全に被せることで、反射膜４２を形成し、且つ反射膜４２により光線を透過させ、反射光効果が生じることである。また、図７に示すような液晶ディスプレイ４０は、反射方法と透過方法によって前述の実施例による液晶ディスプレイ１０と同じ比較的高い色艶と輝度を提供可能である。
【００２５】
また、注目すべきなのは、本発明の他の実施例による液晶ディスプレイは、製造過程において、必要に応じて保護層設置のステップを省略することにより、形態が異なる製品（例えば、ＴＮ型ＬＣＤ）に適用することをも可能にするということである。図８に示すような液晶ディスプレイ５０は、構造の順により、上ガラス基板５１と、上透明電極５２と、液晶層５３と、下透明電極５４と、上層カラー濾過膜５５と、複数の全反射区５６１と複数の開口５６２とを有する反射膜５６と、下層カラー濾過膜５７と、下ガラス基板５８とを備える。また、図９に示すような液晶ディスプレイ６０と液晶ディスプレイ５０が違うところは、反射膜６２が光線を透過させ、反射光効果を生じることを可能にする薄膜を設置することによって形成されることである。
【００２６】
また、本発明の他の実施例による技術は、ＴＦＴ−ＬＣＤ製品にも適用可能である。図１０に示すように、ＴＦＴ液晶ディスプレイ７０の構造は、上基板７１と、上透明電極７２と、液晶層７３と、下透明電極７４と、上層カラー濾過膜７５と、反射膜７６と、下層カラー濾過膜７７と、薄膜トランジスター７８と、下基板７９と、伝導区８０とを備える。かつＴＦＴ液晶ディスプレイ７０の画面も比較的よい色艶と輝度を呈する。説明すべきなのは、ＴＦＴ液晶ディスプレイ７０の液晶層７３の位相差△ｎｄが１００ｎｍから４００ｎｍの間であれば好ましいということである。
【００２７】
上述の説明をまとめてみると、本発明は新規性と実用性がそろって、かつ実施しやすいものである。また、本発明は、出願前に同じものが公開されたり、使用されたりするレポートが一切なかったため、発明の条件を満たすと考えられる。
上述は本発明の比較的好ましい実施例に過ぎないため、本発明の明細書および請求項範囲により同等な構造変化をするのは、本発明の請求範囲に属すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図２】従来のもう一つの液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図３】本考案の一実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法の製造ステップを示すブロック図である。
【図４】本考案の一実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法のプロセスを示す模式図である。
【図５】本考案の一実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図６】本考案の他の実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの製造方法のプロセスを示す模式図である。
【図７】本考案の他の実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図８】本考案の他の実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図９】本考案の他の実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【図１０】本発明の他の実施例による補償反射色度を有する液晶ディスプレイの構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  液晶ディスプレイ、１２  下ガラス基板、１４  下層カラー濾過膜、１６  反射膜、１８  上層カラー濾過膜、２０  濾過層、２２  保護層、２４  下透明電極、２６  上ガラス基板、２８  上透明電極、３０  液晶層、３２  バックライト、４０  液晶ディスプレイ、４２  反射膜、５０  液晶ディスプレイ、５１  上ガラス基板、５２  上透明電極、５３  液晶ディスプレイ、５４  下透明電極、５５  上層カラー濾過膜、５６  反射膜、５７  下層カラー濾過膜、５８  下ガラス基板、６０  液晶ディスプレイ、６２  反射膜、７０  ＴＦＴ液晶ディスプレイ、７１  上基板、７２  上透明電極、７３  液晶層、７４  下透明電極、７５  上層カラー濾過膜、７６  反射膜、７７  下層カラー濾過膜、７８  薄膜トランジスター、７９  下基板、８０  伝導区、１４１  赤色感光剤、１４２  緑色感光剤、１４３  青色感光剤、１６１  全反射区、１６２  開口、１８１  赤色感光剤、１８２  緑色感光剤、１８３  青色感光剤、５６１  全反射区、５６２  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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