專利名稱：：反射式液晶顯示器及其制作方法
技術領域：
：本發明是關于一種反射式液晶顯示器及其制作方法，尤指一種具有黑色液晶配向層的反射式液晶顯示器與其制作方法。
背景技術：
：反射式液晶顯示器由于不需要背光模組來提供光源，因此具有薄型化、低耗電等特點。其中，膽固醇液晶由于可以選擇性地反射部分波長的入射光，同時又具有于不施加電壓時呈現雙穩態(bistablestate)的特性，故適合用于反射式液晶顯示器且可更進一步達到省電的效果。關于膽固醇液晶顯示器的顯示機制請參考圖IA至圖1C。其中，圖IA繪示了反射式膽固醇液晶顯示器于未施加電壓下呈現平面螺旋狀態(PlanarState)的顯示示意圖，圖IB繪示了反射式膽固醇液晶顯示器于施加電壓下呈現垂直排列狀態(HomeotropicState)的顯示示意圖，而圖IC繪示了反射式膽固醇液晶顯示器于將施加電壓移除后呈現焦點圓錐狀態(FocalConicState)的顯示示意圖。如圖IA所示，復數個膽固醇液晶分子14M是設置于基板301上且介于第一像素電極161與第二像素電極162之間。當未施加電壓于第一像素電極161與第二像素電極162時，膽固醇液晶分子14M是呈現平面螺旋狀態。此時，膽固醇液晶分子14M會選擇性地反射部分波長的入射光且使其它部分波長的入射光穿透。如圖IA圖所示，入射光C包括入射光A與入射光B，其中入射光A與入射光B分別具有不同的波長范圍。入射光A會穿透膽固醇液晶分子14M而形成穿透光AT，而入射光B會被膽固醇液晶分子14M反射而形成反射光BR，因此得以呈現出反射光BR波長范圍的亮態顯示效果。而當施加足以驅動膽固醇液晶分子14M至垂直排列狀態的電壓于第一像素電極161與第二像素電極162時，如圖IB所示，第一像素電極161與第二像素電極162間的電壓差會使膽固醇液晶分子14M呈現垂直排列狀態，此時入射光C會完全穿透膽固醇液晶分子14M形成穿透光CT而呈現暗態效果。接著，當施加于第一像素電極161與第二像素電極162上的電壓被移除后，如圖IC所示，膽固醇液晶分子14M將呈現焦點圓錐狀態。此時，入射光C將會被膽固醇液晶分子14M散射而形成散射光CD，使顯示器維持暗態效果。然而，在此反射式膽固醇液晶顯示器中，若基板301會對光線產生反射效果，例如基板301為一具有金屬圖案的陣列基板時，如圖IA至圖IC所示，穿過膽固醇液晶分子14M的穿透光AT、穿透光CT、以及散射光CD將會被基板301反射而分別形成反射光AR、反射光CR、以及反射光DR。其中，在不同的顯示模式下，反射光AR會影響到原先亮態時反射光BR，造成色純度不佳的問題。而反射光CR與反射光DR則會造成暗態漏光，進而產生對比下降的問題。因此，于公知的反射式膽固醇液晶顯示器中，一般會于基板的表面形成一黑色吸收層來吸收穿透過膽固醇液晶的穿透光及散射光以降低對色飽和度及對比的影響。然而，于此之外，還需考慮于基板上部分區域因后續對組需求而不能完全被黑色吸收層所覆蓋。因此，在公知技術中，除了黑色吸收層形成的步驟外，還需要額外的制程步驟將部分黑色吸收層移除，故造成反射式膽固醇液晶顯示器整體的制程復雜度增加，進而對成本及良率皆有不利的影響。
發明內容本發明的主要目的之一在于提供一種反射式液晶顯示器及其制作方法，以黑色液晶配向層來吸收穿透光以提高對比及顏色飽和度，同時達到簡化制程的目的。本發明的一較佳實施例提供一種反射式液晶顯示器。上述反射式液晶顯示器包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一第一配向層、以及一第二配向層。第一基板與第二基板是相對設置，而液晶層設置于第一基板與第二基板之間。液晶層包括復數個液晶分子，且液晶分子是用以使部分波長的光反射以及使部分波長的光透過。第一配向層是設置于第二基板面對第一基板的一內側，且第一配向層具有對液晶分子配向的能力。第二配向層是設置于第一基板面對第二基板的一內側，且第二配向層是用以吸收透過液晶層的光線以及對液晶分子進行配向。本發明的另一較佳實施例提供一種反射式液晶顯示器的制作方法，包括下列步驟。首先，提供一第一基板與一第二基板。接著，于第二基板上形成一第一配向層，以及于第一基板上形成一第二配向層。然后，于第一配向層與第二配向層的間形成一液晶層，其中液晶層包括復數個液晶分子，此液晶分子具有使部分波長的光反射以及使其它部分波長的光透過的能力，且第二配向層具有吸收光線的特性以及對液晶分子配向的能力。本發明利用將黑色吸收層的功用與液晶配向層結合，對穿透過液晶層的穿透光進行吸收，以提高反射式液晶顯示器的對比及顏色飽和度，同時省去額外的黑色吸收層的制程步驟，進而達到簡化制程的效果。圖IA至圖IC繪示了公知反射式膽固醇液晶顯示器的顯示狀態示意圖。圖2繪示了本發明的一較佳實施例的反射式液晶顯示器的剖面示意圖。圖3A至圖3C繪示了本發明的一較佳實施例的反射式液晶顯示器的顯示狀態示意圖。圖4繪示了本發明的另一較佳實施例的制作反射式液晶顯示器的方法示意圖。具體實施例方式在本說明書及前述的權利要求范圍當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，制作商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及前述的權利要求范圍并不以名稱的差異來作為區別組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及前述的權利要求當中所提及的「包括」為一開放式的用語，故應解釋成「包括但不限定于」。再者，為使熟習本發明所屬
技術領域：
的一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明的數個較佳實施例，并配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容。需注意的是圖式僅以說明為目的，并未依照原尺寸作圖。此外，在文中使用例如”第一”與”第二”等敘述，僅用以區別不同的組件，并不對其產生順序的限制。請參考圖2。圖2繪示了本發明的一較佳實施例的反射式液晶顯示器的剖面示意圖。如圖2所示，本發明的反射式液晶顯示器51包括一第一基板101、一第二基板102、一液晶層13、一第一配向層12、以及一第二配向層11。其中第一基板101與第二基板102是相對設置，而液晶層13設置于第一基板101與第二基板102之間。液晶層13包括復數個液晶分子13M，液晶分子13M具有選擇性地使部分波長的光反射以及使其它部分波長的光透過的能力。在本實施例中，液晶分子13M包括膽固醇液晶分子或其它適合的具有反射性質的液晶分子種類。第一配向層12是設置于第二基板102面對第一基板101的一內側，且第一配向層12具有對液晶分子13M進行配向的能力。第二配向層11是設置于第一基板101面對第二基板102的一內側，且第二配向層11同時具有光吸收特性以及對液晶分子13M配向的能力。此外，本實施例的反射式液晶顯示器51可更包括復數個第一像素電極151與復數個第二像素電極152。其中，第一像素電極151是設置于第一基板101與第二配向層11之間，第二像素電極152是設置于第二基板102與第一配向層12之間。第一像素電極151與第二像素電極152是用來驅動液晶分子13M以改變其排列狀態來達成不同的顯示效果。在本實施例中，第一基板101包括一陣列基板(ArraySubstrate)或其它適合的基板以區域性地控制液晶分子13M，以達成不同的顯示效果。接著請參考圖3A至圖3C，圖3A至圖3C繪示了本發明的一較佳實施例的反射式液晶顯示器的顯示狀態示意圖。其中圖3A繪示了液晶分子13M于平面螺旋狀態的顯示示意圖，圖3B繪示了液晶分子13M于垂直排列狀態的顯示示意圖，而圖3C繪示了液晶分子13M于焦點圓錐狀態的顯示示意圖。如圖3A至圖3C所示，第二配向層11是設置于第一像素電極151與液晶分子13M之間。當未施加電壓于第一像素電極151與第二像素電極152時，液晶分子13M是呈現平面螺旋狀態。此時，液晶分子13M會選擇性地反射部分波長的入射光且使其它部分波長的入射光穿透。如圖3A所示，入射光C包括入射光A與入射光B，入射光A與入射光B的波長范圍并不相同。入射光A會穿透液晶分子13M而形成穿透光AT，而入射光B會被液晶分子13M反射而形成反射光BR以達到顯示的亮態效果。在本發明中，可藉由改變液晶分子的特性，選擇性地將不同波長范圍的光線反射，而達到預期的顯示效果。舉例來說，若液晶分子可形成反射光的波長范圍介于620奈米至750奈米之間時，可將位于上述波長范圍內的光線反射并容許上述波長范圍外的光源穿透而達到紅光的顯示效果。若液晶分子13M可形成反射光的波長范圍介于495奈米至570奈米之間時，可將位于上述波長范圍內的光線反射并容許上述波長范圍外的光源穿透而達到綠光的顯示效果。若液晶分子可形成反射光的波長范圍介于450奈米至495奈米之間時，可將位于上述波長范圍內的光線反射并容許上述波長范圍外的光源穿透而達到藍光的顯示效果。在本實施例中，如圖3A所示，穿透光AT會被第二配向層11所吸收，而不會形成其它的反射光影響到反射光BR預定需呈現的效果。此外，如圖3B所示，當施加電壓于第一像素電極151與第二像素電極152時，第一像素電極151與第二像素電極152間的電壓差會使液晶分子13M呈現垂直排列狀態，此時入射光C會穿透液晶分子13M形成穿透光CT而呈現暗態效果。在本實施例中，穿透光CT會被第二配向層11所吸收，而不會形成反射光影響暗態的顯示效果。接著，當施加于第一像素電極151與第二像素電極152上的電壓被移除后，如圖3C所示，液晶分子13M將呈現焦點圓錐狀態。此時，入射光C將會被液晶分子13M散射而形成散射光CD，而維持暗態的顯示效果。此外，在本實施例中，第二配向層11的材料是于液晶配向材料中添加黑色染料或其它適合的低反射性材料混合而成。此黑色染料包括奈米顆粒等級的二色性黑色染料或其它適合的小分子黑色染料。同時，此黑色染料添加于第二配向層11中的較佳濃度是介于1%至10%之間，以控制此濃度不至于過高到影響第二配向層11對液晶分子13M的配向效果，且同時使得第二配向層11的光學濃度(OpticalDensity,OD值)提升至2.5以上，以有效地吸收穿透光及散射光，達到提升色彩飽和度與對比的效果。值得說明的是黑色染料添加于第二配向層11中的濃度以及第二配向層11的光學濃度并不以上述數值為限。接著請參考圖4。圖4繪示了本發明的另一較佳實施例的制作反射式液晶顯示器的方法示意圖。如圖4所示，本發明的另一較佳實施例的反射式液晶顯示器52的制作方法包括下列數個步驟。首先，提供一第一基板201與一第二基板202。接著，于第二基板202上形成一第一配向層22，以及于第一基板201上形成一第二配向層21。然后，于第一配向層22與第二配向層21之間形成一液晶層23，其中液晶層23包括復數個液晶分子23M，液晶分子23M具有選擇性地使部分波長的光反射以及使其它部分波長的光透過的能力，且第二配向層21具有吸收光線的特性以及對液晶分子23M配向的能力。在本實施例中，液晶分子23M包括膽固醇液晶分子或其它適合的具有反射性質的液晶分子種類，且液晶層23的形成方式包括傳統注入法(Injection)、滴下式注入法(OneDropFilling,0DF)或其它適合的液晶注入方式。此外，黑色染料添加于第二配向層21中的較佳濃度是介于1%至10%之間，以控制此濃度不至于過高到影響第二配向層21對液晶分子23M的配向效果，且同時使得第二配向層21的光學濃度大于2.5，以有效地吸收穿透光及散射光，達到提升色彩飽和度與對比的效果。另外，值得注意的是，相較于公知的反射式液晶顯示器的黑色吸收層制作方式需額外的黃光蝕刻制程以達到圖案化的目的，在本發明中，第二配向層21形成的方式可以利用例如轉印法，藉由轉印板于涂布第二配向層21時同步產生圖案化的效果，達到進一步制程簡化的目的。綜上所述，本發明利用于液晶配向層中添加適合的黑色染料種類及濃度，使得液晶配向層同時具有光吸收特性以及對液晶分子配向的能力，以有效地將穿透過反射式液晶顯示器中液晶層的穿透光及散射光進行吸收，達到提高反射式液晶顯示器的對比及顏色飽和度的效果。同時，本發明的黑色液晶配向層設計，可省去額外的黑色吸收層的制程步驟，進而達到制程簡化、成本降低、以及良率提升的效果。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。權利要求1.一種反射式液晶顯示器，其特征在于，包括一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一液晶層，包括復數個液晶分子，設置于該第一基板與該第二基板之間，用以使部分波長的光反射以及使部分波長的光透過；一第一配向層，設置于該第二基板面對該第一基板的一內側，其中該第一配向層具有對該等液晶分子配向的能力；以及一第二配向層，設置于該第一基板面對該第二基板的一內側，用以吸收透過該液晶層的光線以及對該等液晶分子配向。2.如權利要求1所述的反射式液晶顯示器，其特征在于，該等液晶分子包括膽固醇液晶分子。3.如權利要求1所述的反射式液晶顯示器，其特征在于，該第二配向層的光學濃度是大于2.5。4.如權利要求1所述的反射式液晶顯示器，其特征在于，該第二配向層的成分包括黑色染料，且該黑色染料于該第二配向層的濃度是介于1%至10%之間。5.如權利要求4所述的反射式液晶顯示器，其特征在于，該黑色染料包括二色性黑色染料。6.如權利要求1所述的反射式液晶顯示器，其特征在于，該第一基板包括一陣列基板。7.一種反射式液晶顯示器的制作方法，其特征在于，包括提供一第一基板與一第二基板；于該第二基板上形成一第一配向層；于該第一基板上形成一第二配向層；以及于該第一配向層與該第二配向層之間形成一液晶層，其中該液晶層包括復數個液晶分子，該等液晶分子具有使部分波長的光反射以及使部分波長的光透過的能力，且該第二配向層具有吸收光線的特性以及對該等液晶分子配向的能力。8.如權利要求7所述的反射式液晶顯示器的制作方法，其特征在于，該等液晶分子包括膽固醇液晶分子。9.如權利要求7所述的反射式液晶顯示器的制作方法，其特征在于，該第二配向層的光學濃度大于2.5。10.如權利要求7所述的反射式液晶顯示器的制作方法，其特征在于，該第二配向層的成分包括黑色染料，且該黑色染料于該第二配向層的濃度是介于1%至10%之間。全文摘要一種反射式液晶顯示器，包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一第一配向層、以及一第二配向層。第一基板與第二基板是相對設置，而液晶層設置于第一基板與第二基板之間。液晶層包括復數個液晶分子，用以使部分波長的光反射以及使部分波長的光透過。第二配向層是設置于第一基板面對第二基板的一內側，用以吸收透過液晶層的光線以及對液晶分子配向。文檔編號G02F1/1335GK102081263SQ20111005122公開日2011年6月1日申請日期2011年3月3日優先權日2011年3月3日發明者劉勝發,李懷安,沈俊佑,邱寶賢,陳玉仙申請人:中華映管股份有限公司,華映視訊(吳江)有限公司