JP6304952B2 - 液晶ディスプレイパネル及びその製造方法、並びに液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施例は液晶表示分野に関し、特に液晶ディスプレイパネル及びその製造方法、並びに液晶表示装置に関する。

従来技術において、液晶表示にバックライトによる光源を使う場合が多く、その表示の輝度はバックライトにより制御されていた。その後で提供された反射型液晶表示は外部の光を反射することによって現像し、表示の輝度は外部の光の強さに影響されていた。反射型液晶表示の輝度が外部の光線に制限されているという欠陥を克服するために、半透明半反射型表示モードが提供され、即ちその一部の光が外部から提供され、他の一部はバックライトから提供される。

半透明半反射型液晶表示の場合、その表示ユニットに、外部の光線を反射する反射領域と、バックライトを透過させる透過領域とが必ず同時に含まれている。発明者は研究開発中、従来技術に少なくとも以下のような欠陥が存在することを見つけた。即ち、２種の光源の提供源が異なるため、表示構造に対して関連する設計をしなければ、２種の光源の光路長は異なってしまい、これによって、２種の表示モードの表示効果も異なるようになり、表示効果及びユーザの使用体験が影響された。

本発明の実施例は、液晶ディスプレイパネル及びその製造方法、並びに液晶表示装置を提供した。

本発明の第１局面は、カラーフィルタ基板と、アレイ基板と、カラーフィルタ基板とアレイ基板との間に配置された液晶層とを備え、前記カラーフィルタ基板の前記液晶層に向かう表面に凸部が配置され、前記凸部の高さは液晶層の厚さの１／２であり、前記アレイ基板の前記液晶層に向かう表面に反射層が配置され、且つ前記凸部と前記反射層は対向して配置されたことを特徴とする液晶ディスプレイパネルを提供した。

１つの例として、前記カラーフィルタ基板と前記アレイ基板との間に配置された柱状スペーサを更に備えてもよい。

１つの例として、前記柱状スペーサの両端はそれぞれ前記凸部と前記反射層に当接してもよい。

１つの例として、前記凸部の液晶層に向かう表面に順に配置された第１の電極層と、第１の配向膜層とを更に備えてもよい。

１つの例として、前記反射層の液晶層に向かう表面に順に配置された第２の電極層と、第２の配向膜層とを更に備えてもよい。

１つの例として、前記反射層は金属層であってもよい。

１つの例として、前記金属層はアルミニウム層であってもよい。

１つの例として、前記反射層はアレイ基板の一部の表面を被覆してもよい。

１つの例として、前記液晶層における液晶はネガティブ液晶であり、前記ネガティブ液晶の電子吸引基は液晶分子の短軸方向にあってもよい。

１つの例として、前記ネガティブ液晶はフルオロ誘導体であり、前記フルオロ誘導体の分子構造に剛性基構造が含まれてもよい。

１つの例として、前記凸部は平坦面を有してもよい。

本発明の第２局面は液晶表示装置を更に提供し、該液晶表示装置は上記液晶ディスプレイパネルを備える。

本発明の第３方面は液晶表示装置の製造方法を更に提供し、該液晶表示装置の製造方法は、
表面に凸部が配置されたカラーフィルタ基板を形成するステップと、
表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップと、
カラーフィルタ基板とアレイ基板をセル化し、前記凸部と前記反射層を対向して配置し、前記凸部の高さをセルギャップの１／２にするステップと、を備える。

１つの例として、表面に凸部が形成されたカラーフィルタ基板を形成するステップは、
カラーフィルタベースにブラックマトリックスパターンを形成するステップと、
前記ブラックマトリックスパターンにカラーフィルタ層を形成するステップと、
前記カラーフィルタ層に樹脂層を堆積し、パターンニング工程によって凸部を形成するステップと、を備えてもよい。

１つの例として、凸部に電極層を形成するステップを更に備えてもよい。

１つの例として、電極層に柱状スペーサを形成するステップを更に備えてもよい。

１つの例として、前記柱状スペーサの両端はそれぞれ前記凸部と前記反射層に当接してもよい。

１つの例として、表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップは、
パターンニング工程により、アレイベースに在共通電極及びゲート電極を含むパターンと、第１の絶縁層と、パッシベーション層とを順に形成するステップと、
パターンニング工程により、前記パッシベーション層にデータライン及びソースドレイン電極を含むパターンと、第２の絶縁層とを形成するステップと、
パターンニング工程により、前記第２の絶縁層に反射層を形成するステップと、を備えてもよい。

１つの例として、
前記第２の絶縁層に導通孔を形成するステップと、
前記反射層に、前記導通孔を介して前記ゲート電極に接続する電極層を形成するステップと、を更に備えてもよい。
本発明の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、次は実施例の図面を簡単に紹介する。明らかに以下に説明する図面は、本発明の一部の実施例だけにかかり、本発明に対する制限ではない。

本発明の実施例における液晶ディスプレイパネルの構造の概略図である。 本発明の実施例における、電圧が印加されていない状況にある液晶ディスプレイパネルの概略図である。 本発明の実施例における、電圧が印加されていない状況にある反射領域の光学原理図である。 本発明の実施例における、電圧が印加されていない状況にある透過領域の光学原理図である。 本発明の実施例における、電圧が印加されている状況にある液晶ディスプレイパネルの概略図である。 本発明の実施例における、電圧が印加されている状況にある反射領域の光学原理図である。 本発明の実施例における、電圧が印加されている状況にある透過領域の光学原理図である。 本発明の実施例におけるカラーフィルタ基板の製造方法の流れの概略図である。 は本発明の実施例における、凸部付きのカラーフィルタ基板の構造の概略図である。 は本発明の実施例における、凸部付きのカラーフィルタ基板の構造の概略図である。 は本発明の実施例における、凸部付きのカラーフィルタ基板の構造の概略図である。 は本発明の実施例における、凸部付きのカラーフィルタ基板の構造の概略図である。 は本発明の実施例における、凸部付きのカラーフィルタ基板の構造の概略図である。 本発明の実施例におけるアレイ基板の製造方法のフローチャートである。 本発明の実施例における、反射層付けのアレイ基板の構造の概略図である。 本発明の実施例における、反射層付けのアレイ基板の構造の概略図である。 本発明の実施例における、反射層付けのアレイ基板の構造の概略図である。 本発明の実施例における、反射層付けのアレイ基板の構造の概略図である。 本発明の実施例における、反射層付けのアレイ基板の構造の概略図である。 本発明の実施例における、反射層付けのアレイ基板の構造の概略図である。 は本発明の実施例における液晶ディスプレイパネルに使用されるネガティブ液晶分子式である。

本発明の実施例の目的、技術案及びメリットをより明瞭にするために、本発明の実施例の図面に基づき、本発明の実施例の技術案を明瞭に、完全に説明する。なお、説明される実施例は本発明の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。説明される本発明の実施例に基づき、当業者は創造的労働をしない前提で獲得する他の実施例は全て本発明の保護範囲に属する。

本発明の実施例は、反射光源及び透過光源の両方光源の光路長を相等にさせることができ、液晶ディスプレイの表示効果を向上させることができる液晶ディスプレイパネル、液晶表示装置及びその製造方法を提供する。
実施例１

本実施例に提供された液晶ディスプレイパネルは、図１に示すように、カラーフィルタ基板１０と、アレイ基板２０と、カラーフィルタ基板１０とアレイ基板２０との間に配置された液晶層３０とを備え、カラーフィルタ基板１０の液晶層３０に向かう表面に凸部１４が配置され、凸部の高さは液晶層の厚さの１／２である。凸部の表面は平坦であり、前記液晶層の厚さはカラーフィルタ基板１０とアレイ基板２０との間の距離であり、即ち液晶層３０の厚さであり、「セルギャップ」と称する。本実施例の液晶ディスプレイパネルは、カラーフィルタ基板１０に凸部を配置することにより、１つの画素の表示領域を反射領域Ｒと透過領域Ｔに分け、図２に示すように、反射領域Ｒは前記凸部と前記反射層パターンとが対応する液晶層領域であり、透過領域Ｔは前記凸部と前記反射層パターンとが対応しない液晶層領域である。凸部の高さは液晶層の厚さ（即ち、セルギャップ）の１／２であるため、反射領域の液晶層の厚さは液晶層の厚さ（即ち、セルギャップ）の１／２であり、透過領域の液晶層の厚さは液晶層の厚さに等しい。そのため、反射光が反射領域に入り、反射層に反射され、さらに反射領域を透過するとき、反射光が通る光路長は透過領域の透過光が通る光路長に一致する。アレイ基板２０の液晶層３０に向かう表面に反射層３１が配置され、凸部１４と反射層３１は対向して配置され、このようにして、外部の反射光源の光は反射領域で反射し戻すことしかない。

図２〜３は本発明の実施例における、電圧が印加されていない状況及び電圧が印加されている状況にある液晶ディスプレイパネルの概略図である。図２〜３に基づいてディスプレイパネルの表示原理を更に説明する。

本発明の上記実施例において、上下偏光シートの吸収軸の方向は互いに垂直し、第１の配向膜層の配向方向と第２の配向膜層の配向方向も互いに垂直する。上偏光シートの吸収軸の方向は第１の配向膜層の配向方向に一致する。図２に示すように、第１の配向膜層２７は凸部１４の液晶層３０に向かう表面に配置され、第２の配向膜層２８は反射層３１の液晶層３０に向かう表面に配置される。

電圧が印加されていない状況では、図２に示すように、配向膜層の作用により、液晶分子は基底に垂直するように配列され、この場合、液晶分子は光線に対して光遅延の操作を行うことがなく、反射領域内で伝播する光と透過領域内で伝播する光の偏光方向は全て上偏光シートの透過軸の方向と垂直するため、透過する光線はなく、透過領域と反射領域は全て暗視野になる。

図２ａ及び図２ｂを参照しながら、図２の電圧が印加されていない状況での反射領域及び透過領域における光線の変化過程を説明する。電圧が印加されていない状況での反射領域における光線の変化過程は図２ａに示すように、反射領域Ｒにおいて、上偏光シート１９の透過軸は水平方向であり、外部の光が偏光シートを通った後、水平方向の線状偏光を生じる。λ／４波長シート１８を透過して、水平偏光が左旋回の円状偏光となる。液晶の垂直配向作用により、反射領域の液晶層は左旋回の円状偏光に影響がない。左旋回の円状偏光が反射層３１に反射され、右旋回の円状偏光となる。λ／４波長シート１８を透過した後、右旋回の円状偏光が垂直方向の線状偏光となる。この場合、線状偏光の偏光方向と上偏光シート１９の透過軸の方向と垂直するため、光線は透過できず、これによって反射領域が暗視野になる。

電圧が印加されていない状況での透過領域における光線の変化過程は図２ｂに示すように、透過領域Ｔにおいて、バックライトからの光は下偏光シート２９の作用により、垂直に偏光する線状偏光を生じる。λ／４波長シート１８を透過し、線状偏光は右旋回の円状偏光となる。液晶の垂直配向作用により、透過領域の液晶層は右旋回の円状偏光に影響がない。λ／４波長シート１８を透過した後、右旋回の円状偏光は垂直する偏光となる。この場合、線状偏光の偏光方向と上偏光シートの透過軸方向と垂直するため、光線は透過できず、これによって透過領域は暗視野になる。

電圧が印加されている状況では、図３に示すように、液晶はネガティブ液晶であるため、液晶分子は電界の作用により、長軸が基板に平行するように螺旋状に配列される。このように捻じ曲がって配列された液晶分子は光線に対して光遅延の操作を行う。反射領域の液晶層は光に対してλ／４の遅延作用をするときに、透過領域の液晶層は反射領域の液晶層の厚さの２倍であるため、透過領域の液晶層は光に対して必ずλ／４の遅延作用をする。反射領域を透過した光の偏光方向と透過領域を透過した光の偏光方向は全て上偏光シートの透過軸の方向と平行するため、光線は透過して射出でき、透過領域と反射領域は全て明視野になる。

図３ａ及び図３ｂを参照しながら、図３の電圧が印加されている状況での反射領域及び透過領域における光線の変化過程を説明する。電圧が印加されている状況での反射領域における光線の変化過程は図３ａに示すように、反射領域Ｒにおいて、上偏光シート１９の透過軸は水平方向であり、外部の光が偏光シートを透過した後、水平方向の線状偏光が生じる。λ／４波長シート１８を透過して、水平偏光は左旋回の円状偏光となる。この場合、反射領域内において、電圧印加状況での液晶分子は光に対してλ／４の遅延作用をするため、左旋回の円状偏光は水平線偏光となり、水平線偏光は反射領域３１で反射されたとしても水平線偏光である。反射領域内において、電圧印加状況での液晶分子は光に対して再度λ／４の遅延作用をするため、水平線偏光は左旋回の円状偏光となる。λ／４の波長シートを通った後、左旋回の円状偏光は水平方向の線状偏光となる。この場合、線状偏光の偏光方向と上偏光シートの透過軸の方向と平行するため、光線は透過でき、反射領域は全て明視野に呈する。

電圧が印加されている状況での透過領域における光線の変化過程は図３ｂに示すように、透過領域Ｔにおいて、バックライトからの光は下偏光シート２９の作用により、垂直に偏光する線状偏光が生じる。λ／４波長シート１８を透過して、線状偏光が右旋回の円状偏光となる。この場合、反射領域内の電圧印加状況での液晶分子が光に対してλ／２の遅延作用をするため、右旋回の円状偏光が左旋回の円状偏光となる。λ／４波長シート１８を透過した後、左旋回の円状偏光が水平偏光となる。この場合、線状偏光の偏光方向と上偏光シートの透過軸の方向と平行するため、光線は透過でき、反射領域は全て明視野になる。

上記分析により、液晶ディスプレイパネルの反射領域と透過領域の電圧が印加されている状況と電圧が印加されていない状況での光線変化方式をそれぞれ説明した。これから、本実施例の液晶ディスプレイパネルの、電圧が印加されている状況と電圧が印加されていない状況での反射領域と透過領域における光線は同期表示という効果がある。

本発明の実施例における液晶ディスプレイパネルは、カラーフィルタ基板の液晶層に向かう表面に配置された凸部、及びアレイ基板の液晶層に向かう表面に配置された反射層により、２種の異なる光源が通る光路長を一致させることができる。本発明の実施例における液晶ディスプレイパネルの構造は巧妙、且つ合理的であり、液晶ディスプレイパネルの表示性能が改善され、表示効果が大幅に向上され、ユーザはもっとよい使用体験を得られる。

カラーフィルタ基板１０とアレイ基板２０との間に柱状スペーサ１６を配置してもよく、柱状スペーサの高さは例えば前記液晶層の厚さの１／２である。柱状スペーサ１６は凸部の下方に位置し、柱状スペーサは液晶層を貫通し、ディスプレイパネルの２つのパネルを支持し、液晶層の全体の隙間が変らないように保持する。

凸部及び反射層の液晶層に向かう表面に電極層１５（例えばインジウムスズ酸化物ＩＴＯ）を配置し、カラーフィルタ基板のＩＴＯ電極層の液晶層に向かう表面に第１の配向膜層２７を配置し、アレイ基板のＩＴＯ電極層の液晶層に向かう表面に第２の配向膜層２８を配置してもよい。

カラーフィルタ基板の液晶層と反対側の表面に、補償膜１７と、λ／４波長シート１８と、上偏光シート１９とを順に配置し、アレイ基板の液晶層と反対側の表面に、λ／４波長シート１８と、下偏光シート２９とを順に配置してもよい。

本実施例において、反射層３１は例えば金属層であり、金属層は例えばアルミニウム層である。該反射層３１はアレイ基板の一部の表面を被覆する。

本実施例において、液晶層における液晶はネガティブ液晶であり、ネガティブ液晶は例えばフルオロ誘導体であり、フルオロ誘導体の分子構造には剛性基構造が含まれている。１つの例として、ネガティブ液晶の電子吸引基は液晶分子の短軸方向にある。図６に示すように、図６は本発明の実施例における液晶ディスプレイパネルに使用されるネガティブ液晶分子式であり、分子構造にはビフェニル、又はビフェニルシクロヘキサンなどの剛性基構造が含まれ、電子吸引基は液晶分子の短軸方向にあり、液晶全体はネガティブの状態を呈する。ネガティブ液晶分子の剛性部分同士はほぼ互いに平行して配列されるが、それらのセントロイド位置は不規則であり、層状構造を構成できず、液晶分子は上下、左右、前後に摺動でき、分子の長軸方向だけにおいて相互平行、又はほぼ平行することを保持し、分子同士の相互作用は弱い。液晶分子自体特性のため、電子吸引基が電界作用を受けるとき、液晶分子は回転する。

本実施例の液晶ディスプレイパネルは、ディスプレイパネルの構造を改善して、カラーフィルタ基板の液晶層に向かう表面に凸部を配置し、アレイ基板の液晶層に向かう表面に反射層を配置し、凸部と反射層を対向して配置することによって、反射光源と透過光源の２種の光源が通る光路長を同様にさせ、液晶ディスプレイの表示効果を向上させた。
実施例２

本実施例は、液晶表示装置の製造方法を提供し、該方法は、
表面に凸部が配置されたカラーフィルタ基板を形成するステップ１０と、
表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップ２０と、
カラーフィルタ基板とアレイ基板をセル化し、前記凸部と前記反射層を対向して配置し、前記凸部の高さをカラーフィルタ基板及びアレイ基板によるセルギャップの１／２にするステップ３０と、を備える。

１つの例として、図４に示すように、表面に凸部が配置されたカラーフィルタ基板を形成するステップは、例えば、カラーフィルタベースにブラックマトリックスパターンを形成するステップ１０１を含む。

例えば、まず、ブラックマトリックス層をカラーフィルタベース１１に塗布し、塗布の方法として印刷又は堆積の方法を使用してよい。その後、エッチング工程により、不要のブラックマトリックス層を除去し、残されたブラックマトリックス層を硬化して乾燥させる。最後、カラーフィルタベース１１の液晶層に向かう表面にアレイ状に配列されたブラックマトリックス１２を形成する。その構造は図４ａに示すようである。ブラックマトリックス層に使用される材料として、例えばポリマーの有機樹脂であってよい。

また、前記ブラックマトリックスパターンにカラーフィルタ層を形成するステップ１０２を含む。
例えば、ブラックマトリックス１２を形成した後、カラーフィルタベース１１に分散法によって顔料を塗布し、塗布機で顔料と樹脂を均一にカラーフィルタベースに塗布する。そして、塗布物を乾燥させて膜を形成し、フォトリソグラフィ工程でドットマトリックスパターンを形成する。最後、アレイ状に配列されたカラーフィルタ層１３を形成する。図４ｂに示すように、カラーフィルタ層１３はカラーフィルタベースの液晶層に向かう表面に位置する。

また、前記カラーフィルタ層に樹脂層を堆積し、パターンニング工程によって凸部を形成するステップ１０３を含む。
例えば、ブラックマトリックス１２とカラーフィルタ層１３を形成した後、カラーフィルタベース１１に樹脂材料を塗布し、マスクによって樹脂層を露光・現像し、露光領域の樹脂層を硬化する。そして、図４ｃに示すように、露光されていない領域の樹脂層を除去し、凸部１４を形成する。塗布される樹脂の厚さは液晶層の厚さの１／２であり、使用される樹脂材料として、例えばポリマー有機樹脂であってよい。

表面に凸部が配置されたカラーフィルタ基板を形成するステップは、凸部に電極層を形成するステップ１０４を更に備えてもよい。

例えば、図４ｄに示すように、スパッタリング法によってＩＴＯのような電極層１５を凸部１４及びカラーフィルタ層１３の表面に堆積する。

また、表面に凸部が配置されたカラーフィルタ基板を形成するステップは、電極層に柱状スペーサを形成するステップ１０５を更に備えてもよい。

例えば、図４ｅに示すように、ＩＴＯ電極層１５を形成した後、その上にＰＳグルーを塗布し、パターンニング工程によって露光する。そして、現像液で現像し、柱状スペーサ１６を得る。柱状スペーサに使用された材料として、例えばガラス繊維又はプラスチック材料であってもよい。柱状スペーサは液晶層を貫通し、表示パネルの２つのパネルを支持し、柱状スペーサの厚さは液晶層の厚さの１／２である。

他の１つの例として、図５に示すように、表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップは、例えば、

パターンニング工程により、アレイベースに共通電極及びゲート電極を含むパターンと、第１の絶縁層と、パッシベーション層とを順に形成するステップ２０１を含む。
例えば、図５ａに示すように、まず、気相蒸着法により、アレイベース２１の液晶層に向かう表面に共通電極及びゲート電極の金属層を堆積する。該金属層の表面にフォトレジストを塗布し、マスクで露光・現像処理を行い、共通電極及びゲート電極を形成する必要がない部分のフォトレジストを除去する。そして、ドライエッチング法又はウェットエッチング法によって、フォトレジストに被覆されていない金属層を除去する。最後、その他の部分のフォトレジストを剥離し、共通電極（図示せず）及びゲート電極２２のパターンを形成する。

そして、図５ｂに示すように、ゲート電極２２を形成した後、まず、アレイベース２１の液晶層に向かう表面に第１の絶縁層２３を形成する。第１の絶縁層の堆積にスパッタリング法を利用でき、高真空の条件で、グロー放電によってプラズマ状態の絶縁材料を形成し、アレイベースに第１の絶縁層を形成する。また、気相蒸着法によって、第１の絶縁層にパッシベーション層を堆積した後、フォトレジストを塗布し、マスクで露光・現像処理を行い、パッシベーション層を形成する必要がない部分のフォトレジストを除去する。そして、エッチング工程により、フォトレジストに被覆されていない金属層を除去する。最後、その他の部分のフォトレジストを剥離し、所望のパッシベーション層２４を形成する。なお、第１の絶縁層２３に使用される材料として、例えば有機ポリマー又は非単結晶シリコンであってもよく、パッシベーション層２４に使用される材料として、例えば単結晶シリコンであってもよい。

また、パターンニング工程により、前記パッシベーション層にデータライン及びソースドレイン電極を含むパターンと、第２の絶縁層とを形成するステップ２０２を含む。
例えば、図５ｃに示すように、マグネトロンスパッタリング法により、高真空の条件で、パッシベーション層２４の液晶層に向かう表面にソースドレイン金属層を堆積した後、フォトレジストを塗布し、マスクで露光・現像処理を行い、データライン及びソースドレイン電極を形成する必要がない部分のフォトレジストを除去する。そして、エッチング工程により、フォトレジストに被覆されていないパッシベーション層を除去する。最後、その他の部分のフォトレジストを剥離し、データライン（図示せず）およびソースドレイン電極２５を形成する。

そして、図５ｄに示すように、ソースドレイン電極２５の液晶層に向かう表面に第２の絶縁層２６を堆積し、第２の絶縁層の堆積にスパッタリング法を利用でき、高真空の条件でグロー放電によってプラズマ状態の絶縁材料を形成し、第２の絶縁層を形成する。フォトレジストを塗布し、マスクで露光・現像処理を行い、第２の絶縁層を形成する必要がない部分のフォトレジストを除去する。そして、エッチング工程により、フォトレジストに被覆されていない第２の絶縁層を除去する。最後、その他の部分のフォトレジストを剥離し、第２の絶縁層２６を形成する。第２の絶縁層２６に使用される材料として、例えば有機ポリマー又は非単結晶シリコンであってもよい。第２の絶縁層２６はソースドレイン電極２５を被覆する。

また、パターンニング工程により、前記第２の絶縁層に反射層を形成するステップ２０３を含む。
例えば、図５ｅに示すように、マグネトロンスパッタリング法により、高真空の条件で第２の絶縁層２６の液晶層に向かう表面に金属層（例えば、アルミニウム層）を堆積し、フォトレジストを金属アルミニウム層に塗布し、マスクで露光・現像処理を行い、反射層を形成する必要がない部分のフォトレジストを除去する。そして、エッチング工程により、フォトレジストに被覆されていない金属アルミニウム層を除去する。最後、その他の部分のフォトレジストを剥離し、反射層３１を形成する。反射層３１に使用される材料として、例えば金属アルミニウムであり、反射層３１はステップ１０３で形成された凸部１４と対向して配置されている。

表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップは、例えば、
前記第２の絶縁層に導通孔を形成し、反射層に電極層を形成し、導通孔を介して電極層をゲート電極に接続するステップ２０４を更に備えてもよい。

例えば、図５ｆに示すように、第２の絶縁層２６の液晶層に向かう表面に保護層を塗布し、露光・現像した後、エッチング工程によって第２の絶縁層に導通孔を形成する。そして、ＩＴＯ材料をアレイ基板の表面にスパッタリングし、さらにフォトレジストを堆積し、フォトリソグラフィによって除去する必要のあるＩＴＯ電極層における保護層をエッチングし、ドライエッチング法又はウェットエッチング法によってＩＴＯ電極層をエッチングし、保護層に被覆されていないＩＴＯ電極層を除去し、保護層に被覆されたＩＴＯ電極層を残す。最後、保護層を除去し、ＩＴＯ電極１５を形成する。

カラーフィルタ基板及びアレイ基板の製作が終わった後、真空の条件で、製作されたカラーフィルタ基板及びアレイ基板に対してセル化を行うと、実施例１に記載の液晶ディスプレイパネルに使用される液晶セルを形成できる。セル化過程について、以下のように簡単に説明する。

まず、使用する液晶材料に対して混合処理を行う。使用する液晶材料はネガティブネマチック相液晶であり、該ネマチック相液晶の長軸はベンゼン環、シクロヘキサン及びエステル基を組合わせ、電子吸引基が液晶分子の短軸方向にあり、ネガティブの特徴を呈する。混合済みの液晶を脱泡機に入れて脱泡処理を行い、温度範囲は−２０℃〜９０℃であり、脱泡時間は１〜１０時間である。

そして、凸部付きのカラーフィルタ基板及び反射層付きのアレイ基板に配向剤を塗布し、フランネルの摩擦によって配向する。第１の配向膜層の摩擦配向方向は、カラーフィルタ基板の液晶層に向かう表面が上へ向かう場合に、水平に逆時計回りに４５°回転した方向である。第２の配向膜層の摩擦配向方向は、アレイ基板の液晶層に向かう表面が上へ向かう場合に、水平に時計回りに１３５°回転した方向である。

そして、混合・脱泡処理済みの液晶をアレイ基板の液晶層に向かう表面に滴下し、シール材をカラーフィルタ基板の液晶層に向かう表面に塗布し、真空セル化の方法によってアレイ基板とカラーフィルタ基板の真空セル化を行う。

そして、セル化済みのパネルに対して紫外線を照射し、紫外線照射の強度は１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２であり、照射時間は５〜６０ｍｉｎである。紫外線の照射により、シール材は重合し、液晶分子の拡散が防止される。最後に、紫外線に照射されたパネルを加熱した後、検出を行う。
実施例３

本実施例は、液晶表示装置を更に提供し、該液晶表示装置は上記いずれかの実施例に記載の液晶ディスプレイパネルを備え、液晶ディスプレイパネルの構造及び作動原理は上記実施例と同じであるため、ここで贅言しない。また、液晶表示装置の他の部分の構造については従来技術を参考すればよく、本明細書では詳細に説明しない。

本発明の実施例に提供される液晶表示装置は、液晶ディスプレイ、液晶テレビ、デジタルフォトフレーム、携帯電話、タブレットPＣなどの表示機能を有する製品又は部材であってよく、本発明は限定をしない。

本発明の上記実施例における液晶ディスプレイパネル及びその製造方法、液晶表示装置において、カラーフィルタ基板の液晶層に向かう表面に凸部を配置し、アレイ基板の液晶層に向かう表面に反射層を配置することにより、２種の異なる光源が通る光路長を一致させることができる。それにより、液晶ディスプレイパネルの構造は巧妙、且つ合理的であり、生産工程は簡単で実施しやすく、液晶ディスプレイパネルの表示性能は改善され、表示効果は大いに向上され、ユーザはもっとよい使用体験を得られる。

以上は、本発明の代表的な実施形態であり、本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の保護範囲は添付される特許請求の範囲によって決まる。

１０ カラーフィルタ基板
１１ カラーフィルタベース
１２ ブラックマトリックス
１３ カラーフィルタ層
１４ 凸部
１５ ＩＴＯ電極
１６ 柱状スペーサ
１７ 補償膜
１８ λ/４波シート
１９ 上偏光シート
２０ アレイ基板
２１ アレイベース
２２ ゲート電極
２３ 第１絶縁層
２４ パッシベーション層
２５ ソースドレイン層
２６ 第２絶縁層
２７ 第１配向膜層
２８ 第２配向膜層
２９ 下偏光シート
３０ 液晶層
３１ 反射層

Claims (13)

1. 液晶ディスプレイパネルであって、カラーフィルタ基板と、アレイ基板と、カラーフィルタ基板とアレイ基板との間に配置された液晶層とを備え、
   前記カラーフィルタ基板が、カラーフィルタベース、カラーフィルタ層、およびブラックマトリックスを備え、
   前記カラーフィルタ基板の前記液晶層に向かう表面に凸部が配置され、前記凸部の高さは液晶層の厚さの１／２であり、前記アレイ基板の前記液晶層に向かう表面に反射層が配置され、且つ前記凸部と前記反射層は対向して配置され、
   前記凸部の前記アレイ基板に向かう表面に第１電極層が配置され、
   前記アレイ基板上に薄膜トランジスタが設けられ、前記薄膜トランジスタの前記カラーフィルタ基板に向かう表面に絶縁層が設けられ、
   前記カラーフィルタ基板と前記アレイ基板との間に柱状スペーサが配置され、前記柱状スペーサの一端が前記第１電極層に当接し、前記柱状スペーサの他端が前記薄膜トランジスタ上の絶縁層に当接し、
   前記ブラックマトリックス、前記カラーフィルタ層、前記凸部、および前記柱状スペーサが、前記カラーフィルタベースに垂直な方向に、互いに少なくとも部分的に重なり合うことを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
2. 前記反射層の液晶層に向かう表面に順に配置された第２の電極層と、第２の配向膜層とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
3. 前記反射層は金属層であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶ディスプレイパネル。
4. 前記金属層はアルミニウム層であることを特徴とする請求項３に記載の液晶ディスプレイパネル。
5. 前記反射層は前記アレイ基板の一部の表面を被覆することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイパネル。
6. 前記液晶層における液晶はネガティブ液晶であり、前記ネガティブ液晶の電子吸引基は液晶分子の短軸方向にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイパネル。
7. 前記ネガティブ液晶はフルオロ誘導体であり、前記フルオロ誘導体の分子構造に剛性基構造が含まれていることを特徴とする請求項６に記載の液晶ディスプレイパネル。
8. 前記凸部は平坦面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイパネル。
9. 液晶表示装置であって、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイパネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
10. 液晶表示装置の製造方法であって、
    表面に凸部が配置されたカラーフィルタ基板を形成するステップと、
    表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップと、
    カラーフィルタ基板とアレイ基板をセル化し、前記凸部と前記反射層を対向して配置し、前記凸部の高さをセルギャップの１／２にするステップと、
    を備え、
    表面に凸部が形成されたカラーフィルタ基板を形成するステップは、
    カラーフィルタベースにブラックマトリックスパターンを形成するステップと、
    前記ブラックマトリックスパターンにカラーフィルタ層を形成するステップと、を備え、
    前記凸部の前記アレイ基板に向かう表面に第１電極層が形成され、
    前記アレイ基板上に薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタの前記カラーフィルタ基板に向かう表面に絶縁層が形成され、
    前記カラーフィルタ基板と前記アレイ基板との間に柱状スペーサが形成され、セル化の後に前記柱状スペーサの一端が第１電極層に当接し、前記柱状スペーサの他端が前記薄膜トランジスタ上の絶縁層に当接し、
    前記ブラックマトリックス、前記カラーフィルタ層、前記凸部、および前記柱状スペーサが、前記カラーフィルタベースに垂直な方向に、互いに少なくとも部分的に重なり合うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
11. 表面に凸部が形成されたカラーフィルタ基板を形成するステップは、
    前記カラーフィルタ層に樹脂層を堆積し、パターンニング工程によって凸部を形成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 表面に反射層が配置されたアレイ基板を形成するステップは、
    パターンニング工程により、アレイベースに、前記薄膜トランジスタの共通電極及びゲート電極を含むパターンと、第１の絶縁層と、パッシベーション層とを順に形成するステップと、
    パターンニング工程により、前記薄膜トランジスタに、前記薄膜トランジスタのデータライン及びソースドレイン電極を含むパターンと、絶縁層としての第２の絶縁層とを形成するステップと、
    パターンニング工程により、前記第２の絶縁層に反射層を形成するステップと、を備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 前記第２の絶縁層に導通孔を形成するステップと、
    前記反射層に、前記導通孔を介して前記ソースドレイン電極に接続する電極層を形成するステップと、を更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。