专利名称：空间混色硅基液晶显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种硅基液晶显示器，特别涉及空间混色硅基液晶显示器的器件结构。
背景技术：
硅基液晶显示器(LCOS， Liquid Crystal on Silicon)技术是液晶显示(LCD, Liquid Crystal Display)技术与互补金属氧化物半导体(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor) 集成电路技术有机结合的反射型新型显示技术(Chris Chinnock. "Microdisplays and Manufacturing Infrastructure Mature at SID2000" {Information Display》，2000年9， P18)。它
首先在中.晶硅片上运用CMOS工艺制作LCOS驱动硅基板，然后镀上表面光洁的金属层当作 反射镜，最后将LCOS驱动硅基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，并灌入液晶材料形成 反射式液晶显示器，通过调制LCOS驱动硅基板上每个像素电极对入射光的反射程度实现(灰 度)图像显示。目前硅基液晶显示器都是单色的，要实现彩色显示，通常先将白光分成红、 绿、蓝基色光，分别照射三块硅基液晶显示，然后再将由硅基液晶显示器反射出来的光合成 彩色图像。这种混色方式结构复杂，成本高，体积庞大。硅基液晶显示器如何实现低成本、 体积小的彩色显示屏成为研究课题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型将正菱形透基色光片集成进硅基液品显示器件的 结构中，直接构成彩色硅基液晶显示器，达到了单块硅基液晶显示器实现彩色图像显示的目 的，而无需采用三块硅基液晶显示器来合成彩色图像。提供一种结构简单，成本低，体积较 小的彩色硅基液晶显示器。
本实用新型所采用的技术方案是
空间混色硅基液晶显示器，包括上衬底14、液晶填层16和下衬底15,三者之间紧密接触； 其特征在于，上衬底14的下面设置有取向层6，取向层6之上依次设置有氧化铟锡层7、透 基色滤光片层12和玻璃基板10;所述透基色滤光片层12的上下左右、间隔有序地设置有a 形像素单元25和v形像素单元26， a形像素单元25和v形像素单元26分别由正菱形透红 基色光片21、正菱形透绿基色光片22和正菱形透蓝基色光片23构成；所述上衬底14的下 面设置有液晶填层16，液晶填层16的周边设置有密封胶圈5，密封胶圈5中设置有支撑球4， 密封胶圈5的里面设置有液晶层11;所述液晶填层16的下面设置有下衬底15，下衬底15的 底层设置有单晶硅LCOS芯片基底1，单晶硅LCOS芯片基底1的上面设置有下取向层2，下取 向层2与单晶硅LCOS芯片基底1之间设置有电极层13，电极层13由正菱形电极3组成。所述透基色光片层12至少包括1个a形像素单元25或者1个v形像素单元26。
所述的a形像素单元25的左右相邻位置只能是v形像素单元26，所述的a形像素单元 25的上下位置只能是a形像素单元25。
所述的v形像素单元26的左右相邻位置只能是a形像素单元25，所述的v形像素单元 26的上下位置只能是v形像素单元26。
所述正菱形透红基色光片21、正菱形透绿基色光片22、正菱形透蓝基色光片23的四条 边长度相等、互相垂直、每条边均与水平线呈45度夹角。
所述正菱形透红基色光片21、正菱形透绿基色光片22、正菱形透蓝基色光片23与其相 邻正菱形透基色光片之间的距离不超过0. 45微米。
所述每个正菱形透红基色光片21、正菱形透绿基色光片22、正菱形透蓝基色光片23的 正投影透过液晶填层16均与1个且只与1个正菱形电极3相重合。
所述电极层13至少包括1个正菱形电极3，所述正菱形电极3的四条边长相等、互相垂 直、每条边均与水平线呈45度夹角。
所述正菱形电极3与其相邻正菱形电极之间的距离不超过0. 45微米。
所述支撑球4的数量不少于4枚，每枚支撑球4的直径相差不超过其直径长度的±5% 。
本实用新型的有益效果是，提供了一种结构简单，成本低，体积较小、高稳定性的彩色 硅基液晶显示器。将正菱形透基色光片集成进硅基液晶显示器件结构屮，直接构成彩色硅基 液晶显示器，真正实现了显示器的便携性；所述的正菱形透基色光片外形边框与水平线成45 度角，符合半导体平面工艺的设计与加工规则，具有可实现性。
图1是本实用新型的空间混色硅基液晶显示器截面结构示意图； 图2是图1中上衬底平面结构示意图； 图3是图1中液晶填层平面结构示意图； 图4是图1中下衬底平面结构示意图。
1:单晶硅LCOS芯片基底2:下取向层
3:正菱形电极4:支撑球
5:密封胶圈6:上取向层
7:氧化铟锡层10玻璃基板
11:液晶层12:透基色光片层
13:电极层14:上衬底
15:下衬底16:液晶填层
21:正菱形透红基色光片22:正菱形透绿基色光片
23:正菱形透蓝基色光片25:a形像素单元
26:v形像素单兀
4具休实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的空间混色硅基液晶显示器做出详细说明。 本实用新型空间混色硅基液晶显示器的制备过程采用常规的生产设备和生产工艺。 如图1所示，本实用新型的空间混色硅基液晶显示器件结构，包括有单晶硅LCOS芯片 基底1和设置在单晶硅LC0S芯片基底1上的下取向层2;在单晶硅LC0S芯片基底1和下取 向层2之间设置有电极层13;在下取向层2上设置有密封胶圈5、支撑球4和液晶层11;在 密封胶圈5、支撑球4和液晶层11的上面设置有上取向层6;上取向层6的上面设置有氧化 铟锡层7、透基色滤光片层12和玻璃基板10。
所述的单晶硅LCOS芯片基底1、下取向层2和电极层13构成下衬底15;电极层13由正 菱形电极3组成。
所述密封胶圈5、支撑球4和液晶层11构成液晶填层16;
所述上取向层6、氧化铟锡层7、基色滤光片层12和玻璃基板10构成上衬底14;
所述下衬底15、液晶填层16和上衬底14之间没有间隙，紧密接触。
如图2所示，所述的透基色光片层12至少包括1个a形像素单元25或者1个v形像素 单元26，且所述的a形像素单元25的左右相邻位置只能是所述的v形像素单兀26，而所述 的a形像素单元25的上下位置只能是所述的a形像素单元25;
所述的v形像素单元26的左右相邻位置也只能是所述的a形像素单元25，而所述的v 形像素单元26的上下位置只能是所述的v形像素单元26;
所述的a形像素单元25、 v形像素单元26均由1个正菱形透红基色光片21、 1个正菱 形透绿基色片22和1个正菱形透蓝基色光片23构成；
所述正菱形透红基色光片21、正菱形透绿基色光片22、正菱形透蓝基色光片23的四条 边长度相等、互相垂直、每条边均与水平线呈45度夹角；
所述止菱形透红基色光片21、正菱形透绿基色光片22、正菱形透蓝基色光片23与其相 邻正菱形透基色光片之间的距离不超过0. 45微米；
每个正菱形透红基色光片21、正菱形透绿基色光片22、正菱形透蓝基色光片23的正投 影透过液晶填层16均与1个且只与1个正菱形电极3重合， 一一对应；
如图3所示，所述的支撑球4包含在呈矩形形状的密封胶圈5中，且每枚支撑球4的直 径相差不超过其直径长度的±5%;
所述支撑球4的数量不少于4枚；'
如图4所示，所述的电极层13至少包括3个正菱形电极3，且正菱形电极3的四条边长
度相等、互相垂直、每条边均与水平线呈45度夹角；
所述正菱形电极3与其相邻正菱形电极之间的距离不超过0. 45微米； 本实用新型的空间混色硅基液晶显示器的制作成本较之现有技术至少降至80%以下。其
将正菱形透基色光片集成进硅基液晶显示器件结构中，直接构成彩色硅基液晶显示器，真正
实现了显示器的便携性；所述的正菱形透基色光片与水平线成45度角，符合半导体平面工艺
的设计与加工规则，具有可实现性。
权利要求1.一种空间混色硅基液晶显示器，包括上衬底(14)、液晶填层(16)和下衬底(15)，三者之间紧密接触；其特征在于，上衬底(14)的下面设置有取向层(6)，取向层(6)之上依次设置有氧化铟锡层(7)、透基色滤光片层(12)和玻璃基板(10)；所述透基色滤光片层(12)的上下左右、间隔有序地设置有∧形像素单元(25)和∨形像素单元(26)，∧形像素单元(25)和∨形像素单元(26)分别由正菱形透红基色光片(21)、正菱形透绿基色光片(22)和正菱形透蓝基色光片(23)构成；所述上衬底(14)的下面设置有液晶填层(16)，液晶填层(16)的周边设置有密封胶圈(5)，密封胶圈(5)中设置有支撑球(4)，密封胶圈(5)的里面设置有液晶层(11)；所述液晶填层(16)的下面设置有下衬底(15)，下衬底(15)的底层设置有单晶硅LCOS芯片基底(1)，单晶硅LCOS芯片基底(1)的上面设置有下取向层(2)，下取向层(2)与单晶硅LCOS芯片基底(1)之间设置有电极层(13)，电极层(13)由正菱形电极(3)组成。
2. 根据权利要求1的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述透基色光片层(12) 至少包括1个a形像素单元(25)或者1个v形像素单元(26)。
3. 根据权利要求1或2的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述的a形像素单 元(25)的左右相邻位置只能是v形像素单元(26)，所述的a形像素单元(25)的上下位 置只能是a形像素单元(25)。 '
4. 根据权利要求1或2的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述的v形像素单 元(26)的左右相邻位置只能是a形像素单元(25)，所述的v形像素单元(26)的上下位 置只能是v形像素单元(26)。
5. 根据权利要求1的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述正菱形透红基色光 片(21)、正菱形透绿基色光片(22)、正菱形透蓝基色光片(23)的四条边长度相等、互 相垂直、每条边均与水平线呈45度夹角。
6. 根据权利要求1或5的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述正菱形透红基 色光片(21)、正菱形透绿基色光片(22)、正菱形透蓝基色光片(23)与其相邻正菱形透 基色光片之间的距离不超过0. 45微米。
7. 根据权利要求1或5的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述每个正菱形透 红基色光片(21)、正菱形透绿基色光片(22)、正菱形透蓝基色光片(23)的正投影透过 液晶填层(16)均与1个且只与1个正菱形电极(3)相重合。
8. 根据权利要求1的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述电极层(13)至少 包括3个正菱形电极(3)，所述正菱形电极(3)的四条边长相等、互相垂直、每条边均与 水平线呈45度夹角。
9. 根据权利要求1或8的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述正菱形电极(3) 与其相邻正菱形电极之间的距离不超过0. 45微米。
10. 根据权利要求1的空间混色硅基液晶显示器，其特征在于，所述支撑球(4)的数 量不少于4枚，每枚支撑球(4)的直径相差不超过其直径长度的±5%。
专利摘要本实用新型公开了一种空间混色硅基液晶显示器，包括上衬底、液晶填层和下衬底，三者之间紧密接触；上衬底上设置有透基色滤光片层，所述透基色滤光片层的上下左右、间隔有序地设置有∧形像素单元和∨形像素单元，∧形像素单元和∨形像素单元分别由正菱形透红基色光片、正菱形透绿基色光片和正菱形透蓝基色光片构成。将正菱形透基色光片集成进硅基液晶显示器件结构中，直接构成彩色硅基液晶显示器，真正实现了显示器的便携性，且符合半导体平面工艺的设计与加工规则，具有可实现性。本实用新型结构简单，体积小，成本低。
文档编号G02F1/1362GK201293898SQ200820143320
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者代永平, 义 范, 伟 范 申请人:天津力伟创科技有限公司