專(zhuān)利名稱(chēng)：像素結(jié)構(gòu)、顯示裝置以及光電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)和顯示裝置，特別涉及一種半穿透半反射式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，半穿透半反射式液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)是以來(lái)自外部光源以及內(nèi)建于顯示系統(tǒng)內(nèi)的背光源進(jìn)行光照射而顯示圖像。半穿透半反射式顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)是比穿透式顯示裝置要來(lái)得省電。
圖1為顯示已知半穿透半反射式液晶顯示裝置面板中的像素電極的示意圖。傳統(tǒng)的半穿透半反射式液晶顯示裝置面板包括背面基底10與正面基底12，其分別由透明材質(zhì)所構(gòu)成。顯示面位于正面基底12外側(cè)，而背光源(未顯示)設(shè)置于背面基底10外側(cè)。液晶層14夾于背面基底10與正面基底12之間，用以調(diào)節(jié)光線(xiàn)進(jìn)出量以達(dá)到圖像顯示的功能。其中，半穿透半反射式液晶顯示裝置經(jīng)常使用的液晶分子是具有扭轉(zhuǎn)角度(Twist angle)約為90度的液晶，也稱(chēng)之為扭轉(zhuǎn)向列型(twist nematic mode；TN mode)液晶。
傳統(tǒng)上，像素電極包括反射電極16，其鄰接于像素電極18，故反射電極16與像素電極18分別定義了反射區(qū)20與透明區(qū)22。
在該透明區(qū)中，源自背光源的光線(xiàn)24穿通過(guò)像素電極18與液晶層14到達(dá)顯示面以顯示圖像。在該反射區(qū)中，源自該顯示面的外部光源(未顯示)的光線(xiàn)26穿透液晶層14，在反射電極16上反射，然后再穿透液晶層14到達(dá)顯示面。然而，傳統(tǒng)的半穿透半反射式液晶顯示裝置，會(huì)因其結(jié)構(gòu)本身使得環(huán)境光源無(wú)法達(dá)到較佳的有效反射，只能在具有充足環(huán)境光源下才可關(guān)閉背光源。
因此，一種傳統(tǒng)的微反射式半穿透半反射液晶顯示裝置被提出，在背光或是偏光片上作改進(jìn)，例如采用外貼含有散亂粒子的增亮膜(Dual BrightnessEnhancement Film、DBEF)來(lái)改善上述問(wèn)題，但是這樣的結(jié)構(gòu)在反射模式下容易導(dǎo)致顯示的圖像產(chǎn)生視差(parallax)的問(wèn)題。其中，微反射式半穿透半反射液晶顯示裝置常所使用的液晶分子也如半穿透半反射式液晶顯示裝置常所使用的液晶分子是具有扭轉(zhuǎn)角度(Twist angle)約為90度的液晶，也稱(chēng)之為扭轉(zhuǎn)向列型(twist nematic mode；TN mode)液晶。因此，為了消除此類(lèi)型液晶分子于暗態(tài)及亮態(tài)顯示不均的問(wèn)題，除了原偏光片之外，尚需要再采用內(nèi)偏光片來(lái)改善暗態(tài)及亮態(tài)顯示不均的問(wèn)題，但仍無(wú)法獲得較佳的暗態(tài)及亮態(tài)顯示。
此外，影響半穿透半反射液晶顯示裝置顯示效果的其中系數(shù)為光學(xué)性能。光學(xué)性能是根據(jù)液晶單元相位延遲以決定其顯示性能，該系數(shù)表示為“dΔn”，其中d為單元間隙(請(qǐng)參照?qǐng)D1)，而“Δn”為單元間隙內(nèi)液晶的平均雙折射率差。傳統(tǒng)上，較佳的光學(xué)相位延遲在該穿透區(qū)中為dΔn～(1/2)λ，而在該反射區(qū)中為dΔn～(1/4)λ。然而，傳統(tǒng)半穿透半反射式LCD裝置所遭遇的問(wèn)題為單元相位延遲于反射與透明區(qū)皆為相同。因此，在傳統(tǒng)的半穿透半反射式液晶LCD的反射與透明區(qū)無(wú)法同時(shí)獲得較佳的光學(xué)性能。
因此，發(fā)展出具有較佳有效反射及光學(xué)性能的半穿透半反射液晶顯示裝置，是目前平面顯示技術(shù)的一項(xiàng)重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種像素結(jié)構(gòu)，包括第一基底；多條信號(hào)線(xiàn)，形成于所述基底上，以區(qū)分多個(gè)像素區(qū)域；至少一個(gè)切換元件，形成于各像素區(qū)域中；至少一個(gè)儲(chǔ)存電容，形成于各像素區(qū)域中，且連接于所述切換元件；介電層，覆蓋于所述基底上；像素電極，形成于所述介電層上，且連接于各像素區(qū)域中的切換元件及儲(chǔ)存電容的至少一個(gè)；其中，所述信號(hào)線(xiàn)、所述切換元件、所述儲(chǔ)存電容的至少一個(gè)的電極，作為微反射區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中，所述像素電極的材質(zhì)包含穿透材質(zhì)、反射材質(zhì)或上述的組合。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，還包含第二基底相對(duì)應(yīng)于所述第一基底，且所述第二基底其上具有共用電極；以及液晶層，設(shè)置于所述第一基底及所述第二基底之間。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，還包含黑色矩陣，形成于所述第二基底，且具有至少一個(gè)開(kāi)口，對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)微反射區(qū)的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，還包含彩色光阻層，設(shè)置于所述第一基底與第二基底之間、第二基底之上、或第一基底與所述介電層之間。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中所述介電層的介電常數(shù)為實(shí)質(zhì)上小于或等于3.5。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中所述介電層的厚度實(shí)質(zhì)上為1.7微米(μm)～2微米(μm)。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中所述微反射區(qū)域具有反射電極，而所述反射電極為構(gòu)成所述儲(chǔ)存電容的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，還包含黑色矩陣，設(shè)置于所述第二基底，并對(duì)應(yīng)于所述儲(chǔ)存電容設(shè)置，所述黑色矩陣具有開(kāi)口，所述第一開(kāi)口對(duì)應(yīng)于所述反射電極，用以供外界光線(xiàn)進(jìn)入所述液晶顯示面板，使所述反射電極反射所述外界光線(xiàn)以作為所述液晶顯示面板的光源。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中所述第一基底及所述第二基底的其中一個(gè)上設(shè)置有彩色光阻層。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯示裝置，包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域；以及所述的像素結(jié)構(gòu)，與所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域電連接。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，其中所述像素電極的材質(zhì)包含穿透材質(zhì)、反射材質(zhì)或上述的組合。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，還包含第二基底相對(duì)應(yīng)于所述第一基底，且所述第二基底其上具有共用電極；以及液晶層，設(shè)置于所述第一基底及所述第二基底之間。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，還包含黑色矩陣，形成于所述第二基底，且具有至少一個(gè)開(kāi)口，對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)微反射區(qū)的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，還包含彩色光阻層，設(shè)置于所述第一基底與第二基底之間、第二基底之上、或第一基底與所述介電層之間。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，其中所述介電層的介電常數(shù)為實(shí)質(zhì)上小于或等于3.5。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，其中所述介電層的厚度實(shí)質(zhì)上為1.7微米(μm)～2微米(μm)。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，其中所述微反射區(qū)域具有反射電極，而所述反射電極系構(gòu)成所述儲(chǔ)存電容的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，還包含黑色矩陣，設(shè)置于所述第二基底，并對(duì)應(yīng)于所述儲(chǔ)存電容設(shè)置，所述黑色矩陣具有開(kāi)口，所述第一開(kāi)口對(duì)應(yīng)于所述反射電極，用以供外界光線(xiàn)進(jìn)入所述液晶顯示面板，使所述反射電極反射所述外界光線(xiàn)以作為所述液晶顯示面板的光源。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，其中所述第一基底及所述第二基底的其中一個(gè)上設(shè)置有彩色光阻層。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種光電裝置，包含如上所述的顯示裝置；以及電子元件與所述顯示裝置相連。
本發(fā)明提供的像素結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例可以是一種液晶顯示裝置。
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，利用原本穿透式產(chǎn)品在電容或驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域這些原本沒(méi)有利用到的開(kāi)口率，作為微反射的區(qū)域并進(jìn)一步導(dǎo)入電壓分壓機(jī)制，使得反射區(qū)與穿透區(qū)可以同時(shí)獲得較佳的光學(xué)性能。本發(fā)明所述的液晶顯示裝置包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域；以及像素區(qū)域，與該驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域電連接，且該像素區(qū)域包括微反射式像素結(jié)構(gòu)，該微反射式像素結(jié)構(gòu)包含反射電極；穿透式像素結(jié)構(gòu)，該穿透式像素結(jié)構(gòu)包含像素電極；以及介電層覆蓋于該反射電極上，且該像素電極設(shè)置于該介電層表面上，并與該反射電極連接。
依據(jù)本發(fā)明另一較佳實(shí)施例，本發(fā)明所述的液晶顯示裝置包括第一基底，包括第一基底；導(dǎo)電層形成于該第一基底之上；絕緣層于該第一基底之上并覆蓋該導(dǎo)電層；反射電極，設(shè)置于該絕緣層之上，其中該導(dǎo)電層、絕緣層、及反射電極所形成的堆疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成儲(chǔ)存電容；具有接觸窗的介電層，形成于該絕緣層之上，并覆蓋該儲(chǔ)存電容，其中該接觸窗露出部分的反射電極；及像素電極形成于該介電層之上，通過(guò)該接觸窗與該反射電極電連接；第二基底，與該第一基底平行設(shè)置，包括共用電極，設(shè)置于該第二基底之上。以及液晶層，設(shè)置于該第一基底及該第二基底之間。
本發(fā)明可以提升液晶顯示裝置的對(duì)比。
為使本發(fā)明的上述目的、特征能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1為顯示已知半穿透半反射式液晶顯示裝置中的像素電極的示意圖。
圖2為顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置的示意圖俯視示意圖。
圖3a至3c為顯示沿圖2的I-I’虛線(xiàn)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4a至4c為分別圖3a至3c的俯視示意圖，用以說(shuō)明黑色矩陣、彩色濾光片、及開(kāi)口之間的關(guān)系。
圖5為顯示本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例所述的液晶顯示裝置其透明區(qū)的電壓(V)和穿透率的曲線(xiàn)。
圖6為顯示本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例所述的液晶顯示裝置其反射區(qū)的電壓(V)和反射率的曲線(xiàn)。
圖7為顯示本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例所述的光電裝置。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下10～背面基底；12～正面基底；14～液晶層； 16～反射電極；18～像素電極；20～反射區(qū)；22～透明區(qū)； 24～背光源光線(xiàn)；26～外部光源光線(xiàn)；100～液晶顯示裝置；112～柵極線(xiàn)； 114～數(shù)據(jù)線(xiàn)；116～柵極； 117～薄膜晶體管；120～液晶顯示面板； 130～第一基底；131～第一基底； 133～絕緣層；135～像素電極； 134～介電層；137～儲(chǔ)存電容； 138～接觸孔；140～第二基底； 141～第二基底；142～黑色矩陣； 142a～開(kāi)口；143～彩色濾光片； 143a～開(kāi)口；144～共用電極； 145～配向膜；150～液晶層； 160～背光模組；
170～第一偏光板； 180～第二偏光板；300～電子元件； 400～光電裝置；L1～外界光線(xiàn)；L2～內(nèi)部光線(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
以下是示出依照本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的半穿透半反射式液晶顯示裝置示意圖，圖示是省略不必要的元件，以清楚顯示本發(fā)明的實(shí)施例。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，為依照本發(fā)明的應(yīng)用例的一種具有微反射式像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，其像素區(qū)的俯視示意圖。該像素區(qū)包括柵極線(xiàn)112，其與數(shù)據(jù)線(xiàn)114相交錯(cuò)以定義多個(gè)像素區(qū)的陣列。每個(gè)像素區(qū)具有至少一個(gè)切換元件117及連接于切換元件117的儲(chǔ)存電容137。切換元件117，較佳地，例如薄膜晶體管，可選擇性地，包含底柵極型(如BCE、I-stopper等)、頂柵極型(如LTPS等)、或上述的組合。該薄膜晶體管包含至少一個(gè)柵極116、源/漏極(未標(biāo)注)、及于有源層(未示出)位于柵極116及源/漏極之間。其中，柵極116連接于柵極線(xiàn)112。源/漏極連接于數(shù)據(jù)線(xiàn)114。有源層的材料包含含硅的單晶材料、含硅的多晶材料、含硅的微晶材料、含硅的非晶材料、或其它材料、或上述的組合。每一像素區(qū)內(nèi)具有像素電極135，且電連接至該儲(chǔ)存電容137。請(qǐng)參照?qǐng)D3a，為圖2沿I-I’切線(xiàn)的剖面示意圖，顯示該微反射式像素結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，微反射區(qū)域是以微反射區(qū)域設(shè)置于儲(chǔ)存電容137為例，但不限于此，微反射區(qū)域可選擇性地設(shè)置于切換元件117(如薄膜晶體管(TFT))、電容(CST)137、及信號(hào)線(xiàn)(包含數(shù)據(jù)線(xiàn)114及柵極線(xiàn)112)的至少一個(gè)。而相對(duì)應(yīng)于微反射區(qū)域的孔洞也可以設(shè)置在彩色濾光片、黑色矩陣、或上述的組合。在此較佳實(shí)施例中，是使用具有儲(chǔ)存電容137的電容區(qū)域(未標(biāo)注)作為微反射區(qū)來(lái)說(shuō)明，并導(dǎo)入電壓分壓機(jī)制，使得反射區(qū)與穿透區(qū)可以同時(shí)獲得較佳的光學(xué)性能。該液晶顯示裝置100包括液晶顯示面板120、背光模組160、第一偏光板170及第二偏光板180。液晶顯示面板120包括第一基底130、第二基底140及液晶層150。第一基底130包括第一基底131、儲(chǔ)存電容137、絕緣層133、像素電極135、及介電層134。儲(chǔ)存電容137設(shè)置于第一基底131之上，并由儲(chǔ)存電容電極132、絕緣層133、及柵極線(xiàn)136所構(gòu)成。介電層134設(shè)置于絕緣層133之上，并覆蓋部分的儲(chǔ)存電容電極132，介電層134具有接觸孔138。像素電極135設(shè)置于部分的介電層134之上，像素電極135的一端通過(guò)接觸孔138與儲(chǔ)存電容電極132電連接。第二基底140與第一基底130實(shí)質(zhì)上平行設(shè)置，并包括第二基底141、黑色矩陣142及共用電極144。黑色矩陣142設(shè)置于第二基底141之上，黑色矩陣142具有開(kāi)口142a，且開(kāi)口對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)存電容137設(shè)置，黑色矩陣142具有開(kāi)口142a，請(qǐng)一起參照?qǐng)D4a為該黑色矩陣142與該開(kāi)口142a的相對(duì)關(guān)系俯視示意圖。其中，黑色矩陣142也可以由其他不透光層所構(gòu)成，包括有機(jī)材料層(如有色光阻、或其他材料)、無(wú)機(jī)材料、反射金屬(如金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鉬、釹、鈦、鉭、鎢、或其他材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的氮氧化物、或上述的合金、或上述的組合)、或上述的組合，而該黑色矩陣142之外的區(qū)域，露出該彩色濾光片143。開(kāi)口142a對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)存電容電極132以及與儲(chǔ)存電容電極132電連接的像素電極135之處，且其相對(duì)于儲(chǔ)存電容137上方設(shè)置。開(kāi)口142a用以供外界光線(xiàn)L1進(jìn)入液晶顯示面板120，使儲(chǔ)存電容電極132作為反射電極反射外界光線(xiàn)以作為液晶顯示面板120的光源。共用電極144設(shè)置于第二基底141之上，并覆蓋黑色矩陣142及開(kāi)口142a。液晶層150設(shè)置于第一基底130及第二基底140之間。背光模組160設(shè)置于液晶顯示面板120之下且鄰近于第一基底131，用以提供內(nèi)部光線(xiàn)L2給液晶顯示面板120，并進(jìn)一步穿透該像素電極135，傳送至外界。第一偏光板170設(shè)置于背光模組160及液晶顯示面板120之間。第二偏光板180設(shè)置于液晶顯示面板120之上，且鄰近于第二基底140。其中，接觸孔138位置，可選擇性地設(shè)置于開(kāi)口142a的投影面積內(nèi)、接觸孔138位置是部分設(shè)置于開(kāi)口142a的投影面積內(nèi)、或接觸孔138位置是部分設(shè)置于開(kāi)口142a的投影面積外。其中，背光模組的光源包含點(diǎn)光源(如有機(jī)發(fā)光二極管、無(wú)機(jī)發(fā)光二極管、或其它類(lèi)型、或上述的組合)、燈管(如冷陰極熒光燈管、外部電極燈管、熱陰極熒光燈管、平面燈管、或其它類(lèi)型)、電激發(fā)光源、表面接觸發(fā)光源(如納米碳管發(fā)光源、或其它類(lèi)型)、或其它類(lèi)型、或上述的組合。
液晶顯示面板120，較佳地，可還包括配向膜145(如垂直配向膜)設(shè)置于共用電極145之上。而第二基底141可還包括彩色濾光片143。彩色濾光片143設(shè)置于第二基底141及共用電極144之間，并覆蓋黑色矩陣142及開(kāi)口142a，如圖3a所示，并請(qǐng)參照?qǐng)D4a為該黑色矩陣142與該開(kāi)口142a的相對(duì)關(guān)系俯視示意圖。此外，液晶顯示面板的彩色濾光片143也可有開(kāi)口143a設(shè)計(jì)，請(qǐng)參照?qǐng)D3b，而圖4a和圖4b為該黑色矩陣142、彩色濾光片143、及開(kāi)口143a的相對(duì)關(guān)系俯視示意圖。再者，液晶顯示面板的儲(chǔ)存電容137也可以不對(duì)應(yīng)于黑色矩陣142的開(kāi)口142，如圖3c所示，且圖4c為其俯視示意圖。根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例，彩色光阻層除了可形成于第二基底141與第一基底131之間，也可形成于第二基底141之上、或第一基底131與該介電層134之間或介電層134之上。
該儲(chǔ)存電容電極132的材質(zhì)包含鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鈦、鉭、鎢、釹、或上述的合金、或其它材質(zhì)、或上述的組合；絕緣層133及介電層134的至少一個(gè)的材料，包含無(wú)機(jī)材料(如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化鉿、或其它材料、或上述的組合)、有機(jī)材料(如光阻、聚丙酰醚(polyarylene ether；PAE)、聚酰類(lèi)、聚酯類(lèi)、聚醇類(lèi)、聚烯類(lèi)、苯并環(huán)丁烯(benzocyclclobutene；BCB)、HSQ(hydrogensilsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳?xì)浠?SiOC-H)、或其它材質(zhì)、或上述的組合)、或上述的組合。值得注意的是，該反射電極為構(gòu)成該儲(chǔ)存電容的一部分，且為了達(dá)到導(dǎo)入電壓分壓機(jī)制已以使穿透區(qū)與反射區(qū)的光學(xué)相位延遲可相差至1/4λ，必需形成具有特定厚度及介電常數(shù)的介電層134來(lái)覆蓋該作為反射電極的儲(chǔ)存電容電極132，以調(diào)節(jié)反射區(qū)的液晶層150中產(chǎn)生的電場(chǎng)。在制造方法實(shí)施例中，該介電層134，較佳地，以有機(jī)材料為實(shí)施范例，并且其介電常數(shù)實(shí)質(zhì)上小于或等于3.5，而厚度為約1.7μm到約2μm之間。當(dāng)然，依照本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介電層134的選用，可選擇性地改變其材質(zhì)(如有機(jī)材質(zhì)、無(wú)機(jī)材質(zhì)、或上述的組合)、介電系數(shù)(如約小于3.5、或約大于3.5、或其它材料)、厚度(如約小于或約大于2μm、或約等于2μm、或其它厚度)的其中至少一個(gè)。
在光學(xué)的設(shè)計(jì)上，我們改采上下偏光片幾乎平行的設(shè)計(jì)，使未有電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，穿透和反射的位相差值約為二分之一波片，操作模式下是光無(wú)法通過(guò)的，在給電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，穿透區(qū)的液晶分子平行于電場(chǎng)方向，使其理想的呈現(xiàn)幾乎無(wú)位相差值。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，為了進(jìn)行圖像顯示，可分別施加約0伏特的電壓至共用電極144，并且通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)施加約4伏特的電壓至像素電極135及儲(chǔ)存電容電極132。像素電極135與液晶層150之間沒(méi)有介電層134的阻隔，所以在像素電極135及共用電極144間的液晶層150受到的電位差接近約4伏特；另外，由于儲(chǔ)存電容電極132(如反射電極)與液晶層150之間介有該具有特定厚度的介電層134，該儲(chǔ)存電容電極132可通過(guò)分壓的方式(coupling capacitance，multi-com等等)，使在儲(chǔ)存電容電極132(如反射電極)及共用電極144間的液晶層150所受到的電位差因?yàn)榻殡妼拥淖韪粜?yīng)下降至約2伏特，其幾乎實(shí)質(zhì)上等于只有穿透區(qū)一半的電壓，因此可造點(diǎn)約為四分之一波片的位相差。換句話(huà)說(shuō)，介電層的凈隔效應(yīng)可使得微反射區(qū)的電壓差實(shí)質(zhì)上等于或小于穿透區(qū)的電壓。在此結(jié)構(gòu)下，反射和穿透可以同時(shí)最佳化，制作出高對(duì)比及和間隔(dual gap)幾乎一樣的液晶效率。本發(fā)明公開(kāi)的特定操作電壓僅為相關(guān)實(shí)施例，實(shí)際上有許多操作電壓可用以驅(qū)動(dòng)操作液晶顯示裝置。
依據(jù)上述，本發(fā)明通過(guò)該介電層134達(dá)到電壓分壓機(jī)制的效果，控制等電位線(xiàn)的分布可在液晶層中產(chǎn)生電場(chǎng)，其分別在反射與透明區(qū)內(nèi)有不同的電場(chǎng)強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，反射區(qū)中的電場(chǎng)強(qiáng)度小于透明區(qū)中的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此，可修正反射區(qū)與透明區(qū)中的液晶有效雙折射率Δn，以控制與調(diào)節(jié)決定單元延遲特性的dΔn乘積，以獲得在反射區(qū)與透明區(qū)中較理想的光學(xué)性能。在操作過(guò)程中，液晶顯示通常根據(jù)反轉(zhuǎn)模式予以驅(qū)動(dòng)，即每?jī)蓚€(gè)連續(xù)顯示畫(huà)框施加反轉(zhuǎn)偏壓的圖像信號(hào)至每一個(gè)像素。
請(qǐng)參照?qǐng)D5，顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的液晶顯示裝置其透明區(qū)的電壓(V)和穿透率的曲線(xiàn)，由圖中可知，在約4伏特時(shí)的穿透率約為0.33，而亮態(tài)位相差值約為二分之一波片；此外，請(qǐng)參照?qǐng)D6，顯示該液晶顯示裝置其反射區(qū)的電壓(V)和反射率的曲線(xiàn)，在電位約為2伏特時(shí)其反射率約為0.33，而亮態(tài)位相差值約為四分之一波片。
本發(fā)明所述的液晶顯示器可為垂直配向(vertical alignment，VA)型液晶顯示面板，且可以是微反射型顯示面板，適用于驅(qū)動(dòng)垂直排列型液晶，但并不限于此型的液晶顯示面板。再者，液晶顯示面板在儲(chǔ)存電容對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成反射區(qū)，液晶顯示面板在像素電極對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成透射區(qū)。當(dāng)像素電極被施加電壓時(shí)，介電層用以對(duì)反射區(qū)液晶層的電壓進(jìn)行分壓的效果，使液晶顯示面板于反射電極上的電壓及反光率(V-R)關(guān)系曲線(xiàn)匹配于液晶顯示面板于像素電極上的電壓及透光率(V-T)關(guān)系曲線(xiàn)，進(jìn)而提升液晶顯示裝置的對(duì)比。
本發(fā)明與已知微反射技術(shù)相比，已知技術(shù)必需添加上一層“內(nèi)偏光片”以作為內(nèi)反射(用來(lái)調(diào)變L1的光線(xiàn))，而本發(fā)明是利用電壓分壓的設(shè)計(jì)，故并不需要多加上一層內(nèi)偏光片，即可直接達(dá)到對(duì)內(nèi)反射的光線(xiàn)調(diào)變。此外，本發(fā)明的上述實(shí)施例使用的液晶分子，較佳地，是具有扭轉(zhuǎn)角度(Twist angle)約為0度的液晶，也稱(chēng)之為電力控制雙折射型(Electrically ControlledBirefringence mode；ECB mode)液晶。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在電容的上方形成特定厚度的介電層，其用意在對(duì)反射區(qū)液晶的電壓進(jìn)行分壓的效果，以達(dá)到與穿透區(qū)相同的飽和電壓(saturationvoltage)，并且由于反射區(qū)上仍有小部分面積兼具穿透及反射電極，因此臨界電壓(threshold voltage)也會(huì)和穿透區(qū)的接近，如此可以得到較高的反射對(duì)比。
請(qǐng)參照?qǐng)D7，由上述實(shí)施例所述的液晶顯示裝置100可以跟電子元件300連接成光電裝置400。電子元件300包括如控制元件、操作元件、處理元件、輸入元件、記憶元件、驅(qū)動(dòng)元件、發(fā)光元件、保護(hù)元件、感測(cè)元件、偵測(cè)元件、或其它功能元件、或上述的組合。而光電裝置400的類(lèi)型包括可攜式產(chǎn)品(如手機(jī)、攝影機(jī)、照相機(jī)、筆記本電腦、游戲機(jī)、手表、音樂(lè)播放器、電子像框、電子信件收發(fā)器、地圖導(dǎo)航器或類(lèi)似的產(chǎn)品)、影音產(chǎn)品(如影音放映器或類(lèi)似的產(chǎn)品)、熒幕、電視、看板、投影機(jī)內(nèi)的裝置等。
再者，本發(fā)明的上述實(shí)施例的彩色濾光片、黑色矩陣、或上述的組合是設(shè)置在第二基底，但不限于此，彩色濾光片、黑色矩陣的其中至少一個(gè)也可選擇性地設(shè)置于第一基底及第二基底的其中至少一個(gè)上。舉例而言，彩色濾光片設(shè)置于第一基底上，黑色矩陣設(shè)置于第二基底上、彩色濾光片及黑色矩陣設(shè)置于第一基底上、黑色矩陣設(shè)置于第一基底上，彩色濾光片設(shè)置于第二基底上、或其它方式。其中，本發(fā)明上述實(shí)施例的黑色矩陣的材質(zhì)包含金屬材質(zhì)(如鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鈦、鉭、鎢、釹、或上述的合金、或其它材質(zhì)、或上述的組合)、有機(jī)材料(如至少兩個(gè)彩色光阻層的堆疊、黑色光阻層、或其它材料)、無(wú)機(jī)材質(zhì)(如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化鉿、或其它材料、或上述的組合)、或上述的組合。此外，本發(fā)明的上述實(shí)施例的像素電極的材質(zhì)是以透明材質(zhì)(如銦錫氧化物、鋁鋅氧化物、鋁錫氧化物、銦鋅氧化物、鎘錫氧化物、或其它材質(zhì)、或上述的組合)為實(shí)施范例，但不限于此，像素電極的材質(zhì)可為部分透明材質(zhì)(如銦錫氧化物、鋁鋅氧化物、鋁錫氧化物、銦鋅氧化物、鎘錫氧化物、或其它材質(zhì)、或上述的組合)及另一部分反射材質(zhì)(如金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鎘、鉬、鎢、釹、鈦、鉭、鉿、或其它材質(zhì)、或上述的氧化物、或上述的氮化物、或上述的氮氧化物、或上述的合金、或上述的組合)。而且，本發(fā)明的實(shí)施是以電容在柵極線(xiàn)(capacitor on gate line，Cs on gate line)為實(shí)施范例，但不限于此，也可選擇性地運(yùn)用電容在共用電極上(capacitor oncommon line，Cs on common)、或同時(shí)具有上述的電容。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的變化與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，包括第一基底；多條信號(hào)線(xiàn)，形成于所述基底上，以區(qū)分多個(gè)像素區(qū)域；至少一個(gè)切換元件，形成于各像素區(qū)域中；至少一個(gè)儲(chǔ)存電容，形成于各像素區(qū)域中，且連接于所述切換元件；介電層，覆蓋于所述基底上；像素電極，形成于所述介電層上，且連接于各像素區(qū)域中的切換元件及儲(chǔ)存電容的至少一個(gè)；其中，所述信號(hào)線(xiàn)、所述切換元件、所述儲(chǔ)存電容的至少一個(gè)的電極，作為微反射區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述像素電極的材質(zhì)包含穿透材質(zhì)、反射材質(zhì)或上述的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，還包含第二基底，相對(duì)應(yīng)于所述第一基底，且所述第二基底其上具有共用電極；以及液晶層，設(shè)置于所述第一基底及所述第二基底之間。
4.如權(quán)利要求3的結(jié)構(gòu)，還包含黑色矩陣，形成于所述第二基底，且具有至少一個(gè)開(kāi)口，對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)微反射區(qū)的至少一個(gè)。
5.如權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)，還包含彩色光阻層，設(shè)置于所述第一基底與第二基底之間、第二基底之上、或第一基底與所述介電層之間。
6.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中所述介電層的介電常數(shù)實(shí)質(zhì)上小于或等于3.5。
7.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中所述介電層的厚度實(shí)質(zhì)上在1.7微米～2微米之間。
8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中所述微反射區(qū)域具有反射電極，而所述反射電極構(gòu)成所述儲(chǔ)存電容的一部分。
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，還包含黑色矩陣，設(shè)置于所述第二基底，并對(duì)應(yīng)于所述儲(chǔ)存電容設(shè)置，所述黑色矩陣具有開(kāi)口，所述第一開(kāi)口對(duì)應(yīng)于所述反射電極，用以供外界光線(xiàn)進(jìn)入所述液晶顯示面板，使所述反射電極反射所述外界光線(xiàn)以作為所述液晶顯示面板的光源。
10.如權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，其中所述第一基底及所述第二基底的其中一個(gè)上設(shè)置有彩色光阻層。
11.一種顯示裝置，包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域；以及如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，與所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域電連接。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中所述像素電極的材質(zhì)包含穿透材質(zhì)、反射材質(zhì)或上述的組合。
13.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，還包含第二基底相對(duì)應(yīng)于所述第一基底，且所述第二基底其上具有共用電極；以及液晶層，設(shè)置于所述第一基底及所述第二基底之間。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示裝置，還包含黑色矩陣，形成于所述第二基底，且具有至少一個(gè)開(kāi)口，對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)微反射區(qū)的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，還包含彩色光阻層，設(shè)置于所述第一基底與第二基底之間、第二基底之上、或第一基底與所述介電層之間。
16.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中所述介電層的介電常數(shù)實(shí)質(zhì)上小于或等于3.5。
17.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中所述介電層的厚度實(shí)質(zhì)上在1.7微米～2微米之間。
18.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中所述微反射區(qū)域具有反射電極，而所述反射電極構(gòu)成所述儲(chǔ)存電容的一部分。
19.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，還包含黑色矩陣，設(shè)置于所述第二基底，并對(duì)應(yīng)于所述儲(chǔ)存電容設(shè)置，所述黑色矩陣具有開(kāi)口，所述第一開(kāi)口對(duì)應(yīng)于所述反射電極，用以供外界光線(xiàn)進(jìn)入所述液晶顯示面板，使所述反射電極反射所述外界光線(xiàn)以作為所述液晶顯示面板的光源。
20.如權(quán)利要求19所述的顯示裝置，其中所述第一基底及所述第二基底的其中一個(gè)上設(shè)置有彩色光阻層。
21.一種光電裝置，包含如權(quán)利要求11所述的顯示裝置；以及電子元件與所述顯示裝置相連。
全文摘要
一種像素結(jié)構(gòu)、顯示裝置以及光電裝置，所述顯示裝置包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域；以及像素區(qū)域，與該驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域電連接，且該像素區(qū)域包括微反射式像素結(jié)構(gòu)，該微反射式像素結(jié)構(gòu)包含反射電極；穿透式像素結(jié)構(gòu)，該穿透式像素結(jié)構(gòu)包含像素電極；以及介電層覆蓋于該反射電極上，且該像素電極，設(shè)置于該介電層表面上，并與該反射電極連接。本發(fā)明可以提升液晶顯示裝置的對(duì)比。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101067704SQ200710126299
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者董修琦, 蔡晴宇, 張志明 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司