專利名稱：具有局部性多域垂直配向模式薄膜晶體管液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種具有局部性(local)多域垂直配向模式(Multi-DomainVertical Alignment Mode；MVA)的反射式薄膜晶體管液晶顯示器和在反射區(qū)具有局部性MVA模式的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，尤指一種在反射式薄膜晶體管液晶顯示器和在半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器的反射區(qū)，制作互相連接的導(dǎo)電突點(diǎn)電極，或/和在相對應(yīng)于反射板的每個突點(diǎn)位置的上基板透明電極處形成一相對應(yīng)破洞的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著薄膜晶體管制作技術(shù)的快速進(jìn)步，具備了輕薄、省電、無幅射線等優(yōu)點(diǎn)的液晶顯示器，大量的應(yīng)用于計算器、個人數(shù)字助理器(PDA)、手表、筆記型計算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和行動電話等各式電子產(chǎn)品中。再加上業(yè)界積極的投入研發(fā)以及采用大型化的生產(chǎn)設(shè)備，使液晶顯示器的生產(chǎn)成本不斷下降，更令液晶顯示器的需求量大增。
薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)是利用液晶分子旋轉(zhuǎn)偏極光方向與雙折射率的特性來達(dá)到顯示明暗的效果，此特性與入射光的角度有關(guān)，因此液晶顯示器本質(zhì)上就有視角的問題，隨著觀賞者角度不同而有不同的顯示品質(zhì)，視角愈大所看到的對比愈低，隨著液晶顯示器大型化的發(fā)展，提升各視角對比與顏色均勻性則愈顯得重要。
為了進(jìn)一步的擴(kuò)展液晶顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域與品質(zhì)，當(dāng)前液晶顯示器的研究重點(diǎn)，主要集中在如何增廣視角以及縮短屏幕的反應(yīng)時間。欲達(dá)到上述目的，現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)了多種廣視角技術(shù)，例如橫向電場切換技術(shù)(In-PlaneSwitching；IPS)、邊界電場切換技術(shù)(Fringe Field Switching；FFS)和多域垂直配向技術(shù)(Multi-Domain Vertical Alignment；MVA)。
不過，上述的廣視角技術(shù)仍只限于應(yīng)用在穿透式(transmissive)TFT-LCD。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種具有局部性(local)多域垂直配向模式(MVA)的反射式薄膜晶體管液晶顯示器(reflective TFT-LCD)以及在反射區(qū)具有局部性MVA模式的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器(transflectiveTFT-LCD)。由在反射板制作復(fù)數(shù)個互相連接的導(dǎo)電突點(diǎn)電極，或/和在相對應(yīng)于該反射板的每個突點(diǎn)頂端位置的上基板的透明電極處形成一相對應(yīng)的電極破洞，使該反射式TFT-LCD和該半穿透半反射式TFT-LCD的反射區(qū)形成復(fù)數(shù)個局部的連續(xù)多域垂直配向模式(continuous MVA)的液晶分布，以便改善灰階反轉(zhuǎn)和色偏問題，增廣視角。
本發(fā)明揭示一種反射式薄膜晶體管液晶顯示器，包括一含有薄膜晶體管的透明下基板、位于該透明下基板上面的一透明絕緣層，其中該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)(bumps)、制作于該透明絕緣層的上表面的一反射板，其中該反射板具有互相連接的復(fù)數(shù)個獨(dú)立分開的(independently separate)導(dǎo)電突點(diǎn)電極，在施加電壓于該液晶顯示器時，該每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極用來產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布、一具有彩色濾光片層的透明上基板、位于該透明上基板的彩色濾光片層下表面的一透明上電極以及位于該透明上電極與該反射板之間的一液晶層。
在本發(fā)明的反射式薄膜晶體管液晶顯示器的另一實(shí)施例中，該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)，而該反射板具有相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)的復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)，其中該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)，且該透明上電極在相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)的位置，具有一相對應(yīng)的破洞，作為電極缺口，以便在施加電壓于該液晶顯示器時，使該每個第二突點(diǎn)產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布。
再者，本發(fā)明亦揭示一種半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，具有一反射區(qū)和一穿透區(qū)。該半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器包括一含有薄膜晶體管的透明下基板、位于該反射區(qū)的該透明下基板上面的一透明絕緣層，其中該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)(bumps)、制作于該透明絕緣層的上表面的一反射板，其中該反射板具有互相連接的復(fù)數(shù)個獨(dú)立分開的(independently separate)導(dǎo)電突點(diǎn)電極，在施加電壓于該液晶顯示器時，該每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極用來產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布、位于該穿透區(qū)的該透明下基板的上面的一透明下電極，其中該透明下電極與該反射板電性連接、一具有彩色濾光片層的透明上基板、位于該透明上基板的彩色濾光片層下表面的一透明上電極以及位于該透明上電極與該反射板和該透明上電極與該透明下電極之間的一液晶層。
在本發(fā)明的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器的另一實(shí)施例中，該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)，而該反射板具有相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)的復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)，其中該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)，且該透明上電極在相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)的位置，具有一相對應(yīng)的破洞，作為電極缺口，以便在施加電壓于該液晶顯示器時，使該每個第二突點(diǎn)產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布。


圖1為本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)具有導(dǎo)電突點(diǎn)電極的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)具有導(dǎo)電突點(diǎn)電極的俯視圖；圖3為本發(fā)明的導(dǎo)電突點(diǎn)電極的斜向電場使周圍內(nèi)的液晶分子形成一不共平面傾倒的連續(xù)性多重區(qū)域排列分布的仿真圖；圖4為本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖5為本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式的實(shí)施例2的俯視圖；圖6為本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式的實(shí)施例3的俯視圖；以及圖7為本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖號說明反射板 13上玻璃基板20上基板透明電極 21下玻璃基板10導(dǎo)電突點(diǎn)電極14導(dǎo)電橋接金屬 18液晶層 25穿透區(qū)A反射區(qū) B 突點(diǎn) 11，11’破洞22掃瞄線100信號線 200 TFT 16儲存電容17透明電極層12間隙，電極缺口 1具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種可增廣視角的垂直配向反射式薄膜晶體管液晶顯示器結(jié)構(gòu)，以及在垂直配向半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器的反射區(qū)可增廣視角的結(jié)構(gòu)。其中，利用使具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)結(jié)構(gòu)的整片金屬反射板形成一顆顆互相連接導(dǎo)通的導(dǎo)電突點(diǎn)電極(而在該等導(dǎo)電突點(diǎn)電極之外，則如同形成一非導(dǎo)電的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))，或/和在相對應(yīng)于該等突點(diǎn)頂端位置的上基板透明電極處形成一相對應(yīng)缺口(hole)，如此不但可使該反射式TFT-LCD或是使該半穿透半反射式TFT-LCD的反射區(qū)的液晶層，在每顆突點(diǎn)周圍(即一局部區(qū)域)形成多域垂直配向模式(MVA)，而使液晶顯示器具有更為寬廣的視角，且不影響到該等突點(diǎn)主要的反射導(dǎo)光功能。
以下以垂直配向半穿透半反射式TFT-LCD的結(jié)構(gòu)為例來詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例1圖1為顯示本發(fā)明的在反射區(qū)具有導(dǎo)電突點(diǎn)電極的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素的截面結(jié)構(gòu)，其中此液晶顯示器包括用來制作TFT晶體管(未顯示)的下玻璃基板10，以及用來制作彩色濾光片(未顯示)的上玻璃基板20。在上、下玻璃基板20，10間具有一液晶層25，以便根據(jù)施加的電壓來改變液晶分子的配向與排列方式，并改變在穿透區(qū)A和反射區(qū)B中通過該液晶層25的光線角度。一透明電極21(ITO電極)制作在上玻璃基板20的的彩色濾光片層下表面。在穿透區(qū)A的下玻璃基板10上面沉積一透明電極層12(例如ITO層)，作為穿透區(qū)A的畫素電極。
在反射區(qū)B的下玻璃基板10上面形成一具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)(bumps)11的透明有機(jī)層，之后，沉積一整片的金屬層，作為反射板13。而由于此反射板13制作在該具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)11的透明有機(jī)層上，此反射板13的表面亦具有該等突點(diǎn)結(jié)構(gòu)11′。
接著，將該整片金屬反射板13的突點(diǎn)11′與突點(diǎn)11′之間最低處(彼此的間距為約3-5μm)的大部份金屬導(dǎo)電層蝕刻掉，形成一顆顆具有間隙15的導(dǎo)電突點(diǎn)電極14，并在突點(diǎn)與突點(diǎn)之間形成一些導(dǎo)電的橋接金屬(bridge)18(顯示于圖2)，以便使得各個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14可以互相連接導(dǎo)通，作為反射區(qū)B的畫素電極。在較佳的情形下，每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14只含有兩個導(dǎo)電橋接金屬18。
圖2為顯示本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素具有導(dǎo)電突點(diǎn)電極的俯視圖，其中掃瞄線100和信號線200垂直相交，在該單位畫素中具有一開關(guān)組件TFT16和一儲存電容17，在反射區(qū)B中，該反射板13具有以導(dǎo)電橋接金屬18互相連接導(dǎo)通的復(fù)數(shù)個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14。每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14的周圍最低處(除了相連接的導(dǎo)電橋接金屬18之外)為鏤空的有機(jī)介電層，就如同形成狹縫一般，于是液晶分子會沿著每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14的周圍溝槽作排列，使每個局部區(qū)域都形成多域垂直配向模式。事實(shí)上，此導(dǎo)電突點(diǎn)電極結(jié)構(gòu)14會造成強(qiáng)烈的斜向電場，以及等位線密度強(qiáng)烈的變化，使得在其周圍內(nèi)的液晶分子產(chǎn)生不共平面的傾倒，而造成局部的連續(xù)多域垂直配向模式(continuous MVA)的效果，達(dá)到增廣視角的目的。
圖3為本發(fā)明的導(dǎo)電突點(diǎn)電極的斜向電場使得在每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極周圍內(nèi)的液晶分子形成一不共平面傾倒的連續(xù)性多重區(qū)域排列分布的仿真結(jié)果。在本實(shí)施例中，當(dāng)施加電壓時，兩個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14之間的間隙15，就形成為電極缺口，由圖3可知，在電極缺口處的電場小但液晶層間隔(cell gap)較大，而在導(dǎo)電突點(diǎn)電極14處的電場大但液晶層間隔較小，因此使得兩處的位相差值會相近，而形成亮度均勻的多重區(qū)域。
實(shí)施例2請參考圖4和圖5，其分別顯示本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式的另一實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)和俯視圖。
在本實(shí)施例中，在相對應(yīng)于該整片金屬反射板13的每個突點(diǎn)11′頂端位置的上玻璃基板20的透明電極21處，形成一相對應(yīng)的破洞22，作為電極缺口。該破洞22的形狀可與該突點(diǎn)11′形狀相似，例如圓形或橢圓形。當(dāng)然，為防止在上玻璃基板20下的彩色濾光片材料由該破洞22漏出至該液晶層25，可在該透明電極21與該彩色濾光片(未顯示)之間形成一透明保護(hù)層膜(未顯示)。如此一來，當(dāng)施加電壓時，亦可在該反射板13上的每個突點(diǎn)11′周圍，形成一局部的連續(xù)多域垂直配向模式(continuous MVA)的效果。
實(shí)施例3圖6和圖7，其分別顯示本發(fā)明的半穿透半反射式TFT-LCD單位畫素在反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式的又一實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)和俯視圖。本實(shí)施例乃是結(jié)合實(shí)施例1和實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，即在反射區(qū)B中的反射板13，制作以導(dǎo)電橋接金屬18互相連接導(dǎo)通的復(fù)數(shù)個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14，并在相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個導(dǎo)電突點(diǎn)電極14頂端位置的上玻璃基板20的透明電極21處，形成一相對應(yīng)的電極破洞22，作為電極缺口，來形成一局部的連續(xù)多域垂直配向模式的效果。
以上所述，利用較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍，而且熟知此類技藝人士皆能明了，適當(dāng)而作些微的改變及調(diào)整，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，包括一含有薄膜晶體管的透明下基板；一透明絕緣層，其位于該透明下基板上面，且該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)；一反射板，其制作于該透明絕緣層的上表面，并具有互相連接的復(fù)數(shù)個獨(dú)立分開的導(dǎo)電突點(diǎn)電極，其中在施加電壓于該液晶顯示器時，該每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極用來產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布；一具有彩色濾光片層的透明上基板；一透明上電極，位于該透明上基板的彩色濾光片層下表面；以及一液晶層，位于該透明上電極與該反射板之間。
2.如權(quán)利要求1所述的反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該復(fù)數(shù)個導(dǎo)電突點(diǎn)電極以導(dǎo)電橋接金屬互相連接，而該等導(dǎo)電橋接金屬位在兩個導(dǎo)電突點(diǎn)電極之間的最低處。
3.如權(quán)利要求1所述的反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該透明上電極在相對應(yīng)于該每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極頂端的位置，具有一相對應(yīng)的電極破洞。
4.一種反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，包括一含有薄膜晶體管的透明下基板；一透明絕緣層，其位于該透明下基板上面，且該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)；一反射板，其制作于該透明絕緣層的上表面，并具有復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)，其中該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)；一具有彩色濾光片層的透明上基板；一透明上電極，位于該透明上基板的彩色濾光片層下表面，且該透明上電極在相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)的位置，具有一相對應(yīng)的破洞，作為電極缺口，以便在施加電壓于該液晶顯示器時，使該每個第二突點(diǎn)產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布；以及一液晶層，位于該透明上電極與該反射板之間。
5.如權(quán)利要求4所述的反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該透明上電極的破洞在相對應(yīng)于該第二突點(diǎn)頂端的位置。
6.一種半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，區(qū)分為一反射區(qū)和一穿透區(qū)且包括一含有薄膜晶體管的透明下基板；一透明絕緣層，其位于該反射區(qū)的該透明下基板上面，且該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個突點(diǎn)；一反射板，其制作于該透明絕緣層的上表面，并具有互相連接的復(fù)數(shù)個獨(dú)立分開的導(dǎo)電突點(diǎn)電極，其中在施加電壓于該液晶顯示器時，該每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極用來產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布；一透明下電極，其位于該穿透區(qū)的該透明下基板的上面，并與該反射板電性連接；一具有彩色濾光片層的透明上基板；一透明上電極，位于該透明上基板的彩色濾光片層下表面；以及一液晶層，位于該透明上電極與該反射板以及該透明上電極與該透明下電極之間。
7.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該復(fù)數(shù)個導(dǎo)電突點(diǎn)電極以導(dǎo)電橋接金屬互相連接，而該等導(dǎo)電橋接金屬位在兩個導(dǎo)電突點(diǎn)電極之間的最低處。
8.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該透明上電極在相對應(yīng)于該每個導(dǎo)電突點(diǎn)電極頂端的位置，具有一相對應(yīng)的破洞。
9.一種半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，區(qū)分為一反射區(qū)和一穿透區(qū)且包括一含有薄膜晶體管的透明下基板；一透明絕緣層，其位于該反射區(qū)的該透明下基板的上面，且該透明絕緣層的上表面具有復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)；一反射板，其制作于該透明絕緣層的上表面，并具有復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)，其中該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第一突點(diǎn)；一透明下電極，其位于該穿透區(qū)的該透明下基板的上面，并與該反射板電性連接；一具有彩色濾光片層的透明上基板；一透明上電極，位于該透明上基板的彩色濾光片層下表面，且該透明上電極在相對應(yīng)于該復(fù)數(shù)個第二突點(diǎn)的位置，具有一相對應(yīng)的破洞，作為電極缺口，以便在施加電壓于該液晶顯示器時，使該每個第二突點(diǎn)產(chǎn)生一多域垂直配向模式的液晶分布；以及一液晶層，位于該透明上電極與該反射板以及該透明上電極與該透明下電極之間。
10.如權(quán)利要求9所述的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該透明上電極的破洞在相對應(yīng)于該第二突點(diǎn)頂端的位置。
全文摘要
一種具有局部性多域垂直配向模式薄膜晶體管液晶顯示器，尤指一種反射式結(jié)構(gòu)，以及在反射區(qū)具有局部性多域垂直配向模式的半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器結(jié)構(gòu)。由利用在具有突點(diǎn)結(jié)構(gòu)的反射板制作互相連接的導(dǎo)電突點(diǎn)電極，或/和在相對應(yīng)于該反射板的每個突點(diǎn)位置的上基板透明電極處形成一相對應(yīng)的破洞，不但可使垂直配向反射式TFT－LCD的液晶層或是半穿透半反射式TFT－LCD的反射區(qū)形成局部的連續(xù)多域垂直配向模式(continuous MVA)的液晶分布，而具有更為寬廣視角，且不影響到該等突點(diǎn)主要的反射導(dǎo)光功能。
文檔編號G02F1/13GK1544979SQ20031011546
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者林敬桓, 張志明, 張明欽, 陳伯綸 申請人:友達(dá)光電股份有限公司