專利名稱：影像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像顯示系統(tǒng)，特別是涉及一種橫向配向液晶的影像 顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置是一種平面的影像顯示系統(tǒng)，其因液晶的配置方式而可分為扭轉(zhuǎn)向列型(Twisted Nematic， TN )、多象限垂直配向(MulU-domain Vertical Alignment, MVA )、平面內(nèi)切換式(In-Plane Switching, IPS )、 邊緣電場驅(qū)動(Fringe-Fiele Switching, FFS )等類型，其中多象限垂直 配向、平面內(nèi)切換式、與邊緣電場驅(qū)動是現(xiàn)今較常見的廣視角的顯示技術(shù)。一般平面內(nèi)切換式或邊緣電場驅(qū)動型的液晶顯示裝置包括二相對設(shè)置 之上、下基板以及夾于此二基板間的液晶層。在下基板上同時設(shè)置有多數(shù) 個畫素電極及共通電極，藉以在液晶層中產(chǎn)生橫向電場來控制液晶轉(zhuǎn)動。另一方面，液晶顯示裝置可因光源形式而區(qū)分為穿透式、半穿透反射 式、與反射式。其中半穿透反射式液晶顯示裝置本身具有背光模組與外界 光源反射結(jié)構(gòu)，故其不僅可在無外界光源情況下供使用者觀看，亦可在陽 光下供使用者觀看。半穿透反射式液晶顯示裝置可結(jié)合平面內(nèi)切換式或邊緣電場驅(qū)動的液 晶配向方式來提高顯示視角，特別是以邊緣電場驅(qū)動方式來說更可達到高 穿透率以及低色偏的優(yōu)點。然而，這種態(tài)樣的小尺寸液晶顯示裝置在穿透 模式下，對于基板間隔(cell gap)與溫度的變化較為敏感，且亦有視角 劣化的問題，特別是些微的基板間隔變化即會造成影像對比嚴重下滑。因此，如何提供一種影像顯示系統(tǒng)，實屬當前重要課題之一。發(fā)明內(nèi)容有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種影像顯示系統(tǒng)，以期能夠 減少基板間隔變化的影響來維持影像的品質(zhì)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種影像顯示系統(tǒng)，其包括 一第一偏光板； 一第一基板， 該第一偏光板設(shè)置于該第一基板上； 一液晶層，具有多數(shù)個液晶單元，液晶單元的一光軸與第一偏光板的一吸收軸平行；以及一第二基板，具有多數(shù) 個光穿透區(qū)與多數(shù)個光反射區(qū)，其中在光反射區(qū)中設(shè)置有多數(shù)個光反射體，上述液晶單元水平配置于第一基板與第二I41之間；其中對應(yīng)上述光反射區(qū)的 液晶單元以白底模式(normal white)驅(qū)動，對應(yīng)上述光穿透區(qū)的液晶單 元以黑底模式(normal black)驅(qū)動。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中所述的第二基板包括 一第二透明基板； 以及多數(shù)個薄膜電晶體，設(shè)置于該第二透明基板鄰近液晶層的一側(cè)。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中所述的第二基板包括多數(shù)個畫素電極； 以及多數(shù)個共通電極，與對應(yīng)的畫素電極于液晶層中產(chǎn)生多數(shù)個橫向電場。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中在同一子畫素中，光反射區(qū)的畫素電極與 光穿透區(qū)的畫素電極分別提供不同位準的操作電壓。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中在光反射區(qū)的畫素電極與共通電極交錯設(shè)置。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中在光穿透區(qū)的畫素電極交錯設(shè)置，并設(shè)置 于各共通電極上。前述的影像顯示系統(tǒng)，其更包括多數(shù)個畫素，其中各畫素包括多數(shù) 個彩色子畫素，對應(yīng)至上述光穿透區(qū)所組成；以及一反射式子畫素，對應(yīng) 至上述光反射區(qū)之一。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中所述的彩色子畫素與反射式子畫素配置于 同一列(row)。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中所述的彩色子畫素與反射式子畫素配置于 相鄰二歹寸(row )上。前述的影像顯示系統(tǒng)，其中所述的彩色子畫素是紅色、綠色與藍色子 畫素。承上所述，因依本發(fā)明的影像顯示系統(tǒng)半穿透半反射的方式來顯示影 像，液晶單元于配向時即將其光軸平行第一偏光板的吸收軸而設(shè)，在這種 液晶配向架構(gòu)下，并且在光反射區(qū)與光穿透區(qū)分別以白底模式與黑底模式 來驅(qū)動液晶單元，因此，基板間隙(cell gap)變化對于光學(xué)系統(tǒng)的影響 較小，使得影像的品質(zhì)得以維持。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附 圖，詳細說明如下。


圖1為顯示依本發(fā)明較佳實施例的影像顯示系統(tǒng)的一示意圖；圖2A、 2B為顯示依本發(fā)明較佳實施例的液晶單元以黑底模式驅(qū)動的示意圖；圖3A、 3B為顯示依本發(fā)明較佳實施例的液晶單元以白底模式驅(qū)動的示意圖；圖4為顯示依本發(fā)明較佳實施例中光穿透區(qū)與光反射區(qū)的電壓-光線穿透率的關(guān)系曲線的一示意圖；圖5為顯示依本發(fā)明較佳實施例的影像顯示系統(tǒng)的另一示意圖；圖6與圖7為顯示依本發(fā)明較佳實施例的影像顯示系統(tǒng)的畫素的示意圖；以及圖8為顯示依本發(fā)明較佳實施例的電子裝置的一示意圖。1、L， 、 2:影^象顯示系統(tǒng)11:第一偏光板12:第一相位延遲板13:第一基板131第一透明基板132彩色濾光體14:液晶層141液晶單元15:第二基板151光穿透區(qū)152光反射區(qū)153光反射體154第二透明基板155畫素電極156共通電極157絕緣層158光遮罩體16:第二相位延遲板17:第二偏光板18:背光模組20:電子裝置21:液晶顯示面板22:輸入單元P:畫素R、 G、 B、 W:子畫素具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的影像顯示系統(tǒng)其具體 實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。圖1為顯示依本發(fā)明較佳實施例的影像顯示系統(tǒng)的一示意圖，如圖1 所示， 一影像顯示系統(tǒng)1包括一'第一偏光板ll、 一第一相位延遲板12、 一 第一基板13、 一液晶層14、 一第二基板15、 一第二相位延遲板16、 一第 二偏光板17以及一背光模組18。通常，第一偏光板11至第二偏光板17組 裝為一液晶顯示面板，背光模組18可與液晶顯示面板組裝而組成一液晶顯 示裝置。第一偏光板ll與第一相位延遲板12相對于液晶層14而設(shè)置于第一基 板13的同一側(cè)上，第一相位延遲板12設(shè)置于第一偏光板11與第一基板13之間，液晶層14位于第一基板13的另一側(cè)。第二偏光板17與第二相位延 遲板16相對于液晶層14而設(shè)置于第二基板15的同一側(cè)上，第二相位延遲 板16設(shè)置于第二偏光板17與第二基板15之間，而液晶層14位于第二基 板15的另一側(cè)上。液晶層14設(shè)置于第一基板13與第二基板15之間，其具有多數(shù)個液晶 單元141,其中液晶單元141的一光軸與第一偏光板11的一吸收軸平行， 液晶單元141水平配置于第一基板13與第二基板15之間。通常，在第一 基板13與第二基板15互相面向的一側(cè)上設(shè)置有配向膜(圖未示)，配向膜 上的溝痕結(jié)構(gòu)可讓液晶單元141全部皆朝向一預(yù)定的方向，若此預(yù)定的方 向與第一偏光板ll的吸收軸同方向，即可讓全部液晶單元141的光軸與第 一偏光板ll的吸收軸平行，因此基板間隙變化對于光學(xué)系統(tǒng)的影響較小， 使得影像的品質(zhì)得以維持。影像顯示系統(tǒng)l采用半穿透反射式的架構(gòu)，在第二基板15中具有多數(shù) 個光穿透區(qū)151與多數(shù)個光反射區(qū)152，在光反射區(qū)152中設(shè)置有多數(shù)個光 反射體153用來反射外界光線以呈現(xiàn)影像，光穿透區(qū)151則是由背光模組 18提供光線來呈現(xiàn)影像。在本實施例中，在各光學(xué)元件的水平方向上，第 一偏光板11的吸收軸配置為75度，第一相位延遲板12的延遲軸配置為60 度，液晶單元141水平配向，其光軸配置為75度，第二相位延遲板16的 延遲軸配置為120度，第二偏光板17的吸收軸配置為15度。另外，當液 晶單元141受到電場驅(qū)動時其可沿垂直方向旋轉(zhuǎn)45度。第一相位延遲板12 與第二相位延遲板16將光線由線性偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，或是將圓偏振 光轉(zhuǎn)換為線性偏振光，藉以減少色差的情況。在本實施例的配置設(shè)定下，對應(yīng)于光穿透區(qū)151的液晶單元141以黑 底才莫式(normally black)驅(qū)動，液晶單元141未受驅(qū)動與受驅(qū)動的示意 圖如圖2A、 2B。如圖2A所示，當液晶單元141未受到電場驅(qū)動時，液晶單元141仍維 持原本的水平配置方向，背光模組18射出的光線依序穿過第二偏光板17、 第二相位延遲板16、第二基板15的光穿透區(qū)151、未旋轉(zhuǎn)的液晶單元141、 第一基板13以及第一相位延遲板12,但是光線無法穿過第一偏光板11, 因而可顯示黑畫面。如圖2B所示，若當液晶單元141受到電場驅(qū)動時，背光模組18射出 的光線穿過液晶單元141時其偏振方向?qū)⑹艿礁淖?，光線因此可穿過第一 偏光板ll,因而可顯示灰或白畫面。對于白畫面來說，液晶單元141受驅(qū) 動而在垂直方向旋轉(zhuǎn)45度，液晶單元的光學(xué)特性可類比于X/2相位延遲板。另外，對應(yīng)于光反射區(qū)152的液晶單元141以白底模式(normally white)驅(qū)動，液晶單元未受驅(qū)動與受驅(qū)動的示意圖如圖3A、 3B。如圖3A所示，當液晶單元未受到電場驅(qū)動時，液晶單元141仍維持原本的水平配 置方向，外界射入的光線依序穿過第一偏光板ll、第一相位延遲板12、第 一基板13、未旋轉(zhuǎn)的液晶單元141，并經(jīng)由第二基板15的光反射體153反 射而依序穿過未旋轉(zhuǎn)的液晶單元141、第一基板13、第一相位延遲板12、 以及第一偏光板11來呈現(xiàn)影像，因而可顯示白畫面。如圖3B所示，當液晶單元141受到電場驅(qū)動時，外界射入的光線穿過 液晶單元141時其偏振方向?qū)⑹艿礁淖?，反射后與第一偏光板11的吸收軸 同偏振方向的光線無法穿過第一偏光板11，因而可顯示灰或黑畫面。對于 黑畫面來說，液晶單元受驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)45度，液晶單元的光學(xué)特性可類比于 入/4相位延遲板。請再參照圖l所示，第一基板13是一彩色濾光基板，其包括一第一透 明基板131以及多數(shù)個彩色濾光體132，第一透明基板131可以是一玻璃基 板，彩色濾光體132設(shè)置于第一透明基板131鄰近液晶層14的一側(cè)，因此， 不論是外界輸入的光線或是背光模組18提供的光線穿過彩色濾光體132的 后即可呈現(xiàn)彩色的影像。第二基板15包括一第二透明基板154、多數(shù)個畫素電極155以及多數(shù) 個共通電極156，第二透明基板154可以是一玻璃基板，畫素電極155以及 共通電極156設(shè)置于第二透明基板154鄰近液晶層14的一側(cè)。共通電極156 與對應(yīng)的畫素電極155形成液晶電容，藉以在液晶層14中產(chǎn)生橫向電場以 驅(qū)動液晶單元141旋轉(zhuǎn)。另外，第二透明基板154上形成有多數(shù)個薄膜電晶體、行(column) 導(dǎo)線與列(row)導(dǎo)線，薄膜電晶體作為液晶電容的寫入開關(guān)，當列驅(qū)動電 路將薄膜電晶體開啟(turn on)時，則行驅(qū)動電路就可將資料寫入至畫素 電極155，來更新液晶電容儲存的畫素資料，因而可達到更新畫面內(nèi)容的功 效。若在一畫素中同時設(shè)置有光穿透區(qū)151與光反射區(qū)152，則對于光反射 區(qū)152的畫素電極155與光穿透區(qū)151的畫素電極155,分別提供對應(yīng)于同 一資料的二種位準不同的電壓，這些電壓的關(guān)系圖如圖4所示。圖4是光穿透區(qū)151與光反射區(qū)152上電壓-光線穿透率的關(guān)系曲線的 一示意圖。請參照圖4所示，光穿透區(qū)151在其畫素電極155為低位準時 具有較低的透光率，在高位準時則具有較高的透光率，這樣的顯示方式即 是俗稱的黑底模式；光反射區(qū)152在其畫素電極155為低位準時具有較高 的透光率，在高位準則具有較低的透光率，這樣的顯示方式即是俗稱的白 底模式。因此，若在光穿透區(qū)151與光反射區(qū)152中要得到對應(yīng)同一資料的穿 透率，則當光反射區(qū)152的畫素電極155為高位準時，需將光穿透區(qū)151 的畫素電極155設(shè)為低位準；反之，若光反射區(qū)152的畫素電極155為低位準時，則光穿透區(qū)151的畫素電極155需設(shè)為高位準，在這二個不同顯示模式下供應(yīng)電壓的高低變化呈反比關(guān)系。由于熟知該項技藝者皆能夠輕 易地明白這些元件如何形成與形成于第二透明基板154上，故圖式并未出 示這些元件。在本實施例中，光反射區(qū)152內(nèi)的第二透明基板154上設(shè)置光反射體 153，在光反射體153上先形成一絕緣層157之后再設(shè)置畫素電極155與共 通電極156,畫素電極155與共通電極156交錯設(shè)置，即是配置為平面內(nèi)切 換式(In-Plane Switching, IPS)形式。在光穿透區(qū)151內(nèi)，第二透明基板154上設(shè)置共通電極156，然后形成 絕緣層157于共通電極156之后再設(shè)置畫素電極155,畫素電極155交錯設(shè) 置，即是配置為邊緣電場驅(qū)動(Fringe-Fiele Switching, FFS )形式。此外，畫素電極155與共通電極156的配置方式并非限定于此，在光 反射區(qū)與光穿透區(qū)中的畫素電極與共通電極可皆配置為平面內(nèi)切換式形 式，或是皆配置為邊緣電場驅(qū)動形式，或者是配置為橫向電場形式。另外，彩色濾光體可整合于第二基板15而非形成于第一基板13中， 即是第二基板15采用彩色濾光陣列基板(Color Filter On Array, C0A ) 的形式。再者，如圖5所示，與圖1不同之處在于光反射區(qū)152中以部份光遮 罩體(Light Shielding) 158來取代部分光反射體153,光遮罩體158與 光反射體153交錯設(shè)置，亦可達到反射光線的功效。另外，在影像顯示系 統(tǒng)1， 中并沒有設(shè)置相位延遲板，其較簡化的光學(xué)設(shè)定可減少相位延遲板 的成本，因此穿過液晶層14的光線線性偏振光而非圓偏振光或橢圓偏振光。 在此架構(gòu)下，液晶單元141的光軸與第一偏光板ll的吸收軸平行，因此基 板間隙變化對于光學(xué)系統(tǒng)的影響較小，使得影像的品質(zhì)得以維持。請參照圖6所示，在另一實施例中，影像顯示系統(tǒng)l所包括的各畫素P 包括四個子畫素R、 G、 B、 W,子畫素R、 G、 B、 W設(shè)定為紅色、綠色、藍色、 白色子畫素，子畫素R、 G、 B對應(yīng)至的第一基板13或第二基板15上設(shè)置 有紅色、綠色、藍色濾光體，子畫素W對應(yīng)至的第一基板13或第二基板15 上可設(shè)置有白色濾光體，或是不設(shè)有濾光體，使得光線穿過的后得以顯示 白色。子畫素R、 G、 B i殳定為穿透式的子畫素，子畫素R、 G、 B中元件的配 置型態(tài)如前述實施例的第二基板15的光穿透區(qū)151;子畫素W設(shè)定為反射 式的子畫素，子畫素W中元件的配置型態(tài)如前述實施例的第二基板15的光 反射區(qū)152。如此一來，若外界光線較亮時，子畫素W可適當?shù)胤磻?yīng)光強度而提高影像的亮度，使得影像顯示系統(tǒng)呈現(xiàn)較佳的顯示效果。由于子畫素R、 G、 B仍以穿透式來顯像，故影像顯示系統(tǒng)仍可維持顯像的品質(zhì)。另外，子畫素R、 G配置于同一列且皆連接至同一條列導(dǎo)線n上，于畫 素B與反射式子畫素W配置于同一列且連接至另一列導(dǎo)線n+l上，這二條 列導(dǎo)線前后相鄰。彩色子畫素與反射式子畫素的配置關(guān)系并不限定于前述方式，若是改 以子畫素R、 B配置于同一列且皆連接至同一條列導(dǎo)線n上，子畫素G與反 射式子畫素W配置于同一列且皆連接至另一條列導(dǎo)線n+l上，或是以其他 種排列組合的方式來連接亦是可行的。請參照圖7所示，與圖6不同之處在于彩色子畫素R、 G、 B與反射式 子畫素W皆配置于同一列上，子畫素R、 G、 B、 W依序連接至同一條列導(dǎo)線 n上。然而，子畫素的排列順序并不限定于此，若是改以子畫素R、 B、 G、 W的順序，或是以其他種排列組合的順序方式配置亦是可行的。另外，請參照圖8所示， 一影像顯示系統(tǒng)2更包括一電子裝置20，電 子裝置20具有一液晶顯示面板21以及一輸入單元22，其中液晶顯示面板 21包括如前述實施例的第一偏光板11至第二偏光板17等元件，輸入單元 22與液晶顯示面板21耦合，并對液晶顯示面板21提供輸入，以使液晶顯 示面板21顯示影像。本實施例的電子裝置20為，例如移動式電話、數(shù) 位照相機、個人數(shù)位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電視機、車用顯示 器、或可攜式DVD機等。綜上所述，因依本發(fā)明的影像顯示系統(tǒng)半穿透半反射的方式來顯示影 像，液晶單元于配向時即將其光軸平行第一偏光板的吸收軸而設(shè)，并且在 光反射區(qū)與光穿透區(qū)分別以白底模式與黑底模式來驅(qū)動液晶單元，因此， 在這種液晶配向架構(gòu)下，基板間隙變化對于光學(xué)系統(tǒng)的影響較小，使得影 像的品質(zhì)得以維持。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種影像顯示系統(tǒng)，其特征在于包括一第一偏光板；一第一基板，該第一偏光板設(shè)置于該第一基板上；一液晶層，具有多數(shù)個液晶單元，液晶單元的一光軸與第一偏光板的一吸收軸平行；以及一第二基板，具有多數(shù)個光穿透區(qū)與多數(shù)個光反射區(qū)，其中在光反射區(qū)中設(shè)置有多數(shù)個光反射體，上述液晶單元水平配置于第一基板與第二基板之間；其中對應(yīng)上述光反射區(qū)的液晶單元以白底模式驅(qū)動，對應(yīng)上述光穿透區(qū)的液晶單元以黑底模式驅(qū)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中所述的第二 基板包括一第二透明基板；以及多數(shù)個薄膜電晶體，設(shè)置于該第二透明基板鄰近液晶層的一側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中所述的第二 基板包括多數(shù)個畫素電極；以及多數(shù)個共遽電極，與對應(yīng)的畫素電極于液晶層中產(chǎn)生多數(shù)個橫向電場。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中在同一子畫 素中，光反射區(qū)的畫素電極與光穿透區(qū)的畫素電極分別提供不同位準的操 作電壓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中在光反射區(qū) 的畫素電極與共通電極交錯設(shè)置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中在光穿透區(qū) 的畫素電極交錯設(shè)置，并設(shè)置于各共通電極上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于更包括多數(shù)個畫 素，其中各畫素包括多數(shù)個彩色子畫素，對應(yīng)至上述光穿透區(qū)所組成；以及 一反射式子畫素，對應(yīng)至上述光反射區(qū)之一。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中所述的彩色 子畫素與反射式子畫素配置于同一列。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中所述的彩色 子畫素與反射式子畫素配置于相鄰二列上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于其中所述的彩 色子畫素是紅色、綠色與藍色子畫素。
全文摘要
一種影像顯示系統(tǒng)包括一第一偏光板、一第一基板、一液晶層以及一第二基板。第一偏光板設(shè)置于第一基板上，液晶層具有多數(shù)個液晶單元，液晶單元的光軸與第一偏光板的一吸收軸平行，第二基板具有多數(shù)個光穿透區(qū)與多數(shù)個光反射區(qū)，其中在光反射區(qū)中設(shè)置有多數(shù)個光反射體，液晶單元水平配置于第一基板與第二基板之間。其中對應(yīng)光反射區(qū)的液晶單元以白底模式驅(qū)動，對應(yīng)光穿透區(qū)的液晶單元以黑底模式驅(qū)動。本發(fā)明能夠減少基板間隔變化的影響來維持影像的品質(zhì)。
文檔編號G02F1/133GK101231397SQ200710002639
公開日2008年7月30日 申請日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者張煒熾, 許書榮 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司