專利名稱：圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器(LCD)技術(shù)，尤其涉及一種用于半反射半穿透式液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)，以改善像素可靠度，以及一種具有該像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置是廣泛使用于電子裝置中，例如手提電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、及手機等。通常液晶顯示裝置區(qū)分為穿透式與反射式兩類型。前者是利用背光作為光源，而后者則利用環(huán)境光作為光源。穿透式的液晶顯示裝置呈現(xiàn)出高對比率(contrast ratio)及良好的色彩飽和度。然而，由于背光的電力需求，使其難以降低電力的損耗。而反射式液晶顯示裝置則在明亮的環(huán)境光之下具有省電的優(yōu)勢。然而，其對比率低且色彩飽和度亦不如穿透式。再者，反射式液晶顯示裝置在黑暗的環(huán)境下顯示圖像會受到限制。
為了改善上述兩類型的液晶顯示裝置的缺點，發(fā)展出一種半反射半穿透式液晶顯示裝置，其具有穿透式與反射式兩種顯示模式。圖1繪示出傳統(tǒng)的半反射半穿透式液晶顯示裝置，其包括一下基板100(稱作陣列基板)、一上基板114以及一位于兩者之間的液晶層108。下基板100包括一像素區(qū)(其包括一反射區(qū)R及一穿透區(qū)T)，其由一對掃描線(未繪示)及一對數(shù)據(jù)線(未繪示)所定義出。一薄膜晶體管(未繪示)設(shè)置于反射區(qū)R的下基板100上并電性連接至掃描線與數(shù)據(jù)線。一保護層102及一像素電極依序設(shè)置于下基板100上。像素電極包括一透明電極104及位于上方的一反射電極106。反射電極106設(shè)置于反射區(qū)R中，以局部覆蓋透明電極104。一彩色濾光片(color filter，CF)112及一透明介電層110依序設(shè)置于上基板114上。形成于彩色濾光片112上的透明介電層110(業(yè)界習稱step on CF，SOC)，其對應(yīng)于反射區(qū)R，以構(gòu)成雙間隙(dual cell gap)的半反射半穿透式液晶顯示裝置。
然而，在雙間隙的半反射半穿透式液晶顯示裝置中，鄰近穿透區(qū)T邊緣的透明電極104在定義上方反射層以形成反射電極106其間，容易發(fā)生剝離，如圖2所示，降低像素的可靠度。由于位于下方的掃描線及數(shù)據(jù)線所導(dǎo)致的高度落差，使像素區(qū)邊緣的透明電極104的附著強度較差，造成應(yīng)力集中。特別是對反射層進行光刻工藝以定義反射電極之后，穿透區(qū)的光致抗蝕劑、反射層、及透明電極容易自保護層剝離。
因此，有必要發(fā)展出一種改良的像素結(jié)構(gòu)，其可防止透明電極剝離，以改善像素的可靠度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一實施例在于提供一種圖像顯示系統(tǒng)，其包括一半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板。此面板包括相對設(shè)置的下基板與上基板以及設(shè)置于兩者之間的液晶層。下基板具有一反射區(qū)及一穿透區(qū)。由一保護層、一透明電極、及一反射電極所構(gòu)成的堆疊層，設(shè)置于反射區(qū)及穿透區(qū)的下基板上。反射電極具有一開口對應(yīng)于穿透區(qū)且其大體露出位于下方的透明電極。一透明介電層設(shè)置于面向下基板的上基板表面且對應(yīng)于反射區(qū)。
又本發(fā)明的一實施例在于提供一種圖像顯示系統(tǒng)制造方法。提供一下基板，其具有一反射區(qū)及一穿透區(qū)。依序在反射區(qū)及穿透區(qū)的下基板上形成一保護層、一透明電極、及一反射電極，其中反射電極具有一開口對應(yīng)于穿透區(qū)且其大體露出位于下方的透明電極。在相對于下基板的位置上形成一上基板。在面向下基板的上基板表面且對應(yīng)于反射區(qū)的位置上形成一透明介電層。在下基板與上基板之間形成一液晶層。


圖1是繪示出傳統(tǒng)半反射半穿透式液晶顯示裝置剖面示意圖；圖2是繪示出圖1中半反射半穿透式液晶顯示裝置像素結(jié)構(gòu)的平面示意圖；圖3A至圖3D是繪示出根據(jù)本發(fā)明實施例的具有半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板的圖像顯示系統(tǒng)的制造方法剖面示意圖；圖4是繪示圖3C中像素結(jié)構(gòu)平面示意圖；
圖5是繪示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖像顯示系統(tǒng)方塊示意圖。
主要元件符號說明現(xiàn)有技術(shù)100～下基板；102～保護層；104～透明電極；106～反射電極；108～液晶層；110～透明介電層；112～彩色濾光片；114～上基板；R～反射區(qū)；T～穿透區(qū)。
本發(fā)明200～下基板；202～保護層；204～透明電極；206～非透明導(dǎo)電層；206a～反射電極；207～光致抗蝕劑圖案層；208～液晶層；209、211～開口；210～透明介電層；212～彩色濾光片；214～上基板；R～反射區(qū)；T～穿透區(qū)；300～顯示面板；400～液晶顯示裝置；500～控制器；600～電子裝置。
具體實施例方式
以下配合實施例說明圖像顯示系統(tǒng)及其制造方法。圖3D是繪示出一圖像顯示系統(tǒng)的實施例。此系統(tǒng)具有一半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板300，其包括一下基板200(稱作一陣列基板)、一上基板214、以及位于兩者之間的液晶層208。下基板200與上基板214可為透明基板，例如玻璃、石英、或是其他透明材料。通常下基板200包括多個由掃描線及數(shù)據(jù)線所定義而成的像素區(qū)。此處，為了簡化圖式，僅繪示出由一對掃描線(未繪示)與一對數(shù)據(jù)線(未繪示)所定義而成的一像素區(qū)。一般而言，像素區(qū)包括一反射區(qū)R及一穿透區(qū)T。一薄膜晶體管(未繪示)設(shè)置于反射區(qū)R的下基板200上并電性連接至掃描線與數(shù)據(jù)線。
保護層202及像素電極的堆疊層設(shè)置于下基板200上。像素電極可包括一透明電極204及位于上方的一反射電極206a。在本實施例中，反射電極206a局部覆蓋位于下方的透明電極204。亦即，反射電極206a包括一開口211對應(yīng)于穿透區(qū)T以大體露出下方的透明電極204。特別的是開口211完全被反射電極206a所圍繞。在其他實施例中，反射電極206a可局部圍繞開口211。舉例而言，反射區(qū)R中的反射電極206a沿著下方設(shè)置有數(shù)據(jù)線或是掃描線的穿透區(qū)T邊緣延伸。
一彩色濾光片(CF)212及一透明介電層210依序設(shè)置于面向下基板200的上基板214表面上。在本實施例中，透明介電層110形成于彩色濾光片212上(業(yè)界習稱step on CF，SOC)，其對應(yīng)于反射區(qū)R，以構(gòu)成具有雙間隙(dual cell gap)的半反射半穿透式液晶顯示面板的圖像顯示系統(tǒng)。
圖3A至圖3D是繪示出根據(jù)本發(fā)明實施例的具有半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板的圖像顯示系統(tǒng)的制造方法剖面示意圖。請參照圖3A，提供一下基板200，例如透明玻璃或是石英。下基板200上可具有數(shù)據(jù)線、掃描線、以及薄膜晶體管(TFT)。每一薄膜晶體管電性連接至一掃描線及一數(shù)據(jù)線并位于由一對掃描線與一對數(shù)據(jù)線所定義而成的像素區(qū)中。此處，為了簡化圖示，僅繪示出一平整的基板，其具有由一反射區(qū)R與一穿透區(qū)T所構(gòu)成的一像素區(qū)。一保護層202形成于下基板200上。保護層202可為一單層結(jié)構(gòu)，例如為一氧化硅層或是一氮化硅層。其亦可為多層結(jié)構(gòu)，例如由一氧化硅層與一氮化硅層所構(gòu)成。接下來，一透明導(dǎo)電層204設(shè)置于反射區(qū)R與穿透區(qū)T的保護層202上，用以作為穿透區(qū)T的透明電極。在本實施例中，透明電極204可為藉現(xiàn)有沉積技術(shù)所形成的銦錫氧化物(ITO)或是銦鋅氧化物(IZO)。舉例而言，透明電極204可藉由濺鍍法形成。隨后在透明電極204上沉積一具有多個凸塊(bump)的非透明導(dǎo)電層206。非透明導(dǎo)電層206可由鋁(Al)、銀(Ag)、鉬(Mo)、鋁釹(AlNd)合金、或是其組合所構(gòu)成。再者，非透明導(dǎo)電層206可藉由現(xiàn)有沉積技術(shù)形成，例如濺鍍法。透明電極204與非透明導(dǎo)電層206電性連接，以在后續(xù)步驟中形成像素電極。再者，像素電極是電性連接至薄膜晶體管。
請參照圖3B所示，對非透明導(dǎo)電層206實施一光刻工藝，以在反射區(qū)R中定義一反射電極。舉例而言，藉由對形成于非透明導(dǎo)電層206上的一光致抗蝕劑層進行曝光及顯影步驟，以在其上形成具有一開口209的光致抗蝕劑圖案層。在本實施例中，開口209是對應(yīng)于穿透區(qū)T以大體露出下方的非透明導(dǎo)電層206。特別的是開口209完全被光致抗蝕劑圖案層207所圍繞。在其他實施例中，光致抗蝕劑圖案層207可局部圍繞開口209。舉例而言，反射區(qū)R中的光致抗蝕劑圖案層207沿著下方設(shè)置有數(shù)據(jù)線或是掃描線的穿透區(qū)T邊緣延伸。
請參照圖3C，藉由蝕刻去除開口209下方的非透明導(dǎo)電層206，以形成反射電極206a。在去除不再需要的光致抗蝕劑圖案層207之后，便完成本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)。圖4是繪示出圖3C中像素結(jié)構(gòu)的平面示意圖。像素電極包括透明電極204及位于其上的反射電極206a。反射電極206a與下方的透明電極204局部重疊。舉例而言，反射電極206a具有一開口211對應(yīng)于穿透區(qū)T，以大體露出下方的透明電極204。特別的是開口211完全被反射電極206a所圍繞。在其他實施例中，反射電極206a可局部圍繞開口211。舉例而言，反射區(qū)R中的反射電極206a沿著下方設(shè)置有數(shù)據(jù)線或是掃描線的穿透區(qū)T邊緣延伸。
請參照圖3D，提供一上基板214，例如一透明玻璃或是石英。在上基板214上形成一彩色濾光片212。接著，在彩色濾光片212上形成一透明介電層210，使得透明介電層210面向并對應(yīng)于反射區(qū)R的下基板200。在本實施例中，透明介電層210可由氧化硅、氮化硅或是其組合所構(gòu)成并藉由現(xiàn)有沉積、光刻、及蝕刻等工藝而形成。最后，封合具有彩色濾光片212及透明介電層210的上基板214與具有像素結(jié)構(gòu)的下基板200，使得上基板214相對設(shè)置于下基板200。將一液晶材料注入上基板214與下基板200之間的空間，以在其間形成一液晶層208。
在本實施例中，環(huán)型的反射電極206a覆蓋位于穿透區(qū)T邊緣的透明電極204，用以保護在定義反射電極206a時，鄰近穿透區(qū)T邊緣的透明電極204以避免其剝離。環(huán)型的反射電極206a不僅緩和穿透區(qū)T邊緣應(yīng)力的集中，同時也阻隔顯影液與鄰近穿透區(qū)T邊緣的透明電極204之間的化學反應(yīng)。因此，可防止透明電極204的剝離。
圖5是繪示出另一實施例的圖像顯示系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)可實施成一半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示裝置400或是一電子裝置600，例如筆記本型電腦、手機、數(shù)字相機、個人數(shù)字助理(PDA)、桌上型電腦、電視機、車上型顯示器、或可攜式數(shù)字影碟(DVD)播放器。在其他實施例中，上述的半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板可并入一顯示裝置中，其可為一半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示裝置。如圖5所示，半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示裝置400包括一繪示于圖3D的半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板300。在其他實施例中，顯示裝置可并入一電子裝置600中。如圖5所示，電子裝置600包括具有顯示面板300的顯示裝置400以及一控制器500耦接至顯示面板300，其中控制器500是用以控制該面板300而根據(jù)輸入來提供圖像。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，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)明的精神和范圍的前提下，可作更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示系統(tǒng)，包括半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板，包括下基板，其具有反射區(qū)及穿透區(qū)；由保護層、透明電極、及反射電極所構(gòu)成的堆疊層，設(shè)置于該反射區(qū)及該穿透區(qū)的下基板上，其中該反射電極具有開口對應(yīng)于該穿透區(qū)且其大體露出位于下方的該透明電極；上基板，與該下基板相對設(shè)置；透明介電層，設(shè)置于面向該下基板的該上基板表面且對應(yīng)于該反射區(qū)；以及液晶層，設(shè)置于該下基板與該上基板之間。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中該反射電極完全圍繞該開口。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中該反射電極局部圍繞該開口。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中該下基板與該上基板為透明基板。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中該透明介電層是由氧化硅、氮化硅、或其組合所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括彩色濾光片，設(shè)置于該上基板與該透明介電層之間。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括液晶顯示裝置，包括該半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板；以及控制器，耦接至該半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板，用以控制該面板而根據(jù)輸入來提供圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括電子裝置，其包括該液晶顯示裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中該電子裝置包括筆記本型電腦、手機、數(shù)字相機、個人數(shù)字助理、桌上型電腦、電視機、車上型顯示器、或可攜式數(shù)字影碟播放器。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括液晶顯示裝置，包括該半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板；以及控制該面板的裝置，以提供圖像。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種圖像顯示系統(tǒng)，其包括一半反射半穿透式薄膜晶體管液晶顯示面板。此面板包括相對設(shè)置的下基板與上基板以及設(shè)置于兩者之間的液晶層。下基板具有一反射區(qū)及一穿透區(qū)。由一保護層、一透明電極、及一反射電極所構(gòu)成的堆疊層，設(shè)置于反射區(qū)及穿透區(qū)的下基板上。反射電極具有一開口對應(yīng)于穿透區(qū)且其大體露出位于下方的透明電極。一透明介電層設(shè)置于面向下基板的上基板表面且對應(yīng)于反射區(qū)。
文檔編號G02F1/133GK101038409SQ200710079679
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者戴怡文, 陳政欣 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司