專利名稱：半穿透半反射式液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)一種半穿透半反射式(transflective)液晶顯示面板，特別是有 關(guān)于一種平面扭轉(zhuǎn)型(in-plane switching mode)半穿透半反射式液晶顯示面板。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板依其使用光源的差異，可分為穿透式(transmissive)、反射式 (reflective)以及半穿透半反射式(transflective)等三大類。隨著液晶顯示器以及可攜 式電子產(chǎn)品的普及化，液晶顯示器必需兼顧在戶外強光環(huán)境與室內(nèi)環(huán)境，甚至是在暗處時 的顯示質(zhì)量，而半穿透半反射式液晶顯示面板即為在上述環(huán)境中皆可提供同樣清晰的顯示 效果的一較佳選擇。此外，由于液晶顯示面板是利用電場(electric field)控制液晶分子轉(zhuǎn)向或傾 斜，以決定光線的行進方向，因此根據(jù)驅(qū)動液晶分子的電場模式，液晶顯示面板則可分為扭 轉(zhuǎn)向列(twisted nematic, TN)型、垂直配向(vertical alignment, VA)型、以及平面扭轉(zhuǎn) (in-plane switching，以下簡稱為IPS)型，其中又以IPS型液晶顯示裝置所能提供的視角 (viewing angle)最廣，約為 160°。請參閱圖1，圖1為一公知IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖1所示，公知的IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板100包含有一薄膜晶體管陣列基板 (TFT array substrate) 102、一與薄膜晶體管陣列基板102相對的彩色濾光片基板(color filter substrate) 104、以及一設(shè)置于薄膜晶體管陣列基板102與彩色濾光片基板104間 的液晶層，液晶層內(nèi)則包含復(fù)數(shù)個液晶分子106。IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板100 包含復(fù)數(shù)個像素區(qū)110，各像素區(qū)110則分別包含一穿透區(qū)112與一反射區(qū)114。薄膜晶體 管陣列基板102上的各像素區(qū)110內(nèi)設(shè)置有一薄膜晶體管(圖未示)。在薄膜晶體管陣列 基板102上形成有一覆蓋薄膜晶體管的絕緣層130，且反射區(qū)114內(nèi)的絕緣層130是利用 一額外的光罩形成一預(yù)定的凹凸圖案；隨后于反射區(qū)114內(nèi)的絕緣層130上形成一反射層 140。由于絕緣層130表面所具有的凹凸圖案，形成于其上的反射層140會沿該凹凸圖案的 輪廓獲得一粗糙表面，以提高反射率。另外在像素區(qū)110內(nèi)，還形成一透明材質(zhì)的像素電極 150，且像素電極150可透過絕緣層130的接觸孔(圖未示)電性連接于薄膜晶體管。請參閱圖2，圖2為公知IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板一像素區(qū)中的部分電 力線示意圖。值得注意的是，在IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板100中，還包含一設(shè)置 于薄膜晶體管陣列基板102上的共享電極(common electrode) 152。共享電極152與像素 電極150具有對應(yīng)的梳齒(comb-teeth)(圖未示)，且藉由另一絕緣層132電性隔離。熟習 該技藝的人士應(yīng)知，當電壓分別施加于像素電極150與共享電極152時，將會產(chǎn)生多個分別 與薄膜晶體管陣列基板102以及彩色濾光片基板104平行的電場，驅(qū)動液晶層內(nèi)的液晶分 子106，使其排列在與薄膜晶體管陣列基板102平行的方向上，進而控制光線的穿透率。值得注意的是，在薄膜晶體管陣列基板102的反射區(qū)114中，由于絕緣層130表面 所具有凹凸圖案，因此形成于絕緣層130上共享電極152、反射層140與絕緣層132會沿著該凹凸圖案亦獲得一凹凸表面，而形成于具有此凹凸表面的絕緣層132上的像素電極150 則會隨著該凹凸表面而具有如圖2所示的不同傾斜角度。由圖2可知，在穿透區(qū)112內(nèi)水 平設(shè)置的共享電極152與像素電極150會產(chǎn)生如圖2所示的水平電場，而液晶分子106則 如預(yù)期地其排列在與薄膜晶體管陣列基板102以及彩色濾光片基板104平行的方向上。但 在反射區(qū)114內(nèi)則因為共享電極152與像素電極150具有凹凸起伏的特性，因此不同位置 上共享電極152與像素電極150產(chǎn)生的電場會互相干擾，使得液晶分子106無法如預(yù)定的 方向排列，進而影響反射區(qū)114光線的穿透率。換句話說，反射區(qū)114內(nèi)具有凹凸表面的反 射層140的設(shè)置雖可提升反射區(qū)114內(nèi)光線的反射率，但卻會降低反射區(qū)114內(nèi)的光線穿 透率，造成單一像素區(qū)110內(nèi)穿透區(qū)112與反射區(qū)114的亮度不均勻。因此，目前仍需要一種在維持反射區(qū)內(nèi)設(shè)置凹凸圖案以增加反射率的前提下，可 避免因凹凸圖案影響電場分布，進而影響反射區(qū)內(nèi)光線穿透率的IPS型半穿透半反射式液 晶顯示面板設(shè)計。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型于此提供一種可增加反射率且不影響電場分布的IPS型半穿透 半反射式液晶顯示面板。根據(jù)本實用新型所提供的申請專利范圍，提供一種半穿透半反射式液晶顯示面 板，該半穿透半反射式液晶顯示面板包含有一具有一穿透區(qū)與一反射區(qū)的彩色濾光片基 板、一包含有該穿透區(qū)與該反射區(qū)的薄膜晶體管陣列基板、一夾設(shè)于該彩色濾光片基板與 該薄膜晶體管陣列基板之間的液晶層、與至少一設(shè)置于該彩色濾光片基板與該薄膜晶體管 陣列基板之間的導(dǎo)電間隙子。該彩色濾光片基板包含有一彩色濾光陣列、至少一像素電極 以及一設(shè)置于該彩色濾光陣列與該像素電極之間且與該像素電極電性隔離的共享電極。該 薄膜晶體管陣列基板包含有至少一設(shè)置于該穿透區(qū)內(nèi)的薄膜晶體管，以及至少一設(shè)置于該 反射區(qū)內(nèi)的反射層，且該薄膜晶體管還包含一柵極、一源極與一漏極。此外設(shè)置于該彩色濾 光片基板與該薄膜晶體管陣列基板之間的該導(dǎo)電間隙子是電性連接該漏極與該像素電極。根據(jù)本實用新型所提供的IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板，具有凹凸表面以 提升反射率的反射層設(shè)置于薄膜晶體管陣列基板上；而用以形成電場的共享電極與像素電 極則設(shè)置于彩色濾光片基板上。因此，共享電極與像素電極的設(shè)置不會受到凹凸表面的影 響，也因此不論是在穿透區(qū)內(nèi)或反射區(qū)內(nèi)，共享電極與像素電極所產(chǎn)生的電場皆平行于彩 色濾光片基板與薄膜晶體管陣列基板。由此可知，本實用新型在提升半穿透半反射式液晶 顯示面板的反射率的同時，還提供一具有均勻光穿透性的IPS型液晶顯示面板。

圖1是一公知IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為公知IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板一像素區(qū)中的部分電力線示意 圖；圖3是本實用新型所提供的一 IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板的一較佳實施 例的示意圖；圖4則為本實用新型所提供的IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板的部分電力線示意圖。
具體實施方式
在說明書及前述的權(quán)利要求范圍當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng) 域中具有通常知識者應(yīng)可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書 及前述的權(quán)利要求范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)別組件的方式，而是以組件在功能上的 差異來作為區(qū)別的基準。在通篇說明書及前述的權(quán)利要求當中所提及的「包含」為一開放 式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。此外，「電性連接」一詞在此包含任何直接及間 接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置電性連接于一第二裝置，則代表該第一 裝置可直接連接于該第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。請參閱圖3與圖4，圖3為本實用新型所提供的一 IPS型半穿透半反射式液晶顯示 面板的一較佳實施例的示意圖；圖4則為本實用新型所提供的IPS型半穿透半反射式液晶 顯示面板的部分電力線示意圖。如圖3所示，本實用新型所提供的IPS型半穿透半反射液 晶顯示器200包含有一彩色濾光片基板202、一薄膜晶體管陣列基板204、與設(shè)置于彩色濾 光片基板202及薄膜晶體管陣列基板204之間的一液晶層206，而液晶層206內(nèi)則包含復(fù)數(shù) 個液晶分子206a。首先需注意在本較佳實施例中，IPS型半穿透半反射液晶顯示器200的 彩色濾光片基板202及薄膜晶體管陣列基板204是定義有復(fù)數(shù)個像素區(qū)210，而各像素區(qū) 210內(nèi)則分別包含一穿透區(qū)212與一反射區(qū)214。請繼續(xù)參閱圖3。彩色濾光片基板202包含一透明基板220，且在透明基板220面 對于薄膜晶體管陣列基板204的表面上設(shè)置一彩色濾光陣列222。熟習該項技藝的人士應(yīng) 知彩色濾光陣列222可包含多種濾光層，例如可以是紅色、綠色、藍色濾光層，甚或是其它 白色、黃色、青色等濾光層。由于彩色濾光陣列222所采用的濾光層種類及設(shè)置方式為該項 技藝的人士所熟習者，因此于本較佳實施例中不再贅述。如圖3所示，本較佳實施例所提供 的IPS型半穿透半反射液晶顯示器200的穿透區(qū)212與反射區(qū)214的晶穴(cell gap)具有 大約相同的寬度，但不限于此，熟習該項技藝的人士應(yīng)知本較佳實施例中反射區(qū)214的晶 穴寬度亦可為穿透區(qū)212的晶穴寬度的一半。另外，在本較佳實施例中，由于穿透區(qū)212與 反射區(qū)214的晶穴具有大約相同的寬度，因此穿透區(qū)212與反射區(qū)214內(nèi)的光線路徑并不 相同，導(dǎo)致相位延遲不同。為了改善此一穿透區(qū)212與反射區(qū)214的相位延遲不同的問題， 本較佳實施例還在彩色濾光片基板202的反射區(qū)214內(nèi)設(shè)置一相位延遲膜(retarder)224， 用以避免穿透區(qū)212與反射區(qū)214因相位延遲不同而出現(xiàn)亮度值不同的問題。而在相位 延遲膜2 上，彩色濾光片基板202還包含一共享電極226，共享電極2 可由氧化銦錫 (Indium Tin Oxide, I TO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide, IZ0)等透明金屬氧化物所構(gòu) 成。本較佳實施例中，在共享電極2 上設(shè)置有一第一絕緣層230 ；而在第一絕緣層230上， 還設(shè)置有至少一像素電極228，像素電極2 亦可由ITO或IZO等透明金屬氧化物所構(gòu)成。 如圖3所示，在垂直于彩色濾光片陣列202的方向上，共享電極2 設(shè)置于像素電極2 與彩色濾光陣列222之間，且藉由第一絕緣層230與像素電極228電性隔離。共享電極226 與像素電極2 具有對應(yīng)的梳齒形狀(圖未示)，但亦不限于此。請仍然參閱圖3。薄膜晶體管陣列基板204亦包含一透明基板M0，透明基板240 上設(shè)置有復(fù)數(shù)條互相交錯(crossover)排列的掃描線(scan line)與資料線(data line)(圖皆未示)，且各掃描線與各訊號線的交會處均設(shè)置有至少一與其電性連接的薄膜晶體 管對2，用來作為一像素的開關(guān)組件(switch device)。如前所述，薄膜晶體管陣列基板204 亦定義有穿透區(qū)212與反射區(qū)214，在本較佳實施例中，在反射區(qū)214內(nèi)設(shè)置有至少一反 射層M4，而在穿透區(qū)212內(nèi)則設(shè)置有薄膜晶體管M2，然而薄膜晶體管242亦可依制程或 產(chǎn)品需求設(shè)置于反射區(qū)214內(nèi)。如熟習該技藝的人士所知，薄膜晶體管242還包含一柵極 242a、一源極M2b與一漏極M2c。此外，在薄膜晶體管陣列基板204上的穿透區(qū)212與反 射區(qū)214內(nèi)還設(shè)置有一覆蓋薄膜晶體管M2的第二絕緣層232，例如可以是一有機絕緣層， 而反射層244則設(shè)置于第二絕緣層232上。為了增加反射區(qū)214的反射率，是可利用一額 外的光罩圖案化第二絕緣層232，使其具有一凹凸表面，因此設(shè)置于反射區(qū)214內(nèi)第二絕緣 層232上的反射層244可沿該凹凸表面亦獲得一粗糙的凹凸表面，用以增加反射區(qū)214內(nèi) 光線的反射率。另外，第二絕緣層232還可包含一接觸洞234，用以暴露出薄膜晶體管242 的漏極M2c。薄膜晶體管M2的柵極對加電性連接至掃描線，而其源極M2b電性連接至數(shù)據(jù) 線。值得注意的是，在本較佳實施例中，彩色濾光片基板202與薄膜晶體管陣列基板204之 間設(shè)置有至少一導(dǎo)電間隙子208，且導(dǎo)電間隙子208透過第二絕緣層232內(nèi)的接觸洞234 電性連接設(shè)置于薄膜晶體管陣列基板204上的漏極M2c與設(shè)置于彩色濾光片基板202上 的像素電極228。導(dǎo)電間隙子208可包含導(dǎo)電材料，例如可以是如鋁(Al)、銀(Ag)或鋁釹 (AlNd)合金等，但不限于此。此外，導(dǎo)電間隙子208亦可包含一絕緣材料與一包覆該絕緣材 料表面的導(dǎo)電層。接下來請參閱圖3與圖4。根據(jù)本較佳實施例所提供的IPS型半穿透半反射式液 晶顯示面板200，像素電極2 與共享電極226由薄膜晶體管陣列基板204上挪至彩色濾光 片基板202上；而作為像素開關(guān)組件、提供訊號的薄膜晶體管242則仍設(shè)置于薄膜晶體管陣 列基板204上。值得注意的是，薄膜晶體管242的漏極M2c藉由設(shè)置于彩色濾光片基板 202與薄膜晶體管陣列基板204之間的導(dǎo)電間隙子208電性連接至像素電極228，因此訊號 的傳遞不會受到任何的影響。且各像素區(qū)210內(nèi)的反射區(qū)214中所設(shè)置的反射層244仍可 藉由具有凹凸表面的第二絕緣層232獲得可增加反射率的凹凸表面。更重要的是，由于像 素電極2 與共享電極2 設(shè)置于表面平坦的彩色濾光片基板202，因此當電壓分別施加于 共享電極2 與像素電極228時，產(chǎn)生的電場即如圖4所示，為平行于彩色濾光片基板202 與薄膜晶體管陣列基板204，且互相不干擾的電場。故液晶層206內(nèi)的液晶分子206a，不論 是在穿透區(qū)212還是在反射區(qū)214內(nèi)，皆如預(yù)期地其排列在與彩色濾光片基板202與薄膜 晶體管陣列基板204平行的方向上，故可獲得相同的光線穿透率。綜上所述，根據(jù)本實用新型所提供的IPS型半穿透半反射式液晶顯示面板，具有 凹凸表面以提升反射率的反射層設(shè)置于薄膜晶體管陣列基板上；而用以形成電場的共享電 極與像素電極則設(shè)置于彩色濾光片基板上，因此共享電極與像素電極的設(shè)置不會受到凹凸 表面的影響，也因此不論是在穿透區(qū)內(nèi)或反射區(qū)內(nèi)，共享電極與像素電極所產(chǎn)生的電場皆 平行于彩色濾光片基板與薄膜晶體管陣列基板。此外，還藉由設(shè)置于彩色濾光片基板與薄 膜晶體管陣列基板間的導(dǎo)電間隙子的電性連接像素電極與薄膜晶體管，維持正常且正確的 訊號傳遞。因此，本實用新型在提升半穿透半反射式液晶顯示面板的反射率的同時，還提供 一具有均勻光穿透性的IPS型液晶顯示面板。[0022] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型權(quán)利要求范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，包含有一彩色濾光片基板，該彩色濾光片基板包含有一穿透區(qū)與一反射區(qū)，且包含有一彩色濾光陣列；至少一像素電極；以及一共享電極，設(shè)置于該彩色濾光陣列與該像素電極之間，且與該像素電極電性隔離；一薄膜晶體管陣列基板，包含有該穿透區(qū)與該反射區(qū)，該薄膜晶體管陣列基板另包含有至少一薄膜晶體管，設(shè)置于該穿透區(qū)內(nèi)，且該薄膜晶體管還包含一柵極、一源極與一漏 極；以及至少一反射層，設(shè)置于該反射區(qū)內(nèi)；一液晶層，夾設(shè)于該彩色濾光片基板與該薄膜晶體管陣列基板之間；以及至少一導(dǎo)電間隙子，設(shè)置于該彩色濾光片基板與該薄膜晶體管陣列基板之間，且電性 連接該漏極與該像素電極。
2.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，還包含一第一絕 緣層，設(shè)置于該彩色濾光片上，用以電性隔離該共享電極與該像素電極。
3.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，還包含一第二絕 緣層，設(shè)置于該薄膜晶體管陣列基板上的該穿透區(qū)與該反射區(qū)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，該反射區(qū)內(nèi)的該 第二絕緣層還包含有一凹凸表面。
5.如權(quán)利要求4所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，該反射層是設(shè)置 于該第二絕緣層的該凹凸表面上。
6.如權(quán)利要求3所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，該穿透區(qū)內(nèi)的該 第二絕緣層還包含有一暴露出該漏極的接觸洞，且該導(dǎo)電間隙子是透過該接觸洞電性連該 漏極至該像素電極。
7.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，還包含一相位延 遲膜，設(shè)置于該彩色濾光片基板的該反射區(qū)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，該導(dǎo)電間隙子包 含導(dǎo)電材料。
9.如權(quán)利要求8所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，該導(dǎo)電材料包含 鋁、銀或鋁釹合金。
10.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示面板，其特征在于，該導(dǎo)電間隙子包 含一絕緣材料與一包覆該絕緣材料表面的導(dǎo)電層。
專利摘要一種半穿透半反射式液晶顯示面板，包含有一穿透區(qū)與一反射區(qū)的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光片基板、一設(shè)置于該彩色濾光片基板與該薄膜晶體管陣列基板之間的液晶層及至少一導(dǎo)電間隙子。該彩色濾光片基板包含有一彩色濾光陣列、至少一像素電極以及一設(shè)置于該彩色濾光陣列與該像素電極之間且與該像素電極電性隔離的共享電極。該薄膜晶體管陣列基板包含有至少一設(shè)置于該穿透區(qū)內(nèi)的薄膜晶體管，以及至少一設(shè)置于該反射區(qū)內(nèi)的反射層，且該薄膜晶體管還包含一柵極、一源極與一漏極。該導(dǎo)電間隙子電性連接該漏極與該像素電極。
文檔編號G02F1/1368GK201853030SQ201020536720
公開日2011年6月1日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者吳柏融 申請人:中華映管股份有限公司, 華映視訊(吳江)有限公司