CN100495184C - 显示面板、其形成方法、包含其的光电装置及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种显示面板及其形成方法,以及包含该显示面板的光电装置及其形成方法。一种显示面板包含一对基板、至少一数据线、至少三共用线、至少一扫描线、至少一切换元件、共用电极及具有一介电系数的层。此对基板包含第一基板与第二基板。数据线与共用线形成于第一基板上。数据线与共用线交错形成多个区域,各区域具有相连接的电极以形成像素电极。扫描线形成于第一基板上,且位于其中一个区域的电极下。切换元件形成于其中一个区域的电极下,其具有连接像素电极的源极、连接数据线的漏极以及连接扫描线的栅极。共用电极形成于第二基板上,具有一介电系数的层则设置于二基板之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示面板及其形成方法,以及包含该显示面板的一种光电装置及其形成方法;特别涉及改善显示面板内液晶倾倒状况的光电装置,及提供一种能避免暗态漏光的显示面板,及上述两者的形成方法。
背景技术
随着科技进步,各种电子产品已成为人们生活不可或缺的一部分。其中,显示装置为多媒体电子产品的重要元件。而薄膜晶体管液晶显示装置(thinfilm transistor liquid crystal display,TFT-LCD)具有省电、无辐射、体积小、低耗电量、不占空间、平面直角、高解析度、画质稳定等优点,已逐渐取代传统的阴极射线管显示装置(cathode ray tube display,CRT display),广泛用于手机、荧幕、数字电视、笔记本计算机等电子产品的显示面板上。
随着薄膜晶体管液晶显示装置相关技术的迅速发展,改善其显示画质成为此领域共同的目标。以视角广度而言,富士通研发的多重分域垂直配向(multi-domain vertical alignment,MVA)技术,将上下视角扩展到120°左右,已大幅改善液晶显示装置的视角,不逊于阴极射线管显示装置所提供的视角极限。
液晶显示装置显示影像时,若通过背光模块经彩色滤光片的搭载背光模式,称为“穿透式液晶显示装置(transmissive type LCD)”,背光模块为其主要的电力消耗,显示装置所呈现的亮度越高,背光模块所消耗的电量亦越大,而且在光亮的环境下,欲显示影像容易受外来光源所干扰,而无法清楚地显示影像;相对地,“反射式液晶显示装置(reflective type LCD)”利用外部自然光源反射呈现画面,虽然能节省功率消耗,但是却也造成对比度与色彩饱和度的劣化,而且在暗室无法清楚地显示影像。半穿透半反射式液晶显示装置(transflective type LCD)为透射式与反射式液晶显示装置两者的折衷。因为半穿透半反射式液晶显示装置可以使用来自背光以及外部自然或人工光线,故半穿透半反射式液晶显示装置可以应用于更多场合,且相较于穿透式液晶显示装置而言,可具有较低的功率消耗。
目前具有多重分域垂直配向设计的半穿透半反射式液晶显示装置,在设计时,在彩色滤光片(color filter,CF)端皆会设计一个凸起物(protrusion),设置于穿透区及反射区。此凸起物会改变电力线的分布,使液晶会朝向凸起物方向倾倒一预倾角(pre-tilt angle)角度,亦即自不同方向垂直于凸起物表面。利用凸起物的设计可以使液晶达到多重分域(multi-domains),可以达到广视角的技术,更改善了单域的灰阶反转问题。
以往在设计显示面板像素时,每一子像素内都是设计一共用线及一扫描线(即栅极线,gate line)。但是扫描线在关闭的状态时,其电位较共用线的电位高。以低温多晶硅(low temperature polysilicon,LTPS)技术为例,薄膜晶体管的扫描线关闭是给予11伏特,共用线则为0伏特。共用线及扫描线的电压差越大,易造成两边电场强度不均,使得液晶倾倒程度不相同,造成扫描线附近液晶排列不整齐,导致暗态漏光发生及对比下降等问题。
综上所述,现存的多重分域垂直配向设计的薄膜晶体管液晶显示装置,在通电后,因液晶排列不规则,以致液晶效率不良、影响亮区分布,进而发生暗态漏光及降低对比的缺陷,影响显示品质。是故,如何改善液晶分子排列,进而避免漏光发生,是此业界亟待研究的课题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种光电装置,包含一种显示面板。此显示面板包含一对基板、至少一数据线、至少三共用线、至少一扫描线、至少一切换元件、共用电极以及介质层。此对基板包含第一基板与第二基板。至少一数据线形成于第一基板上。至少三共用线,包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,形成于第一基板上,共用线与数据线交错形成多个区域,各区域具有相连接的电极,以形成像素电极。至少一扫描线形成于第一基板上,且位于该区域其中之一的电极下。至少一切换元件形成于该区域的其中之一的电极下,且其具有源极连接于像素电极、漏极连接于数据线以及栅极连接于扫描线。共用电极形成于第二基板上。具有一介电系数的层,设置于该对基板之间。
本发明的另一目的在于提供一种光电装置的形成方法,其包含一种显示面板的形成方法。显示面板的形成方法包含:提供一对基板,且其包含第一基板与第二基板;形成至少一数据线于该第一基板上;形成至少三共用线于该第一基板上,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,该共用线与该数据线交错形成多个区域,各该区域具有相连接的电极,以形成像素电极;形成至少一扫描线于该第一基板上,且位于该区域其中之一的该电极下;形成至少一切换元件,在该区域的其中之一的该电极下,且其具有源极连接于该像素电极、漏极连接于该数据线以及栅极连接于该扫描线;形成共用电极于该第二基板上;以及设置具有一介电系数的层于该对基板之间。
本发明的又一目的在于提供一种光电装置,包含一种显示面板。此显示面板包含一对基板,各该基板具有多个区域,该区域由至少一数据线与至少三共用线所构成,且各该区域具有相连接的电极,其中,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,且该区域其中之一的该电极下具有至少一扫描线;以及具有一介电系数的层,形成于该对基板之间。
本发明的再一目的在于提供一种光电装置的形成方法,其包含一种显示面板的形成方法。显示面板的形成方法包含:提供一对基板,各该基板具有多个区域,该区域由至少一数据线与至少三共用线所构成,且各该区域具有相连接的电极,其中,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,且该区域其中之一的电极下具有至少一扫描线;以及形成具有一介电系数的层于该对基板之间。
本发明的显示面板及光电装置是利用扫描线与共用线的配置改变显示面板的电场分布,使显示面板内部液晶的排列整齐,进而增进液晶效率及改善暗态漏光,提高显示对比。
在参阅图式及随后描述的实施方式后,该技术领域技术人员便可了解本发明的其他目的,以及本发明的技术手段及实施态样。
附图说明
图1A为本发明第一实施例的显示面板的局部俯视示意图;
图1B为沿图1A的A-A’线的剖面示意图;
图1C为当像素电极与共用电极未通电时,显示面板内液晶分子分布状态的示意图;
图1D为当像素电极与共用电极通电时,显示面板内液晶分子的示意图;
图2A为本发明第二实施例的显示面板的局部俯视示意图;
图2B为沿图2A的B-B’线的剖面示意图;
图3A为本发明第三实施例的显示面板的局部俯视示意图;
图3B为沿图3A的C-C’线的剖面示意图;
图4A为本发明第四实施例的显示面板的局部俯视示意图;
图4B为沿图4A的D-D’线的剖面示意图;
图5A为形成本发明第一实施例的方法的前半段流程图;
图5B为图5A的后半段流程图;
图6A为形成本发明第二实施例的方法的前半段流程图;
图6B为图6A的后半段流程图;
图7A为形成本发明第三实施例的方法的前半段流程图;
图7B为图6A的后半段流程图;
图8为本发明的光电装置示意图;以及
图9为形成本发明光电装置的方法流程图。
附图标记说明
15:显示面板 101a:第一基板
101b:第二基板 103:数据线
105:共用线 105a:第一共用线
105b:第二共用线 105c:第三共用线
107:扫描线 109:第一介电层
111:第二介电层 113:第三介电层
115:切换元件 117:介质层
117a:液晶分子 119:配向元件
121:间隔件 123:有机介电层
125:共用电极 127:覆盖层
129:彩色光刻胶层 131:黑矩阵
133:多晶硅层 135:反射电极
137:透明电极 139:金属层
141:引线孔 143:接触孔
147:第一主狭缝 25:显示面板
201a:第一基板 201b:第二基板
203:数据线 205:共用线
205a:第一共用线 205b:第二共用线
205c:第三共用线 207:扫描线
209:第一介电层 211:第二介电层
213:第三介电层 215:切换元件
217:介质层 219:配向元件
221:间隔件 225:共用电极
227:保护膜层 229:彩色光刻胶层
231:黑矩阵 233:多晶硅层
235:反射电极 237:透明电极
239:金属层 241:引线孔
243:接触孔 245:第四介电层
247:第一主狭缝 35:显示面板
301a:第一基板 301b:第二基板
303:数据线 305:共用线
305a:第一共用线 305b:第二共用线
305c:第三共用线 307:扫描线
309:第一介电层 311:第二介电层
313:第三介电层 315:切换元件
317:介质层 319:配向元件
321:间隔件 323:多间隙缓冲层
325:共用电极 327:覆盖层
329:彩色光刻胶层 331:黑矩阵
333:多晶硅层 335:反射电极
337:透明电极 339:金属层
341:引线孔 343:接触孔
347:第一主狭缝 447:第一主狭缝
449:第二主狭缝 8:光电装置
81:电子元件 85:显示面板
501-529,601-629,701-731,901-905为流程图上的步骤方块标识号码,详见实施方式,在此不另赘述。
具体实施方式
本发明第一实施例所披露的显示面板15,包含一对基板101a,101b、多条数据线103、多条共用线105、多条扫描线107、第一介电层109、第二介电层111、第三介电层113、切换元件115、具有一介电系数的层117、配向元件119、间隔件(spacer)121、有机介电层123、共用电极125、覆盖层(overcoat)127、彩色光刻胶层129以及黑矩阵(black matrix,BM)131,各层及元件间的相对应关系,可参酌图1A及1B图。
请参考图1B,该对基板包含第一基板101a与第二基板101b。该数据线103(图1B未示出)形成于第一基板101a上,多条共用线105a,105b,105c亦形成于第一基板101a上。共用线105a,105b,105c与各条扫描线107平行,且共用线105a,105b,105c与数据线103交错,形成多个区域。
虽然本发明的设计架构,不限于半穿透半反射式液晶显示装置的架构,但为凸显本发明的优点,谨以该架构为实施例进行说明。显示面板15内,数据线103以及三共用线105a,105b,105c可交错定义出两个区域,其中之一可为反射区域,具有以反射材料制成的电极,称之为反射电极135;另一可为穿透区域,具有以透明材料制成的电极,称之为透明电极137。在其他实施例中,电极可由反射材料(亦称为不透光材料,如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合)、透明材料(如:铟锌氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、氧化鋡、或其它材料、或上述的组合)、或上述材料的组合所制成。
在本实施例中,每一反射区域与其相邻的穿透区域形成子像素,且每一子像素的穿透区域与反射区域之间具有第一主狭缝147。多个具不同色彩的子像素可构成一个像素,而像素便为显示面板15用以呈现画面的基本结构。在其他实施例中,子像素可由相同区域形成,例如所有区域皆为反射区域,或者皆为穿透区域,在任两个区域之间亦具有主狭缝,如同图1A的第一主狭缝147,第一主狭缝147的位置,优选地,与该共用线105b对应,但不限于此。
请再参考图1B,第一介电层109与第二介电层111皆形成于第一基板101a上;第一及第二介电层109、111亦可称为绝缘层,作为绝缘之用。在此实施例中,第一基板101a位于第一介电层109的一侧,第二介电层111则位于第一介电层109的另一侧。第一介电层109与第一基板101a间的部分区域夹置多晶硅(polysilicon)层133,位于反射区域内;第一介电层109与第二介电层111中间夹置共用线105a,105b,105c、切换元件115、扫描线107等。此外,第一介电层109与第二介电层111可由有机材料(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methylsilsesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材料、或上述的组合)、无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的材料制成。
为便于说明,图1A所绘示的三共用线分别以第一共用线105a、第二共用线105b与第三共用线105c表示,其间的电位基本上相等,例如可以电性并接或分别提供基本上相等电位等方式达成。在本实施例中,反射区域位于第一共用线105a与第二共用线105b之间,穿透区域则位于第二共用线105b与第三共用线105c之间。换言之,第一共用线105a与第三共用线105c,为相距最远的二共用线。此外,第二共用线105b为最接近扫描线107的共用线,且设置于反射区域与穿透区域的交界处;此外,第二共用线105b的材料较佳为不透光材料或反射材料,例如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合。
切换元件115位于该区域的其中之一的电极与第一基板101a之间,在此实施例中,则是以形成于反射区域的反射电极135与第一基板101a之间为范例,如图1B所示。此切换元件115为薄膜晶体管,其可为上栅极(top gate)结构或下栅极(bottom gate)结构。切换元件115具有源极、漏极以及栅极(图皆未示出),源极电性连接于像素电极的反射电极部分,漏极电性连接于数据线103,而栅极则电性连接于扫描线107。以下栅极结构为例(图未示出),栅极上方更具有绝缘层,而源极与漏极便位于此绝缘层之上,源极与漏极上方有另一绝缘层。
部分第二介电层111上形成金属层139,部分金属层139更透过引线孔141(via hole)向下形成并穿透第一介电层109及第二介电层111,与多晶硅层133邻接,而此时则称金属层139为薄膜晶体管的漏极/源极。
第三介电层113位于第二介电层111及金属层139之上,其中,第三介电层113的材料可包含有机材料(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silsesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材料、或上述的组合)、无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或其组合。此外,第三介电层113亦可为适用超高开口率(ultral high aperture,UHA)技术的介电层,则其为具有低介电常数及高透光度的高分子层,用以降低杂散电流对于像素的影响。
请参考图1A,位于两个区域的反射电极135及透明电极137于第一主狭缝147处互相连接,以形成像素电极。扫描线107亦形成于第一基板101a上,且位于该区域其中之一的电极下,在此实施例中,此扫描线107位于反射区域的反射电极135下方。其中,反射电极135包含反射层,此反射层可为反射板或反射镜,优选地,反射层具有凹凸不平的表面,例如通过铝凸块(Al bumps)形成凹凸不平的表面或者是利用第三介电层具有凹凸不平的表面,然后,形成反射层于其上,则使得反射层具有凹凸不平的表面,以均匀反射光线,提高反射效率。其中,部分反射层透过接触孔(contact hole)143向下形成并穿透第三介电层113而与金属层139邻接。
反射电极135与透明电极137上方为具有一介电系数的层117,且该层117由多个分子组成,在此实施例中,该分子为液晶材料分子,会受像素电极影响而旋转,改变排列方向。
配向元件119形成于该区域中,尤其是约略形成于反射区域与穿透区域的中央位置,使每一子像素具有至少两个配向元件119,其可皆位于同一基板101b侧或101a侧,亦可交错位于对向异侧的二基板101a,101b上。此配向元件119可为已知的突出物(protrusion),而其材料优选地可为有机物(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silsesquioxane)、或其它材料、或上述的组合),但不限于此,亦可为无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或有机材料、无机材料的组合,用以配置液晶材料分子的方向,来达成多重分域垂直配向的目的。是故该层117中,邻近配向元件119部分的分子则会基本上垂直于配向元件119的表面。
间隔件121形成于对应第一共用线105a与第三共用线105c的位置,介于第三介电层113与共用电极125之间。其中,间隔件121形成于具有扫描线107的区域周缘,在本实施例中即反射区域周缘。间隔件121是用以维持第一基板101a与第二基板101b的距离(Cell Gap),以防止因距离控制不均而造成液晶响应特性改变。
鉴于半穿透半反射式的特性,有机介电层123(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methylsilsesquioxane)、或其它材料、或上述的组合)对应于具有扫描线107的区域,亦即位于反射区域,夹置在共用电极125与覆盖层127之间,用以使反射区域与穿透区域两者具有相同的光程。此技术亦可俗称为彩色滤光片上多重间隙(multi gap on color filter,MOC)。该层117包含许多分子,其邻近于有机介电层123的外表面的该分子基本上垂直于外表面,而邻近于各基板101a,101b的该分子则基本上垂直于各基板的表面,请参考图1C,详细说明请见后文。
在本实施例中,相对于第一基板101a,共用电极125形成于第二基板101b侧,且位于介质层117、配向元件119及间隔件121之上。本实施例的共用电极125使用铟锡氧化物为材料范例,但不限于此,亦可选择性地使用铟锌氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、氧化鋡、或其它材料、或上述的组合,其中共用线105a,105b,105c与共用电极125间基本上无电位差。
以彩色光刻胶层129位于第二基板101b上为范例,每一子像素所对应的彩色光刻胶层129具有红、绿及蓝三种颜色其中之一,每一像素均包含前述三种颜色的子像素,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,且所对应的颜色除红、绿、蓝之外,另包含黑色、白色(即无色)、棕色、紫色、橘红色、青绿色,或其它于色彩坐标上(CIE)的颜色。
覆盖层127可选择性形成于有机介电层123与彩色光刻胶层129之间,及/或共用电极125与彩色光刻胶层129之间,由于彩色光刻胶层129易受酸碱腐蚀,且各个颜色的层厚不一,加入此覆盖层127可避免彩色光刻胶层129受损,并使覆盖层127接触有机介电层123及共用电极125二者的表面更为平整。此外,为了防止漏光,优选地,还包含采用黑矩阵131位于第二基板101b上的范例,其中彩色光刻胶层129覆盖黑矩阵131,但不限于此结构,亦可将黑矩阵位于彩色光刻胶层129上或其它位置。其中,黑矩阵131的材料包含有机材料(如:有色光刻胶、多色光刻胶堆叠、或其它有色材料)、金属(如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合、或上述的组合)。
本发明第二实施例所披露的显示面板25,包含一对基板201a,201b、多条数据线203、多条共用线205a,205b,205c、多条扫描线207、第一介电层209、第二介电层211、第三介电层213、第四介电层245、切换元件215、具有一介电系数的层217、配向元件219、间隔件221、共用电极225覆盖层(overcoat)227、彩色光刻胶层229以及黑矩阵(black matrix,BM)231。各层及元件间的相对应关系,可参酌图2A及2B图。
一并参考图2B,该对基板包含第一基板201a与第二基板201b。该数据线203(图未示出)形成于第一基板201a上,多条共用线205a,205b,205c亦形成于第一基板201a上。共用线205a,205b,205c与各条扫描线207平行,且共用线205a,205b,205c与数据线203交错,形成多个区域。
虽然本发明的设计架构,不限于半穿透半反射式液晶显示装置的架构,但为凸显本发明的优点,谨以该架构为实施例进行说明。显示面板25内,数据线203以及三共用线205a,205b,205c可基本上交错定义出两个区域,其中之一可为反射区域,具有以反射材料制成的电极,称之为反射电极235;另一可为穿透区域,具有以透明材料制成的电极,称之为透明电极237。在其他实施例中,电极可由反射材料(亦称为不透光材料,如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合)、透明材料(如:铟锌氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、氧化鋡、或其它材料、或上述的组合)、或上述材料的组合所制成。
在本实施例中,每一反射区域与其相邻的穿透区域形成子像素,且每一子像素的穿透区域与反射区域之间具有第一主狭缝247。多个具不同色彩的子像素可构成一个像素,而像素便为显示面板25用以呈现画面的基本结构。然而,在其他实施例中,子像素可由相同区域形成,例如所有区域亦可皆为反射区域,或者皆为穿透区域。在任两个区域之间亦具有主狭缝,如同图2A的第一主狭缝247,第一主狭缝247的位置,优选地,与该共用线205b对应,但不限于此。与第一实施例显着不同之处为第二实施例的共用电极225为平坦表面,而反射区域的光程调整,通过于反射电极235下方形成介电层(第三介电层213)来达成。
请再参考图2B,第一介电层209、第二介电层211与第四介电层245皆形成于第一基板201a上;第一、第二及第四介电层209、211、245亦可称为绝缘层,作为绝缘之用。在此实施例中,第一基板201a位于第一介电层209的一侧,第二介电层211则位于第一介电层209的另一侧。第一介电层209与第一基板201a间的部分区域夹置了多晶硅层233,位于反射区域内;第一介电层209与第二介电层211中间夹置了共用线205a,205b,205c、切换元件215、扫描线207等;第二介电层211与第四介电层245中间则夹置了金属层239。此外,第一介电层209、与第二介电层211与第四介电层245可由有机材料(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogensilsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材料、或上述的组合)、无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或其组合材料制成。
为便于说明,图2A所绘示的三共用线分别以第一共用线205a、第二共用线205b与第三共用线205c表示,其间的电位基本上相等,例如可以电性并接或分别提供基本上相等电位等方式达成。在本实施例中,反射区域位于第一共用线205a与第二共用线205b之间,穿透区域则位于第二共用线205b与第三共用线205c之间。换言之,第一共用线205a与第三共用线205c,为相距最远的二共用线。此外,第二共用线205b为最接近扫描线207的共用线,且设置于反射区域与穿透区域的交界处;此外,第二共用线205b的材料较佳为一不透光材料或反射材料,例如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合。
切换元件215位于该区域的其中之一的电极与第一基板201a之间,在此实施例中,则是以形成于反射区域的反射电极235与第一基板201a之间为范例,如图2B所示。此切换元件215为薄膜晶体管,其可为上栅极结构或下栅极结构。切换元件215具有源极、漏极以及栅极(图皆未示出),源极电性连接于像素电极的反射电极235部分,漏极电性连接于数据线203,而栅极则电性连接于扫描线207。以下栅极结构为例(图未示出),栅极上方更具有绝缘层,而源极与漏极便位于此绝缘层之上,源极与漏极上方有另一绝缘层。
部分第二介电层211上更形成有金属层239,部分金属层239更透过引线孔241(via hole)向下形成并穿透第一介电层209及第二介电层211,与多晶硅层233邻接,而此时则称金属层239为薄膜晶体管的漏极/源极。
第三介电层213位于第四介电层245及金属层239之上,。其中,第三介电层213的材料可包含有机材料(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材料、或上述的组合)、无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或其组合。此外,第三介电层213亦可为适用超高开口率技术的介电层,则其为具有低介电常数及高透光度的高分子层,用以降低杂散电流对于像素的影响。另外在本实施例中,鉴于半穿透半反射式的特性,反射区域与穿透区域两者具相同光程目的便通过第三介电层213达成。其仅于反射区域中形成第三介电层213,如此两区域便具有第三介电层213厚度的不同,由于反射区域可将光线反射,因此可达到将反射区域与穿透区域两者的光程调整为相同的目的。
请参考图2A,位于两个区域的反射电极235及透明电极237于第一主狭缝247处互相连接,以形成像素电极。扫描线207形成于第一基板201a上,且位于该区域其中之一的电极下,在此实施例中,此扫描线207位于反射区域的反射电极235下方。其中,反射电极235包含反射层,此反射层可为反射板或反射镜,优选地,反射层具有凹凸不平的表面,例如通过铝凸块形成凹凸不平的表面或者是利用第三介电层具有凹凸不平的表面,然后,形成反射层于其上,则使得反射层具有凹凸不平的表面,以均匀反射光线,提高反射效率。其中,部分反射层透过接触孔243向下形成并穿透第三介电层213及第四介电层245,而与金属层239邻接。
透明电极237与反射电极235上方为具有一介电系数的层217,且该层217由多个分子组成,在此实施例中,该分子为液晶材料的分子,会受像素电极影响而旋转,改变排列方向。其中,该层217邻近于各基板201a,201b的该分子基本上垂直于各基板的表面。
配向元件219形成于该区域中,尤其是约略形成于反射区域与穿透区域的中央位置,使每一子像素具有至少两个配向元件219,其可皆位于同一基板201b侧或201a侧,亦可交错位于对向异侧的二基板201a,201b上。此配向元件219可为已知的突出物,而其材料优选地可为有机物(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、或其它材料、或上述的组合),但不限于此,亦可为无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或有机材料、无机材料的组合,用以配置液晶材料分子的方向,来达成多重分域垂直配向的目的。是故该层217中,邻近配向元件219部分的分子则会基本上垂直于配向元件219的表面。
间隔件221形成于对应第一共用线205a与第三共用线205c的位置,介于第三介电层213与共用电极225之间。其中,间隔件221形成于具有扫描线207的区域周缘,在本实施例中即反射区域周缘。间隔件221是用以维持第一基板201a与第二基板201b的距离,以防止因距离控制不均而造成液晶响应特性改变。
在本实施例中,相对于第一基板201a,共用电极225形成于第二基板201b侧,且位于该层217、配向元件219及间隔件221之上。本实施例的共用电极225使用铟锡氧化物为材料范例,但不限于此,亦可选择性地使用铟锌氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、氧化鋡、或其它材料、或上述的组合,其中共用线205与共用电极225间基本上无电位差。
以彩色光刻胶层229位于第二基板201b上为范例,每一子像素所对应的彩色光刻胶层229具有红、绿及蓝三种颜色其中之一,每一像素均包含前述三种颜色的子像素,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,且所对应的颜色除红、绿、蓝之外,另包含黑色、白色(即无色)、棕色、紫色、橘红色、青绿色,或其它于色彩坐标上(CIE)的颜色。
覆盖层227可选择性形成于共用电极225与彩色光刻胶层229之间,由于彩色光刻胶层229易受酸碱腐蚀,且各个颜色的层厚不一,加入此覆盖层227可避免彩色光刻胶层229受损,并使覆盖层227接触共用电极225的表面更为平整。此外,为了防止漏光,优选地,还包含采用黑矩阵231位于第二基板201b上的范例,其中彩色光刻胶层129覆盖黑矩阵131,但不限于此结构,亦可将黑矩阵位于彩色光刻胶层129上或其它位置。其中,黑矩阵131的材料包含有机材料(如:有色光刻胶、多色光刻胶堆叠、或其它有色材料)、金属(如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合、或上述的组合)。
本发明第三实施例所披露的显示面板35,包含一对基板301a,301b、多条数据线303、多条共用线305、多条扫描线307、第一介电层309、第二介电层311、第三介电层313、切换元件315、具有一介电系数的层317、配向元件319、间隔件321、有机介电层323、共用电极325、覆盖层(overcoat)327、彩色光刻胶层329以及黑矩阵(black matrix,BM)331。各层及元件间的相对应关系,可参酌图3A及3B图。
参考图3B,该对基板包含第一基板301a与第二基板301b。该数据线303(图3B未示出)形成于第一基板301a上,多条共用线305a,305b,305c亦形成于第一基板301a上。共用线305a,305b,305c与各条扫描线307平行,且共用线305a,305b,305c与数据线303交错,形成多个区域。
虽然本发明的设计架构,不限于半穿透半反射式液晶显示装置的架构,但为凸显本发明的优点,谨以该架构为实施例进行说明。显示面板35内,数据线303以及三共用线305a,305b,305c可交错定义出两个区域,其中之一可为反射区域,具有以反射材料制成的电极,称之为反射电极335;另一可为穿透区域,具有以透明材料制成的电极,称之为透明电极337。在其他实施例中,电极可由反射材料(亦称为不透光材料,如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合)、透明材料(如:铟锌氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、氧化鋡、或其它材料、或上述的组合)、或上述材料的组合所制成。
在本实施例中,每一反射区域与其相邻的穿透区域形成子像素,且每一子像素的穿透区域与反射区域之间具有第一主狭缝347。多个具不同色彩的子像素可构成一个像素,而像素便为显示面板35用以呈现画面的基本结构。在其他实施例中,子像素可由相同区域形成,例如所有区域亦可皆为反射区域,或者皆为穿透区域,在任两个区域之间亦具有主狭缝,如同图3A的第一主狭缝347,第一主狭缝347的位置,优选地,与该共用线305b对应,但不限于此。
请再一并参考图3B,第一介电层309与第二介电层311皆形成于第一基板301a的一侧;第一及第二介电层309、311亦可称为绝缘层,作为绝缘之用。第一基板301a位于第一介电层309的一侧,第二介电层311则位于第一介电层309的另一侧。第一介电层309与第一基板301a间的部分区域夹置多晶硅层333,位于反射区域内;第一介电层309与第二介电层311中间夹置了共用线305a,305b,305c、切换元件315、扫描线307等。此外,第一介电层309与第二介电层311可由有机材料(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methylsilesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材料、或上述的组合)、无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。
为便于说明,图3A所绘示的三共用线分别以第一共用线305a、第二共用线305b与第三共用线305c表示,其间的电位基本上相等,例如可以电性并接或分别提供基本上相等电位等方式达成。在本实施例中,反射区域位于第一共用线305a与第二共用线305b之间,穿透区域则位于第二共用线305b与第三共用线305c之间。换言之,第一共用线305a与第三共用线305c,为相距最远的二共用线。此外,第二共用线305b为最接近扫描线307的共用线305,且设置于反射区域与穿透区域的交界处;此外,第二共用线305b的材料较佳为一不透光材料或反射材料,例如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合。
切换元件315位于该区域的其中之一的电极与第一基板301a之间,在此实施例中,则是以形成于反射区域的反射电极335与第一基板301a之间为范例,如图3B所示。此切换元件315为薄膜晶体管,其可为上栅极结构或下栅极结构。切换元件315具有源极、漏极以及栅极(图皆未示出),源极电性连接于像素电极的反射电极335部分,漏极电性连接于数据线303,而栅极则电性连接于扫描线307。以下栅极结构为例(图未示出),栅极上方更具有绝缘层,而源极与漏极便位于此绝缘层之上,源极与漏极上方有另一绝缘层。
部分第二介电层311上更形成金属层339,部分金属层339更透过引线孔341向下形成并穿透第一介电层309及第二介电层311,与多晶硅层333邻接,而此时则称金属层339为薄膜晶体管的漏极/源极。
第三介电层313位于第二介电层311及金属层339之上,。其中,第三介电层313的材料可包含有机材料(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材料、或上述的组合)、无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。此外,第三介电层313亦可为适用超高开口率技术的介电层,则其为具有低介电常数及高透光度的高分子层,用以降低杂散电流对于像素的影响。
本实施例与第一实施例最大不同处在于将彩色光刻胶层329自第二基板301b侧移至第一基板301a侧。彩色光刻胶层329位于第三介电层313与反射电极335上,每一子像素所对应的彩色光刻胶层329具有红、绿及蓝三种颜色其中之一,每一像素均包含前述三种颜色的子像素,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,且所对应的颜色除红、绿、蓝之外,另包含黑色、白色(即无色)、棕色、紫色、橘红色、青绿色,或其它于色彩坐标上(CIE)的颜色。
由上述三实施例可知,彩色光刻胶层可位于第一基板101a,201a,301a侧,亦可位于第二基板101b,201b,301b侧。同时若子像素包含反射区域与穿透区域,则用以调整反射区域光程的第三介电层可位于第一基板101a,201a,301a侧,亦可位于第二基板101b,201b,301b侧。熟悉此技术者,可根据适用工艺自行调整子像素结构,故,因此以上描述并非用以限制本发明的范围。
请继续参考图3A,位于两个区域的反射电极335及透明电极337于第一主狭缝347处互相连接,以形成像素电极。扫描线307形成于第一基板301a上,且位于该区域其中之一的电极下,在此实施例中,此扫描线307位于反射区域的反射电极335下方。其中,反射电极335包含反射层,此反射层可为反射板或反射镜,优选地,反射层具有凹凸不平的表面,例如通过铝凸块形成凹凸不平的表面或者是利用第三介电层具有凹凸不平的表面,然后,形成反射层于其上,则使得反射层具有凹凸不平的表面,以均匀反射光线,提高反射效率。其中,部分反射层透过接触孔向下形成并穿透第三介电层313而与金属层339邻接。在本实施例中,反射区域的彩色光刻胶层329上方更形成一层透明电极337层。
透明电极337与彩色光刻胶层329上方为介质层317,且其具有一介电系数。介质层317由多个分子组成,在此实施例中,该分子为液晶材料的分子,会受像素电极影响而旋转,改变排列方向。
配向元件319形成于该区域中,尤其是约略形成于反射区域与穿透区域的中央位置,使每一子像素具有至少两个配向元件319,其可皆位于同一基板301b侧或301a侧,亦可交错位于对向异侧的二基板301a,301b上。此配向元件319可为已知的突出物,而其材料可为有机物(如:光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether,PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene,BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methylsilesquioxane)、或其它材料、或上述的组合),但不限于此,亦可为无机材料(如:硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或有机材料、无机材料的组合,用以配置液晶材料分子的方向,来达成多重分域垂直配向的目的。是故该层317中,邻近配向元件319部分的分子则会基本上垂直于配向元件319的表面。
间隔件321形成于对应第一共用线305a与第三共用线305c的位置,介于第三介电层313与共用电极325之间。其中,间隔件321形成于具有扫描线307的区域周缘,在本实施例中即反射区域周缘。间隔件321是用以维持第一基板301a与第二基板301b的距离,以防止因距离控制不均而造成液晶响应特性改变。
鉴于半穿透板反射的特性,有机介电层323对应于具有扫描线307的区域,亦即位于反射区域,夹置在共用电极325与覆盖层327之间,用以使反射区域与穿透区域两者具有不同的光程。此技术亦可俗称为彩色滤光片上多重间隙。该层317包含许多分子,其邻近于有机介电层323的外表面的该分子基本上垂直于外表面,而邻近于各基板301a,301b的该分子基本上垂直于各基板的表面。
在本实施例中,相对于第一基板301a,共用电极325形成于第二基板301b侧,且位于该层317、配向元件319及间隔件321之上。本实施例的共用电极325使用铟锡氧化物为材料范例,但不限于此,亦可选择性地使用铟锌氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、氧化鋡、或其它材料、或上述的组合,其中共用线305a,305b,305c与共用电极325间基本上无电位差。
此外,为了防止漏光,优选地,还包含采用黑矩阵331位于第二基板301b之上的范例。另外,为了避免黑矩阵331造成显示面板35的厚度不一,使面板表面更平整,优选地,还包含覆盖层327可选择性形成于共用电极325与黑矩阵331及第二基板301b之间。
前述各实施例的显示面板皆可衍生出另一实施态样,以图4A及图4B为例进行说明,该图是采用第一实施例的架构所衍生者。
前述一数据线以及三共用线定义出的两个区域中,其中之一为反射区域,具有电极,以反射材料制成,称之为反射电极;另一个为穿透区域,具有电极,以透明材料制成,称之为透明电极。其中,穿透区域具有第一子区域与第二子区域,分别具有第一子透明电极与第二子透明电极以构成前述透明电极。第一子区域位于反射区域与第二子区域之间;第二子区域则位于第一子区域与另一子像素的反射区域之间。穿透区域与反射区域之间具有第一主狭缝447,第一子区域与第二子区域之间具有第二主狭缝449。每一反射区域与其相邻的穿透区域为一子像素。每三种子像素可构成一个像素,而像素便为显示面板用以呈现画面的基本结构。然而,其他实施例中,此两个区域亦可皆为反射区域,或者皆为穿透区域。
在优选实施例中,第一子区域与第二子区域的面积可以是,举例言之(但不以此为限),与反射区域面积约略相等。此外,第一子区域与第二子区域的结构亦可相同(但不以此为限)本领域的已知技艺者亦可依此轻易推及穿透区域具有两个以上子区域或具有不同结构子区域的其他实施态样。
以下进一步说明图1C与图1D,在上述各实施例与实施态样中,以第一实施例为例,当切换元件115未开启(turn-off)时,像素电极与共用电极125未通电。如图1C所示,此时该层117内的液晶分子117a的长轴垂直于二基板(亦即垂直于荧幕),仅有靠近配向元件119及有机介电层123侧面的液晶材料分子略有倾斜,光线此时无法穿过第一基板101a与第二基板101b上下的两片偏光板。此外,由于第一主狭缝147下方有不透光的第二共用线105b阻挡,是故不会有光线自第一主狭缝147漏出,抑制了暗态漏光的发生。
同时参照图1A,当与显示面板连接的驱动元件分别传送扫描信号及数据信号至显示面板15的扫描线107与数据线103,扫描线107将扫描信号传送至切换元件115的栅极,以开启(turn-on)切换元件115,使切换元件115的源极与漏极导通,接着使数据线103传送的数据信号输入至像素电极,进而使像素电极与共用电极125通电产生电场。则将如图1D所示,该层117的液晶材料分子117a此时便受电场影响,配向元件119附近的液晶分子迅速带动其他液晶分子转动,以垂直于配向元件119的表面,亦即使液晶分子的长轴倾斜,使得光透射率上升,从而实现调制光线的目的。
而位于第一主狭缝147附近的液晶分子,在切换元件115开启时,则受到位于穿透区域与反射区域之间的第二共用线105b电位分布影响,使得穿透区域及反射区域边缘的该层117的液晶材料分子倾倒向各自区域内的配向元件119,而不会无序地倾倒。
以下描述本发明第一实施例的显示面板的形成方法,其中,显示面板包含多个像素,每一像素又包含多个子像素。
如图5A与图5B所示,形成方法包含下列步骤:在步骤501中,提供一对基板,且其包含第一基板与第二基板。接着执行步骤503,形成多晶硅层与第一介电层于第一基板上,其中多晶硅层位于第一介电层的下。步骤505形成三共用线于第一介电层上,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,该共用线与数据线交错形成多个区域,其中,第二共用线的材料优选地为一不透光材料(如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合);在优选实施例中,各共用线互相平行且与数据线垂直,共用线的电位基本上相等。在步骤507中,形成扫描线与两个数据线于第一介电层上;扫描线较邻近于第二共用线,扫描线与共用线皆与数据线垂直,共用线与数据线更定义出多个区域。
接着于步骤509中,形成切换元件,其具有源极连接于像素电极、漏极连接于数据线以及栅极连接于扫描线,其中,在形成切换元件时,在第一介电层下形成栅极,并形成源极与漏极位于此第一介电层之上,且更于源极与漏极上形成第二介电层。步骤511为于相应于第一共用线与第二条共用线间的区域的第二介电层上形成金属层及引线孔,引线孔穿透第一介电层及第二介电层,与多晶硅层邻接。
接着执行步骤513,形成第三介电层于第二介电层及金属层之上。在步骤515中,形成反射电极与接触孔于相应于第一共用线与第二条共用线间的区域,并于相应第二条共用线与第三共用线间的区域的第二介电层上形成透明电极;其中具反射电极的区域称为反射区域,具透明电极的区域称为穿透区域,反射电极与透明电极相连接,以形成像素电极。反射区域与穿透区域可构成子像素,且两区域间由第一主狭缝分隔开。
接着执行步骤517,设置具有一介电系数的层于第三介电层、透明电极与反射电极之上。步骤519为形成配向元件于该区域的正中央、形成间隔件于对应第一共用线与第三共用线位置的第三介电层与共用电极之间。接着于步骤521中,形成共用电极于该层、配向元件及间隔件上,其中共用线与共用电极的电位差基本上等于零。
步骤523为形成有机介电层于对应反射区域的共用电极上,以改变反射区域与穿透区域两者的光程。接着执行步骤525,形成覆盖层与彩色光刻胶层于共用电极上,其中覆盖层位于彩色光刻胶层与共用电极之间,用以避免彩色光刻胶层受损,并使其表面更平整;彩色光刻胶层可具有红、绿及蓝三种颜色其中之一,每一像素所包含的三种子像素分别此为三种颜色,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,且所对应的颜色除红、绿、蓝之外,另包含黑色、白色(即无色)、棕色、紫色、橘红色、青绿色,或其它于色彩坐标上(CIE)的颜色。
然后于步骤527中,形成黑矩阵于对应配向元件位置的彩色光刻胶层上。最后于步骤529形成前述第二基板于黑矩阵及彩色光刻胶层上。如此便可得到一子像素结构,一般而言,每三种颜色的子像素组合成一像素,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,多个像素即可构成第一实施例的显示面板。
以下描述本发明第二实施例的显示面板的形成方法,其中,显示面板包含多个像素,每一像素又包含多个子像素。
如图6A及图6B所示,形成方法包含下列步骤:在步骤601中,提供一对基板,且其包含第一基板与第二基板。接着执行步骤603,形成多晶硅层与第一介电层于第一基板上,其中多晶硅层位于第一介电层的下。步骤605为形成三共用线于第一介电层上,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,该共用线与数据线交错形成多个区域,其中,第二共用线的材料优选地为一不透光材料(如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合);在优选实施例中,各共用线互相平行且与数据线垂直,共用线的电位基本上相等。在步骤607中,形成扫描线与两个数据线于第一介电层上;扫描线较邻近于第二共用线,扫描线与共用线皆与数据线垂直,共用线与数据线更定义出多个区域。
接着于步骤609中,形成切换元件,且其具有源极连接于像素电极、漏极连接于数据线以及栅极连接于扫描线,其中,在形成切换元件时,在第一介电层下形成栅极,并形成源极与漏极位于此第一介电层之上,且更于源极与漏极上形成第二介电层。步骤611为于相应于第一共用线与第二条共用线间的区域的第二介电层上形成金属层及引线孔,引线孔穿透第一介电层及第二介电层,与多晶硅层邻接。
接着执行步骤613,形成第四介电层于第二介电层及金属层之上。在步骤615中,形成第三介电层于第四介电层上,且仅形成于反射区域。接着在步骤617中,在第三介电层上形成反射电极与接触孔,其位于相应于第一共用线与第二条共用线间的区域,并于相应第二条共用线与第三共用线间的区域的第二介电层上形成透明电极;其中具反射电极的区域称为反射区域,具透明电极的区域称为穿透区域,反射电极与透明电极相连接,以形成像素电极。反射区域与穿透区域可构成子像素,且两区域间由第一主狭缝分隔开。由于仅有反射区域具有第三介电层,反射区域与穿透区域两者便具有不同光程差,达到将两者的光程调整为相同的目的
接着执行步骤619,设置具有一介电系数的层于第四介电层、第三介电层、透明电极与反射电极之上。步骤621为形成配向元件约略于该区域的中央、形成间隔件于对应第一共用线与第三共用线位置的第三介电层与共用电极之间。接着于步骤623中,形成共用电极于该层、配向元件及间隔件上,其中共用线与共用电极的电位差基本上等于零。
接着执行步骤625,形成覆盖层与彩色光刻胶层于共用电极上,其中覆盖层位于彩色光刻胶层与共用电极之间,用以避免彩色光刻胶层受损,并使其表面更平整;彩色光刻胶层可具有红、绿及蓝三种颜色其中之一,每一像素所包含的三种子像素分别此为三种颜色,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,且所对应的颜色除红、绿、蓝之外,另包含黑色、白色(即无色)、棕色、紫色、橘红色、青绿色,或其它于色彩坐标上(CIE)的颜色。
然后于步骤627中,形成黑矩阵于对应配向元件位置的彩色光刻胶层上。最后于步骤629形成前述第二基板于黑矩阵及彩色光刻胶层上。如此便可得到一子像素结构,一般而言,每三种颜色的子像素组合成一像素,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,多个像素即可构成第二实施例的显示面板。
以下描述本发明第三实施例的显示面板的形成方法,其中显示面板包含多个像素,每一像素又包含多个子像素。
如图7A与图7B所示,形成方法包含下列步骤:在步骤701中,提供一对基板,且其包含第一基板与第二基板。接着执行步骤703,形成多晶硅层与第一介电层于第一基板上,其中多晶硅层位于第一介电层的下。步骤705形成三共用线于第一介电层上,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,该共用线与数据线交错形成多个区域,其中,第二共用线的材料优选地为一不透光材料(如:金、锡、铜、银、铁、铅、镉、钼、鋡、钕、钛、钽、或其它材料、或上述的氮化物、或上述的氧化物、或上述的合金、或上述的组合);在优选实施例中,各共用线互相平行且与数据线垂直,共用线的电位基本上相等。在步骤707中,形成扫描线与两个数据线于第一介电层上;扫描线较邻近于第二共用线,扫描线与共用线皆与数据线垂直,共用线与数据线更定义出多个区域。
接着于步骤709中,形成切换元件,且其具有源极连接于像素电极、漏极连接于数据线以及栅极连接于扫描线,其中,在形成切换元件时,在第一介电层下形成栅极,并形成源极与漏极位于此第一介电层之上,且更于源极与漏极上形成第二介电层。步骤711是在相应于第一共用线与第二条共用线间的区域的第二介电层上形成金属层及引线孔,引线孔穿透第一介电层及第二介电层,与多晶硅层邻接。
接着执行步骤713,形成第三介电层于第二介电层及金属层之上。在步骤715中,形成反射电极与接触孔于相应于第一共用线与第二条共用线间的区域。
接着执行步骤717,形成彩色光刻胶层于反射电极与第三介电层之上,并于相应于第一共用线与第二条共用线间的区域以及相应第二条共用线与第三共用线间的区域的彩色光刻胶层上形成透明电极;其中具反射电极的区域称为反射区域,另一区域称为穿透区域,反射电极与透明电极相连接,以形成像素电极。反射区域与穿透区域可构成子像素,且两区域间由第一主狭缝分隔开;彩色光刻胶层可具有红、绿及蓝三种颜色其中之一,每一像素所包含的三种子像素分别此为三种颜色,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,且所对应的颜色除红、绿、蓝之外,另包含黑色、白色(即无色)、棕色、紫色、橘红色、青绿色,或其它于色彩坐标上(CIE)的颜色。
然后进行步骤719设置具有一介电系数的层于彩色光刻胶层与透明电极之上。步骤721为形成配向元件于该区域的正中央、形成间隔件于对应第一共用线与第三共用线位置的彩色光刻胶层与共用电极之间。接着于步骤723中,形成共用电极于该层、配向元件及间隔件上,其中共用线与共用电极的电位差基本上等于零。
步骤725为形成有机介电层于对应反射区域的共用电极上,以改变反射区域与穿透区域两者的光程。接着执行步骤727,形成覆盖层,使显示面板表面更平整。
然后于步骤729中,形成黑矩阵于对应配向元件位置的覆盖层上。最后于步骤731形成前述第二基板于黑矩阵及覆盖层上。如此便可得到一子像素结构,一般而言,每三种颜色的子像素组合成一像素,但不限于此,亦可依设计的需求每一像素包含前述一种颜色的子像素、两种颜色的子像素、四种颜色的子像素、五种颜色的子像素、六种颜色的子像素、七种颜色的子像素等等,多个像素即可构成第三实施例的显示面板。
上述各形成方法皆可具有另一实施态样。详细言之,其更可包含通过第二主狭缝将穿透区域分为第一子区域与第二子区域的步骤。第一子区域位于反射区域与第二子区域之间;第二子区域则位于第一子区域与另一子像素的反射区域之间。在优选实施例中,第一子区域与第二子区域的面积可以是,举例言之(但不以此为限),与反射区域面积约略相等。本领域的已知技艺者亦可依此轻易推及穿透区域具有两个以上子区域的其他实施态样。
本实施例的各步骤次序并不限于前面所述。另外,除了上述步骤外,本实施例更可涵盖形成前述实施例包含元件及可能包含元件的步骤,此技术领域技艺者可通过上述各实施例的说明,推及本实施例的其他相对应步骤或动作,故于此不再赘述。
此外,本发明的上述实施例皆以多晶硅层为实施范例,但不限于此,亦可选择性地使用单晶硅、非晶硅、微晶硅、含锗之上述晶型材料、或上述的N型掺杂硅、或上述的P型掺杂硅、或上述的组合。又,本发明的上述实施例的多条共用线皆以三条为实施例,但不限于此,亦可使用四条、五条、六条、七条共用线等等。且上述本发明的上述实施例皆以一个穿透区域及一个反射区域或者一个反射区域及两个穿透区域为实施范例,但不限于此,亦可为两个反射区域及一个穿透区域、两个反射区域及两个穿透区域、一个反射区域及三个穿透区域等,也就是,n个反射区域及m个穿透区域,其中n,m为大于或等于1的正整数,优选地,m大于等于n。另又,本发明的上述实施例所述之间隔件设置于第二基板的共用电极上,但不限于此,亦可选择性地形成于第二基板的共用电极下、形成于第一基板的像素电极之上/下、或上述的组合。此外,本发明的上述实施例所述之间隔件对应于共用线,但不限于此,亦可选择性地对应于扫描线、数据线、切换元件、扫描线与数据线交错处、数据线与共用线交错处、穿透区域内、反射区域内、或上述的组合。再者,本发明的上述实施例所述的切换元件皆以两个切换元件为实施范例,亦可选择性地使用一个、三个、四个、五个、六个等等切换元件。此外,本发明上述实施例是以具有反射区域及穿透区域为范例,但不限于此,亦可选择性地全部为穿透区域、全部反射区域、或其它方式、或上述的组合。
图8显示包含上述各实施例的显示面板的光电装置8。光电装置8包含电子元件81及显示面板85。光电装置8的类型包括可携式产品(如手机、摄影机、照相机、笔记型计算机、游戏机、手表、音乐播放器、电子信件收发器、地图导航器或类似的产品)、影音产品(如影音放映器或类似的产品)、荧幕、电视、看板、投影机内的面板等。而电子元件81可包含:控制元件、操作元件、处理元件、输入元件、存储元件、驱动元件、发光元件、保护元件、感测元件、侦测元件、或其它功能元件、或上述的组合。而显示面板85则为上述实施例及其他实施态样其中之一所述的显示面板。通过上述各电子元件的作用,便能使显示面板85进行显示功能,且不会有暗态漏光的情况发生。
图9则显示本发明光电装置的形成方法,包含形成电子元件的步骤901、形成显示面板的步骤903、组装上述电子元件与显示面板的步骤905。形成完毕后,更可通过控制电子元件此步骤以使显示面板进行显示。
本发明利用优于先前技术的共用线设计,可改善扫描线上方液晶倾倒不整齐,且降低液晶效率的缺陷。共用线接至同一信号源,且与第二基板的共用电极接收相同信号,其电压皆为0伏特,而扫描线系置于反射区域的反射板下。使反射区域两端皆为共用线,使两侧电场强度均等,是故两侧液晶分子倾倒方向便会一致。扫描线的强电场受到反射板的屏蔽,电力线不会影响液晶排列,是故本发明可改善液晶排列,并提升液晶效率、降低暗态漏光并提升对比。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样,以及阐释本发明的技术特征,并非用来限制本发明的保护范畴。任何本领域技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围,本发明的权利保护范围应以权利要求为准。
Claims (24)
1.一种显示面板,包含:
一对基板,包含第一基板与第二基板;
至少一数据线,形成于该第一基板上;
至少三共用线,包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,形成于该第一基板上,该共用线与该数据线交错形成多个区域,各该区域具有相连接的电极,以形成像素电极;
至少一扫描线,形成于该第一基板上,且位于该区域其中之一的该电极下;
共用电极,形成于该第二基板上;以及
具有一介电系数的层,设置于该对基板之间,
其中该第二共用线设置于该区域的交界处,且该第二共用线邻近于该扫描线;
其中该共用线的电位基本上相等;以及
其中该共用线与该共用电极的电位差基本上等于零。
2.如权利要求1所述的显示面板,还包含:至少一切换元件,形成于该区域的其中之一的该电极下,且其具有源极连接于该像素电极、漏极连接于该数据线以及栅极连接于该扫描线。
3.如权利要求1所述的显示面板,还包含有机介电层,形成于该对基板其中之一上,且该有机介电层对应于具有该扫描线的该区域。
4.如权利要求3所述的显示面板,还包含彩色光刻胶层,形成于该对基板其中之一上。
5.如权利要求3所述的显示面板,其中该具有一介电系数的层具有多个分子,邻近于该有机介电层的外表面的该分子基本上垂直于该外表面。
6.如权利要求5所述的显示面板,其中邻近于各该基板的该分子基本上垂直于各该基板的表面。
7.如权利要求1的显示面板,其中各该区域之间具有第一主狭缝。
8.如权利要求1所述的显示面板,还包含配向元件,形成于该区域中。
9.如权利要求8所述的显示面板,还包含间隔件,形成于对应该第一共用线与该第三共用线的该基板至少之一上。
10.如权利要求9所述的显示面板,其中该间隔件形成于具有该扫描线的该区域。
11.如权利要求1所述的显示面板,其中该电极包含透明材料、反射材料或上述的组合。
12.如权利要求1所述的显示面板,其中,该区域的其中之一为反射区域具有反射材料的电极,该区域的另一个为穿透区域具有透明材料的电极。
13.如权利要求1所述的显示面板,其中,该区域的其中之一为反射区域具有反射材料的电极,该区域的另一个为穿透区域具有透明材料的电极,且该穿透区域具有至少两个子区域。
14.如权利要求13所述的显示面板,其中,该子区域间具有第二主狭缝。
15.如权利要求1所述的显示面板,还包含彩色光刻胶层,形成于该对基板的其中之一上。
16.一种光电装置,包含如权利要求1、3及15任意一项所述的显示面板。
17.一种显示面板的形成方法,包含:
提供一对基板,且其包含第一基板与第二基板;
形成至少一数据线于该第一基板上;
形成至少三共用线于该第一基板上,该共用线包含第一共用线、第二共用线与第三共用线,该共用线与该数据线交错形成多个区域,各该区域具有相连接的电极,以形成像素电极;
形成至少一扫描线于该第一基板上,且位于该区域其中之一的该电极下;
形成共用电极于该第二基板上;以及
设置具有一介电系数的层,在该对基板之间,
其中该共用线的电位基本上相等;
其中该共用线与该共用电极的电位差基本上等于零;以及
其中该第二共用线设置于该区域的交界处,且该第二共用线邻近于该扫描线。
18.如权利要求17所述的方法,还包含:形成至少一切换元件,在该区域的其中之一的该电极下,且其具有源极连接于该像素电极、漏极连接于该数据线以及栅极连接于该扫描线。
19.如权利要求17所述的方法,还包含形成有机介电层,在该对基板其中之一上,且其对应于具有该扫描线的该区域。
20.如权利要求19所述的方法,还包含形成彩色光刻胶层于该对基板的其中之一上。
21.如权利要求17所述的方法,还包含形成配向元件于该区域中。
22.如权利要求17所述的方法,还包含形成间隔件于对应该第一共用线与该第三共用线的该基板其中之一上。
23.如权利要求17所述的方法,还包含形成彩色光刻胶层于该对基板的其中之一上。
24.一种光电装置的形成方法,包含如权利要求17、19及23任意一项所述的显示面板的形成方法。
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