CN101118324A - 半透射半反射式液晶显示装置、液晶面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种半透射半反射式液晶面板，包括第一基板与第二基板。第二基板具有面向第一基板的共用电极层。第一基板具有多个像素单元。各像素单元包括多个凸起物、第一反射层、凸块化层、第二反射层与透明导电层。各凸起物具有通孔，其暴露出部分第一基板。第一反射层共形地配置于凸起物上，并暴露出通孔。凸块化层配置于第一反射层上，且第二反射层共形地配置于凸块化层上。透明导电层共形地覆盖所述第二反射层与通孔所暴露的第一基板。

Description

半透射半反射式液晶显示装置、液晶面板及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种液晶面板，且特别是有关于一种半透射半反射式液晶显示装置、半透射半反射式液晶显示面板及其制造方法。

背景技术

随着液晶显示器的普及化，许多便携式电子产品对于液晶显示器的显示功能的要求也逐渐地提高，而便携式电子产品例如是移动电话(mobile phone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)或掌上型计算机(Pocket PC)等。举例而言，这些便携式电子产品不仅需要在室内具有良好的画面显示效果，同时在强光的环境下亦需维持适当的画面品质。因此，如何能让液晶显示器在强光的环境下保有清晰的显示品质，便成为了液晶显示器的技术发展的重要趋势之一。基于上述原因，现有技术发展出一种半透射半反射式液晶显示器(transflectiveLCD)，使用此半透射半反射式液晶显示器在户外明亮环境下与在室内环境下同样具有清晰的显示效果。

在现有半透射半反射式液晶面板中，由于背光光源所发出的光线被反射区域所阻挡，而不能作为显示之用。然而，为了使得现有半透射半反射式液晶面板在户外明亮的环境下能够具有一定的显示效果，又必须搭配一定面积的反射区域，因此现有半透射半反射式液晶面板的亮度也就受限于反射区域的面积。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种半透射半反射式液晶面板，以提高显示亮度。

此外，本发明的另一目的是提供一种半透射半反射式液晶面板的制造方法，以制造出对于背光光源具有较佳光使用率的半透射半反射式液晶面板。

另外，本发明的又一目的是提供一种半透射半反射式液晶显示装置，以改善对于背光光源的光使用率。

基于上述目的或其它目的，本发明提出一种半透射半反射式液晶面板，其包括第一基板与第二基板，其中第二基板具有面向第一基板的共用电极层。第一基板具有多个像素单元，其中每一像素单元包括多个凸起物、第一反射层、凸块化层(bumping layer)、第二反射层与透明导电层。每一凸起物具有通孔，其暴露出部分第一基板。第一反射层共形地(conformally)配置于这些凸起物上，并暴露出这些通孔。凸块化层配置于第一反射层上，且第二反射层共形地配置于凸块化层上。透明导电层共形地覆盖第二反射层与这些通孔所暴露的第一基板。

根据本发明实施例，第一基板还具有多条扫描配线与多条数据配线，且每一像素单元与对应的扫描配线与该些数据配线电连接。此外，每一像素单元还包括主动元件，其电连接至对应的扫描配线与数据配线，且透明像素电极与主动元件电连接。

根据本发明实施例，每一像素单元还包括平坦层，其配置于第二反射层与透明导电层之间。

根据本发明实施例，这些凸起物可以是锥台(frustum)。此外，这些凸起物可以是圆锥台(frustum of cone)或角锥台(frustum ofpyramid)。

根据本发明实施例，两相邻的凸起物可以彼此相连。

根据本发明实施例，这些凸起物的折射率与液晶层的折射率可以相同。

根据本发明实施例，这些凸起物的材质可以是有机材料。

根据本发明实施例，凸块化层的材质可以是有机材料。

基于上述目的或其它目的，本发明提出一种半透射半反射式液晶面板的制造方法，其包括下列步骤。首先，提供第一基板，而在第一基板上已形成多条扫描配线、多条数据配线与多个主动元件，其中每一主动元件与对应的这些扫描配线其中之一与这些数据配线其中之一电连接。在第一基板上形成多个凸起物，其中每一凸起物具有通孔，其暴露出部分第一基板。在第一基板上共形地形成第一反射层。在第一基板上共形地形成凸块化层，并覆盖第一反射层。在凸块化层上共形地形成第二反射层。移除部分第二反射层、部分凸块化层与部分第一反射层，以暴露出这些通孔内的第一基板。在第一基板上共形地形成透明导电层。提供第二基板，而第二基板具有共用电极层，然后组装第二基板与第一基板，其中第二基板的共用电极层面向第一基板的像素单元。

根据本发明实施例，形成这些凸起物的方法可以是先在第一基板上形成材料层。然后，通过半色调掩膜(half tone mask)对于材料层进行图案化工艺，以形成这些凸起物与这些凸起物的这些通孔。

根据本发明实施例，形成凸块化层的方法可以是旋涂(spincoating)工艺。

根据本发明实施例，在形成第二反射层之后，还可以在第一基板上形成平坦层。

基于上述目的或其它目的，本发明提出一种半透射半反射式液晶显示装置，其包括第一基板、第二基板与液晶层，其中液晶层配置于第一基板与第二基板之间，而第二基板具有面向第一基板的共用电极层。第一基板具有多个像素单元，其中每一像素单元包括多个凸起物、第一反射层、凸块化层(bumping layer)、第二反射层与透明导电层。每一凸起物具有通孔，其暴露出部分第一基板。第一反射层共形地(conformally)配置于这些凸起物上，并暴露出这些通孔。凸块化层配置于第一反射层上，且第二反射层共形地配置于凸块化层上。透明导电层共形地覆盖第二反射层与这些通孔所暴露的第一基板。

根据本发明实施例，第一基板还具有多条扫描配线与多条数据配线，且每一像素单元与对应的扫描配线与该些数据配线电连接。此外，每一像素单元还包括主动元件，其电连接至对应的扫描配线与数据配线，且透明像素电极与主动元件电连接。

根据本发明实施例，每一像素单元还包括平坦层，其配置于第二反射层与透明导电层之间。

根据本发明实施例，这些凸起物可以是锥台。此外，这些凸起物可以是圆锥台或角锥台。

根据本发明实施例，两相邻的凸起物可以彼此相连。

根据本发明实施例，这些凸起物的折射率与液晶层的折射率可以相同。

根据本发明实施例，这些凸起物的材质可以是有机材料。

根据本发明实施例，凸块化层的材质可以是有机材料。

根据本发明实施例，半透射半反射式液晶显示装置为便携式电子装置的显示屏幕。此外，便携式电子装置可以是移动电话、个人数字助理(PDA)或掌上型计算机(Pocket PC)。

基于上述，本发明在凸起物上形成第一反射层，以形成聚光结构，因此背光光源所发出的光线中，原本会被第二反射层所遮蔽的光线将可由透明像素电极表面出射。换言之，与现有技术相比，本发明的半透射半反射式液晶面板具有较佳的亮度与较佳的显示品质。

为使本发明的上述和其它目的、特征和优点更加明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A示出了根据本发明实施例的半透射半反射式液晶面板的剖面图；

图1B示出了图1A的像素单元的示意图；

图2A至图2D示出了根据本发明实施例的主动元件阵列基板的制造方法的剖面示意图。

具体实施方式

本发明在主动元件阵列基板上形成多个具有反射表面的透明凸起物，而此具有反射表面的透明凸起物可以视为多个聚光结构，因此本发明能够利用入射至反射区域的光线，以提高对于背光光源的光使用效率。然而，本发明并不限定只用于主动式的半透射半反射式液晶面板中，还可以用于被动式的半透射半反射式液晶面板中，且本发明所指的半透射半反射式液晶面板并不限于需要包括液晶层，在此先行说明。此外，本发明的半透射半反射式液晶面板也可以应用至各种电子装置中，以形成半透射半反射式液晶显示装置，而此种半透射半反射式液晶显示装置，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、掌上型计算机(Pocket PC)或其它具有显示屏幕的电子装置。以下将以多个实施例说明本发明，但其并非用以限定本发明，本领域技术人员可根据本发明的精神对下述实施例做适当的修改，其仍属于本发明的范围。

图1A示出了根据本发明实施例的半透射半反射式液晶面板的剖面图，而图1B示出了图1A的像素单元的示意图。请同时参考图1A与图1B，半透射半反射式液晶面板100包括主动元件阵列基板1100、对向基板1300与液晶层1200，其中液晶层1200配置于主动元件阵列基板1100与对向基板1300之间。此外，对向基板1300包括基板1310、彩色滤光膜1320与共用电极层1330，其中彩色滤光膜1320配置于基板1310上，而共用电极层1330配置于彩色滤光膜1320上。换言之，在本实施例中，对向基板1300是彩色滤光基板(color filtersubstrate)，而主动元件阵列基板1100可以是薄膜晶体管阵列基板(thinfilm transistor array substrate)、二极管阵列基板或其它主动元件阵列基板。

值得注意的是，本发明的半透射半反射式液晶面板100并不限于需要包括液晶层1200，然而本发明的半透射半反射式液晶面板100也可以是只包括主动元件阵列基板1100与对向基板1300的空面板。另外，本发明也不限于只能用于主动式半透射半反射式液晶面板，也可以用于被动式半透射半反射式液晶面板。

主动元件阵列基板1100包括基板1110、多条扫描配线1120、多条数据配线1130与多个像素单元，其中这些扫描配线1120、数据配线1130与像素单元配置于基板1110上。更详细而言，各个像素单元包括主动元件1142、多个凸起物1144、第一反射层1146、凸块化层1148、第二反射层1152与透明导电层1154，其中主动元件1142与对应的扫描配线1120与数据配线1130电连接。此外，主动元件1142可以是薄膜晶体管、二极管或是其它主动元件。

这些凸起物1144配置于基板1110上，且每一凸起物1144具有通孔1144a，其暴露出部分基板1110。第一反射层1146共形地配置于这些凸起物1144上，并暴露出这些通孔1144a。更详细而言，这些凸起物1144可以是圆锥台、角锥台或其它类型的锥台。就剖面图而言，这些凸起物1144的侧壁大致为直线。此外，这些凸起物1144的材质可以是有机材料，而这些凸起物1144的折射率优选为大于等于液晶层1200的折射率。由于这些凸起物1144的折射率优选为大于等于液晶层1200的折射率，因此已经被第一反射层1146所反射的光线在进入液晶层1200之后才不致因为凸起物1144的折射率与液晶层1200的折射率不同而产生不当的折射或反射，从而无法从对向基板1300表面出射。

凸块化层1148配置于第一反射层1146上，并暴露出这些通孔1144a。第二反射层1152共形地配置于凸块化层1148上，并暴露出这些通孔1144a。透明导电层1154共形地配置于基板1110上，并覆盖这些通孔1144a所暴露的基板1110。此外，透明导电层1154与主动元件1142电连接。

更详细而言，凸块化层的材质1148可以是有机材料。第一反射层1146与第二反射层1152的材质可以是铝、银或是其它具有高反射率的金属。再者，透明导电层1154的材质可以是铟锡氧化物(indiumtin oxide，ITO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)、锌铝氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)或其它透明导电材质。

值得注意的是，背光光源所发出的光线中，原本会被第二反射层1152所遮住的光线L1、L2便能够经由第一反射层1146而入射至这些通孔1144a内。换言之，这些凸起物1144与第一反射层1146便能够形成聚光结构，以提高背光光源的光使用效率。与现有技术相比，在不变更背光光源的光强度的情况下，本发明的半透射半反射式液晶面板100具有较高的显示亮度。

此外，在本实施例中，在第二反射层1152与透明导电层1154之间也可以配置平坦层1156。值得一提的是，随着工艺技术的提升，两相邻的凸起物1144可以彼此相连，而各个凸起物1144上的第一反射层1146便能彼此相连而呈V字形，以充分反射背光光源所发出的光线。有关于主动元件阵列基板1100的制造方法将详述如后。

图2A至图2D示出了根据本发明实施例的主动元件阵列基板的制造方法的剖面示意图。请先参考图2A与图2B，本实施例的主动元件阵列基板的制造方法包括下列步骤。首先，提供基板1110，而在基板1110上已形成多条扫描配线1120、多条数据配线1130与多个主动元件1142，其中每一主动元件1142与对应的扫描配线1120与数据配线1130电连接(如图1B所示)。

然后，在基板1110上形成多个凸起物1144，其中每一凸起物1144具有通孔1144a，其暴露出部分基板1110。举例而言，形成这些凸起物1144的方法可以是在基板1110上形成材料层，其中形成此材料层的方法可以是旋涂工艺。然后，通过半色调掩膜210对于此材料层进行图案化工艺，以形成这些凸起物1144和这些凸起物1144中央的这些通孔1144a，其中图案化工艺包括曝光工艺与显影工艺。接着，在基板1110上共形地形成第一反射层1146，并覆盖这些凸起物1144，其中形成第一反射层1146的方法可以是溅镀工艺或是其它金属沉积工艺。

请参考图2C，在基板1110上共形地形成凸块化层1148，并覆盖第一反射层1146，其中，此外，形成凸块化层1148的方法可以是旋涂工艺。然后，在凸块化层1148上共形地形成第二反射层1152，其中形成第二反射层1152的方法可以是溅镀工艺或是其它金属沉积工艺。

请参考图2D，对于上述工艺所形成的结构进行图案化工艺，以移除部分第二反射层1152、部分凸块化层1148与部分第一反射层1146而暴露出这些通孔1144a内的基板1110，其中图案化工艺包括微影工艺和蚀刻工艺。然后，在基板1110上共形地形成透明导电层1154，其中形成透明导电层1154的方法可以是溅镀工艺或是其它金属沉积工艺。至此，大致完成主动元件阵列基板1100的制造。

值得注意的是，在形成第二反射层1152之后，也可以在基板1110上形成平坦层1156。然后，在进行图案化工艺时，同时移除位于通孔1144a上方的平坦层1156。

综上所述，本发明的半透射半反射式液晶面板与主动元件阵列基板的制造方法至少具有下列优点：

一、与现有技术相比，本发明的半透射半反射式液晶面板具有较高的亮度与较佳的显示品质。

二、与现有技术相比，本发明的半透射半反射式液晶面板对于背光光源具有较高的光使用效率。

三、本发明的主动元件阵列基板的制造方法与现有的工艺兼容，无须增加额外的工艺设备。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以做些许更改和变形，因此本发明的保护范围应以所附的权利要求所界定的为准。

Claims (20)

1.一种半透射半反射式液晶面板，包括：

第一基板，具有多个像素单元，其中每一所述像素单元包括：

多个凸起物，每一所述凸起物具有通孔，暴露出部分所述第一基板；

第一反射层，共形地配置于所述凸起物上，并暴露出所述通孔；

凸块化层，配置于所述第一反射层上；

第二反射层，共形地配置于所述凸块化层上；

透明导电层，共形地覆盖所述第二反射层与所述通孔所暴露的所述第一基板；以及

第二基板，具有面向所述第一基板的共用电极层。

2.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中所述第一基板还具有多条扫描配线与多条数据配线，且每一所述像素单元与对应的所述扫描配线其中之一和所述数据配线其中之一电连接。

3.根据权利要求2所述的半透射半反射式液晶面板，其中每一所述像素单元还包括主动元件，电连接至对应的所述扫描配线其中之一与所述数据配线其中之一，且所述透明像素电极与所述主动元件电连接。

4.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中每一所述像素单元还包括平坦层，配置于所述第二反射层与所述透明导电层之间。

5.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中所述凸起物为锥台。

6.根据权利要求5所述的半透射半反射式液晶面板，其中所述凸起物为圆锥台或角锥台。

7.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中两相邻的所述凸起物为彼此相连。

8.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中所述凸起物的折射率与所述液晶层的折射率相同。

9.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中所述凸起物的材质包括有机材料。

10.根据权利要求1所述的半透射半反射式液晶面板，其中所述凸块化层的材质包括有机材料。

11.一种半透射半反射式液晶面板的制造方法，包括：

提供第一基板，在所述第一基板上已形成多条扫描配线、多条数据配线与多个主动元件，其中每一所述主动元件与对应的所述扫描配线其中之一和所述数据配线其中之一电连接；

在所述第一基板上形成多个凸起物，其中每一所述凸起物具有通孔，暴露出部分所述第一基板；

在所述第一基板上共形地形成第一反射层；

在所述第一基板上共形地形成凸块化层，并覆盖所述第一反射层；

在所述凸块化层上共形地形成第二反射层；

移除部分所述第二反射层、部分所述凸块化层与部分所述第一反射层，以暴露出所述通孔内的所述第一基板；

在所述第一基板上共形地形成透明导电层；

提供第二基板，而所述第二基板具有共用电极层；以及

组装所述第二基板与所述第一基板，其中所述第二基板的所述共用电极层面向所述第一基板的所述像素单元。

12.根据权利要求11所述的半透射半反射式液晶面板的制造方法，其中形成所述凸起物的方法包括：

在所述第一基板上形成材料层；以及

通过半色调掩膜对于所述材料层进行图案化工艺，以形成所述凸起物与所述凸起物的所述通孔。

13.根据权利要求11所述的半透射半反射式液晶面板的制造方法，其中形成所述凸块化层的方法包括旋涂工艺。

14.根据权利要求11所述的半透射半反射式液晶面板的制造方法，其中在形成所述第二反射层之后，还包括在所述第一基板上形成平坦层。

15.一种半透射半反射式液晶显示装置，包括：

第一基板，具有多个像素单元，其中每一所述像素单元包括：

多个凸起物，每一所述凸起物具有通孔，暴露出部分所述第一基板；

第一反射层，共形地配置于所述凸起物上，并暴露出所述通孔；

凸块化层，配置于所述第一反射层上；

第二反射层，共形地配置于所述凸块化层上；

透明导电层，共形地覆盖所述第二反射层与所述通孔所暴露的所述第一基板；

第二基板，具有面向所述第一基板的共用电极层；以及

液晶层，配置于所述第一基板与所述第二基板之间。

16.根据权利要求15所述的半透射半反射式液晶显示装置，其中所述第一基板还具有多条扫描配线与多条数据配线，且每一所述像素单元与对应的所述扫描配线其中之一和所述数据配线其中之一电性连接。

17.根据权利要求16所述的半透射半反射式液晶显示装置，其中每一所述像素单元还包括主动元件，电性连接至对应的所述扫描配线其中之一和所述数据配线其中之一，且所述透明像素电极与所述主动元件电性连接。

18.根据权利要求15所述的半透射半反射式液晶显示装置，其中每一所述像素单元还包括平坦层，配置于所述第二反射层与所述透明导电层之间。

19.根据权利要求15所述的半透射半反射式液晶显示装置，其中所述凸起物为锥台。

20.根据权利要求19所述的半透射半反射式液晶显示装置，其中所述凸起物为圆锥台或角锥台。

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