CN101131497A - 微反射式显示基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种微反射式显示基板其制造方法，其制造方法至少包括以下步骤：首先，提供基板，且基板具有多个像素区域，每一像素区域包括透射区和存储电容区。接着，形成多个凸块于每一像素区域的存储电容区内，且该多个凸块彼此分隔，每一凸块的底部与斜边则具有夹角θ，夹角θ的范围在1－30度之间。然后，在每一像素区域的存储电容区内形成第一电容电极于基板上，且第一电容电极覆盖该多个凸块。接着，形成第一绝缘层于每一像素区域的第一电容电极上。然后，在每一像素区域的存储电容区内形成第二电容电极于第一绝缘层上，形成微反射结构。本发明可提升反射效率，并且不损失其基板的开口面积，达到面板于环境光下的最佳可识读性。

Description

微反射式显示基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种微反射式显示基板及其制造方法，且特别是涉及通过存储电容区的凹凸结构反射的微反射式显示基板及其制造方法。

背景技术

液晶显示屏幕(Liquid Crystal Display，LCD)依反射方式可分为透射式(Transmissive)、反射式(Reflective)及半透半反式(Tranflective)三种基本类型。透射式液晶显示屏幕经由背光光源以达到透射式显示，其优点为在正常光线及暗光线下，仍能维持良好的显示效果，然在户外阳光下则不易辨识显示内容。反射式液晶显示屏幕不需外加光源，而是使用环境周围的光线，因此在外界光线充足的环境下均有良好的显示效果，然在外界光线不足的环境下则不易辨识显示内容。半透半反式液晶显示屏幕则结合透射式和反射式两者的优点。

半透半反式液晶显示器，相较于透射式显示器，其优点在于工艺简单且不需额外增加光掩模即可让透射式显示器具有反射模态，以提升强光下面板显示内的可辨识性。

请同时参照图1A及图1B。图1A示出传统半透半反式显示元件的像素结构俯视图，及图1B示出图1A中沿着1B-1B’剖面线的剖面图。其中图1A仅示出显示元件基板上的单一像素区域。像素结构100形成于基板110上。像素结构100包括数条扫描信号线SL、数条数据信号线DL、共同电极线CL、第一绝缘层120、第二绝缘层130及像素电极140。经由多个扫描信号线SL与多个数据信号线DL以阵列的形式垂直相交形成且定义出多个像素区域10。每一像素区域10包括透射区14及存储电容区12。在存储电容区12中，共同电极线CL设置于基板110上。第一绝缘层120覆盖于共同电极线CL上，且数据信号线DL设置于第一绝缘层120上。第二绝缘层130设置于第一绝缘层120上，且此第二绝缘层130具有开口130a，而像素电极140填满此开口而使透射区14与存储电容区12电性连接。

因此，在此半透半反式显示器中，以存储电容区12中电容电极为平面结构作为反射电极16。如图1B中，自背光光源所发出的光线L1经由透射区14透射，而外界光线L2则经由反射电极16反射。但由于反射电极16为平面结构而使外界光线L2的反射效率不佳，反射的外界光线L2也无法达成人眼的最佳视角。

发明内容

本发明涉及一种微反射式显示基板及其制造方法，通过具有的凹凸结构的存储电容区作为反射区域，而使环境光经此凹凸结构反射后可达人的最佳视角，且可以不损失基板的开口面积达到面板在环境光下的最佳可识读性。

根据本发明的第一方面，提出一种微反射式显示基板的制造方法，此方法包括以下步骤。首先，提供基板，且基板具有多个像素区域，每一像素区域包括透射区和存储电容区。接着，形成多个凸块于每一像素区域的存储电容区内的基板上，其中该多个凸块彼此分隔，且每一凸块的底部与斜边则具有夹角θ，夹角θ的范围在1-30度之间。然后，在每一像素区域的存储电容区内形成第一电容电极于基板上，且第一电容电极覆盖该多个凸块。接着，形成第一绝缘层于每一像素区域的第一电容电极上。然后，在每一像素区域的存储电容区内形成第二电容电极于第一绝缘层上。

如上所述的制造方法，其中形成该多个凸块时，使相邻的两凸块底部相隔一个间距，该间距的范围在1～10微米(μm)。

如上所述的制造方法，其中形成该多个凸块时，使每一凸块的底部宽度d、高度t和该夹角θ呈d≥2×t×Cotθ的关系。

如上所述的制造方法，其中以蚀刻该基板的方式形成该多个凸块。

如上所述的制造方法，其中在提供该基板的步骤后，形成介电层于该基板上，并图案化该介电层以形成该多个凸块。

如上所述的制造方法，其中在每一像素区域的该存储电容区内形成该第一电容电极的步骤时，同时在该透射区的该基板上形成栅极电极与扫描信号线。

如上所述的制造方法，其中形成该第一绝缘层于每一像素区域的该第一电容电极上的步骤时，该第一绝缘层覆盖该透射区的该栅极电极与扫描信号线。

如上所述的制造方法，其中在每一像素区域的该存储电容区内形成该第二电容电极的步骤后，还包括：形成第二绝缘层于该存储电容区的该第二电容电极上及该透射区的该第一绝缘层上。

如上所述的制造方法，还包括形成孔洞于该存储电容区的该第二绝缘层中以裸露出该第二电容电极的部分表面；以及形成像素电极于该透射区的该第二绝缘层上，且该像素电极填满该孔洞以使该透射区与该存储电容区电性连接。

根据本发明的第二方面，提出一种微反射式显示基板。基板具有多个像素区域，每一像素区域包括透射区及存储电容区，其中存储电容区中包括凹凸结构、第一电容电极、第一绝缘层及第二电容电极。凹凸结构包括多个凸块，且该多个凸块分隔地形成于基板上。每一凸块的底部与斜边具有夹角，且夹角的范围在1-30度之间。第一电容电极形成于基板上并覆盖凹凸结构。第一绝缘层形成于第一电容电极上。第二电容电极形成于第一绝缘层上。

如上所述的微反射式显示基板，其中相邻的两凸块的底部具有一个间距，且该间距的范围为1～10微米。

如上所述的微反射式显示基板，其中该多个凸块的底部宽度d、高度t及该夹角θ呈d≥2×t×Cotθ的关系。

如上所述的微反射式显示基板，其中该多个凸块与该基板一体成型。

如上所述的微反射式显示基板，其中该多个凸块包括由图案化介电层所形成。

如上所述的微反射式显示基板，还包括：栅极电极，位于该透射区的该基板上；以及扫描信号线，位于该基板上，且连接该栅极电极。

如上所述的微反射式显示基板，其中该第一绝缘层位于该基板上并覆盖该透射区的该栅极电极、该存储电容区的该第一电容电极、以及该扫描信号线。

如上所述的微反射式显示基板，还包括：第二绝缘层，位于该存储电容区的该第二电容电极上及该透射区的该第一绝缘层上。

如上所述的微反射式显示基板，其中在该存储电容区的该第二绝缘层具有孔洞，该孔洞使该第二电容电极的部分表面裸露。

如上所述的微反射式显示基板，其中还包括：像素电极，位于该透射区的该第二绝缘层上，且该透射区及该存储电容区通过该像素电极电性连接。

根据本发明的第三方面，再提出一种微反射式显示基板，包括基板、多个扫描信号线、多个数据信号线及多个薄膜晶体管。多个扫描信号线与多个数据信号线以阵列的形式垂直相交，且该多个扫描信号线与该多个数据信号线在此基板上定义出多个像素区域，每一像素区域由相邻的一对扫描信号线与相邻的一对数据信号线所定义，每一像素区域包括透射区及存储电容区，且每一像素区域内具有薄膜晶体管。存储电容区中包括凹凸结构、第一电容电极、第一绝缘层及第二电容电极。凹凸结构包括多个凸块，且该多个凸块分隔地形成于基板上，每一凸块的底部与斜边具有夹角θ，且夹角θ的范围在1-30度之间。第一电容电极形成于基板上并覆盖此凹凸结构。第一绝缘层形成于第一电容电极上。第二电容电极形成于第一绝缘层上。

本发明的微反射式显示基板及其制造方法。在每一像素区域的存储电容区形成凹凸结构，且经由此凹凸结构内具有夹角θ的斜边，而使外界光线经此斜边反射后，可达人眼的最佳视角。如此，微反射式显示基板即可在存储电容区具有反射区域而提升反射效率，并且不损失其基板的开口面积，达到面板在环境光下的最佳可识读性。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特列举较佳实施例，并配合附图，作详细说明。

附图说明

图1A示出传统半透半反式显示元件的像素结构俯视图；

图1B示出图1A中沿着1B-1B’剖面线的剖面图；

图2A示出依照本发明第一实施例的微反射式显示基板的附视图；

图2B示出依照图2A中沿着2B-2B’剖面线的剖面图；

图3A～图3E示出依照沿着2A图中剖面线3B-3B’的形成方法的剖面图；以及

图4示出沿着图2A中2B-2B’剖面线所示出的本发明第二实施例的微反射式显示基板的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

Cst：存储电容

CL、CO：共同电极线

d：底部宽度

DT：数据信号线

L1、L4：光线

L2、L3、L5：外界光线

SL1、SC：扫描信号线

t：高度

w：间距

θ：夹角

10、PR：像素区域

12、CR：存储电容区

14、TR：透射区

16：反射电极

100：像素结构

110、202：基板

120、224：第一绝缘层

130、228：第二绝缘层

130a：开口

140、240：像素电极

200：微反射式显示基板

210：薄膜晶体管

210a：源极

210b：栅极

210c：漏极

220、220’：凸块

222：第一电容电极

226：第二电容电极

228：第二绝缘层

228a：孔洞

230、230’：凹凸结构

具体实施方式

以下提出第一和第二实施例作为本发明的说明。然而该多个实施例所提出的显示元件与步骤仅为举例说明之用，并不会对本发明欲保护的范围做限缩。再者，实施例中的图示也省略不必要的元件，以利清楚显示本发明的技术特点。

第一实施例

请参照图2A，其示出依照本发明第一实施例的微反射式显示基板的俯视图。其中图2A仅示出单一像素区域。一种微反射式显示基板200，包括基板202、多个扫描信号线SC、多个数据信号线DT、多个薄膜晶体管210。多个扫描信号线SC与多个数据信号线DT以阵列的形式垂直相交，且该多个扫描信号线SC与该多个数据信号线DT在基板202上定义出多个像素区域PR，每一像素区域PR由相邻的一对扫描信号线SC与相邻的一对数据信号线DT所定义。

每一像素区域PR包括共同电极线CO及薄膜晶体管210。共同电极线CO例如是平行设置于相邻的一对扫描信号线SC之间。薄膜晶体管210包括栅极210b、源极210a和漏极210c。栅极210b形成于基板202上。源极210a和漏极210c形成于第一绝缘层224上并以一个沟道隔开。每一像素区域PR包括透射区TR及存储电容区CR。

请参照图2B，其示出依照图2A中沿着2B-2B’剖面线的剖面图。在每一像素区域PR中存储电容区CR包括凹凸结构230、第一电容电极222、第一绝缘层224和第二电容电极226。凹凸结构230包括多个凸块220，且该多个凸块220分隔地形成于基板202上，而每一凸块220的底部与斜边具有夹角θ，且夹角θ的范围在1-30度之间。第一电容电极222形成于基板202上并覆盖此凹凸结构230。第一绝缘层224形成于第一电容电极222上。第二电容电极226形成于第一绝缘层224上。

以下以图3A至图3E的剖面示意图来详细说明本实施例的形成方法，图3A～图3E示出依照沿着图2A中剖面线3B-3B’的形成方法的剖面图。

请参照图3A，提供基板202，基板202具有多个像素区域PR，每一像素区域PR包括透射区TR和存储电容区CR。接着，在存储电容区CR中形成多个凸块220，以形成凹凸结构230。在本实施例中，多个凸块220的形成方法为先形成介电层于基板202，再图案化此介电层而形成多个凸块220，其中该多个凸块220彼此间相互分隔，而每一凸块220及凸块220间具有间距w，此间距w范围为1～10μm之间。每一凸块220的底部与斜边则具有夹角θ，夹角θ的范围在1-30度之间，且每一凸块220的底部宽度d、高度t和夹角θ例如呈d≥2×t×Cotθ的关系，且较佳地关系为d＝2×t×Cotθ。当凸块220的底部宽度d、高度t和夹角θ的关为d＞2×t×Cotθ，该多个凸块220的剖面图如图3A所示为梯型。且当凸块220的底部宽度d、高度t和夹角0的关系为d＝2×t×Cotθ时，该多个凸块220剖面便呈现三角型。另外，介电层的材料例如是无机介电材料或是有机介电材料。凹凸结构230中凸块220形成的排列方式并不加以限定而视实际应用情况，可采取非对称式也可采取对称式，或可采取周期性或非周期性的排列方法。

接着，请参照图3B。在每一像素区域PR的存储电容区CR内形成第一电容电极222于基板202上，且第一电容电极222覆盖该多个凸块220。此外，在形成第一电容电极222时，在透射区TR同时也形成多个扫描信号线SC于基板202上，以及栅极210b也同时形成于基板202上。此外，由于图3B示出沿着图2A中2B-2B’剖面线的侧视剖面图，因此栅极210b则无示出在此剖面图中，而栅极210b的图示则请参照图2A。因此，在本实施例中，第一电容电极222、扫描信号线SC及栅极210b在同一道工序中同时完成，且其材料例如为金属材料。

然后，请参照图3C。形成第一绝缘层224于每一像素区域PR第一电容电极222上。此外，在第一电容电极222上形成第一绝缘层224时，第一绝缘层224同时覆盖透射区TR的扫描信号线SC。接着，在每一像素区域PR的存储电容区CR内形成第二电容电极226于第一绝缘层224上。由于，第一电容电极222与第二电容电极226之间具有第一绝缘层224，因此由第一电容电极222、第一绝缘层224及第二电容电极226形成存储电容Cst。因此，当数据信号线DT的数据信号传递至源极210a时，与数据信号相关的像素电压会存储于存储电容Cst中。

请再参照图2A。此外，当形成第二电容电极226于第一绝缘层224时，多个数据信号线DT、源极210a及漏极210c也同时形成于第一绝缘层224上。另由在图3C示出沿着图2A中2B-2B’剖面线的侧视剖面图，因此数据信号线DT、源极210a及漏极210c无法示出于图3C中，而其图示则请参照图2A。当多个数据信号线DT形成时，多个扫描信号线SC及多个数据信号线DT以阵列的形式垂直相交，且在基板202上定义出多个像素区域PR。而每一像素区域PR由相邻的一对扫描信号线SC与相邻的一对数据信号线DT所定义。在本实施例中，每一像素区域PR具有薄膜晶体管210，且薄膜晶体管210以栅极210b、覆盖于栅极210b的第一绝缘层224、源极210a及漏极210c所组成，其中源极210a及漏极210c间以沟道相互隔开。另外必需说明的是，在本实施例中，第二电容电极226、数据信号线DT、源极210a及漏极210c在同一道工序中同时完成，且其材料例如为金属材质。

接着，请参照图3D。首先，形成第二绝缘层228于存储电容区CR的第二电容电极226上及透射区TR的第一绝缘层224上。且形成孔洞228a于存储电容区CR的第二绝缘层228中以裸露出第二电容电极226的部分表面。

然后，请参照图3E。形成像素电极240于透射区TR的第二绝缘层228上，且像素电极240填满孔洞228a以使透射区TR与存储电容区CR电性连接。在本实施例中，像素电极240例如为透明导电材料如氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)

在本实施例中，基板202的存储电容区CR具有凹凸结构230，且此凹凸结构230具有多个凸块220，而使后续覆盖其上的第一绝缘层224、第一电容电极222及第二电容电极226均因而具有同样起伏的凹凸轮廓，如图3E示。在上述实施例中得知该多个凸块220的底部与斜边具有夹角θ，此夹角θ的范围在1-30度之间，而使外界光线L3经此凸块220斜边反射后，可达人眼的最佳视角，且自背光模块的背光光源所发射的光线L4也可经透射区TR透射。如此一来，此微反射式显示基板200即可在存储电容区CR具有反射区域而提升反射效率，并且不损失基板202的开口面积，达到面板在环境光下的最佳可识读性。

第二实施例

第二实施例与第一实施例两者结构其差别在于：第一实施例是以图案化介电层方式形成凹凸结构230，第二实施例则是以蚀刻玻璃的基板202方式形成凹凸结构230’。其俯视图相同地均为图2A，如第一实施例所述，因此其形成方法、结构、相关的材料及设计条件在此不再重复赘述。

请参照图4，其示出沿着图2A中2B-2B’剖面线所示出的本发明第二实施例的微反射式显示基板的剖面图。在本实施例中多个凸块220’的形成方法为将所提供的基板202(例如是玻璃基板)，经由蚀刻的方式形成多个凸块220’，其中该多个凸块220’与基板202一体成型。而该多个凸块220’也满足第一实施例中所描述的设计条件，以使外界光线L5经此凸块220’的斜边反射后，也可达人眼的最佳视角。之后，后续的相关工序则与第一实施例相同，此处便不再重复叙述。

本发明上述实施例所揭示的微反射式显示基板及其制造方法。在每一像素区域的存储电容区形成凹凸结构，且经由此凹凸结构内具有夹角θ的斜边，而使外界光线经此斜边反射后，可达人眼的最佳视角。如此，微反射式显示基板即可在存储电容区具有反射区域而提升反射效率，并且不损失其基板的开口面积，达到面板在环境光下的最佳可识读性。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (19)

1.一种微反射式显示基板的制造方法，包括：

提供基板，该基板具有多个像素区域，每一像素区域包括透射区和存储电容区；

形成多个凸块于每一像素区域的该存储电容区内的该基板上，且该多个凸块彼此分隔，每一凸块的底部与斜边则具有夹角θ，该夹角θ的范围在1-30度之间；

在每一像素区域的该存储电容区内形成第一电容电极于该基板上，且该第一电容电极覆盖该多个凸块；

形成第一绝缘层于每一像素区域的该第一电容电极上；以及

在每一像素区域的该存储电容区内形成第二电容电极于该第一绝缘层上。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中形成该多个凸块时，使相邻的两凸块底部相隔一个间距，该间距的范围在1～10微米。

3.如权利要求1所述的制造方法，其中形成该多个凸块时，使每一凸块的底部宽度d、高度t和该夹角θ呈d≥2×t×Cotθ的关系。

4.如权利要求1所述的制造方法，其中以蚀刻该基板的方式形成该多个凸块。

5.如权利要求1所述的制造方法，其中在提供该基板的步骤后，形成介电层于该基板上，并图案化该介电层以形成该多个凸块。

6.如权利要求1所述的制造方法，其中在每一像素区域的该存储电容区内形成该第一电容电极的步骤时，同时在该透射区的该基板上形成栅极电极与扫描信号线。

7.如权利要求6所述的制造方法，其中形成该第一绝缘层于每一像素区域的该第一电容电极上的步骤时，该第一绝缘层覆盖该透射区的该栅极电极与扫描信号线。

8.如权利要求7所述的制造方法，其中在每一像素区域的该存储电容区内形成该第二电容电极的步骤后，还包括：

形成第二绝缘层于该存储电容区的该第二电容电极上及该透射区的该第一绝缘层上。

9.如权利要求8所述的制造方法，还包括：

形成孔洞于该存储电容区的该第二绝缘层中以裸露出该第二电容电极的部分表面；以及

形成像素电极于该透射区的该第二绝缘层上，且该像素电极填满该孔洞以使该透射区与该存储电容区电性连接。

10.一种微反射式显示基板，包括：

基板，具有多个像素区域，每一像素区域包括透射区及存储电容区，该存储电容区中包括：

凹凸结构，包括：

多个凸块，且该多个凸块分隔地形成于该基板上，每一凸块的底部与斜边具有夹角θ，该夹角θ的范围在1-30度之间；

第一电容电极，形成于该基板上并覆盖该凹凸结构；

第一绝缘层，形成于该第一电容电极上；以及

第二电容电极，形成于该第一绝缘层上。

11.如权利要求10所述的微反射式显示基板，其中相邻的两凸块的底部具有一个间距，且该间距的范围为1～10微米。

12.如权利要求10所述的微反射式显示基板，其中该多个凸块的底部宽度d、高度t及该夹角θ呈d≥2×t×Cotθ的关系。

13.如权利要求10所述的微反射式显示基板，其中该多个凸块与该基板一体成型。

14.如权利要求10所述的微反射式显示基板，其中该多个凸块包括由图案化介电层所形成。

15.如权利要求10所述的微反射式显示基板，还包括：

栅极电极，位于该透射区的该基板上；以及

扫描信号线，位于该基板上，且连接该栅极电极。

16.如权利要求15所述的微反射式显示基板，其中该第一绝缘层位于该基板上并覆盖该透射区的该栅极电极、该存储电容区的该第一电容电极、以及该扫描信号线。

17.如权利要求16所述的微反射式显示基板，还包括：

第二绝缘层，位于该存储电容区的该第二电容电极上及该透射区的该第一绝缘层上。

18.如权利要求17所述的微反射式显示基板，其中在该存储电容区的该第二绝缘层具有孔洞，该孔洞使该第二电容电极的部分表面裸露。

19.如权利要求18所述的微反射式显示基板，其中还包括：

像素电极，位于该透射区的该第二绝缘层上，且该透射区及该存储电容区通过该像素电极电性连接。

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