CN101135786A - 半透式液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种半透式液晶显示器，包含多个可独立寻址显示的图案组件，各个图案组件包含一反射区及一透射区，且每两相邻图案组件的边界为分属两不同图案组件的反射区及透射区所构成的交界面。通过本发明的设计，两相邻子像素的边界是叠合透射区及反射区的交界面(即段差面)。因边界两侧的反射电极及透明电极位于不同高度，利用该高度差即可获得自动分离两相邻子像素电极层而达到区隔两相邻子像素的效果。因此，两相邻子像素间即不需额外保留间距，如此可增加有效显示面积以提升开口率。

Description

半透式液晶显示器

技术领域

本发明是关于一种半透式液晶显示器，尤其是有关于一种具有高开口率的半透式液晶显示器设计。

背景技术

图1为显示一已知半透式液晶显示器设计的平面示意图，图2为沿图1的A-A’线横切而得的剖面图。如图1所示，在一半透式液晶显示器中，多道相互平行的扫描线(scan bus line)102沿横向设置，多道相互平行的数据线(data bus line)104沿纵向设置，且在两相邻的扫描线102正交于两相邻的数据线104所圈围出的区域中，分布有一红色子像素(sub-pixel)RP、一绿色子像素GP或一蓝色子像素BP，各个子像素均包含反射环境光的反射区Re及容许背光透过的透射区Tr。

如图2所示，在各个子像素中，部分子像素区域设置例如导电金属所构成的反射电极106，而构成一反射区Re，其余区域设置透明导电材料构成的透明电极108而构成一透射区Tr。若λ表示光线波长、Δn表示液晶的双折射率、dr表示液晶层在反射区Re的液晶层间隙厚度、且dt表示透射区Tr的液晶层间隙厚度时，当位相差值Δn×dr＝λ/4时，反射区Re的反射光强度为最大值，位相差值Δn×dr与反射光强度的关系如图3A所示。另一方面，当位相差值Δn×dt＝λ/2时，透射区Tr的透射光强度为最大值，位相差值Δn×dt与透射光强度的关系如图3B所示。因此，反射区Re内需另形成一垫高层110，并将反射电极106形成于垫高层110上，使反射区Re及透射区Tr具有不同的液晶层间隙，如此，行经反射区Re的环境光及透射区n的背光具有相同的光程差。

因各个子像素分别对应红色滤光片112R、绿色滤光片112G或蓝色滤光片112B，且为一个独立的寻址显示单元，故两相邻子像素必须保留一定的间距藉以区隔彼此。因此，在图2所示的已知设计中，举例而言，形成于垫高层110上分属两相邻子像素RP及GP的反射电极106a与106b间，均会保留一定的间距d以区隔开相邻的子像素。然而，预留这一间距d即代表在两子像素间需形成可观的无电极分布区域，导致实际上用于显示的区域面积减少而使开口率(aperture ratio)下降。

发明内容

因此，本发明的目的在提供一种半透式液晶显示器，其能避免上述已知设计的问题而有效提高开口率。

依本发明的设计，一种半透式液晶显示器，包含多个可独立寻址显示的图案组件，各该图案组件包含一反射区及一透射区，且每两相邻图案组件的边界为分属两不同图案组件的反射区及透射区所构成的交界面。

依本发明的设计，一种半透式液晶显示器，包含彼此相向的一第一及一第二基板、夹设于第一及第二基板间的液晶层、形成于第一基板上的多个滤光片、及多个像素电极结构。各个像素电极结构对应半透式液晶显示器的一子像素(sub-pixel)形成于第二基板上，且各个像素电极结构包含彼此邻接的一反射电极及一透明电极。反射电极及透明电极在第二基板上具有不同的形成高度使这些像素电极结构具有多个段差面，且半透式液晶显示器的每两相邻子像素的边界叠合至少一段差面。另外，如扫描线或数据线的金属信号线可完全形成于反射电极与第二基板间。

依本发明的设计，一种半透式液晶显示器，包含彼此相向的一第一及一第二基板；夹设于该第一及该第二基板间的液晶层；形成于该第二基板上的多道彼此正交的扫描线及数据线；一第一介电层，覆盖这些扫描线，作为这些数据线与这些扫描线的隔离层；一第二介电层，覆盖这些数据线及该第一介电层；一垫高层，形成于部分该第二介电层上；一透明电极，形成于该第二介电层上未分布有该垫高层的区域；及一反射电极，形成于该垫高层上；其中该半透式液晶显示器包含多个可独立寻址显示的图案组件，且每两相邻图案组件的边界叠合该透明电极与该反射电极的交界面。

通过本发明的设计，两相邻子像素的边界是叠合透射区及反射区的交界面(即段差面)。因边界两侧的反射电极及透明电极位于不同高度，利用该高度差即可获得自动分离两相邻子像素电极层而达到区隔两相邻子像素的效果。因此，两相邻子像素间即不需额外保留间距，如此可增加有效显示面积以提升开口率。

附图说明

图1为显示一已知半透式液晶显示器设计的平面示意图。

图2为沿图1的A-A’线横切而得的剖面图。

图3A为显示位相差值Δn×dr与反射光强度关系的示意图。

图3B为显示位相差值Δn×dt与透射光强度关系的示意图。

图4为依本发明一实施例的平面示意图，显示一半透式液晶显示器的设计。

图5为沿图4的B-B’线横切而得的剖面图。

图6为显示本发明另一实施例的示意图。

图7为显示本发明另一实施例的示意图。

图8为显示本发明另一实施例的示意图。

图9为显示本发明另一实施例的示意图。

图10为显示本发明另一实施例的示意图。

具体实施方式

图4为依本发明一实施例的平面示意图，显示一半透式液晶显示器的设计。图5为沿图4的B-B’线横切而得的剖面图。如图4所示，多道相互平行的扫描线(scan bus line)12沿横向设置，多道相互平行的数据线(data busline)14沿纵向设置，且两相邻的扫描线12正交于两相邻的数据线14而界定出一围绕区域。须注意，本实施例所例示的是一彩色主动矩阵型半透式液晶显示器，故该围绕区域为一红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)子像素(sub-pixel)的像素电极结构分布区域。换言之，该彩色主动矩阵型半透式液晶显示器其一可独立寻址显示的图案组件是由一红色、一绿色或一蓝色子像素所构成。图4例示三个相邻的红色RP、绿色GP及蓝色BP子像素，各个子像素均包含反射环境光的反射区Re及容许背光透过的透射区Tr。

图5的剖面图清楚显示本发明半透式液晶显示器的子像素结构。扫描线12(未图标)形成于透明基扳16上，且一栅极绝缘层18覆盖透明基板16及扫描线12以作为扫描线12与数据线14的隔离层。数据线14形成于栅极绝缘层18上，且一保护层22覆盖数据线14与栅极绝缘层18。在一个子像素所占区域中，部分区域是在保护层22上形成一垫高层24后再在其上形成反射电极26，藉以构成一子像素的反射区Re；其余区域则在保护层22上形成一透明电极28而构成一子像素的透射区Tr。反射电极26例如可由金属导电材料构成，透明电极28例如可由氧化铟锡(Indium Tin Oxide；ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide；IZO)或氧化铝锌(Aluminum Zinc Oxide；AZO)等透明导电材料构成，且垫高层24为绝缘材料所构成。

反射电极26形成于垫高层24上是用以使反射区Re及透射区Tr具有不同的液晶层间隙，藉以使行经反射区Re的环境光及透射区Tr的背光能各自具有其最佳的光学搭配设计。因此，构成一像素电极结构的反射电极26与透明电极28在透明基板16上具有不同的形成高度而产生多个段差面30。另一方面，透明基板32上对应红色、绿色及蓝色子像素RP、GP及BP位置，分别形成有红色、绿色及蓝色滤光片34R、34G及34B，且彼此相向设置的透明基板16及透明基板32间设有液晶层36。

如图5所示，依本发明的设计，两相邻子像素的边界(举例而言如红色子像素RP及绿色子像素GP间的边界M-M’)是叠合透射区Tr及反射区Re的交界面(即段差面30)，且将如数据线14之类的金属信号线完全形成于反射区Re内的反射电极26下方。因此，因边界M-M’左右两侧的反射电极26及透明电极28位于不同高度，利用该高度差即可获得自动分离两相邻子像素电极层而达到区隔两相邻子像素的效果。因此，两相邻子像素间即不需保留原先的间距d(如图2的已知设计所示)，而可增加有效显示面积，提升开口率。依发明人的实验结果，相较已知预留5um宽度的间距设计，本发明的开口率约可提高5％以上。

本发明的设计并不限定运用于上述的RGB三色系统，而可应用各种不同形式图案组件组合所构成的半透式液晶显示器。举例而言，本发明的设计也可如图6所示，运用于由红色、绿色、蓝色、白色子像素RP、GP、BP及WP组成的RGBW四色半透式液晶显示器。

图7为显示本发明另一实施例的示意图。虽然图4例示为沿横向排列的多个子像素中，两相邻子像素的边界的任一侧完全为透射区Tr或反射区Re，但其并不限定，如图7即显示可更进一步提高开口率的布局。如图7所示，当多个子像素RP、GP、BP沿纵向及横向排列时，可设计使沿纵向上的两相邻子像素及沿横向上的两相邻子像素的边界，均与透射区Tr及反射区Re的交界叠合，同时扫描线12及数据线14都形成于反射区Re内(反射电极26与透明基板16间)，如此在横向上排列的两相邻子像素原先需预留的间距(预留于数据线14上方)即可省略，同时在纵向上排列的两相邻子像素原先需预留的间距(预留于扫描线12上方)也可省略，获得进一步提高开口率的效果。在此须注意因不同子像素为独立的寻址显示单元，故在本实施例中，需保留一无电极分布的小区域作为断开部38，以分离两相邻子像素剩余的电极连接部分。

图8为显示本发明另一实施例的示意图。依本发明的设计，反射电极26及透明电极28在两相邻子像素边界两侧的分布方式并不限定，且反射电极26及透明电极28在一子像素中的分布位置及面积也不限定。如图8所示，在相邻两子像素边界N-N’上的左侧或右侧反射区Re及透射区Tr均交替分布，因边界N-N’上的任一区段两侧均具有高度差，故可达到本发明的效果。在本实施例中，同样保留一无电极分布的小区域作为断开部38，以分离两相邻子像素剩余的电极连接部分。

图9为依本发明另一实施例的示意图，显示本发明运用于一横向错位布局的设计。如图9所示，两相邻扫描线12与两相邻数据线14界定出一围绕区域，而粗黑实线表示像素电极40分布区域，也即一子像素的显示区域。依本实施例的设计，像素电极40并未完全分布于该围绕区域内，而是沿扫描线12走向(横向)与围绕区域错置一段距离，而两相邻子像素的边界同样叠合反射电极26与透明电极28的交界。或者，也可如图10所示，像素电极并未完全分布于两相邻扫描线12与两相邻数据线14所界定出的围绕区域，而是同时沿扫描线12走向(横向)与数据线14走向(纵向)与围绕区域错置一段距离。也即，本发明的设计可搭配不同形式的错位布局，均可获得提高开口率的效果。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求范围中，而非限定于上述的实施例。

Claims (16)

1.一种半透式液晶显示器，其特征在于，包含多个可独立寻址显示的图案组件，各该图案组件包含一反射区及一透射区，且每两相邻图案组件的边界为分属两不同图案组件的反射区及透射区所构成的交界面。

2.如权利要求1所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述两相邻图案组件的边界，是由其中一第一图案组件的反射区及另一第二图案组件的透射区两者的交界面、与该第一图案组件的透射区及该第二图案组件的反射区两者的交界面所构成。

3.如权利要求1所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述多个图案组件包含红色、绿色及蓝色子像素，或者所述多个图案组件包含红色、绿色、蓝色及白色子像素。

4.如权利要求1所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述图案组件的该反射区内形成有多条信号线。

5.一种半透式液晶显示器，其特征在于包含：

彼此相向的一第一及一第二基板；

一液晶层，夹设于该第一及该第二基板间；

多个滤光片，形成于该第一基板上；及

多个像素电极结构，各该像素电极结构对应该半透式液晶显示器的一子像素形成于该第二基板上，且各该像素电极结构包含彼此邻接的一反射电极及一透明电极，该反射电极及该透明电极在该第二基板上具有不同的形成高度使这些像素电极结构具有多个段差面；

其中该半透式液晶显示器的每两相邻子像素的边界叠合至少一所述多个段差面。

6.如权利要求5所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述像素电极结构的该反射电极邻接于该边界的一整侧、或者该像素电极结构的反射电极与该透明电极交替邻接于该边界的一侧。

7.如权利要求5所述的半透式液晶显示器，其特征在于还包含：

一垫高层，形成于该第二基板上，且该反射电极形成于该垫高层上以与该透明电极产生高度差。

8.如权利要求5所述的半透式液晶显示器，其特征在于，还包含多条信号线形成于该反射电极与该第二基板间。

9.如权利要求5所述的半透式液晶显示器，其特征在于，还包含多道彼此正交的扫描线及数据线形成于该第二基板上，两相邻的该扫描线及两相邻的该数据线界定出一围绕区域，且各该像素电极结构的分布区域涵盖该围绕区域。

10.如权利要求5所述的半透式液晶显示器，其特征在于，还包含多道彼此正交的扫描线及数据线形成于该第二基板上，两相邻的该扫描线及两相邻的该数据线界定出一围绕区域，且各该像素电极结构的分布区域沿该扫描线或该数据线走向与该围绕区域错置一段距离、或者同时沿该扫描线及该数据线走向与该围绕区域错置一段距离。

11.如权利要求5所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述反射电极是由金属导电材料所构成，且所述透明电极的材料为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌。

12.一种半透式液晶显示器，其特征在于包含：

彼此相向的一第一及一第二基板；

一液晶层，夹设于该第一及该第二基板间；

多道彼此正交的扫描线及数据线，形成于该第二基板上；

一第一介电层，覆盖这些扫描线，作为这些数据线与这些扫描线的隔离层；

一第二介电层，覆盖这些数据线及该第一介电层；

一垫高层，形成于部分该第二介电层上；

一透明电极，形成于该第二介电层上未分布有该垫高层的区域；及

一反射电极，形成于该垫高层上；

其中该半透式液晶显示器包含多个可独立寻址显示的图案组件，且每两相邻图案组件的边界叠合该透明电极与该反射电极的交界面。

13.如权利要求12所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述像素电极结构的该反射电极邻接于该边界的一整侧、或者该像素电极结构的该反射电极与该透明电极交替邻接于该边界的一侧。

14.如权利要求12所述的半透式液晶显示器，其特征在于，所述垫高层是由绝缘材料所构成，且这些扫描线与数据线形成于该反射电极与该第二基板间。

15.如权利要求12所述的半透式液晶显示器，其特征在于，两相邻的该扫描线及两相邻的该数据线界定出一围绕区域，且每个图案组件的该透明电极连同该反射电极的分布区域涵盖该围绕区域。

16.如权利要求12所述的半透式液晶显示器，其特征在于，两相邻的该扫描线及两相邻的该数据线界定出一围绕区域，且每个图案组件的该透明电极连同该反射电极的分布区域沿该扫描线或该数据线走向与该围绕区域错置一段距离、或者同时沿该扫描线及该数据线走向与该围绕区域错置一段距离。

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