CN101246287A

CN101246287A - 用于柔性显示装置的显示面板的制造方法

Info

Publication number: CN101246287A
Application number: CNA2007100798882A
Authority: CN
Inventors: 吴易霖; 李浩群; 余明韦; 张耀仁
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: CN101246287B

Abstract

本发明是关于一种含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，该半穿反液晶显示面板具有多个次像素，其中次像素设置在两数据线与两扫描线之间，且包括：透明光阻层设置在彩色滤光片基板上；阵列基板与彩色滤光片基板相对设置；反射层设置在阵列基板上方，对应透明光阻层；多个薄膜晶体管设置在阵列基板上，分别驱动次像素的多个区域，且这些区域共用反射层；以及液晶层设置在彩色滤光片基板及阵列基板之间。

Description

用于柔性显示装置的显示面板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，特别是涉及一种以多个薄膜晶体管驱动一个次像素的影像显示系统。

背景技术

液晶显示器近年来已经被大量应用在各式各样产品的显示元件上，例如膝上型电脑、电视、数字显示型电子表、电话、携带型传呼器、行动电话、电子计算机以及同类产品中。为了让液晶显示器能够有较大的可视角度，面内切换(In-Plane Switching，简称IPS)液晶显示器以及多区域垂直排列(Multi-Domain Vertical Alignment，简称MVA)液晶显示器逐渐被开发出来，然而，这些类型的液晶显示器虽然使得可视角度获得改善，但是在大视角时会有色偏(color washout)的问题产生。

液晶显示面板通常含有多个次像素区，传统的半穿反液晶显示面板的次像素平面图如图1所示，次像素100由两条平行的数据线DL1、DL2以及两条平行的扫描线SL1、SL2所定义，其中具有反射区R及穿透区T，且次像素100由一个薄膜晶体管TFT驱动，TFT位于反射区R的阵列基板(未图示)上，反射区的彩色滤光片基板(未图示)上则具有透明光阻层SOC(step on colorfilter)，并且在阵列基板(未图示)上还具有储存电容Cst以及反射层101。

伽马曲线是液晶显示器在不同灰阶对亮度(穿透率)的关系曲线，越接近gamma 2.2的曲线表示其越不会产生色偏的现象，在传统的半穿反液晶显示器中，在视角增加时，由于光径(optical path)的改变，其电压-穿透率曲线(V-Tcurve)会随着视角的增加而改变。请参阅图2，线A为gamma 2.2曲线，线B为传统的半穿反液晶显示器在视角60度，亦即偏离正视视角(normal viewangle)60度的倾斜视角(oblique view angle)时的伽马曲线。由图2中可得知，传统的半穿反液晶显示器在视角60度的伽马曲线明显偏离gamma 2.2曲线，而有色偏现象产生，使得传统的半穿反液晶显示器的显示品质不佳。

因此，业界亟需一种除了可达到大视角之外，在大的视角下仍可克服色偏现象的液晶显示面板，以达到较佳的显示品质。

发明内容

本发明的目的在于利用多个薄膜晶体管驱动单一次像素，使得半穿反液晶显示面板在大视角下较传统的半穿反液晶显示面板更接近理想的伽马曲线，以克服色偏现象。

为达上述目的，本发明提供一种包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其包含一半穿反液晶显示面板，该半穿反液晶显示面板具有多个像素设置在两数据线与两扫描线之间的次像素，且该次像素包括：透明光阻层，其设置在彩色滤光片基板上；与彩色滤光片基板相对设置的阵列基板；反射层，其设置在阵列基板上方，对应透明光阻层；多个薄膜晶体管，其设置在阵列基板上，分别驱动次像素的多个区域，且这些区域共用反射层；储存电容，其设置在阵列基板上，对应至反射层下方，且这些薄膜晶体管共用储存电容；以及液晶层，其设置在彩色滤光片基板和阵列基板之间。

本发明是以该些薄膜晶体管的各种驱动电压组合，在大于60度的大视角下，仍能达到接近理想的伽马曲线的特性，使得半穿反液晶显示面板在大视角下较不会有色偏现象产生。

为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术的半穿反液晶显示面板的次像素平面图。

图2为现有技术的半穿反液晶显示器在视角60度时的伽马曲线B以及伽马2.2曲线A。

图3为本发明的一实施例的半穿反液晶显示面板的次像素平面图。

图4为沿着图3的虚线A-A’的剖面图。

图5为图3的次像素在视角0度时，各区域A1、A2以及其组合C0的伽马曲线。

图6为图3的次像素在视角60度时，各区域A1、A2以及其组合C60的伽马曲线。

图7为图6的伽马曲线C60与图2的伽马曲线B以及伽马2.2曲线A的比较图。

图8为本发明的一实施例包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统的配置示意图。

具体实施方式

为了达到较大的视角范围(大于60度)，以及在正视视角及较大的视角时都能具有优异的对比，本发明的半穿反液晶显示面板优选为MVA液晶显示面板，然而，MVA液晶显示面板在较大的视角时其色偏现象较IPS液晶显示面板严重，因此本发明利用多个薄膜晶体管的驱动电压组合调配，控制单一次像素的多个区域，使得半穿反液晶显示面板在大视角下的伽马(gamma)曲线仍能接近理想的伽马曲线，进而降低色偏现象。理想的伽马曲线例如为gamma 2.2曲线、gamma 1.8曲线或其他曲线，视显示器的实际需求而定，下述实施例中是以gamma 2.2曲线作为理想的伽马曲线为例说明。

此外，在这些薄膜晶体管中只有一个薄膜晶体管会在反射区内，设置在反射层下方，并且这些薄膜晶体管的储存电容集中设置在该反射层之下，因此本发明的半穿反液晶显示面板的开口率与传统利用单一薄膜晶体管控制单一次像素的半穿反液晶显示面板的开口率相当，并不会因为单一次像素内具有多个薄膜晶体管而降低其开口率。

在本发明的半穿反液晶显示面板中，其次像素的多个区域的划分方式优选为使各个区域共享同一个反射层，并且使得各薄膜晶体管的储存电容对应至该反射层之下，例如将次像素划分为2～4等份，并且使反射层以及各薄膜晶体管的储存电容设置在次像素的中央区。如此，可让本发明的半穿反液晶显示面板的开口率与传统的次像素内只有单一薄膜晶体管的半穿反液晶显示面板的开口率大致相同。

请参阅图3，其为本发明的一实施例的半穿反液晶显示面板的单一次像素300的平面图，次像素300由两条平行的数据线DL10、DL20以及两条平行的扫描线SL10、SL20所定义，次像素可划分为两个或两个以上的区域，在每个区域中皆含有一个薄膜晶体管。以图3为例，次像素300划分为两个区域A1以及A2，在A1、A2中分别含有一个薄膜晶体管TFT1、TFT2，A1与A2的面积的比例可为1∶1～1∶3，优选为1∶1.6。其中A1与A2分别由TFT1与TFT2驱动。

次像素300所划分的两个区域A1、A2中的反射区R1、R2共享同一个反射层303，并且反射层303对应至彩色滤光片上的透明光阻层(step on colorfilter)SOC。在A1、A2区域中的薄膜晶体管TFT1、TFT2，其储存电容分别为Cst1、Cst2，Cst1、Cst2集中组成一储存电容Cst，并对应至反射层303所在的区域。如图3中所示，次像素300包含由两个反射区R1与R2组合成的反射区R以及两个穿透区T1、T2，反射区R为SOC所占有的区域，由于次像素的两个区域共享同一反射层，且两个薄膜晶体管的储存电容对应至反射层之下，因此其开口率与传统的半穿反液晶显示面板的次像素100(图1)的开口率大致相同。

图4为沿着图3的虚线A-A’的剖面图，其包括阵列基板401以及彩色滤光片基板403，中间夹设液晶层417；在阵列基板401上设置有多晶硅层405，其作为薄膜晶体管TFT1、TFT2的主动层。多晶硅层405上覆盖有栅极绝缘层407，栅极绝缘层407上形成有栅极409以及储存电容Cst。栅极409以及储存电容Cst上为层间介电层411以及平坦层413。沟槽418穿过平坦层413、层间介电层411以及栅极绝缘层407，沟槽418内填充有导电物质，其材料例如为铝与钼，形成插塞419，以电性连接薄膜晶体管TFT1、TFT2以及平坦层413上的像素电极415。像素电极415的材料为透明导电材料，例如ITO、IZO等。在平坦层413上还具有反射层421，其材料例如为铝，反射层421对应至在彩色滤光片基板403上的透明光阻层SOC。在彩色滤光片基板403上还可设置配向凸块(Protrusion)423，其在MVA液晶显示面板中使液晶分子划分为多个区域。由图4可看出，薄膜晶体管TFT1、TFT2的储存电容Cst对应至反射层421下方，并且反射层对应至彩色滤光片基板403上的透明光阻层SOC，构成半穿反液晶显示面板的反射区R，在反射区R两边分别为穿透区T1、T2。

请参阅图5，其为次像素300的两个区域A1、A2以及其组合成的次像素300在视角0度，亦即视角垂直于显示面的正视角度时的伽马曲线，图中线A1代表区域A1的伽马曲线，线A2代表区域A2的伽马曲线，线C0代表次像素300的伽马曲线。由图5的线C0与图2的gamma 2.2曲线比较可得知，本发明的半穿反液晶显示面板在正视视角时的伽马曲线符合gamma2.2曲线，表示其在视角0度时无色偏现象发生。

接着请参阅图6，其为次像素300的两个区域A1、A2以及其组合成的次像素300在视角60度时的伽马曲线，图中线A1代表区域A1的伽马曲线，线A2代表区域A2的伽马曲线，线C60代表次像素300的伽马曲线。

请参阅图7，其为图6的伽马曲线(线C60)与图2的gamma 2.2曲线(线A)和单一次像素只含有一个薄膜晶体管的传统半穿反液晶显示器在视角60度时的伽马曲线(线B)的比较结果，由图7可得知，本发明的半穿反液晶显示面板在视角60度时的伽马曲线(线C60)比传统的半穿反液晶显示器在视角60度时的伽马曲线(线B)更接近gamma 2.2曲线，这表示本发明的半穿反液晶显示面板在大视角时其色偏现象较传统的半穿反液晶显示器轻微。

图6的伽马曲线C60是两个区域A1、A2的薄膜晶体管以某一种驱动电压的组合为例，此驱动电压组合的产生方式是用电脑计算得出的较佳组合，此外，也可以使用其他种驱动电压的组合而形成另外的伽马曲线，并不因此而限定某一种驱动电压组合。其所形成的伽马曲线越接近gamma 2.2曲线越好，因为这表示色偏现象越轻微。在次像素中的多个薄膜晶体管可具有相同的电压对穿透率曲线(V-T curve)，即利用一种电压对穿透率曲线，但多个伽马曲线的方式组合成接近gamma 2.2的曲线；此外，也可利用在次像素中的多个薄膜晶体管具有不同的电压对穿透率曲线来达成，上述两种方式都可使本发明的半穿反液晶显示面板在大视角时达到较轻微的色偏现象。

与传统的半穿反液晶显示面板相比之下，本发明的半穿反液晶显示面板在单一次像素区上划分多个区域，并利用多个薄膜晶体管分别驱动次像素的多个区域，因此可通过多个薄膜晶体管的各种驱动电压组合，在大视角时达到接近gamma 2.2曲线的目的，进而减低半穿反MVA液晶显示面板在大视角时的色偏现象。

为完成一液晶显示器的制作，本领域技术人员可依照传统方式将一对上下偏光板夹设上述的半穿反液晶显示面板，并以一背光源装置设置在下偏光板之下。

虽然上述实施方式是以半穿反MVA型液晶显示器为例进行说明，然而其并非用以限定本发明，相反地，本发明也可应用在其他种类的半穿反液晶显示器中。

接着请参阅图8，其为本发明的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统600的配置示意图，其中包含液晶显示器400，该液晶显示器具有本发明所述的半穿反液晶显示面板200，以及一对上下偏光板，其夹设该半穿反液晶显示面板200，一背光源装置设置在下偏光板之下，该液晶显示器400可以是电子装置的一部份。一般而言，影像显示系统600包含液晶显示器400及输入单元500，输入单元与液晶显示器400耦接，并传输讯号至液晶显示器，使液晶显示器显示影像。影像显示系统600可以是行动电话、数位相机、个人资料助理(PDA)、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器或可携式DVD播放机。

虽然如上所述，本发明已公开了优选实施例，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定为准。

主要元件说明：

100～现有技术的半穿反液晶显示面板的次像素；

300～本发明的半穿反液晶显示面板的次像素；

A1、A2～次像素300的多个区域； 101、303～反射层；

DL1、DL2、DL10、DL20～数据线；

SL1、SL2、SL10、SL20～扫描线；

TFT、TFT1、TFT2～薄膜晶体管； SOC～透明光阻层；

Cst、Cst1、Cst2～储存电容； R、R1、R2～反射区；

T、T1、T2～穿透区； 401～阵列基板；

403～彩色滤光片基板； 405～多晶硅层；

407～栅极绝缘层； 409～栅极； 411～层间介电层；

413～平坦层； 415～像素电极层； 417～液晶层；

418～沟槽； 419～插塞； 421～反射层；

423～配向凸块； 200～本发明的半穿反液晶显示面板；

400～半穿反液晶显示器； 500～输入单元；

600～包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统

Claims

1. 一种包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，包含：

一半穿反液晶显示面板，

其中该半穿反液晶显示面板具有多个设置在两数据线与两扫描线之间的次像素，且该次像素包括：

一彩色滤光片基板；

一透明光阻层，设置在该彩色滤光片基板上；

一阵列基板，与该彩色滤光片基板相对设置；

一反射层，设置在该阵列基板上方，对应至该透明光阻层；

多个薄膜晶体管，设置在该阵列基板上，分别驱动该次像素的多个区域，且其中包括至少一个设置在该反射层下方的第一薄膜晶体管；以及

一液晶层，设置在该彩色滤光片基板及该阵列基板之间。

2. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，更包括一储存电容，设置在该阵列基板上，对应至该反射层下方，且这些薄膜晶体管共用该储存电容。

3. 如权利要求2所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其中该反射层以及该储存电容大抵设置在该次像素的中央区。

4. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其中该次像素的每个区域包含一穿透区与一反射区。

5. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其中该薄膜晶体管同时驱动一穿透区与一反射区。

6. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其中该次像素具有多个反射区以及多个穿透区，其中更包括设置在这些穿透区中的第二薄膜晶体管。

7. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其中这些薄膜晶体管的驱动电压组合是用电脑计算得到最接近一理想的伽马曲线的组合方式。

8. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，其中该次像素划分为一第一区域以及一第二区域，其中该第一区域与该第二区域的面积比例为1∶1～1∶3。

9. 如权利要求1所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，进一步包含一半穿反液晶显示器，该半穿反液晶显示器包含：

该半穿反液晶显示面板；

一对偏光板夹设该半穿反液晶显示面板；以及

一背光源装置，设置在该对偏光板及该半穿反液晶显示面板之下。

10. 如权利要求9所述的包含半穿反液晶显示面板的影像显示系统，进一步包含一电子装置，该电子装置包含：

该半穿反液晶显示器；以及

一输入单元，与该半穿反液晶显示器耦接，其中该输入单元传输讯号至该半穿反液晶显示器，以使该半穿反液晶显示器显示影像。