CN101276112A - 影像显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种影像显示系统。该影像显示系统包括：多个子区域像素结构，用于显示面板，该结构包括：彼此分离的多个子区域电极，每一子区域电极定义出位于像素中的子区域；以及，电容单元，电性连结该多个子区域电极。

Description

影像显示系统
技术领域
本发明关于一种影像显示系统，特别关于一种包括多象限垂直配向技术液晶显示器的影像显示系统。
背景技术
液晶显示器利用电场来控制具有配位特性的液晶分子以达成调节射出光大小的一种显示系统，目前广泛地被使用。一般来说，液晶显示器包括两相对设置并相隔特定距离的基板，而基板所形成的空腔用来注入液晶。在每一基板上形成有多个电极用以控制液晶分子的排列及配位。在液晶显示器中，影像的显示主要利用所提供的电压来控制液晶分子的配位，以控制背光源射出的光通过与否，创造出多个亮点及暗点达到图案化的目的。
然而，液晶显示技术仍存在许多缺点及限制，其中最主要的限制，即其窄视角的问题。截至目前，有许多的方案被提出来用以克服液晶显示器窄视角的问题，其中最主流的方式即所谓的多象限垂直配向技术(multi-domainvertical alignment、MVA)。其利用形成于每一像素内的交互设置的隙缝-间隙壁-突出部结构，而单一像素内亦分割成数个子区域(domain)。如此一来，在不同子区域内的液晶分子具有不同的倾斜方向，因此可增加显示器的可视角度。
请参照图1A，为显示传统多象限垂直配向技术(multi-domain verticalalignment)液晶显示器的像素结构平面图，此外，请参照图1B，为沿图1A的I-I’切线的剖面图。由图1A及1B可知，该像素102包括多个子区域，例如第一子区域104、第二子区域106及第三子区域108，其中该像素102具有像素电极，其包括多个子区域电极。薄膜晶体管110及储存电容Cst134配置于该第一子区域104内。在该第一子区域104内，还包括有多晶硅层114形成于阵列基板100。栅极绝缘层116形成于该多晶硅层114的一部份上(为了简化图示，该栅极绝缘层116并未显示于图1A)。第一栅极线118及第二栅极线120穿越并形成于该栅极绝缘层116之上。第一沟道151形成于该第一栅极线118之下的多晶硅层114。第一源极153及第一漏极155配置在该第一沟道151的两侧，彼此以该沟道151相隔。第二沟道157形成于该第二栅极线120之下的多晶硅层114。第二源极159及第二漏极161配置在该第二沟道157的两侧，彼此以该沟道157相隔。
该栅极线118、120以及该多晶硅层114被层间介电层122所覆盖。数据线124及漏极电极128形成于该层间介电层122内，其中该数据线124及该漏极电极128与该多晶硅层114电性连结。该数据线124及该漏极电极128被平坦层130所覆盖。子区域电极132(该像素电极的一部份)形成于该平坦层130之上，其中该子区域电极132与该漏极电极128电性连结。该储存电容Cst134包括该多晶硅层114、该栅极绝缘层116及第一金属层119。
在半反射半穿透液晶显示器中，反射层112形成于该子区域电极132之上，并实质上与该储存电容Cst134重叠。在传统的工艺方式中，该子区域104、106及108彼此通过狭长的颈形ITO层140相连。为避免影响到显示器的性能，该颈形ITO层140必需维持较窄的宽度而无法予以加宽。如此一来，当该反射层112形成于每一子区域电极132的ITO层之上时，使颈形ITO层140遭到破坏而产生缺陷，导致各子区域具有不同的电压水平。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种液晶显示器面板，以符合平面显示器市场的需求。
为达成本发明的目的，影像显示系统。该影像显示系统包括：多个子区域像素结构，用于显示面板，该结构包括：彼此分离的多个子区域电极，每一子区域电极定义出位于像素中的子区域；以及，电容单元，电性连结该多个子区域电极。
此外，该影像显示系统，其中该多个子区域像素结构还包括：薄膜晶体管，电性连结该显示面板的像素电极，其中该像素电极包括多个电极作为该子区域电极；以及，传导线与该子区域电极电性连结。
再者，上述该薄膜晶体管配置在第一基板，而该显示面板还包括第二基板与该第一基板相对配置，其中该第二基板包括多个的突出部分别与该子区域对应。
为使本发明之上述目的、特征能更明显易懂，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显示已知多个子区域垂直配向液晶显示器的平面示意图。
图1B显示图1A沿I-I’切线的剖面图。
图2A显示本发明一优选实施例所述的多个子区域垂直配向液晶显示器的平面示意图。
图2B及2C显示图2A沿II-II’切线的剖面图。
图3A显示本发明另一优选实施例所述的多个子区域垂直配向液晶显示器的平面示意图。
图3B显示图3A沿III-III’切线的剖面图。
图3C显示图3A沿IV-IV’切线的剖面图。
图4显示本发明所述的影像显示系统的配置示意图。
【主要元件符号说明】
阵列基板～100；    像素～102；           第一子区域～104；
第二子区域～106；  第三子区域～108；     薄膜晶体管～110；
反射层～112；      多晶硅层～114；       栅极绝缘层～116；
第一栅极线～118；  第一金属层～119；     第二栅极线～120；
层间介电层～122；  数据线～124；         漏极电极～128；
平坦层～130；      子区域电极～132；     储存电容～134；
颈形ITO层～140；   第一通道～151；       第一源极～153；
第一漏极～155；    第二通道～157；       第二源极～159；
第二漏极～161；    液晶显示面板～200；   基板～201；
像素～202；        第一子区域～204；     第二子区域～206；
第三子区域～208；  薄膜晶体管～210；     半导体层～212；
栅极绝缘层～214；  栅极线～216、218；    层间介电层～220；
数据线～222；      漏极电极～226；       平坦层～228；
储存电容～234；    导电线～236；         电容介电层～238；
上电极～240；      像素电极～242；       第一子区域电极～244；
第二子区域电极～246；                    第三子区域电极～248；
突出部～250；      彩色滤光片基板～252； 液晶层～254；
缝隙区域～270；    贯孔～271；        显示面板300；
像素302；          第一子区域304；    第二子区域306；
第三子区域308；    薄膜晶体管310；
半导体层(下电极、导电线)312；         阵列基板301；
栅极绝缘层314；    第一栅极线316；    第二栅极线318；
层间介电层320；    数据线322；        漏极电极326；
数据线322；        漏极电极326；      平坦层328；
像素电极342；      漏极电极326；      反射层332；
储存电容334；      第二部份335；      第一部份337；
电容介电层338；    上电极340；        第一子区域电极～344；
第二子区域电极～346；                 第三子区域电极～348；
突出部350；        第一通道351；      彩色滤光片基板352；
第一源极353；      第一突出部356；    第一漏极355；
第二突出部358；    第二通道357；      第二源极359；
第二漏极361；      缝隙区域370；      液晶显示器400；
输入单元500；      影像显示系统600。
具体实施方式
请参照图2A，显示本发明一优选实施例所述的多个子区域垂直配向液晶显示器的平面示意图。该系统包括液晶显示面板200。图2B显示图2A沿II-II’切线的剖面图。请参照图2A及2B，该像素202包括多个彼此分离的子区域，例如：第一子区域204、第二子区域206及第三子区域208。该像素202有像素电极242，其包括多个子区域电极，该多个子区域电极通过缝隙区域270而彼此分隔。在该实施例中，该像素电极242包括三个子区域电极244、246及248。根据本发明其他实施例，该像素电极可包括超过或小于三个子区域电极。
像素控制单元(例如薄膜晶体管210)配置于该第一子区域204。半导体层212，例如多晶硅层或非晶硅层，形成于该阵列基板201(第一基板)之上。该阵列基板201可以为玻璃基板或其他材料基板。栅极绝缘层214，例如氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅，形成于一部份的半导体层212上。二栅极线216及218，例如Al，Mo或其结合，形成于该栅极绝缘层214之上。该栅极线216及218、以及该半导体层212被该层间介电层220所覆盖，该层间介电层220可例如为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。数据线222(传输数据至该显示面板200)及漏极电极226形成于该层间介电层220之上，并电性连结该半导体层212。该数据线222、漏极电极226及该层间介电层220被该平坦层228所覆盖，该平坦层228可例如为有机层。该像素电极242，例如ITO，接续形成于该平坦层228之上，并电性连结该薄膜晶体管210的漏极电极226。在本发明一优选实施例，该显示器可为半反半穿透的显示器，其具有反射层232，例如Al，沉积于该像素电极244之上。
接着，电容单元(例如储存电容Cst234)形成于该第一子区域电极244之下，并位于该薄膜晶体管210之外。该储存电容Cst234包括导电线(作为下电极)236形成于该阵列基板201之上，电容介电层238于该导电线236之上及上电极240于该电容介电层238之上。在本发明某些优选实施例中，该电容234的该导电线236及该薄膜晶体管210的该半导体层212为同一层材料所构成，该电容介电层238及该栅极绝缘层214为同一层材料所构成，该上电极240与该栅极线216及218为同一层材料所构成。
仍请参照图2A及2B，在其他优选实施例中，该导电线236进一步延伸出来，而该延伸出来的导电线与该半导体层212为同一层材料所构成，延伸出的导电线由下经过该子区域电极244、246及248，其中该导电线236及该半导体层212为同一层材料所构成，且该导电线236包括多晶硅层或非晶硅层。
该导电线236被该层间介电层220及该平坦层228所覆盖，而该第一子区域电极244、该第二子区域电极246及该第三子区域电极248(构成该像素电极242)经由该贯孔271与该导电线236电性相连。
在本发明其他优选实施例中，该液晶显示器可为多象限垂直配向型(MVA；multi-domain vertical alignment)液晶显示器，以获致宽广的视角。该液晶显示器可还包括有彩色滤光片基板252(第二基板)与该阵列基板201相对配置，以及液晶层254设置于该彩色滤光片基板252与该阵列基板201之间。多个突出部250可分别对应该多个子区域电极244、246及248，且该多个突出部250形成于该彩色滤光基板252上。举例来说，该第一突出部251及第二突出部253形成于该彩色滤光片基板252上，并分别对应于该第二子区域246及该第三子区域248。
该用来连接导电线212及该子区域电极244、246及248的贯孔271可以与该配置于彩色滤光片板252的突出部250重叠，如此一来可减少突出部对于开口率降低的影响。
根据本发明的实施例，该子区域电极244、246及248(构成该像素电极242)分别由缝隙区域270所分隔。该子区域电极244，246及248通过该储存电容Cst234的导电线236的延伸导电线达成电性连结。于是，该子区域电极可以具有相同等级的电压，于是不需要利用已知技术所使用的ITO颈结构，即可达成连结，可以克服已知技术的缺点，改善显示器的性能。此外，该导电线236的一部份可以进一步延伸以与该突出部重叠，如此亦可减少对于开口率降低的影响。
请参照图2C，该电容234之上电极240通过一贯孔与连结层电性相连。该连结层231可与该数据线222为同一层材料所构成，可作为位于该子区域电极246及248之下的导电线。该导电线(连结层231)在该层间介电层220之上，并可通过贯孔232使得第一子区域电极244、该第二子区域电极246、及该第三子区域电极248电性相连。
根据本发明一优选实施例，请参照图2B，该子区域电极直接与该导电线电性连结并彼此电性连结。另一方面，图2C所示的优选实施例中，该子区域电极间接连接导电线，并彼此电性连结。
此外，根据本发明一优选实施例，该导电线直接设置于该数据线之下。请参照图3A，该包括液晶显示器的系统包括面板300。请参照图3B显示图3A沿III-III’切线的剖面图。如图3A及3B图所示，该像素302包括多个子区域，例如第一子区域304、第二子区域306及第三子区域308。在某些优选实施例中，像素302有像素电极342，其包括多个子区域电极344、346、348，该多个子区域电极通过缝隙区域370而彼此分隔。此外，根据本发明其他实施例，该像素可包括超过或小于三个子区域。
像素控制单元(例如薄膜晶体管310)配置于该第一子区域304。半导体层312，例如多晶硅层或非晶硅层，形成于该阵列基板301(第一基板)之上。该阵列基板301可以为玻璃基板或其他材料基板。栅极绝缘层314，例如氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅，形成于一部份的半导体层312上。第一栅极线316及第二栅极线318，例如Al，Mo或其结合，形成于该栅极绝缘层314之上。第一通道351配置于该第一栅极线316之上，其中该通道351为该多晶硅层(半导体层)312的一部份。第一源极353及第一漏极355配置在该第一通道351的两侧，彼此以该通道351相隔。第二通道357配置于该第二栅极线318之上，其中该通道357为该多晶硅层(半导体层)312的一部份。第二源极359及第二漏极361配置在该第二通道357的两侧，彼此以该通道357相隔。
该栅极线316及318，以及该半导体层312被该层间介电层320所覆盖，该层间介电层可例如为氧化硅、氮化硅或氮氧化。数据线322及漏极电极326形成于该层间介电层320之上，并电性连结该半导体层312。该数据线322、漏极电极326及该层间介电层320被该平坦层328所覆盖，该平坦层328例如为有机层(该平坦层328并未显示在图3A上，以避免混淆)。该像素电极342，例如ITO，接续形成于该平坦层328之上，并电性连结该薄膜晶体管310的漏极电极326。在本发明一优选实施例，该显示器可为半反半穿透的显示器，其具有反射层332，例如Al，沉积于该像素电极342之上。
接着，电容单元(例如储存电容Cst334)形成于该薄膜晶体管310旁。在本发明一优选实施例中，与已知储存电容相比，该储存电容Cst334占据该子区域较小的范围，并位于该薄膜晶体管310之外。
图3C显示图3A沿IV-IV’切线的剖面图。请参照图3C，在另一优选实施例中，该储存电容Cst334的下电极312与该薄膜晶体管310的半导体层为同一层材料所构成，作为导电线；而该电容介电层338及该栅极绝缘层314为同一层材料所构成；此外该上电极340与该栅极线316及318为同一层材料所构成。该下电极312(导电线)与该薄膜晶体管310的漏极326经由一贯孔而达到电性连结，此外，该漏极与该像素电极电性连结。再者，该第二基板352，例如为彩色滤光基板，与该第一基板301相对配置。液晶层354设置于该第一基板301与该第二基板352之间。
请参照图3A及3B，该像素电极包括多个子区域电极344、346及348，这些子区域电极通过缝隙区域370来彼此相隔。
本发明一优选实施例中，该储存电容Cst334包括第一部份337及第二部份335，该第一部份337及该第二部份335分别往不同方向延伸。该储存电容Cst334的第一部份337位于该第一子区域304内，往垂直方向延伸。而该储存电容Cst334第二部份335往水平方向延伸，并位于数据线之下用以使该子像素电极344、346及348互相电性连接。此外，该储存电容Cst334的形状，可例如为L型。其中，该储存电容Cst334的第一部份337及第二部份335彼此互相垂直。
除此之外，该像素电极342的子区域电极344、346及348通过该储存电极的第二部份335彼此电性连结，而该储存电极的第二部份335位于该数据线322之下。换言之，经由多个的贯穿该层间介电层320及平坦层328的贯孔，该子区域电极344、346及348可利用该电容334达到电性连结。值得注意的是，该储存电容334是与该数据线322完全分离的(无电性上的连结)。
在本发明一优选实施例中，该包括液晶面板的显示系统为一改良的多象限垂直配向技术显示器，以获得较广的视角。各子区域的突出部350形成于彩色滤光片基板352上的子区域内，其中突出部350会对该显示面板的开口率造成影响。举例来说，该第一突出部354及第二突出部353形成于该彩色滤光片基板352上，并分别对应至该第二子区域306及该第三子区域308。
该子区域电极344、346及348(构成像素电极342)分别由缝隙区域370所区隔，如此一来，该显示面板的性能可被最佳化。此外，本发明利用储存电容Cst334的下电极(在子区域电极下的连结层)达成子区域的相等电压水平，不需要通过易造成电性缺陷的ITO颈结构即可达成电性连结。此外，自从该储存电容占该子区域电极344的一较小部份，以及一部份储存电容Cst334与该数据线322重叠，可使得该显示器的开口率提升。
请参照图4，显示本发明所述的包括液晶显示器400的影像显示系统600的配置示意图，其中该包括液晶显示器400的影像显示系统600包括显示面板200该显示面板具有本发明所述的液晶显示面板(例如图2A所示的液晶显示面板200或图3A所示的液晶显示面板300)。仍请参照图4，该显示面板200可为电子装置的一部份(如图所示的液晶显示器400)。一般来说，该影像显示系统600包括显示面板200及输入单元500，与该显示面板耦接，其中该输入单元500传输信号至该显示面板，以使该显示面板200显示影像。该影像显示系统600可例如为移动电话、数字相机、PDA(个人数据助理)、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器、或是可携式DVD放映机。
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，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种影像显示系统，包括：
多个子区域像素结构，用于显示面板，该结构包括：
彼此分离的多个子区域电极，每一子区域电极定义出位于像素中的子区域；以及
电容单元，电性连结该多个子区域电极。
2.如权利要求1所述的影像显示系统，还包括像素控制单元，物理耦接于至少一个该子区域电极，用以转换影像数据信号至至少一个该子区域电极，使得其他子区域电极经由该电容单元接收该影像数据信号。
3.如权利要求2所述的影像显示系统，其中该电容单元包括上电极、下电极以及介电单元，其中该子区域电极与上电极和下电极的其中之一连接。
4.如权利要求3所述的影像显示系统，其中该电容单元包括储存电容，与该像素的像素控制单元连结，其中该像素控制单元包括薄膜薄晶体管。
5.如权利要求1所述的影像显示系统，每一子区域还包括液晶单元，而该显示面板为液晶显示器面板。
6.如权利要求1所述的影像显示系统，还包括电子装置，其中该电子装置包括：
该显示面板；以及
输入单元，与该显示面板耦接，其中该输入单元传输信号至该显示面板，以使该显示面板显示影像。
7.如权利要求6所述的影像显示系统，其中该电子装置为移动电话、数字相机、个人数据助理、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。
8.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该多个子区域像素结构还包括：
薄膜晶体管，电性连结该显示面板的像素电极，其中该像素电极包括多个电极作为该子区域电极；以及
传导线，与该子区域电极电性连结。
9.如权利要求8所述的影像显示系统，其中连结层形成于层间介电层之上并覆盖该薄膜晶体管及储存电容，其中该连结层电性连结该储存电容的上电极。
10.如权利要求9所述的影像显示系统，还包括数据线，用以传输数据至该显示面板，其中该数据线与该连结层为同一层材料所构成。
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