CN1752813A - 滤色器面板及包括该滤色器面板的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器，包括：滤色器面板，包括第一绝缘基片、形成于第一绝缘基片上并具有窗口的反射器、形成在反射器上的多个滤色器、通过形成在第一绝缘基片周围来限定显示区域并包括设置在与滤色器相同的层的层的阻光件、以及形成在滤色器上的共电极；薄膜晶体管阵列面板包括：面对第一绝缘基片的第二绝缘基片、形成在第二绝缘基片上并彼此绝缘相交的多条栅极线和数据线、连接到栅极线及数据线的多个薄膜晶体管、以及设置在由栅极线和数据线包围的像素区域中并连接到薄膜晶体管的多个像素电极；以及液晶层，夹置于滤色器面板和薄膜晶体管阵列面板之间。

Description

滤色器面板及包括 该滤色器面板的液晶显示器
技术领域
本发明涉及滤色器面板及液晶显示器，特别地，涉及包括滤色器面板的半透反射型液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是最普遍的平面显示器之一，其包括两个具有场产生电极的面板和插入到两面板之间的液晶层。LCD通过调整施加到电极的电压来控制穿过液晶层的光的透射率，以重新排列液晶层中的液晶分子。
最普遍的一种LCD在各个面板上具有电极，并具有用于转换施加到电极的电压的多个薄膜晶体管(TFT)。通常，多个TFT设置在两个面板中的一个上。
该LCD可以分成三种类型，其中之一是透射型，其通过使来自叫做背光的光源的光透过液晶层来显示图像。第二种类型是反射型，其通过使用LCD中包括的反射器将诸如自然光的外部光反射到液晶层来显示图像。第三种类型的LCD是半透反射型，其能够以透射型模式和反射型模式进行操作。
在半透反射型LCD中，可以随同滤色器一起还设置有反射器，并且反射器的部分包括用于防止漏光的黑阵，从而可以通过省略黑阵简化其制造工序。
然而，设置在LCD的边缘的反射器能够将外部光反射到显示区域，从而在LCD的边缘会发生漏光。
发明内容
本发明提供了一种液晶显示器，其包括：滤色器面板，具有第一绝缘基片、形成在第一绝缘基片上并具有窗口的反射器、形成在反射器上的多个滤色器、通过形成在第一绝缘基片的周围来限定显示区域的并包括设置在与滤色器相同的层上的层的阻光件、以及形成在滤色器上的共电极；薄膜晶体管阵列面板，具有面对第一绝缘基片的第二绝缘基片、形成在第二绝缘基片上并彼此绝缘相交的栅极线和数据线、连接到栅极线及数据线的多个薄膜晶体管、以及设置在由栅极和数据线包围的像素区域的并连接到薄膜晶体管的像素电极；以及液晶层，形成于滤色器面板和薄膜晶体管阵列面板之间。
该液晶显示器可以进一步包括形成于显示区域周围并用于密封液晶层的密封层，并且阻光件可以设置于密封层内部。
该液晶显示器可以进一步包括形成于显示区域周围并用于密封液晶层的密封层，并且密封层可以设置在阻光件上。
滤色器可以包括红色、绿色、和蓝色滤色器，并且阻光件的层可以由与红色、绿色、和蓝色滤色器的其中之一相同的层制成。
滤色器可以包括红色和蓝色滤色器。
阻光件的一部分可以与反射器重叠。
窗口可以占据在像素区域的一部分中。
反射器可以有凹凸。
滤色器面板可以进一步包括具有凹凸并形成在第一绝缘基片上的绝缘层。
滤色器面板可以进一步包括覆盖滤色器的涂层。
本发明提供了一种滤色器面板，其包括：绝缘基片；反射器，具有窗口并形成于绝缘基片上；多个滤色器，形成在反射器上；阻光件，通过形成在绝缘基片的周围来限定显示区域并包括设置在与滤色器相同的层的层上；以及共电极，形成在滤色器上。
该滤色器可以包括红色、绿色、和蓝色滤色器，并且阻光件的层可以由与红色、绿色和蓝色滤色器的其中之一相同的层制成。
滤色器可以包括红色和蓝色滤色器。
阻光件的一部分可以与反射器重叠。
反射器可以具有凹凸。
滤色器面板可以进一步包括具有凹凸并形成在基片上的绝缘层。
滤色器面板可以进一步包括覆盖滤色器的涂层。
附图说明
本发明的上述和其他优点将会在下文中结合附图对优选实施例的详细描述中而更加明显，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的半透反射型LCD的布局图；
图2是沿着图1中的II-II′线截取的LCD的截面图；
图3是图1中所示的半透反射型LCD的像素和接触部的布局图；
图4是沿着图3中的IV-IV′线截取的LCD的截面图；
图5是根据本发明另一实施例的LCD沿着图1中的II-II′线截取的截面图。
具体实施方式
下文中将参照附图更加全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以许多不同的形式实现，而不能认为局限于文中提出的实施例。在附图中，为了清楚起见，扩大了各层的厚度及区域。相同的标号始终表示相同的元件。应当理解，当提到诸如层、薄膜、区域、基片或面板的元件“在”另一个元件上，是指其直接位于另一个元件上，或者也可能存在居间元件。相反，当某个元件被提到“直接在”另一个元件上时，意味着不存在居间元件。
现在将参照附图描述根据本发明实施例的滤色器面板、半透反射型液晶显示器、及其制造方法。
首先，将参照图1和图2详细描述根据本发明的实施例的LCD的结构。
图1是根据本发明的实施例的半透反射型LCD的布局图，图2是沿着图1中的II-II′线截取的LCD的截面图。
如图1及图2所示，根据本发明的实施例的LCD包括其间夹置有液晶层3的、相互面对的滤色器面板200和薄膜晶体管阵列面板100。此时，反射器194形成在设置于薄膜晶体管阵列面板100下面的滤色器面板200上，图像显示被显示在薄膜晶体管阵列面板100上。
形成在薄膜晶体管阵列面板100上的多条栅极线121和多条数据线171彼此相交，以限定呈矩阵排列的多个像素区域P。在每个像素区域P中，设置有连接到栅极线121和数据线171的TFT以及电连接到TFT的像素电极。多个像素区域P形成显示区域D。
栅极线121及数据线171的末端部分延伸到显示区域D外，并且其通过像扇形一样聚合而彼此靠近，并然后在远离显示区域D的地方再次平行。除显示区域D之外的这样的区域称为周边区域。信号线121和171的末端是接触部，以连接到外电路。
在滤色器面板200上形成有具有不同厚度的绝缘层193和反射器194。由于绝缘层193的表面不是平坦的，所以反射器194的表面也不是平坦的，这样如在图2中看到的，显示出波形的外观。阻光件220(用阴影区域表示)设置在显示区域D周围，用于防止漏光到显示区域D的外部。
阻光件220在显示区域D中包括至少一个代表诸如红色、绿色和蓝色的原色中的一种的滤色器，以及包括滤色器的三个层231、232、和233的多层结构。优选地，通过与红色和绿色滤色器或者红色、绿色和蓝色滤色器重叠形成阻光件220。
在根据本发明的LCD中，由于阻光件220由滤色器231、232、和233形成，可以最小化反射器194上的入射光，并且反射器194上的入射光部分透过的阻光件220，该阻光件220阻挡由反射器194反射的光。从而，阻光件220可以完全阻挡漏光到显示区域D的外部。
由于阻光件220由滤色器231、232、和233形成，可以省略用于形成阻光件220的附加工序。
密封层260形成在薄膜晶体管阵列面板100与滤色器面板200之间，并且在薄膜晶体管阵列面板100与滤色器面板200之间的液晶层3在其中被密封层260密封。此时，如图1及图2所示，阻光件220由密封层260围绕，并且比密封层260更被显示区域D包围。
根据本实施例的LCD进一步包括：对准层，涂在两个面板100和200的内侧；一对偏光器，设置在面板100和200的外表面上，因此其透射轴是交叉的；延迟薄膜，置于面板和偏光器之间；以及背光单元，用于为偏光器、面板100和200、和LC层3提供光。
接下来，将参照图3及图4详细描述根据本发明的实施例的LCD的像素和接触部。
图3示出了图1中所示的半透反射型LCD的像素和接触部的布局图，以及图4是沿图3中的IV-IV′线截取的LCD的截面图。
如图3及图4所示，在滤色器面板200中，由有机材料制成的绝缘层193形成在绝缘基片210上。该绝缘层193的表面是不平坦的。
由诸如银、铝以及其合金的反射导体制成的反射器194形成在绝缘层193上，并且由于绝缘层193的凹凸，反射器194的表面也是不平坦的。反射器194的凹凸可以使反射最大化。
反射器194整个地形成在滤色器面板200的周边之内，并且包括对应于每个像素P的多个传输窗口195(参考图1)。在下文中，由传输窗口195占据的区域称为“透射区域”TA，同时像素P的其余区域称为“反射区域”RA。
多个滤色器230R、230G、和230B形成在反射器194上，并且它们大致设置在每个像素中。滤色器230R、230G、和230B大致沿着像素行的纵向延伸。滤色器230R、230G、和230B的每个代表诸如红色、绿色、和蓝色的原色中的一种，并且滤色器230R、230G、和230B的边界线位于诸如栅极线或数据线的信号线上。
在显示区域D的周围设置用于阻挡光泄漏到显示区域D的外部的阻光件220(如图1所示)。该阻光件220由与滤色器230R、230G、和230B相同的材料制成，并包括滤色器230R、230G、和230B中的至少两个滤色器。阻光件220的滤色器的沉积顺序可以根据滤色器230R、230G、和230B的预期形成次序而不同。
滤色器230R、230G、和230B分别具有多个光孔LH1、LH2、和LH3，其中之一在图4中示出。由于光穿过滤色器的时间不同，因此半透反射型LCD在透射区域TA和反射区域RA之间呈现出不同的颜色再现，这导致显示特性的退化。即，在透射区域的光仅穿过液晶层3和滤色器230R、230G、和230B一次以到达用户的眼睛，而在反射区域RA的光穿过液晶层和滤色器230R、230G、和230B两次。因此，在两种模式中的颜色的印象变得不同，并且光孔LH1、LH2、和LH3可以加强两个区域TA和RA的颜色再现特征，从而提高了LCD的显示特性。
由于滤色器230G的可见度大于滤色器230B和230R的可见度，因此滤色器230G的光孔LH2大于光孔LH1和LH3。在本实施例中，光孔LH1、LH2、和LH3越过像素沿着横向纵向延伸以形成光孔LH1、LH2、和LH3，并且通过控制光孔LH1、LH2、和LH3的宽度改变光孔LH1、LH2、LH3的面积。具有相同面积的光孔LH1、LH2、和LH3的数量可以改变，以提高颜色再现特征。
如图4所示，在滤色器230R、230G、和230B以及阻光件220上形成涂层250，该涂层250用于防止滤色器230曝光以及提供平坦的表面。
在涂层250上形成优选地由诸如IT0或IZO的透明导电材料制成的共电极270，并且在共电极270上形成对准层21。
接下来，将详细描述根据本发明的实施例的LCD中的面对滤色器面板200的薄膜晶体管阵列面板100的结构。
薄膜晶体管阵列面板100包括绝缘基片110。用于传送栅极信号的多条栅极线121形成在绝缘基片110上。
每条栅极线121大致在横向延伸，并且各栅极线121的多个部分形成多个栅电极124，每条栅极线121包括多个向下突出的扩张部127。栅极线121可以包括具有较大面积的端部(未示出)，用于与外部驱动电路连接。
栅极线121优选地由包括诸如铝或铝合金(例如，Al-Nd)的含铝金属的低电阻系数的材料制成。栅极线121可以具有包括两个不同物理特性的薄膜的多层结构。两个薄膜的其中之一优选地由包括含铝金属的低电阻系数金属制成，用于降低在栅极线121上的信号延迟或电压降。另一个薄膜优选地由诸如Cr、Mo、Mo合金、Ta或Ti等与诸如氧化锡铟(ITO)或氧化锌铟(IZO)的其他金属的物理、化学和电接触特性良好的金属制成。两个薄膜的良好的组合实例有：下层为Cr薄膜并且上层为Al-Nd合金薄膜，下层为Al薄膜并且上层为Mo薄膜。
另外，栅极线121的侧面相对于基片110的表面倾斜，并且优选地由氮化硅(SiNx)等制成的栅极绝缘层140覆盖栅极线121。
优选地由氢化非晶硅(非晶硅简写为“a-Si”)或多晶硅制成的多个半导体带151形成在栅极绝缘层140上。每个半导体带151主要纵向延伸，并且具有多个朝向栅电极124扩大的突起部154。半导体带151在栅极线121附近变宽，因此半导体带151覆盖较大面积的栅极线121。
优选地由重掺杂N型杂质(例如，磷)的n+氢化a-Si或硅化物制成的多个欧姆接触带161和欧姆接触岛165形成在半导体带151上。每个欧姆接触带161具有多个突起部163，并且突起部163与欧姆接触岛165成对地位于半导体151的突起部154上。
半导体带151与欧姆接触带161和欧姆接触岛165的侧面相对于基片110的表面倾斜。
多条数据线171、多个漏电极175，以及多个储能电容器导体177形成在欧姆接触层161、165和栅极绝缘层140上。
用于传输数据电压的数据线171大致在纵向延伸并与栅极线121相交。向漏电极175突起的各数据线171的多个分支形成多个源电极173。每对源电极173与漏电极175相互分离，并相对于栅电极124彼此相对。
栅电极124、源电极173、及漏电极175与半导体带151的突起部154形成具有沟槽的TFT，且沟槽形成在设置于源电极173与漏电极175之间的突起部154上。
储能电容器导体177与栅极线121的扩张部127重叠。
数据线171、漏电极175及储能电容器导体177优选地由包括Cr、Mo、Ti、Ta的难熔金属或它们的合金制成。它们可以具有优选地包括低电阻系数的薄膜和接触特性良好的薄膜的多层结构。多层结构的良好实例是，Mo下层薄膜、Al中间薄膜、Mo上层薄膜以及上述的Cr下层薄膜、Al-Nd上层薄膜以及Al下层薄膜、Mo上层薄膜的组合。
欧姆接触层161和165仅夹置于底层半导体带151和其上覆盖的数据线171与漏电极175之间，并且其能够降低它们之间接触阻抗。半导体带151包括多个没有被数据线171和漏电极175覆盖的外露部分，例如位于源电极173和漏电极175之间的部分。尽管在大多数地方半导体带151比数据线171窄，但如上所述，在栅极线附近半导体带151的宽度变大，以加强栅极线121与数据线171之间的绝缘。
钝化层180形成在数据线171、漏电极175、储能电容器导体177以及半导体带151的外露部分上。钝化层180优选地由具有良好平面特性的光敏有机材料制成。
钝化层180可以进一步包括由诸如氮化硅和氧化硅的无机材料制成的绝缘层，以防止漏电极175与源电极173之间的半导体带151与有机层接触。
钝化层180被蚀刻以形成分别露出漏电极175、储能电容器导体177、和数据线171的端部的多个接触孔185、187、和182。该端部具有比栅极线121及数据线171的面积更大的面积。
优选地由诸如IZO或ITO的至少一种透明导体制成的多个像素电极190和多个接触辅助件82形成在钝化层180上。
像素电极190通过接触孔185在物理上电连接到漏极175，并通过接触孔187在物理上电连接到储能电容器导体177，因此，像素电极190接收到来自漏电极175的数据电压，并将所接收到的数据电压传输到储能电容器导体177。
参照图4，被施加数据电压的像素电极190与位于滤色器面板200上的共电极270相配合以产生电场，并且这确定了液晶分子310在液晶层3中的定向。
如上所述，像素电极190与共电极70形成液晶电容器，该液晶电容器用于在TFT关闭之后存储所施加的电压。另一个与液晶电容器并联的电容器称为储能电容器，用于提高电压存储能力。
通过使像素电极190与与其相邻的栅极线121(称为“前栅极线(previous gate line)”)重叠而实现储能电容器。通过在栅极线121上设置用于增加重叠面积的扩张部127，以及通过在像素电极190下面设置连接到像素电极190并与扩张部127重叠的用于减小两端的距离的储能电容器导体177，增加储能电容器的电容，即存储电容。
当形成具有低介电率的钝化层180时，像素电极190与栅极线121及数据线171重叠以提高孔径比，但这是可选地。
接触辅助件82通过接触孔182连接到数据线171的端部。接触辅助件82保护端部179并补充端部179与外部装置之间的附着力。
对准层11形成在像素电极190上。
下面将参照图5描述根据本发明另一实施例的LCD。
图5描述了本发明的另一实施例，其中图5是根据本发明的另一实施例的LCD沿着图1中的II-II′线截取的截面图。
如图5所示，密封层260形成在阻光件220上。
在根据本发明的LCD中，在不需附加工序的情况下，阻光件220可以通过滤色器形成阻光件来完全阻挡漏光到显示区域的外部，从而提高了LCD的特性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种液晶显示器，包括：
滤色器面板，包括：
第一绝缘基片；
反射器，形成在所述第一绝缘基片上并具有窗口；
多个滤色器，形成在所述反射器上；
阻光件，形成在所述第一绝缘基片的周围，并用于限定显示区域，其中，通过使用一个或多个所述滤色器的层的一部分构成所述阻光件；
以及共电极，形成在所述滤色器上；
薄膜晶体管阵列面板包括：
第二绝缘基片；
多条栅极线和数据线，形成在所述第二绝缘基片上，并彼此绝缘相交；
多个薄膜晶体管，连接到所述栅极线及数据线；
以及多个像素电极，连接到所述薄膜晶体管并设置于由所述栅极线及数据线包围的像素区域中；以及
液晶层，位于所述滤色器面板和所述薄膜晶体管阵列面板之间。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：
密封层，夹置于所述滤色器面板和所述薄膜晶体管阵列面板之间，所述密封层位于所述显示区域的周围，
其中，所述阻光件设置于所述密封层内部。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：
密封层，夹置于所述滤色器面板和所述薄膜晶体管阵列面板之间，所述密封层位于所述显示区域的周围，
所述密封层设置在所述阻光件上。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述滤色器包括红色和蓝色滤色器，并且所述阻光件的层由与所述红色和蓝色滤色器的其中之一相同的层制成。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中，所述滤色器进一步包括绿色滤色器。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述阻光件的一部分与所述反射器重叠。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述窗口占据所述像素区域的一部分。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述反射器的表面是波形的。
9.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中，所述滤色器面板进一步包括形成在所述第一绝缘基片上的、具有不同厚度的绝缘层。
10.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中，所述滤色器面板进一步包括覆盖所述滤色器的涂层。
11.一种滤色器显示板，包括：
绝缘基片；
反射器，具有窗口并形成在所述绝缘基片上；
多个滤色器，形成在所述反射器上；
阻光件，形成在所述绝缘基片周围，并用于限定显示区域，其中，通过使用一个或多个所述滤色器的层的一部分构成所述阻光件；
共电极，形成在所述滤色器上。
12.根据权利要求11所属的滤色器面板，其中，所述滤色器包括红色和蓝色滤色器，并且所述阻光件的层由与所述红色和蓝色滤色器的其中之一相同的层制成。
13.根据权利要求12所述的滤色器面板，其中，所述滤色器进一步包括绿色滤色器。
14.根据权利要求11所述的滤色器面板，其中，所述阻光件的一部分与所述反射器重叠。
15.根据权利要求11所述的滤色器面板，其中，所述反射器的表面是波形的。
16.根据权利要求11所述的滤色器面板，进一步包括：
绝缘层，所述绝缘层具有不同厚度，并形成在所述绝缘基片上。
17.根据权利要求11所述的滤色器面板，进一步包括：
涂层，覆盖所述滤色器。
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