CN1800927A

CN1800927A - 液晶显示面板及液晶显示装置

Info

Publication number: CN1800927A
Application number: CN 200610002385
Authority: CN
Inventors: 蔡晴宇; 苏睦仁; 林敬桓; 张志明
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: CN100388070C

Abstract

液晶显示面板，包括一第一基板、一第二基板及一液晶层。第一基板包括一第一底材、一储存电容及一介电层。储存电容设置于第一底材之上，并具有一反射电极。介电层设置于第一底材之上，并覆盖部分之储存电容。第二基板与第一基板平行设置，并包括一第二底材、一黑色矩阵及一共同电极。黑色矩阵设置于第二底材之上，并对应于储存电容设置，黑色矩阵具有一开口，开口对应于反射电极。开口用以供一外界光线进入液晶显示面板，使反射电极反射外界光线以作为液晶显示面板之光源。共同电极设置于第二底材之上，并覆盖黑色矩阵及开口。液晶层设置于第一基板及第二基板之间。

Description

液晶显示面板及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板及应用其之液晶显示装置，且特别是有关于一种利用储存电容之一电极作为一反射电极且在黑色矩阵形成一对应于储存电容之开口之液晶显示面板及应用其之液晶显示装置。

背景技术

微反射式(micro-reflection)的液晶显示装置为半反射半穿透的液晶显示装置中的一支，其优点在于不需额外添加制造工艺，即可在一般的穿透式显示面板中制造微反射组件，以解决其在大太阳下因为表面反射过强而无法辨识在上面的信息的问题。然而，其制作方式以往皆为以原先的扭转向列型(TN mode)的方式，不加上任何制造工艺，仅以改善其背光模块的结构或偏光片结构的方式达到微反射的效果。然而，这种为反射的液晶显示装置在单纯反射的时候，因为并没有针对反射的电压及反光率(V-R)关系曲线进行最佳化。再者，也因为使用TN mode，导致液晶显示装置之对比无法提高，大大地影响液晶显示装置的实用性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种液晶显示面板及应用其之液晶显示装置。其液晶显示面板以储存电容之一电极为反射区域且在相对应的不透光层(例如是黑色矩阵)做开口的设计，可以直接达到对内反射(亦就是L1部分的光线调变使用)的光线调变。此外，本实施例之液晶显示面板在储存电容的最上方有加上一层介电层，其用意在对反射区液晶层的电压进行分压的效果，以达到与穿透区相同的饱和电压(saturation voltage)。并且由于反射区上仍有小部份面积穿透及反射电极兼具，因此阀电压(threshold voltage)亦会和穿透区的接近，如此可以得到较高的反射对比。

根据本发明的目的，提出一种液晶显示面板，包括一第一基板、一第二基板及一液晶层。第一基板包括一第一底材、一储存电容及一介电层。储存电容设置于第一底材之上，并具有一反射电极。介电层设置于第一底材之上，并覆盖部分之储存电容。第二基板与第一基板平行设置，并包括一第二底材、一黑色矩阵及一共同电极。黑色矩阵设置于第二底材之上，并对应于储存电容设置，黑色矩阵具有一开口。开口对应于反射电极，用以供一外界光线进入液晶显示面板，使反射电极反射外界光线以作为液晶显示面板之光源。共同电极设置于第二底材之上，并覆盖黑色矩阵及开口。液晶层设置于第一基板及第二基板之间。

根据本发明的另一目的，提出一种液晶显示装置，包括一液晶显示面板、一背光模块、一第一偏光板及一第二偏光板。液晶显示面板，包括一第一基板、一第二基板及一液晶层。第一基板包括一第一底材、一储存电容、一介电层及一透明电极。储存电容设置于第一底材之上，并具有一反射电极。介电层设置于第一底材之上，并覆盖部分之储存电容，介电层具有一接触孔。透明电极设置于部分之介电层之上，透明电极之一端通过接触孔与反射电极电连接。第二基板与第一基板平行设置，并包括一第二底材、一黑色矩阵及一共同电极。黑色矩阵设置于第二底材之上，并对应于储存电容设置，黑色矩阵具有一开口。开口对应于反射电极以及与反射电极电连接之透明电极之此端，用以供一外界光线进入液晶显示面板，使反射电极反射外界光线以作为液晶显示面板之光源。共同电极设置于第二底材之上，并覆盖黑色矩阵及开口。液晶层设置于第一基板及第二基板之间。背光模块设置于液晶显示面板之下，用以提供一内部光线给液晶显示面板。第一偏光板设置于背光模块及液晶显示面板之间。第二偏光板设置于液晶显示面板之上。

根据本发明的再一目的，提出一种微反射型显示面板，适用于驱动垂直排列型液晶，其包含一第一基板、一第二基板及一液晶层。第一基板包括一第一底材、一储存电容、一介电层及一透明电极。储存电容设置于第一底材之上，并具有一反射电极。介电层设置于第一底材之上，并覆盖部分之储存电容，介电层具有一接触孔。透明电极设置于部分之介电层之上，透明电极之一端通过接触孔与反射电极电连接。第二基板与第一基板平行设置，包括一第二底材、一不透光层及一共同电极。不透光层设置于第二底材之上，并对应于储存电容设置。不透光层具有一开口，开口相对于储存电容上方设置。共同电极设置于第二底材之上，并覆盖不透光层及开口。液晶层设置于第一基板及第二基板之间。

根据本发明的又一目的，提出一种液晶显示面板，包括一第一基板、一第二基板及一液晶层。第一基板包括一第一底材、一储存电容及一介电层。储存电容设置于第一底材之上，并具有一反射电极。介电层设置于第一底材之上，并覆盖部分之储存电容。第二基板与第一基板平行设置，包括一第二底材、一彩色滤光片及一共同电极。彩色滤光片设置于第二底材上。共同电极设置于彩色滤光片上。液晶层设置于第一基板及第二基板之间。

附图说明

为让本发明之上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明。附图中：

图1A绘示乃依照本发明之优选实施例之第一种液晶显示装置之结构的剖面示意图。

图1B绘示乃依照本发明之优选实施例之第二种液晶显示装置之结构的剖面示意图。

图1C绘示乃依照本发明之优选实施例之第三种液晶显示装置之结构的剖面示意图。

图1D绘示乃依照本发明之优选实施例之第四种液晶显示装置之结构的剖面示意图。

图2绘示乃依照本发明优选实施例之液晶显示面板之反射区的电压及反光率(V-R)关系曲线和透射区之电压及透光率(V-T)关系曲线的示意图。

主要组件符号说明

10、10a、10b、10c、10d：液晶显示装置

20、20a、20b、20c：液晶显示面板

30：第一基板

31：第一底材

32：储存电容

32a：反射电极

33：介电层

33a：接触孔

34：透明电极

35：第一垂直取向膜

40、40a、40b、40c：第二基板

41：第二底材

42：黑色矩阵

42a、43b、43e：开口

43、43a、43d：彩色滤光片

44：共同电极

45：第二垂直取向膜

46、46a：平坦化层

50：液晶层

60：背光模块

70：第一偏光板

80：第二偏光板

L1：外界光线

L2：内部光线

h1、h2：介电层厚度

具体实施方式

请参照图1A，其绘示乃依照本发明之优选实施例之第一种液晶显示装置之结构的剖面示意图。如图1A所示，液晶显示装置10包括一液晶显示面板20、一背光模块60、一第一偏光板70及一第二偏光板80。液晶显示面板20包括一第一基板30、一第二基板40及一液晶层50。第一基板30包括一第一底材31、一储存电容32、一介电层33及一透明电极35。储存电容32设置于第一底材31之上，并具有一反射电极32a。介电层33设置于第一底材31之上，并覆盖部分之储存电容32，介电层33具有一接触孔33a。透明电极34设置于部分之介电层33之上，透明电极34之一端通过接触孔33a与反射电极32a电连接。第二基板40与第一基板30平行设置，并包括一第二底材41、一黑色矩阵42及一共同电极44。黑色矩阵42设置于第二底材41之上，并对应于储存电容32设置，黑色矩阵42具有一开口42a。其中，黑色矩阵42亦可以由其它不透光层所形成。开口42a对应于反射电极32a以及与反射电极32a电连接之透明电极34之此端，开口相对于储存电容32上方设置。开口42a用以供一外界光线L1进入液晶显示面板20，使反射电极32反射外界光线以作为液晶显示面板20之光源。共同电极44设置于第二底材41之上，并覆盖黑色矩阵42及开口42a。液晶层50设置于第一基板30及第二基板40之间。背光模块60设置于液晶显示面板20之下且邻近于第一基板31，用以提供一内部光线L2给液晶显示面板20。第一偏光板70设置于背光模块60及液晶显示面板20之间。第二偏光板80设置于液晶显示面板20之上，且邻近于第二基板40。其中，接触孔33a位置系设置于开口42a之投影面积内。或者是，接触孔33a位置系部分设置于开口42a之投影面积内。

此外，液晶显示面板20还包括一第一垂直取向膜35及一第二垂直取向膜45。第一垂直取向膜35设置于介电层33之上，并覆盖透明电极34及储存电容32。第二垂直取向膜45设置于共同电极45之上。其中，液晶层50设置于第一垂直取向膜35及第二垂直取向膜45之间。

在本实施例中，第二基板41还包括一彩色滤光片43。彩色滤光片43设置于第二底材41及共同电极44之间，并覆盖黑色矩阵42及开口42a。

或者是，液晶显示面板之彩色滤光片亦可有开口设计。如图1B之液晶显示装置10a所示，其绘示乃依照本发明之优选实施例之第二种液晶显示装置之结构的剖面示意图。在液晶显示装置10a中，液晶显示面板20a之第二基板41a还包括一彩色滤光片43a及一平坦化层46。彩色滤光片43a设置于第二底材41及共同电极44之间，并覆盖黑色矩阵42。彩色滤光片43a具有另一开口43b对应于黑色矩阵42之开口42a。平坦化层46设置于彩色滤光片43a及共同电极44之间，并覆盖黑色矩阵42之开口42a及彩色滤光片43a之开口43b。

此外，液晶显示面板之储存电容并不需要对应于黑色矩阵之开口。如图1C之液晶显示装置10c所示，其绘示乃依照本发明之优选实施例之第三种液晶显示装置之结构的剖面示意图。在液晶显示装置10c中，液晶显示面板20c之第二基板41c还包括一彩色滤光片43c。彩色滤光片43c设置于第二底材41上，共同电极44设置于彩色滤光片43c上。

另外，，液晶显示面板之储存电容并不需要对应于黑色矩阵之开口，且彩色滤光片亦可有开口设计。如图1D之液晶显示装置10d所示，其绘示乃依照本发明之优选实施例之第四种液晶显示装置之结构的剖面示意图。在液晶显示装置10d中，液晶显示面板20d之第二基板41d还包括一彩色滤光片43d及一平坦化层46a。彩色滤光片43d具有一开口43e，开口43e对应于反射电极32a以及与反射电极32a电连接之透明电极34之此端。平坦化层46a设置于彩色滤光片43d及共同电极44之间，并覆盖开口43e。

另外，液晶显示面板20～20c可以各为一垂直取向(vertical alignment，VA)型液晶显示面板，且可以是一微反射型显示面板，适用于驱动垂直排列型液晶。再者，液晶显示面板20～20c各在储存电容32对应之区域形成一反射区，液晶显示面板20～20c在透明电极34对应之区域形成一透射区。当透明电极34被施加一电压时，介电层33用以对反射区液晶层的电压进行分压的效果，使液晶显示面板20～20c于反射电极32a上之电压及反光率(V-R)关系曲线匹配于液晶显示面板20～20c于透明电极34上之电压及透光率(V-T)关系曲线。也就是说，通过介电层34之设计，液晶显示面板20～20c之反射区的电压及反光率(V-R)关系曲线将会匹配于液晶显示面板20～20c之透射区之电压及透光率(V-T)关系曲线，大大地提升液晶显示装置10～10c之对比。

请参照图2，其绘示乃依照本发明优选实施例之液晶显示面板之反射区的电压及反光率(V-R)关系曲线和透射区之电压及透光率(V-T)关系曲线的示意图。如图2所示，介电层33之厚度不同时，如厚度h2大于厚度h1，其电压及反光率(V-R)关系曲线和电压及透光率(V-T)关系曲线之区配度也不同。但是，介电层33之厚度过厚或过薄，也是会产生电压及反光率(V-R)关系曲线和电压及透光率(V-T)关系曲线不区配。因此，在介电层33之厚度为0.6微米(μm)～5微米(μm)时，其其电压及反光率(V-R)关系曲线和电压及透光率(V-T)关系曲线之区配度最佳。由于有小部分透明电极34在反射区上，使反射区液晶层的电压部分由透明电极34之电压所提供，进而使反射区的电压及反光率(V-R)关系曲线的前段上升区将会更匹配于透射区之电压及透光率(V-T)关系曲线的前段上升区。

本实施例所属技术领域中具有通常知识者亦可以明了本实施例之技术并不局限在此。例如，介电层33可以为无机材料或有机材料。此外，反射电极32a包含反射金属、反射金属合金或其任意组合。另外，反射电极32a更可以是单层或多层结构，如由底层到顶层依序为钛/铝或钛/铝/钛/铝。再者，第一底材31及第二底材41可以是玻璃基板、绝缘基板，塑料基板、陶瓷基板或可挠性基板。又，透明电极34为一主动矩阵像素阵列(active matrix pixelarray)之一像素内的一像素电极，其材质可以是透明导电材料包含铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)、镉锡氧化物(cadmium tin oxide，CTO)、氧化锡(stannum dioxide，SnO2)及氧化锌(zinc oxide，ZnO)等类似之透明金属氧化物。液晶显示装置10可以应用在计算机屏幕、平面电视、监控屏幕、行动电话、掌上型游戏装置、数字相机(digital camera，DC)、数字摄录像机(digital video，DV)、数字拨放装置、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、笔记型计算机(notebook)及平板式计算机(Table PC)等需要显示单元之电子装置上

本发明上述实施例所揭露之液晶显示面板及液晶显示装置，其液晶显示面板以储存电容之一电极为反射区域且在相对应的黑色矩阵做开口的设计，可以直接达到对内反射(亦就是L1部分的光线调变使用)的光线调变。此外，本实施例之液晶显示面板在储存电容的最上方有加上一层介电层，其用意在对反射区液晶层的电压进行分压的效果，以于一优选实施例中达到与穿透区相同的饱和电压(saturation voltage)。并且由于反射区上兼具反射电极与小部份面积之穿透电极，因此阀电压(threshold voltage)亦会和穿透区的接近，如此可以得到较高的反射对比。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰。因此，本发明之保护范围当视后附之权利要求范围所界定者为准。

Claims

1.一种液晶显示面板，包括：

第一基板，包括：

第一底材；

储存电容，设置于该第一底材之上，并具有反射电极；及

介电层，设置于该第一底材之上，并覆盖部分之该储存电容；

第二基板，与该第一基板平行设置，包括：

第二底材；

黑色矩阵，设置于该第二底材之上，并对应于该储存电容设置，该黑色矩阵具有第一开口，该第一开口对应于该反射电极，用以供外界光线进入该液晶显示面板，使该反射电极反射该外界光线以作为该液晶显示面板之光源；

共同电极，设置于该第二底材之上，并覆盖该黑色矩阵及该第一开口；以及

液晶层，设置于该第一基板及该第二基板之间。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该介电层具有接触孔，且该第一基板还包括透明电极，设置于部分之该介电层之上，该透明电极之一端通过该接触孔与该反射电极电连接。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该第一开口对应于该反射电极以及与该反射电极电连接之该透明电极之该端。

4.如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该接触孔位置设置于第一开口之投影面积内。

5.如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该接触孔位置部分设置于第一开口之投影面积内。

6.如权利要求2所述的液晶显示面板，还包括：

第一垂直取向膜，设置于该介电层之上，并覆盖该透明电极；以及

第二垂直取向膜，设置于该共同电极之上；

其中，该液晶层设置于该第一垂直取向膜及该第二垂直取向膜之间。

7.如权利要求2所述的液晶显示面板，其中当该透明电极被施加一电压时，该介电层用以对反射区液晶层的电压进行分压，使该液晶显示面板于该反射电极上之电压及反光率(V-R)关系曲线匹配于该液晶显示面板于该透明电极上之电压及透光率(V-T)关系曲线。

8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第二基板还包括：

彩色滤光片，设置于该第二底材及该共同电极之间，并覆盖该黑色矩阵及该第一开口。

9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第二基板还包括：

彩色滤光片，设置于该第二底材及该共同电极之间，并覆盖该黑色矩阵，该彩色滤光片具有第二开口，该第二开口对应于该第一开口

平坦化层，设置于该彩色滤光片及该共同电极之间，并覆盖该第一开口及该第二开口。

10.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该介电层之厚度为0.6微米～5微米。

11.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该反射电极包含反射金属、反射金属合金或其组合。

12.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该反射电极由底层到顶层依序为钛/铝或钛/铝/钛/铝。

13.如权利要求1所述的液晶显示面板，为一垂直取向(verticalalignment，VA)型液晶显示面板。

14.一种液晶显示装置，包括：

液晶显示面板，包括：

第一基板，包括：

第一底材；

储存电容，设置于该第一底材之上，并具有反射电极；

介电层，设置于该第一底材之上，并覆盖部分之该储存电容，该介电层具有接触孔；及

透明电极，设置于部分之该介电层之上，该透明电极之一端通过该接触孔与该反射电极电连接；

第二基板，与该第一基板平行设置，包括：

第二底材；

黑色矩阵，设置于该第二底材之上，并对应于该储存电容设置，该黑色矩阵具有第一开口，该第一开口对应于该反射电极以及与该反射电极电连接之该透明电极之该端，用以供一外界光线进入该液晶显示面板，使该反射电极反射该外界光线以作为该液晶显示面板之光源；

共同电极，设置于该第二底材之上，并覆盖该黑色矩阵及该第一开口；及

液晶层，设置于该第一基板及该第二基板之间；

背光模块，设置于该液晶显示面板之下，用以提供内部光线给该液晶显示面板；

第一偏光板，设置于该背光模块及该液晶显示面板之间；以及

第二偏光板，设置于该液晶显示面板之上。

15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该接触孔位置设置于第一开口之投影面积内。

16.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该接触孔位置部分设置于第一开口之投影面积内。

17.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该第二基板还包括：

18.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该第二基板还包括：

19.如权利要求14所述的液晶显示装置，还包括：

第二垂直取向膜，设置于该共同电极之上；

20.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该介电层之厚度为0.6微米～5微米。

21.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中当该透明电极被施加电压时，该介电层用以对反射区液晶层的电压进行分压，使该液晶显示装置于该反射电极上之电压及反光率(V-R)关系曲线匹配于该液晶显示装置于该透明电极上之电压及透光率(V-T)关系曲线。

22.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该反射电极包含反射金属、反射金属合金或其组合。

23.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该反射电极由底层到顶层依序为钛/铝或钛/铝/钛/铝。

24.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中该液晶显示面板为一垂直取向(vertical alignment，VA)型液晶显示面板。

25.一种微反射型显示面板，适用于驱动垂直排列型液晶，包含：

第一基板，包括：

第一底材；

储存电容，设置于该第一底材之上，并具有反射电极；

第二基板，与该第一基板平行设置，包括：

第二底材；

不透光层，设置于该第二底材之上，并对应于该储存电容设置，该不透光层具有一第一开口，该第一开口相对于储存电容上方设置；

共同电极，设置于该第二底材之上，并覆盖该不透光层及该第一开口；及

液晶层，设置于该第一基板及该第二基板之间。

26.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该接触孔位置设置于第一开口之投影面积内。

27.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该接触孔位置部分设置于第一开口之投影面积内。

28.权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该第二基板还包括：

彩色滤光片，设置于该第二底材及该共同电极之间，并覆盖该不透光层及该第一开口。

29.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该第二基板还包括：

彩色滤光片，设置于该第二底材及该共同电极之间，并覆盖该不透光层，该彩色滤光片具有第二开口，该第二开口对应于该第一开口；及

30.如权利要求25所述的微反射型显示面板，还包括：

第二垂直取向膜，设置于该共同电极之上；

31.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该介电层之厚度为0.6微米～5微米。

32.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中当该透明电极被施加电压时，该介电层用以对反射区液晶层的电压进行分压，使该微反射型显示面板于该反射电极上之电压及反光率(V-R)关系曲线匹配于该微反射型显示面板于该透明电极上之电压及透光率(V-T)关系曲线。

33.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该不透光层为黑色矩阵。

34.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该反射电极包含反射金属、反射金属合金或其组合。

35.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该反射电极由底层到顶层依序为钛/铝或钛/铝/钛/铝。

36.如权利要求25所述的微反射型显示面板，其中该第一开口对应于该反射电极以及与反射电极电连接之该端，用以供外界光线进入该液晶显示面板，使该反射电极反射该外界光线以作为该液晶显示面板之光源。

37.一种液晶显示面板，包括：

第一基板，包括：

第一底材；

储存电容，设置于该第一底材之上，并具有反射电极；及

第二基板，与该第一基板平行设置，包括：

第二底材；

彩色滤光片，设置于该第二底材上；及

共同电极，设置于该彩色滤光片上；以及

液晶层，设置于该第一基板及该第二基板之间。

38.如权利要求37所述的液晶显示面板，其中该介电层具有接触孔，且该第一基板还包括透明电极，设置于部分之该介电层之上，该透明电极之一端通过该接触孔与该反射电极电连接。

39.如权利要求38所述的液晶显示面板，其中该彩色滤光片具有第一开口，该第一开口对应于该反射电极以及与该反射电极电连接之该透明电极之该端，且该第二基板还包括平坦化层，设置于该彩色滤光片及该共同电极之间，并覆盖该第一开口。

40.如权利要求39所述的液晶显示面板，其中该接触孔位置设置于第一开口之投影面积内。

41.如权利要求39所述的液晶显示面板，其中该接触孔位置部分设置于第一开口之投影面积内。

42.如权利要求38所述的液晶显示面板，还包括：

第二垂直取向膜，设置于该共同电极之上；

43.如权利要求38所述的液晶显示面板，其中当该透明电极被施加电压时，该介电层用以对反射区液晶层的电压进行分压，使该液晶显示面板于该反射电极上之电压及反光率(V-R)关系曲线匹配于该液晶显示面板于该透明电极上之电压及透光率(V-T)关系曲线。

44.如权利要求37所述的液晶显示面板，其中该介电层之厚度为0.6微米～5微米。

45.如权利要求37所述的液晶显示面板，其中该反射电极包含反射金属、反射金属合金或其组合。

46.如权利要求37所述的液晶显示面板，其中该反射电极由底层到顶层依序为钛/铝或钛/铝/钛/铝。

47.如权利要求37所述的液晶显示面板，为一垂直取向(verticalalignment，VA)型液晶显示面板。