CN1967849A - 薄膜晶体管阵列基板、半穿透半反射显示面板和显示装置 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板、半穿透半反射显示面板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板，其包括一基板、多条设置于基板上的扫描线、多条设置于基板上的数据线、一设置于基板上的第一像素群和一设置于基板上的第二像素群。第一像素群具有一第一反射区域和一第一透射区域。第二像素群具有一第二透射区域和一第二反射区域，第一像素群和第二像素群由扫描线和数据线控制且沿一行方向交替排列，其中第一透射区域与第二透射区域邻接。

Description

薄膜晶体管阵列基板、半穿透半反射显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列(TFT阵列)。更特定而言，本发明涉及一种具有高开口率的半穿透半反射式薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。
背景技术
为配合现代人的生活方式，视频或图像设备变得越来越轻且越来越薄。尽管现有的阴极射线管(CRT)具有很多优势，但是电子枪的设计使它显得沉重且庞大。此外，由于少量辐射的产生，一直存在一些伤害观看者眼睛的危险。随着制造半导体装置和光电装置的技术的巨大飞跃，例如液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)和等离子体显示器面板(PDP)已经逐渐变成主流显示器产品。
视光源而定，液晶显示器可分为三种类型：反射式LCD、透射式LCD和半穿透半反射式LCD。以半穿透半反射式LCD为实例，半穿透半反射式LCD主要包括一液晶面板和一背光模块。半穿透半反射式LCD面板包括两个透明基板和一夹在它们中间的液晶层。背光模块提供一表面光源以照亮用于显示一些图像的液晶面板。更明确地说，半穿透半反射式LCD面板包括多个像素，每个像素分别具有一透射区域和一反射区域，其中透射区域和反射区域具有不同单元间隙。
图1为现有半穿透半反射式LCD面板的俯视图；图2为沿图1中的现有半穿透半反射式LCD面板的线段A-A取得的截面图。参看图1和图2，现有半穿透半反射式LCD面板100包括一薄膜晶体管阵列110、一彩色滤光片(color filter)120和一液晶层130。彩色滤光片120设置于薄膜晶体管阵列110上方，且液晶层130夹在薄膜晶体管阵列110与彩色滤光片120之间。
参看图1和图2，在现有薄膜晶体管阵列110中，多个半穿透半反射式像素P界定于其上。每个半穿透半反射式像素P包括一透射区域T和一反射区域R。由于突起层122形成于彩色滤光片120的一表面上，所以一单元间隙G/2形成于半穿透半反射式像素P的反射区域R与彩色滤光片120之间，而一单元间隙G形成于半穿透半反射式像素P的透射区域T与彩色滤光片120之间。
如图1和图2所示，在同一行薄膜晶体管阵列110中，由于像素P的反射区域R和透射区域T交替排列，所以液晶排列不良区域(Reverse tiltdomains)D1、D2不仅产生于像素P内的一区域处，也产生于每个像素P的边缘处。更明确地说，由于厚度转变区域形成于突起层122的边缘处，所以液晶排列不良区域D1、D2产生于每个像素P的边缘处和像素P内的区域处，该区域对应于薄膜晶体管阵列110的透射区域T与反射区域R之间的一区域。因此，现有半穿透半反射式LCD面板100的开口率受产生于每个像素P的边缘处的液晶排列不良区域D1限制。对于具有高开口率的高清晰度LCD面板来说，必须减少液晶排列不良区域。
发明内容
本发明通过使相邻像素的透射区域相邻而提供一具有高开口率的半穿透半反射式薄膜晶体管液晶显示器。在本发明的一实施例中，相邻透射区域为邻接的。
如本文所体现和广泛描述的，本发明提供一薄膜晶体管阵列基板，其包括一基板、设置于基板上且沿一第一方向排列的一第一像素群和一第二像素群。第一像素群具有一第一反射区域和一第一透射区域，第二像素群具有沿一第二方向排列的一第二透射区域和一第二反射区域，其中第一方向垂直于第二方向，且第一透射区域与第二透射区域邻接。
如本文所体现并广泛描述的，本发明提供一半穿透半反射式薄膜晶体管液晶显示器，其包括上文提及的薄膜晶体管阵列基板、一设置于薄膜晶体管阵列基板上方的彩色滤光片基板和一位于彩色滤光片基板与薄膜晶体管阵列基板之间的液晶层。
如本文所体现并广泛描述的，本发明提供一液晶显示装置，其包括上文提及的半穿透半反射式薄膜晶体管液晶显示器。
如本文所体现并广泛描述的，本发明提供一电子装置，其包括上文提及的半穿透半反射式薄膜晶体管液晶显示器。
所属领域的技术人员从以下描述中易明了本发明的这些和其它特点和优势中的一个或部分或全部，在下列描述中仅通过说明最适合执行本发明的模式中的一种来展示并描述本发明的优选实施例。如将认识到，本发明能够具有不同实施例，且在不脱离本发明的前提下能够对其若干细节在各种、明显方面做出修正。因此，附图和描述实际上将被认为是说明性的而不是限制性的。
附图说明
图1为现有半穿透半反射式LCD面板的俯视图。
图2为沿图1中的现有半穿透半反射式LCD面板的线段A-A取得的截面图。
图3为根据本发明的一实施例的半穿透半反射式LCD面板的俯视图。
图4为根据本发明的一实施例的沿图3中的半穿透半反射式LCD面板的线段B-B取得的截面图。
图5为根据本发明的一实施例的另一半穿透半反射式LCD面板的俯视图。
图6为根据本发明的一实施例的沿图5中的另一半穿透半反射式LCD面板的线段C-C取得的截面图。
图7为根据本发明的一实施例的LCD装置的示意图。
图8为根据本发明的一实施例的电子装置的示意图。简单符号说明
100、200、300：半穿透半反射式LCD面板
110：薄膜晶体管阵列
120：彩色滤光片
130：液晶层
122：突起层
210、310：薄膜晶体管阵列基板
220、320：彩色滤光片基板
230、330：液晶层
212、312：基板
214、314：扫描线
216、316：数据线
218a、318a：第一像素群
218b、318b：第二像素群
219a：第一薄膜晶体管
219b：第一反射电极
219c：第一透射电极
219d：第二薄膜晶体管
219e：第二透射电极
219f：第二反射电极
222、322：第二基板
223、323：彩色滤光片薄膜
224、324：突起层
226、326：共享电极
319a：第三薄膜晶体管
319b：第三反射电极
319c：第三透射电极
319d：第四薄膜晶体管
319e：第四透射电极
319：第四反射电极
400：LCD装置
410：背光单元
420：框架
430：挡板
440：图像控制器
500：电子装置
510：背光单元
520：框架
530：挡板
540：图像控制器
550：系统控制器
D1、D2：液晶排列不良区域
G/2、G：单元间隙
P：半穿透半反射式像素
T：透射区域
R：反射区域
R1：第一反射区域
R2：第二反射区域
P1：第一像素
P2：第二像素
P3：第三像素
P4：第四像素
具体实施方式
图3为根据本发明的一实施例的半穿透半反射式LCD面板的俯视图；图4为根据本发明的一实施例的沿图3中的半穿透半反射式LCD面板的线段B-B取得的截面图。参看图3和图4，本发明的半穿透半反射式LCD面板200包括一薄膜晶体管阵列基板210、一彩色滤光片基板220和一液晶层230。彩色滤光片基板220设置于薄膜晶体管阵列基板210上方，且液晶层230夹在薄膜晶体管阵列基板210与彩色滤光片基板220之间。
参看图3和图4，在本发明的此说明实施例中，薄膜晶体管阵列基板210包括一基板212、设置于基板212上的多条扫描线214、设置于基板212上的多条数据线216、设置于基板212上的一第一像素群218a和设置于基板212上的一第二像素群218b。扫描线214、数据线216、第一像素群218a和第二像素群218b的排列为所属领域的技术人员众所周知，因此不需要进一步详细描述来理解本发明。第一像素群218a具有一第一反射区域R1和一第一透射区域T1。第二像素群218b具有一第二透射区域T2和一第二反射区域R2。第一像素群218a和第二像素群218b由扫描线214和数据线216控制，且沿行方向交替排列。如图3和图4所示，在薄膜晶体管阵列基板210中，第一反射区域R1、第一透射区域T1、第二透射区域T2和第二反射区域R2沿行方向依序排列。
如图3和图4所示，第一像素群218a包括沿列方向排列的多个第一像素P1，且每个第一像素P1包括一第一薄膜晶体管219a电连接到扫描线214中的一条和数据线216中的一条、一第一反射电极219b电连接到第一薄膜晶体管219a和一第一透射电极219c电连接到第一反射电极219b，其中第一反射电极219b和第一透射电极219c沿行方向排列。
如图3和图4所示，第二像素群218b包括沿列方向排列的多个第二像素P2，且每个第二像素P2包括一第二薄膜晶体管219d电连接到扫描线214中的一条和数据线216中的一条、一第二透射电极219e电连接到第二薄膜晶体管219d和一第二反射电极219f电连接到第二透射电极219e，其中第二透射电极219e和第二反射电极219f沿行方向排列。
如图3和图4所示，彩色滤光片基板220包括一第二基板222、设置于该第二基板222上的多个彩色滤光片薄膜223、设置于基板222上的突起层224和设置于第二基板222上方的共享电极226。包括多个突起的突起层224位于第一反射区域R1和第二反射区域R2上方。每个突起使彩色滤光片基板220与薄膜晶体管阵列基板210之间的空间变窄。根据各种实施例，位于第一反射区域R1和第二反射区域R2上方的空间的厚度可等于位于第一透射区域T1和第二透射区域T2上方的空间的厚度的一半。共享电极226覆盖彩色滤光片薄膜223和突起层224。
在薄膜晶体管阵列基板210的同一行中，由于第一像素P1的第一透射区域T1和第二像素P2的第二透射区域T2邻接排列，所以液晶排列不良区域D2只产生于第一像素P1和第二像素P2内的一区域处。因此，半穿透半反射式LCD面板200的开口率可进一步增加，因为液晶排列不良区域D1在每个第一像素P1和第二像素P2的边缘处消除，如与图2中的D1相比。
图5为根据本发明的一实施例的另一半穿透半反射式LCD面板的俯视图；图6为根据本发明的一实施例的沿图5中的另一半穿透半反射式LCD面板的线段C-C取得的截面图。参看图5和图6，本发明的半穿透半反射式LCD面板300包括一薄膜晶体管阵列基板310、一彩色滤光片基板320和一液晶层330。彩色滤光片基板320设置于薄膜晶体管阵列基板310上方，且液晶层330夹在薄膜晶体管阵列基板310与彩色滤光片基板320之间。
参看图5和图6，在本发明中，薄膜晶体管阵列基板310包括一基板312、设置于基板312上的多条扫描线314、设置于基板312上的多条数据线316和设置于基板312上的一第一像素群318a。第一像素群318a具有一第一反射区域R1和一第一透射区域T1，且一第二像素群318b设置于基板312上，第二像素群318b具有一第二透射区域T2和一第二反射区域R2。扫描线314、数据线316、第一像素群318a和第二像素群318b的排列为所属领域的技术人员众所周知，因此省略详细描述。第一像素群318a和第二像素群318b由扫描线314和数据线316控制且沿列方向交替排列。如图5和图6所示，在薄膜晶体管阵列基板310中，第一反射区域R1、第一透射区域T1、第二透射区域T2和第二反射区域R2沿列方向依序排列。
如图5和图6所示，第一像素群318a包括沿行方向排列的多个第三像素P3，且第三像素P3包括一第三薄膜晶体管319a电连接到扫描线314中的一条和数据线316中的一条的、一第三反射电极319b电连接到第三薄膜晶体管319a和一第三透射电极319c电连接到第三反射电极319b，其中第三反射电极319b和第三透射电极319c沿列方向排列。
如图5和图6所示，每个第二像素群318b包括沿行方向排列的多个第四像素P4，且每个第四像素P4包括一第四薄膜晶体管319d电连接到扫描线314中的一条和数据线316中的一条、一第四透射电极319e电连接到第四薄膜晶体管319d和一第四反射电极319f电连接到第四透射电极319e，其中第四透射电极319e和第四反射电极319f沿列方向排列。
如图5和图6所示，彩色滤光片基板320包括一第二基板322、设置于第二基板322上的多个彩色滤光片薄膜323、一设置于基板322上的突起层324和一设置于第二基板322上方的共享电极326。突起层324位于第一反射区域R1和第二反射区域R2上方。共享电极326覆盖彩色滤光片薄膜323和突起层324。
在薄膜晶体管阵列基板310的同一群中，由于第三像素P3的第一透射区域T1和第四像素P4的第二透射区域T2排列在一起，所以液晶排列不良区域D2只产生于第三像素P3和第四像素P4内的一区域处。因此，半穿透半反射式LCD面板300的开口率可进一步增加，因为液晶排列不良区域D1在每个第三像素P3和第四像素P4的边缘处消除。
图7为根据本发明的一实施例的LCD装置(例如，一显示监视器)的示意图。参看图7，提供一包括半穿透半反射式LCD面板200或300的LCD装置400。举例来说，本发明的LCD装置400包括上文所提及的半穿透半反射式LCD面板200或300、一背光单元410、一框架420、一挡板430和一图像控制器440。半穿透半反射式LCD面板200或300和背光单元410由框架420承载。半穿透半反射式LCD面板200或300、背光单元410和框架420由挡板430加固。此外，图像控制器440通过适当方式与半穿透半反射式LCD面板200或300和背光单元410电耦接。
图8为根据本发明的一实施例的电子装置(例如，一笔记本计算机、个人数字助理、数码相机等等)的示意图。参看图8，提供一包括半穿透半反射式LCD面板200或300的电子装置500。举例来说，本发明的电子装置500包括上文所提及的半穿透半反射式LCD面板200或300、一背光单元510、一框架520、一挡板530、一图像控制器540和一实施特定电子装置的控制功能的系统控制器550。系统控制器可包括例如一数据源、一数据接口等等的元件。半穿透半反射式LCD面板200或300和背光单元510由框架520承载。半穿透半反射式LCD面板200或300、背光单元510和框架520由挡板530加固。此外，图像控制器540和系统控制器550通过适当方式直接或间接地与半穿透半反射式LCD面板200或300和背光单元510电耦接。
为说明和描述的目的，已呈现本发明的优选实施例的前文描述。不希望为详尽的或将本发明限制于精确形式或所揭示的示范性实施例。因此，前文描述应被认为是说明性的而不是限制性的。显然，对所属领域的技术人员来说，很多修改和改变将变得显而易见。选择并描述所述实施例以最好地解释本发明的原理和其最佳模式的实际应用，借此使所属领域的技术人员能够理解本发明的各种实施例和具有适合于特定使用或期望的实施例的各种修改。希望本发明的范畴由以上的权利要求1所述和它们的均等物(其中所有术语都表示它们的最广合理意义，除非另外指出)界定。应了解，在不脱离由以上权利要求1所述界定的本发明的范畴的前提下，所属领域的技术人员可对所述实施例进行改变。此外，本揭示案中的元件和元件均不希望专门用于公开，不管所述元件或元件是否在权利要求1所述书中明白地叙述。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (13)

1、一种薄膜晶体管阵列基板，其包括：
基板；
第一像素群设置于该基板上，该第一像素群包括沿第一方向排列的多个第一像素，该第一像素包括沿第二方向排列的第一反射区域和第一透射区域，其中该第一方向垂直于该第二方向；和
第二像素群设置于该基板上，该第二像素群包括沿该第一方向排列的多个第二像素，该第二像素包括沿该第二方向排列的第二透射区域和第二反射区域，其中该第一透射区域与该第二透射区域邻接。
2、根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中该第一反射区域由第一反射电极界定且该第一透射区域由第一透射电极界定，且该第二反射区域由第二反射电极界定且该第二透射区域由第二透射电极界定。
3、根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中每个第一像素还包括：
扫描线设置于该基板上；
数据线设置于该基板上；和
薄膜晶体管电连接到该扫描线和该数据线。
4、根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中每个第二像素还包括：
扫描线设置于该基板上；
数据线设置于该基板上；和
薄膜晶体管电连接到该扫描线和该数据线。
5、一种半穿透半反射式显示面板，其包括：
根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板；
彩色滤光片基板与该薄膜晶体管阵列基板对应以界定出空间；和
液晶层位于该薄膜晶体管基板与该彩色滤光片基板之间。
6、根据权利要求5所述的半穿透半反射式显示面板，其中该彩色滤光片基板为该第一透射区域和该第二透射区域两者界定出滤光片透射区域。
7、根据权利要求6所述的半穿透半反射式显示面板，其中该滤光片透射区域覆盖邻接的该第一透射区域和该第二透射区域。
8、根据权利要求5所述的半穿透半反射式显示面板，其中该彩色滤光片基板包括：
第二基板；
多个彩色滤光片薄膜设置于该第二基板上；
突起层设置于该第二基板上；和
共享电极设置于该第二基板上，其中该共享电极覆盖该彩色滤光片薄膜和该突起层。
9、根据权利要求8所述的半穿透半反射式显示面板，其中该突起层包括第一突起和第二突起，用以使该第一和该第二反射区域位于该彩色滤光片基板与该薄膜晶体管阵列基板之间的该空间变窄。
10、根据权利要求9所述的半穿透半反射式显示面板，其中该第一和第二突起分别使该第一与第二突起和该第一与第二反射区域之间的该空间变窄。
11、根据权利要求10所述的半穿透半反射式显示面板，其中位于该第一反射区域和该第二反射区域上方的该空间的厚度可等于位于该第一透射区域和该第二透射区域上方的该液晶层的厚度的一半。
12、一种显示装置，其包括：
根据权利要求5所述的半穿透半反射式显示面板；和
图像控制器耦接到该半穿透半反射式显示面板以控制该半穿透半反射式显示面板来呈现图像。
13、一种电子装置，其包括：
根据权利要求12所述的显示装置；和
系统控制器耦接到该显示装置的该图像控制器以呈现图像。
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