专利名称：图像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)技术，尤其涉及一种用于半反射半穿透式液晶显示装置的像素结构，以改善像素可靠度，以及一种具有该像素结构的液晶显示装置制造方法。
背景技术：
液晶显示装置是广泛使用于电子装置中，例如手提电脑、个人数字助理(PDA)、及手机等。通常液晶显示装置区分为穿透式与反射式两类型。前者是利用背光作为光源，而后者则利用环境光作为光源。穿透式的液晶显示装置呈现出高对比率(contrast ratio)及良好的色彩饱和度。然而，由于背光的电力需求，使其难以降低电力的损耗。而反射式液晶显示装置则在明亮的环境光之下具有省电的优势。然而，其对比率低且色彩饱和度亦不如穿透式。再者，反射式液晶显示装置在黑暗的环境下显示图像会受到限制。
为了改善上述两类型的液晶显示装置的缺点，发展出一种半反射半穿透式液晶显示装置，其具有穿透式与反射式两种显示模式。图1绘示出传统的半反射半穿透式液晶显示装置，其包括一下基板100(称作阵列基板)、一上基板114以及一位于两者之间的液晶层108。下基板100包括一像素区(其包括一反射区R及一穿透区T)，其由一对扫描线(未绘示)及一对数据线(未绘示)所定义出。一薄膜晶体管(未绘示)设置于反射区R的下基板100上并电性连接至扫描线与数据线。一保护层102及一像素电极依序设置于下基板100上。像素电极包括一透明电极104及位于上方的一反射电极106。反射电极106设置于反射区R中，以局部覆盖透明电极104。一彩色滤光片(color filter，CF)112及一透明介电层110依序设置于上基板114上。形成于彩色滤光片112上的透明介电层110(业界习称step on CF，SOC)，其对应于反射区R，以构成双间隙(dual cell gap)的半反射半穿透式液晶显示装置。
然而，在双间隙的半反射半穿透式液晶显示装置中，邻近穿透区T边缘的透明电极104在定义上方反射层以形成反射电极106其间，容易发生剥离，如图2所示，降低像素的可靠度。由于位于下方的扫描线及数据线所导致的高度落差，使像素区边缘的透明电极104的附着强度较差，造成应力集中。特别是对反射层进行光刻工艺以定义反射电极之后，穿透区的光致抗蚀剂、反射层、及透明电极容易自保护层剥离。
因此，有必要发展出一种改良的像素结构，其可防止透明电极剥离，以改善像素的可靠度。
发明内容
有鉴于此，本发明的一实施例在于提供一种图像显示系统，其包括一半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板。此面板包括相对设置的下基板与上基板以及设置于两者之间的液晶层。下基板具有一反射区及一穿透区。由一保护层、一透明电极、及一反射电极所构成的堆叠层，设置于反射区及穿透区的下基板上。反射电极具有一开口对应于穿透区且其大体露出位于下方的透明电极。一透明介电层设置于面向下基板的上基板表面且对应于反射区。
又本发明的一实施例在于提供一种图像显示系统制造方法。提供一下基板，其具有一反射区及一穿透区。依序在反射区及穿透区的下基板上形成一保护层、一透明电极、及一反射电极，其中反射电极具有一开口对应于穿透区且其大体露出位于下方的透明电极。在相对于下基板的位置上形成一上基板。在面向下基板的上基板表面且对应于反射区的位置上形成一透明介电层。在下基板与上基板之间形成一液晶层。
图1是绘示出传统半反射半穿透式液晶显示装置剖面示意图；图2是绘示出图1中半反射半穿透式液晶显示装置像素结构的平面示意图；图3A至图3D是绘示出根据本发明实施例的具有半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板的图像显示系统的制造方法剖面示意图；图4是绘示图3C中像素结构平面示意图；
图5是绘示出根据本发明另一实施例的图像显示系统方块示意图。
主要元件符号说明现有技术100～下基板；102～保护层；104～透明电极；106～反射电极；108～液晶层；110～透明介电层；112～彩色滤光片；114～上基板；R～反射区；T～穿透区。
本发明200～下基板；202～保护层；204～透明电极；206～非透明导电层；206a～反射电极；207～光致抗蚀剂图案层；208～液晶层；209、211～开口；210～透明介电层；212～彩色滤光片；214～上基板；R～反射区；T～穿透区；300～显示面板；400～液晶显示装置；500～控制器；600～电子装置。
具体实施例方式
以下配合实施例说明图像显示系统及其制造方法。图3D是绘示出一图像显示系统的实施例。此系统具有一半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板300，其包括一下基板200(称作一阵列基板)、一上基板214、以及位于两者之间的液晶层208。下基板200与上基板214可为透明基板，例如玻璃、石英、或是其他透明材料。通常下基板200包括多个由扫描线及数据线所定义而成的像素区。此处，为了简化图式，仅绘示出由一对扫描线(未绘示)与一对数据线(未绘示)所定义而成的一像素区。一般而言，像素区包括一反射区R及一穿透区T。一薄膜晶体管(未绘示)设置于反射区R的下基板200上并电性连接至扫描线与数据线。
保护层202及像素电极的堆叠层设置于下基板200上。像素电极可包括一透明电极204及位于上方的一反射电极206a。在本实施例中，反射电极206a局部覆盖位于下方的透明电极204。亦即，反射电极206a包括一开口211对应于穿透区T以大体露出下方的透明电极204。特别的是开口211完全被反射电极206a所围绕。在其他实施例中，反射电极206a可局部围绕开口211。举例而言，反射区R中的反射电极206a沿着下方设置有数据线或是扫描线的穿透区T边缘延伸。
一彩色滤光片(CF)212及一透明介电层210依序设置于面向下基板200的上基板214表面上。在本实施例中，透明介电层110形成于彩色滤光片212上(业界习称step on CF，SOC)，其对应于反射区R，以构成具有双间隙(dual cell gap)的半反射半穿透式液晶显示面板的图像显示系统。
图3A至图3D是绘示出根据本发明实施例的具有半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板的图像显示系统的制造方法剖面示意图。请参照图3A，提供一下基板200，例如透明玻璃或是石英。下基板200上可具有数据线、扫描线、以及薄膜晶体管(TFT)。每一薄膜晶体管电性连接至一扫描线及一数据线并位于由一对扫描线与一对数据线所定义而成的像素区中。此处，为了简化图示，仅绘示出一平整的基板，其具有由一反射区R与一穿透区T所构成的一像素区。一保护层202形成于下基板200上。保护层202可为一单层结构，例如为一氧化硅层或是一氮化硅层。其亦可为多层结构，例如由一氧化硅层与一氮化硅层所构成。接下来，一透明导电层204设置于反射区R与穿透区T的保护层202上，用以作为穿透区T的透明电极。在本实施例中，透明电极204可为藉现有沉积技术所形成的铟锡氧化物(ITO)或是铟锌氧化物(IZO)。举例而言，透明电极204可藉由溅镀法形成。随后在透明电极204上沉积一具有多个凸块(bump)的非透明导电层206。非透明导电层206可由铝(Al)、银(Ag)、钼(Mo)、铝钕(AlNd)合金、或是其组合所构成。再者，非透明导电层206可藉由现有沉积技术形成，例如溅镀法。透明电极204与非透明导电层206电性连接，以在后续步骤中形成像素电极。再者，像素电极是电性连接至薄膜晶体管。
请参照图3B所示，对非透明导电层206实施一光刻工艺，以在反射区R中定义一反射电极。举例而言，藉由对形成于非透明导电层206上的一光致抗蚀剂层进行曝光及显影步骤，以在其上形成具有一开口209的光致抗蚀剂图案层。在本实施例中，开口209是对应于穿透区T以大体露出下方的非透明导电层206。特别的是开口209完全被光致抗蚀剂图案层207所围绕。在其他实施例中，光致抗蚀剂图案层207可局部围绕开口209。举例而言，反射区R中的光致抗蚀剂图案层207沿着下方设置有数据线或是扫描线的穿透区T边缘延伸。
请参照图3C，藉由蚀刻去除开口209下方的非透明导电层206，以形成反射电极206a。在去除不再需要的光致抗蚀剂图案层207之后，便完成本发明的像素结构。图4是绘示出图3C中像素结构的平面示意图。像素电极包括透明电极204及位于其上的反射电极206a。反射电极206a与下方的透明电极204局部重叠。举例而言，反射电极206a具有一开口211对应于穿透区T，以大体露出下方的透明电极204。特别的是开口211完全被反射电极206a所围绕。在其他实施例中，反射电极206a可局部围绕开口211。举例而言，反射区R中的反射电极206a沿着下方设置有数据线或是扫描线的穿透区T边缘延伸。
请参照图3D，提供一上基板214，例如一透明玻璃或是石英。在上基板214上形成一彩色滤光片212。接着，在彩色滤光片212上形成一透明介电层210，使得透明介电层210面向并对应于反射区R的下基板200。在本实施例中，透明介电层210可由氧化硅、氮化硅或是其组合所构成并藉由现有沉积、光刻、及蚀刻等工艺而形成。最后，封合具有彩色滤光片212及透明介电层210的上基板214与具有像素结构的下基板200，使得上基板214相对设置于下基板200。将一液晶材料注入上基板214与下基板200之间的空间，以在其间形成一液晶层208。
在本实施例中，环型的反射电极206a覆盖位于穿透区T边缘的透明电极204，用以保护在定义反射电极206a时，邻近穿透区T边缘的透明电极204以避免其剥离。环型的反射电极206a不仅缓和穿透区T边缘应力的集中，同时也阻隔显影液与邻近穿透区T边缘的透明电极204之间的化学反应。因此，可防止透明电极204的剥离。
图5是绘示出另一实施例的图像显示系统，其中该系统可实施成一半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示装置400或是一电子装置600，例如笔记本型电脑、手机、数字相机、个人数字助理(PDA)、桌上型电脑、电视机、车上型显示器、或可携式数字影碟(DVD)播放器。在其他实施例中，上述的半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板可并入一显示装置中，其可为一半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示装置。如图5所示，半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示装置400包括一绘示于图3D的半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板300。在其他实施例中，显示装置可并入一电子装置600中。如图5所示，电子装置600包括具有显示面板300的显示装置400以及一控制器500耦接至显示面板300，其中控制器500是用以控制该面板300而根据输入来提供图像。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，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的前提下，可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种图像显示系统，包括半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板，包括下基板，其具有反射区及穿透区；由保护层、透明电极、及反射电极所构成的堆叠层，设置于该反射区及该穿透区的下基板上，其中该反射电极具有开口对应于该穿透区且其大体露出位于下方的该透明电极；上基板，与该下基板相对设置；透明介电层，设置于面向该下基板的该上基板表面且对应于该反射区；以及液晶层，设置于该下基板与该上基板之间。
2.如权利要求1所述的图像显示系统，其中该反射电极完全围绕该开口。
3.如权利要求1所述的图像显示系统，其中该反射电极局部围绕该开口。
4.如权利要求1所述的图像显示系统，其中该下基板与该上基板为透明基板。
5.如权利要求1所述的图像显示系统，其中该透明介电层是由氧化硅、氮化硅、或其组合所构成。
6.如权利要求1所述的图像显示系统，还包括彩色滤光片，设置于该上基板与该透明介电层之间。
7.如权利要求1所述的图像显示系统，还包括液晶显示装置，包括该半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板；以及控制器，耦接至该半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板，用以控制该面板而根据输入来提供图像。
8.如权利要求7所述的图像显示系统，其中该系统包括电子装置，其包括该液晶显示装置。
9.如权利要求8所述的图像显示系统，其中该电子装置包括笔记本型电脑、手机、数字相机、个人数字助理、桌上型电脑、电视机、车上型显示器、或可携式数字影碟播放器。
10.如权利要求1所述的图像显示系统，还包括液晶显示装置，包括该半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板；以及控制该面板的装置，以提供图像。
全文摘要
本发明揭示一种图像显示系统，其包括一半反射半穿透式薄膜晶体管液晶显示面板。此面板包括相对设置的下基板与上基板以及设置于两者之间的液晶层。下基板具有一反射区及一穿透区。由一保护层、一透明电极、及一反射电极所构成的堆叠层，设置于反射区及穿透区的下基板上。反射电极具有一开口对应于穿透区且其大体露出位于下方的透明电极。一透明介电层设置于面向下基板的上基板表面且对应于反射区。
文档编号G02F1/133GK101038409SQ200710079679
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月5日 优先权日2006年3月14日
发明者戴怡文, 陈政欣 申请人:统宝光电股份有限公司