专利名称：半穿透半反射液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半穿透半反射液晶显示器，尤其涉及一种能够将穿透区及反射区 的Gamma曲线调整至较佳的Gamma曲线的半穿透半反射液晶显示器。
背景技术：
图IA为现有半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。如图IA所示，半穿透 半反射液晶显示器90包含一彼此相向的滤光片基板912及一主动组件基板914，且两基板 间夹设一液晶层916。液晶层916采用负介电异向性(negative dielectric anisotropy) 液晶材料，使未施加电压时液晶分子呈垂直配向(vertical alignment)。在主动组件基板 914的透明基板928上形成有如薄膜晶体管(TFT)之类的切换组件(未图示)、透明电极922 及反射电极923。滤光片基板912的透明基板926上形成有彩色滤光片930及而彩色滤光 片930上形成有共用电极924。彩色滤光片930包含遮光黑矩阵层934及滤光迹区932。但现有半穿透半反射液晶显示器90的滤光片基板912及主动组件基板914间形 成单一间距，因此不容易将穿透区及反射区的Gamma曲线调整至和谐的Gamma2. 2曲线，而 导致画面质量不佳。为解决上述问题现有技术提出包含一有机层的显示器。图IB为另一 现有半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。半穿透半反射液晶显示器90B相似于 半穿透半反射液晶显示器90，相异处在于半穿透半反射液晶显示器90B进一步包含一有机 层924，位于透明基板928及反射电极923间，使滤光片基板912及主动组件基板914间形 成两种不同的间距。相较于半穿透半反射液晶显示器90，半穿透半反射液晶显示器90B中 于反射区的光线12其行经液晶层916的光程较接近于穿透区的光线Il其行经液晶层916 的光程，因此半穿透半反射液晶显示器90B的穿透区及反射区的Gamma曲线较能够被调整 至Gamma2. 2曲线。此外，现有采用垂直配向结构的液晶显示器，以大视角观看时会有色偏(color washout)现象，例如以大视角观看时，肤色会偏向较为浅蓝色或亮白色。此外，以手指触碰 现有液晶显示器时，因液晶状态被弄乱而产生白色或黑色压纹(即finger print mura)现 象。一般现有液晶显示器内弄乱的液晶状态回复到原先顺电场方向倾倒状态的反应时间较 长，使得人眼观察的到压纹现象。
发明内容
因此，本发明一实施例的目的在于提供一种半穿透半反射液晶显示器，其能够减 缓以较大视角观看时所被察觉的色偏现象。一实施例的目的在于提供一种半穿透半反射液 晶显示器，其能够减缓压纹现象。一实施例的目的在于提供一种半穿透半反射液晶显示器， 其能够具有较佳的显示质量；更具体而言，一实施例的目的在于提供一种半穿透半反射液 晶显示器，将一像素中穿透区及反射区的Gamma曲线调整至较佳的Gamma曲线。依本发明一实施例提供一种半穿透半反射液晶显示器，其包含一主动组件基板、 一彩色滤光片基板及液晶层。液晶层设于彩色滤光片基板与主动组件基板间。一主动组件基板，包含一第一透明基板；与形成于第一透明基板上的多个切换组件及多个反射像素电 极。每一切换组件电连接于所述透明像素电极其中之一及所述反射像素电极其中之一。彩 色滤光片基板界定出多个像素区域，每一像素区域适于位置对应所述透明像素电极其中之 一及所述反射像素电极至少其中之一。彩色滤光片基板包含一第二透明基板、一第一透明 导电层、一第二透明导电层及一介电层，且第一透明导电层位于第二透明基板及第二透明 导电层间，介电层位于第一透明导电层及第二透明导电层间，且每一像素区域中的第二透 明导电层界定出至少一开口，所述开口位置分别对应于所述反射像素电极。依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器，介电层为一彩色滤光层，彩色滤 光层包含一黑矩阵层及由黑矩阵层所界定的多个滤光迹区，且每一滤光迹区位置对应所述 像素区域其中之一。较佳地，第一透明导电层设于第二透明基板及彩色滤光层之间。依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器，介电层为一透明层。较佳地所述 显示器进一步包含一彩色滤光层，彩色滤光层包含一黑矩阵层及由黑矩阵层所界定的多个 滤光迹区，且每一滤光迹区位置对应所述像素区域其中之一。一实施例中，彩色滤光层设于 第一透明导电层及第二透明基板间。依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器，所述反射像素电极分别位于第一 透明基板对应所述开口的区域内。依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器，所述反射像素电极分别位于第一 透明基板及所述透明像素电极。较佳地所述透明像素电极分别覆盖所述反射像素电极。依 本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器，每一像素区域中的第一透明导电层界定出另
一开口。由于依本发明一实施例半穿透半反射液晶显示器的一像素中，形成有两个区域 具有两相异的电场，可以藉由电场的控制使较先亮的反射区变得较慢亮，进而能够将穿透 区及反射区的Gamma曲线调整至较佳的Gamma曲线。且一实施例中也可以有效减缓色偏 (color washout)现象；或能够减缓压纹现象。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中图IA为现有半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。图IB为另一现有半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。图2为依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。图3为依本发明一实施例半穿透半反射液晶显示器的主动组件基板上构成一像 素结构的平面示意图。图4为依本发明一实施例半穿透半反射液晶显示器的滤光片基板上构成一像素 区域的平面示意图。图5为现有及依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器中一像素于正视角 的电压(Voltage)与穿透率(T% )及反射率(R% )曲线图。图6A为依本发明一实施例半穿透半反射液晶显示器中一像素的灰阶及穿透率曲 线图。
图6B为依本发明-实施例半穿透半反射液晶显示器中一像素的灰阶及反射率曲线图。图7为依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。图8为依本发明--实施例半穿透半反射液晶显示器的滤光片基板上构成二相邻像素区域的平面示意图。图9为依本发明-实施例半穿透半反射液晶显示器中一像素的灰阶及反射率曲区域的平面示意图。图10为依本发明-实施例液晶显示器的滤光片基板的平面示意图。
图11为依本发明-实施例的半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。附图标号10、10a半穿透半反射液晶显示器 12 滤光片基板14 主动组件基板 16 液晶层20 像素区域21 第二透明基板23 彩色滤光层241 第一透明导电层242第二透明导电层243 开口
244开口245介电层 32黑矩阵层 34滤光迹区 38，381，382，383 区域40像素区域41第一透明基板42切换组件
44 扫描线
46资料线47反射像素电极
48透明像素电极
712彩色滤光片基板721非显示区域
722显示区域723通孔821,822,823像素区域 841,851,861 第一开口 842，852，862 第二开口
90半穿透半反射液晶显示器912滤光片基板914主动组件基板916液晶层922像素电极924共用电极926透明基板928透明基板930彩色滤光片932滤光迹区934黑矩阵层
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施 例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为 对本发明的限定。在此，须注意本说明书中“A层形成于B层上”的用语，并不限定为A层直接贴覆接 触B层表面的方式，例如A层与B层中间尚间隔其它叠层也为该用语所涵盖范围。图2为依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器的局部剖面的示意图。如图 2所示，半穿透半反射液晶显示器10包含一彼此相向的滤光片基板12及一主动组件基板 14，且两基板间夹设一液晶层16。液晶层16采用负介电异向性液晶材料，使未施加电压时 液晶分子呈垂直配向。另外，液晶层16中可添加助旋掺杂剂(chiral dopant)，以加速液晶 旋转并减小错向缺陷(disclination)。图3为依本发明一实施例半穿透半反射液晶显示器的主动组件基板上构成一像 素结构的平面示意图。本实施例的切换组件可以为一 η型非晶硅薄膜晶体管(η-type a-Si TFT)42，如图2及图3所示，主动组件基板14的第一透明基板41上形成多道相互平行的扫 描线(scan line) 44、及相互平行的数据线(data line) 46，且两相邻的扫描线44正交于两 相邻的数据线46而圈围出一像素区域40。至少一反射像素电极47及透明像素电极48分 布于该像素区域40，且薄膜晶体管42电连接透明像素电极48并形成于扫描线44与数据线 46交叉点处。透明像素电极48可以由氧化铟锡(Indium Tin Oxide ；IT0)或铟锌氧化物 (Indium ZincOxide ；IZ0)的透明导电膜所构成。反射像素电极47则位于透明像素电极48 及第一透明基板41之间，用以反射来自液晶显示器10外部的光线。较佳地，透明像素电极 48覆盖反射像素电极47。图4为依本发明一实施例半穿透半反射液晶显示器的滤光片基板上构成一像素 区域的平面示意图。如图2及图4所示，滤光片基板12界定出多个像素区域20，每一像素 区域20位置对应像素区域40其中之一，更具体而言每一像素区域20位置对应主动组件基 板14的所述透明像素电极48其中之一及所述反射像素电极47至少其中之一。滤光片基 板12的第二透明基板21上形成彩色滤光层23。彩色滤光层23包含一黑矩阵层32及由 黑矩阵层32所界定的多个滤光迹区(filter trace) 34，且每一滤光迹区34位置对应所述像素区域20其中之一。滤光迹区34包含有一区域38，滤光片基板12及主动组件基板14 组合成液晶显示器20时，区域38位置对应主动组件基板14的薄膜晶体管42。各个滤光 迹区例如可由不同颜色的颜料所构成，因此例如滤光迹区34可以为红色滤光迹区、绿色滤 光迹区、蓝色滤光迹区。两滤光迹区34间设有提供遮光作用的黑矩阵层(black matrix ； BM)32。在本实施例中，第一透明基板41及第二透明基板21可为一玻璃基板、塑料基板或 塑料软膜。详言之，图2的主动组件基板14的剖面示意图为沿图3的A-A’线横切而得的剖面 图，图2的滤光片基板12的剖面示意图为沿图4的B-B’线横切而得的剖面图。彩色滤光 片基板12界定出多个像素区域20，每一像素区域20位置对应所述像素电极48其中之一。 如图2所示，彩色滤光片基板12包含一第二透明基板21、一第一透明导电层241、一第二透 明导电层242及一为介电层的彩色滤光层23。第一透明导电层241位于第二透明基板21 及第二透明导电层242间，彩色滤光层23位于第一透明导电层241及第二透明导电层242 间，且彩色滤光层23的一滤光迹区34位置对应一像素区域20。较佳地，第一透明导电层 241形成于第二透明基板21上，彩色滤光层23形成于第一透明导电层241上，第二透明导 电层242形成于彩色滤光层23上。本实施例中，在第一透明导电层241及第二透明导电层242间设有一为介电层的 彩色滤光层23，故能够在此二透明导电层241及242间形成有电容。此外在第二透明导电 层242进一步界定出至少一开口 243，且开口 243位置对应于反射像素电极47。因此在像 素区域20及像素电极48间可以被分成两个区域像素区域20的第二透明导电层242形成 有开口 243的第一局部；及像素区域20的第二透明导电层242未形成开口 243的第二局 部。由于第一局部及第二局部各别具有相异的电容，因此像素区域20的第一局部及像素区 域20的第二局部与像素电极48间各别所产生的电场相异，而能够使此两区域中液晶层16 的液晶分子具不同倾斜方向。而液晶分子具不同倾斜方向可以形成不同的光穿透率，故此 两区域能够具有不同的光穿透率。因此可以有效减缓色偏(color washout)现象。此外以 手指触碰液晶显示器时，因液晶状态被弄乱而产生压纹现象，由于像素区域20能够形成两 种相异电场，使液晶较能够回复至原状态，而能够减缓压纹现象。此外，此些开口 243及反射像素电极47的形状不需相同也不加以限定，其可以为 圆形、长方形、长条形或不规则形。此些开口 243的位置也不加以限定，仅要是开口 243位 置对应于反射像素电极47即可。虽然图4所示开口 243位于像素区域20的上侧，在一实 施例中也可以位于像素区域20的下侧或中间。开口 243及反射像素电极47的数量也不加 以限定，像素区域20也可以包含位于像素区域20的不同局部的多数个开口 243。像素区域 20也可以为一个区域或被分成上下区域，例如下述图8的实施例。如图2、3及4所示，开口 243及反射像素电极47为圆形且此剖面的开口 243的宽 度设为W，滤光迹区34的宽度设为X，而此剖面的反射像素电极47的宽度设为H。开口 243 及反射像素电极47的大小不限定。在本实施例中，使开口 243及反射像素电极47的大小 相同。在一实施例中反射像素电极47位于第一透明基板41的对应开口 243的区域内，因 此可以使宽度H小于宽度W。图5为现有及依本发明一实施例的半穿透半反射液晶显示器中一像素于正视角 的电压(Voltage)与穿透率(T%)及反射率(R% )曲线图。图5中曲线T16及T23大致重叠。详言之，图5显示正视角即0度视角的情况下依图2的实施例其剖面开口比为H W X =30 30 60进行模拟所得曲线图。曲线CRO及CTO分别为依据现有技术(无介电层即 介电层膜厚为0)反射率及穿透率与电压的曲线。曲线R16及T16分别为依本发明一实施例，第一透明导电层241及第二透明导电层242间的介电层23的膜厚为16000单位长，其 反射率及穿透率与电压的曲线。曲线R23及T23分别为依本发明一实施例，第一透明导电 层241及第二透明导电层242间的介电层23的膜厚为23000单元，其反射率及穿透率与电 压的曲线。如图5所示，相对于现有技术，此两实施例的曲线R16及T16及曲线R23及T23 彼此较为接近且皆接近现有技术穿透率的曲线CT0。现有技术的像素中仅有一个区域具有 一电场，因此在较低电压下反射区的亮度会较亮。依本发明一实施例的像素，由于形成有两 个区域具有两相异的电场，可以藉由电场的控制使较先亮的反射区变得较慢亮，较佳地能够刚好搭配穿透率的曲线，在电压为5V左右时达到最亮点，使曲线R16及T16及曲线R23 及T23彼此较为接近，进而能够将穿透区及反射区的Gamma曲线调整至较佳的Gamma曲线。如下表一，表一为现有技术及本实施例半穿透半反射液晶显示器中一像素，其不同驱动电压下的穿透区及反射区的对比值。现有技术的像素其反射区达到最高对比时为3V ；而穿透区却在7V。相对于此，本实施例的像素其反射区达到最高对比时已提高至5. 5V;而穿透区也为7V。因此本实施例的 像素能够使较先亮的反射区变得较慢亮，并且相对于现有技术，能够使反射区达到最高对 比的电压更接近穿透区达到最高对比的电压。表一
权利要求
一种半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述半穿透半反射液晶显示装置包含一主动组件基板，包含一第一透明基板；多个切换组件，形成于所述第一透明基板上；多个反射像素电极，形成于所述第一透明基板上；及多个透明像素电极，形成于所述第一透明基板上且每一所述切换组件电连接所述透明像素电极其中之一及所述反射像素电极其中之一；一彩色滤光片基板，界定出多个像素区域，每一所述像素区域的位置对应所述透明像素电极其中之一及所述反射像素电极至少其中之一；及一液晶层，设于所述彩色滤光片基板与所述主动组件基板间，其中所述彩色滤光片基板包含一第二透明基板、一第一透明导电层、一第二透明导电层及一介电层，且所述第一透明导电层位于所述第二透明基板及所述第二透明导电层间，所述介电层位于所述第一透明导电层及所述第二透明导电层间，且每一所述像素区域中的所述第二透明导电层界定出至少一开口，所述开口位置分别对应于所述反射像素电极。
2.如权利要求1所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述介电层为一彩 色滤光层，所述彩色滤光层包含一黑矩阵层及由所述黑矩阵层所界定的多个滤光迹区，且 每一所述滤光迹区位置对应所述像素区域其中之一。
3.如权利要求2所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述第一透明导电 层设于所述第二透明基板及所述彩色滤光层之间。
4.如权利要求3所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述开口或所述反 射像素电极的形状为圆形、长方形或不规则形。
5.如权利要求1所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述反射像素电极 分别位于所述第一透明基板对应所述开口的区域内。
6.如权利要求1所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述反射像素电极 分别位于所述第一透明基板及所述透明像素电极间。
7.如权利要求6所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述透明像素电极 分别覆盖所述反射像素电极。
8.如权利要求1所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述彩色滤光片基 板进一步界定出一非显示区域，所述非显示区域包含一通孔，且所述第一透明导电层及所 述第二透明导电层透过所述通孔电连接。
9.如权利要求8所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述非显示区域位 于所述彩色滤光片基板的外侧，并包围所述像素区域。
10.如权利要求9所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述半穿透半反射 液晶显示装置进一步包含一彩色滤光层，所述彩色滤光层包含一黑矩阵层及由所述黑矩阵 层所界定的多个滤光迹区，且每一所述滤光迹区位置对应所述像素区域其中之一。
11.如权利要求10所述的半穿透半反射液晶显示装置，其特征在于，所述彩色滤光层 设于所述第一透明导电层及所述第二透明基板间。
12.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，每一所述像素区域中的所述第一透明导电层界定出另一开口。
全文摘要
本发明公开了一种半穿透半反射液晶显示装置，其包含一主动组件基板、一彩色滤光片基板及液晶层。主动组件基板包含一第一透明基板与形成于第一透明基板上的多个切换组件、多个透明像素电极及多个反射像素电极。彩色滤光片基板包含一第二透明基板、一第一透明导电层、一第二透明导电层及一介电层，且第一透明导电层位于第二透明基板及第二透明导电层间，介电层位于第一透明导电层及第二透明导电层间，且每一像素区域中的第二透明导电层界定出至少一开口，该开口位置分别对应于所述反射像素电极。实施本发明半穿透半反射液晶显示器，能够实现将穿透区及反射区的Gamma曲线调整至较佳的Gamma曲线，并且可以有效减缓色偏(color washout)现象和减缓压纹现象。
文档编号G02F1/1362GK101989008SQ200910161080
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者张永政, 游明璋, 王文俊 申请人:胜华科技股份有限公司