TWI385455B - 半穿透半反射式畫素結構及顯示面板 - Google Patents

Description

半穿透半反射式畫素結構及顯示面板

本發明是有關於一種畫素結構以及具有此畫素結構之顯示面板，且特別是有關於一種半穿透半反射式畫素結構以及具有此半穿透半反射式畫素結構之顯示面板。

現今社會多媒體技術相當發達，多半受惠於半導體元件或顯示裝置的進步。就顯示器而言，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性之液晶顯示器已逐漸成為市場之主流。一般液晶顯示器可分為穿透式、反射式，以及半穿透半反射式三大類。其中半穿透半反射式液晶顯示器可同時在光線充足與光線不足的情形下使用，因此可應用的範圍較廣。

就半穿透半反射式液晶顯示器而言，其可同時利用背光源以及外界光源進行顯示。一般而言，半穿透半反射式液晶顯示器包括畫素陣列基板、對向基板以及介於上述二基板之液晶層。畫素陣列基板上之畫素結構具有穿透區與反射區，且穿透區內是設置透明畫素電極，而反射區內則是設置反射畫素電極。

一般來說，為了同時顧及反射畫素電極的反射率以及透明畫素電極的穿透率，反射畫素電極之厚度往往明顯大於透明畫素電極的厚度。因此，反射區與穿透區之交界處，亦即反射畫素電極與透明畫素電極的交界處，便存在高度差。即使後續在反射畫素電極以及透明畫素電極上覆蓋上一層配向材料層，此高度差仍然存在。由於此高度差的存在，當後續對配向材料層進行摩擦配向處理時，往往會在此高度差處發生反射畫素電極剝離的情形。這是因為當使用滾輪對配向材料層進行摩擦配向處理時，滾輪由穿透區往較高的反射區進行滾動時，滾輪在反射區與穿透區之間的高度差之處會形成一向上的應力。而當此向上的應力大於反射畫素電極與其底下之膜層之間的附著力時，便會發生反射畫素電極剝離的現象。

因此，本發明提出一種半穿透半反射式畫素結構以及具有此半穿透半反射式畫素結構之顯示面板，以解決傳統於半穿透半反射式畫素結構進行配向處理時會使反射畫素電極發生剝離的情形。

本發明提供一種半穿透半反射式畫素結構，其包括基板、主動元件、覆蓋層、反射畫素電極、透明畫素電極、至少一透明圖案以及配向層。基板具有反射區以及穿透區。主動元件位於基板上。覆蓋層位於基板上且覆蓋主動元件，其中覆蓋層在反射區具有多個凸起結構。反射畫素電極配置於反射區的覆蓋層上並且與主動元件電性連接。透明畫素電極位於穿透區的覆蓋層上並且與主動元件電性連接。透明圖案覆蓋反射畫素電極的至少一角落。配向層覆蓋反射畫素電極、透明畫素電極以及透明圖案，其中配向層具有一配向方向，反射畫素電極的對角線順著配向方向，且至少一透明圖案是位於對角線上的角落處。

本發明提出一種顯示面板，其包括一畫素陣列基板，此畫素陣列基板具有多個畫素結構，其中每一畫素結構為如上所述之半穿透半反射式畫素結構；對向基板，位於畫素陣列基板的對向；以及液晶層，位於畫素陣列基板以及該對向基板之間。

由於本發明在反射畫素電極的至少一角落設置有透明圖案，且此透明圖案是位於反射畫素電極之對角線上的角落處，其中所述之對角線是順著配向層之配向方向。因此，當於此於半穿透半反射式畫素結構進行配向處理時，可避免於反射畫素電極之邊緣產生剝離的情形。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據本發明一實施例之半穿透半反射式畫素結構的上視示意圖，圖2視圖1沿著I-I’的剖面是示意圖。請同時參照圖1以及圖2，本實施例之半穿透半反射式畫素結構包括基板100、主動元件120、覆蓋層104、反射畫素電極106、透明畫素電極108、至少一透明圖案109以及配向層110。

基板100具有反射區R以及穿透區T。基板100可為玻璃基板、塑膠基板、矽基板或是其他適用的基板。基板上100包括設置有掃描線SL、資料線DL以及主動元件120。在本實施例中，主動元件120與掃描線SL以及資料線DL電性連接。主動元件120例如是薄膜電晶體，其包括閘極、源極以及汲極。一般來說，由於主動元件120為遮光元件，因此主動元件120較佳的是設置於反射區R中。然而本發明不限制主動元件所設置的位置。在其他的實施例中，主動元件120也可以根據設計需要而設置於穿透區T中，或是同時跨越反射區R及穿透區T。

此外，由於主動元件120的製造程序的緣故，在完成主動元件120的製造程序之後，一般會於基板100之表面覆蓋有絕緣層102。此絕緣層102例如是閘絕緣層以及保護層之疊層。然本發明不限於此，在其他的實施例中，基板100上也可以不覆蓋有絕緣層102，或者是絕緣層102本身為單一膜層，或者是絕緣層102為三層或以上的膜層。

覆蓋層104位於基板100上並且覆蓋主動元件120、掃描線SL、資料線DL以及絕緣層102。換言之，覆蓋層104是覆蓋整個基板100。覆蓋層104之材質較佳的使選用具有感光性質的有機材料。特別是，覆蓋層104在反射區R具有多個凸起結構106。在反射區R設置凸起結構106的目的是為了增加畫素結構之反射區R的反射率。而凸起結構106可以利用微影的方式來形成。特別值得一提的是，本發明不限制覆蓋層104之材質、凸起結構106的形成方式、形狀、密度以及位置，本實施例之圖式所繪示的凸起結構106只是為了清楚說明。

另外，反射畫素電極106是配置於反射區R的覆蓋層104上，因此反射畫素電極106會覆蓋凸起結構104a。另外，反射畫素電極106與主動元件120電性連接。在本實施例中，反射畫素電極106是透過接觸窗開口H而與主動元件120之一端(例如是薄膜電晶體之汲極)電性連接。反射畫素電極106之材質例如是金屬，較佳的是選用具有高反射率以及高導電性的金屬材料。值得一提的是，在本實施例中，反射畫素電極106在反射區R所佔的面積大於覆蓋層104之凸起結構104a在反射區R所佔的面積。

透明畫素電極108是位於穿透區T的覆蓋層104上。特別是，透明畫素電極108與反射畫素電極106兩者是連接在一起。因反射畫素電極106與主動元件120電性連接，且反射畫素電極106又與透明畫素電極108連接在一起，因此透明畫素電極108亦會與主動元件120電性連接。如此一來，當於操作此畫素結構時，透明畫素電極108與反射畫素電極106是處於共電位的狀態。另外，透明畫素電極108之材質例如是透明導電材料，例如是金屬氧化物，如銦錫氧化物、銦鋅氧化物或是其他金屬氧化物。

另外，透明圖案109是覆蓋在反射畫素電極106的至少一角落C。在圖1之實施例中，透明圖案109是設置於反射畫素電極106的四個角落C。在此，透明圖案109是直接貼附在反射畫素電極106的至少一角落C，且透明圖案109可以是在製作透明畫素電極108時一併製作出來。換言之，透明圖案109與透明畫素電極108可以利用同一道光罩定義出來。然，本發明不限於此，在其他的實施例中，透明圖案109與透明畫素電極108也可以分別製作出來。因此透明圖案109之材質可以與透明畫素電極108之材質相同或是不相同。透明圖案109之材質例如是透明導電材料，其例如是金屬氧化物，如銦錫氧化物、銦鋅氧化物或是其他金屬氧化物。另外，本實施例之透明圖案109是塊狀圖案，其可以是方形、矩形、圓形或是多邊形。此外，本發明之透明圖案109可以跨出反射畫素電極106之邊緣約0至30微米，且透明圖案109與反射畫素電極106重疊寬度約為0至30微米。由於本實施例之透明圖案109會跨出反射畫素電極106之邊緣，因此透明圖案109跨出反射畫素電極106之邊緣的距離不為0。

配向層110覆蓋反射畫素電極106、透明畫素電極108以及透明圖案109。換言之，配向層110覆蓋整個基板100上的膜層。特別是，配向層110具有一配向方向D，而且反射畫素電極106的一對角線L順著配向方向D。較佳的是，反射畫素電極106的對角線L與配向方向D平行，而且上述透明圖案109是位於反射畫素電極106的對角線L上的角落處C。換言之，透明圖案109至少位於反射畫素電極106的對角線L上的角落處C。因此，在本發明之另一實施例中，在反射畫素電極106的另外兩個角落(沒有落在對角線L上的角落)則可不設置有透明圖案109，如圖3所示。

由於本發明在反射畫素電極106的對角線L上的角落處C覆蓋有透明圖案109，因此當後續於此於半穿透半反射式畫素結構進行滾輪摩擦配向處理時，可避免反射畫素電極108產生剝離的情形。

本發明除了如圖1所繪示之實施例，即在反射畫素電極106的角落C設置透明圖案109之外，還可以在反射畫素電極106的局部邊緣設置透明圖案109a，如圖4所示。

另外，圖1、圖3以及圖4所示之畫素結構中之透明圖案109是非連續的塊狀圖案。然，本發明不限於此，在其他的實施例中，透明圖案109也可以是連續的條狀圖案，如下所述。

請先參照圖5，圖5之畫素結構與圖1所示之畫素結構相似，不同之處在於透明圖案109是條狀圖案，其分別覆蓋於反射畫素電極106的相對向的兩邊緣處。類似地，在此實施例中，透明圖案109是在製作透明畫素電極108時一併製作出來。然，本發明不限於此，在其他的實施例中，透明圖案109與透明畫素電極108也可以分別製作出來。因此，透明畫素電極108與透明圖案109之材質可以相同或不相同。

另外，請參照圖6，圖6畫素結構與圖5所示之畫素結構相似，不同之處在於，條狀透明圖案109是覆蓋於反射畫素電極106的另外兩個相對向的邊緣處。

在圖5與圖6之實施例中，透明圖案109覆蓋了反射畫素電極106的所有角落處以及反射畫素電極109的相對向的兩邊緣。然而，在其他的實施例中，透明圖案109亦可以僅覆蓋反射畫素電極106的其中一邊緣，如圖7所示。在圖7的畫素結構中，透明圖案109僅覆蓋反射畫素電極106的其中一邊緣，且此邊緣為後續進行配向處理時，配向滾輪最先接觸到所述反射畫素電極106的那一個邊緣。

在上述圖5至圖7的實施例中，透明圖案109覆蓋反射畫素電極106之邊緣之外，也覆蓋了位於該邊緣兩端的角落處，而且透明圖案109跨出反射畫素電極106之邊緣，所跨出的距離可為0～30微米，而透明圖案109與反射畫素電極106重疊寬度可為0～30微米。類似地，因圖5至圖7之實施例之透明圖案109會跨出反射畫素電極106之邊緣，因此透明圖案109跨出反射畫素電極106之邊緣的距離是不為0。

根據其他的實施例，透明圖案109可以不完全跨出反射畫素電極106之角落，如圖8之實施例。換言之，透明圖案109跨出反射畫素電極106之E1邊緣，但沒有跨出反射畫素電極106之另一邊緣E2。在圖9之實施例中，透明圖案109跨出反射畫素電極106之邊緣E2，但沒有跨出反射畫素電極106之另一邊緣E1。上述圖8與圖9實施例中，透明圖案109跨出反射畫素電極106之跨出的距離可為0至30微米。同樣地，透明圖案109與反射畫素電極106重疊寬度可為0至30微米。

類似地，圖8與圖9之實施例之透明圖案109亦可僅覆蓋反射畫素電極106的其中一邊緣(例如僅跨出其中一個邊緣E1或其中的一個邊緣E2)，且此邊緣為後續進行配向處理時，配向滾輪最先接觸到的反射畫素電極106的邊緣。

圖10為根據本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。請參照圖10，顯示面板包括畫素陣列基板202、對向基板204以及液晶層206。此畫素陣列基板202具有多個畫素結構，且每一畫素結構可以是圖1、圖3至圖8任一圖所示之半穿透半反射式畫素結構。對向基板204位於畫素陣列基板202的對向，對向基板204可為空白基板、或是設置有電極膜之基板。液晶層206位於畫素陣列基板202以及對向基板204之間。另外，此顯示面板更可包括彩色濾光層，其可設置於畫素陣列基板202或對向基板204上。若彩色濾光層是設置於畫素陣列基板202，那麼畫素陣列基板202又可稱為彩色濾光層於陣列上之基板(color filter on array,COA)。

綜合以上所述，由於本發明在反射畫素電極的至少一角落設置有透明圖案，且此透明圖案是位於反射畫素電極之對角線上的角落處，其中所述之對角線是順著配向層之配向方向。因此，當於此於半穿透半反射式畫素結構進行配向處理時，可避免於反射畫素電極之邊緣產生剝離的情形。

另外，本發明之透明圖案並非覆蓋反射畫素電極的整個邊緣，因此可以減少因透明圖案的存在而降低反射畫素電極之反射率的情形。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．基板

102．．．絕緣層

104．．．覆蓋層

104a．．．凸起圖案

106．．．反射畫素電極

108．．．透明畫素電極

109,109a．．．透明圖案

110．．．配向層

120．．．主動元件

202．．．畫素陣列基板

204．．．對向基板

206．．．液晶層

R．．．反射區

T．．．穿透區

SL．．．掃描線

DL．．．資料線

H．．．接觸窗開口

D．．．配向方向

L．．．對角線

C．．．角落

E1,E2．．．邊緣

圖1是根據本發明一實施例之半穿透半反射式畫素結構的上視示意圖。

圖2視圖1沿著I-I’的剖面示意圖。

圖3至圖9為根據本發明多個實施例之半穿透半反射式畫素結構的上視示意圖。

圖10為根據本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。

106．．．反射畫素電極

108．．．透明畫素電極

109．．．透明圖案

110．．．配向層

120．．．主動元件

R．．．反射區

T．．．穿透區

SL．．．掃描線

DL．．．資料線

H．．．接觸窗開口

D．．．配向方向

L．．．對角線

C．．．角落

Claims (13)

1. 一種半穿透半反射式畫素結構，包括：一基板，其具有一反射區以及一穿透區；一主動元件，位於該基板上；一覆蓋層，位於該基板上，覆蓋該主動元件，其中該覆蓋層在該反射區具有多個凸起結構；一反射畫素電極，配置於該反射區的該覆蓋層上，並且與該主動元件電性連接；一透明畫素電極，位於該穿透區的該覆蓋層上，並且與該主動元件電性連接；至少一透明圖案，覆蓋該反射畫素電極的至少一角落；以及一配向層，覆蓋該反射畫素電極、該透明畫素電極以及該透明圖案，其中該配向層具有一配向方向，該反射畫素電極的一對角線順著該配向方向，且該至少一透明圖案是位於該對角線上的角落處。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案覆蓋該反射畫素電極的所有角落。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案更包括覆蓋該反射畫素電極的局部邊緣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該些透明圖案為非連續圖案。
5. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素 結構，其中該至少一透明圖案更包括覆蓋該反射畫素電極的其中一邊緣。
6. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案更包括覆蓋該反射畫素電極的相對向的兩邊緣。
7. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案覆蓋該反射畫素電極的所有角落處以及該反射畫素電極的相對向的兩邊緣。
8. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案跨出該反射畫素電極之邊緣0至30微米，且該至少一透明圖案與該反射畫素電極重疊寬度為0至30微米。
9. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案為塊狀、條狀或是其組合。
10. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該至少一透明圖案之材質與該透明畫素電極之材質相同。
11. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該反射畫素電極在該反射區所佔的面積大於該覆蓋層之該些凸起結構在該反射區所佔的面積。
12. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式畫素結構，其中該反射畫素電極被夾於該透明圖案與該覆蓋層之間。
13. 一種顯示面板，包括：一畫素陣列基板，其具有多個畫素結構，且每一畫素 結構如申請專利範圍第1項所述；一對向基板，位於該畫素陣列基板的對向；以及一液晶層，位於該畫素陣列基板以及該對向基板之間。