TWI300863B - Transmissive liquid crystal display - Google Patents

Description

1300863 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域： 本發明有關一種穿透式液晶顯示器，特別是關於一種 整合兩組矩陣於一面板中之穿透式液晶顯示器，其中兩組 矩陣之一係為主動式矩陣。 先前技術： 無線通訊（wireless communication)之爆炸性成長 已成為全球普遍趨勢。下一代行動電話，亦即Μ (third generation ;第三代）或UMTS (Universal M〇bile Telecommunication Services ;全球行動通信服務），為 一種讓使用者經由行動電話即可存取電子郵件、視訊以及 網頁之技術。 許多大廠，諸如摩托羅拉以及三星，已推出具有雙榮 幕之第二代行動電話，以提供引領流行的消費者兩種觀看 選擇。較大的内部螢幕係使用於一般標準功能中，而較小 的外部螢幕係用來顯示來電者身份或曰期與時間。由於此 兩種螢幕在使用功能上的不同，因此内部螢幕所具有之解 析度較外部螢幕要高出許多。一般而言，具有較高解析度 之内部螢幕為一主動式矩陣液晶顯示器（active matrix liquid crystal display ;AMLCD)，而具有較低耗電量 之内部螢幕為一被動式矩陣液晶顯示器（passive matrix liquid crystal display ； PMLCD ) 0 被動式矩陣液晶顯示器之液晶層係包夾於兩片玻璃基 板間。其中’纟此玻璃基板上具有兩組相互垂直之透明導

第7頁 1300863 五、發明說明（2) 線，分別與上、下 (matrix ) ° 當提 中之液晶分子的排 度。 主動式矩陣液 似。不同的是，在 包含一電子開關（ transistor， TFT ) 成像。 請參閱第一圖 式矩陣液晶顯示器 液晶顯示器之耗電 解析度較高。至於 器之製作過程要比 為了降低雙螢 矩陣與被動式矩陣 晝素電極相連拯，& 处+ ^ ^ 而形成書素矩陳 供電壓於一晝辛雷六 :不跑陣

列貼#太丄~畜電今4，會使位於奎I 轉而決定該t素之透光 晶顯示器與被動式矩 主動式矩陳、右曰姑- 貝為相 /日日ί、、員示器的每個書 亦即薄膜電晶體；thln fUm —素中更 ，以提供較快之影像轉換速度與更多 圖中為主動式矩陣液晶顯示器與被動 :-簡單比較。如圖所示，㈣式；J 里比較少，而主動式矩陣液晶顯示器之 在製程難易度上，被動式矩陣液晶顯示 主動式矩陣液晶顯示器來的簡單。 幕行動電話之重量與體積，整合主動式 於同一面板中將具有廣大效益。 發明内容： 本發明之目的在提供一種整合至少兩組矩陣於一面板 中之穿透式液晶顯示器。 本發明之另—目的在提供一種整合主動式矩陣與被動 式矩陣於一面板中之穿透式液晶顯示器。 本發明揭露一種穿透式液晶顯示器，至少包含一第一 基板、一第二基板、一第一絕緣層、一第一下電極層、一 1300863 五、發明說明（3) 第一上電極層、一第二絕緣層、一第三絕緣層、一第二上 電極層、一第二下電極層、一第一配向層、一第二配向層 以及一液晶層。其中，在第一基板之上製作了複數個薄膜 電晶體，在第二基板的下表面則貼附彩色濾光層。第一絕 ，緣層，位於第一基板上，並覆蓋薄膜電晶體。第一下電極 層，位於第一絕緣層上。第一上電極層，位於第二基板之 表面，並貼附於彩色濾光層上。第二絕緣層，係位於第一 下電極層之表面。第三絕緣層，位於第一上電極層之下表 面。第二下電極層係位於第二絕緣層之表面，第二上電極 層則位於第三絕緣層之表面。第一配向層，係位於第二下 電極層表面。至於，第二配向層則位於第二上電極層表 面。液晶層，包夾於第一配向層與第二配向層間。第一下 電極層或第二下電極層係電性連接至薄膜電晶體。 實施方式： 本發明提供一種整合至少兩組驅動矩陣於一面板中之 穿透式液晶顯示器，其中此兩組驅動矩陣之一為主動式矩 陣。當此穿透式液晶顯示器運用於無線通訊產品上時，可 藉由切換不同之矩陣，而於同一面板上執行不同顯示功 能。例如，在與顯示速度無關、且解析度要求較低的顯示 功能條件下，利用被動式矩陣電極層驅動液晶顯示晝面， 而在與顯示速度有關或需要較高解析度的情況下，則由主 動式矩陣電極層驅動液晶顯示晝面。如此一來，除了可滿 足不同使用功能下所需之_解析度，亦可達到有效省電之目

1300863 五、發明說明（4) 的。有關本發明的詳細描述如下所示，然熟悉此項技藝者 皆知此僅為實施例爾，而非用以限定本發明之範圍。 第一實施例 請參照第二圖，顯示本發明整合雙矩陣透明電極層於 一面板中之穿透式液晶顯示器5 0。如圖所示，此穿透式液 晶顯示器5 0至少包括一第一基板5 2、一第二基板5 4、一彩 色濾光層5 6、一第一絕緣層5 8、一被動式矩陣電極層6 0、 一第二絕緣層6 4、一第三絕緣層6 6、一主動式矩陣電極層 68、一第一配向層70、一第二配向層72以及一液晶層74， 其中被動式矩陣電極層6 0包括一被動式矩陣第一下電極層 60a與一被動式矩陣第一上電極層60b，而主動式矩陣電極 層68則包含一主動式矩陣第二下電極層68a與一主動式矩 陣第二上電極層68b。在第一基板52上，製作有複數個薄 膜電晶體（未顯示），用以當作電子開關。在第二基板5 4 則具有一彩色濾光層5 6，用以在螢幕上顯示出紅、綠、藍 三原色，進而調和出全彩。第一絕緣層5 8係形成於第一基 板5 2上表面，並覆蓋上述薄膜電晶體，用以提供絕緣及平 坦化等功能。 請繼續參照第二圖。被動式矩陣第一下電極層6 0 a係 位於第一絕緣層5 8上。其中，在此被動式矩陣第一下電極 層6 0a中具有圖案，且此圖案之間係被絕緣材料所隔絕。 在一較佳實施例中，上述被動式矩陣第一下電極層6 0 a係 由銦錫氧化物（indium tin oxide ;ITO)所構成，為具

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五、發明說明（5) 有高透光度的導電金屬薄膜。至於 動式矩陣第一上電極芦6〇b中，且右^上所这在此被 图安^ 土姑-、 層 中具有由銦錫氧化物構成之 :i ί ΐ 且此圖案間亦被絕緣材料所隔絕在被 動式矩陣弟一下電極層60a與被動在2 之表V有第二絕緣層6“'及第三絕 麥照弟二圖。主動式矩陣第二下電極層6 作於弟二絕緣層64上表面，至於主動 ★衣 68b則製作於第三絕緣㈣下表面。 車ϋ電極層 車弟一下电極層68a中具有圖案，此圖案之間並被絕 =隔絕’而構成主動式矩陣第二下電極層_。在;_ ’此主動式矩陣第二下電極層68a與主動式矩 —上屯極層68b中之圖案，皆由銦錫氧化物所組成。 弟一配=層70，係位於主動式矩陣第二下電極68&之上表 :，而弟二配向層72則製作於主動式矩陣第二上電極層 一下表面。至於液晶層74，係包失於第一配向層7〇盥 弟一配向層72之間。 ” 樓w 2整合至少兩組矩陣透明電極層於同一面板中，並選 ΐ 士利用其中一組矩陣透明電極層驅動液晶分子產生扭 ;:兴2用中電極之電壓會受到另―組未使用電極之干 :電：日:說’當對被動式矩陣第一下電極層60a提供5伏 亦為；J:，☆位於其上&主，式矩陣第二下電極層… 產生約疋以此主動>式矩陣第二下電極層68a會被誘導 ；、特之電壓。這樣的結果，會導致原本由被動式

麵

1300863 (6) -~ -----*~~— 矩陣電極層6 〇驅動而產生之影像，受到主動式矩陣電極芦 6 8驅動所形成影像之干擾。 曰 方 為了避免發生上述問題，茲可將被動式矩陣電極層6 〇 轉主動式矩陣電極層6 8之左右相對位置錯開。 八—請參閱第三圖（A )與第三圖（Β )，第三圖（a )顯 二基板54、被動式矩陣第一上電極層6〇b與主動式矩 ^弟二上電極層68b之俯視圖，而第三圖（B )為第一基板 被動式矩陣第一下電極層6 〇 a、主動式矩陣第二下電 =f 6ja、掃瞄線71與訊號線73之俯視圖。第三圖)為 圓弟二圖（A )與第三圖（b )組合後，線段p p，之截面 式 其 間 矩陳ΐί三圖（β)所示’位於第一基板52上方之被動 一下電極層6〇a與主動式矩陣第二下電極層68a， 不：：極層間之左右相對位置係為錯㈤，以避免導電層 +必要之電性干擾。 電極^二圖（A )中之被動式矩陣第一上電極層60b係為行 矩陣』eleCtr〇de)，而第三圖（B)中之被動式 對此"恭弘極層60a則為列電極（row electrode )。當 交錯：：f 14列電極各施以—電M，會於行電極與列電極 晝素中、r曰=晝素（未顯示）中產生一壓差，進而改變該 陣第二二子之排列狀態。第三圖（B )中之主動式矩 連接了此^層心係與前述薄膜電晶體（未顯示）電性 線73鱼掃^7電晶體之源極與閑極則個別電性連接至訊號 -知目田線71。當此薄膜電晶體被開啟〇n) 1300863

五、發明說明（7) 時，主動式矩陣第二上電極層68b與主動式矩陣第二下電 極層68a之間所產生之電壓差，可改變位於其中液晶分子 之排列狀態。

另一種作法是當對被動式矩陣第一下電極芦6 〇提供5 伏特電壓時，同時對主動式矩陣第二下電極層6S8a施以i伏 特之負電壓，以抵銷，用被動式矩陣第一下電極層6〇a成 像時，於主動式雄陣第一下電極層6 8 a中誘導產生之1伏特 正電壓，而減少被動式矩陣第一下電極層6〇a與主動式矩 陣第二下電極層6 8 b之間所產生的寄生電容，並提高顯像 之準確度。 本發明之中心精神係整合至少兩組矩陣電極層於同一 面板中。另，本發明亦可做如下變換，如第二實施例、第 三實施例、第四實施例與第五實施例所示： 第二實施例 本實施例與第一實施例不同的地方在於，選擇性地製 作被動式矩陣第一上電極層6 0 b或主動式矩陣第二上電極 層6 8b於第二基板54，用以當作被動式矩陣第_下電極層 60a與主動式矩陣第二下電極層68b之共用上電極。當利\ 被動式矩陣電極層6 0驅動液晶時仍一如前述，亦即:以共 用上電極為行電極，被動式矩陣第一下電極層6 〇 &為列電 極，驅動行電極與列電極交會區域間之液晶分子產生扭

1300863 五、發明說明（8) 轉。而在利用主勒彳左* 極係電性連接至同ί : 驅動液晶時，共用上電 極層6 8 a電性連接之餐 \ 备與主動式矩陣第二下電 陣第二下電極層68a與：此主動式矩 第三實施例 月《閱弟四圖’本實施例盥第二岡f Γ、+枝 貫施例的不同處在於將主::: -圖（c)所揭露第-電極層60之位置對調i 式矩陣電極層68與被動式矩陣 第四實施例 處，與第三圖（c)所揭露第一實施例的不同 式4;二圖中被動式矩陣第-下電極層-與主動 包陣弟一下電極層68a之位置對調。 弟五貫施例 處，ί: i圖（c、)所揭露第-實施例的不同 式矩陣第：：二1動式矩陣第-上電極層60b與主動 币一上電極層6 8 b之位置對調。 相 列優點 較於傳統技藝 本發明所提供的液晶顯示器具有下

第14頁 1300863 五、發明說明（9) (1 )由於本發明係將至少兩組矩陣整合於同一面板 中，相較於習知技藝具有雙螢幕之無線通訊產品，本發明 具有降低無線通訊產品體積與重量之優點。 (2 )由於無線通訊產品在待機時，可選擇性地利用被 動式矩陣電極驅動晝素中之液晶分子，以節省電力消耗； 而當使用者利用無線通訊產品之標準功能，存取電子郵 件、視訊以及網頁時，則可利用主動式矩陣電極驅動晝素 中之液晶分子，以得到較高之顯像解析度。

(3 )由於在本發明中，係將至少兩組矩陣整合於同一 面板中，因此可大幅減少製程成本及步驟。 本發明雖以較佳實例闡明如上，然其並非用以限定本 發明精神與發明實體，僅止於上述實施例爾。是以，在不 脫離本發明之精神與範圍内所作之修改，均應包含在下述 之申請專利範圍内。

第15頁 1300863 圖式簡單說明 藉由以下詳細之描述結合所附圖示，將可輕易的了解 上述内容及此項發明之諸多優點，其中：

第一圖為主動式矩陣液晶顯示器與被動式矩陣液晶顯 示器之簡單比較； 第二圖為本發明之穿透式液晶顯示器截面圖； 第三圖（A)為本發明中之第二基板、第一上電極層 與第二上電極層之配置俯視圖，顯示一列具有數個晝素； 第三圖（B)為本發明中之第一基板、第一下電極 層、第二下電極層、掃瞄線與訊號線之配置俯視圖，顯示 一列具有數個晝素； 第三圖（C )為本發明之穿透式液晶顯示器截面圖； 以及 第四圖為本發明之穿透式液晶顯示器截面圖。 圖號對照表： 5 0穿透式液晶顯示器 5 2第一基板

54第二基板 56彩色濾光層 5 8 第一絕緣層 6 0 被動式矩陣電極層 6 0 a被動式矩陣第一下電極層 6 0 b 被動式矩陣第一上電極層 6 4 第二絕緣層 6 6第三絕緣層 6 8 主動式矩陣電極層

第16頁 1300863 圖式簡單說明 68a 主動式矩陣第 68b 主動式矩陣第 7 0 第一配向層 7 4 液晶層 層層 極極 電電 下上 層 向 己 酉 二 第 2 7

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Claims (1)

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竹年/ 六、申請專利範圍： 1·一種液晶顯示面板，至少包含： 一主動矩陣驅動電極；以及 一被動矩陣驅動電極； 其中该主動矩陣驅動電極與該被動矩陣驅動電極分別包括一 下電極層’該主動矩陣驅動極與該被動矩陣鶴電極包括一共用上 電極層或分別包括-上電極層，且可選擇性地利用該主動矩陣驅動電 極或該被動矩陣驅純極來驅動該液晶顯示面板，以顯示畫面。 2·—種液晶顯示器，至少包括： 一液晶顯示面板，其同時具有： 一主動矩陣驅動電極；以及 一被動矩陣驅動電極； 其中4主動矩陣驅動電極與該被動矩陣驅動電極分別包括一 下電極層，該主動矩陣驅動電極與該被動矩陣驅動電極包括一共用上 電極層或分別包括一上電極層，且可選擇性地利用該主動矩陣驅動電 極或該被動矩陣驅動電極來驅動該液晶顯示面板，以顯示畫面。 3·一種穿透式液晶顯示器，至少包含： 一第一基板，其中在該第一基板之表面具有複數個薄膜電晶 體； 一第二基板，其中在該第二基板之表面具有一彩色濾光層； 一第—絕緣層’係位於該第一基板上表面，以覆蓋該複數個薄 膜電晶體； 18 1300863 一第一電極層，至少包含： 一第一下電極層’係位於該第一絕緣層之表面； 一第一上電極層，係位於該彩色滤光層之表面； 一第二絕緣層，係位於該第一下電極層之表面； 一第三絕緣層，係位於該第一上電極層之表面；以及 一第二下電極層，係位於該第二絕緣層之表面。 4. 如申請專利範圍第3項之穿透式液晶顯示器，其中當該第一下電極 層為主動式矩陣下電極層時，該第二下電極層為被動式矩陣下電極 層。 5. 如申請專利範圍第3項之穿透式液晶顯示器，其中當該第一下電極 層為被動式矩陣下電極層時，該第二下電極層為主動式矩陣下電極 層。 6. 如申請專利範圍第3項之穿透式液晶顯示器，其中該第一上電極層 為該第一下電極層與該第二下電極層之共用上電極。 7. 如申請專利範圍第3項之穿透式液晶顯示器，更包括一位於該第三 絕緣層的表面之第二上電極層。 8. 如申請專利範圍第3項之穿透式液晶顯示器，其中該第一下電極層 與該第二下電極層之水平相對位置係為錯開。 9. 如申請專利範圍第3項之穿透式液晶顯示器，其中當該第一電極層 19 1300863 驅動顯像時，對該第二下電極層施以一負電壓。 ίο.—種整合雙驅動矩陣於一面板中之穿透式液晶顯示器，至少包含： 一第一基板，其中在該第一基板之表面具有複數個薄膜電晶體； 一第二基板，其中在該第二基板之表面具有一彩色濾光層； 一第一絕緣層，係製作於該第一基板表面，用以覆蓋該複數個 薄膜電晶體； 一第一電極層，至少包含： 一第一下電極層’係位於該第一絕緣層之表面； 一第一上電極層，係位於該彩色濾光層之表面； 一第二絕緣層，係位於該第一下電極層之表面； 一第三絕緣層，係位於該第一上電極層之表面； 一第二電極層，至少包含： 一第二下電極層，係位於該第二絕緣層之表面；以及 一第二上電極層，係位於該第三絕緣層之表面。 11. 如申請專利範圍第10項之穿透式液晶顯示器，其中當該第一電極 層為主動式矩陣電極層時，該第二電極層為被動式矩陣電極層。 12. 如申請專利範圍第10項之穿透式液晶顯示器，其中當該第一電極 層為被動式矩陣電極層時，該第二電極層為主動式矩陣電極層。 13. 如申請專利範圍第10項之穿透式液晶顯示器，其中該第一電極層 與該第二電極層之水平相對位置係為錯開。 20 1300863 14.如申請專利範圍第10項之穿透式液晶顯示器，其中在利用該第一 電極層驅動顯像時，對該第二下電極層施以一負電壓。 21