技术领域本发明涉及一种显示器,且特别是涉及一种液晶显示器。
背景技术:
液晶显示器已被广泛地应用在各式电子产品。目前,液晶显示器可以分为三种类型:穿透式液晶显示器、反射式液晶显示器和半穿透半反射式液晶显示器。半穿透半反射式液晶显示器同时采用背光和外部光作为光源。然而,光线仅通过液晶层的穿透区一次,而通过反射区两次,因此造成光线对于液晶层不同区域具有不同的影响。如何提供一种具有均匀亮度/色泽的半穿透半反射式液晶显示器,为相关业者努力的课题之一。
技术实现要素:
本发明涉及一种显示器。实施例中,经由产生并调整液晶层的反射区之中的控制电容以影响液晶层的反射区的电压,因而可以控制反射区的输出电压和穿透区的输出电压的电压差,因此可以使得反射区和穿透区的亮度/色泽可以均匀。根据本发明的一实施例,提出一种显示器。显示器包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一穿透电极、一反射电极、一共同电极以及一钝化层。第一基板包括一薄膜晶体管元件。液晶层设置于第一基板和第二基板之间。穿透电极和反射电极设置于第一基板上,其中穿透电极和反射电极耦合薄膜晶体管元件。共同电极设置于第二基板上。钝化层对应于反射电极配置,且钝化层设置于穿透电极和共同电极之间。根据本发明的另一实施例,提出一种液晶显示器。显示器包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一穿透电极以及一反射电极。液晶层设置于第一基板和第二基板之间。第一基板包括一多晶硅层、一绝缘层、一浮接金属层、一源极接触垫、一第一漏极接触垫和一第二漏极接触垫。多晶硅层设置于一第一基底上,绝缘层设置于多晶硅层上,浮接金属层设置于绝缘层上。源极接触垫和第一漏极接触垫电连接于多晶硅层,第二漏极接触垫电连接于浮接金属层。穿透电极电连接于第一漏极接触垫,反射电极电连接于第二漏极接触垫。为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解,下文特举优选实施例,并配合所附的附图,作详细说明如下:附图说明图1为本发明一实施例的显示器的剖视图;图2为本发明一实施例的输入电压-输出电压(Vinvs.Vout)曲线图;图3A为本发明另一实施例的显示器的剖视图;图3B为本发明又一实施例的显示器的剖视图;图4为本发明再一实施例的显示器的剖视图;图5为本发明更一实施例的显示器的剖视图;图6为本发明更另一实施例的显示器的剖视图;图7为本发明一实施例的显示器的上视图。符号说明100、200、300、400、500、600、700:半穿透半反射式液晶显示器110:第一基板111:第一基底112:多晶硅层113:绝缘层114:栅极层115:缓冲层120:第二基板130:液晶层140:穿透电极150:反射电极160:钝化层170:共同电极470:浮接导体层612:浮接多晶硅层BM:图案化黑色矩阵Cc、Cst、Cst1、Cst2:电容d1:第一距离d2:第二距离D:漏极接触垫D1:第一漏极接触垫D2:第二漏极接触垫I、II:曲线M1:第一金属层M2:浮接金属层PLN:平坦层R:反射区S:源极接触垫T:穿透区T1:第一厚度T2:第二厚度TFT:薄膜晶体管元件VLC-R、VLC-T、Vs、Vin、Vout:电压ΔV:电压差具体实施方式根据本发明的实施例,提出一种显示器。实施例中,经由产生并调整液晶层的反射区之中的控制电容以影响液晶层的反射区的电压,因而可以控制反射区的输出电压和穿透区的输出电压的电压差,因此可以使得反射区和穿透区的亮度/色泽可以更加匹配。以下参照所附的附图详细叙述本发明的实施例。附图中相同的标号用以标示相同或类似的部分。需注意的是,附图已简化以利清楚说明实施例的内容,附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制,因此并非作为限缩本发明保护范围之用。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,可作各种的改动与润饰。图1绘示根据本发明一实施例的半穿透半反射式液晶显示器100的剖视图。请参照图1,半穿透半反射式液晶显示器100具有一穿透区T和一反射区R。穿透区T和反射区R彼此相邻且被黑色矩阵(BM)所环绕。半穿透半反射式液晶显示器100包括一第一基板110、一第二基板120、一液晶层130、一穿透电极140、一反射电极150以及一钝化层160。第一基板110包括多个薄膜晶体管元件TFT。薄膜晶体管元件TFT可以设置以邻接于穿透区T的穿透电极140、或者薄膜晶体管元件TFT可以设置于第一基板110和反射电极150之间而被反射区R所遮蔽以增加开口率。液晶层130设置于第一基板110和第二基板120之间。穿透电极140和反射电极150设置于第一基板110上,其中反射电极150对应于反射区R配置,穿透电极140和反射电极150均电性耦合薄膜晶体管元件。“电性耦合”的用语表示两个元件彼此直接接触、或者两个元件经由至少一个电容而互连。本实施例中,穿透电极140直接连接至薄膜晶体管元件TFT,且反射电极150经由一个电容Cc耦合穿透电极140和薄膜晶体管元件TFT。钝化层160设置于液晶层130以及第一基板110和第二基板120的至少其中之一之间,其中钝化层160对应于反射电极150配置,且钝化层160具有一第一厚度T1为本实施例中,钝化层160部分覆盖穿透电极140及设置于钝化层160之中的反射电极150。其他实施例中,钝化层160完全覆盖穿透区T的穿透电极140。根据本发明的实施例,经由钝化层160的配置,液晶层130的反射区R中可产生一个耦合电容Cc,而影响液晶层130的反射区R的电压VLC-R。因此,不需要对反射区R和穿透区T分别提供不同的输入电压或配置额外的晶体管元件/总线,仅需要调整耦合电容Cc,便可以控制并且匹配反射区R的输出电压VLC-R和穿透区T的输出电压VLC-T的电压差ΔV,因此可以使得反射区R和穿透区T的亮度/色泽可以更加匹配、均匀(类似的色域)。并且,根据本发明内容的实施例,不需要配置额外的晶体管元件和/或总线,半穿透半反射式液晶显示器的像素和总线的充电时间更可缩减。如图1所示,实施例中,半穿透半反射式液晶显示器100包括一共同电极170,共同电极170设置于第二基板120上。如图1所示,共同电极170位于液晶层130的一侧,而穿透电极140和反射电极150位于液晶层130的相对于共同电极170的另一侧。钝化层160设置于穿透电极140和共同电极170之间。实施例中,反射电极150可包括一光反射材料、一透明导电材料,或上述的组合。穿透电极140和共同电极170可分别包括一透明导电材料,例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。本实施例中,钝化层160设置于穿透电极140和反射电极150之间。如图1所示,穿透电极140设置于第一基板110上,钝化层160设置于穿透电极140上,反射电极150设置于钝化层160上。如此一来,反射电极150是电性浮接。实施例中,钝化层160的配置对应于反射电极150,实质上定义反射区R。因为钝化层160设置于穿透电极140和反射电极150之间的耦合效应,而在穿透电极140和反射电极150之间且对应于反射区R处产生一个耦合电容Cc,液晶层130的反射区R的电压VLC-R小于液晶层130的穿透区T的电压VLC-T。电压VLC-R和电压VLC-T之间的关系可以经由下式表示:VLC-R=Cc(CLC-R+Cc)×VLC-T]]>其中CLC-R表示液晶层130的反射区R的电容,Vcc表示形成耦合电容Cc的区域的电压。一实施例中,液晶层130的反射区R的电压VLC-R大约是液晶层130的穿透区T的电压VLC-T的0.5~0.8倍。也就是说,0.5×VLC-T<VLC-R<0.8×VLC-T。需注意的是,虽然钝化层160可延伸进入穿透区T,如图1所示,反射电极150不延伸进入穿透区T。因此,耦合电容Cc只能在反射区R之内产生,而影响液晶层130的反射区R的电压VLC-R。此情况下,因为耦合电容Cc对反射区R的影响,液晶层130的反射区R内的液晶相位延迟和液晶层130的穿透区T内的液晶相位延迟便不同。举例而言,当液晶层130的反射区R内的最佳液晶相位延迟大约为1/4波长(1/4λ),则液晶层130的穿透区T内的最佳液晶相位延迟大约是1/2波长(1/2λ)。一般来说,半穿透半反射式液晶显示器中,当反射电极和穿透电极施加相同的输入源极电压Vs时,反射电极的反射会造成的液晶层的反射区和穿透区的亮度/色泽不同。相对地,根据本发明的实施例,液晶层130的反射区R的电压VLC-R经由耦合电容Cc而获得控制并降低,而液晶层130的穿透区T的电压VLC-T与输入源极电压Vs相等,如此一来,经由调整耦合电容Cc,输出电压VLC-R和VLC-T之间的电压差ΔV可以获得控制,因此可以使得反射区R和穿透区T的亮度/色泽可以更匹配及均匀。图2绘示根据本发明一实施例的输入电压-输出电压(Vinvs.Vout)曲线图。如图2所示,曲线I表示横跨穿透区T的输出源极电压Vs和输出电压VLC-T之间的关系,曲线II表示横跨反射区R的输出源极电压Vs和输出电压VLC-R之间的关系。穿透区T的输出电压Vout(VLC-T)实质上相同于输入电压Vin(Vs)。反射区R的输出电压Vout(VLC-R)小于输入电压Vin(Vs)。可经由调整耦合电容CC来控制输入电压Vin和输出电压Vout的电压差ΔV。更进一步,当液晶层130具有一第二厚度T2为约3~5微米(μm),钝化层160的第一厚度T1大幅小于第二厚度T2,使得横跨半穿透半反射式液晶显示器100的反射区R和穿透区T的液晶盒间隙实质上相同,使得本发明内容的半穿透半反射式液晶显示器100是单一液晶盒间隙半穿透半反射式液晶显示器。相较于双重液晶盒间隙半穿透半反射式液晶显示器,本发明内容的单一液晶盒间隙半穿透半反射式液晶显示器100具有结构简单、制作工艺简单及高开口率的优点,且如前文所述尚可维持反射区R和穿透区T的均匀的亮度/色泽。如图1所示,实施例中,第一基板110的薄膜晶体管元件TFT包括一第一基底111、一多晶硅层112、一绝缘层113、一源极接触垫S以及一漏极接触垫D。第一基板110可还包括一缓冲层115,设置于第一基底111上,且缓冲层115可设置于第一基底111和多晶硅层112之间。多晶硅层112设置于第一基底111上,绝缘层113设置于多晶硅层112上,源极接触垫S和漏极接触垫D电连接至多晶硅层112。于其他实施例中,多晶硅层112也可由其他半导体材料取代,例如是氧化铟镓锌(IndiumGalliumZincOxide,IGZO)。如图1所示,漏极接触垫D电连接于穿透电极140,反射电极150电性浮接(floating)。半穿透半反射式液晶显示器100还包括一第一金属层M1,设置于绝缘层113上,且绝缘层113位于第一金属层M1和多晶硅层112之间。如此一来,第一金属层M1担任栅极的角色,用来开关薄膜晶体管元件TFT,且经由第一金属层M1和多晶硅层112之间的耦合而产生一储存电容Cst。实施例中,第一金属层M1的栅极连接至一个栅极电压源,而第一金属层M1的储存电容Cst连接至例如一个共同电压源。如图1所示,实施例中,第一基板110还包括一平坦层PLN,平坦层PLN覆盖薄膜晶体管元件TFT。穿透电极140、钝化层160和反射电极150设置于平坦层PLN上。如图1所示,实施例中,第一基板110还包括一图案化黑色矩阵BM。图案化黑色矩阵BM以及穿透电极140和反射电极150定义穿透区T和反射区R。图案化黑色矩阵BM也覆盖薄膜晶体管元件TFT,以防止薄膜晶体管元件TFT的通道发生光线引发的漏电流。图3A绘示根据本发明另一实施例的半穿透半反射式液晶显示器200的剖视图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号,且相同或相似元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。如图3A~图3B所示,在半穿透半反射式液晶显示器200中,钝化层160位于共同电极170和反射电极150之间。实施例中,反射电极150位于钝化层160和穿透电极140之间。根据本发明内容的实施例,钝化层160直接设置于共同电极170或反射电极150的至少其中之一上。如图3A所示,本实施例中,钝化层160设置于共同电极170和液晶层130之间。如图3B所示,钝化层160设置于反射电极150和液晶层130之间。如图3A所示,本实施例中,反射电极150设置于穿透电极140上,且反射电极150经由穿透电极140而连接至薄膜晶体管元件TFT。本实施例的半穿透半反射式液晶显示器200的一个变形结构中,反射电极150可设置于第一基板110上,且穿透电极140可设置于反射电极150上(未绘示于图中),而穿透电极140经由反射电极150连接至薄膜晶体管元件TFT。由于钝化层160对应反射电极150设置,位于反射区R和穿透区T的共同电极170以及穿透电极140/反射电极150之间的介质不同,使得液晶层130的反射区R的电压VLC-R和液晶层130的穿透区T的电压VLC-T不同。详细来说,当反射区R之中的介质包括液晶材料及钝化层160,而穿透区T之中的介质仅包括液晶材料,液晶层130的反射区R的电压VLC-R小于液晶层130的穿透区T的电压VLC-T。图3B绘示根据本发明又一实施例的半穿透半反射式液晶显示器300的剖视图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号,且相同或相似元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。本实施例的半穿透半反射式液晶显示器300和前述实施例的半穿透半反射式液晶显示器200具有相似的结构,差异在于钝化层160的配置。如图3B所示,钝化层160直接设置于反射电极150上,且反射电极150经由穿透电极140连接至薄膜晶体管元件TFT。类似于前述实施例的半穿透半反射式液晶显示器200的变形结构,在本实施例的半穿透半反射式液晶显示器300的一个变形结构中,反射电极150可设置于第一基板110上,穿透电极140可设置于反射电极150上(未绘示于图中),且穿透电极140经由反射电极150连接至薄膜晶体管元件TFT。由于钝化层160对应反射电极150设置,反射区R之中的介质包括液晶材料及钝化层160,而穿透区T之中的介质仅包括液晶材料,液晶层130的反射区R的电压VLC-R小于液晶层130的穿透区T的电压VLC-T。图4绘示根据本发明又一实施例的半穿透半反射式液晶显示器400的剖视图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号,且相同或相似元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。如图4所示,半穿透半反射式液晶显示器400还包括一浮接导体层470,设置于钝化层160,且钝化层160直接设置于共同电极170上。如图4所示,本实施例中,钝化层160设置于共同电极170和浮接导体层470之间,而钝化层160位于共同电极170和浮接导体层470之间的耦合效应产生了对应于反射区R的一个耦合电容Cc。因此,液晶层130的反射区R的电压VLC-R小于液晶层130的穿透区T的电压VLC-T。图5绘示根据本发明又一实施例的半穿透半反射式液晶显示器500的剖视图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号,且相同或相似元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。请参照图5,半穿透半反射式液晶显示器500具有穿透区T和反射区R。半穿透半反射式液晶显示器500包括第一基板110、第二基板120、液晶层130、穿透电极140以及反射电极150。液晶层130设置于第一基板110和第二基板120之间。第一基板110包括第一基底111、一缓冲层115、多晶硅层112、绝缘层113、一浮接金属层M2、源极接触垫S、一第一漏极接触垫D1和一第二漏极接触垫D2。缓冲层115设置于第一基底111上,多晶硅层112设置于缓冲层115和第一基底111上,绝缘层113设置于多晶硅层112上,浮接金属层M2设置于绝缘层113上。缓冲层115设置于第一基底111和多晶硅层112之间。半穿透半反射式液晶显示器500还包括一第一金属层M1,第一金属层M1设置绝缘层113上。源极接触垫S和第一漏极接触垫D1电连接于多晶硅层112,第二漏极接触垫D2电连接于浮接金属层M2。穿透电极140电连接于第一漏极接触垫D1且设置于第一基板110上。反射电极150电连接于第二漏极接触垫D2且设置于第一基板110上。反射电极150配置对应于反射区R。如图5所示,实施例中,半穿透半反射式液晶显示器500包括一共同电极170,共同电极170设置于第二基板120上。如图5所示,共同电极170位于液晶层130的一侧,而穿透电极140和反射电极150位于液晶层130的相对于共同电极170的另一侧。如图5所示,浮接金属层M2经由第二漏极接触垫D2电连接于反射电极150,因为绝缘层113设置于浮接金属层M2和多晶硅层112之间的耦合效应,而在浮接金属层M2和多晶硅层112之间且对应于反射电极150产生一个耦合电容Cc,液晶层130的反射区R的电压VLC-R小于液晶层130的穿透区T的电压VLC-T。如此一来,经由调整耦合电容Cc,输出电压VLC-R和VLC-T之间的电压差ΔV可以获得控制,因此可以使得反射区R和穿透区T的亮度/色泽可以更均匀及匹配。第一金属层M1和多晶硅层112之间具有一储存电容Cst。一实施例中,液晶层130的反射区R的电压VLC-R大约是液晶层130的穿透区T的电压VLC-T的0.5~0.8倍。也就是说,0.5×VLC-T<VLC-R<0.8×VLC-T。如图5所示,反射电极150与共同电极170相隔一第一距离d1,穿透电极140与共同电极170相隔一第二距离d2,且第一距离d1和第二距离d2实质上相同。也就是说,穿透电极140与反射电极150设置为实质上共平面,使得本发明的半穿透半反射式液晶显示器500是单一液晶盒间隙半穿透半反射式液晶显示器。如图5所示,第一基板110还包括一栅极层114,栅极层114设置在绝缘层113上。栅极层114、第一金属层M1和浮接金属层M2共平面。如图5所示,第一基板110还包括一平坦层PLN,平坦层PLN覆盖源极接触垫S、第一漏极接触垫D2和第二漏极接触垫D2。实施例中,穿透电极140和反射电极150设置于平坦层PLN上。如图5所示,第二基板120还包括一图案化黑色矩阵BM。图案化黑色矩阵BM及反射电极150定义反射区R。并且,如图5所示,图案化黑色矩阵BM及穿透电极140定义穿透区T。图6绘示根据本发明又另一实施例的半穿透半反射式液晶显示器600的剖视图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号,且相同或相似元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。如图6所示,半穿透半反射式液晶显示器600包括一第一金属层M1和一浮接多晶硅层612。第一金属层M1设置于绝缘层113上,而浮接多晶硅层612设置于第一基底111上。如图6所示,本实施例中,绝缘层113设置于第一金属层M1和浮接多晶硅层612之间,且浮接多晶硅层612连接于第二漏极接触垫D2。并且,如图6所示,经由第一金属层M1和多晶硅层112之间的耦合而产生一储存电容Cst1。实施例中,第一金属层M1连接至例如一个共同电压源。本实施例中,除了因为浮接金属层M2和多晶硅层112之间的耦合效应而对应于反射电极150产生一个耦合电容Cc,因为绝缘层113位于第一金属层M1和浮接多晶硅层612之间的耦合效应,也在第一金属层M1和浮接多晶硅层612之间对应于反射电极150产生一个电容Cst2。由于耦合电容C2和电容Cst2的存在,因此,液晶层130的反射区R的电压VLC-R小于液晶层130的穿透区T的电压VLC-T。类似于前述实施例所述的原因,经由调整耦合电容Cc和电容Cst2,输出电压VLC-R和VLC-T之间的电压差ΔV可以获得控制,因此可以使得反射区R和穿透区T的亮度/色泽可以更均匀。本实施例中,电压VLC-R、耦合电容Cc和电容Cst2之间的关系可以经由下式表示:VLC-R=Vcc×Cc(CLC-R+Cst2),]]>其中CLC-R表示液晶层130的反射区R的电容,Vcc表示形成耦合电容Cc的区域的电压。相较于如图5所示的实施例,本实施例中,如图6所示,除了调整耦合电容Cc,调整电容Cst2进一步控制液晶层130的反射区R的电压VLC-R,而最佳化反射区R和穿透区T的均匀的亮度/色泽。更进一步,第一金属层M1和浮接金属层M2可以由同一个金属层制成,而多晶硅层112和浮接多晶硅层612可以由同一个多晶硅层制成。因此,整个制作工艺可以较简化,同时又可以达到液晶层130的反射区R的电压VLC-R的较高稳定性,而可以使单一液晶盒间隙半穿透半反射式液晶显示器600具有均匀的亮度/色泽。图7绘示根据本发明一实施例的半穿透半反射式液晶显示器700的上视图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号,且相同或相似元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。请参照图7,实施例中,半穿透半反射式液晶显示器700具有一实质上对应于穿透电极140的穿透区、及一实质上对应于反射电极150的反射区。如图7所示,其绘示半穿透半反射式液晶显示器700的多晶硅层112、浮接多晶硅层612、栅极层114、第一金属层M1、浮接金属层M2、源极接触垫S、第一漏极接触垫D1和多个数据线DL的上视图。源极接触垫S和第一漏极接触垫D1电连接于多晶硅层112以提供信号至数据线DL。如图7所示,浮接金属层M2和多晶硅层112之间的耦合效应而对应于反射电极150产生一个耦合电容Cc。并且,第一金属层M1和多晶硅层112之间的耦合对应于反射电极150产生一储存电容Cst1。更进一步,第一金属层M1和浮接多晶硅层612之间对应于反射电极150也产生一个电容Cst2。然而,需注意的是,如图7所示的半穿透半反射式液晶显示器700的上视图仅用来呈现根据如本发明内容的图6所示的实施例。事实上,图7的上视图中与前述实施例沿用同样或相似的元件标号的元件,可以根据前述实施例的情况进行各种的改动与润饰,且如图7所示的半穿透半反射式液晶显示器700的实施例仅用以作为范例说明,并不限缩本发明欲保护的范围。虽然结合以上优选实施例公开了本发明,然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,可作各种的改动与润饰。因此,本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。