專利名稱：微反射式顯示基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種微反射式顯示基板及其制造方法，且特別是涉及通過存 儲電容區的凹凸結構反射的微反射式顯示基板及其制造方法。
背景技術：
液晶顯示屏幕(Liquid Crystal Display, LCD)依反射方式可分為透射式 (Transmissive)、反射式(Reflective)及半透半反式(Tranflective)三種基本類型。透射式液晶顯示屏幕經由背光光源以達到透射式顯示，其優點為在正常光線 及暗光線下，仍能維持良好的顯示效果，然在戶外陽光下則不易辨識顯示內 容。反射式液晶顯示屏幕不需外加光源，而是使用環境周圍的光線，因此在 外界光線充足的環境下均有良好的顯示效果，然在外界光線不足的環境下則 不易辨識顯示內容。半透半反式液晶顯示屏幕則結合透射式和反射式兩者的 優點。半透半反式液晶顯示器，相較于透射式顯示器，其優點在于工藝簡單且 不需額外增加光掩模即可讓透射式顯示器具有反射模態，以提升強光下面板 顯示內的可辨識性。請同時參照圖1A及圖1B。圖1A示出傳統半透半反式顯示元件的像素 結構俯視圖，及圖1B示出圖1A中沿著1B-1B'剖面線的剖面圖。其中圖1A 僅示出顯示元件基板上的單一像素區域。像素結構100形成于基板110上。 像素結構100包括數條掃描信號線SL、數條數據信號線DL、共同電極線CL、 第一絕緣層120、第二絕緣層130及像素電極140。經由多個掃描信號線SL 與多個數據信號線DL以陣列的形式垂直相交形成且定義出多個像素區域 10。每一像素區域IO包括透射區14及存儲電容區12。在存儲電容區12中， 共同電極線CL設置于基板110上。第一絕緣層120覆蓋于共同電極線CL 上，且數據信號線DL設置于第一絕緣層120上。第二絕緣層130設置于第 一絕緣層120上，且此第二絕緣層130具有開口 130a，而像素電極140填滿此開口而使透射區14與存儲電容區12電性連接。因此，在此半透半反式顯示器中，以存儲電容區12中電容電極為平面 結構作為反射電極16。如圖1B中，自背光光源所發出的光線L1經由透射 區14透射，而外界光線L2則經由反射電極16反射。但由于反射電極16為 平面結構而使外界光線L2的反射效率不佳，反射的外界光線L2也無法達成 人眼的最佳視角。發明內容本發明涉及一種微反射式顯示基板及其制造方法，通過具有的凹凸結構 的存儲電容區作為反射區域，而使環境光經此凹凸結構反射后可達人的最佳 視角，且可以不損失基板的開口面積達到面板在環境光下的最佳可識讀性。根據本發明的第一方面，提出一種微反射式顯示基板的制造方法，此方 法包括以下步驟。首先，提供基板，且基板具有多個像素區域，每一像素區 域包括透射區和存儲電容區。接著，形成多個凸塊于每一像素區域的存儲電 容區內的基板上，其中該多個凸塊彼此分隔，且每一凸塊的底部與斜邊則具有夾角e ，夾角e的范圍在1-30度之間。然后，在每一像素區域的存儲電容 區內形成第一電容電極于基板上，且第一電容電極覆蓋該多個凸塊。接著， 形成第一絕緣層于每一像素區域的第一電容電極上。然后，在每一像素區域 的存儲電容區內形成第二電容電極于第一絕緣層上。如上所述的制造方法，其中形成該多個凸塊時，使相鄰的兩凸塊底部相 隔一個間距，該間距的范圍在l 10微米(um)。如上所述的制造方法，其中形成該多個凸塊時，使每一凸塊的底部寬度d、高度t和該夾角e呈d^2XtXCot9的關系。如上所述的制造方法，其中以蝕刻該基板的方式形成該多個凸塊。 如上所述的制造方法，其中在提供該基板的步驟后，形成介電層于該基板上，并圖案化該介電層以形成該多個凸塊。如上所述的制造方法，其中在每一像素區域的該存儲電容區內形成該第一電容電極的步驟時，同時在該透射區的該基板上形成柵極電極與掃描信號線。如上所述的制造方法，其中形成該第一絕緣層于每一像素區域的該第一 電容電極上的步驟時，該第一絕緣層覆蓋該透射區的該柵極電極與掃描信號 線。如上所述的制造方法，其中在每一像素區域的該存儲電容區內形成該第 二電容電極的步驟后，還包括形成第二絕緣層于該存儲電容區的該第二龜 容電極上及該透射區的該第一絕緣層上。如上所述的制造方法，還包括形成孔洞于該存儲電容區的該第二絕緣層 中以裸露出該第二電容電極的部分表面；以及形成像素電極于該透射區的該 第二絕緣層上，且該像素電極填滿該孔洞以使該透射區與該存儲電容區電性 連接。根據本發明的第二方面，提出一種微反射式顯示基板。基板具有多個像 素區域，每一像素區域包括透射區及存儲電容區，其中存儲電容區中包括凹 凸結構、第一電容電極、第一絕緣層及第二電容電極。凹凸結構包括多個凸 塊，且該多個凸塊分隔地形成于基板上。每一凸塊的底部與斜邊具有夾角， 且夾角的范圍在1-30度之間。第一電容電極形成于基板上并覆蓋凹凸結構。 第一絕緣層形成于第一 電容電極上。第二電容電極形成于第一絕緣層上。如上所述的微反射式顯示基板，其中相鄰的兩凸塊的底部具有一個間 距，且該間距的范圍為1 10微米。如上所述的微反射式顯示基板，其中該多個凸塊的底部寬度d、高度t及該夾角9呈d^2XtXCote的關系。如上所述的微反射式顯示基板，其中該多個凸塊與該基板一體成型。 如上所述的微反射式顯示基板，其中該多個凸塊包括由圖案化介電層所 形成。如上所述的微反射式顯示基板，還包括柵極電極，位于該透射區的該 基板上；以及掃描信號線，位于該基板上，且連接該柵極電極。如上所述的微反射式顯示基板，其中該第一絕緣層位于該基板上并覆蓋 該透射區的該柵極電極、該存儲電容區的該第一電容電極、以及該掃描信號 線。如上所述的微反射式顯示基板，還包括第二絕緣層，位于該存儲電容區的該第二電容電極上及該透射區的該第一絕緣層上。如上所述的微反射式顯示基板，其中在該存儲電容區的該第二絕緣層具
有孔洞，該孔洞使該第二電容電極的部分表面裸露。如上所述的微反射式顯示基板，其中還包括像素電極，位于該透射區 的該第二絕緣層上，且該透射區及該存儲電容區通過該像素電極電性連接。根據本發明的第三方面，再提出一種微反射式顯示基板，包括基板、多 個掃描信號線、多個數據信號線及多個薄膜晶體管。多個掃描信號線與多個 數據信號線以陣列的形式垂直相交，且該多個掃描信號線與該多個數據信號 線在此基板上定義出多個像素區域，每一像素區域由相鄰的一對掃描信號線 與相鄰的一對數據信號線所定義，每一像素區域包括透射區及存儲電容區， 且每一像素區域內具有薄膜晶體管。存儲電容區中包括凹凸結構、第一電容 電極、第一絕緣層及第二電容電極。凹凸結構包括多個凸塊，且該多個凸塊分隔地形成于基板上，每一凸塊的底部與斜邊具有夾角e ，且夾角e的范圍 在1-30度之間。第一電容電極形成于基板上并覆蓋此凹凸結構。第一絕緣層形成于第一電容電極上。第二電容電極形成于第一絕緣層上。本發明的微反射式顯示基板及其制造方法。在每一像素區域的存儲電容區形成凹凸結構，且經由此凹凸結構內具有夾角e的斜邊，而使外界光線經 此斜邊反射后，可達人眼的最佳視角。如此，微反射式顯示基板即可在存儲 電容區具有反射區域而提升反射效率，并且不損失其基板的開口面積，達到 面板在環境光下的最佳可識讀性。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特列舉較佳實施例，并配合 附圖，作詳細說明。
圖1A示出傳統半透半反式顯示元件的像素結構俯視圖；圖1B示出圖1A中沿著1B-1B'剖面線的剖面圖；圖2A示出依照本發明第一實施例的微反射式顯示基板的附視圖；圖2B示出依照圖2A中沿著2B-2B'剖面線的剖面圖； 圖3A 圖3E示出依照沿著2A圖中剖面線3B-3B'的形成方法的剖面圖；以及圖4示出沿著圖2A中2B-2B'剖面線所示出的本發明第二實施例的微反 射式顯示基板的剖面圖。
其中，附圖標記說明如下 Cst:存儲電容 CL、 CO:共同電極線 d:底部寬度 DT:數據信號線 Ll、 L4:光線L2、 L3、 L5:外界光線SL1、 SC:掃描信號線 t:高度 W:間距e:夾角10、 PR:像素區域 12、 CR:存儲電容區14、 TR:透射區16:反射電極 100:像素結構 110、 202:基板120、 224:第一絕緣層 130、 228:第二絕緣層 130a:開口 140、 240:像素電極200:微反射式顯示基板 210:薄膜晶體管 210a:源極210b:柵極 210c:漏極220、 220，凸塊 222:第一電容電極 226:第二電容電極 228:第二絕緣層 228a:孔洞230、 230，凹凸結構具體實施方式
以下提出第一和第二實施例作為本發明的說明。然而該多個實施例所提 出的顯示元件與步驟僅為舉例說明之用，并不會對本發明欲保護的范圍做限 縮。再者，實施例中的圖示也省略不必要的元件，以利清楚顯示本發明的技 術特點。第一實施例請參照圖2A，其示出依照本發明第一實施例的微反射式顯示基板的俯 視圖。其中圖2A僅示出單一像素區域。 一種微反射式顯示基板200，包括 基板202、多個掃描信號線SC、多個數據信號線DT、多個薄膜晶體管210。 多個掃描信號線SC與多個數據信號線DT以陣列的形式垂直相交，且該多 個掃描信號線SC與該多個數據信號線DT在基板202上定義出多個像素區 域PR，每一像素區域PR由相鄰的一對掃描信號線SC與相鄰的一對數據信 號線DT所定義。每一像素區域PR包括共同電極線CO及薄膜晶體管210。共同電極線 CO例如是平行設置于相鄰的一對掃描信號線SC之間。薄膜晶體管210包括 柵極210b、源極210a和漏極210c。柵極210b形成于基板202上。源極210a 和漏極210c形成于第一絕緣層224上并以一個溝道隔開。每一像素區域PR 包括透射區TR及存儲電容區CR。請參照圖2B，其示出依照圖2A中沿著2B-2B，剖面線的剖面圖。在每一 像素區域PR中存儲電容區CR包括凹凸結構230、第一電容電極222、第一 絕緣層224和第二電容電極226。凹凸結構230包括多個凸塊220，且該多 個凸塊220分隔地形成于基板202上，而每一凸塊220的底部與斜邊具有夾 角9 ，且夾角e的范圍在1-30度之間。第一電容電極222形成于基板202 上并覆蓋此凹凸結構230。第一絕緣層224形成于第一電容電極222上。第 二電容電極226形成于第一絕緣層224上。以下以圖3A至圖3E的剖面示意圖來詳細說明本實施例的形成方法，圖 3A 圖3E示出依照沿著圖2A中剖面線3B-3B'的形成方法的剖面圖。 請參照圖3A，提供基板202，基板202具有多個像素區域PR，每一像 素區域PR包括透射區TR和存儲電容區CR。接著，在存儲電容區CR中形 成多個凸塊220,以形成凹凸結構230。在本實施例中，多個凸塊220的形 成方法為先形成介電層于基板202，再圖案化此介電層而形成多個凸塊220， 其中該多個凸塊220彼此間相互分隔，而每一凸塊220及凸塊220間具有間 距w，此間距w范圍為1 10nm之間。每一凸塊220的底部與斜邊則具有 夾角e，夾角e的范圍在l-30度之間，且每一凸塊220的底部寬度d、高度 t和夾角9例如呈d^2XtXCot9的關系，且較佳地關系為c^2XtXCot9 。當凸塊220的底部寬度d、高度t和夾角e的關為d》xtxcote ，該多個凸塊220的剖面圖如圖3A所示為梯型。且當凸塊220的底部寬度d、高度t 和夾角0的關系為d=2XtXCote時，該多個凸塊220剖面便呈現三角型。 另外，介電層的材料例如是無機介電材料或是有機介電材料。凹凸結構230 中凸塊220形成的排列方式并不加以限定而視實際應用情況，可采取非對稱 式也可采取對稱式，或可采取周期性或非周期性的排列方法。接著，請參照圖3B。在每一像素區域PR的存儲電容區CR內形成第一 電容電極222于基板202上，且第一電容電極222覆蓋該多個凸塊220。此 外，在形成第一電容電極222時，在透射區TR同時也形成多個掃描信號線 SC于基板202上，以及柵極210b也同時形成于基板202上。此外，由于圖 3B示出沿著圖2A中2B-2B，剖面線的側視剖面圖，因此柵極210b則無示出 在此剖面圖中，而柵極210b的圖示則請參照圖2A。因此，在本實施例中， 第一電容電極222、掃描信號線SC及柵極210b在同一道工序中同時完成， 且其材料例如為金屬材料。然后，請參照圖3C。形成第一絕緣層224于每一像素區域PR第一電容 電極222上。此外，在第一電容電極222上形成第一絕緣層224時，第一絕 緣層224同時覆蓋透射區TR的掃描信號線SC。接著，在每一像素區域PR 的存儲電容區CR內形成第二電容電極226于第一絕緣層224上。由于，第 一電容電極222與第二電容電極226之間具有第一絕緣層224，因此由第一 電容電極222、第一絕緣層224及第二電容電極226形成存儲電容Cst。因此， 當數據信號線DT的數據信號傳遞至源極210a時，與數據信號相關的像素電 壓會存儲于存儲電容Cst中。
請再參照圖2A。此外，當形成第二電容電極226于第一絕緣層224時， 多個數據信號線DT、源極210a及漏極210c也同時形成于第一絕緣層224 上。另由在圖3C示出沿著圖2A中2B-2B，剖面線的側視剖面圖，因此數據 信號線DT、源極210a及漏極210c無法示出于圖3C中，而其圖示則請參照 圖2A。當多個數據信號線DT形成時，多個掃描信號線SC及多個數據信號 線DT以陣列的形式垂直相交，且在基板202上定義出多個像素區域PR。而 每一像素區域PR由相鄰的一對掃描信號線SC與相鄰的一對數據信號線DT 所定義。在本實施例中，每一像素區域PR具有薄膜晶體管210，且薄膜晶 體管210以柵極210b、覆蓋于柵極210b的第一絕緣層224、源極210a及漏 極210c所組成，其中源極210a及漏極210c間以溝道相互隔開。另外必需說 明的是，在本實施例中，第二電容電極226、數據信號線DT、源極210a及 漏極210c在同一道工序中同時完成，且其材料例如為金屬材質。接著，請參照圖3D。首先，形成第二絕緣層228于存儲電容區CR的第 二電容電極226上及透射區TR的第一絕緣層224上。且形成孔洞228a于存 儲電容區CR的第二絕緣層228中以裸露出第二電容電極226的部分表面。然后，請參照圖3E。形成像素電極240于透射區TR的第二絕緣層228 上，且像素電極240填滿孔洞228a以使透射區TR與存儲電容區CR電性連 接。在本實施例中，像素電極240例如為透明導電材料如氧化銦錫(Indium Tin Oxide ， ITO)在本實施例中，基板202的存儲電容區CR具有凹凸結構230，且此凹 凸結構230具有多個凸塊220，而使后續覆蓋其上的第一絕緣層224、第一 電容電極222及第二電容電極226均因而具有同樣起伏的凹凸輪廓，如圖3E 示。在上述實施例中得知該多個凸塊220的底部與斜邊具有夾角9 ，此夾角e的范圍在l-30度之間，而使外界光線L3經此凸塊220斜邊反射后，可達 人眼的最佳視角，且自背光模塊的背光光源所發射的光線L4也可經透射區 TR透射。如此一來，此微反射式顯示基板200即可在存儲電容區CR具有反 射區域而提升反射效率，并且不損失基板202的開口面積，達到面板在環境 光下的最佳可識讀性。 第二實施例第二實施例與第一實施例兩者結構其差別在于第一實施例是以圖案化介電層方式形成凹凸結構230，第二實施例則是以蝕刻玻璃的基板202方式 形成凹凸結構230，。其俯視圖相同地均為圖2A，如第一實施例所述，因此 其形成方法、結構、相關的材料及設計條件在此不再重復贅述。請參照圖4，其示出沿著圖2A中2B-2B'剖面線所示出的本發明第二實 施例的微反射式顯示基板的剖面圖。在本實施例中多個凸塊220'的形成方法 為將所提供的基板202(例如是玻璃基板)，經由蝕刻的方式形成多個凸塊 220'，其中該多個凸塊220'與基板202—體成型。而該多個凸塊220'也滿足 第一實施例中所描述的設計條件，以使外界光線L5經此凸塊220'的斜邊反 射后，也可達人眼的最佳視角。之后，后續的相關工序則與第一實施例相同， 此處便不再重復敘述。本發明上述實施例所揭示的微反射式顯示基板及其制造方法。在每一像 素區域的存儲電容區形成凹凸結構，且經由此凹凸結構內具有夾角e的斜 邊，而使外界光線經此斜邊反射后，可達人眼的最佳視角。如此，微反射式 顯示基板即可在存儲電容區具有反射區域而提升反射效率，并且不損失其基 板的開口面積，達到面板在環境光下的最佳可識讀性。綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本 發明。本發明所屬技術領域中的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范 圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視隨附的權利 要求所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種微反射式顯示基板的制造方法，包括提供基板，該基板具有多個像素區域，每一像素區域包括透射區和存儲電容區；形成多個凸塊于每一像素區域的該存儲電容區內的該基板上，且該多個凸塊彼此分隔，每一凸塊的底部與斜邊則具有夾角θ，該夾角θ的范圍在1-30度之間；在每一像素區域的該存儲電容區內形成第一電容電極于該基板上，且該第一電容電極覆蓋該多個凸塊；形成第一絕緣層于每一像素區域的該第一電容電極上；以及在每一像素區域的該存儲電容區內形成第二電容電極于該第一絕緣層上。
2. 如權利要求1所述的制造方法，其中形成該多個凸塊時，使相鄰的兩 凸塊底部相隔一個間距，該間距的范圍在1 10微米。
3. 如權利要求1所述的制造方法，其中形成該多個凸塊時，使每一凸塊 的底部寬度d、高度t和該夾角9呈d^2XtXCote的關系。
4. 如權利要求1所述的制造方法，其中以蝕刻該基板的方式形成該多個 凸塊。
5. 如權利要求1所述的制造方法，其中在提供該基板的步驟后，形成介 電層于該基板上，并圖案化該介電層以形成該多個凸塊。
6. 如權利要求1所述的制造方法，其中在每一像素區域的該存儲電容區 內形成該第一電容電極的步驟時，同時在該透射區的該基板上形成柵極電極 與掃描信號線。
7. 如權利要求6所述的制造方法，其中形成該第一絕緣層于每一像素區 域的該第一電容電極上的步驟時，該第一絕緣層覆蓋該透射區的該柵極電極 與掃描信號線。
8. 如權利要求7所述的制造方法，其中在每一像素區域的該存儲電容區 內形成該第二電容電極的步驟后，還包括形成第二絕緣層于該存儲電容區的該第二電容電極上及該透射區的該第一絕緣層上。
9. 如權利要求8所述的制造方法，還包括形成孔洞于該存儲電容區的該第二絕緣層中以裸露出該第二電容電極 的部分表面；以及形成像素電極于該透射區的該第二絕緣層上，且該像素電極填滿該孔洞 以使該透射區與該存儲電容區電性連接。
10. 一種微反射式顯示基板，包括基板，具有多個像素區域，每一像素區域包括透射區及存儲電容區，該 存儲電容區中包括凹凸結構，包括-多個凸塊，且該多個凸塊分隔地形成于該基板上，每一凸塊的底部與斜邊具有夾角e，該夾角e的范圍在1-30度之間；第一電容電極，形成于該基板上并覆蓋該凹凸結構； 第一絕緣層，形成于該第一電容電極上；以及 第二電容電極，形成于該第一絕緣層上。
11. 如權利要求IO所述的微反射式顯示基板，其中相鄰的兩凸塊的底部 具有一個間距，且該間距的范圍為1 10微米。
12. 如權利要求IO所述的微反射式顯示基板，其中該多個凸塊的底部寬 度d、高度t及該夾角9呈d^2XtXCote的關系。
13. 如權利要求IO所述的微反射式顯示基板，其中該多個凸塊與該基板 一體成型。
14. 如權利要求IO所述的微反射式顯示基板，其中該多個凸塊包括由圖案化介電層所形成。
15. 如權利要求10所述的微反射式顯示基板，還包括柵極電極，位于該透射區的該基板上；以及 掃描信號線，位于該基板上，且連接該柵極電極。
16. 如權利要求15所述的微反射式顯示基板，其中該第一絕緣層位于該 基板上并覆蓋該透射區的該柵極電極、該存儲電容區的該第一電容電極、以 及該掃描信號線。
17. 如權利要求16所述的微反射式顯示基板，還包括第二絕緣層，位于該存儲電容區的該第二電容電極上及該透射區的該第 一鉍纟象巨卜
18. 如權利要求17所述的微反射式顯示基板，其中在該存儲電容區的該第二絕緣層具有孔洞，該孔洞使該第二電容電極的部分表面裸露。
19. 如權利要求18所述的微反射式顯示基板，其中還包括像素電極，位于該透射區的該第二絕緣層上，且該透射區及該存儲電容 區通過該像素電極電性連接。
全文摘要
一種微反射式顯示基板其制造方法，其制造方法至少包括以下步驟首先，提供基板，且基板具有多個像素區域，每一像素區域包括透射區和存儲電容區。接著，形成多個凸塊于每一像素區域的存儲電容區內，且該多個凸塊彼此分隔，每一凸塊的底部與斜邊則具有夾角θ，夾角θ的范圍在1-30度之間。然后，在每一像素區域的存儲電容區內形成第一電容電極于基板上，且第一電容電極覆蓋該多個凸塊。接著，形成第一絕緣層于每一像素區域的第一電容電極上。然后，在每一像素區域的存儲電容區內形成第二電容電極于第一絕緣層上，形成微反射結構。本發明可提升反射效率，并且不損失其基板的開口面積，達到面板于環境光下的最佳可識讀性。
文檔編號G02F1/1362GK101131497SQ20071016186
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年9月24日
發明者張志明, 李錫烈, 楊敦鈞 申請人:友達光電股份有限公司