CN100462787C - 像素结构、显示面板、光电装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素结构，包含一对相对应设置的基板、液晶层、多个像素区域、图案化有机材料层以及遮光层。液晶层设置于基板之间。像素区域提供于基板上，各像素区域是由至少二条共同线及至少一条数据线所定义，且其具有至少二个次像素区域，其中各像素区域具有包含至少一主狭缝的像素电极，且主狭缝邻近于次像素区域的交界处。图案化有机材料层设置于该对基板的其中一者上，且相对应于次像素区域的其中一者。遮光层则相对应设置于主狭缝之处。此外，也揭露一种包含此像素结构的显示面板及光电装置以及其制造方法。

Description

像素结构、显示面板、光电装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，且尤其涉及一种像素结构、包含此像素结构的显示面板、包含此显示面板的光电装置以及其制造方法。

背景技术

图1A是为一种传统半穿透半反射(transflective)多区域垂直排列(Multi-domain Vertical Alignment；MVA)像素结构的上视图。此种半穿透半反射多区域垂直排列像素结构100是由二条共同线122以及二条数据线124来定义出一个像素区域110。像素区域110中包含有二个次像素区域，其中一者为反射区域112，而另一者则为透光区域114。反射区域112与透光区域114靠连接电极151而使其电性相连接。

图1B为图1A沿AA’线的剖面图。像素结构100中包含一对玻璃基板130及140，且在此对玻璃基板130及140之间设置有液晶层150。玻璃基板130上依序设置有彩色滤光层132以及平坦化(overcoat)层134。反射区域112中具有一图案化有机材料层164，设置于平坦化层134上。共同电极(commonelectrode)136覆盖于透光区域114的平坦化层134以及反射区域112的图案化有机材料层164上。共同电极136的材质为氧化铟锡(ITO)。凸起物162及166设置于共同电极136上，且其上方对应设置黑色矩阵(black matrix)172及176。

多晶硅层141、绝缘层142、第一金属层(M1)143、绝缘层144、第二金属层(M2)145、保护层146及像素电极(pixel electrode)148、149依序形成于玻璃基板140之上，并分别被图案化而构成薄膜晶体管128、储存电容129、共同线122、扫描线126、接触孔(contact hole)182及介层孔(hole)184。保护层146的材质为氮化硅，而于透光区域114中的像素电极148的材质为氧化铟锡。于反射区域112中的像素电极149的材质为反射材质，也称反射层，相对于图案化有机材料层164而设置于保护层146上，以供反射反射区域112中的光线。

此种像素结构100在其反射区域112及透光区域114中都会设置凸起物162及166，借以在像素结构100的共同电极136及像素电极148、149间具有电位差时改变电力线的分布，而使液晶层150中的液晶分子往凸起物162及166的方向倾倒，如此达成多区域来增加视角并改善单区域像素结构固有的灰阶反转问题。而且，此种像素结构100大多会制作成双间隙(dual gap)的结构，也即在其反射区域112中会设置作为调整光程差之用的图案化有机材料层164，其目的是使得反射的光程差与穿透的光程差近似相同，以致于穿透与反射的光学表现才会最佳。

然而，如图2所示，位于图案化有机材料层164边缘的液晶分子152，却可能受到此图案化有机材料层164边缘地形的影响而在暗态时无法如理想般垂直地排列，造成在图案化有机材料层164边缘会有暗态漏光的现象产生，因而降低此传统像素结构100的穿透对比。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种像素结构及其制造方法，可避免像素结构产生暗态漏光的现象，并提升其穿透对比。

本发明的另一目的是提供一种包含上述像素结构的显示面板以及其制造方法。

本发明的另一目的是提供一种包含上述显示面板的光电装置及其制造方法。

为实现上述目的，本发明的所提供的像素结构包含：一对相对应设置的基板、一液晶层、多个像素区域、一图案化有机材料层以及一遮光层。液晶层设置于该对基板之间。像素区域提供于该对基板上，各该像素区域是由至少二条共同线及至少一条数据线所定义，且其具有至少二个次像素区域，其中各该像素区域具有一包含至少一主狭缝的像素电极，且该主狭缝邻近于该次像素区域的交界处。图案化有机材料层设置于该对基板的其中一者上，且相对应于该些次像素区域的其中一者。遮光层则相对应设置于该主狭缝之处。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示面板，包含上述的像素结构。

为实现上述目的，本发明还提供一种光电装置，包含上述的显示面板。

而且，为实现上述目的，本发明提供一种像素结构的制造方法，包含提供一对相对应设置的基板。在该对基板上形成多个像素区域，各该像素区域是由至少二条共同线及至少一条数据线所定义，且其具有至少二个次像素区域。在各该像素区域中形成一包含至少一主狭缝的像素电极，其中该主狭缝邻近于该两个次像素区域的交界处。在该对基板的其中一者上设置一图案化有机材料层，且该图案化有机材料层是相对应于该些次像素区域的其中一者。形成一遮光层，相对应于该主狭缝之处。

本发明还提供一种显示面板的制造方法，包含上述的像素结构的制造方法。

而且本发明还提供一种光电装置的制造方法，包含上述的显示面板的制造方法。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：

图1A为一种传统半穿透半反射多区域垂直排列像素结构的上视图；

图1B为图1A沿AA’线的剖面图；

图2为图1A的像素结构在像素电极与共同电极间的电位差接近于零时(即暗态时)，其液晶分子排列的剖面示意图；

图3依照本发明第一实施例为一种像素结构的上视图；

图4A为图3中像素结构的第一种变化例的剖面图，其是沿着图3中AA’线绘示；

图4B为图3中像素结构的第二种变化例的剖面图，其沿着图3中AA’线绘示；

图4C为图3中像素结构的第三种变化例的剖面图，其沿着图3中AA’线绘示；

图5依照本发明第一实施例为一种制造方法的流程图；

图6为当图3的像素结构在像素电极与共同电极间具有电位差时，其液晶层中液晶分子排列的上视示意图；

图7A为图4A的像素结构在像素电极与共同电极间具有电位差时(即亮态时)，其液晶分子排列的剖面示意图；

图7B为图4A的像素结构在像素电极与共同电极间的电位差接近于零时(即暗态时)，其液晶分子排列的剖面示意图；

图8依照本发明第二实施例为一种像素结构的上视图；

图9依照本发明第三实施例为一种像素结构的上视图；

图10A为图9中像素结构的第一种变化例的剖面图，其沿着图9中AA’线而绘示；

图10B为图9中像素结构的第二种变化例的剖面图，其沿着图9中AA’线而绘示；

图10C为图9中像素结构的第三种变化例的剖面图，其沿着图9中AA’线而绘示；

图11依照本发明第四实施例为一种像素结构的剖面图；

图12依照本发明第五实施例为一种像素结构的剖面图；以及

图13是根据本发明第七实施例为一种光电装置的示意图。

其中，附图标记：

100：像素结构            110：像素区域

112：反射区域            114：透光区域

122：共同线              124：数据线

126：扫描线              128：薄膜晶体管

129：储存电容

130：玻璃基板            132：彩色滤光层

134：平坦化层            136：共同电极

140：玻璃基板            141：多晶硅层

142、144、：绝缘层       143：第一金属层

145：第二金属层          146：保护层

148：像素电极            149：反射层

150：液晶层              151：连接电极

152：液晶分子            162、166：凸起物

164：图案化有机材料层    172、176：黑色矩阵

182：接触孔              184：介层孔

300、300a、300b、300c、800、900、900a、900b、900c、1100、1200：像素结构

310、810、910：像素区域

312、812、912、1112、1212：反射区域

314、814、914、1114、1214：透光区域

322、822、922、1122、1222：共同线

324、824、924：数据线

326、826、926、1126、1226：扫描线

328、928、1128、1228：薄膜晶体管

329、929、1129、1229：储存电容

330、930、1130、1230：基板

332、932、1132、1232：彩色滤光层

334、934、1134、1234：平坦化层

336、936、1136、1236：共同电极

340、940、1140、1240：基板

341、941、1141、1241：半导体层

342、344、942、944、946、1142、1144、1242、1244、1246：绝缘层

343、943、1143、1243：第一金属层

345、945、1145、1245：第二金属层

346、1146：保护层

348、349、948、949、1148、1248：像素电极

849、1149、1249：反射层

350、950、1150、1250：液晶层

351、951、1151、1251：连接电极

352a、352b：液晶分子

362、366、862、866、962、966、1162、1166、1262、1266：配向元件

364、964、1164、1264：图案化有机材料层

372、376、872、876、878、972、976、1172、1176、1272、1276：黑色矩阵

358、858、958、1158、1258：主狭缝

368a、368b、968a、968b、1168、1268：金属层

368c、968c：绝缘层

382、882、982、1182、1282：接触孔

384、884、984、1184、1284：介层孔

502、504、506、508、510：步骤

868：遮光层

1300：光电装置

1310：显示面板

1320：电子元件

具体实施方式

图3依照本发明第一实施例为一种像素结构的上视图。此像素结构300是由至少二条共同线322以及至少一条数据线324来定义出一个像素区域310。像素区域310中包含有至少二个次像素区域。以下实施方式是以一个次像素区域为反射区域312，而另一个次像素区域为透光区域314作为实施范例来进行说明，但并不限于此。也可选择一个像素区域中的所有次像素区域都为透光区域或都为反射区域的像素结构来实施本发明。

反射区域312与透光区域314以连接电极351而使其电性相连接。像素区域310中具有包含一主狭缝358的像素电极(未标示)。主狭缝358是位于反射区域312以及透光区域314之间。第一实施例将遮光层，例如金属层368a(如图4A所示)、金属层368b(如图4B所示)、不透光的绝缘层368c(如图4C所示)、或上述的组合，相对应地设置于主狭缝358之处，如此来减少像素结构300的暗态漏光。以下通过第4A～4C图所示的像素结构300a～300c的剖面图来说明图3所示的像素结构300的多种变化例。

图4A为图3中像素结构300的第一种变化例的剖面图，其中像素结构300a是沿着图3中AA’线而绘示。像素结构300a包含一对相对应设置的基板330及340。在此对基板330及340之间设置有液晶层350。基板330及340的其中至少一者的材质包含透明材料(如：玻璃、石英、或其它材料)、不透明的材料(如：硅片、陶瓷、或其它材料)、可挠性材料(如：聚酯类、聚烯类、聚酰类、聚醇类、聚环烷类、聚芳香族类、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。第一实施例的基板330及340是以玻璃基板为实施范例。

基板330上设置有彩色滤光层332，以及覆盖于彩色滤光层332上的平坦化层334。反射区域312中具有一图案化有机材料层364，设置于平坦化层334上。图案化有机材料层364可使反射区域312中的反射光程差与穿透光程差近似相同，以致于穿透与反射的光学表现为最佳。共同电极336覆盖于透光区域314的平坦化层334以及反射区域312的图案化有机材料层364之上。共同电极336的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。在共同电极336上设置有配向元件362及366，且在配向元件362及366的上方对应设置黑色矩阵372及376。

半导体层341、绝缘层342、第一金属层(M1)343、绝缘层344、第二金属层(M2)345、保护层346以及像素电极348及349依序形成于基板340之上，并分别被图案化而构成薄膜晶体管328、储存电容329、共同线322、扫描线326、接触孔382及介层孔384。

绝缘层342、绝缘层344、平坦化层334、与保护层346的其中至少一者的材质包含：有机材质(如：光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether；PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene；BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材质、或上述的组合)、无机材质(如：硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。在透光区域314的像素电极348的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。

半导体层341例如为含硅的多晶材质、含硅的微晶材质、含硅的单晶材质、含硅的非晶材质、或上述的组合。在反射区域312中的像素电极349，其为反射材质，也称为反射层，是相对于图案化有机材料层364而设置于保护层346上，以供反射反射区域312中的光线。此像素电极349是利用保护层346制作出具有凹凸的表面，再镀上一层高反射率的反射金属层(如：铝(A1)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钛、钽、钨、钕、或上述的合金、或其它材料、或上述的组合)、或使用反射金属层形成具有凹凸的表面、或上述的组合。

遮光层可选择为不透光的金属层、不透光的绝缘层、或上述的组合。图4A的第一种变化例是选择位于第二金属层345的不透光的金属层368a来作为像素结构300a的遮光层。而且，此金属层368a可选择性地与或不与同样位于第二金属层345的数据线324相连接。也就是说，此作为遮光层之用的金属层368a可连接至一特定电位，或不连接至任何电位而成为浮接(floating)的状态。

图4B为图3中像素结构300的第二种变化例的剖面图，其中像素结构300b是沿着图3中AA’线而绘示。图4B的第二种变化例是选择位于第一金属层343的不透光的金属层368b来作为像素结构300b的遮光层。而且，此金属层368b，较佳地，可不连接至任何电位而为浮接的状态，也可连接同样位于第一金属层343的扫描线326相连接并具有一特定电位。

图4C为图3中像素结构300的第三种变化例的剖面图，其中像素结构300c是沿着图3中AA’线而绘示。图4C的第三种变化例是使用不透光的绝缘层368c来作为像素结构300c的遮光层。此不透光的绝缘层368c的材质，较佳地，例如为光刻胶材料或其它有机材料(如：黑色、淡色、多色堆栈、或其它色彩)、或无机材料、或上述的组合，且可选择地形成于基板340、绝缘层342、绝缘层344、及保护层346的其中至少一者上，例如设置于图4C中的主狭缝358处，但也可选择性地设置于上述图式(图4A～图4C)所述的实施位置上、或其它位置上。当然，第一实施例中的遮光层的设置，可选择性使用上述图式(图4A～图4C)的至少二种来组合实施。

图5依照本发明第一实施例为一种制造方法的流程图，以下说明请同时参照图3及图4A～图4C。此种制造方法首先提供一对相对应设置的基板330及340(步骤502)。在基板330及340上形成多个像素区域310，各像素区域310是由至少二条共同线322及至少一条数据线324所定义，且其具有至少二个次像素区域(步骤504)，例如反射区域312及透光区域314，但不限于此，也可都为反射区域、或都为透光区域。在像素区域310中形成一包含至少一主狭缝358的像素电极348、349，其中主狭缝358邻近于两个次像素区域312及314的交界处(步骤506)。在基板330及340的其中一者上设置一图案化有机材料层364，且图案化有机材料层364是相对应于次像素区域312及314的其中一者(步骤508)。形成一遮光层，例如金属层368a、金属层368b、不透光的绝缘层368c、或上述的组合，其相对应于主狭缝358之处(步骤510)。

图6为当图3的像素结构300在像素电极348、349与共同电极336间具有电位差时，其液晶层的液晶分子排列的上视示意图。根据第一实施例，在像素结构300的像素电极与共同电极间具有电位差时，不论其遮光层是否具有电位，位于反射区域312及透光区域314交界处的液晶分子排列都是相当整齐的。也就是说，当像素结构因像素电极与共同电极间具有电位差而被驱动于亮态时，是否使用金属层来作为遮光层以及此金属层是否具有电位，都不会影响此像素结构在亮态时的正常表现。因此，可有效地改善传统液晶分子，因图案化有机材料层边缘地形的影响。

图7A为图4A的像素结构300a在像素电极348、349与共同电极336间具有电位差时(即亮态时)，其液晶分子352a排列的剖面示意图；图7B则为图4A的像素结构300a在像素电极348、349与共同电极336间的电位差接近于零时(即暗态时)，其液晶分子352b排列的剖面示意图。图7A以及图7B中所示的金属层368a与数据线324相连接，使得作为遮光层的金属层368a与数据线324有相同的电位。由图7B可知，当位于图案化有机材料层364边缘的液晶分子352b因图案化有机材料层364地形的影响而在暗态时无法如理想般垂直地排列时，像素结构300a可通过金属层368a(或是图4B所示的金属层368b，或是图4C所示的不透光的绝缘层368c、或上述的组合)来遮挡光线，如此来避免产生暗态漏光的现象，并可提升像素结构的穿透对比。

图8依照本发明第二实施例为一种像素结构的上视图。此像素结构800是由至少二条共同线822以及至少一条数据线824来定义出一个像素区域810。像素区域810中包含有至少二个次像素区域。以下实施方式是以一个次像素区域为反射区域812，而另一个次像素区域为透光区域814作为实施范例来进行说明，但并不限于此。也可选择一个像素区域中的所有次像素区域都为透光区域或都为反射区域的像素结构来实施本发明。

反射区域812与透光区域814以连接电极851而使其电性相连接。反射区域812中具有薄膜晶体管828、接触孔882及介层孔884。像素区域810具有包含一主狭缝858的像素电极(未标示)。主狭缝858是位于反射区域812以及透光区域814之间。

在第二实施例中，除了在像素结构800中对应主狭缝858之处设置遮光层，例如金属层868之外，并可对应此遮光层的位置设置黑色矩阵878，如此来加强减少暗态漏光的效果。黑色矩阵878可选择性地设置于一对基板的至少一者上，本实施例是以黑色矩阵878设置于非具有薄膜晶体管的基板为实施范例，但不限于此，黑色矩阵878也可设置于具有薄膜晶体管的基板上。此外，此处的遮光层可为上述位于第一金属层的不透光金属层、第二金属层的不透光金属层、或是不透光的绝缘层、或上述的组合。也就是说，在本领域普通技术人员，当可根据本发明的实施例选择单独地或组合地使用上述多种不同遮光层的式样，并可选择地再搭配上黑色矩阵，如此来达成减少像素结构暗态漏光的要求。

图9依照本发明第三实施例为一种像素结构的上视图。此像素结构900是由至少二条共同线922以及至少一条数据线924来定义出一个像素区域910。像素区域910中包含有至少二个次像素区域。以下实施方式是以一个次像素区域为反射区域912，而另一个次像素区域为透光区域914作为实施范例来进行说明，但并不限于此。也可选择一个像素区域中的所有次像素区域都为透光区域或都为反射区域的像素结构来实施本发明。

反射区域912与透光区域914以连接电极951而使其电性相连接。像素区域910中具有包含一主狭缝958的像素电极(未标示)。主狭缝958是位于反射区域912以及透光区域914之间。第三实施例将遮光层，例如金属层968a(如图10A所示)、金属层968b(如图10B所示)、不透光的绝缘层968c(如图10C所示)、或上述的组合，相对应地设置于主狭缝958之处，如此来减少像素结构900的暗态漏光。以下通过图10A～10C所示的像素结构900a～900c的剖面图来说明图9所示的像素结构900的多种变化例。

图10A为图9中像素结构900的第一种变化例的剖面图，其中像素结构900a是沿着图9中AA’线而绘示。像素结构900a包含一对相对应设置的基板930及940。在此对基板930及940之间设置有液晶层950。基板930及940的其中至少一者的材质包含透明材料(如：玻璃、石英、或其它材料)、不透明的材料(如：硅片、陶瓷、或其它材料)、可挠性材料(如：聚酯类、聚烯类、聚酰类、聚醇类、聚环烷类、聚芳香族类、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。第三实施例的基板930及940是以玻璃基板为实施范例。

基板930上设置有彩色滤光层932，以及覆盖于彩色滤光层932上的平坦化层934。共同电极936形成于平坦化层934上。共同电极936的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。在共同电极936上设置有配向元件962及966，且在配向元件962及966的上方对应设置黑色矩阵972及976。

半导体层941、绝缘层942、第一金属层(M1)943、绝缘层944、第二金属层(M2)945、保护层946、图案化有机材料层964以及像素电极948及949依序形成于基板940之上，并分别被图案化而构成薄膜晶体管928、储存电容929、共同线922、扫描线926、接触孔982及介层孔984。

绝缘层942、绝缘层944、平坦化层934、与保护层946的其中至少一者的材质包含：有机材质(如：光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether；PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene；BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材质、或上述的组合)、无机材质(如：硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。在透光区域914的像素电极948的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。

半导体层941例如为含硅的多晶材质、含硅的微晶材质、含硅的单晶材质、含硅的非晶材质、或上述的组合。反射区域912中的图案化有机材料层964是设置于绝缘层946上，使得反射区域912中的反射光程差与穿透光程差近似相同，以致于穿透与反射的光学表现为最佳。在图案化有机材料层964上则设置像素电极949，其为反射材质，也称为反射层，以供反射反射区域912中的光线。此像素电极949是利用图案化有机材料层964制作出具有凹凸的表面，再镀上一层高反射率的反射金属层(如：铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钛、钽、钨、钕、或上述的合金、或其它材料、或上述的组合)、或使用反射金属层形成具有凹凸的表面、或上述的组合。

遮光层可选择为不透光的金属层、不透光的绝缘层、或上述的组合。图10A的第一种变化例是选择位于第二金属层945的不透光的金属层968a来作为像素结构900a的遮光层。而且，此金属层968a可选择性地与或不与同样位于第二金属层945的数据线924相连接。也就是说，此作为遮光层之用的金属层968a可连接至一特定电位，或不连接至任何电位而成为浮接(floating)的状态。

图10B为图9中像素结构900的第二种变化例的剖面图，其中像素结构900b是沿着图9中AA’线而绘示。图10B的第二种变化例是选择位于第一金属层943的不透光的金属层968b来作为像素结构900b的遮光层。而且，此金属层968b，较佳地，可不连接至任何电位而为浮接的状态，也可连接同样位于第一金属层943的扫描线926相连接并具有一特定电位。

图10C为图9中像素结构900的第三种变化例的剖面图，其中像素结构900c是沿着图9中AA’线而为。图10C的第三种变化例是使用不透光的绝缘层968c来作为像素结构900c的遮光层。此不透光的绝缘层968c的材质，较佳地，例如为光刻胶材料或其它有机材料(如：黑色、淡色、多色堆栈、或其它色彩)，或无机材料、或上述的组合，且可选择地形成于基板940、绝缘层942、绝缘层944、及保护层946的其中至少一者上，例如设置于上述图式(图10A～图10C)所述的实施位置上、或其它位置上。当然，第三实施例中的遮光层的设置，可选择性使用上述图式(图10A～图10C)的至少二种来组合实施。

以上图4A～图4C及图10A～图10C的第一及第三实施例的变化例描述了像素结构的彩色滤光层与薄膜晶体管分别位于不同基板上时的实施方式。以下将以第四及第五实施例来说明像素结构的彩色滤光层与薄膜晶体管位于同一基板上时的实施方式。

图11依照本发明第四实施例为一种像素结构的剖面图。以下实施方式是以一个次像素区域为反射区域1112，而另一个次像素区域为透光区域1114作为实施范例来进行说明，但并不限于此。也可选择一个像素区域中的所有次像素区域都为透光区域或都为反射区域的像素结构来实施本发明。

像素结构1100包含一对相对应设置的基板1130及1140。在此对基板1130及1140之间设置有液晶层1150。基板1130及1140的其中至少一者的材质包含透明材料(如：玻璃、石英、或其它材料)、不透明的材料(如：硅片、陶瓷、或其它材料)、可挠性材料(如：聚酯类、聚烯类、聚酰类、聚醇类、聚环烷类、聚芳香族类、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。第四实施例的基板1130及1140是以玻璃基板为实施范例。

基板1130上设置有平坦化层1134。反射区域1112中具有一图案化有机材料层1164，设置于平坦化层1134上。图案化有机材料层1164可使反射区域1112中的反射光程差与穿透光程差近似相同，以致于穿透与反射的光学表现为最佳。共同电极1136覆盖于透光区域1114的平坦化层1134以及反射区域1112的图案化有机材料层1164之上。共同电极1136的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。在共同电极1136上设置有配向元件1162及1166，且在配向元件1162及1166的上方对应设置黑色矩阵1172及1176。

半导体层1141、绝缘层1142、第一金属层(M1)1143、绝缘层1144、第二金属层(M2)1145、保护层1146、反射层1149、彩色滤光层1132以及像素电极1148依序形成于基板1140之上，并分别被图案化而构成薄膜晶体管1128、储存电容1129、共同线1122、扫描线1126、接触孔1182及介层孔1184。

绝缘层1142、绝缘层1144、保护层1146及平坦化层1134的其中至少一者的材质包含：有机材质(如：光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether；PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene；BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材质、或上述的组合)、无机材质(如：硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。像素电极1148的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。

半导体层1141例如为含硅的多晶材质、含硅的微晶材质、含硅的单晶材质、含硅的非晶材质、或上述的组合。反射层1149为反射材质，是相对于图案化有机材料层1164而设置在保护层1146上，以供反射反射区域1112中的光线。此反射层1149是利用保护层1146制作出具有凹凸的表面，再镀上一层高反射率的反射金属层(如：铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钛、钽、钨、钕、或上述的合金、或其它材料、或上述的组合)、或于反射金属层上形成具有凹凸的表面、或上述的组合。

图11所示的第四实施例选择位于第二金属层1145的不透光的金属层1168来作为像素结构1100的遮光层。作为遮光层之用的金属层1168是相对于像素电极1148的主狭缝1158处而设置，且可连接至一特定电位，或不连接至任何电位而成为浮接(floating)的状态。根据第四实施例的其它变化例，也可选择位于第一金属层1143的不透光的金属层，或使用不透光的绝缘层(较佳地，例如为光刻胶材料或其它有机材料(如：黑色、淡色、多色堆栈、或其它色彩)、或无机材料、或上述的组合)、或上述的组合来作为遮光层，并可选择地再搭配上黑色矩阵，以减少像素结构1100的暗态漏光。当然，此遮光层及黑色矩阵的设置，可选择性依上述变化例来组合实施。

图12依照本发明第五实施例为一种像素结构的剖面图。以下实施方式是以一个次像素区域为反射区域1212，而另一个次像素区域为透光区域1214作为实施范例来进行说明，但并不限于此。也可选择一个像素区域中的所有次像素区域都为透光区域或都为反射区域的像素结构来实施本发明。

像素结构1200包含一对相对应设置的基板1230及1240。在此对基板1230及1240之间设置有液晶层1250。基板1230及1240的其中至少一者的材质包含透明材料(如：玻璃、石英、或其它材料)、不透明的材料(如：硅片、陶瓷、或其它材料)、可挠性材料(如：聚酯类、聚烯类、聚酰类、聚醇类、聚环烷类、聚芳香族类、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。第五实施例的基板1230及1240是以玻璃基板为实施范例。

基板1230上设置有平坦化层1234。共同电极1236形成于平坦化层1234上。共同电极1236的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。在共同电极1236上设置有配向元件1262及1266，且在配向元件1262及1266的上方对应设置黑色矩阵1272及1276。

半导体层1241、绝缘层1242、第一金属层(M1)1243、绝缘层1244、第二金属层(M2)1245、绝缘层1246、图案化有机材料层1264、反射层1249、彩色滤光层1232以及像素电极1248形成于基板1240之上，并分别被图案化而构成薄膜晶体管1228、储存电容1229、共同线1222、扫描线1226、接触孔1282及介层孔1284。

绝缘层1242、绝缘层1244、绝缘层1246及平坦化层1234的其中至少一者的材质包含：有机材质(如：光刻胶、聚丙酰醚(polyarylene ether；PAE)、聚酰类、聚酯类、聚醇类、聚烯类、苯并环丁烯(benzocyclclobutene；BCB)、HSQ(hydrogen silsesquioxane)、MSQ(methyl silesquioxane)、硅氧碳氢化物(SiOC-H)、或其它材质、或上述的组合)、无机材质(如：硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、碳化硅、氧化铪、或其它材料、或上述的组合)、或上述的组合。像素电极1248的材质为透明导电材料，如：铟锡氧化物、铝锌氧化物、镉锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、或其它材料、或上述的组合。

半导体层1241例如为含硅的多晶材质、含硅的微晶材质、含硅的单晶材质、含硅的非晶材质、或上述的组合。反射区域1212中的图案化有机材料层1264是设置于绝缘层1246上，使得反射区域1212中的反射光程差与穿透光程差近似相同，以致于穿透与反射的光学表现为最佳。在图案化有机材料层1264上则设置反射层1249，其为反射材质，以供反射反射区域1212中的光线。此反射层1249是利用图案化有机材料层1264制作出具有凹凸的表面，再镀上一层高反射率的反射金属层(如：银、铝、锡、钨、或其它材料、或上述的组合)、或使用反射金属层形成具有凹凸的表面、或上述的组合。

图12所示的第五实施例选择位于第二金属层1245的不透光的金属层1268来作为像素结构1200的遮光层。作为遮光层之用的金属层1268是相对于像素电极1248的主狭缝1258处而设置，可连接至一特定电位，或不连接至任何电位而成为浮接(floating)的状态。根据第五实施例的其它变化例，也可选择位于第一金属层1243的不透光的金属层、或使用不透光的绝缘层(较佳地，例如为光刻胶材料或其它有机材料(如：黑色、淡色、多色堆栈、或其它色彩)、或无机材料、或上述的组合)、或上述的组合来作为遮光层，并可选择地再搭配上黑色矩阵，以减少像素结构1200的暗态漏光。当然，此遮光层的设置，可选择性依上述变化例来组合实施。

图11及图12的实施例说明了彩色滤光层位于薄膜晶体管之上(colorfilter on array；COA)的像素结构。在此领域技术中具有通常知识者应可理解本发明也可应用于薄膜晶体管位于彩色滤光层之上(array on colorfilter；AOC)的像素结构中，且可选择地将其图案化有机材料层设置于两个基板其中的一者上。

另外，本发明并不限制像素结构的配向元件以及薄膜晶体管的形式。配向元件可为圆形凸起物、锥形凸起物、配向沟槽、配向狭缝、或是其它形式的配向元件、或其组合。而且，配向元件在单一个次像素区域中的数目可为一个或数个，并可选择地设置于两个基板其中的一者上，或是同时位于两个基板上。另外，上述实施例中所举例的薄膜晶体管均为顶栅极(top-gate)的形式，然而本发明像素结构中的薄膜晶体管也可采用底栅极(bottom-gate)或是其它的形式来制作。

另一方面，本发明的第六实施例还提供一种显示面板及其制造方法，此显示面板包含了上述像素结构以及其制造方法。

此外，本发明的第七实施例还提供一种光电装置及其制造方法，此光电装置包含了上述显示面板以及其制造方法。

图13是根据本发明第七实施例为一种光电装置的示意图。光电装置1300包含运用第一至第五实施例所述的像素结构(如300、800、900、1100或1200)的显示面板1310。光电装置1300还具有一与显示面板1310连接的电子元件1320，如：控制元件、操作元件、处理元件、输入元件、存储元件、驱动元件、发光元件、保护元件、感测元件、检测元件、或其它功能元件、或上述的组合。而光电装置1300的类型包括可携式产品(如手机、摄影机、照相机、笔记型计算机、游戏机、手表、音乐播放器、电子相片、电子信件收发器、地图导航器或类似的产品)、影音产品(如影音放映器或类似的产品)、屏幕、电视、户内或户外广告牌、投影机内的面板等。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (22)

1.一种像素结构，其特征在于，包含：

一对相对应设置的基板；

一液晶层，设置于该对基板之间；

多个像素区域，提供于该对基板上，各该像素区域是由至少二条共同线及至少一条数据线所定义，且其具有至少二个次像素区域，其中各该像素区域具有一包含至少一主狭缝的像素电极，且该主狭缝邻近于该次像素区域的交界处；

一图案化有机材料层，设置于该对基板的其中一者上，且相对应于该些次像素区域的其中一者；以及

一遮光层，相对应设置于该主狭缝之处。

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，各该次像素区域可都为反射区域，或都为透光区域，或为反射区域与透光区域的组合。

3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该遮光层包含不透光的金属层，且该不透光的金属层与该数据线连接。

4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该遮光层包含不透光的金属层，且该不透光的金属层不与该数据线连接。

5.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该遮光层包含不透光的绝缘层。

6.根据权利要求3或4所述的像素结构，其特征在于，该遮光层还包含不透光的绝缘层。

7.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，还包含一彩色滤光片或一彩色滤光层设置于该对基板的其中一者上。

8.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，还包含至少一栅极线及一薄膜晶体管，设置于该图案化有机材料层所对应的该次像素区域之下。

9.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，还包含一配向元件，设置于该次像素区域中。

10.一种显示面板，包含根据权利要求1所述的像素结构。

11.一种光电装置，包含根据权利要求10所述的显示面板。

12.一种像素结构的制造方法，其特征在于，包含：

提供一对相对应设置的基板；

在该对基板上形成多个像素区域，各该像素区域是由至少二条共同线及至少一条数据线所定义，且其具有至少二个次像素区域；

在各该像素区域中形成一包含至少一主狭缝的像素电极，该主狭缝邻近于该二个次像素区域的交界处；

在该对基板的其中一者上设置一图案化有机材料层，且该图案化有机材料层是相对应于该次像素区域的其中一者；以及

形成一遮光层，相对应于该主狭缝之处。

13.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，各该次像素区域可都为反射区域，或都为透光区域，或为反射区域与透光区域的组合。

14.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，该遮光层包含不透光的金属层，且该不透光的金属层与该数据线连接。

15.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，该遮光层包含不透光的金属层，且该不透光的金属层不与该数据线连接。

16.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，该遮光层包含不透光的绝缘层。

17.根据权利要求14或15所述的像素结构的制造方法，其特征在于，该遮光层还包含不透光的绝缘层。

18.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，还包含：

在该对基板的其中一者上设置一彩色滤光片。

19.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，还包含：

在该图案化有机材料层所对应的该次像素区域之下形成至少一栅极线及一薄膜晶体管。

20.根据权利要求12所述的像素结构的制造方法，其特征在于，还包含设置一配向元件于该次像素区域中。

21.一种显示面板的制造方法，包含权利要求12所述的像素结构的制造方法。

22.一种光电装置的制造方法，包含权利要求21所述的显示面板的制造方法。

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