CN100405169C

CN100405169C - 半穿透反射式显示器

Info

Publication number: CN100405169C
Application number: CNB2006101389239A
Authority: CN
Inventors: 董修琦; 张志明
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2026-09-21
Also published as: CN1928661A

Abstract

本发明提供一种半穿透反射式显示器，包括第一基板，具有反射区与穿透区；保护层，覆盖在该第一基板上；第一图案化反射层，形成在该反射区的该保护层上；彩色滤光层，覆盖在该第一图案化反射层与该保护层上；第二图案化反射层，形成在该反射区的该彩色滤光层上，并与该第一图案化反射层至少部分重叠；和第二基板，与该第一基板对向设置，且该彩色滤光层位于该第一基板与该第二基板之间。

Description

半穿透反射式显示器

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种半穿透反射式显示器。

背景技术

由于厚度薄及省电的特色，液晶显示器已广泛应用在可携式个人计算机、数字相机、投影机等各种电子产品上。

液晶显示器不同于传统的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器和电激发光(electroluminescence，EL)显示器，其本身包含不发光的液晶显示面板，而穿透式(transmission type)为常使用的液晶显示器型态。穿透式液晶显示器包括安装在显示面板背后的背光源，用来控制通过液晶面板的光线量。然而，此背光源耗电量占显示器总耗电量的50％或更多，不利于电力节约。

为改善上述问题，反射式(reflection type)液晶显示器因应而生，其适用于户外或随身便携式的显示器。反射式液晶显示器具有反射器(reflector)，以取代背光源，使周围光线得以自反射器表面反射。通常，反射式液晶显示器包括扭转向列型(twisted nematic，TN)或超扭转向列型(super twisted nematic，STN)两种模式。

利用周围光线反射的反射式液晶显示器缺点在于，当周围环境变暗时，可视性会变得相当低。而前述穿透式液晶显示器的缺点在于，当周围环境很明亮时，可视性会相当低，无法清楚辨识显像。

为改善显示器在明亮环境下的品质，必须增加来自背光源的光线强度。不过，此举将增加背光源和液晶显示器的电量耗损。再者，当液晶显示器需直接暴露在太阳光下或发光光源下时，显示器的品质必然会降低。举例而言，当液晶显示器屏幕接收直射的太阳光或发光光源时，周围物的影像将会反射，而无法观看显示器。

为改善上述问题，将穿透式显示器和反射式显示器两者构造在同一液晶显示器上的技术因应而生，此即为半穿透反射式(transflective)液晶显示器。请参阅图1，说明现有半穿透反射式液晶显示器的结构。此半穿透反射式液晶显示器包括下基板100，其上具有绝缘层110；下电极120，位于绝缘层110上，下电极120具有例如是铝层的反射区122与例如是铟锡氧化物(ITO)层的穿透区124；上基板160，其内侧表面具有彩色滤光片150；上电极140，位于彩色滤光片150上；和液晶层130，设置在上基板160与下基板100之间。

然而，现有半穿反液晶显示器在反射模式(reflective mode)时，环境光(ambient light，即反射光)170通过彩色滤光片150的次数是两次，在穿透模式(transmissive mode)时，背光(backlight，即穿透光)180透过彩色滤光片150的次数是一次。因此，造成显示器在反射模式与穿透模式下的显示颜色无法相同，即有色彩浓度(色饱和度，color purity)相异的问题，严重影响色彩平衡(color balance)，降低半穿反液晶显示器的显示品质。

发明内容

本发明另提供一种半穿透反射式显示器，包括第一基板，具有反射区与穿透区；保护层，覆盖在该第一基板的该反射区上；第一图案化反射层，形成在该保护层上；彩色滤光层，覆盖在该第一图案化反射层与该第一基板上，其中位于该反射区的该彩色滤光层具有第一厚度，位于该穿透区的该彩色滤光层具有第二厚度，该第二厚度大于或等于该第一厚度；和第二基板，与该第一基板对向设置，且该彩色滤光层位于该第一基板与该第二基板之间。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为现有半穿透反射式显示器的剖面示意图。

图2为本发明的实施例，半穿透反射式显示器的剖面示意图。

图3为本发明的实施例，半穿透反射式显示器的剖面示意图。

图4为本发明的实施例，半穿透反射式显示器的剖面示意图。

简单符号说明

图1

100～下基板； 110～绝缘层；

120～下电极； 122～反射区；

124～穿透区； 130～液晶层；

140～上电极； 150～彩色滤光片；

160～上基板； 170～反射光；

180～穿透光。

图2～4

10、30、50～半穿透反射式显示器；

100、300、500～第一基板； 120、320、520～反射区；

140、340、540～穿透区； 160、360、560～保护层；

180、380、580～第一图案化反射层；

200、400、600～彩色滤光层；

220、620～第二图案化反射层；

240、440、640～液晶层； 260、460、660～第二基板；

d1、d2～彩色滤光层厚度； h1、h2～液晶层高度。

具体实施方式

本发明提供一种半穿透反射式显示器，包括第一基板，具有反射区与穿透区；保护层，覆盖在第一基板上；第一图案化反射层，形成在反射区的保护层上；彩色滤光层，覆盖在第一图案化反射层与保护层上；第二图案化反射层，形成在反射区的彩色滤光层上，并与第一图案化反射层至少部分重叠；和第二基板，与第一基板对向设置，使彩色滤光层位于第一基板与第二基板之间。

上述保护层可包含有机材料。第一与第二图案化反射层可包含铝，其中第二图案化反射层的厚度约为0.1微米至3微米。第二基板为薄膜晶体管矩阵基板。另在彩色滤光层与第二基板之间还包括液晶层。

请参阅图2，说明本发明的半穿透反射式显示器。半穿透反射式显示器10包括具有反射区120与穿透区140的第一基板100、保护层160、第一图案化反射层180、彩色滤光层200、第二图案化反射层220、液晶层240和第二基板260。

保护层160覆盖在第一基板100上，第一图案化反射层180形成在反射区120的保护层160上，彩色滤光层200覆盖在第一图案化反射层180与保护层160上，第二图案化反射层220形成在反射区120的彩色滤光层200上，并与第一图案化反射层180至少部分重叠。第一基板100与第二基板260对向设置，使彩色滤光层200位于两者之间，且液晶层240位于彩色滤光层200与第二基板260之间。

本发明将反射层与彩色滤光层制作在同一侧，另一侧则设置薄膜晶体管。当制作完有机保护层后，先镀上一层图案的铝反射层，待制作完彩色滤光层后，再镀上一层图案的铝反射层，如此，将使部分反射光不会通过彩色滤光层，借此调整反射的NTSC，提高反射率，达到色彩平衡(color balance)的目的。此半穿透反射式显示器为单一间隙(single gap)结构的半穿反显示器。

本发明另提供一种半穿透反射式显示器，包括第一基板，具有反射区与穿透区；保护层，覆盖在第一基板的反射区上；第一图案化反射层，形成在保护层上；彩色滤光层，覆盖在第一图案化反射层与第一基板上，位于反射区的彩色滤光层具有第一厚度，位于穿透区的彩色滤光层具有第二厚度，且第二厚度大于或等于第一厚度；和第二基板，与第一基板对向设置，使彩色滤光层位于第一基板与第二基板之间。

上述保护层可包含有机材料。第一图案化反射层可包含铝。彩色滤光层的第一厚度与第二厚度的比例大体介于1∶1与1∶5之间，优选情况为，第二厚度约为第一厚度的两倍。第二基板为薄膜晶体管矩阵基板。另在彩色滤光层与第二基板之间还包括液晶层。

此外，位于反射区的液晶层具有第一高度，位于穿透区的液晶层具有第二高度，而第二高度约为第一高度的两倍。反射区的彩色滤光层上还包括第二图案化反射层，其与第一图案化反射层至少部分重叠。

请参阅图3，说明本发明半穿透反射式显示器。半穿透反射式显示器30包括具有反射区320与穿透区340的第一基板300、保护层360、第一图案化反射层380、彩色滤光层400、液晶层440和第二基板460。

保护层360覆盖在第一基板300的反射区320上，第一图案化反射层380形成在保护层360上，彩色滤光层400覆盖在第一图案化反射层380与第一基板300上。位于反射区320的彩色滤光层400具有第一厚度d1，位于穿透区340的彩色滤光层400具有第二厚度d2，由图中可看出，第二厚度d2大约为第一厚度d1的两倍。第一基板300与第二基板460对向设置，使彩色滤光层400位于两者之间，且液晶层440位于彩色滤光层400与第二基板460之间。位于反射区320的液晶层440具有第一高度h1，位于穿透区340的液晶层440具有第二高度h2，图中显示，第二高度h2大约为第一高度h1的两倍。

请参阅图4，说明本发明的半穿透反射式显示器。半穿透反射式显示器50包括具有反射区520与穿透区540的第一基板500、保护层560、第一图案化反射层580、彩色滤光层600、第二图案化反射层620、液晶层640和第二基板660。

保护层560覆盖在第一基板500的反射区520上，第一图案化反射层580形成在保护层560上，彩色滤光层600覆盖在第一图案化反射层580与第一基板500上。位于反射区520的彩色滤光层600具有第一厚度d1，位于穿透区540的彩色滤光层600具有第二厚度d2，由图中可看出，第二厚度d2大约为第一厚度d1的两倍。第二图案化反射层620形成在反射区520的彩色滤光层600上，并与第一图案化反射层580至少部分重叠。第一基板500与第二基板660对向设置，使彩色滤光层600位于两者之间，且液晶层640位于彩色滤光层600与第二基板660之间。位于反射区520的液晶层640具有第一高度h1，位于穿透区540的液晶层640具有第二高度h2，图中显示，第二高度h2大约为第一高度h1的两倍。

图3揭示的半穿透反射式显示器为具有双间隙(dual gap)结构的半穿反显示器。其特征为将穿透区的保护层厚度减薄或完全去除，使其上在覆盖彩色滤光层时，反射区的彩色滤光层厚度会比穿透区的彩色滤光层厚度薄。以此调整保护层厚度的方式，寻找彩色滤光层在反射区与穿透区之间适当的厚度差，达到输出影像的色彩平衡(color balance)。而图4为结合图2和图3的作法，可有效调整反射的NTSC和开口率。

虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与修改，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种半穿透反射式显示器，包括：

第一基板，具有反射区与穿透区；

保护层，覆盖在该第一基板上；

第一图案化反射层，形成在该反射区的该保护层上；

彩色滤光层，覆盖在该第一图案化反射层与该保护层上；

第二图案化反射层，形成在该反射区的该彩色滤光层上，并与该第一图案化反射层至少部分重叠；和

第二基板，与该第一基板对向设置，且该彩色滤光层位于该第一基板与该第二基板之间。

2.如权利要求1所述的半穿透反射式显示器，其中该保护层包含有机材料。

3.如权利要求1所述的半穿透反射式显示器，其中该第一与该第二图案化反射层包含铝。

4.如权利要求1所述的半穿透反射式显示器，其中该第二基板包括薄膜晶体管矩阵。

5.如权利要求1所述的半穿透反射式显示器，还包括液晶层，设置在该彩色滤光层与该第二基板之间。

6.如权利要求1所述的半穿透反射式显示器，其中该第二图案化反射层的厚度为0.1微米至3微米。

7.如权利要求1所述的半穿透反射式显示器，其中位于该反射区的该彩色滤光层具有第一厚度，位于该穿透区的该彩色滤光层具有第二厚度，该第二厚度大于或等于该第一厚度。

8.如权利要求7所述的半穿透反射式显示器，其中该第一与该第二厚度的比例介于1∶1与1∶5之间。

9.如权利要求7所述的半穿透反射式显示器，其中该第二厚度两倍于该第一厚度。

10.如权利要求7所述的半穿透反射式显示器，还包括液晶层，设置在该彩色滤光层与该第二基板之间，其中位于该反射区的该液晶层具有第一高度，位于该穿透区的该液晶层具有第二高度，该第二高度两倍于该第一高度。