CN101464590A - 半穿透半反射型显示器 - Google Patents

Abstract

提供一种半穿透半反射型显示器，所述半穿透半反射型显示器包括电激发光显示面板，以及设置于电激发光显示面板的显示面前的液晶显示面板。当显示亮画面时，液晶显示面板的反射区会反射环境光并控制反射出的环境光的亮度，而穿透区则不影响电激发光显示面板所提供的亮画面；而当显示暗画面时，液晶显示面板的反射区会使环境光无法反射出，而穿透区则不影响电激发光显示面板所提供的暗画面。因此，本发明的半穿透半反射型显示器可提升在环境光的亮度过大的情况下的对比度。

Description

半穿透半反射型显示器

技术领域

本发明关于一种半穿透半反射型显示器(transflective display device)，尤其关于一种结合电激发光显示面板与半穿透半反射型液晶显示面板的平面显示器。

背景技术

电激发光显示器(electroluminescent display device，EL display device)，例如有机发光二极管显示器(organic light emitting diode display device，OLEDdisplay device)，由于具有高对比度、广视角、快速反应时间与低耗电量等优点，已广泛地应用在各领域的平面显示产品上。然而，由于电激发光显示器为主动发光型显示器，在环境光的亮度过大的观看环境下，例如在户外日光下，电激发光显示器无法如半穿透半反射型液晶显示器一般可设计成同时具备穿透显示模式与反射显示模式的半穿透半反射显示模式藉以增加对比度。鉴于上述原因，在环境光的亮度过大的观看环境下，电激发光显示器的对比度会大幅下降，甚至无法正常显示画面。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种半穿透半反射型显示器，以解决已知电激发光显示器在环境光的亮度过大的观看环境下的低对比度问题。

为达上述目的，本发明提供一种半穿透半反射型显示器。半穿透半反射型显示器上定义有多个像素区，且各像素区包括反射区与穿透区。半穿透半反射型显示器包括液晶显示面板与电激发光显示面板。液晶显示面板包括第一基板、第二基板与液晶层。第一基板包括多个第一开关元件与多个反射电极，其中第一开关元件与反射电极设置于反射区内，且反射电极与第一开关元件电连接。第二基板与第一基板面对设置，且第二基板包括多个彩色滤光片与共通电极。彩色滤光片设置于第二基板面对第一基板的一侧，且设置于像素区内。共通电极设置于第二基板面对第一基板的一侧。液晶层设置于第一基板与第二基板之间。另外，电激发光显示面板设置于液晶显示面板的第一基板的下方，且电激发光显示面板包括第三基板、多个驱动元件与多个电激发光元件。驱动元件设置于第三基板上且位于穿透区内。电激发光元件设置于第三基板上并位于穿透区内且与驱动元件电连接。

本发明的半穿透半反射型显示器将半穿透半反射型液晶显示面板设置于电激发光显示面板的显示面之前，可有效提升电激发光显示面板在环境光的亮度过大的观看环境下的对比度。

附图说明

图1与图2为本发明一较佳实施例的半穿透半反射型显示器的示意图。

图3为本发明另一较佳实施例的半穿透半反射型显示器的示意图。

附图标号

10  半穿透半反射型显示器               12  像素区

12R 反射区                             12T 穿透区

20  液晶显示面板                       22  第一基板

24  第二基板                           26  液晶层

28  第一开关元件                       29  共通线

30R 反射电极                           30T 穿透电极

31  凸块                               32  黑色矩阵图案

34  彩色滤光片                         341 第一颜色滤光片

342 第二颜色滤光片                     343 第三颜色滤光片

35  共通电极层                   36  配向膜

37  偏光片                       38  配向膜

39  四分之一波长延迟片           40  电激发光显示面板

42  第三基板                     44  第二开关元件

46  驱动元件                     48  电激发光元件

48A 阳极                         48B 有机发光层

48C 阴极

具体实施方式

为使本发明所属技术领域的技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的多个较佳实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

请参考图1与图2。图1与图2为本发明一较佳实施例的半穿透半反射型显示器的示意图，其中图1为半穿透半反射型显示器的分解示意图，而图2为半穿透半反射型显示器的剖面示意图。请同时参照图1及图2，本实施例的半穿透半反射型显示器10上定义有多个像素区12，且各像素区12包括反射区12R与穿透区12T。本实施例的半穿透半反射型显示器10包括液晶显示面板20，以及电激发光显示面板40，其中电激发光显示面板40设置于液晶显示面板20的下方。电激发光显示面板40可为各式电激发光显示面板，例如有机发光二极管显示面板或高分子发光二极管显示面板等；液晶显示面板20为半穿透半反射型液晶显示面板。液晶显示面板20包括第一基板22、第二基板24与液晶层26，其中第一基板22与第二基板24为面对设置，而液晶层26则设置于第一基板22与第二基板24之间。第一基板22包括多条栅极线GL_LCD、多条数据线DL_LCD、多个第一开关元件28、多个反射电极30R与多个穿透电极30T。栅极线GL_LCD与数据线DL_LCD大体上互相正交并对应相邻像素区12的交界位置；第一开关元件28是以薄膜晶体管的形式例如非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管实现，分别设置于各像素区12的反射区12R内，其中第一开关元件28的栅极与对应的栅极线GL_LCD电连接，第一开关元件28的源极与对应的数据线DL_LCD电连接，且第一开关元件28的漏极与共通线29形成储存电容Cst_LCD；反射电极30R分别设置于各像素区12的反射区12R内并分别与位于同一像素区12内的第一开关元件28的漏极电连接；穿透电极30T分别设置于各像素区12的穿透区12T内并可延伸至同一像素区12的反射区12R，并与第一开关元件28的漏极电连接。此外在本实施例中，反射电极30R可通过位于其下的穿透电极30T与第一开关元件28的漏极电连接。另外，液晶显示面板20可包括多个凸块31，设置于第一基板22上且分别位于各反射区12R内，其中凸块31可为有机材质且其形成有凹凸表面，而反射电极30R覆盖于凸块31的凹凸表面上，藉此反射电极30R亦具有凹凸表面，用以散射环境光源。

第二基板24包括黑色矩阵图案32、多个彩色滤光片34与共通电极层35。黑色矩阵图案32设置于第二基板24面对第一基板22的一侧，且其位置对应相邻像素区12之间的交界位置，用以遮蔽漏光。彩色滤光片34设置于第二基板24面对第一基板22的一侧，且彩色滤光片34包括第一颜色滤光片341(例如红色滤光片)、第二颜色滤光片342(例如绿色滤光片)，以及第三颜色滤光片343(例如蓝色滤光片)，分别设置于对应的像素区12。此外在本实施例中，彩色滤光片34一并设置于像素区12的反射区12R与穿透区12T之内，但彩色滤光片34的位置并不以此为限。共通电极35设置于第二基板24面对第一基板22的一侧，并可与第一基板22的共通线29电连接而具有共通电压。再者，第一基板22面对第二基板24的一侧以及第二基板24面对第一基板22的一侧另分别包括配向膜36、38，用以对液晶层26的液晶分子进行配向。另外，液晶显示面板20另包括偏光片37，设置于第二基板24相对于第一基板22的另一侧，但第一基板22相对于第二基板24的另一侧可不设置偏光片。换言之，本实施例的液晶显示面板20仅于显示面设置有偏光片37，而于入光面则未设置偏光片，但不以此为限。此外，液晶显示面板20另可包括四分之一波长延迟片39，设置于第二基板24相对于第一基板22的另一侧，即设置于第二基板24与偏光片37之间，藉此增加液晶显示面板20的视角。

电激发光显示面板40设置于液晶显示面板20的第一基板22的下方，且电激发光显示面板40包括第三基板42、多条栅极线GL_EL、多条数据线DL_EL、多条电源线PL_EL、多个第二开关元件44、多个驱动元件46以及多个电激发光元件48。栅极线GL_EL与数据线DL_EL大体上互相正交，而电源线PL_EL与数据线DL_EL大体上互相平行并设置于相邻像素区12的交界位置。于本实施例中，第二开关元件44与驱动元件46是以薄膜晶体管的形式例如非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管实现，并形成于第三基板42上。各第二开关元件44分别设置于各像素区12的穿透区12T内，第二开关元件44的栅极与对应的栅极线GL_EL电连接，第二开关元件44的源极与数据线DL_EL电连接，第二开关元件44的漏极与驱动元件46的栅极电连接，且第二开关元件44的漏极与电源线PL_EL形成储存电容Cst_EL。电激发光元件48形成于第三基板42上，且设置于各像素区12的穿透区12T内，其中电激发光元件48主要包括阳极48A、有机发光层48B与阴极48C，其中阳极48A与位于同一像素区12内的驱动元件46的漏极电连接，阴极为接地(grounded)状态，而有机发光层48B则设置于阳极48A与阴极48C之间。当第二开关元件44的栅极被开启时，数据线DL_EL的信号会经由第二开关元件44的源极流至漏极，并开启驱动元件46的栅极，而此时电源线PL_EL的信号会经由驱动元件46的源极流至漏极，并传送至电激发光元件48的阳极48A以驱动电激发光元件48。在本实施例中，电激发光显示面板40与液晶显示面板20共用第一基板22，但并不以此为限。换言之，电激发光显示面板40可另包括另一基板，并与第三基板42共同作为电激发光显示面板40的两基板。

由上述可知，本实施例的半穿透半反射型显示器10主要包括电激发光显示面板40与设置于其上的液晶显示面板20，且两者分别使用独立的电路驱动。对于欲显示亮画面的像素区12而言，电激发光显示面板40的电激发光元件48可在穿透区12T提供所欲显示的亮画面，而在液晶显示面板20在第一基板22面对电激发光显示面板40的一侧未设置有偏光片的状况下，电激发光显示面板40的电激发光元件48在穿透区12T所提供的亮画面可完全穿过液晶显示面板20而提供给观看者观看。液晶显示面板20与电激发光显示面板40之间不设置偏光片的作法可增加光的利用率，然而若基于其它考量，仍可于此处设置偏光片或其它光学膜片。另一方面，环境光会射入液晶显示面板20的反射区12R而被反射电极30R反射，且进入的环境光的偏振方向会受到反射区12R的液晶层26的调整而使得反射出液晶显示面板20的环境光的亮度可受控制。如此一来，可避免环境光的亮度过大时电激发光显示面板40的对比度受到影响。另外对于欲显示暗画面的像素区12而言，电激发光显示面板40的电激发光元件48仍可在穿透区12T提供所欲显示的暗画面，而在穿透区12T内液晶显示面板20并不会影响电激发光元件48所提供的暗画面，换言之观看者仍可观察出暗画面。另一方面，环境光会射入液晶显示面板20的反射区12R而被反射电极30R反射，但进入的环境光的偏振方向会受到反射区12R的液晶层26的调整而无法射出液晶显示面板20。如此一来，对于欲显示暗画面的像素区12而言，即使是在环境光的亮度过大的状况下，亦可表现出预期的暗画面。因此本实施例的半穿透半反射型显示器10在强光环境下观看亦具有优良的对比度。

在上述实施例中，液晶显示面板20的彩色滤光片34同时设置于像素区12的反射区12R与穿透区12T之内，因此电激发光显示面板40的电激发光元件48可选用白光电激发光元件(例如白光有机发光二极管元件)，并通过液晶显示面板20的彩色滤光片34达到显示彩色画面的效果，但本发明的半穿透半反射型显示器10并不以本实施例所揭露的样态为限。

请参考图3。图3为本发明另一较佳实施例的半穿透半反射型显示器的示意图。为了简化说明并清楚比较本实施例与前述实施例的不同，本实施例与前述实施例使用相同的元件符号标示相同的元件，并不再对相同部分作重复赘述。如图3所示，不同于前述实施例之处为在本实施例中，在液晶显示面板20的各像素区12内，彩色滤光片34仅设设置于反射区12R内，藉此使环境光可于反射区12R形成彩色画面，但彩色滤光片34并未设置于穿透区12T之内，且因此电激发光显示面板40的电激发光元件48包括第一电激发光元件(例如红光有机发光二极管元件)、第二电激发光元件(例如绿光有机发光二极管元件)与第三电激发光元件(例如蓝光有机发光二极管元件)，分别用以发射第一颜色光(例如红光)、第二颜色光(例如绿光)与第三颜色光(例如蓝光)。

综上所述，本发明的半穿透半反射型显示器将半穿透半反射型液晶显示面板设置于电激发光显示面板之前，其中于显示亮画面时，半穿透半反射型液晶显示面板的反射区可反射环境光并控制反射出的环境光的亮度，而半穿透半反射型液晶显示面板的穿透区则不影响电激发光显示面板所提供的亮画面；而于显示暗画面时，半穿透半反射型液晶显示面板的反射区可使环境光无法反射出，而半穿透半反射型液晶显示面板的穿透区则不影响电激发光显示面板所提供的暗画面。因此，本发明的半穿透半反射型显示器可提升在环境光的亮度过大的情况下的对比度，而在正常观看环境下仍具有电激发光显示面板的高对比度，并保有电激发光显示面板的广视角优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述半穿透半反射型显示器上定义有多个像素区，且各所述像素区包括一反射区与一穿透区，所述半穿透半反射型显示器包括：

一液晶显示面板，包括：

一第一基板，包括：

多个第一开关元件，分别设置于各所述反射区内；

多个反射电极，分别设置于各所述反射区内并分别与各所述第一开关元件电连接；

一第二基板，与所述第一基板面对设置，所述第二基板包括：

多个彩色滤光片，设置于所述第二基板面对所述第一基板的一侧，且各所述彩色滤光片分别设置于各所述像素区内；

一共通电极，设置于所述第二基板面对所述第一基板的一侧；

一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；以及

一电激发光显示面板，设置于所述液晶显示面板的所述第一基板的下方，所述电激发光显示面板包括：

一第三基板；

多个驱动元件，设置于所述第三基板上，且各所述驱动元件分别设置于各所述穿透区内；以及

多个电激发光元件，设置于所述第三基板上，且各所述电激发光元件分别设置于各所述穿透区内并分别与各所述驱动元件电连接。

2.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，各所述彩色滤光片包括设置于各所述反射区内与各所述穿透区内。

3.如权利要求2所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述电激发光显示面板的所述这些电激发光元件包括多个白光电激发光元件。

4.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，各所述彩色滤光片仅设置于各所述反射区内。

5.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述这些所述彩色滤光片包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片，以及多个第三颜色滤光片。

6.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述液晶显示面板包括更多个穿透电极，各所述穿透电极设置于各所述穿透区并延伸至各所述反射区与各所述第一开关元件电连接。

7.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述液晶显示面板更包括多个凸块，设置于所述第一基板上且分别位于各所述反射区内，所述这些凸块具有一凹凸表面，且各所述反射电极覆盖于各所述凸块的所述凹凸表面上，藉此各所述反射电极亦具有一凹凸表面。

8.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述液晶显示面板更包括一偏光片，设置于所述第二基板相对于所述第一基板的另一侧。

9.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述液晶显示面板更包括一四分之一波长延迟片，设置于所述第二基板相对于所述第一基板的另一侧。

10.如权利要求1所述的半穿透半反射型显示器，其特征在于，所述液晶显示面板更包括两配向膜，分别设置于所述第一基板面对所述第二基板的一侧，以及所述第二基板面对所述第一基板的一侧。

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