CN101893780A - 彩色滤光片 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种彩色滤光片，包括基板、多个像素单元及透光电极层。基板具有多个像素区域，且各像素区域包括多个第一子像素区域以及一第二子像素区域。像素单元是分别配置于对应的像素区域内，且各像素单元包括多个彩色滤光膜以及一白色滤光膜。在各像素单元中，这些彩色滤光膜分别配置于对应的第一子像素区域内，白色滤光膜则配置于第二子像素区域内，且白色滤光膜的面积大于每一彩色滤光膜的面积，以使此提高彩色滤光片的光穿透率。透光电极层则是配置于这些像素单元上。

Description

彩色滤光片

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光片，特别是涉及一种具有高穿透率的彩色滤光片。

背景技术

反射式显示器是利用经过反射的入射光线做为显示器显示画面的光源。由于反射式显示器不需要配置背光光源，使得元件的耗电量(powerconsumption)降低，且整个显示器在设计上可以较为轻薄，因此近年来已在显示器产业中受到高度重视。

在彩色反射式显示器中，大多是藉由搭载彩色滤光片来达成显示彩色画面的目的。图1为光线入射现有习知彩色反射式显示器的示意图。请参照图1所示，彩色反射式显示器100包括彩色滤光片102、显示介质层104以及反射电极阵列基板106。光线L会先从彩色反射式显示器100外部依序穿过彩色滤光片102及显示介质层104，之后再被反射电极阵列基板106上的反射电极(图未示)反射，因而再次通过显示介质层104与彩色滤光片102并射至人眼101中，以使人眼101能够观看到彩色画面。由此可知，光线L在射至人眼101之前，彩色滤光片102会吸收光线L的部分能量，因而降低从彩色反射式显示器100出射的光线强度。

图2为现有习知彩色滤光片的部分示意图。请参照图2所示，彩色滤光片200主要是由基板202、多个像素单元204以及配置于像素单元202上的透光电极层(图未示)所构成。其中，这些像素单元204是配置于基板202上。

由图2可知，为了提高显示画面的色彩亮度与饱和度，目前常用于反射式显示器中的彩色滤光片200的像素单元204除了包括红色滤光膜R、绿色滤光膜G及蓝色滤光膜B之外，更包括了用来提高亮度的白色滤光膜W。然而，仅是在彩色滤光片200中增加白色滤光膜W，对于彩色滤光片200之的光穿透率的提升程度仍然有限。

由此可见，上述现有的彩色滤光片在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的彩色滤光片，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的彩色滤光片存在的缺陷，而提供一种新型结构的彩色滤光片，所要解决的技术问题是使其具有较高的光穿透率，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种彩色滤光片，包括基板、多个像素单元及透光电极层。其中，基板具有多个像素区域，且各像素区域包括多个第一子像素区域以及一第二子像素区域。像素单元是分别配置于对应的像素区域内，且各像素单元包括多个彩色滤光膜以及一白色滤光膜。在各像素单元中，这些彩色滤光膜分别配置于对应的第一子像素区域内，白色滤光膜则配置于第二子像素区域内，且白色滤光膜的面积大于对应像素单元内的每一彩色滤光膜的面积。透光电极层则是配置于这些像素单元上。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本发明的一实施例中，上述的像素区域至少其中之一的第一子像素区域与第二子像素区域面积相同，且配置于这些第一子像素区域内的彩色滤光膜分别具有至少一开口，其暴露出部分的基板。

在本发明的一实施例中，上述的开口为环状。

在本发明的一实施例中，上述的开口为圆形、多边形或不规则形。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片更包括一透光保护层，配置于该开口内。

在本发明的一实施例中，上述的像素区域至少其中之一的第一子像素区域与第二子像素区域面积相同，且配置于这些第一子像素区域内的彩色滤光膜分别具有多个开口，而这些开口是以阵列方式排列。

在本发明的一实施例中，上述之像素区域至少其中之一的第一子像素区域与第二子像素区域面积相同，且配置于这些第一子像素区域内的彩色滤光膜分别具有多个开口，而这些开口是交错排列。

在本发明的一实施例中，上述的像素区域至少其中之一的第一子像素区域与第二子像素区域面积相同，且配置于这些第一子像素区域内的彩色滤光膜分别具有多个开口，而这些开口的形状不相同。

在本发明的一实施例中，上述彩色滤光片更包括一透光保护层，且上述之像素区域至少其中之一的第一子像素区域与第二子像素区域面积相同，而透光保护层是配置于这些第一子像素区域内，并围绕这些彩色滤光膜。

在本发明的一实施例中，上述的像素区域至少其中之一的第一子像素区域的面积小于第二子像素区域的面积。

借由上述技术方案，本发明彩色滤光片至少具有下列优点及有益效果：本发明的彩色滤光片的白色滤光膜的面积大于彩色滤光膜的面积，故可提高穿透彩色滤光片的光线的强度，进而增加彩色反射式显示器的显示亮度。而且，由于本发明的彩色滤光片可以将彩色滤光膜的面积设计为彼此不同，因此可进一步改善彩色反射式显示器的色彩可辨识度。

综上所述，本发明是有关于一种彩色滤光片，包括基板、多个像素单元及透光电极层。基板具有多个像素区域，且各像素区域包括多个第一子像素区域以及一第二子像素区域。像素单元是分别配置于对应的像素区域内，且各像素单元包括多个彩色滤光膜以及一白色滤光膜。在各像素单元中，这些彩色滤光膜分别配置于对应的第一子像素区域内，白色滤光膜则配置于第二子像素区域内，且白色滤光膜的面积大于每一彩色滤光膜的面积，以使此提高彩色滤光片的光穿透率。透光电极层则是配置于这些像素单元上。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为光线入射现有习知彩色反射式显示器的示意图。

图2为现有习知彩色滤光片的部分示意图。

图3为本发明的一实施例中反射式显示器的剖面示意图。

图4为本发明的一实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。

图5A至图5C分别为本发明的其他实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。

图6A至图6C分别为本发明的其他实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。

图7A至图7D分别为本发明的其他实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。

图8为本发明的另一实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。

图9为本发明的另一实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。

图10为本发明的另一实施例中彩色滤光片的剖面示意图。

图11A为本发明的另一实施例中彩色滤光片的示意图。

图11B为图11A的彩色滤光片的剖面示意图。

100、300：彩色反射式显示器       101：人眼

102、200、330、530：彩色滤光片   104、320：显示介质层

106、310：反射电极阵列基板       202、332：基板

204、334：像素单元               331：像素区域

331a：第一子像素区域             331b：第二子像素区域

335、435：彩色滤光膜             336：透光电极层

337、437：开口                   338：透光保护层

B：蓝色滤光膜                    G：绿色滤光膜

L：光线                          R：红色滤光膜

W：白色滤光膜

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的彩色滤光片其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

以下将以反射式显示器为例说明本发明的彩色滤光片的应用，但其并非用以限定本发明。熟习此技艺者应该知道，本发明的彩色滤光片亦可应用于其他类型的显示器中。

图3为本发明的一实施例中反射式显示器的剖面示意图。请参照图3所示，反射式显示器300包括反射电极阵列基板310、显示介质层320以及彩色滤光片330。其中，反射电极阵列基板310可以包括有源(即主动式，以下均称为有源)元件或无源(即被动式，以下均称为无源)元件。以本实施例来说，反射电极阵列基板310例如是包括薄膜晶体管(Thin FilmTransistors，TFTs)。

彩色滤光片330是配置于反射电极阵列基板310上方，且其包括基板332、多个像素单元334以及透光电极层336。其中，各像素单元334包括多个彩色滤光膜335以及白色滤光膜W。以本实施例来说，各像素单元334的这些彩色滤光膜335例如是红色滤光膜、绿色滤光膜及蓝色滤光膜。而且，在各像素单元334中，白色滤光膜的面积W大于每一彩色滤光膜335的面积。

显示介质层320则是配置于反射电极阵列基板310与彩色滤光片330之间，且其可以是液晶层(Liquid Crystal Layer)、电泳层(Electro-Phoretic Layer)、电湿润层(Electro-Wetting Layer)或有机电致发光层(Organic Electro-Luminescence Layer)。

后文将举实施例详述本发明的彩色滤光片，并说明令白色滤光膜W的面积大于彩色滤光膜335的面积的方法，但其并非用以限定本发明。

图4为本发明的一实施例中彩色滤光片的部分示意图。请参照图4所示，基板332具有多个像素区域331，且各像素区域331包括多个第一子像素区域331a及一个第二子像素区域331b。在此，仅在图4中绘示出单一像素区域331，以便于说明。

承上述，各像素单元334是配置于对应的像素区域331内，且彩色滤光膜335是分别配置在对应的第一子像素区域331a内，白色滤光膜W则是配置于第二子像素区域331b内。另一方面，本实施例的第一子像素区域331a与第二子像素区域331b是呈阵列排列，且第二子像素区域331b的面积大于这些第一子像素区域331a的面积。换言之，本实施例的像素单元334中的彩色滤光膜335及白色滤光膜W是排列成田字形，且配置于第二子像素区域331b内的白色滤光膜W，其面积是大于配置在第一子像素区域331a内的彩色滤光膜335的面积。

值得注意的是，本发明并不限定各像素区域331的这些第一子像素区域331a的面积是否相同。以本实施例来说，像素区域331的这些第一子像素区域331a的面积不相同，因此配置于其内的彩色滤光膜335的面积也不相同。举例来说，在本实施例的像素单元334中，红色滤光膜的面积是大于绿色滤光膜与蓝色滤光膜的面积，但本发明并不限定于此。在本发明的其他实施例中，各像素单元334的彩色滤光膜335中的面积最大者也可以是绿色滤光膜或蓝色滤光膜。

此外，本发明亦不限定这些彩色滤光膜335与白色滤光膜W的排列位置。熟习此技艺者可在不违背本发明的精神的前提下，更动这些彩色滤光膜335及白色滤光膜W的排列位置，惟其仍属本发明所欲保护的范围内。

图5A为本发明的另一实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。请参照图5A所示，在本实施例的基板332的像素区域331中，第一子像素区域331a与第二子像素区域331b是呈阵列排列，且第二子像素区域331b的面积等于这些第一子像素区域331a的面积。特别的是，配置于这些第一子像素区域331a内的彩色滤光膜335分别具有至少一开口337，其暴露出部分的基板332。

具体来说，本实施例的彩色滤光膜335的开口337例如是呈圆形。当然，在其他实施例中，彩色滤光膜335的开口337也可以是呈多边形(见图5B)、十字形(见图5C)或其他不规则形。

除此之外，彩色滤光膜335的开口337还可以是环状开口，例如圆形的环状开口(见图6A)、多边形的环状开口(见图6B)或不规则形的环状开口(见图6C)，但本发明并不以此为限。

需要注意的是，本发明亦不限定形成于各彩色滤光膜中的开口数量，以下将举实施例说明。

图7A至图7D分别为本发明的其他实施例中彩色滤光片的像素单元的示意图。请参照图7A至图7D所示，在本实施例中，第一子像素区域331a与第二子像素区域331b系呈阵列排列，且第二子像素区域331b的面积等于这些第一子像素区域331a的面积。值得一提的是，配置于这些第一子像素区域331a内的彩色滤光膜435分别具有多个开口437。而且，在本实施例中，各彩色滤光膜435具有形状相同的开口437。当然，在本发明的其他实施例中，各彩色滤光膜435也可以具有不同形状的开口437，如图8所示。

此外，这些开口437的排列方式则是呈阵列式排列，如图7B至图7D所示。在本发明的其他实施例中，这些开口437还可以交错排列，如图9所示，但本发明不以此为限。

图10绘示为本发明的另一实施例中彩色滤光片的剖面示意图。请参照图10所示，彩色滤光片530除了包括基板332、多个像素单元334及透光电极层336之外，更包括透光保护层338。如同前文所述，各像素单元334的彩色滤光膜335分别具有至少一开口337，而透光保护层338即是填于这些开口337内，使彩色滤光片530的膜层厚度均匀一致，以进而提升穿透彩色滤光片530的光线的强度均匀性。其中，透光保护层的材质例如是亚克力系材料或环氧树脂系材料。

特别的是，在本发明的另一实施例中，透光保护层338还可以是配置在第一子像素区域331a内，并围绕彩色滤光膜335，如图11A及图11B所示。详细来说，在本实施例的各像素区域331中，第一子像素区域331a与第二子像素区域331b的面积相等，且第二子像素区域331b内是布满白色滤光膜W，而第一子像素区域331a内则是涂布有彩色滤光膜335及围绕于其外围的透光保护层338。由此可知，彩色滤光膜335的面积是小于白色滤光膜W的面积。

综上所述，在本发明的彩色滤光片中，由于白色滤光膜的面积是大于彩色滤光膜的面积，因此可提高穿透彩色滤光片的光线的强度，进而增加彩色反射式显示器的显示亮度。此外，由于本发明的彩色滤光片可以将彩色滤光膜的面积设计为彼此不同，因此可进一步改善彩色反射式显示器的色彩可辨识度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片，其特征在于包括：

一基板，具有多个像素区域，且各该像素区域包括多个第一子像素区域及一第二子像素区域；

多个像素单元，分别配置于对应的该些像素区域其中之一内，其中各该像素单元包括多个彩色滤光膜以及一白色滤光膜，在各该像素单元中，该些彩色滤光膜分别配置于对应的该些第一子像素区域其中之一内，该白色滤光膜配置于该第二子像素区域内，且在同一所述像素单元中的该白色滤光膜的面积大于该像素单元中的每一该些彩色滤光膜的面积；以及

一透光电极层，配置于该些像素单元上。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的像素区域至少其中之一的该些第一子像素区域与该第二子像素区域面积相同，且配置于该些第一子像素区域内的该些彩色滤光膜分别具有至少一开口，其暴露出部分的该基板。

3.根据权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的开口为环状。

4.根据权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的开口为圆形、多边形或不规则形。

5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的彩色滤光片，其特征在于其更包括一透光保护层，配置于该开口内。

6.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的像素区域至少其中之一的该些第一子像素区域与该第二子像素区域面积相同，且配置于该些第一子像素区域内的该些彩色滤光膜分别具有多个开口，该些开口呈阵列式排列。

7.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的像素区域至少其中之一的该些第一子像素区域与该第二子像素区域面积相同，且配置于该些第一子像素区域内的该些彩色滤光膜分别具有多个开口，该些开口交错排列。

8.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的像素区域至少其中之一的该些第一子像素区域与该第二子像素区域面积相同，且配置于该些第一子像素区域内的该些彩色滤光膜分别具有多个开口，该些开口的形状彼此不同。

9.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于其更包括一透光保护层，且该些像素区域至少其中之一的该些第一子像素区域与该第二子像素区域面积相同，而该透光保护层配置于该些第一子像素区域内，并围绕该些彩色滤光膜。

10.根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于其中所述的像素区域至少其中之一的该些第一子像素区域的面积小于该第二子像素区域的面积。

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