TWI381219B - 液晶顯示模組 - Google Patents

Description

液晶顯示模組

本發明是有關於一種液晶顯示模組，且特別是有關於一種可提高背光模組利用率的半穿透半反射式液晶顯示模組。

薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)的畫素結構依照光源利用方式的不同可分類成：穿透式、反射式與半穿透半反射式。在穿透式畫素結構中，乃是以透明導電材料製作畫素結構的畫素電極，並利用背光模組提供光線。此光線可穿過此透明畫素電極，以提供畫面顯示所需之光源。

在反射式畫素結構中，主要是利用具有反射光線特性的導電材料來製作畫素結構的畫素電極，從而可將自外界入射至畫素電極之光線進行反射，以提供畫面顯示所需之光源。在半穿透半反射式畫素結構中，則是結合上述兩者。除了利用反射導電薄膜以及透明導電薄膜所共同組成單一畫素結構的畫素電極之外，還可以利用結合反射式畫素結構以及穿透式畫素結構的方式來達到半穿透半反射式的目的。由於半穿透半反射式液晶顯示器可以同時利用背光模組與外界光線，所以採用半穿透半反射式畫素結構的液晶顯示器能夠同時適用於具有明亮光源的環境以及外在光源 不佳的環境。

更詳細而言，通常由反射導電薄膜所構成的畫素電極是反射性的金屬材料。因此，來自外界的環境光於射入液晶面板之後可以被反射畫素電極反射以提供畫面顯示所需的光源。也因為反射畫素電極的存在，背光模組無法穿透反射畫素電極，所以半穿透半反射式的液晶顯示模組其背光模組的利用率勢必較低。

本發明所提供的液晶顯示模組，其可提高半穿透辦反射式液晶顯示器的背光模組的利用率。

本發明提出一種液晶顯示模組，包括一顯示面板以及一背光模組。顯示面板具有一反射區以及一穿透區，且顯示面板包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一反射板、一相位差板以及一偏光片。第一基板上包括一畫素陣列。第二基板位於第一基板的對向。液晶層位於第一基板與第二基板之間。反射板設置於顯示面板的反射區中且位於第一基板與畫素陣列之間。相位差板以及偏光片設置於顯示面板的穿透區中且位於第一基板上。此外，背光模組設置於顯示面板的第一基板下方。

在本發明之一實施例中，相位差板與偏光片位於穿透區中且堆疊於第一基板與畫素陣列之間。

在本發明之一實施例中，相位差板位於穿透區中且位於第一基板與畫素陣列之間，偏光片位於第一基板的外表 面上。

在本發明之一實施例中，偏光片覆蓋第一基板的整個外表面。

在本發明之一實施例中，反射板為平板狀反射板。

在本發明之一實施例中，反射板為具有凸起圖案的反射板。

在本發明之一實施例中，液晶顯示模組更包括一反射電極，設置於顯示面板的反射區中，且位於第一基板之畫素陣列上。

本發明提出另一種液晶顯示模組，包括一顯示面板以及一背光模組。其中，顯示面板具有一反射區以及一穿透區，且顯示面板包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一反射板、一相位差板以及一偏光片。第一基板上包括一畫素陣列。第二基板位於第一基板的對向。液晶層位於第一基板與第二基板之間。反射板設置於顯示面板的反射區中且位於第一基板的外表面上。相位差板以及一偏光片設置於顯示面板的穿透區中且位於第一基板的外表面上。此外，背光模組設置於顯示面板的第一基板下方。

在本發明之一實施例中，相位差板與偏光片位於穿透區中且堆疊於第一基板的外表面上。

在本發明之一實施例中，相位差板位於穿透區中且位於第一基板的外表面上，偏光片覆蓋相位差板。

在本發明之一實施例中，偏光片覆蓋第一基板的整個外表面。

在本發明之一實施例中，反射板為平板狀反射板。

在本發明之一實施例中，反射板為具有凸起圖案的反射板。

在本發明之一實施例中，液晶顯示模組更包括一反射電極，設置於顯示面板的反射區中，且位於第一基板之畫素陣列中。

本發明因利用在反射區使用反射板，並且搭配位於穿透區的相位差板以及偏光片的緣故。因此，可以使原本無法穿透反射區的背光模組的光線，能夠轉而穿過穿透區而被利用，以提高背光模組的利用率。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1為本發明之一實施例的液晶顯示模組的示意圖。請參照圖1，本實施例之液晶顯示模組100包括一顯示面板200以及一背光模組110。顯示面板200具有一反射區202以及一穿透區204，且顯示面板200包括一第一基板210、一第二基板220、一液晶層230、一反射板240、一相位差板250以及一偏光片260。

第一基板210上包括一畫素陣列270。在本實施例中，畫素陣列270包括多個主動元件272(圖式僅繪示出一個)、一閘絕緣層274、一保護層276、一覆蓋層277以及多個畫素電極278(圖式僅繪示出一個)。在本實施例中，主 動元件272是一薄膜電晶體，其包括一閘極272a、一通道層272b、一汲極272c以及一源極272d。在圖1之實施例中，主動元件272是以底部閘極(bottom gate)型薄膜電晶體為例說明，但是本發明並不限定於此。本發明亦可以使用其他的主動元件結構，例如是頂部閘極(top gate)型薄膜電晶體或是低溫多晶矽(Low Temperature Poly-Silicon,LTPS)薄膜電晶體。在實施例中，顯示面板200更包括一絕緣層290位於畫素陣列270以及反射板240之間，用來避免閘極272a與反射板240兩者的接觸。

另外，畫素電極278與主動元件272電性連接，更詳細而言，畫素電極278與薄膜電晶體272的汲極272c電性連接。畫素電極278之材質例如是透明導電材質，其例如是銦錫氧化物(Indium Tin Oxides,ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)。在本實施例中，畫素陣列270中更包括一反射電極280。反射電極280的材質例如是具有高反射性的金屬材質。反射電極280設置於反射區202中，且一部分的畫素電極278覆蓋在反射電極280上方。在其他的實施例中，可以僅在反射區202設置反射電極280以作為反射畫素電極，而透明畫素電極278僅設置於穿透區204。

第二基板220位於第一基板210的對向。第二基板220可以是空白基板或是已形成有膜層在其上之基板。在一實施例中，第二基板220例如是一彩色濾光基板，其包括設置於空白基板上的一彩色濾光膜層以及一電極層。彩色濾 光膜層包括遮光圖案層以及彩色濾光圖案。而電極層覆蓋在彩色濾光層上，且其材質例如是銦錫氧化物(Indium Tin Oxides,ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)或是其他適當之導電材料。另外，在第二基板220的外表面上更包括可設置有偏光片、增亮膜等等光學膜片。

此外，液晶層230位於第一基板210與第二基板220之間。

反射板240設置於顯示面板200的反射區202中且位於第一基板210與畫素陣列270之間。在本實施例中，反射板240例如是具有高反射性質的金屬層，其形成方法例如是先以氣相沈積法沈積一導體層(圖未繪示)，如濺鍍法，再圖案化此導體層以形成反射板240，其中圖案化的方法可為微影蝕刻法。

相位差板250以及偏光片260是設置於顯示面板200的穿透區204中且位於第一基板210上。相位差板250與偏光片260位於穿透區204中且堆疊於第一基板210與畫素陣列270之間。因此，相位差板250與偏光片260又可稱為內置型相位差板與內置型偏光片。更詳細的說，相位差板250位於靠近畫素陣列270之一側，而偏光片260位於靠近第一基板210之一側。在本實施例中，相位差板250例如是λ/2波板、λ/4波板、c型波板、a型波板或是雙軸波板(bi-axial plate)。偏光片260例如是線型偏光片。

此外，背光模組110設置於顯示面板200的第一基板210下方。背光模組110依照入光位置的不同，可以是直 下式背光模組或是側邊入光式背光模組。而側邊入光式背光模組又可分為單邊入光以及多邊入光等等形式。在本發明的實施例中，可依據實施當時的情況需要，選擇最適當的背光模組模式。

由圖1可清楚得知，在第一基板210與畫素陣列270之間的反射區202中設置有反射板240。因此，由背光模組110所發出的光線L被反射板240反射之後，可以進入顯示面板200的穿透區204，進而成為穿透區204可利用的光源。更詳細而言，當來自反射區202的光線L在穿透第一基板210之後，相位差板250以及偏光片260可將光線L轉換成圓偏極光，接著才進入液晶層230中，並且從第二基板220穿出。

圖2為本發明之一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。請參照圖2，本實施例之液晶顯示模組100’與上述之液晶顯示模組100在結構上大致類似。惟二者主要的不同之處在於，本實施例之顯示面板200’其相位差板250位於穿透區204中且位於第一基板210與畫素陣列270之間，而偏光片260a則位於第一基板210的外表面上。特別是，偏光片260a覆蓋第一基板210的整個外表面。換言之，在本實施例中，相位差板250是屬於內置型相位差板，而偏光片260a是屬於外貼式偏光片。而有關相位差板250與偏光片260a的材質或樣式接於上述圖1之實施例相同或相似。

上述於圖1與圖2之實施例中的兩種液晶顯示模組 100及100’中的反射板240皆屬於平板式反射板。但是，本發明不限於此，在其他的實施例中，亦可以使用其他種形式的反射板。

圖3為本發明另一實施例一種液晶顯示模組的示意圖。如圖3所示，本實施例之液晶顯示模組300與上述圖1之實施例之液晶顯示模組100在結構上大致類似。兩者不同之處在於本實施例之顯示面板400之反射板240a為具有凸起圖案的反射板。

值得注意的是，在本實施例中，形成具有凸起圖案的反射板240a的方式例如是直接在反射板240a上以蝕刻等方式形成凸起圖案。除了上述方式以外，其他例如是先形成一感光材質層，接著於感光材質層上以光罩為罩幕，以一曝光光線照射。於是感光材質層上會形成凸起圖案，然後在感光材質層上形成一反射層。反射層的材質例如是金屬或其他高反射性物質。

承上述，由於反射板240a位於顯示面板400的反射區202且具有凸起圖案。因此，反射板240a具有較佳的反射效率，所以能夠被反射板240a反射而進入顯示面板400穿透區204的光線量也較多。因此，本實施例之液晶顯示模組300的背光模組利用率更佳。

圖4為本發明另一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。本實施例之液晶顯示模組300’與上述圖3之液晶顯示模組300在結構上類似。然而，最大的不同是，本實施例之顯示面板300’的相位差板250位於穿透區204中且位於 第一基板210與畫素陣列270之間，偏光片260a則位於第一基板210的外表面上。特別是，在本實施例中偏光片260a覆蓋第一基板210的整個外表面。換言之，在本實施例中，相位差板250是屬於內置型相位差板，而偏光片260a是屬於外貼式偏光片。而有關相位差板250與偏光片260a的材質或樣式接於上述圖3之實施例相同或相似。

在上述的幾個實施例中，不論是平板狀的反射板240或是具有凸起圖案的反射板240a，皆位於第一基板210的內表面。然而，本發明不限於此。在本發明的其他實施例中，亦可將反射板配置於第一基板的外表面。

圖5為本發明又一實施例一種液晶顯示模組的示意圖。請參照圖5，本實施例之液晶顯示模組500與上述圖1之液晶顯示模組100在結構上類似。兩者不同在於，本實施例之顯示面板500的反射板240b、相位差板250a以及偏光片260b是位於第一基板210的外表面上。更詳細而言，反射板240b是位於第一基板210的外表面且位於反射區202中，相位差板250a以及偏光片260b是位於第一基板210的外表面且位於穿透區204中。而有關反射板240b、相位差板250a與偏光片260b的材質或樣式接於上述圖1之實施例相同或相似。

在本實施例中，液晶顯示模組500採用將反射板240b配置於第一基板210外表面的結構，並且搭配內置式相位差板250a以及偏光片260b。因此，反射板240b可以將光線反射至穿透區204，再透過相位差板250a及偏光片260b 的作用轉換成圓偏極光，即可以被利用。

除了圖5的結構以外，在以下的實施例中，搭配內置式的相位差板及外貼式的偏光片也可以達到同樣的效果。接著，以圖示說明如下。

圖6為本發明又一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。請參照圖6，本實施例之液晶顯示模組500’，其結構與上述液晶顯示模組500類似。然而，本實施例之液晶顯示模組500’，其顯示面板600’中的相位差板250a位於穿透區204中且位於第一基板210與畫素陣列270之間，且偏光片260c則位於第一基板210的外表面上。此外，在本實施例中偏光片260c覆蓋第一基板210的整個外表面。

類似地，上述圖5與圖6之實施例中的反射板為平板式的反射板240b，但本發明不限於此，本發明亦可以使用其他種形式的反射板。

圖7為本發明其他實施例一種液晶顯示模組的示意圖。請參照圖7，本實施例之液晶顯示模組700與上述液晶顯示模組500在結構上類似。惟兩者最大不同處在於，液晶顯示模組700的反射板240c為一具有凸起圖案的反射板。其中，形成具有凸起圖案的反射板240c的方式，可參考液晶顯示模組300中具有凸起圖案的反射板240a的形成方式。當然，也可以利用其它適當的方式來形成反射板240c上的凸起圖案。

圖8為本發明其他一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。請參照圖8，本實施例之液晶顯示模組700’與上述 液晶顯示模組700類似，然而，本實施例之液晶顯示模組700’，其顯示面板800’中的相位差板250a位於穿透區204中且位於第一基板210與畫素陣列270之間，且偏光片260c位於第一基板210的外表面上。此外，在本實施例中偏光片260c覆蓋第一基板210的整個外表面。

綜上所述，本發明因在反射區使用反射板，並且搭配位於穿透區的相位差板以及偏光片的緣故。所以，原本在反射區中無法被利用的背光光源將可以被引導至穿透區而加以利用。更詳細的來說，位於顯示面板中反射區上的反射板可將背光模組的光線反射至穿透區，以使其成為穿透區可利用的光源。因此，本發明所提供的液晶顯示模組具有較佳的背光模組利用率，並且具有節能的功效。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100’、300、300’、500、500’、700、700’‧‧‧液晶顯示模組

110‧‧‧背光模組

200、200’、400、400’、600、600’、800、800’‧‧‧顯示面板

202‧‧‧反射區

204‧‧‧穿透區

210‧‧‧第一基板

220‧‧‧第二基板

230‧‧‧液晶層

240、240a、240b、240c‧‧‧反射板

250、250a‧‧‧相位差板

260、260a、260b、260c‧‧‧偏光片

270‧‧‧畫素陣列

272‧‧‧主動元件

272a‧‧‧閘極

272b‧‧‧通道層

272c‧‧‧汲極

272d‧‧‧源極

274‧‧‧閘絕緣層

276‧‧‧保護層

277‧‧‧覆蓋層

278‧‧‧畫素電極

280‧‧‧反射電極

290‧‧‧絕緣層

L‧‧‧光線

圖1為本發明之一實施例的液晶顯示模組的示意圖。

圖2為本發明之一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。

圖3為本發明另一實施例一種液晶顯示模組的示意圖。

圖4為本發明另一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。

圖5為本發明又一實施例一種液晶顯示模組的示意圖。

圖6為本發明又一實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。

圖7為本發明其他實施例一種液晶顯示模組的示意圖。

圖8為本發明其他實施例另一種液晶顯示模組的示意圖。

100‧‧‧液晶顯示模組

110‧‧‧背光模組

200‧‧‧顯示面板

202‧‧‧反射區

204‧‧‧穿透區

210‧‧‧第一基板

220‧‧‧第二基板

230‧‧‧液晶層

240‧‧‧反射板

250‧‧‧相位差版

260‧‧‧偏光片

270‧‧‧畫素陣列

272‧‧‧主動元件

272a‧‧‧閘極

272b‧‧‧通道層

272c‧‧‧汲極

272d‧‧‧源極

274‧‧‧閘絕緣層

276‧‧‧保護層

277‧‧‧覆蓋層

278‧‧‧畫素電極

280‧‧‧反射電極

290‧‧‧絕緣層

Claims (12)

1. 一種液晶顯示模組，包括：一顯示面板，其具有一反射區以及一穿透區，且該顯示面板包括：一第一基板，該第一基板上包括一畫素陣列，且該畫素陣列包括多個主動元件；一第二基板，位於該第一基板的對向；一液晶層，位於該第一基板與該第二基板之間；一反射板，設置於該顯示面板的該反射區中且位於該第一基板與該畫素陣列之間；一相位差板以及一偏光片，設置於該顯示面板的該穿透區中且位於該第一基板上，其中該相位差板僅設置於該第一基板上與該反射板相同的一側，且該相位差板與該反射板為共平面；一背光模組，設置於該顯示面板的該第一基板下方；以及一反射電極，設置於該顯示面板的該反射區中，且位於該第一基板之該畫素陣列上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該相位差板與該偏光片位於該穿透區中且堆疊於該第一基板與該畫素陣列之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該相位差板位於該穿透區中且位於該第一基板與該畫素陣列之間，該偏光片位於該第一基板的外表面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示模組，其中該偏光片覆蓋該第一基板的整個外表面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該反射板為平板狀反射板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該反射板為具有凸起圖案的反射板。
7. 一種液晶顯示模組，包括：一顯示面板，其具有一反射區以及一穿透區，且該顯示面板包括：一第一基板，該第一基板上包括一畫素陣列，且該畫素陣列包括多個主動元件；一第二基板，位於該第一基板的對向；一液晶層，位於該第一基板與該第二基板之間；一反射板，設置於該顯示面板的該反射區中且位於該第一基板的外表面上；一相位差板以及一偏光片，設置於該顯示面板的該穿透區中且位於該第一基板的外表面上，其中該相位差板僅設置於該第一基板上與該反射板相同的一側，且該相位差板與該反射板為共平面；一背光模組，設置於該顯示面板的該第一基板下方；以及一反射電極，設置於該顯示面板的該反射區中，且位於該第一基板之該畫素陣列上方。
8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示模組，其中 該相位差板與該偏光片位於該穿透區中且堆疊於該第一基板的外表面上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示模組，其中該相位差板位於該穿透區中且位於該第一基板的外表面上，該偏光片覆蓋該相位差板。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示模組，其中該偏光片覆蓋該第一基板的整個外表面。
11. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示模組，其中該反射板為平板狀反射板。
12. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示模組，其中該反射板為具有凸起圖案的反射板。