TWI424203B - 彩色濾光基板及顯示裝置 - Google Patents

Description

彩色濾光基板及顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關一種彩色濾光基板及具有此彩色濾光基板之顯示裝置。

傳統的電泳顯示裝置(electrophoretic display)為黑白顯示裝置，為了讓電泳顯示裝置更具市場競爭力，習知技術會藉由彩色濾光基板(color filter substrate)來使電泳顯示裝置達到彩色化的效果，以使電泳顯示裝置符合目前顯示裝置追求彩色化之趨勢。

請參照圖1，圖1是一種習知彩色濾光基板的剖面示意圖。如圖1所示，習知彩色濾光基板300包括設置於透明基板310之複數個紅色光阻311、複數個綠色光阻312與複數個藍色光阻313，且這些紅色光阻311、綠色光阻312與藍色光阻313之間係藉由黑色矩陣(black matrix，BM)314隔開。紅色光阻311、綠色光阻312與藍色光阻313用以將白光分別過濾成紅光、綠光及藍光，以使顯示裝置能顯示出彩色影像。

習知彩色濾光基板300之黑色矩陣314之結構具有遮光作用，可減少漏光現象(light leakage)，但此結構在反射式顯示裝置中使用時會有較大的光損耗。而且，在光線傳遞過程中，由於光線必須經過彩色濾光基板300之紅色光阻311、綠色光阻312與藍色光阻313的兩次吸收，使得顯示面板反射出來的整體光強度下降，而顯示裝置之整體光強度下降會影響到色彩顯示亮度，進而導致顯示裝置之顯示品質不佳。

有鑑於此，本發明提供一種彩色濾光基板，具有較高之光反射率，有利於提高顯示裝置之反射亮度，進而提升顯示裝置之顯示品質。

本發明又提供一種顯示裝置，具有較高反射亮度，有利於提升顯示品質。

為達上述優點，本發明提出一種彩色濾光基板，其包括透明基板、配置於透明基板之複數個彩色光阻以及配置於透明基板之高反射區域。高反射區域至少包括分隔各彩色光阻之第一區域，且高反射區域填充有反射材料或為中空區域。

在本發明之一實施例中，上述之反射材料為白色光阻。在本發明之一實施例中，上述之反射材料為半透明白色光阻。在本發明之一實施例中，上述之這些彩色光阻由複數個紅色光阻、複數個綠色光阻、複數個藍色光阻所組成，或由複數個青色光阻、複數個洋紅色光阻和複數個黃色光阻所組成。

為達上述優點，本發明又提出一種顯示裝置，其包括下基板、配置於下基板之驅動電路層、配置於驅動電路層之顯示層以及配置於顯示層之彩色濾光基板。彩色濾光基板包括上基板、配置於上基板與顯示層之間之複數個彩色光阻以及配置於上基板與顯示層之間之高反射區域。高反射區域至少包括分隔各彩色光阻之第一區域，且高反射區域填充有一反射材料。

在本發明之一實施例中，上述之反射材料為白色光阻。在本發明之一實施例中，上述之驅動電路層包括複數個薄膜電晶體，高反射區域更包括複數個第二區域，且各第二區域對應地位於這些薄膜電晶體上方，用以反射光線。在本發明之一實施例中，上述之反射材料為半透明白色光阻。在本發明之一實施例中，上述之這些彩色光阻由複數個紅色光阻、複數個綠色光阻、複數個藍色光阻所組成，或由複數個青色光阻、複數個洋紅色光阻和複數個黃色光阻所組成。

在本發明之一實施例中，上述之顯示層為電泳顯示層。在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示層為微膠囊電泳顯示層、微杯電泳顯示層或溝槽式電泳顯示層。在本發明之一實施例中，上述之驅動電路層為主動矩陣驅動電路層或被動矩陣驅動電路層。在本發明之一實施例中，上述之顯示層為液晶顯示層。

在本發明之一實施例中，上述之高反射區域更包括複數個第三區域，且各第三區域對應地位於驅動電路層之複數個次畫素電極上方。

為達上述優點，本發明另提出一種顯示裝置，其包括下基板、配置於下基板之驅動電路層、配置於驅動電路層之顯示層以及配置於顯示層之彩色濾光基板。彩色濾光基板包括上基板、配置於上基板與顯示層之間之複數個彩色光阻。這些彩色光阻之間利用高反射區域彼此分隔，高反射區域為中空區域，且至少包括第一區域。

本發明之彩色濾光基板具有高反射區域，高反射區域至少包括分隔各彩色光阻之第一區域。如此，當高反射區域填充有反射材料時，光線不會穿過彩色濾光基板，而是直接經由反射材料反射，從而可增加顯示面板之整體反射率，因此可提高顯示面板之整體反射光強度。當高反射區域為中空區域時，光線不會多次經過彩色濾光片的吸收，而是直接入射到顯示面板，因而可提高光顯示面板反射出來的整體光強度，具有較高之光反射率。因此，此彩色濾光基板有利於提高顯示裝置之彩色顯示亮度，進而提升顯示裝置之顯示品質。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

彩色濾光基板包括多個畫素，由於每一個畫素的結構大致相同，故在以下的圖式中，將以彩色濾光基板的一個畫素來表示彩色濾光基板。

請參閱圖2，圖2是本發明第一實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。如圖2所示，本實施例之彩色濾光基板100包括透明基板110、配置於透明基板110之複數個彩色光阻120(圖2中僅繪示對應一個畫素之結構，即紅色光阻、綠色光阻以及藍色光阻或者青色光阻、洋紅色光阻以及黃色光阻)以及配置於透明基板110之高反射區域130(圖2中僅繪示對應一個畫素之部分高反射區域130之結構)。本實施例中，一個畫素包括三個次畫素，且三個次畫素從左至右並列排佈，但並不以此為限。紅色光阻、綠色光阻以及藍色光阻，或者青色光阻、洋紅色光阻以及黃色光阻分別對應一個次畫素。

高反射區域130包括分隔彩色光阻120，即紅色光阻、綠色光阻以及藍色光阻，或者青色光阻、洋紅色光阻以及黃色光阻之第一區域131。本實施例中，第一區域131係呈柵格狀，用於將多個畫素之複數個彩色光阻120分隔開來。本實施例中，第一區域131填充有反射材料140。反射材料140例如可為具有較高反射率之白色光阻。當第一區域131填充有反射材料140時，部分入射到彩色濾光基板100之光線不會穿過彩色濾光基板100，而是直接經由反射材料140反射。因此，當彩色濾光基板100應用於顯示裝置時，可增加顯示裝置面板之整體反射率，從而提高顯示裝置面板之整體反射光強度，有利於提高顯示裝置之顯示品質。

請參閱圖3，圖3是本發明第二實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。如圖3所示，本實施例之彩色濾光基板100a與第一實施例之彩色濾光基板100大致相同，二者之區別在於，高反射區域130a還包括複數個第二區域132，其位於每一彩色光阻120內，使用時第二區域132對應地位於顯示裝置之薄膜電晶體上方，用於反射光線，具有遮光作用，以防止光線到達薄膜電晶體而導致薄膜電晶體漏電。由於彩色濾光基板100a通常配置於顯示裝置之顯示層上，從而使顯示裝置能顯示彩色影像。為了便於描述，下文將以顯示裝置為例來進一步說明彩色濾光基板100a之高反射區域130a之第二區域132。

圖4是本發明一實施例之顯示裝置之剖面示意圖。請一併參閱圖3和圖4，本實施例之顯示裝置200包括下基板210、驅動電路層220、顯示層230以及上述之彩色濾光基板100a。驅動電路層220配置於下基板210上，驅動電路層220包括複數個薄膜電晶體221。顯示層230配置於驅動電路層220上。彩色濾光基板100a配置於顯示層230上。如前所述，彩色濾光基板100a包括透明基板110(或稱上基板)、配置於透明基板110與顯示層230之間之複數個彩色光阻120以及配置於透明基板110與顯示層230之間之高反射區域130a。

承上述，當彩色濾光基板100a配置於顯示層230上時，高反射區域130a之一個第二區域132分別對應地位於一個薄膜電晶體221之上方。本實施例中，第二區域132為矩形區域，但並不以此為限，只要其能有效遮擋光線入射到薄膜電晶體221即可。第二區域132填充有反射材料140例如具有較高反射率之白色光阻。當第二區域132填充有反射材料140時，光線會直接經由反射材料140反射，不會進入薄膜電晶體221，第二區域132之反射材料140因而具有遮光作用，可有效阻擋光線到達薄膜電晶體221，從而防止薄膜電晶體221產生光漏電。同時，第二區域132之反射材料140直接反射光線，還可提高顯示裝置200之整體反射光強度。

可以理解，根據顯示裝置200種類不同，顯示層230可為電泳顯示層，例如微膠囊電泳顯示層、微杯電泳顯示層或溝槽式電泳顯示層。顯示層230亦可為液晶顯示層。根據驅動方式不同，驅動電路層220可為主動矩陣驅動電路層或被動矩陣驅動電路層。

請參閱圖5，圖5是本發明第三實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。如圖5所示，與第一實施例類似，本實施例之彩色濾光基板100b包括透明基板110、配置於透明基板110之複數個彩色光阻120b(圖5中僅繪示對應一個畫素之結構，即紅色光阻、綠色光阻以及藍色光阻，或者青色光阻、洋紅色光阻以及黃色光阻)以及配置於透明基板110之高反射區域130b(圖5中僅繪示對應一個畫素之部分高反射區域130b之結構)。本實施例中，一個畫素包括四個次畫素，且四個次畫素呈“田”字形排佈，但並不以此為限。紅色光阻、綠色光阻以及藍色光阻或者青色光阻、洋紅色光阻以及黃色光阻分別對應一個次畫素。

高反射區域130b包括分隔彩色光阻120b，即紅色光阻、綠色光阻以及藍色光阻，或者青色光阻、洋紅色光阻以及黃色光阻之第一區域131b。本實施例中，第一區域131b係呈柵格狀，用於將多個畫素之複數個彩色光阻120b分隔開來。本實施例中，第一區域131b填充有反射材料140例如具有較高反射率之白色光阻。此外，高反射區域130b還包括複數個第三區域133b，其位於每一彩色光阻120內，使用時一個第三區域133b對應地位於顯示裝置之一個次畫素電極之部分上方。本實施例中，第三區域133b為圓形區域，但並不以此為限。此外，高反射區域130b更可包括第四區域134。當彩色濾光基板100b配置於顯示層230上時，針對一個畫素結構來講，高反射區域130b之第四區域134對應地位於未設置彩色光阻120之次畫素區域，並位於對應之整個次畫素電極之上方。於其他實施例中，第四區域134下方實際上可不需對應設置次畫素電極或薄膜電晶體等驅動元件，且不侷限於此。

承上述，第三區域133b與第四區域134填充有反射材料140例如具有較高反射率之白色光阻。當第三區域133b與第四區域134填充有反射材料140時，光線會直接經由反射材料140反射，入射光線不會達到次畫素電極，因而，光線不會影響次畫素電極，有利於提升顯示裝置之顯示品質。同時，第三區域133b與第四區域134之反射材料140直接反射光線，還可提高顯示裝置200之整體反射光強度。

請參閱圖6，圖6是本發明第四實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。如圖6所示，本實施例之彩色濾光基板100c與第三實施例之彩色濾光基板100b大致相同，二者之區別在於，填充於高反射區域130b之反射材料140a例如為半透明白色光阻。當高反射區域130b填充有反射材料140a時，雖然部份光線會穿透反射材料140a，但是部分光線仍會經由反射材料140a反射，因此，仍然可達到整體反射率增加之目的，從而提高顯示裝置面板之整體反射光強度。

此外，第二區域之形狀實際上並無限定，本發明第五實施例與第六實施例分別列舉了其他兩種形狀之第二區域。圖7是本發明第五實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。請參閱圖7，本實施例之彩色濾光基板100d與第三實施例之彩色濾光基板100b大致相同，二者之區別在於，高反射區域130d之第三區域133d之為“十”字型區域。圖8是本發明第六實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。請參閱圖8，本實施例之彩色濾光基板100e與第三實施例之彩色濾光基板100b大致相同，二者之區別在於，高反射區域130e之第三區域133e之為多個矩形組合區域。

圖9是本發明第七實施例之彩色濾光基板之結構之俯視示意圖。請參閱圖9，本實施例之彩色濾光基板100f與第三實施例之彩色濾光基板100b大致相同，二者之區別在於，本實施例中，高反射區域130b為中空區域，亦即未填充任何物質，入射到彩色濾光基板100f的部分光線可直接透過高反射區域130b並穿過透明基板110到達顯示面板進行反射，因而可提高光顯示面板反射出來的整體光強度，以提高整體光反射率。

請再配合參照圖3，上述實施例之彩色濾光基板100、100b、100c、100d、100e、100f均可替換彩色濾光基板100應用於顯示裝置200，配置於顯示層230上，具體結構請參閱先前之描述，在此不再詳述。需注意的是，前述實施例並非用以侷限高反射區域之第一、第二、第三與第四區域之中空與否或是侷限其填充之材料。於其他實施例中，於高反射區域之第一、第二、第三與第四區域中可以任意選擇是否中空、填充相同之反射材料，或是不同之反射材料。

綜上所述，在本發明之彩色濾光基板具有高反射區域。如此，當高反射區域填充有反射材料時，光線不會穿過彩色濾光基板，而是直接經由反射材料反射，從而可增加顯示面板之整體反射率，因此可提高顯示面板之整體反射光強度。當高反射區域為中空區域時，光線不會多次經過彩色濾光片的吸收，而是直接入射到顯示面板，因而可提高光顯示面板反射出來的整體光強度，具有較高之光反射率。因此，此彩色濾光基板有利於提高顯示裝置之彩色顯示亮度，進而提升顯示裝置之顯示品質。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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。

300．．．習知彩色濾光基板

310．．．透明基板

311．．．紅色光阻

312．．．綠色光阻

313．．．藍色光阻

314．．．黑色矩陣

100、100a、100b、100c、100d、100e、100f．．．彩色濾光基板

110．．．透明基板

120、120b．．．彩色光阻

130、130a、130b、130d、130e．．．高反射區域

131、131b．．．第一區域

132．．．第二區域

133、133b、133d、133e．．．第三區域

134．．．第四區域

140、140a．．．反射材料

200．．．顯示裝置

210．．．下基板

220．．．驅動顯示層

221．．．薄膜電晶體

230．．．顯示層

圖1繪示為習知彩色濾光基板之剖面圖。

圖2繪示為本發明第一實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

圖3繪示為本發明第二實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

圖4繪示為本發明一實施例之顯示裝置之結構剖面示意圖。

圖5繪示為本發明第三實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

圖6繪示為本發明第四實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

圖7繪示為本發明第五實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

圖8繪示為本發明第六實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

圖9繪示為本發明第七實施例之彩色濾光基板之俯視示意圖。

100．．．彩色濾光基板

110．．．透明基板

120．．．彩色光阻

130．．．高反射區域

140．．．反射材料

131．．．第一區域

Claims (12)

1. 一種彩色濾光基板，包括：一透明基板；複數個彩色光阻，配置於該透明基板；以及一高反射區域，配置於該透明基板，該高反射區域至少包括一第一區域，且該第一區域分隔各該彩色光阻，其中該高反射區域填充有一反射材料或為一中空區域，其中該反射材料為一白色光阻或一半透明白色光阻。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光基板，其中該些彩色光阻由複數個紅色光阻、複數個綠色光阻、複數個藍色光阻所組成，或由複數個青色光阻、複數個洋紅色光阻和複數個黃色光阻所組成。
3. 一種顯示裝置，包括：一下基板；一驅動電路層；配置於該下基板一顯示層，配置於該驅動電路層；以及一彩色濾光基板，配置於該顯示層，該彩色濾光基板包括：一上基板；複數個彩色光阻，配置於該上基板與該顯示層之間；以及一高反射區域，配置於該上基板與該顯示層之間，該高反射區域至少包括一第一區域，且該第一區域分隔各該彩色光阻，其中該高反射區域填充有一反射材料，其中該反射材料為一白色光阻或一半透明白色光阻。
4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該驅動電路層包括複數個薄膜電晶體，該高反射區域更包括複數個第二 區域，且各該第二區域對應地位於該些薄膜電晶體上方，用以反射光線。
5. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些彩色光阻由複數個紅色光阻、複數個綠色光阻、複數個藍色光阻所組成，或由複數個青色光阻、複數個洋紅色光阻和複數個黃色光阻所組成。
6. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該顯示層為一電泳顯示層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該電泳顯示層為一微膠囊電泳顯示層、一微杯電泳顯示層或一溝槽式電泳顯示層。
8. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該驅動電路層為一主動矩陣驅動電路層或一被動矩陣驅動電路層。
9. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該顯示層為一液晶顯示層。
10. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該高反射區域更包括複數個第三區域，且各該第三區域對應地位於該驅動電路層之複數個次畫素電極上方。
11. 一種顯示裝置，包括：一下基板；一驅動電路層；配置於該下基板一顯示層，配置於該驅動電路層；以及一彩色濾光基板，配置於該顯示層，該彩色濾光基板包括：一上基板；以及複數個彩色光阻，配置於該上基板與該顯示層之間，其中該些彩色光阻之間利用一高反射區域彼此分隔，該高 反射區域為一中空區域，且至少包括一第一區域。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該中空區域更包括複數個第三區域，且各該第三區域對應地位於該驅動電路層之複數個次畫素電極上方。