TWI439738B - 彩色濾光片及使用其之彩色顯示裝置 - Google Patents

Description

彩色濾光片及使用其之彩色顯示裝置

本發明是有關於一種彩色濾光片，且特別是有關於一種具有高穿透率的彩色濾光片及使用其之彩色顯示裝置。

反射式顯示器是利用經過反射的入射光線做為顯示器顯示畫面的光源。隨著消費者對產品的需求，多彩、輕薄的訴求也應運而生。

在顯示器中彩色濾光片是色彩表現的關鍵零組件，圖1繪示為習知彩色反射式顯示器的剖面示意圖。請參照圖1，彩色反射式顯示器100包括彩色濾光片102、顯示介質層104以及主動元件陣列基板106。彩色反射式顯示器100外部的光線L是依序穿過彩色濾光片102及顯示介質層104，之後再被主動元件陣列基板106反射，以再次通過顯示介質層104與彩色濾光片102並射至人眼，而達到彩色化的目的。然而，光線在通過彩色濾光片102時會損失部分的能量，因此彩色反射式顯示器100整體的光穿透率和光反射率會急遽降低，進而影響顯示畫面的色彩亮度。

圖2繪示為習知彩色濾光片的部分剖面示意圖。請參照圖2，彩色濾光片200主要是由基板202以及多個配置於基板202上的畫素單元204所構成。且為了提高彩色濾光片200的光穿透率，畫素單元204除了包括紅色濾光膜R、綠色濾光膜G及藍色濾光膜B之外，更包括白色濾光膜W，以藉由白色濾光膜W來提高穿透彩色濾光片200的光線亮度。然而，使用白色濾光膜W對於彩色濾光片200之光穿透率的提升程度仍然有限。

有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種彩色濾光片，其具有較高之光穿透率。

本發明的再一目的是提供一種彩色顯示裝置，其具有較高之顯示亮度。

本發明提出一種彩色濾光片，包括基板以及多個畫素單元。其中，基板具有多個畫素區域，而這些畫素單元分別配置在這些畫素區域內，且各畫素單元包括多個減色濾光膜和一個加色濾光膜。

本發明還提出一種彩色顯示裝置，包括主動元件陣列基板、上述彩色濾光片及顯示介質層。其中，上述彩色濾光片配置於主動元件陣列基板上方，而顯示介質層配置於彩色濾光片和主動元件陣列基板之間。

在本發明之一實施例中，上述這些減色濾光膜包括紅色濾光膜、綠色濾光膜以及藍色濾光膜。

在本發明之一實施例中，上述這些加色濾光膜包括洋紅色濾光膜、青色濾光膜及黃色濾光膜其中之一。

本發明又提出一種彩色濾光片，包括基板以及多個畫素單元。其中，基板具有多個畫素區域，各畫素區域具有多個第一子畫素區域，且各第一子畫素區域具有第一區域和第二區域。上述這些畫素單元是分別配置於這些畫素區域內，且各畫素單元包括多個減色濾光膜和多個加色濾光膜。而且，在同一畫素區域內，這些減色濾光膜分別配置於此畫素區域的這些第一子畫素區域之第一區域，而加色濾光膜分別配置於此畫素區域的這些第一子畫素區域之第二區域。

本發明更提出一種彩色式顯示裝置，包括主動元件陣列基板、上述彩色濾光片及顯示介質層。其中上述彩色濾光片配置於主動元件陣列基板上方，而顯示介質層則是配置於彩色濾光片和主動元件陣列基板之間。

在本發明之一實施例中，上述之各第一子畫素區域之第一區域的面積大於等於第二區域面積。

在本發明之一實施例中，上述之各畫素區域更具有第二子畫素區域，且各畫素單元更包括白色濾光膜，配置於第二子畫素區域內。

在本發明之一實施例中，上述這些第一子畫素區域之形狀包括規則多邊形、圓形或不規則多邊形。

在本發明之一實施例中，上述之這些減色濾光膜包括紅色濾光膜、綠色濾光膜以及藍色濾光膜。

在本發明之一實施例中，上述這些加色濾光膜包括洋紅色濾光膜、青色濾光膜以及黃色濾光膜。

本發明之彩色濾光片是利用減色濾光膜搭配加色濾光膜，以提高穿透彩色濾光片之光線的強度，進而增加彩色顯示裝置的顯示亮度和顯示時的色彩飽和度。

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。

以下將以彩色顯示裝置為例說明本發明之彩色濾光片的應用，但其並非用以限定本發明。熟習此技藝者應該知道，本發明之彩色濾光片亦可應用於其他類型的顯示器中。

圖3繪示為本發明之一實施例中彩色顯示裝置剖面示意圖。請參照圖3，彩色顯示裝置300包括主動元件陣列基板302、彩色濾光片306以及顯示介質層304。彩色濾光片306是配置於主動元件陣列基板302上方，顯示介質層304則是配置於彩色濾光片306和主動元件陣列基板302之間。在本實施例中，主動元件陣列基板302例如是薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)陣列基板。另外，顯示介質層304可以是液晶層(Liquid Crystal Layer)、電泳層(Electro-Phoretic Layer)、電濕潤層(Electro-Wetting Layer)或有機電致發光層(Organic Electro-Luminescence Layer)，但本發明不以此為限。

圖4繪示為本發明之一實施例中彩色濾光片之畫素單元示意圖。請參照圖4，彩色濾光片306包括基板308以及多個畫素單元310。其中，基板308具有多個畫素區域312，而這些畫素單元310是分別配置於這些畫素區域312內，且各個畫素單元310包括多個減色濾光膜314和一個加色濾光膜316。

具體來說，在每個畫素區域312內所配置的減色濾光膜314可以包括紅色濾光膜、綠色濾光膜以及藍色濾光膜，加色濾光膜316則為洋紅色(magenta)濾光膜、青色濾光膜(cyan)、黃色(yellow)濾光膜其中之一。在同一畫素區域312中，由於加色濾光膜316為這些減色濾光膜314其中兩種顏色混合而成，因此可有效增加彩色濾光片306的光穿透率，進而提升彩色顯示裝置300所顯示之畫面的光亮與飽和度。

除此之外，為了同時提高彩色顯示裝置300的光穿透率和光反射率，並增廣顯示畫面的色域，上述之彩色顯示裝置300還可以使用下文所述之彩色濾光片。

圖5繪示為本發明之另一實施例中彩色濾光片之畫素單元示意圖。請參照圖5，彩色濾光片406包括基板408以及多個畫素單元410。其中，基板408具有多個畫素區域412，各畫素區域412又具有多個第一子畫素區域414。在本實施例中，第一子畫素區域414形狀為正方形，但在其他實施例中，第一子畫素區域414可為規則多邊形、不規則多邊形或圓形，且本發明不以此為限。值得一提的是，各第一子畫素區域414具有第一區域414a和第二區域414b。在本實施例中，第一區域414a的面積例如是與第二區域414b的面積相同，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一區域414a的面積也可以大於第二區域414b的面積。

每一個畫素單元410分別配置其所對應之畫素區域412內，且各畫素單元包括多個減色濾光膜418和多個加色濾光膜420。具體來說，這些減色濾光膜418可包括紅色濾光膜R、綠色濾光膜G以及藍色濾光膜B，而這些加色濾光膜420可包括洋紅色濾光膜M、青色濾光膜C及黃色濾光膜Y。而且，這些減色濾光膜418是分別配置於各第一子畫素區域414之第一區域414a，這些加色濾光膜420則分別配置於各第一子畫素區域414之第二區域414b。

以本實施例來說，第一子畫素區域414中之第一區域414a和第二區域414b分別配置有減色濾光膜418和加色濾光膜420，且減色濾光膜418中的紅色濾光膜R是與加色濾光膜420中的黃色濾光膜Y分別配置在同一第一子畫素區域414的第一區域414a和第二區域414b內，以使穿透紅色濾光膜R與黃色濾光膜Y的光線混光成橘色(orange)色調的光線。在此，此橘色色光的色域係視紅色濾光膜R與黃色濾光膜Y的面積比例來決定。

同樣地，綠色濾光膜G和青色濾光膜C可分別配置於同一個第一子畫素區域414之第一區域414a和第二區域414b內，以使穿透此第一子畫素區域414的光線混成檸檬色(lame)色調。藍色濾光膜B和洋紅色濾光膜M則可以分別配置於同一個第一子畫素區域414之第一區域414a和第二區域414b內，以使穿透此第一子畫素區域414的光線混成紫色(purple)色調。在此，檸檬色色光的色域係視綠色濾光膜G與青色濾光膜C的面積比例來決定，紫色色光的色域則是視藍色濾光膜B與洋紅色濾光膜M的面積比例來決定。由上述可知，第一區域414a和第二區域414b之面積比例可決定穿透彩色濾光片406之光線的色域。

除此之外，在本實施例中，各畫素區域412更可以具有第二子畫素區域416，且各畫素單元410更包括一個白色濾光膜422，配置於第二子畫素區域416內，以增加穿透彩色濾光片406的光線強度。

綜上所述，本發明之彩色濾光片是在單一畫素區域內採用減色濾光膜搭配加色濾光膜，以便於在提高穿透彩色濾光片之光線強度的同時，亦維持穿透彩色濾光片之光線的色域。由此可知，本發明之彩色濾光片可增加彩色顯示裝置的顯示亮度，更可以維持顯示畫面的色域。

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。

100．．．彩色反射式顯示器

102、200、306、406．．．彩色濾光片

104、304．．．顯示介質層

106、302．．．主動元件陣列基板

202、308、408．．．基板

204、310、410．．．畫素單元

300．．．彩色顯示裝置

312、412．．．畫素區域

314、418．．．減色濾光膜

316、420．．．加色濾光膜

414．．．第一子畫素區域

414a．．．第一區域

414b．．．第二區域

416．．．第二子畫素區域

422．．．白色濾光膜

R．．．紅色濾光膜

G．．．綠色濾光膜

B．．．藍色濾光膜

M．．．洋紅色濾光膜

C．．．青色濾光膜

Y．．．黃色濾光膜

圖1繪示為光線入射習知彩色反射式顯示器的剖面示意圖。

圖2繪示為習知彩色濾光片的部分剖面示意圖。

圖3繪示為本發明之一實施例中彩色顯示裝置剖面示意圖。

圖4繪示為本發明之一實施例中彩色濾光片之畫素單元的示意圖。

圖5繪示為本發明之另一實施例中彩色濾光片之畫素單元的示意圖。

406．．．彩色濾光片

408．．．基板

410．．．畫素單元

412．．．畫素區域

414．．．第一子畫素區域

414a．．．第一區域

414b．．．第二區域

416．．．第二子畫素區域

418．．．減色濾光膜

420．．．加色濾光膜

422．．．白色濾光膜

R．．．紅色濾光膜

G．．．綠色濾光膜

B．．．藍色濾光膜

M．．．洋紅色濾光膜

C．．．青色濾光膜

Y．．．黃色濾光膜

Claims (12)

1. 一種彩色濾光片，包括：一基板，具有多個畫素區域，各該畫素區域具有多個第一子畫素區域，且各該第一子畫素區域具有一第一區域和與該第一區域相連之一第二區域，且該第一區域和該第二區域彼此不重疊；以及多個畫素單元，分別配置於該些畫素區域內，且各該畫素單元包括多個減色濾光膜和多個加色濾光膜，其中於同一該畫素區域內，該畫素單元之該些減色濾光膜分別配置於該畫素區域的該些第一子畫素區域之該些第一區域，該些加色濾光膜分別配置於該畫素區域的該些第一子畫素區域之該些第二區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中各該第一子畫素區域之該第一區域的面積大於等於該第二區域面積。
3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中各該畫素區域更具有一第二子畫素區域，且各該畫素單元更包括一白色濾光膜，配置於該第二子畫素區域內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中該些第一子畫素區域之形狀包括規則多邊形、圓形或不規則多邊形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中該些減色濾光膜包括紅色濾光膜、綠色濾光膜以及藍色濾光膜。
6. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中該些加色濾光膜包括洋紅色濾光膜、青色濾光膜以及黃色濾光膜。
7. 一種彩色顯示裝置，包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光片，配置於該主動元件陣列基板上方，且該彩色濾光片包括：一基板，具有多個畫素區域，各該畫素區域具有多個第一子畫素區域，且各該第一子畫素區域具有一第一區域和與該第一區域相連之一第二區域，且該第一區域和該第二區域彼此不重疊；多個畫素單元，分別配置於該些畫素區域內，且各該畫素單元包括多個減色濾光膜和多個加色濾光膜，其中於同一該畫素區域內，該畫素單元之該些減色濾光膜分別配置於該畫素區域的該些第一子畫素區域之該些第一區域，該些加色濾光膜分別配置於該畫素區域的該些第一子畫素區域之該些第二區域；以及一顯示介質層，配置於該彩色濾光片和該主動元件陣列基板之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之彩色顯示裝置，其中各該第一子畫素區域之該第一區域的面積大於等於該第二區域面積。
9. 如申請專利範圍第7項所述之彩色顯示裝置，其中各該畫素區域更具有一第二子畫素區域，且各該畫素單元更包括一 白色濾光膜，配置於該第二子畫素區域內。
10. 如申請專利範圍第7項所述之彩色顯示裝置，其中該些第一子畫素區域之形狀包括規則多邊形、圓形或不規則多邊形。
11. 如申請專利範圍第7項所述之彩色顯示裝置，其中該些減色濾光膜包括紅色濾光膜、綠色濾光膜以及藍色濾光膜。
12. 如申請專利範圍第7項所述之彩色顯示裝置，其中該些加色濾光膜包括洋紅色濾光膜、青色濾光膜以及黃色濾光膜。