專利名稱：液晶顯示面板及應(yīng)用其的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種液晶顯示面板及應(yīng)用其的液晶顯示裝置，且特別 是有關(guān)于一種半穿透半反射形式的液晶顯示面板及應(yīng)用其的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前液晶顯示面板(liquid crystal display, LCD)用于電子裝置的情 況相當(dāng)普遍，可見于諸如手機、個人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)及筆記型計算機等的電子裝置中。一般的液晶顯示面板依據(jù)光源的來源可分為反射式液晶顯示面板 (reflective LCD)、穿透式液晶顯示面板(transmissive LCD)及半穿透半 反射液晶顯示面板(transflectiveLCD)。反射式液晶顯示面板是利用反射 板反射外部光源，以提供面板光源。穿透式液晶顯示面板是利用背光模 塊產(chǎn)生背光光源，以提供面板光源。半穿透半反射液晶顯示面板是結(jié)合 前述兩種液晶顯示面板的特性，同時利用外部光源(如反射式液晶顯示 面板)及背光光源(如穿透式液晶顯示面板)，以提供面板光源。請參閱圖1A，其繪示傳統(tǒng)的半穿透半反射液晶顯示面板的側(cè)視圖。 半穿透半反射液晶顯示面板100包括一半穿透半反射板150及一背光模 塊110。半穿透半反射液晶顯示面板100是利用半穿透半反射板150，以 同時利用外部光源Lll及背光模塊110所提供的背光光源L12。然而， 半穿透半反射板150的穿透率及反射率較低，當(dāng)液晶顯示面板于反射模式下，必須藉由半穿透半反射板150以反射外部光源，導(dǎo)致整體的光利 用率較低。請參閱圖1B，其繪示另一傳統(tǒng)的半穿透半反射液晶顯示面板的側(cè)視 圖。半穿透半反射液晶顯示面板200包括一背光模塊210。此外，半穿透 半反射液晶顯示面板200于每一次畫素270中具有一反射板251以構(gòu)成 一反射區(qū)281。次畫素270的反射區(qū)281以外的區(qū)域形成一透光區(qū)282。 反射區(qū)281可反射外部光源L21，透光區(qū)282可使背光模塊210所提供的 背光光源L22穿透。如此一來，半穿透半反射液晶顯示面板200即可同 時利用外部光源L21及背光光源L22。而于反射模式下，也可以利用反 射區(qū)281反射外部光源以作顯示。然而，次畫素270同時具有反射區(qū)281 及透光區(qū)282的情況下，使得液晶顯示面板200于穿透模式及反射模式 的開口率(apertureratio)變小。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是提供一種液晶顯示面板及一種應(yīng)用其的液晶顯示裝置。液 晶顯示面板設(shè)置有光學(xué)濾光層及彩色濾光層，以透過光學(xué)濾光層而利用 外部光源及背光光源，且透過彩色濾光層轉(zhuǎn)換通過其的可見光的顏色。根據(jù)本發(fā)明，提出一種液晶顯示面板，此液晶顯示面板包括一第一 基板、 一第二基板、 一液晶層、 一光學(xué)濾光層及一彩色色轉(zhuǎn)層。第二基 板相對于第一基板設(shè)置，并與第一基板構(gòu)成多個畫素。液晶層密封于第 一基板及第二基板之間。光學(xué)濾光層設(shè)置于第一基板上。光學(xué)濾光層用 以使一第一顏色光通過光學(xué)濾光層。彩色色轉(zhuǎn)層設(shè)置于第二基板。彩色 色轉(zhuǎn)層于各畫素中具一第一色轉(zhuǎn)區(qū)、 一第二色轉(zhuǎn)區(qū)及一穿透區(qū)，藉此使第一顏色光通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第二顏色光，并使第一顏色光通過 第二色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第三顏色光。根據(jù)本發(fā)明，再提出一種液晶顯示裝置，此液晶顯示裝置包括一液 晶顯示面板及一背光模塊。液晶顯示面板，包括一第一基板、 一第二基 板、 一液晶層、 一光學(xué)濾光層及一彩色色轉(zhuǎn)層。第二基板相對于第一基 板設(shè)置，并與第一基板構(gòu)成多個畫素。液晶層密封于第一基板及第二基 板之間。光學(xué)濾光層設(shè)置于第一基板上。光學(xué)濾光層用以使一第一顏色 光通過光學(xué)濾光層。彩色色轉(zhuǎn)層設(shè)置于第二基板。彩色色轉(zhuǎn)層于各畫素 中具一第一色轉(zhuǎn)區(qū)、 一第二色轉(zhuǎn)區(qū)及一穿透區(qū)，藉此使第一顏色光通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第二顏色光，并使第一顏色光通過第二色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn) 生一第三顏色光。背光模塊位于第一基板設(shè)置光學(xué)濾光層的另一側(cè)。背 光模塊用以提供一背光光源至液晶顯示面板。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配 合所附圖式，作詳細(xì)說明如下


圖1A繪示傳統(tǒng)的半穿透半反射液晶顯示面板的側(cè)視圖。圖1B繪示另一傳統(tǒng)的半穿透半反射液晶顯示面板的側(cè)視圖。圖2繪示依照本發(fā)明第一實施例的液晶顯示裝置的側(cè)視圖。圖3繪示白色光通過光學(xué)濾光層后的穿透頻譜圖。圖4A繪示圖2的背光模塊的背光光源穿透液晶顯示面板的示意圖。圖4B繪示外部光源射入液晶顯示面板后反射的示意圖。圖5繪示依照本發(fā)明第二實施例的液晶顯示裝置的側(cè)視圖。主要組件符號說明100、 200:半穿透半反射液晶顯示面板110、 210、 395:背光模塊 L12、 L22、 L31:背光光源 150:半穿透半反射板Lll、 L21、 L41:外部光源 25 h反射板270:次畫素 281:反射區(qū)282:透光區(qū)300:液晶顯示裝置 310:畫素 311:第一基板 312:第二基板 313:液晶層L32:第一顏色光 L33:第二顏色光 L34:第三顏色光330:彩色色轉(zhuǎn)層 331:第一色轉(zhuǎn)區(qū)332:第二色轉(zhuǎn)區(qū) 333:穿透區(qū)340:光學(xué)濾光層342:第一金屬層343:間隙層344:第二金屬層390:液晶顯示面板L43:紅色光L44:綠色光L42:藍(lán)色光L45:黃色光具體實施方式
第一實施例請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明第一實施例的液晶顯示裝置的側(cè)視 圖。如圖2所示，本實施例的液晶顯示裝置300包括一液晶顯示面板390 及-一背光模塊395，背光模塊395設(shè)置于液晶顯示面板390的一側(cè)。液晶 顯示面板390包括一第一基板311、 一第二基板312、 一液晶層313、 一 光學(xué)濾光層340及一彩色色轉(zhuǎn)層330。第二基板312相對于第一基板311 設(shè)置，并與第一基板311構(gòu)成多個畫素(未繪示)。本實施例是以一畫素 310舉例說明。液晶層313密封于第一基板311及第二基板312之間。光 學(xué)濾光層340設(shè)置于第一基板311上。至于光學(xué)濾光層340由一第一金屬層342、 一間隙層343及一第二金 屬層344依序設(shè)置形成。較佳地，如圖2所示，光學(xué)濾光層340更可包 括一透明基板。本實施例是以第一基板311作為該透明基板，以承載第 一金屬層342、間隙層343及第二金屬層344。透明基板(也就是第一基 板311)可為一玻璃基板、 一塑料基板或一塑料軟膜。第一金屬層342及第二金屬層344的材料包括銀或銀合金，且第一金屬層342及第二金屬 層344的厚度約為5納米至60納米。間隙層343可為一介電膜或一金屬 導(dǎo)電氧化物。介面膜的材料包括二氟化鎂(MgF2)、 二氧化硅(Si02)、 三氧化二鋁(A1203)、 二氧化鈦(Ti02)、 二氧化鋯(Zr02)或五氧化二 鈮(Nb205)。較佳地，當(dāng)間隙層343的材料為二氧化硅時，間隙層343 的厚度約為10納米至120納米?；蚴钱?dāng)間隙層343的材料為二氧化鈦時， 間隙層343的厚度約為10納米至55納米。此外，間隙層343為金屬導(dǎo) 電氧化物時的材料包括氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化銦鋅 (indium zinc oxide ， IZO)或氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide ， AZO )。藉由上述間隙層343的厚度及材料的選用，光學(xué)濾光層340可選擇 讓特定波長范圍的可見光穿透。于本實施例中，光學(xué)濾光層340用以使 一藍(lán)色光通過，舉例來說，間隙層343的材質(zhì)例如為二氧化硅，且其厚 度約70-110納米。并請參閱圖3，其繪示白色光通過光學(xué)濾光層后的穿 透頻譜圖。由圖3可觀察出，當(dāng)白色光通過光學(xué)濾光層340后，波長介 于400 450納米的可見光的穿透率較高。而波長介于400 450納米一般 視為近于藍(lán)色的可見光。因此，光學(xué)濾光層340于液晶顯示面板390中 用以使藍(lán)色光通過。請再次參閱圖2，彩色色轉(zhuǎn)層330設(shè)置于第二基板312。于本實施例 中，彩色色轉(zhuǎn)層330設(shè)置于第一基板311及第二基板312之間。彩色色 轉(zhuǎn)層330于畫素310中具一第一色轉(zhuǎn)區(qū)331、 一第二色轉(zhuǎn)區(qū)332及一穿透 區(qū)333，這些色轉(zhuǎn)區(qū)與穿透區(qū)各對應(yīng)一個次畫素設(shè)置。于本實施例中，彩色色轉(zhuǎn)層330于第一色轉(zhuǎn)區(qū)331及第二色轉(zhuǎn)區(qū)332 的材料包括一熒光染料(fluorescent dye)及一樹脂(binder resin)。彩色 色轉(zhuǎn)層330于第一色轉(zhuǎn)區(qū)331的熒光染料包括啶為基料的染料(pyridine-based dye)或若丹明為基料的染料(rhodamine-based dye)等染料。由于彩色色轉(zhuǎn)層330于第一色轉(zhuǎn)區(qū)331的熒光染料具有吸收波長 介于400~600納米的可見光，并且放射波長介于600 700納米的可見光 的特性。如此一來，第一色轉(zhuǎn)區(qū)331的熒光染料會將近于藍(lán)色的可見光 轉(zhuǎn)換成近于紅色的可見光。彩色色轉(zhuǎn)層330于第二色轉(zhuǎn)區(qū)332的熒光染料包括香豆素染料 (coumarindye)或萘二甲酰亞胺染料(naphthalimide dye)。由于彩色色 轉(zhuǎn)層330于第二色轉(zhuǎn)區(qū)332的熒光染料具有吸收波長介于400~600納米 的可見光，并且放射波長介于480 600納米的可見光的特性。因此，第 二色轉(zhuǎn)區(qū)331的熒光染料會將近于藍(lán)色的可見光轉(zhuǎn)換成近于綠色的可見 光。至于彩色色轉(zhuǎn)層330于穿透區(qū)333的材料，其可為一透明光阻，或 穿透區(qū)333為一中空結(jié)構(gòu)。于本實施例中，為了使彩色色轉(zhuǎn)層330具有 實質(zhì)上一致的平坦性，因此采用透明光阻作為穿透區(qū)333的材料。請參照圖4A，其繪示圖2的背光模塊的背光光源穿透液晶顯示面板 的示意圖。背光模塊395例如位于第一基板311側(cè)。于穿透模式中，背 光模塊395提供一背光光源L31至液晶顯示面板390。當(dāng)背光光源L31 射入光學(xué)濾光層340時，由于光學(xué)濾光層340具有選擇光穿透頻譜的作 用，因而光學(xué)濾光層340僅會使一特定色光，例如第一顏色光L32通過。 如前所述，本實施例的第一顏色光L32為藍(lán)色光。換言之，光學(xué)濾光層 340僅使藍(lán)色光通過。接著，第一顏色光L32 (藍(lán)色光)射入液晶層313。然后，當(dāng)?shù)谝活?色光L32分別通過彩色色轉(zhuǎn)層330的第一色轉(zhuǎn)區(qū)331及第二色轉(zhuǎn)區(qū)332 后，各產(chǎn)生一第二顏色光L33及一第三顏色光L34。此第二顏色光L33 及第三顏色光L34各為紅色光及綠色光。換言之，藍(lán)色光通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)331及第二色轉(zhuǎn)區(qū)332后分別產(chǎn)生紅色光及綠色光。此外，由于穿透 區(qū)333為透明光阻，因此第一顏色光L32于通過穿透區(qū)333后保持原來 的顏色，亦即為藍(lán)色。如此一來，光源于穿透彩色色轉(zhuǎn)層330后，各個 次畫素就可以顯示紅色光、藍(lán)色光及綠色光，使液晶顯示面板390于穿 透模式下顯示彩色畫面。請參照圖4B，其繪示外部光源射入液晶顯示面板后反射的示意圖。 于本實施例中，以外部光源L41為一白色光舉例說明。外部光源L41由 液晶顯示面板390外部射入后，首先通過彩色色轉(zhuǎn)層330。由于外部光源 L41為白色光，因此外部光源L41中所具有的藍(lán)色光L42會通過彩色色 轉(zhuǎn)層330的第一色轉(zhuǎn)區(qū)331及第二色轉(zhuǎn)區(qū)332，且分別產(chǎn)生一紅色光L43 及一綠色光L44。然后，紅色光L43及綠色光L44分別射入液晶層313， 且接著射入光學(xué)濾光層340。由于光學(xué)濾光層340僅使藍(lán)色光L42通過， 因此光學(xué)濾光層340反射紅色光L43及綠色光L44。此時，紅色光L43 及綠色光L44也無法通過彩色色轉(zhuǎn)層330的第一色轉(zhuǎn)區(qū)331及第二色轉(zhuǎn) 區(qū)332。因此，紅色光L43及綠色光L44即因不斷地反射而能量損耗， 并且逐漸消逝。另一方面，外部光源L41若由彩色色轉(zhuǎn)層330的穿透區(qū)333射入液 晶顯示面板390，由于穿透區(qū)333于本實施例中為透明光阻，因此外部光 源L41仍舊保持原有的顏色，亦即為白色。當(dāng)外部光源L41射入液晶層 313，且接著射入光學(xué)濾光層340，由于光學(xué)濾光層340僅使藍(lán)色光通過， 因此外部光源L41中所具有的藍(lán)色光L42即通過光學(xué)濾光層340往第一 基板311的方向射出。剩余的外部光源L41即被光學(xué)濾光層340反射。 剩余的外部光源L41的顏色組成為紅色光L43及綠色光L44的混光，意 即為一黃色光L45。此黃色光L45即保持同樣的顏色通過穿透區(qū)333。換言之，于反射模式中，當(dāng)藍(lán)色光L42通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)331及第二 色轉(zhuǎn)區(qū)332后分別產(chǎn)生紅色光L43及綠色光L44。然而，光學(xué)濾光層340 反射所有非藍(lán)色光的光線，因此紅色光L43與綠色光L44于液晶顯示面 板390中即因不斷地反射而消耗能量。至于外部光源L41通過穿透區(qū)333 后可保持原來的顏色。接著，外部光源L41在射入光學(xué)濾光層340時， 藍(lán)色光L42通過光學(xué)濾光層340。其余顏色光即混光，且經(jīng)光學(xué)濾光層 340反射后，再從穿透區(qū)333射出。第二實施例請參照圖5，其繪示依照本發(fā)明第二實施例的液晶顯示裝置的側(cè)視 圖。本實施例與第一實施例的差異在于液晶顯示裝置300的彩色色轉(zhuǎn)層 330的設(shè)置位置。于本實施例中，彩色色轉(zhuǎn)層330設(shè)置于第二基板312相 對于第一基板313的外側(cè)。雖然彩色色轉(zhuǎn)層330于本實施例中改變設(shè)置 位置，但彩色色轉(zhuǎn)層330仍舊可提供如第一實施例的效果。也就是說，于本實施例中，射入的光線也會因通過彩色色轉(zhuǎn)層330 的不同的區(qū)域而轉(zhuǎn)變顏色或保持原有的顏色。若光線通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)331 時，光線會對應(yīng)地轉(zhuǎn)換為紅色。若光線通過第二色轉(zhuǎn)區(qū)332時，光線則 會對應(yīng)地轉(zhuǎn)換為綠色。至于當(dāng)光線通過穿透區(qū)333時，由于穿透區(qū)333 的材料可為一透明光阻或一中空結(jié)構(gòu)，因此光線會保持原有的顏色。綜上所述，本發(fā)明上述實施例所揭露的液晶顯示面板390及應(yīng)用其 的液晶顯示裝置300，包括光學(xué)濾光層340及彩色色轉(zhuǎn)層330。彩色色轉(zhuǎn) 層330具第一色轉(zhuǎn)區(qū)331、第二色轉(zhuǎn)區(qū)332及穿透區(qū)333，藉此使第一顏 色光L32通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)331后產(chǎn)生第二顏色光L33，亦即為紅色光。 并使第一顏色光L32通過第二色轉(zhuǎn)區(qū)332后產(chǎn)生第三顏色光L34,亦即為綠色光。通過穿透區(qū)333的光線即因穿透區(qū)為透明光阻而保持原來的顏色。因此，應(yīng)用本實施例的液晶顯示面板390即可克服傳統(tǒng)的半穿透半 反射液晶顯示面板IOO、 200的缺點。相較于傳統(tǒng)的半穿透半反射液晶顯 示面板200利用反射板251的設(shè)計，卻造成開口率較小的問題，本實施 例的液晶顯示裝置300是利用光學(xué)濾光層340及彩色色轉(zhuǎn)層330以提升 光穿透率，且由于開口率高，液晶顯示裝置300也進(jìn)一步地增加光利用 率，減少功率的損耗。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限 定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的 精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示面板，包括一第一基板；一第二基板，相對于該第一基板設(shè)置，并與該第一基板構(gòu)成復(fù)數(shù)個畫素；一液晶層，密封于該第一基板及該第二基板之間；一光學(xué)濾光層，設(shè)置于該第一基板上，該光學(xué)濾光層用以使一第一顏色光通過該光學(xué)濾光層；以及一彩色色轉(zhuǎn)層，設(shè)置于該第二基板，該彩色色轉(zhuǎn)層于各該些畫素中具一第一色轉(zhuǎn)區(qū)、一第二色轉(zhuǎn)區(qū)及一穿透區(qū)，藉此使該第一顏色光通過該第一色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第二顏色光，并使該第一顏色光通過該第二色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第三顏色光。
2、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該彩色色轉(zhuǎn)層 設(shè)置于該第一基板及該第二基板之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該彩色色轉(zhuǎn)層 設(shè)置于該第二基板相對于該第一基板的外側(cè)。
4、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該光學(xué)濾光層 由一第一金屬層、 一間隙層及一第二金屬層依序設(shè)置形成。
5、 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于該光學(xué)濾光層 更具有一透明基板，且該光學(xué)濾光層由該透明基板、該第一金屬層、該間隙層及該第二金屬層依序設(shè)置形成。
6、 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于該透明基板為 一玻璃基板、 一塑料基板或一塑料軟膜。
7、 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于該第一金屬層及該第二金屬層的材料包括銀或銀合金。
8、 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于該第一金屬層 及該第二金屬層的厚度為5納米至60納米。
9、 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于該間隙層為一 介電膜。
10、 如權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于該介電膜的材料包括二氟化鎂(MgF2)、 二氧化硅(Si02)、三氧化二鋁(A1203)、 二氧化鈦(Ti02)、 二氧化鋯(Zr02)或五氧化二鈮(Nb205)。
11、 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示面板，其特征在于當(dāng)該間隙層 的材料為二氧化硅時，該間隙層的厚度為10納米至120納米。
12、 如權(quán)利要求IO所述的液晶顯示面板，其特征在于當(dāng)該間隙層 的材料為二氧化鈦時，該間隙層的厚度為10納米至55納米。
13、 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于該間隙層為 一金屬導(dǎo)電氧化物。
14、 如權(quán)利要求13所述的液晶顯示面板，其特征在于該金屬導(dǎo)電 氧化物的材料包括氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide ， IZO)或氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide ， AZO)。
15、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該第一顏色 光為藍(lán)色光。
16、 如權(quán)利要求15所述的液晶顯示面板，其特征在于該第二顏色 光為紅色光，該第三顏色光為綠色光。
17、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該彩色色轉(zhuǎn)層于該第一色轉(zhuǎn)區(qū)或該第二色轉(zhuǎn)區(qū)的材料包括一熒光染料(fluorescent dye)。
18、 如權(quán)利要求17所述的液晶顯示面板，其特征在于該彩色色轉(zhuǎn)層于該第一色轉(zhuǎn)區(qū)或該第二色轉(zhuǎn)區(qū)的材料更包括一樹脂(binderresin)。
19、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該彩色色轉(zhuǎn)層于該穿透區(qū)的材料為一透明光阻。
20、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于該彩色色轉(zhuǎn)層于該穿透區(qū)為一中空結(jié)構(gòu)。
21、 一種液晶顯示裝置，包括如權(quán)利要求1-20中任一項所述的一液晶顯示面板；以及 一背光模塊，用以提供一背光光源至該液晶顯示面板。
22、 如權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于該背光模塊設(shè)置于該第一基板側(cè)。
全文摘要
一種液晶顯示面板，包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一光學(xué)濾光層及一彩色色轉(zhuǎn)層。第二基板相對于第一基板設(shè)置，并與第一基板構(gòu)成多個畫素。液晶層密封于第一基板及第二基板之間。光學(xué)濾光層設(shè)置于第一基板上。光學(xué)濾光層用以使一第一顏色光通過光學(xué)濾光層。彩色色轉(zhuǎn)層設(shè)置于第二基板。彩色色轉(zhuǎn)層于各畫素中具一第一色轉(zhuǎn)區(qū)、一第二色轉(zhuǎn)區(qū)及一穿透區(qū)，藉此使第一顏色光通過第一色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第二顏色光，并使第一顏色光通過第二色轉(zhuǎn)區(qū)后產(chǎn)生一第三顏色光。
文檔編號G02F1/1333GK101324718SQ20071011119
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者郭建忠, 陳健忠 申請人:勝華科技股份有限公司