專(zhuān)利名稱(chēng)：半穿透式液晶顯示器及彩色濾光片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液晶顯示器及彩色濾光片，特別是一種半穿透式液晶顯示器及半穿透式彩色濾光片。
背景技術(shù)：
液晶顯示器按照其光源主要分為反射式液晶顯示器與穿透式液晶顯示器兩種。反射式液晶顯示器利用外部光源提供顯示所需的光束，該光源主要是自然光，也可以是外部人造光源，一般設(shè)置在反射式液晶顯示器外部。該類(lèi)液晶顯示器可節(jié)省耗電量，但是，通常情況下其需要較強(qiáng)的外部光束，在外部光束較暗情況下顯示效果較差。穿透式液晶顯示器利用設(shè)置在液晶面板后部的背光模組提供顯示所需的光束。該類(lèi)液晶顯示器在大多情況下均可以顯示，但是，其顯示的光束均來(lái)自于背光模組，因此耗電量相對(duì)較大。為充分利用外部光束及適應(yīng)各種顯示環(huán)境，出現(xiàn)一種兼具反射式液晶顯示器和穿透式液晶顯示器優(yōu)點(diǎn)的半穿透式液晶顯示器。
請(qǐng)參閱圖1，是2003年2月18日所公告的美國(guó)專(zhuān)利第6,522,377號(hào)所揭示的一種半穿透式液晶顯示器。該半穿透式液晶顯示器1包括一彩色濾光片層10、一液晶層11、一薄膜晶體管基底12和一背光模組13。其中，該彩色濾光片層10包括依序?qū)盈B的一偏光片103、一半波片(Half Wave Plate)102和一彩色濾光片101。該薄膜晶體管基底12包括依序?qū)盈B的一偏光片120、一透明基底121、一絕緣層122、一透明電極層123、一鈍化層124和反射電極125，鈍化層124與反射電極125一部分挖空形成一穿孔(未標(biāo)示)，該穿孔底部為透明電極層123，進(jìn)而形成一穿透區(qū)e，該穿透區(qū)e所對(duì)應(yīng)液晶層11的厚度為a。反射電極125所對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)榉瓷鋮^(qū)f，反射區(qū)f所對(duì)應(yīng)液晶層11的厚度為b。通常，厚度a設(shè)計(jì)為厚度b的兩倍。該液晶層11位于彩色濾光片層10與薄膜晶體管基底12之間，背光模組13位于薄膜晶體管基底12相對(duì)液晶層11的另一側(cè)。
請(qǐng)一起參閱圖2，是圖1所示半穿透式液晶顯示器1的彩色濾光片101的結(jié)構(gòu)圖。該彩色濾光片101包括一透明基底1011、一彩色層1012和一透明電極層1013，其中，該彩色層1012包括多個(gè)交替規(guī)則分布在透明基底1011上的黑色矩陣1015和一覆蓋透明基底1011與黑色矩陣1015的著色層1014，該著色層1014包括具R、G、B三種不同色彩且交替分布的著色單元。該著色單元R、G、B對(duì)應(yīng)穿透區(qū)e與反射區(qū)f具有大致相同的厚度。
當(dāng)該半穿透式液晶顯示器1工作在穿透狀態(tài)時(shí)，背光模組13發(fā)出的光束c依次經(jīng)過(guò)偏光片120、透明基底121、絕緣層122、透明電極層123、液晶層11、彩色濾光片101、半波片102和偏光片103后出射。
當(dāng)該半穿透式液晶顯示器1工作在反射狀態(tài)時(shí)，來(lái)自外部光源的光束d依次通過(guò)偏光片103、半波片102、彩色濾光片101、液晶層11后到達(dá)反射電極125，反射電極125反射該光束d，該反射光束d經(jīng)過(guò)液晶層11、彩色濾光片101、半波片102和偏光片103后出射。
比較半穿透式液晶顯示器1上述兩種工作狀態(tài)，可以得知，光束c僅通過(guò)彩色濾光片102一次，而光束d通過(guò)彩色濾光片102兩次，因此，該半穿透式液晶顯示器工作在反射狀態(tài)時(shí)，其色度與穿透狀態(tài)時(shí)的色度具有明顯差異，因此該半穿透式液晶顯示器1色度較差。
同時(shí)，該半穿透式液晶顯示器1的以上兩工作狀態(tài)為獲得相同的光程，其在薄膜晶體管基底12上將穿透區(qū)的厚度a大致設(shè)計(jì)為反射區(qū)厚度b的兩倍，該設(shè)計(jì)需對(duì)薄膜晶體管基底12作相應(yīng)的處理，因此其結(jié)構(gòu)與制程均比較復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)半穿透式液晶顯示器色度較差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不足，本實(shí)用新型提供一種色度較佳、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的半穿透式液晶顯示器。
本實(shí)用新型還提供一種用于上述半穿透式液晶顯示器的半穿透式彩色濾光片。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種半穿透式液晶顯示器，其包括一彩色濾光片層、一薄膜晶體管基底、一液晶層，該彩色濾光片層包括一彩色濾光片，該薄膜晶體管基底相對(duì)彩色濾光片層設(shè)置，包括依序?qū)盈B的一基底和一電極層，該液晶層位于該彩色濾光片層與薄膜晶體管基底之間，該電極層包括間隔設(shè)置的穿透電極與反射電極，該彩色濾光片包括一基底、一覆蓋該基底的彩色層、一形成在彩色層上的透明層和透明電極層，該彩色層包括多個(gè)著色單元，每一著色單元對(duì)應(yīng)穿透電極的厚度與其對(duì)應(yīng)反射電極的厚度相異，該透明層一側(cè)形成多個(gè)突起。
本實(shí)用新型的半穿透式彩色濾光片，其包括一基底、一覆蓋該基底的彩色層、一形成在彩色層上的透明層和透明電極層，該彩色層包括多個(gè)著色單元，每一著色單元具有間隔設(shè)置的穿透區(qū)和反射區(qū)，穿透區(qū)的厚度與反射區(qū)的厚度相異，該透明層一側(cè)形成多個(gè)突起。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)由于半穿透式彩色濾光片的著色單元對(duì)應(yīng)穿透區(qū)的厚度大致是對(duì)應(yīng)反射區(qū)厚度的相異，因而可有效解決色度的問(wèn)題，同時(shí)，該彩色濾光片具有透明層，該透明層的厚度可控制反射光束與穿透光束的光程差，其結(jié)構(gòu)和制程均較簡(jiǎn)單；本實(shí)用新型的半穿透式液晶顯示器采用本實(shí)用新型的半穿透式彩色濾光片，可有效解決色度及光程差問(wèn)題，同時(shí)，無(wú)需在薄膜晶體管基底開(kāi)設(shè)穿孔，較易實(shí)現(xiàn)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)半穿透式液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖3，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透式液晶顯示器2包括一彩色濾光片層20、一液晶層21、一薄膜晶體管基底22和一背光模組23。其中，該彩色濾光片層20包括依序?qū)盈B的一偏光片203、一半波片202和一彩色濾光片201。該薄膜晶體管基底22包括依序?qū)盈B的一偏光片220、一透明基底221、一絕緣層222和一電極層225，該電極層225包括間隔設(shè)置的透明電極224和反射電極223，該透明電極224所對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)榇┩竻^(qū)m，該反射電極223所對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)榉瓷鋮^(qū)n。該液晶層21位于彩色濾光片層20與薄膜晶體管基底22之間，背光模組23位于薄膜晶體管基底22相對(duì)液晶層21的另一側(cè)。
請(qǐng)一起參閱圖4，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片201包括一透明基底2011、一彩色層2012、多個(gè)透明層2013和一透明電極層2014，其中，彩色層2012包括多個(gè)黑色矩陣(BlackMatrix)2016和多個(gè)著色單元2015。該黑色矩陣2016呈等間距規(guī)則分布在透明基底2011上，該著色單元2015為R、G、B三種不同色彩的彩色樹(shù)脂(Color Resin)，其交替覆蓋黑色矩陣2016和其間的透明基底2011，其中，與穿透區(qū)m相對(duì)應(yīng)的著色單元2015厚度大致為與反射區(qū)n相對(duì)應(yīng)的著色單元2015的兩倍。該透明層2013間隔設(shè)置在兩種不同色彩著色單元2015與反射區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，形成表面平整的彩色濾光片202。
該彩色濾光片包括以下制作步驟提供一透明基底2011；在透明基底2011上形成多個(gè)等間距規(guī)則分布的黑色矩陣2016；在該透明基底2011與多個(gè)黑色矩陣2016上均勻涂布一彩色樹(shù)脂層，該彩色樹(shù)脂層的色彩為紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)其中一種，并對(duì)該彩色樹(shù)脂層進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻，在預(yù)定區(qū)預(yù)形成多個(gè)規(guī)則分布的著色單元2015，該著色單元2015包括穿透區(qū)和反射區(qū)，穿透區(qū)著色單元2015的厚度大致是反射區(qū)著色單元2015厚度的兩倍；重復(fù)形成著色單元2015的步驟兩次，形成由多個(gè)交替分布的著色單元2015和黑色矩陣2016構(gòu)成的彩色層2012；在彩色層2012上形成多個(gè)透明層2013，該透明層2013形成于兩不同色彩著色單元2015與反射區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，使得反射區(qū)與穿透區(qū)表面平整；在上述步驟所得結(jié)構(gòu)上形成一透明電極層2014。
請(qǐng)參閱圖5，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器之彩色濾光片第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片結(jié)構(gòu)大致與圖4所示的彩色濾光片相同，其區(qū)別在于，第二實(shí)施方式的透明層2013覆蓋整個(gè)著色單元2015表面。
該彩色濾光片的制作步驟大致與第一實(shí)施方式的制作步驟相同，其區(qū)別在于，該透明層2013形成在整個(gè)著色單元2015表面。
請(qǐng)參閱圖6，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片大致與第一實(shí)施方式的彩色濾光片相同，其區(qū)別在于，該彩色濾光片的透明層2013表面形成多個(gè)突起2017，該突起2017具有聚光功能，可提高自彩色濾光片輸出光束的亮度。
請(qǐng)參閱圖7，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器的彩色濾光片第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片大致與第二實(shí)施方式的彩色濾光片相同，其區(qū)別在于，該彩色濾光片的透明層表面形成多個(gè)突起2017，該突起2017具有聚光功能，可提高自彩色濾光片輸出光束的亮度。
請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D3，當(dāng)該半穿透式液晶顯示器2工作在穿透狀態(tài)時(shí)，背光模組23發(fā)出的光束g依次經(jīng)過(guò)偏光片220、透明基底221、絕緣層222、透明電極224、液晶層21、彩色濾光片201、半波片202和偏光片203后出射。
當(dāng)該半穿透式液晶顯示器2工作在反射狀態(tài)時(shí)，來(lái)自外部光源的光束h依次通過(guò)偏光片203、半波片202、彩色濾光片201、液晶層21后到達(dá)反射電極223，反射電極223反射該光束h，該反射光束h經(jīng)液晶層21、彩色濾光片201、半波片202和偏光片203后出射。
比較半穿透式液晶顯示器2上述兩種工作狀態(tài)，可以得知，光束g通過(guò)彩色濾光片201一次，而光束h通過(guò)彩色濾光片201兩次。光束g通過(guò)彩色濾光片201時(shí)，其透過(guò)穿透區(qū)m，光束h通過(guò)彩色濾光片201時(shí)，其通過(guò)反射區(qū)n，由于穿透區(qū)m厚度大致為反射區(qū)n厚度的兩倍，因此，該半穿透式液晶顯示器工作在以上兩種狀態(tài)，均可獲得大致相同的色度。
同時(shí)，該半穿透式液晶顯示器2的兩種工作狀態(tài)為獲得相同的光程，僅需在制作彩色濾光片201時(shí)調(diào)節(jié)透明層2013的厚度或材質(zhì)即可實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)和制程相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)均較簡(jiǎn)單。
請(qǐng)參閱圖8，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透式液晶顯示器大致與第一實(shí)施方式相同，其差別在于其在半波片202與彩色濾光片201之間增設(shè)一四分之一波片204，該四分之一波片204可以將通過(guò)的線(xiàn)偏振光(Linear Polarized Light)轉(zhuǎn)化為圓偏振光(Circular PolarizedLight)，從而獲得較第一實(shí)施方式更佳的效果。
請(qǐng)參閱圖9，是本實(shí)用新型半穿透式液晶顯示器第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透式液晶顯示器大致與第二實(shí)施方式相同，其差別在于其在偏光片220與透明基底221之間依次層疊一半波片226和一四分之一波片227，可獲得較第二實(shí)施方式更佳的效果。
當(dāng)然，本實(shí)用新型的半穿透式彩色濾光片各實(shí)施方式均可適用于半穿透式液晶顯示器的各實(shí)施方式。
本實(shí)用新型中，彩色濾光片的著色單元的穿透區(qū)厚度不必一定是反射區(qū)厚度的兩倍，只要著色單元的第一部分厚度與第二部分厚度不同，可解決色度及光程差問(wèn)題，本實(shí)用新型亦可以采用。
權(quán)利要求1.一種半穿透式液晶顯示器，其包括一彩色濾光片層、一薄膜晶體管基底、一液晶層，該彩色濾光片層包括一彩色濾光片，該薄膜晶體管基底相對(duì)彩色濾光片層設(shè)置，包括依序?qū)盈B的一基底和一電極層，該液晶層位于該彩色濾光片層與薄膜晶體管基底之間，該電極層包括間隔設(shè)置的穿透電極與反射電極，該彩色濾光片包括一基底、一覆蓋該基底的彩色層、一形成在彩色層上的透明層和透明電極層，該彩色層包括多個(gè)著色單元，其特征在于每一著色單元對(duì)應(yīng)穿透電極的厚度與其對(duì)應(yīng)反射電極的厚度相異，該透明層一側(cè)形成多個(gè)突起。
2.如權(quán)利要求1所述的半穿透式液晶顯示器，其特征在于每一著色單元對(duì)應(yīng)穿透電極的厚度基本等于其對(duì)應(yīng)反射電極的厚度的兩倍。
3.如權(quán)利要求1所述的半穿透式液晶顯示器，其特征在于該彩色濾光片層進(jìn)一步包括一半波片、一四分之一波片和一上偏光片。
4.如權(quán)利要求3所述的半穿透式液晶顯示器，其特征在于該彩色濾光片、半波片、四分之一波片和上偏光片成層疊結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的半穿透式液晶顯示器，其特征在于在薄膜晶體管基底相對(duì)液晶層的另一側(cè)設(shè)置一背光模組。
6.如權(quán)利要求5所述的半穿透式液晶顯示器，其特征在于該薄膜晶體管基底進(jìn)一步包括一半波片、一四分之一波片和一下偏光片。
7.如權(quán)利要求6所述的半穿透式液晶顯示器，其特征在于該半波片、四分之一波片和下偏光片依次設(shè)置在該基底與背光模組之間。
8.一種半穿透式彩色濾光片，其包括一基底、一覆蓋該基底的彩色層、一形成在彩色層上的透明層和透明電極層，該彩色層包括多個(gè)著色單元，其特征在于每一著色單元具有間隔設(shè)置的穿透區(qū)和反射區(qū)，穿透區(qū)的厚度與反射區(qū)的厚度相異，該透明層一側(cè)形成多個(gè)突起。
9.如權(quán)利要求8所述的半穿透式彩色濾光片，其特征在于該著色單元穿透區(qū)的厚度基本是反射區(qū)厚度的兩倍。
10.如權(quán)利要求8所述的半穿透式彩色濾光片，其特征在于該透明層填補(bǔ)在著色單元反射區(qū)上。
11.如權(quán)利要求10所述的半穿透式彩色濾光片，其特征在于該透明層相對(duì)透明電極層一側(cè)形成多個(gè)突起。
12.如權(quán)利要求8所述的半穿透式彩色濾光片，其特征在于該透明層覆蓋該著色單元。
13.如權(quán)利要求12所述的半穿透式彩色濾光片，其特征在于該透明層相對(duì)透明電極層一側(cè)形成多個(gè)突起。
專(zhuān)利摘要一種半穿透式彩色濾光片，其包括一基底、一覆蓋該基底的彩色層、一形成在彩色層上的透明層和透明電極層，該彩色層包括多個(gè)著色單元，每一著色單元具有間隔設(shè)置的穿透區(qū)和反射區(qū)，穿透區(qū)的厚度與反射區(qū)的厚度相異，該透明層一側(cè)形成多個(gè)突起。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK2735390SQ20042008369
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者葉圣修, 彭家鵬 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司