专利名称：彩色滤光面板，带该面板的显示装置及面板制造方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色滤光面板，包括彩色滤光面板的显示装置，以及制造彩色滤光面板的方法。
背景技术：
通常，透射反射型显示装置或半反射型显示装置包括一用于显示图像的显示面板和一个用于给显示面板提供光照的光产生部件。
显示面板包括一开关面板，一彩色滤光面板，和一液晶层。开关面板与光产生部件相邻。彩色滤光面板面向开关面板。液晶层插在彩色滤光面板和开关面板之间。上、下偏振片分别设置在彩色滤光面板和开关面板上。
彩色滤光面板包括一基板，一彩色滤光层和一具有光学透明材料的公共电极。彩色滤光层具有红、绿和蓝色彩色滤光器。
透射反射显示装置的开关面板包括一薄膜晶体管和一电连接到薄膜晶体管的像素电极。像素电极包括一透明电极和一反射电极。透明电极透过外部光。反射电极反射外部光。下、上四分之一波片分别设置在液晶显示面板的下、上表面上。下、上四分之一波片将线偏振光转换成圆偏振光，反之亦然。另外，下、上偏振片分别设置在下、上四分之一波片上。
半反射显示装置的开关面板包括一薄膜晶体管和一电连接到薄膜晶体管的像素电极。半反射显示装置的开关面板还包括一设置在开关面板下的半反射薄膜。半反射薄膜透过具有一特定偏振轴的第一光的主要部分，并反射第一光的次要部分。半反射膜反射一具有不平行于第一偏振轴的第二偏振轴的第二光。
通常，第一偏振轴平行于下偏振片的偏振轴，同时半反射膜大约透过第一光的90％而大约反射第一光的10％。
透射反射显示装置不仅包括下、上偏振片，而且还包括下、上四分之一波片。因此，透射反射型装置的生产成本比半反射显示装置的要高。并且，在透射模式下，透射反射型显示装置的透过率和对比度比透射型显示装置的低。因此，透射反射型显示装置的显示质量比透射型显示装置的显示质量要低。
此外，透射反射型显示装置的液晶层的相位差Δnd比透射型显示装置的小。具体地说，透射反射型显示装置的液晶层的间隙“d”和折射率的各向异性性“Δn”比透射型显示装置的低。因此，对透射反射型显示器的单元间隙“d”的调整比透射型显示装置的更困难。另外，由于单元间隙小，透射反射型显示装置的开关面板和彩色滤光面板可能发生电短路。从而，降低了生产率。
半反射型显示装置情况下，半反射膜能够轻微地移动。因此，在半反射膜和显示面板之间的可能出现错位从而降低半反射型显示装置的生产率。
发明内容
本发明提供一种能够提高显示质量和生产率的彩色滤光面板。
本发明同样提供一种具有彩色滤光面板的显示面板。
本发明还提供一种具有彩色滤光面板的显示装置。
本发明还提供一种彩色滤光面板的制造方法。
根据本发明的一个实施例，彩色滤光面板包括一第一基板，一光反射元件，一彩色滤光器，和一光偏振层。光反射元件形成在第一基板上。光反射元件反射至少一部分外部光。彩色滤光器形成在光反射元件上。光偏振层形成在彩色滤光器上。
根据本发明的另一个实施例，显示面板包括一彩色滤光面板，一开关面板，和一液晶层。彩色滤光面板包括一第一基板，一光反射元件，一彩色滤光器，和一光偏振层。光反射元件形成在第一基板上。光反射元件至少反射一部分外部光。彩色滤光器形成在光反射元件上。光偏振层形成在彩色滤光器上。开关面板与彩色滤光面板结合以便使开关面板朝向彩色滤光面板。开关面板包括一第二基板，一形成在第二基板的一部分上的黑色矩阵(blackmatrix)，一形成在黑色矩阵上的薄膜晶体管，和一电连接到薄膜晶体管的像素电极。液晶层插入在彩色滤光面板和开关面板之间。
根据本发明的又一个实施例，显示装置包括一光产生部件，一彩色滤光面板，一开关面板，和一液晶层。光产生部件产生光。彩色滤光面板包括一第一基板，一光反射元件，一彩色滤光器和一光偏振层。光反射元件形成在第一基板上。光反射元件反射至少一部分外部光。彩色滤光器形成在光反射元件上。光偏振层形成在彩色滤光器上。开关面板与彩色滤光面板结合以便使开关面板朝向彩色滤光面板。开关面板包括一第二基板，一形成在第二基板的一部分上的黑色矩阵，一形成在黑色矩阵上的薄膜晶体管，和一电连接到薄膜晶体管的像素电极。液晶层插入在彩色滤光面板和开关面板之间。
根据示范性的彩色滤光面板的制造方法，至少反射一部分外部光的光反射元件形成在第一基板上。彩色滤光层形成在光反射元件上。光偏振层形成在彩色滤光器上。
有利地是，用于制造显示面板的时间减少了。另外，在光反射元件或光偏振层形成片型(plate type)的情况下第一基板和光反射元件之间或第一基板和光偏振层之间可能发生的错位得到减少从而提高了生产率。
另外，彩色滤光层形成在反射元件上。因此，被光反射元件反射前后的第二光具有相同的颜色。也就是说，即使在光反射元件对第二光进行反射的情况下，第二光也能够保持颜色不变。因此，显示质量得到提高。
通过参考附图对示范性的实施例进行详细的描述，本发明的上述及其他特征和优点将变得更加清楚，其中图1是根据本发明的第一实施例的彩色滤光面板的截面图；图2是根据本发明的第二实施例的彩色滤光面板的截面图；图3A至3F是图1所示彩色滤光面板的制造方法的截面图；图4是根据本发明的一个实施例的具有如图1所示的彩色滤光面板的显示装置的截面图；图5是图4中的开关面板的截面图；图6是描述图4中的光偏振层和上光偏振片的透射轴之间的关系的示意性的透视图；图7A至图7E是图5中的开关面板的制造方法的截面图；图8是根据本发明另一个实施例的具有图2所示的彩色滤光面板的显示面板的截面图；图9是形成在图8中的彩色滤光面板的第一基板上的反射元件的平面图；图10A和图10B是图8中的开关面板的截面图；
图11是描述图8中的光偏振层和下光偏振片的透射轴之间关系的示意性的透视图；图12是描述图8中的光偏振层和上光偏振片的透射轴之间的关系的示意性的透视图；图13是根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面图；图14是当根据本发明的显示面板采用对应于外部光的第二光显示图像时的偏振状态的示意图；以及图15是当根据本发明的显示面板采用对应于内部光的第一光显示图像时的偏振状态的示意图。
具体实施例方式
本发明的以下实施例将参考附图进行详细描述。
图1是根据本发明的第一实施例的彩色滤光面板的截面图。参考图1，彩色滤光面板100与开关面板(未示出)结合而形成显示面板(未示出)。彩色滤光面板100与内部光产生部件(未示出)相邻，该内部光产生部件产生射向彩色滤光面板100的第一基板110的第一光L1。可替换的，下偏振片(未示出)可以设置在第一基板110的下表面上。
彩色滤光面板100包括一第一基板110，一设置在第一基板110上的光反射元件111，和一设置在光反射元件111上的光偏振层115。第一光阻隔层112和彩色滤光层113插入在光反射元件111和光偏振层115之间。第一水准层(leveling layer)114可以形成在彩色滤光层113和第一光阻隔层112上。第一保护层116形成在光偏振层115上，而公共电极117形成在第一保护层116上。
光反射元件111透过一特定偏振分量L1-1，并反射第一光L1的其他偏振分量L1-2，该特定偏振分量L1-1具有一对应于内部光的第一光L1的特定偏振轴。光反射元件111反射对应于外部光的第二光L2的特定偏振分量的一部分L2-1，并透过第二光L2的特定偏振分量的其余部分L2-2。光偏振层115设置在光反射元件111上。因此，第二光L2的大部分其他分量并不到达光反射元件111。在一个例子中，覆盖在第一基板110上的半反射膜或金属透射片可以作为光反射元件111。
半反射膜具有折射率各向异性，并且反射第二光L2的特定分量的大约1％至10％。半反射膜的能够透过第一光L1的特定偏振分量L1-1的透射轴与半反射膜的能够反射第二光L2的特定偏振分量的部分L2-1的反射轴大致上相同。
当将金属透射片作为光反射元件111时，金属透射片很薄，以便使金属透射片能够透过一部分光而反射其余部分的光。金属透射片具有折射率各向同性。但是，上述半反射膜具有折射率各向异性性。
彩色滤光层113包括彼此分离的一红色滤光器R，一绿色滤光器G，和一蓝色滤光器B。第一光阻隔层112设置在红、绿和蓝色滤光器R、G和B之间。这样，第一光阻隔层112将颜色区分以提高颜色再现性。为了减小彩色滤光层113和第一光阻隔层112之间的高度差，在彩色滤光层113和第一光阻隔层112上形成第一水准层114。第一水准层114具有平坦的表面。
光偏振层115设置在第一水准层114上。光偏振层115使第一和第二光L1和L2产生偏振。光偏振层115可以为包括碘、二色性染料或溶致液晶(lyotropic liquid crystal)分子的化学材料。在一个例子中，光偏振层115具有大约等于或小于1μg的厚度，另外，一保护层和一粘接层可以设置在光偏振层115的上下表面。光偏振层115的成分的一个例子已经在美国专利6563640号中进行了披露，为了所有的目的在此结合作为参考。
第一保护层116设置在光偏振层115上以保护光偏振层115。公共电极117包括一光学透明并且导电的材料。形成在第一保护层116上的公共电极117具有均匀的厚度。
光反射元件111的厚度和材料决定了第一和第二光L1和L2的透过率和反射率。具体地说，当光反射元件111的厚度降低时，第一光L1的透过率升高而第二光L2的反射率降低。相反的，当光反射元件111的厚度增加时，第一光L1的透过率降低而第二光L1的反射率升高。
图2是根据本发明另一个实施例彩色滤光面板的截面图。参考图2，彩色滤光面板101包括一第一基板110，一光反射元件118，和一光偏振层115。光反射元件118重复地形成在第一基板110的一部分上。光偏振层115设置在光反射元件118上。第一光阻隔层112和彩色滤光层113插入在光反射元件118和光偏振层115之间。第一水准层114形成在彩色滤光层113和第一光阻隔层112上。第一保护层116和公共电极117形成在光偏振层115上。
光反射元件118位于第一基板110的一部分上，在该处形成显示基本颜色的单元格(unit cell)。形成光反射元件118的区域与反射区域118a相对应，没有形成光反射元件118的区域与透射区域118b相对应。例如，光反射元件118设置在第一基板上的彩色滤光器之间的区域。这样，光反射区域118a与透射区域118b互相交替。
由光产生部件(未示出)产生的第一光L1穿过透射区域118b以显示图像，而作为外部光的第二光L2在反射区域118a上反射以显示图像。
下光偏振片120设置在彩色滤光面板101的下方。下光偏振片120的透射轴与光偏振层115的透射轴大致上相同。可替换的，可以不形成下光偏振片120。
图3A至3F是图1所示的彩色滤光面板的制造方法的截面图。参考图3A，光反射元件111(例如半反射膜或金属透射片)形成在第一基板110(例如玻璃或石英)上。然后，参考图3B，第一光阻隔层112形成在光反射元件111上。在一个例子中，第一光阻隔层112通过使包括氧化铬(CrO2)或有机材料的黑色矩阵(BM)层构图来形成。
参考图3C，接下来形成彩色滤光层113。包括红色染料或色素的红色滤光层形成在其上形成有第一光阻隔层112的第一基板110上。然后，红色滤光层构图以形成一红色滤光器R。包括绿色染料或色素的绿色滤光层形成在其上形成有第一光阻隔层112和红色滤光器R的第一基板110上。然后，绿色滤光层构图以形成绿色滤光器G。包括蓝色染料或色素的蓝色滤光层形成在其上形成有第一光阻隔层112和红、绿色滤光器R和G的第一基板110上。然后，蓝色滤光层构图以形成蓝色滤光器B。这样，就形成了具有红、绿和蓝色滤光器R、G和B的彩色滤光层113。
参考图3D，包括绝缘材料的第一水准层114形成在彩色滤光层113和第一光阻隔层112上。即使由彩色滤光层113和第一光阻隔层112形成的表面并不平坦，第一水准层114也具有大致上平坦的表面。因此，水准层114形成了一大致上平坦的表面。
参考图3E和3F，使第一和第二光L1和L2产生偏振的光偏振层115形成在第一水准层114上。用于保护光偏振层115的第一保护层116形成在光偏振层115上。
在一例子中，形成光偏振层115的步骤包括设置具有碘、二色性染料或溶致液晶的化学材料，并使化学材料的分子朝向一特定方向重新排列。为了使分子重新排列，可以采用化学，机械，或电磁的激励。此外，这些分子可以在第一水准层114上机械地固定或干燥，以使这些分子重新排列。在一个例子中，光偏振层115具有大约等于或小于1μm的厚度。
再次参考图1，形成在第一保护层116上的公共电极117在一个例子中包括铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)，并且在另一个例子中具有均匀的厚度。
再次参考图2的彩色滤光面板，在一个例子中，在第一基板上形成一薄金属片并构成图形以形成反射元件118。在一个例子中，金属片可以包括铝(Al)或铝合金。
现在参考图4和5，图4描绘了具有图1所示的彩色滤光面板的显示装置的截面图，图5描绘了开关面板的截面图。
参考图4，具有图1中的彩色滤光面板的显示装置500包括一产生第一光L1的光产生部件400和一显示面板350，该显示面板通过使用第一光L1和与外部光对应的第二光L2而显示图像。
显示面板350包括一开关面板200，一朝向开关面板200并与其分离的彩色滤光面板100，和一插入在开关面板200和彩色滤光面板100之间的液晶层300。
开关面板200包括一第二基板210，一形成在第二基板210的一部分上的第二光阻隔层211，一形成在第二光阻隔层211和第二基板210上的薄膜晶体管(TFT)阵列214，一形成在TFT阵列214上的像素电极215，和一设置在第二基板210上的上光偏振片220。
参考图5，TFT阵列214包括一TFT 212和一保护TFT 212的第二保护层213。TFT 212包括一栅电极212a，一栅绝缘层212b，一有源层212c，一欧姆接触层212d，一源电极212e，和一漏电极212f。
栅电极212a形成在第二光阻隔层211上，栅绝缘层212b形成在第二基板210上并位于栅电极212a上方。有源层212c和欧姆接触层212d形成在栅绝缘层212b上，这样有源层212c和欧姆接触层212d形成在与栅电极212a对应的区域上。源电极212e和漏电极212f形成在欧姆接触层上，这样，源电极212e和漏电极212f彼此分离。
栅、源和漏电极212a、212e和212f设置在第二光阻隔层211形成的区域内。这样，第二光阻隔层211防止栅、源和漏电极212a、212e和212f对第二光L2进行反射。
形成在TFT 212上的第二保护层213露出TFT 212的漏电极212f的一部分。像素电极215形成在第二保护层213上并电连接到漏电极212f。
图6是描绘图4中的光偏振层和上光偏振片的透射轴之间关系的示意性透视图。现在参考图4和6，上光偏振片220设置在第二基板210上。上光偏振片220具有第一透射轴220a，由此上光偏振片220透过第一和第二光L1和L2的具有特定振动轴的部分。换句话说，上光偏振片220使第一和第二光L1和L2产生偏振。因此，当第一和第二光L1和L2穿过上光偏振片220时，第一和第二光L1和L2沿着第一透射轴220a振动。
在一个例子中，如图6所示，涂覆在彩色滤光面板100上的光偏振层115具有大致上与第一偏振轴220a相垂直的第二偏振轴115a。可替换的，根据液晶层300中液晶的种类和显示装置所期望的特性，第一和第二偏振轴220a和115a可以大致上相互平行。光反射元件111的透射轴具有与光偏振层115的透射轴115a大致上相同的方向。
在另一个实施例中，下光偏振片可以额外设置在第一基板下。下光偏振片的透射轴具有与光反射元件111和光偏振层115的透射轴大致上相同的方向。
由光反射元件111透射或反射的第一和第二光L1和L2被光偏振层115偏振化，穿过液晶层300，并被上光偏振片220再次偏振化。
如上所述，光反射元件111和光偏振层115在形成彩色滤光面板100的过程中形成在第一基板上。有利的是，与典型的附着与第一基板110、光反射元件111和/或光偏振层115具有同样功能的片相比，缩短了制造时间。此外，可以避免第一基板110和片之间附着(attachment)和错位的缺点以提高生产率。
而且，通过在显示面板350的里面形成光反射元件111和光偏振层115，与下偏振片和光反射元件都形成在第一基板下的情况相比，缩短了第二光L2的路径。因此，亮度得到提高。
此外，由于彩色滤光层113和光反射元件111都形成在第一基板110上，因此光反射元件111(或图2中的118)上反射的第二光L2的颜色不会失真。例如，穿过彩色滤光层113的红色滤光器并到达光反射元件111(或图2中的118)的第二光L2在光反射元件111(或图2中的118)上反射并再次穿过红色滤光器，这样，颜色不会失真，因此，提高了显示质量。
图7A至7E是图5中的开关面板的制造方法的截面图。
参考图7A，在包括玻璃或石英的第二基板210上黑色矩阵层形成。然后，使黑色矩阵层构图以形成第二光阻隔层211。
参考图7B，例如通过溅射的方法在第二基板210和第二光阻隔层211上形成包括铝(Al)、铬(Cr)、钨化钼(MoW)或其混合物的第一金属层。然后，使第一金属层构图以在第二光阻隔层211上形成栅电极212a。
参考图7C，例如通过化学气相沉积(CVD)形成氮化硅(SiNx)层，以便在其上形成有栅电极212a的第二基板210上形成栅绝缘层212b。
参考图7D，例如通过CVD在栅绝缘层212b上形成第一无定形硅层。此外，例如通过CVD在第一无定形硅层上形成具有电子掺杂(N型)的第二无定形硅层。在一个实施例中，第一和第二无定形硅层可以通过在同一CVD室中在原地(in-situ)处理形成。然后，使第一和第二无定形硅层构图以便在与栅电极212a对应的区域上形成有源层212c和欧姆接触层212d。
例如通过溅射的方法在栅绝缘层212b和欧姆接触层212d上形成包括铬(Cr)、铝(Al)或铝合金，例如钕化铝(AlNd)的第二金属层。然后，使第二金属层构图以形成相互分离的源电极和漏电极212e和212f。
参考图7E，在其上形成有TFT 212的第二基板210上形成包括氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的绝缘层。然后，将绝缘层构图使区域213a处的TFT 212的漏电极212f暴露出来。这样就形成了第二保护层213。
再次参照附图5，包括ITO或IZO的像素电极215形成于该第二保护层213上，以便该像素电极215电连接于该漏电极212f。这样，就形成了开关面板200。
图8是采用了图2所示的彩色滤光面板的显示面板的截面图，图9是形成在图8所示的彩色滤光面板的第一基板上的反射元件的平面图。
参考图8和9，显示装置510包括显示面板360和光产生部件400。显示面板360通过利用第一和第二光L1和L2来显示图像。光产生部件400为显示面板360提供第一光L1。
显示面板360包括下、上光偏振片120和220。下光偏振片120设置在彩色滤光面板101下，并使第一光L1产生偏振。上偏振片220设置在开关面板201上，并使第一和第二光L1和L2产生偏振。
彩色滤光面板101包括一第一基板110，一设置在第一基板110上的光反射元件118，和一设置在光反射元件118上的光偏振层115。
在一个实施例中，光反射元件118可以为金属片。金属片重复地形成在第一基板110的一部分上。金属片位于第一基板110的一部分上，在该处形成显示基本颜色的单元格(unit cell)。形成金属片118的区域与反射区域118a相对应，而不形成金属片的区域与透射区域118b相对应。在一个例子中，金属片包括例如，诸如铬(Cr)或铝(Al)一类的具有高反射率的金属。
尽管图8中没有示出，但是为了提高金属片的反射率，金属片可以进行加工或处理。例如，可以在第一基板110和金属片之间插入一具有压花图案的有机层(未示出)。这样，形成在有机层上的金属片可以具有凹凸图案。可替换地，金属片可以通过刻蚀形成凹凸图案。
例如通过溅射方法首先在第一基板110的整个上表面上形成金属片。然后，例如通过光刻步骤将金属片的一部分移除以形成透射区域118b。
如上参考图1-3所示和描述的彩色滤光面板的元件，第一光阻隔层112、彩色滤光层113、第一保护层116、公共电极117和第一水准层114具有相同或大致上相似的结构。因此，省略了进一步的解释。
图10A和10B是图8中的开关面板的截面图。图8中的开关面板201可以具有图5中的开关面板200的结构。
参考图10A，开关面板201包括一第二光阻隔层211，一设置在第二基板210上的TFT 212，和一形成在TFT 212上的第二保护层213。第二保护层213具有使TFT 212的漏电极212f露出的接触孔。然后，在第二保护层213上形成绝缘层215a。绝缘层215a同样具有与第二保护层213的接触孔相对应的连接孔。这样就使漏电极212f露出。一有机绝缘层可以作为绝缘层215a。绝缘层215a在不同的区域具有不同的厚度。具体地说，反射区域118a的绝缘层215a具有与透射区域118b的绝缘层215a不同的厚度。透射区域118b的绝缘层215a比反射区域118a的绝缘层215a薄。透射区域118b的绝缘层215a可以如图10A所示地移除。绝缘层215a的厚度可以进行调整，以使透射区域118b的单元间隙变为反射区域118a单元间隙的两倍。
第二光L2是外部光，为了显示图像其穿过液晶层两次，而第一光L1由光产生部件产生，为了显示图像其穿过液晶层一次。因此，通过透射区域118b显示的那部分图像与通过反射区域118a显示的那部分图像并不一致。透射区域118b和反射区域118a之间的光程差能够通过校正绝缘层215a的厚度而得到补偿。
参考图10B，开关面板201包括一第二光阻隔层211，一设置在第二基板210上的TFT 212，和一形成在TFT 212上的第二保护层213。第二保护层213具有使TFT 212的漏电极212f露出的接触孔。然后，在第二保护层213上形成绝缘层215b。绝缘层215b同样具有与第二保护层213的接触孔相对应的连接孔。这样就可以使漏电极212f露出。一有机绝缘层可以作为绝缘层215b。绝缘层215b在不同的区域有不同的厚度。具体地说，反射区域118a的绝缘层215b具有与透射区域118b的绝缘层215b不同的厚度。透射区域118b的绝缘层215b比反射区域118a的绝缘层215b厚。在绝缘层215b上形成像素电极215。由于绝缘层215b，像素电极215根据反射区域118a和透射区域118b的不同而具有不同的高度。然后，在反射区域118a内形成另一绝缘层215c以补偿反射区域118a和透射区域118b之间的高度差。
第二光L2是外部光，为了显示图像，其穿过液晶层两次，而第一光L1由光产生部件产生，为了显示图像，其穿过液晶层一次。因此，通过透射区域118b显示的图像部分和通过反射区域118a显示的图像部分并不一致。透射区域118b和反射区域118a之间的光程差可以通过调整在像素电极215和设置在像素电极215上的公共电极(未示出)之间形成的电场来进行补偿。
图11是描述图8中的光偏振层和下光偏振片的透射轴之间关系的概略透视图，而图12是描述图8中的光偏振层和上光偏振片的透射轴之间关系的概略透视图。
参考图8和11，下光偏振片120使由光产生部件400提供的第一光L1变成线偏振。设置在彩色滤光面板101中的光偏振层115使光反射元件118反射的第二光L2和穿过透射区域118b的第一光L1变成线偏振。光偏振层115的透射轴115a大致上平行于下光偏振片120的透射轴120a。
下光偏振片120透射第一光L1中沿着平行于透射轴120a的第一方向D1振动的部分，吸收第一光L1中沿垂直于第一方向D1的第二方向D2振动的部分，以使第一光L1变成线偏振光。光偏振层115使透过下光偏振片120的第一光L1变成线偏振光。光偏振层115透射沿第一方向D1振动的第二光L2的部分，而吸收沿第二方向D2振动的第二光L2的部分，以使第二光L2变成线偏振。
参考图12，上光偏振片220具有使穿过透射区域118b的第一光L1和第二光L2偏振化的透射轴220a。上光偏振片220的透射轴220a大致上垂直于下光偏振片120的透射轴120a。上光偏振片220透过沿与上光偏振片220的透射轴220a平行的第二方向D2振动的第一和第二光L1和L2的部分，而吸收沿第一方向D1振动的第一和第二光L1和L2的部分。
如上所述的一个实施例中，图8中的显示装置510不仅包括光偏振层115，还包括设置在显示面板360的下、上表面上的下、上光偏振片120和220。这样，就使第一和第二光L1和L2完全偏振化从而提高了对比度。可替换的，根据所期望的显示装置510的特性，显示装置510可以不使用下偏振片120。
图13是根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面图。参考图13，根据本发明的另一个实施例的显示装置520的彩色滤光面板103并不使用图2中的第一光阻隔层112。光反射元件118形成在彩色滤光面板103的第一基板110上，而红、绿和蓝色滤光层113形成在光反射元件118上。在彼此相邻的红、绿和蓝色滤光层113之间并不形成如图2中的第一光阻隔层112。
在开关面板203的第二基板210上形成多条栅线(未示出)和多条数据线(未示出)。数据线大致上垂直于栅线。在每一数据线和每一栅线限定的区域内形成TFT阵列214。形成数据线和栅线的区域与红、绿和蓝色滤光器之间的区域相对应。这样，每一栅线和数据线作为图2中的光阻隔层112将彩色滤光器分隔以提高色彩的再现性。可替换地，在栅线和数据线下可以形成黑色矩阵层。
如果省略图2中的第一光阻隔层112，则可以简化彩色滤光面板103的生产步骤。这样，就可以缩短生产时间而提高生产率。
图14是当根据本发明的显示面板采用与外部光相对应的第二光L2来显示图像时光偏振态的概略图。参考图14，当显示装置500(图4)、510(图8)和520(图13)的液晶层300处于该液晶层300能够对光进行半波相位调制的状态(也就是，图14左边的白色区域)时，上光偏振片220透过第二光中沿第二方向D2振动的部分从而使第二光L2变成线偏振。线偏振化后的第二光L2在穿过液晶层300的过程中变为沿第一方向D1振动。光偏振层11 5透过沿第一方向D1振动的第二光L2。沿第一方向D1振动的第二光L2在光反射元件111或118上发生反射并射向光偏振层115。
如果光反射元件111或118是半反射膜，那么将反射大约1％至10％入射到半反射膜上的光，而大约90％至99％的光穿过半反射膜。光产生部件(未示出)吸收穿过半反射膜的一部分光而反射其余部分，并与光产生部件提供的第一光L1一起射向光偏振层115。
入射在光偏振层115上的第二光L2穿过光偏振层115，并被液晶层300改变为沿第二方向D2振动。上光偏振片220直接透过沿第二方向D2振动的光。因此，显示装置500、510和520显示白色图像。
当显示装置500、510和520的液晶层300处于该液晶层300不能对光进行相位调制(也就是，图14中的右边黑色区域)时，上光偏振片220透过沿第二方向D2振动的第二光L2的部分，从而使第二光L2变成线偏振。线偏振化后的第二光L2直接穿过液晶层300。也就是说，线偏振化后的第二光L2的振动轴在穿过液晶层300时并没有改变。这样，第二光L2不能穿过光偏振层115，于是显示装置500、510和520显示黑色图像。
图15是当根据本发明的显示面板采用与内部光相应的第一光L1进行图像显示时的偏振态的概略图。参考图15，下光偏振片120或光反射元件111透过沿第一方向D1振动的第一光L1的部分，从而使第一光L1线偏振化。线偏振化后的第一光L1再次被光偏振层115线偏振化后射向液晶层300。
当显示装置500、510和520的液晶层300处于该液晶层300能够对光进行半波相位调制的状态(也就是，图15中的左边白色区域)时，沿第一方向D1振动的第一光L1在穿过液晶层300的过程中变成沿第二方向D2振动。上光偏振片220透过沿第二方向D2振动的第一光。因此，显示装置500、510和520显示白色图像。
如果显示装置500、510和520的液晶层300处于该液晶层300不能对光进行相位调制的状态(也就是，图15中的右边黑色区域)，沿第一方向D1振动的第一光L1直接穿过液晶层300。也就是说，尽管第一光L1穿过液晶层300，但是其振动方向并没有改变。这样，沿第一方向D1振动的第一光L1不能穿过上偏振片220，从而显示装置500、510和520显示黑色图像。
根据本发明，显示面板和具有显示面板的显示装置包括一使第一和第二光的一部分透射而使第一和第二光的其余部分反射的光反射元件，和一使由光反射元件透射或反射的第一和第二光偏振化的偏振层。
有利的是，缩短了显示面板的制造时间。另外，减少了在光反射元件或光偏振层形成片型(plate type)的情况下可能出现的第一基板和光反射元件之间或第一基板和光偏振层之间的错位，从而提高了生产率。
此外，在反射元件上形成彩色滤光层。这样，第二光在光反射元件反射前后具有同样的颜色。也就是说，即使光反射元件对第二光进行反射，但是第二光的颜色仍然保持不变。因此，显示质量得到提高。
尽管已经描述了本发明各实施例及其优点，仍然应当注意，根据附加的权利要求的限定，不同的变化、置换和替换均不脱离本发明的精神和范畴。
权利要求
1.一种彩色滤光面板，包括一第一基板；一形成在第一基板上的光反射元件，所述光反射元件至少反射外部光的一部分；一形成在光反射元件上的彩色滤光器；以及一覆盖在彩色滤光器上的光偏振层。
2.如权利要求1所述的彩色滤光面板，其中该光偏振层包括一具有碘、二色性染料或溶致液晶的化学合成物。
3.如权利要求1所述的彩色滤光面板，其中该光偏振层具有一大约等于或小于1μm的厚度。
4.如权利要求1所述的彩色滤光面板，其中光反射元件为一半反射膜。
5.如权利要求4所述的彩色滤光面板，其中该半反射膜反射具有特定偏振轴的光的大约1％至10％，透射具有该特定偏振轴的光的大约90％至99％，并反射具有其他偏振轴的光。
6.如权利要求4所述的彩色滤光面板，其中该半反射膜的透射轴大致上与光偏振层的透射轴相同。
7.如权利要求1所述的彩色滤光面板，其中该光反射元件为一透过光的一部分并且反射该光的其余部分的薄金属膜。
8.如权利要求1所述的彩色滤光面板，其中该光反射元件形成在第一基板的一部分上并且包括一反射大部分光的金属。
9.如权利要求8所述的彩色滤光面板，其中光反射元件包括一凹凸图案。
10.如权利要求9所述的彩色滤光面板，其中，更进一步包括一插入在光反射元件和第一基板之间的绝缘层，该绝缘层具有一凹凸图案，该图案对应于光反射元件的凹凸图案。
11.如权利要求1所述的彩色滤光面板，更进一步包括一设置覆盖在光偏振层上的公共电极。
12.一显示面板，包括一彩色滤光面板，该彩色滤光面板包括一第一基板、一形成在第一基板上的光反射元件，一形成在光反射元件上的彩色滤光器和一形成为覆盖在彩色滤光器上的光偏振层，所述光反射元件反射至少一部分外部光；一开关面板，工作耦合到该彩色滤光面板，该开关面板包括一第二基板，一形成在第二基板的一部分上的黑色矩阵，一形成在黑色矩阵上的薄膜晶体管，和一电连接到薄膜晶体管的像素电极；以及一插入在彩色滤光面板和开关面板之间的液晶层。
13.如权利要求12所述的显示面板，其中更进一步包括一插入在开关面板的薄膜晶体管和像素电极之间的绝缘层，该绝缘层在反射区域和透射区域具有不同的厚度。
14.如权利要求13所述的显示面板，其中反射区域的绝缘层的厚度比透射区域的绝缘层厚度厚。
15.如权利要求13所述的显示面板，其中反射区域的绝缘层厚度比透射区域的绝缘层厚度小。
16.如权利要求15所述的显示面板，其中，更进一步包括一设置在反射区域的像素电极上的第一绝缘层。
17.如权利要求13所述的显示面板，其中，更进一步包括一设置在反射区域的像素电极上的第一绝缘层。
18.一显示装置，包括一光产生部件；一与光产生部件相邻的彩色滤光面板，该彩色滤光面板包括一第一基板；一形成在第一基板上的光反射元件，所述光反射元件至少反射一部分外部光；一形成在光反射元件上的彩色滤光器；和一形成在彩色滤光器上的光偏振层；一开关面板，工作耦合到彩色滤光面板，该开关面板包括一第二基板，一形成在第二基板的一部分上的黑色矩阵，一形成在黑色矩阵上的薄膜晶体管，和一电连接到薄膜晶体管的像素电极；以及一插入在彩色滤光面板和开关面板之间的液晶层。
19.一种制造彩色滤光面板的方法，包括在一第一基板上形成一至少反射一部分外部光的光反射元件；在光反射元件上形成一彩色滤光层；以及在彩色滤光层上覆盖一光偏振层。
20.如权利要求19所述的方法，其中该光偏振层具有一大约等于或小于1μm的厚度。
21.如权利要求19所述的方法，其中该光反射元件相对应于具有大致上与光偏振层的透射轴平行的透射轴的半反射膜。
22.如权利要求19所述的方法，其中该光反射元件通过如下步骤形成在该第一基板上形成一金属片；以及将金属片的一部分移除。
全文摘要
一种彩色滤光面板包括一第一基板，一光反射元件，一彩色滤光器，以及一光偏振层。在第一基板上形成光反射元件。光反射元件至少反射一部分外部光。在光反射元件上形成彩色滤光器。在彩色滤光片上形成光偏振层。有利的是缩短了彩色滤光面板的制造时间。另外，减少了在光反射元件或光偏振层形成片型的情况下发生的第一基板与光反射元件之间或第一基板与光偏振层之间的错位，从而提高了生产率。此外，光在被光反射元件反射前后具有大致上相同的颜色，从而提高了显示质量。
文档编号G02F1/136GK1683967SQ20051005176
公开日2005年10月19日 申请日期2005年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者金尚佑, 朴源祥, 金宰贤, 李宰瑛, 车圣恩, 林载翊, 金度衡 申请人:三星电子株式会社