专利名称：半穿透半反射式的液晶显示器及其彩色像素的制作方法
技术领域：
本发明提供一种液晶显示器，尤指一种半穿透半反射式的液晶显 示器及其彩色像素。
背景技术：
请同时参考图1和图2，图1是现有技术的半穿透半反射式的液 晶显示器100的分解示意图，图2是图1的液晶显示面板110的彩色 像素200的示意图。液晶显示器100包含液晶显示面板110和背光模 块120。液晶显示面板110通常包含多个显示像素(或称主像素)用以 显示影像，而每一显示像素通常由至少三个彩色像素(亦称子像素)所 组成，亦即红色像素、蓝色像素以及绿色像素。如图所示，彩色像素 200由第一基板210、第二基板220和液晶层230所构成，其中第一 基板210和第二基板220为透光基板。第一基板210上形成有彩色滤 光层240，彩色滤光层240包含光阻剂242(例如红色、蓝色或绿色光 阻剂)，涂布在彩色像素200的穿透区域204和反射区域202，而彩色 滤光层240还包含孔洞区(opening)244，其是在彩色像素200的反射 区域202的部分范围内移除第一光阻剂242所形成。在彩色滤光层 240上通常另设有覆膜层250((wercoat)作为平坦化层用。第二基板220 设于第一基板210对向的相对应位置，且第二基板220在彩色像素 200的反射区域202上设有反射层222用来反射光线。液晶层230填 充在第一基板210和第二基板220之间，液晶层230是以改变液晶方 向(orientation)的方式控制通过液晶层230的光线量，而第二基板220 上的薄膜晶体管开关224可通过施加电压使透明电极260、 270之间 产生电位差以带动液晶层230的液晶转动。当半穿透半反射式的液晶显示面板110是由背光模块120提供光源以显示画面时，背光模块120产生的光线会通过彩色像素200的穿 透区域204以显示影像。当半穿透半反射式的液晶显示面板110是由 周围环境提供光源(例如太阳光)以显示画面时，液晶显示面板110是 利用第二基板220上的反射层222反射周围环境的光线以显示影像 (穿透区域204因不具有反射层故无法显示影像)，而在现有技术中， 利用反射光显示影像的方式包含有两种光线路径，亦即图2中的第一 光线路径281和第二光线路径282。以红色像素为例，当光线行进于 第一光线路径281时，由于光线通过彩色滤光层240的红色光阻剂 242，因此第一光线路径281会显示红色光(红色光阻剂用来阻隔红光 波长范围外的光线)，而当光线行进于第二光线路径282时，由于光 线通过孔洞区244而未通过彩色滤光层240的红色光阻剂242，因此 第二光线路径282会显示白色光(环境光)。蓝色子像素和绿色子像素 亦以此类推。请参考图3,图3是现有技术的红色像素的色度在CIE色度坐标 图的分布范围的示意图。继续以上述红色像素为例，光线经由第一光 线路径281后所显示的红色光的色度是位于CIE色度坐标图的点A， 光线经由第二光线路径后所显示的白色光的色度是位于CIE色度坐 标图的点B，而红色像素会在反射区域202混合第一光线路径281的 红色光与第二光线路径282的白色光后显示影像。因此，当利用反射 光显示影像时，红色像素的色度范围介于点A和点B之间。然而，在设计制造过程中，彩色像素200的穿透区域204所需的 滤光色度会利用特定光源(例如D65光源，其为色温6500K的白色光 源)来决定，并进而决定第一光阻剂242的种类和厚度以至少满足客 户(customer)或使用者(user)在基本光源也就是纯粹室内使用时的背光 光源环境下的要求。当第一光阻剂242的种类和厚度已经决定后，由 于属于同一道形成工艺，彩色像素200的反射区域202的色度只能通 过调整孔洞区244的大小来改变，其色度范围只能在一维空间作调整 (例如点A到点B)，而经常无法进一步达到客户或使用者所要求的整 体色度(包含穿透区域204和反射区域202)。举例来说，若根据客户 要求的红色像素的整体色度所推算的反射区域202的色度应是位于CIE色度坐标图的点C，但现有技术的红色像素的反射区域202的色 度只能在点A和点B之间作调整，无论再如何改变孔洞区244的大 小也无法达到客户的要求。因此现有技术的半穿透半反射式的液晶显 示器100在反射模式下的色度无法做设计或制造上的弹性调整以达 到客户需求的规格。发明内容因此，本发明的主要目的，即是要提出一种半穿透半反射式的液 晶显示器及其彩色像素，以解决上述的问题。本发明的液晶显示面板的彩色像素包含第一基板、第二基板以及 位于该第一基板和该第二基板之间的液晶层。该第一基板上形成彩色 滤光层。该彩色滤光层包含第一光阻层，形成在该彩色像素的穿透区 域和反射区域，用来过滤阻隔第一波长范围外的光线；第二光阻层， 形成在该彩色像素的反射区域，用来过滤阻隔不同于该第一波长范围 的第二波长范围外的光线；以及孔洞区，形成在该第一光阻层及该第 二光阻层之间。
图1为现有技术的半穿透半反射式的液晶显示器的示意图； 图2为图1的液晶显示面板的彩色像素的示意图； 图3为现有技术的红色像素的色度在CIE色度坐标图的分布范围 的示意图；图4为本发明的半穿透半反射式的液晶显示器的示意图； 图5为图4的液晶显示面板的彩色像素的示意图； 图6为本发明的红色像素的色度在CIE色度坐标图的分布范围的 示意图；图7为本发明的另一彩色像素填入遮光剂的示意图；图8为本发明彩色像素填入遮光剂的另一实施例的示意图。
具体实施方式
请同时参考图4到图6，图4是本发明的半穿透半反射式的液晶 显示器400的分解示意图，图5是图4的液晶显示面板410的彩色像 素500的示意图，图6是本发明的红色像素的色度在CIE色度坐标图 的分布范围的示意图。如图所示，本发明的液晶显示面板410的彩色 像素500也是由第一基板510、第二基板520和液晶层530所构成， 其中第一基板510和第二基板520为透光基板。不同于现有技术，第 一基板510上的彩色滤光层540除了包含第一光阻剂542夕卜，其另包 含第二光阻剂543。由于第二光阻剂543是涂布形成在彩色像素500 的反射区域502的原有孔洞区的部分范围内，因此新形成的孔洞区 544是位于第一光阻剂542和第二光阻剂543之间(例如是包围着第二 光阻剂543)。第一基板510亦可具有涂布在彩色滤光层540上的覆膜 层550，而第二基板520是设于第一基板510对向的相对应位置，且 第二基板520在彩色像素500的反射区域502上设有反射层522用来 反射光线。液晶层530填充在第一基板510和第二基板520之间，而 液晶层530的扭转是由第二基板520上的薄膜晶体管开关524利用施 加电压所驱动。当半穿透半反射式的液晶显示面板410是由背光模块420提供光 源以显示画面时，背光模块420产生的光线会通过彩色像素500的穿 透区域504以显示影像。当半穿透半反射式的液晶显示面板410是由 周围环境提供光源(例如太阳光)以显示画面时，液晶显示面板410是 利用第二基板520的反射层522反射周围环境的光线以显示影像。然 而，在本发明中，利用反射光显示影像的方式包含有三种光线路径， 亦即图5中的第一光线路径581、第二光线路径582和第三光线路径 583。以红色像素为例(其中第一光阻剂542为红色光阻剂，第二光阻 剂543为蓝色光阻剂)，当光线行进于第一光线路径581时，由于光 线通过彩色滤光层540的红色光阻剂，因此第一光线路径581会显示 红色光，当光线行进于第二光线路径582时，由于光线通过孔洞区 544，因此第二光线路径582会显示白色光(环境光)，而当光线行进 于第三光线路径583时，由于光线通过彩色滤光层540的蓝色光阻剂， 因此第三光线路径583会显示蓝色光(蓝色光阻剂用来阻隔蓝光波长范围外的光线)。如图6所示，光线经由第一光线路径581后所显示的红色光的色 度是位于CIE色度坐标图的点A，光线经由第二光线路径后所显示的 白色光的色度是位于CIE色度坐标图的点B，而光线经由第三光线路 径后所显示的蓝色光的色度是位于CIE色度坐标图的点D。红色像素 会在反射区域混合第一光线路径581的红色光、第二光线路径582的 白色光以及第三光线路径583的蓝色光后显示影像。因此，当利用反 射光显示影像时，本发明的红色子像素的色度在设计或制造阶段时的 可调整范围位于点A、点B和点D的三角型范围之间，亦即将红色子像素的色度可调整范围从原本的一维空间变成二维空间，进而大幅 增加了本发明的彩色像素500的反射区域502的色度的可调整范围。因此，当决定红色像素500的穿透区域504的色度后(亦即决定 第一光阻剂542的种类和厚度)，若依客户要求规格经估算而得的红 色像素500的反射区域502的色度是位于CIE色度坐标图的点C，则 本发明可通过在设计或制造阶段调整挖洞区544和第二光阻剂543的 范围大小，或者调整挖洞区544和第二光阻剂543相对于第一光阻剂 542的比例或占整个像素的比例来改变红色像素500的反射区域502 的色度，使其色度位于CIE色度坐标图的点C以达到客户要求的规 格。相对地，若客户要求的红色像素500的反射区域502的色度是位 于CIE色度坐标图的点E，则本发明亦可改变第二光阻剂的种类，例 如使用绿色光阻剂，使红色像素500的反射区域502的色度范围介于 点A、点B和点F的三角型范围内。本发明的蓝色像素和绿色像素 的原理和构造亦相似于上述红色像素，因此不再多加叙述。另外，当红、蓝、绿三色的像素的穿透区域的单色色度皆达到客 户的规格后，由红、蓝、绿三个像素组成的显示像素所整体显示的白 色光仍可能无法达到客户需求规格。举例来说，若红色子像素的亮度 较高，则显示像素所显示的白色光会偏红。请同时参考图7和图8， 图7是本发明的彩色像素700填入遮光剂的示意图，图8是本发明的 彩色像素800填入遮光剂的另一实施例的示意图。以上述红色像素为 例，在彩色像素设计阶段若经计算模拟或者制造样品经测试结果，如果发现红色像素的亮度较高(亦即显示像素所显示的白色光会偏红)，则本发明可依原比例同时减少反射区域502的第一光阻剂542、第二 光阻剂543和挖洞区544的滤光或透光范围大小，例如可如图7般填 入遮光剂以形成遮光罩546来阻隔光线，或如图8般分别在相对应范 围填入遮光剂以形成遮光罩547、 548、 549来阻隔光线。如此，红色 像素的亮度会被降低以使显示像素所显示的白色光恢复正常。蓝色像 素和绿色像素亦以此类推。相较于现有技术，本发明的半穿透半反射式液晶显示器400的彩 色像素500、 700的反射区域502具有二维空间的色度调整设计范围， 因此本发明的彩色像素500、 700的色度具有较佳的弹性调整空间， 并可轻易地达到客户以及使用者要求的规格。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的 均等变化与修正，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种半穿透半反射式的液晶显示面板的彩色像素，包含第一基板；彩色滤光层，形成在该第一基板上，包含第一光阻层，形成在该彩色像素的穿透区域和反射区域，用来过滤阻隔第一波长范围外的光线；第二光阻层，形成在该彩色像素的反射区域，用来过滤阻隔不同于该第一波长范围的第二波长范围外的光线；以及孔洞区，形成在该第一光阻层及该第二光阻层之间；第二基板，设于该第一基板对向的相对应位置；以及液晶层，位于该第一基板和该第二基板之间。
2、如权利要求1所述的彩色像素，其中该第一基板和该第二基 板为透光基板。
3、 如权利要求2所述的彩色像素，其中该第二基板上另形成薄 膜晶体管开关，用来施加电压于该液晶层。
4、 如权利要求2所述的彩色像素，其中该第二基板上另形成在 该彩色像素的反射区域的反射层，用来反射光线。
5、 如权利要求1所述的彩色像素，其中该彩色滤光层上另形成 遮光罩，用来阻挡光线通过。
6、 如权利要求2所述的彩色像素，其中该彩色滤光层上另形成 覆膜层。
7、 如权利要求1所述的彩色像素，其中该第一光阻层是用来过滤阻隔红光波长范围外的光线。
8、 如权利要求7所述的彩色像素，其中该第二光阻层是用来过 滤阻隔绿光和蓝光中的一种光的波长范围外的光线。
9、 如权利要求1所述的彩色像素，其中该第一光阻层是用来过滤阻隔蓝光波长范围外的光线。
10、 如权利要求1所述的彩色像素，其中该第二光阻层是用来过滤阻隔绿光波长范围外的光线。 .
11、 一种半穿透半反射式的液晶显示器，其包含 液晶显示面板，包含第一基板；彩色滤光层，形成在该第一基板上，包含多个第一光阻层，形成在多个穿透区域和多个反射区域，用来过滤阻隔第一波长范围外的光线；多个第二光阻层，形成在该多个反射区域，用来过滤阻隔不同于该第一波长范围的第二波长范围外的光线；以及多个孔洞区，形成在该多个第一光阻层及该多个第二光阻层之间；第二基板，设于该第一基板对向的相对应位置；以及 液晶层，位于该第一基板和该第二基板之间；以及 背光模块，设置在该液晶显示面板的一侧，用来产生光线穿透该 多个区块的穿透区域。
12、 如权利要求11所述的液晶显示器，其中该第一基板和该第 二基板为透光基板。
13、 如权利要求12所述的液晶显示器，其中该第二基板上另形成多个薄膜晶体管开关，用来施加电压在该液晶层。
14、 如权利要求12所述的液晶显示器，其中该第二基板上另形 成在该多个反射区域的多个反射层，用来反射光线。
15、 如权利要求11所述的液晶显示器，其中该彩色滤光层上另 形成多个遮光罩，用来阻挡光线通过。
16、 如权利要求11所述的液晶显示器，其中该彩色滤光层上另形成覆膜层。
17、 如权利要求11所述的液晶显示器，其中该多个第一光阻层用来过滤阻隔红光、蓝光和绿光中的一种光的波长范围外的光线。
18、 如权利要求17所述的液晶显示器，其中该多个第二光阻层 用来过滤阻隔绿光、蓝光和红光中的一种光的波长范围外的光线。
全文摘要
液晶显示面板的彩色像素包含第一基板、第二基板以及位于该第一基板和该第二基板之间的液晶层。该第一基板上形成彩色滤光层。该彩色滤光层包含第一光阻层，形成在该彩色像素的穿透区域和反射区域，用来过滤阻隔第一波长范围外的光线；第二光阻层，形成在该彩色像素的反射区域，用来阻隔不同于该第一波长范围的第二波长范围外的光线；以及孔洞区，形成在该第一光阻层及该第二光阻层之间。
文档编号G02F1/133GK101276104SQ20071008901
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者朱正仁, 林肇廉, 高杨民 申请人:奇美电子股份有限公司