专利名称：液晶显示面板及应用其的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种液晶显示面板及应用其的液晶显示装置，且特别 是有关于一种半穿透半反射形式的液晶显示面板及应用其的液晶显示装置。
背景技术：
目前液晶显示面板(liquid crystal display, LCD)用于电子装置的情 况相当普遍，可见于诸如手机、个人数字助理(personal digital assistant, PDA)及笔记型计算机等的电子装置中。一般的液晶显示面板依据光源的来源可分为反射式液晶显示面板 (reflective LCD)、穿透式液晶显示面板(transmissive LCD)及半穿透半 反射液晶显示面板(transflectiveLCD)。反射式液晶显示面板是利用反射 板反射外部光源，以提供面板光源。穿透式液晶显示面板是利用背光模 块产生背光光源，以提供面板光源。半穿透半反射液晶显示面板是结合 前述两种液晶显示面板的特性，同时利用外部光源(如反射式液晶显示 面板)及背光光源(如穿透式液晶显示面板)，以提供面板光源。请参阅图1A，其绘示传统的半穿透半反射液晶显示面板的侧视图。 半穿透半反射液晶显示面板100包括一半穿透半反射板150及一背光模 块110。半穿透半反射液晶显示面板100是利用半穿透半反射板150，以 同时利用外部光源Lll及背光模块110所提供的背光光源L12。然而， 半穿透半反射板150的穿透率及反射率较低，当液晶显示面板于反射模式下，必须藉由半穿透半反射板150以反射外部光源，导致整体的光利 用率较低。请参阅图1B，其绘示另一传统的半穿透半反射液晶显示面板的侧视 图。半穿透半反射液晶显示面板200包括一背光模块210。此外，半穿透 半反射液晶显示面板200于每一次画素270中具有一反射板251以构成 一反射区281。次画素270的反射区281以外的区域形成一透光区282。 反射区281可反射外部光源L21，透光区282可使背光模块210所提供的 背光光源L22穿透。如此一来，半穿透半反射液晶显示面板200即可同 时利用外部光源L21及背光光源L22。而于反射模式下，也可以利用反 射区281反射外部光源以作显示。然而，次画素270同时具有反射区281 及透光区282的情况下，使得液晶显示面板200于穿透模式及反射模式 的开口率(apertureratio)变小。发明内容本发明是提供一种液晶显示面板及一种应用其的液晶显示装置。液 晶显示面板设置有光学滤光层及彩色滤光层，以透过光学滤光层而利用 外部光源及背光光源，且透过彩色滤光层转换通过其的可见光的颜色。根据本发明，提出一种液晶显示面板，此液晶显示面板包括一第一 基板、 一第二基板、 一液晶层、 一光学滤光层及一彩色色转层。第二基 板相对于第一基板设置，并与第一基板构成多个画素。液晶层密封于第 一基板及第二基板之间。光学滤光层设置于第一基板上。光学滤光层用 以使一第一颜色光通过光学滤光层。彩色色转层设置于第二基板。彩色 色转层于各画素中具一第一色转区、 一第二色转区及一穿透区，藉此使第一颜色光通过第一色转区后产生一第二颜色光，并使第一颜色光通过 第二色转区后产生一第三颜色光。根据本发明，再提出一种液晶显示装置，此液晶显示装置包括一液 晶显示面板及一背光模块。液晶显示面板，包括一第一基板、 一第二基 板、 一液晶层、 一光学滤光层及一彩色色转层。第二基板相对于第一基 板设置，并与第一基板构成多个画素。液晶层密封于第一基板及第二基 板之间。光学滤光层设置于第一基板上。光学滤光层用以使一第一颜色 光通过光学滤光层。彩色色转层设置于第二基板。彩色色转层于各画素 中具一第一色转区、 一第二色转区及一穿透区，藉此使第一颜色光通过第一色转区后产生一第二颜色光，并使第一颜色光通过第二色转区后产 生一第三颜色光。背光模块位于第一基板设置光学滤光层的另一侧。背 光模块用以提供一背光光源至液晶显示面板。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配 合所附图式，作详细说明如下
图1A绘示传统的半穿透半反射液晶显示面板的侧视图。图1B绘示另一传统的半穿透半反射液晶显示面板的侧视图。图2绘示依照本发明第一实施例的液晶显示装置的侧视图。图3绘示白色光通过光学滤光层后的穿透频谱图。图4A绘示图2的背光模块的背光光源穿透液晶显示面板的示意图。图4B绘示外部光源射入液晶显示面板后反射的示意图。图5绘示依照本发明第二实施例的液晶显示装置的侧视图。主要组件符号说明100、 200:半穿透半反射液晶显示面板110、 210、 395:背光模块 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:次画素 281:反射区282:透光区300:液晶显示装置 310:画素 311:第一基板 312:第二基板 313:液晶层L32:第一颜色光 L33:第二颜色光 L34:第三颜色光330:彩色色转层 331:第一色转区332:第二色转区 333:穿透区340:光学滤光层342:第一金属层343:间隙层344:第二金属层390:液晶显示面板L43:红色光L44:绿色光L42:蓝色光L45:黄色光具体实施方式
第一实施例请参照图2，其绘示依照本发明第一实施例的液晶显示装置的侧视 图。如图2所示，本实施例的液晶显示装置300包括一液晶显示面板390 及-一背光模块395，背光模块395设置于液晶显示面板390的一侧。液晶 显示面板390包括一第一基板311、 一第二基板312、 一液晶层313、 一 光学滤光层340及一彩色色转层330。第二基板312相对于第一基板311 设置，并与第一基板311构成多个画素(未绘示)。本实施例是以一画素 310举例说明。液晶层313密封于第一基板311及第二基板312之间。光 学滤光层340设置于第一基板311上。至于光学滤光层340由一第一金属层342、 一间隙层343及一第二金 属层344依序设置形成。较佳地，如图2所示，光学滤光层340更可包 括一透明基板。本实施例是以第一基板311作为该透明基板，以承载第 一金属层342、间隙层343及第二金属层344。透明基板(也就是第一基 板311)可为一玻璃基板、 一塑料基板或一塑料软膜。第一金属层342及第二金属层344的材料包括银或银合金，且第一金属层342及第二金属 层344的厚度约为5纳米至60纳米。间隙层343可为一介电膜或一金属 导电氧化物。介面膜的材料包括二氟化镁(MgF2)、 二氧化硅(Si02)、 三氧化二铝(A1203)、 二氧化钛(Ti02)、 二氧化锆(Zr02)或五氧化二 铌(Nb205)。较佳地，当间隙层343的材料为二氧化硅时，间隙层343 的厚度约为10纳米至120纳米。或是当间隙层343的材料为二氧化钛时， 间隙层343的厚度约为10纳米至55纳米。此外，间隙层343为金属导 电氧化物时的材料包括氧化铟锡(indium tin oxide, ITO)、氧化铟锌 (indium zinc oxide ， IZO)或氧化铝锌(aluminum zinc oxide ， AZO )。藉由上述间隙层343的厚度及材料的选用，光学滤光层340可选择 让特定波长范围的可见光穿透。于本实施例中，光学滤光层340用以使 一蓝色光通过，举例来说，间隙层343的材质例如为二氧化硅，且其厚 度约70-110纳米。并请参阅图3，其绘示白色光通过光学滤光层后的穿 透频谱图。由图3可观察出，当白色光通过光学滤光层340后，波长介 于400 450纳米的可见光的穿透率较高。而波长介于400 450纳米一般 视为近于蓝色的可见光。因此，光学滤光层340于液晶显示面板390中 用以使蓝色光通过。请再次参阅图2，彩色色转层330设置于第二基板312。于本实施例 中，彩色色转层330设置于第一基板311及第二基板312之间。彩色色 转层330于画素310中具一第一色转区331、 一第二色转区332及一穿透 区333，这些色转区与穿透区各对应一个次画素设置。于本实施例中，彩色色转层330于第一色转区331及第二色转区332 的材料包括一荧光染料(fluorescent dye)及一树脂(binder resin)。彩色 色转层330于第一色转区331的荧光染料包括啶为基料的染料(pyridine-based dye)或若丹明为基料的染料(rhodamine-based dye)等染料。由于彩色色转层330于第一色转区331的荧光染料具有吸收波长 介于400~600纳米的可见光，并且放射波长介于600 700纳米的可见光 的特性。如此一来，第一色转区331的荧光染料会将近于蓝色的可见光 转换成近于红色的可见光。彩色色转层330于第二色转区332的荧光染料包括香豆素染料 (coumarindye)或萘二甲酰亚胺染料(naphthalimide dye)。由于彩色色 转层330于第二色转区332的荧光染料具有吸收波长介于400~600纳米 的可见光，并且放射波长介于480 600纳米的可见光的特性。因此，第 二色转区331的荧光染料会将近于蓝色的可见光转换成近于绿色的可见 光。至于彩色色转层330于穿透区333的材料，其可为一透明光阻，或 穿透区333为一中空结构。于本实施例中，为了使彩色色转层330具有 实质上一致的平坦性，因此采用透明光阻作为穿透区333的材料。请参照图4A，其绘示图2的背光模块的背光光源穿透液晶显示面板 的示意图。背光模块395例如位于第一基板311侧。于穿透模式中，背 光模块395提供一背光光源L31至液晶显示面板390。当背光光源L31 射入光学滤光层340时，由于光学滤光层340具有选择光穿透频谱的作 用，因而光学滤光层340仅会使一特定色光，例如第一颜色光L32通过。 如前所述，本实施例的第一颜色光L32为蓝色光。换言之，光学滤光层 340仅使蓝色光通过。接着，第一颜色光L32 (蓝色光)射入液晶层313。然后，当第一颜 色光L32分别通过彩色色转层330的第一色转区331及第二色转区332 后，各产生一第二颜色光L33及一第三颜色光L34。此第二颜色光L33 及第三颜色光L34各为红色光及绿色光。换言之，蓝色光通过第一色转区331及第二色转区332后分别产生红色光及绿色光。此外，由于穿透 区333为透明光阻，因此第一颜色光L32于通过穿透区333后保持原来 的颜色，亦即为蓝色。如此一来，光源于穿透彩色色转层330后，各个 次画素就可以显示红色光、蓝色光及绿色光，使液晶显示面板390于穿 透模式下显示彩色画面。请参照图4B，其绘示外部光源射入液晶显示面板后反射的示意图。 于本实施例中，以外部光源L41为一白色光举例说明。外部光源L41由 液晶显示面板390外部射入后，首先通过彩色色转层330。由于外部光源 L41为白色光，因此外部光源L41中所具有的蓝色光L42会通过彩色色 转层330的第一色转区331及第二色转区332，且分别产生一红色光L43 及一绿色光L44。然后，红色光L43及绿色光L44分别射入液晶层313， 且接着射入光学滤光层340。由于光学滤光层340仅使蓝色光L42通过， 因此光学滤光层340反射红色光L43及绿色光L44。此时，红色光L43 及绿色光L44也无法通过彩色色转层330的第一色转区331及第二色转 区332。因此，红色光L43及绿色光L44即因不断地反射而能量损耗， 并且逐渐消逝。另一方面，外部光源L41若由彩色色转层330的穿透区333射入液 晶显示面板390，由于穿透区333于本实施例中为透明光阻，因此外部光 源L41仍旧保持原有的颜色，亦即为白色。当外部光源L41射入液晶层 313，且接着射入光学滤光层340，由于光学滤光层340仅使蓝色光通过， 因此外部光源L41中所具有的蓝色光L42即通过光学滤光层340往第一 基板311的方向射出。剩余的外部光源L41即被光学滤光层340反射。 剩余的外部光源L41的颜色组成为红色光L43及绿色光L44的混光，意 即为一黄色光L45。此黄色光L45即保持同样的颜色通过穿透区333。换言之，于反射模式中，当蓝色光L42通过第一色转区331及第二 色转区332后分别产生红色光L43及绿色光L44。然而，光学滤光层340 反射所有非蓝色光的光线，因此红色光L43与绿色光L44于液晶显示面 板390中即因不断地反射而消耗能量。至于外部光源L41通过穿透区333 后可保持原来的颜色。接着，外部光源L41在射入光学滤光层340时， 蓝色光L42通过光学滤光层340。其余颜色光即混光，且经光学滤光层 340反射后，再从穿透区333射出。第二实施例请参照图5，其绘示依照本发明第二实施例的液晶显示装置的侧视 图。本实施例与第一实施例的差异在于液晶显示装置300的彩色色转层 330的设置位置。于本实施例中，彩色色转层330设置于第二基板312相 对于第一基板313的外侧。虽然彩色色转层330于本实施例中改变设置 位置，但彩色色转层330仍旧可提供如第一实施例的效果。也就是说，于本实施例中，射入的光线也会因通过彩色色转层330 的不同的区域而转变颜色或保持原有的颜色。若光线通过第一色转区331 时，光线会对应地转换为红色。若光线通过第二色转区332时，光线则 会对应地转换为绿色。至于当光线通过穿透区333时，由于穿透区333 的材料可为一透明光阻或一中空结构，因此光线会保持原有的颜色。综上所述，本发明上述实施例所揭露的液晶显示面板390及应用其 的液晶显示装置300，包括光学滤光层340及彩色色转层330。彩色色转 层330具第一色转区331、第二色转区332及穿透区333，藉此使第一颜 色光L32通过第一色转区331后产生第二颜色光L33，亦即为红色光。 并使第一颜色光L32通过第二色转区332后产生第三颜色光L34,亦即为绿色光。通过穿透区333的光线即因穿透区为透明光阻而保持原来的颜色。因此，应用本实施例的液晶显示面板390即可克服传统的半穿透半 反射液晶显示面板IOO、 200的缺点。相较于传统的半穿透半反射液晶显 示面板200利用反射板251的设计，却造成开口率较小的问题，本实施 例的液晶显示装置300是利用光学滤光层340及彩色色转层330以提升 光穿透率，且由于开口率高，液晶显示装置300也进一步地增加光利用 率，减少功率的损耗。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限 定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的 精神和范围内，当可
权利要求
1、一种液晶显示面板，包括一第一基板；一第二基板，相对于该第一基板设置，并与该第一基板构成复数个画素；一液晶层，密封于该第一基板及该第二基板之间；一光学滤光层，设置于该第一基板上，该光学滤光层用以使一第一颜色光通过该光学滤光层；以及一彩色色转层，设置于该第二基板，该彩色色转层于各该些画素中具一第一色转区、一第二色转区及一穿透区，藉此使该第一颜色光通过该第一色转区后产生一第二颜色光，并使该第一颜色光通过该第二色转区后产生一第三颜色光。
2、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色色转层 设置于该第一基板及该第二基板之间。
3、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色色转层 设置于该第二基板相对于该第一基板的外侧。
4、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该光学滤光层 由一第一金属层、 一间隙层及一第二金属层依序设置形成。
5、 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该光学滤光层 更具有一透明基板，且该光学滤光层由该透明基板、该第一金属层、该间隙层及该第二金属层依序设置形成。
6、 如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于该透明基板为 一玻璃基板、 一塑料基板或一塑料软膜。
7、 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该第一金属层及该第二金属层的材料包括银或银合金。
8、 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该第一金属层 及该第二金属层的厚度为5纳米至60纳米。
9、 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该间隙层为一 介电膜。
10、 如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于该介电膜的材料包括二氟化镁(MgF2)、 二氧化硅(Si02)、三氧化二铝(A1203)、 二氧化钛(Ti02)、 二氧化锆(Zr02)或五氧化二铌(Nb205)。
11、 如权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于当该间隙层 的材料为二氧化硅时，该间隙层的厚度为10纳米至120纳米。
12、 如权利要求IO所述的液晶显示面板，其特征在于当该间隙层 的材料为二氧化钛时，该间隙层的厚度为10纳米至55纳米。
13、 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该间隙层为 一金属导电氧化物。
14、 如权利要求13所述的液晶显示面板，其特征在于该金属导电 氧化物的材料包括氧化铟锡(indium tin oxide, ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide ， IZO)或氧化铝锌(aluminum zinc oxide ， AZO)。
15、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该第一颜色 光为蓝色光。
16、 如权利要求15所述的液晶显示面板，其特征在于该第二颜色 光为红色光，该第三颜色光为绿色光。
17、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色色转层于该第一色转区或该第二色转区的材料包括一荧光染料(fluorescent dye)。
18、 如权利要求17所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色色转层于该第一色转区或该第二色转区的材料更包括一树脂(binderresin)。
19、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色色转层于该穿透区的材料为一透明光阻。
20、 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色色转层于该穿透区为一中空结构。
21、 一种液晶显示装置，包括如权利要求1-20中任一项所述的一液晶显示面板；以及 一背光模块，用以提供一背光光源至该液晶显示面板。
22、 如权利要求21所述的液晶显示装置，其特征在于该背光模块设置于该第一基板侧。
全文摘要
一种液晶显示面板，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一光学滤光层及一彩色色转层。第二基板相对于第一基板设置，并与第一基板构成多个画素。液晶层密封于第一基板及第二基板之间。光学滤光层设置于第一基板上。光学滤光层用以使一第一颜色光通过光学滤光层。彩色色转层设置于第二基板。彩色色转层于各画素中具一第一色转区、一第二色转区及一穿透区，藉此使第一颜色光通过第一色转区后产生一第二颜色光，并使第一颜色光通过第二色转区后产生一第三颜色光。
文档编号G02F1/1333GK101324718SQ20071011119
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月14日 优先权日2007年6月14日
发明者郭建忠, 陈健忠 申请人:胜华科技股份有限公司