色轉換液晶顯示器的製作方法

2023-09-19 18:40:00

專利名稱：色轉換液晶顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器，特別是一種色轉換液晶顯示器。
背景技術：
現今社會多媒體技術相當發達，多半受惠於半導體組件與顯示裝置的進步。就顯示器而言，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的液晶顯示器已逐漸成為市場的主流。在一般液晶顯示器中，由於液晶顯示面板(Liquid crystal display panel)並不具有主動發光的功能，故液晶顯示面板下方必須配置一背光模塊，以提供液晶顯示面板顯示畫面所需的光源。
一般而言，背光模塊所提供的光線為白光，而白光中包括多種不同波長的可見光。由於這些不同波長的可見光對於液晶層的穿透率皆不同，因此白光穿透液晶層後各種波長的光線強弱不一，進而容易造成顯示畫面有色偏的現象。以垂直配向(vertical aligment)常態黑畫面(normally black)設定的液晶顯示面板而言，如圖1所示，液晶顯示面板在相同的驅動電壓下，波長450nm的光線的穿透率Tl會大于波長550nm的光線的穿透率T2以及波長650nm的光線的穿透率T3。
另一方面， 一般液晶顯示面板的彩色濾光片會過濾掉白光中大部分的光線，而讓特定波長的光線通過。這意謂著彩色濾光片會消耗掉白光中大部分光線的能量，導致背光模塊所發出的白光無法有效被利用。因此，背光模塊的負載便無法有效下降。

發明內容
本發明的目的在於提供一種色轉換液晶顯示器，該色轉換液晶顯示器不僅可有效避免色偏現象，而且具有較低的消耗功率。
為實現上述目的，本發明提出了一種色轉換液晶顯示器，其包括一液晶顯示面板與一藍光背光源。其中，藍光背光源配置於液晶顯示面板下方。此外，液晶顯示面板包括一主動組件數組基板、 一色轉換基板與一液晶層。此液晶層配置於主動組件數組基板與色轉換基板之間。本發明的色轉換基板包括一基材、 一紅色轉換膜、 一綠色轉換膜、 一藍色濾光膜層與一共享電極層。上述的紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色濾光膜層皆配置於基材上。共享電極層會覆蓋紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色濾光膜層。在本發明的一實施例中，上述的色轉換基板更包括一黑矩陣，其配置於紅色轉換膜、綠
色轉換膜與藍色濾光膜層之間。
在本發明的一實施例中，上述的紅色轉換膜與綠色轉換膜的材料包括奈米粒子。在本發明的一實施例中，上述的紅色轉換膜與綠色轉換膜的材料包括硒化鎘/硫化鋅(
CdSe/ZnS)、硒化鎘/硫化鎘(CdSe/CdS)、碲化鎘(CdTe)或砷化銦/硫化鋅(InAs/ZnS)等。
在本發明的一實施例中，上述的主動組件數組基板包括一基板、 一主動組件、 一保護層與一畫素電極。其中，主動組件配置於基板上。保護層覆蓋主動組件與基板。此外，畫素電極配置於保護層上，並藉由保護層中的一接觸窗開口，而與主動組件電性連接。
本發明還提出了一種色轉換液晶顯示器，其包括一液晶顯示面板與一紫外光背光源。其中，紫外光背光源配置於液晶顯示面板下方。此外，液晶顯示面板包括一主動組件數組基板、 一色轉換基板與一液晶層。此液晶層配置於主動組件數組基板與色轉換基板之間。本發明的色轉換基板包括一基材、 一紅色轉換膜、 一綠色轉換膜、 一藍色轉換膜與一共享電極層。上述的紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色轉換膜皆配置於基材上。共享電極層會覆蓋紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色轉換膜。
在本發明的一實施例中，上述的色轉換基板更包括一紅色濾光膜層、 一綠色濾光膜層與一藍色濾光膜層，且紅色濾光膜層配置於紅色轉換膜與基材之間，綠色濾光膜層配置於綠色轉換膜與基材之間，藍色濾光膜層配置於藍色轉換膜與基材之間。
在本發明的一實施例中，上述的色轉換基板更包括一黑矩陣，其配置於紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色轉換膜之間。
在本發明的一實施例中，上述的紅色轉換膜與綠色轉換膜與藍色轉換膜的材料包括奈米粒子。
在本發明的一實施例中，上述的紅色轉換膜與綠色轉換膜的材料包括硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)、硒化鎘/硫化鎘(CdSe/CdS)、碲化鎘(CdTe)或砷化銦/硫化鋅(InAs/ZnS)
在本發明的一實施例中，上述的主動組件數組基板包括一基板、 一主動組件、 一保護層與一畫素電極。其中，主動組件配置於基板上。保護層覆蓋主動組件與基板。此外，畫素電極配置於保護層上，並藉由保護層中的一接觸窗開口，而與主動組件電性連接。
本發明的有益效果在於本發明的藍光背光源或紫外光背光源能有效避免習知白光背光
源中各種波長的光線對液晶有不同穿透率，從而造成顯示畫面容易有色偏的問題。此外，本
5發明的紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色轉換膜可吸收並運用低波長的藍光或紫外光的能量，而分別發出紅光、綠光與藍光，以使色轉換液晶顯示器能達成全彩顯示的效果。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。


圖l是習知不同波長光線的穿透率對驅動電壓的特性曲線圖。
圖2是本發明第一實施例的色轉換液晶顯示器的示意圖。
圖3是本發明第二實施例的色轉換液晶顯示器的示意圖。
其中:
100、100':色轉換液晶
200、200':液晶顯示面.
210:主動組件數組基板
212:基板
213:絕緣層
214:主動組件
214G::閘極
214S::源極
214D::汲極
214C::通道層
216:保護層
218:畫素電極
220、220':色轉換基板
230:液晶層
222:基材
223:黑矩陣
224:紅色轉換膜
226:綠色轉換膜
228:藍色轉換膜
229:共享電極層
300:藍光背光源300':紫外光背光源R:紅色濾光膜層G:綠色濾光膜層B:藍色濾光膜層W:接觸窗開口具體實施方式
第一實施例
圖2是本發明第一實施例的色轉換液晶顯示器的示意圖。請參考圖2，本發明的色轉換液晶顯示器100包括一液晶顯示面板200與一藍光背光源300。其中，藍光背光源300配置於液晶顯示面板200下方，以提供液晶顯示面板200顯示畫面所需的光源。此外，液晶顯示面板200包括一主動組件數組基板210、 一色轉換基板220與一液晶層230。液晶層230是配置於主動組件數組基板210與色轉換基板220之間。
在一實施例中，主動組件數組基板210包括一基板212、 一主動組件214、 一保護層216與一畫素電極218。其中，主動組件214配置於基板212上，且主動組件214具有一延伸至基板212上的絕緣層213。詳細地說，主動組件214主要是由一閘極214G、 一源極214S、 一汲極214D與一通道層214C所構成。此主動組件214為底閘極(bottom gate)結構的薄膜電晶體。此外，保護層216覆蓋主動組件214、部分的絕緣層213與部分的基板212。畫素電極218配置於保護層216上，並藉由保護層216中的接觸窗開口W，而與主動組件214電性連接。
這裡要說明的是，圖1所示的主動組件214也可以選用頂閘極(top gate)結構的薄膜電晶體，在此並不刻意限制。主動組件214也可以是雙載子電晶體或其它具有三端子的主動組件214。另一方面，畫素電極218也可以具有狹縫或是其它不同形狀的布局(layout)，在此僅用以說明並不加以局限。
此外，本發明的色轉換基板220包括一基材222、 一紅色轉換膜224、 一綠色轉換膜226、一藍色濾光膜層B與一共享電極層229。上述的紅色轉換膜224、綠色轉換膜226與藍色濾光膜層B皆配置於基材222上。共享電極層229會覆蓋紅色轉換膜224、綠色轉換膜226與藍色濾光膜層B。本發明的色轉換基板220更可包括一黑矩陣223，其配置於紅色轉換膜224、綠色轉換膜226與藍色濾光膜層B之間。
這裡要說明的是，上述的紅色轉換膜224與綠色轉換膜226的材料包括奈米粒子，其例如是以硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)、硒化鎘/硫化鎘(CdSe/CdS)、碲化鎘(CdTe)或砷化銦/硫化鋅(InAs/ZnS)的材質所形成。此外，藍色濾光膜層B的材質可以是藍色樹脂。
7特別的是，當藍光背光源300發出短波長的藍光照射紅色轉換膜224、綠色轉換膜226與藍色濾光膜層B時，紅色轉換膜224與綠色轉換膜226會吸收短波長藍光的能量而產生激發現象，並以釋放能量的方式進而分別發出紅光與綠光。換言之，短波長的藍光可透過紅色轉換膜224與綠色轉換膜226，而產生波長較長的紅光與綠光。另一方面，當藍光背光源300發出短波長的藍光照射藍色濾光膜層B，藍色濾光膜層B可進一步提升藍光的色飽和度。
由於本發明的色轉換液晶顯示器100是採用低波長的單色光(藍光背光源300)，因此可有效避免習知技術採用白光背光源而使顯示畫面容易產生色偏的現象。此外，本發明的色轉換基板220可以有效運用低波長光線的能量，並不會如習知的彩色濾光片會消耗掉白光大部分的能量，進而可有效降低整體色轉換液晶顯示器100的負載。此外，由於低波長光線的穿透率會較長波長光線的穿透率高，這可使液晶顯示面板200的晶穴間距(cell gap)減小，進而減少液晶的使用量。
第二實施例
第二實施例與第一實施例類似，兩者主要不同之處在於本實施的背光源為紫外光背光源。圖3是本發明第二實施例的色轉換液晶顯示器的示意圖。請參考圖3，本實施例的色轉換液晶顯示器100'與第一實施例色轉換液晶顯示器100類似，相同的部分便不再贅述。值得注意的是，本發明的色轉換液晶顯示器100'是採用紫外光背光源300'。其中，紫外光背光源300'配置於液晶顯示面板200'下方。本發明的色轉換基板220'主要是由一基材222、 一紅色轉換膜224、 一綠色轉換膜226、 一藍色轉換膜228與一共享電極層229所構成。
特別的是，為了進一步提升顯示畫面的色彩飽和度，色轉換基板220'更可包括一紅色濾光膜層R、 一綠色濾光膜層G與一藍色濾光膜層B。此紅色濾光膜層R配置於紅色轉換膜224與基材222之間，綠色濾光膜層G配置於綠色轉換膜226與基材222之間，藍色濾光膜層B配置於藍色轉換膜228與基材222之間。此外，共享電極層229會覆蓋紅色轉換膜224、綠色轉換膜226與藍色轉換膜。 一般而言，色轉換基板220會包括一黑矩陣223。此黑矩陣223配置於紅色濾光膜層R、綠色濾光膜層G與藍色濾光膜層B之間。
具體而言，紅色轉換膜224、綠色轉換膜226與藍色轉換膜228會接收紫外光的能量而產生激發的現象，並以釋放能量的方式，進而分別發出紅光、綠光與藍光。本實施例的色轉換液晶顯示器100'同樣具有第一實施例的色轉換液晶顯示器IOO (如圖2所示)的優點。
綜上所述，本發明的色轉換液晶顯示器是採用藍光背光源或紫外光背光源，因此能有效避免習知白光背光源中各種波長的光線對液晶有不同穿透率，而造成顯示畫面有色偏的問題。此外，本發明的紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色轉換膜其可吸收與運用低波長的藍光或紫外光的能量，而分別發出紅光、綠光與藍光，以使色轉換液晶顯示器能達成全彩顯示的效果。相較於傳統的彩色濾光膜，本發明的色轉換基板更能提高背光源的光利用率，進而有效降低本發明色轉換液晶顯示器的負載。
以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發明技術方案的範圍時，均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種色轉換液晶顯示器，其特徵在於包括一液晶顯示面板，所述液晶顯示面板包括一主動組件數組基板；一色轉換基板，所述色轉換基板包括一基材；一紅色轉換膜，配置於所述基材上；一綠色轉換膜，配置於所述基材上；一藍色濾光膜層，配置於所述基材上；一共享電極層，覆蓋所述紅色轉換膜、所述綠色轉換膜與所述藍色濾光膜層；一液晶層，配置於所述主動組件數組基板與所述色轉換基板之間；以及一藍光背光源，與所述液晶顯示面板相對設置。
2 根據權利要求l所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述色轉換基板更包括一黑矩陣，所述黑矩陣配置於所述紅色轉換膜、所述綠色轉換膜與所述藍色濾光膜層之間。
3 根據權利要求l所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述紅色 轉換膜與所述綠色轉換膜的材料包括奈米粒子。
4 根據權利要求3所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述紅色 轉換膜與所述綠色轉換膜的材料包括硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)、硒化鎘/硫化鎘( CdSe/CdS)、碲化鎘(CdTe )或砷化銦/硫化鋅(InAs/ZnS)。
5 一主動組件，配置於所述基板上；一保護層，覆蓋所述主動組件與所述基板；以及一畫素電極，配置於所述保護層上，並藉由所述保護層中的一接觸窗開口，而與所述主動組件電性連接。
6. 一種色轉換液晶顯示器，其特徵在於包括 一液晶顯示面板，所述液晶顯示面板包括一主動組件數組基板； 一色轉換基板，所述色轉換基板包括 一基材；一紅色轉換膜，配置於所述基材上； 一綠色轉換膜，配置於所述基材上； 一藍色轉換膜，配置於所述基材上；一共享電極層，覆蓋所述紅色轉換膜、所述綠色轉換膜與所述藍色轉換膜； 一液晶層，配置於所述主動組件數組基板與所述色轉換基板之間；以及 一紫外光背光源，與所述液晶顯示面板相對設置。
7. 根據權利要求6所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述色轉換基板更包括一紅色濾光膜層、 一綠色濾光膜層與一藍色濾光膜層，且所述紅色濾光膜層配置於所述紅色轉換膜與所述基材之間，所述綠色濾光膜層配置於所述綠色轉換膜與所述基材之間，所述藍色濾光膜層配置於所述藍色轉換膜與所述基材之間。
8. 根據權利要求6所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述色轉換基板更包括一黑矩陣，所述黑矩陣配置於所述紅色轉換膜、所述綠色轉換膜與所述藍色轉換膜之間。
9. 根據權利要求6所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述紅色 轉換膜、所述綠色轉換膜與所述藍色轉換膜的材料包括奈米粒子、硒化鎘/硫化鋅( CdSe/ZnS)、硒化鎘/硫化鎘(CdSe/CdS)、碲化鎘(CdTe)或砷化銦/硫化鋅(InAs/ZnS)
10. 根據權利要求6所述的色轉換液晶顯示器，其特徵在於所述主 動組件數組基板包括 一基板；一主動組件，配置於所述基板上；一保護層，覆蓋所述主動組件與所述基板；以及一畫素電極，配置於所述保護層上，並藉由所述保護層中的一接觸窗開口，而與所述 主動組件電性連接。
全文摘要
本發明涉及一種色轉換液晶顯示器，包括一液晶顯示面板與一藍光背光源。其中，藍光背光源配置於液晶顯示面板下方。此外，液晶顯示面板包括一主動組件數組基板、一色轉換基板與一液晶層。此液晶層配置於主動組件數組基板與色轉換基板之間。本發明的色轉換基板包括一基材、一紅色轉換膜、一綠色轉換膜、一藍色濾光膜層與一共享電極層。上述的紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色濾光膜層皆配置於基材上。共享電極層會覆蓋紅色轉換膜、綠色轉換膜與藍色濾光膜層。該色轉換液晶顯示器不僅可有效避免色偏現象，而且具有較低的消耗功率。
文檔編號G02F1/1333GK101644850SQ20091030526
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月5日 優先權日2009年8月5日
發明者賴敏達, 邱獻清 申請人:福州華映視訊有限公司;中華映管股份有限公司