半穿透半反射型顯示器的製作方法
2024-02-16 16:24:15
專利名稱：半穿透半反射型顯示器的製作方法
技術領域：
本發明關於一種半穿透半反射型顯示器(transflective display device),尤其 關於一種結合電激發光顯示面板與半穿透半反射型液晶顯示面板的平面顯示
叫 器o
背景技術：
電激發光顯示器(electroluminescent display device, EL display device),例如 有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display device, OLED display device),由於具有高對比度、廣視角、快速反應時間與低耗電量等優 點，已廣泛地應用在各領域的平面顯示產品上。然而，由於電激發光顯示器 為主動發光型顯示器，在環境光的亮度過大的觀看環境下，例如在戶外日光 下，電激發光顯示器無法如半穿透半反射型液晶顯示器一般可設計成同時具 備穿透顯示模式與反射顯示模式的半穿透半反射顯示模式藉以增加對比度。 鑑於上述原因，在環境光的亮度過大的觀看環境下，電激發光顯示器的對比 度會大幅下降，甚至無法正常顯示畫面。
發明內容
本發明的目的之一在於提供一種半穿透半反射型顯示器，以解決已知電 激發光顯示器在環境光的亮度過大的觀看環境下的低對比度問題。
為達上述目的，本發明提供一種半穿透半反射型顯示器。半穿透半反射 型顯示器上定義有多個像素區，且各像素區包括反射區與穿透區。半穿透半 反射型顯示器包括液晶顯示面板與電激發光顯示面板。液晶顯示面板包括第
4一基板、第二基板與液晶層。第一基板包括多個第一開關元件與多個反射電 極，其中第一開關元件與反射電極設置於反射區內，且反射電極與第一幵關 元件電連接。第二基板與第一基板面對設置，且第二基板包括多個彩色濾光 片與共通電極。彩色濾光片設置於第二基板面對第一基板的一側，且設置於 像素區內。共通電極設置於第二基板面對第一基板的一側。液晶層設置於第 一基板與第二基板之間。另外，電激發光顯示面板設置於液晶顯示面板的第 一基板的下方，且電激發光顯示面板包括第三基板、多個驅動元件與多個電 激發光元件。驅動元件設置於第三基板上且位於穿透區內。電激發光元件設 置於第三基板上並位於穿透區內且與驅動元件電連接。
本發明的半穿透半反射型顯示器將半穿透半反射型液晶顯示面板設置於 電激發光顯示面板的顯示面之前，可有效提升電激發光顯示面板在環境光的 亮度過大的觀看環境下的對比度。
圖1與圖2為本發明一較佳實施例的半穿透半反射型顯示器的示意圖。
圖3為本發明另一較佳實施例的半穿透半反射型顯示器的示意圖。 附圖標號
10半穿透半反射型顯示器12像素區
12R反射區12T穿透區
20液晶顯示面板22第一基板
24第二基板26液晶層
28第一開關元件29共通線
3 0R反射電極30T穿透電極
31凸塊32黑色矩陣圖案
34彩色濾光片341第一顏色濾光片
342第二顏色濾光片343第三顏色濾光片
535共通電極層36配向膜
37偏光片38配向膜
39四分之一波長延遲片40電激發光顯示面板
42第三基板44第二開關元件
46驅動元件48電激發光元件
48A陽極48B有機發光層
48C陰極
書第3/7頁
具體實施例方式
為使本發明所屬技術領域的技術人員能更進一步了解本發明，下文特列 舉本發明的多個較佳實施例，並配合所附附圖，詳細說明本發明的構成內容 及所欲達成的功效。
請參考圖1與圖2。圖1與圖2為本發明一較佳實施例的半穿透半反射型 顯示器的示意圖，其中圖1為半穿透半反射型顯示器的分解示意圖，而圖2 為半穿透半反射型顯示器的剖面示意圖。請同時參照圖1及圖2，本實施例的 半穿透半反射型顯示器10上定義有多個像素區12，且各像素區12包括反射 區12R與穿透區12T。本實施例的半穿透半反射型顯示器IO包括液晶顯示面 板20，以及電激發光顯示面板40，其中電激發光顯示面板40設置於液晶顯 示面板20的下方。電激發光顯示面板40可為各式電激發光顯示面板，例如 有機發光二極體顯示面板或高分子發光二極體顯示面板等；液晶顯示面板20 為半穿透半反射型液晶顯示面板。液晶顯示面板20包括第一基板22、第二基 板24與液晶層26，其中第一基板22與第二基板24為面對設置，而液晶層 26則設置於第一基板22與第二基板24之間。第一基板22包括多條柵極線 GLlcd、多條數據線DLLCD、多個第一開關元件28、多個反射電極30R與多個 穿透電極30T。柵極線GLu:d與數據線DLLCD大體上互相正交並對應相鄰像 素區12的交界位置；第一開關元件28是以薄膜電晶體的形式例如非晶矽薄
6膜電晶體或多晶矽薄膜電晶體實現，分別設置於各像素區12的反射區12R內， 其中第一開關元件28的柵極與對應的柵極線GLLCD電連接，第一開關元件28 的源極與對應的數據線DLLCD電連接，且第一開關元件28的漏極與共通線29 形成儲存電容CstLCD;反射電極30R分別設置於各像素區12的反射區UR內 並分別與位於同一像素區12內的第一開關元件28的漏極電連接；穿透電極 30T分別設置於各像素區12的穿透區12T內並可延伸至同一像素區12的反 射區12R，並與第一開關元件28的漏極電連接。此外在本實施例中，反射電 極30R可通過位於其下的穿透電極30T與第一開關元件28的漏極電連接。另 外，液晶顯示面板20可包括多個凸塊31，設置於第一基板22上且分別位於 各反射區12R內，其中凸塊31可為有機材質且其形成有凹凸表面，而反射電 極30R覆蓋於凸塊31的凹凸表面上，藉此反射電極30R亦具有凹凸表面，用 以散射環境光源。
第二基板24包括黑色矩陣圖案32、多個彩色濾光片34與共通電極層35。 黑色矩陣圖案32設置於第二基板24面對第一基板22的一側，且其位置對應 相鄰像素區12之間的交界位置，用以遮蔽漏光。彩色濾光片34設置於第二 基板24面對第一基板22的一側，且彩色濾光片34包括第一顏色濾光片341(例 如紅色濾光片)、第二顏色濾光片342(例如綠色濾光片)，以及第三顏色濾光片 343(例如藍色濾光片)，分別設置於對應的像素區12。此外在本實施例中，彩 色濾光片34 —並設置於像素區12的反射區12R與穿透區12T之內，但彩色 濾光片34的位置並不以此為限。共通電極35設置於第二基板24面對第一基 板22的一側，並可與第一基板22的共通線29電連接而具有共通電壓。再者， 第一基板22面對第二基板24的一側以及第二基板24面對第一基板22的一 側另分別包括配向膜36、 38，用以對液晶層26的液晶分子進行配向。另外， 液晶顯示面板20另包括偏光片37，設置於第二基板24相對於第一基板22的 另一側，但第一基板22相對於第二基板24的另一側可不設置偏光片。換言 之，本實施例的液晶顯示面板20僅於顯示面設置有偏光片37，而於入光面則未設置偏光片，但不以此為限。此外，液晶顯示面板20另可包括四分之一波 長延遲片39，設置於第二基板24相對於第一基板22的另一側，即設置於第 二基板24與偏光片37之間，藉此增加液晶顯示面板20的視角。
電激發光顯示面板40設置於液晶顯示面板20的第一基板22的下方，且 電激發光顯示面板40包括第三基板42、多條柵極線GLEL、多條數據線DLEL、 多條電源線PL^、多個第二開關元件44、多個驅動元件46以及多個電激發
光元件48。柵極線GLEL與數據線DLEL大體上互相正交，而電源線PLEL與數
據線DLEL大體上互相平行並設置於相鄰像素區12的交界位置。於本實施例 中，第二幵關元件44與驅動元件46是以薄膜電晶體的形式例如非晶矽薄膜 電晶體或多晶矽薄膜電晶體實現，並形成於第三基板42上。各第二開關元件 44分別設置於各像素區12的穿透區12T內，第二開關元件44的柵極與對應 的柵極線GLEL電連接，第二開關元件44的源極與數據線DLEL電連接，第二 開關元件44的漏極與驅動元件46的柵極電連接，且第二開關元件44的漏極 與電源線PLEL形成儲存電容CstEL。電激發光元件48形成於第三基板42上， 且設置於各像素區12的穿透區12T內，其中電激發光元件48主要包括陽極 48A、有機發光層48B與陰極48C,其中陽極48A與位於同一像素區12內的 驅動元件46的漏極電連接，陰極為接地(grounded)狀態，而有機發光層48B 則設置於陽極48A與陰極48C之間。當第二開關元件44的柵極被開啟時，數 據線DLEL的信號會經由第二開關元件44的源極流至漏極，並開啟驅動元件 46的柵極，而此時電源線PLEL的信號會經由驅動元件46的源極流至漏極， 並傳送至電激發光元件48的陽極48A以驅動電激發光元件48。在本實施例 中，電激發光顯示面板40與液晶顯示面板20共用第一基板22，但並不以此 為限。換言之，電激發光顯示面板40可另包括另一基板，並與第三基板42 共同作為電激發光顯示面板40的兩基板。
由上述可知，本實施例的半穿透半反射型顯示器IO主要包括電激發光顯 示面板40與設置於其上的液晶顯示面板20，且兩者分別使用獨立的電路驅動。對於欲顯示亮畫面的像素區12而言，電激發光顯示面板40的電激發光元件 48可在穿透區12T提供所欲顯示的亮畫面，而在液晶顯示面板20在第一基板 22面對電激發光顯示面板40的一側未設置有偏光片的狀況下，電激發光顯示 面板40的電激發光元件48在穿透區12T所提供的亮畫面可完全穿過液晶顯 示面板20而提供給觀看者觀看。液晶顯示面板20與電激發光顯示面板40之 間不設置偏光片的作法可增加光的利用率，然而若基於其它考量，仍可於此 處設置偏光片或其它光學膜片。另一方面，環境光會射入液晶顯示面板20的 反射區12R而被反射電極30R反射，且進入的環境光的偏振方向會受到反射 區12R的液晶層26的調整而使得反射出液晶顯示面板20的環境光的亮度可 受控制。如此一來，可避免環境光的亮度過大時電激發光顯示面板40的對比 度受到影響。另外對於欲顯示暗畫面的像素區12而言，電激發光顯示面板40 的電激發光元件48仍可在穿透區12T提供所欲顯示的暗畫面，而在穿透區12T 內液晶顯示面板20並不會影響電激發光元件48所提供的暗畫面，換言之觀 看者仍可觀察出暗畫面。另一方面，環境光會射入液晶顯示面板20的反射區 12R而被反射電極30R反射，但進入的環境光的偏振方向會受到反射區12R 的液晶層26的調整而無法射出液晶顯示面板20。如此一來，對於欲顯示暗畫 面的像素區12而言，即使是在環境光的亮度過大的狀況下，亦可表現出預期 的暗畫面。因此本實施例的半穿透半反射型顯示器10在強光環境下觀看亦具 有優良的對比度。
在上述實施例中，液晶顯示面板20的彩色濾光片34同時設置於像素區 12的反射區12R與穿透區12T之內，因此電激發光顯示面板40的電激發光 元件48可選用白光電激發光元件(例如白光有機發光二極體元件)，並通過液 晶顯示面板20的彩色濾光片34達到顯示彩色畫面的效果，但本發明的半穿 透半反射型顯示器10並不以本實施例所揭露的樣態為限。
請參考圖3。圖3為本發明另一較佳實施例的半穿透半反射型顯示器的示 意圖。為了簡化說明並清楚比較本實施例與前述實施例的不同，本實施例與前述實施例使用相同的元件符號標示相同的元件，並不再對相同部分作重複 贅述。如圖3所示，不同於前述實施例之處為在本實施例中，在液晶顯示面
板20的各像素區12內，彩色濾光片34僅設設置於反射區12R內，藉此使環 境光可於反射區12R形成彩色畫面，但彩色濾光片34並未設置於穿透區12T 之內，且因此電激發光顯示面板40的電激發光元件48包括第一電激發光元 件(例如紅光有機發光二極體元件)、第二電激發光元件(例如綠光有機發光二 極管元件)與第三電激發光元件(例如藍光有機發光二極體元件)，分別用以發 射第一顏色光(例如紅光)、第二顏色光(例如綠光)與第三顏色光(例如藍光)。
綜上所述，本發明的半穿透半反射型顯示器將半穿透半反射型液晶顯示 面板設置於電激發光顯示面板之前，其中於顯示亮畫面時，半穿透半反射型 液晶顯示面板的反射區可反射環境光並控制反射出的環境光的亮度，而半穿 透半反射型液晶顯示面板的穿透區則不影響電激發光顯示面板所提供的亮畫 面；而於顯示暗畫面時，半穿透半反射型液晶顯示面板的反射區可使環境光 無法反射出，而半穿透半反射型液晶顯示面板的穿透區則不影響電激發光顯 示面板所提供的暗畫面。因此，本發明的半穿透半反射型顯示器可提升在環 境光的亮度過大的情況下的對比度，而在正常觀看環境下仍具有電激發光顯 示面板的高對比度，並保有電激發光顯示面板的廣視角優點。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變 化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1. 一種半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述半穿透半反射型顯示器上定義有多個像素區，且各所述像素區包括一反射區與一穿透區，所述半穿透半反射型顯示器包括一液晶顯示面板，包括一第一基板，包括多個第一開關元件，分別設置於各所述反射區內；多個反射電極，分別設置於各所述反射區內並分別與各所述第一開關元件電連接；一第二基板，與所述第一基板面對設置，所述第二基板包括多個彩色濾光片，設置於所述第二基板面對所述第一基板的一側，且各所述彩色濾光片分別設置於各所述像素區內；一共通電極，設置於所述第二基板面對所述第一基板的一側；一液晶層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間；以及一電激發光顯示面板，設置於所述液晶顯示面板的所述第一基板的下方，所述電激發光顯示面板包括一第三基板；多個驅動元件，設置於所述第三基板上，且各所述驅動元件分別設置於各所述穿透區內；以及多個電激發光元件，設置於所述第三基板上，且各所述電激發光元件分別設置於各所述穿透區內並分別與各所述驅動元件電連接。
2. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，各所述彩 色濾光片包括設置於各所述反射區內與各所述穿透區內。
3. 如權利要求2所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述電激 發光顯示面板的所述這些電激發光元件包括多個白光電激發光元件。
4. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，各所述彩 色濾光片僅設置於各所述反射區內。
5. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述這些所述彩色濾光片包括多個第一顏色濾光片、多個第二顏色濾光片，以及多個 第三顏色濾光片。
6. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述液晶 顯示面板包括更多個穿透電極，各所述穿透電極設置於各所述穿透區並延伸 至各所述反射區與各所述第一開關元件電連接。
7. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述液晶 顯示面板更包括多個凸塊，設置於所述第一基板上且分別位於各所述反射區 內，所述這些凸塊具有一凹凸表面，且各所述反射電極覆蓋於各所述凸塊的 所述凹凸表面上，藉此各所述反射電極亦具有一凹凸表面。
8. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述液晶 顯示面板更包括一偏光片，設置於所述第二基板相對於所述第一基板的另一 側。
9. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述液晶 顯示面板更包括一四分之一波長延遲片，設置於所述第二基板相對於所述第 一基板的另一側。
10. 如權利要求1所述的半穿透半反射型顯示器，其特徵在於，所述液晶 顯示面板更包括兩配向膜，分別設置於所述第一基板面對所述第二基板的一 側，以及所述第二基板面對所述第一基板的一側。
全文摘要
提供一種半穿透半反射型顯示器，所述半穿透半反射型顯示器包括電激發光顯示面板，以及設置於電激發光顯示面板的顯示面前的液晶顯示面板。當顯示亮畫面時，液晶顯示面板的反射區會反射環境光並控制反射出的環境光的亮度，而穿透區則不影響電激發光顯示面板所提供的亮畫面；而當顯示暗畫面時，液晶顯示面板的反射區會使環境光無法反射出，而穿透區則不影響電激發光顯示面板所提供的暗畫面。因此，本發明的半穿透半反射型顯示器可提升在環境光的亮度過大的情況下的對比度。
文檔編號G02F1/1335GK101464590SQ200910003109
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月13日 優先權日2009年1月13日
發明者誠 羅, 胡至仁, 鄭景升, 黃戎巖, 黃維邦 申請人:友達光電股份有限公司