TWI325071B - Transflective liquid crystal display device - Google Patents

Description

丄 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於〜種液晶顯示裝置，尤其係關於 穿透半反射錢晶㈣以。 牛 【先前技術】 液晶顯示骏置 等特點，故於使用 創新，其種類亦日 因其具有低輻射性、輕薄短小及耗電低 上曰漸廣泛，且隨著相關技術之成熟及 益繁多。 根據液晶顯示I置所利用光源之不同，可分為穿透式 液阳.，，、員不裝置與反射式液晶顯示裝置。穿透式液晶顯示裝 置須於液曰曰顯不面板背面設置一背光源以實現圖像顯示： 惟，背光狀耗能約佔整個穿透式液晶 顯示裝置耗能的一 半’故穿透式液晶顯示裝置之耗能較大。反射式液晶顯示 裝置月b解決穿透式液晶顯示裝置耗能大之問題，惟於光線 微弱之壤境下很難實現圖像顯示，半穿透半反射式液晶顯 示裝置能解決以上之問題。 凊參閱第一圖’一種先前技術之半穿透半反射式液晶 顯示裝置1包括二相對之透明下基板12與上基板U、一 液晶層13夾於該下基板12與上基板u之間，該液晶層 13包括複數液晶分子。該下基板12上設置有薄膜電晶體 (Thin Film Transistor，TFT)14，該薄膜電晶體14上設置有 一半穿透半反射層18’該半穿透半反射層18包括穿透區 181及反射區182，該穿透區181及反射區182交錯設置。 該半穿透半反射層18上靠近液晶層13 —侧設置有一下配 1325071 向膜15，該液晶層之靠近該上基板11 一侧設置有一上配 向膜16，該下配向膜15及上配向膜16用於該液晶層13 之液晶分子之初始配向。該上配向膜16及該上基板11之 間設置有一彩色濾光片17，該彩色濾光片17包括紅、綠、 藍三種顏色。 該穿透區181採用透明材料製成，如氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO)、氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide，IZO)或二 氧化矽(Si02)。該反射區182採用具有高反射率之材料製 成，如銀或鋁。當背光源（圖未示）發出之光線通過該下基 板12射至該穿透區181，光線可以通過該穿透區181，並 最終用於顯示；當外界光線通過該上基板射至該反射區 182時’光線將被反射’實現顯示。該彩色濾光片17可以 通過紅、綠、藍之三原色光，而阻擋其他波長之光線，實 現彩色顯示。然，由於該反射區182材料反射率低及薄膜 電晶體與彩色濾光片結構設置之限制，使得該半穿透半反 射式液晶顯示裝置1存在顯示輝度低及色彩飽和度低之問 題。 有鑑於此，提供一種具良好顯示輝度及色彩飽和度之 半穿透半反射式液晶顯示裝置實為必需。 【發明内容】 本發明之目的在於提供—種純好顯示輝度及色雑和度之 半穿透半反射式液晶顯示裝置。 本發明提供之半穿辭反射式液晶顯林置包括-上基板， 下基板位於S亥上基板與該下基板之間之液晶層，一設置於 1325071 該下基板上之半穿透半反射層，其包括穿透區及反射區，其中該 反射區内部設置有奈米反射粒子，其中該奈米反射粒子之大小為 2nm到 lOOnm 〇 該半穿透半反射式液晶顯示裝置進一步包括一設置於該半穿 透半反射層上之彩色濾光片及複數設置於該上基板靠近液晶層一 侧之薄膜電晶體。 該半穿透半反射式液晶顯示裝置進一步包括設置於上基板一 侧之一上偏光板，設置於該下基板一側之一下偏光板，該上基板 與該上偏光板之間及該下基板與該下偏光板之間分別設置有相位 差板。 與先前技術相比，本發明之半穿透半反射式液晶顯示裝置具 有如下優點：該半穿透半反射式液晶顯示裝置之半穿透半反射層 包括穿透區及反射區，該反射區内部設置有奈米反射粒子。當外 界光射至該反射區時，該奈米反射粒子可以均勻將外界光反射回 液晶層，使得該替透半反射式液晶_裝置具有較高之顯示輝 度°另’該半穿ϋ半反射歧晶顯示裝置之彩色滤光#設置於該 半穿透半反㈣之上’ _電晶體設置於該上基板紐液晶層一 侧，因此外界光可㈣:欠經過該彩色就4，顯科具有較好之 色衫飽和度。通過設置相位差板額可以彌補相位延遲，增強對比 度。 【實施方式】 ^凊參閱第二圖’係本發明半穿透半反射式液晶顯示裝置第— 實施方式之結構示意圖。本發明半穿透半反射式液晶顯稀置2 包括-上基板21、-與上基板21相對設置之下基板22、一位於 5 1325071 該二基板21、22間之液晶層23，該液晶層23包括複數正型液晶 分子(未標示）。該下基板22上靠近液晶層23 —側設置有一半穿透 半反射層28 ’該半穿透半反射層28上設置有一彩色滤光片27， 該彩色濾光片27上設置有一下配向膜25。該上基板21上靠近液 晶層23 —側設置有薄膜電晶體24，該薄臈電晶體％用於驅動該 半穿透半反射式液晶顯示裝置2顯示，該薄膜電晶體24上設置有 一上配向膜26。 請一併參閱第三圖，該半穿透半反射層28包括穿透區281及 反射區282 ’該穿透區281及反射區282交錯設置。其中該穿透區 281為透明材料製成，如氧化銦錫、氧化銦鋅或二氧化石夕(Si〇2)。 該反射區282之厚度為i〇〇nm到5〇〇nm，其内部設置有複數奈米 反射粒子2821 ’該奈米反射粒子2似為銀或銘等高反射材料製 成，該奈米反射粒子2821大小為2nm到1〇〇nm，其最佳值為5削 到2〇nm。虽彦光源(圖未示)發出之光線通過該下基板射至該穿 透區281，光線可以通過該穿透區281，其光線之穿透率可達9〇% 到99%並最終用於顯示；當外界光線通過該上基板a射至該反 射區282時，光線將被該反射區内部之奈米反射粒子2821反射， 實現顯示。該奈米反射粒子2821可根據顯示之要求調整其大小及 分佈之以提高辭穿透半反射式液晶顯示裝置2顯示輝度。 該才> 色;慮光片27可以通過紅、綠、藍之三原色光，而阻擋其 他波長之光線’實現彩色顯示。該彩色縣片27設置於下基板22 一側，外界光射至該反射區282並被該奈米反射粒+期反射回 晶層23，整個過程中，光線兩次經過該彩色滤光片27，可提 南整個該半穿透半反射式液晶顯示裝置2之色彩飽和度。 h睛參閲第四圖，係本發明半穿透半反射式液晶顯示裝置第二 貫施方式之結構示。本發财穿辭反射式液晶顯示裳置3 包括-上基板31、-與上基板31相對設置之下級32、一位於 =-基板31、32間之液晶層33，該液晶層33包括複數正型液晶 刀子(未標tf)。該下基板32上靠近液晶層33—側設置有—半穿透 半反射層38，該半穿透半反射層38上設置有—施慮光片37， 該彩色遽光片37設置有-下配向膜35。該上基板31上靠近液晶 層33-側設置有薄膜電晶體34 ’該薄膜電晶體％用於驅動該半 穿透半反射歧晶顯示裝置3顯示，該薄職晶體34上設置有一 上配向膜36。該半穿透半反射層38包括穿透區381及反射區撕， 該穿透區381及反射區382交錯設置。該反射區382之内部設置 有複數奈米反射粒子3821。 本實施方式之半穿透半反射式液晶顯示裝置3係對第一實施 方式之半穿透半反射式液晶顯示裝置2之改進，其改進之處為： 該上基板31與該上偏光板391之間進一步設置有相位差板4ιι、 H下基板32與該下偏光板392之間進一步設置有相位差板 其中該相位差板411、421為四分之一波長板，該相位差板 412、422為-分之一波長板。該相位差板可對該半穿透半反射式 液晶顯示裝置3之她延魏行麵，減少晴轉差異而 之對比度低之問題。 該相位差板411、412之位置可以相互調換，同樣，相位差板 421、422位置亦可以相互調換，當然，該相位差板亦可以採用立 他之具有相位補償作用之元件。 /、 1325071 該上偏光板391之另一側進一步設置有一抗強光層43及一抗、 反射層44，該抗強光層43及抗反射層44可以透過更多之光線並 減少強光的產生，使得觀察者觀看時更爲舒適。 該半穿透半反射式液晶顯示裝置之半穿透半反射層包括穿透 區及反射區’該反射區内部設置有奈米反射粒子，提高該半穿透 半反射式液晶顯示裝置具有較高之顯示輝度。另，該半穿透半反 射式液晶顯示裝置之彩色濾光片設置於該半穿透半反射層之上， 薄膜電晶體設置於該上基板靠近液晶層一侧，因此外界光可以兩 次經過該彩色濾、光片’顯示時具有較好之色彩飽和度。通過設置馨 相位差板額可以彌補相位延遲，增強對比度。 綜上所述，本發明確已符合發明之要件，爰依法提出專利申 «月。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍 並不以上述實細*方式為限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明 之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下巾請專 。- 【圖式簡單說明】 第一圖係先前技術半穿透半反射式液晶顯示裝置之剖面示意 圖。 。一、_ 第二圖係本發日胖穿透半反射式液晶顯示裝置第—實施方式 之結構剖面示意圖。 ，第二圖係本發明半穿透半反射式液晶顯示裝置第—實施方式 之半穿透半反射層結構示意圖。 二實施方式 第四圖係本㈣衫透半反射式液關示襄置第 之結構剖面示意圖。

[SJ 8 1325071 【主要元件符號說明】 半穿透半反射液晶顯示裝置2、3 上基板 21、31 下基板 22、32 液晶層 23、33 上偏光板 291、391下偏光板 292、392 薄膜電晶體 24、34 彩色濾、光片 27、37 上配向膜 26、36 下配向膜 25、35 半穿透半反射層 28、38 反射區 282、382 穿透區 281、381抗強光層 43 抗反射層 44 奈米反射粒子2821、3821 411、412、421、422 相位差板

Claims (1)

1. sa 5. 23 七、申請專利範固：.· ： · L -種半fit半反射式液包括： 一上基板； 一下基板； —液晶層，位於該上基板與該下基板之間； 半穿透半反射層，設置於該下基板與該液晶層之間，其包括 穿透區及反射區，其中該反射區内部設置有奈米反射粒子，當 外界光線依次通過該上基板及該液晶層入射至該反射區時，該 不米反射粒子將該外界光線反射回該液晶層，從而實現顯示， 其中該奈米反射粒子之大小為2nm到1〇〇nm。 2. 如申請專概_ i項騎之半穿辭反射嫌關示裝置， 其中該奈米反射粒子為銀或鋁。 3. 如申請專概圍第1項所狀半穿透半反射式液晶顯示裝置， 其中該奈米反射粒子之大小為5nm到2〇nm。 4·如申請專娜圍第！項所述之半穿透枝射式液晶顯示裝置， 其中該反射區之厚度為100nm到5〇〇nm。 5. 如申請專娜㈣i項所述之半穿透半反射歧晶顯示裝置， 其進一步包括一設置於該半穿透半反射層上之彩色濾光片。 6. 如申請專娜目第i項所述之半f透半反射歧晶顯示裝置， 其進一步包括複數設置於該上基板上之薄膜電晶體。 7. 如申請專概圍帛丨項·之半穿透半反射錢晶顯示裝置， 其中該上基板之一侧設置有一上偏光板，該下基板之一側設置 1325071 有一下偏光板。 8. 如申請翻細第7項所叙半穿辭反射式液關示裝置， 其中該上基板與該上偏光板之間及該下基板與該下偏光板之間 分別設置有相位差板。 9. 如申請專利範圍第8項所述之半穿透半反射式液晶顯示裝置， 其中該相位差板為四分之一波長板及二分之一波長板。 10·如申請專利範圍第7項所述之半穿透半反射式液晶顯示裝置， 其中該上偏光板上依次設置有一抗強光層及一抗反射層。 11.如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射式液晶顯示裝置， 其中該穿透區之材料為氡化銦錫或二氡化矽。

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