專利名稱：半穿透反射式顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示裝置，特別是涉及一種半穿透反射式顯示器。
背景技術：
由于厚度薄及省電的特色，液晶顯示器已廣泛應用在可攜式個人計算機、數字相機、投影機等各種電子產品上。
液晶顯示器不同于傳統的陰極射線管(cathode ray tube，CRT)顯示器和電激發光(electroluminescence，EL)顯示器，其本身包含不發光的液晶顯示面板，而穿透式(transmission type)為常使用的液晶顯示器型態。穿透式液晶顯示器包括安裝在顯示面板背后的背光源，用來控制通過液晶面板的光線量。然而，此背光源耗電量占顯示器總耗電量的50％或更多，不利于電力節約。
為改善上述問題，反射式(reflection type)液晶顯示器因應而生，其適用于戶外或隨身便攜式的顯示器。反射式液晶顯示器具有反射器(reflector)，以取代背光源，使周圍光線得以自反射器表面反射。通常，反射式液晶顯示器包括扭轉向列型(twisted nematic，TN)或超扭轉向列型(super twisted nematic，STN)兩種模式。
利用周圍光線反射的反射式液晶顯示器缺點在于，當周圍環境變暗時，可視性會變得相當低。而前述穿透式液晶顯示器的缺點在于，當周圍環境很明亮時，可視性會相當低，無法清楚辨識顯像。
為改善顯示器在明亮環境下的品質，必須增加來自背光源的光線強度。不過，此舉將增加背光源和液晶顯示器的電量耗損。再者，當液晶顯示器需直接暴露在太陽光下或發光光源下時，顯示器的品質必然會降低。舉例而言，當液晶顯示器屏幕接收直射的太陽光或發光光源時，周圍物的影像將會反射，而無法觀看顯示器。
為改善上述問題，將穿透式顯示器和反射式顯示器兩者構造在同一液晶顯示器上的技術因應而生，此即為半穿透反射式(transflective)液晶顯示器。請參閱圖1，說明現有半穿透反射式液晶顯示器的結構。此半穿透反射式液晶顯示器包括下基板100，其上具有絕緣層110；下電極120，位于絕緣層110上，下電極120具有例如是鋁層的反射區122與例如是銦錫氧化物(ITO)層的穿透區124；上基板160，其內側表面具有彩色濾光片150；上電極140，位于彩色濾光片150上；和液晶層130，設置在上基板160與下基板100之間。
然而，現有半穿反液晶顯示器在反射模式(reflective mode)時，環境光(ambient light，即反射光)170通過彩色濾光片150的次數是兩次，在穿透模式(transmissive mode)時，背光(backlight，即穿透光)180透過彩色濾光片150的次數是一次。因此，造成顯示器在反射模式與穿透模式下的顯示顏色無法相同，即有色彩濃度(色飽和度，color purity)相異的問題，嚴重影響色彩平衡(color balance)，降低半穿反液晶顯示器的顯示品質。
發明內容
本發明提供一種半穿透反射式顯示器，包括第一基板，具有反射區與穿透區；保護層，覆蓋在該第一基板上；第一圖案的反射層，形成在該反射區的該保護層上；彩色濾光層，覆蓋在該第一圖案的反射層與該保護層上；第二圖案的反射層，形成在該反射區的該彩色濾光層上，并與該第一圖案的反射層至少部分重疊；和第二基板，與該第一基板對向設置，且該彩色濾光層位于該第一基板與該第二基板之間。
本發明另提供一種半穿透反射式顯示器，包括第一基板，具有反射區與穿透區；保護層，覆蓋在該第一基板的該反射區上；第一圖案的反射層，形成在該保護層上；彩色濾光層，覆蓋在該第一圖案的反射層與該第一基板上，其中位于該反射區的該彩色濾光層具有第一厚度，位于該穿透區的該彩色濾光層具有第二厚度，該第二厚度大于或等于該第一厚度；和第二基板，與該第一基板對向設置，且該彩色濾光層位于該第一基板與該第二基板之間。
為讓本發明的上述目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并結合附圖，作詳細說明如下
圖1為現有半穿透反射式顯示器的剖面示意圖。
圖2為本發明的實施例，半穿透反射式顯示器的剖面示意圖。
圖3為本發明的實施例，半穿透反射式顯示器的剖面示意圖。
圖4為本發明的實施例，半穿透反射式顯示器的剖面示意圖。
簡單符號說明圖1100～下基板；110～絕緣層；120～下電極；122～反射區；124～穿透區；130～液晶層；140～上電極；150～彩色濾光片；160～上基板；170～反射光；180～穿透光。
圖2～410、30、50～半穿透反射式顯示器；100、300、500～第一基板；120、320、520～反射區；140、340、540～穿透區； 160、360、560～保護層；180、380、580～第一圖案的反射層；200、400、600～彩色濾光層；220、620～第二圖案的反射層；240、440、640～液晶層； 260、460、660～第二基板；d1、d2～彩色濾光層厚度； h1、h2～液晶層高度。
具體實施例方式
本發明提供一種半穿透反射式顯示器，包括第一基板，具有反射區與穿透區；保護層，覆蓋在第一基板上；第一圖案的反射層，形成在反射區的保護層上；彩色濾光層，覆蓋在第一圖案的反射層與保護層上；第二圖案的反射層，形成在反射區的彩色濾光層上，并與第一圖案的反射層至少部分重疊；和第二基板，與第一基板對向設置，使彩色濾光層位于第一基板與第二基板之間。
上述保護層可包含有機材料。第一與第二圖案的反射層可包含鋁，其中第二圖案的反射層的厚度約為0.1微米至3微米。第二基板為薄膜晶體管矩陣基板。另在彩色濾光層與第二基板之間還包括液晶層。
請參閱圖2，說明本發明的半穿透反射式顯示器。半穿透反射式顯示器10包括具有反射區120與穿透區140的第一基板100、保護層160、第一圖案的反射層180、彩色濾光層200、第二圖案的反射層220、液晶層240和第二基板260。
保護層160覆蓋在第一基板100上，第一圖案的反射層180形成在反射區120的保護層160上，彩色濾光層200覆蓋在第一圖案的反射層180與保護層160上，第二圖案的反射層220形成在反射區120的彩色濾光層200上，并與第一圖案的反射層180至少部分重疊。第一基板100與第二基板260對向設置，使彩色濾光層200位于兩者之間，且液晶層240位于彩色濾光層200與第二基板260之間。
本發明將反射層與彩色濾光層制作在同一側，另一側則設置薄膜晶體管。當制作完有機保護層后，先鍍上一層圖案的鋁反射層，待制作完彩色濾光層后，再鍍上一層圖案的鋁反射層，如此，將使部分反射光不會通過彩色濾光層，借此調整反射的NTSC，提高反射率，達到色彩平衡(color balance)的目的。此半穿透反射式顯示器為單一間隙(single gap)結構的半穿反顯示器。
本發明另提供一種半穿透反射式顯示器，包括第一基板，具有反射區與穿透區；保護層，覆蓋在第一基板的反射區上；第一圖案的反射層，形成在保護層上；彩色濾光層，覆蓋在第一圖案的反射層與第一基板上，位于反射區的彩色濾光層具有第一厚度，位于穿透區的彩色濾光層具有第二厚度，且第二厚度大于或等于第一厚度；和第二基板，與第一基板對向設置，使彩色濾光層位于第一基板與第二基板之間。
上述保護層可包含有機材料。第一圖案的反射層可包含鋁。彩色濾光層的第一厚度與第二厚度的比例大體介于1∶1與1∶5之間，優選情況為，第二厚度約為第一厚度的兩倍。第二基板為薄膜晶體管矩陣基板。另在彩色濾光層與第二基板之間還包括液晶層。
此外，位于反射區的液晶層具有第一高度，位于穿透區的液晶層具有第二高度，而第二高度約為第一高度的兩倍。反射區的彩色濾光層上還包括第二圖案的反射層，其與第一圖案的反射層至少部分重疊。
請參閱圖3，說明本發明半穿透反射式顯示器。半穿透反射式顯示器30包括具有反射區320與穿透區340的第一基板300、保護層360、第一圖案的反射層380、彩色濾光層400、液晶層440和第二基板460。
保護層360覆蓋在第一基板300的反射區320上，第一圖案的反射層380形成在保護層360上，彩色濾光層400覆蓋在第一圖案的反射層380與第一基板300上。位于反射區320的彩色濾光層400具有第一厚度d1，位于穿透區340的彩色濾光層400具有第二厚度d2，由圖中可看出，第二厚度d2大約為第一厚度d1的兩倍。第一基板300與第二基板460對向設置，使彩色濾光層400位于兩者之間，且液晶層440位于彩色濾光層400與第二基板460之間。位于反射區320的液晶層440具有第一高度h1，位于穿透區340的液晶層440具有第二高度h2，圖中顯示，第二高度h2大約為第一高度h1的兩倍。
請參閱圖4，說明本發明的半穿透反射式顯示器。半穿透反射式顯示器50包括具有反射區520與穿透區540的第一基板500、保護層560、第一圖案的反射層580、彩色濾光層600、第二圖案的反射層620、液晶層640和第二基板660。
保護層560覆蓋在第一基板500的反射區520上，第一圖案的反射層580形成在保護層560上，彩色濾光層600覆蓋在第一圖案的反射層580與第一基板500上。位于反射區520的彩色濾光層600具有第一厚度d1，位于穿透區540的彩色濾光層600具有第二厚度d2，由圖中可看出，第二厚度d2大約為第一厚度d1的兩倍。第二圖案的反射層620形成在反射區520的彩色濾光層600上，并與第一圖案的反射層580至少部分重疊。第一基板500與第二基板660對向設置，使彩色濾光層600位于兩者之間，且液晶層640位于彩色濾光層600與第二基板660之間。位于反射區520的液晶層640具有第一高度h1，位于穿透區540的液晶層640具有第二高度h2，圖中顯示，第二高度h2大約為第一高度h1的兩倍。
圖3揭示的半穿透反射式顯示器為具有雙間隙(dual gap)結構的半穿反顯示器。其特征為將穿透區的保護層厚度減薄或完全去除，使其上在覆蓋彩色濾光層時，反射區的彩色濾光層厚度會比穿透區的彩色濾光層厚度薄。以此調整保護層厚度的方式，尋找彩色濾光層在反射區與穿透區之間適當的厚度差，達到輸出影像的色彩平衡(color balance)。而圖4為結合圖2和圖3的作法，可有效調整反射的NTSC和開口率。
雖然本發明已以優選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發明，任何本領域中的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作更動與修改，因此本發明的保護范圍以所附權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種半穿透反射式顯示器，包括第一基板，具有反射區與穿透區；保護層，覆蓋在該第一基板上；第一圖案的反射層，形成在該反射區的該保護層上；彩色濾光層，覆蓋在該第一圖案的反射層與該保護層上；第二圖案化反射層，形成在該反射區的該彩色濾光層上，并與該第一圖案的反射層至少部分重疊；和第二基板，與該第一基板對向設置，且該彩色濾光層位于該第一基板與該第二基板之間。
2.如權利要求1所述的半穿透反射式顯示器，其中該保護層包含有機材料。
3.如權利要求1所述的半穿透反射式顯示器，其中該第一與該第二圖案化反射層包含鋁。
4.如權利要求1所述的半穿透反射式顯示器，其中該第二基板包括薄膜晶體管矩陣。
5.如權利要求1所述的半穿透反射式顯示器，還包括液晶層，設置在該彩色濾光層與該第二基板之間。
6.如權利要求1所述的半穿透反射式顯示器，其中該第二圖案的反射層的厚度約為0.1微米至3微米。
7.如權利要求1所述的半穿透反射式顯示器，其中位于該反射區的該彩色濾光層具有第一厚度，位于該穿透區的該彩色濾光層具有第二厚度，該第二厚度大于或等于該第一厚度。
8.如權利要求7所述的半穿透反射式顯示器，其中該第一與該第二厚度的比例大體介于1∶1與1∶5之間。
9.如權利要求7所述的半穿透反射式顯示器，其中該第二厚度約兩倍于該第一厚度。
10.如權利要求7所述的半穿透反射式顯示器，還包括液晶層，設置在該彩色濾光層與該第二基板之間，其中位于該反射區的該液晶層具有第一高度，位于該穿透區的該液晶層具有第二高度，該第二高度兩倍于該第一高度。
全文摘要
本發明提供一種半穿透反射式顯示器，包括第一基板，具有反射區與穿透區；保護層，覆蓋在該第一基板上；第一圖案的反射層，形成在該反射區的該保護層上；彩色濾光層，覆蓋在該第一圖案的反射層與該保護層上；第二圖案的反射層，形成在該反射區的該彩色濾光層上，并與該第一圖案的反射層至少部分重疊；和第二基板，與該第一基板對向設置，且該彩色濾光層位于該第一基板與該第二基板之間。
文檔編號G02F1/133GK1928661SQ20061013892
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月21日 優先權日2006年9月21日
發明者董修琦, 張志明 申請人:友達光電股份有限公司