CN101477268B

CN101477268B - 半穿透半反射型显示面板

Info

Publication number: CN101477268B
Application number: CN2009100060675A
Authority: CN
Inventors: 黄戎岩; 詹晋瑜; 徐士峰; 黄维邦
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: CN101477268A

Abstract

一种半穿透半反射型显示面板，包括第一基板、多个设置于第一基板上的电激发光元件、多个设置于第一基板上的反射体、与第一基板对向设置的第二基板、多个设置于第二基板面对第一基板一侧的透明电极、多个设置于第二基板面对第一基板一侧的彩色滤光层以及设置于第一基板与第二基板间的液晶层。借此，本发明的半穿透半反射型显示面板可改善在环境光的亮度过大时所产生对比度不足的问题。

Description

半穿透半反射型显示面板

技术领域

本发明涉及一种半穿透半反射型显示面板，尤指一种具有电激发光显示面板与半穿透半反射型液晶显示面板的显示面板。

背景技术

近年来，电激发光显示面板，例如：有机电激发光显示面板，由于具有自发光、广视角、反应时间快、高发光效率、低操作电压、面板厚度薄、可制作成可挠曲性面板以及工艺简单等优点，已渐渐成为热门的新兴平面显示器，而被广泛地应用于各种平面显示产品上。

请参考图1，图1为公知电激发光显示面板的剖面示意图。如图1所示，公知电激发光显示面板10包括薄膜晶体管基板12、阳极14、有机发光层16、阴极18以及透明基板20。其中，薄膜晶体管基板12包含基板22、设置于基板22上的薄膜晶体管24，以及覆盖薄膜晶体管24与基板22的保护层26。阳极14覆盖于保护层26上，且通过接触孔28电性连接至薄膜晶体管24的漏极。另外，有机发光层16设置于阳极14上，阴极18设置于有机发光层16上，而透明基板20则覆盖于阴极18上。

公知电激发光显示面板的显示亮度由有机发光层的出光亮度来决定，当环境光的亮度越大时，有机发光层所发射出的光线亮度对于环境光的亮度的比例会相对降低，使公知电激发光显示面板所显示的画面的对比度减小，甚至于无法观看到所显示的画面。在公知有机发光显示面板中，改善对比度降低的情况仅能提高有机发光层的出光亮度，以避免电激发光显示器的显示画面受到过高的环境光亮度所影响。然而，提高有机发光层的出光亮度，不仅容易耗电，亦容易缩短有机发光层的使用寿命，因此改善电激发光显示面板于环境光的亮度过高的情况下的对比度实为一重要课题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种半穿透半反射型显示面板，以改善公知电激发光显示器于环境光的亮度过高的情况下对比度不足的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种半穿透半反射型显示面板。半穿透半反射型显示面板上定义有多个像素区，且各像素区包括反射区与穿透区。半穿透半反射型显示面板包括第一基板、多个设置于第一基板上的驱动元件、多个设置于第一基板上的电激发光元件、多个设置于第一基板上的反射体、与第一基板对向设置的第二基板、多个设置于第二基板面对于第一基板一侧的第一开关元件、多个设置于第二基板面对第一基板一侧的透明电极、多个设置于第二基板面对第一基板一侧的彩色滤光层以及设置于第一基板与第二基板间的液晶层。各驱动元件分别位于各像素区内。各电激发光元件分别位于各穿透区内，且在同一像素区内，电激发光元件与驱动元件电性连接。各反射体分别设于各反射区内，且各第一开关元件分别设于各像素区内。在同一像素区内，各透明电极分别位于穿透区内并延伸至反射区而与第一开关元件电性连接。各彩色滤光层分别设于各像素区内。

本发明在穿透区的第一基板上形成电激发光元件，并且通过在反射区内的第一基板上设置反射体以及在像素区内的第二基板上设置彩色滤光层，以于电激发光元件的上方形成半穿透半反射型液晶显示面板。因此，本实施例不仅具有电激发光元件显示画面，更有半穿透半反射型液晶显示面板可利用环境光的亮度来加强半穿透半反射型显示面板的显示亮度，以有效改善公知电激发光显示面板在环境光的亮度过大时所产生对比度不足的问题。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1为公知电激发光显示面板的剖面示意图；

图2为本发明第一较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的分解示意图；

图3为本发明第一较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的剖面示意图；

图4为第一较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的另一实施例的剖面示意图；

图5为本发明第二较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的剖面示意图。

其中，附图标记

10 电激发光显示面板 12 薄膜晶体管基板

14 阳极 16 有机发光层

18 阴极 20 透明基板

22 基板 24 薄膜晶体管

26 保护层 28 接触孔

100 半穿透半反射型显示面板 102 像素区

102R 反射区 102T 穿透区

104 第一基板 106 第二基板

108 液晶层 110 共享线

112 第一开关元件 114 透明电极

116 彩色滤光层 118 电源线

120 第二开关元件 122 驱动元件

124 电激发光元件 126 反射体

128 阳极 130 发光层

132 阴极 134 储存电容

136 凸块 138 配向膜

140 配向膜 142 突出物

144 四分之一波片 146 偏光片

具体实施方式

请参考图2与图3，图2为本发明第一较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的分解示意图，图3为本发明第一较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的剖面示意图。如图2与图3所示，半穿透半反射型显示面板100上定义有多个像素区102，且各像素区102包括反射区102R与穿透区102T。本实施例的半穿透半反射型显示面板100包括第一基板104、第二基板106以及液晶层108，其中第二基板106与第一基板104对向设置，且液晶层108设置于第一基板104与第二基板106之间。第一基板104为各种用于制作薄膜晶体管的基板，例如：硅基板、玻璃基板或塑胶基板等，而第二基板106为各种用于制作薄膜晶体管的透明基板，例如玻璃基板或塑胶基板等。

在本实施例中，多条栅极线GL_LCD、多条数据线DL_LCD、多条共享线(Common Line)110、多个第一开关元件112、多个透明电极114以及多个彩色滤光层116位于第二基板106与液晶层108之间。栅极线GL_LCD与数据线DL_LCD设置于第二基板106面对于第一基板104的一侧并大致互相正交，且对应于相邻像素区102的交界位置。共享线110设置于第二基板106面对于第一基板104的一侧并与栅极线GL_LCD大致互相平行，且电性连接至一共享电压。各第一开关元件112设置于各像素区102内的第二基板106面对于第一基板104的一侧，并且第一开关元件112的栅极与相对应的栅极线GL_LCD电性连接，而第一开关元件112的源极与相对应的数据线DL_LCD电性连接。各透明电极114分别设置于穿透区102T内并延伸至反射区102R的第二基板106上而与同一像素区102内的第一开关元件112的漏极电性连接。各彩色滤光层116分别设于各像素区102的反射区102R内的第二基板106面对于第一基板104的一侧，并且彩色滤光层116包括第一颜色滤光层、第二颜色滤光层以及第三颜色滤光层，其中第一颜色滤光层可为红色滤光片，第二颜色滤光层可为绿色滤光片，第三颜色滤光层可为蓝色滤光片，但不限于此，第一颜色滤光层、第二颜色滤光层以及第三颜色滤光层可互相置换。

另外，本实施例的多条栅极线GL_EL、多条数据线DL_EL、多条电源线118、多个第二开关元件120、多个驱动元件122、多个电激发光元件124以及多个反射体126位于第一基板104与液晶层108之间。栅极线GL_EL与数据线DL_EL设置于第一基板104上并大致互相正交，且对应于相邻像素区102的交界位置。电源线118设置于第一基板104上，并与数据线DL_EL大致互相平行且对应于相邻像素区102的交界位置，用以驱动电激发光元件124，此外，电源线118可与共享线110电性连接，在半穿透半反射型显示面板100的设计上可更加简单。各第二开关元件120分别设置于各像素区102内的第一基板104上，并且于同一像素区102中，第二开关元件120的栅极与相对应的栅极线GL_EL电性连接，而第二开关元件120的源极则与相对应的数据线DL_EL电性连接，以通过第二开关元件120来控制数据线DL_EL的信号的输入与否。各驱动元件122分别设置于各像素区102内的第一基板104上，且驱动元件122的栅极与相对应的第二开关元件120的漏极电性连接，而驱动元件122的源极与相对应的电源线118电性连接。本实施例的第二开关元件120与驱动元件122位于反射区102R与穿透区102T以外的像素区102，举例而言可位于电路区，但并不以此为限，第二开关元件与驱动元件亦可位于反射区102R内或穿透区102T内电激发光元件124与第一基板104之间。此外，各电激发光元件124设置于各像素区102的穿透区102T内的第一基板104上，且各电激发光元件124包括阳极128、发光层130以及阴极132，其中在各像素区102中，阳极128、发光层130以及阴极132依序设于穿透区102T的第一基板104上，并且阳极128电性连接至同一像素区102内的驱动元件122的漏极，然而，可视设计需求，对调阳极128和阴极132的位置，但并不以此为限。而值得注意的是，本实施例的阴极132电性连接至相对应的共享线110，使透明电极114与阴极132可控制位于其间的液晶层108的液晶分子的转动。并且，在各像素区102中，第二开关元件120的漏极或驱动元件122的栅极与电源线118之间形成储存电容134，用以储存数据线DL_EL的信号。根据上述的电性连接关系，第二开关元件120的开关可控制数据线DL_EL的信号输入与否，且驱动元件122的开关可控制电源线118是否输入电流，以驱动电激发光元件124。储存电容134可有效减缓开关驱动元件122的速度，使电源线118所提供的电流具有足够时间驱动电激发光元件124。电激发光元件124可包括多个第一电激发光元件、多个第二电激发光元件以及多个第三电激发光元件，其中第一电激发光元件、第二电激发光元件以及第三电激发光元件可分别为单一颜色的发光元件，例如：红色发光元件、绿色发光元件与蓝色发光元件，且第一电激发光元件、第二电激发光元件以及第三电激发光元件可构成白色，以提供半穿透半反射型显示面板100显示全彩色的画面。值得注意的是，位于穿透区102T的各电激发光元件124所发出的光线颜色需与同一像素区102中的彩色滤光层116的颜色大致相同，使同一像素所显示的颜色相同。其中，发光层130可由有机电激发光材料所构成，且对应于不同颜色的电激发光元件124使用产生不同颜色的材料。阳极128由具有高反射率的材料所构成，例如：铝、银、金、镍、铂或上述的组合等，以将发光层130所产生的光线朝外界反射。阴极132由具有高穿透率的材料所构成，例如：厚度小的金属薄膜，使发光层130所产生的光线可穿透阴极132朝外界射出。

此外，各反射体126分别设置于各反射区102R的第一基板104上，且反射体126由具有高反射率的材料所构成，例如：金属薄膜等，用以反射环境光入射半穿透半反射型显示面板100的光线。在本实施例中，阴极132延伸至反射区102R内且覆盖于反射体126上，但本发明并不限于此。请参考图4，图4为第一较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的另一实施例的剖面示意图。如图4所示，阴极132并未延伸至反射区102R中，仅与反射体126电性连接，并且于此实施例，反射体126由导电材料所构成，以作为反射区102R中控制液晶层108的电极之一。

请继续参考图3，半穿透半反射型显示面板100另包括多个凸块136，设置于第一基板104上且分别设于各反射区102R内，其中凸块136可为有机材质且具有凹凸表面，借此反射体126亦具有凹凸表面，用以均匀散射环境光源，并且可通过调整凸块136的厚度来控制反射区102R内的液晶间隙的大小。

另外，本实施例的半穿透半反射型显示面板100另包括二个配向膜138、140，分别设置于液晶层108与第一基板104之间以及液晶层108与第二基板106之间，用以对液晶层108的液晶分子进行配向。并且，半穿透半反射型显示面板100另包括多个突出物142，分别设于各反射区102R内，且各突出物142设于各透明电极114与液晶层108之间且位于配向膜140面对液晶层108的一侧。此外，半穿透半反射型显示面板100另包括四分之一波片144以及一偏光片146，其中四分之一波片144设置于第二基板106面对第一基板104的另一侧，且偏光片146设置于四分之一波片144上。

由此可知，本实施例在像素区102内的第一基板104上设置栅极线GL_EL、数据线DL_EL、电源线118、第二开关元件120以及驱动元件122，并且于像素区102的穿透区102T内设置电激发光元件124，以在穿透区102T内形成电激发光面板。另外，本实施例同时在像素区102内的第二基板106面对第一基板104的一侧设置栅极线GL_LCD、数据线DL_LCD、共享线110、第一开关元件112以及透明电极114，并且电性连接共享线110与电激发光元件124的阴极132，使位于第一基板104与第二基板106间的液晶层108得以被驱使转动，再通过在反射区102R内的第一基板104上设置凸块136与反射体126以及于反射区102R内的第二基板106上设置彩色滤光层116，以在电激发光面板的上方形成半穿透半反射型液晶显示面板。因此，本实施例不仅具有电激发光面板显示画面，更有半穿透半反射型液晶显示面板可利用环境光的亮度来加强半穿透半反射型显示面板100的显示亮度，以有效改善公知电激发光显示面板于环境光的亮度过大时所产生对比度不足的问题。

本实施例的半穿透半反射型显示面板100的操作情况将描述如下，当半穿透半反射型显示面板100处于亮态时，即欲显示亮画面时，在穿透区102T中，电激发光元件124被驱动而产生不具有偏极性的光线，因此可依序穿透液晶层108、四分之一波片144以及偏光片146，而于穿透区102T显示出亮画面提供给观看者观看。同时，于反射区102R中，透明电极114与电激发光元件124的阴极132之间提供有一电压差，以转动液晶层108中的液晶分子。此时，液晶层108具有延迟光线四分之一波长的特性。当入射至反射区102R的环境光依序穿透偏光片146、四分之一波片144以及液晶层108时，环境光会成为具有线偏极化的光线。接着，通过反射体126反射具有线偏极化的光线，并且具有线偏极化的光线会依序穿透液晶层108、四分之一波片144以及偏光片146而显示出亮画面给观看者观看。因此，在亮态下，即使在环境光的亮度较大时，本实施例位于反射区102R的液晶显示面板即可利用环境光作为显示时的亮度补偿，因而可避免于环境光亮度过大时半穿透半反射型显示面板100的对比度受到影响。另外，当半穿透半反射型显示面板100处于暗态时，即欲显示暗画面时，电激发光元件124并未被驱动而无光线产生，并且透明电极114与电机发光元件124的阴极132之间并未提供电压差，因此液晶层108处于未旋转状态而不具有延迟光线的特性。此时，在穿透区102T与反射区102R中，环境光依序穿透偏光片146以及四分之一波片144，而具有右旋/左旋圆偏极化。再经过反射体126的反射后，右旋/左旋圆偏极化的光线会转变为左旋/右旋圆偏极化的光线，因此当光线通过四分之一波片144后，并无法穿透偏光片146，而产生暗态。因此，半穿透半反射型显示面板100亦可提供良好的暗画面给观看者观看，进而于强光环境下观看可具有良好的对比度。

此外，本发明的半穿透半反射型显示面板的彩色滤光层并不限仅设于反射区内，而亦可同时设置于反射区与穿透区内。请参考图5，图5为本发明第二较佳实施例的半穿透半反射型显示面板的剖面示意图。为了简化说明并清楚比较本发明各实施例的异同，下文所述的第二较佳实施例与前述第一较佳实施例使用相同的元件符号标注相同的元件，且不再对相同部份元件作重复赘述。如图5所示，相较于第一较佳实施例，本实施例的半穿透半反射型显示面板200的各彩色滤光层202分别设置于各反射区102R与各穿透区102T内。通过将彩色滤光层202设置于穿透区102T内，电激发光元件124所发出的光线会经过彩色滤光层202的纯化，使得同一像素所显示的颜色具有一致性。此外，在本实施例中，电激发光元件124除了可为单色发光元件外，亦可为白色发光元件，例如：其发光层为红光发光层、绿光发光层与蓝光发光层堆叠而成的多重发光层等。

综上所述，本发明在穿透区的第一基板上形成电激发光面板，并且通过于反射区内的第一基板上设置凸块与反射体、在像素区内的第二基板上设置彩色滤光层以及电性连接共享线与电激发光元件的阴极，以在电激发光面板的上方形成半穿透半反射型液晶显示面板。因此，本实施例不仅具有电激发光面板显示画面，更有半穿透半反射型液晶显示面板可利用环境光的亮度来加强半穿透半反射型显示面板的显示亮度，以有效改善公知电激发光显示面板于环境光的亮度过大时所产生对比度不足的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种半穿透半反射型显示面板，该半穿透半反射型显示面板上定义有多个像素区，各该像素区包括一反射区与一穿透区，其特征在于，该半穿透半反射型显示面板包括：

一第一基板；

多个驱动元件，设置于该第一基板上，且各该驱动元件分别位于各该像素区内；

多个电激发光元件，设置于该第一基板上，且各该电激发光元件分别位于各该穿透区内，且在同一像素区内，该电激发光元件与该驱动元件电性连接；

多个反射体，设置于该第一基板上，且各该反射体分别设于各该反射区内；

一第二基板，与该第一基板对向设置；

多个第一开关元件，设置于该第二基板面对于该第一基板的一侧，且各该第一开关元件分别设于各该像素区内；

多个透明电极，设置于该第二基板面对该第一基板的一侧，且在同一像素区内，各该透明电极分别位于该穿透区内并延伸至该反射区而与该第一开关元件电性连接；

多个彩色滤光层，设置于该第二基板面对该第一基板的一侧，且各该彩色滤光层分别设于各该像素区内；以及

一液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间。

2.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，该半穿透半反射型显示面板另包括多个凸块，设置于该第一基板上，各该凸块分别设于各该反射区内，且各该凸块设于各该反射体与该第一基板之间，其中各该凸块具有一凹凸表面，借此各该反射体亦具有一凹凸表面。

3.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，该半穿透半反射型显示面板另包括多个突出物，分别设于各该反射区内，且各该突出物设于各该透明电极与该液晶层之间。

4.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，各该电激发光元件包括一阳极、一发光层以及一阴极，分别依序设于各该穿透区的该第一基板上，且各该阳极电性连接至各该驱动元件。

5.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，该半穿透半反射型显示面板另包括一四分之一波片，设置于该第二基板面对该第一基板的另一侧。

6.根据权利要求5所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，该半穿透半反射型显示面板另包括一偏光片，设置于该四分之一波片上。

7.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，在各该像素区内，该彩色滤光层设置于该反射区内。

8.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，在各该像素区内，该彩色滤光层设置于该反射区以及该穿透区内。

9.根据权利要求8所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，所述电激发光元件为白色发光元件。

10.根据权利要求1所述的半穿透半反射型显示面板，其特征在于，该半穿透半反射型显示面板另包括多个第二开关元件，分别设置于各该像素区的该第一基板上，且在各该像素区内，该第二开关元件电性连接至该驱动元件。