专利名称：半穿透式液晶显示器及彩色滤光片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶显示器及彩色滤光片，特别是一种半穿透式液晶显示器及半穿透式彩色滤光片。
背景技术：
液晶显示器按照其光源主要分为反射式液晶显示器与穿透式液晶显示器两种。反射式液晶显示器利用外部光源提供显示所需的光束，该光源主要是自然光，也可以是外部人造光源，一般设置在反射式液晶显示器外部。该类液晶显示器可节省耗电量，但是，通常情况下其需要较强的外部光束，在外部光束较暗情况下显示效果较差。穿透式液晶显示器利用设置在液晶面板后部的背光模组提供显示所需的光束。该类液晶显示器在大多情况下均可以显示，但是，其显示的光束均来自于背光模组，因此耗电量相对较大。为充分利用外部光束及适应各种显示环境，出现一种兼具反射式液晶显示器和穿透式液晶显示器优点的半穿透式液晶显示器。
请参阅图1，是2003年2月18日所公告的美国专利第6,522,377号所揭示的一种半穿透式液晶显示器。该半穿透式液晶显示器1包括一彩色滤光片层10、一液晶层11、一薄膜晶体管基底12和一背光模组13。其中，该彩色滤光片层10包括依序层叠的一偏光片103、一半波片(Half Wave Plate)102和一彩色滤光片101。该薄膜晶体管基底12包括依序层叠的一偏光片120、一透明基底121、一绝缘层122、一透明电极层123、一钝化层124和反射电极125，钝化层124与反射电极125一部分挖空形成一穿孔(未标示)，该穿孔底部为透明电极层123，进而形成一穿透区e，该穿透区e所对应液晶层11的厚度为a。反射电极125所对应的区域为反射区f，反射区f所对应液晶层11的厚度为b。通常，厚度a设计为厚度b的两倍。该液晶层11位于彩色滤光片层10与薄膜晶体管基底12之间，背光模组13位于薄膜晶体管基底12相对液晶层11的另一侧。
请一起参阅图2，是图1所示半穿透式液晶显示器1的彩色滤光片101的结构图。该彩色滤光片101包括一透明基底1011、一彩色层1012和一透明电极层1013，其中，该彩色层1012包括多个交替规则分布在透明基底1011上的黑色矩阵1015和一覆盖透明基底1011与黑色矩阵1015的着色层1014，该着色层1014包括具R、G、B三种不同色彩且交替分布的着色单元。该着色单元R、G、B对应穿透区e与反射区f具有大致相同的厚度。
当该半穿透式液晶显示器1工作在穿透状态时，背光模组13发出的光束c依次经过偏光片120、透明基底121、绝缘层122、透明电极层123、液晶层11、彩色滤光片101、半波片102和偏光片103后出射。
当该半穿透式液晶显示器1工作在反射状态时，来自外部光源的光束d依次通过偏光片103、半波片102、彩色滤光片101、液晶层11后到达反射电极125，反射电极125反射该光束d，该反射光束d经过液晶层11、彩色滤光片101、半波片102和偏光片103后出射。
比较半穿透式液晶显示器1上述两种工作状态，可以得知，光束c仅通过彩色滤光片102一次，而光束d通过彩色滤光片102两次，因此，该半穿透式液晶显示器工作在反射状态时，其色度与穿透状态时的色度具有明显差异，因此该半穿透式液晶显示器1色度较差。
同时，该半穿透式液晶显示器1的以上两工作状态为获得相同的光程，其在薄膜晶体管基底12上将穿透区的厚度a大致设计为反射区厚度b的两倍，该设计需对薄膜晶体管基底12作相应的处理，因此其结构与制程均比较复杂。
实用新型内容为了克服现有技术半穿透式液晶显示器色度较差、结构复杂的不足，本实用新型提供一种色度较佳、结构简单的半穿透式液晶显示器。
本实用新型还提供一种用于上述半穿透式液晶显示器的半穿透式彩色滤光片。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种半穿透式液晶显示器，其包括一彩色滤光片层、一薄膜晶体管基底、一液晶层，该彩色滤光片层包括一彩色滤光片，该薄膜晶体管基底相对彩色滤光片层设置，包括依序层叠的一基底和一电极层，该液晶层位于该彩色滤光片层与薄膜晶体管基底之间，该电极层包括间隔设置的穿透电极与反射电极，该彩色滤光片包括一基底、一覆盖该基底的彩色层、一形成在彩色层上的透明层和透明电极层，该彩色层包括多个着色单元，每一着色单元对应穿透电极的厚度与其对应反射电极的厚度相异，该透明层一侧形成多个突起。
本实用新型的半穿透式彩色滤光片，其包括一基底、一覆盖该基底的彩色层、一形成在彩色层上的透明层和透明电极层，该彩色层包括多个着色单元，每一着色单元具有间隔设置的穿透区和反射区，穿透区的厚度与反射区的厚度相异，该透明层一侧形成多个突起。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点由于半穿透式彩色滤光片的着色单元对应穿透区的厚度大致是对应反射区厚度的相异，因而可有效解决色度的问题，同时，该彩色滤光片具有透明层，该透明层的厚度可控制反射光束与穿透光束的光程差，其结构和制程均较简单；本实用新型的半穿透式液晶显示器采用本实用新型的半穿透式彩色滤光片，可有效解决色度及光程差问题，同时，无需在薄膜晶体管基底开设穿孔，较易实现。
图1是现有技术半穿透式液晶显示器的结构示意图。
图2是图1所示半穿透式液晶显示器的彩色滤光片的结构示意图。
图3是本实用新型半穿透式液晶显示器第一实施方式的结构示意图。
图4是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第一实施方式的结构示意图。
图5是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第二实施方式的结构示意图。
图6是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第三实施方式的结构示意图。
图7是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第四实施方式的结构示意图。
图8是本实用新型半穿透式液晶显示器第二实施方式的结构示意图。
图9是本实用新型半穿透式液晶显示器第三实施方式的结构示意图。
具体实施方式请参阅图3，是本实用新型半穿透式液晶显示器第一实施方式的结构示意图。该半穿透式液晶显示器2包括一彩色滤光片层20、一液晶层21、一薄膜晶体管基底22和一背光模组23。其中，该彩色滤光片层20包括依序层叠的一偏光片203、一半波片202和一彩色滤光片201。该薄膜晶体管基底22包括依序层叠的一偏光片220、一透明基底221、一绝缘层222和一电极层225，该电极层225包括间隔设置的透明电极224和反射电极223，该透明电极224所对应区域为穿透区m，该反射电极223所对应区域为反射区n。该液晶层21位于彩色滤光片层20与薄膜晶体管基底22之间，背光模组23位于薄膜晶体管基底22相对液晶层21的另一侧。
请一起参阅图4，是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第一实施方式的结构示意图。该彩色滤光片201包括一透明基底2011、一彩色层2012、多个透明层2013和一透明电极层2014，其中，彩色层2012包括多个黑色矩阵(BlackMatrix)2016和多个着色单元2015。该黑色矩阵2016呈等间距规则分布在透明基底2011上，该着色单元2015为R、G、B三种不同色彩的彩色树脂(Color Resin)，其交替覆盖黑色矩阵2016和其间的透明基底2011，其中，与穿透区m相对应的着色单元2015厚度大致为与反射区n相对应的着色单元2015的两倍。该透明层2013间隔设置在两种不同色彩着色单元2015与反射区相对应的区域，形成表面平整的彩色滤光片202。
该彩色滤光片包括以下制作步骤提供一透明基底2011；在透明基底2011上形成多个等间距规则分布的黑色矩阵2016；在该透明基底2011与多个黑色矩阵2016上均匀涂布一彩色树脂层，该彩色树脂层的色彩为红(R)、绿(G)和蓝(B)其中一种，并对该彩色树脂层进行曝光、显影、蚀刻，在预定区预形成多个规则分布的着色单元2015，该着色单元2015包括穿透区和反射区，穿透区着色单元2015的厚度大致是反射区着色单元2015厚度的两倍；重复形成着色单元2015的步骤两次，形成由多个交替分布的着色单元2015和黑色矩阵2016构成的彩色层2012；在彩色层2012上形成多个透明层2013，该透明层2013形成于两不同色彩着色单元2015与反射区相对应的区域，使得反射区与穿透区表面平整；在上述步骤所得结构上形成一透明电极层2014。
请参阅图5，是本实用新型半穿透式液晶显示器之彩色滤光片第二实施方式的结构示意图。该彩色滤光片结构大致与图4所示的彩色滤光片相同，其区别在于，第二实施方式的透明层2013覆盖整个着色单元2015表面。
该彩色滤光片的制作步骤大致与第一实施方式的制作步骤相同，其区别在于，该透明层2013形成在整个着色单元2015表面。
请参阅图6，是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第三实施方式的结构示意图。该彩色滤光片大致与第一实施方式的彩色滤光片相同，其区别在于，该彩色滤光片的透明层2013表面形成多个突起2017，该突起2017具有聚光功能，可提高自彩色滤光片输出光束的亮度。
请参阅图7，是本实用新型半穿透式液晶显示器的彩色滤光片第四实施方式的结构示意图。该彩色滤光片大致与第二实施方式的彩色滤光片相同，其区别在于，该彩色滤光片的透明层表面形成多个突起2017，该突起2017具有聚光功能，可提高自彩色滤光片输出光束的亮度。
请再次参阅图3，当该半穿透式液晶显示器2工作在穿透状态时，背光模组23发出的光束g依次经过偏光片220、透明基底221、绝缘层222、透明电极224、液晶层21、彩色滤光片201、半波片202和偏光片203后出射。
当该半穿透式液晶显示器2工作在反射状态时，来自外部光源的光束h依次通过偏光片203、半波片202、彩色滤光片201、液晶层21后到达反射电极223，反射电极223反射该光束h，该反射光束h经液晶层21、彩色滤光片201、半波片202和偏光片203后出射。
比较半穿透式液晶显示器2上述两种工作状态，可以得知，光束g通过彩色滤光片201一次，而光束h通过彩色滤光片201两次。光束g通过彩色滤光片201时，其透过穿透区m，光束h通过彩色滤光片201时，其通过反射区n，由于穿透区m厚度大致为反射区n厚度的两倍，因此，该半穿透式液晶显示器工作在以上两种状态，均可获得大致相同的色度。
同时，该半穿透式液晶显示器2的两种工作状态为获得相同的光程，仅需在制作彩色滤光片201时调节透明层2013的厚度或材质即可实现，其结构和制程相对现有技术均较简单。
请参阅图8，是本实用新型半穿透式液晶显示器第二实施方式的结构示意图。该半穿透式液晶显示器大致与第一实施方式相同，其差别在于其在半波片202与彩色滤光片201之间增设一四分之一波片204，该四分之一波片204可以将通过的线偏振光(Linear Polarized Light)转化为圆偏振光(Circular PolarizedLight)，从而获得较第一实施方式更佳的效果。
请参阅图9，是本实用新型半穿透式液晶显示器第三实施方式的结构示意图。该半穿透式液晶显示器大致与第二实施方式相同，其差别在于其在偏光片220与透明基底221之间依次层叠一半波片226和一四分之一波片227，可获得较第二实施方式更佳的效果。
当然，本实用新型的半穿透式彩色滤光片各实施方式均可适用于半穿透式液晶显示器的各实施方式。
本实用新型中，彩色滤光片的着色单元的穿透区厚度不必一定是反射区厚度的两倍，只要着色单元的第一部分厚度与第二部分厚度不同，可解决色度及光程差问题，本实用新型亦可以采用。
权利要求1.一种半穿透式液晶显示器，其包括一彩色滤光片层、一薄膜晶体管基底、一液晶层，该彩色滤光片层包括一彩色滤光片，该薄膜晶体管基底相对彩色滤光片层设置，包括依序层叠的一基底和一电极层，该液晶层位于该彩色滤光片层与薄膜晶体管基底之间，该电极层包括间隔设置的穿透电极与反射电极，该彩色滤光片包括一基底、一覆盖该基底的彩色层、一形成在彩色层上的透明层和透明电极层，该彩色层包括多个着色单元，其特征在于每一着色单元对应穿透电极的厚度与其对应反射电极的厚度相异，该透明层一侧形成多个突起。
2.如权利要求1所述的半穿透式液晶显示器，其特征在于每一着色单元对应穿透电极的厚度基本等于其对应反射电极的厚度的两倍。
3.如权利要求1所述的半穿透式液晶显示器，其特征在于该彩色滤光片层进一步包括一半波片、一四分之一波片和一上偏光片。
4.如权利要求3所述的半穿透式液晶显示器，其特征在于该彩色滤光片、半波片、四分之一波片和上偏光片成层叠结构。
5.如权利要求1所述的半穿透式液晶显示器，其特征在于在薄膜晶体管基底相对液晶层的另一侧设置一背光模组。
6.如权利要求5所述的半穿透式液晶显示器，其特征在于该薄膜晶体管基底进一步包括一半波片、一四分之一波片和一下偏光片。
7.如权利要求6所述的半穿透式液晶显示器，其特征在于该半波片、四分之一波片和下偏光片依次设置在该基底与背光模组之间。
8.一种半穿透式彩色滤光片，其包括一基底、一覆盖该基底的彩色层、一形成在彩色层上的透明层和透明电极层，该彩色层包括多个着色单元，其特征在于每一着色单元具有间隔设置的穿透区和反射区，穿透区的厚度与反射区的厚度相异，该透明层一侧形成多个突起。
9.如权利要求8所述的半穿透式彩色滤光片，其特征在于该着色单元穿透区的厚度基本是反射区厚度的两倍。
10.如权利要求8所述的半穿透式彩色滤光片，其特征在于该透明层填补在着色单元反射区上。
11.如权利要求10所述的半穿透式彩色滤光片，其特征在于该透明层相对透明电极层一侧形成多个突起。
12.如权利要求8所述的半穿透式彩色滤光片，其特征在于该透明层覆盖该着色单元。
13.如权利要求12所述的半穿透式彩色滤光片，其特征在于该透明层相对透明电极层一侧形成多个突起。
专利摘要一种半穿透式彩色滤光片，其包括一基底、一覆盖该基底的彩色层、一形成在彩色层上的透明层和透明电极层，该彩色层包括多个着色单元，每一着色单元具有间隔设置的穿透区和反射区，穿透区的厚度与反射区的厚度相异，该透明层一侧形成多个突起。
文档编号G02F1/1335GK2735390SQ20042008369
公开日2005年10月19日 申请日期2004年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者叶圣修, 彭家鹏 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 群创光电股份有限公司