TWI276871B - General LCD panel - Google Patents

Description

1276871 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種液晶顯示器面板，特別是有關 於一種可同時適用於筆記型電腦與桌上型電腦的液晶顯示 器。 …、 【先前技術】 液晶顯示器常常用於可攜帶式的筆記型電腦的顯示裝 置。然而，這種可攜帶式的筆記型電腦的一個主要問題就 是電源消耗。對於一個筆記型電腦的使用著而言，電池壽 命愈久，可以提供的便利以及功效就愈廣。現在一般的筆 兄型電腦的電池壽命平均約為三到五個小時，有些機種在 特殊狀況時甚至可以達到七個小時。在筆記型電腦的各個 凡件中，大量消耗電源的主要有處理器，各種晶片，硬碟， 以及液晶顯示器。 、，對於使用在筆記型電腦上的液晶顯示器，由於有電源 /肖耗的問題’-般不使用高亮度的背光板以節省電源消 耗。但是，這樣的設計方式會降低顯示器的輝度。一種解 決的方式是將彩色濾鏡薄膜的厚度降低。這種設計方式的 原理是因為彩色濾、鏡_除了㈣μ外還會吸收光線因 而降低光源的輝度。然而’彩色魏薄膜的厚度降低以後， 色彩的色度也因此降低。另一種解決的方式是提高晝素的 開口率，但是這種方式會使得製較加複雜並^容易設 計。 在另外-方面，液晶顯示器亦可以用於桌上型電腦的 1276871 二視态。廷時液晶顯示器比較不會考慮電源消耗的問題， *而直接使用高亮度的f光板做為光源 色濾鏡薄膜的色度。一種接井辛p曰,亏鹰柃升形 壤m的戸择 種㈣色度的方式即增加彩色遽鏡 彳、、予又。但是，這種方式無法適用於筆記型電腦。 因此，同樣是液晶顯示器面板，在給筆記型 ;上型電腦的船，必須有不同的設計。而這兩種 板的時候，在設計製造相同尺寸的液晶顯示 ;膜反二ί要針對兩種狀況去設計不同規格的彩色遽鏡 溥Μ，無法達到共用材料的目標。 【發明内容】 參於上述之發明背景中’傳統的液晶顯示器面板所呈 有之诸多問題與缺點，本發明之目的在於提供一種通用型 =晶顯不器面板，其中在彩色滤鏡薄膜的區域形成無色 f層之透光區域。當應用在筆記型電腦的顯示器上時可以、 二升^輝度。再者’搭配在薄膜電晶體端的遮光區域可以 :么同色度’因而可以滿足桌上型液晶顯示器對於 的需求。 本發明之另—目的在於提升輝度的過程中並未額外提 供電源，因而可以維持其電源消耗不會增加。 本發明之再一目的在於提供同一種彩色遽鏡基板給不 同種液晶顯示器的需求，達成共用材料的目的。 根據以上所述之目的，本發明提供了一種通用型液晶 顯示器面板，其包含一第一基板’一第二基板，以及一液 晶層。在第-基板上包含複數個電晶體，而在第二基板上 1276871 包含彩色濾鏡薄膜，其中之彩色濾鏡薄膜具有複數個無色 置層之透光區域。上述之液晶層位於第一基板與第二其板 之間。 土 【實施方式】 本發明的一些實施例會詳細描述如下。然而，除了詳 細描述的實施例外，本發明還可以廣泛地在其它的實施例

中施行，且本發明的範圍不受限定，其以之後的申請專利 範圍為準。 H 再者，為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖示 内各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相 關尺度相比已經被誇張；不相關之細節部分也未完全繪 出，以求圖示的簡潔。 曰 一般的液晶顯示器，從背光源發射的光線中，大約不 到一半的光線可以達到使用者的眼睛。也因此液晶顯示器 的輝度一般是比不上傳統的陰極射線管顯示器。主要的原 因是因為液晶顯示器的背光源經過兩片玻璃基板，液晶分 子，配向膜，偏光膜，以及彩色濾鏡等這些薄膜才會到達 使用者，這其中彩色濾鏡除了過濾顏色之外，還是降低透 過光線的強度的主要來源。因此，液晶顯示器的輝度較低 亦是可以預期的。 為解决這樣的問題，最簡單的解決之道就是增加背光 源的亮度，不過這會增加電源的消耗。液晶顯示器較為重 要的一項應用就是配置在可移動式的筆記型電腦。然而， 以筆記型電腦而言，因為其可移動的特性，電池所提供的 1276871 電力不可施像桌上型電腦一般可以源源不絕的提供。所以 f統的提高液晶顯示器輝度的方式就是降低光線被過濾的 故έ，亦即，降低彩色濾鏡的厚度即可提升輝度。不過這 樣的方式有諸多的缺點。除了液晶顯示器面板的設計會因 為應用端的不同而複雜化之外，彩色濾鏡的厚度降低更會 f接降低彩色的色度。因此，對於應用在筆記型電腦的液 晶顯示器必須在輝度上提供其他的解決方式。 本發明對於應用在筆記型電腦的液晶顯示器面板，提 t的解決方式是在彩色濾鏡的晝素端提供無色置層之透光_ 區域使知月光源的白色光線不需要經過彩色濾鏡的過濾 而直接達到使用者。無色置層之透光區域的面積，只要讓 使用f在視覺上覺得顯示螢幕的輝度較亮即可。而彩色濾 :兄的厚度又不需要降低’色彩的色度又較目前的使用在筆 圯型電腦的液晶顯示器較佳。 當液晶顯示器是應用在桌上型電腦時，由於可以提供 土更高^度的背光源，所以並不需要這個無色置層之透光區 氧要在液晶顯示器的另一個基板上配置遮光區域，而 :遮光區域適足以遮住上述無色置層之透光區域的面積即 可。這樣_晶顯示器面板可以提供的效能亦可以符合使 用者對於色度的需求。 似本卷明的液晶顯示器面板，可以同時適用於筆記型電 —X及桌上型屯腦的顯示器’因此可以稱作通用型液晶顯 不器面板。 在本發明中，無色置層之透光區域的面積最好不要超 1276871 過晝素面積的四分之-。而且彩色濾鏡的三個顏色的 - tip 口 …、di /之透光區域，可以設計成不同的面積大小；也就是針 對特疋的顏色改變某個無色置層之透光區域的面積。 “遮光區域，並不需要自己獨立的設計，可以結合薄膜， 電晶體的製程。例如，肖薄膜電晶體的金屬閘極，源極/ 汲極，或是匯流排線（bus line)一起形成。上述之無色置層 之透光區域的面積亦可以藉由遮光區域來調整。 々本發明之通用型液晶顯示器面板包含一第一基板，一 第二基板二以及一液晶層。在第一基板上包含複數個電晶寒· 體，而在第二基板上包含彩色濾鏡薄膜，其中之彩色濾鏡 薄膜具有複數個無色置層之透光區域。上述之液晶層^於 第一基板與第二基板之間。 上述之複數個無色置層之透光區域係每個無色置層之 透光區域位於一畫素區域内。單一的無色置層之透光^域、 的面積較佳為不超過其畫素面積的四分之一。 上述之彩色濾鏡薄膜具有紅色濾鏡薄膜，綠色濾鏡薄 膜，與藍色濾鏡薄膜。上述之複數個無色置層之透光區域· 面積在紅色濾鏡薄膜，綠色濾鏡薄膜，與藍色濾鏡薄膜上 的面積可均相同，或是均不相同，或是其中兩個顏色的無 色置層之透光區域面積相同。例如，在紅色與綠色濾鏡薄 膜畫素的無色置層之透光區域面積相同，或是紅色與藍色 濾1¾ /專膜的無色置層之透光區域面積相同，或是綠色與藍 色濾鏡薄膜的無色置層之透光區域面積相同。在藍色濾ς 薄膜晝素的無&置層之透光區域的面積可以較紅色遽鏡薄 9 1276871 膜或是綠色濾鏡薄膜的無色置層之透光區域面積為小。在 各色階濾鏡薄膜上無色置層之透光區域的面積的調整，主 要係讓液晶顯示器可以產生均勻的白光。 上述之複數個無色置層之透光區域對應到該第一基板 的複數個區域可具有複數個遮光區域。其中上述之複數個 遮光區域可與該複數個薄膜電晶體的閘極一起形成，或是 與該複數個薄膜電晶體的源極/汲極一起形成。 疋 接下來參照圖示說明本發明之較佳實施例。請參照苐 一圖，係顯示複數個彩色濾鏡薄膜與複數個無色置層2透< 光區域的俯視示意圖’其中彩色濾鏡薄膜又稱為色^層。 瓜的衫色濾鏡薄膜具有紅色’綠色，與藍色等三種 的濾'鏡薄膜：因此，在第一圖中以第一彩色濾、鏡薄膜區域 0-1 ’第—彩色濾、鏡薄膜區域2G_2，與第三彩色遽鏡薄膜 品域2 0 · 3，分別表m、綠色，與藍色彩色_。: 並不表示第一彩色濾鏡薄膜區域2〇_丨即為紅色，第二〜 滤鏡薄膜區域2〇-2即為綠色，第三彩色遽鏡薄=色 =藍色。在本發明中，彩色⑽薄膜2G的厚度並不需^ 2輝度的考量而較薄。因此，可以❹—般 =使用者較佳的色純度。每個彩色遽鏡薄臈區域20= 淺到-畫素區域。在每個彩色濾鏡薄膜區域20 且 光區域3〇。每個彩色遽鏡薄膜區域2。 '、無色置層之透光區域30之間是以黑矩陣^ 0 黑矩陣12表示橫向而黑矩陣14表示垂直。 刀幵、。 無色置層之透光區域30的面積以不超過畫素面積的 1276871 四分之一為佳。在每種顏色的彩色濾鏡薄膜區域2〇上的無 色置層之透光區域30的面積可以設計成相同或是不相 同。舉例說明，無色置層之透光區域3〇在紅色，綠色，與 息色的晝素上的面積可以設計成全部相同，例如無色置層 之透光區域30的面積均為畫素面積的四分之一或是五分 之一，或是其他可能的比例。也可以是其中兩個顏色的無 色置層之透光區域的面積相同，例如在紅色與綠色彩色濾 鏡區域上的無色置層之透光區域3()的面積相同，或是在紅 色與藍色彩色濾鏡區域上的無色置層之透光㈣3〇的面 積相同或疋在綠色與監色彩色濾鏡區域上的無色置層之 透光區域30的面積相同。也可以設計成無色置層之透光區 域3〇在各種顏色的彩色濾鏡區域20上的面積均不相同。 2車乂佳的a又什方式就是將無色置層之透光區域％的面 積口又相與人眼睛視覺相關。例如人眼對於藍色光的敏感 ,比車乂差’則在藍色濾鏡薄膜區域2〇上的無色置層之透光 區域30 #面積較小’俾提供較多的藍光給使用|。而人眼 對於綠色光線較為敏感，則在綠色濾鏡薄膜區域2g上的無 色置層之透光區域30的面積較大，提供較大的輝度給使用 第，圖顯示在第一圖中沿著AA，彳向的切面示意 圖在第—圖中，彩色濾鏡薄膜20與黑矩陣η位於-透 土板10上無色置層之透光區域％位於兩個黑矩陣Μ 之間 般具有衫色濾鏡薄膜20的基板1〇稱為彩色濾鏡 板 在本貝加例中亦是以彩色濾鏡基板10用以區別 1276871 液晶顯示器面板的另一個基板。 4參照第三圖，係顯示搭配第二圖之彩色濾鏡基板之 ^晶顯示器之側面結構示意圖。在第三圖中，背光板60 提供一平面的均勻白色背光源。液晶顯示器面板包含彩色 f鏡基板10以及另一基板5〇。該基板5〇 一般稱為薄膜電 曰曰體基板50，因為該基板5〇會有複數個薄膜電晶體位於 其上作為液晶顯示器的畫素控制器，以及匯流排線54用以 連接電晶體的閘極與源極。在薄膜電晶體基板％上一般具 有鈍化層52作為保護薄膜電晶體以及匯流排線54等功麵· 用。由於在彩色濾鏡基板1〇端具有無色置層之透光區域 、〇從月光板60發射的光線有一部份會經過無色置層之透 光區或3 0到達使用者的眼睛，因此增力口了顯示器的輝度。 另外一部分的光線經過彩色濾鏡薄膜區域2〇，這個部分的 光線組成劃線的各種色彩與形狀。利用無色置層之透光區· 域30本發明並未增加任何的電源消耗而達到輝度增加的 功效。 請參照第四圖’侧示搭配第二0之彩色濾鏡基板之ft 另-種液晶顯示器之侧面結構示意圖。在第四圖中，在薄 膜電晶體基板5G上具有遮光區域56適足以將穿透過無色 ^層之透光區域3G的光線全部遮住或是遮住—部份。這種 設計對於應用在桌上型電腦的液晶顯示器而言，由於沒有 提供電源的限制等問題，因此不需要使用無色置 = 區域30來增加輝度。 《之通先 遮光區域56可以使用金屬材質，或是其他具有良好遮 12 1276871 的介電材料。使用金屬的一 電晶體的製程結合。例如，跟薄膜 成，亦可以跟匯流排、線54 ”1極一起形 光區域㈣成的方式即可為起形成。遮 用無光外提供顯示器其他的電源，使 的源的提供是否受限時，亦可以在-般 巴域:曰 反上對應到無色置層之透光區域設計遮光 =即可以應用在一般的桌上型液晶顯示器。亦即，在本 χ之無色置層之透光區域設十中 以後的應m… 液晶顯不器面板 $IJiL .1 句可以使用本發明之彩色濾鏡基板，達 至j共用材料的目的。 對熟悉此領域技藝者，本發明雖以一較佳實例闡明如 上’然其並非用以限定本發明精神。在不脫離本發明之精 =範圍=所作之修改與類似的安排，均應包含在下述之

°月專利耗圍内，這樣的範圍應該與覆蓋在所有修改與類 構的最寬廣的詮釋一致。因此，闡明如上的本發明一 實例可用來鑑別不脫離本發明之精神與範圍内所作 之各種改變。 【圖式簡單說明】 第一圖顯示本發明之無色置層之透光區域在彩色濾鏡 上的一種配置之俯視示意圖； 第一圖顯示本發明之無色置層之透光區域以第一圖方 式配置之侧面結構示意圖； 13 1276871 第三圖顯示使用本發明之彩色濾鏡搭配薄膜電晶體基 板時，強調輝度之側面結構示意圖；以及 第四圖顯示使用本發明之彩色濾鏡搭配薄膜電晶體基 板時，強調色度之側面結構示意圖。 【主要元件符號說明】 ίο基板 12黑矩陣 14 黑矩陣

20-1、20-2、20-3 色置層 30 無色置層之透光區域 40 液晶 50基板 52 絕緣層 54 匯流排線 56 遮光區域 60背光源 14

Claims (1)

1. 十、申請ϋί範k—:

   種通用型液晶顯不器面板，包含·· 一第一基板，包含複數個薄膜電晶體位於其上； 一第二基板，包含複數個彩色濾鏡薄膜 每：該彩色義膜具有一無色置層之透於光2 中邊衫色濾鏡薄膜與該透光區域之鄰接卢且 有一遮光層重疊；以及 一液晶層位於該第一基板與該第二基板之間。 2·如申請專利範圍第i項所述之通用型液晶顯示 其中上述之複數個無色置層之透光區域係每 置層之透光區域位於一畫素區域内。 3·如申請專利範圍第2項所述之通用型液晶顯示哭 中上述之單一無色置層之透光區域之面積不超 2 —去rs以二積之四分之一。 4. 如申請專利範圍第2項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之彩色渡鏡薄膜具有紅色渡鏡薄膜，綠色 濾鏡薄膜，與藍色濾鏡薄膜。 5. 如申請專利範圍帛4項所述之通用型液晶顯示器面 板’其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該紅 色慮鏡薄膜晝素，綠色遽鏡薄臈晝素，與藍色遽鏡薄膜 15 1276871 畫素上均相同。 6·如申請專利範圍第4項所述之通用型液晶顯示器面 板，、中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色遽鏡薄膜晝素上之面積較紅色濾鏡薄膜晝素小。 7·如申明專利乾圍第4項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色濾鏡薄膜晝素上之面積較綠色濾鏡薄膜畫素小。 8·如申請專利範圍第4項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該紅 色滤鏡薄膜晝素，綠色濾、鏡薄膜晝素，與藍色濾鏡薄膜 畫素上均不相同，使得該液晶顯示器面可以產生均勻的 白光。 9.如申請專利範圍第1項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之該無色置層之透光區域對應到該第一美 板的一遮光區域。 1 10·如申請專利範圍第9項所述之通用型液晶顯示器面 板’其中上述之單一無色置層之透光區域之面積不超過 該晝素區域面積之四分之一。 16 1276871 .如申請專利範圍帛9項所述 _ 板’其中上述之彩色濾鏡薄臈 ：晶顯示器面 遽鏡薄膜，與藍色遽鏡薄膜。”、、』色;慮鏡薄臈，綠色 12.如申請專利範圍第^ ig , j. ^ 、述之通用型液晶顯示器面 色、複數個無色置層之透光區域面積在續红 色遽鏡相畫素，綠色魏薄 、在" 畫素上均相同。 K素，與監色_膜 明利乾圍帛U項所述之通用型液晶顯示器面 反、’/、中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色濾鏡薄膜晝素上之面積較紅色濾、鏡薄膜畫素小。 面 藍

   14.如申請專利範圍第11項所述之通用型液晶顯示器 板，其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該 色渡鏡薄膜晝素上之面積較綠色濾鏡薄膜晝素小。 11項所述之通用型液晶顯示器面 15·如申請專利範圍第 板’其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該紅 色〉慮鏡薄膜晝素，綠色濾鏡薄膜晝素，與藍色濾鏡薄膜 晝素上均不相同，使得該液晶顯示器面可以產生均勻的 白光。 16· —種通用型液晶顯示器，包含·· 17 1276871 一彩色濾鏡基板，具有複數個彩色濾鏡區域，每一該彩 色濾鏡區域上具有一無色置層之透光區； 一薄膜電晶體基板，對應到該彩色濾、鏡區域與該無色置 層之透光區之鄰接處，該薄膜電晶體基板的畫素區域具 有一第一遮光區域； 一液晶層’位於該彩色濾鏡基板與該薄膜電晶體基板之 間；以及 月光源’位於遠薄膜電晶體基板之一^侧，係用以提供 光源。 17·如申請專利範圍第16項所述之通用型液晶顯示器面 板’其中上述之複數個無色置層之透光區域係每個無色 置層之透光區域位於一晝素區域内。 18·如申請專利範圍第17項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之單一無色置層之透光區域之面積不超過 戎晝素區域面積之四分之一。 B·如申請專利範圍第17項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之彩色濾鏡薄膜具有紅色濾鏡薄膜，綠色 渡鏡薄膜，與藍色濾鏡薄膜。 2〇·如申请專利範圍第19項所述之通用型液晶顯示器面 板，其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該紅 18 1276871 鏡薄膜畫素’綠色遽鏡薄膜晝素，與藍色濾、鏡薄膜 旦素上均相同。 •如申:專利範圍帛19項所述之通用型液晶顯示器面 板其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色A鏡薄膜畫素上之面積較紅色濾、鏡薄膜畫素小。 女申明專利範圍第19項所述之通用型液晶顯示器面 反、’、中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色濾鏡薄膜晝素上之面積較綠色濾鏡薄膜畫素小。 23=申請專利範圍第19項所述之通用型液晶顯示器面 反其中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該紅 =濾鏡薄膜畫素，綠色濾、鏡薄膜晝素，與藍色渡鏡薄膜， '"素上均不相同，使得該液晶顯示器面可以產生均勻的 白光。

   〜申請專利範圍第16項所述之通用型液晶顯示哭面 板’其中上述之該無色置層之透光區域對應到該第—美 板的一第二遮光區域。 土 25.如申請專利範圍第24項所述之通用型液晶顯示 板，其中上述之單-無色置層之透光區域之 該晝素區域面積之四分之一。 、个&過 19 1276871 26t申L專利範圍第24項所述之通用型液晶顯示器面 喻於^ ,上述之形色遽鏡薄膜具有紅色遽鏡薄臈，綠色 /慮鏡溥膜’與藍色濾鏡薄膜。 範圍第26項所述之通用型液晶顯示器面 複數個無色置層之透絲域面積在該紅 畫;上1=素，綠色魏薄膜畫素，與藍色遽鏡薄膜 28. ΓΛ專利範圍第26項所述之通用型液晶顯示器面 ，、’八中上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色滤鏡薄膜晝素上之面積較紅色據鏡薄膜晝素小。| 29. ΓΛ專利範圍第26項所述之通用型液晶顯示器面 /、+上述之複數個無色置層之透光區域面積在該藍 色滤鏡薄膜晝素上之面積較綠色濾、鏡薄膜晝素小。〜里 30·ΓΛ專利範圍第26項所述之通用型液晶顯示器面 色w/34之複數個無色置層之透光區域面積在該紅 ^鏡溥膜晝素’綠色遽鏡薄膜晝素，與藍色據鏡薄膜 上均不相同’使得該液晶顯示器面可以產生均句的 白光。 1276871 七、 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（一）圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 12黑矩陣 _ 14黑矩陣 ， 20-1、20-2、20-3 色置層 30 無色置層之透光區域 八、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明麵· 特徵的化學式：

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