TWI890502B - 反射式顯示面板 - Google Patents
反射式顯示面板Info
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Abstract
一種反射式顯示面板包括第一基板、第二基板、液晶層及畫素陣列層。第一基板與第二基板彼此重疊設置。液晶層設置在第一基板與第二基板之間。畫素陣列層設置在第一基板上,且設有反射電極層。反射電極層包括多個銀反射圖案與多個鋁反射圖案。
Description
本發明是有關於一種顯示面板,且特別是有關於一種反射式顯示面板。
由於反射式顯示面板是利用環境光進行照明顯示,可省去傳統背光模組的設置,因此具備了低功耗與節能的特性。也因此,反射式顯示面板需設置反射電極層以將來自外部的環境光反射至使用者的觀賞空間中。然而,其顯示畫面的亮度、色彩鮮豔度與對比容易隨著環境光的變化而改變。雖然可藉由偵測光源的方式動態調變色彩與對比,但由於環境光的利用率難以提高,使其調變的效果有限。因此,如何提升反射式顯示面板的光能利用率與顯示色彩的色純度仍是一個亟待解決的課題。
本發明提供一種反射式顯示面板,其顯示影像具有較佳的色彩飽和度與對比。
本發明的反射式顯示面板,包括第一基板、第二基板、液晶層及畫素陣列層。第一基板與第二基板彼此重疊設置。液晶層設置在第一基板與第二基板之間。畫素陣列層設置在第一基板上,且設有反射電極層。反射電極層包括多個銀反射圖案與多個鋁反射圖案。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的多個銀反射圖案分別重疊於多個鋁反射圖案,且這些鋁反射圖案位在這些銀反射圖案與第一基板之間。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的各個鋁反射圖案具有反射面,各個銀反射圖案部分覆蓋多個鋁反射圖案的對應一者的反射面。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的各個鋁反射圖案沿著第一基板與第二基板的堆疊方向的厚度大於各個銀反射圖案沿著堆疊方向的厚度。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的各個銀反射圖案的厚度大於或等於150埃且小於或等於500埃,且各個鋁反射圖案的厚度大於500埃且小於或等於1000埃。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的畫素陣列層還設有絕緣層,多個鋁反射圖案設置在絕緣層上。這些鋁反射圖案與絕緣層或多個銀反射圖案之間設有緩衝層。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的多個銀反射圖案背對多個鋁反射圖案的表面設有保護層。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的反射電極層包括多個反射電極。各個反射電極包括多個銀反射圖案的一者與多個鋁反射圖案的一者,且這些銀反射圖案的該者與這些鋁反射圖案的該者在第一基板與第二基板的堆疊方向上不相互重疊。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的畫素陣列層還設有絕緣層。反射電極層設置在絕緣層上。多個銀反射圖案與絕緣層之間設有第一緩衝層。多個鋁反射圖案與絕緣層之間設有第二緩衝層。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板還包括多個濾光圖案,設置在第一基板與第二基板中的一者上。這些濾光圖案具有重疊於各個銀反射圖案的第一濾光圖案以及重疊於各個鋁反射圖案的第二濾光圖案,且第一濾光圖案與第二濾光圖案的濾光顏色互不相同。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的第一濾光圖案的濾光顏色為紅色或綠色,且第二濾光圖案的濾光顏色為藍色。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的反射電極層還包括多個銅反射圖案。多個濾光圖案還具有重疊於各個銅反射圖案的第三濾光圖案,且第三濾光圖案的濾光顏色不同於第一濾光圖案與第二濾光圖案各自的濾光顏色。
在本發明的一實施例中,上述的反射式顯示面板的第一濾光圖案的濾光顏色為綠色,第二濾光圖案的濾光顏色為藍色,且第三濾光圖案的濾光顏色為紅色。
基於上述,在本發明的一實施例的反射式顯示面板中,反射電極層設有多個銀反射圖案與多個鋁反射圖案。由於銀反射圖案對可見光波段的反射率分布不同於鋁反射圖案對可見光波段的反射率分布,反射電極層對於可見光全波段的反射率可藉由這兩種金屬反射圖案的組合設計而極大化,進而提升反射式顯示面板顯示時的色彩飽和度與對比表現。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例,示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能,相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1是依照本發明的第一實施例的反射式顯示面板的剖視示意圖。圖2A是圖1的局部區域的放大示意圖。圖2B是圖1的局部區域的另一放大示意圖。圖2C是圖1的局部區域的又一放大示意圖。圖3是圖2A至圖2C的局部區域的放大示意圖。
請參照圖1,反射式顯示面板10包括畫素陣列基板100。在本實施例中,畫素陣列基板100可包括第一基板101與多個畫素結構PX。雖然圖1僅繪示出畫素陣列基板100沿著方向D1排列的多個畫素結構PX,但可理解的是,多個畫素結構PX可陣列排列於第一基板101上,例如:這些畫素結構PX可沿著相互垂直的兩個方向(例如方向D1與方向D2)排成多行與多列。第一基板101的材質可包括玻璃、石英、高分子聚合物(例如聚醯亞胺、聚碳酸脂、聚甲基丙稀酸甲酯、或其他合適的可撓性板材)、或其他合適的板材。
請參照圖1與圖2A至圖2C,畫素陣列層PAL設置於第一基板101上,且設有反射電極層REL。入射光線IL在經由反射電極層REL反射後形成反射光線RL,以在使用者USR的眼中形成對應的顯示畫面。在本實施例中,入射光線IL可為環境光線、前光模組的光線、或其組合。
反射電極層REL可包括多個反射電極RE。如圖1、圖2A與圖2B所示,畫素陣列層PAL還設有多個主動元件T,分別電性連接這些反射電極RE。此處彼此電性連接的反射電極RE與主動元件T可構成前述的畫素結構PX。本實施例的畫素結構PX不以圖2A與圖2B的例示為限。在另一實施例中,如圖1與圖2C所示,畫素陣列基板100還包括多個畫素電極PE,畫素陣列層PAL的多個主動元件T分別電性連接這些畫素電極PE,且反射電極RE電性絕緣於主動元件T與畫素電極PE。舉例來說,在顯示畫面期間,畫素電極PE可接收對應的畫素訊號,而反射電極RE可為浮接(floating)或接收其他訊號(例如接收共電位訊號)。此處反射電極RE以及彼此電性連接的畫素電極PE與主動元件T可構成前述的畫素結構PX。
在本實施例中,形成主動元件T的方法可包括以下步驟:在第一基板101上依序形成閘極GE、閘絕緣層110、半導體圖案SC、源極SE和汲極DE。半導體圖案SC重疊閘極GE設置。源極SE和汲極DE重疊於半導體圖案SC,並且與半導體圖案SC的不同兩區電性接觸。在本實施例中,主動元件T的閘極GE可選擇性地設置於半導體圖案SC的下方,以形成底部閘極型薄膜電晶體(bottom-gate TFT),但不以此為限。在其他實施例中,主動元件的閘極也可選擇性地配置在半導體圖案的上方,以形成頂部閘極型薄膜電晶體(top-gate TFT)。
需說明的是,閘極GE、源極SE、汲極DE、半導體圖案SC以及閘絕緣層110分別可由任何所屬技術領域的技術人員所周知的用於反射式顯示面板的任一閘極、任一源極、任一汲極、任一半導體圖案以及任一閘絕緣層來實現,且閘極GE、源極SE、汲極DE、半導體圖案SC以及閘絕緣層110分別可經由任何所屬技術領域的技術人員所周知的任一方法來形成,故於此不加以贅述。
進一步而言,畫素陣列基板100還包括絕緣層120與絕緣層130,但不限於此。在一些實施例中,畫素陣列基板100也可未設有絕緣層120或絕緣層130。在本實施例中,絕緣層120覆蓋多個畫素結構PX的多個主動元件T。絕緣層130覆蓋絕緣層120。在本實施例中,絕緣層120可以是鈍化層,而絕緣層130可以是平坦層,但不限於此。絕緣層130的材料可為有機材料,絕緣層120的材料可為無機材料,且絕緣層120位於絕緣層130與金屬層(例如主動元件T的源極SE、汲極DE)之間,以避免絕緣層130與金屬層的接著性不佳而彼此剝離,但不限於此。在圖2C的實施例中,畫素陣列基板100還包括絕緣層131,設置於反射電極RE以及畫素電極PE之間。絕緣層131的材料可為有機材料或無機材料。
在圖2A的實施例中,畫素結構PX的反射電極RE設置在絕緣層130背離第一基板101的表面130s上,並且經由絕緣層130的開口OP與絕緣層120的接觸孔TH電性連接主動元件T的汲極DE。在圖2B的實施例中,畫素結構PX還包括連接電極CE,設置於絕緣層120與絕緣層130之間,反射電極RE經由絕緣層130的開口OP電性連接連接電極CE,且連接電極CE經由絕緣層120的接觸孔TH電性連接主動元件T的汲極DE。在圖2C的實施例中,畫素結構PX的反射電極RE設置在絕緣層130背離第一基板101的表面130s上,而畫素電極PE設置在絕緣層131背離第一基板101的表面131s上,並且畫素電極PE經由絕緣層131的開口OP”、絕緣層130的開口OP與絕緣層120的接觸孔TH電性連接主動元件T的汲極DE。圖2B的連接電極CE與圖2C的畫素電極PE的材料可包括透明導電材料,透明導電材料可例如包括金屬氧化物(例如:銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少兩者的堆疊層),但不以此為限。
舉例來說,反射式顯示面板10還可包括對向基板200和液晶層300,其中液晶層300設置在畫素陣列基板100與對向基板200之間。亦即,本實施例的反射式顯示面板10可以是反射式液晶顯示面板,但不限於此。在其他實施例中,液晶層300也可以其他合適的顯示介質層取代。
舉例來說,對向基板200可包括第二基板201以及設置於第二基板201上的彩色濾光層(未繪示)及/或共電極層(未繪示)。共電極層與反射電極RE間所產生的電場(例如圖2A與圖2B的實施例)或是共電極層與畫素電極PE間所產生的電場(例如圖2C的實施例)適於驅使液晶層300的多個液晶分子(未繪示)轉動而形成對應所述電場方向與強度的排列狀態。藉由改變這些液晶分子的排列狀態,使通過液晶層300的入射光線IL與反射光線RL的偏振狀態發生改變而形成對應所述排列狀態的出光亮度。在一些實施例中,彩色濾光層及/或共電極層也可以設置於畫素陣列基板100中。
另外,在一些實施例中,畫素陣列基板100與對向基板200在彼此相對的兩表面上還可分別設有兩個配向層(未繪示),且這兩個配向層用於對液晶層300的多個液晶分子進行配向。
需說明的是,本實施例的反射式顯示面板10可為僅具有反射區RA的全反射式顯示面板,且其反射區RA是由反射電極RE所定義,或是可為具有反射區RA與穿透區(未繪示)的半反射半穿透(transflective)式顯示面板,且反射電極RE未設置於穿透區中。
請參照圖2A至圖2C及圖3,反射電極層REL包括多個銀反射圖案AgRP與多個鋁反射圖案AlRP。在本實施例中,多個銀反射圖案AgRP沿著絕緣層130的表面130s的法線方向(例如方向D3)分別重疊於多個鋁反射圖案AlRP。以下若未特別提及,則兩構件的重疊關係都是以此方式來界定,便不再贅述其重疊方向。特別說明的是,彼此堆疊的一個銀反射圖案AgRP與一個鋁反射圖案AlRP可構成本實施例的一個反射電極RE。
以下將針對銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP各自在不同厚度與不同波長下的反射率、穿透率與吸收率表現作說明。
圖4A是圖3的銀反射圖案在不同厚度下的反射率對波長的分布圖。圖4B是圖3的銀反射圖案在不同厚度下的吸收率對波長的分布圖。圖4C是圖3的銀反射圖案在不同厚度下的穿透率對波長的分布圖。圖5A是圖3的鋁反射圖案在不同厚度下的反射率對波長的分布圖。圖5B是圖3的鋁反射圖案在不同厚度下的吸收率對波長的分布圖。圖5C是圖3的鋁反射圖案在不同厚度下的穿透率對波長的分布圖。圖6是圖3的反射電極在銀反射圖案與鋁反射圖案的多種厚度組合下的反射率對波長的分布圖。
請參照圖4A及圖5A,無論是銀反射圖案AgRP或鋁反射圖案AlRP的反射率都會隨著厚度的增加而增加。銀反射圖案AgRP在各厚度(例如150埃(Å)、300埃、500埃與1000埃)下對於藍光波段BLB的反射率都明顯低於其對於紅光波段RLB或綠光波段GLB的反射率(如圖4A所示)。相反地,鋁反射圖案AlRP在各厚度下對於紅光波段RLB中的大部分的波長範圍的反射率都略低於其對於藍光波段BLB或綠光波段GLB的反射率(如圖5A所示)。也就是說,銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP在可見光波段的反射率分布具有互補性。
請參照圖4B及圖5B,從另一觀點來說,銀反射圖案AgRP在各厚度(例如150埃、300埃、500埃與1000埃)下對於藍光波段BLB的吸收率都明顯高於其對於紅光波段RLB或綠光波段GLB的吸收率(如圖4B所示)。相反地,鋁反射圖案AlRP在各厚度下對紅光波段RLB的吸收率都高於其對於藍光波段BLB或綠光波段GLB的吸收率(如圖5B所示)。
特別注意的是,銀反射圖案AgRP對於藍光波段BLB的吸收率會隨著其厚度的增加而變大,但對於紅光波段RLB或綠光波段GLB的吸收率則會隨著其厚度的增加而變小。鋁反射圖案AlRP對於可見光波段的吸收率都會隨著其厚度的增加而變小。
請參照圖4C與圖5C,應可理解的是,隨著厚度越厚,銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP各自在可見光波段的穿透率都會越低。舉例來說,當銀反射圖案AgRP的厚度增加至500埃時,其對於可見光波段的穿透率會低於20%。對於鋁反射圖案AlRP來說,其厚度即使為150埃,對於可見光波段的穿透率都低於10%。舉例來說,當鋁反射圖案AlRP的厚度增加至300埃時,其對於可見光波段的穿透率幾乎為0%,也就是幾乎為不具透光性的反射薄膜。換句話說,即使厚度較厚(例如300埃或500埃)的銀反射圖案AgRP的穿透率仍可高於厚度較薄(例如150埃)的鋁反射圖案AlRP的穿透率。
請參照圖3,基於上述針對銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP的光學特性比較,若要以銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP堆疊構成本實施例的反射電極RE,則鋁反射圖案AlRP較適合設置在銀反射圖案AgRP與第一基板101(或絕緣層130)之間,且每個鋁反射圖案AlRP沿著第一基板101與第二基板201的堆疊方向(例如方向D3)的厚度t1大於每個銀反射圖案AgRP沿著該堆疊方向的厚度t2。因為在不高於500埃的厚度下,銀反射圖案AgRP的穿透率明顯優於鋁反射圖案AlRP的穿透率。
在一些實施例中,每個鋁反射圖案AlRP的厚度t1可大於500埃,而每個銀反射圖案AgRP的厚度t2可大於或等於150埃且小於或等於500埃,以提高反射電極RE在可見光全波段之反射率。特別說明的是,鋁反射圖案AlRP的厚度t1若過厚(例如大於1000埃)則會造成鋁反射圖案AlRP的表面粗糙化而影響反射率,因此每個鋁反射圖案AlRP的厚度t1較佳為大於500埃且小於或等於1000埃。
另一方面,銀反射圖案AgRP的厚度t2若過薄(例如小於150埃)則容易造成膜面的不連續。反之,若銀反射圖案AgRP的厚度t2過厚則會導致穿透率不足而影響鋁反射圖案AlRP的反射效率。較佳地,銀反射圖案AgRP的厚度t2可大於或等於300埃且小於或等於500埃。
請參照圖3及圖6,舉例來說,當鋁反射圖案AlRP的厚度t1與銀反射圖案AgRP的厚度t2分別為1000埃與150埃時,反射電極RE對於可見光波段的反射率都可大於90%。當鋁反射圖案AlRP的厚度t1與銀反射圖案AgRP的厚度t2分別為1000埃與300埃(或者是分別為1000埃與500埃)時,可進一步提升反射電極RE對於紅光波段RLB或綠光波段GLB的反射率,但會降低對於藍光波段BLB的反射率。
儘管如此,利用上述厚度組合堆疊而成的反射電極RE,其對於藍光波段BLB的反射率仍都優於僅以厚度為1000埃的銀反射圖案所構成的反射電極在藍光波段BLB的反射率,且其對於紅光波段RLB或綠光波段GLB的反射率也都優於僅以厚度為1000埃的鋁反射圖案所構成的反射電極在紅光波段RLB或綠光波段GLB的反射率。也就是說,藉由銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP堆疊而成的反射電極RE在可見光全波段的反射率都可獲得提升。綜上所述,在上述的雙層結構的反射電極RE中,雙層結構中的上層為較薄的金屬薄膜且具有半透光性,雙層結構中的下層則為較厚的金屬薄膜且不具有透光性或幾乎不具有透光性(以使雙層結構中的下層為完全反射薄膜或近似完全反射薄膜)。而為了提高可見光全波段之反射率,雙層結構中的上層較佳為銀反射圖案AgRP,其厚度t2可大於或等於150埃且小於或等於500埃,且較佳為大於或等於300埃且小於或等於500埃,以避免過薄則容易造成銀反射圖案AgRP的膜面的不連續,而雙層結構中的下層較佳為鋁反射圖案AlRP,其厚度t1可大於500埃,且較佳為為大於500埃且小於或等於1000埃,以避免過厚造成鋁反射圖案AlRP的表面粗糙化而影響反射率。
在本實施例中,銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP各自的材料可為單一元素(即銀元素或鋁元素),但為了製程與良率的考量,其單一元素也可摻雜一種以上的其他元素,但要避免摻雜過多而影響原始基材(即銀元素或鋁元素)的光學特性。舉例來說,銀反射圖案AgRP可為銀合金反射圖案,其包括大於90%原子百分比的銀以及小於或等於10%原子百分比的其他元素,而鋁反射圖案AlRP可為鋁合金反射圖案,其包括大於90%原子百分比的鋁以及小於或等於10%原子百分比的其他元素。另一方面,雖然圖3的反射電極RE為兩種反射圖案的堆疊結構,但根據不同的設計需求,反射電極也可以是三層以上的不同材料堆疊而成。
圖7A至圖7C是圖3的反射電極的另一些變形實施例的剖視與俯視示意圖。圖7D至圖7F是圖3的反射電極的再一些變形實施例的剖視示意圖。圖7A至圖7C各自的圖中的(a)與(b)分別為剖視示意圖與俯視示意圖,且圖7A至圖7C各自的圖中的俯視示意圖省略繪示絕緣層130。特別一提的是,為了調整反射電極在可見光波段的反射率分布,還可對銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP各自在受光面的分布面積或形狀進行調整。
請參照圖7A,在一變形實施例中,反射電極層REL-A的反射電極RE-A中,銀反射圖案AgRP-A可部分覆蓋鋁反射圖案AlRP的反射面RS。亦即,鋁反射圖案AlRP的部分反射面RS可被顯露出。
請參照圖7B,在另一變形實施例中,反射電極層REL-B的反射電極RE-B的銀反射圖案AgRP-B與鋁反射圖案AlRP-B在圖2的第一基板101與第二基板201的堆疊方向(例如方向D3)上可不相互重疊,亦即銀反射圖案AgRP-B與鋁反射圖案AlRP-B可並列設置在絕緣層130上。也因此,銀反射圖案AgRP-B的厚度選擇較具彈性,例如可增加銀反射圖案AgRP-B的厚度(圖7B以設置成銀反射圖案AgRP-B與鋁反射圖案AlRP-B具有相同的厚度為例示),但不限於此。舉例來說,圖7B中的鋁反射圖案AlRP-B可圍繞銀反射圖案AgRP-B設置,但不以此為限。
特別注意的是,在圖7B的變形實施例中,銀反射圖案AgRP-B在絕緣層130的表面130s上的正投影面積可大於鋁反射圖案AlRP-B在表面130s上的正投影面積,但不以此為限。在其他變形實施例的反射電極層REL-C中,反射電極RE-C的鋁反射圖案AlRP-C在絕緣層130的表面130s上的正投影面積可大於銀反射圖案AgRP-C在表面130s上的正投影面積,且銀反射圖案AgRP-C可圍繞鋁反射圖案AlRP-C設置,如圖7C所示。在圖7A至圖7C的變形實施例中,藉由調整銀反射圖案與鋁反射圖案各自在受光面的分布面積或形狀,可增強反射電極中銀或鋁的光學特性。舉例來說,在圖7A至圖7C中,當鋁反射圖案的顯露面積愈大時,藍光波段BLB的反射率提高,而紅光波段RLB的反射率下降,因此反射式顯示面板的畫面會由暖色系轉向冷色系。
另一方面,為了製程與良率的考量,銀反射圖案與鋁反射圖案各自與其他膜層的交界面還可設置功能性膜層。請參照圖7D,舉例來說,為了提升銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP之間的接著力或避免這兩種反射圖案在製程中因材料的擴散效應而影響彼此的成膜品質,銀反射圖案AgRP與鋁反射圖案AlRP之間還可設有緩衝層141,且緩衝層141的材料需具有高透光性。為了增加鋁反射圖案AlRP與絕緣層130之間的接著力,鋁反射圖案AlRP與絕緣層130之間還可設有緩衝層142,且緩衝層142的材料可具有導電性,但不以此為限。舉例來說,在圖2C的實施例中的反射電極RE具有圖7D的結構且為浮接的實施例中,緩衝層142可具有導電性或不具有導電性。為了避免反射電極RE在後續製程中受損,銀反射圖案AgRP在背對鋁反射圖案AlRP的一側可設有保護層150,且保護層150的材料需具有高透光性。
請參照圖7E,相似於圖7D的配置方式,銀反射圖案AgRP-A與鋁反射圖案AlRP之間可設置緩衝層141A,鋁反射圖案AlRP與絕緣層130之間可設置緩衝層142,且銀反射圖案AgRP-A在背對鋁反射圖案AlRP的一側可設置保護層151。由於圖7E的鋁反射圖案AlRP的部分反射面RS並未被銀反射圖案AgRP-A所覆蓋,銀反射圖案AgRP-A與鋁反射圖案AlRP之間還可設置另一保護層152,且保護層152的材料需具有高透光性。此外,亦可藉由選擇適當的保護層152的材料,使得圖7E可省略緩衝層141A,且保護層152同時可做為反射圖案AgRP-A與鋁反射圖案AlRP之間的緩衝層。
請參照圖7F,為了讓圖7B中銀反射圖案AgRP-B與鋁反射圖案AlRP-B各自與絕緣層130之間的接著力獲得提升,銀反射圖案AgRP-B與絕緣層130之間可設置緩衝層141B,而鋁反射圖案AlRP-B與絕緣層130之間可設置緩衝層142B。特別注意的是,緩衝層141B與緩衝層142B的材料可彼此相同或互不相同。另一方面,為了避免反射電極RE-B在後續製程中受損,銀反射圖案AgRP-B在背對絕緣層130的一側可設置保護層151B,而鋁反射圖案AlRP-B在背對絕緣層130的一側可設置另一保護層152B。保護層151B與保護層152B的材料可彼此相同或互不相同。特別注意的是,為了避免這兩種反射圖案在製程中因材料的擴散效應而影響彼此的成膜品質,覆蓋鋁反射圖案AlRP-B的保護層152B還可進一步地延伸至鋁反射圖案AlRP-B與銀反射圖案AgRP-B的交界面。此外,亦可使用不同於保護層152B的材料的膜層取代圖7F中位於鋁反射圖案AlRP-B與銀反射圖案AgRP-B的交界面的保護層152B。
以下將列舉另一些實施例以詳細說明本公開,其中相同的構件將標示相同的符號,並且省略相同技術內容的說明,省略部分請參考前述實施例,以下不再贅述。
圖8是依照本發明的第二實施例的反射式顯示面板的剖視示意圖。圖9A是圖8的多個反射電極與多個濾光圖案在二維空間中的對應關係示意圖。圖9B及圖9C是圖9A的另一些變形實施例的多個反射電極與多個濾光圖案在二維空間中的對應關係示意圖。
請參照圖8及圖9A,本實施例的反射式顯示面板20與圖1的反射式顯示面板10的主要差異在於:反射電極層的配置方式不同。具體而言,在第一實施例中,畫素陣列基板100的反射電極層REL的每個反射電極RE包括具有不同材料的多層結構(例如每個反射電極RE包括鋁反射圖案和銀反射圖案),而在本實施例中,畫素陣列基板100A上的反射電極層REL-D的每個反射電極為單層結構(例如每個反射電極僅包括前述實施例中的鋁反射圖案與銀反射圖案的其中一者)。
詳細而言,在本實施例中,對向基板200A可包括第二基板201以及設置在第二基板201上的多個濾光圖案。這些濾光圖案可包括濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3。濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3的濾光顏色彼此不同,且分別對應畫素結構PX1、畫素結構PX2與畫素結構PX3設置。在本實施例中,畫素結構PX1、畫素結構PX2與畫素結構PX3可構成反射式顯示面板20的一個顯示畫素。舉例來說,濾光圖案FP1的濾光顏色為紅色,濾光圖案FP2的濾光顏色為綠色,而濾光圖案FP3的濾光顏色為藍色,以使具有畫素結構PX1與濾光圖案FP1的顯示子畫素可顯示紅色,具有畫素結構PX2與濾光圖案FP2的顯示子畫素可顯示綠色,以及具有畫素結構PX3與濾光圖案FP3的顯示子畫素可顯示藍色。舉例來說,對向基板200A可包括彩色濾光層(color filter),且彩色濾光層包括濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3,其中濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3分別為紅色濾光層、綠色濾光層和藍色濾光層。在本實施例中,反射電極層REL-D包括反射電極RE1、反射電極RE2與反射電極RE3,且反射電極RE1、反射電極RE2與反射電極RE3分別重疊於濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3。特別說明的是,雖然圖8是以濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3設置於對向基板200A中為例示,但不限於此。在其他實施例中,濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3可設置於畫素陣列基板100A中且分別重疊於反射電極RE1、反射電極RE2與反射電極RE3,具體來說,濾光圖案FP1、濾光圖案FP2與濾光圖案FP3可設置於第一基板101上且分別位於反射電極RE1、反射電極RE2與反射電極RE3的上方。
請參照圖4A及圖5A。由於銀反射圖案對於紅光波段RLB與綠光波段GLB的反射率明顯優於在藍光波段BLB的反射率,且在特定厚度範圍內會分別稍優於鋁反射圖案在紅光波段RLB與綠光波段GLB的反射率,本實施例的反射電極RE1與反射電極RE2可以是銀反射圖案AgRP-D所構成。由於鋁反射圖案對於藍光波段BLB的反射率略高於在紅光波段RLB或綠光波段GLB的反射率且優於銀反射圖案在藍光波段BLB的反射率,本實施例的反射電極RE3可以是鋁反射圖案AlRP-D所構成。由圖4A與圖5A可知,銀反射圖案在藍光波段BLB的反射率遠低於銀反射圖案在紅光波段RLB和綠光區段GLB的反射率,因此將具有銀反射圖案AgRP-D的反射電極RE1與反射電極RE2分別重疊於紅色濾光圖案和綠色濾光圖案,可提高反射式顯示面板20的紅色及綠色的純度。此外,由圖6可知,單一材料的鋁反射圖案在藍光波段BLB的大部分範圍的反射率大於單一材料的銀反射圖案在相同波段的反射率以及具有鋁反射圖案與銀反射圖案的雙層結構在相同波段的反射率,且單一材料的鋁反射圖案在紅光波段RLB與綠光波段GLB的反射率小於單一材料的銀反射圖案在相同波段的反射率以及具有鋁反射圖案與銀反射圖案的雙層結構在相同波段的反射率,因此將具有鋁反射圖案AlRP-D的反射電極RE3重疊於藍色濾光圖案,可提高反射式顯示面板20的藍色的純度。
也就是說,本實施例的反射電極會根據所重疊的濾光圖案的濾光顏色選用合適的材料來製作,使其對於該濾光顏色的光線的反射率最大化並且提高顏色的純度。據此,可提升反射式顯示面板20顯示時的色彩飽和度與對比表現。
在本實施例的顯示畫素中,反射電極RE1、反射電極RE2與反射電極RE3各自的反射面面積可彼此相同。然而,本發明不限於此。在另一些變形實施例中,為了調整反射式顯示面板的色度表現,每個顯示畫素中不同濾光顏色的多個濾光圖案及其分別對應的多個反射電極的分布面積可個別地進行調整。
舉例來說,如圖9B所示,在一變形實施例中,濾光圖案FP3-A在受光面(例如圖8中第二基板201的表面)上的分布面積可大於濾光圖案FP2與濾光圖案FP1各自在所述受光面上的分布面積。對應地,反射電極RE3-A的反射面面積可大於反射電極RE2與反射電極RE1各自的反射面面積。具體來說,濾光圖案FP3-A在第二基板201上的垂直投影面積可大於濾光圖案FP2與濾光圖案FP1各自在第二基板201上的垂直投影面積,且反射電極RE3-A在第一基板101上的垂直投影面積可大於反射電極RE2與反射電極RE1各自在第一基板101上的垂直投影面積。
如圖9C所示,在另一變形實施例中,濾光圖案FP1、濾光圖案FP2-B與濾光圖案FP3-B各自在受光面上的分布面積可互不相同。對應地,反射電極RE1、反射電極RE2-B與反射電極RE3-B各自的反射面面積也互不相同。舉例來說,將分布面積由小到大排列,依序為濾光圖案FP1、濾光圖案FP2-B與濾光圖案FP3-B,而將反射面面積由小到大排列,依序為反射電極RE1、反射電極RE2-B與反射電極RE3-B,但不限於此。
圖10是依照本發明的第三實施例的反射式顯示面板的剖視示意圖。圖11A是圖10的銅反射圖案在不同厚度下的反射率對波長的分布圖。圖11B是圖10的銅反射圖案在不同厚度下的吸收率對波長的分布圖。圖11C是圖10的銅反射圖案在不同厚度下的穿透率對波長的分布圖。圖12是圖10的銀反射圖案、鋁反射圖案與銅反射圖案在相同厚度下的反射率對波長的分布圖。
請參照圖10,本實施例的反射式顯示面板20A與圖8的反射式顯示面板20的差異僅在於:重疊於濾光圖案FP1的反射電極的製作材料不同。具體而言,在本實施例的畫素陣列基板100B中,反射電極層REL-E還可包括多個銅反射圖案CuRP,且畫素結構PX1的反射電極RE1-A可由銅反射圖案CuRP所構成。在本實施例中,銅反射圖案CuRP的材料可為單一元素(即銅元素),或是還可摻雜一種以上的其他元素。舉例來說,銅反射圖案CuRP可為銅合金反射圖案,其包括大於90%原子百分比的銅以及小於或等於10%原子百分比的其他元素。
請同時參照圖11A,在不同厚度下,銅反射圖案CuRP對紅光波段RLB的反射率都明顯優於在綠光波段GLB或藍光波段BLB的反射率。此外,銅反射圖案CuRP的反射率會隨著厚度增加而增加。在不同厚度下,銅反射圖案CuRP在紅光波段RLB的吸收率都明顯低於在綠光波段GLB或藍光波段BLB的吸收率,如圖11B所示。如圖11C所示,銅反射圖案CuRP在紅光波段RLB、綠光波段GLB及藍光波段BLB的穿透率都隨著厚度增加而降低。
請參照圖10、圖11A及圖12,銅反射圖案CuRP在藍光波段BLB和綠光區段GLB的反射率遠低於銅反射圖案CuRP在紅光波段RLB的反射率,而銀反射圖案AgRP-D在綠光波段GLB的反射率僅稍低於銀反射圖案AgRP-D在紅光波段RLB的反射率,且銀反射圖案AgRP-D在藍光波段BLB與紅光波段RLB的反射率差異亦遠低於銅反射圖案CuRP在藍光波段BLB與紅光波段RLB的反射率差異,因此相較於選用銀反射圖案AgRP-D作為重疊於濾光圖案FP1(即紅色濾光圖案)的反射電極RE1-A,選用銅反射圖案CuRP作為重疊於濾光圖案FP1(即紅色濾光圖案)的反射電極RE1-A可進一步降低反射電極RE1-A在綠光波段GLB與藍光波段BLB的反射率,可提高反射式顯示面板20A的紅色的純度。在本實施例中,藉由將銅反射圖案CuRP、銀反射圖案AgRP-D以及鋁反射圖案AlRP分別設置為反射電極RE1-A、反射電極RE2以及反射電極RE3,且反射電極RE1-A、反射電極RE2以及反射電極RE3分別重疊於濾光圖案FP1(即紅色濾光圖案)、濾光圖案FP2(即綠色濾光圖案)和濾光圖案FP3(即藍色濾光圖案),有助於提升反射式顯示面板20A顯示時的色彩純度(或色彩飽和度)與對比。
綜上所述,在本發明的一實施例的反射式顯示面板中,反射電極層設有多個銀反射圖案與多個鋁反射圖案。由於銀反射圖案對可見光波段的反射率分布不同於鋁反射圖案對可見光波段的反射率分布,反射電極層對於可見光全波段的反射率可藉由這兩種金屬反射圖案的組合設計而極大化,進而提升反射式顯示面板顯示時的色彩飽和度與對比表現。
10、20、20A:反射式顯示面板
100、100A、100B:畫素陣列基板
101:第一基板
110:閘絕緣層
120、130、131:絕緣層
130s、131s:表面
141、142、141A、141B、142B:緩衝層
150、151、152、151B、152B:保護層
200、200A:對向基板
201:第二基板
300:液晶層
AgRP、AgRP-A、AgRP-B、AgRP-C、AgRP-D:銀反射圖案
AlRP、AlRP-B、AlRP-C、AlRP-D:鋁反射圖案
BLB:藍光波段
CE:連接電極
CuRP:銅反射圖案
D1、D2、D3:方向
DE:汲極
FP1、FP2、FP3、FP3-A、FP2-B、FP3-B:濾光圖案
GE:閘極
GLB:綠光波段
IL:入射光線
OP、OP”:開口
PAL:畫素陣列層
PE:畫素電極
PX、PX1、PX2、PX3:畫素結構
RA:反射區
RE、RE-A、RE-B、RE-C、RE1、RE2、RE3、RE1-A、RE3-A、RE2-B、RE3-B:反射電極
REL、REL-A、REL-B、REL-C、REL-D、REL-E:反射電極層
RL:反射光線
RLB:紅光波段
RS:反射面
SC:半導體圖案
SE:源極
T:主動元件
t1、t2:厚度
TH:接觸孔
USR:使用者
圖1是依照本發明的第一實施例的反射式顯示面板的剖視示意圖。
圖2A是圖1的局部區域的放大示意圖。
圖2B是圖1的局部區域的另一放大示意圖。
圖2C是圖1的局部區域的又一放大示意圖。
圖3是圖2A至圖2C的局部區域的放大示意圖。
圖4A是圖3的銀反射圖案在不同厚度下的反射率對波長的分布圖。
圖4B是圖3的銀反射圖案在不同厚度下的吸收率對波長的分布圖。
圖4C是圖3的銀反射圖案在不同厚度下的穿透率對波長的分布圖。
圖5A是圖3的鋁反射圖案在不同厚度下的反射率對波長的分布圖。
圖5B是圖3的鋁反射圖案在不同厚度下的吸收率對波長的分布圖。
圖5C是圖3的鋁反射圖案在不同厚度下的穿透率對波長的分布圖。
圖6是圖3的反射電極在銀反射圖案與鋁反射圖案的多種厚度組合下的反射率對波長的分布圖。
圖7A至圖7C是圖3的反射電極的另一些變形實施例的剖視與俯視示意圖。
圖7D至圖7F是圖3的反射電極的再一些變形實施例的剖視示意圖。
圖8是依照本發明的第二實施例的反射式顯示面板的剖視示意圖。
圖9A是圖8的多個反射電極與多個濾光圖案在二維空間中的對應關係示意圖。
圖9B及圖9C是圖9A的另一些變形實施例的多個反射電極與多個濾光圖案在二維空間中的對應關係示意圖。
圖10是依照本發明的第三實施例的反射式顯示面板的剖視示意圖。
圖11A是圖10的銅反射圖案在不同厚度下的反射率對波長的分布圖。
圖11B是圖10的銅反射圖案在不同厚度下的吸收率對波長的分布圖。
圖11C是圖10的銅反射圖案在不同厚度下的穿透率對波長的分布圖。
圖12是圖10的銀反射圖案、鋁反射圖案與銅反射圖案在相同厚度下的反射率對波長的分布圖。
130:絕緣層
130s:表面
AgRP:銀反射圖案
AlRP:鋁反射圖案
D3:方向
IL:入射光線
PAL:畫素陣列層
RE:反射電極
REL:反射電極層
RL:反射光線
t1、t2:厚度
Claims (10)
- 一種反射式顯示面板,包括: 第一基板與第二基板,彼此重疊設置; 液晶層,設置在該第一基板與該第二基板之間;以及 畫素陣列層,設置在該第一基板上,該畫素陣列層設有反射電極層,該反射電極層包括多個銀反射圖案與多個鋁反射圖案,其中該些銀反射圖案分別重疊於該些鋁反射圖案,且該些鋁反射圖案位在該些銀反射圖案與該第一基板之間。
- 如請求項1所述的反射式顯示面板,其中各該些鋁反射圖案具有反射面,各該些銀反射圖案部分覆蓋該些鋁反射圖案的對應一者的該反射面。
- 如請求項1所述的反射式顯示面板,其中各該些鋁反射圖案沿著該第一基板與該第二基板的堆疊方向的厚度大於各該些銀反射圖案沿著該堆疊方向的厚度。
- 如請求項3所述的反射式顯示面板,其中各該些銀反射圖案的該厚度大於或等於150埃且小於或等於500埃,各該些鋁反射圖案的該厚度大於500埃且小於或等於1000埃。
- 如請求項1所述的反射式顯示面板,其中該畫素陣列層還設有絕緣層,該些鋁反射圖案設置在該絕緣層上,該些鋁反射圖案與該絕緣層或該些銀反射圖案之間設有緩衝層。
- 如請求項5所述的反射式顯示面板,其中該些銀反射圖案背對該些鋁反射圖案的表面設有保護層。
- 一種反射式顯示面板,包括: 第一基板與第二基板,彼此重疊設置; 液晶層,設置在該第一基板與該第二基板之間; 畫素陣列層,設置在該第一基板上,該畫素陣列層設有反射電極層,該反射電極層包括多個銀反射圖案與多個鋁反射圖案;以及 多個濾光圖案,設置在該第一基板與該第二基板中的一者上,該些濾光圖案具有重疊於各該些銀反射圖案的第一濾光圖案以及重疊於各該些鋁反射圖案的第二濾光圖案,且該第一濾光圖案與該第二濾光圖案的濾光顏色互不相同。
- 如請求項7所述的反射式顯示面板,其中該第一濾光圖案的濾光顏色為紅色或綠色,該第二濾光圖案的濾光顏色為藍色。
- 如請求項7所述的反射式顯示面板,其中該反射電極層還包括多個銅反射圖案,該些濾光圖案還具有重疊於各該些銅反射圖案的第三濾光圖案,且該第三濾光圖案的濾光顏色不同於該第一濾光圖案與該第二濾光圖案各自的濾光顏色。
- 如請求項9所述的反射式顯示面板,其中該第一濾光圖案的濾光顏色為綠色,該第二濾光圖案的濾光顏色為藍色,且該第三濾光圖案的濾光顏色為紅色。
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| TW113123929A TWI890502B (zh) | 2024-06-27 | 2024-06-27 | 反射式顯示面板 |
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2024
- 2024-06-27 TW TW113123929A patent/TWI890502B/zh active
Patent Citations (2)
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