專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種液晶顯示器，尤指一種使用白色光源搭配電致變色單元并 利用色序法實(shí)現(xiàn)彩色顯示的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器中顯示色彩的混色(color mixture)方式，可以分為空間混色和時(shí)間 混色兩種。空間混色為目前液晶顯示器主要的混色方式，以薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Field Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD)為例，每一顯示畫素均由紅(R)、 綠(G)、藍(lán)(B)三個子畫素所構(gòu)成，且紅、綠、藍(lán)子次畫素均具有分別對應(yīng)的紅色濾光片、綠 色濾光片、藍(lán)色濾光片。藉由各顯示畫素的紅、綠、藍(lán)子畫素的混色，可使人類的視覺系統(tǒng) 觀看到彩色的顯示畫面。時(shí)間混色為一種不需使用彩色濾光片的混色方式，其利用色序法 (Color Sequential Method)，讓紅、綠、藍(lán)的光源分別依序在三個不同時(shí)間通過液晶顯示 面板來進(jìn)行混色，藉由人眼的視覺暫留(photogene)現(xiàn)象，讓人類的視覺系統(tǒng)感知混色的 效果。因此，時(shí)間混色的色序法具有下列優(yōu)點(diǎn)1、相較傳統(tǒng)有彩色濾光片的液晶顯示器須由 三個紅、綠、藍(lán)色子畫素組成一個畫素，使用色序法的液晶顯示器的畫素將可縮小，而提高 液晶顯示器解析度，或維持原解析度而減少薄膜晶體管基板的成本。2、由于無需設(shè)置彩色 濾光片，因而將降低液晶顯示器的生產(chǎn)成本。然而，使用色序法的液晶顯示器不是依靠彩色慮光片，而是利用紅、綠、藍(lán)三色背 光混色，其中紅、綠、藍(lán)的光源一般為發(fā)光二極管光源。因此。各色的背光面積就只能占三 分之一，而非整面，可能造成背光的顏色不均。同時(shí)，與全部使用白色背光的液晶顯示器相 較，使用色序法的液晶顯示器的輝度也只有其三分之一。此外，色序法的顏色必須用各色背 光源去混合，無法直接利用外界的白光做為其光源。因此，習(xí)知使用色序法的液晶顯示器一 般僅應(yīng)用于穿透式，而無法應(yīng)用于反射式液晶顯示器(Reflective IXD Device)或半穿透 半反射式液晶顯示器(Transflective LCD Device)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種液晶顯示器，以解決上述習(xí)知技術(shù)所面臨的 問題與限制。本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例提供一種液晶顯示器。上述液晶顯示器包括一白光光 源、一液晶顯示面板、以及一電致變色單元。其中，白光光源是具有一出光面，而液晶顯示面 板是設(shè)置于白光光源的出光面上。此外，電致變色單元是設(shè)置于白光光源的出光面上，其中 電致變色單元依序呈現(xiàn)不同顏色。本實(shí)用新型的液晶顯示器，是利用白色光源搭配電致變色單元，來完成色序法的 混色顯示。相較于先前技術(shù)使用三種不同顏色的發(fā)光二極管光源進(jìn)行混色，本實(shí)用新型可 以全面使用白色光源，將任一顏色的亮度提高為約先前技術(shù)的三倍。此外，本實(shí)用新型的液 晶顯示器，可以是應(yīng)用色序法的半穿透半反射式液晶顯示器，以有效利用環(huán)境光源。


[0007
圖1繪示了本實(shí)用新型第-圖2繪示了本實(shí)用新型第-圖3繪示了本實(shí)用新型第 圖4繪示了本實(shí)用新型第J主要組件符號說明
10，30, 40 121
141，441 143，443 145，445 16 162 102 446 1611 1613 1615
-較佳實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。 -較佳實(shí)施例的第一電致變色薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖. 較佳實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。 較佳實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
液晶顯示器 出光面 透明基板 液晶層 畫素電極 輸^^元 第二輸變頓膜 穿透區(qū) 碰電極 第一透明導(dǎo)電層 _觀
第二透明導(dǎo)電層。
1 2
14, 44 14 2，4 4 2 144，444 1 0 0 16 1 1 6 3 1 0 4 447 16 12 16 14
白光光源 液晶顯示面板 數(shù)組基板 共通電極 畫素區(qū)
第一電致變色薄膜 第三電致變色薄膜 反射區(qū) 間隙層 電致變色層 輔助電極層
具體實(shí)施方式
在說明書及后續(xù)的申請專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng) 域中具有通常知識者應(yīng)可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書 及后續(xù)的申請專利范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)別組件的方式，而是以組件在功能上的 差異來作為區(qū)別的基準(zhǔn)。在通篇說明書及后續(xù)的請求項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包括」是為一開放 式的用語，故應(yīng)解釋成「包括但不限定于」。為了簡化說明并便于比較各實(shí)施例的相異處， 在下文的各實(shí)施例，對于相同組件使用相同組件標(biāo)注。另外，需注意的是圖式僅以說明為目 的，并未依照原尺寸作圖。請參考圖1，圖1繪示了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)示意 圖。如第1圖所示，第一較佳實(shí)施例的液晶顯示器10包括一白光光源12、一液晶顯示面板 14、以及一電致變色單元16。在第一較佳實(shí)施例中，白光光源12可以是一白光背光模塊，例 如由復(fù)數(shù)個白光發(fā)光二極管組成，但不以此為限，而可為其它各式光源，例如一冷陰極熒光 燈管。另外，白光光源12所發(fā)生的白光的波長范圍大體上可以介于380奈米至770奈米之 間，以提供液晶顯示器10顯示畫面時(shí)所需的光線，但不以此為限，而可以依照產(chǎn)品需求進(jìn) 行調(diào)整。此外，白光光源12所產(chǎn)生的白光(如圖中的箭號所示)是由出光面121射出，且出 光面121上另設(shè)置其它光學(xué)組件(圖未示)，例如擴(kuò)散板、棱鏡片、或增光膜等，以提升白光 光源12的強(qiáng)度與均勻度。再者，液晶顯示面板14是設(shè)置于白光光源12的出光面121上。 如第1圖所示，液晶顯示面板14包括一透明基板141、一數(shù)組基板142、與一液晶層143，其 中數(shù)組基板142與透明基板141相對設(shè)置，而液晶層143則設(shè)置于數(shù)組基板142與透明基
4板141之間。另外，數(shù)組基板142可以定義有復(fù)數(shù)個畫素區(qū)100，且圖式中以一個畫素區(qū)100 為例進(jìn)行說明。在畫素區(qū)100中，一畫素電極145可以設(shè)置于數(shù)組基板142上，而一共通電 極144可以設(shè)置于透明基板141上。此外，在畫素區(qū)100中，液晶層143是設(shè)置于共通電極 144與畫素電極145之間。據(jù)此，利用調(diào)整畫素電極145與共通電極144之間的電壓差，可 以控制各畫素區(qū)100的液晶層143的透光程度，進(jìn)而顯示具有不同圖案與灰階的畫面。但 是，本實(shí)用新型的液晶顯示面板14并不以上述實(shí)施例為限，而可為其它適合的配置方式， 并且可以包括其它適合的組件。值得注意的是，習(xí)知的液晶顯示面板一般會包括彩色濾光 片，但本實(shí)用新型的液晶顯示面板14，因具有電致變色單元16，可以不需要彩色濾光片。此外，電致變色單元16是設(shè)置于白光光源12的出光面121上，更明確的說，在第 一較佳實(shí)施例中，電致變色單元16是設(shè)置于液晶顯示面板14與白光光源12之間。另外，電 致變色單元16可以依序呈現(xiàn)不同顏色。如第1圖所示，電致變色單元16包括一第一電致 變色薄膜161、一第二電致變色薄膜162、與一第三電致變色薄膜163。其中，第一電致變色 薄膜161可以具有一透明狀態(tài)與一第一色狀態(tài)。同樣的，第二電致變色薄膜162可以具有一 透明狀態(tài)與一第二色狀態(tài)，而第三電致變色薄膜143具有一透明狀態(tài)與一第三色狀態(tài)。在 第一較佳實(shí)施例中，第一色可以是紅色，第二色可以是綠色，第三色可以是藍(lán)色。據(jù)此，本實(shí) 用新型可以依照色序法的原理，利用電致變色單元16依序呈現(xiàn)紅色、綠色、與藍(lán)色。舉例來 說，首先電致變色單元16的第一電致變色薄膜161是為第一色(在本實(shí)施例中為紅色)狀 態(tài)，而電致變色單元16的第二電致變色薄膜162與第三電致變色薄膜163則為透明狀態(tài)， 在此狀況下，第一電致變色薄膜161可發(fā)揮紅色濾光片的作用，使通過第一電致變色薄膜 161的白光形成紅光。接著，電致變色單元16的第二電致變色薄膜162調(diào)整為第二色(在 本實(shí)施例中為綠色)狀態(tài)，而電致變色單元16的第一電致變色薄膜161則調(diào)整為透明狀 態(tài)，且第三電致變色薄膜163維持透明狀態(tài)，在此狀況下，第二電致變色薄膜162可發(fā)揮綠 色濾光片的作用，使通過第一電致變色薄膜161的白光形成綠光。隨后，電致變色單元16 的第三電致變色薄膜163調(diào)整為第三色(在本實(shí)施例中為藍(lán)色)狀態(tài)，而電致變色單元16 的第二電致變色薄膜162則調(diào)整為透明狀態(tài)，且第一電致變色薄膜161維持透明狀態(tài)，在此 狀況下，第三電致變色薄膜163可發(fā)揮藍(lán)色濾光片的作用，使通過第三電致變色薄膜163的 白光形成藍(lán)光。之后，依照此順序反復(fù)的切換顏色。因此，相較于先前技術(shù)使用三種不同顏 色的發(fā)光二極管光源進(jìn)行混色，本實(shí)用新型可以全面使用白色光源，將任一顏色的亮度提 高為使用三種顏色光源的顯示器的三倍。然而，本實(shí)用新型的電致變色單元16并不以上述實(shí)施例為限。例如，電致變色單 元16的電致變色薄膜的層數(shù)，并不限定于上述實(shí)施例的三層電致變色薄膜，而可以具有單 層或是多層的電致變色薄膜。另外，每一電致變色薄膜的顏色狀態(tài)，并不限定于各只切換單 一顏色狀態(tài)及透明狀態(tài)。換句話說，電致變色單元16可以具有多層的電致變色薄膜，亦或 是依照每一電致變色薄膜的材料特性，使電致變色薄膜具有一透明狀態(tài)與兩個顏色以上的 狀態(tài)。因此，本實(shí)用新型可以利用三種以上的顏色，搭配色序法進(jìn)行混色。以下將針對電致變色單元的各電致變色薄膜的結(jié)構(gòu)與材料進(jìn)行說明。請參考圖 2，圖2繪示了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的第一電致變色薄膜161的結(jié)構(gòu)示意圖。第一電 致變色薄膜161包括一第一透明導(dǎo)電層1611、一電致變色層1612、一電解質(zhì)層1613、一輔 助電極層1614、一第二透明導(dǎo)電層1615。其中，電致變色層1612于不同電壓差下，可以依電致變色層1612的材料的氧化還原型態(tài)而呈現(xiàn)不同的顏色。電解質(zhì)層1613的材料，可以 選擇具有較快離子移動速？？的材料，例如氫離子、或鋰離子等。輔助電極層1614則可以是 一離子儲存層，用來儲存變色反應(yīng)過程所需的離子。第一透明導(dǎo)電層1611與第二透明導(dǎo)電 層1615則可以是一銦錫氧化物(ITO)層，但不以此為限。此外，可以將電致變色材料附著 在多孔性薄膜(圖未示)上，以增加電致變色材料的表面積，進(jìn)而提升電至變色的效率。同 樣的，第二電致變色薄膜162與第三電致變色薄膜163的結(jié)構(gòu)，也可以相同于第一電致變 色薄膜161的結(jié)構(gòu)，但不以此為限，而可以依照不同電致變色材料進(jìn)行調(diào)整。另外，以下將 舉例說明本實(shí)用新型用來呈現(xiàn)不同顏色的電致變色材料。于紅色方面，PEDOP中性態(tài)為紅 色，氧化態(tài)為接近透明的亮藍(lán)色，或使用N-丙磺基-丙烯二氧吡咯(N-propanesulfonate propylene dioxypyrrole, N-PrS ProDOP)在中性態(tài)時(shí)為透明無色，而在其它態(tài)藉由共聚 合或控制支鏈官能基可以為紅色。于綠色方面，聚苯胺(polyaniline)在中性態(tài)時(shí)為透明 無色，而在氧化態(tài)時(shí)為綠色。于藍(lán)色方面，三氧化鎢(WO3)、三氧化鉬(MoO3)、五氧化二鈮 (Nb2O5)、PProDOT、或二氧化鈦(TiO2)等材料在氧化態(tài)時(shí)為透明無色，而在還原態(tài)時(shí)為藍(lán)色。請參考圖3，圖3繪示了本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的液晶顯示器30的結(jié)構(gòu)示意 圖。由于本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的液晶顯示器30的各組件大體上與第一較佳實(shí)施例 的液晶顯示器10的各組件相同，請參考前文所述，在此不再贅述，并且相同組件使用相同 組件標(biāo)注。如圖3所示，第二較佳實(shí)施例與第一較佳實(shí)施例的差異在于，第二較佳實(shí)施例的 液晶顯示面板14是設(shè)置于電致變色單元16與白光光源12之間。據(jù)此，白色光源12所發(fā) 出的光線，同樣可以經(jīng)過電致變色單元16。另外，可以如前文所述，依照色序法的原理，依序 呈現(xiàn)紅色、綠色與藍(lán)色。因此，液晶顯示器30可以全面使用白色光源，將任一顏色的亮度提 高為約使用三種顏色光源的顯示器的三倍。此外，本實(shí)用新型可以應(yīng)用于半穿透半反射式液晶顯示器。請參考圖4，圖4繪示 了本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的液晶顯示器40的結(jié)構(gòu)示意圖。同樣的，與第一較佳實(shí)施例 相同的組件，將使用相同組件標(biāo)注，并且不再贅述，請參考前文所述。如圖4所示，第三較佳 實(shí)施例的液晶顯示器40包括一白光光源12、一液晶顯示面板44、以及一電致變色單元16。 液晶顯示面板44包括一透明基板441、一數(shù)組基板442、與一液晶層443。其中，數(shù)組基板 442可以定義有復(fù)數(shù)個畫素區(qū)100，且各畫素區(qū)100可以定義有一穿透區(qū)102與一反射區(qū) 104。此外，一畫素電極445是設(shè)置于畫素區(qū)100的穿透區(qū)102內(nèi)，而一反射電極446是設(shè) 置于畫素區(qū)100的反射區(qū)104內(nèi)。另外，一共通電極444設(shè)置于透明基板441上。據(jù)此，液 晶層462于穿透區(qū)102與反射區(qū)104的透光程度，可以利用液晶層462兩側(cè)的電壓差來調(diào) 整，以顯示具有不同圖案與灰階的畫面。此外，可以于反射電極446下方設(shè)置一間隙層447， 來調(diào)整液晶層462的間隙。藉由間隙層447的設(shè)置，會使得液晶層443在反射區(qū)104的間 隙小于在穿透區(qū)102的間隙，使光線通過穿透區(qū)102與反射區(qū)104時(shí)具有相同的相位差。此外，如圖4所示，液晶顯示面板44是設(shè)置于電致變色單元16與白光光源12之 間。當(dāng)環(huán)境光線充足時(shí)，本實(shí)用新型的液晶顯示器40可以不開啟白光光源12，而利用環(huán)境 光線于反射區(qū)104的反射光線作為顯示畫面的光源。當(dāng)環(huán)境光線不充足時(shí)，本實(shí)用新型的 液晶顯示器40可以開啟白光光源12，同時(shí)利用白光光源12提供穿透區(qū)102顯示畫面的光 源，以及利用環(huán)境光線提供反射區(qū)104顯示畫面的光源。值得注意的是，不論是提供穿透區(qū) 102光源的白光光源12或提供反射區(qū)104光源的反射光線，皆會經(jīng)過電致變色單元16。因此，可以如前文所述，依照色序法的原理，使通過電致變色單元16的光線依序呈現(xiàn)紅色、綠 色、與藍(lán)色。據(jù)此，本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的液晶顯示器40不但可以全面使用白色光 源，將任一顏色的亮度提高為約使用三種顏色光源的顯示器的三倍，而且可以善用外界的 環(huán)境光源，有效的節(jié)省電力。綜上所述，本實(shí)用新型的液晶顯示器，是利用白色光源搭配電致變色單元，來完成 色序法的混色顯示。相較于先前技術(shù)使用三種不同顏色的發(fā)光二極管光源進(jìn)行混色，本實(shí) 用新型可以全面使用白色光源，將任一顏色的亮度提高為約先前技術(shù)的三倍。此外，本實(shí)用 新型的液晶顯示器，可以是應(yīng)用色序法的半穿透半反射式液晶顯示器，以有效利用環(huán)境光 源，達(dá)到節(jié)省電力的效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種液晶顯示器，其特征在于包括一白光光源，該白光光源具有一出光面；一液晶顯示面板，設(shè)置于該白光光源的該出光面上；以及一電致變色單元，設(shè)置于該白光光源的該出光面上，其中該電致變色單元依序呈現(xiàn)不同顏色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于其中該電致變色單元包括一第一 電致變色薄膜，且該第一電致變色薄膜具有一透明狀態(tài)與一第一色狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于其中該電致變色單元包括一第二 電致變色薄膜，且該第二電致變色薄膜具有一透明狀態(tài)與一第二色狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于其中該電致變色單元包括一第三 電致變色薄膜，且該第三電致變色薄膜具有一透明狀態(tài)與一第三色狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于其中該電致變色單元是設(shè)置于該 液晶顯示面板與該白光光源之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于其中該液晶顯示面板是設(shè)置于該 電致變色單元與該白光光源之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于其中該液晶顯示面板包括一透明基板；一數(shù)組基板，與該透明基板相對設(shè)置；一液晶層，設(shè)置于該透明基板與該數(shù)組基板之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其特征在于其中該數(shù)組基板定義有復(fù)數(shù)個畫 素區(qū)，且各畫素區(qū)具有一穿透區(qū)與一反射區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于其中該液晶顯示面板包括一畫素 電極，設(shè)置于該穿透區(qū)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于其中該液晶顯示面板包括一反射 電極，設(shè)置于該反射區(qū)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種液晶顯示器，其包括一白光光源、一液晶顯示面板、以及一電致變色單元。其中，白光光源是具有一出光面，而液晶顯示面板是設(shè)置于白光光源的出光面上。此外，電致變色單元是設(shè)置于白光光源的出光面上，其中電致變色單元依序呈現(xiàn)不同顏色。本實(shí)用新型可以全面使用白色光源，將任一顏色的亮度提高為約先前技術(shù)的三倍，具有較好的使用價(jià)值。
文檔編號G02F1/13357GK201662669SQ20102016918
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月24日
發(fā)明者張照松 申請人:華映光電股份有限公司;中華映管股份有限公司