CN101930146A - 双稳态显示装置 - Google Patents

Abstract

一种双稳态显示装置，包含第一基板、薄膜晶体管数组以及双稳态显示面板。薄膜晶体管数组是设于第一基板上，且包含多个像素电极。双稳态显示面板是设于薄膜晶体管数组上，且包含第二基板、多个封闭区间、显示媒介、共同电极以及多个前光源，其中显示媒介是容置于封闭区间内，共同电极以及该第二基板是设于该些封闭区间上，且前光源是整合于第二基板以及共同电极。

Description

双稳态显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别是有关于一种提高可读性的双稳态显示装置。

背景技术

随着显示器技术的进步，技术较趋成熟的液晶显示面板(LCD Display)已被广泛地应用在各式各样的消费性电子产品上，如手机、笔记型计算机、数字相机、卫星导航等。然而，在薄型化、低耗电以及长寿命的趋势引领下，电子纸(E-Paper)的技术也因应而生。

在此以E-Ink所开发的电泳显示器(Electrophoretic Display，EPD)技术做为说明，E-Ink的电泳显示器包含前板(frontplane laminate，FPL)以及薄膜晶体管数组基板(TFT Array Substrate)。前板包含透明电极以及显示层，其中显示层更包含多个微型胶囊(microcapsule)以及位于微型胶囊内的带电荷粒子(黑色与白色)。因此，通过薄膜晶体管数组基板的像素电极与前板的透明电极间的电场改变，以控制带电荷粒子于微型胶囊内移动，呈现具有灰阶的黑白显示画面。由于电泳显示器具备双稳态的特性，使其仅在转态时耗电，此外加上可挠曲以及可携式的优点而让电泳显示器更具商品化的潜力。

现有的电泳显示器多设计成反射式(reflective)，利用环境光当作显示器的光源来达到显示效果。然而当周遭环境光源微弱或处于黑暗环境时，显示器的显示效果将受到限制，因此便有搭配背光模块作半穿透式(transflective)设计的结构以克服环境光不足的问题。半穿透式电泳显示器中的穿透模式仅将电泳显示介质当作一种光阀，因此会因微型胶囊中所产生的光散射粒子降低背光效率。然而，搭配背光模块后虽相较于反射式可获得较佳的显示效果，却因背光模块的设计而造成可挠曲特性的损失以及大量能源的损耗，故不适用在各种可携式产品上。

因此，如何在不影响可挠曲以及显示效果的条件下，整合可提高判读性的光源于反射式电泳显示器的结构上，即成为本发明创作的目的。

发明内容

因此本发明的目的在提供一种双稳态显示装置，通过前光源的设置提供一辅助性光源，以提高显示画面的可判读性。

本发明的另一目的在提供一种双稳态显示装置，通过整合光传感器，使前光源可依据环境光的强弱调整光源的强度，以提供稳定的显示画面，并节省不必要的能源损耗。

根据本发明实施例的双稳态显示装置，包含第一基板、薄膜晶体管数组以及双稳态显示面板。薄膜晶体管数组是设于第一基板上，且包含多个像素电极。双稳态显示面板是设于薄膜晶体管数组上，且包含第二基板、多个封闭区间、显示媒介、共同电极以及多个前光源，其中显示媒介是容置于封闭区间内，共同电极以及该第二基板是设于该些封闭区间上，且前光源是整合于第二基板以及共同电极。

依照本发明双稳态显示装置的一实施例，前光源为有机电致发光组件(Organic Light Emitting Diode，OLED)，其结构包含阴极层、电子传输层、发光层、空穴传输层以及阳极层，其中阴极层为铝金属(Al)，阳极层为铟锡氧化物(ITO)。由于双稳态显示面板的共同电极亦为铟锡氧化物，因此阳极层与共同电极可在同一道制程中于同一平面形成个别的图型，利用此方法整合前光源于双稳态显示面板的第二基板以及共同电极内。此外，本发明双稳态显示装置更包含设于第二基板内的光传感器，利用回授控制组件连接于前光源，依据环境光强弱调整前光源的发光强度。

因此，本发明的双稳态显示装置利用有机电致发光组件薄型、可挠曲以及面发光等特性，并通过在同一平面上形成薄膜晶体管数组的像素电极以及有机电致发光组件的阳极层，将前光源整合于双稳态显示面板以及第二基板内，改善现有电泳显示器于环境光不足时可读性较低的问题。此外，本发明的双稳态显示装置更可搭配光传感器来依据环境光的强弱调整前光源的发光强度，让使用者在不同环境光条件之下，均可通过前光源提供的适当亮度，获得稳定的显示画面，并节省不必要的能源损耗。

附图说明

图1是本发明第一实施例的双稳态显示装置的结构示意图。

图2是图1中显示媒介的另一实施态样。

图3A是本发明实施例的前光源于双稳态显示面板上的配置示意图。

图3B是绘示本发明实施例的前光源于双稳态显示面板上的另一配置示意图。

图4是本发明实施例中前光源的结构示意图。

图5是本发明第二实施例的双稳态显示装置的结构示意图。

图6是绘示本发明第三实施例的双稳态显示装置的结构示意图。

符号说明

100：第一基板        200：薄膜晶体管数组

210：像素电极        300：双稳态显示面板

310：第二基板        320：封闭区间

325：侧壁            330：显示媒介

331：黑色粒子        332：白色粒子

333：黑色流体        334：白色粒子

340：共同电极        350：前光源

351：阴极层          352：电子传输层

353：发光层          354：空穴传输层

355：阳极层          356：遮光层

400：抗反射层        500：光传感器

具体实施方式

请参照图1以及图2。图1是绘示本发明第一实施例的双稳态显示装置的结构示意图；图2是绘示图1中显示媒介330的另一实施态样。

本发明第一实施例的双稳态显示装置包含一第一基板100、一薄膜晶体管数组200以及一双稳态显示面板300。薄膜晶体管数组200是设于第一基板100上，且包含多个像素电极210。双稳态显示面板300是设于薄膜晶体管数组200上，且包含一第二基板310、多个封闭区间320、一显示媒介330、一共同电极340以及多个前光源350，其中显示媒介330是容置于封闭区间320内，共同电极340以及该第二基板310是设于该些封闭区间320上，且前光源350是整合于第二基板310以及共同电极340。

在本实施例中，封闭区间320是通过多个微杯所定义形成，然并非用以限定本发明的范围，亦可由多个微型胶囊或多个分隔壁的封装态样所定义。每一微杯320包含一侧壁325，而多个前光源350是分别对应侧壁325配置。第二基板310是设于共同电极340上。

在本发明第一实施例中，显示媒介330是为多个带电荷的染料粒子，包含带负电的黑色粒子331以及带正电的白色粒子332，通过薄膜晶体管数组200的像素电极210与双稳态显示面板300的共同电极340的电场改变，以控制带黑色粒子331与白色粒子332于微杯320内移动，呈现具有灰阶的黑白显示画面。虽然本发明实施例的显示媒介330是以两种带电荷的染料粒子进行揭露说明，但不应限制本发明的范围，显示媒介330亦可为介电黑色流体333以及多个带正电的白色粒子334所组成的另一实施态样(如图2所示)，由于其余结构皆与图1的实施例相同，在此不多作赘述。

请参照图1、图3A、图3B以及图4。图3A是绘示本发明实施例的前光源350于双稳态显示面板300上的配置示意图；图3B是绘示本发明实施例的前光源350于双稳态显示面板300上的另一配置示意图；图4是绘示本发明实施例中前光源350的结构示意图。

在本发明第一实施例中，前光源350是为有机电致发光组件(Organic LightEmitting Diode，OLED)，其结构包含一阴极层351、一电子传输层352、一发光层353、一空穴传输层354以及一阳极层355，其中阴极层351为铝金属(Al)，阳极层355为铟锡氧化物(ITO)。由于双稳态显示面板300的共同电极340亦为铟锡氧化物，因此阳极层355与共同电极340可在同一道制程中于同一平面形成个别的图型(pattern)，利用此方法整合前光源350于双稳态显示面板300的第二基板310以及共同电极340内。

此外在前光源350配置部分，由于前光源350是分别对应微杯320的侧壁325配置，其中阳极层355与共同电极340可整合于同一平面，因此可视产品所需并在前光源均匀分布的条件下将前光源350设计成间隔配置的点光源或呈条状配置的面光源(如图3A以及图3B所示)。

请参照图5，其是绘示本发明第二实施例的双稳态显示装置的结构示意图。由于第一实施例双稳态显示装置的前光源350配置即便在亮度均匀化设计后，仍可能因为向外发散的光源而造成使用者视觉上的不适感。另，本发明实施例的双稳态显示装置是为反射型的双稳态显示装置，因此强环境光虽可提供足够的显示光源，但在表面因阴极层是为金属层会产生光线反射的情况，一样可能造成使用者视觉上的不适。因此，第二实施例的双稳态显示装置相较于第一实施例的双稳态显示装置更包含一遮光层(Light shield)356以及一抗反射层(Anti reflection)400，其中遮光层356是设于阴极层351上，且抗反射层400是设于第二基板310上。藉此，由前光源350以及环境光对使用者视觉上所造成的不适感可获得显著的改善。

请参照图6，其是绘示本发明第三实施例的双稳态显示装置的结构示意图。本发明第三实施例的双稳态显示装置是在第一实施例或第二实施例的双稳态显示装置的结构基础下，增设一光传感器(Photo sensor)500于第二基板310内，并利用回授控制组件连接于多个前光源350，依据环境光强弱调整前光源350的发光强度。

由上述可知，本发明的双稳态显示装置具有下列的功效及优点：

本发明的双稳态显示装置利用有机电致发光组件薄型、可挠曲以及面发光等特性，并通过在同一平面上形成双稳态显示面板300的共同电极340以及有机电致发光组件的阳极层345，将前光源350整合于双稳态显示面板300的第二基板310以及共同电极340内，改善现有电泳显示器于环境光不足时可读性较低的问题。此外，本发明的双稳态显示装置还可搭配光传感器500来依据环境光的强弱调整前光源350的发光强度，让使用者在不同环境光条件之下，均可通过前光源提供的适当亮度，获得稳定的显示画面，并节省不必要的能源损耗。

虽然本发明已以数实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当根据权利要求所界定的内容为准。

Claims (10)

1.一种双稳态显示装置，其特征在于，包含：

一第一基板；

一薄膜晶体管数组，设于该第一基板上，且包含多个像素电极；以及

一双稳态显示面板，设于该薄膜晶体管数组上，且包含一第二基板、多个封闭区间、一显示媒介、一共同电极以及多个前光源，其中该显示媒介是容置于该些封闭区间内，该共同电极以及该第二基板是设于该些封闭区间上，且该些前光源是整合于该第二基板以及该共同电极。

2.根据权利要求1所述的双稳态显示装置，其特征在于，该些封闭区间是由多个微型胶囊、多个微杯或多个分隔壁所定义。

3.根据权利要求2所述的双稳态显示装置，其特征在于，各该封闭区间包含一侧壁，且该些前光源是分别对应于该些侧壁配置。

4.根据权利要求3所述的双稳态显示装置，其特征在于，该些前光源是为有机电致发光组件，且各该有机电致发光组件沿该第二基板往该双稳态显示面板方向的结构依序为一阴极层、一电子传输层、一发光层、一空穴传输层以及一阳极层。

5.根据权利要求4所述的双稳态显示装置，其特征在于，该阴极层为金属，且该阳极层为铟锡氧化物。

6.根据权利要求5所述的双稳态显示装置，其特征在于，该双稳态显示面板的该共同电极为铟锡氧化物，且与该些有机电致发光组件的该些阳极层是位于同一平面。

7.根据权利要求6所述的双稳态显示装置，其特征在于，该些前光源是为间隔配置的点光源或条状配置的面光源。

8.根据权利要求7所述的双稳态显示装置，其特征在于，各该前光源还包含一遮光层，设于该阴极层上。

9.根据权利要求1所述的双稳态显示装置，其特征在于，还包含一抗反射层，设于该第二基板上。

10.根据权利要求1所述的双稳态显示装置，其特征在于，还包含一光传感器，设于该第二基板内。

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