TW201904052A - 顯示模組及應用其之行動裝置 - Google Patents

Abstract

一種顯示模組，包含透明基板、自發光顯示陣列以及電致變色膜。透明基板具有相對之第一表面與第二表面。自發光顯示陣列設置於透明基板的第一表面上。電致變色膜設置於透明基板的第二表面。一種應用此顯示模組的行動裝置亦在此揭露。

Description

顯示模組及應用其之行動裝置

本揭露是關於一種顯示模組。

隨著3C(Computer,Communications and Consumer)產業的發展，有越來越多的人會使用行動裝置作為生活中的輔助工具。鑒於行動裝置攜帶的方便性，有越來越多人有在戶外使用行動裝置的需求。

當行動裝置使用於戶外時，由於太陽光的關係，環境光的亮度會高於行動裝置應用於室內時環境光的亮度，為了讓使用者仍然可以在太陽光下正常的使用行動裝置，常見的作法是提高顯示器本身的亮度，以加強對比。然而此種方式會導致行動裝置的耗電量大幅增加，因而影響到行動裝置的使用時間。

為了解決行動裝置在戶外使用時的顯示問題，本揭露提供了一種顯示模組以及應用此顯示模組的行動裝置。

本揭露的一實施方式提供了一種顯示模組，包含 透明基板、自發光顯示陣列以及電致變色膜。透明基板具有相對之第一表面與第二表面。自發光顯示陣列設置於透明基板的第一表面上。電致變色膜設置於透明基板的第二表面。

本揭露的另一實施方式提供了一種行動裝置，包含顯示模組、光感測器以及處理器。顯示模組包含透明基板、自發光顯示陣列以及電致變色膜。透明基板具有相對之第一表面與第二表面。自發光顯示陣列設置於透明基板的第一表面上。電致變色膜設置於透明基板的第二表面。光感測器用以感測環境光的亮度。處理器分別與光感測器與電致變色膜電性連接，以根據光感測器偵測的亮度改變電致變色膜的光線穿透率。

於本揭露之一或多個實施例中，自發光顯示陣列可為主動式矩陣有機發光二極體陣列或被動式矩陣有機發光二極體陣列。

於本揭露之一或多個實施例中，電致變色膜包含一電致變色材料層與一離子儲存層，電致變色材料層設置於離子儲存層上，電致變色材料層與離子儲存層分別包含電性相反的電致變色材料。

於本揭露之一或多個實施例中，電致變色材料層的組成材料為氧化鎢、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、氧化鎳、氧化銦、亞鐵氰化鐵、五氧化二釩、氧化鈷或氧化銠。

於本揭露之一或多個實施例中，電致變色膜依序包含一第一透明導電層、一電致變色材料層、一電解質層、一離子儲存層、一第二透明導電層以及一第二透明基材，電致變 色膜透過第一透明導電層設置於透明基板的第二表面。

本揭露提供了一種具有電致變色膜的顯示模組以及應用其之行動裝置。顯示模組中所使用的顯示陣列為一種不需要背光元件的自發光顯示陣列，電致變色膜可以根據環境光的強度改變己身的光線穿透率，藉以加強顯示模組與環境之間的光強度對比，讓使用者在戶外太陽光下使用行動裝置時可以有更為良好的觀看體驗並節省電量。

100‧‧‧顯示模組

110‧‧‧透明基板

112‧‧‧第一表面

114‧‧‧第二表面

120‧‧‧自發光顯示陣列

130‧‧‧電致變色膜

131‧‧‧第一透明基材

132‧‧‧第一透明導電層

133‧‧‧電致變色材料層

134‧‧‧電解質層

135‧‧‧離子儲存層

136‧‧‧第二透明導電層

137‧‧‧第二透明基材

150‧‧‧保護蓋板

160‧‧‧觸控層

200‧‧‧行動裝置

210‧‧‧殼體

220‧‧‧電路板

222‧‧‧處理器

230‧‧‧光感測器

240‧‧‧電池

250‧‧‧軟性電路板

L‧‧‧光線

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本揭露之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭露之較佳實施例後，當可由本揭露所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭露之精神與範圍。

第1A圖與第1B圖分別為本揭露之顯示模組一實施例在不同使用環境下的剖面示意圖。

第2圖為應用此顯示模組之行動裝置一實施例的上視圖，

第3A圖與第3B圖為分別本揭露之行動裝置不同的使用狀態的剖面示意圖。

第4圖為本揭露之顯示模組中之電致變色膜一實施例的剖面示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本揭露之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭露之較佳 實施例後，當可由本揭露所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭露之精神與範圍。

為了解決行動裝置在戶外使用時的顯示問題，本揭露提供了一種顯示模組以及應用此顯示模組的行動裝置，其中顯示模組包含電致變色膜，以根據環境光的亮度調整電致變色膜的光線穿透率，進而調整顯示模組與環境的光強度對比。

參照第1A圖與第1B圖，其分別為本揭露之顯示模組一實施例在不同使用環境下的剖面示意圖。顯示模組100包含透明基板110、自發光顯示陣列120以及電致變色膜130，其中透明基板110具有相對的第一表面112以及第二表面114，自發光顯示陣列120設置在透明基板110的第一表面112上，而電致變色膜130則是設置在透明基板110的第二表面114上。

顯示模組100是使用自發光顯示陣列120的自發光顯示模組，具體而言，顯示模組100為不需要背光模組即可實現顯示功能的顯示模組。於部分實施例中，自發光顯示陣列120中包含多個顯示單元，此些顯示單元可以直接形成在透明基板110上。或者，於其他的實施例中，自發光顯示陣列120可形成於另一透明基板上(圖中未繪示)，而後再與透明基板110貼合固定。同樣地，電致變色膜130亦可直接形成在透明基板110上，或是另外製作完成之後再以貼附的方式固定在透明基板110的第二表面114。

電致變色膜130中包含電致變色材料，電致變色材料會依據所施加的電場變化而改變顏色，進而改變電致變色 的光線穿透率。在環境光亮度較低的環境下使用行動裝置時，如在室內或是夜晚使用時，電致變色膜130具有較低的光線穿透率，如第1A圖所示的暗態，以吸收顯示模組100內反射的光線，而避免使用者因光線反射而感覺刺眼。相對地，若是在環境光亮度較高的環境下使用行動裝置時，如在太陽光下，電致變色膜130則具有較高的光線穿透率，如第1B圖所示的亮態，則顯示模組100向第二表面114的方向所發出的光線不會被電致變色膜130所吸收，因此可以提升顯示模組100的出光能力，進而提升對比。

於一實施例中，電致變色膜130的光線穿透率可以根據所施加的電場強度而有所不同。舉例而言，當電致變色膜130未通電時，電致變色膜130的光線穿透率大於90%，對應於第1B圖所示之亮態。而隨著施加的電場強度逐漸增加，電致變色膜130的光線穿透率也隨之降低，直到變化的臨界值為止，此時即為第1A圖所示的暗態。具體的電致變色膜130的光線穿透率數值會隨著使用的電致變色材料不同而有所變化。換言之，電致變色膜130的光線穿透率可以根據施加的電場強度調整。

於一實施例中，透明基板110的材質可為玻璃、塑膠或上述之任意組合，例如：鋼化玻璃、聚氟乙烯(Polyvinyl Fluoride；PVF，例如：杜邦公司所生產的Tedlar®)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)、聚2，6-萘二酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate；PEN)或上述之任意組合。應了解到，以上所舉之透明基板110材質僅為例 示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇透明基板110的材質。

自發光顯示陣列120為不需要背光模組的顯示陣列。於一實施例中，可為主動式矩陣有機發光二極體陣列。與另一實施例中，自發光顯示陣列120可為被動式矩陣有機發光二極體陣列。於再一實施例中，自發光顯示陣列120可以為量子點顯示陣列。應了解到，以上所舉之自發光顯示陣列120的類型僅為例示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇自發光顯示陣列120的類型。

於一實施例中，電致變色膜130中的電致變色材料包含氧化鎢、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、氧化鎳、氧化銦、亞鐵氰化鐵、五氧化二釩、氧化鈷或氧化銠。應了解到，以上所舉之電致變色膜130的電致變色材料僅為例示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇電致變色膜130中的電致變色材料。

請同時參照第2圖與第3A圖及第3B圖，其中第2圖為應用此顯示模組之行動裝置一實施例的上視圖，第3A圖與第3B圖為沿著第2圖之線段A-A的剖面示意圖，其中第3A圖與第3B圖分別為行動裝置不同的使用狀態。須注意的是，雖然本實施例中的行動裝置200是以智慧型手機進行說明，但是不限於此。行動裝置200包含殼體210、設置於殼體210內的顯示模組100、設置於殼體210內的電路板220、設置於殼體210上且與電路板220電性連接的光感測器230、設置於殼體210 內的電池240、以及連接顯示模組100與電路板220的軟性電路板250。

殼體210可為無邊框或是窄邊框的殼體，殼體210的材料可為塑膠或是金屬。顯示模組100可透過黏膠或是其他的接合方式固定在殼體210上。殼體210的形狀可為矩形、具有圓角的矩形、圓形或是其他的形狀。

顯示模組100除了前述的透明基板110、自發光顯示陣列120以及電致變色膜130外，更可選擇性地包含保護蓋板150以及設置於保護蓋板150上的觸控層160。透明基板110與保護蓋板150之間可透過光學膠貼合，自發光顯示陣列120為設置在透明基板110面對保護蓋板150的表面，電致變色膜130設置在透明基板110背對保護蓋板150的表面，觸控層160則是設置在保護蓋板150面對透明基板110的表面。

於一實施例中，保護蓋板150的材質可為玻璃、塑膠或上述之任意組合，例如：鋼化玻璃、聚氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚2，6-萘二酸乙二醇酯或上述之任意組合。應了解到，以上所舉之保護蓋板150材質僅為例示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇保護蓋板150的材質。

於一實施例中，觸控層160可以直接製作在保護蓋板150上或是預先製作於薄膜上再與保護蓋板150貼合。觸控層160可包含電容式觸控陣列或是電阻式觸控陣列。觸控層160可為單層的觸控結構或是雙層的觸控結構。

光感測器230可為行動裝置200中的環境光感測 器(ambient light sensor，ALS)，用以偵測環境光的亮度，並將亮度轉換為電壓輸出。於一實施例中，光感測器230可根據偵測的環境光亮度線性輸出對應的電壓值。光感測器230與電路板220電性連接，電路板220上具有處理器222，處理器222分別與光感測器230與電致變色膜130電性連接，以根據光感測器230偵測的亮度改變電致變色膜130的光線穿透率。舉例而言，處理器222可根據接收到的光感測器230的輸出電壓輸出相應的電壓(或是控制電壓源輸出相應的電壓)至顯示模組100中的電致變色膜130，以讓電致變色膜130配合環境光的亮度改變其光線穿透率。

具體而言，如第3A圖所示，當環境光的亮度較低的時候，例如在室內使用或是夜晚光線較弱的時候，電致變色膜130的光線穿透率較低，以吸收自發光顯示陣列120向電路板方向漫射的光線L，以讓使用者在直視顯示模組100的時候，不會因為光線L的反射而覺得刺眼。相對地，如第3B圖所示，若是在環境光亮度較高的時候，例如在室外太陽光充足的時候，電致變色膜130的光線穿透率較高，以讓自發光顯示陣列120發出的光線L在殼體210內反射後仍可穿過顯示模組100進入使用者的眼睛，如此一來，可在不增加顯示模組100的亮度的狀況下，有效提升對比而提升使用者的體驗。

參照第4圖，其為本揭露之顯示模組中之電致變色膜一實施例的剖面示意圖。電致變色膜130依序包含第一透明基材131、第一透明導電層132、電致變色材料層133、電解質層134、離子儲存層135、第二透明導電層136，以及第二透 明基材137。第一透明導電層132與第二透明導電層136分別做為電致變色膜130的正極以及負極，且與行動裝置中的處理器電性連接。

於部分實施例中，電致變色膜130可以直接製作在第1A圖的透明基板110上，此時，第一透明基材131或是第二透明基材137可作為顯示模組100的透明基板110，亦即取代了透明基板110，而省略原透明基板110的設置，或者是在電致變色膜130中省略第一透明基材131或是第二透明基材137的設置。此外，在某些實施例中，電致變色膜130也可以是透過黏膠貼合等方式固定在第1A圖之透明基板110上。

電致變色材料層133可以是由氧化鎢、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、氧化鎳、氧化銦、亞鐵氰化鐵、五氧化二釩、氧化鈷或氧化銠等電致變色材料所組成，但並不以此為限。當在第一透明導電層132與第二透明導電層136之間施加電場，電致變色材料層133在電場作用下發生氧化還原反應，使得電致變色材料層133的顏色產生變化。電解質層134則由導電離子材料組成，如過氯酸鋰、過氯酸納等的導電溶液或固體電解質材料。離子儲存層135在電致變色材料層133發生氧化還原反應時儲存相對應的反向離子，保持整個電荷平衡的作用。

於另一實施例中，離子儲存層135也可以使用與電致變色材料層133電性相反的材料，這樣可以達到顏色加成或互補的作用。例如電致變色材料層133採用的是陽極(氧化)變色材料，則離子儲存層135可用陰極(還原)變色材料做為第二電致變色層。

綜上所述，本揭露提供了一種具有電致變色膜的顯示模組以及應用其之行動裝置。顯示模組中所使用的顯示陣列為一種不需要背光元件的自發光顯示陣列，電致變色膜可以根據環境光的強度改變己身的光線穿透率，藉以加強顯示模組與環境之間的光強度對比，使得使用者在戶外太陽光下使用行動裝置時可以有更為良好的觀看體驗並節省電量。

雖然本揭露是以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種顯示模組，包含：一透明基板，具有相對之一第一表面與一第二表面；一自發光顯示陣列，設置於該透明基板的該第一表面上；以及一電致變色膜，設置於該透明基板的該第二表面。
2. 如請求項1所述之顯示模組，其中該自發光顯示陣列為主動式矩陣有機發光二極體陣列或被動式矩陣有機發光二極體陣列。
3. 如請求項1所述之顯示模組，其中該電致變色膜包含一電致變色材料層與一離子儲存層，該電致變色材料層設置於該離子儲存層上，該電致變色材料層與該離子儲存層分別包含電性相反的電致變色材料。
4. 如請求項3所述之顯示模組，其中該電致變色材料層的組成材料為氧化鎢、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、氧化鎳、氧化銦、亞鐵氰化鐵、五氧化二釩、氧化鈷或氧化銠。
5. 如請求項1所述之顯示模組，其中該電致變色膜依序包含一第一透明導電層、一電致變色材料層、一電解質層、一離子儲存層、一第二透明導電層以及一第二透明基材，該電致變色膜透過該第一透明導電層設置於該透明基 板的該第二表面。
6. 一種行動裝置，包含：一顯示模組，包含：一透明基板，具有相對之一第一表面與一第二表面；一自發光顯示陣列，設置於該透明基板的該第一表面上；以及一電致變色膜，設置於該透明基板的該第二表面；一光感測器，用以感測環境光的亮度；以及一處理器，分別與該光感測器與該電致變色膜電性連接，以根據該光感測器偵測的亮度改變該電致變色膜的光線穿透率。
7. 如請求項6所述之行動裝置，其中該自發光顯示陣列為主動式矩陣有機發光二極體陣列或被動式矩陣有機發光二極體陣列。
8. 如請求項6所述之行動裝置，其中該電致變色膜包含一電致變色材料層與一離子儲存層，該電致變色材料層設置於該離子儲存層上，該電致變色材料層與該離子儲存層分別包含電性相反的電致變色材料。
9. 如請求項8所述之行動裝置，其中該電致變色材料層的組成材料為氧化鎢、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、 氧化鎳、氧化銦、亞鐵氰化鐵、五氧化二釩、氧化鈷或氧化銠。
10. 如請求項6所述之行動裝置，其中該電致變色膜依序包含一第一透明導電層、一電致變色材料層、一電解質層、一離子儲存層、一第二透明導電層以及一第二透明基材，該電致變色膜透過該第一透明導電層設置於該透明基板的該第二表面。