TWI796895B - 顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置包括第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板及第三膽固醇液晶面板。第一膽固醇液晶面板具有收光面。第二膽固醇液晶面板重疊於第一膽固醇液晶面板，且設置在第一膽固醇液晶面板背離收光面的一側。第三膽固醇液晶面板重疊於第二膽固醇液晶面板，且設置在第二膽固醇液晶面板背離第一膽固醇液晶面板的一側。第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的其中一者設有彼此分離的多個第一遮光圖案。

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種顯示裝置。
近年來，軟性顯示器、電子紙與電子書正蓬勃發展，所使用的顯示技術包括膽固醇液晶顯示技術、電泳顯示技術與電致變色顯示技術等。由於膽固醇液晶顯示技術相較於其它顯示技術來說，其具有可被動驅動的特性以及較佳的亮度與對比表現等優點，因此成為電子紙應用的主流技術之一。
為了達到全彩之膽固醇液晶顯示器，一種使用三層膽固醇液晶面板的堆疊結構被提出。其藉由堆疊能反射不同顏色的三層膽固醇液晶，並且搭配多種不同驅動方式來改變反射光線的顏色。由於液晶面板大都設有用來控制液晶層厚度的間隔物，而此間隔物的設置會影響其周圍液晶分子的排列狀態，造成間隔物周圍在顯示器暗態時容易產生漏光的現象。因此，需要設置遮光圖案層來遮擋間隔物所引起的漏光，以提升顯示對比。然而，遮光圖案層的設置會讓多個膽固醇液晶面板在堆疊時容易形成摩爾紋 而影響顯示品質。
本發明提供一種顯示裝置，其顯示品質較佳。
本發明的顯示裝置，具有多個畫素區，且包括第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板以及第三膽固醇液晶面板。第一膽固醇液晶面板具有收光面。第二膽固醇液晶面板重疊於第一膽固醇液晶面板，且設置在第一膽固醇液晶面板背離收光面的一側。第三膽固醇液晶面板重疊於第二膽固醇液晶面板，且設置在第二膽固醇液晶面板背離第一膽固醇液晶面板的一側。第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的其中一者設有彼此分離的多個第一遮光圖案。
基於上述，在本發明的一實施例的顯示裝置中，彼此重疊設置的三個膽固醇液晶面板中的至少一者設有彼此分離的多個遮光圖案。據此，除了可有效抑制這些膽固醇液晶面板因彼此堆疊而產生的摩爾紋之外，還可增加顯示裝置的設計彈性，來滿足不同光學表現(例如顯示亮度或顯示對比)的需求。
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F:顯示裝置
110、110A、110B:第一膽固醇液晶面板
111、113、121、123、131、133:基板
115、125、135:膽固醇液晶層
120、120A、120B:第二膽固醇液晶面板
130、130A、130B、130C、130D:第三膽固醇液晶面板
150e1:第一延伸段
150e2:第二延伸段
150M:網狀遮光圖案
150P1、150P1-A、150P1-B:第一遮光圖案
150P2:第二遮光圖案
150P3:第三遮光圖案
D1、D2:方向
EB:環境光線
EBa、EBb、EBc:子光線
OP:開口
PA:畫素區
RS:收光面
S1:第一間距
S2:第二間距
W1:第一寬度
W2:第二寬度
圖1是本發明的第一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。
圖2A至圖2C分別是圖1的第一膽固醇液晶面板、第二膽固 醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
圖3A及圖3B是圖2B的第二膽固醇液晶面板的另一些變形實施例的俯視示意圖。
圖4A至圖4C分別是本發明的第二實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
圖5A至圖5C分別是本發明的第三實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
圖6A至圖6C分別是本發明的第四實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
圖7A至圖7C分別是本發明的第五實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
圖8A至圖8C分別是本發明的第六實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
圖9A至圖9C分別是本發明的第七實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。
本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或例如±30%、±20%、±15%、±10%、±5%內。再者，本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」可依量測性質、切割性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」可為二元件間存在其它元件。
現將詳細地參考本發明的示範性實施方式，示範性實施方式的實例說明於所附圖式中。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是本發明的第一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。圖2A至圖2C分別是圖1的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。圖3A及圖3B是圖 2B的第二膽固醇液晶面板的另一些變形實施例的俯視示意圖。
請參照圖1，顯示裝置10具有多個畫素區PA，且包括彼此堆疊的多個膽固醇液晶面板，例如：第一膽固醇液晶面板110、第二膽固醇液晶面板120和第三膽固醇液晶面板130。這些膽固醇液晶面板可分別用來反射不同顏色(或波長)的光線。舉例來說，第一膽固醇液晶面板110、第二膽固醇液晶面板120和第三膽固醇液晶面板130分別適於反射藍光、綠光和紅光，但不以此為限。更具體地說，這些膽固醇液晶面板中沿著堆疊方向重疊於同一個畫素區PA的三個畫素結構(未繪示)可構成顯示裝置10的一個彩色顯示畫素。
在本實施例中，第一膽固醇液晶面板110設有顯示裝置10的收光面RS，而第二膽固醇液晶面板120和第三膽固醇液晶面板130依序設置在第一膽固醇液晶面板110背離收光面RS的一側。亦即，第三膽固醇液晶面板130位在第二膽固醇液晶面板120背離第一膽固醇液晶面板110的一側。
當環境光線EB(例如白光或日光)從收光面RS入射顯示裝置10時，會先經過第一膽固醇液晶面板110。此時，環境光線EB中具藍光波長的光分量(例如子光線EBa)會被第一膽固醇液晶面板110反射。其他波長的光分量則會通過第一膽固醇液晶面板110並入射第二膽固醇液晶面板120，且環境光線EB中具綠光波長的光分量(例如子光線EBb)會被第二膽固醇液晶面板120反射。非藍光波長和非綠光波長的光分量則會通過第二膽固醇液 晶面板120並入射第三膽固醇液晶面板130。環境光線EB中具有紅光波長的光分量(例如子光線EBc)會被第三膽固醇液晶面板130反射。
特別說明的是，在一未繪示的實施例中，顯示裝置還可選擇性地包括設置在第三膽固醇液晶面板130背離第二膽固醇液晶面板120一側的吸光層。此吸光層用以將環境光線EB中通過這些膽固醇液晶面板的殘存光線吸收，進而提升顯示裝置的顯示品質(例如顯示對比或色域表現)。
進一步而言，這些膽固醇液晶面板各自包括兩基板以及設置在這兩基板間的膽固醇液晶層。例如：第一膽固醇液晶面板110具有基板111、基板113和膽固醇液晶層115，第二膽固醇液晶面板120具有基板121、基板123和膽固醇液晶層125，第三膽固醇液晶面板130具有基板131、基板133和膽固醇液晶層135。為了讓膽固醇液晶層具有均勻的膜厚，兩基板間大都設有多個間隔物(未繪示)。這些間隔物可分散在膽固醇液晶面板的多個畫素區PA之間。
由於膽固醇液晶層會因為這些間隔物的設置造成排列不良而產生漏光，顯示裝置10還設置有用來遮擋這些漏光的多個遮光圖案層，且這些遮光圖案層分別設置在至少部分的膽固醇液晶面板上。特別注意的是，這些遮光圖案層的其中一者為彼此分離的多個第一遮光圖案，而另一者為彼此分離的多個第二遮光圖案或具有多個開口的網狀遮光圖案，且這些開口分別對應前述的多 個畫素區PA設置。據此，來有效抑制這些膽固醇液晶面板因彼此堆疊而產生的摩爾紋(moiré)，有助於提升顯示裝置10的顯示品質。
請同時參照圖2A至圖2C，在本實施例中，第一膽固醇液晶面板110可設有網狀遮光圖案150M，網狀遮光圖案150M具有對應多個畫素區PA設置的多個開口OP。第二膽固醇液晶面板120可設有彼此分離的多個第一遮光圖案150P1，且這些第一遮光圖案150P1設置在多個畫素區PA之間。舉例來說，網狀遮光圖案150M具有多個第一延伸段150e1和多個第二延伸段150c2。這些第一延伸段150e1相交於這些第二延伸段150e2，並形成結構上彼此分離的多個開口OP。
特別注意的是，第二膽固醇液晶面板120上的多個第一遮光圖案150P1沿著這些膽固醇液晶面板的堆疊方向重疊於第一膽固醇液晶面板110上的網狀遮光圖案150M的這些延伸段。也就是說，這些延伸段在一方向(例如方向D1或方向D2)上的排列週期實質上會等於這些第一遮光圖案150P1在該方向上的排列週期。
詳細而言，顯示裝置10的多個畫素區PA可分別沿著方向D1和方向D2排成多行與多列，且每個畫素區PA沿著方向D1和方向D2分別具有第一寬度W1和第二寬度W2。舉例來說，第一寬度W1可定義出上述的網狀遮光圖案150M的多個第一延伸段150e1(或多個第一遮光圖案150P1)沿著方向D1的排列週期， 第二寬度W2可定義出上述的網狀遮光圖案150M的多個第二延伸段150e2(或多個第一遮光圖案150P1)沿著方向D2的排列週期。
另一方面，沿著方向D1排列且相鄰的任兩個第一遮光圖案150P1具有第一間距S1，而沿著方向D2排列且相鄰的任兩個第一遮光圖案150P1具有第二間距S2。較佳地，第一間距S1與第一寬度W1的比值(或第二間距S2與第二寬度W2的比值)大於0.25且小於0.9。透過滿足此處的數值範圍，除了能有效抑制摩爾紋的生成外，還能為前述的間隔物提供足夠的支撐力。
從另一觀點來說，當第一間距S1與第一寬度W1的比值(或第二間距S2與第二寬度W2的比值)小於或等於0.25時，多個第一遮光圖案150P1的整體構型會較接近網狀遮光圖案150M，而造成較嚴重的摩爾紋；當第一間距S1與第一寬度W1的比值(或第二間距S2與第二寬度W2的比值)大於或等於0.9時，這些第一遮光圖案150P1對間隔物的支撐力會不足。
進一步而言，第一遮光圖案150P1在圖1的收光面RS上的正投影輪廓可包括圓弧狀、折線狀、或上述的組合。舉例來說，在本實施例中，第一遮光圖案150P1在收光面RS上的正投影輪廓可以是圓形，但不以此為限。在另一實施例中，遮光圖案150P1-A在如圖1的收光面RS1上的正投影輪廓也可以是星芒狀(如圖3A所示)。在又一實施例中，遮光圖案150P1-B在如圖1的收光面RS1上的正投影輪廓也可以是階梯狀(如圖3B所示)。
值得一提的是，在本實施例中，由於網狀遮光圖案150M 是設置在第一膽固醇液晶面板110上，因此顯示裝置10可具有較佳的顯示對比。而鄰近第一膽固醇液晶面板110的第二膽固醇液晶面板120上設有多個結構上彼此分離的第一遮光圖案150P1，可明顯減輕這兩個膽固醇液晶面板的兩遮光圖案層因堆疊所形成的摩爾紋。特別注意的是，在本實施例中，第三膽固醇液晶面板130可不設有遮光圖案層，但不以此為限。
從另一觀點來說，透過上述的兩個遮光圖案層的結構及設置位置的搭配性，還可增加顯示裝置10的設計彈性，以滿足不同的光學表現需求(例如顯示亮度或顯示對比)。
以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，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4A至圖4C分別是本發明的第二實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。請參照圖4A至圖4C，本實施例的顯示裝置10A與圖2A至圖2C的顯示裝置10的差異僅在於：多個第一遮光圖案150P1的設置位置不同。舉例來說，在本實施例中，顯示裝置10A的第三膽固醇液晶面板130A設有這些第一遮光圖案150P1，而第二膽固醇液晶面板120A未設置任何的遮光圖案層。
由於本實施例的兩個遮光圖案層(即網狀遮光圖案150M和多個第一遮光圖案150P1)的構型及配置方式所產生的技術功效相似於前述實施例的顯示裝置10，詳細的說明請參見前述實施例 的相關段落，於此便不再重述。
圖5A至圖5C分別是本發明的第三實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。請參照圖5A至圖5C，本實施例的顯示裝置10B與圖4A至圖4C的顯示裝置10A的差異在於：兩個遮光圖案層的配置順序不同。具體而言，在本實施例中，顯示裝置10B的第一膽固醇液晶面板110A設有多個第一遮光圖案150P1，而第三膽固醇液晶面板130B設有網狀遮光圖案150M。
由於本實施例的網狀遮光圖案150M是設置在最遠離顯示裝置10B的收光面RS(如圖1所示)的位置上，除了能進一步提升對摩爾紋的抑制效果外，還能增加顯示裝置10B的整體反射率。
圖6A至圖6C分別是本發明的第四實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。請參照圖6A至圖6C，本實施例的顯示裝置10C與圖5A至圖5C的顯示裝置10B的差異在於：本實施例的顯示裝置10C是以彼此分離的多個第二遮光圖案150P2來取代圖5C的網狀遮光圖案150M。
也就是說，在本實施例中，除了第一膽固醇液晶面板110A設有多個第一遮光圖案150P1外，第三膽固醇液晶面板130C還設有多個第二遮光圖案150P2，而第二膽固醇液晶面板120A未設有任何的遮光圖案層。由於這些第二遮光圖案150P2的設置方式和 構型都相似於第一遮光圖案150P1，因此，細部的說明可參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。
值得一提的是，透過將圖5C的網狀遮光圖案150M進一步切分為彼此分離的多個遮光圖案(例如本實施例的多個第二遮光圖案150P2)，除了可進一步提升對摩爾紋的抑制效果外，還能增加顯示裝置10C的整體反射率。然而，本發明不限於此。在另一未繪示的實施例中，顯示裝置也可僅有第一膽固醇液晶面板設有多個彼此分離的遮光圖案，以進一步提升顯示裝置的整體反射率。
圖7A至圖7C分別是本發明的第五實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。請參照圖7A至圖7C，本實施例的顯示裝置10D與圖6A至圖6C的顯示裝置10C的差異在於：多個第一遮光圖案150P1的設置位置不同。舉例來說，在本實施例中，這些第一遮光圖案150P1可改設置在第二膽固醇液晶面板120上，而第一膽固醇液晶面板110B則未設置任何的遮光圖案層。然而，本發明不限於此。在另一未繪示的實施例中，顯示裝置也可僅有第二膽固醇液晶面板設有多個彼此分離的遮光圖案，以進一步提升顯示裝置的整體反射率。
由於本實施例的兩個遮光圖案層(即多個第一遮光圖案150P1和多個第二遮光圖案150P2)的構型及配置方式所產生的技術功效相似於前述實施例的顯示裝置10C，詳細的說明請參見前 述實施例的相關段落，於此便不再重述。
圖8A至圖8C分別是本發明的第六實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。請參照圖8A至圖8C，本實施例的顯示裝置10E與圖6A至圖6C的顯示裝置10C的差異在於：多個第二遮光圖案150P2的設置位置不同。舉例來說，在本實施例中，這些第二遮光圖案150P2可改設置在第二膽固醇液晶面板120B上，而第三膽固醇液晶面板130則未設置任何的遮光圖案層。
由於本實施例的兩個遮光圖案層(即多個第一遮光圖案150P1和多個第二遮光圖案150P2)的構型及配置方式所產生的技術功效相似於前述實施例的顯示裝置10C，詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再重述。
圖9A至圖9C分別是本發明的第七實施例的顯示裝置的第一膽固醇液晶面板、第二膽固醇液晶面板和第三膽固醇液晶面板的俯視示意圖。請參照圖9A至圖9C，本實施例的顯示裝置10F與圖8A至圖8C的顯示裝置10E的差異在於：本實施例的第三膽固醇液晶面板130D設有結構上彼此分離的多個第三遮光圖案150P3。由於這些第三遮光圖案150P3的設置方式和構型都相似於第一遮光圖案150P1，因此，細部的說明可參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。
由於本實施例的三個遮光圖案層(即多個第一遮光圖案150P1、多個第二遮光圖案150P2和多個第三遮光圖案150P3)的 配置方式所產生的技術功效相似於圖1的顯示裝置10，詳細的說明請參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。
綜上所述，在本發明的一實施例的顯示裝置中，彼此重疊設置的三個膽固醇液晶面板中的至少一者設有彼此分離的多個遮光圖案。據此，除了可有效抑制這些膽固醇液晶面板因彼此堆疊而產生的摩爾紋之外，還可增加顯示裝置的設計彈性，來滿足不同光學表現(例如顯示亮度或顯示對比)的需求。
10:顯示裝置
110:第一膽固醇液晶面板
111、113、121、123、131、133:基板
115、125、135:膽固醇液晶層
120:第二膽固醇液晶面板
130:第三膽固醇液晶面板
EB:環境光線
EBa、EBb、EBc:子光線
RS:收光面

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，具有多個畫素區，且包括：一第一膽固醇液晶面板，具有一收光面；一第二膽固醇液晶面板，重疊於該第一膽固醇液晶面板，且設置在該第一膽固醇液晶面板背離該收光面的一側；以及一第三膽固醇液晶面板，重疊於該第二膽固醇液晶面板，且設置在該第二膽固醇液晶面板背離該第一膽固醇液晶面板的一側，其中該第一膽固醇液晶面板、該第二膽固醇液晶面板和該第三膽固醇液晶面板的其中一者設有彼此分離的多個第一遮光圖案，該第一膽固醇液晶面板、該第二膽固醇液晶面板和該第三膽固醇液晶面板的其中另一者設有彼此分離的多個第二遮光圖案或具有多個開口的一網狀遮光圖案，該些畫素區沿著一第一方向排列，各該些畫素區沿著該第一方向具有一第一寬度，該些第一遮光圖案或該些第二遮光圖案中沿著該第一方向排列的任兩相鄰者具有一第一間距，該第一間距與該第一寬度的比值大於0.25且小於0.9。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第三膽固醇液晶面板設有該些第一遮光圖案，該第一膽固醇液晶面板或該第二膽固醇液晶面板設有該些第二遮光圖案。
  3. 如請求項2所述的顯示裝置，其中該第一膽固醇液晶面板設有該些第二遮光圖案。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第三膽固醇液晶面板設有該網狀遮光圖案，該些開口分別對應該些畫素區設置，且該第一膽固醇液晶面板設有該些第一遮光圖案。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第一膽固醇液晶面板設有該網狀遮光圖案，該些開口分別對應該些畫素區設置，該第二膽固醇液晶面板或該第三膽固醇液晶面板設有該些第一遮光圖案。
  6. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第一膽固醇液晶面板設有該些第一遮光圖案，且該第二膽固醇液晶面板設有該些第二遮光圖案。
  7. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該些畫素區還沿著一第二方向排列，該第二方向與該第一方向相交，各該些畫素區沿著該第二方向具有一第二寬度，該些第一遮光圖案或該些第二遮光圖案中沿著該第二方向排列的任兩相鄰者具有一第二間距，該第二間距與該第二寬度的比值大於0.25且小於0.9。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置，其中各該些第一遮光圖案或各該些第二遮光圖案在該收光面上的正投影輪廓包括圓弧狀或折線狀。
  9. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第一膽固醇液晶面板、該第二膽固醇液晶面板和該第三膽固醇液晶面板分別適於反射不同顏色的光線。
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