專利名稱：半穿透半反射式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種半穿透半反射式顯示裝置，尤指可使同一個畫素區(qū)操作于穿 透模式、半穿透半反射模式、與反射模式中的任一模式下的一種半穿透半反射式顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板依其光源的利用及陣列基板的差異，可分為穿透式、反射式、及半穿 透半反射式等三種。隨著液晶顯示器以及可攜式電子產(chǎn)品的普及化，液晶顯示器必需兼顧 在戶外強光環(huán)境與室內(nèi)環(huán)境，甚至是在暗處時的顯示品質(zhì)，而半穿透半反射式液晶顯示面 板即為在上述環(huán)境中皆可提供同樣清晰的顯示效果的一較佳選擇。然而，已知技術(shù)中的半穿透半反射式液晶顯示面板，每一畫素區(qū)的穿透區(qū)與反射 區(qū)的面積比例為固定不變，無法隨環(huán)境的差異做適當(dāng)比例的調(diào)整。這樣的限制造成液晶顯 示面板無法隨環(huán)境不同，而采取最適當(dāng)?shù)娘@示模式(穿透式、反射式、或半穿透半反射式) 以達(dá)到較佳的顯示品質(zhì)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一在于提供一種半穿透半反射式顯示裝置，以解決已知技術(shù) 中所面臨的問題。本實用新型的一較佳實施例提供一種半穿透半反射式顯示裝置，其包括一背光模 組、一電泳裝置、以及一液晶面板，背光模組用以發(fā)射一背光源，而電泳裝置設(shè)置于背光模 組上，電泳裝置包括一第一基板、一第二基板、一電泳層、一集極、一柵極、以及多個透明電 極；第一基板具有至少一畫素區(qū)，且畫素區(qū)定義有一元件區(qū)與一顯示區(qū)；第二基板與第一 基板相對設(shè)置，而電泳層設(shè)置于第一基板與第二基板之間，并且電泳層具有一透明流體與 多個不透明帶電粒子。集極、柵極、與多個透明電極設(shè)置在第一基板與第二基板之間，其中 集極與柵極設(shè)置于元件區(qū)內(nèi)，而多個透明電極設(shè)置于顯示區(qū)內(nèi)。此外，液晶面板設(shè)置于電泳
t ο本實用新型的半穿透半反射式顯示裝置，利用在電泳裝置中設(shè)置集極、柵極、與多 個透明電極，來改變不透明帶電粒子的分布，進(jìn)而可依照環(huán)境的差異使同一個畫素區(qū)操作 于穿透模式、半穿透半反射模式、與反射模式中的任一模式下，以達(dá)到較佳的顯示效果。

圖1為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置的示意圖。圖2與圖3為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置在一穿透模 式下的示意圖。圖4與圖5為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置在一反射模 式下的示意圖。圖6與圖7為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置在一半穿透半反射模式下的示意圖。圖8與圖9為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置在半穿透半 反射模式下的另一個示意圖。圖10為本實用新型第二較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置的示意圖。圖中100、200半穿透半反射式顯示裝置 10 背光模組20電泳裝置30液晶面板[0016]21第一基板22第二基板[0017]23電泳層231透明流體[0018]232不透明帶電粒子24集極[0019]25柵極26透明電極[0020]P畫素區(qū)C元件區(qū)[0021]D顯示區(qū)31陣列基板[0022]32第三基板33液晶層[0023]34彩色濾光片341透明區(qū)域[0024]342遮光層35畫素電極[0025]36共通電極41第一偏光〃[0026]42第二偏光板43第一波板[0027]44第二波板Ll背光源[0028]L2環(huán)境光源
具體實施方式
在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具 有通常知識者應(yīng)可理解，制作商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及權(quán)利 要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)別 的基準(zhǔn)。在通篇說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中所提及的「包括」為一開放式的用語，故應(yīng)解釋成 「包括但不限定于」。此外，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為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置的示 意圖。如圖1所示，半穿透半反射式顯示裝置100包括一背光模組10、一電泳裝置20、以及 一液晶面板30。背光模組10用以發(fā)射一背光源，而電泳裝置20設(shè)置于背光模組10上。再 者，電泳裝置20包括一第一基板21、一第二基板22、一電泳層23、一集極24、一柵極25、以 及多個透明電極26。第一基板21具有至少一畫素區(qū)P，且畫素區(qū)P定義有一元件區(qū)C與一 顯示區(qū)D。為簡化說明，在本文中僅以一個畫素區(qū)P來進(jìn)行說明，但本實用新型并不以此為 限，而可以具有多個畫素區(qū)P。第二基板22與第一基板21相對設(shè)置，而電泳層23設(shè)置于 第一基板21與第二基板22之間，并且電泳層23具有一透明流體231與多個不透明帶電粒 子232。其中，不透明帶電粒子232的電荷可以為一正電荷，但本實用新型并不以此為限。 例如，不透明帶電粒子232的電荷亦可為一負(fù)電荷。集極24、柵極25、與多個透明電極26 設(shè)置在第一基板21與第二基板22之間，其中集極24與柵極25設(shè)置于元件區(qū)C內(nèi)，且集極 24與柵極25可由不透明導(dǎo)電材料例如金屬，或是透明導(dǎo)電材料例如銦錫氧化物所構(gòu)成，而多個透明電極26設(shè)置于顯示區(qū)D內(nèi)，且透明電極26由透明導(dǎo)電材料所構(gòu)成。在本較佳實 施例中，集極24、柵極25、與多個透明電極26設(shè)置在第一基板21面向第二基板22的一面 上，但不以此為限。例如，在另一較佳實施例中，集極24可以設(shè)置在第二基板22面向第一 基板21的一面上，而柵極25與多個透明電極26則設(shè)置在第一基板21面向第二基板22的 一面上。換言之，集極24、柵極25、與多個透明電極26只需設(shè)置于第一基板21與第二基板 22之間，而并不限定要設(shè)置第一基板21或第二基板22，并且不限定集極24、柵極25、與多 個透明電極26等元件要設(shè)置在同一基板上。如圖1所示，液晶面板30設(shè)置于電泳裝置20上。液晶面板30包括一陣列基板31、 一第三基板32、一液晶層33、以及一彩色濾光片34。在本較佳實施例中，電泳裝置20的第 二基板22與液晶面板30的陣列基板31為同一個基板，但不以此為限。陣列基板31與第 三基板32相對設(shè)置，而液晶層33設(shè)置于陣列基板31與第三基板32之間，并且彩色濾光片 34設(shè)置于第三基板32上?？紤]到在半穿透半反射模式下，相較于背光模組10所提供的背 光源，反射光會通過液晶面板30兩次而在彩色濾光片34上有較大的損耗，因此彩色濾光片 34可具有至少一透明區(qū)域(over coat) 341，用以減少反射光的損耗。再者，一遮光層342可 設(shè)置于第三基板32上，大體上對應(yīng)于第一基板21的元件區(qū)C，用以增加對比度。如圖1所 示，一畫素電極35設(shè)置于陣列基板31上，而一共通電極36設(shè)置于第三基板32上。據(jù)此， 通過于畫素電極35與共通電極36之間提供一電壓差，可用來控制液晶層33內(nèi)的多個液晶 分子，以達(dá)到畫面顯示的效果。再者，半穿透半反射式顯示裝置100可另外包括一第一偏光板41、一第二偏光板 42、一第一波板43、以及一第二波板44。在本較佳實施例中，第一偏光板41與第一波板43 設(shè)置于第一基板21面向背光模組10的一側(cè)，而第二偏光板42與第二波板44設(shè)置于第三 基板32的一側(cè)。值得注意的是，本較佳實施例的液晶層33為一混合扭曲向列(mixed-mode twisted nematic,MTN)型的液晶層。對應(yīng)于此混合扭曲向列型的液晶層33，本較佳實施例 的第一偏光板41與第二偏光板42具有相同的偏振方向，并且第一波板43與第二波板44 皆為四分之一波板，亦即光線通過本較佳實施例的第一波板43與第二波板44的相位差大 體上等于四分之一波長。相較于一般的扭曲向列型的液晶層，本實用新型的混合扭曲向列 型的液晶層不但可提供較高的亮度(brightness)，且可避免一般反射式顯示器所具有的視 差(parallax)問題。然而，第一較佳實施例的液晶層33并不限于混合扭曲向列型的液晶 層，而可為其它各種型式的液晶層。例如，在另一實施態(tài)樣中，圖1中的液晶層33可以為一 垂直配向(Vertical Alignment,VA)型的液晶層。對應(yīng)于此垂直配向型的液晶層33，第一 偏光板41與第二偏光板42可以互相垂直或互相平行，依所設(shè)計的相位差值不同，且不局限 于特定的角度，而第一波板43與第二波板44可經(jīng)由偏振態(tài)的計算來決定擺放的角度。為使熟知本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能更進(jìn)一步了解本實用新型， 下文列舉本實用新型的數(shù)個實施形式，利用第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置 100操作于穿透式、半穿透半反射式、與反射式等模式下的示意圖，并配合在不同模式下集 極24、柵極25、與多個透明電極26分別所接受到的電壓值，詳細(xì)說明本實用新型的構(gòu)成內(nèi) 容及所欲達(dá)成的功效。值得注意的是，由于電壓值依照流體231與不透明帶電粒子232的 差異而有所不同，故下文的電壓值僅以說明為目的，且以不同電壓值之間所形成的電場來 驅(qū)動不透明帶電粒子232。再者，為簡化說明，圖2、圖4、圖6、與圖8僅繪示圖1中半穿透
5半反射式顯示裝置100的第一基板21、集極24、柵極25、以及四個透明電極26，并且不透明 帶電粒子232以具有正電荷為例進(jìn)行說明。但本實用新型并不以此為限，亦即不透明帶電 粒子232也可以是具有負(fù)電荷的，僅需改變電場的方向即可。請參考圖2與圖3，圖2與圖3為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯 示裝置100在一穿透模式下的示意圖。如圖2所示，集極24、柵極25、與多個透明電極26 在初始時的電壓為0伏特，而不透明帶電粒子232可以任意分布于第一基板21上。接著， 維持集極24的電壓為0伏特，提供6伏特給柵極25，而提供9伏特給最靠近柵極25的透 明電極26，且提供15伏特給最遠(yuǎn)離柵極25的透明電極26。據(jù)此，本實用新型可利用最遠(yuǎn) 離柵極25的透明電極26與柵極25之間的電壓差所形成的電場，且利用柵極25與集極24 之間的電壓差所形成的電場，將不透明帶電粒子232驅(qū)動至集極24上。值得注意的是，驅(qū) 動的方式不以上述方式為限，在另一實施例中，也可僅利用最遠(yuǎn)離柵極25的透明電極26與 集極24兩者之間的電壓差所形成的電場來驅(qū)動不透明帶電粒子232至集極24上。之后， 使柵極25的電壓為9伏特，并使其余的透明電極26與集極24的電壓為0伏特，這樣將不 透明帶電粒子232維持于集極24上。據(jù)此，如圖3所示，在穿透模式下，多個不透明帶電粒 子232會設(shè)置在集極24上，而背光源Ll通過多個透明電極26以提供給液晶面板30。換言 之，背光模組10所提供的背光源Ll可通過電泳裝置20，使顯示區(qū)D為一穿透區(qū)。請參考圖4與圖5，圖4與圖5繪示了本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反 射式顯示裝置100在一反射模式下的示意圖，其中圖4主要用以說明本實用新型第一較佳 實施例的半穿透半反射式顯示裝置100轉(zhuǎn)換到一反射模式的過程。值得注意的是，在轉(zhuǎn)換 至反射模式前，可先進(jìn)行一重置(reset)步驟，利用大體上相同于圖2的方式，將不透明帶 電粒子232移動至集極24上，以利后續(xù)步驟的進(jìn)行。如圖4所示，初始時集極24與多個透 明電極26的電壓為0伏特，而柵極25的電壓為9伏特，將不透明帶電粒子232維持在集極 24上。接著，使集極24與柵極25為0伏特，并分別提供_6伏特、-9伏特、-12伏特、與-15 伏特給四個透明電極26，其中比較靠近柵極25的透明電極26具有較高的電壓，而較遠(yuǎn)離 柵極25的透明電極26具有較低的電壓。據(jù)此，本實用新型可利用集極24與透明電極26 之間的電壓差所形成的電場，將不透明帶電粒子232由集極24驅(qū)動至透明電極26上。再 者，本實用新型可利用相鄰兩個的透明電極26之間的電壓差所形成的電場，協(xié)助將不透明 帶電粒子232均勻分布于四個透明電極26上。之后，使柵極25的電壓為9伏特，并使其余 的透明電極26與集極24的電壓為0伏特，這樣將不透明帶電粒子232維持于透明電極26 上。據(jù)此，如圖5所示，在反射模式下，多個不透明帶電粒子232會設(shè)置在透明電極26上， 用以反射環(huán)境光源L2。換言之，在此實施態(tài)樣中，顯示區(qū)D為一反射區(qū)。請參考圖6與圖7，圖6與圖7為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式顯 示裝置100于一半穿透半反射模式下的示意圖，其中圖6主要用以說明本實用新型第一較 佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置100由穿透模式轉(zhuǎn)換到半穿透半反射模式的過程。如 圖6所示，初始時集極24與多個透明電極26的電壓為0伏特，而柵極25的電壓為9伏特， 將不透明帶電粒子232維持在集極24上。接著，如圖8所示，使集極24與柵極25的電壓 為0伏特，并分別提供_6伏特、-15伏特、-6伏特、與-6伏特給四個透明電極26。換言之， 其中一個透明電極26相較于其他的透明電極26具有較低的電壓。據(jù)此，本實用新型可利 用集極24與透明電極26之間的電壓差所形成的電場，將不透明帶電粒子232由集極24驅(qū)動至透明電極26上。再者，本實用新型可利用具有較低的電壓的透明電極26與其他透明 電極26之間的電壓差所形成的電場，將不透明帶電粒子232分布于部分的透明電極26上 (如圖6中靠近柵極25的兩個透明電極26上)。之后，使集極24與靠近柵極25的兩透明 電極26的電壓為0伏特，并使柵極25與其余的透明電極26的電壓為9伏特，這樣可維持 不透明帶電粒子232的分布。據(jù)此，如圖7所示，在半穿透半反射模式下，多個不透明帶電 粒子232覆蓋于部分的透明電極26上用以反射環(huán)境光源L2，而背光源Ll通過未被不透明 帶電粒子232覆蓋的透明電極26以提供給液晶面板30。換言之，在此實施形式中，顯示區(qū) D同時具有一反射區(qū)與一穿透區(qū)。請參考圖8與圖9，圖8與圖9為本實用新型第一較佳實施例的半穿透半反射式 顯示裝置100于半穿透半反射模式下的另一個示意圖，其中圖8主要用以說明本實用新型 第一較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置100由反射模式轉(zhuǎn)換到半穿透半反射模式的 過程。如圖8所示，初始時集極24與多個透明電極26的電壓為0伏特，而柵極25為9伏 特，將不透明帶電粒子232維持在透明電極26上。接著，如圖8所示，使集極24與柵極25 分別為_6伏特與0伏特，且分別提供3伏特、-6伏特、-9伏特、與-12伏特給四個透明電極 26。據(jù)此，本實用新型可利用具有較高電壓的透明電極26與集極24之間的電壓差所形成 的電場，將部份的不透明帶電粒子232驅(qū)動至集極24上，并且利用具有較高電壓的透明電 極26與其余的透明電極26之間的電壓差所形成的電場，將部份的不透明帶電粒子232驅(qū) 動至其余的透明電極26上。再者，本實用新型可利用相鄰兩個的透明電極26之間的電壓 差所形成的電場，協(xié)助將不透明帶電粒子232均勻分布于三個透明電極26上。之后，使柵 極25為9伏特，并使其余的透明電極與集極為0伏特，這樣來維持不透明帶電粒子232的 分布。據(jù)此，如圖9所示，在半穿透半反射模式下，多個不透明帶電粒子232覆蓋于部分的 透明電極26上用以反射一環(huán)境光源L2，而背光源Ll通過未被不透明帶電粒子232覆蓋的 透明電極26以提供給液晶面板30。換言之，在此實施形式中，顯示區(qū)D同時具有一反射區(qū) 與一穿透區(qū)。值得注意的是，圖9與圖7的兩個實施形式皆屬于半穿透半反射模式，但兩者 的顯示區(qū)D中的反射區(qū)與穿透區(qū)的面積比例可以不同，亦即可以依照操作環(huán)境的差異來調(diào) 整顯示區(qū)D中的反射區(qū)與穿透區(qū)的面積比例。本實用新型的半穿透半反射式顯示裝置并不以上述的第一較佳實施例為限，而可 具有其它不同的實施形式。為了簡化說明并易于比較，在下文的第二較佳實施例中，對于相 同元件沿用相同的符號來表示，并且主要針對相異處進(jìn)行說明，相同處不再贅述。請參考 圖10，圖10為本實用新型第二較佳實施例的半穿透半反射式顯示裝置200的示意圖。如 圖10所示，第二較佳實施例與第一較佳實施例的其中一個差異在于，第二較佳實施例的液 晶層33為一扭曲向列(twisted nematic, TN)型的液晶層。對應(yīng)于此扭曲向列型的液晶 層33，本較佳實施例可不需要設(shè)置四分之一波板，且第一偏光板41會設(shè)置于具有反射功能 的不透明帶電粒子232的上方。更明確地說，本較佳實施例的第一偏光板41設(shè)置于第二基 板22面向第一基板21的一側(cè)。再者，第二較佳實施例與第一較佳實施例的另一個差異在 于，第二較佳實施例中電泳裝置20的第一基板21與液晶面板30的陣列基板31為同一個 基板。換言之，集極24、柵極25、與多個透明電極26設(shè)置于靠近液晶面板30的一側(cè)。據(jù) 此，第二較佳實施例同樣可由集極24、柵極25、與多個透明電極26所提供的電場分布，來改 變不透明帶電粒子232的設(shè)置位置，進(jìn)而可依照環(huán)境的差異使同一個畫素區(qū)操作于穿透模式、半穿透半反射模式、與反射模式中的任一模式下，以達(dá)到較佳的顯示效果。綜上所述，本實用新型的半穿透半反射式顯示裝置，在顯示面板與背光模組之間 設(shè)置電泳裝置，且在電泳裝置中設(shè)置不透明帶電粒子、集極、柵極、以及多個透明電極。再 者，本實用新型可利用集極、柵極、與多個透明電極所提供的電場分布，來改變不透明帶電 粒子的設(shè)置位置。據(jù)此，本實用新型可依照環(huán)境的差異使同一個畫素區(qū)操作于穿透模式、半 穿透半反射模式、與反射模式中的任一模式下，以達(dá)到較佳的顯示效果。此外，在半穿透半 反射模式下，同一畫素區(qū)的反射區(qū)與穿透區(qū)的面積比例，亦可以利用集極、柵極、與多個透 明電極所提供的電場分布來進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同的操作環(huán)境。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型權(quán)利范圍所做的均等變 化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于包括一背光模組，用以發(fā)射一背光源；一電泳裝置，設(shè)置于所述背光模組上，該電泳裝置包括一第一基板，該第一基板具有至少一畫素區(qū)，且該畫素區(qū)定義有一元件區(qū)與一顯示區(qū)；一第二基板，與所述第一基板相對設(shè)置；一電泳層，設(shè)置于所述第一基板與第二基板之間，該電泳層具有一透明流體與多個不透明帶電粒子；以及一集極、一柵極、與多個透明電極，設(shè)置在所述第一基板與第二基板之間，其中該集極與該柵極設(shè)置于所述元件區(qū)內(nèi)，而該些透明電極設(shè)置于所述顯示區(qū)內(nèi)；以及一液晶面板，設(shè)置于所述電泳裝置上。
2.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于在一穿透模式下，所述 不透明帶電粒子設(shè)置在所述集極上，而所述背光源通過該些透明電極以提供給所述液晶面 板。
3.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于在一反射模式下，該些 不透明帶電粒子覆蓋于所述透明電極上，用以反射一環(huán)境光源。
4.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于在一半穿透半反射模 式下，所述不透明帶電粒子覆蓋于部分的所述透明電極上用以反射一環(huán)境光源，而所述背 光源通過未被所述不透明帶電粒子覆蓋的該些透明電極以提供給所述液晶面板。
5.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于所述集極、柵極、與所 述透明電極設(shè)置在所述第一基板面向所述第二基板的一面上。
6.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于所述液晶面板包括一第三基板；一彩色濾光片，設(shè)置于所述第三基板上；一陣列基板，與所述第三基板相對設(shè)置；一液晶層，設(shè)置于所述第三基板與陣列基板之間。
7.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于所述彩色濾光片具有 至少一透明區(qū)域，用以減少一反射光的損耗。
8.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于另包括一遮光層設(shè)置 于所述第三基板上，大體上對應(yīng)于所述第一基板的元件區(qū)。
9.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于所述電泳裝置的所述 第二基板與液晶面板的陣列基板為同一個基板。
10.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式顯示裝置，其特征在于所述電泳裝置的所述 第一基板與液晶面板的陣列基板為同一個基板。專利摘要本實用新型公開一種半穿透半反射式顯示裝置，其包括一背光模組、一電泳裝置、以及一液晶面板，電泳裝置包括一第一基板、一第二基板、一電泳層、一集極、一柵極、以及多個透明電極，第一基板具有至少一畫素區(qū)，且畫素區(qū)定義有一元件區(qū)與一顯示區(qū)，第一基板與第二基板相對設(shè)置，而電泳層設(shè)置于第一基板與第二基板之間，并且電泳層具有一透明流體與多個不透明帶電粒子，集極、柵極、與多個透明電極設(shè)置在第一基板與第二基板之間，其中集極與柵極設(shè)置于元件區(qū)內(nèi)，而多個透明電極設(shè)置于顯示區(qū)內(nèi)。本實用新型可依照環(huán)境的差異使同一個畫素區(qū)操作于穿透模式、半穿透半反射模式、與反射模式中的任一模式下，以達(dá)到較佳的顯示效果。
文檔編號G02F1/1333GK201740953SQ20102029784
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者陳文政 申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司