CN101907812A - 影像显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种影像显示系统。此影像显示系统包括：显示装置，其包括：第一基板、第二基板、多个微机电遮光器以及有机发光装置。第二基板相对设置于第一基板上方，且微机电遮光器设置于第一基板与第二基板之间。有机发光装置设置于第二基板与微机电遮光器之间，以作为显示装置的光源。本发明亦揭示一种影像显示系统，其包括具有电泳显示层的显示装置。

Description

影像显示系统

技术领域

本发明涉及一种平面显示器技术，特别涉及一种整合前光模块(front light module)的微机电(micro-electro-mechanical system，MEMS)显示装置及电泳显示(electrophoretic display，EPD)装置。

背景技术

由于厚度薄、重量轻、及低耗电的特色，平面显示装置解决了阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示技术而广泛使用于电子装置中，例如手提计算机、个人数字助理(PDA)、电子书(electronic books)、投影机、及手机等。上述平面显示装置包括：液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置、有机发光显示(organic light-emitting display，OLED)装置、微机电(MEMS)显示装置及电泳显示(EPD)装置。

在上述的平面显示装置之中，液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置、微机电(MEMS)显示装置及电泳显示(EPD)装置属于非自发光(non self-emissive)型显示装置而需要额外的背光(backlight)模块或前光(front light)模块以提供显示显示影像所需的光源。相较于液晶显示装置，微机电显示装置具有高切换速度、高对比率、及高光学效率而可应用于简报型投影机(data projector)及高画质电视(high definition TV，HDTV)等。另外，对于电泳显示装置而言，其具有低耗电、可挠性(flexibility)佳及可读性(readability)佳的优点而被应用于类纸式(paper-like)显示器，例如电子书。

由于微机电(MEMS)显示装置及电泳显示(EPD)装置仍需额外装配前光/背光模块，因此如同液晶显示器一般无法进一步缩减显示器整体的厚度及重量。然而，随着电子产品的向上发展，上述显示装置已渐渐不符合现行更轻更薄的要求。

因此，有必要寻求一种新的显示装置结构，其可缩减显示器本身的厚度及重量。

发明内容

本发明一实施例提供一种影像显示系统，包括：显示装置，其包括：第一基板、第二基板、多个微机电遮光器以及有机发光装置。第一基板具有像素单元阵列。第二基板相对设置于第一基板上方。微机电遮光器设置于第一基板与第二基板之间且对应于像素单元阵列的每一像素单元。有机发光装置，设置于第二基板与微机电遮光器之间，以作为显示装置的光源。

本发明另一实施例提供一种影像显示系统，包括：显示装置，其包括：第一基板、第二基板、电泳显示层以及有机发光装置。第一基板具有像素单元阵列。第二基板相对设置于第一基板上方。电泳显示层设置于第一基板与第二基板之间。有机发光装置，设置于第二基板与电泳显示层之间，以作为显示装置的光源。

附图说明

图1绘示出根据本发明一实施例的具有微机电显示装置的影像显示系统剖面示意图；

图2绘示出根据本发明一实施例的具有电泳显示装置的影像显示系统剖面示意图；

图3绘示出图1及图2中像素单元剖面示意图；

图4绘示出根据本发明另一实施例的影像显示系统方块示意图。

附图标记说明

10～缓冲层；20、30、40～薄膜晶体管；50～第一中间层；55a、55b～导电插塞；60～第二中间层；70～第三中间层；80～保护层；90～像素电极；100～第一基板；102～像素单元阵列；102a～像素单元；104～微机电遮光器；105～绝缘层；106～第二电极；106a～第二电极布线；108～有机发光层；110～第一电极；110a～第一电极布线；112～黑色矩阵；114～彩色滤光片阵列；116～第二基板；117～光学膜；118～金属布线；120～金属膏体；122～软性印刷电路板；200、210～显示装置；204～电泳显示层；214～微胶囊；214a～黑色粒子；214b～白色粒子；300～平面显示器；400～输入单元；500～电子装置；g～空隙；L1～光源；I～显示区；II～非显示区。

具体实施方式

以下说明本发明实施例的制作与使用。然而，可轻易了解本发明所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明，并非用以局限本发明的范围。

以下说明本发明实施例的影像显示系统。图1绘示出根据本发明实施例的具有显示装置200的影像显示系统剖面示意图。在本实施例中，显示装置200为微机电显示装置，其包括：第一基板100、第二基板116、微机电遮光器(MEMS shutter)104、及作为前置光源(front light source)的发光装置。

第一基板100具有显示区I及非显示区II，且可由玻璃、石英、或其它透明材料所构成。像素单元阵列102位于第一基板100的显示区I上，而多个金属布线118以及电性连接金属布线118的软性电路板(flexible printed circuit，FPC)122位于第一基板100的非显示区II上。

请参照图2，其绘示出图1中像素单元102a剖面示意图。在一实施例中，像素单元102a可包括：三个薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)20、30、及40。薄膜晶体管20、30、及40通常通过缓冲层10而贴附于第一基板100上。第一中间层50、第二中间层60、第三中间层70、以及保护层80依序堆叠于薄膜晶体管20、30、及40上方。再者，薄膜晶体管20、30、及40通过形成于第一中间层50、第二中间层60、及第三中间层70内的导电插塞55a及55b而电性连接于扫描线(未绘示)及数据线(未绘示)。像素电极90设置于保护层80上，其可包括非透明的反射材料，例如金属。在其它实施例中，像素电极80可包括非透明的反射材料以及透明导电材料，例如铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)。再者，像素电极90通过导电插塞55a而与薄膜晶体管20及30。

第二基板116同样可由玻璃、石英、或其它透明材料所构成。在本实施例中，彩色滤光片阵列114可设置于第二基板116上，且对应面向于第一基板100的像素单元阵列102，而黑色矩阵112同样设置于第二基板116上，且位于彩色滤光片阵列114中每一彩色滤光片之间。黑色矩阵112与第二基板116相邻的表面的反射率小于20％，其材料可包括：氧化铬、氮化铬、氮化钛、氮化钼、或树脂材料。在另一实施例中，可将彩色滤光片阵列(未绘示)对应设置于第一基板100的像素单元阵列102上。

对应于非显示区II的第二基板116上具有第一电极布线110a及第二电极布线106a，用以与第一基板100上不同的金属布线118电性连接。在一实施例中，第一电极布线110a及第二电极布线106a可通过金属膏体(metal paste)120与金属布线118电性连接。在另一实施例中，第一电极布线110a及第二电极布线106a可利用各向异性导电胶膜(anisotropic conductive film，ACF)与金属布线118电性连接。

微机电遮光器104及发光装置设置于第一基板100与第二基板116之间的空间，其中微机电遮光器104设置于第二基板116上且对应于像素单元阵列102的每一像素单元102a并与像素电极90电性连接。发光装置则设置于第一基板100上，用以在致动微机电遮光器104期间，作为显示装置200(即，微机电显示装置)的光源L1。

发光装置包括：多个第一电极110、第二电极106、及有机发光层108。每一第一电极110设置于黑色矩阵112与第一基板100之间，且对应于每一微机电遮光器104。在本实施例中，第一电极110可作为发光装置的阳极，其电性连接至第一电极布线110a。第一电极110与第一电极布线110a可由同一导电层定义而成，其包括：铟锡氧化物或铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)。在一实施例中，第一电极110的反射率大于70％，其材料可包括：铝、银、铬、钛、钼、其合金或其组合。另外，可利用第一电极110作为黑色矩阵。第二电极106可作为发光装置的阴极，其设置于第一电极110与液晶层104之间，且电性连接至第二电极布线106a。同样地，第二电极106与第二电极布线106a可由同一导电层定义而成，其包括：铟锡氧化物或铟锌氧化物。有机发光层108设置于第一电极110与第二电极106之间。在其它实施例中，可以对应于每一第一电极110的多个有机发光图案层(未绘示)取代单一有机发光层108(即，未图案化的有机发光层)。

每一微机电遮光器104可为微机电光学装置的电极，例如干涉调变器(interferometric modulator)。干涉调变器通常包括一对电极，其能够在施加电子信号的情形下相对移动。其中，一个为固定电极(stationary electrode)，另一为与其相隔一空隙(air gap)g的可动电极。干涉调变器利用光学干涉原理以选择性地进行光线的吸收及/或反射而达到显示的目的。本实施例中，微机电遮光器104作为可动电极，而特别的是发光装置的第二电极106可同时作为致动微机电遮光器104的公共电极。

绝缘层105设置于第二电极106与液晶层104之间，用以作为发光装置的保护层及/或反射式液晶显示装置200的配向膜。绝缘层105可包括：氮化硅、氮氧化硅、聚亚酰胺(polyimide，PI)、或其组合。

另外，光学膜117，例如，偏光片(polarizer)，抗反射膜(anti-reflection film)，低反射膜(low-reflection film)，可选择性地贴附于第二基板116的表面上，且对应于显示区I及面向反射式液晶显示装置200的观看侧。

根据上述实施例，由于采用有机发光装置作为显示装置200的光源，因此相较于已知使用前光模块而言可降低显示器的重量。再者，由于有机发光装置设置于微机电显示装置的二个基板内，且以一公共电极同时作为有机发光装置及微机电遮光器的电极，因此相较于已知技术中将前光模块设置于显示装置二个基板外侧而言可有效地缩减显示器整体的厚度，同时降低制造成本。

请参照图3，其绘示出根据本发明另一实施例的具有显示装置210的影像显示系统剖面示意图，其中相同于图1中的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，显示装置210为电泳显示装置，其结构相似于图1中所示的微机电显示装置结构。不同之处在于以电泳显示层204取代微机电遮光器(MEMS shutter)104设置于第一基板100与第二基板116之间。

电泳显示层204通常包括黏结剂以及分散于内的多个高分子微胶囊(microcapsules)214。每一微胶囊214内含有溶剂(未绘示)，例如异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)。溶剂内含有纳米级的黑色粒子214a及白色粒子214b。般而言，白色粒子214b带负电荷，而黑色粒子214a带正电荷。在一实施例中，当像素电极90施加正电压时，大量的白色粒子214b会被像素电极90吸引而聚集于像素电极90附近，而大量的黑色粒子214a会被像素电极90排斥而聚集于发光装置的第二电极106附近，如图3左右两侧的微胶囊214所示。如此一来，来自发光装置的光源L1被黑色粒子214a吸收。当像素电极90施加负电压时，大量的白色粒子214b会被像素电极90排斥而聚集于发光装置的第二电极106附近，而大量的黑色粒子214a会被像素电极90吸引而聚集于像素电极90附近，如图3中间的微胶囊214所示。如此一来，来自发光装置的光源L1通过白色粒子214b反射至显示装置210外侧而达到显示目的。同样地，发光装置的第二电极106可同时作为控制电泳显示层的公共电极。

根据上述实施例，由于采用有机发光装置作为显示装置210的光源，因此相较于已知使用前光模块而言可降低显示器的重量。再者，由于有机发光装置设置于电泳显示装置的二个基板内，且以一公共电极同时作为有机发光装置及微机电遮光器的电极，因此相较于已知技术中将前光模块设置于显示装置二个基板外侧而言可有效地缩减显示器整体的厚度，同时降低制造成本。

图4绘示出根据本发明另一实施例的影像显示系统方块示意图，其可实施于平面显示器(flat panel display，FPD)300或电子装置500，例如：投影机、电子书、笔记型计算机、手机、数字相机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、桌上型计算机、电视机、车用显示器、或携带型DVD播放器。根据本发明的显示装置200及210可设置于平面显示器300，而平面显示器300可为微机电显示器或电泳显示器。在其它实施例中，显示装置200可设置于电子装置500。如图4所示，电子装置500包括：平面显示器300及输入单元400。输入单元400耦接至平面显示器300，用以提供输入信号(例如，影像信号)至平面显示器300，使平面显示器300显示影像。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种影像显示系统，包括：

显示装置，包括：

第一基板，具有像素单元阵列；

第二基板，相对设置于该第一基板上方；

多个微机电遮光器，设置于该第一基板与该第二基板之间且对应于该像素单元阵列的每一像素单元；以及

有机发光装置，设置于该第二基板与所述微机电遮光器之间，以作为该显示装置的光源。

2.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该有机发光装置包括：

多个第一电极，对应于所述微机电遮光器；

第二电极，设置于所述第一电极与所述微机电遮光器之间，以作为致动所述微机电遮光器的公共电极；以及

有机发光层，设置于所述第一电极与该第二电极之间。

3.如权利要求2所述的影像显示系统，其中该第二基板具有彩色滤光片阵列对应于该像素单元阵列，以及具有黑色矩阵位于所述第一电极与该第二基板之间，且该显示装置还包括绝缘层，设置于该第二电极与所述微机电遮光器之间。

4.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该第二基板具有第一电极布线及第二电极布线，且该第一基板具有多个金属布线以及电性连接所述金属布线的软性印刷电路板，该第一电极布线及该第二电极布线通过金属膏体或异方性导电胶膜分别电性连接至不同的所述金属布线。

5.一种影像显示系统，包括：

显示装置，包括：

第一基板，具有像素单元阵列；

第二基板，相对设置于该第一基板上方；

电泳显示层，设置于该第一基板与该第二基板之间；以及

有机发光装置，设置于该第二基板与该电泳显示层之间，以作为该显示装置的光源。

6.如权利要求5所述的影像显示系统，其中有机发光装置包括：

多个第一电极，对应于该像素单元阵列的每一像素单元；

第二电极，设置于所述第一电极与该电泳显示层之间，以作为控制该电泳显示层的公共电极；以及

有机发光层，设置于所述第一电极与该第二电极之间。

7.如权利要求6所述的影像显示系统，其中该第二基板具有彩色滤光片阵列对应于该像素单元阵列，以及具有黑色矩阵位于所述第一电极与该第二基板之间，且该显示装置还包括绝缘层，设置于该第二电极与该电泳显示层之间。

8.如权利要求5所述的影像显示系统，其中该第二基板具有第一电极布线及第二电极布线，且该第一基板具有多个金属布线以及电性连接所述金属布线的软性印刷电路板，该第一电极布线及该第二电极布线通过金属膏体或异方性导电胶膜分别电性连接至不同的所述金属布线。

9.如权利要求1及5所述的影像显示系统，还包括：

平面显示器，包括该显示装置；以及

输入单元，耦接至该平面显示器，用以提供输入信号至该平面显示器，使该平面显示器显示影像。

10.如权利要求9所述的影像显示系统，其中该影像显示系统包括具有该平面显示器的电子装置，其中该电子装置包括：投影机、电子书、笔记型计算机、手机、数字相机、个人数字助理、桌上型计算机、电视机、车用显示器、或携带型DVD播放器。

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