CN102213883A - 相反显示方向的面板、电子装置与该电子装置的切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种相反显示方向的面板、一种电子装置与此种电子装置的切换方法。所述面板包含一基板及形成在基板上的一第一切换元件、一第二切换元件与一发光二极管。第一切换元件连接一扫描线与一资料线。第二切换元件连接一电源。发光二极管连接第二切换元件与另一电源。所述面板还包含：覆盖上述各物件的一介电层、形成在介电层上及其一开口中的一画素电极、形成于基板上方的一对向基板与形成于基板与对向基板之间的一非自发光显示介质层。其中，画素电极经由上述开口连接第一切换元件的一电极，且画素电极由反射材料所构成。

Description

相反显示方向的面板、电子装置与该电子装置的切换方法
技术领域
本发明是关于显示技术的领域，且特别是关于一种相反显示方向的面板、一种电子装置与此种电子装置的切换方法。
背景技术
目前的折迭式手机都是采用两个独立的显示面板，其中一个显示面板用以作为手机的内屏幕，而另一显示面板则用以作为手机的外屏幕。其中，两个独立的显示面板中的每一个独立的显示面板的结构为一成对的基板以及一液晶层夹设于该成对的基板间，且液晶层并不发光。如此一来，使用者即使不打开折迭式手机也能从外屏幕获取目前时间、来电显示等基本讯息。
然而，也由于目前的折迭式手机都是采用两个独立的显示面板，导致手机的成本较高，且手机的整体厚度较厚，即每一个独立的显示面板皆有二个基板，总共有四个基板，因而难以满足轻薄化趋势的需求。
发明内容
本发明所欲解决的技术问题是提供一种相反显示方向的面板，该面板可实现双面显示。
本发明另提供一种电子装置，其采用前述的面板，本发明可使该电子装置的成本较低、且整体厚度较薄。
本发明再提供一种用于上述电子装置的切换方法，可实现电子装的显示状态切换。
本发明提出一种相反显示方向的面板，其包含有一基板、一第一切换元件、一第二切换元件、一发光二极管、一第一介电层、一画素电极、一对向基板与一非自发光显示介质层。第一切换元件系形成在上述基板上，且第一切换元件具有一第一闸极、一第一电极与一第二电极。其中，第一闸极连接至一扫描线且第一电极连接至一资料线。第二切换元件亦形成在上述基板上，且第二切换元件具有一第二闸极、一第三电极与一第四电极。其中，第三电极连接至一电源。发光二极管亦形成在上述基板上，且发光二极管具有一第五电极、一发光层与一反射电极。其中，第五电极连接第二切换元件的第四电极，而反射电极连接另一电源，至于发光层则夹设于第五电极与反射电极之间且位于第五电极上。第一介电层系覆盖上述基板、第一切换元件、第二切换元件、发光二极管上，且第一介电层具有至少一第一开口，以暴露出第一切换元件之部份第二电极。画素电极系形成在部份第一介电层上与第一开口中，且经由第一开口连接第一切换元件之第二电极。其中，画素电极由反射材料所构成。对向基板系形成于上述基板的上方。至于非自发光显示介质层，其系形成于对向基板与基板之间。
在上述面板的一实施例中，上述的资料线与扫描线系形成至少一个画素区，而上述的第一切换元件、第二切换元件、发光二极管皆位于画素区内。
在上述面板的一实施例中，上述的第一切换元件的第二电极系连接至第二切换元件的闸极与画素电极。
在上述面板的一实施例中，面板更包含有一触控组件，其形成于面板中。
在上述面板的一实施例中，面板更包含有一储存电容，其形成于基板上，且储存电容具有二电容电极分别连接于上述电源与另一电源其中之一以及第一切换元件的第二电极与第二切换元件的闸极之间。
在上述面板的一实施例中，非自发光显示介质层的材料包含液晶材料、电泳材料、电湿润材料、或上述材料的组合。
在上述面板的一实施例中，面板更包含有一彩色滤光层，其形成于对向基板的内表面。
在上述面板的一实施例中，面板更包含有一透明电极，其形成在彩色滤光层之下。
在上述面板的一实施例中，面板更包含有一彩色滤光层，其形成于画素电极之上。
在上述面板的一实施例中，面板更包含有一透明电极，其形成在对向基板的内表面。
在上述面板的一实施例中，发光二极管的发光电流临界值实质上大于第二切换元件的致能电流临界值。
本发明另提出一种电子装置，其包含有一如前述的具有相反显示方向的面板、一电源供应电路与一切换元件。电源供应电路系电性连接至上述电源。切换元件系电性连接至电源供应电路，且切换元件适于切换面板的显示状态。当切换元件控制电源供应电路停止供应电源时，面板系处于一第一显示状态；而当切换模块控制电源供应电路供应电源时，面板系处于一第二显示状态。其中，第一显示状态为利用发光二极管进行显示而不利用非自发光显示介质层进行显示；而第二显示状态为利用非自发光显示介质层进行显示而不利用发光二极管进行显示。
在上述电子装置的一实施例中，电子装置更包含有一侦测组件，其用以侦测面板处于第一显示状态或第二显示状态，使得切换元件切换面板之显示状态。
本发明再提出一种用于上述电子装置的切换方法，其包含有以下步骤：提供一具前述的相反显示方向之面板的电子装置，所述面板的画素电极、对向基板与非自发光显示介质层构成反射式显示组件，且面板具有第一显示状态与第二显示状态，其中第一显示状态为利用发光二极管进行显示而不利用非自发光显示介质层进行显示，而第二显示状态为利用非自发光显示介质层进行显示而不利用发光二极管进行显示；以及依据电子装置的环境亮度决定是否提供上述电源，以切换面板的显示状态。
本发明所达到的技术效果是：本发明采用一基板、一第一切换元件、一第二切换元件、一发光二极管、一第一介电层、一画素电极、一对向基板与一非自发光显示介质层，并依前述方式来制作一具相反显示方向的面板。由于这种面板并非是采用传统的将二面板贴合的技术来制作，而是将发光二极管画素电路与非自发光显示介质层整合至单一面板的制造过程中，使得这种面板的成本较低，且厚度较薄。如此一来，采用这种面板的电子装置的成本与整体厚度自然具有优势。而所述电子装置的切换方法可使电子装置实现显示状态的切换，更省电。
为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为依照本发明一实施例的具有相反显示方向的面板的画素等效电路图。
图2为依照本发明一实施例的具有相反显示方向的面板的剖面示意图。
图3为依照本发明另一实施例的具有相反显示方向的面板的画素等效电路图。
图4为其中一种发光二极管画素电路的等效电路图。
图5为依照本发明一实施例的电子装置的方块示意图。
图6为依照本发明一实施例的电子装置的切换方法的流程图。
具体实施方式
图1为依照本发明一实施例的具有相反显示方向的面板的画素等效电路图。请参照图1，资料线102与扫描线106形成至少一个画素区，而每一画素区内包含有由第一切换元件108、储存电容110、第二切换元件112与发光二极管114所形成的发光二极管画素电路，还包括有由反射电极116、储存电容118所形成的反射式画素电路。其中，发光二极管画素电路用以朝一第一方向进行显示，而反射式画素电路用以朝一第二方向进行显示，且第一方向与第二方向相反。于其它实施例中，依据反射式画素电路的显示介质层的材料与驱动电场的不同，电路中可选择性地包含其它类型的电容，例如：当显示介质层的材料为液晶层且驱动液晶层的电场为垂直电场时，则可能会存在额外的电容(如：液晶电容120)；当显示介质层的材料为液晶层且驱动液晶层的电场为水平电场时，则依据设计的需要而可能不存在/存在额外的电容(如：液晶电容120)；当显示介质层的材料为其它后面所述且驱动电场为垂直/水平电场，则依需要而选择性地设置/不设置额外的电容(如：液晶电容120)。在本实施例，是以额外的电容120来当范例，但不限于此。
如图1所示，关于发光二极管画素电路方面，第一切换元件108可以采用一N型薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)来实现，而第二切换元件112则可以采用一P型薄膜晶体管来实现。第一切换元件108的闸极G与其中一电极分别连接至扫描线106与资料线102。第二切换元件112的闸极G连接至第一切换元件108的另一电极与画素电极116。此外，第二切换元件112的其中一电极连接一电源线104，以透过此电源线104接收一电源(例如是电源电压VDD)，而第二切换元件112的另一电极连接发光二极管114的一电极。发光二极管114的另一电极连接至另一电源(例如是电源电压VSS)。储存电容110的二个电极分别连接电源线104与第二切换元件112的闸极G。其中，电源线104是以平行于扫描线106为实施范例，但在其它实施例中，电源线104也可平行于资料线102。值得一提的是，发光二极管114的发光电流临界值实质上大于第二切换元件112的致能电流临界值。本实例是以一个N型薄膜晶体管与一个P型薄膜晶体管来当作实施例，在其它实施例中，也可改为采用二个N型薄膜晶体管或二个P型薄膜晶体管。此外，不同类型的薄膜晶体管，例如底闸型晶体管或顶闸型晶体管，皆可被使用。
图2为依照本发明一实施例具有相反显示方向的面板的剖面示意图。在此图中，标示202表示为基板，而标示208表示为介电层。此外，标示204-1表示为第一切换元件108闸极，标示204-2表示为第一切换元件108的其中一电极(或称为第一电极)，标示204-3表示为第一切换元件108的奥姆接触层，标示204-4表示为第一切换元件108的信道层，标示204-5表示为第一切换元件的另一电极(或称为第二电极)。奥姆接触层204-3与信道层204-4可合称为半导体层，其中，半导体层的材料包括非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、氧化物半导体材料、有机硅材料、有机氧化物半导体材料、及其它合适的材料、或上述材料的一种或多种的组合。标示206-1表示为第二切换元件112的闸极，标示206-2表示为第二切换元件112的其中一电极(或称为第三电极)，标示206-3表示为第二切换元件112的奥姆接触层，标示206-4表示为第二切换元件的信道层。奥姆接触层206-3与信道层206-4可合称为半导体层，其中，半导体层的材料包含非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、氧化物半导体材料、有机硅材料、有机氧化物半导体材料、及其它合适的材料、或上述材料的一种或多种的组合。标示206-5表示为第二切换元件112的另一电极(或称为第四电极)。标示210-1表示为发光二极管114的反射电极，标示210-2表示为发光二极管114的发光层，标示210-3表示为发光二极管114的一电极(或称为第五电极)。标示212与214皆表示为介电层，标示216表示为画素电极，标示218表示为非自发光显示介质层(non-emission display medium layer)，标示220表示为透明电极，标示222表示为彩色滤光层，而标示224表示为对向基板。
在图2中，画素电极216以下的部分即是属于发光二极管画素电路，用以朝方向A进行显示；而画素电极216及其以上的部分即是属于反射式画素电路，用以朝方向B进行显示，且方向B与方向A为相反，类似于同一轴向，例如：Y轴的两个箭头方向，例如正轴向(即朝基板224的方向)与负轴向(即朝基板202的方向)。而由图2所揭示的内容可知，第一切换元件108、第二切换元件112与发光二极管114皆是形成在基板202上。此外，发光二极管114的电极210-3连接第二切换元件112的电极206-5，而发光二极管114的发光层210-2夹设在电极210-3与反射电极210-1之间，且位于电极210-3上。此反射电极210-1用以将光线反射至方向A。而从图2可知，本发明的面板至少会有一介电层覆盖在基板202、第一切换元件108、第二切换元件112与发光二极管114上，且此介电层具有至少一开口(或称为第一开口)，以暴露出第一切换元件的部分电极204-5。如此一来，画素电极216便可形成在部分的介电层上，以及形成在此介电层的开口中，以便经由开口来连接第一切换元件108的电极204-5。此画素电极216由反射材料所构成，用以反射环境光源，以使反射式画素电路的部分能朝方向B来进行显示。此外，由图2也可知，对向基板224形成在基板202的上方，而非自发光显示介质层218形成在对向基板224与基板202之间。因此，此相反显示方向的面板仅用两个基板即可做出。
上述非自发光显示介质层218的材料可以采用液晶材料(例如：水平电场用的液晶材料、垂直电场用的液晶材料、蓝相液晶材料、胆固醇液晶材料、其它合适材料、或上述材料的组合)、电泳材料、电湿润材料、或者上述材料的组合，在此并无限定。上述发光二极管中发光层的材料，包含无机材料、有机材料、其它合适材料、或上述材料的组合。此外，在高阶的面板设计中，图2所示的面板更可进一步采用触控组件来制作成一触控面板。而此触控组件可以采用内嵌(in-cell)的方式来形成于面板中，例如是在对向基板224与非自发光显示介质层218之间形成一感测层，以使非自发光显示侧具有触碰功能。当然，此触控组件也可以是采用外挂的方式贴附于对向基板224或基板202的外表面，以便使用者直接触碰而进行感测。此外，尽管在图2中，彩色滤光层222形成在对向基板224的内表面，且透明电极220形成于彩色滤光层222之下，然此种配置关系并非用以限定本发明。举例来说，彩色滤光层222也可以是改为形成在画素电极216之上，而透明电极220则改为形成在对向基板224的内表面。或者是，彩色滤光层222形成于对向基板224的内表面，而不存在透明电极220。或者是，彩色滤光层222形成在画素电极216之上，而不存在透明电极220。
图3为依照本发明另一实施例之具有相反显示方向的面板的画素等效电路图。在图3中，标示与图1中之标示相同者表示为相同对象。图3所示电路与图1所示电路的不同之处，在于图3所示电路之第二切换元件302改为采用N型薄膜晶体管，且改采用一储存电容304连接于第二切换元件302的闸极G与发光二极管114的电极之间。
尽管在上述的各画素等效电路示范例中，第二切换元件的闸极都是直接连接第一切换元件的其中一电极，然而在某些发光二极管画素电路的设计中，第二切换元件的闸极并非是直接连接第一切换元件的其中一电极，以图4来举例之。图4为其中一种发光二极管画素电路之等效电路图。在图4中，标示402表示为资料线，标示404表示为扫描线，标示406表示为第一切换元件，标示408表示为第二切换元件，而标示410表示为发光二极管。如图4所示，第二切换元件408的闸极G乃是透过其他组件来连接第一切换元件406的其中一电极。此外，此图4亦揭示发光二极管可改为连接于电源电压VDD与第二切换元件408的其中一电极之间。其中，此实施例中的薄膜晶体管皆是使用N型薄膜晶体管，但不限于此。依据设计需求，可改为全部采用P型薄膜晶体管来进行设计，或者部份薄膜晶体管采用N型薄膜晶体管而另一部份薄膜晶体管采用P型薄膜晶体管来进行设计。薄膜晶体管的类型可采用底闸型薄膜晶体管或顶闸型薄膜晶体管。
图5为依照本发明一实施例的电子装置的方块示意图。请参照图5，该电子装置500例如是一折迭式手机，但不限于此。于其它实施例中，该电子装置也可为笔记本电脑、手持式电子装置、互动式电子装置等等。而如图5所示，此电子装置500包含有一电源供应电路502、一切换元件504与一如本发明所提出之具有相反显示方向的面板506。面板506具有发光二极管508与非自发光显示介质层510这二种显示组件。电源供应电路502电性连接至面板506中的电源(例如是连接到面板506中的各电源线)。切换元件504电性连接至电源供应电路502，且切换元件504适于切换面板506的显示状态。当切换元件504控制电源供应电路502停止供应电源时，面板508处于一第一显示状态；而当切换元件504控制电源供应电路502供应电源时，面板506处于一第二显示状态。所述的第一显示状态为利用发光二极管508进行显示而不利用非自发光显示介质层510进行显示；而所述的第二显示状态为利用非自发光显示介质层510进行显示而不利用发光二极管508进行显示。
切换元件504可以是以机械组件、电子组件或是二者之组合来实现。举例来说，切换元件504可以是以按键或切换开关之类的机械组件来实现，并配置在电子装置500中或其外壳上，以供用户直接进行显示状态的切换。较佳地，电子装置500还可进一步包含一侦测组件512。此侦测组件512用以侦测面板506处于第一显示状态或第二显示状态，使得切换元件504切换面板506的显示状态。此侦测组件512例如是可以采用光传感器、动作传感器、或重力传感器来实现，并配置在电子装置500中或其外壳上。
图6为依照本发明一实施例的电子装置的切换方法的流程图。请参照图6，此切换方法包含有以下步骤：步骤S602：提供一具前述的相反显示方向的面板的电子装置，所述面板的画素电极、对向基板与非自发光显示介质层构成反射式显示组件，且面板具有第一显示状态与第二显示状态，其中第一显示状态为利用发光二极管进行显示而不利用非自发光显示介质层进行显示，而第二显示状态为利用非自发光显示介质层进行显示而不利用发光二极管进行显示；步骤S604：依据电子装置的环境亮度决定是否提供上述电源，以切换面板的显示状态。
综上所述，本发明解决前述问题的手段，乃是采用一基板、一第一切换元件、一第二切换元件、一发光二极管、一第一介电层、一画素电极、一对向基板与一非自发光显示介质层，并依前述方式来制作一具相反显示方向的面板。由于这种面板并非是采用传统将二面板贴合的技术来制作，而是将发光二极管画素电路与非自发光显示介质层整合至单一面板(即两个基板内)的制造过程中，使得这种面板的成本较低，且厚度较薄。如此一来，采用这种面板的电子装置的成本与整体厚度自然具有优势。而所述电子装置根据环境亮度进行显示状态切换，更省电。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (14)

1.一种相反显示方向的面板，其特征在于：包括：
一基板； 
一第一切换元件，形成在该基板上，且该第一切换元件具有一第一闸极、一第一电极与一第二电极，所述第一闸极连接至一扫描线且所述第一电极连接至一资料线； 
一第二切换元件，形成在该基板上，且该第二切换元件具有一第二闸极、一第三电极与一第四电极，所述第三电极连接至一电源； 
一发光二极管，形成在该基板上，且该发光二极管具有一第五电极、一发光层与一反射电极，所述第五电极连接该第二切换元件之该第四电极，该反射电极连接另一电源，而该发光层夹设于该第五电极与该反射电极之间且位于该第五电极上； 
一第一介电层，覆盖该基板、该第一切换元件、该第二切换元件、该发光二极管上，且该第一介电层具有至少一第一开口，以暴露出该第一切换元件之部份该第二电极；
一画素电极，形成在部份该第一介电层上与该第一开口中，且经由该第一开口连接该该第一切换元件之该第二电极，所述画素电极由反射材料所构成；
一对向基板，形成于该基板之上方；
以及一非自发光显示介质层，形成于该对向基板与该基板之间。
2.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述资料线与所述扫描线形成至少一个画素区，而该第一切换元件、该第二切换元件、该发光二极管皆位于该画素区内。
3.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述第一切换元件的该第二电极连接至该第二切换元件的该闸极与该画素电极。
4.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述面板包括一触控组件，形成于该面板中。
5.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述面板包括一储存电容形成于该基板上，且该储存电容具有二电容电极分别连接于该电源与该另一电源其中之一以及该第一切换元件的该第二电极与该第二切换元件的该闸极之间。 
6.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述非自发光显示介质层的材料包含液晶材料、电泳材料、电湿润材料、或上述材料的组合。
7.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述面板包括一彩色滤光层形成于该对向基板的内表面。
8.如权利要求7所述的面板，其特征在于：所述面板包括一透明电极形成在该彩色滤光层之下。
9.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述面板包括一彩色滤光层形成于该画素电极之上。
10.如权利要求9所述的面板，其特征在于：所述面板包括一透明电极形成在该对向基板的内表面。
11.如权利要求1所述的面板，其特征在于：所述发光二极管的发光电流临界值实质上大于所述第二切换元件的致能电流临界值。
12.一种电子装置，其特征在于：所述电子装置包括：如权利要求1所述的一种相反显示方向的面板； 一电源供应电路，电性连接至该电源；以及一切换元件，电性连接至该电源供应电路，该切换元件适于切换该面板的显示状态，当该切换元件控制该电源供应电路停止供应该电源电压时，该面板处于一第一显示状态，而当该切换模块控制该电源供应电路供应该电源时，该面板处于一第二显示状态，其中该第一显示状态为利用该发光二极管进行显示而不利用该非自发光显示介质层进行显示，而该第二显示状态为利用该非自发光显示介质层进行显示而不利用该发光二极管进行显示。
13.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于：所述电子装置包括：一侦测组件，用以侦测该面板处于该第一显示状态或该第二显示状态，使得该切换元件切换该面板的显示状态。
14.一种电子装置的切换方法，其特征在于：所述切换方法包括：提供具有如权利要求12所述的一种相反显示方向的面板的电子装置，其中该画素电极、该对向基板与该非自发光显示介质层构成反射式显示组件，且该面板具有一第一显示状态与一第二显示状态，该第一显示状态为利用该发光二极管进行显示而不利用该非自发光显示介质层进行显示，而该第二显示状态为利用该非自发光显示介质层进行显示而不利用该发光二极管进行显示；以及依据该电子装置的环境亮度决定是否提供该电源，以切换该面板的显示状态。
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