CN102445804A

CN102445804A - 显示装置

Info

Publication number: CN102445804A
Application number: CN2010105103646A
Authority: CN
Inventors: 康恒达; 陈圣元
Original assignee: LIANSHENG (CHINA) TECHNOLOGY CO LTD; Wintek Corp
Current assignee: LIANSHENG (CHINA) TECHNOLOGY CO LTD; Wintek Corp
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明提供一种显示装置，包括一显示薄膜、一主动元件阵列基板以及一太阳能电池薄膜。显示薄膜具有一透光显示溶液以及散布于透光显示溶液中的多个显示粒子。主动元件阵列基板配置于显示薄膜的一侧。主动元件阵列基板定义出至少一显示区以及显示区以外的至少一非显示区。太阳能电池薄膜配置于显示薄膜与主动元件阵列基板之间，其中显示装置处于一待机/关机状态时，显示粒子位于非显示区中，而太阳能电池薄膜在显示区被暴露出来。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种电泳显示装置。

背景技术

随着信息产品的普及与科技的发展，具有轻、薄、及可挠曲的特性一直是显示器主要追求的目标，而电泳显示器为其中一种备受瞩目的显示器。

目前常见的电泳显示器是由一电泳显示薄膜(electrophoresis display film)以及一主动元件阵列基板组装而成。电泳显示薄膜中具有一电泳显示材料，其包含显示溶液以及散布于显示溶液中的多个显示粒子。当主动元件阵列基板驱动显示粒子时，显示粒子便会向上(接近阅读者方向)或向下(远离阅读者方向)移动。当外界光源被显示粒子反射，阅读者可观察到显示粒子或是显示溶液的颜色以获得对应的显示画面。

电泳显示器可直接利用外界光源来进行显示，因而可省略光源的设置以减低能量的耗费。不过，电泳显示器仍需外在电力作为驱动电压来源，而造成了使用上的不方便。

发明内容

本发明提供一种显示装置，可减少外在电力的需求而具有节能省电的特点。

基于上述，本发明的显示装置中，太阳能电池薄膜配置于主动元件阵列基板与显示薄膜之间。显示装置在待机/关机状态时，显示薄膜中的显示粒子位于非显示区中，而太阳能电池薄膜可在显示区中被暴露出来。所以，待机/关机状态下，太阳能电池薄膜可进行充电以作为显示用电源。另外，太阳能电池薄膜的颜色也可作为显示装置在待机/关机状态下的背景色彩。因此，显示装置待机/关机时的背景色彩可由太阳能电池薄膜的颜色而有所不同。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1以及图2分别为本发明的一实施例的显示装置在显示状态以及待机/关机状态下的示意图。

图3为本发明的一实施例的主动元件阵列基板的局部上视示意图。

图4与图5为本发明另一实施例的主动元件阵列基板的局部上视示意图。

图6为本发明的又一实施例的主动元件阵列基板的局部上视示意图。

图7为图6的主动元件阵列基板沿I-I’线所示的一种剖面结构示意图。

图8为图6的主动元件阵列基板沿I-I’线所示的另一种剖面结构示意图。

主要附图标记说明：

100：显示装置； 110：显示薄膜；

112：透光显示溶液；114：显示粒子；

120、200、300、400、500：主动元件阵列基板；

130：太阳能电池薄膜； 210：基板；

220、320、420、520：像素结构； 222：扫描线；

224：数据线； 226：主动元件；

228A：像素电极； 228B、328B、428B、528B：辅助电极；

502：第一绝缘层； 504：第二绝缘层；

504A、506A：接触开口； 506：第三绝缘层；

AA：显示区； C：通道层；

D：漏极； G：栅极；

I-I’：线； NA：非显示区；

S：源极。

具体实施方式

图1以及图2分别为本发明之一实施例的显示装置在显示状态以及待机/关机状态下的示意图。请参照图1，显示装置100包括一显示薄膜110、一主动元件阵列基板120以及一太阳能电池薄膜130。显示薄膜110具有一透光显示溶液112以及散布于透光显示溶液112中的多个显示粒子114。主动元件阵列基板120配置于显示薄膜110的一侧。主动元件阵列基板120定义出一显示区AA 以及显示区AA以外的一非显示区NA。太阳能电池薄膜130则配置于显示薄膜110与主动元件阵列基板120之间。

在本实施例中，太阳能电池薄膜130可以是一可见光区段的太阳能电池、一紫外光区段的太阳能电池、或上述的组合。一般而言，可见光区段的太阳能电池包括一结晶硅太阳能电池、一多晶硅太阳能电池、一多元化合物或有机/染料敏化太阳能电池或其组合。另外，紫外光区段的太阳能电池包括一透明氧化物太阳能电池或一有机/染料敏化太阳能电池。当然，本发明并不限定太阳能电池薄膜130的种类，在其他的实施方式中凡是可以进行光电转换以光能转换为可储存的电能的薄膜都可以作为本实施例的太阳能电池薄膜130。

透光显示溶液112可为无色的显示溶液，或是有色的显示溶液，而显示粒子114具有光反射性，其中显示粒子114可以包含有多个不同颜色的粒子。显示粒子114在透光显示溶液112的分布状态可以决定光线是否被反射而显示画面。所以，在显示状态下，显示装置100中的主动元件阵列基板120可对显示薄膜110施加一电压以驱动显示粒子114。显示粒子114受到此电压的作用而移动至特定分布状态即可呈现画面。

由于显示粒子114具有双稳态的特性，在电压移除后，显示粒子114仍可维持于此一分布状态。所以，主动元件阵列基板120不需持续地输入电压以维持画面。换言之，显示粒子114移动至所需的分布状态后，主动阵列元件基板120即不需对显示薄膜110施加电压。因此，显示装置100是一种省电的显示技术的应用。

在本实施例中，太阳能电池薄膜130可电性连接至主动元件阵列基板120以提供主动元件阵列基板120所需的电能。亦即，显示装置100在显示状态下所需的电能可由太阳能电池薄膜130提供。当太阳能电池薄膜130所提供的电能足够时，显示装置100可不需额外的电源以节省能源的耗损以及简化装置的设计。换言之，显示装置100不需设置有其他的电源设备。

值得一提的是，太阳能电池薄膜130是利用光电转换作用将所吸收的光能转换为电能。为了提高太阳能电池薄膜130的光电转换效率，本实施例的太阳能电池薄膜130在待机状态或关机状态下可被暴露出来以吸收光线。因此，由图2可知，显示装置100进入待机状态或关机状态前，主动元件阵列基板120可使显示粒子114移动至非显示区NA中而后关闭。如此一来，在关机或待机状态下，太阳能电池薄膜130可在显示区AA被暴露出来。

在本实施例中，透光显示溶液112具有光穿透性，所以光线可由外界穿过透光显示溶液112而照射至太阳能电池薄膜130上。如此一来，被暴露出来的太阳能电池薄膜130便可进行光电转换作用而产生电能。也就是说，显示装置100可使太阳能电池薄膜130在待机或关机状态时有效率地进行充电以提供显示所需的电源。

另外，太阳能电池薄膜130随不同的元件设计以及组成成分而可具有不同的颜色，例如黑色、深红色、深棕色、深蓝色等。在待机状态下，显示装置100的背景颜色可随太阳能电池薄膜130的颜色而改变。因此，消费者可依照其喜好而选择不同背景颜色的显示装置100。换言之，太阳能电池薄膜130的配置非但可以作为电源更可以使显示装置100的外型具有多样性。

为了更清楚阐述本发明的精神，以下将以数个实施例说明显示装置100的主动元件阵列基板120在元件结构上的特征。不过，以下实施例仅为举例说明之用并非用以限定本发明。图3为本发明的一实施例的主动元件阵列基板的局部上视示意图。请参照图3，主动元件阵列基板200包括一基板210及配置于基板210上的多个像素结构220(为使图式清晰，图3仅显示一个像素结构220)。以本实施例而言，基板210例如是一可挠性基板。各像素结构220包括一扫描线222、一数据线224、一主动元件226、一像素电极228A以及一辅助电极228B。扫描线222与数据线224相交并环绕像素电极228A。主动元件226电性连接扫描线222与数据线224。像素电极228A电性连接主动元件226。辅助电极228B亦环绕着像素电极228A。

一般而言，主动元件226包括一栅极G、一通道层C、一源极S以及一漏极D。栅极G连接扫描线222。通道层C位于栅极G上方。源极S与漏极D皆配置于通道层C上。源极S还连接数据线224，并位于栅极G的一侧。漏极D则位于栅极G的另一侧以与源极S相对，并且漏极D连接像素电极228A。上述的主动元件226仅为举例说明之用，本发明并不限定主动元件的结构设计。在其他实施例中，主动元件226可以是顶栅极型、双栅极型、有机半导体通道型、多晶硅半导体通道型等不同形式的主动元件。

以本实施例而言，显示区AA是由像素电极228A定义出来，非显示区NA则为位于像素电极228A之外的区域。另外，辅助电极228B位于非显示区NA中。主动元件阵列基板200应用于前述的显示装置100时，显示粒子114的分布可由像素电极228A以及辅助电极228B的电压所控制。举例而言，在显示状态时，像素电极228A的电压可驱动显示粒子114使其在显示区AA中(也就是像素电极228A上方)移动。在进入待机/关机状态前，辅助电极228B的电压可驱动显示粒子114使其移动至辅助电极228B上方，也就是位于非显示区NA中。

值得一提的是，在显示粒子114移动至非显示区NA后，主动元件阵列基板200可停止对显示薄膜110输入电压而进入待机/关机状态。此时，显示粒子114皆位于辅助电极228B上方，也就是位在非显示区NA中，所以位在显示区AA中的太阳能电池薄膜130可被暴露出来以接受外界光线来进行光电转换。在像素结构220中，太阳能电池薄膜130至少有44％至87％的面积可被暴露出来以接收外界光线而具有相当不错的光电转换效率。

上述的辅助电极228B系同时对应着扫描线222以及数据线224所在位置而设并以包围像素电极228A的方式配置于像素结构220中。不过，辅助电极228B可以选择性地配置于非显示区NA的其他区域中。举例而言，图4与图5为本发明另一实施例的主动元件阵列基板的局部上视示意图。请参照图4，主动元件阵列基板300与前述的主动元件阵列基板200大致相同，因此以下仅就不同之处提出说明。换言之，图4中所使用的元件符号相同于图3者即表示为相同的元件，以下将不另赘述。

具体而言，主动元件阵列基板300的像素结构320中，辅助电极328B实质上对应于数据线224配置。也就是说，辅助电极328B为长条状的电极，其配置位置位在数据线224上方。所以，主动元件阵列基板300应用于显示装置100时，显示粒子114在待机/关机状态下将位于数据线224上方。

在另一实施例中，请参照图5，在主动元件阵列基板400的像素结构420中，辅助电极428B对应于扫描线222配置。如此一来，主动元件阵列基板400应用于显示装置100时，显示粒子114在待机/关机状态下将位于扫描线222上方。

此外，图6为本发明的又一实施例的主动元件阵列基板的局部上视示意图。请参照图6，主动元件阵列基板500的像素结构520中，辅助电极528B对应于主动元件226配置。也就是说，辅助电极528B位于主动元件226上方。如此一来，主动元件阵列基板500应用于显示装置100时，显示粒子114在待机/关机状态下将位于主动元件226上方。由上述实施例可知，本发明并不限定辅助电极的配置位置。只要使辅助电极228B/328B/428B/528B配置于非显示区NA中以在待机/关机状态时使太阳能电池薄膜130于显示区AA暴露出来即可应用于本发明的主动元件阵列基板120中。值得一提的是，非显示区NA中的元件，如扫描线222、数据线224以及主动元件226，原本就具有不透光的特性。所以，辅助电极228B/328B/428B/528B对应于这些元件配置有助于将显示粒子114聚集于原本就不透光的位置上。如此一来，太阳能电池薄膜130被暴露出来的面积可尽可能地扩大以具有较高的光电转换效率。

更进一步而言，图7为图6的主动元件阵列基板沿I-I’线所示的一种剖面结构示意图。请参照图7，除了上述的基板210以及像素结构520外，主动元件阵列基板500实质上还包括一第一绝缘层502、一第二绝缘层504以及一第三绝缘层506。这些绝缘层502、504以及506的设置可使主动元件阵列基板500上的各元件具有独立的电性特性。

具体来说，第一绝缘层502配置于基板210上，覆盖扫描线222(请参照图6)以及栅极G，且通道层C配置于第一绝缘层502上。源极S与漏极D(其中漏极D的一部分可是为数据线)配置于第一绝缘层502以及通道层C上，并分别位在栅极G的相对两侧。第二绝缘层504则覆盖主动元件226。第二绝缘层504实质上配置于辅助电极528B与主动元件226之间以及像素电极228A与主动元件226之间。第二绝缘层504具有一接触开口504A以使像素电极228A通过接触开口504A电性连接主动元件226。第三绝缘层506亦覆盖主动元件226。并且，像素电极228A位于第三绝缘层506接近基板210的一侧，而辅助电极528B位于第三绝缘层506远离基板210的一侧。

以本实施例而言，主动元件阵列基板500的制作顺序可以是先于基板210上形成扫描线222(请参照图6)以及栅极G；再形成第一绝缘层502以覆盖扫描线222(请参照图6)以及栅极G；接着于第一绝缘层502上形成于位在栅极G上方的通道层C；然后在通道层C上形成源极S与漏极D以构成主动元件226；再接着形成第二绝缘层504及其接触开口504A以覆盖住主动元件226；随后形成像素电极228A，使像素电极通过接触开口504A电性连接主动元件226的漏极D；紧接着形成第三绝缘层506；再于第三绝缘层506上形成辅助电极528B。不过，上述的形成顺序仅是举例说明之用，在其他的实施方式中可以随像素结构的设计而改变各元件的形成顺序。

举例而言，图8为图6的主动元件阵列基板沿I-I’线所示的另一种剖面结构示意图。请参照图8，除了像素电极228A、辅助电极528B以及第三绝缘层506的配置顺序外，在图8所示的其余元件皆与图7所示的剖面结构实质上相同。因此，以下仅就像素电极228A、辅助电极528B以及第三绝缘层506进行说明。

在本实施例中，形成第二绝缘层504后可以先在第二绝缘层504上形成辅助电极528B，再接着形成第三绝缘层506以及像素电极228A。也就是说，辅助电极528B形成于第三绝缘层506接近基板210的一侧，而像素电极228A形成于第三绝缘层506远离基板210的一侧。值得一提的是，为了使像素电极228A电性连接至主动元件226的漏极D，第三绝缘层506需设有一接触开口506A。接触开口506A与接触开口504A共同暴露出漏极D的局部面积以使像素电极228A通过接触开口506A与接触开口504A电性连接漏极D。

值得一提的是，前述的主动元件阵列基板200、300以及400在剖面上的结构设计可以参照图7与图8的剖面结构，其中仅辅助电极配置位置略有不同。也就是说，除了像素结构与基板外，前述的主动元件阵列基板200、300以及400还可以包括有三层绝缘层以使各元件维持独立的电性特性。不过，除了上述的结构设计外，在其他的实施例中，辅助电极与像素电极可以选择性地由同一透明电极层所构成。此时，辅助电极与像素电极同时地配置于第二绝缘层远离基板的一侧，且主动元件阵列基板可不需配置有第三绝缘层。或是，辅助电极与像素电极同时地配置于第二绝缘层与第三绝缘层之间。

综上所述，本发明的显示装置中配置有太阳能电池薄膜，其位于显示薄膜与主动元件阵列基板之间。当显示装置在待机/关机状态时，显示薄膜中的显示粒子可位于非显示区中以使太阳能电池薄膜在显示区中被暴露出来。如此一来，太阳能电池薄膜可以接收外界光线以有效率地进行光电转换作用来提供显示装置所需的显示电源。因此，本发明的显示装置可以省略额外电源的设置而达到节能的作用并简化整体装置的设计。此外，显示装置在待机/关机状态时的背景颜色可由太阳能电池薄膜的颜色所决定，因而使显示装置的外观更具多样性。换言之，使用者可随其喜好选择不同背景色彩的显示装置。

虽然本发明以实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作任意改动或等同替换，故本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种显示装置，包括：

一显示薄膜，具有一透光显示溶液以及散布于该透光显示溶液中的多个显示粒子；

一主动元件阵列基板，配置于该显示薄膜的一侧，该主动元件阵列基板定义出至少一显示区以及该显示区以外的至少一非显示区；以及

一太阳能电池薄膜，配置于该显示薄膜与该主动元件阵列基板之间，其中该显示装置处于一待机/关机状态时，所述显示粒子位于该非显示区中，而该太阳能电池薄膜在该显示区被暴露出来。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中该太阳能电池薄膜包括一可见光区段的太阳能电池、一紫外光区段的太阳能电池、或上述的组合。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中该可见光区段的太阳能电池包括一结晶硅太阳能电池、一多晶硅太阳能电池、一多元化合物或有机/染料敏化太阳能电池或其组合。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其中该紫外光区段的太阳能电池包括一透明氧化物太阳能电池或一有机/染料敏化太阳能电池。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中该主动元件阵列基板包括一基板及配置于该基板上的多个像素结构。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中各该像素结构包括：

一扫描线；

一数据线，与该扫描线相交；

一主动元件，电性连接该扫描线与该数据线；

一像素电极，电性连接该主动元件，该扫描线与该数据线环绕该像素电极，而该显示区是由该像素电极定义出来，该非显示区位于该像素电极之外；以及

一辅助电极，位于该非显示区中。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其中该辅助电极位于该主动元件上方以使该显示装置处于该待机/关机状态时，所述显示粒子位于该主动元件上方。

8.根据权利要求6所述的显示装置，其中该辅助电极环绕该像素电极。

9.根据权利要求6所述的显示装置，其中该辅助电极位于该数据线以及该扫描线至少一者上方以使该显示装置处于该待机/关机状态时，所述显示粒子位于该数据线以及该扫描线至少一者上方。

10.根据权利要求6所述的显示装置，其中该主动元件包括：

一栅极，连接扫描线；

一通道层，位于该栅极上方；

一源极，配置于该通道层上，连接该数据线，并位于该栅极的一侧；以及

一漏极，配置于该通道层上，位于该栅极的另一侧以与该源极相对，并电性连接该像素电极；

一第一绝缘层，配置于该基板上，覆盖该扫描线以及该栅极，且该通道层配置于该第一绝缘层上；

一第二绝缘层，覆盖该主动元件，配置于该辅助电极与该主动元件之间以及该像素电极与该主动元件之间，其中该第二绝缘层具有一接触开口以使该像素电极通过该接触开口电性连接该主动元件；以及

一第三绝缘层，覆盖该主动元件，且该辅助电极与该像素电极之一者位于该第三绝缘层接近该基板的一侧，另一者位于该第三绝缘层远离该基板的一侧。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其中该透光显示溶液为一无色显示溶液。