CN102707431A

CN102707431A - 一种显示装置

Info

Publication number: CN102707431A
Application number: CN2011103047326A
Authority: CN
Inventors: 赵明
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明提供一种显示装置，该显示装置包括：具有透射型第一显示单元的第一显示器件；具有第二显示单元的第二显示器件；所述第一显示单元在所述第一显示器件中所占第一区域与所述第二显示单元在所述第二显示器件中所占第二区域具有重叠的部分；所述第一显示单元处于光线透过的第一状态时，所述第二显示单元为所述显示装置的显示单元；所述第一显示单元处于光线不透过的第二状态时，所述第一显示单元为所述显示装置的显示单元。本发明的方案可以实现第一显示器件和第二显示器件中任一种单独显示而互不干扰，用户可以随意在两种显示器件中随意切换以适应自身要求。

Description

一种显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，特别是指一种显示装置。

背景技术

随着信息时代的到来，诸如个人电脑和互联网等数字媒体平台的广泛应用，使得作为人机信息交流窗口的显示器扮演着越来越重要的角色。传统的阴极射线管显示器(CRT)正逐步被平板显示器(FPD)取代，而薄型、柔性、低驱动电压和低功耗已经成为平板显示技术发展的方向。与现有的电子显示技术相比，传统纸张仍然具有某些难以替代的优点，如高对比度、高分辨率、轻、薄、便携、可挠曲、不易产生视觉疲劳等。电子纸技术就是这样一种实现像纸一样阅读舒适、超薄轻便、可弯曲、超低耗电的显示技术，实际上是一类技术的统称。

目前实现电子纸技术的途径主要包括有胆固醇液晶显示技术、电泳显示技术(EPD)以及电润湿显示技术等。基于介质上电润湿效应的显示器件是利用在介质层下的电极施加电势来控制液体在介质层表面的润湿特性。基本结构包括疏水绝缘层、着色油滴、水和上下电极。在未加驱动电压时，由于油和水界面张力与油和疏水介质层界面张力之和小于水和疏水介质层界面张力，油滴能够自动平铺在水层和疏水介质层之间。当光线照射在此显示器件上时，显示器件表现出“关”状态(即显现出着色油滴的颜色)。施加驱动电压后，整个系统获得了附加的静电能，原来的平衡状态被打破。系统将通过使水与疏水介质层表面接触来降低自身的总能量，到达新的平衡状态，结果将油滴鼓起，使其与疏水性介质层表面接触面积减少。此时，当光线照射在此显示器件上时表现出“开”状态(露出衬底)。电润湿显示技术具有高的黑/白反射率、高的颜色转换率、高对比度、耗能低、大可视角以及快速响应等优点。但是在运动画面显示上比不上LCD，因此多适用于静态长时间显示。

反射型电子纸利用反射光线实现阅读，因而随着环境光强度的增加，图像的亮度会根据环境光线的强度改变，而且对比度也会随之变化，所以在强烈光线下反射型显示器的优势更明显。一般的LCD显示器采用自发光，背部设有背光源，光线由光源发出经过液晶分子、彩色滤光片等之后进入到观看者眼中，这类显示器可以在光线较暗的情况下实现良好的显示效果，但在外部环境光线强烈的情况下就差强人意了。因为较强的环境光提高了黑色素的亮度并降低了对比度，这也是无法在阳光直射的情况下看清显示器上文字的原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种显示装置，根据外部环境光线的强弱或者阅读要求，能够实现第一显示器件和第二显示器件中任一种单独显示而互不干扰，用户可以随意在两种显示器件中随意切换以适应自身要求。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种显示装置，包括：

具有透射型第一显示单元的第一显示器件；

具有第二显示单元的第二显示器件；

所述第一显示单元在所述第一显示器件中所占第一区域与所述第二显示单元在所述第二显示器件中所占第二区域具有重叠的部分；

所述第一显示单元处于光线透过的第一状态时，所述第二显示单元为所述显示装置的显示单元；

所述第一显示单元处于光线不透过的第二状态时，所述第一显示单元为所述显示装置的显示单元。

其中，所述第一显示器件包括：相对设置的第一基板和第二基板，所述第一显示单元位于所述第一基板和所述第二基板之间；

所述第二显示器件包括：相对设置的第三基板和第四基板，所述第二显示单元位于所述第三基板和所述第四基板之间；

所述第三基板与所述第二基板紧密贴合。

其中，所述第一显示器件的所述第二基板上设置有亲水介质层，所述亲水介质层上设置有亲水隔离物；

相邻两个所述亲水隔离物、所述第一基板和所述第二基板形成一容置空间，所述第一区域为所述容置空间中，相邻两个所述亲水隔离物在所述第二基板上隔离出的区域。

其中，所述第一显示单元为：置于所述容置空间中的透明极性含水液体和着色非极性液体形成的显示单元。

其中，所述第一基板上设置有第一电极层，所述透明极性含水液体与所述第一电极层相接触；

所述第二基板上设置有第二电极层；

所述第二电极层上设置有透明疏水介质层；

所述透明疏水介质层与所述着色非极性液体相接触；

所述第一显示单元在所述第一电极层和所述第二电极层的电场作用下，所述极性含水液体与所述透明疏水介质层表面亲和，所述着色非极性液体离开所述第二电极层呈收缩状态；否则，所述着色非极性液体覆盖所述透明疏水介质层呈平铺状态。

其中，所述透明疏水介质层的透过率为90％以上。

其中，所述第二电极层的结构为长方形、三角形、圆形或者梯形。

其中，所述着色非级性液体为着色油滴或者颜料液滴。

其中，所述第二显示器件的第三基板为彩色滤光片，所述第二区域为所述彩色滤光片的子像素区域，所述第一区域与所述第二区域大小相同且相互重叠，所述第二显示单元对应于一个子像素。

其中，所述亲水隔离物位于所述彩色滤光片的黑矩阵上方。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，第一显示器件的第二基板与第二显示器件的第三基板紧密贴合。第一显示器件上第一显示单元与第二显示器件的第二显示单元重叠，使得光线能够穿过两层显示单元(第一显示单元和第二显示单元)；根据外部环境光线的强弱或者阅读要求，能够实现第一显示器件和第二显示器件的单独显示而互不干扰，用户可以随意切换以适应自身要求。

附图说明

图1为本发明的显示装置的结构框架图；

图2为图1所示显示装置中的第一显示器件的第一状态结构图；

图3为图1所示显示装置中的第一显示器件的第二状态结构图；

图4为图1所示显示装置中的第一显示器件和第二显示器件紧密贴合在一起的第一状态结构图；

图5为图1所示显示装置中的第一显示器件和第二显示器件紧密贴合在一起的第二状态结构图。

[附图标记说明]

11：第一显示器件 12：第二显示器件

13：第一显示单元 14：第二显示单元

21：第一基板 22：第一电极层 23：亲水隔离物

24：极性含水液体 25：亲水介质层 26：第二基板

27：疏水介质层 28：第二电极层 29：着色非极性液体

30：第三基板 31：彩色滤光片 32：封框胶

33：像素电极 34：第四基板 35：液晶分子

36：黑矩阵

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的实施例显示装置包括：具有透射型第一显示单元13的第一显示器件11；具有第二显示单元14的第二显示器件12；所述第一显示单元13在所述第一显示器件11中所占第一区域与所述第二显示单元14在所述第二显示器件12中所占第二区域具有重叠的部分；其中，所述第一显示单元13处于光线透过的第一状态时，所述第二显示单元14为所述显示装置的显示单元；所述第一显示单元13处于光线不透过的第二状态时，所述第一显示单元13为所述显示装置的显示单元。

该实施例中，第一显示器件11优选为电润湿显示器件，该第二显示器件优选为LCD显示器件，通过将透射型的第一显示单元13在所述第一显示器件11中所占第一区域与所述第二显示单元14在所述第二显示器件12中所占第二区域具有重叠的位置，所述第一显示单元13处于光线透过的第一状态时，所述第二显示单元14为所述显示装置的显示单元；所述第一显示单元13处于光线不透过的第二状态时，所述第一显示单元13为所述显示装置的显示单元；从而实现该显示装置在第一显示单元13和第二显示单元14之间相互切换，并独立显示。

如图2和图3所示，上述第一显示器件11包括：相对设置的第一基板21和第二基板26，所述第一显示单元13位于所述第一基板21和所述第二基板26之间；所述第二显示器件12包括：相对设置的第三基板30和第四基板34，所述第二显示单元14位于所述第三基板30和所述第四基板34之间；所述第三基板30与所述第二基板26紧密贴合。

其中，所述第一显示器件11(如电润湿显示器件)的所述第二基板26上设置有亲水介质层25，所述亲水介质层25上设置有亲水隔离物23，该亲水隔离物23可以为亲水性的光阻，厚度范围为5微米～10微米；相邻两个所述亲水隔离物23、所述第一基板21和所述第二基板26形成一容置空间，所述第一显示单元13所在的第一区域为所述容置空间中，相邻两个所述亲水隔离物23在所述第二基板26上隔离出的区域。所述第一显示单元13为：置于所述容置空间中的透明极性含水液体24和着色非极性液体29形成的显示单元，容置空间为该透明极性含水液体24和着色非极性液体29所占据的空间，第一区域为该透明极性含水液体24和着色非极性液体29在第二基板26上所占据。其中，透明极性含水液体24可为水、氯化钠水溶液或氯化钾水溶液，其厚度范围可以为30微米～250微米；着色非极性液体29可为癸烷、十二烷、十四烷等有机溶剂，其中包含有颜色的染料或颜料；该着色非极性液体29与透明极性含水液体24互不相溶。

另外，所述第一基板21上设置有第一电极层22，所述透明极性含水液体24与所述第一电极层22相接触；该第一电极层22可以为透明导电材料，其材质可为氧化铟锡或氧化铟锌，其厚度范围为0.1微米～1微米。所述第二基板26上设置有第二电极层28；该第二电极层28也同样可以为透明导电材料，其材质可为氧化铟锡或氧化铟锌，其厚度范围为0.1微米～1微米，所述第二电极层28的结构为长方形、三角形、圆形或者梯形。

所述第二电极层28上设置有透明疏水介质层27；上述着色非极性液体29的颜色可以有白色、黄色、红色等，这些颜色与黑色形成鲜明对比，着色非极性液体29设置在透明疏水介质层27的各个子像素区域中；所述透明疏水介质层27与所述着色非极性液体29相接触；该透明疏水介质层27设置在第二电极层28上，使其具有疏水性表面，该透明疏水介质层27的材质可为含氟类或含碳类得疏水性高分子，并且要求透过率达到90％以上，厚度范围大抵为0.1微米～1微米。

所述第一显示单元13(包括：透明极性含水液体24和着色非极性液体29)在所述第一电极层22和所述第二电极层28的电场作用下，所述极性含水液体24与所述透明疏水介质层27表面亲和，所述着色非极性液体29离开所述第二电极层28呈收缩状态(见图3所示的情形，光线透过的状态)；否则，所述着色非极性液体29覆盖所述透明疏水介质层27呈平铺状态(见图2所示的情形，光线反射的状态)。也就是说，利用第一电极层22与第二电极层28的各像素区域电极所产生的电场，使极性含水液体24与疏水介质层27的表面亲和，将着色非极性液体29推离第二电极层28，并内聚，从而使光线透过，实现第二显示单元14显示，否则，着色非极性液体29呈平铺状态，使光线反射，实现第一显示单元13显示，明确地说，通过着色非极性液体29(如着色非极性油滴，优选为油墨)的收缩与平铺，来控制外界光源的反射和透过，实现像素显示；其中，着色非极性液体29呈收缩状态时，其所在区域为亲水隔离物23和透明疏水介质层27之间的区域，以使光线能够完全透过透明疏水介质层27。

如图4和图5所示，根据本发明的一实施例显示装置(双层显示器件)切换显示模式的剖面示意图，在上述图2和图3所示实施例的基础上，所述第二显示器件12优选为LCD显示器件，该LCD显示器件的第三基板30为彩色滤光片(CF基板)，所述第二显示单元14所在的第二区域为所述彩色滤光片的子像素区域，第二显示单元14对应于一个子像素，通常情况下，一个子像素包括阵列基板上的像素区域中一个TFT开关、一个像素电极以及彩色滤光片上对应于所述像素区域的彩膜；所述第一区域与所述第二区域大小相同且相互重叠，即电润湿显示器件的亲水隔离物23所定义出的各子像素区域与LCD的各子像素区域大小相同，位置重叠，且该亲水隔离物23位于LCD的彩色滤光片的黑矩阵36上方，避免LCD发出的光线或外部环境光被亲水隔离物23或黑矩阵阻挡。

该LCD显示器件还包括第四基板34(如TFT基板)，上面有像素电极33第三基板30还设置一公共电极(图中未示出)，该像素电极33与该公共电极产生电场，该电场用于驱动液晶分子35的旋转，控制光路的开关。图4显示的是当LCD背光源关闭时，仅有外部环境光，第一显示器件11(如电润湿显示器件)第二电极层28控制着色非极性液体29的运动，着色非极性液体29覆盖在疏水介质层27上，着色非极性液体29反射外部光，这时观察者能够看到的是着色非极性液体29的颜色。图5显示的是当LCD背光源打开时，光线透过液晶分子35、彩色滤光片30和透明疏水介质层27，这时第二电极层28控制着色非极性液体29移动到疏水介质层7和亲水隔离物23之间，这时观察者能够看到的是LCD显示的图案。

综上，本发明的上包括上述LCD器件与电润湿显示器件的双层结构，电润湿显示器件具有透射型第一显示单元13，能够在第一离散态和第二离散态之间实现切换，在没有着色非极性液体29覆盖状态下可以允许光线由上下透过。电润湿显示器件上子像素区域大小与LCD的子像素单元大小一致，并且具有处于重叠的位置，使得光线能够穿过两层像素单元。根据外部环境光线强弱或者不同的阅读要求，两种显示器件可以在控制芯片作用下实现单独显示，且单独两种模式的显示而互不干扰，用户可以通过控制第一显示器件的第一电极层和第二电极层加电时，使着色非极性液体在第一电极层和第二电极层的电场的作用下呈收缩状态，光线透过，显示第二显示器件的第二显示单元的图案，控制第一显示器件的第一电极层和第二电极层不加电时，使着色非级性液体呈平铺状态，对光线反射，从而显示第一显示器件的第一显示单元的图案，用户可以随意在第一显示单元和第二显示单元之间切换以适应自身要求。

所述第二显示器件还可以是其他模式的LCD，如IPS(面内旋转)、FFS(边缘场切换)等模式。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

具有透射型第一显示单元的第一显示器件；

具有第二显示单元的第二显示器件；

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第一显示器件包括：相对设置的第一基板和第二基板，所述第一显示单元位于所述第一基板和所述第二基板之间；

所述第三基板与所述第二基板紧密贴合。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一显示器件的所述第二基板上设置有亲水介质层，所述亲水介质层上设置有亲水隔离物；

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一显示单元为：置于所述容置空间中的透明极性含水液体和着色非极性液体形成的显示单元。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一基板上设置有第一电极层；

所述透明极性含水液体与所述第一电极层相接触；

所述第二基板上设置有第二电极层；

所述第二电极层上设置有透明疏水介质层；

所述透明疏水介质层与所述着色非极性液体相接触；

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述透明疏水介质层的透过率为90％以上。

7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述第二电极层的结构为长方形、三角形、圆形或者梯形。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述着色非级性液体为着色油滴或者颜料液滴。

9.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第二显示器件的第三基板为彩色滤光片，所述第二区域为所述彩色滤光片的子像素区域，所述第一区域与所述第二区域大小相同且相互重叠；所述第二显示单元对应于一个子像素。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述亲水隔离物位于所述彩色滤光片的黑矩阵上方。