CN102790074B - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
一种显示设备，包括被配置为在向上的方向上显示图像的显示面板和位于所述显示面板上的反射面板，所述反射面板被配置为针对与所述图像相对应的区域选择性地透射或反射光。
Description
技术领域
实施例涉及显示设备。更具体地说，实施例涉及其中层叠有多个面板的显示设备。
背景技术
显示设备显示图像。显示设备可以包括分别具有不同功能的多个面板。
发明内容
实施例可以致力于一种显示设备，其包括被配置为在向上的方向上显示图像的显示面板；以及位于所述显示面板上且针对与所述图像相对应的区域选择性地透射或反射光的反射面板。
所述显示面板可以包括在所述向上的方向上顺序层叠于显示所述图像的路径上的相位延迟板和偏振板。
所述显示面板可以包括：形成所述图像的多个像素区域；以及位于所述多个像素区域中邻近像素区域之间的非像素区域。
所述反射面板可以包括：与像素区域相对应的第一透明电极；与所述第一透明电极邻近且与所述非像素区域相对应的邻近电极；被布置为与所述第一透明电极和所述邻近电极相对的第二透明电极；插入所述第二透明电极与所述第一透明电极和所述邻近电极之间的空间；以及位于所述空间中的带电粒子，所述带电粒子反射光。
当向所述第一透明电极和所述第二透明电极施加电场时，所述带电粒子可以位于与所述第一透明电极和所述第二透明电极相对应的第二透明电极侧。
当向所述邻近电极和所述第二透明电极施加电场时，所述带电粒子可以位于与所述邻近电极和所述第二透明电极相对应的邻近电极侧。
所述显示面板可以进一步包括对应于像素区域而发光以形成所述图像的有机发光元件。
附图说明
图1为根据示例性实施例的显示设备的截面图。
图2示出根据示例性实施例的显示设备的像素结构。
图3为沿线III-III截取的图2的截面图。
图4和图5被提供用于描述根据示例性实施例的显示设备的驱动方法。
具体实施方式
下文将参照附图更充分地描述示例实施例；然而，这些实施例可以以不同的形式体现，并且不应当被解释为限于这里所记载的实施例。
附图和说明书应当被视为本质上是示例性的，而不是限制性的。在整个申请文件中，相同的附图标记始终指代相同的元件。
附图中，为了更好的理解和易于描述，每个元件的尺寸和厚度被近似示出。因此，本实施例不限于附图。
附图中，为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。进一步，附图中，为了更好的理解和易于描述，层和区域的厚度被放大。应当理解，当元件，即层、膜、区域或基板被提及在另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上，或者还可以存在中间元件。
另外，除非明确地进行相反的描述，否则词“包括”及其变体应当被理解为暗含包括所列出的元件，但不排除任何其它元件。进一步，在整个说明书中，“在......上”暗示位于目标元件的上方或下方，但不暗示必须位于基于重力方向的顶部上。
下文中，将参照图1至图5描述根据示例性实施例的显示设备。
图1为根据示例性实施例的显示设备的截面图。
如图1所示，根据示例性实施例的显示设备包括显示面板100和反射面板200。
显示面板100在向上的方向上显示图像IM，并且图像IM选择性地穿过反射面板200。显示面板100包括第一基板110、第二基板120、驱动电路130、有机发光元件140、相位延迟板150和偏振板160。
第一基板110可以由玻璃、石英、陶瓷、塑料等制成的绝缘基板形成。可替代地，第一基板110可以由不锈钢制成的金属基板形成。
第二基板120被布置为与第一基板110相对，并且覆盖有机发光元件140和驱动电路130。第二基板120由透明材料形成，即由玻璃、石英和塑料形成。
在根据示例性实施例的显示设备中，第二基板120被设置在离有机发光元件140预定的距离处，但根据另一示例性实施例的显示设备的第二基板可以是沉积在有机发光元件上的薄膜封装层。
形成在第一基板110上的驱动电路130和有机发光元件140被设置在第一基板110与第二基板120之间。
驱动电路130包括开关薄膜晶体管10和驱动薄膜晶体管20(图2所示)，并且驱动有机发光元件140。有机发光元件140根据从驱动电路130传输的驱动信号而发光以在向上的方向上显示图像IM。
图2和图3示出有机发光元件140和驱动电路130的整个结构，但有机发光元件140和驱动电路130可以在本领域技术人员已知的范围内进行各种修改。
下文中，将参照图2和图3更详细地描述显示面板100的内部结构。
图2为根据示例性实施例的显示设备的像素结构的布局图。图3为沿线III-III截取的图2的截面图。
如图2和图3所示，显示面板100包括形成在每个像素中的开关薄膜晶体管10、驱动薄膜晶体管20、电容器80和有机发光二极管(OLED)140。这里，驱动电路130被配置有开关薄膜晶体管10、驱动薄膜晶体管20和电容器80。驱动电路130进一步包括数据线171、公共电源线172和沿第一基板110的一个方向布置的栅极线151。数据线171和公共电源线172以绝缘方式与栅极线151交叉。这里，作为显示图像IM的最小单元的像素区域PA由栅极线151、数据线171和公共电源线172的边界限定，并且多个像素区域PA形成图像IM。进一步，非像素区域NPA沿多个像素区域PA设置在邻近像素区域PA之间。
在根据示例性实施例的显示设备中，一个像素PA由栅极线151、数据线171和公共电源线172的边界限定，但像素区域PA可以由与根据另一示例性实施例的显示设备中用于显示图像IM的最小单元相对应的任意配置所限定。
有机发光元件140包括第一电极710、形成在第一电极710上的有机发射层720以及形成在有机发射层720上的第二电极730。这里，第一电极710是作为空穴注入电极的阳极，并且第二电极730是作为电子注入电极的阴极。可替代地，依赖于显示面板100的驱动方法，第一电极710可以为阴极，而第二电极730可以为阳极。空穴和电子分别从阳极710和阴极730被注入有机发射层720中。当激子从激发态跃迁到基态时，产生发光，在激子中注入有机发射层720中的空穴和电子彼此耦合。
在根据示例性实施例的显示面板100中，有机发光元件140在第二基板120的方向上发光。换言之，有机发光元件140是前发射型。为了使有机发光元件140在向上的方向，即在第二基板120的方向上发光，第一电极710和第二电极730中的至少第二电极730由透光导电材料形成。
电容器80包括一对电容器极板158和178，该对电容器极板158和178被布置为在它们之间插入层间绝缘层161。这里，层间绝缘层161为介电材料，并且电容器80的电容由充入电容器80的电荷以及两个电容器极板158和178之间的电压确定。
开关薄膜晶体管10包括开关半导体层131、开关栅电极152、开关源电极173和开关漏电极174。驱动薄膜晶体管20包括驱动半导体层132、驱动栅电极155、驱动源电极176和驱动漏电极177。
开关薄膜晶体管10用作选择用于发光的像素的开关。开关栅电极152连接至栅极线151。开关源电极173连接至数据线171。开关漏电极174与开关源电极173隔开，并且与两个电容器极板158和178中的电容器极板158连接。
驱动薄膜晶体管20向第二电极730施加驱动功率，用于使所选择像素的有机发光元件140的有机发射层720发光。驱动栅电极155与连接至开关漏电极174的电容器极板158连接。驱动源电极176和另一电容器极板178分别与公共电源线172连接。驱动漏电极177被设置在设置第一电极710的相同层上，并且与第一电极710连接。
在根据示例性实施例的OLED显示器中，驱动漏电极177和第一电极710被设置在相同层上，但根据另一示例性实施例的OLED显示器的驱动漏电极和第一电极可以设置在不同层上，并且可以通过形成在绝缘层中的开口与第一电极接通。
使用这种结构，开关薄膜晶体管10由施加至栅极线151的栅电压驱动，以向驱动薄膜晶体管20传输被施加至数据线171的数据电压。与从公共电源线172施加至驱动薄膜晶体管20的公共电压和从开关薄膜晶体管10传输的数据电压之差相对应的电压被存储在电容器80中，并且与存储在电容器80中的电压相对应的电流通过驱动薄膜晶体管20流向有机发光元件140，使得有机发光元件140发光，并且显示面板100通过从有机发光元件140发射的光而显示图像IM。
相位延迟板150和偏振板160在向上的方向上顺序层叠于用于显示图像IM的路径上。
相位延迟板150被设置在有机发光元件140与第二基板120之间。相位延迟板150使穿过相位延迟板150的光的相位延迟λ/4，以改变光的光轴。偏振板160被设置在相位延迟板150与第二基板120之间。
偏振板160与相位延迟板150一起被附接到第二基板120。偏振板160使穿过其中的光线性偏振，并且与相位延迟板150一起用于通过抑制从外部照射到有机发光元件140的外部光的反射来改善从有机发光元件140显示的图像。
同时，在根据示例性实施例的显示设备中，相位延迟板150和偏振板160在有机发光元件140与第二基板120之间被附接到第二基板120，但根据另一示例性实施例的显示设备的相位延迟板和偏振板可以在第二基板120与第一透明电极231之间附接到第二基板120。
进一步，根据示例性实施例的显示设备的显示面板100被代表性地描述为包括有机发光元件140的有机发光显示面板，但根据另一示例性实施例的显示设备的显示面板可以是液晶显示面板、等离子体显示面板、布置有多个发光二极管(LED)的显示面板以及场发射显示面板中之一。
再次参见图1，反射面板200被设置在显示面板100上。
反射面板200针对与显示面板100所显示的图像IM相对应的区域选择性地透射或反射光。反射面板200包括第二基板120、第三基板210、驱动电极230、第二透明电极240和带电粒子250。
根据示例性实施例的显示设备的反射面板200与显示面板100共用第二基板120，但根据另一示例性实施例的显示设备的反射面板可以包括形成在第二基板120上的另一基板。
第三基板210被布置为与第二基板120相对，并且与第二基板120一起覆盖驱动电极230、第二透明电极240和带电粒子250。第三基板210由诸如玻璃、石英、塑料等的透明材料形成。第二透明电极240形成在第三基板210上，并且驱动电极230形成为与第二透明电极240相对，其中带电粒子250插入驱动电极230与第二透明电极240之间。
将参照图2和图3更详细地描述驱动电极230、第二透明电极240和带电粒子250。
如图2和图3所示，驱动电极230被设置在第二基板120上，并且包括第一透明电极231和邻近电极232。
第一透明电极231与显示面板100的像素区域PA相对应，并且邻近电极232与第一透明电极231邻近且与显示面板100的非像素区域NPA相对应。第一透明电极231和邻近电极232分别包括透明导电材料，即氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。第一透明电极231和邻近电极232被布置为与第二透明电极240相对，其中带电粒子250所处的空间插入第一透明电极231和邻近电极232与第二透明电极240之间，并且第一透明电极231和邻近电极232中之一与第二透明电极240一起形成电场以驱动正或负带电粒子250。第一透明电极231和邻近电极232中至少之一可以通过薄膜晶体管(未示出)接收信号，因此可以根据有源矩阵(AM)方法进行选择性驱动，或者可以通过彼此交叉的多条信号线(未示出)接收信号，因此可以根据无源矩阵(PM)方法进行选择性驱动。
第二透明电极240形成在第三基板210的与像素区域PA相对应的整个区域上方，并且被布置为与第一透明电极231和邻近电极232相对，其中带电粒子250所处的空间插入第二透明电极240与第一透明电极231和邻近电极232之间。
带电粒子250被设置在第二透明电极240与驱动电极230之间的空间中，并且由于光反射而具有白色且带有一个极性的电荷。当向第一透明电极231和第二透明电极240施加电场时，带电粒子250沿与第一透明电极231和第二透明电极240相对应的第二透明电极240侧，被布置为使得带电粒子250的位置与显示面板100的像素区域PA相对应。当向邻近电极232和第二透明电极240施加电场时，带电粒子250沿与邻近电极232和第二透明电极240相对应的邻近电极232侧，被布置为使得带电粒子250的位置与显示面板100的非像素区域NPA相对应。带电粒子250可以通过利用颜料给氧化钛(TiO2)或氧化硅(SiO2)着色来形成。带电粒子250可以表示特定的电荷，可以利用如上所述的电荷控制介质而带电，或者可以在通过溶剂悬浮时带电。这里，电荷控制介质可以是聚合物或非聚合物或离子或非离子，并且可以是十二烷基苯磺酸钠、金属皂、聚丁烯琥珀酰亚胺、马来酸酐共聚物、乙烯基吡啶共聚物、吡咯烷酮共聚物、丙烯酸(或甲基丙烯酸)共聚物等。带电粒子250可以分散在流体中。流体可以为了带电粒子250的有效移动而具有低粘性，并且为了抑制化学反应而具有低的介电常数。另外，流体可以是透明的，并且可以包括烃(即萘烷、5-亚乙基-2-降冰片烯、脂肪油和煤油)、芳烃(即甲苯、二甲苯、苯基二甲基乙烷、十二烷基苯和烷基萘)和卤化溶剂(即全氟萘烷、全氟甲苯、全氟对二甲苯、二氯三氟甲苯、3，4，5-三氯三氟甲苯、氯五氟苯、二氯壬烷和五氯苯)。如上所述，带电粒子250选择性地位于与像素区域PA或非像素区域NPA相对应的位置处。相应地，反射面板200针对显示面板100的像素区域PA选择性地透射或反射光。
根据示例性实施例的反射面板200的带电粒子250由于光反射而具有白色，但根据另一示例性实施例的反射面板的带电粒子可以由于光的吸收或反射而具有黑色、红色、绿色和蓝色中之一。
下文中，将参照图4和图5描述根据示例性实施例的显示设备的驱动方法。这里，驱动方法取决于显示设备的反射面板200的驱动。
图4和图5被提供用于描述根据示例性实施例的显示设备的驱动方法。
首先，如图4所示，在第一显示模式下，当仅仅利用显示面板100显示图像时，具有电势差(+，-)的电压分别施加至反射面板200的第二透明电极240和邻近电极232，以在它们之间产生电场。因此，正或负带电粒子250移动到被施加有与第二透明电极240相对的极性的邻近电极232，使得带电粒子250位于与显示面板100的非像素区域NPA相对应的位置处。相应地，反射面板200以针对显示面板100的像素区域PA使光透射的模式被驱动。当以第一显示模式驱动显示面板100时，从与像素区域PA相对应的有机发射层720产生的第一光L1透射通过反射面板200，并且可在外部观看到，使得用户可以观看从显示面板100显示的图像IM。具体来说，当有机发射层720针对每个像素区域产生光时，用户可以利用来自各个像素区域PA的光而观看到彩色图像。
如上所述，尽管根据示例性实施例的显示设备的反射面板200针对像素区域PA以透射模式实现，但从显示面板100发射的光在透射通过反射面板200时不会透射通过诸如液晶之类的粒子。相应地，亮度劣化会被抑制。
同时，由于即使第二光L2，即从外部入射到显示面板100上的外部光，在透射通过偏振板160和相位延迟板150之后被有机发光元件140反射时，也会透射通过相位延迟板150，并被偏振板160吸收，因此外部光的反射也会由于显示面板100而被抑制。
如上所述，在根据示例性实施例的显示设备中，相位延迟板150和偏振板160顺序层叠在反射面板200与显示面板100之间，使得外部光的反射由于显示面板100而被抑制。
如图5所示，在仅仅利用反射面板200显示图像时的第二显示模式下，具有电势差(+，-)的电压分别施加至反射面板200的第一透明电极231和第二透明电极240，以在第一透明电极231与第二透明电极240之间产生电场。因此，正或负带电粒子250移动到被施加有相反极性的电压的第二透明电极240以位于与显示面板100的像素区域PA相对应的位置处，使得反射面板200以针对显示面板100的像素区域PA使光反射的模式被驱动。在这种情况下，用户识别已入射到反射面板200上然后被带电粒子250反射的第三光L3。当带电粒子250移向第二透明电极240以便更接近用户时，用户清楚地识别出带电粒子250的颜色，而当带电粒子250移向第一透明电极231时，用户不能清楚地识别带电粒子250的颜色。带电粒子250的这种移动由电泳导致。相应地，可以仅仅利用反射面板200显示图像。
同时，第四光L4是穿过反射面板200并入射到与非像素区域NPA相对应的显示面板100上的外部光，其即使在穿过偏振板160和相位延迟板150之后被有机发光元件140反射时，也穿过相位延迟板150且被偏振板160吸收，因此外部光的反射也由于显示面板100而被抑制。相应地，设置在多个像素区域PA中邻近像素区域PA之间的非像素区域NPA被用户识别为黑色，使得可以提高由反射面板200显示的图像的对比度。
如上所述，根据示例性实施例的显示设备可以仅仅利用反射面板200显示具有从带电粒子250的颜色和外部光的吸收而产生的黑色的图像。相应地，可以降低对显示面板100进行驱动的功耗。这可以提高显示面板100的寿命，并且可以改善显示设备。
此外，当针对每个像素区域PA选择性地执行以上所述的驱动时，用户可以针对每个像素区域PA选择性地识别带电粒子250的颜色、从有机发射层720发射的颜色以及由相位延迟板150和偏振板160实现的黑色，使得可以对应于具有各种亮度水平的环境，即在建筑物内部或外部，来驱动显示设备。
通过总结和回顾的方式，可以针对预定的目的来层叠具有有不同功能的多个面板的显示设备。在显示设备中，可以存在具有利用液晶选择性地反射外部光的反射面板的第一显示面板和显示图像的第二显示面板。然而，当从显示面板发射的光穿过反射面板时，显示面板具有由于包括在反射面板中的液晶而导致的亮度劣化。
相比而言，实施例致力于一种即使在显示设备包括选择性地反射外部光的反射面板的情况下也会抑制亮度劣化的显示设备。
这里已公开了示例性实施例，并且尽管采用了特定术语，但这些术语仅以一般和描述性意义使用和解释，并且不是用于限制的目的。
Claims (5)
1.一种显示设备，包括：
被配置为在向上的方向上从上表面显示图像的显示面板，包括形成所述图像的多个像素区域以及位于所述多个像素区域中邻近像素区域之间的非像素区域；以及
位于所述显示面板的所述上表面上的反射面板，所述反射面板被配置为针对与所述图像相对应的区域选择性地透射或反射光，其中所述反射面板包括：
与像素区域相对应的第一透明电极；
与所述第一透明电极邻近且与所述非像素区域相对应的邻近电极；
被布置为与所述第一透明电极和所述邻近电极相对的第二透明电极；
插入所述第二透明电极与所述第一透明电极和所述邻近电极之间的空间；以及
位于所述空间中的带电粒子，所述带电粒子反射光。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述显示面板包括在所述向上的方向上顺序层叠于显示所述图像的路径上的相位延迟板和偏振板。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，当向所述第一透明电极和所述第二透明电极施加电场时，所述带电粒子位于与所述像素区域相对应的第二透明电极侧。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，当向所述邻近电极和所述第二透明电极施加电场时，所述带电粒子位于与所述非像素区域相对应的邻近电极侧。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述显示面板进一步包括对应于像素区域而发光以形成所述图像的有机发光元件。
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