CN104977762B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包含多个具有穿透区与反射区的子像素。显示装置包含上基板、下基板以及液晶层。液晶层设置于上基板与下基板之间。每一子像素包含透明电极、反射电极、导线、第一电极层、色阻层、电致变色层以及第二电极层。透明电极与反射电极分别设置于下基板的穿透区与反射区。导线设置于下基板与反射电极之间。第一电极层与色阻层分别设置于上基板的反射区与穿透区。电致变色层设置于第一电极层，其中反射区对应于电致变色层的位置。第二电极层设置于电致变色层与液晶层之间，且第二电极层至少部份设置于反射区。

Description

显示装置

技术领域

本发明是关于一种显示装置。

背景技术

近年来光电相关技术不断地推陈出新，加上数字化时代的到来，推动了液晶显示器市场的蓬勃发展。依照利用的光源不同，液晶显示器可再细分为穿透式、反射式以及半穿反式。一般而言，穿透式(transmissive)液晶显示器适用于外在光线较弱的环境，而反射式(reflective)液晶显示器适用于外在光线较强的环境。半穿反(transflective)显示器结合穿透式与反射式的优点，而可适用于较大范围的光线强度变化的环境。

然而，由于半穿反显示器有部份区域作为反射区使用，背光光线无法穿过反射区，因此会造成面板的穿透率下降。此外，高解析度的显示器黑色矩阵面积比例较高，也会造成开口率下降，因此目前的高解析度显示器较少采用半穿反的设计。

发明内容

于本发明的多个实施方式中，将反射区环绕穿透区设置，并将电致变色层设置于反射区，使得在穿透模式时，可以以具有较低穿透率的反射区分隔各个子像素。在反射模式或半穿反模式时，反射区的电致变色层可变为透明，而使反射区可以反射外在的光线以显示影像。

根据本发明的一态样提供显示装置，包含多个子像素，每一子像素包含穿透区与反射区。显示装置包含上基板、下基板以及液晶层。液晶层设置于上基板与下基板之间。每一子像素包含透明电极、反射电极、导线、第一电极层、色阻层、电致变色层以及第二电极层。透明电极设置于下基板且位于穿透区。反射电极设置于下基板且位于反射区。导线设置于下基板与反射电极之间，用以分别电性连接透明电极与反射电极。第一电极层设置于上基板且位于反射区。色阻层设置于上基板且位于穿透区。电致变色层设置于第一电极层并与位于下基板的导线相对应，其中反射区对应于电致变色层的位置。第二电极层设置于电致变色层与液晶层之间，且第二电极层至少部份设置于反射区。

于本发明的一或多个实施方式中，每一子像素内包含至少一薄膜晶体管设置于下基板，并与透明电极以及反射电极电性连接。

于本发明的一或多个实施方式中，每一子像素内包含第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管设置于下基板，透明电极与第一薄膜晶体管电性连接，且反射电极与第二薄膜晶体管电性连接。

于本发明的一或多个实施方式中，导线包含至少一栅极线与至少一信号线，信号线用以与透明电极或反射电极电性连接。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置还包含绝缘层以及第三电极层。绝缘层设置于下基板与透明电极之间以及下基板与反射电极之间。第三电极层设置于绝缘层与下基板之间。

于本发明的一或多个实施方式中，反射电极的一宽度小于该电致变色层的一宽度。

于本发明的一或多个实施方式中，第二电极层同时设置于穿透区与反射区。

于本发明的一或多个实施方式中，反射区与穿透区相邻，且反射区为L形或U形。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置还包含遮光层，设置于色阻层与电致变色层之间。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置还包含凸块，设置于反射区的反射电极与下基板之间，其中反射区的液晶层的间隙高度大约是穿透区的液晶层的间隙高度的一半。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置还包含凸块，设置于上基板的反射区，其中反射区的液晶层的间隙高度大约是穿透区的液晶层的间隙高度的一半。

根据本发明的另一态样提供显示装置，包含多个子像素，每一子像素包含穿透区与反射区。显示装置包含下基板结构、上基板结构以及液晶层。下基板结构包括下基板、多个透明电极以及多个反射电极。透明电极设置于下基板上并分别位于穿透区。反射电极设置于下基板上并分别位于反射区。上基板结构相对下基板结构设置，上基板结构包括上基板、电致变色层、色阻层、第一电极层以及第二电极层。电致变色层设置于上基板，具有多个开口，每一开口对应于每一子像素的穿透区，电致变色层具第一表面和第二表面，其中反射区对应于电致变色层的位置。色阻层设置于上基板并位于电致变色层的开口中。第一电极层设置于上基板并位于电致变色层的第一表面与上基板之间。第二电极层设置于电致变色层的第二表面，且第二电极层至少部份设置于反射区。液晶层设置于上基板结构与下基板结构之间。

于本发明的一或多个实施方式中，每一子像素内包含至少一薄膜晶体管设置于下基板，薄膜晶体管设置与透明电极以及反射电极电性连接。

于本发明的一或多个实施方式中，每一子像素内包含第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管设置于下基板，透明电极分别与第一薄膜晶体管电性连接，且反射电极分别与第二薄膜晶体管电性连接。

于本发明的一或多个实施方式中，其中下基板结构还包含绝缘层以及多个导线。绝缘层设置于下基板与透明电极之间或下基板与反射电极之间。导线设置于下基板与绝缘层之间，导线包含多个信号线，信号线用以分别与透明电极或反射电极电性连接。

于本发明的一或多个实施方式中，其中下基板结构还包含绝缘层以及第三电极层。绝缘层设置于下基板与透明电极之间以及下基板与反射电极之间。第三电极层设置于绝缘层与下基板之间。于本发明的一或多个实施方式中，其中反射电极的一宽度小于电致变色层的一宽度。

于本发明的一或多个实施方式中，其中第二电极层同时设置于该穿透区与该反射区。

于本发明的一或多个实施方式中，其中该反射区与穿透区相邻，且反射区为L形或U形。

于本发明的一或多个实施方式中，其中该上基板结构还包含遮光层，设置于色阻层与电致变色层之间。

附图说明

图1A为本发明的一实施方式的显示装置的局部上视图。

图1B为沿图1A的线B-B’的显示装置的剖面图。

图2A至图2D为图1B的显示装置的操作示意图。

图3为本发明的另一实施方式的显示装置的局部剖面图。

图4为本发明的又一实施方式的显示装置的局部剖面图。

图5为本发明的再一实施方式的显示装置的局部剖面图。

其中，附图标记：

100：显示装置

112：上基板

114：下基板

120：液晶层

130：透明电极

140：反射电极

150：导线

152：信号线

160：电致变色层

160a：开口

160b：第一表面

160c：第二表面

170：色阻层

182：第一电极层

184：第二电极层

186：第三电极层

192：绝缘层

194：绝缘层

200：子像素

212：第一薄膜晶体管

214：第二薄膜晶体管

310：凸块

320：黑色矩阵

330：绝缘层

500：上基板结构

600：下基板结构

TA：穿透区

RA：反射区

G：间隙

GL：栅极线

E1：第一电场

E2：第二电场

E3：第三电场

B-B’：线

V1：电极电位

V2：电极电位

V3：电极电位

V4：电极电位

W1：宽度

W2：宽度

具体实施方式

以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式为之。

同时参照图1A与图1B，图1A为本发明的一实施方式的显示装置的局部上视图。图1B为沿图1A的线B-B’的显示装置100的剖面图。为了突显本发明的显示装置的特征，部分元件未绘示于附图中。显示装置100包含上基板结构500、下基板结构600，以及设置于其间的液晶层120，而在图1A中上基板结构500与液晶层120予以隐藏以便于说明，合先叙明。

显示装置100包含多个子像素200，每一子像素200包含穿透区TA与反射区RA。显示装置100包含上基板结构500、下基板结构600以及位于其间的液晶层120。上基板结构500包含上基板112、电致变色层160、色阻层170、第一电极层182以及第二电极层184，下基板结构600包含下基板114、多个透明电极130、多个反射电极140以及多个信号线152。

下基板114相对上基板112设置。液晶层120设置于上基板112与下基板114之间。在下基板结构600中，透明电极130设置于下基板114且位于穿透区TA。反射电极140设置于下基板114且位于反射区RA，反射电极140具有高反射性。导线150设置于反射区RA且位于下基板114与反射电极140之间。在上基板结构500中，第一电极层182设置于上基板112且位于反射区RA。色阻层170设置于上基板112且位于穿透区TA。电致变色层160设置于第一电极层182并与位于下基板114的导线150相对应，其中反射区RA对应于电致变色层160的位置。电致变色层160可以随外加电压而改变其本身的穿透率。第二电极层184设置于电致变色层160与液晶层120之间，且第二电极层184至少部份设置于反射区RA。于本实施方式中，第二电极层184同时设置于穿透区TA与反射区RA。

确切而言，于本实施方式中，透明电极130位于下基板114与液晶层120之间，反射电极140位于下基板114与液晶层120之间，第一电极层182位于电致变色层160与上基板112之间，色阻层170位于液晶层120与上基板112之间。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置100还包含凸块310，设置于反射区RA的反射电极140与下基板114之间，其用以缩短液晶层120在反射区RA的间隙高度。

于本实施方式中，每一子像素200内包含第一薄膜晶体管212和第二薄膜晶体管214。第一薄膜晶体管212和第二薄膜晶体管214设置于下基板114上，分别用以控制透明电极130与反射电极140的电位。如此一来，第二电极层184可与透明电极130搭配，而形成控制穿透区TA的液晶层120的垂直电场，且第二电极层184还可与反射电极140搭配，而形成控制反射区RA的液晶层120的垂直电场。换句话说，藉由第一薄膜晶体管212和第二薄膜晶体管214，可独立地控制反射区RA与穿透区TA的液晶层120的表现。

然而，不应以上述的独立的电性控制而限制本发明的范围，于部份实施方式中，每一子像素200内包含至少一薄膜晶体管设置于下基板114上，可以配置该薄膜晶体管的输出端同时与透明电极130以及反射电极140电性连接，而一同控制透明电极130与反射电极140(未绘示)。

参照图2A至图2D，图2A至图2D为图1B的显示装置100的操作示意图。于此，显示装置100可以以三种模式进行操作：穿透模式、反射模式、半穿反模式。于此，先以图2A介绍大致上的操作方法，例如电场与电位的设置，再以图2B至图2D分别介绍此三种操作模式。参照图2A，于本实施方式中，以第一电极层182与第二电极层184共同形成第一电场E1，用以控制电致变色层160；以透明电极130与第二电极层184共同形成第二电场E2，用以控制位于穿透区TA的液晶层120；以反射电极140与第二电极层184共同形成第三电场E3，用以控制位于反射区RA的液晶层120。

详细而言，于本实施方式中，设计第一电极层182具有电极电位V1，第二电极层184具有电极电位V2，透明电极130具有电极电位V3，反射电极140具有电极电位V4。为方便说明起见，在图2A至图2D中，上述的电极电位标记直接于以括弧标记于元件标号的后方，以直接表示该元件的电位。于本发明的一或多个实施方式中，电极电位V1、V3、V4分别与电极电位V2搭配，而产生第一电场E1、第二电场E2、第三电场E3。该技术领域的技术人员可以自行设计电极电位V2的值，并设计其他电极电位V1、V3、V4，而产生对应的电场。举例而言，可配置第二电极层184的电极电位V2电性接地，而以施加电压于第一电极层182、透明电极130、反射电极140的方式分别控制第一电场E1、第二电场E2、第三电场E3，但不应以此配置限制本发明的范围。

参照图2B，即穿透模式下的显示装置100。于本实施方式中，以第一电场E1控制电致变色层160呈现低穿透率，以第二电场E2控制位于穿透区TA的液晶层120，以使显示装置100以穿透方式显示影像。

详细而言，以电致变色层160的材料为氧化钛为例，控制第一电极层182的电极电位V1大于电极电位V2，使电致变色层160呈现低穿透率，并藉由第一薄膜晶体管212(参照图1A)控制透明电极130的电极电位V3，各个子像素内的电极电位V3不尽相同，藉以显示影像。在此，由于反射区RA受到低穿透率的电致变色层160的遮蔽，反射电极140的电极电位V4并不影响结果。

须注意的是，此时显示影像主要来自于穿透区TA，而反射区RA阻挡光线通过与反射。具体而言，反射区RA的电致变色层160呈现不透光状态，可以吸收外界光线而避免反光，而凸块310具有一定的高度而可以阻挡背光光源的斜向光线，防止混色，使得反射区RA具有传统显示器的遮光层(例如黑色矩阵)的功效。

参照图2C，即反射模式下的显示装置100。于本实施方式中，以第一电场E1控制电致变色层160呈现高穿透率，以第二电场E2控制位于穿透区TA的液晶层120，使穿透区TA呈现低穿透率，以及以第三电场E3控制位于反射区RA的液晶层120，以使显示装置100以反射方式显示影像。

详细而言，以电致变色层160的材料为氧化钛为例，控制第一电极层182的电极电位V1小于电极电位V2，以使电致变色层160呈现高穿透率。假设显示装置100本身为常黑态模式(Normally Black Mode)，此时配置透明电极130的电极电位V3大致相同于电极电位V2，使第二电场E2的值趋近于零。如此一来，光线无法通过穿透区TA。藉由第二薄膜晶体管214控制反射电极140的电极电位V4，各个子像素内的电极电位V4不尽相同，藉以显示影像。须注意的是，此时显示影像来自于反射区RA，而穿透区TA为不透光状态，因此在此模式下可以关闭背光光源，较为省电。

以上叙述中，不应以显示装置100本身的常黑态模式(Normally Black Mode)配置限制本发明的范围，显示装置100也可以设计为常白态模式(Normally White Mode)。此时，在反射模式下，可设计第二电场E2的值足以使显示装置100的穿透区TA显示为暗态。相同地，此时显示影像来自于反射区RA，而穿透区TA为不透光状态。其他细节大致上如前所述，在此不再赘述。

参照图2D，即半穿反模式下的显示装置100。于本实施方式中，依据外界光线的亮度可以分别控制第一电场E1、第二电场E2与第三电场E3，以达到较佳的显示效果。

详细而言，于部份实施方式中，控制第一电极层182的电极电位V1小于电极电位V2，以藉由第一电场E1控制该电致变色层160呈现高穿透率。另外，控制透明电极130的电极电位V3与反射电极140的电极电位V4，以使穿透区TA显示影像，并使反射区RA反射环境光以补偿显示装置100的整体亮度，并解决外界亮度高时，影像亮度不足的问题。

另一方面，于部份实施方式中，控制第一电极层182的电极电位V1小于电极电位V2，以藉由第一电场E1控制该电致变色层160呈现高穿透率，并藉由第一薄膜晶体管212与第二薄膜晶体管214分别控制电极电位V3与电极电位V4，如此一来，可配置电极电位V3不同于电极电位V4，而以第二电场E2、第三电场E3分别控制穿透区TA与反射区RA的液晶层120表现，此举可以提升显示装置将近一倍的解析度。

当外界光亮度由小变大，显示装置由室内转为室外(假设室外光线较亮)时，此时显示装置的模式调整可依序为穿透模式、半穿反模式、反射模式。使用者可透过切换穿透模式、反射模式、半穿反模式中而使显示装置时序性地呈现影像。如此一来，在外界光亮度较小时，反射区RA作为遮光层使用。在外界光亮度较大时，反射区RA可以补强显示装置的亮度而不会无法观察到显示装置的影像。

另外，由于电致变色层160具有记忆效果，因此不一定需要随影像切换而重新施加第一电场E1，即外加电压于第一电极层182上。举例而言，当显示装置100由高亮度的半穿反模式变换为反射模式时，由于电致变色层160在半穿反模式时即设计为透光状态，符合反射模式的配置，因此可以不必再重新外加电压于第一电极层182上，具有省电的功效。

再回到图1A与图1B，于本发明的一或多个实施方式中，透明电极130与反射电极140皆设置于下基板114，电致变色层160与色阻层170皆设置于上基板112。电致变色层160具有多个开口160a，每一开口160a对应于每一子像素200的穿透区TA，即电致变色层160不设置于穿透区TA，穿透区TA的光可通过开口160a，反射区RA对应于电致变色层160。色阻层170位于电致变色层160的开口160a中。此外，电致变色层160还具有第一表面160b和第二表面160c。第一电极层182设置于上基板112并位于电致变色层160的第一表面160b与上基板112之间。第二电极层184设置于电致变色层160的第二表面160c。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置100还包含绝缘层192以及导线150。导线150包含至少一栅极线GL(未绘示于图1B)与至少一信号线152，信号线152用以与透明电极130或反射电极140电性连接。于部份实施方式中，一部份信号线152电性连接透明电极130，另一部份信号线152电性连接反射电极140。绝缘层192设置于导线150与透明电极130之间或导线150与反射电极140之间，用以避免导线150与透明电极130互相导通或导线150与反射电极140互相导通。此外，显示装置100还包含绝缘层194。以底部栅极型(bottomgate)的配置为例，绝缘层194可设置于绝缘层192与下基板114之间。栅极线GL设置于下基板114与绝缘层194之间(图中未绘示)。

于本发明的一或多个实施方式中，凸块310用以缩短液晶层120在反射区RA的间隙高度。于本实施方式中，反射区RA的液晶层120的间隙高度大约是穿透区TA的液晶层120的间隙高度的一半。此配置使反射区RA所输出的光线的光程差与穿透区TA所输出的光线的光程差相似，以使反射区RA与穿透区TA在呈现影像时的光学效果相似。于本发明的一或多个实施方式中，反射电极140可以附着于凸块310上。凸块310的材料一般为有机绝缘材料可以是压克力、环氧树脂或其混合物等，但不以此为限。

于本实施方式中，电致变色层160具有宽度W1，反射电极140具有宽度W2，宽度W2小于宽度W1。详细而言，反射电极140与凸块310于上基板112的投影面积小于电致变色层160于上基板112的投影面积，且凸块310与两侧的透明电极130之间保有一间隙G，用以避免透明电极130与凸块310上的反射电极140互相导通，并且降低反射时部份反射光外漏至穿透区的漏光问题。

于本发明的一或多个实施方式中，反射区RA与穿透区TA相邻，反射区RA可只配置于穿透区TA其中一侧，亦可以环绕穿透区TA设置，例如反射区RA可为L形或U形。如前所述，反射电极140与透明电极130分别设置于反射区RA与穿透区TA，但反射电极140与透明电极130互不相连而不导通。如此一来，反射电极140环绕透明电极130，而使各个子像素200的位于穿透区TA的透明电极130隔离开来。在穿透模式下，此配置使反射区RA可具有传统的遮光作用，例如黑色矩阵的作用，亦即分隔子像素并遮蔽大部份的电路配置，例如信号线152、栅极线GL等，以避免金属反光而影响显示效果。

于本实施方式中，第一薄膜晶体管212的一端(例如源极)与信号线152电性连接，第二薄膜晶体管214的一端(例如源极)与信号线152电性连接。此外，第一薄膜晶体管212与第二薄膜晶体管214的另一端(例如栅极)分别电性连接至两条不同的栅极线GL，透过栅极线GL与信号线152，可以控制第一薄膜晶体管212与第二薄膜晶体管214分别输出不同的电压。

虽然在此并未详细绘示，但绝缘层192内可配置有贯孔，其内填有导电材料，而使第一薄膜晶体管212的输出端(例如漏极)与透明电极130电性连接，并使第二薄膜晶体管214的输出端(例如漏极)与反射电极140电性连接，进而独立地电性控制透明电极130与反射电极140。

虽然以上以p通道场效晶体管为例，但是不应以此限制本发明的范围，该技术领域的技术人员可以适当设计各种晶体管，而达到电性控制透明电极130与反射电极140的效果。

于本发明的一或多个实施方式中，显示装置100还包含至少二个偏光片(图中未绘示)，分别设置于液晶层120的两侧，例如上基板112和下基板114之外，用以与液晶层120搭配而达到控制穿透光亮度的功效。

于本发明的一或多个实施方式中，上基板112与下基板114可为硬质基板或软质基板，硬质基板可包括例如玻璃基板、半导体基板或金属基板，软质基板可为例如聚酰亚胺(Polyimide；PI)基板，但不以此为限。第一电极层182、电致变色层160、色阻层170以及第二电极层184可藉由涂布、固化、沉积、溅镀、微影及蚀刻等方法而形成于上基板112上。于本实施方式中，第一电极层182与第二电极层184的材料以透明导电材料为主，例如氧化铟锡或氧化锌，但不以此为限。

于本发明的一或多个实施方式中，色阻层170可以包含多种不同颜色的色阻，例如红色色阻、蓝色色阻、绿色色阻，但不以此为限。每一子像素200包含其中一种颜色的色阻，例如图中左侧的子像素200可以包含红色色阻，右侧的子像素200可以包含蓝色色阻。透过色阻层170的配置，可使穿透区TA呈现不同颜色。

于本实施方式中，电致变色层160的材料可以是氧化钛、氧化铬等等。于本发明的一或多个实施方式中，第二电极层184可与第一电极层182搭配而形成控制电致变色层160的垂直电场。电致变色层160可在外接电压或电流的驱动下，产生电化学氧化还原反应而引起颜色变化。已着色的电致变色材料在切断电源而不发生氧化还原反应的情况下，可以保持其着色装态，具记忆效果。透过施加正电压与负电压，可以使电致变色层160的颜色在深色与透明或透明与深色之间切换。

于本实施方式中，由于反射区RA并未配置色阻，而仅以电致变色层160调配光线的穿透与否，因此反射区RA是以黑白方式显示，而不具彩色显示的效果，但不应以此限制本发明。于部份实施方式中，亦可以在电致变色层160之上或之下加入额外的色阻层，进而使反射区RA运作时亦可呈现多种颜色。

另一方面，相似地，导线150、绝缘层192、凸块310、反射电极140、透明电极130等可以藉由涂布、固化、沉积、溅镀、微影及蚀刻等方法而形成于下基板114上。导线150可包括至少一层金属层或至少一层合金层，例如：钛、钼、铬、铱、铝、铜、银、金、石墨烯、奈米碳管或上述的任意组合。绝缘层192的材质可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化石墨烯、氮化石墨烯、氮氧化石墨烯、聚合物材料或上述的任意组合。透明电极130的材料可包括透明导电材料例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide；ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide；IZO)、氧化铝锌、氧化铝铟或氧化锌等等。

于本发明的一或多个实施方式中，反射电极140可由具有高反射率的金属材料所组成。于部份实施方式中，反射电极140的材料可以是银、铝等反射系数较高的材料，但不应以此限制本发明的范围。

于部份实施方式中，反射电极140可由透明导电材料与反射材料所组成，例如反射电极140包含具有高反射率的金属材料铝层与设置于铝层上的氧化铟锡，而仍具有高反射率以及导电的特性。当反射电极140由透明导电材料与反射材料所共同组成时，反射材料可以设置于透明导电材料与下基板114之间，以使透明导电材料保护反射材料免于氧化或腐蚀。详细而言，此反射材料可设置于液晶层120与下基板114之间，而透明的导电材料设置于反射材料与液晶层120之间。此外，当反射电极140由透明导电材料与反射材料所共同组成时，反射电极140的透明导电材料可以与透明电极130一同制作。于部份实施方式中，反射电极140可与或不与透明电极130互相电性连接。当反射电极140与透明电极130互相电性连接时，反射电极140的透明的导电材料可与透明电极130电性连接。当反射电极140与透明电极130不互相电性连接时，亦即独立操作穿透区TA与反射区RA的液晶层120时，反射电极140的透明导电材料可不与透明电极130电性连接。

参照图3，图3为本发明的另一实施方式的显示装置100的局部剖面图。本实施方式与图1B的实施方式相似，差异在于凸块310的位置设计。于本实施方式中，凸块310设置于上基板112的反射区RA，且位于上基板112与液晶层120之间。于此，凸块310设置于电致变色层160与第二电极层184之间，但这不应用以限制本发明的范围。虽然在此并未以实施方式说明，但凸块310亦可以直接与上基板112接触，而设置于上基板112与第一电极层182之间，本发明的范围不应受限于本实施方式的凸块310的迭构配置。

于本实施方式中，反射电极140直接设置于平坦的表面上，因此较为稳固，例如绝缘层192的上表面。如前所述，凸块310用以调整液晶层120的间隙高度，而使反射区RA的液晶层120的间隙高度大约是穿透区TA的液晶层120的间隙高度的一半。本实施方式的其他相关细节大致上如图1B的实施方式所述，在此不再赘述。

参照图4，图4为本发明的又一实施方式的显示装置100的局部剖面图。本实施方式与图1B的实施方式相似，差异在于：本实施方式的显示装置100还包含遮光层320，设置于色阻层170与电致变色层160之间。遮光层320具有防止混色、提升对比度、遮蔽反光等作用。遮光层320的材料可以是黑色色阻、油墨等等，其具有低穿透率的特性。本实施方式的其他相关细节大致上如图1B的实施方式所述，在此不再赘述。

参照图5，图5为本发明的再一实施方式的显示装置100的局部剖面图。本实施方式与图1B的实施方式相似，差异在于：于本实施方式中，显示装置100还包含绝缘层330与第三电极层186，且第二电极层184仅设置于反射区RA。绝缘层330设置于下基板114与透明电极130之间以及下基板114与反射电极140之间，第三电极层186设置于绝缘层330与下基板114之间。

于本实施方式中，可设计透明电极130具有多个狭缝S1，而使多个子透明电极彼此电性隔离，并设计反射电极140具有多个狭缝S2，而使多个子反射电极彼此电性隔离。在此，常见的狭缝宽度大约为数微米至数十微米，狭缝S1与狭缝S2可以根据液晶层120的间隙高度以及其他因素而进行调整，不应以图中所绘而限制其相对宽度。如此一来，第三电极层186可以与具有狭缝的反射电极140和透明电极130搭配，而形成控制液晶层120的水平电场，例如于本实施方式即为边缘电场切换(Fringe Field Switching；FFS)的一例。另一方面，藉由第一电极层182与第二电极层184互相搭配，而可形成控制电致变色层160的垂直电场。于本实施方式中，显示装置100可以不同的电场方向控制液晶层，例如水平电场，增加了控制液晶层120的电场的选择，与前述实施方式的操作方法大不相同。

举例而言，以电致变色层160的材料为氧化钛为例，施加电压于第一电极层182与第二电极层184上，而产生垂直电场，其中第一电极层182的电压可设计大于第二电极层184的电压，以使电致变色层160呈现高穿透率。使第三电极层186接地，并外加电压于透明电极130和反射电极140上，以使透明电极130与第三电极层186共同产生水平电场、反射电极140与第三电极层186共同产生水平电场。藉由控制这些垂直电场、水平电场，可以如上所述地，达到穿透模式、反射模式以及半穿反模式，本实施方式的其他相关细节大致上如图1B的实施方式所述，在此不再赘述。

于部份实施方式中，亦可设计凸块310具有狭缝的设计，即反射电极140的狭缝S2延伸至凸块310中，以减轻凸块310对反射电极140与第三电极层186之间的电场的影响。

除了边缘电场切换(FFS)之外，于部份实施方式中，可以采用横向电场切换(InPlane Switching；IPS)技术，而仅以具有狭缝S1与狭缝S2的透明电极130和反射电极140进行操作，省去绝缘层330与第三电极层186的配置，在此不再详细叙述。

传统的半穿反显示装置除了设有反射区、穿透区之外，还需设有遮光层(例如黑色矩阵)以分割各个子像素。在高解析度的显示装置中，黑色矩阵的面积较高，开口率较低。由于传统的黑色矩阵与反射区并不透光，容易造成高解析度的显示装置整体穿透率不足。本发明的多个实施方式中，藉由电致变色层，将传统的反射区与黑色矩阵的功效结合，使反射区具有黑色矩阵的功效，而不需再设置黑色矩阵，节省黑色矩阵的面积，进而提升显示装置的穿透率。

于本发明的多个实施方式中，将反射区环绕穿透区设置，并将电致变色层设置于反射区，使得在穿透模式时，可以以具有较低穿透率的反射区分隔各个子像素。在反射模式或半穿反模式时，反射区的电致变色层可变为透明，而使反射区可以反射外在的光线以显示影像，其中在半穿反模式下，反射区可补偿亮度，或藉由独立控制反射区与穿透区提升分辨率。

虽然本发明已以多种实施方式公开如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求保护范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种显示装置，该显示装置包含多个子像素，每一该些子像素具有一穿透区与一反射区，该显示装置包含：

一上基板；

一下基板，相对该上基板设置；以及

一液晶层，设置于该上基板与该下基板之间；其中每一该些子像素包含：

一透明电极，设置于该下基板且位于该穿透区；

一反射电极，设置于该下基板且位于该反射区；

多个导线，该些导线设置于该下基板与该反射电极之间，用以分别电性连接该透明电极与该反射电极；

一第一电极层，设置于该上基板且位于该反射区；

一色阻层，设置于该上基板且位于该穿透区；

一电致变色层，设置于该第一电极层并与位于该下基板的该些导线相对应，其中该反射区对应于该电致变色层的位置；以及

一第二电极层，设置于该电致变色层与该液晶层之间，且该第二电极层至少部份设置于该反射区。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一该些子像素内包含至少一薄膜晶体管设置于该下基板，并与该透明电极以及该反射电极电性连接。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中特征在于，每一该些子像素内包含一第一薄膜晶体管和一第二薄膜晶体管设置于该下基板，该透明电极与该第一薄膜晶体管电性连接，且该反射电极与该第二薄膜晶体管电性连接。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中特征在于，该些导线包含至少一栅极线与至少一信号线，该信号线用以与该透明电极或该反射电极电性连接。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含：

一绝缘层，设置于该下基板与该透明电极之间以及该下基板与该反射电极之间；以及

一第三电极层，设置于该绝缘层与该下基板之间。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中特征在于，该反射电极的一宽度小于该电致变色层的一宽度。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中特征在于，该第二电极层同时设置于该穿透区与该反射区。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中特征在于，该反射区与穿透区相邻，且反射区为L形或U形。

9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一黑色矩阵，设置于该色阻层与该电致变色层之间。

10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含：

一凸块，设置于该反射区的该反射电极与该下基板之间，其中该反射区的该液晶层的间隙高度大约是该穿透区的该液晶层的间隙高度的一半。

11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含：

一凸块，设置于该上基板的该反射区，其中该反射区的该液晶层的间隙高度大约是该穿透区的该液晶层的间隙高度的一半。

12.一种显示装置，该显示装置包含多个子像素，每一该些子像素具有一穿透区与一反射区，该显示装置包含：

一下基板结构，该下基板结构包括：

一下基板；

多个透明电极，设置于该下基板上并分别位于该些穿透区；以及

多个反射电极，设置于该下基板上并分别位于该些反射区；

一上基板结构，相对该下基板结构设置，该上基板结构包括:

一上基板；

一电致变色层，设置于该上基板，具有多个开口，每一该些开口对应于每一该些子像素的该穿透区，该电致变色层具一第一表面和相对的一第二表面，其中该些反射区对应于该电致变色层的位置；

一色阻层，设置于该上基板并位于该电致变色层的该些开口中；

一第一电极层，设置于该上基板并位于该电致变色层的该第一表面与该上基板之间；以及

一第二电极层，设置于该电致变色层的该第二表面，且该第二电极层至少部份设置于该些反射区；以及

一液晶层，设置于该上基板结构与该下基板结构之间。

13.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，每一该些子像素内包含至少一薄膜晶体管设置于该下基板，该些薄膜晶体管设置与该些透明电极以及该些反射电极电性连接。

14.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，每一该些子像素内包含一第一薄膜晶体管和一第二薄膜晶体管设置于该下基板，该些透明电极分别与该些第一薄膜晶体管电性连接，且该些反射电极分别与该些第二薄膜晶体管电性连接。

15.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，该下基板结构还包含：

一绝缘层，设置于该下基板与该些透明电极之间或该下基板与该些反射电极之间；以及

多个导线，设置于该下基板与该绝缘层之间，包含多个栅极线与多个信号线，该些信号线用以分别与该些透明电极或该些反射电极电性连接。

16.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，该下基板结构还包含：

一绝缘层，设置于该下基板与该些透明电极之间以及该下基板与该些反射电极之间；以及

一第三电极层，设置于该绝缘层与该下基板之间。

17.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，该反射电极的一宽度小于该电致变色层的一宽度。

18.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，该第二电极层同时设置于该些穿透区与该些反射区。

19.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，该些反射区与该些穿透区相邻，且该些反射区为L形或U形。

20.如权利要求12所述的显示装置，其中特征在于，该上基板结构还包含一遮光层，设置于该色阻层与该电致变色层之间。