CN113376881A - 反射式可挠显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种反射式可挠显示装置，其包括反射像素电极、液晶层、第一软性基板与第二软性基板。液晶层设置于第一软性基板与第二软性基板之间，反射像素电极设置于第一软性基板上，第二软性基板的CIELAB的b*值小于或等于第一软性基板的CIELAB的b*值。

Description

反射式可挠显示装置
技术领域
本发明涉及一种反射式可挠显示装置，特别是其中之一的软性基板的CIELAB的b*值小于或等于另一软性基板的CIELAB的b*值。
背景技术
反射式显示装置因为省略了发光的背光模块，所以较为省电。然而，为了要支撑大型显示装置，反射式显示装置多采用硬质基板，例如玻璃。如此一来，越大的反射式显示装置会越占空间，造成空间利用上的障碍，从而降低应用的灵活度。
发明内容
有鉴于此，有必要提出一种反射式的显示装置，以解决现有反射式的显示装置所遭遇的技术问题。本发明的目的之一在于提供一种反射式可挠显示装置，具有较薄的厚度与较轻的重量，可易于移动或收纳的电子产品，从而增加了应用的灵活度。
本发明的一种反射式可挠显示装置，包括反射像素电极、液晶层、第一软性基板与第二软性基板。液晶层设置于第一软性基板与第二软性基板之间。反射像素电极设置于第一软性基板上。第二软性基板的CIELAB的b*值小于或等于第一软性基板的CIELAB的b*值。
附图说明
图1所示为本发明的第一实施例的反射式可挠显示装置的结构示意图，并以剖视方式表示各元件结构。
图2所示为本发明的第二实施例的反射式可挠显示装置的结构示意图，并以爆炸图方式表示各元件结构。
图3所示为本发明的第三实施例的反射式可挠显示装置的结构示意图，并以剖视方式表示各元件结构。
图4A绘示本发明第四实施例的反射式可挠显示装置的一种实施方式。
图4B绘示本发明第四实施例的反射式可挠显示装置的另一种实施方式。
附图标记说明：10、20、30、40-显示装置；31-第二基材组；32-第一基材组；33-防水胶；34-电路板；35-接合垫；36-空隙；110-第一软性基板；111-载板；120-第一缓冲层；130-晶体管阵列层；131-薄膜晶体管；132-源极；133-汲极；134-闸极；135-半导体层；136-反射像素电极；137、138-介电层；140-保护层；151-间隙物；153-共同电极；154-液晶层；160-滤光层；161、162-彩色滤光片；163-遮光层；170-第二缓冲层；180-第二软性基板；190-光学层；191-光学补偿膜；192-散射层；193-第一相位延迟膜；194-第二相位延迟膜；195-偏光膜。
具体实施方式
下文结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述，且为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下文各附图为可能为简化的示意图，且其中的元件可能并非按比例绘制。并且，附图中的各元件的数量与尺寸仅为示意，并非用于限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件，且本文并未意图区分那些功能相同但名称不同的元件。当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”和/或“具有”时，其指定了所述特征、区域、步骤、操作和/或元件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、区域、步骤、操作、元件和/或其组合的存在或增加。
当诸如层或区域的元件被称为在另一元件(或其变型)“上”或延伸到另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者两者之间还可以存在插入的元件。另一方面，当称一元件“直接在”另一元件(或其变型)上或者“直接”延伸到另一元件“上”时，两者间不存在插入元件。并且，当一元件被称作“耦接”到另一元件(或其变型)时，它可以直接连接到另一元件或通过一或多个元件间接地连接(例如电连接)到另一元件。
于文中，“约”、“实质上”的用语通常表示在一给定值或范围的10％内，或5％内、3％之内、2％之内、1％之内或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“实质上”的情况下，仍可隐含“约”、“实质上”的含义。此外，用语“范围介于第一数值及第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
须说明的是，下文中不同实施例所提供的技术方案可相互替换、组合或混合使用，以在未违反本发明精神的情况下构成另一实施例。
图1所示为本发明的第一实施例的反射式可挠显示装置的结构示意图，并以剖视方式表示各元件结构。本发明第一实施例的显示装置10包括第一软性基板110、第二软性基板180、反射像素电极(reflective pixel electrode)136与液晶层154，其中液晶层154设置于第一软性基板110与第二软性基板180之间，反射像素电极136设置于第一软性基板110上。可选择性的，显示装置10还可包括第一缓冲层120、晶体管阵列层130、保护层140、滤光层160与第二缓冲层170。第一软性基板110与第二软性基板180可取代传统的玻璃，使得本发明的显示装置10具有可挠的特性。此处的“可挠”是指本发明的各种实施例中的显示装置，可以弯曲(curved)、弯折(bent)、折叠(fold)、卷曲(rolled)、挠曲(flexible)、拉伸(stretch)及/或其他类似的变形，以下以“可挠”表示上述的至少一种可能的变形方式，但不限于此。
显示装置10可例如包括拼接装置，例如是显示器拼接装置，但本发明不以此为限。第一软性基板110与第二软性基板180可以分别是可挠性的聚合物材料，例如可以为聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate,PET)、其他适当的可挠性材料或上述材料的组合，但本发明不以此为限。第一软性基板110的厚度可以介于1微米(μm)至45微米之间，例如第一软性基板110的厚度可以介于30微米至40微米之间。第二软性基板180的厚度可以介于1微米至45微米之间，例如第二软性基板180的厚度可以介于30微米至40微米之间。第一软性基板110与第二软性基板180可以减小显示装置10的总厚度，可以有利于本发明的显示装置10具有较薄的厚度与较轻的重量，从而可易于移动或收纳的电子产品。
第一软性基板110的材料可与第二软性基板180的材料相同或不同。当第一软性基板110的材料不同于第二软性基板180的材料时，第一软性基板110与第二软性基板180的透明度将可能不一样。例如，第二软性基板180的透光度可以高于第一软性基板110的透光度，或是第二软性基板180的透明度可以高于第一软性基板110的透明度。此处的“透明度”是指依据国际照明委员会的色彩空间CIELAB所界定的颜色在黄色和蓝色之间的位置(b*值)，例如一材料的b*值较接近0时，会比较透明。例如，第二软性基板180的CIELAB的b*值可以小于或等于第一软性基板110的CIELAB的b*值。举例而言，第二软性基板180的CIELAB的b*值可以小于或等于10，但本发明不以此为限。例如，第二软性基板180的CIELAB的b*值可以接近0，如此可以是较为透明，从而有利于显示装置10的出光，第一软性基板110可以是较为透明或是偏黄的聚酰亚胺材料，例如CIELAB的b*值可以大于或等于10，但本发明不以此为限。第一软性基板110还可以具有较高的热稳定度，例如第一软性基板110的玻璃转化温度(Tg)可以大于250℃，但本发明不以此为限。第一软性基板110当有较高的热稳定度时，可以有利于位于其上的各材料层的制作流程，例如第一缓冲层120、晶体管阵列层130、保护层140的制作流程。
在第一软性基板110或第二软性基板180表面可以分别形成至少一层缓冲层，例如第一缓冲层120或第二缓冲层170，以利于显示装置10中后续元件的设置。例如，第一缓冲层120有利于显示装置10中晶体管阵列层130的设置，第二缓冲层170有利于显示装置10中滤光层160的设置，缓冲层的效用之一包括可以降低在元件制程中对于软性基板的伤害，或是降低水气或氧气侵入到显示装置10的内部，但本发明不以此为限。第一缓冲层120或第二缓冲层170例如但不限于可包含氧化层、氮化层或其他适合的材料，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNy)、氮氧化硅(SiOxNy)或其组合，但不限于此。
晶体管阵列层130可以设置于位于第一软性基板110上的第一缓冲层120上。晶体管阵列层130例如可包含至少一导体层、至少一半导体层、至少一绝缘层并可形成显示装置10中的多个薄膜晶体管131(thin-film transistor)、多条数据线(data line，图未示)、多条闸极线(gate line，图未示)、接合垫(bonding pad，图未示)、其他导线或电子元件(例如电容、重置元件、补偿元件、控制元件等，图未示)，但本发明不以此为限。薄膜晶体管131可作为驱动元件，以控制液晶层154中的液晶分子的旋转，但本发明不以此为限。举例来说，薄膜晶体管131可以是底闸型(bottom gate)晶体管，包括闸极(gate)134(例如为闸极线的一部分)、源极(source)132(例如为数据线的一部分)、汲极(drain)133、作为通道的半导体层(semiconductor layer)135以及作为闸极绝缘层(gate insulating layer)的介电层(dielectric layer)137。源极132与汲极133上可选择性的设置介电层138或保护层140。介电层137、介电层138、保护层140可分别为无机材料或有机材料。薄膜晶体管131可以分别经由穿过介电层138与保护层140的孔洞，电性连接到反射像素电极136以用来控制所对应的像素。源极132、汲极133、闸极134、数据线与门极线可由导电材料，例如金属，如铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)、钼(Mo)、适合材料或其组合所形成，但不以此为限。此外，介电层137可设置在第一缓冲层120上，介电层138可设置在介电层137上并覆盖薄膜晶体管131。此外，保护层140可覆盖在介电层138上。薄膜晶体管131也可以是顶闸型(top gate)晶体管，但不以此为限。
在第一软性基板110与第二软性基板180之间可以包含多个间隙物151。在第一软性基板110与第二软性基板180上可分别设置多个反射像素电极136与共同电极(commonelectrode)153，但本发明不限于此。多个反射像素电极136可以直接是具有反射性的材质。在一实施例中，反射像素电极136上可以额外覆盖一透明电极(图未示)，所以反射像素电极136也可以是复合的电极结构，但本发明不限于此。反射像素电极136可以选用如铝之类的金属材料，从而可反射从外界进入液晶层154的入射光(图未示)，但本发明不限于此。透明电极可以选用具有高透光性质的导电材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)之类的透明导电材料，但本发明不限于此。液晶层154中的液晶材料可以包含向列型(Nematic)液晶、层列型(Smectic)液晶、胆固醇(Cholesteric)液晶等多种适合的材料，但本发明不限于此。
滤光层160可以包含彩色滤光片161、彩色滤光片162与遮光层163。彩色滤光片161或彩色滤光片162可以分别是红色滤光片、绿色滤光片或是蓝色滤光片的其中一者，但本发明不限于此。在相邻的彩色滤光片161与彩色滤光片162之间可设有遮光层163。遮光层163举例可以为黑色矩阵层(black matrix layer，BM)或有色光阻材料层，亦可是至少两种不同的彩色滤光片堆叠而成，但不以此为限。共同电极153可以选用具有高透光性质的导电材料，例如氧化铟锡或氧化铟锌之类的透明导电材料，但本发明不限于此。
一般而言，传统反射式的显示装置普遍采用例如玻璃的刚性支撑材料，刚性支撑材料的厚度高达0.2毫米(mm)至0.5毫米。本发明的反射式可挠的显示装置10因为可以使用第一软性基板110与第二软性基板180，可以使得本发明反射式的显示装置10具有可挠的特性。另一方面，因为软性基板的厚度低于一般玻璃基板的厚度，可以减少从外界进入的入射光在经由不同材料层之间的接口反射后，照射到通道层，例如半导体层135，从而影响成像质量。
图2所示为本发明的第二实施例的反射式可挠显示装置的结构示意图，并以爆炸图方式表示各元件结构。本发明第二实施例的反射式可挠的显示装置20，可以包括第一软性基板110、第二软性基板180、液晶层154与位于第二软性基板180上的光学层190。光学层190可以为一或多片的膜层，例如包括光学补偿膜191、散射层192、第一相位延迟膜193、第二相位延迟膜194与偏光膜195，但本发明不以此为限。光学层190可以用来调整反射式可挠的显示装置20的光学性质。在一些实施例中，作为光学调整用的光学层190，也可以设置于第一软性基板110与第二软性基板180之间，本发明不限于此。
如果显示装置中所使用的材料膜层具有双折射的光学特性时，则具有双折射光学特性的材料膜层会让通过的光产生相位差，影响影像质量。此时可以使用光学层190中的膜层，例如具有相位调整用的光学补偿膜191，来调整因为双折射光学特性的材料膜层所造成相位差。在一实施例中，光学补偿膜191可以调整因为光线经过第二软性基板180所产生的相位差。散射层192可以使得光穿透后成为扩散状态(diffusing state)，而有利于增加反射式可挠的显示装置20的视角。第一相位延迟膜193或第二相位延迟膜194可以分别用来调整光穿透第一相位延迟膜193或第二相位延迟膜194后的光学性质，例如光的相位。偏光膜195可以用来决定光穿透后的偏振性质。
当软性基板以聚酰亚胺为例时，由于聚酰亚胺高分子膜是一种双轴膜，而且随其厚度的改变需搭配不同厚度的光学补偿膜191。通过将光学补偿膜191整合到光学层190中，可以改善影像质量。例如，如果第二软性基板180的厚度范围为介于1微米至45微米之间，所搭配的光学补偿膜191的补偿值范围可以介于0<R0<1纳米(nm)，30纳米<Rth<300纳米，其中，R0为平面内相位差值，Rth为平面外相位差值。
图3所示为本发明的第三实施例的反射式可挠显示装置的结构示意图，并以剖视方式表示各元件结构。本发明第三实施例的反射式可挠的显示装置30，可以包括载板111、第一软性基板110、晶体管阵列层130、保护层140、液晶层154、滤光层160、第二软性基板180与光学层190。本发明第三实施例的反射式可挠的显示装置30，可以由第二基材组31与第一基材组32进行对组步骤以形成一大板结构后，又经过适当的裁切步骤形成显示面板，再经过适当的装配步骤成显示装置30。以下将简述显示装置30的制作流程，但本发明不限于此。
首先可以提供一载板111，第一软性基板110可以位于载板111上。载板111例如可以为硬质基板，例如为玻璃基材，但本发明不限于此。载板111的厚度可以介于500微米至1000微米之间，但本发明不限于此。
第一软性基板110的材质选择或b*值或厚度或玻璃转化温度的范围可如前所述，于此不再赘述，但本发明不限于此。同前所述，例如，第二软性基板180的CIELAB的b*值可以小于或等于第一软性基板110的CIELAB的b*值。第一软性基板110可以是较为透明或是偏黄的聚酰亚胺材料，例如CIELAB的b*值可以大于或等于10，但本发明不以此为限。第一软性基板110可如前所述具有较高的热稳定度，而有利于在其上制作其他材料，于此不再赘述。另一方面，也可以类似的方式使第二软性基板180制作在另一载板(图未示)，第二软性基板180的厚度可如前所述，于此不再赘述，但本发明不限于此。
在一实施例中，可在第一软性基板110上形成晶体管阵列层130从而形成第一基材组32。其中，晶体管阵列层130中可例如包含(但不限于)多个薄膜晶体管131、多条数据线(图未示)、多条闸极线(图未示)、介电层137、介电层138、接合垫35、其他导线或电子元件(图未示)。反射像素电极136以及薄膜晶体管131的架构可如前述，于此不再赘述。
此外，还可在另一载板的第二软性基板180上形成滤光层160、第二缓冲层170与共同电极153形成第二基材组31。滤光层160的结构与共同电极153的材料可如前述，于此不再赘述。
接着，将前述步骤中所得到的第二基材组31与第一基材组32进行对组步骤以形成一大板结构。需说明的是，在本发明中，大板结构为第二基材组31与第一基材组32对组之后，一直到被裁切成多片显示面板之前的整体结构，且整个大板结构的主要部分为第一软性基板110和第二软性基板180，其他部分则可以视情况调整。换句话说，从第二基材组31与第一基材组32对组后一直到被裁切成多片显示面板之前，新增或移除某些元件后所形成的整体结构仍可称为大板结构。
在进行对组步骤时，例如，分别调整第二基材组31与第一基材组32中的载板111的位置及/或方向，使晶体管阵列层130中的多个反射像素电极136分别与滤光层160中的多个彩色滤光片161位置对应。并且可在第二基材组31与第一基材组32之间加入液晶层154与固定用的框胶155，使得液晶层154能够密封在框胶155所界定的空间中。
当第二基材组31与第一基材组32对组形成一大板结构后，移除第二基材组31上的载板(图未示)。然后，可以通过轮刀或激光等方式，将大板结构裁切成多片的显示面板。在裁切时，每片显示面板皆可以具有预留的接合垫35。接合垫35可以是晶体管阵列层130中的导体层向第一软性基板110边缘延伸以形成在外部导线连接区(outer lead bonding,OLB)，所以接合垫35可为晶体管阵列层130的一部分，但不限于此。例如接合垫35也可以为反射像素电极136同层的材料制作而位于晶体管阵列层130上方，但是接合垫35所在的位置并不以此为限。
然后可以将集成电路(IC，图未示)或电路板34与显示面板的接合垫35进行电连接的步骤。电路板34可以是例如软性印刷电路板(flexible printed circuit,FPC)，而集成电路可以例如是显示装置30的控制芯片或驱动芯片。电路板34的厚度可以介于200微米至300微米之间，但本发明不限于此。
在本发明的一些实施例中，还可以用防水胶33来保护位于晶体管阵列层130的接合垫35上的集成电路或电路板34。例如，在完成电路板34与接合垫35的电连接步骤后，再使用防水胶33来覆盖位于接合垫35上的电路板34，还可以进一步使用防水胶33来填满电路板34周围的空隙36，可以用来保护或密封电路板34，或可减少水气渗入的状况，但不限于此。在本发明的一些实施例中，防水胶33可以分别接触第二软性基板180、第二缓冲层170、滤光层160中的遮光层163、共同电极153、框胶155、保护层140、介电层137、介电层138、接合垫35(图中未绘出)或是第一软性基板110(图中未绘出)等元件，但本发明不以此为限。
接下来，可以进行例如光学层190的贴合步骤，将适当尺寸的光学层190贴合至显示面板上。例如，可将适当尺寸的光学层190贴合至第二软性基板180或防水胶33上。光学层190可以分别直接接触第二软性基板180或防水胶33。光学层190的厚度大约是130微米，但本发明不限于此。
经由上述的步骤后，即可得到本发明如图3所示的第三实施例的反射式可挠的显示装置30，可以具有较薄的一总厚度。反射式可挠的显示装置30可包含为本发明的第三实施例的反射式可挠的显示装置的结构。液晶层154可介于第一软性基板110与第二软性基板180之间，电路板34电性连接于接合垫35。反射像素电极136可反射外界的入射光(图未示)，从而形成反射式可挠显示装置30的影像。
图4A所示为本发明的第四实施例的反射式可挠显示装置的示意图，并以侧视方式表示各元件结构。在本发明第四实施例的反射式可挠显示装置40的一实施方式中，反射式可挠显示装置40可以以悬吊的方式悬挂在墙壁、支架、梁柱、天花板或绳索上，但本发明不以此为限。反射式可挠显示装置40从收纳盒41中以卷轴42为轴心向外延伸，而可向下平展开来。视情况需要，反射式可挠显示装置40的底边43，可以增设重物44来辅助或稳定反射式可挠显示装置40的平展状态。在图4A中，反射式可挠显示装置40的显示面45可以为收卷时的外侧。
在本发明第四实施例的反射式可挠显示装置40的另一实施方式中，如图4B所示，反射式可挠显示装置40的显示面45也可以为收卷时的内侧。也就是说，图4A或图4B所示本发明的反射式可挠显示装置40，可以作为卷轴垂挂式的可挠显示装置之用，但本发明不以此为限。在使用时，反射式可挠显示装置40可以从收纳盒41中以卷轴42为轴心向外延伸，而可向下平展开来，但本发明不以此为限。在收纳时，反射式可挠显示装置40可以以卷轴42为轴心，容置于收纳盒41中，但本发明不以此为限。反射式可挠显示装置40可以容置于收纳盒41中，能缩小反射式可挠显示装置40所占的空间，方便收纳，也利于携带或移动。
本发明的各实施例的电子装置，例如反射式可挠显示装置，可以利用聚合物材料的第一软性基板与第二软性基板，减少反射式可挠显示装置的总厚度，有利于本发明的反射式可挠显示装置具有较轻的重量，从而有利于移动或收纳的电子产品。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反射式可挠显示装置，其特征在于，包括：
一第一软性基板；
一第二软性基板；
一液晶层，设置于所述第一软性基板与所述第二软性基板之间；以及
一反射像素电极，设置于所述第一软性基板上；
其中，所述第二软性基板的CIELAB的b*值小于或等于所述第一软性基板的CIELAB的b*值。
2.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述第一软性基板与所述第二软性基板的厚度分别介于1微米至45微米之间。
3.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述第一软性基板与所述第二软性基板的厚度分别介于30微米至40微米之间。
4.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述第二软性基板的材料不同于所述第一软性基板的材料。
5.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述第二软性基板的所述b*值小于或等于10。
6.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述第一软性基板的所述b*值大于或等于10。
7.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，还包括：
一光学层，设置于所述第一软性基板与所述第二软性基板之间，所述光学层调整所述反射式可挠显示装置的一光学性质。
8.如权利要求7所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述光学层包括一相位调整层。
9.如权利要求8所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述相位调整层的一平面外相位差值介于30纳米至300纳米。
10.如权利要求1所述的反射式可挠显示装置，其特征在于，所述反射式可挠显示装置为一卷轴垂挂式显示装置。
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