TW201346330A - 雙模式顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種能夠在一第一模式中操作且能夠在一第二模式中操作之顯示裝置。該顯示裝置包含一第一影像顯示單元，該第一影像顯示單元包含一光子晶體層，該光子晶體層經組態以在該顯示裝置在該第一模式中操作時呈實質上透明且經組態以在該顯示裝置在該第二模式中操作時顯示至少一影像。該顯示裝置進一步包含一第二影像顯示單元，該第二影像顯示單元與該第一影像顯示單元重疊且經組態以在該第一模式中開啟以顯示至少一影像且在該第二模式中關閉。

Description

雙模式顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置。更特定言之，本發明係關於一種能夠在兩種模式中操作之顯示裝置。

此美國非臨時專利申請案根據35 U.S.C.§ 119規定主張2012年4月13日申請之韓國專利申請案第10-2012-0038682號之優先權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。

顯示裝置可分類為自發光顯示裝置及非自發光顯示裝置。自發光顯示裝置可包含電漿顯示裝置及有機發光顯示裝置。非自發光顯示裝置可包含液晶顯示裝置、電泳顯示裝置及電濕潤顯示裝置。無論一顯示器係一自發光顯示裝置或一非自發光顯示裝置，當顯示裝置在無一外部光源情況下操作時，顯示裝置通常消耗多於顯示裝置在一外部光源之情況下操作時之電力(或能量)。

本發明之一實施例係關於一種能夠在一第一模式中操作且能夠在一第二模式中操作之顯示裝置。該顯示裝置可包含一第一影像顯示單元，該第一影像顯示單元包含一光子晶體層。該光子晶體層可經組態以在該顯示裝置在該第一模式中操作時呈實質上透明且經組態以在該顯示裝置在該第二模式中操作時顯示至少一影像。該顯示裝置可進一步包含一第二影像顯示單元，該第二影像顯示單元與該第一影像顯 示單元重疊且經組態以在該第一模式中開啟以顯示至少一影像且在該第二模式中關閉。

僅在顯示裝置可用之環境光不足以使第一影像顯示單元顯示具有滿意的影像品質之影像時，顯示裝置在第一模式中操作。當環境光足以使第一影像顯示單元顯示具有滿意影像品質之影像時，顯示裝置在第二模式中操作。有利地，可最小化顯示裝置之電力消耗。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元可經組態以在顯示裝置在第一模式中操作時顯示一或多個影像。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元可經組態以在第一影像顯示單元顯示一或多個影像時處於非操作。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元可經組態以在第一影像顯示單元顯示一或多個影像時顯示一單色影像。

在一或多項實施例中，第一影像顯示單元可包含一第一像素電極及一第一共同電極。第一像素電極可經組態以接收一第一資料電壓。第一共同電極可與該第一像素電極重疊且可經組態以接收一第一共同電壓。光子晶體層之至少一部分可佈置於第一像素電極與第一共同電極之間。第一像素電極及第一共同電極之一者可佈置於光子晶體層與第二影像顯示裝置之間。

在一或多項實施例中，該第二影像顯示單元可包含一第二像素電極及一第二共同電極。該第二像素電極可與該第一像素電極重疊且可經組態以接收一第二資料電壓。該第二共同電極可經組態以接收一第二共同電壓。該光子晶體層之該部分可佈置於該第一像素電極及該第一共同電極之一者與該第二像素電極及該第二共同電極之至少一者之間。

在一或多項實施例中，第二像素電極可經組態以在第一影像顯示單元實質上透明時接收第二資料電壓。第二像素電極可經組態以在 第一影像顯示單元顯示一或多個影像時不接收資料電壓。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元可包含一有機發光層。第二像素電極及第二共同電極之一者可佈置於光晶體層與有機發光層之間。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元可包含一液晶層。第二像素電極及第二共同電極之一者可佈置於光晶體層與液晶層之間。

在一或多項實施例中，顯示裝置可進一步包含一基底基板。第一像素電極及第一共同電極之一者可佈置於基底基板上。第二像素電極及第二共同電極之一者可佈置於基底基板上。

在一或多項實施例中，當顯示裝置在第一模式中操作時，第一資料電壓可具有一第一電壓位準，當顯示裝置在第二模式中操作時，第一資料電壓可具有一第二電壓位準，且第一電壓位準可大於第二電壓位準。

在一或多項實施例中，當顯示裝置在第一模式中操作時，第一資料電壓與第一共同電壓之間之一差可具有一第一絕對值，當顯示裝置在第二模式中操作時，第一資料電壓與第一共同電壓之間之差可具有一第二絕對值，且第一絕對值可大於第二絕對值。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元可包含一有機發光層。第一像素電極及第一共同電極之一者可佈置於光晶體層與有機發光層之間。

在一或多項實施例中，光子晶體層之部分可經組態以當顯示裝置在第二模式中操作時根據第一資料電壓與第一共同電壓之間之一差之多種值反射多種波長之光。

在一或多項實施例中，顯示裝置可進一步包含一發光單元，該發光單元佈置成更接近第二影像顯示單元而非第一影像顯示單元。

在一或多項實施例中，顯示裝置可經組態以由一觀看者使用， 該觀看者定位成更接近第一影像顯示單元而非第二影像顯示單元。

本發明之一實施例係關於一種能夠在一反射模式或一透射模式中操作之顯示裝置，其中透射可無需外部光之存在。

顯示裝置包含：一第一影像顯示單元，其在一第一模式中透射一光且在一第二模式中反射該光以顯示一影像；及一第二影像顯示單元，其在第一模式中開啟以顯示影像且在第二模式中關閉。第一影像顯示單元包含一光子晶體層，該光子晶體層根據施加至其之一電場而透射或反射光。

第一影像顯示單元包含複數個第一像素，第二影像顯示單元包含複數個第二像素，且第一像素分別對應於第二像素。

第一影像顯示單元進一步包含一第一電極及一第二電極，且在將光子晶體層插置於第一電極與第二電極之間以施加電場至光子晶體層時，該第一電極與該第二電極彼此面對。在第二模式中，光子晶體層根據藉由該等第一及第二電極形成之電場提供影像。影像具有白色、紅色、綠色或藍色以對應於第一像素之各者。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元係包含一液晶層及施加一電場至液晶層之電極之一液晶影像顯示單元。該等電極包含一第三電極及一第四電極，且在將液晶層插置於第三電極與第四電極之間時，該第三電極與該第四電極彼此面對。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元係包括一有機發光層及驅動有機發光層之電極之一有機發光影像顯示單元。該等電極包含一第五電極及一第六電極，且在插置有機發光層時，該第五電極與該第六電極彼此面對。

根據本發明之實施例，顯示裝置可利用環境光而以一反射模式操作或僅在可用環境光不足時以一透射模式操作，且因此可最小化顯示裝置之電力消耗。

BS1‧‧‧第一基底基板

BS2‧‧‧第二基底基板

BS3‧‧‧第三基底基板

BS4‧‧‧第四基底基板

CL‧‧‧覆蓋層

DL1‧‧‧資料線

DL2‧‧‧資料線

DP1‧‧‧第一影像顯示單元

DP2‧‧‧第二影像顯示單元

EL1‧‧‧電極

EL2‧‧‧電極

EL3‧‧‧電極

EL4‧‧‧電極

GL1‧‧‧閘極線

GL2‧‧‧閘極線

L1‧‧‧光

L2‧‧‧光

LB‧‧‧藍色

LC‧‧‧液晶層

LED‧‧‧有機發光層

LG‧‧‧綠色

LR‧‧‧紅色

LW‧‧‧白色

PC‧‧‧光子晶體層

PXL1‧‧‧像素

PXL2‧‧‧像素

TFT1‧‧‧薄膜電晶體

TFT2‧‧‧薄膜電晶體

TP‧‧‧透明

V0‧‧‧電壓

V1‧‧‧電壓

V2‧‧‧電壓

V3‧‧‧電壓

V4‧‧‧電壓

WL‧‧‧障壁

當結合隨附圖式考慮時，藉由參考下文詳細描述將易於清楚本發明之上述及其他優點。

圖1係圖解說明根據本發明之一或多項實施例之一顯示裝置之一透視圖；圖2係沿圖1之一線I-I’獲取之一橫截面視圖；圖3A係圖解說明顯示裝置之一第一電子裝置之一部分之一電路圖；圖3B係圖解說明顯示裝置之一第二電子裝置之一部分之一電路圖；圖4係用於解釋根據本發明之一或多項實施例之顯示裝置之第一影像顯示單元之操作之一視圖；圖5係圖解說明根據本發明之一或多項實施例在一透射模式中操作之一顯示裝置之一橫截面視圖；圖6係圖解說明根據本發明之一或多項實施例在一反射模式中操作之一顯示裝置之一橫截面視圖；圖7係圖解說明根據本發明之一或多項實施例之一顯示裝置之一橫截面視圖；及圖8係圖解說明根據本發明之一或多項實施例之一顯示裝置之一橫截面視圖。

應瞭解，若一第一元件或層係稱為在一第二元件或層「上」、「連接至」或「耦合至」一第二元件或層，則第一元件或層可直接在第二元件或層上、直接連接至或直接耦合至第二元件或層。此外或替代地，可存在一或多個中介元件或層。相比之下，若一第一元件係稱為「直接在」一第二元件或層上、「直接連接至」或「直接耦合至」 一第二元件或層，則在該兩個元件或層之間不存在中介元件或層。貫穿全文，相同數字可指代相同元件。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯列舉項之一或多者之任意組合及所有組合。

應瞭解，儘管本文中可使用術語第一、第二等來描述多種元件、組件、區域、層及/或區段，然此等元件、組件、區域、層及/或區段不應受限於此等術語。此等術語僅用以區分一元件、組件、區域、層或區段與另一區域、層或區段。因此，在不脫離本發明之教示之情況下，可將下文論述之一第一元件、組件、區域、層或區段稱為一第二元件、組件、區域、層或區段。

為易於描述，在本文中可使用空間相對術語(諸如「在...之下」、「在...下方」、「下」、「在...上方」、「上」及類似物)以描述一元件或特徵與另一(些)元件或特徵之關係(如圖中所圖解說明)。應瞭解，空間相對術語旨在除了包含圖中所描繪之定向以外亦包含使用或操作中之裝置之不同定向。舉例而言，若圖中之裝置經翻轉，則被描述為在其他元件或特徵「下方」或「之下」之元件接著將經定向而在其他元件或特徵「上方」。因此，術語「在...下方」可包含上方定向及下方定向之兩者。裝置可以其他方式經定向(旋轉90度或在其他定向)且相應地解釋本文中所使用之空間相對描述符。

本文中所使用的術語學僅係用於描述特定實施例之目的且不旨在限制本發明。如本文中所使用，單數形式「一」、「一個」及「該」旨在亦包含複數形式，除非背景內容另有清楚指示。進一步應瞭解，當在本說明書中使用術語「包含」時，該等術語指定所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其等之群組。

除非另有定義，否則本文中使用的所有術語(包含技術及科學術 語)具有相同於本發明所屬技術之一般技術者通常所理解之意義。應進一步瞭解，術語(例如，通常使用字典中所定義的術語)應被解釋為具有與其等在相關技術的背景內容中的意義一致之意義，且不應以理想化或過於正式之含義來解釋，除非本文中明確地如此定義。

在下文中，將參考隨附圖式詳細解釋本發明。

圖1係圖解說明根據本發明之一或多項實施例之一顯示裝置之一透視圖。圖2係沿圖1之一線I-I’獲取之一橫截面視圖。顯示裝置可選擇性地操作於一反射模式中或一透射模式中。

參考圖1與圖2，顯示裝置包含一第一影像顯示單元DP1及一第二影像顯示單元DP2。第一影像顯示單元DP1及第二影像顯示單元DP2經堆疊，且第一影像顯示單元DP1面對一觀看者且定位於觀看者與第二影像顯示單元DP2之間。在第一影像顯示單元DP1及第二影像顯示單元DP2之間提供一耦合構件(未展示)(例如，一黏著構件)以使第一影像顯示單元DP1及第二影像顯示單元DP2彼此耦合。

第一影像顯示單元DP1具有一矩形板形狀(具有長邊與短邊)且包含一光子晶體層PC。

第一影像顯示單元DP1包含配置成一矩陣形式之複數個像素PXL1。第一影像顯示單元DP1之像素PXL1不同於第二影像顯示單元DP2之像素PXL2。

第一影像顯示單元DP1包含一第一基底基板BS1、面對第一基底基板BS1之一第二基底基板BS2、佈置於第一基底基板BS1與第二基底基板BS2之間之光子晶體層PC及經組態以驅動光子晶體層PC之一第一電子裝置。

第一基底基板BS1及第二基底基板BS2之各者可包含(例如)一矽基板、一玻璃基板或一塑膠基板。第一基底基板BS1及第二基底基板BS2可由一或多種透明材料形成。在一或多項實施例中，各像素PXL1 包含第一基底基板BS1之一部分、第二基底基板BS2之一部分、光子晶體層之一部分及第一電子裝置之一部分。

第一電子裝置之部分包含一電極EL1、一電極EL2之一部分及電連接至電極EL1之一薄膜電晶體TFT1(圖3A中圖解說明)。電極EL1及電極EL2由一或多種透明導電材料(諸如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等之一或多者)形成。

電極EL1佈置於第一基底基板BS1上；電極EL2佈置於第二基底基板BS2上。電極EL1面對電極EL2，其中光子晶體層PC之一部分佈置於電極EL1及電極EL2之間。電極EL1可係複數個電極EL1之一者，其中電極EL1(像素電極)分別對應於像素PXL1。電極EL2(一共同電極)對應於複數個電極EL1且覆蓋至少大部分之第二基底基板BS2。薄膜電晶體TFT1(圖3A中圖解說明)佈置於第一基底基板BS1上且電連接至電極EL1。

顯示裝置可包含經組態以施加信號至第一電子裝置之信號線。信號線可經組態以施加信號至第一電子裝置之薄膜電晶體TFT1。

圖3A係圖解說明第一電子裝置之一部分之一電路圖。

參考圖3A，信號線可包含一閘極線GL1及一資料線DL1。閘極線GL1在一第一方向上延伸且電連接至薄膜電晶體TFT1之一閘極電極以施加一閘極信號至薄膜電晶體TFT1之閘極電極。資料線DL1在與第一方向交叉之一第二方向上延伸且電連接至薄膜電晶體TFT1之一源極電極以施加一資料信號至薄膜電晶體TFT1之源極電極。薄膜電晶體TFT1施加資料信號至電極EL1以回應於一閘極接通信號，且因此將對應於資料信號之一資料電壓施加至電極EL1。當資料電壓透過薄膜電晶體TFT1施加至電極EL1時，電極EL2經施加具有一共同電壓；因此在電極EL1與電極EL2之間形成一電場。

光子晶體層PC回應於電場而透射或反射入射至其上之光。光子 晶體層PC反射光之一部分(其具有一特定波長)，且透射光之剩餘部分(其具有一或多種其他波長)，以便顯示具有一色彩之影像。光子晶體層PC包含具有電荷或一電極化性質之粒子且包含一溶劑。因此，當將電場施加至光子晶體層PC時，控制粒子之間之一距離。因此，光之具有特定波長之部分藉由光子晶體層PC反射且顯示彩色影像。即，各像素PXL1根據電極EL1與電極EL2之間形成之電場顯示一種色彩，諸如白色、紅色、綠色或藍色。不同像素PXL1可顯示不同色彩。

粒子具有一負(-)電荷或一正(+)電荷且膠狀分散於溶劑中。在一或多項實施例中，粒子具有相同電荷且藉由粒子之間所產生之一斥力而彼此隔開。

粒子及/或溶劑(粒子分散於該溶劑中)具有電極化性質。在施加電場時，藉由電子極化、離子極化、界面極化或旋轉極化使粒子及/或溶劑極化。在一或多項實施例中，在未施加電場時，粒子及/或溶劑呈無序分佈，但在施加電場時粒子及/或溶劑呈有序配置。

粒子可包含由矽(Si)、鈦(Ti)、鋇(Ba)、鍶(Sr)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉛(Pb)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鎢(W)、鉬(Mo)之一或多者製成之粒子及/或由前述元素之一或多者之一或多個氧化物製成之粒子。此外或替代地，粒子可包含由一或多種聚合物材料(諸如聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等等之一或多者)製成之粒子。在一或多項實施例中，粒子可經組態以包含不具有電荷及/或塗佈有電荷之團簇之粒子。粒子可具有一核殼結構、一多核結構及包含複數個奈米粒子之一團簇結構之一或多者；一電荷層可佈置於以上提及結構之一或多者上。

溶劑可包含以下之至少一者：水、三氯乙烯、四氯化碳、二異 丙醚、甲苯、甲基第三丁基醚、二甲苯、苯、二乙醚、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸丁酯、異丙醇、正丁醇、四氫呋喃、正丙醇、氯仿、乙酸乙酯、2-丁酮、二噁烷、丙酮、甲醇、乙醇、乙腈、乙酸、二甲基甲醯胺及二甲亞碸。

在一或多項實施例中，粒子及溶劑不應限於以上提及組態，且應改變粒子及溶劑之組態。

在一或多項實施例中，光子晶體層PC形成於一單層中。在一或多項實施例中，光子晶體層PC可包含由一光透射材料形成之複數個膠囊，其中粒子及溶劑囊封於膠囊中。提供膠囊以分別對應於像素PXL1。在一或多項實施例中，由於粒子及溶劑係囊封於各像素PXL1中，因此可防止所囊封粒子及所囊封溶劑與相鄰像素PXLs中之所囊封粒子及所囊封溶劑混合。在一或多項實施例中，即使相鄰像素PXL1之間出現一電場差，亦可防止粒子呈不規則配置。在一或多項實施例中，可藉由由一絕緣材料形成之一組障壁將光子晶體層PC分割成複數個像素區域。在一或多項實施例中，粒子及溶劑係佈置於由該組障壁分割之像素區域中，且因此可防止經分割粒子及經分割溶劑與相鄰像素區域中之經分割粒子及經分割溶劑混合。

第二影像顯示單元DP2包含配置成一矩陣形式之複數個像素PXL2。像素PXL2可不同於第一影像顯示單元DP1之像素PXL1，但對應於該等像素PXL1。

第二影像顯示單元DP2包含一第三基底基板BS3、面對第三基底基板BS3之一第四基底基板BS4、佈置於第三基底基板BS3與第四基底基板BS4之間之一液晶層LC及經組態以驅動液晶層LC之一第二電子裝置。

第三基底基板BS3及第四基底基板BS4之各者可包含(例如)一矽基板、一玻璃基板或一塑膠基板。第三基底基板BS3及第四基底基板 BS4可由一或多種透明材料形成。在一或多項實施例中，各像素PXL2包含第三基底基板BS3之一部分、第四基底基板BS4之一部分、液晶層LC之一部分及第二電子裝置之一部分。

第二電子裝置之部分包含一電極EL3、一電極EL4之一部分及電連接至電極EL3之一薄膜電晶體TFT2(圖3B中圖解說明)。

電極EL3佈置於第三基底基板BS3上；電極EL4佈置於第四基底基板BS4上。電極EL3面對電極EL4，其中液晶層LC之一部分佈置於電極EL3及電極EL4之間。電極EL3可係複數個電極EL3之一者，其中電極EL3(像素電極)分別對應於像素PXL2。電極EL4(一共同電極)對應於複數個電極EL3且覆蓋第四基底基板BS4之大部分。薄膜電晶體TFT2(圖3B中圖解說明)佈置於第三基底基板BS3上且電連接至電極EL3。

顯示裝置可包含經組態以施加信號至第二電子裝置之信號線。信號線可經組態以施加信號至第二電子裝置之薄膜電晶體TFT2。

圖3B係圖解說明第二電子裝置之一部分之一電路圖。

參考圖3B，信號線可包含一閘極線GL2及一資料線DL2。閘極線GL2在一第一方向上延伸且電連接至薄膜電晶體TFT2之一閘極電極以施加一閘極信號至薄膜電晶體TFT2之閘極電極。資料線DL2在與第一方向交叉之一第二方向上延伸且電連接至薄膜電晶體TFT2之一源極電極以施加一資料信號至薄膜電晶體TFT2之源極電極。薄膜電晶體TFT2回應於一閘極接通信號而施加資料信號至電極EL3，且因此將對應於資料信號之一資料電壓施加至電極EL3。當資料電壓透過薄膜電晶體TFT2施加至電極EL3時，電極EL4經施加具有一共同電壓(其可具有與施加至電極EL2之共同電壓相同之位準)；因此，在電極EL3與電極EL4之間形成一電場。

液晶層LC回應於電場而透射或反射入射至其上之光以顯示一影 像。

電極EL3及/或電極EL4可形成於一體成形之單一板體中，但可在電極EL3及/或電極EL4中提供一域間隔物以便形成控制液晶層LC之複數個域。在一或多項實施例中，電極EL3及/或電極EL4可包含複數個狹縫或突出部。在一或多項實施例中，電極EL3可包含複數個細狹縫，且電極EL4可包含複數個分支。

在一或多項實施例中，電極EL3及電極EL4分別佈置於第三基底基板BS3及第四基底基板BS4上。在一或多項實施例中，電極EL3及EL4可形成於第三基板BS3及第四基底基板BS4之一者上。舉例而言，電極EL3及電極EL4可佈置於第三基底基板BS3上，且因此第二影像顯示單元DP2可在使用一水平電場或一邊緣場之一顯示模式中操作，諸如一平面內切換(IPS)模式或一平面至線切換(PLS)模式。

在一或多項實施例中，像素PXL1可以一對一對應方式與像素PXL2重疊(當在顯示裝置之一平面圖中觀看時)。在一或多項實施例中，像素PXL1可不與像素PXL2重疊。在一或多項實施例中，像素PXL1可以一對若干對應方式對應於像素PXL2(當在顯示裝置之一平面圖中觀看時)。

儘管未在圖1與圖2中展示，第二影像顯示單元DP2之第三基底基板BS3及第四基底基板BS4之一者可包含用於使光能夠通過液晶層LC以展示色彩之彩色濾光器。

在一或多項實施例中，顯示裝置可包含一背光單元以提供光至第二影像顯示單元DP2。第二影像顯示單元DP2可係一非自發光顯示裝置，且因此第二影像顯示單元DP2可需要背光單元。背光單元係佈置成鄰近於第二影像顯示單元DP2之一側。根據背光單元之位置，第二影像顯示單元DP2可係一直接照明型單元或一邊緣照明型單元。

在下文中，將描述顯示裝置之一驅動方法。首先，將描述第一 影像顯示單元DP1之一影像顯示方法。

圖4係解釋根據本發明之一或多項實施例之顯示裝置之第一影像顯示單元DP1之操作之一視圖。在圖4中，點表示光子晶體層PC之粒子。

參考圖4，第一影像顯示單元DP1可根據施加至光子晶體層PC之電壓而顯示不同色彩或可變成透明。在圖4中，作為實例，電極EL1(像素電極)經施加具有電壓V0、V1、V2、V3及V4，且電極EL2(一共同電極)經施加具有一預定共同電壓。在一或多項實施例中，電壓V0至V4具有V0<V1<V2<V3<V4之位準順序，且電壓V0係與共同電壓相同之電壓。當施加電壓V0至電極EL1，在電極EL1與第二電極EL2之間未形成電場使得光子晶體層PC之粒子呈不規則分佈。當施加電壓V1至V4至電極EL1時，在電極EL1與電極EL2之間形成電場，且因此光子晶體層PC之受影響粒子呈規則配置。隨著一電極EL1與電極EL2之間形成之電場強度變強，受影響粒子之間之距離變窄。在一或多項實施例中，當一電極EL1與電極EL2之間之一電壓差等於或大於零伏特且小於約四(4)伏特時，藉由呈規律配置之粒子至少部分反射或過濾光。如圖4中指示，根據粒子之分佈及/或粒子之間之距離，所得光可具有一白色LW、一紅色LR、一綠色LG或一藍色LB。在一或多項實施例中，當一電極EL1與電極EL2之間之電壓差等於或大於一預定電壓位準時，光子晶體層PC之受影響部分可係透明TP。此預定電壓位準可被稱為一透射電壓，且透射電壓可為約四伏或更大。

在一或多項實施例中，當一電場施加至光子晶體層PC時，與電場強度及/或粒子之電荷量成比例之一電引力可作用於粒子上。受影響粒子可藉由電引力而移動朝向電極EL1或朝向電極EL2，且因此粒子之間之距離變窄。然而，粒子之間之一電斥力可因粒子之間之距離 變窄而增加。因此，電引力與電斥力可達到一平衡。在一或多項實施例中，歸因於溶劑之電極化性質，溶劑之極化在一預定方向上執行。因此，粒子經配置使得根據電場之電引力、具有相同極性電荷之粒子之間之電斥力及根據極化之電引力可達到一平衡(或均衡)。在一或多項實施例中，配置成彼此隔開一受控距離之粒子用作為光子晶體。在一或多項實施例中，由於藉由規律配置之粒子反射之光之波長係由粒子之間之距離決定，故可藉由調整粒子之間之距離來控制藉由粒子反射之光之波長。在一或多項實施例中，可藉由控制以下之一或多者而控制反射光之波長(及/或透射光之波長)之型樣：電場之強度及方向、粒子之大小及質量、粒子及溶劑之折射率、粒子之電荷量、溶劑之電極化性質及分散於溶劑中之粒子之濃度。

圖5係圖解說明根據本發明之一或多項實施例在一透射模式中操作之一顯示裝置之一橫截面視圖。圖6係圖解說明根據本發明之一或多項實施例在一反射模式中操作之一顯示裝置之一橫截面視圖。在下文中，透射模式及反射模式將分別被稱為一第一模式及一第二模式。

參考圖5，第一影像顯示單元DP1及第二影像顯示單元DP2在顯示裝置之第一模式(即，透射模式)中開啟。

當第一影像顯示單元DP1之一像素PXL1開啟時，薄膜電晶體TFT1回應於透過閘極線GL1提供之驅動信號而開啟。當薄膜點晶體TFT1開啟時，將透過資料線DL1提供之影像信號透過薄膜電晶體TFT1施加至電極EL1。因此，在電極EL1與電極EL2之間形成一電場，且藉由電場操作光子晶體層PC之對應部分。電極EL1及EL2經施加具有電壓使得第一影像顯示單元DP1之電極EL1與EL2之間之電壓差等於或大於透射電壓。第一影像顯示單元DP1之其他像素PXL1可以一類似方式操作。第一影像顯示單元DP1透射光而不顯示一影像。

當第二影像顯示單元DP2之一對應像素PXL2開啟時，薄膜電晶 體TFT2回應於透過閘極線GL2提供之驅動信號而開啟。當薄膜電晶體TFT2開啟時，透過資料線DL2提供之影像信號透過薄膜電晶體TFT2施加至電極EL3。因此，在電極EL3與電極EL4之間形成一電場，且液晶層LC之一對應部分藉由電場進行操作。液晶層LC透射或阻擋外部光(例如，由一背光單元提供之光)。第二影像顯示單元DP2之其他像素PXL2可以一類似方式操作。

因此，自背光單元提供之光L1可循序通過第二影像顯示單元DP2及第一影像顯示單元DP1，且觀看者可感知由第二影像顯示單元DP2形成之影像。在透射模式中，第二影像顯示單元DP2可定位成比第一影像顯示單元DP1更接近光源。舉例而言，第二影像顯示單元DP2可定位於光源與第一影像顯示單元DP1之間。

參考圖6，在顯示裝置之第二模式(即，反射模式)中開啟第一影像顯示單元DP1且關閉第二影像顯示單元DP2。

當第一影像顯示單元DP1之一像素PXL1開啟時，薄膜電晶體TFT1回應於透過閘極線GL1提供之驅動信號而開啟。當薄膜電晶體TFT1開啟時，透過資料線DL1提供之影像信號透過薄膜電晶體TFT1施加至電極EL1。因此，在電極EL1與電極EL2之間形成一電場，且光子晶體層PC之一對應部分藉由電場進行操作。電極EL1及EL2經施加具有電壓使得第一影像顯示單元DP1之電極EL1與EL2之間之電壓差小於透射電壓。由於像素PXL1反射具有根據電場之強度及方向之波長之光，故外部光(例如，環境光)藉由像素PXL1反射以藉由根據影像信號控制在電極EL1及EL2之間形成之電場而具有一特定色彩。例如，若電極EL1與EL2之間之電壓差係零伏特，則像素PXL1可反射外部光以顯示白色；若電極EL1與EL2之間之電壓差大於零伏特且小於透射電壓，則PXL1可反射外部光以顯示一特定色彩，例如，紅色、綠色或藍色。其他像素PXL1可以類似方式操作以根據對應影像信號 而顯示多種色彩。

關閉第二影像顯示單元DP2，且因此第二影像顯示單元DP2可不顯示具有多種色彩之任何彩色影像或可顯示一單色背景影像。

在顯示裝置之第二模式中，光L2自觀看者側入射至第一影像顯示單元DP1，且顯示裝置(或第一影像顯示單元DP1)在第二模式中反射光L2以顯示影像。若存在足夠環境光，則顯示裝置可在反射模式中操作使得第二影像顯示單元DP2及/或背光單元可為節約能量而關閉或保持關閉。在反射模式中，第一影像顯示單元DP1可定位成比第二影像顯示裝置DP2更接近光源。舉例而言，第一影像顯示單元DP1可定位於光源與第二影像顯示單元DP2之間。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元DP2可係一常黑模式顯示單元(其中當顯示單元關閉時顯示一黑色影像)或一常白模式顯示單元(其中當顯示單元關閉時顯示一白色影像)。在一或多項實施例中，第二影像顯示單元DP2係一長黑模式顯示單元，且第一影像顯示單元DP1之至少一些像素PXL1可具有等於或大於透射電壓之電壓差。當第一影像顯示單元DP1之像素PXL1具有等於或大於透射電壓之電壓差時，像素PXL1變成透明，且藉由第二影像顯示單元DP2之像素PXL2(對應於像素PXL1)形成之黑色影像可被觀看者清楚地感知。

當環境光(例如，圖6中圖解說明之光L2)足夠時，顯示裝置可在第二模式(即，反射模式)中操作，且當環境光不足時，顯示裝置可使用內部光(例如，藉由顯示裝置之背光單元提供之光L1)而在第一模式(即，透射模式)中操作。因此，顯示裝置可不管環境光量而提供具有足夠亮度之影像給觀看者。此外，當外部光量足夠時，為減少顯示裝置中之電力消耗可關閉第二影像顯示單元DP2及/或背光單元。

在一或多項實施例中，第二影像顯示單元DP2可包含多種影像顯示層(諸如一電泳層、一有機發光層、一電濕潤層等等)之一或多者而 非液晶層LC。

圖7係圖解說明根據本發明之一或多項實施例之一顯示裝置之一橫截面視圖。圖7圖解說明第二影像顯示單元DP2包含一有機發光層LED。在圖7中，相同元件符號可表示圖5中之相同元件，且因此可省略相同元件之詳細描述。

參考圖7，顯示裝置包含一第一影像顯示單元DP1及一第二影像顯示單元DP2。第一影像顯示單元DP1及第二影像顯示單元DP2經堆疊，且第一影像顯示單元DP1面對一觀看者且佈置於觀看者與第二影像顯示單元DP2之間。

第一影像顯示單元DP1具有一矩形板形狀(具有長邊與短邊)且包含一光子晶體層PC。第一影像顯示單元DP1包含一第一基底基板BS1、面對第一基底基板BS1之一第二基底基板BS2、佈置於基底基板BS1與BS2之間之光子晶體層PC及經組態以驅動光子晶體層PC之一第一電子裝置。

第一電子裝置包含複數個電極EL1(像素電極)、一電極EL2(一共同電極)及連接至電極EL1之複數個薄膜電晶體TFT1(圖3A中圖解說明)。電極EL1之各者佈置於第一基底基板BS1上；電極EL2佈置於第二基底基板BS2上。電極EL1面對電極EL2，其中光子晶體層PC佈置於電極EL1與電極EL2之間。電極EL1分別對應於像素PXL1。電極EL2設置於一體成形之單一板體中以覆蓋至少大部分之第二基底基板BS2。各薄膜電晶體TFT1佈置於第一基地基板BS1上且連接至一電極EL1。

薄膜電晶體TFT1回應於一閘極接通信號而施加資料信號至電極EL1，且因此將對應於資料信號之一資料電壓施加至電極EL1。同時，電極EL2經施加具有一共同電壓，且透過薄膜電晶體TFT1施加資料電壓至電極EL1，且因此在電極EL1與電極EL2之間形成一電場。

光子晶體層PC回應於電場而透射或反射入射至其上之光。光子晶體層PC反射光之一部分(其具有一特定波長)，且透射光之剩餘部分(其具有一或多種其他波長)以便顯示具有一色彩之一影像。光子晶體層PC包含具有電荷或一電極化性質之粒子且包含一溶劑。因此，當將電場施加至光子晶體層PC時，控制粒子之間之一距離。因此，具有特定波長之光之部分藉由光子晶體層PC反射且顯示彩色影像。

第二影像顯示單元DP2包含一第三基底基板BS3、佈置於第三基底基板BS3上用以界定第二像素PXL2之一障壁WL、設置於第二像素PXL2中之一有機發光層LED、覆蓋有機發光層LED之一覆蓋層CL及經組態以驅動有機發光層LED之一第二電子裝置。

第二電子裝置包含複數個電極EL3(像素電極)、一電極EL4(一共同電極)及連接至複數個電極EL3之複數個薄膜電晶體TFT2(圖3B中圖解說明)。

電極EL3佈置於第三基底基板BS3上；電極EL4佈置於有機發光層LED上。電極EL3面對第四電極EL4，其中有機發光層LED之一部分佈置於電極EL3與EL4之間。電極EL3可係複數個電極EL3之一者，其中電極EL3彼此隔開且分別對應於像素PXL2。電極EL4設置於一體成形之單一板體中以覆蓋至少大部分之有機發光層LED及障壁WL。薄膜電晶體TFT2(圖3B中圖解說明)佈置於第三基底基板BS3上且連接至電極EL3。覆蓋層CL佈置於電極EL4上以覆蓋電極EL4及佈置於電極EL4下方之元件。

薄膜電晶體TFT2回應於閘極接通信號而施加資料信號至電極EL3，且因此電極EL3經施加具有資料電壓。電極EL3及電極EL4之一者(其具有一相對小的功函數)用作為一陰極；電極EL3及電極EL4之另一者(其具有一相對大的功函數)用作為一陽極。在有機發光層LED中來自陰極之電子與來自陽極之電洞接觸，且因此有機發光層LED發射 光，藉此顯示影像。

顯示裝置可在第一模式(即，一透射模式)及第二模式(即，一反射模式)中操作。在顯示裝置之第一模式中，影像顯示單元DP1及DP2經開啟以顯示影像。第二影像顯示單元DP2係一自發光顯示單元，其無需具有一分開光源，例如，一背光單元。在顯示裝置之第二模式中，第一影像顯示單元DP1開啟，且第二影像顯示單元DP2關閉。

圖8係圖解說明根據本發明之一或多項實施例之一顯示裝置之一橫截面視圖。在一或多項實施例中，顯示裝置包含彼此一體成形之一第一顯示單元DP1及一第二影像顯示單元DP2。在圖8中，相同元件符號可表示圖7中之相同元件，且因此可省略相同元件之詳細描述。

參考圖8，顯示裝置包含一第一影像顯示單元DP1及一第二影像顯示單元DP2。在顯示裝置中，第一影像顯示單元DP1及第二影像顯示單元DP2共用一第一基底基板BS1。

即，第一影像顯示單元DP1包含第一基底基板BS1、面對第一基底基板BS1之一第二基底基板BS2、佈置於第一基底基板BS1與第二基底基板BS2之間之一光子晶體層PC及經組態以驅動光子晶體層PC之一第一電子裝置。

第二影像顯示單元DP2包含一第三基底基板BS3、面對第三基底基板BS3之第一基底基板BS1、佈置於第三基底基板BS3與第一基底基板BS1之間之一液晶層LC及經組態以驅動液晶層LC之一第二電子裝置。

第一電子裝置包含複數個電極EL1、一電極EL2及連接至電極EL1之複數個薄膜電晶體。第二電子裝置包含複數個電極EL3、一電極EL4及電連接至電極EL3之複數個薄膜電晶體。

因此，可最小化顯示裝置之厚度，且顯示裝置之製造成本可因基底基板之數目減少而降低。

儘管已描述本發明之實施例，然應瞭解本發明不應限於此等實施例，但可藉由一般技術者在如下文所主張之本發明之精神及範疇內進行多種改變及修改。

BS1‧‧‧第一基底基板

BS2‧‧‧第二基底基板

BS3‧‧‧第三基底基板

BS4‧‧‧第四基底基板

DP1‧‧‧第一影像顯示單元

DP2‧‧‧第二影像顯示單元

EL1‧‧‧電極

EL2‧‧‧電極

EL3‧‧‧電極

EL4‧‧‧電極

LC‧‧‧液晶層

PC‧‧‧光子晶體層

PXL1‧‧‧像素

PXL2‧‧‧像素

Claims (10)

1. 一種能夠在一第一模式中操作且能夠在一第二模式中操作之顯示裝置，該顯示裝置包括：一第一影像顯示單元，其包含一光子晶體層，該光子晶體層經組態以在該顯示裝置在該第一模式中操作時呈實質上透明且經組態以在該顯示裝置在該第二模式中操作時顯示至少一影像；一第二影像顯示單元，其與該第一影像顯示單元重疊且經組態以在該第一模式中開啟以顯示至少一影像且在該第二模式中關閉。
2. 如請求項1之顯示裝置，其中該第二影像顯示單元經組態以在該第一影像顯示單元顯示一或多個影像時顯示一單色影像。
3. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一影像顯示單元包含一第一像素電極及一第一共同電極，該第一像素電極經組態以接收一第一資料電壓，該第一共同電極與該第一像素電極重疊且經組態以接收一第一共同電壓，該光子晶體層之至少一部分佈置於該第一像素電極與該第一共同電極之間，及該第一像素電極及該第一共同電極之一者佈置於該光子晶體層與該第二影像顯示裝置之間。
4. 如請求項3之顯示裝置，其中該第二影像顯示單元包含一第二像素電極及一第二共同電極， 該第二像素電極與該第一像素電極重疊且經組態以接收一第二資料電壓，該第二共同電極經組態以接收一第二共同電壓，及該光子晶體層之該部分佈置於該第一像素電極及該第一共同電極之一者與該第二像素電極及該第二共同電極之至少一者之間。
5. 如請求項3之顯示裝置，其進一步包括一基底基板，其中該第一像素電極及該第一共同電極之一者佈置於該基底基板上，及該第二像素電極及該第二共同電極之一者佈置於該基底基板上。
6. 如請求項3之顯示裝置，其中當該顯示裝置在該第一模式中操作時，該第一資料電壓與該第一共同電壓之間之一差具有一第一絕對值，當該顯示裝置在該第二模式中操作時，該第一資料電壓與該第一共同電壓之間之該差具有一第二絕對值，及該第一絕對值大於該第二絕對值。
7. 如請求項3之顯示裝置，其中該第二影像顯示單元包含一有機發光層，及該第一像素電極及該第一共同電極之一者佈置於該光子晶體層與該有機發光層之間。
8. 如請求項3之顯示裝置，其中該光子晶體層之該部分經組態以當該顯示裝置在該第二模式中操作時根據該第一資料電壓與該第一共同電壓之間一差之多種值而反射多種波長之光。
9. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包括一發光單元，該發光單元佈置成更接近該第二影像顯示單元而非該第一影像顯示單元。
10. 如請求項1之顯示裝置，其中該顯示裝置經組態以由一觀看者使用，該觀看者定位成更接近該第一影像顯示單元而非該第二影像顯示單元。