TW201546521A - 畫素陣列以及應用其的顯示器 - Google Patents

Abstract

一種畫素陣列，包含像素單元。像素單元為週期性排列且包含穿透式像素、反射式像素以及開關元件。穿透式像素具有穿透電極以及設置於穿透電極上的穿透色阻層。反射式像素具有反射電極。開關元件分別連接於每一個穿透式像素的穿透電極以及每一個反射式像素的反射電極，以獨立驅動穿透式像素與反射式像素。

Description

畫素陣列以及應用其的顯示器

本發明是有關於一種畫素陣列，特別是一種半反射半穿透式的畫素陣列。

穿戴式顯示器日益盛行，這些穿戴式顯示器被應用在手錶、眼鏡等產品上。不論在室內或室外，人們隨時都會從這些產品上獲取資訊。因此，穿戴式顯示器需要滿足在強光下仍呈現可視性高的清晰畫面，並且有較少的耗電。

一般穿透式顯示器亮度受限於背光源亮度，背光源亮度無法無限制地提升，其原因除了材料限制之外，亮度過高會產生高熱並且消耗大量能源。為了控制使用溫度及省電的前提下，使用者在光線較強或戶外的情況下無法獲得清晰影像。為此，另一設計為反射式顯示器，雖然在室外或強光下可獲得清晰影像，但在環境光微弱時便無法顯示出清晰影像。

本發明提出一種畫素陣列，使用半反射半穿透式的畫素設計，使得環境光強度在較強或較弱的時候，皆能有 效呈現顯示畫面。除此之外，本發明提出一種應用此畫素陣列的顯示器，使得使用者穿戴此種顯示器時，無論室內室外，皆可清楚讀取顯示器畫面上的資訊。

本發明提出一種畫素陣列，包含像素單元。像素單元為週期性排列且包含穿透式像素、反射式像素以及開關元件。穿透式像素具有穿透電極以及設置於穿透電極上的穿透色阻層。反射式像素具有反射電極。開關元件分別連接於每一個穿透式像素的穿透電極以及每一個反射式像素的反射電極，以獨立驅動穿透式像素與反射式像素。

根據本發明一或多個實施例，穿透電極具有相同之第一操作電壓，反射電極具有相同之第二操作電壓，且第一操作電壓與第二操作電壓相異。

根據本發明一或多個實施例，像素單元更包含並排的第一列區域以及第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素、第一反射式像素、第三穿透式像素、第四穿透式像素以及第二反射式像素。第二列區域依序由左至右為第五穿透式像素、第六穿透式像素、第三反射式像素、第七穿透式像素、第八穿透式像素以及第四反射式像素。

根據本發明一或多個實施例，每一個反射式像素的寬度為每一個穿透式像素的寬度兩倍。

根據本發明一或多個實施例，像素單元更包含並排的第一列區域以及第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素、第三穿透式像素以 及第一反射式像素。第二列區域依序由左至右為第二反射式像素、第四穿透式像素、第五穿透式像素以及第六穿透式像素。

根據本發明一或多個實施例，像素單元更包含並排的第一列區域以及第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素以及第一反射式像素，第二列區域依序由左至右為第二反射式像素、第三穿透式像素以及第四穿透式像素。

根據本發明一或多個實施例，更包含反射色阻層分別設置於反射式像素上。

根據本發明一或多個實施例，像素單元更包含並排的第一列區域以及一第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素、第一反射式像素、第二反射式像素、第三穿透式像素、第四穿透式像素、第三反射式像素以及一第四反射式像素。第二列區域依序由左至右為第五穿透式像素、第六穿透式像素、第五反射式像素、第六反射式像素、第七穿透式像素、第八穿透式像素、第七反射式像素以及第八反射式像素。

根據本發明一或多個實施例，像素單元更包含並排的第一列區域以及第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素、第三穿透式像素、第一反射式像素、第二反射式像素以及第三反射式像素。第二列區域依序由左至右為第四反射式像素、第五反射式像素、第六反射式像素、第四穿透式像素、第五穿透式像 素以及第六穿透式像素。

根據本發明一或多個實施例，像素單元更包含並排的第一列區域以及第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素一第一反射式像素以及第二反射式像素。第二列區域依序由左至右為第三反射式像素、第四反射式像素、第三反射式像素以及第四穿透式像素。

根據本發明一或多個實施例，畫素陣列更包含影像訊號。影像訊號包含色彩訊號以及灰階訊號，色彩訊號包含紅色訊號、綠色訊號以及藍色訊號。其中，灰階訊號由紅色訊號、綠色訊號以及藍色訊號疊加除以三所定義。

本發明提供一種顯示器，包含第一區域、第一主畫素、第二區域以及第二主畫素。第一主畫素設置於第一區域，且為週期性排列。第二區域與該第一區域並排。第二主畫素設置於第二區域，且為週期性排列。每一個第二主畫素包含第一列區域、第二列區域。第一列區域依序由左至右為第一穿透式像素、第二穿透式像素、第一反射式像素、第三穿透式像素、第四穿透式像素以及第二反射式像素。第二列區域與第一列區域並排，且第二列區域依序由左至右為第五穿透式像素、第六穿透式像素、第三反射式像素、第七穿透式像素、第八穿透式像素以及第四反射式像素。其中每一個穿透式像素具有穿透電極以及設置於穿透電極上的穿透色阻層。

根據本發明一或多個實施例，第二主畫素更包含第 五反射式像素、第六反射式像素、第七反射式像素、第八反射式像素以及反射色阻層。第五反射式像素設置於第一列區域，且位於第一反射式像素與第三穿透式像素之間。第六反射式像素設置於第一列區域，且位於相對第四穿透式像素的第二反射式像素之一側。第七反射式像素設置於第二列區域，且位於第三反射式像素與第七穿透式像素之間。第八反射式像素設置於第二列區域，且位於相對第八穿透式像素的第四反射式像素之一側。反射色阻層分別設置於反射式像素上。

根據本發明一或多個實施例，第二主畫素更包含開關元件。開關元件分別連接於每一個穿透式像素的穿透電極以及每一個反射式像素的一反射電極，並獨立驅動穿透式像素與反射式像素。

根據本發明一或多個實施例，第一區域面積與第二區域面積比值介於1~15之間。

本發明所提供的畫素陣列為一種半反射半穿透式的畫素設計，當使用者位於室內時，主要以穿透式像素顯示。當使用者位於室外時，主要以反射式像素顯示。半反射半穿透式的畫素設計除了可以清楚顯示資訊以外，室外使用反射式像素將可達到省電效果。

100‧‧‧畫素陣列

102‧‧‧像素單元

104‧‧‧第一列區域

106‧‧‧第二列區域

112‧‧‧穿透電極

114‧‧‧反射電極

116‧‧‧穿透色阻層

118‧‧‧反射色阻層

121‧‧‧第一穿透式像素

122‧‧‧第二穿透式像素

123‧‧‧第三穿透式像素

124‧‧‧第四穿透式像素

125‧‧‧第五穿透式像素

126‧‧‧第六穿透式像素

127‧‧‧第七穿透式像素

128‧‧‧第八穿透式像素

131‧‧‧第一反射式像素

132‧‧‧第二反射式像素

133‧‧‧第三反射式像素

134‧‧‧第四反射式像素

135‧‧‧第五反射式像素

136‧‧‧第六反射式像素

137‧‧‧第七反射式像素

138‧‧‧第八反射式像素

140‧‧‧顯示器

142‧‧‧第一區域

144‧‧‧第二區域

146‧‧‧第一主畫素

148‧‧‧第二主畫素

150‧‧‧取樣範圍

第1圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第一實施 例的上視示意圖。

第2圖為依照本發明之畫素陣列一實施例的上視示意圖。

第3圖為第1圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。

第4圖為第3圖的像素單元根據一實施例取樣的上視示意圖。

第5圖為第3圖的像素單元根據另一實施例取樣的上視示意圖。

第6圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第二實施例的上視示意圖。

第7圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第三實施例的上視示意圖。

第8圖為第7圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。

第9圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第四實施例的上視示意圖。

第10圖為第9圖的像素單元根據一實施例取樣的上視示意圖。

第11圖為第9圖的像素單元根據另一實施例取樣的上視示意圖。

第12圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第五實施例的上視示意圖。

第13圖為第12圖的像素單元根據一實施例配置的上 視示意圖。

第14圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第六實施例的上視示意圖。

第15圖為第14圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。

第16圖為第15圖的像素單元根據一實施例取樣的上視示意圖。

第17圖為第15圖的像素單元根據另一實施例取樣的上視示意圖。

第18圖為第15圖的像素單元根據再一實施例取樣的上視示意圖。

第19圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第七實施例的上視示意圖。

第20圖為第19圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。

第21圖為依照本發明之顯示器的第一實施例的上視示意圖。

第22圖為依照本發明之顯示器的第二實施例的上視示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在了解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及 修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

有鑑於習知穿戴式顯示器使用單一穿透式像素或單一反射式像素時，無法同時滿足兩種強度的環境光。強光下的穿透式像素以及弱光下的反射式像素皆存在有可視性不高的問題。另一方面，半穿透半反射式像素中，穿透區與反射區無法個別控制，因此兩區色彩會互相影響，無法達到精確的色彩顯示。

因此，本發明提出一種半穿透半反射式像素，且可以個別控制穿透式像素以及反射式像素。此外，將本發明之半穿透半反射式像素應用於穿戴式顯示器後，將有明顯的省電效果，並且無論於室內或事外皆提供良好的可視性。

參照第1圖，第1圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第一實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

根據本發明一實施例，第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第一反射式像素131、第三穿透式像素123、第四穿透式像素124以及第二反射式像素132。第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第五穿透式像素125、第六穿透式像素126、第三反射式像素133、第七穿透式像素127、第八穿透式像素128以及第四反射式像素134。

其中，上述每一個穿透式像素皆具有穿透電極112以及穿透色阻層116。穿透電極112的用途為決定所屬的穿透式像素是否作用，或是說，決定光線是否能透射穿透式 像素。而一旦光線透射穿透式像素，則由穿透色阻層116決定穿透式像素所呈現的顏色。

因此，配合需要光線透射，穿透電極112材料為透明導電氧化物(Transparent Conductive Oxide，TCO)。透明導電氧化物包含但是不限定於氧化銦錫、氧化鋅、鋁滲雜氧化鋅、鎵滲雜氧化鋅、銦滲雜氧化鋅。

上述每一個反射式像素皆具有反射電極114。反射電極114的用途為決定所屬的反射式像素是否作用，或是說，決定光線是否能自反射式像素反射。

因此，配合需要光線反射，反射電極114材料包含但是不限定於金、銅、鎳、銀、鋅、鉻、錫、鋁或其中的金屬組合。

除此之外，上述每一個穿透式像素以及反射式像素皆分別有對應的開關元件(圖中未繪示)。開關元件分別連接於每一個穿透式像素的穿透電極112以及每一個反射式像素的反射電極114，以獨立驅動穿透式像素與反射式像素。

也就是說，本發明之像素單元102具有可以獨立驅動的開關元件，使得於顯示時，可以只透過穿透式像素顯示，或是只透過反射式像素顯示。亦可以同時透過穿透式像素以及反射式像素顯示。

根據本發明一實施例，操作時，於每一個穿透電極112輸入電壓，使得每一個穿透電極112具有第一操作電壓。另外，於每一個反射電極114輸入電壓，使得每一個反射電極114具有第二操作電壓。其中，第一電壓與第二 電壓相異，以作為分別驅動穿透式像素與反射式像素的依據。

請參照第2圖，第2圖為依照本發明之畫素陣列一實施例的上視示意圖。本發明之畫素陣列100由多個像素單元102配置而形成，其中像素單元102為週期性排列。本圖以本發明之畫素陣列100的像素單元102第一實施例為例，圖中黑色框線範圍為一個像素單元102。將多數個像素單元102並排，以完成週期性排列並形成畫素陣列100。

請同時參照第1圖以及第3圖，第3圖為第1圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。同前所述，當光線透射穿透式像素時，穿透色阻層116決定穿透式像素所呈現的顏色。

根據本發明一實施例，配合不同顏色的穿透色阻層116，第一穿透式像素121為紅色(R)，第二穿透式像素122為綠色(G)，第三穿透式像素123為藍色(B)，第四穿透式像素124為白色(W)，第五穿透式像素125為藍色(B)，第六穿透式像素126為白色(W)，第七穿透式像素127為紅色(R)以及第八穿透式像素128為綠色(G)。

另外，第一反射式像素131、第二反射式像素132、第三反射式像素133以及第四反射式像素134為直接反射環境光。

本實施例中，當使用者在室內或是環境光微弱時，像素單元102透過開關元件獨立開啟穿透式像素。使得多個像素單元102所形成之畫素陣列(請見第2圖)提供彩色的 顯示畫面。

而當使用者處於室外或是環境光增強時，像素單元102透過開關元件獨立開啟反射式像素。然而本實施例中的反射式像素之中沒有設置色阻，反射式像素作用為反射環境光。使得多個像素單元102所形成之畫素陣列(請見第2圖)提供同於黑白的顯示畫面。

然而，應了解到，本實施例以上所舉之穿透式像素以及反射式像素獨立開啟條件僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性定義穿透式像素以及反射式像素獨立開啟條件。例如，穿透式像素以及反射式像素也可以同時開啟。

由於本發明畫素陣列之像素單元102中的每一個穿透式像素以及每一個反射式像素為獨立驅動/開啟，於對應環境中，不同區域的顏色不會互相影響。

本實施例中，由於像素單元102具有顏色不同的穿透色阻層116，因此可以顯示彩色圖樣。然而，應了解到，本實施例以上所舉之穿透色阻層116顏色配置僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性配置穿透色阻層116的顏色。例如，第一穿透式像素121與第五穿透式像素125同為紅色(R)，第二穿透式像素122與第六穿透式像素126同為綠色(G)，第三穿透式像素123與第七穿透式像素127同為藍色(B)，第四穿透式像素124與第八穿透式像素128同為綠色(R)。

請同時參照第4圖與第5圖。第4圖為第3圖的像素單元根據一實施例取樣的上視示意圖。第5圖為第3圖的像素單元根據另一實施例取樣的上視示意圖。本實施例的畫素陣列100為延續第3圖中的像素單元102顏色配置，合先敘明。本發明之畫素陣列100除了可獨立開關穿透式像素以及反射式像素外，亦可搭配Sub-pixel rendering(SPR)，使得畫素開口率提升的同時仍維持影像視覺解析度。

例如當畫素陣列100需要提供白色，此時目標像素W為白色，取樣範圍150所包含的範圍中將包含白色像素。取樣範圍150為一個可週期性排列的形狀。

以第4圖為例，取樣範圍150為菱形，且此菱形形狀為可週期性並排，且每一個取樣範圍150中只有一個白色色阻。或是，第5圖為例，取樣範圍150為矩形，且此矩形形狀為可週期性並排，且每一個取樣範圍150中只有一個白色色阻。

本實施例中的取樣範圍150為可週期性排列，且取樣範圍150需框取一個目標像素。然而，應了解到，本實施例以上所舉之取樣範圍150僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇取樣範圍150的形狀。

除此之外，由於本發明之畫素陣列100可僅透過反射式像素提供顯示畫面。而當需要僅透過反射式像素提供顯示畫面時，若輸入源為包含紅色訊號、綠色訊號以及藍 色訊號的色彩訊號時，由於反射式像素輸出是透過反射環境光的灰階訊號，而非彩色顯示。因此，反射式像素輸出的亮度定義為將紅色訊號、綠色訊號以及藍色訊號強度相加並除以三而得。

本發明之畫素陣列中的像素單元所包含的穿透式像素以及反射式像素與開關元件對應的獨立驅動方式已詳述於以上實施例，在接下來的的實施例中，將會針對像素單元102中的穿透式像素以及反射式像素不同配置方式作說明，與之前實施例相同之處將不再贅述。

參照第6圖，第6圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第二實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第一反射式像素131、第三穿透式像素123、第四穿透式像素124以及第二反射式像素132。其中，每一個反射式像素的寬度為每一個穿透式像素的寬度兩倍，以及每一個穿透式像素上皆設置有穿透色阻層116。

第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第五穿透式像素125、第六穿透式像素126、第三反射式像素133、第七穿透式像素127、第八穿透式像素128以及第四反射式像素134。其中，每一個反射式像素的寬度為每一個穿透式像素的寬度兩倍，以及每一個穿透式像素上皆設置有穿透色阻層116。

本實施例增加了反射式像素面積，使得當處於室外或環境光增加的情況時，透過反射式像素顯示的畫面，其亮度將高於第一實施例。

參照第7圖，第7圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第三實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

其中，第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第一反射式像素131、第二反射式像素132、第三穿透式像素123、第四穿透式像素124、第三反射式像素133以及第四反射式像素134。

第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第五穿透式像素125、第六穿透式像素126、第五反射式像素135、第六反射式像素136、第七穿透式像素127、第八穿透式像素128、第七反射式像素137以及第八反射式像素138。

本實施例中，穿透式像素與第二實施例大致相同，且皆有設置穿透色阻層116於穿透式像素上。而本實施例的反射式像素為將第二實施例中的反射式像素切割一分為二定義而成，使得反射式像素配置同於穿透式像素。於此配置下，可以在反射式像素上進一步配置同於穿透色阻層116的反射色阻層，使得像素單元102的反射式像素也能呈現彩色顯示。也因此本發明之畫素陣列在顯示上能有更多的應用，以下將配合實際應用的實施例作說明。

請見第8圖，第8圖為第7圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。同前所述，當光線透射穿透式像素時，穿透色阻層116決定穿透式像素所呈現的顏色。本實施例中，反射式像素上設置有反射色阻層118，反射色阻層118決定反射式像素反射環境光所呈現的顏色。

根據本發明一實施例，配合不同顏色的穿透色阻層116，第一穿透式像素121為紅色(R)，第二穿透式像素122為綠色(G)，第三穿透式像素123為藍色(B)，第四穿透式像素124為白色(W)，第五穿透式像素125為藍色(B)，第六穿透式像素126為白色(W)，第七穿透式像素127為紅色(R)以及第八穿透式像素128為綠色(G)。

以及，配合不同顏色的反射色阻層118，第一反射式像素131為紅色(R)，第二反射式像素132為綠色(G)，第三反射式像素133為藍色(B)，第四反射式像素134為白色(W)，第五反射式像素135為藍色(B)，第六反射式像素136為白色(W)，第七反射式像素137為紅色(R)以及第八反射式像素138為綠色(G)。

本實施例中，像素單元102具有顏色不同的穿透色阻層116以及反射色阻層118。因此，透過穿透色阻層116以及反射色阻層118的組合可以顯示出彩色圖樣。而當使用者於室外或是環境光增強時，反射式像素也可藉由反射環境光而顯示彩色圖樣。

然而，應了解到，本實施例以上所舉之穿透色阻層116以及反射色阻層118顏色配置僅為例示，而非用以限制 本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性配置穿透色阻層116以及反射色阻層118的顏色。與第一實施例相同，本實施例的穿透色阻層116以及反射色阻層118中的的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及白色(W)色阻可以有不同的配置組合位置。

而同於第一實施例，本實施例於呈現欲顯示畫面時，一樣能搭配SPR方法作取樣，其取樣範圍(請見第4圖或請見第5圖)定義與第一實施例相同，在此不再贅述。

第9圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第四實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第三穿透式像素123以及第一反射式像素131。

第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第二反射式像素132、第四穿透式像素124、第五穿透式像素125以及第六穿透式像素126。

其中，上述每一個穿透式像素皆具有穿透色阻層116。以及，每一個反射式像素的寬度大致等於三個穿透式像素的寬度。同前所述，本實施例中的反射式像素之中沒有設置色阻，其作用為反射環境光並提供同於黑白的顯示畫面。而在本實施例中，反射式像素也能以SPR方法作取樣，以下將配合圖示說明。

請同時參照第10圖以及第11圖。第10圖為第9 圖的像素單元根據一實施例取樣的上視示意圖。第11圖為第9圖的像素單元根據另一實施例取樣的上視示意圖。第10圖以及第11圖為對本發明之畫素陣列100的像素單元102第四實施例的反射式像素作取樣為例。

以第10圖為例，取樣範圍150為一菱形，且此菱形形狀為可週期性並排，且每一個取樣範圍150中只有一個完整的反射式像素P。或是，第11圖為例，取樣範圍150為一矩形，且此矩形形狀為可週期性並排，且每一個取樣範圍150中只有一個完整的反射式像素P。

參照第12圖，第12圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第五實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

其中，第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第三穿透式像素123、第一反射式像素131、第二反射式像素132以及第三反射式像素133。

第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第四反射式像素134、第五反射式像素135、第六反射式像素136、第四穿透式像素124、第五穿透式像素125以及第六穿透式像素126。

本實施例中，穿透式像素與第四實施例大致相同，且皆有設置穿透色阻層116在穿透式像素上。本實施例的反射式像素為將第四實施例中的反射式像素切割一分為三定義而成，使得反射式像素配置同於穿透式像素。於此配 置下，可以在反射式像素上進一步配置同於穿透色阻層116的反射色阻層，使得像素單元102的反射式像素也能呈現彩色顯示。也因此本發明之畫素陣列在顯示上能有更多的應用，以下將配合實際應用的實施例作說明。

請見第13圖，第13圖為第12圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。同前所述，當光線透射穿透式像素時，穿透色阻層116決定穿透式像素所呈現的顏色。本實施例中，反射式像素上設置有反射色阻層118，反射色阻層118決定反射式像素反射環境光所呈現的顏色。

根據本發明一實施例，配合不同顏色的穿透色阻層116，第一穿透式像素121為紅色(R)，第二穿透式像素122為綠色(G)，第三穿透式像素123為藍色(B)，第四穿透式像素124為紅色(R)，第五穿透式像素125為綠色(G)，第六穿透式像素126為藍色(B)。

以及，配合不同顏色的反射色阻層118，第一反射式像素131為紅色(R)，第二反射式像素132為綠色(G)，第三反射式像素133為藍色(B)，第四反射式像素134為紅色(R)，第五反射式像素135為綠色(G)，第六反射式像素136為藍色(B)。

本實施例中，像素單元102具有顏色不同的穿透色阻層116以及反射色阻層118。因此，透過穿透色阻層116以及反射色阻層118的組合可以顯示出彩色圖樣。亦即當使用者於室外或是環境光增強時，反射式像素也可藉由反射環境光而顯示彩色圖樣。

然而，與第一實施例相同，本實施例的穿透色阻層116以及反射色阻層118中的的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及白色(W)色阻可以有不同的配置組合方式。

同於第一實施例，本實施例於顯示彩色畫面時，一樣能搭配SPR方法作取樣，其取樣範圍(請見第4圖或請見第5圖)定義與第一實施例相同，在此不再贅述。

參照第14圖，第14圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第六實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122以及第一反射式像素131。根據本發明一實施例，第一反射式像素131的寬度與第一穿透式像素121以及第二穿透式像素122的寬度總合相同。其中，第一穿透式像素121寬度大於第二穿透式像素122寬度。

第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第二反射式像素132、第三穿透式像素123、第四穿透式像素124。根據本發明一實施例，第二反射式像素132的寬度與第三穿透式像素123以及第四穿透式像素124的寬度總合相同。其中，第三穿透式像素123寬度大於第四穿透式像素124寬度。

請見第15圖，第15圖為第14圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。同前所述，當光線透射穿透式像素時，穿透色阻層116決定穿透式像素所呈現的顏色。 根據本發明一實施例，配合不同顏色的穿透色阻層116，第一穿透式像素121為紅色(R)，第二穿透式像素122為綠色(G)，第三穿透式像素123為藍色(B)，第四穿透式像素124為綠色(G)。

在本實施例的一個像素單元102中，設置有超過一個的綠色(G)像素，這是由於人眼對綠色較敏感而對應的配置。然而，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇像素配置方式。

請同時參照第16圖與第17圖。第16圖為第15圖的像素單元根據一實施例取樣的上視示意圖。第17圖為第15圖的像素單元根據另一實施例取樣的上視示意圖。本實施例的畫素陣列100為延續第15圖中的像素單元102顏色配置，合先敘明。

本發明之畫素陣列100可以使用SPR法取樣。例如，當畫素陣列100需要提供紅色(R)，可週期性排列的取樣範圍150將包含紅色(R)像素。以第16圖為例，取樣範圍150為方形，且此方形形狀為可週期性並排，且每一個取樣範圍150中只有一個紅色(R)像素。

或是，以第17圖為例，取樣範圍150同樣為可週期性排列的方形。與第16圖相比，取樣範圍150雖平移了半個像素單元102的長度。然而，取樣範圍150中仍只有一個紅色(R)像素。

請參照第18圖，第18圖為第15圖的像素單元根據再一實施例取樣的上視示意圖。根據前述，取樣範圍150 的形狀定義需要滿足至少兩個條件，第一為必須包含一個目標畫素，第二為形狀是可週期性並排的。

本實施例中，由於畫素陣列100中像素單元102的的像素配置方式與前述實施例不同，因此，取樣範圍150形狀可以是凸字形。如第18圖所示，當需要提供紅色(R)時，可以第18圖所示的凸字形取樣範圍150作像素的取樣。

另外，本實施例中，像素單元102包含兩個以上的綠色(G)像素。因此，當需要提供綠色(G)時，取樣範圍150形狀定義可以同於第4圖以及第5圖。

參照第19圖，第19圖為依照本發明之畫素陣列的像素單元第七實施例的上視示意圖。像素單元102包含第一列區域104以及第二列區域106。

第一列區域104的像素配置中，由左至右依序為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第一反射式像素131以及第二反射式像素132。

第二列區域106的像素配置中，由左至右依序為第三反射式像素133、第四反射式像素134、第三穿透式像素123以及第四穿透式像素124。

本實施例中，穿透式像素的配置與第六實施例大致相同，且皆有設置穿透色阻層116在穿透式像素上。而本實施例的反射式像素為將第六實施例中的反射式像素切割一分為二定義而成。

同於穿透式像素的配置，第一反射式像素131寬度大於第二反射式像素132寬度，以及，第三反射式像素133 寬度大於第四反射式像素134寬度。

同樣地，一分為二所定義的反射式像素能再進一步配置反射色阻層，使得本發明之畫素陣列在顯示上有更多的應用。以下將配合實際應用的實施例作說明。

第20圖為第19圖的像素單元根據一實施例配置的上視示意圖。同前所述，當光線透射穿透式像素時，穿透色阻層116決定穿透式像素所呈現的顏色。本實施中，反射式像素上也設置有反射色阻層118，以決定反射式像素所呈現的顏色。

根據本發明一實施例，配合不同顏色的穿透色阻層116，第一穿透式像素121為紅色(R)，第二穿透式像素122為綠色(G)，第三穿透式像素123為藍色(B)，第四穿透式像素124為綠色(G)。

以及，配合不同顏色的反射色阻層118，第一反射式像素131為藍色(B)，第二反射式像素132為綠色(G)，第三反射式像素133為紅色(R)，第四反射式像素134為綠色(G)。

本實施例中，像素單元102具有顏色不同的穿透色阻層116以及反射色阻層118。因此，透過穿透色阻層116以及反射色阻層118的組合可以顯示出彩色圖樣。當使用者於室外或是環境光增強時，反射式像素也可藉由反射環境光而顯示彩色圖樣。

然而，與第一實施例相同，本實施例的穿透色阻層116以及反射色阻層118中的的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B) 以及白色(W)色阻可以有不同的配置組合方式。

本發明之畫素陣列中的像素單元配置方式已詳述於以上實施例，在接下來的的實施例中，將會針對畫素陣列應用在顯示器的方式作說明，與之前實施例相同之處將不再贅述。

參照第21圖，第21圖為依照本發明之顯示器的第一實施例的上視示意圖。顯示器140中的顯示區域包含第一區域142以及第二區域144。第一區域142中有週期性排列的第一主畫素146。第二區域144中有週期性排列的第二主畫素148。根據本發明一實施例，第一區域142面積大於第二區域144面積，其中第一區域142與第二區域144面積比值大致介於1~15之間。

第一主畫素146包含彩色畫素，彩色畫素的配置如第22圖所示，包含有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及白色(W)。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要改變第一主畫素146的色彩配置。

第二主畫素148包含第一列區域104以及第二列區域106，第一列區域104依序由左至右為第一穿透式像素121、第二穿透式像素122、第一反射式像素131、第三穿透式像素123、第四穿透式像素124以及第二反射式像素132。第二列區域106與第一列區域104並排，且第二列區域106依序由左至右為第五穿透式像素125、第六穿透式像素126、第三反射式像素133、第七穿透式像素127、第八穿透式像素128以及第四反射式像素134。其中每一個穿透 式像素具有穿透電極112以及設置於穿透電極112上的穿透色阻層116。

同樣地，本實施例設置有開關元件分別連接於每一個穿透式像素的穿透電極112以及每一個反射式像素的反射電極114，以獨立驅動穿透式像素與反射式像素。

本實施例中，當使用者在室內或是環境光微弱時，第一區域142中第一主畫素146的彩色畫素以及第二區域144中第二主畫素148的穿透式像素提供顯示器140彩色的顯示畫面。

而當使用者處於室外或是環境光增強時，第二區域144中第二主畫素148的穿透式像素反射環境光提供顯示器140同於黑白的顯示畫面。

在上述兩種情況的切換中，透過開關元件，穿透式像素與反射式像素為個別控制，因此兩種式樣的像素色彩不會互相影響，以達到精確的色彩顯示。

具體來說，當使用者在室內或是環境光微弱時，顯示器140呈現彩色畫面供使用者瀏覽，例如圖片、氣象、地圖或網頁。而當使用者處於室外或是環境光增強時，顯示器140呈現同於黑白的顯示畫面，例如電子時鐘、數字或名片資訊等幾何對比圖案。

本發明之顯示器140具體提供使用者於室外時有良好的可視性畫面。更進一步地來說，當使用者於室外需要獲得資訊時，顯示器140可以藉由反射式像素呈現，以達到省電的效果。

第22圖為依照本發明之顯示器的第二實施例的上視示意圖。本實施例設置同於顯示器140的第一實施例，其中，本實施例中的第二主畫素148更增加設置第五反射式像素135、第六反射式像素136、第七反射式像素137、第八反射式像素138以及反射色阻層118。

第五反射式像素135設置於第一列區域104，且位於第一反射式像素131與第三穿透式像素123之間。第六反射式像素136設置於第一列區域104，且位於相對第四穿透式像素124的第二反射式像素132之一側。第七反射式像素137設置於第二列區域106，且位於第三反射式像素133與第七穿透式像素127之間。第八反射式像素138設置於第二列區域106，且位於相對第八穿透式像素128的第四反射式像素134之一側。反射色阻層118分別設置於反射式像素上。

具體來說，於本實施例的顯示器140中，當使用者在室內或是環境光微弱時，顯示器140呈現彩色畫面供使用者瀏覽。而當使用者處於室外或是環境光增強時，顯示器140仍能顯示彩色畫面。

以上顯示器140為畫素陣列100的實際應用，根據本發明多個實施例，顯示器140中第二區域144的第二主畫素148可以應用其他前述不同像素單元102的實施例搭配使用。

本發明提出一種畫素陣列，包含像素單元。像素單元為週期性排列且包含穿透式像素、反射式像素以及開關 元件。穿透式像素具有穿透電極以及設置於穿透電極上的穿透色阻層。反射式像素具有反射電極。複數個開關元件分別連接於每一個穿透式像素的穿透電極以及每一個反射式像素的反射電極，以獨立驅動穿透式像素與反射式像素。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

104‧‧‧第一列區域

106‧‧‧第二列區域

112‧‧‧穿透電極

114‧‧‧反射電極

116‧‧‧穿透色阻層

121‧‧‧第一穿透式像素

122‧‧‧第二穿透式像素

123‧‧‧第三穿透式像素

124‧‧‧第四穿透式像素

125‧‧‧第五穿透式像素

126‧‧‧第六穿透式像素

127‧‧‧第七穿透式像素

128‧‧‧第八穿透式像素

131‧‧‧第一反射式像素

132‧‧‧第二反射式像素

133‧‧‧第三反射式像素

134‧‧‧第四反射式像素

140‧‧‧顯示器

142‧‧‧第一主畫素

144‧‧‧第二主畫素

146‧‧‧第一區域

148‧‧‧第二區域

Claims (15)

1. 一種畫素陣列，包含複數個像素單元，該些像素單元為週期性排列，其中每一該些像素單元包含：複數個穿透式像素，每一該些穿透式像素具有一穿透電極以及設置於該穿透電極上之一穿透色阻層；複數個反射式像素，每一該些反射式像素具有一反射電極；以及複數個開關元件，分別連接於每一該些穿透式像素的該穿透電極以及每一該些反射式像素的該反射電極，以獨立驅動該些穿透式像素與該些反射式像素。
2. 如請求項1所述之畫素陣列，其中該些穿透電極具有相同之一第一操作電壓，該些反射電極具有相同之一第二操作電壓，且該第一操作電壓與該第二操作電壓相異。
3. 如請求項1所述之畫素陣列，其中每一該些像素單元包含並排的一第一列區域以及一第二列區域，該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素、一第一反射式像素、一第三穿透式像素、一第四穿透式像素以及一第二反射式像素，該第二列區域依序由左至右為一第五穿透式像素、一第六穿透式像素、一第三反射式像素、一第七穿透式像素、一第八穿透式像素以及一第四反射式像素。
4. 如請求項3所述之畫素陣列，其中每一該些反射式像素的寬度為每一該些穿透式像素的寬度兩倍。
5. 如請求項1所述之畫素陣列，其中每一該些像素單元包含並排的一第一列區域以及一第二列區域，該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素、一第三穿透式像素以及一第一反射式像素，該第二列區域依序由左至右為一第二反射式像素、一第四穿透式像素、一第五穿透式像素以及一第六穿透式像素。
6. 如請求項1所述之畫素陣列，其中每一該些像素單元包含並排的一第一列區域以及一第二列區域，該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素以及一第一反射式像素，該第二列區域依序由左至右為一第二反射式像素、一第三穿透式像素以及一第四穿透式像素。
7. 如請求項1所述之畫素陣列，更包含複數個反射色阻層，分別設置於該些反射式像素上。
8. 如請求項7所述之畫素陣列，其中每一該些像素單元包含並排的一第一列區域以及一第二列區域，該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素、一第一反射式像素、一第二反射式像素、一第三穿透 式像素、一第四穿透式像素、一第三反射式像素以及一第四反射式像素，該第二列區域依序由左至右為一第五穿透式像素、一第六穿透式像素、一第五反射式像素、一第六反射式像素、一第七穿透式像素、一第八穿透式像素、一第七反射式像素以及一第八反射式像素。
9. 如請求項7所述之畫素陣列，其中每一該些像素單元包含並排的一第一列區域以及一第二列區域，該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素、一第三穿透式像素、一第一反射式像素、一第二反射式像素以及一第三反射式像素，該第二列區域依序由左至右為一第四反射式像素、一第五反射式像素、一第六反射式像素、一第四穿透式像素、一第五穿透式像素以及一第六穿透式像素。
10. 如請求項7所述之畫素陣列，其中每一該些像素單元包含並排的一第一列區域以及一第二列區域，該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素、一第一反射式像素以及一第二反射式像素，該第二列區域依序由左至右為一第三反射式像素、一第四反射式像素、一第三穿透式像素以及一第四穿透式像素。
11. 如請求項1所述之畫素陣列，其中該畫素陣列之一影像訊號包含一色彩訊號以及一灰階訊號，該色彩訊號 包含一紅色訊號、一綠色訊號以及一藍色訊號，其中該灰階訊號由該紅色訊號、該綠色訊號以及該藍色訊號疊加除以三所定義。
12. 一種顯示器，包含：一第一區域；複數個第一主畫素，設置於該第一區域，且為週期性排列；一第二區域，與該第一區域並排；以及複數個第二主畫素，設置於該第二區域，且為週期性排列，其中每一該些第二主畫素包含：一第一列區域，其中該第一列區域依序由左至右為一第一穿透式像素、一第二穿透式像素、一第一反射式像素、一第三穿透式像素、一第四穿透式像素以及一第二反射式像素；以及一第二列區域，與第一列區域並排，且該第二列區域依序由左至右為一第五穿透式像素、一第六穿透式像素、一第三反射式像素、一第七穿透式像素、一第八穿透式像素以及一第四反射式像素，其中每一該些穿透式像素具有一穿透電極以及設置於該穿透電極上之一穿透色阻層。
13. 如請求項12所述之顯示器，其中每一該些第二主畫素包含： 一第五反射式像素，設置於該第一列區域，且位於該第一反射式像素與該第三穿透式像素之間；一第六反射式像素，設置於該第一列區域，且位於相對該第四穿透式像素的該第二反射式像素之一側；一第七反射式像素，設置於該第二列區域，且位於該第三反射式像素與該第七穿透式像素之間；一第八反射式像素，設置於該第二列區域，且位於相對該第八穿透式像素的該第四反射式像素之一側；以及複數個反射色阻層，分別設置於該些反射式像素上。
14. 如請求項13所述之顯示器，其中每一該些第二主畫素更包含複數個開關元件，分別連接於每一該些穿透式像素的該穿透電極以及每一該些反射式像素的一反射電極，以獨立驅動該些穿透式像素與該些反射式像素。
15. 如請求項12所述之顯示器，其中該第一區域面積與該第二區域面積比值介於1~15之間。