TW201704834A - 反射式顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種反射式顯示裝置包含電泳顯示模組、黏膠層與彩色濾光層。黏膠層位於電泳顯示模組上。彩色濾光層位於黏膠層上，且黏膠層位於電泳顯示模組與彩色濾光層之間。彩色濾光層包含至少一色阻。色阻具有至少一開口，用以供光線通過。

Description

反射式顯示裝置

本案是有關於一種反射式顯示裝置。

在現今各式消費性電子產品的市場中，已廣泛應用電泳顯示裝置作為顯示螢幕。電泳顯示裝置的顯示介質層主要是由電泳液以及摻於電泳液中的白色、黑色粒子所構成。透過施加電壓於顯示介質層，可以驅動白色、黑色粒子移動，以使各個畫素分別顯示黑色、白色或灰階。由於電泳顯示裝置是利用入射光線照射顯示介質層而形成反射光線，來達成顯示之目的，因此不需背光源，可節省電力消耗。入射光線可以為太陽光或室內環境光。

此外，具彩色顯示功能的電泳顯示裝置是在顯示介質層上貼附一層彩色濾光層(color filter array；CFA)。當光線進出彩色濾光層時，會被彩色濾光層的色阻(color resist)濾掉特定波長的光線。舉例來說，光線在穿過紅色的色阻後，光線的顏色也會轉換為紅色。然而，當入射光線進入彩色電泳顯示裝置時，會穿過彩色濾光層的色阻。接著入射光線會被顯示介質層反射形成反射光線，反射光線會穿過彩色濾光層的色阻至顯示裝置外。如此一來，光線會穿過兩次彩色濾光層(一 次入光，一次出光)而受到兩次的光量損失，使彩色電泳顯示裝置的亮度與反射率降低，而反射率約為12。

一般而言，為了減少彩色電泳顯示裝置的光量損失，可更換新開發的顯示介質層以提升亮度，但可能穩定度不佳，且會增加製造的成本。又或者，可降低彩色濾光層的色阻濃度來提升電泳顯示裝置的反射率，但會造成色彩飽和度降低。

本發明之一技術態樣為一種反射式顯示裝置。

根據本發明一實施方式，一種反射式顯示裝置包含電泳顯示模組、黏膠層與彩色濾光層。黏膠層位於電泳顯示模組上。彩色濾光層位於黏膠層上，且黏膠層位於電泳顯示模組與彩色濾光層之間。彩色濾光層包含至少一色阻。色阻具有至少一開口，用以供光線通過。

在本發明一實施方式中，上述色阻的開口的形狀為方形、圓形或多邊形。

在本發明一實施方式中，上述色阻的開口的寬度介於10μm至25μm。

在本發明一實施方式中，當複數個入射光線進入色阻的開口而被電泳顯示模組反射後，形成複數個反射光線，而反射光線於色阻圍繞開口的一區域穿出。

在本發明一實施方式中，上述開口位於區域的中心位置。

在本發明一實施方式中，上述區域的寬度介於70μm至85μm。

在本發明一實施方式中，上述色阻的顏色為紅色、綠色、藍色或黃色。

在本發明一實施方式中，上述電泳顯示模組包含顯示介質層、保護層與陣列基板。保護層位於顯示介質層與黏膠層之間。顯示介質層位於陣列基板與保護層之間。

在本發明一實施方式中，上述陣列基板具有至少一薄膜電晶體，且色阻在陣列基板的正投影與薄膜電晶體至少部分重疊。

在本發明一實施方式中，上述保護層的材質包含聚對苯二甲酸乙二酯，且保護層的厚度介於20μm至30μm。

在本發明一實施方式中，上述彩色濾光層更包含至少一空白區。空白區鄰接於色阻的邊緣。

在本發明一實施方式中，上述黏膠層的厚度介於60μm至80μm。

在本發明一實施方式中，上述色阻的數量為複數個，且部分的該些色阻各具有開口。

在本發明上述實施方式中，由於彩色濾光層的色阻具有開口，因此從色阻開口進入的入射光線不會有光量損失。這種入射光線被電泳顯示模組反射後，會形成反射光線穿過色阻而具有顏色。也就是說，只要是從色阻開口進入反射式顯示裝置的入射光線，其反射光線的光量只會受到經過一次色阻的損失。此外，當入射光線從開口附近的色阻進入反射式顯 示裝置後，入射光線具有顏色且會有光量損失。這種入射光線被電泳顯示模組反射後，可形成穿過色阻開口的反射光線。也就是說，只要是從色阻開口射出反射式顯示裝置的反射光線，其光量也只會受到經過一次色阻的損失。因此，本發明之反射式顯示裝置的反射率與亮度均可提升。

100‧‧‧反射式顯示裝置

110‧‧‧彩色濾光層

112~112e‧‧‧色阻

113‧‧‧開口

114‧‧‧色阻

116‧‧‧色阻

118‧‧‧空白區

120‧‧‧電泳顯示模組

122‧‧‧顯示介質層

124‧‧‧保護層

126‧‧‧陣列基板

127‧‧‧薄膜電晶體

130‧‧‧黏膠層

2-2‧‧‧線段

A‧‧‧區域

D‧‧‧距離

H1、H2‧‧‧厚度

L1~L6a‧‧‧光線

W1、W2‧‧‧寬度

θ‧‧‧夾角

第1圖繪示根據本發明一實施方式之反射式顯示裝置之彩色濾光層的俯視圖。

第2圖繪示第1圖之反射式顯示裝置沿線段2-2的剖面圖。

第3圖繪示第1圖之色阻的放大圖。

第4圖繪示根據本發明一實施方式之色阻的俯視圖。

第5圖繪示根據本發明一實施方式之色阻的俯視圖。

第6圖繪示根據本發明一實施方式之色阻的俯視圖。

第7圖繪示根據本發明一實施方式之色阻的俯視圖。

第8圖繪示根據本發明一實施方式之色阻的俯視圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在 圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本發明一實施方式之反射式顯示裝置100之彩色濾光層110的俯視圖。第2圖繪示第1圖之反射式顯示裝置100沿線段2-2的剖面圖。同時參閱第1圖與第2圖，反射式顯示裝置100包含彩色濾光層110、電泳顯示模組120與黏膠層130。黏膠層130位於電泳顯示模組120上。彩色濾光層110位於黏膠層130上，且黏膠層130位於電泳顯示模組120與彩色濾光層110之間。彩色濾光層110包含色阻112、114、116。在本實施方式中，色阻112為紅色，色阻114為綠色，而色阻116為藍色，但並不以此為限，例如彩色濾光層110亦可包含黃色的色阻。此外，每一色阻112、114、116具有至少一開口113，可供光線通過。在本實施方式中，色阻112、114、116均具有四開口113，但開口113的數量並不用以限制本發明。在其他實施方式中，可僅部分的色阻具有開口113，而部分的色阻不具有開口113，舉例來說，第1圖右下角的色阻114可設計成一般不具開口113的綠色色阻，依設計者需求而定。

電泳顯示模組120包含顯示介質層122、保護層124與陣列基板126。保護層124位於顯示介質層122與黏膠層130之間，而顯示介質層122位於陣列基板126與保護層124之間。顯示介質層122可用來反射光線。在以下敘述中，將以第2圖之光線進出色阻112為例作為說明，實際上光線亦可進出色阻114或色阻116。

當入射光線L1穿過色阻112進入反射式顯示裝置 100後，入射光線L1會被顯示介質層122反射而形成反射光線L2、L2a。反射光線L2、L2a可穿過色阻112而出光。由於反射光線L2、L2a的光量會受到經過兩次色阻112的損失，而經過一次色阻112的光量就會損失約70%，因此反射光線L2、L2a的亮度低。習知的反射式顯示裝置只會具有此類型的反射光線L2、L2a。

然而，本發明之彩色濾光層110的色阻112具有開口113，因此從色阻112開口113進入的入射光線L3不會有光量損失。這種入射光線L3被電泳顯示模組120的顯示介質層122反射後，會形成反射光線L4、L4a穿過色阻112而具有顏色(例如紅色)。也就是說，只要是從色阻112開口113進入反射式顯示裝置100的入射光線L3，其反射光線L4、L4a的光量只會受到經過一次色阻112的損失。

此外，當入射光線L5從開口113附近的色阻112進入反射式顯示裝置100後，入射光線L5具有顏色(例如紅色)且會有光量損失。這種入射光線L5被電泳顯示模組120的顯示介質層122反射後，可形成穿過色阻112開口113的反射光線L6a。也就是說，只要是從色阻112開口113射出反射式顯示裝置100的反射光線L6a，其光量也只會受到經過一次色阻112的損失。

因此，第2圖中的反射光線L4、L4a及反射光線L6a的亮度均大於反射光線L2、L2a的亮度，使得本發明之反射式顯示裝置100的反射率與亮度均可提升，例如反射率可提升至13~15。

在本實施方式中，每一入射光線與對應的反射光線之間具有夾角θ，例如入射光線L1與反射光線L2之間、入射光線L3與反射光線L4之間與入射光線L5與反射光線L6a之間均具有約15度的夾角θ。此外，在彩色濾光層110的表面，每一入射光線與對應的反射光線之間具有距離D，例如入射光線L1與反射光線L2之間、入射光線L3與反射光線L4之間與入射光線L5與反射光線L6a之間均具有約30μm的距離D。

在本實施方式中，彩色濾光層110更包含至少一空白區118。空白區118可鄰接於色阻112、116的邊緣。當光線從空白區118進入反射式顯示裝置100後，可被電泳顯示模組120的顯示介質層122反射，反射光線可從空白區118出光。由於光線進出彩色濾光層110的空白區118而未穿過有顏色的色阻112、114、116，因此空白區118可用來顯示灰階、黑色或白色的影像。

此外，陣列基板126具有至少一薄膜電晶體127，且色阻112在陣列基板126的正投影與薄膜電晶體127至少部分重疊。這樣的設計，陣列基板126可控制顯示介質層122反射或不反射進入色阻112的光線，對於顯示畫面的變化有所助益。

在本實施方式中，保護層124的材質包含聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)，且保護層124的厚度H1介於20μm至30μm。黏膠層130的厚度H2介於60μm至80μm，其可為光學透明樹脂(optical clear resin；OCR)。

第3圖繪示第1圖之色阻112的放大圖。同時參閱第2圖與第3圖，色阻112的開口113的形狀為方形，但在其他實施方式中，開口113的形狀也可以為圓形或多邊形。色阻112的開口113的寬度W1可介於10μm至25μm。當入射光線L3進入色阻112的開口113而被電泳顯示模組120的顯示介質層122反射後，會形成反射光線L4、L4a，而反射光線L4、L4a會於色阻112圍繞開口113的區域A穿出。開口113位於區域A的中心位置。由於在彩色濾光層110的表面，入射光線L3與反射光線L4(或反射光線L4a)之間具有距離D(例如30μm)，且開口113具有寬度W1，因此區域A的寬度W2可介於70μm至85μm。

在本實施方式中，區域A中(包含開口113中)的反射光線，其光量均只受到經過一次色阻112的損失，而區域A外的反射光線，其光量均受到經過兩次色阻112的損失。因此，區域A中的亮度會高於區域A外的亮度。此外，由於區域A中的反射光線只穿過一次色阻112，因此區域A中的顏色會較區域A外的顏色淡。設計者可依實際需求安排開口113在色阻112、114、116(見第1圖)的數量與位置，以在反射式顯示裝置100的亮度與顏色濃度取得平衡點。

應瞭解到，已敘述過的元件材料與元件連接關係將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明具有其他開口排列方式的色阻。

第4圖繪示根據本發明一實施方式之色阻112a的俯視圖。與第3圖實施方式不同的地方在於：色阻112a具有五 開口113，且其中一開口113位於色阻112a的中心位置。由於色阻112a的開口113數量較第3圖之色阻112的數量多，因此在色阻112a測得的亮度與反射率會分別高於在第3圖之色阻112測得的亮度與反射率。

第5圖繪示根據本發明一實施方式之色阻的俯視圖。與第4圖實施方式不同的地方在於：色阻112b具有六開口113，其中三開口113排成一行，另三開口113排成另一行，且這兩行的開口113彼此平行。由於色阻112b的開口113數量較第4圖之色阻112a的數量多，因此在色阻112b測得的亮度與反射率會分別高於在第4圖之色阻112a測得的亮度與反射率。

第6圖繪示根據本發明一實施方式之色阻112c的俯視圖。與第5圖實施方式不同的地方在於：色阻112c具有七開口113，且其中一開口113位於色阻112c的中心位置。由於色阻112c的開口113數量較第5圖之色阻112b的數量多，因此在色阻112c測得的亮度與反射率會分別高於在第5圖之色阻112b測得的亮度與反射率。

第7圖繪示根據本發明一實施方式之色阻112d的俯視圖。與第6圖實施方式不同的地方在於：色阻112d具有八開口113，且其中一開口113位於色阻112d下方的兩開口113之間。由於色阻112d的開口113數量較第6圖之色阻112c的數量多，因此在色阻112d測得的亮度與反射率會分別高於在第6圖之色阻112c測得的亮度與反射率。

第8圖繪示根據本發明一實施方式之色阻112e的俯視圖。與第7圖實施方式不同的地方在於：色阻112e具有九 開口113，且其中一開口113位於色阻112e上方的兩開口113之間，為九宮格排列。由於色阻112e的開口113數量較第7圖之色阻112d的數量多，因此在色阻112e測得的亮度與反射率會分別高於在第7圖之色阻112d測得的亮度與反射率。

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。

100‧‧‧反射式顯示裝置

110‧‧‧彩色濾光層

112‧‧‧色阻

113‧‧‧開口

114‧‧‧色阻

120‧‧‧電泳顯示模組

122‧‧‧顯示介質層

124‧‧‧保護層

126‧‧‧陣列基板

127‧‧‧薄膜電晶體

130‧‧‧黏膠層

D‧‧‧距離

H1、H2‧‧‧厚度

L1~L6a‧‧‧光線

θ‧‧‧夾角

Claims (13)

1. 一種反射式顯示裝置，包含：一電泳顯示模組；一黏膠層，位於該電泳顯示模組上；以及一彩色濾光層，位於該黏膠層上，且該黏膠層位於該電泳顯示模組與該彩色濾光層之間，該彩色濾光層包含：至少一色阻，且該色阻具有至少一開口，用以供光線通過。
2. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該開口的形狀為方形、圓形或多邊形。
3. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該開口的寬度介於10μm至25μm。
4. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中當複數個入射光線進入該開口而被該電泳顯示模組反射後，形成複數個反射光線，而該些反射光線於該色阻圍繞該開口的一區域穿出。
5. 如請求項4所述的反射式顯示裝置，其中該開口位於該區域的中心位置。
6. 如請求項4所述的反射式顯示裝置，其中該 區域的寬度介於70μm至85μm。
7. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該色阻的顏色為紅色、綠色、藍色或黃色。
8. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該電泳顯示模組包含：一顯示介質層；一保護層，位於該顯示介質層與該黏膠層之間；以及一陣列基板，該顯示介質層位於該陣列基板與該保護層之間。
9. 如請求項8所述的反射式顯示裝置，其中該陣列基板具有至少一薄膜電晶體，且該色阻在該陣列基板的正投影與該薄膜電晶體至少部分重疊。
10. 如請求項8所述的反射式顯示裝置，其中該保護層的材質包含聚對苯二甲酸乙二酯，且該保護層的厚度介於20μm至30μm。
11. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該彩色濾光層更包含：至少一空白區，鄰接於該色阻的一邊緣。
12. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該 黏膠層的厚度介於60μm至80μm。
13. 如請求項1所述的反射式顯示裝置，其中該色阻的數量為複數個，且部分的該些色阻各具有該開口。