TWI439995B - 用於顯示器之一改良電極佈局 - Google Patents

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Description

用於顯示器之一改良電極佈局
本發明係關於一種用於顯示器裝置，且詳言之，用於面內電泳顯示器裝置之改良電極佈局。
諸如液晶顯示器(LCD)、薄膜二極體(TFD)顯示器及電泳顯示器之顯示器裝置為彼等熟習此項技術者所熟知的。顯示器裝置通常包含複數個排列於一列與行之陣列中且可由各種控制電極所控制之顯示器像素。通常所需要之控制電極之總數目視待驅動之顯示器像素之類型及數目而定。
電泳顯示器多年來已為吾人所熟知；諸如，自美國專利US3612758可知。電泳顯示器之基本原理為，密封於顯示器中之電泳材料之外觀可經由電場來控制。
所謂之"面內"電泳像素使用顯示器基板側面之電場來將粒子自隱蔽於觀察者之遮蔽之區域移動至一主動觀察區域。移動至主動區域或自主動區域移動之粒子之數目愈大，像素之光學外觀之變化愈大。申請者之國際申請案WO2004/008238給出一典型面內電泳顯示器之實例。
顯示器裝置之一重要考慮事項為各種控制電極之間的交越的數目。各種電極彼此交越之次數愈多，該等交越中之一者將短路且將交叉之電極連接在一起之機率愈大。
因此，隨著交越之數目的增加，製造製程之良率可能降低，且一旦顯示器投入使用疵點形成之機率可升高。
此外，交越通常導致交叉電極之間的電容耦合，其可導致在由每一電極所載運之信號中誘發雜訊。
一種用於減少交越之數目之技術為將各種電極排列於不同之基板層上，藉此最小化發生短路之風險且減少電極之間的電容耦合。舉例而言，一TFD顯示器可包含一安置於第一基板層與第二基板層之間的像素之列與行之陣列，其中該等列定址電極排列於第一基板層上，且其中該等行定址電極排列於第二基板層上。因此，列與行電極由像素材料隔開，且因此短路及電極之間的電容耦合被最小化。美國專利US 4694287在由兩個由一光活性材料隔開之基板形成的顯示器(例如，LCD)的內容中討論一類似之途徑。
然而，此方法需要在兩個基板而非一個基板上對電極進行圖案化，其製造起來可能較昂貴。
電極佈局之另一重要考慮事項為顯示器之需要用以支撐電極之區域之比例。若電極占去顯示器之較大區域，則通常顯示器之較小區域可用於經控制以給予顯示器其之光學外觀的主動像素區域。主動像素區域(光學外觀可被控制之區域)與被動像素區域(光學外觀不可被控制之區域)之比率通常稱為孔徑比。孔徑比愈高，可控制以改變像素之光學外觀之像素之分數愈高。高孔徑比能夠實現一具更高之對比率的更明亮之顯示器，其因此需要最小化每一像素由控制電極所占去之面積。
因此，本發明之一目標在於提供一在先前技術上進行改良之電極佈局。
根據本發明之第一態樣，提供一種包含多列及多行像素之一陣列的顯示器裝置，該陣列包含：複數個共同受控之第一電極，其用於將一共同信號供應至該陣列之每一像素，每一第一電極延伸穿過或延伸橫靠一列像素以將該共同信號供應至該列之該等像素；複數個共同受控之第二電極，其用於將另一共同信號供應至該陣列之每一像素，每一第二電極延伸穿過或延伸橫靠一列像素以將該另一共同信號供應至該列之該等像素；及複數個像素定址電極，其用於將資料供應至該等像素以控制該等像素之光學外觀的；且其中至少該第一複數個電極及該第二複數個電極排列於一共同基板上。
因此，該像素陣列內之該複數個共同受控之第一電極與該複數個共同受控之第二電極之間的交越係藉由將該等第一電極與該等第二電極以列之方向進行佈線以便使其彼此平行而得以消除。
複數個共同受控之電極包含皆將以相同(共同)驅動信號來驅動之電極。舉例而言，在共同驅動信號中之一電壓脈衝將在所有該複數個共同受控之電極上引起一電壓脈衝。影響複數個共同受控之電極中之一電極的短路亦常影響共同驅動信號，且藉此亦影響該複數個共同受控之電極中之其他電極。因此，影響複數個共同受控之電極之一電極的短路，且詳言之複數個共同受控之電極之一電極與另一複數個共同受控之電極之一電極之間的短路對顯示器之外觀常具有通常導致最嚴重之疵點的深刻影響。
因此，在像素陣列內提供一電極佈局，其既最小化了電極交越之總數目，又消除了特定電極之間的電極交越，若發生短路，則該等交越本來對顯示器效能將最具災難性影響。
此外，每一列可與自該列之第一像素延伸至該列之最後一個像素之第一電極相關聯，藉此將共同信號供應至該列之每一像素。此外，每一列可與自該列之該第一像素延伸至該列之最後一個像素之第二電極相關聯，藉此將另一共同信號供應至該列之每一像素。
有利地，該等複數個電極可至少部分形成一用於控制該顯示器裝置之該等像素的被動型矩陣。或者，該等複數個電極可連同該顯示器裝置中之該等像素內之主動電路來至少部分地形成一主動性矩陣。
此外，該等複數個電極可用以控制一面內電泳像素陣列。
有利地，該複數個像素定址電極可包含複數個第三電極及複數個第四電極，其中每一第三電極延伸穿過或延伸橫靠一列像素，且其中每一第四電極延伸穿過或延伸橫靠一行像素。因此，可提供一顯示器裝置，其包含可用於定址該陣列之每一像素之第三(列)電極及第四(行)電極。此外，由於該等第三電極在列之方向上延伸，所以該等複數個第一電極、第二電極與第三電極之間的交越可避免。
此外，該等複數個第一電極、第二電極、第三電極及第四電極可排列於一共同基板上，藉此最小化製造成本而不存在出現大量交越之風險。
此外，該複數個第一電極、該複數個第二電極及該複數個第三電極可藉由一絕緣層與該複數個第四電極絕緣，藉此最小化製造該顯示器裝置之複雜性。
此外，一面內電泳顯示器可具有像素，該等像素中之每一者包含一第一觀察電極、一第二觀察電極、一閘極及一集極。有利地，該複數個第一電解可用於將共同信號供應至該等第一觀察電極，該複數個第二電極可用於將另一共同信號供應至該等第二觀察電極，該複數個第三電極可用於控制該等閘極，且該複數個第四電極可用於控制該等集極。
此外，每一各別第一電極可用於將共同信號供應至一各別列中之該等像素之該等第一觀察電極供給，且每一各別第二電極可用於將另一共同信號供應至一各別列中所包含之該等像素之該等第二觀察電極。
或者，每一各別第一電極可用於將共同信號供應至一各別列中之該等像素之該等第一觀察電極，且每一各別第二電極可用於將另一共同信號供應至一對各別列中所包含之該等像素之該等第二觀察電極。因此，一第二電極可連接至或形成兩列像素之該等第二觀察電極部分，而非僅一列像素，且因此第二電極之總數目減少。此能夠實現一更高之孔徑比，此係因為該等電極佔據較少之顯示區區域。此亦能夠實現較高之製造良率，及在顯示器之使用期間出現疵點之風險較低，此係因為交越之總數減少。
現參看圖1描述本發明之第一實施例。顯示器裝置10包含一排列於共同基板11上之四列乘四行像素13之陣列。顯示器裝置10包含複數個第一電極FE、複數個第二電極SE及每一像素一個像素定址電極。第一行之像素定址電極標記為AC1、第二行為AC2、第三行為AC3且第四行為AC4。該複數個第一電極FE皆由一驅動信號DS1(共同信號)共同控制，且該複數個第二電極SE皆由一驅動信號DS2(另一共同信號)共同控制。該等複數個像素定址電極AC1、AC2、AC3及AC4用於向該等像素供給資料以控制每一個別像素之光學外觀。
顯示器裝置中之每一像素具有三個連接；一至第一電極FE之連接14、一至第二電極SE之連接12及一至像素定址電極之連接16。該等連接可為至直接控制像素光學外觀之像素之電極的連接，或其可為至用於控制像素之主動轉換電路的連接。
每一列像素具有延伸穿過該列像素之第一電極FE，及延伸穿過該列像素之第二電極SE。像素定址電極在行之方向上延伸，且每一像素定址電極自一像素延伸至該陣列之低側。
在像素陣列之邊緣與對DS1及DS2驅動信號之連接之間的任何位置處，第一電極FE可一起連接至驅動信號DS1，且第二電極SE可一起連接至驅動信號DS2。舉例而言，該等電極可於像素陣列之周圍處、或像素陣列與驅動晶片之間的撓性箔片上或甚至驅動晶片本身內一起連接。
第一電極FE及第二電極SE皆在列之方向上延伸且因此彼此平行。此最小化了陣列中之交越的總數目，且移除了共同受控之第一電極FE與共同受控之第二電極SE之間的所有交越。因此，短路的可能性，詳言之第一電極與第二電極之間短路之可能性被最小化。
第一電極、第二電極及像素定址電極皆排列於一共同基板11上，且因此不需要為形成相同之顯示器裝置而在其他基板上圖案化該等電極中之任一者。
儘管真實之顯示器裝置可包含成百上千的像素，但為清晰起見，圖1之顯示器裝置僅包含十六個像素。
現參看圖2、圖3及圖4描述本發明之第二實施例。
見圖2，一面內電泳顯示器裝置20包含排列為四列乘四行之陣列的十六個聯接像素30。經控制以改變像素光學外觀的主動區域(例如，22)以陰影區域展示。電泳顯示器裝置亦包含複數個第一電極FE、複數個第二電極SE及包含複數個第三電極TE及複數個第四電極FRE的複數個像素定址電極。該複數個第一電極FE共同受控，該複數個第二電極SE共同受控，且該等複數個第三電極及第四電極個別地受控以便使其可用以定址該等個別像素。
在此實施例中，該等像素彼此聯接，且因此該等複數個電極延伸穿過該等像素。然而，在其他實施例中，可對每一像素之邊界進行不同之界定，且因此可考慮使該等複數個電極延伸橫靠該等像素而非延伸穿過該等像素。舉例而言，可考慮一像素為一主動區域22。
該等複數個第一FE電極、第二SE電極、第三TE電極及第四FRE電極皆排列於一共同基板(40)上。該等複數個第一電極、第二電極及第三電極在列之方向上彼此平行排列且因此不在陣列內彼此交叉。該複數個第四電極與該等複數個第一電極、第二電極及第三電極交叉，且因此其藉由絕緣層與第一電極、第二電極及第三電極隔開。
該等複數個第一FE電極、第二SE電極、第三TE電極及第四FRE電極一起形成一用於控制面內電泳像素30之被動型矩陣。
圖3展示顯示器裝置20之該等面內電泳像素中之一者。像素30具有一集極CLTR、一閘極GTE、一第一觀察電極FVE及一第二觀察電極SVE。此等四個電極用於控制存在於主動區域22內之帶電粒子的數目。通常，集極CLTR用於儲存遠離主動區域之帶電粒子，閘極GTR用於將特定數目之帶電粒子自集極區吸引至閘極區，第一觀察電極FVE用於將帶電粒子自閘極區拖至主動區域22，且第二觀察電極SVE用於將帶電粒子自第一觀察電極區拖至主動區域22中，藉此更改像素之光學外觀。
在顯示器裝置20內，每一像素之第一觀察電極FVE為第一電極FE之一部分，其第二觀察電極SVE為第二電極SE之一部分，其閘極GTE為第三電極TE之一部分，且其集極CLTR為第四電極FRE之一部分。
在顯示器裝置20內，每一第一電極FE形成各別列內之像素之第一觀察電極FVE部分，每一第二電極SE形成各別列內之像素之第二觀察電極SVE部分，每一第三電極TE形成各別列內之像素之閘極GTE部分，且每一第四電極FRE將24連接至各別行內之像素之集極CLTR。
為定址顯示器裝置20，第一，該等像素之集極CLTR及閘極GTE由該等複數個第三電極TE及第四電極FRE循序進行定址，第二，該等像素之第一觀察電極FVE皆由共同受控之複數個第一電極FE同時定址，且第三，該等像素之第二觀察電極SVE皆由共同受控之複數個第二電極SE同時定址。
圖4展示該等複數個第一電極FE及第二電極SE如何共同連接至兩個驅動信號DS1及DS2。基板40載運形成顯示器裝置20之該等像素及該等複數個第一電極、第二電極、第三電極及第四電極。為清晰起見，未展示顯示器裝置20之細節。在顯示器裝置20之周圍為八個連接墊(例如，44)，該等連接墊連接至顯示器裝置20之第一電極FE及第二電極SE。然後該等墊分別連接至一撓性箔片連接器42之八個連接墊(例如，46)。撓性箔片連接器將所有該等第一電極FE連接至一連接墊以接收一驅動信號DS1，且將所有該等第二電極SE連接至一連接墊以接收一驅動信號DS2。可藉由將撓性箔片連接至一驅動晶片來接收驅動信號。其他撓性箔片用於將該等複數個第三電極及第四電極連接至驅動晶片。
此實施例提供一種最小化交越之總數目之電極佈局，且詳言之在陣列內之共同受控之第一複數個電極與共同受控之第二複數個電極之間不具有任何交越。該電極佈局良好地匹配至面內電泳像素，該等電泳像素中之每一者需要兩個定址電極及兩個共同受控之電極。
可使用各向異性膠接層(ACF)將撓性箔片42黏結至顯示器基板40，此對於熟習此項技術者而言此係顯而易見的。撓性箔片中發生短路的機率通常遠低於在陣列電極之間的交越處發生短路的機率。
在一替代實施例中，在顯示器裝置20之周圍(例如，在基板40上)，該等第一電極可連接在一起且該等第二電極可連接在一起。此具有自基板40至連接至驅動晶片之撓性箔片僅需要兩個連接(一個為驅動信號至第一電極，且一個為驅動信號至第二電極)的優點。此外，周圍電路中之第一電極與第二電極之間的任何交越可能不大可能導致短路(較之於其在陣列中)，此係因為較之於在陣列內，在周圍電路中對於形成穩固之交越可存在更多自由。
在另一實施例中，所有第一電極及第二電極可直接連接至驅動晶片。儘管歸因於通常用於製造晶片之成熟過程驅動晶片內發生短路之風險通常極低，但此需要至驅動晶片之更多連接(每一第一/第二電極一個連接)。
現參看圖5及圖6描述本發明之第三實施例。
圖5展示一面內電泳顯示器裝置50，其包含十六個圖3之面內電泳像素30，及排列方式不同於第二實施例之電極的複數個第一電極FE、第二電極SE、第三電極TE及第四電極FRE。詳言之，相鄰列之像素彼此對稱，且因此每一第二電極形成一對各別相鄰列內(而非如第二實施例中之情況之各別單個列中)之像素的第二觀察電極部分。
由於此得到較低數目之第二電極，所以陣列中存在較低數目之交越，且因此發生短路之機率降低。此外，存在更多陣列區域以用作主動像素區域，且因此顯示器之亮度及對比度增加。
圖6更詳細地展示顯示器裝置50的一行四個像素30。該四個像素標記為60、62、64及66，且具有各別主動區域61、63、65及67。像素之第一觀察電極FVE形成顯示器裝置50之第一電極FE部分，像素之第二觀察電極SVE形成顯示器裝置50之第二電極SE部分，像素之閘極GTE形成顯示器裝置50之第三電極TE部分，且像素之集極CLTR將52連接至顯示器裝置50之第四電極FRE。如自圖6可見，該等第二觀察電極SVE中之一者共用於一相鄰對之列之像素62與64之間。清晰可見的是，共用於相鄰對之列之像素之間的第二觀察電極的數目將隨著列之數目的增加而增加。
對稱列之佈局亦使得集極CLTR共用於相鄰列之像素之間，此進一步增加了可用作主動區域之陣列之區域。
總而言之，揭示了一種具有改良之電極佈局的顯示器裝置。該顯示器裝置包含多列及多行像素之一陣列。該顯示器裝置進一步包含用於供應一共同信號至每一像素之複數個共同受控之第一電極，用於供應另一共同信號至每一像素之複數個共同受控之第二電極，及用於定址個別像素之複數個像素定址電極。至少該複數個第一電極與該複數個第二電極彼此平行地進行佈線，以使得共同受控電極之間的交越消除。
儘管在描述中已參考列及行，但應瞭解，該等術語可互換。舉例而言，若顯示器旋轉90°，則列可認為是行，且行可認為是列。本質上，該等列與行在彼此正交的方向上延伸。
在隨附申請專利範圍之範疇內的其他實施例對於彼等熟習此項技術者而言亦將為顯而易見的。詳言之，本文中所描述之實施例之各種特徵可結合以形成其他實施例。申請專利範圍中之參考符號不應解釋為限制申請專利範圍之範疇。
10．．．顯示器裝置
11．．．共同基板
12．．．連接
13．．．像素
14．．．連接
16．．．連接
20．．．面內電泳顯示器裝置
22．．．主動區域
30．．．面內電泳像素
40．．．共同基板
42．．．撓性箔片連接器
44．．．連接墊
46．．．連接墊
50．．．面內電泳顯示器裝置
60．．．像素
61．．．主動區域
62．．．像素
63．．．主動區域
64．．．像素
65．．．主動區域
66．．．像素
67．．．主動區域
AC1．．．像素定址電極
AC2．．．像素定址電極
AC3．．．像素定址電極
AC4．．．像素定址電極
CLTR．．．集極
DS1．．．共同信號
DS2．．．共同信號
FE．．．共同受控之第一電極
FRE．．．像素定址電極
FVE．．．第一觀察電極
GTE．．．閘極
SE．．．共同受控之第二電極
SVE．．．第二觀察電極
TE．．．像素定址電極
圖1展示根據本發明之第一實施例之顯示器裝置的示意圖；圖2展示根據本發明之第二實施例之顯示器裝置的示意圖；圖3展示第二實施例之顯示器裝置中所包含之電泳像素的示意圖；圖4展示用於將第二實施例之顯示器裝置連接至一驅動晶片之撓性箔片的示意圖；圖5展示根據本發明之第三實施例之包含十六個圖3之像素的顯示器裝置的示意圖；及圖6展示第三實施例之顯示器裝置內之四個圖3之像素之行的示意圖。
10．．．顯示器裝置
11．．．共同基板
12．．．連接
13．．．像素
14．．．連接
16．．．連接
AC1．．．像素定址電極
AC2．．．像素定址電極
AC3．．．像素定址電極
AC4．．．像素定址電極
DS1．．．共同信號
DS2．．．共同信號
FE．．．共同受控之第一電極
SE．．．共同受控之第二電極

Claims (9)

  1. 一種顯示器裝置(10)，其包含多列及多行面內(in-plane)電泳像素(13)之一陣列，該陣列包含：複數個第一電極(FE)，其用於將一共同驅動信號(DS1)供應至該陣列之每一像素，每一第一電極延伸穿過或延伸橫靠(alongside)一列像素；複數個第二電極(SE)，其用於將另一共同信號(DS2)供應至該陣列之每一像素，每一第二電極延伸穿過或延伸橫靠一列像素；及複數個像素定址電極(AC1、AC2、AC3、AC4、TE、FRE)，其用於將資料供應至該等像素以控制該等像素之光學外觀(optical appearances)；其中至少該等第一及第二電極配置於一共同基板(11、40)上，其中該等第一電極(FE)係一起連接至該共同驅動信號(DS1)，其中該等第二電極(SE)係一起連接至該另一共同信號(DS2)。
  2. 如請求項1之顯示器裝置，其中：每一列像素與一自該列之第一像素延伸至該列之最後一個像素之第一電極相關聯；且每一列像素與一自該列之該第一像素延伸至該列之該最後一個像素之第二電極相關聯。
  3. 如請求項1或2之顯示器裝置，其中該等複數個電極至少部分形成一用於控制該顯示器之該等像素的被動型矩陣。
  4. 如請求項1之顯示器裝置，其中該複數個像素定址電極 包含複數個第三電極(TE)及複數個第四電極(FRE)，每一第三電極延伸穿過或延伸橫靠一列像素，且每一第四電極延伸穿過或延伸橫靠一行像素。
  5. 如請求項4之顯示器裝置，其中該等複數個第一電極、第二電極、第三電極及第四電極皆排列於一共同基板(40)上。
  6. 如請求項5之顯示器裝置，其中一絕緣層使該等複數個第一電極、第二電極及第三電極與該複數個第四電極絕緣。
  7. 如請求項4之顯示器裝置，其中該等像素為面內電泳像素，且其中每一像素包含：一第一觀察電極(FVE)，該第一觀察電極連接至或形成一第一電極之一部分；一第二觀察電極(SVE)，該第二觀察電極連接至或形成一第二電極之一部分；一閘極(GTE)，該閘極連接至或形成一第三電極之一部分；及一集極(CLTR)，該集極連接至或形成一第四電極之一部分。
  8. 如請求項7之顯示器裝置，其中每一第一電極連接至或形成一各別列內之該等像素之該等第一觀察電極之部分，且其中每一第二電極連接至或形成一各別列內之該等像素之該等第二觀察電極之部分。
  9. 如請求項7之顯示器裝置，其中每一第一電極連接至或 形成一各別列內之該等像素之該等第一觀察電極之部分，且其中每一第二電極連接至或形成一對各別列內之該等像素之該等第二觀察電極之部分。
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