TWI625582B - 識別元件、顯示器、識別元件的製造方法以及形成顯示圖案的方法 - Google Patents

Abstract

一種識別元件的製造方法，包含：提供或接收顯示層，此顯示層包含雙穩態層、電極層、導電透光層以及光觸發電變層，其中電極層與導電透光層配置在雙穩態層的相對兩側，且光觸發電變層配置在雙穩態層與導電透光層之間；在電極層與導電透光層之間提供電壓差；提供光束穿透導電透光層，並照射光觸發電變層的一部分，使雙穩態層對應於此部分之區域的顯示狀態改變，而在顯示層中形成顯示圖案。

Description

識別元件、顯示器、識別元件的製造方法以及形成顯示圖案的方法

本發明是有關於一種識別元件、一種顯示器、一種識別元件的製造方法以及一種形成顯示圖案的方法。

電泳顯示裝置的基本架構發展於1990年代，此技術是在微膠囊內填充彩色的油(oil)以及帶電的白色顆粒。經由外在電場的控制使白色顆粒往上或是往下移動，而呈現出不同的顏色。近年來，電泳顯示器在電子紙的領域迅速的發展。習知的電泳顯示器配置有主動陣列基板，並利用此主動陣列基板驅動電泳顯示器。但是，主動陣列基板的製造程序繁瑣，而限制了電泳顯示器的應用範圍。因此，目前亟需一種嶄新的驅動方式或裝置，以拓展電泳顯示器的應用。

本發明的一態樣是提供一種識別元件的製造方 法，此方法能夠以非常迅速及簡便的方式形成此識別元件的顯示圖案。此方法包含以下操作：提供或接收一顯示層，顯示層包含一雙穩態層、一導電透光層、一電極層以及一光觸發電變層，其中電極層與導電透光層配置在雙穩態層的相對兩側，且光觸發電變層配置在雙穩態層與導電透光層之間；在電極層與導電透光層之間提供一電壓差；以及提供一光束穿透導電透光層，並照射光觸發電變層的一部分，使雙穩態層對應於部分之區域的顯示狀態改變，而在顯示層中形成一顯示圖案。

在某些實施方式中，當光束照射光觸發電變層的此部分時，此被光照射的部分的導電率增加或電阻減少。

在某些實施方式中，當光束照射光觸發電變層的此部分時，此被光照射的部分的電阻增加。

在某些實施方式中，雙穩態層具有一厚度方向以及與厚度方向垂直的一延伸方向，光觸發電變層在延伸方向上連續地延伸人眼可識別的一長度。

在某些實施方式中，光觸發電變層包含一肖特基能障產生層以及接觸肖特基能障產生層的一半導體層，其中肖特基能障產生層夾置在雙穩態層與半導體層之間，且半導體層夾置在肖特基能障產生層與導電透光層之間。

在某些實施方式中，光觸發電變層包含一肖特基能障產生層以及接觸肖特基能障產生層的一半導體層，其中肖特基能障產生層夾置半導體層與導電透光層之間，而且半導體層夾置在雙穩態層與肖特基能障產生層之間， 其中肖特基能障產生層為透明導電材料所製成。

在某些實施方式中，光觸發電變層包含一光敏性導電材料(photo-sensitive conductive material)。

在某些實施方式中，此方法在移除電壓差以及光束之後，更包含將具有顯示圖案的顯示層固定到一載體上。

在某些實施方式中，此方法在移除電壓差以及光束之後，更包含：從具有顯示圖案的顯示層中移除電極層，使雙穩態層的一表面裸露出，而形成一第一識別元件；以及將第一識別元件固定到一載體上。

在某些實施方式中，此方法在移除電壓差以及光束之後，更包含：從具有顯示圖案的顯示層中移除導電透光層以及光觸發電變層，使雙穩態層的一表面裸露出，而形成一第二識別元件；以及將第二識別元件固定到一載體上。

根據本發明的另外某些實施方式，上述方法包含以下操作：提供或接收一顯示層，顯示層包含一雙穩態層、一導電透光層、一電極層以及一光觸發電變層，其中電極層與導電透光層配置在雙穩態層的相對兩側，且光觸發電變層配置在雙穩態層與導電透光層之間；提供一光束穿透導電透光層，並照射光觸發電變層的一部分；以及在電極層與導電透光層之間提供一電壓差，使雙穩態層對應於所述被照光部分之區域的顯示狀態改變，而在顯示層中形成一顯示圖案。

本發明的一態樣是提供一種識別元件，此識別元件包含一雙穩態層、一電極層與一導電透光層配置在雙穩態層的相對兩側以及一光觸發電變層配置在雙穩態層與導電透光層之間。

本發明的另一態樣是提供一種形成顯示圖案的方法，包含：提供或接收一顯示層，顯示層包含一雙穩態層、一導電透光層、一電極層以及一光觸發電變層配置在雙穩態層與導電透光層之間，其中電極層與導電透光層配置在雙穩態層的相對兩側；以及在電極層與導電透光層之間提供一電壓差，且允許一光線穿透導電透光層，並照射光觸發電變層的一部分，讓雙穩態層對應於所述被照光部分之區域的顯示狀態改變，而在顯示層中形成一顯示圖案。

根據本發明的另外某些實施方式，係提供一種顯示器，此顯示器包含一第一導電透光層、一第二導電透光層、一雙穩態層以及一光二極體結構層。第二導電透光層與第一導電透光層相對配置。雙穩態層配置在第一導電透光層與第二導電透光層之間。光二極體結構層配置在雙穩態層與第二導電透光層之間，且光二極體結構層電性連接雙穩態層。

在某些實施方式中，上述顯示器更包含一畫素電極層，此畫素電極層配置在雙穩態層與光二極體結構層之間，其中畫素電極層包含多個彼此分離的導電墊。

在某些實施方式中，光二極體結構層包含一第一型半導體層、一本徵半導體層配置在第一型半導體層 上、以及一第二型半導體層配置在本徵半導體層上。

在某些實施方式中，光二極體結構層包含一共用第一型半導體層、一共用本徵半導體層配置在共用第一型半導體層上以及多個第二型半導體層配置在共用本徵半導體層上，且此些第二型半導體層定義出多個光二極體。

在某些實施方式中，各導電墊對應地設置在各第二型半導體層上。

根據本發明的另外某些實施方式，係提供一種形成顯示圖案的方法，此方法包含以下步驟：提供前述的顯示器；在第一導電透光層與第二導電透光層之間提供第一電壓差；在第一導電透光層與第二導電透光層之間提供第二電壓差，其中第二電壓差不同於第一電壓差；以及允許光線穿透第二導電透光層並照射光二極體結構層的一部分，讓雙穩態層對應於部分之區域的顯示狀態改變，而在顯示器中形成一顯示圖案。

在某些實施方式中，上述方法中當第一電壓差為正電壓差時，第二電壓差為負電壓差，當第一電壓差為負電壓差時，第二電壓差為正電壓差。

在某些實施方式中，上述方法中提供第一電壓差時，顯示器呈現出全面性的第一灰階，且當提供第二電壓差時，顯示器仍呈現全面性的第一灰階。

在某些實施方式中，上述方法中光線的波長為380nm至約580nm。

在某些實施方式中，上述方法所述允許光線穿 透第二導電透光層並照射光二極體結構層的部分包含：提供不同光強度的第一光及第二光分別照射光二極體結構層的第一部分及第二部分，使雙穩態層對應於第一部分及第二部分的區域呈現出不同灰階的顯示圖案。

在某些實施方式中，上述方法所述允許光線穿透第二導電透光層並照射光二極體結構層的部分包含：提供不同波長的第一光及第二光分別照射光二極體結構層的第一部分及第二部分，使雙穩態層對應於第一部分及第二部分的區域呈現出不同灰階的顯示圖案。

1、1”‧‧‧方法

10、10”、20”、20”、30”、30”、40‧‧‧操作

100‧‧‧顯示層

100”‧‧‧識別元件

101‧‧‧第一識別元件

102‧‧‧第二識別元件

103‧‧‧第三識別元件

110‧‧‧雙穩態層

112、114‧‧‧表面

111‧‧‧第一黏著層

113‧‧‧第二黏著層

120‧‧‧電極層

121‧‧‧導電線路

122‧‧‧可撓性基板

124‧‧‧離型層

130‧‧‧導電透光層

131‧‧‧導電線路

140‧‧‧光觸發電變層

142‧‧‧部分

144‧‧‧肖特基能障產生層

146‧‧‧半導體層

148‧‧‧離型層

150‧‧‧電壓差

152‧‧‧光束

154‧‧‧顯示圖案

160‧‧‧載體

162‧‧‧保護層

200、200”‧‧‧顯示器

210‧‧‧第一導電透光層

220‧‧‧第二導電透光層

230‧‧‧畫素電極層

232‧‧‧導電墊

240‧‧‧雙穩態層

250‧‧‧光二極體結構層

251‧‧‧共用第一型半導體層

252‧‧‧共用本徵半導體層

253‧‧‧第二型半導體層

254‧‧‧溝槽

260‧‧‧載板

270‧‧‧中間結構

D1‧‧‧厚度方向

D2‧‧‧延伸方向

R1‧‧‧區域

A1‧‧‧第一部分

A2‧‧‧第二部分

L‧‧‧光線

R‧‧‧區域

P‧‧‧圖案

第1A及第1B圖繪示根據本發明各種實施方式之製造識別元件之方法的流程圖。

第2A及2B圖繪示本發明某些實施方式之顯示層的剖面示意圖。

第3至9圖繪示本發明多個實施方式之製造識別元件之方法在不同製程階段的剖面示意圖。

第10圖繪示本發明某些實施方式的之顯示器的剖面示意圖。

第11圖繪示本發明一實施方式之中間結構的剖面示意圖。

第12A圖繪示本發明另一實施方式之中間結構的剖面示意圖。

第12B圖繪示本發明另一實施方式之光二極體結構 層的剖面示意圖。

第12C圖繪示本發明另一實施方式之光二極體結構層的剖面示意圖。

第12D圖繪示本發明另一實施方式之光二極體結構層的剖面示意圖。

第12E圖繪示本發明某些實施方式的之顯示器的剖面示意圖。

第12F圖繪示本發明另外某些實施方式的之光二極體結構層的剖面示意圖。

第13A至16B圖繪示本發明某些實施方式之形成顯示圖案的方法在不同步驟的示意圖。

第17圖繪示根據本發明一實施方式之光二極體結構層的電流-電壓關係圖。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。而為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。

在本文中使用空間相對用語，例如「下方」、「之下」、「上方」、「之上」等，這是為了便於敘述一元件或特徵與另一元件或特徵之間的相對關係，如圖中所 繪示。這些空間上的相對用語的真實意義包含其他的方位。例如，當圖示上下翻轉180度時，一元件與另一元件之間的關係，可能從「下方」、「之下」變成「上方」、「之上」。此外，本文中所使用的空間上的相對敘述也應作同樣的解釋。

第1A圖繪示根據本發明各種實施方式之製造識別元件之方法1的流程圖。方法1包含操作10、操作20、以及操作30。第2至8圖繪示本發明多個實施方式之方法1在不同製程階段的剖面示意圖。

請參照第1A圖及第2A圖其係繪示本發明某些實施方式之顯示層的剖面示意圖，在操作10中，提供或接收顯示層100，此顯示層100包含一雙穩態層110、一電極層120、一導電透光層130及一光觸發電變層(light-trigger electric change layer)140。

雙穩態層110可以根據所受電場強度呈現出不同的顯示狀態。雙穩態層110可例如為包含微膠囊電泳顯示單元及/或微杯式電泳單元的電泳層。電極層120與導電透光層130配置在雙穩態層110的相對兩側。電極層120可包含諸如鋁、釹、鎳、銅、及/或銀等金屬，亦或可包含諸如氧化銦錫(ITO)、氧化銦、氧化鋅及/或氧化銦鋅等透明導電材料。此外，電極層120亦可包含導電高分子。

導電透光層130包含導電的材料，而且能夠允許某一波長範圍的光穿透。在一實施方式中，導電透光層130能夠允許可見光波長範圍內(380nm-780nm)的光穿 透。在另一實施方式中，導電透光層130能夠允許紫外光波長範圍內(例如100nm-380nm、或小於100nm)的光穿透。在又一實施方式中，導電透光層130能夠允許紅外光波長範圍內(例如780nm-3000nm、或大於3000nm)的光穿透。在多個實施方式中，導電透光層130對於上述波長範圍內某一波長之光的穿透率大於50%，例如為約55%、60%、70%、80%、90%、或95%、或更大。導電透光層130可包含諸如氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦、及/或氧化銦鋅等透明導電材料。在某些實施方式中，導電透光層130包含多層的高折射率薄膜以及多層的低折射薄膜，而且高折射率薄膜與低折射率薄膜彼此交替堆疊，而形成布拉格薄膜。此種布拉格薄膜可允許某一波長範圍的光穿透，而反射另一波長範圍的光。布拉格薄膜中的高折射率薄膜與低折射薄膜的厚度及層數可依實際需求設計，而達成在不同波長範圍的穿透率需求。

光觸發電變層140配置在雙穩態層110與導電透光層130之間，而且當光觸發電變層140受到光(例如，可見光、紫外光及/或紅外光)照射時，其電性會發生改變。在某些實施方式中，光觸發電變層140受到光線照射時，被光照射的部分之導電率會增加。但在另外某些實施方式中，光觸發電變層140受到光線照射時，被光照射部分的電阻會提高。

光觸發電變層140可為單層結構或多層結構。在某些實施方式中，光觸發電變層140包含肖特基能障 (Schottky barrier)。舉例而言，光觸發電變層140包含肖特基能障產生層144以及半導體層146。肖特基能障產生層144與半導體層146接觸，並且在接觸面形成肖特基能障(Schottky barrier)。換言之，肖特基能障產生層144與半導體層146形成肖特基二極體。光線照射到半導體層146及/或肖特基能障產生層144時，可促進其中的載子跨越肖特基能障，從而改變光觸發電變層140的導電性質。在某些實施例中，肖特基能障產生層144為透明導電材料所製成，例如氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦、及/或氧化銦鋅。當肖特基能障產生層144為透明導電材料所製成時，光線可穿透肖特基能障產生層144，從而讓本發明的應用更具多樣性，下文將更詳細敘述。在其他實施例中，肖特基能障產生層144可為金屬或金屬矽化物所製成，金屬的實例包含鉬、鉑、鉻及/或鎢，金屬矽化物的實例包含鈀矽化物及/或鉑矽化物。半導體層146可例如為n型矽、P型矽或其他適合的材料。此外，肖特基能障產生層144與半導體層146的厚度可依實際需求設計，例如為約數奈米至約數十微米之間。

在某些實施例中，肖特基能障產生層144夾置在雙穩態層110與半導體層146之間，而且半導體層146夾置在肖特基能障產生層144與導電透光層130之間，如第2A圖所示。在另外某些實施例中，請參照第2B圖，肖特基能障產生層144夾置半導體層146與導電透光層130之間，而且半導體層146夾置在雙穩態層110與肖特基能障產生層144之間。如前文所述，當肖特基能障產生層144為透明導 電材料所製成，可適用於第2A圖及第2B圖繪示的兩種實施方式。

在另外某些實施方式中，光觸發電變層140包含光敏性導電材料(photo-sensitive conductive material)，此種光敏性導電材料例如含有聚(偏二氟乙烯-三氟)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene))與氧化鈦酞菁(titanium oxide phthalocyanine)的複合材料。當光照射到此光敏性導電材料時，此光敏性導電材料依據不同的光強度而產生不同的導電度。在其他實施方式中，光觸發電變層140可包含光導電高分子材料(photoconductive polymeric material)。

在另外某些實施方式中，光觸發電變層140受到光線照射後，被光照射的部分之電阻會提高。在一實施例中，光觸發電變層140包含導電高分子以及負型光阻，此負型光阻受特定波長的光照射後會發生交聯反應。當負型光阻發生交聯反應後，將阻礙或降低光觸發電變層140中導電高分子的導電性，從而讓光觸發電變層140中被光照射的部分的電阻升高。在某些實施方式中，負型光阻對導電高分子的重量比值為約0.2至約1，例如為約0.25、0.3、0.4、0.5、或0.8。

在其他實施方式中，光觸發電變層140可以包含光二極體結構層，將於第10~第17圖的敘述中更詳細說明。

參考第1A圖與第3圖。在操作20中，在電極層 120與導電透光層130之間提供一電壓差(voltage bias)150。在一實施方式中，藉由將直流電源的兩電極分別連接至電極層120與導電透光層130，而在電極層120與導電透光層130之間形成電壓差150。在某些實施方式中，電壓差150大於讓雙穩態層110改變顯示狀態的最小偏壓，並讓雙穩態層110顯示出對應於該電壓差的灰階。但在其他實施方式中，電壓差150可以小於雙穩態層110發生顯示狀態改變的最小偏壓。

接著，在操作30中，提供一光束152穿透導電透光層130，並照射光觸發電變層140的一部分142，而讓雙穩態層顯示出對應光束區域的顯示圖案。當光觸發電變層140被光照射時，其被光照射的部分142電性改變，導致雙穩態層110對應於被照射部分142之區域R1的電場被改變，從而改變雙穩態層110之區域R1的顯示狀態，因此在雙穩態層110中形成顯示圖案154。雙穩態層110的顯示圖案154大致上對應於光束的照射區域，因此藉由控制光束152的照射區域的圖案得以控制雙穩態層110的顯示圖案。詳細的說，若光觸發電變層140的被光照射的部分142之導電率升高，則雙穩態層110的區域R1之兩側的電場增強，因此能夠改變雙穩態層110的區域R1的顯示狀態。反之，若光觸發電變層140的被光照射的部分之電阻升高，則雙穩態層110的區域R1之兩側的電場減弱，仍然能夠改變雙穩態層110的區域R1的顯示狀態。此外，可以依照不同的應用來選擇提供光束152的設備或方式，例如光束152可以是 經過準直處理(collimated)的可見光、紫外光、或紅外光。光束152的波長是取決於光觸發電變層140發生電性改變的波長範圍。或者，可以使用一圖案化遮罩放置在導電透光層130與一光源之間，藉由圖案化遮罩上的透光部分來產生具有特定圖案的光。執行操作30之後，雙穩態層110呈現出大致上對應於光束152的顯示圖案154。

請注意，在本發明多種實施方式中，導電透光層130並非對應於傳統顯示器的畫素區或次畫素區。導電透光層130是連續性地延伸至少人類裸眼可識別的一長度或區域，而且此長度或區域大於傳統顯示器的畫素區(或次畫素區)的長度或面積。詳細的說，雙穩態層110具有一厚度方向D1以及一延伸方向D2，延伸方向D2與厚度方向D1大致上垂直。導電透光層130在延伸方向D2上是連續地延伸一預定長度或一預定區域，而此預定長度或預定區域的尺寸至少是人類裸眼可識別的長度或區域。舉例而域，延伸長度至少大於1mm，例如為5mm、10mm、50mm、100mm、200mm或更大。此外，光觸發電變層140在延伸方向D2上也連續地延伸人類裸眼可識別的長度，例如為1mm、5mm、10mm、50mm、100mm、200mm或更大。

根據本發明的多個實施方式，上述連續延伸的導電透光層130與光觸發電變層140的組合，提供了極為有益的技術效果。傳統的顯示器存在預定的多個畫素區或次畫素區，但在本發明的某些實施方式中，並無預定的畫素 區或次畫素區，所以在製造過程中無須使用微影及蝕刻的製程技術，因此是一種經濟且對環境友善的技術。再者，根據本發明某些實施方式，不須要使用閘極驅動晶片、資料驅動晶片及軟性電路板，所以節省材料成本以及製程成本。

根據本發明的某些實施方式，上述方法1中操作20與操作30可以同時進行，或者先進行操作30，之後再進行操作20。參考第1B圖，其繪示本發明另外某些實施方式之製造識別元件之方法1”的流程圖。方法1”包含操作10”、操作20”以及操作30”。在操作10”中，提供或接收顯示層，此顯示層包含一雙穩態層、一電極層、一導電透光層及一光觸發電變層。在操作20”中，提供一光束穿透導電透光層，並照射光觸發電變層的一部分。在操作30”中，在電極層與導電透光層之間提供一電壓差，使雙穩態層對應於該上述被光照射部分之區域的顯示狀態改變，而在顯示層中形成一顯示圖案。

根據本發明的以上揭露的各種實施方式，本發明的另一態樣是提供一種形成顯示圖案的方法，包含以下步驟：(a)提供或接收一顯示層，顯示層包含一雙穩態層、一導電透光層、一電極層以及一光觸發電變層配置在雙穩態層與導電透光層之間，其中電極層與導電透光層配置在雙穩態層的相對兩側；以及(b)在電極層與導電透光層之間提供一電壓差，且允許一光線穿透導電透光層，並照射光觸發電變層的一部分，讓雙穩態層對應於所述被照光部分 之區域的顯示狀態改變，而在顯示層中形成一顯示圖案。步驟(b)所述提供電壓差以及允許光線穿透導電透光層，包含以下三種不同的進行順序：(1)同時進行；(2)先進行提供電壓差，之後再允許光線穿透導電透光層；以及(3)先允許光線穿透導電透光層，之後再提供電壓差。

在執行操作30之後，方法1及方法1”可以選擇性地進行操作40，如第4圖所示，移除電壓差150以及光束152，而形成具有顯示圖案154的識別元件100”。由於雙穩態層110具有持續性的顯示效果，移除雙穩態層110兩側的電壓差之後，識別元件100”仍然呈現出顯示圖案154。

根據本發明的各種實施方式，在執行操作40之後，可以進行其他的操作或步驟。在某些實施方式中，執行操作40之後，將具有顯示圖案154的識別元件100”固定到一載體160上，如第5圖所示。載體160可以是任何須要識別圖案或標誌的物體或前軀基板，例如電子產品的外殼、標籤板、行李箱、鍵盤上的鍵體、汽車的外殼等等。在一實施方式中，電極層120為透明的導電材料所製成，所以顯示圖案154可經由電極層120而被觀察到。

在某些應用中，識別元件100”上的顯示圖案154可能須要被改變，本發明的實施方式可以實現這種需求。在一實施方式中，識別元件100”包含兩條導電線路121、131分別電性連接電極層120與導電透光層130。此外，載體160為透光材料所製成。當使用者須要變更顯示圖案154時，可藉由導電線路121、131施加一電壓差至電極 層120與導電透光層130；然後利用具有新圖案的光束(藉由適當的光源裝置產生)從載體160的一側照射光觸發電變層140，使識別元件100”產生新的圖案。詳細的操作步驟可參考前文關於操作20、操作30及操作40所述的內容。

請注意，雖然第5圖繪示載體160配置在導電透光層130的一側，但本發明所屬技術領域的通常知識者應可理解，載體160可以配置在電極層120的一側。在某些實施方式中，載體160配置在電極層120之一側，且光觸發電變層140為可見光可穿透的材料所製成，識別元件100”上的顯示圖案可經由光觸發電變層140及導電透光層130而被觀察到。

在其他實施方式中，光觸發電變層140受到可見光照射時改變其電傳導特性。例如，光觸發電變層140可如前文所述包含透明導電材料與半導體層所構成的肖特基二極體。在此實施方式中，當提供適當的電壓差至電極層120與導電透光層130時，識別元件100”接受所提供之可見光(或非刻意提供之環境光)照射而呈現出對應的的顯示圖案。

在某些實施方式中，執行操作40之後，進行下述的步驟。請同時參照第4圖及第6圖，首先移除第4圖繪示之識別元件100”的電極層120，讓雙穩態層110的表面112曝露出，而形成第一識別元件101(標示在第6圖)。之後，將第一識別元件101固定到載體160上，如第6圖所示。在一實施方式中，雙穩態層110的表面112毗鄰載體160，且 載體160為透光的基材。在多個實施例中，請回到第4圖，識別元件100”可更含可撓性基板122以及離型層(releasing layer)124，電極層120形成在可撓性基板122上，而且離型層124形成在電極層120上。此外，雙穩態層110的表面112上具有第一黏著層111。離型層124與第一黏著層111之間的黏著力小於其他層別之間的附著力，因此可藉由施加一外力將可撓性基板122、電極層120以及離型層124一起從第一黏著層111上剝離開，而得到第一識別元件101。之後，再將第一識別元件101黏貼到載體160上，而得到第6圖繪示的實施方式。然後，可以選擇性地形成保護層162覆蓋第一識別元件101。雖然第6圖繪示載體160配置在雙穩態層110的一側，但載體160亦可配置在導電透光層130的一側。

在某些實施方式中，執行操作40之後，進行下述的步驟。請同時參照第4圖及第7圖，首先移除第4圖繪示之識別元件100”的導電透光層130以及光觸發電變層140，讓雙穩態層110的表面114露出，而形成第二識別元件102(標示在第7圖)。然後，將第二識別元件102固定到載體160上，如第7圖所示。在一實施方式中，雙穩態層110的表面114毗鄰載體160。但在另一實施方式中，可以是電極層120鄰接載體160。在多個實施例中，請回到第4圖，識別元件100”可更含可撓性基板132以及離型層(releasing layer)148，導電透光層130形成在可撓性基板132上，而且離型層124形成在光觸發電變層140上。此外， 雙穩態層110的表面114上具有第二黏著層113。離型層148與第二黏著層113之間的黏著力小於可撓性基板132、導電透光層130、光觸發電變層140及離型層(releasing layer)148中各層別之間的附著力，因此可藉由施加一外力將可撓性基板132、導電透光層130、光觸發電變層140以及離型層148一起從第二黏著層113上剝離開，而得到第二識別元件102。之後，再將第二識別元件102固定(例如，黏貼)到載體160上，而得到第7圖繪示的實施方式。然後，可以選擇性地形成保護層162覆蓋第二識別元件102。雖然第7圖繪示載體160配置在雙穩態層110的一側，但載體160亦可配置在電極層120的一側。

在某些實施方式中，執行操作40之後，進行下述的步驟。請同時參照第4圖及第8圖，首先移除第4圖繪示之識別元件100”的導電透光層130、光觸發電變層140以及電極層120，使雙穩態層110的相對兩表面112、114露出，而形成第三識別元件103(標示在第8圖)。然後，將第三識別元件103固定到載體160上。載體160可以配置在雙穩態層110的表面112或表面114的任一側。之後，可以選擇性地形成保護層162覆蓋第三識別元件103。保護層162可以是透光的材料所製成，例如壓克力樹酯或環氧樹酯所製成。上述移除導電透光層130、光觸發電變層140以及電極層120的具體實施方式，可參考前文關於第4圖、第6圖及第7圖所述的實施方式。

在某些實施方式中，執行操作40之後，進行下 述的步驟。請同時參照第4圖及第9圖，首先移除第4圖繪示之識別元件100”的導電透光層130，而形成第四識別元件104(標示在第9圖)。舉例而言，識別元件100”可具有一額外的離型層(未繪示)位於導電透光層130與光觸發電變層140之間，使導電透光層130能夠與光觸發電變層140分離。在移除導電透光層130之後，將第四識別元件104固定到載體160上。在某些實施例中，可以選擇性地形成保護層162覆蓋第四識別元件104。保護層162可以是透光的材料所製成，例如壓克力樹酯或環氧樹酯所製成。雖然第9圖繪示載體160配置在光觸發電變層140的一側，但載體160亦可配置在電極層120的一側。

本發明的另一態樣是提供一種識別元件。參考第4圖，識別元件100”不包含任何的電晶體，因此電極層120以及導電透光層130不會電性連接至電晶體。當光線照射光觸發電變層140時，光觸發電變層140的電性發生改變。在某些實施方式中，當光線照射光觸發電變層140時，被光照射的部分之導電率會升高(或者，該部分的電阻會降低)。但在另外某些實施方式中，光觸發電變層140受到光線照射時，被光照射部分的電阻會提高。

在某些實施方式中，識別元件100”上具有顯示圖案154以及顯示圖案154以外的區域，顯示圖案154呈現的灰階不同於上述顯示圖案154以外的區域的灰階。

本發明的另一態樣是提供一種顯示器。第10圖繪示本發明某些實施方式的之顯示器200的剖面示意圖。顯 示器200包含第一導電透光層210、第二導電透光層220、畫素電極層230、雙穩態層240以及光二極體結構層250。

第一導電透光層210與第二導電透光層220相對配置。畫素電極層230配置在第一導電透光層210與第二導電透光層220之間。雙穩態層240配置在第一導電透光層210與畫素電極層230之間。在一實施方式中，第一導電透光層210與畫素電極層230分別配置在雙穩態層240的相對兩表面上。光二極體結構層250配置在畫素電極層230與第二導電透光層220之間。換言之，畫素電極層230配置在光二極體結構層250與雙穩態層240之間。第一導電透光層210、第二導電透光層220及雙穩態層240可與前文所述任一實施方式或實施例的導電透光層及雙穩態層相同，於此不再贅述。下文將詳細敘述畫素電極層230與光二極體結構層250的細節。

在某些實施方式中，顯示器200還包含載板260，載板260上依序配置第二導電透光層220、光二極體結構層250及畫素電極層230，而形成中間結構270。第11圖繪示本發明一實施方式之中間結構270的剖面示意圖。如圖所示，在某些實施方式中，光二極體結構層250包含第一型半導體層251、本徵半導體層252以及第二型半導體層253，本徵半導體層252配置在第一型半導體層251上，第二型半導體層253配置在本徵半導體層252上。第一型半導體層251可為P型或N型半導體層，例如P+的非晶矽層或N+的非晶矽層。第二型半導體層253可為P型或N型半導體 層，例如P+的非晶矽或N+的非晶矽。當第一型半導體層251為P型半導體層時，則第二型半導體層253為N型半導體層。反之，當第一型半導體層251為N型半導體層時，則第二型半導體層253為P型半導體層。

畫素電極層230配置在光二極體結構層250上。在某些實施方式中，畫素電極層230包含多個彼此分離的導電墊232，而且導電墊232電性連接光二極體結構層250。在一實施例中，導電墊232直接接觸光二極體結構層250的第二型半導體層253。因此，導電墊232能夠接收由二極體結構層250傳遞來的電壓或電流訊號。再者，畫素電極層230與第一導電透光層210分別配置在雙穩態層240的相對兩側(如第10圖所示)，因此畫素電極層230的導電墊232的尺寸便得以定義雙穩態層240的解析度。雖然第11圖繪示畫素電極層230為多個彼此分離的導電墊232，但在另外某些實施方式中，畫素電極層230可以連續地延伸整個顯示區，而非彼此分離的導電墊。

第12A圖繪示本發明另一實施方式之中間結構270的剖面示意圖。光二極體結構層250包含共用第一型半導體層251、共用本徵半導體層252以及多個第二型半導體層253。共用本徵半導體層252配置在共用第一型半導體層251上，此等多個第二型半導體層253配置在共用本徵半導體層252上。任兩相鄰之第二型半導體層253之間存在溝槽254，溝槽254的深度大於第二型半導體層253的厚度，因此溝槽254能夠隔絕相鄰的兩個第二型半導體層253之間的 電性干擾。故每一個第二型半導體層253在光二極體結構層250中定義出一個光二極體。在某些實施例中，各個導電墊232對應地設置在各個第二型半導體層253上。導電墊232的平面輪廓與第二型半導體層253的平面輪廓大致相同。由於溝槽254隔絕相鄰的兩個第二型半導體層253，因此能夠有效地減少各個導電墊232的漏電流。

第12B圖繪示本發明另一實施方式之光二極體結構層250的剖面示意圖。光二極體結構層250包含N型重摻雜InP基材251a、本徵型InP層252a、本徵型InGaAs吸收層253a、以及P型重摻雜InP層254a。畫素電極層230可配置在N型重摻雜InP基材251a上或配置在P型重摻雜InP層254a上。

第12C圖繪示本發明另一實施方式之光二極體結構層250的剖面示意圖。光二極體結構層250包含半導體基材257、長波長吸收層254b、中波長吸收層255b、以及短波長吸收層256b。在一實施例中，半導體基材257包含N型重摻雜GaSb基材251b以及P型重摻雜GaSb緩衝層252b。在某些實施例中，半導體基材257更包含P型接觸層253b，P型接觸層253b用以提高半導體基材257與長波長吸收層254b之間的電性接觸效能。再者，長波長吸收層254b用以吸收例如波長為約600nm至約780nm的光，長波長吸收層254b包含例如InAl層及/或GaSb層。中波長吸收層255b用以吸收例如波長為約480nm至約600nm的光，中波長吸收層255b包含例如InAl層及/或GaSb層。短波長吸 收層256b用以吸收例如波長為約380nm至約480nm的光，短波長吸收層256b例如包含依序堆疊的InAs層、GaSb層、AlSb層、以及GaSb層，其中InAs層或GaSb層接觸中波長吸收層255b。在本實施方式中，光線L由短波長吸收層256b的一側進入光二極體結構層250。

第12D圖繪示本發明另一實施方式之光二極體結構層250的剖面示意圖。光二極體結構層250包含N型重摻雜GaAs層251c、N型輕摻雜GaAs層252c、P型輕摻雜GaAs層253c、以及N型輕摻雜AlGaAs層254c。畫素電極層230可配置在N型輕摻雜AlGaAs層254c上或配置在N型重摻雜GaAs層251c上。

第12E圖繪示本發明某些實施方式的之顯示器200”的剖面示意圖。第12E圖繪示的顯示器200”與第10圖繪示的顯示器200的不同之處在於，顯示器200”不包含畫素電極層230。簡言之，雙穩態層240配置在第一導電透光層210與第二導電透光層220之間，光二極體結構層配置在雙穩態層240與第二導電透光層220之間，且光二極體結構層250電性連接雙穩態層240。在一具體實施例中，雙穩態層240與光二極體結構層250直接接觸。第12F圖繪示本發明另外某些實施方式的之光二極體結構層250的剖面示意圖。光二極體結構層250包含共用第一型半導體層251、共用本徵半導體層252以及多個第二型半導體層253。共用本徵半導體層252配置在共用第一型半導體層251上，此等第二型半導體層253配置在共用本徵半導體層252上。溝槽 254隔開兩個相鄰的第二型半導體層253。此等第二型半導體層253可直接接觸雙穩態層240，第二型半導體層253能夠與雙穩態層240形成很好的接觸面，所以第12E圖繪示的顯示器200”不須要設置畫素電極層230或導電墊232。根據多個實施方式，第一型半導體層251可為P型或N型半導體層，例如P+的非晶矽層或N+的非晶矽層。第二型半導體層253可為P型或N型半導體層，例如P+的非晶矽或N+的非晶矽。當第一型半導體層251為P型半導體層時，則第二型半導體層253為N型半導體層。反之，當第一型半導體層251為N型半導體層時，則第二型半導體層253為P型半導體層。

第13A-16B圖繪示本發明某些實施方式之形成顯示圖案的方法在不同步驟階段的示意圖。

請參照第13A圖，首先提供上述之顯示器200。為更清楚的表達在此所述的方法，第13A-16B圖中簡略的繪示顯示器200中的某些元件，例如第二導電透光層220僅以線條繪示，以及光二極體結構層250以一系列的二極體符號繪示。第13B圖繪示顯示器200呈現的顯示狀態。在此步驟中，由於並未施加任何電壓到顯示器200，雙穩態層240中的顯色粒子是隨機分佈，所以顯示器200呈現出原本的灰階顏色。

請參照第14A圖，在第一導電透光層210與第二導電透光層220之間提供第一電壓差V1。舉例而言，第一電壓差V1為正偏壓。此時，第二導電透光層220的電位通過光二極體結構層250並傳遞到畫素電極層230的每個導 電墊232，所以畫素電極層230的導電墊232也具有正電壓。畫素電極層230與第一導電透光層210之間的正偏壓造成雙穩態層240的帶電顯色粒子移動，讓顯示器200呈現出全面性的一第一灰階G1，第一灰階G1例如黑色的顯示狀態，第14B圖所示。

請參照第15A圖，在第一導電透光層210與第二導電透光層220之間提供第二電壓差V2，並且第二電壓差V2不同於第一電壓差V1。例如，第一電壓差V1為正電壓差，第二電壓差V2為負電壓差。由於第二電壓差V2為負電壓差，電流無法通過光二極體結構層250，所以畫素電極層230的每個導電墊232並無實質的電位，因此施加第二電壓差V2並不會改變雙穩態層240的顯示狀態，顯示器200仍然呈現出全面性的第一灰階G1，如第15B圖所示。本發明所屬技術領域的通常知識者可理解，上述正電壓差及負電壓差僅為例示，在其他實施例中，當光二極體結構層250的導通方向相反時，第一電壓差V1可為負電壓差，第二電壓差V2為正電壓差。

請參照第16A及16B圖，允許一光線L穿透第二導電透光層220並照射光二極體結構層250的一部分，讓雙穩態層240對應於此部分之區域R的顯示狀態改變，而在顯示器200中形成顯示圖案P。詳細的說，當光二極體結構層250處於逆向電壓差時，對於光線具有很高的敏感性。第17圖繪示本發明某一實施例之光二極體結構層250的電流-電壓關係圖，其中曲線A表示受光照射的光二極體結構層250 的實驗數據，曲線B表示沒有受光照射的光二極體結構層250的實驗數據。由第17圖中可發現，當光二極體結構層250處於逆向電壓差時，被光線照射狀態下與未被光線照射狀態下的光二極體結構層的電流存在著數個數量級的差異。例如，當電壓為-4伏特時，曲線A與曲線B的電流差異接近三的數量級。

請回到第16A及16B圖，當光線L照射到光二極體結構層250的部分時，此部分的電流將會提高，讓對應的導電墊232a具有負電壓，因此讓雙穩態層240對應於此部分之區域R的顯示狀態改變，而在顯示器200中形成顯示圖案P。雖然第16A圖繪示光線L從光二極體結構層250的一側照射，但是在其他實施方式中，光(或其他電磁波)可以從第一導電透光層210的一側照射，並抵達光二極體結構層250，讓光二極體結構層250的導電性發生改變，而達到相同的效果。

在某些實施例中，光二極體結構層250包含非晶矽，且上述光線L為藍光或綠光，例如波長為380nm至約580nm的光，更明確地為380nm至約480nm或480nm至約580nm。非晶矽對於藍光具有較高的吸收率，所以提供藍光照射光二極體結構層250能夠提供更顯著的電壓差異，而形成更鮮明的顯示圖案P。非晶矽對於綠光具有中等的吸收率，實驗結果證實顯示器200仍然可呈現出良好的顯示圖案P。反之，非晶矽對於紅光具有較低的吸收率，實驗結果證實顯示器200僅可呈現出灰階的顯示圖案P。

在另外某些實施例中，上述允許光線L穿透第二導電透光層220並照射光二極體結構層250的一部分的步驟包含：提供不同波長的第一光L1及第二光L2分別照射光二極體結構層250的第一部分A1及第二部分A2，使雙穩態層240對應於第一部分A1及第二部分A2的區域呈現出不同灰階的顯示圖案。例如，第一光L1為紅光，第二光L2為藍光或綠光。

此外，不同強度的光線也能夠造成不同灰階的顯示效果。因此，在另外某些實施例中，上述允許光線L穿透第二導電透光層220並照射光二極體結構層250的一部分的步驟包含：提供不同光強度的第一光L1及第二光L2分別照射光二極體結構層250的第一部分A1及第二部分A2，使雙穩態層240對應於第一部分A1及第二部分A2的區域呈現出不同灰階的顯示圖案。

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。

Claims (26)

1. 一種製造識別元件的方法，包含：提供一顯示層，該顯示層包含：一雙穩態層；一電極層；一導電透光層，其中該電極層與該導電透光層配置在該雙穩態層的相對兩側；以及一光觸發電變層，配置在該雙穩態層與該導電透光層之間，其中該雙穩態層具有一厚度方向以及與該厚度方向垂直的一延伸方向，該光觸發電變層在該延伸方向上連續地延伸人眼可識別的一長度；提供一電壓差在該電極層與該導電透光層之間；以及提供一光束穿透該導電透光層，並照射該光觸發電變層的一部分，使該雙穩態層對應於該光觸發電變層被照射之該部分之區域的顯示狀態改變，而在該顯示層中形成一顯示圖案。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中當該光束照射該光觸發電變層的該部分時，該光觸發電變層的該部分的導電率增加。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中當該光束照射該光觸發電變層的該部分時，該光觸發電變層的該部分的電阻增加。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，在移除該電壓差以及該光束之後，更包含：將具有該顯示圖案的該顯示層固定到一載體上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，在移除該電壓差以及該光束之後，更包含：從具有該顯示圖案的該顯示層中移除該電極層，使該雙穩態層的一表面裸露出，而形成一第一識別元件；以及將該第一識別元件固定到一載體上。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，在移除該電壓差以及該光束之後，更包含：從具有該顯示圖案的該顯示層中移除該導電透光層以及該光觸發電變層，使該雙穩態層的一表面裸露出，而形成一第二識別元件；以及將該第二識別元件固定到一載體上。
7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，在移除該電壓差以及該光束之後，更包含：從具有該顯示圖案的該顯示層中移除該電極層、該導電透光層以及該光觸發電變層，使該雙穩態層的相對兩表面露出，而形成一第三識別元件；以及將該第三識別元件固定到一載體上。
8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，在移除該電壓差以及該光束之後，更包含：從具有該顯示圖案的該顯示層中移除該導電透光層，而形成一第四識別元件；以及將該第四識別元件固定到一載體上。
9. 一種識別元件，包含：一雙穩態層；一電極層；一導電透光層，其中該電極層與該導電透光層配置在該雙穩態層的相對兩側；以及一光觸發電變層，配置在該雙穩態層與該導電透光層之間，其中該雙穩態層具有一厚度方向以及與該厚度方向垂直的一延伸方向，該光觸發電變層在該延伸方向上連續地延伸人眼可識別的一長度。
10. 如申請專利範圍第9項所述的識別元件，其中該光觸發電變層包含一肖特基能障產生層以及接觸該肖特基能障產生層的一半導體層，其中該肖特基能障產生層夾置在該雙穩態層與該半導體層之間，且該半導體層夾置在該肖特基能障產生層與該導電透光層之間。
11. 如申請專利範圍第9項所述的識別元件，其中該光觸發電變層包含一肖特基能障產生層以及接觸該肖特基能障產生層的一半導體層，其中該肖特基能障產生 層夾置該半導體層與該導電透光層之間，而且該半導體層夾置在該雙穩態層與該肖特基能障產生層之間，其中該肖特基能障產生層為透明導電材料所製成。
12. 如申請專利範圍第9項所述的識別元件，其中該光觸發電變層包含一光敏性導電材料。
13. 一種製造識別元件的方法，包含：提供一顯示層，該顯示層包含：一雙穩態層；一電極層；一導電透光層，其中該電極層與該導電透光層配置在該雙穩態層的相對兩側；以及一光觸發電變層，配置在該雙穩態層與該導電透光層之間，其中該雙穩態層具有一厚度方向以及與該厚度方向垂直的一延伸方向，該光觸發電變層在該延伸方向上連續地延伸人眼可識別的一長度；提供一光束穿透該導電透光層，並照射該光觸發電變層的一部分；以及提供一電壓差在該電極層與該導電透光層之間，使該雙穩態層對應於該光觸發電變層被照射之該部分之區域的顯示狀態改變，而在該顯示層中形成一顯示圖案。
14. 一種形成顯示圖案的方法，包含： 提供或接收一顯示層，該顯示層包含：一雙穩態層；一電極層；一導電透光層，其中該電極層與該導電透光層配置在該雙穩態層的相對兩側；以及一光觸發電變層，配置在該雙穩態層與該導電透光層之間，其中該雙穩態層具有一厚度方向以及與該厚度方向垂直的一延伸方向，該光觸發電變層在該延伸方向上連續地延伸人眼可識別的一長度；以及提供一電壓差在該電極層與該導電透光層之間，且允許一光線穿透該導電透光層，並照射該光觸發電變層的一部分，讓該雙穩態層對應於該光觸發電變層被照射之該部分之區域的顯示狀態改變，而在該顯示層中形成一顯示圖案。
15. 一種顯示器，包含：一第一導電透光層；一第二導電透光層，與該第一導電透光層相對配置；一雙穩態層，配置在該第一導電透光層與該第二導電透光層之間；以及一光二極體結構層，配置在該雙穩態層與該第二導電透光層之間，且該光二極體結構層電性連接該雙穩態層。
16. 如申請專利範圍第15項所述的顯示器， 更包含：一畫素電極層，配置在該雙穩態層與該光二極體結構層之間，其中該畫素電極層包含多個彼此分離的導電墊。
17. 如申請專利範圍第15項所述的顯示器，其中該光二極體結構層包含：一第一型半導體層；一本徵半導體層，配置在該第一型半導體層上；以及一第二型半導體層，配置在該本徵半導體層上。
18. 如申請專利範圍第16項所述的顯示器，其中該光二極體結構層包含：一第一型半導體層；一本徵半導體層，配置在該第一型半導體層上；以及多個第二型半導體層，配置在該本徵半導體層上，該些第二型半導體層定義出多個光二極體。
19. 如申請專利範圍第18項所述的顯示器，其中各該導電墊對應地設置在各該第二型半導體層上。
20. 如申請專利範圍第18項所述的顯示器，其中兩相鄰之第二型半導體層之間存在一溝槽，且該溝槽的深度大於各該第二型半導體層的厚度。
21. 一種形成顯示圖案的方法，包含： 提供如申請專利範圍第16項所述的一顯示器；在該第一導電透光層與該第二導電透光層之間提供一第一電壓差；在該第一導電透光層與該第二導電透光層之間提供一第二電壓差，其中該第二電壓差不同於該第一電壓差；以及允許一光線穿透該第二導電透光層並照射該光二極體結構層的一部分，讓該雙穩態層對應於該光二極體結構層被照射之該部分之區域的顯示狀態改變，而在該顯示器中形成一顯示圖案。
22. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中當第一電壓差為正電壓差時，該第二電壓差為負電壓差，當第一電壓差為負電壓差時，該第二電壓差為正電壓差。
23. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中提供該第一電壓差時，該顯示器呈現出全面性的一第一灰階，且當提供該第二電壓差時，該顯示器仍呈現全面性的該第一灰階。
24. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中該光線的波長為380nm至約580nm。
25. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其 中所述允許該光線穿透該第二導電透光層並照射該光二極體結構層的該部分包含：提供不同光強度的一第一光及一第二光分別照射該光二極體結構層的一第一部分及一第二部分，使該雙穩態層對應於該第一部分及該第二部分的區域呈現出不同灰階的顯示圖案。
26. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中所述允許該光線穿透該第二導電透光層並照射該光二極體結構層的該部分包含：提供不同波長的一第一光及一第二光分別照射該光二極體結構層的一第一部分及一第二部分，使該雙穩態層對應於該第一部分及該第二部分的區域呈現出不同灰階的顯示圖案。