TWI666501B - 磁致變色顯示器 - Google Patents

Abstract

一種磁致變色顯示器包括第一基板、多個第一磁場調變元件、第二基板以及磁致變色層。第一基板具有多個第一畫素區。多個第一磁場調變元件分別設置於多個第一畫素區。第二基板設置於第一基板的對向。磁致變色層設置於第一基板與第二基板之間。

Description

磁致變色顯示器

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種磁致變色顯示器。

目前反射式顯示器主要分為傳統液晶式、膽固醇液晶式及電泳式等幾大類。傳統液晶式顯示器透過偏光片極化環境光後才能以液晶調控之，其所反射出之光束的量非常少。另外，傳統液晶式顯示器係利用彩色濾光片實現色彩化，但彩色濾光片的設置卻使反射率下降。膽固醇液晶式顯示器的反射率雖較傳統液晶式顯示器高，但受限於膽固醇液晶的模態，其反射率仍不如電泳式顯示器。電泳式顯示器利用電泳粒子直接反射環境光，被電泳粒子反射的部分環境光無需通過偏光片便可做為顯示之用，因此電泳式顯示器的反射率較高。其中，電泳粒子不是磁性粒子。電泳式顯示器目前仍以單色顯示為主。若欲使電泳式顯示器彩色化，可使用彩色濾光片或彩色電泳粒子。然而，在電泳式顯示器中設置彩色濾光片會減損反射率；若使用彩色電泳粒子，則使電泳式顯示器的調控更趨複雜。此外，由於電泳粒子的移動較慢，因此電泳式顯示器還存在反應時間過長的問題。

本發明提供一種磁致變色顯示器，其性能佳。

本發明的磁致變色顯示器包括第一基板、多個第一磁場調變元件、第二基板以及磁致變色層。第一基板具有多個第一畫素區。多個第一磁場調變元件分別設置於多個第一畫素區。第二基板設置於第一基板的對向。磁致變色層設置於第一基板與第二基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的磁致變色顯示器更包括第一驅動線路層。第一驅動線路層設置於第一基板上，且與第一磁場調變元件電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的第一驅動線路層包括多個第一薄膜電晶體、多條第一掃描線以及多條第一資料線。多個第一薄膜電晶體分別設置於第一基板的多個第一畫素區且分別與多個第一磁場調變元件電性連接。第一掃描線及第一資料線設置於第一基板上，彼此交錯且分別與多個第一薄膜電晶體電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的第一驅動線路層更包括第一薄膜電容。第一薄膜電容設置於第一基板上且與第一薄膜電晶體電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的第一磁場調變元件包括設置於第一基板上的線圈。

在本發明的一實施例中，上述的第一磁場調變元件更包括多個磁芯材料。多個線圈分別產生多個磁場，而多個磁芯材料分別設置於所述多個磁場的範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的磁致變色顯示器更包括第一驅動線路層。第一驅動線路層設置於第一基板上，且透過磁芯材料與線圈電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的第一磁場調變元件更包括蓄磁材料與絕緣層。蓄磁材料與線圈至少部分重疊。絕緣層設置於蓄磁材料與線圈之間。

在本發明的一實施例中，上述的第二基板具有分別與多個第一畫素區重疊的多個第二畫素區。磁致變色顯示器更包括分別設置於第二基板之多個第二畫素區的多個第二磁場調變元件。

在本發明的一實施例中，上述的磁致變色顯示器更包括第二驅動線路層。第二驅動線路層設置於第二基板上，且與第二磁場調變元件電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的第二驅動線路層包括多個第二薄膜電晶體、多條第二掃描線以及多條第二資料線。多個第二薄膜電晶體設置於第二基板的多個第二畫素區且分別與第二磁場調變元件電性連接。多條第二掃描線及多條第二資料線設置於第二基板上，彼此交錯且分別與多個第二薄膜電晶體電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的多個第二磁場調變元件包括透光的多個線圈。

在本發明的一實施例中，上述的磁致變色顯示器更包括吸光層。吸光層設置於磁致變色層與第一基板之間。

一種驅動方法用以驅動磁致變色顯示器。磁致變色顯示器包括具有多個第一畫素區的第一基板、分別設置於多個第一畫素區的多個第一磁場調變元件、設置於第一基板之對向的第二基板以及設置於第一基板與第二基板之間的磁致變色層。磁致變色層具有位於任一第一畫素區上的多個磁性粒子。所述驅動方法包括下列步驟：利用任一第一畫素區上的一第一磁場調變元件產生一磁場，以使多個磁性粒子沿著磁場的方向排成一團簇鏈，所述團簇鏈包括多個團簇，每一團簇包括聚集的多個磁性粒子；藉由調整磁場的升降速率以及強度大小來調控團簇鏈的結構週期，以控制第一畫素區的繞射波長及亮度。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法，更包括：利用磁場大小控制團簇鏈的長度，以決定任一第一畫素區顯示的亮度。

基於上述，本發明一實施例的磁致變色顯示器透過適當調控第一磁場調變元件所產生的磁場能使各第一畫素區上的部分磁致變色層反射具有指定波長及指定強度的光束。藉此，磁致變色顯示器能顯示全彩畫面。特別是，磁致變色顯示器係利用磁致變色層本身的光學特性來顯色，其無需設置彩色濾光片便能實現全彩化，故磁致變色顯示器的反射率高。此外，由於磁致變色層之磁性粒子的移動速度快，因此磁致變色顯示器還具有反應時間短的優點。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在下文中將參照附圖更全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例性實施例。如本領域技術人員將認識到的，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例，而不脫離本發明的精神或範圍。

在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件”上”或”連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反地，當元件被稱為”直接在另一元件上”或”直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，”連接”可以指物理及/或電性連接。而且，電性連接係為二元件間存在其它元件。

本文使用的”約”、”近似”、或”實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，”約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的“約”、”近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

本文參考作為理想化實施例的示意圖的截面圖來描述示例性實施例。因此，可以預期到作為例如製造技術及/或公差的結果的圖示的形狀變化。因此，本文所述的實施例不應被解釋為限於如本文所示的區域的特定形狀，而是包括例如由製造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通常可以具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所示的銳角可以是圓的。因此，圖中所示的區域本質上是示意性的，並且它們的形狀不是旨在示出區域的精確形狀，並且不是旨在限制權利要求的範圍。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1為本發明一實施例之磁致變色顯示器的立體示意圖。請參照圖1，磁致變色顯示器100包括第一基板110、多個第一磁場調變元件120、第二基板130以及磁致變色層140。第一基板110具有多個第一畫素區110a。多個第一磁場調變元件120分別設置於第一基板110的多個第一畫素區110a。第二基板130設置於第一基板110的對向。磁致變色層140設置於第一基板110與第二基板130之間。在本實施例中，第一基板110的材料可以是透光或不透光/反射材料，第二基板130的材料是透光材料。上述之透光材料例如是玻璃、石英、有機聚合物、或其它可適用的材料，上述之不透光/反射材料例如是導電材料、晶圓、陶瓷、前述透明材料上設置反射材料、或其它可適用的材料，但本發明不以此為限。

在本實施例中，第一磁場調變元件120例如:可包括線圈（coil）122及/或其它合適的元件。線圈122的匝數可視驅動磁致變色層140所需的磁場大小而定，線圈122的匝數並不限於圖中所繪。在本實施例中，線圈122可選擇性地利用黃光微影製程形成於第一基板110上。舉例而言，在本實施例中，線圈122的材質可以是金屬材料、合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、有機導電材料(如PEDOT/PSS) 、碳素材料(如奈米碳管、石墨烯、石墨) 、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。本實施例之線圈122例如是二維線圈，但本發明不以此為限。此外，在本實施例中，線圈122的每一匝大致上可呈矩形。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，線圈122的每一匝也可呈其它適當形狀，以下將於後續段落配合其它圖式舉例說明之。

在本實施例中，磁致變色顯示器100更包括第一驅動線路層150。第一驅動線路層150設置於第一基板110上且與多個第一磁場調變元件120電性連接。舉例而言，在本實施例中，第一驅動線路層150包括多條第一掃描線SL1及多條第一資料線DL1。多條第一掃描線SL1可沿著方向x延伸，多條第一資料線DL1可沿著方向y延伸，其中方向x與方向y交錯，但不限於此。於其它實施例中，第一掃描線SL1與第一資料線DL1之沿著方向可互相交換。第一驅動線路層150更包括絕緣層152，以隔開第一掃描線SL1及第一資料線DL1。絕緣層152可為單層或多層結構，且其材料包含無機材料(例如:氧化矽、氮氧化矽、氮化矽、或其它合適的材料)、有機材料(例如:聚亞醯胺、聚酯類、聚烯類、聚甲基丙烯酸類、苯並環丁烯（BCB）、光阻、或其它合適的材料)、其它合適的材料、或前述材料之組合。

在本實施例中，每一第一磁場調變元件120之線圈122的兩端122a、122b可分別與對應的一條第一掃描線SL1及對應的一條第一資料線DL1電性連接。藉此，當第一掃描線SL1與第一資料線DL1被施予適當的訊號時，線圈122上之電流能產生磁場，以驅動磁致變色層140。

需說明的是，圖1所繪之第一驅動線路層150的樣態僅是用以舉例說明本發明而非用以限制本發明，在其它實施例中，第一驅動線路層150的樣態也可設計為其它適當樣態，以下將於後續段落配合其它圖示舉例說明之。

圖2示出本發明一實施例之磁致變色層的多個磁性粒子。請參照圖1及圖2，磁致變色層140包括多個磁性粒子142a。在本實施例中，磁性粒子142a例如是奈米磁性粒子，但本發明不以此為限。第一磁場調變元件120用以施加磁場至磁致變色層140。所述磁場未施加於磁致變色層140時，多個磁性粒子142a分散於溶液（未繪示）中。所述磁場施加於磁致變色層140時，原本分散的磁性粒子142a會聚集成多個團簇（cluster）142。藉由調控磁場的升降速率，團簇（cluster）142的直徑W可被控制。舉例而言，施加於磁致變色層140之磁場的增加速率大時，可獲得直徑W小的團簇142；施加於磁致變色層140之磁場的增加速率小時，可獲得直徑W大的團簇142。此時，若持續施加磁場於磁致變色層140，則具有指定直徑W的多個團簇142會沿著第一磁場調變元件120所產生之磁場的方向z排成具週期結構的團簇鏈144。具有週期結構的團簇鏈144沿磁場方向排列，結構週期（即距離d，例如:一個團簇142的直徑W以及與其相鄰的團簇142之間一個間隙(未標示)的總和）受磁吸力主導，尚有分散斥力、溶液浮力、重力等的影響，而且團簇直徑W限制結構週期（即距離d）的最小值，故結構週期（即距離d）的與磁力相關，且d≧W。

請參照圖2，團簇鏈144之多個團簇142的排列具有周期性，根據布拉格定律（Bragg’s Law），外界光束L1（例如：白光）入射至團簇鏈144時，部分的外界光束L1會被具有週期結構之團簇鏈144反射產生相干繞射（coherently diffracted），被相干繞射出之光束L2的波長λ滿足下式（1）： ，其中n為正整數(無單位)，θ為入射角(單位:度數，°)。又在最終飽和磁力作用下，彼此接觸且相鄰之多個團簇142的間隔的距離d(單位:nm )，實質上等於團簇142的直徑W(單位:nm )，而上式（1）可改寫為下式（2）： 。由上式（2）可知，藉由控制團簇142的直徑W（或者說，控制磁場的增加速率），便能控制團簇鏈144所相干繞射出之光束L2的波長，亦即，能控制團簇鏈144所在之第一畫素區110a顯示的顏色。此外，藉由控制磁場的大小能控制團簇鏈144的長度K，長度K的範疇例如約在奈米~微米等級之間，團簇鏈144的長度越長，團簇鏈144能相干繞射出之光束L2的量越大。從另一方面觀之，可藉由控制磁場的大小能控制團簇鏈144所在之第一畫素區110a顯示的亮度。透過上述機制，磁致變色顯示器100的每一第一畫素區110a能顯示約為指定的顏色及亮度，進而顯示指定畫面。

請參照圖1及圖2，在本實施例中，磁致變色顯示器100可進一步包括吸光層160。吸光層160覆蓋第一基板110的多個第一畫素區110a，且設置於磁致變色層140與第一基板110之間。舉例而言，在本實施例中，吸光層160可設置於磁致變色層140與第一驅動線路層150之間，但本發明不以此為限。吸光層160用以吸收未被磁致變色層140繞射的光束L1及未達繞射條件的其餘波長，以優化磁致變色顯示器100的顯示效果。

圖3為本發明另一實施例之磁致變色顯示器的立體示意圖。圖3的磁致變色顯示器100A與圖1的磁致變色顯示器100類似，只要有可能相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。請參照圖1及圖3，磁致變色顯示器100A與磁致變色顯示器100的差異在於：磁致變色顯示器100A還包括多個第二磁場調變元件170及第二驅動線路層180，其餘之描述可參閱前述，於此不再贅言。

請參照圖3，在本實施例中，第二基板130具有分別與多個第一畫素區110a實質上重疊的多個第二畫素區130a。多個第二磁場調變元件170分別設置於第二基板130的多個第二畫素區130a。第二磁場調變元件170例如:可包括線圈172及/或其它合適的元件。第二驅動線路層180設置於第二基板130上且與多個第二磁場調變元件170電性連接。舉例而言，第二驅動線路層180包括多條第二掃描線SL2及多條第二資料線DL2。多條第二掃描線SL2沿著方向x延伸，多條第二資料線DL2沿著方向y延伸，其中方向x與方向y交錯，但不限於此。於其它實施例中，第二掃描線SL2與第二資料線DL2之沿著方向可互相交換。第二驅動線路層180更包括絕緣層182，以隔開第二掃描線SL2及第二資料線DL2。絕緣層182可為單層或多層結構，且其材料包含無機材料(例如:氧化矽、氮氧化矽、氮化矽、或其它合適的材料)、有機材料(例如:聚亞醯胺、聚酯類、聚烯類、聚甲基丙烯酸類、苯並環丁烯（BCB）、光阻、或其它合適的材料)、其它合適的材料、或前述材料之組合，而絕緣層152與絕緣層182之材料可實質上相同或不同。每一第二磁場調變元件170之線圈172的兩端172a、172b可分別與對應的一條第二掃描線SL2及對應的一條第二資料線DL2電性連接。藉此，當第二掃描線SL2與第二資料線DL2被施予適當的訊號時，線圈172上的電流可產生磁場，以驅動磁致變色層140。

當第一磁場調變元件120及第二磁場調變元件170上均通有電流時，作用在磁致變色層140上之磁場在方向z上的分量會較增加，進而能提升磁致變色顯示器100的性能。在本實施例中，為避免線圈172之設置影響磁致變色顯示器100的顯示品質（例如：亮度），線圈172可選擇性地透光或至少半透光之材料(例如:銦錫氧化物、銦氧化物、鋅氧化物、銦鎵氧化物、銦鎵鋅氧化物、奈米炭管/桿、鈣鈦礦、或其它合適的材料、或前述材料至少二種之組合或堆疊)，但本發明不以此為限。

圖4為本發明又一實施例之磁致變色顯示器的第一驅動線路層的示意圖。請參照圖1及圖4，圖4的第一驅動線路層150B與圖1的第一驅動線路層150類似，第一驅動線路層150B與第一驅動線路層150的差異在於：第一驅動線路層150B還包括多個二極體154，其餘之描述可參閱前述，於此不再贅言。請參照圖4，每一二極體154電性連接於第一磁場調變元件120之線圈122的一端122a與對應的一條第一掃描線SL1之間。多條第一掃描線SL1與掃描線驅動單元（未繪示）電性連接。多條第一資料線DL1與資料線驅動單元（未繪示）電性連接。掃描線驅動單元可依序提供電壓Vs至多條第一掃描線SL1，資料線驅動單元可依據各第一畫素區110a的磁場所需調控各第一資料線DL1的電壓Vd。如此一來，因電壓差（Vs-Vd）所產生的電流可經由各第一畫素區110a之線圈122轉換成相對應的磁場大小，進而達到調控各第一畫素區110a之顏色及/或亮度的目的。第一驅動線路層150B可用以取代前述任一磁致變色顯示器100及/或100A的第一驅動線路層150，以此方式構成的磁致變色顯示器也在本發明所欲保護的範疇內。

圖5為本發明再一實施例之磁致變色顯示器的第一驅動線路層的示意圖。請參照圖1及圖5，圖5的第一驅動線路層150C與圖1的第一驅動線路層150類似，第一驅動線路層150C與第一驅動線路層150的差異如下：請參照圖5，第一驅動線路層150C還包括多個第一薄膜電晶體T1，其餘之描述可參閱前述，於此不再贅言。多個第一薄膜電晶體T1分別設置於多個第一畫素區110a且分別與第一磁場調變元件120電性連接。舉例而言，每一第一薄膜電晶體T1具有與第一資料線DL1電性連接的源極S、與第一掃描線SL1電性連接的閘極G以及與第一磁場調變元件120之線圈122的一端122c電性連接的汲極D，而第一磁場調變元件120之線圈122的另一端122d可選擇性地接地，但本發明不以此為限。

請參照圖5，多條第一掃描線SL1與掃描線驅動單元（未繪示）電性連接。多條第一資料線DL1與資料線驅動單元（未繪示）電性連接。掃描線驅動單元依序開啟多列的第一薄膜電晶體T1，以使資料線驅動單元提供的電壓Vd經由各第一資料線DL1傳遞至各第一畫素區110a的線圈122中，因線圈122之兩端122c、122d之電壓差所產生的電流可轉換成相對應的磁場大小，進而達到調控各第一畫素區110a之顏色及/或亮度的目的。第一驅動線路層150C可用以取代前述任一磁致變色顯示器100或100A的第一驅動線路層150，以此方式構成的磁致變色顯示器也在本發明所欲保護的範疇內。

圖6為本發明一實施例之磁致變色顯示器的第一驅動線路層的示意圖。請參照圖1及圖6，圖6的第一驅動線路層150D與圖1的第一驅動線路層150類似，第一驅動線路層150D與第一驅動線路層150的差異如下：請參照圖6，第一驅動線路層150D還包括多個第一薄膜電晶體T1、多個第二薄膜電晶體T2以及多個薄膜電容Cs，其餘之描述可參閱前述，於此不再贅言。

請參照圖6，多個第一薄膜電晶體T1分別設置於多個第一畫素區110a且分別與第一磁場調變元件120電性連接。舉例而言，每一第一薄膜電晶體T1具有與第一資料線DL1電性連接的源極S、與第一掃描線SL1電性連接的閘極G以及與薄膜電容Cs和第二薄膜電晶體T2電性連接的汲極D。每一第二薄膜電晶體T2具有源極S、閘極G及汲極D，其中第二薄膜電晶體T2的源極S具有一參考電位，第二薄膜電晶體T2的閘極G與第一薄膜電晶體T1的汲極D電性連接。薄膜電容Cs之一端與第一薄膜電晶體T1的汲極D電性連接，薄膜電容Cs之另一端可接地。在本實施例中，第一磁場調變元件120之線圈122的一端122e可電性連接至第二薄膜電晶體T2的汲極D，而線圈122的另一端122f可接地。提供電壓Vs至第一薄膜電晶體T1時，第一薄膜電晶體T1開啟；此時，透過第一資料線DL1提供的電壓Vd傳遞至薄膜電容Cs，以對薄膜電容Cs充電；第二薄膜電晶體T2藉由薄膜電容Cs來決定可提供多少電流至第一磁場調變元件120的線圈122，線圈122上的電流可轉換成相對應的磁場大小，進而達到調控各第一畫素區110a之顏色及/或亮度的目的。第一驅動線路層150D可用以取代前述任一磁致變色顯示器100或100A的第一驅動線路層150，以此方式構成的磁致變色顯示器也在本發明所欲保護的範疇內。

圖7示出本發明另一實施例之第一磁場調變元件的線圈。在圖7的實施例中，第一磁場調變元件120E的線圈122的每一匝可呈多邊形，例如但不限於：六邊形。圖8示出本發明又一實施例之第一磁場調變元件的線圈的示意圖。在圖8的實施例中，第一磁場調變元件120F的線圈122的每一匝可呈圓形或類圓形。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，第一磁場調變元件120的線圈122也可設計為其它適當形狀，例如：三角形、橢圓形等。第一磁場調變元件120E、第一磁場調變元件120F、或具有其它形狀的第一磁場調變元件可用以取代前述任一磁致變色顯示器100及/或100A的第一磁場調變元件120，以此方式構成的磁致變色顯示器也在本發明所欲保護的範疇內。

圖9為本發明另一實施例之第一磁場調變元件的示意圖。圖9的第一磁場調變元件120G除了線圈122外還可進一步包括磁芯材料124。線圈122用以產生磁場，而磁芯材料124設置於所述磁場的範圍內。磁芯材料124通常較佳地為軟磁性材料，但不限於此。由於軟磁材料具有極高的導磁率（Permeability），因此較能集中並可增加磁通密度（Magnetic flux density），進而降低驅動第一磁場調變元件120G所需的電壓/電流。在圖9的實施例中，磁芯材料124可選擇地與線圈122電性隔離或者是分隔開來。然而，本發明不限於此，圖10為本發明又一實施例之第一磁場調變元件的示意圖，在圖10的實施例中，第一磁場調變元件120H的磁芯材料126也可選擇性地與線圈122電性連接。更進一步地說，磁芯材料126可電性連接於線圈122與第一驅動線路層150（繪於圖1）之間，以做為線圈122與第一驅動線路層150的導通路徑。

第一磁場調變元件120G及/或第一磁場調變元件120H可用以取代前述任一磁致變色顯示器100或100A的第一磁場調變元件120，以此方式構成的磁致變色顯示器也在本發明所欲保護的範疇內。

圖11為本發明再一實施例之第一磁場調變元件的示意圖。圖11的第一磁場調變元件120I也包括線圈122及蓄磁材料127。不同的是，第一磁場調變元件120I還包括絕緣層128。絕緣層128覆蓋線圈122。蓄磁材料127設置於絕緣層128上且與線圈122重疊。絕緣層128可為單層或多層結構，且其材料包含無機材料(例如:氧化矽、氮氧化矽、氮化矽、或其它合適的材料)、有機材料(例如:聚亞醯胺、聚酯類、聚烯類、聚甲基丙烯酸類、苯並環丁烯（BCB）、光阻、或其它合適的材料)、其它合適的材料、或前述材料之組合，而絕緣層128、絕緣層152與絕緣層182其中至少一者之材料可實質上相同或不同。在本實施例中，蓄磁材料127可覆蓋整個線圈122的面積。第一磁場調變元件120I的蓄磁材料127除了可記憶磁場強度、增加磁通密度外，還可均勻化磁場分佈。在圖11的實施例中，線圈122可選擇性地配置於絕緣層128下，線圈122可位於絕緣層128與第一驅動線路層150（繪於圖1）之間。然而，本發明不限於此，圖12為本發明一實施例之第一磁場調變元件的示意圖，在圖12的實施例中，第一磁場調變元件120J的線圈122也選擇性地配置於絕緣層128上，第一磁場調變元件120J的蓄磁材料127可位於絕緣層128與第一驅動線路層150（繪於圖1）之間。

第一磁場調變元件120I及/或第一磁場調變元件120J可用以取代前述任一磁致變色顯示器100或100A的第一磁場調變元件120，以此方式構成的磁致變色顯示器也在本發明所欲保護的範疇內。蓄磁材料127可以記憶線圈122所形成的磁場強度，以穩定維持磁致變色顯示器的色彩顯示，即達到雙穩態顯示(例如靜態顯示不耗電)的目的。

再者，於前述實施例中，二極體、第一薄膜電晶體T1與第二薄膜電晶體T2其中至少一者之半導體層(未繪示)，可為單層或多層結構，且其材料包含非晶矽、微晶矽、奈米晶矽、多晶矽、單晶矽、奈米炭管/桿、氧化物半導體、有機半導體、鈣鈦礦、或其它合適的材料。

綜上所述，本發明一實施例的磁致變色顯示器包括第一基板、多個第一磁場調變元件、第二基板以及磁致變色層。第一基板具有多個第一畫素區。多個第一磁場調變元件分別設置於多個第一畫素區。第二基板設置於第一基板的對向。磁致變色層設置於第一基板與第二基板之間。磁致變色顯示器的反射率高、顯示效果佳。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100A‧‧‧磁致變色顯示器

110‧‧‧第一基板

110a‧‧‧第一畫素區

120、120E～120J‧‧‧第一磁場調變元件

122‧‧‧線圈

122a、122b、122c、122d、122e、122f‧‧‧端

124、126‧‧‧磁芯材料

127‧‧‧蓄磁材料

128、152、182‧‧‧絕緣層

130‧‧‧第二基板

130a‧‧‧第二畫素區

140‧‧‧磁致變色層

142‧‧‧團簇

142a‧‧‧磁性粒子

144‧‧‧團簇鏈

150、150B、150C、150D‧‧‧第一驅動線路層

154‧‧‧二極體

160‧‧‧吸光層

170‧‧‧第二磁場調變元件

172‧‧‧線圈

172a、172b‧‧‧端

180‧‧‧第二驅動線路層

Cs‧‧‧薄膜電容

D‧‧‧汲極

DL1‧‧‧第一資料線

DL2‧‧‧第二資料線

d‧‧‧距離

G‧‧‧閘極

K‧‧‧長度

L1、L2‧‧‧光束

S‧‧‧源極

SL1‧‧‧第一掃描線

SL2‧‧‧第二掃描線

T1‧‧‧第一薄膜電晶體

T2‧‧‧第二薄膜電晶體

W‧‧‧直徑

x、y、z‧‧‧方向

θ‧‧‧入射角

圖1為本發明一實施例之磁致變色顯示器的立體示意圖。 圖2繪示本發明一實施例之磁致變色層的多個磁性粒子。 圖3為本發明另一實施例之磁致變色顯示器的立體示意圖。 圖4為本發明又一實施例之磁致變色顯示器的第一驅動線路層的示意圖。 圖5為本發明再一實施例之磁致變色顯示器的第一驅動線路層的示意圖。 圖6為本發明一實施例之磁致變色顯示器的第一驅動線路層的示意圖。 圖7示出本發明另一實施例之第一磁場調變元件的線圈。 圖8示出本發明又一實施例之第一磁場調變元件的線圈的示意圖。 圖9為本發明另一實施例之第一磁場調變元件的示意圖。 圖10為本發明又一實施例之第一磁場調變元件的示意圖。 圖11為本發明再一實施例之第一磁場調變元件的示意圖。 圖12為本發明一實施例之第一磁場調變元件的示意圖。

Claims (13)

1. 一種磁致變色顯示器，包括：一第一基板，具有多個第一畫素區；多個第一磁場調變元件，分別設置於該些第一畫素區，其中該些第一磁場調變元件包括多個線圈；一第二基板，設置於該第一基板的對向；一磁致變色層，設置於該第一基板與該第二基板之間；以及一第一驅動線路層，包含多條第一掃描線以及多條第一資料線，且設置於該第一基板上，其中該些第一掃描線與該些第一資料線彼此交錯設置且分別與該些線圈電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的磁致變色顯示器，其中該第一驅動線路層更包括：多個第一薄膜電晶體，分別設置於該第一基板的該些第一畫素區且分別與該些第一磁場調變元件電性連接；其中，該些第一掃描線與該些第一資料線分別與該些第一薄膜電晶體電性連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述的磁致變色顯示器，其中該第一驅動線路層更包括：多個第一薄膜電容，設置於該第一基板上且分別與該些第一薄膜電晶體電性連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述的磁致變色顯示器，其中該些第一磁場調變元件更包括：多個磁芯材料，其中該些線圈分別產生多個磁場，而該些磁芯材料分別設置於該些磁場的範圍內。
5. 如申請專利範圍第4項所述的磁致變色顯示器，其中：該第一驅動線路層透過該些磁芯材料與該些線圈電性連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述的磁致變色顯示器，其中該些第一磁場調變元件更包括：多個蓄磁材料，與該些線圈至少部分重疊；以及一絕緣層，設置於該些蓄磁材料與該些線圈之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述的磁致變色顯示器，其中該第二基板具有分別與該些第一畫素區重疊的多個第二畫素區，該磁致變色顯示器更包括：多個第二磁場調變元件，分別設置於該第二基板的該些第二書素區。
8. 如申請專利範圍第7項所述的磁致變色顯示器，更包括：一第二驅動線路層，設置於該第二基板上，且與該些第二磁場調變元件電性連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述的磁致變色顯示器，其中該第二驅動線路層包括：多個第二薄膜電晶體，設置於該第二基板的該些第二畫素區且分別與該些第二磁場調變元件電性連接；多條第二掃描線以及多條第二資料線，設置於該第二基板上，其中，該些第二掃描線與該些第二資料線彼此交錯且分別與該些第二薄膜電晶體電性連接。
10. 如申請專利範圍第7項所述的磁致變色顯示器，其中該些第二磁場調變元件包括多個線圈，而該些線圈透光。
11. 如申請專利範圍第1項所述的磁致變色顯示器，更包括：一吸光層，設置於該磁致變色層與該第一基板之間。
12. 一種驅動方法，用以驅動一磁致變色顯示器，其中該磁致變色顯示器包括具有多個第一畫素區的一第一基板、分別設置於該些第一畫素區的多個第一磁場調變元件、設置於該第一基板之對向的一第二基板、設置於該第一基板與該第二基板之間的一磁致變色層以及一第一驅動線路層，該些第一磁場調變元件包括多個線圈，該第一驅動線路層包含多條第一掃描線以及多條第一資料線且設置於該第一基板上，該些第一掃描線與該些第一資料線彼此交錯設置且分別與該些線圈電性連接，該磁致變色層具有位於任一第一畫素區上的多個磁性粒子，而該驅動方法包括：利用該任一第一畫素區上的一該第一磁場調變元件產生一磁場，以使該些磁性粒子沿著該磁場的方向排成一團簇鏈，該團簇鏈包括多個團簇，每一該團簇包括聚集的該些磁性粒子；以及藉由調整該磁場的升降速率以及強度大小來調控該團簇鏈的結構週期，以控制該第一畫素區的繞射波長及亮度。
13. 如申請專利範圍第12項所述的驅動方法，更包括：利用該磁場大小控制該團簇鏈的長度，以決定該任一第一畫素區顯示的該亮度。