TWI743733B - 雙面電子紙顯示面板、顯示裝置以及其操作方法 - Google Patents

雙面電子紙顯示面板、顯示裝置以及其操作方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種雙面電子紙顯示面板，包括第一基板、第二基板、光隔離層、第一顯示介質層、第二顯示介質層、第一電極層、以及第二電極層。第二基板與第一基板相對設置。光隔離層設置於第一基板與第二基板之間。第一顯示介質層設置於第一基板與光隔離層之間。第二顯示介質層設置於光隔離層與第二基板之間。第一顯示介質層以及第二顯示介質層分別包括流體以及複數個帶電粒子。第一電極層設置於第一基板與第一顯示介質層之間。第二電極層設置於第二顯示介質層與第二基板之間。

Description

雙面電子紙顯示面板、顯示裝置以及其操作方法
本發明有關於一種電子紙顯示面板、顯示裝置以及其操作方法，尤指一種能夠雙面顯示的電子紙顯示面板與顯示裝置以及其操作方法。
現有顯示裝置已發展出許多類型，例如液晶顯示裝置、有機發光二極體顯示裝置或電子紙(E-paper)顯示裝置等。由於電子紙顯示裝置以環境光為光源，因此不需要主動光源，且在電子紙顯示裝置關機時仍可持續顯示，因而成為目前顯示裝置中最省電的技術，其顯示的影像最為類似紙張。然而，現有的電子紙顯示裝置為單面顯示，而無法呈現雙面顯示，以致於其應用領域受到限制。
根據本發明(揭露)的一實施例，提供一種雙面電子紙顯示面板，其包括第一基板、第二基板、光隔離層、第一顯示介質層、第二顯示介質層、第一電極層、以及第二電極層。第二基板與第一基板相對設置。光隔離層設置於第一基板與第二基板之間。第一顯示介質層設置於第一基板與光隔離層之間。第二顯示介質層設置於光隔離層與第二基板之間。第一顯示介質層以及第二顯示介質層分別包括流體以及複數個帶電粒子。第一電極層設置於第一基板與第一顯示介質層之間。第二電極層設置於第二顯示介質層與第二基板之間。
根據本發明(揭露)的另一實施例，提供一種雙面電子紙顯示面板，其包括第一基板、第二基板、顯示介質層、第一光隔離圖案層、第二光隔離圖案 層、第一電極層以及第二電極層。第二基板與第一基板相對設置。顯示介質層設置於第一基板與第二基板之間。第一光隔離圖案層設置於第一基板相對於顯介質層的表面上，第二光隔離圖案層設置於第二基板相對於顯示介質層的表面上，且第一光隔離圖案層與第二光隔離圖案層在一俯視方向上至少部分不重疊。第一電極層設置於第一基板與顯示介質層之間，且第二電極層設置於顯示介質層與第二基板之間。
根據本發明(揭露)的又一實施例，提供一種顯示裝置的操作方法，其中顯示裝置包括雙面電子紙顯示單元、控制單元、驅動單元以及輸入單元，控制單元透過驅動單元電連接雙面電子紙顯示單元，且輸入單元電連接控制單元。首先，透過輸入單元接收顯示資料。接著，透過控制單元依據顯示資料判斷雙面電子紙顯示單元的顯示模式。當控制單元判斷顯示模式為單面顯示模式時，依據顯示資料透過驅動單元驅動雙面電子紙顯示單元，以於雙面電子紙顯示單元的顯示面顯示出影像。當控制單元判斷顯示模式為雙面顯示模式時，依據顯示資料透過驅動單元驅動雙面電子紙顯示單元，以於雙面電子紙顯示單元的顯示面以及另一顯示面顯示出影像。
1,2,3,4,5,6,7,8:雙面電子紙顯示面板
102:第一基板
104:第二基板
106:光隔離層
108,408:第一顯示介質層
110,410:第二顯示介質層
112,312,412,512,712:第一電極層
112a,412a,512a1,712a:第一電極
114,314,414,514,714:第二電極層
114a,414a,512a2,714a:第二電極
116:第三電極層
116a,312a:第一共用電極
118:第三基板
120:微膠囊
120A:膠殼
120B,620B:流體
120C:正電粒子
120D:負電粒子
1S1,1S2:顯示面
222:第四電極層
222a:第二共用電極
224:第四基板
226,228:彩色濾光層
226B:藍色濾光片
226G:綠色濾光片
226R:紅色濾光片
408A,708A,808A:第一顯示單元
410A,708B,808B:第二顯示單元
430:第一擋牆
432:第二擋牆
508,608,708:顯示介質層
512a:電極
514a:共用電極
516:第一光隔離圖案層
516A:第一開口
516B:第一光隔離區塊
518:第二光隔離圖案層
518A:第二開口
518B:第二光隔離區塊
608a:顯示單元
620C:帶電粒子
630,830:擋牆
9:雙面電子紙顯示裝置
902:雙面電子紙顯示單元
904:驅動單元
9041:第一驅動器
9042:第二驅動器
906:控制單元
908:輸入單元
910:記憶體單元
D1:第一方向
D2:第二方向
HD:水平方向
L,L1,L2:光線
S12,S14,S16,S18,S20,S22,S24:步驟
VD:俯視方向
第1圖繪示本發明(揭露)的第一實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第2圖繪示本發明(揭露)的第二實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第3圖繪示本發明(揭露)的第三實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第4圖繪示本發明(揭露)的第四實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意 圖。
第5圖繪示本發明(揭露)的第五實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第6圖繪示本發明(揭露)的第一光隔離圖案層與第二光隔離圖案層的俯視圖案的多個範例示意圖。
第7圖繪示本發明(揭露)的第六實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第8圖繪示本發明(揭露)的第七實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第9圖繪示本發明(揭露)的第八實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。
第10圖繪示本發明(揭露)的一實施例的雙面電子紙顯示裝置的方塊示意圖。
第11圖繪示本發明(揭露)的一實施例的雙面電子紙顯示裝置的操作方法的流程示意圖。
下文結合具體實施例和附圖對本揭露的內容進行詳細描述，且為了使本發明(揭露)的內容更加清楚和易懂，下文各附圖為可能為簡化的示意圖，且其中的元件可能並非按比例繪製。並且，附圖中的各元件的數量與尺寸僅為示意，並非用於限制本揭露的範圍。
請參考第1圖，其繪示本發明(揭露)的第一實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第1圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板1具有彼此相對的兩顯示面1S1、1S2，且雙面電子紙顯示面板1可分別從顯示面1S1、1S2顯示出影像。具體來說，雙面電子紙顯示面板1包括第一基板102、第二基板104、光隔離層106、第一顯示介質層108、第二顯示介質層110、第一電極層112、 第二電極層114以及第三電極層116。第一基板102與第二基板104相對設置，且第一基板102與第二基板104可例如分別包括可撓或不可撓的透明基板。第一基板102與第二基板104的材料可例如包括玻璃(glass)、陶瓷(ceramic)、石英(quartz)、藍寶石(sapphire)、壓克力(acrylic)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、其他合適的材料或上述的組合，但不以此為限。在本實施例中，第一基板102相對於第二基板104的表面可作為顯示面1S1，用於顯示出一影像，且第二基板104相對於第一基板102的表面可作為顯示面1S2，用於顯示出另一影像，但不以此為限。
光隔離層106設置於第一基板102與第二基板104之間，用以隔離或吸收分別從顯示面1S1、1S2進入並穿透第一顯示介質層108以及第二顯示介質層110的光線。在本實施例中，雙面電子紙顯示面板1還可包括第三基板118，設置於第一基板102與第二基板104之間，且光隔離層106設置於第三基板118面對第二基板104的表面上，但不限於此。第三基板118的材料可類似或相同於第一基板102或第二基板104的材料，但不限於此。在一些實施例中，光隔離層106也可設置於第三基板118面對第一基板102的表面上。光隔離層106可例如為黑色材料或白色材料，黑色材料可例如包括黑色光阻材料或黑色薄膜材料，而白色材料可例如包括白色光阻材料或白色薄膜材料，但不限於此。光隔離層106的顏色可決定影像的背景顏色，例如當光隔離層106為黑色材料時，影像的背景可為黑色背景，而影像的圖案則可為白色，反之，當光隔離層106為白色材料時，影像的背景可為白色背景，而影像的圖案則可為黑色，但不以此為限。光隔離層106的顏色可依據設計需求來決定。光隔離層106可例如透過塗佈或黏貼的方式形成在第三基板118上，但不限於此。
第一顯示介質層108設置於第一基板102與光隔離層106之間，第二顯示介質層110設置於光隔離層106與第二基板104之間，且第一顯示介質層108與 第二顯示介質層110可包括流體120B以及複數個帶電粒子。在本實施例中，第一顯示介質層108與第二顯示介質層110可分別包括複數個微膠囊120，且每個微膠囊120可包括膠殼120A、流體120B的一部分以及複數個帶電粒子，其中膠殼120A將流體120B的所述部分包覆於其中，且帶電粒子分散於流體120B中。膠殼120A可例如包括高分子材料或其他合適的材料，帶電粒子可例如包括二氧化鈦或其他合適的材料，流體120B可例如為液體，其中液體可例如包括油墨但不限於此。因此，本實施例的雙面電子紙顯示面板1可為微膠囊電泳型，但不限於此。舉例來說，帶電粒子可包括複數個正電粒子120C以及複數個負電粒子120D，且正電粒子120C與負電粒子120D具有不同顏色。在單色顯示的實施例中，正電粒子120C與負電粒子120D中的一種可例如為白色，而另一種可例如為黑色，但不限於此。在此情況下，流體120B可為透明或為黑色，但不限於此。本發明的正電粒子120C與負電粒子120D也可依據實際需求而為其他適合的顏色。在一些實施例中，帶電粒子也可均為具有相同顏色的正電粒子或均為負電粒子，且帶電粒子的顏色可不同於流體120B的顏色，例如帶電粒子可為白色，而流體120B為黑色。
第一電極層112設置於第一基板102與第一顯示介質層108之間，且第二電極層114設置於第二顯示介質層110與第二基板104之間，且第三電極層116設置於第一顯示介質層108與光隔離層106之間。在本實施例中，第三基板118設置於第三電極層116與光隔離層106之間，使得第三電極層116可形成在第三基板118相對於光隔離層106的表面上，但不限於此。在一些實施例中，第三電極層116可位於第三基板118與光隔離層106之間或位於光隔離層106與第二顯示介質層110之間。第一電極層112、第二電極層114與第三電極層116的材料可包括透明導電材料，以使光線得以穿透，舉例來說，透明導電材料可包括氧化銦錫、氧化銦鋅或其他合適的導電材料。
在本實施例中，第一電極層112可包括複數個彼此分隔的第一電極112a，設置於第一基板102面對第二基板104的表面上，且第一電極112a可例如以陣列方式排列。第二電極層114可包括複數個彼此分隔的第二電極114a，設置於第二基板104面對第一基板102的表面上，且第二電極114a可例如以陣列方式排列。雖然第1圖未繪示，但第一基板102與第二基板104可包括主動陣列電路或被動陣列電路，用以電性連接並提供電壓到第一電極112a與第二電極114a。第三電極層116可包括一第一共用電極116a，在垂直於顯示面1S1或顯示面1S2的俯視方向VD上與第一電極112a以及第二電極114a重疊，藉此位於第一電極112a與第一共用電極116a之間的帶電粒子可受到第一電極112a與第一共用電極116a之間的電壓差控制，且位於第二電極114a與第一共用電極116a之間的帶電粒子可受到第二電極114a與第一共用電極116a之間的電壓差控制。在本實施例中，第一電極112a在俯視方向VD上可與第一顯示介質層108的複數個微膠囊120重疊，但不限於此。在一些實施例中，第一顯示介質層108的一個微膠囊120可在俯視方向VD上與一個或複數個第一電極112a重疊。
舉例來說，如第1圖所示，當正電粒子120C為黑色，而負電粒子120D為白色時，透過在第一電極112a施加負電壓低於第一共用電極116a的電壓(例如接地電壓)時，正電粒子120C會受到第一電極112a的吸引而朝第一電極112a移動，且負電粒子120D會受到第一共用電極116a的吸引而朝第一共用電極116a移動，因此從顯示面1S1進入的光線L可受到黑色的正電粒子120C反射而使雙面電子紙顯示面板1從顯示面1S1顯示的影像呈現暗態或接近暗態的顏色。反之，當在第一電極112a施加的正電壓高於第一共用電極116a的電壓(例如接地電壓)時，雙面電子紙顯示面板1從顯示面1S1顯示的影像可呈現亮態或接近亮態的顏色。透過第一電極112a與第一共用電極116a之間的電壓差的大小或施加電壓差的時間長度、次數或時序，可控制鄰近第一電極112a的黑色的正電粒子120C的數 量以及鄰近第一共用電極116a的白色的負電粒子120D的數量，以呈現出不同的顯示灰階。同樣地，雙面電子紙顯示面板1從顯示面1S2顯示的影像可透過第二電極114a與第一共用電極116a之間的電壓差來控制。如此一來，顯示面1S1、1S2可顯示出各自獨立的影像，進而提升雙面電子紙顯示面板1的應用領域。並且，本實施例的雙面電子紙顯示面板1相較於僅將兩個獨立的單面電子紙顯示面板背對被貼合而言可減少基板、光隔離層、電極層以及其他控制元件的設置，不僅可降低在俯視方向VD上的厚度，還可降低材料與製作成本。
雙面電子紙顯示面板並不以上述實施例為限，可具有不同的實施例。為簡化說明，下文中不同的實施例將使用與第一實施例相同標號標註相同元件。為清楚說明不同的實施例，下文將針對第一實施例與不同的實施例之間的差異描述，且不再對重覆部分作贅述。
請參考第2圖，其繪示本發明(揭露)的第二實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第2圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板2與第1圖所示的雙面電子紙顯示面板1的差異在於，本實施例的雙面電子紙顯示面板2另包括第四電極層222，設置於光隔離層106與第二顯示介質層110之間。具體來說，第四電極層222可包括第二共用電極222a，且從顯示面1S2顯示的影像可透過第二電極114a與第二共用電極222a之間的電壓差來控制，而從顯示面1S1顯示的影像則仍透過第一電極112a與第一共用電極116a之間的電壓差來控制。第四電極層222的材料可包括透明導電材料，以使光線得以穿透，舉例來說，透明導電材料可包括氧化銦錫、氧化銦鋅或其他合適的導電材料。在一些實施例中，雙面電子紙顯示面板2可另包括一第四基板224，設置於第四電極層222與光隔離層106之間，使得第四電極層222可形成在第四基板224面對第二基板104的表面上，且光隔離層106可設置於第三基板118與第四基板224之間，但不限於此。第四基板224的材料可類似或相同於第一基板102或第二基板104材料，但不限於 此。在一些實施例中，第四電極層222也可形成在第四基板224面對第三基板118的表面上。
在一些實施例中，雙面電子紙顯示面板2可另包括彩色濾光層226，設置於第一基板102相對於第二基板104的表面上，使得雙面電子紙顯示面板2的顯示面1S1可顯示出全彩影像。彩色濾光層226相對於第一基板102的表面可作為顯示面1S1，但不以此為限。舉例來說，彩色濾光層226可包括紅色濾光片226R、綠色濾光片226G與藍色濾光片226B。在一些實施例中，第二基板104相對於第一基板102的表面上也可設置有彩色濾光層228。彩色濾光層228相對於第二基板104的表面可作為顯示面1S2，但不以此為限。在一些實施例中，彩色濾光層226、228也可應用至第1圖所示的雙面電子紙顯示面板1或下文的任一實施例中。
請參考第3圖，其繪示本發明(揭露)的第三實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第3圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板3與第2圖所示的雙面電子紙顯示面板2的差異在於，第2圖所示的第一電極層112的結構與第三電極層116的結構可彼此互換，及/或第二電極層114的結構與第四電極層222的結構。具體來說，第一電極層312包括第一共用電極312a，第二電極層314包括一第二共用電極314a，第三電極層316包括複數個第一電極316a，且第四電極層322包括複數個第二電極322a。在本實施例中，從顯示面1S1顯示的影像可透過第一電極316a與第一共用電極312a之間的電壓差來控制，且從顯示面1S2顯示的影像可透過第二電極322a與第二共用電極314a之間的電壓差來控制。
請參考第4圖，其繪示本發明(揭露)的第四實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第4圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板4與第1圖所示的雙面電子紙顯示面板1的差異在於，第一顯示介質層408包括複數個第一顯示單元408A，且每個第一顯示單元408A可包括流體120B以及帶電粒子。為清楚顯示，第4圖僅顯示雙面電子紙顯示面板4對應單一個第一顯示單元408A 的區域，但不以此為限。第一顯示單元408A可例如分別對應雙面電子紙顯示面板4從顯示面1S1顯示的影像的一個像素或子像素。第一電極層412包括複數個彼此分隔的電極對，分別對應一個第一顯示單元408A，且每個電極對可包括兩彼此分隔的第一電極412a，分別鄰近對應的第一顯示單元408A的兩側邊設置。並且，第一電極層412可包括不透明導電材料，例如金屬或其他合適的材料。
具體來說，雙面電子紙顯示面板4可另包括複數個第一擋牆430，設置於第一基板102與光隔離層106之間，藉此可將第一顯示單元408A區隔開，並在第一基板102與光隔離層106之間形成腔室，用以設置第一顯示單元408A的流體120B以及帶電粒子。並且，對應同一第一顯示單元408A的第一電極412a可設置於腔室中並鄰近第一擋牆430的第一基板102上。需說明的是，本實施例的帶電粒子可包括具有不同顏色的正電粒子120C與負電粒子120D，且正電粒子120C與負電粒子120D在水平方向HD上的分布可透過第一電極412a之間的電壓差以及提供電壓差的時間來調整。水平方向HD例如為第一電極412a的排列方向，但不限於此。舉例來說，當負電粒子120D可為白色，而正電粒子120C為黑色時，可透過在第一電極412a提供電壓差，例如第4圖左邊的第一電極412a施加接近零電壓，且右邊的第一電極412a施加負電壓，以產生水平方向上的電場，使得白色的負電粒子120D可排列在第一電極412a之間，且黑色的正電粒子120C位於其中一第一電極412a與光隔離層106之間而被第一電極412a遮蔽，進而可在顯示面1S1顯示出白影像。透過在第一電極412a施加不同的電壓可改變白色的負電粒子120D與黑色正電粒子120C在水平方向上的分布位置與數量的關係，使顯示面1S1顯示出所需的灰階。本發明的帶電粒子的顏色不限於上述，也可具有其他的顏色，或者不同第一顯示單元408A可具有能夠混和出白色的不同顏色，例如可具有紅色與黑色的帶電粒子、綠色與黑色的帶電粒子或藍色與黑色的帶電粒子，使得顯示面1S1可顯示出彩色影像。
在一些實施例中，第二顯示介質層410也可包括複數個第二顯示單元410A，且每個第二顯示單元410A可包括流體120B以及帶電粒子。第二電極層414包括複數個彼此分隔的電極對，分別對應一個第二顯示單元410A，且每個電極對可包括兩彼此分隔的第二電極414a，分別鄰近對應的第二顯示單元410A的兩側邊設置。並且，第二電極層414可包括不透明導電材料，例如金屬或其他合適的材料，因此可用以遮蔽位於第二電極414a與光隔離層106之間的帶電粒子。第二顯示單元410A可例如分別對應雙面電子紙顯示面板4從顯示面1S2顯示的影像的一個像素或子像素。並且，雙面電子紙顯示面板4可另包括複數個第二擋牆432，設置於第二基板104與光隔離層106之間，藉此可將第二顯示單元410A區隔開，並在第二基板104與光隔離層106之間形成腔室，用以設置第二顯示單元410A的流體120B以及帶電粒子。並且，對應同一第二顯示單元410A的第二電極414a可設置於腔室中並鄰近第二擋牆432的第二基板104上。在本實施例中，第二顯示單元410A中的帶電粒子也可包括具有不同顏色的正電粒子120C與負電粒子120D，且正電粒子120C與負電粒子120D在水平方向上的分布可透過第二電極414a之間的電壓差以及提供電壓差的時間來調整，進而使顯示面1S2顯示出所需的灰階。由於第二顯示單元410A顯示影像或驅動的方式可類似或相同於第一顯示單元408A，因此在此不多贅述。在一些實施例中，光隔離層106與第一顯示單元408A之間可設置有第三基板(例如第3圖所示的第三基板118)，及/或光隔離層106與第二顯示單元410A之間可設置有第四基板(例如第3圖所示的第四基板224)，但不限於此。
請參考第5圖與第6圖，第5圖繪示本發明(揭露)的第五實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖，且第6圖繪示本發明(揭露)的第一光隔離圖案層與第二光隔離圖案層的俯視圖案的多個範例示意圖。如第5圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板5可僅包括單一顯示介質層508，設置於第一基板102 與第二基板104之間，藉此可降低雙面電子紙顯示面板5的厚度。具體來說，雙面電子紙顯示面板5可另包括第一光隔離圖案層516、第二光隔離圖案層518、第一電極層512以及第二電極層514。第一電極層512設置於第一基板102與顯示介質層508之間，且第二電極層514設置於顯示介質層508與第二基板104之間。第一電極層512與第二電極層514中的一層包括複數個彼此分隔的電極，而另一層則包括共用電極，使得顯示介質層508可透過提供至電極與共用電極之間的電壓差來控制，進而顯示出所需的影像。舉例來說，第一電極層512可包括複數個電極512a，而第二電極層514包括共用電極514a，但不限於此，反之亦可。第一電極層512以及第二電極層514的材料可包括透明導電材料，例如氧化銦錫、氧化銦鋅或其他合適的導電材料。顯示介質層508可例如類似或相同於第一實施例的第一顯示介質層或第二顯示介質層，但不以此為限。第一光隔離圖案層516與第二光隔離圖案層518的材料可例如為黑色材料、白色材料或其他顏色的材料，黑色材料可例如包括黑色光阻材料或黑色薄膜材料，而白色材料可例如包括白色光阻材料或白色薄膜材料，但不限於此。舉例來說，第一光隔離圖案層516與第二光隔離圖案層518的材料可與上述第一實施例的光隔離層106相同，但不以此為限。
第一光隔離圖案層516設置於第一基板102相對於顯示介質層508的表面上，第二光隔離圖案層518設置於第二基板104相對於顯示介質層508的表面上，且第一光隔離圖案層516與第二光隔離圖案層518在俯視方向VD上至少部分不重疊，使得第一光隔離圖案層516可從顯示面1S1遮蔽一部分的顯示介質層508，而第二光隔離圖案層518可從顯示面1S2遮蔽另一部分的顯示介質層。具體來說，第一光隔離圖案層516可包括至少一第一開口516A，在俯視方向VD上與第二光隔離圖案層518重疊，第二光隔離圖案層518可包括至少一第二開口518A，在俯視方向VD上與第一光隔離圖案層516重疊。在本實施例中，第一光 隔離圖案層516可包括複數個第一開口516A以及複數個第一光隔離區塊516B，第二光隔離圖案層518可包括複數個第二開口518A以及複數個第二光隔離區塊518B，各第一光隔離區塊516B在俯視方向VD上與對應的一個第二開口518A重疊，且各第二光隔離區塊518B在俯視方向VD上與對應的一個第一開口516A重疊。電極512a可包括複數個第一電極512a1以及複數個第二電極512a2。在俯視方向VD上，第一開口516A與對應的第二光隔離區塊518B可與至少一個第一電極512a1(例如第5圖所示的一個)重疊，並與至少一個微膠囊120(例如第5圖所示的兩個)重疊，且同樣地，第二開口518A與對應的第一光隔離區塊516B可與至少一個第二電極512a2(例如第5圖所示的一個)重疊，並與至少一個微膠囊120(例如第5圖所示的兩個)重疊。藉此，從雙面電子紙顯示面板5下方射向雙面電子紙顯示面板5的光線L1僅會從第一開口516A進入，且第一光隔離區塊516B可遮蔽從雙面電子紙顯示面板5下方進入對應第二電極512a2的區域的光線，並且對應第一開口516A的第一電極512a1以及共用電極514a對應的部分之間的電壓差可控制位於其間的微膠囊120，使得雙面電子紙顯示面板5從顯示面1S1顯示的影像可透過第一開口516A顯示出。從雙面電子紙顯示面板5上方射向雙面電子紙顯示面板5的光線L2僅會從第二開口518A進入，且第二光隔離區塊518B可遮蔽從雙面電子紙顯示面板5上方進入對應第一電極512a1的區域的光線，並且第二電極512a2以及共用電極514a對應的部分之間的電壓差可控制位於其間的微膠囊120，使得雙面電子紙顯示面板5從顯示面1S2顯示的影像可透過第二開口518A顯示出。因此，透過在第一基板102的外表面設置第一光隔離圖案層506以及在第二基板104的外表面上設置第二光隔離圖案層518，可使雙面電子紙顯示面板5從彼此相對的顯示面1S1、1S2顯示出各自獨立的影像。由於本實施例的雙面電子紙顯示面板5僅使用單層顯示介質層508，因此相較於第三與四實施例而言，可減少兩個基板以及兩層電極層的設置，從而雙面電子紙顯示面板5降低俯視方向VD上的 厚度，並進一步減少材料與製作成本。本發明對應同一第一開口516A的第一電極512a1的數量以及微膠囊120的數量以及對應同一第二開口518A的第二電極512a2的數量以及微膠囊120的數量可依據實際需求作對應的調整。
需說明的是，當從第一開口516A與第二開口518A顯示出相同灰階的光線時，提供到第一電極512a1與共用電極514a之間的電壓差可與提供到第二電極512a2與共用電極514a的電壓差可為能產生互補灰階的電壓差。以256位元的灰階(例如為0到255)為例，當從第一開口516A顯示出灰階為0的光線(例如全黑)時，從顯示面1S2觀看此區域的灰階應為255(例如全白)，因此若欲在第二開口518A顯示出灰階為0的光線(例如全黑)時，從顯示面1S1觀看此區域的灰階應為255(例如全白)。由此可知，在第一開口516A顯示出灰階為0時提供到第一電極512a1與共用電極514a之間的電壓差可與在第二開口518A顯示出灰階為255時提供到第二電極512a2與共用電極514a之間的電壓差相同。以此類推，對應第一開口516A的驅動控制與對應第二開口518A的驅動控制可在顏色與亮度上互補。
如第6圖所示，沿著俯視方向VD觀看，第一光隔離圖案層516的俯視圖案與第二光隔離圖案層518的俯視圖案可例如為棋盤狀、條紋狀或塊狀，但不限於此。具體來說，在第6圖所示的範例(i)與(ii)以及範例(v)與(vi)中，第一光隔離圖案層516的第一開口516A與第一光隔離區塊516B以及第二光隔離圖案層518的第二開口518A與第二光隔離區塊518B可例如分別為長條狀。在範例(i)與(ii)中，第一開口516A、第一光隔離區塊516B、第二開口518A與第二光隔離區塊518B可分別沿著第一方向D1延伸，其中第一開口516A與第一光隔離區塊516B可沿著第二方向D2依序交替排列，且第二開口518A與第二光隔離區塊518B可沿著第二方向D2依序交替排列，但不限於此。在範例(v)與(vi)中，第一開口516A、第一光隔離區塊516B、第二開口518A與第二光隔離區塊518B可分別沿著第二方向D2延伸，其中第一開口516A與第一光隔離區塊516B可沿著第一方向D1依序交替排 列，且第二開口518A與第二光隔離區塊518B可沿著第一方向D1依序交替排列，但不限於此。在第6圖所示的範例(iii)與(iv)中，第一光隔離區塊516A與第二光隔離區塊518B可呈棋盤狀排列，且在俯視方向VD上，第一光隔離區塊516B與第二光隔離區塊518B彼此錯開。舉例來說，第一光隔離區塊516B可位於矩陣的奇數列的偶數行中以及偶數列的奇數行中，而第二光隔離區塊518B可位於矩陣的奇數列的奇數行中以及偶數列的偶數行中，但不限於此。在第6圖所示的範例(vii)與(viii)中，第一光隔離圖案層516可僅具有單一個第一開口516A與單一個第一光隔離區塊516B，且第一光隔離區塊516B位於第一開口516A的左側，而第二光隔離圖案層518可僅具有單一個第二開口518A與單一個第二光隔離區塊518B，且第二光隔離區塊518B位於第二開口518A的右側。在一些實施例中，第一光隔離區塊516B的面積與第二光隔離區塊518B的面積可彼此相同或不相同，或者第一光隔離區塊516B的面積與第一開口516A的面積的比例與第二光隔離區塊518B的面積與第二開口518A的面積的比例可彼此相同或不相同。上述的第一光隔離圖案層516與第二光隔離圖案層518的俯視圖案僅為示例，但不此為限，且可依據實際需求做調整。
請參考第7圖，其繪示本發明(揭露)的第六實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第7圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板6與第5圖所示的雙面電子紙顯示面板5的差異在於，顯示介質層608中的流體620B與帶電粒子620C不是透過膠殼分隔，而是透過擋牆630隔開。具體來說，顯示介質層608可包括複數個顯示單元608a，且各顯示單元608a可包括流體620B以及複數個帶電粒子620C。舉例來說，單一第一光隔離區塊516B(或單一第二開口518A)在俯視方向VD上可與至少一個顯示單元608a重疊，且單一第二光隔離區塊518B(或單一第一開口516A)在俯視方向VD上可與至少一個顯示單元608a重疊。在本實施例中，雙面電子紙顯示面板6另包括複數個擋牆630，設置於第一 基板102與第二基板104之間，用以將顯示單元區隔開，且擋牆630、第一基板102與第二基板104可形成腔室，用以設置顯示單元608a的流體620B以及帶電粒子620C。擋牆630可例如類似或相同於第4圖所示的第一擋牆430或第二擋牆432，但不限於此。在一些實施例中，在同一顯示單元608a中的帶電粒子620C可具有相同的電荷類型，例如均為正電粒子或均為負電粒子。在此情況下，流體620B與帶電粒子620C可具有不同顏色，例如分別為黑色與白色。以帶正電的帶電粒子620C為例，當提供到第一電極512a1的正電壓高於共用電極514a的電壓(例如接地電壓)時，帶電粒子620C會移動到接近共用電極514a，因此對應第一開口516A的顯示面1S1顯示暗態或接近暗態的顏色，而當提供到第一電極512a1的負電壓低於共用電極514a的電壓(例如接地電壓)時，帶電粒子620C會移動到接近第一電極512a1，因此對應第一開口516A的顯示面1S1顯示亮態或接近亮態的顏色。相反地，當提供到第二電極512a2的正電壓高於共用電極514a的電壓時，對應第二開口518A的顯示面1S2會顯示顯示亮態或接近亮態的顏色，而當提供到第二電極512a2的負電壓低於共用電極514a的電壓時，對應第二開口518A的顯示面1S2會顯示暗態或接近暗態的顏色。由此可知，本實施例的雙面電子紙顯示面板6可例如為微杯電泳型。
在一些實施例中，流體620B也可具有能夠混和出白色的不同顏色，例如對應第一開口516A或對應第二開口518A的不同顯示單元608a中的流體620B可分別具有紅色、綠色與藍色，但不限於此。在一些實施例中，在同一顯示單元608a中的帶電粒子620C也可包括不同顏色的正電粒子與負電粒子，且流體620B可例如為氣體，在此情況下，雙面電子紙顯示面板6可例如為粉流體顯示器(quick response-liquid power display，QR-LPD)型電子紙。
請參考第8圖，其繪示本發明(揭露)的第七實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第8圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板7與 第7圖所示的雙面電子紙顯示面板6的差異在於，本實施例的第一電極層712與第二電極層714可分別類似或相同於第4圖所示的第一電極層412與第二電極層414，且分別可包括不透明導電材料，例如金屬或其他合適的材料。並且，顯示介質層708可類似或相同於第4圖所示的第一顯示介質層408或第二顯示介質層410。具體來說，顯示介質層708可包括至少一個第一顯示單元708A以及至少一個第二顯示單元708B，在本實施例中，可包括複數個第一顯示單元708A以及複數個第二顯示單元708B，但不限於此。至少一個第一顯示單元708A可對應一個第一開口516A設置，而至少一個第二顯示單元708B則對應一個第二開口518A設置。第一電極層712包括複數個彼此分隔的第一電極對，分別對應一個第一顯示單元708A，且每個電極對可包括兩彼此分隔的第一電極712a，分別鄰近對應的第一顯示單元708A的兩側邊設置於第一基板102上，例如鄰近或接觸第一顯示單元708A兩側的擋牆630。第二電極層714包括複數個彼此分隔的第二電極對，分別對應一個第二顯示單元708B，且每個電極對可包括兩彼此分隔的第二電極714a，分別鄰近對應的第二顯示單元708B的兩側邊設置於第二基板104上，例如鄰近或接觸第二顯示單元708B兩側的擋牆630。並且，第一顯示單元708A與第二顯示單元708B中的帶電粒子可包括具有不同顏色的正電粒子120C與負電粒子120D。透過第一電極712a之間的電壓差或提供電壓差的時間長度、次數或時序，可控制第一顯示單元708A中的正電粒子120C以及負電粒子120D的分布位置與數量，以在顯示面1S1顯示出對應的顏色與灰階。同樣地，透過第二電極714a之間的電壓差以及提供電壓差的時間，可控制第二顯示單元708B中的正電粒子120C以及負電粒子120D的分布位置與數量，以在顯示面1S2顯示出對應的顏色與灰階。由於第一顯示單元708A與第二顯示單元708B中的正電粒子120C與負電粒子120D的控制方式可類似或相同於第4圖的第一顯示單元408A，因此在此不多贅述。
請參考第9圖，其繪示本發明(揭露)的第八實施例的雙面電子紙顯示面板的剖面示意圖。如第9圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示面板8與第8圖所示的雙面電子紙顯示面板7的差異在於，對應第一開口516A的第一顯示單元808A的剖面形狀可為梯形，且對應第二開口518A的第二顯示單元808B的剖面形狀可為倒梯形。舉例來說，位於兩相鄰的第一顯示單元808A與第二顯示單元808B之間的擋牆830的側壁延伸方向可不平行於俯視方向VD，而可與俯視方向VD具有大於0度且小於90度的夾角，因此擋牆830可與第二基板104形成開口寬底部窄的凹槽，也可與第一基板102形成開口寬底部窄的凹槽。藉此，第一顯示單元808A鄰近顯示面1S1的表面面積可大於鄰近第二光隔離區塊518B的表面面積，且第二顯示單元808B鄰近顯示面1S2的表面面積可大於鄰近第一光隔離區塊516B的表面面積。換言之，第一光隔離區塊516B的面積可小於對應的第二開口518A的面積，且第二光隔離區塊518B的面積可小於對應的第一開口516A的面積。因此，從第一開口516A以及第二開口518A進入以及射出的光線的亮度可增加，進而可改善雙面電子紙顯示面板8的影像對比度或顏色飽和度。在一些實施例中，擋牆830面對第一顯示單元808A與第二顯示單元808B的表面上可設置有反射層，或者第一光隔離圖案層516面對第一基板102的表面上以及第二光隔離圖案層518面對第二基板104的表面上可設置有反射層，藉此可將穿過第一顯示單元808A與第二顯示單元808B的光線反射，以提升從第一開口516A與第二開口518A射出的光線的亮度。
下文將進一步描述應用上述實施例的雙面電子紙顯示面板的顯示裝置及其操作方法。請參考第10圖，其繪示本發明(揭露)的一實施例的雙面電子紙顯示裝置的方塊示意圖。如第10圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示裝置9可包括雙面電子紙顯示單元902、驅動單元904、控制單元906、輸入單元908以及記憶體單元910。雙面電子紙顯示單元902可例如為上述任一實施例的雙面 電子紙顯示面板或至少兩實施例的組合的雙面電子紙顯示面板，但不限於此。驅動單元904電連接於控制單元906與雙面電子紙顯示單元902之間，且可用以驅動雙面電子紙顯示單元902並控制電極的電壓。記憶體單元910電連接至控制單元906，且可用以儲存執行的程式，或者可在執行程式中儲存處理的資料、設定的資料或其他需儲存或暫存的資料。輸入單元908電連接至控制單元906，且可例如為輸入顯示資料的單元，用以接收在單一顯示面顯示影像的顯示資料或同時在兩個顯示面顯示影像的顯示資料。舉例來說，輸入單元908與外界連接的介面可例如包括有線輸入介面，如視訊圖形陣列(video graphics array,VGA)、高畫質多媒體介面(high definition multimedia interface,HDMI)、數位視訊介面(digital visual interface,DVI)、顯示介面(DisplayPort)、通用序列匯流排(universal serial bus,USB)或其他合適的有線傳輸介面，或無線輸入介面，如無線網路(WiFi)、藍牙、5G通訊、光通訊或其他無線傳輸介面，但不以此為限。控制單元906可執行記憶體單元910中的程式，並經由輸入單元908從記憶體單元910中獲取顯示資訊，且透過驅動單元904驅動雙面電子紙顯示單元902。控制單元906可判斷顯示資料是在雙面電子紙顯示單元902的其中一個顯示面顯示或兩個顯示面同時顯示。當在兩個顯示面顯示時，兩個顯示面所顯示的影像可彼此相同或不同。在一些實施例中，驅動單元904可包括第一驅動器9041以及第二驅動器9042，其中第一驅動器9041可用以驅動雙面電子紙顯示單元902中從一顯示面顯示的結構，而第二驅動器9042可用以驅動雙面電子紙顯示單元902中從另一顯示面顯示的結構，藉此可簡化控制器之處理。以第1圖所示的雙面電子紙顯示面板1為例，第一驅動器9041可用以提供電壓到第一電極層112，以驅動第一顯示介質層108，而第二驅動器9042可用以提供電壓到第二電極層114，以驅動第二顯示介質層110。以第5圖所示的雙面電子紙顯示面板5為例，第一驅動器9041可用以提供電壓到對應第一開口516A的第一電極512a1，而第二驅動器9042可用以提供電 壓到對應第二開口518A的第二電極512a2。
請參考第11圖，其繪示本發明(揭露)的一實施例的雙面電子紙顯示裝置的操作方法的流程示意圖。如第11圖所示，本實施例所提供的雙面電子紙顯示裝置的操作方法可包括步驟S12到步驟S24。下文將搭配第10圖的雙面電子紙顯示裝置9且雙面電子紙顯示單元902以第5圖的雙面電子紙顯示面板5為例進一步描述，但不以此為限。本實施例的操作方法也可適用於上述其他實施例的雙面電子紙顯示面板中。首先，從步驟S12開始，輸入顯示資料，使得控制單元906可透過輸入單元908接收到顯示資料。然後，進行步驟S14，當控制單元906接收到顯示資料時，控制單元906可依據顯示資料判斷雙面電子紙顯示面板1的顯示模式為哪一種，其中顯示模式可區分為第一單面顯示模式、第二單面顯示模式以及雙面顯示模式。
當顯示資料可包括從顯示面1S1顯示的第一顯示資料時，透過控制單元906可判斷顯示模式為第一單面顯示模式，因此可進行步驟S16，且控制單元906可依據第一顯示資料透過驅動單元904(例如第一驅動器9041)驅動雙面電子紙顯示單元902，以於雙面電子紙顯示單元902的顯示面1S1顯示出影像。舉例來說，第一驅動器9041可依據第一顯示資料提供對應的電壓到第一電極512a1，以控制對應第一電極512a1的黑色正電粒子120C以及白色負電粒子120D。第二驅動器9042可提供正電壓到第二電極512a2，以吸引白色負電粒子120C，使黑色正電粒子120C接近顯示面1S2，因此顯示面1S2可呈現暗態，而沒有顯示影像。
當顯示資料可包括從顯示面1S2顯示的第二顯示資料時，控制單元906可判斷顯示模式為第二單面顯示模式，因此可進行步驟S18，且控制單元906可依據第二顯示資料透過驅動單元904(例如第二驅動器9042)驅動雙面電子紙顯示單元902，以於雙面電子紙顯示單元902的顯示面1S2顯示出影像。在此模式下，第一驅動器9041可提供負電壓到第一電極512a1，以吸引黑色正電粒子 120C，因此顯示面1S1可呈現暗態，而沒有顯示影像。
當顯示資料包括從顯示面1S1顯示的第一顯示資料以及從顯示面1S2顯示的第二顯示資料時，控制單元906判斷顯示模式為雙面顯示模式，因此可進行步驟S20，且控制單元906可依據第一顯示資料與第二顯示資料透過驅動單元904(例如第一驅動器9041與第二驅動器9042)驅動雙面電子紙顯示單元902，以分別於雙面電子紙顯示單元902的顯示面1S1與顯示面1S2顯示出影像。第一顯示資料與第二顯示資料可例如分別包括像素或子像素的位置、顏色與亮暗，但不限於此。
在一些實施例中，當雙面電子紙顯示單元902為上述第5圖與第7圖的實施例中的任一個時，第一驅動器9041與第二驅動器9042所提供的電壓差為互補灰階的電壓差，以顯示出對應的影像。在一些實施例中，驅動單元904可不包括第一驅動器9041與第二驅動器9042，而是在記憶體單元910中儲存控制程式，用以驅動從兩顯示面顯示的結構。在此情況下，當雙面電子紙顯示單元902為上述第5圖與第7圖的實施例中的任一個時，記憶體單元910可包括電壓互補轉換程式，使得控制單元906可依據此程式轉換提供到第一電極512a1與第二電極512a2的電壓，以顯示出對應的影像。
在步驟S16、S18、S20之後，進行步驟S22，透過控制單元906判斷是否有更新顯示資料，也就是判斷輸入單元908是否接收到另一顯示資料。當控制單元906判斷輸入單元908有接收到另一顯示資料，即更新的顯示資料時，重複進行步驟S12以及後續的步驟。當控制單元906判斷輸入單元908沒有接收到另一顯示資料時，進行步驟S24，停止驅動雙面電子紙顯示單元902，也就是停止透過驅動單元904提供驅動電壓到雙面電子紙顯示單元902。由於雙面電子紙顯示單元902的帶電粒子在停止施加電壓到電極時仍不會改變位置，因此雙面電子紙顯示單元902仍可持續顯示出對應原顯示資料的影像。
綜上所述，在本發明的雙面電子紙顯示面板中，由於彼此相對的顯示面可顯示出各自獨立的影像，因此可提升雙面電子紙顯示面板的應用領域。並且，雙面電子紙顯示面板由於僅使用單層光隔離層或使用單層顯示介質層，因此可降低俯視方向VD上的厚度，並進一步減少材料與製作成本。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
5:雙面電子紙顯示面板
1S1,1S2:顯示面
102:第一基板
104:第二基板
120:微膠囊
120A:膠殼
120B:流體
120C:正電粒子
120D:負電粒子
508:顯示介質層
512:第一電極層
512a:電極
512a1:第一電極
514:第二電極層
512a2:第二電極
514a:共用電極
516:第一光隔離圖案層
516A:第一開口
516B:第一光隔離區塊
518:第二光隔離圖案層
518A:第二開口
518B:第二光隔離區塊
D1:第一方向
D2:第二方向
L,L1,L2:光線
VD:俯視方向

Claims (7)

  1. 一種雙面電子紙顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一光隔離層，設置於該第一基板與該第二基板之間；一第一顯示介質層，設置於該第一基板與該光隔離層之間；一第二顯示介質層，設置於該光隔離層與該第二基板之間，其中該第一顯示介質層以及該第二顯示介質層分別包括流體以及複數個帶電粒子；一第一電極層，設置於該第一基板與該第一顯示介質層之間；以及一第二電極層，設置於該第二顯示介質層與該第二基板之間。
  2. 如請求項1所述的雙面電子紙顯示面板，另包括一第三電極層，設置於該光隔離層與該第一顯示介質層之間，其中該第一電極層包括複數個第一電極，該第二電極層包括複數個第二電極，且該第三電極層包括一第一共用電極。
  3. 如請求項1所述的雙面電子紙顯示面板，另包括一第三電極層以及一第四電極層，該第三電極層設置於該第一顯示介質層與該光隔離層之間，且該第四電極層設置於該光隔離層與該第二顯示介質層，其中該第一電極層包括複數個第一電極，該第二電極層包括複數個第二電極，該第三電極層包括一第一共用電極，且該第四電極層包括一第二共用電極。
  4. 如請求項1所述的雙面電子紙顯示面板，另包括一第三電極層以及一第四電極層，該第三電極層設置於該第一顯示介質層與該光隔離層之間，且該第四電極層設置於該光隔離層與該第二顯示介質層，其中該第一電極層包括一第一共用電極，該第二電極層包括一第二共用電極，該第三電極層包括複數個第一電極，且該第四電極層包括複數個第二電極。
  5. 如請求項1所述的雙面電子紙顯示面板，其中該第一顯示介質層包括一第一顯示單元，且該第一電極層包括兩第一電極，分別鄰近該第一顯示單元的兩側邊設置，且其中該第二顯示介質層包括一第二顯示單元，該第二電極層包括兩第二電極，分別鄰近該第二顯示單元的兩側邊設置，且該第一電極層與該第二電極層包括不透明導電材料。
  6. 一種顯示裝置的操作方法，其中該顯示裝置包括如請求項1所述之雙面電子紙顯示面板、一控制單元、一驅動單元以及一輸入單元，該控制單元透過該驅動單元電連接該雙面電子紙顯示面板，且該輸入單元電連接該控制單元，該操作方法包括：透過該輸入單元接收一顯示資料；透過該控制單元依據該顯示資料判斷該雙面電子紙顯示面板的一顯示模式；當該控制單元判斷該顯示模式為一單面顯示模式時，依據該顯示資料透過該驅動單元驅動該雙面電子紙顯示面板，以於該雙面電子紙顯示面板的一顯示面顯示出影像；以及當該控制單元判斷該顯示模式為一雙面顯示模式時，依據該顯示資料透過該驅動單元驅動該雙面電子紙顯示面板，以於該雙面電子紙顯示面板的該顯示面以及另一顯示面顯示出影像。
  7. 如請求項6所述的顯示裝置的操作方法，另包括透過該控制單元判斷該輸入單元是否接收到另一顯示資料，且當該控制單元判斷該輸入單元沒有接收到該另一顯示資料時，停止驅動該雙面電子紙顯示面板。
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