TWI810913B - 顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種顯示裝置包括光電元件。光電元件包括第一基底、設置於第一基底上的第一電極、設置於第一基底之對向的第二基底、設置於第二基底上的第二電極、設置於第二基底上的第三電極、設置於第二基底上的間隙物及設置於第一基底與第二基底之間的顯示介質。第二電極與第一電極交錯設置。第三電極與第二電極於結構上分離。第三電極位於第二基底與間隙物之間。在顯示裝置的俯視圖中,第三電極重疊於間隙物。
Description
本發明是有關於一種光電裝置,且特別是有關於一種顯示裝置。
膽固醇液晶顯示器(Cholesteric Liquid Crystal Display,CLCD)是一種呈螺旋狀排列的特殊液晶模式,通過在向列型液晶中加入旋光劑來達到特殊排列結構,並利用膽固醇液晶分子在不同電位下反射與透過兩種不同偏極光旋轉狀態來達到顯示效果。一般而言,為維持膽固醇液晶顯示器的間隙(cell gap),膽固醇液晶顯示器中設有間隙物(spacer)。然而,間隙物的設置使得配向液容易累積在間隙物附近,造成間隙物附近的配向膜膜厚過厚。在配向膜膜厚過厚的區域中,膽固醇液晶分子不易感受到電場的驅動,進而影響顯示效果。
本發明提供一種顯示裝置,性能佳。
本發明的顯示裝置包括至少一光電元件。至少一光電元件的每一者包括第一基底、設置於第一基底上的第一電極、設置於第一基底之對向的第二基底、設置於第二基底上的第二電極、設置於第二基底上的第三電極、設置於第二基底上的間隙物及設置於第一基底與第二基底之間的顯示介質。第二電極與第一電極交錯設置。第三電極且與第二電極於結構上分離。第三電極位於第二基底與間隙物之間。在顯示裝置的俯視圖中,第三電極重疊於間隙物。
在本發明的一實施例中,上述的第三電極在一方向上的寬度大於或等於間隙物在所述方向上的寬度。
在本發明的一實施例中,上述的間隙物在第二基底上的垂直投影落在第三電極在第二基底上的垂直投影以內。
在本發明的一實施例中,上述的至少一光電元件的每一者更包括配向膜,設置於第二基底上且覆蓋第二電極及間隙物。配向膜包括第一部分及第二部分。第一部分重疊於第二電極。第二部分連接於第一部分與間隙物之間。第二部分在垂直於第二基底的方向上的厚度大於第一部分在所述方向上的厚度。第三電極具有延伸至間隙物外的延伸部,且第三電極的延伸部重疊於配向膜的第二部分。
在本發明的一實施例中,上述的第二電極與第一電極具有電位差V2,第三電極與第一電極具有電位差V3,且0.8≦(V3/V2)≦1。
在本發明的一實施例中,上述的至少一光電元件為多個光電元件,多個光電元件的每一者的顯示介質包括膽固醇液晶層。多個光電元件包括分別用以顯示第一顏色及第二顏色的第一光電元件及第二光電元件。
在本發明的一實施例中,上述的顯示裝置更包括第一光學膠,設置於第一光電元件與第二光電元件之間。
在本發明的一實施例中,上述的多個光電元件更包括第三光電元件,用以顯示第三顏色,其中第一光電元件、第二光電元件及第三光電元件依序堆疊。
在本發明的一實施例中,上述的顯示裝置更包括第二光學膠,設置於第二光電元件與第三光電元件之間。
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。
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,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。再者,“電性連接”或“耦合”可以是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。
圖1為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之光電元件的剖面示意圖。圖3為本發明一實施例之光電元件的俯視示意圖。圖2對應圖3的剖線A-A’。圖3省略圖2的遮光圖案層220、配向膜PI1及配向膜PI2的繪示。
請參照圖1、圖2及圖3,顯示裝置DP包括至少一光電元件10。每一光電元件10包括第一基板100、第二基板200及顯示介質300,其中第一基板100與第二基板200相對設置,顯示介質300設置於第一基板100的第一基底110及第二基板200的第二基底210之間。
請參照圖1,舉例而言,在本實施例中,顯示裝置DP可選擇性包括多個光電元件10,多個光電元件10包括依序堆疊且分別用以顯示第一顏色、第二顏色及第三顏色的第一光電元件10-1、第二光電元件10-2及第三光電元件10-3。在本實施例中,每一光電元件10的顯示介質300例如包括膽固醇液晶層,而第一光電元件10-1、第二光電元件10-2及第三光電元件10-3的膽固醇液晶層的螺距可互不相同,而使第一光電元件10-1、第二光電元件10-2及第三光電元件10-3能分別顯示不同顏色的資訊,進而組成全彩畫面。
此外,在本實施例中,顯示裝置DP還可包括第一光學膠OCA1及第二光學膠OCA2;第一光學膠OCA1設置於第一光電元件10-1與第二光電元件10-2之間,以連接第一光電元件10-1與第二光電元件10-2;第二光學膠OCA2設置於第二光電元件10-2與第三光電元件10-3之間,以連接第二光電元件10-2與第三光電元件10-3。第一光學膠OCA1及第二光學膠OCA2之材質的選用以高透光率及折射率與第一基底110和第二基底210匹配為佳,但本發明不以此為限。
請參照圖2及圖3,光電元件10的第一基板100包括第一基底110及設置於第一基底110上的多個第一電極120。在本實施例中,第一基板100還包括配向膜PI1,覆蓋多個第一電極120及第一基底110。舉例而言,在本實施例中,多個第一電極120於結構上彼此分離且在方向D1上排列,每一第一電極120可選擇性地呈長條狀,但本發明不以此為限。
在本實施例中,第一基底110的材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是其它可適用的材料。在本實施例中,第一電極120例如是透明電極,其包括金屬氧化物,例如:銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者的堆疊層。
光電元件10的第二基板200包括第二基底210、多個第二電極230及多個第三電極240。第二基底210設置於第一基底110的對向。多個第二電極230設置於第二基底210上,且與第一電極120交錯設置。舉例而言,在本實施例中,多個第二電極230於結構上彼此分離且在方向D2上排列,其中方向D2與方向D1交錯。在本實施例中,方向D1與方向D2實質上可垂直,但本發明不以此為限。在本實施例中,每一第二電極230可選擇性地呈長條狀,但本發明不以此為限。
多個第三電極240設置於第二基底210上,且與多個第二電極230於結構上分離。在本實施例中,於光電元件10的俯視圖中,第三電極240設置於第一電極120及第二電極230外。在本實施例中,每一第三電極240可選擇性地呈點狀,但本發明不以此為限。
在本實施例中,第二基底210的材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是其它可適用的材料。在本實施例中,第二電極230及第三電極240例如是透明電極,其包括金屬氧化物,例如:銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者的堆疊層。
光電元件10還包括間隙物PS,設置於第二基底210上,其中第三電極240位於第二基底210與間隙物PS之間,且在顯示裝置DP的俯視圖中,第三電極240重疊於間隙物PS。在本實施例中,間隙物PS包括主間隙物M-PS及子間隙物S-PS,在無受壓的情況下,主間隙物M-PS抵頂第一基板100,子間隙物S-PS與第一基板100維持間隙g。在本實施例中,主間隙物M-PS及子間隙物S-PS下方均設有對應的第三電極240。在本實施例中,第二基板200還包括遮光圖案層220,設置於第二基底210與間隙物PS之間。遮光圖案層220遮蔽間隙物PS。
在本實施例中,第二基板200更包括配向膜PI2,設置於第二基底210上,且覆蓋第二電極230及間隙物PS。配向膜PI2包括第一部分PI2-1及第二部分PI2-2,第一部分PI2-1重疊於第二電極230,第二部分PI2-2連接於第一部分PI2-1與間隙物PS之間,其中第二部分PI2-2在垂直於第二基底210的方向D3上的厚度T2大於第一部分PI2-1在方向D3上的厚度T1。配向膜PI2的第一部分PI2-1位於區域I,配向膜PI2的第二部分PI2-2位於區域II。區域I為配向膜PI2的正常區,而區域II為配向膜PI2的累積區。
請參照圖3,在本實施例中,多個第一電極120在方向D1上排列,且第三電極240在方向D1上的寬度W240-1大於或等於間隙物PS在方向D1上的寬度WPS-1。在本實施例中,多個第二電極230在方向D2上排列,且第三電極240在方向D2上的寬度W240-2大於或等於間隙物PS在方向D2上的寬度WPS-2。舉例而言,在本實施例中,間隙物PS在第二基底210上的垂直投影可落在第三電極240在第二基底210上的垂直投影以內。請參照圖2及圖3,在本實施例中,第三電極240具有延伸至間隙物PS外的延伸部242,且第三電極240的延伸部242重疊於配向膜PI2的第二部分PI2-2。
圖4示出一比較例的光電元件的剖面及其各處的亮度。圖5示出本發明一實施例的光電元件的剖面及其各處的亮度。圖6示出本發明另一實施例的光電元件的剖面及其各處的亮度。圖7示出本發明又一實施例的光電元件的剖面及其各處的亮度。
圖4之比較例的光電元件10’與圖5、圖6及圖7的實施例的光電元件10A、10B、10的差異在於: 圖4之比較例的光電元件10’不包括實施例的光電元件10A、10B、10的第三電極240。圖5、圖6及圖7之各實施例的光電元件10A、10B、10的差異在於: 圖5的第三電極240的寬度W240-1小於間隙物PS的寬度WPS-1,圖6的第三電極240的寬度W240-1等於間隙物PS的寬度WPS-1,而圖7的第三電極240的寬度W240-1大於間隙物PS的寬度WPS-1。比較各實施例的圖5、圖6及圖7與比較例的圖4可知,相較於圖4的比較例,無論第三電極240的寬度W240-1小於、等於或大於間隙物PS的寬度WPS-1,圖5、圖6及圖7之各實施例的第三電極240都能提升光電元件10A、10B、10在區域II(即,配向膜PI2累積區)的亮度。如圖6及圖7所示,特別是,當第三電極240的寬度W240-1大於或等於間隙物PS的寬度WPS-1時,第三電極240提升區域II之亮度的效果更為顯著。
請參照圖2及圖3,在本實施例中,顯示裝置DP還包括第一驅動元件400-1、第二驅動元件400-2及第三驅動元件400-3,其中第一電極120、第二電極230及第三電極240分別電性連接至第一驅動元件400-1、第二驅動元件400-2及第三驅動元件400-3。第一電極120、第二電極230及第三電極240可被各自驅動而具有各自的電壓。
舉例而言,在本實施例中,當光電元件10操作於全亮畫面時,第二電極230與第一電極120具有電位差V2,第三電極240與第一電極120具有電位差V3,且V2、V3滿足下式:0.8≦(V3/V2)≦1。此時,第三電極240提升區域II之亮度的效果較佳,以下配合圖8至圖12說明之。
圖8示出當V3/V2=0.66時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。圖9示出當V3/V2=0.83時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。圖10示出當V3/V2=1時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。圖11示出當V3/V2=1.16時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。圖12示出當V3/V2=1.33時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。
由圖8至圖12的數據可知,當0.8≦(V3/V2)≦1時,第三電極240提升區域II之亮度的效果佳,且對區域I的亮度分佈影響小。
10、10’、10A、10B:光電元件
10-1:第一光電元件
10-2:第二光電元件
10-3:第三光電元件
100:第一基板
110:第一基底
120:第一電極
200:第二基板
210:第二基底
220:遮光圖案層
230:第二電極
240:第三電極
242:延伸部
300:顯示介質
400-1:第一驅動元件
400-2:第二驅動元件
400-3:第三驅動元件
A-A’:剖線
D1、D2、D3:方向
DP:顯示裝置
g:間隙
M-PS:主間隙物
OCA1:第一光學膠
OCA2:第二光學膠
PI1、PI2:配向膜
PI2-1:第一部分
PI2-2:第二部分
PS:間隙物
S-PS:子間隙物
T1、T2:厚度
W240-1、W240-2、WPS-1、WPS-2:寬度
I、II:區域
圖1為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
圖2為本發明一實施例之光電元件的剖面示意圖。
圖3為本發明一實施例之光電元件的俯視示意圖。
圖4示出一比較例的光電元件的剖面及其各處的亮度。
圖5示出本發明一實施例的光電元件的剖面及其各處的亮度。
圖6示出本發明另一實施例的光電元件的剖面及其各處的亮度。
圖7示出本發明又一實施例的光電元件的剖面及其各處的亮度。
圖8示出當V3/V2=0.66時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。
圖9示出當V3/V2=0.83時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。
圖10示出當V3/V2=1時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。
圖11示出當V3/V2=1.16時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。
圖12示出當V3/V2=1.33時本發明一實施例的光電元件各處的亮度。
10:光電元件
100:第一基板
110:第一基底
120:第一電極
200:第二基板
210:第二基底
220:遮光圖案層
230:第二電極
240:第三電極
242:延伸部
300:顯示介質
A-A’:剖線
D3:方向
g:間隙
M-PS:主間隙物
PI1、PI2:配向膜
PI2-1:第一部分
PI2-2:第二部分
PS:間隙物
S-PS:子間隙物
T1、T2:厚度
I、II:區域
Claims (8)
- 一種顯示裝置,包括:至少一光電元件,其中該至少一光電元件的每一者包括:一第一基底;一第一電極,設置於該第一基底上;一第二基底,設置於該第一基底的對向;一第二電極,設置於該第二基底上,且與該第一電極交錯設置;一第三電極,設置於該第二基底上,且與該第二電極於結構上分離;一間隙物,設置於該第二基底上,其中該第三電極位於該第二基底與該間隙物之間,且在該顯示裝置的俯視圖中,該第三電極重疊於該間隙物;一顯示介質,設置於該第一基底與該第二基底之間;以及一配向膜,設置於該第二基底上,且覆蓋該第二電極及該間隙物,其中該配向膜包括:一第一部分,重疊於該第二電極;以及一第二部分,連接於該第一部分與該間隙物之間,其中該第二部分在垂直於該第二基底的一方向上的厚度大於該第一部分在該方向上的厚度;該第三電極具有延伸至該間隙物外的一延伸部,且該第 三電極的該延伸部重疊於該配向膜的該第二部分。
- 如請求項1所述的顯示裝置,其中該第三電極在一方向上的一寬度大於或等於該間隙物在該方向上的一寬度。
- 如請求項1所述的顯示裝置,其中該間隙物在該第二基底上的一垂直投影落在該第三電極在該第二基底上的一垂直投影以內。
- 如請求項1所述的顯示裝置,其中該第二電極與該第一電極具有一電位差V2,該第三電極與該第一電極具有一電位差V3,且0.8≦(V3/V2)≦1。
- 如請求項1所述的顯示裝置,其中該至少一光電元件為多個光電元件,該些光電元件的每一者的該顯示介質包括一膽固醇液晶層;該些光電元件包括分別用以顯示一第一顏色及一第二顏色的一第一光電元件及一第二光電元件。
- 如請求項5所述的顯示裝置,更包括:一第一光學膠,設置於該第一光電元件與該第二光電元件之間。
- 如請求項5所述的顯示裝置,其中該些光電元件更包括:一第三光電元件,用以顯示一第三顏色,其中該第一光電元件、該第二光電元件及該第三光電元件依序堆疊。
- 如請求項7所述的顯示裝置,更包括: 一第二光學膠,設置於該第二光電元件與該第三光電元件之間。
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