TWM392974U - Liquid crystal display device - Google Patents

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TWM392974U
TWM392974U TW099205661U TW99205661U TWM392974U TW M392974 U TWM392974 U TW M392974U TW 099205661 U TW099205661 U TW 099205661U TW 99205661 U TW99205661 U TW 99205661U TW M392974 U TWM392974 U TW M392974U
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crystal display
electrochromic
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Chao-Song Chang
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Description

M392974 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種液晶顯示器，尤指一種使用白色光源搭配電 致變色單元並利用色序法實現彩色顯示的液晶顯示器。 【先前技術】 液晶顯示器中顯示色彩的混色(colormixture)方式，可以分為空 間此色和時間混色兩種。空間混色為目前液晶顯示器主要的混色方 式，以薄膜電晶體液晶顯示器(ThinFieldTransistorLiquidCrystal Display, TFT-LCD)為例’每一顯示晝素均由紅(R)、綠(G)、藍⑼三 個子晝素所構成，此、綠、藍子次晝素均具有分別對應的紅色遽 光片、綠色渡光片、藍色遽光片。藉由各顯示晝素的紅、綠、藍子 晝素的混色，可使人類的視覺系統觀看到彩色的顯示晝面。時間混 色為一種不需使用彩色妓片的混色方式，其_色序法(Color Sequential Method)，讓紅、.綠、藍的光源分別依序在三個不同時間 通過液晶絲面板來進行聽，藉自人眼之視覺暫留(phQtogene)現 象，讓人類的視覺系統感知混色的效果。因此，時間混色之色序法 具有下列優點：⑴相較傳統有彩色渡光片的液晶顯示器須由三個 紅、綠、藍色子晝素組成一個畫素，使用色序法的液晶顯示器之晝 素將可縮小’而提高液晶顯示賭析度，鱗持原解析度而減少薄 3 M392974 膜電晶體基板軸本。（2)由於無U置彩色滤光片 晶顯不器的生產成本。 ，因而將降低液 晶顯示器不是依靠彩色濾光片，而是利
裔相較’使用色序法的液晶顯示器之輝度也只有其三分之一。此外， 色序法的顏色必_各色背光源去混合，無法直接利用外界的白光 做為其統。因此，習知使用色序法職晶顯示器―般僅應用於穿 透式，而無法應用於反射式液晶顯示器(ReflectiveLCDDevice)或半 牙透半反射式液晶顯示器(Transflective LCD Devi㈣。 然而，使用色序法的液 用紅、綠、藍三色背来湛.& 【新型内容】 本創作之目的之一在於提供一種液晶顯示器，以解決習知技術 所面之問題與限制。 - 本創作之一較佳實施例提供一種液晶顯示器。上述液晶顯示器 包括一白光光源、一液晶顯示面板、以及一電致變色單元。其中， 白光光源係具有一出光面，而液晶顯示面板係設置於白光光源之出 光面上。此外’電致變色單元係設置於白光光源之出光面上，其中 電致變色單元依序呈現不同顏色。 M392974 本創作之液BB顯不器，係利用白色光源搭配電致變色單元，來 完成色序法之混色_。她於先前技術賴三種不關色之發光 二極體光源進行混色，本創作可以全面使用白色光源，將任-顏色 之：度提冋為、，、勺先則技術之三倍。此外，本創作之液晶顯示器，可 以是應聽序法的”辭反射式液晶顯示器 ，以有效利用環境光 源。 【實施方式】 —在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞囊來指稱特 疋的7L件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用 不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範二並 不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差 料作駭酬基準。在麟綱書及㈣的請求項當巾所提及的 ^ G括」係為一開放式的用語，故應解釋成「包括但不限定於」。為 了間化說明並便於比較各實施例之相異處，在τ文之各實施例，對 於相同70件使用相同兀件標注。另外，需;主意的是圖式僅以說明 為目的’並未依照原尺寸作圖。 —請參考第1圖，第1圖緣示了本創作第—較佳實施例之液晶顯 。/。10之結構不意圖。如第i圖所示，第一較佳實施例之液晶顯示 态川包括一白光光源12、一液晶顯示面板14、以及一電致變色單 5 M392974 几16。在第—較佳實施例中，白光光源12可以是一白光背光模組， 例如由複數個白光發光二極體組成，但不以此為限，而可為其它各 式光源，例如一冷陰極螢光燈管。另外，白光光源12所發生之白光 之波長範圍大體上可以介於38〇奈米至77〇奈米之間，以提供液晶 顯不态10顯示晝面時所需之光線，但不以此為限，而可以依照產品 :求進行調整。此外，白光光源12所產生之白光(如圖中之箭號所 不)係由出光面121射出，且出光面121上另設置其它光學元件（圖 未示）例如擴散板、稜鏡片、或增光膜等，以提升白光光源12之 強度與均勻度。再者，液晶顯示面板14係設置於白光光源Η之出 光面121上。如第丨圖所示，液晶顯示面板14包括一透明基板I"、 陣列基板142、與一液晶層143，其中陣列基板142與透明基板 141相對设置’而液晶層143則設置於陣列基板142與透明基板 之間。另外，陣列基板142可以定義有複數個晝素區1〇〇，且圖式 中以個旦素區丨⑻為例進行說明。在晝素區1〇〇中，一晝素電極 145可以设置於陣列基板142上’而一共通電極144可以設置於透 明基板141上。此外，在晝素區1〇〇中，液晶層143係設置於共通 電極144與晝素電極145之間。據此，利用調整晝素電極145與共 通電極144之間的電壓差，可以控制各晝素區觸之液晶層143之 透光程度，進而顯示具有不同圖案與灰階之畫面。但是，本創作之 液晶顯示酿14並料上述實關為限，而可為其他適合的配置方 式，並且可以包括其他適合的元件。值躲意的是，習知之液晶顯 不面板-般會包括彩色濾、光片，但本創作之液晶顯示面板14，因具 有電致變色單元16，可以不需要彩色濾光月。 MJ92974 此外，電致變色單元16係設置於自光 更明確的力笛. '、12之出光面121上， 更月確的說，衫1佳實關+，電致變 上 顯示面板14盥白井氺、κ 兀6係δ又置於液晶 低μ—曰九先源12之間。另外，電 呈現不_色。如〃心㈤ 錢奸料16可以依序 个⑽巴如弟1圖所示，電致變 色薄膜161、一第二電 16包括一弟一電致變 卜 交色，專膜62與—苐三電致蠻辛 其中’第-電致變色_ 电致支色賴163。
A, 寻犋161 了以具有一透明狀態鱼一篦一备舴 先、。=樣H電致變色薄膜162可以具有—透明狀態與 色狀二而第三電致變色薄膜143具有一透 二、- 恕。在第—雛實施例巾，第—色相是紅色
St以t據此，本創作可以依照色序法 早7016依序呈現紅色、綠色、與藍色。舉例來說，首先電致 .支色早7C 16之第-電致變色細161係為第—色(在本實施例中為 、’、工色)狀’而電致變色單元16之第二電致變色薄膜162與第三電 致视薄膜163則為透明狀態，在此狀況下，第—電致變色薄膜⑹ 可發揮紅色渡光片的作用，使通過第—電致變色薄膜⑹的白光形 成紅光。接著’電致變色單元16之第二電致變色薄膜162調整為第 二色(在本實施例中為綠色)狀態，而電致變色單元16之第一電致變 色薄膜161則調整為透明狀態，且第三電致變色薄膜163维持透明 狀態’在此狀況下，第二電致變色薄膜162巧*發揮綠色濾光片的作 用’使通過第一電致變色薄膜161的白光形成綠光。隨後，電致變 色單元16之第三電致變色薄膜ι63調整為第三色(在本實施例中為 藍色)狀態’而電致變色單元16之第二電致變色薄臈162則調整為 7 透明狀態’且第—電致變 第三電致變多〶 賴、·隹持透明狀態，在此狀況下， 變色薄膜2 可發揮藍色渡光片的作肖，使通過第三電致 、 的白光形成藍光。之後，依昭此 因此，相較於先前技術使用三種不同心'此順序反覆的切換顏色。 色，本創作可 °親之發光二極奴源進行混 -令卿TM全面使用白色光源，將任 三種顏色光源之顯示> π度^為使用 如，電、:變【:作=電致變色單元16並不以上述實施例為限。例 例之三並稀-上述實施 膜。另外，每4二具有早層或是多層的電致變色薄 -顏色狀^^ 膜之顏色狀態，並不限定於各只切換單 " 〜、及透明狀態。換句話說，電致 的電致變色薄膜，介十3 早兀16可以具有多層 致變色薄膜且有二每一電致變色薄膜之材料特性，使電 可以利用種=(態舆兩個顏色以上之狀態。因此，本創作 —種^上的顏色，搭配色序法進行混色。 、下將針對電致變色單元各 說明。請束考 早Η致交色相的結構與材料進行 〆亏弟2圖，苐2圖繪示了本創作第一 電致變色薄膜161之处 土貫施例之弟- -透明導電心 電致變色薄膜⑹包括-第 導電層1611、_電致變色層1612、 助層1614、一笛* 轉質層1613、一輔 於不，同電壓差下，可透日綱層祕。其中，紐變色層咖 呈現不同的顏色。雷缺的乳化遇原型態而 〃電解質層⑹3之材料，可以選擇具有較快離子移 m^2974 ^率之· ’例如氫離子、或_子等。獅 ^離子咖，咖她咖賴撕。第一^ =16Π知二透_層1615财以是—銦職化物陶層， :不以此為限。此外，可以將電致變色材料附著在多孔性薄膜(圖未 ^加電致變色材料之表面積，進而提升電至變色的效率。 同樣的，第二電致變色薄膜162與第三電致變色薄請之結構， 也可以相同於第一電致變色薄膜i6i之結構，但不以此為限，而可 2照不同電致變色材料進行調整。另外，以下將舉例說明本創作 用來呈現不_色之電致變色材^於紅色方面，pED〇p中性態為 紅色，氧化態為接近透明的亮藍色，或使用N-丙石黃基-丙烯二氧吼 $(N piOp_UlfQnate ρΐΌργ1^ dbx㈣N prS pr〇D〇p)在中性 么夺為透月無色’而在其他態藉由共聚合或控制支鏈官能基可以為 、工色於綠色方面’聚苯胺(P〇1y—)在中性態時為透明無色，而 在乳化態時為綠色。於藍色方面，三氧化鶴(W03)、三氧化鉬 ⑽03)、五氧化二鈮_2〇5)、ppr〇D〇T、或二氧化欽㈣2)等材料 在氧化態時為透明無色’而在還原態時為藍色。 _。月參考第3圖，第3崎示了本創作第二較佳實施例之液晶顯 不器3〇之結構示意圖。由於本創作第二較佳實施例之液晶顯示器 30之各元件大體上與第一較佳實施例之液晶顯示器ι〇之各元件相 同，請參考前文所述，在此不再贅述，並且相同元件使用相同元件 標注。如第3圖所示，第二較佳實施例與第一較佳實施例之差異在 於’第二較佳實施例之液晶顯示面板14係設置於電致變色單元16 M392974 之間。據此’白色光源12所發出之光線，同樣可以 、經過電致轡牵昼-,, 口文巴早兀16。另外，可以如前文所述，依照色序法的原理， 依序王現紅色、綠色與藍色。因此，液晶顯示H 30可以全面使用白 色光源’將任-顏色之亮度提高為約使用三種顏色光源之顯示器的 三倍。 此外，本創作可以應用於半穿透半反射式液晶顯示器。請參考 第4圖’第4圖繪示了本創作第三較佳實施例之液晶顯示H 40之結 構示忍圖。同樣的，與第—較佳實施例相同之元件，將使用相同元 件標注，並且不再贅述，請參考前文所述。如第4圖所示，第三較 佳貫靶例之液晶顯示器4〇包括一白光光源12、一液晶顯示面板44、 以及電致變色單元16。液晶顯示面板44包括一透明基板441、一 陣列基板442、與一液晶層443。其中，陣列基板442可以定義有複 數個晝素區100，且各晝素區100可以定義有一穿透區1〇2與一反 射區104。此外，一晝素電極445係設置於晝素區100之穿透區102 内’而一反射電極446係設置於晝素區1〇〇之反射區1〇4内。另外， 一共通電極444設置於透明基板441上。據此，液晶層462於穿透 區102與反射區104之透光程度，可以利用液晶層462兩側之電壓 差來調整，以顯示具有不同圖案與灰階之畫面。此外，可以於反射 電極446下方設置一間隙層447，來調整液晶層462的間隙。藉由 間隙層447的設置’會使得液晶層443在反射區104之間隙小於在 穿透區102之間隙’使光線通過穿透區1〇2與反射區1〇4時具有相 同之相位差。 10 M392974 此外，如第4圖所示，液晶顯示面板44係設置於電致變色單元 16與白光光源12之間。當環境光線充足時，本創作之液晶顯示器 40可以不開啟白光光源12’而利用環境光線於反射區1〇4之反射光 線作為顯不晝面之光源。當壞境光線不充足時，本創作之液晶顯示 器40可以開啟白光光源12 ’同時利用白光光源12提供穿透區1〇2 顯示晝面之光源，以及利用環境光線提供反射區1〇4顯示晝面之光 源。值得注意的是，不論是提供穿透區102光源之白光光源12或提 供反射區104光源之反射光線，皆會經過電致變色單元16。因此， 可以如前文所述’依照色序法的原理，使通過電致變色單元16之光 線依序呈現紅色、綠色、與藍色。據此，本創作第三較佳實施例之 液晶顯示器40不但可以全面使用白色光源，將任一顏色之亮度提高 為約使用二種顏色光源之顯示||的三倍，而且可以善用外界的環境 光源，有效的節省電力。 綜上所述，本創作之液晶顯示器，係利用白色光源搭配電致變 色單元，來完成色序法之混色顯示。相較枚前技術使用三種不同 顏色之發^二極體絲進行混色，本創作可以全面使用白色光源， 將任-顏色之亮度提高為約先前技術之三倍。此外，本創作之液晶 顯示器，可以是應用色序法之半穿透半反射式液晶顯示器，以有: 利用環境光源，達到節省電力的效果。 以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍 11 M392974 所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示了本創作第一較佳實施例之液晶顯示器之結構示意圖。 第2圖繪示了本創作第一較佳實施例之第一電致變色薄膜之結構示 意圖。 第3圖繪示了本創作第二較佳實施例之液晶顯示器之結構示意圖。 第4圖繪示了本創作第三較佳實施例之液晶顯示器之結構示意圖。 【主要元件符號說明】 10, 30, 40 液晶顯不益 121 出光面 141，441 透明基板 143, 443 液晶層 145, 445 晝素電極 16 電致變色單元 162 第二電致變色薄膜 102 穿透區 446 反射電極 1611 第一透明導電層 1613 電解質層 12 白光光源 14, 44 液晶顯不面板 142, 442 陣列基板 144, 444 共通電極 100 晝素區 161 第一電致變色薄膜 163 第三電致變色薄膜 104 反射區 447 間隙層 1612 電致變色層 1614 輔助電極層 12

Claims (1)

  1. M392974
    六、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示器，包括·_ 一白光光源，該白光光源具有一出光面； 一液晶顯示面板，設置於該白光光源之該出光面上；以及 一電致變色單元，設置於該白光光源之該出光面上，其中該電 致變色單元依序呈現不同顏色。 2. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該電致變色單元包括一第 一電致變色薄膜，且該第一電致變色薄膜具有一透明狀態與一 第一色狀態。 3. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該電致變色單元包括一第 二電致變色薄膜，且該第二電致變色薄膜具有一透明狀態與一 第二色狀態。 4. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該電致變色單元包括一第 三電致變色薄膜，且該第三電致變色薄膜具有一透明狀態與一 第三色狀態。 5. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該電致變色單元係設置於 該液晶顯示面板與該白光光源之間。 14 M392974 ‘ 6.
    如請求項1所述之液晶顯示器，其中該液晶顯示面板係設置於 該電致變色單元與該白光光源之間。 7. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該液晶顯示面板包括： 一透明基板； 一陣列基板，與該透明基板相對設置； - 一液晶層，設置於該透明基板與該陣列基板之間。 ® 8. 如請求項7所述之液晶顯示器，其中該陣列基板包含複數個 畫素區’且各畫素區具有一穿透區與·一反射區。 9. 如請求項8所述之液晶顯示器，其中該液晶顯示面板包括一晝 素電極’設置於該穿透區内。 10.如請求項8所述之液晶顯示器，其中該液晶顯示面板包括一反 射電極’設置於該反射區内。 七、圖式： 15 M392Q74 g a 7 年 ..3 0 月曰 修正 補充
    100 144
    第1圖
TW099205661U 2010-03-31 2010-03-31 Liquid crystal display device TWM392974U (en)

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