專利名稱：顯示裝置及其畫素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型是關(guān)于一種顯示裝置及其畫素結(jié)構(gòu)，尤指一種低耗電量的可撓式 (flexible)顯示裝置及其畫素結(jié)構(gòu)閱讀記錄在紙張上的文字或圖畫是人類最熟悉的閱讀方式,且隨著印刷技術(shù)的進 步與印刷成本的降低，紙張大量的被使用而無法被其它電子顯示裝置所取代。然而隨著顯 示技術(shù)的進步，紙張極有可能在不久的將來逐漸被可撓式顯示裝置所取代。可撓式顯示裝 置由于具有類似紙張的輕薄短小、可撓曲與便于攜帶等特性，因此被預期將可實現(xiàn)電子紙 (ElectronicPaper)或電子書的應用，取代傳統(tǒng)紙張與書藉。然而，習知可撓式顯示裝置仍 具有待解決的課題，例如耗電量問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的之一在于提供--種低耗電量的顯示裝置及其畫素結(jié)構(gòu)。為達上述目的，本實用新型提供一種畫素結(jié)構(gòu)，包括一基板、一第一電極、一第二 電極與復數(shù)個帶電球?；灏ㄒ晃鈪^(qū)與一反射區(qū)。第一電極設置于該基板的該吸光區(qū) 內(nèi)，且第二電極設置于該基板的該反射區(qū)內(nèi)。帶電球設置于該第一電極與該第二電極上,各 該帶電球包括--白色部分以及一黑色部分,其中該白色部分具有一第--導電型式,且該黑 色部分具有一第二導電型式。為達上述目的，本實用新型另提供一種顯示裝置,包括復數(shù)個畫素結(jié)構(gòu)設置于一 基板上,各該畫素結(jié)構(gòu)包括復數(shù)個次畫素結(jié)構(gòu)，各該次畫素結(jié)構(gòu)包括一吸光區(qū)、一反射區(qū)、 --第--電極、一第二電極與復數(shù)個帶電球。第一電極設置于該基板的該吸光區(qū)內(nèi)，且第二電 極設置于該基板的該反射區(qū)內(nèi)。帶電球設置于該第一電極與該第二電極—匕各該帶電球包 括一白色部分以及一黑色部分，其中該白色部分具有一第一導電型式,且該黑色部分具有 一第二導電型式。本實用新型的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)具有一吸光區(qū)與一反射區(qū),且吸光區(qū)與反射區(qū) 有不同的電極可受不同電壓的控制。于呈現(xiàn)亮態(tài)狀態(tài)時，帶電球會被吸引至吸光區(qū)，且?guī)щ?球的白色部分會面對顯示面，藉此可呈現(xiàn)出亮態(tài)狀態(tài)，而于呈現(xiàn)暗態(tài)狀態(tài)時,帶電球會被吸 引至反射區(qū)，且?guī)щ娗虻暮谏糠謺鎸︼@示面,藉此可呈現(xiàn)出暗態(tài)狀態(tài)。另外,搭配彩色 濾光片的設置，本實用新型的顯示裝置亦可提供彩色顯示功能。

圖1至圖4繪示了本實用新型一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5為本實用新型的帶電球的另一較佳實施例的示意圖。圖6為本實用新型另一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7為本實用新型又一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。[0011]圖8為本實用新型另-圖9為本實用新型又-圖10為本實用新型另主要組件符號說明10畫素結(jié)構(gòu)12A吸光區(qū)14第一電極16第二電極18帶電球182黑色部分18B黑色粒子22流體層32A吸光層40畫素結(jié)構(gòu)44R紅色濾光片44B藍色濾光片72絕緣層90畫素結(jié)構(gòu)
較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。 校佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。 -較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖,
12基板 12R反射區(qū) 14A第一條狀電極 16A第二條狀電極 181白色部分 18W白色粒子
30畫素結(jié)構(gòu)
32R反射層
42R紅色次畫素結(jié)構(gòu)
44G綠色濾光片
70畫素結(jié)構(gòu)
80畫素結(jié)構(gòu)
92絕緣層
具體實施方式
在說明書及后續(xù)的申請專利范圍當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領 域中具有通常知識者應可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書 及后續(xù)的申請專利范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)別組件的方式，而是以組件在功能上的 差異來作為區(qū)別的基準。在通篇說明書及后續(xù)的請求項當中所提及的「包括」是為一開放 式的用語，故應解釋成「包括但不限定于」，在此容先敘明。請參考圖1至圖4。圖1至圖4繪示了本實用新型一較佳實施例的顯示裝置的畫 素結(jié)構(gòu)的示意圖，其中圖1與圖2繪示了顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)于呈現(xiàn)亮態(tài)顯示時的示意圖， 圖3與圖4繪示了顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)于呈現(xiàn)暗態(tài)顯示時的示意圖，且為清楚表現(xiàn)本實用 新型的特征所在，圖1與圖3為上視圖,而圖2與圖4為剖視圖。本實施例的顯示裝置包括 復數(shù)個畫素結(jié)構(gòu)10，設置于一基板12上?；?2可為一可撓式基板。各畫素結(jié)構(gòu)10包 括吸光區(qū)12A與反射區(qū)12R、第一電極14設置于基板12的吸光區(qū)12A內(nèi)、第二電極16設 置于基板12的反射區(qū)12R內(nèi)，以及復數(shù)個帶電球18設置于第一電極14與第二電極16上。 第--電極14與第二電極16是位于同一平面上,但不以此為限。各帶電球18包括一白色部 分18W與一黑色部分18B。在本實施例中，帶電球18的白色部分181包括復數(shù)個白色粒子 18W,帶電球18的黑色部分182包括復數(shù)個黑色粒子18B，其中白色粒子18W具有第一導電 型式,且黑色粒子18B具有第二導電型式,且白色粒子18W與黑色粒子18B可受電場驅(qū)動下 在帶電球18的內(nèi)部移動。在本實施例中，白色粒子18W帶有正電荷而黑色粒子帶有負電荷, 且并不以此為限。畫素結(jié)構(gòu)10包括另一基板20(圖1與圖3未示)，與基板12相對設置， 且基板12與基板20之間設置有一流體層22(圖1與圖3未示)，藉此帶電球18可在電場的驅(qū)動下于流體層22中移動。 在本實施例中，第一電極14包括復數(shù)個第一條狀電極14A，第二電極16包 括復數(shù)個第二條狀電極16A，且第一條狀電極14A與第二條狀電極16A是以指間交錯 (interdigitated)方式排列，但第一電極1.4與第二電極1.6的圖案并不以此為限。此外，由 于本實用新型的顯示裝置是為反射式顯示裝置，因此第一電極14的材料包括吸光導電材 料，藉此可吸收入射光以避免反射，而第二電極16的材料包括反射導電材料，藉此可反射如圖1與圖2所示,本實用新型的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)10于欲呈現(xiàn)亮態(tài)顯示時, 可對第--電極14施加具有第--導電型式的電壓,在此為正電壓,并不對第二電極16施加電 壓，此時帶電球18大體上是位于吸光區(qū)12A內(nèi)，且?guī)щ娗?8的黑色粒子18B會被第一電極 14的正電壓吸引而大體上排列于面對第一電極14的一側(cè)，而白色粒子18W大體上是排列于 遠離第一電極14的一側(cè)，亦即面對顯示面的方向。在此配置下,進入畫素結(jié)構(gòu)10的吸光區(qū) 12A的入射光會照射在帶電球18的白色粒子18W上,而進入反射區(qū)12R的入射光則會被第 二電極16所反射，藉此畫素結(jié)構(gòu)10可呈現(xiàn)亮態(tài)狀態(tài)。另外，利用調(diào)整第一電極14與第二 電極16的電壓值，可改變內(nèi)部電場，藉此可控制畫面的灰階值。如圖3與圖4所示,本實用新型的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)10于欲呈現(xiàn)暗態(tài)顯示時, 可對第二電極16施加具有第二導電型式的電壓,在此為負電壓,而不對第一電極14施加電 壓，此時帶電球18大體上是位于反射區(qū)12R內(nèi)，且?guī)щ娗?8的白色粒子18W會被第二電極 16的負電壓吸引而大體上排列于面對第二電極16的一側(cè)，而黑色粒子18B大體上是排列于 遠離第二電極16的一側(cè)，亦即面對顯示面的方向。在此配置下,進入畫素結(jié)構(gòu)10的反射區(qū) 12R的入射光會照射在帶電球18的黑色粒子18B上,而進入吸光區(qū)12A的入射光則會被第 一電極16所吸收而不產(chǎn)生反射，藉此畫素結(jié)構(gòu)10可呈現(xiàn)暗態(tài)狀態(tài)。由上述可知，依據(jù)所接收到的影像訊號，本實用新型的顯示裝置可驅(qū)使不同的畫 素結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出亮態(tài)狀態(tài)或暗態(tài)狀態(tài)，以組合出所欲顯示的黑白顯示畫面。此外,本實用新型 的顯示裝置僅于更新畫面時才需耗用電力，且為反射式顯示裝置，因此具有低耗電量的優(yōu) 點。在前述實施例中，帶電球18為扭轉(zhuǎn)球(twist ball)，且在電場的驅(qū)動下，白色粒 子18W大體上位于帶電球18 —側(cè)的半球內(nèi)，且黑色粒子18B大體上位于帶電球18另一側(cè) 的半球內(nèi)，但帶電球18亦可為其它型式的帶電球體或類球體。請參考圖5。圖5為本實用 新型的帶電球的另一較佳實施例的示意圖。如圖5所示，本實施例的各帶電球18的白色部 分181是為一白色半球，而黑色部分182是為一黑色半球，其中帶電球18可受電場的驅(qū)動 而在流體層22中移動,但在各帶電球18內(nèi)，白色半球與黑色半球則不會產(chǎn)生相對移動。請參考圖6。圖6為本實用新型另一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖， 其中為便于比較本實用新型不同實施例的異同，下文所述的各實施例與前述實施例將使用 相同的組件符號標注相同的組件，并僅針對相異處進行說明,而不再對重復組件贅述。如圖 6所示,本實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)30另包括一吸光層32A設置于吸光區(qū)12A的第一 電極14上，以及--反射層32R設置于反射區(qū)12R的第二電極16上。與前述實施例不同的 處在于，本實施例是利用吸光層32A發(fā)揮吸光功能，且利用反射層32R發(fā)揮反射功能，因此 第一電極14不需發(fā)揮吸光功能,且第二電極16不需發(fā)揮反射功能,如此一來在第一電極14與第二電極16可由同--導電層,例如同一金屬層所構(gòu)成,且在材料選擇上可針對電性效果 加以考慮。請參考圖7。圖7為本實用新型又一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖7所示，本實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)70另包括一絕緣層72,設置于第一電極14與 第二電極16之間,藉此第一電極14與第二電極16是設置于不同平面上,例如第一電極14 是由一第一金屬層構(gòu)成，而第二電極16是由一第二金屬層構(gòu)成，因此第二電極16位于第一 電極14的上方，但不以此為限。第一電極14與第二電極16設置于不同平面的作法可使得 第一電極14與第二電極16的排列更緊密，增加控制電場的能力請參考圖8。圖8為本實用新型另一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖8所示，不同于前述實施例的處在于，本實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)80另包括吸光 層32A與反射層32R，其中吸光層32A是設置于絕緣層72上對應于第一電極14的位置，而 反射層32R是設置于第二電極16上。請參考圖9。圖9為本實用新型又--較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。 如第9圖所示，不同于前述實施例的處在于，本實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)90另包括一 絕緣層92設置于絕緣層72與第二電極16上，且吸光層32A是設置于絕緣層92上對應于 第一電極14的位置,而反射層32R是設置于絕緣層92上對應第二電極16的位置。本實用新型的顯示裝置除了黑白顯示畫面之外,亦可顯示出其它顏色畫面或彩色 畫面。請參考圖10。圖10為本實用新型另一較佳實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖10所示，本實施例的顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)40另包括復數(shù)個次畫素結(jié)構(gòu)，例如紅色次畫 素結(jié)構(gòu)42R、綠色次畫素結(jié)構(gòu)42G與藍色次畫素結(jié)構(gòu)42B,以及復數(shù)個彩色濾光片，例如紅色 濾光片44R、綠色濾光片44G與藍色濾光片44B,設置于基板20上,且紅色濾光片44R、綠色 濾光片44G與藍色濾光片44B分別對應于紅色次畫素結(jié)構(gòu)42R、綠色次畫素結(jié)構(gòu)42G與藍 色次畫素結(jié)構(gòu)42B。舉例而言,若欲顯示出紅色畫面，則可使對應紅色濾光片44R的紅色次 畫素結(jié)構(gòu)42R呈現(xiàn)亮態(tài)狀態(tài),并使綠色次畫素結(jié)構(gòu)42G與藍色次畫素結(jié)構(gòu)42B呈現(xiàn)暗態(tài)狀 態(tài)，即可使畫素結(jié)構(gòu)30顯示出紅色畫面。而若欲顯示出其它顏色或彩色的畫面，則可利用 類似上述作法，并藉由調(diào)整各次畫素結(jié)構(gòu)的灰階值加以達成。另外值得說明的是紅色濾光 片44R、綠色濾光片44G與藍色濾光片44B并不限定設置于基板20上，亦可設置于基板12 上。綜上所述,本實用新型的顯示裝置可為--類紙張(paper-like)可撓式顯示裝置, 其畫素結(jié)構(gòu)具有一吸光區(qū)與一反射區(qū)，且吸光區(qū)與反射區(qū)有不同的電極可受不同電壓的控 制。于呈現(xiàn)亮態(tài)狀態(tài)時，帶電球會被吸引至吸光區(qū)，且?guī)щ娗虻陌咨Ｗ訒鎸︼@示面，藉 此可呈現(xiàn)出亮態(tài)狀態(tài),而于呈現(xiàn)暗態(tài)狀態(tài)時,帶電球會被吸引至反射區(qū),且?guī)щ娗虻暮谏?子會面對顯示面,藉此可呈現(xiàn)出暗態(tài)狀態(tài)。另外,搭配彩色濾光片的設置，本實用新型的顯 示裝置亦可提供彩色顯示功能。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一基板，包括一吸光區(qū)與一反射區(qū)；一第一電極，設置于該基板的該吸光區(qū)內(nèi)；一第二電極，設置于該基板的該反射區(qū)內(nèi)；以及復數(shù)個帶電球，設置于該第一電極與該第二電極上，各該帶電球包括一白色部分與一黑色部分，其中該白色部分具有一第一導電型式，且該黑色部分具有一第二導電型式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于其中于呈現(xiàn)亮態(tài)顯示時,該第一電極 具有該第一導電型式的電壓,該等帶電球大體上是位于該吸光區(qū)內(nèi)，且該黑色部分會被該 第一電極吸引而大體上排列于面對該第一電極的一側(cè)，而該白色部分大體上是排列于遠離 該第一電極的一側(cè)；其中于呈現(xiàn)暗態(tài)顯示時，該第二電極具有該第二導電型式的電壓，該等 帶電球大體上是位于該反射區(qū)內(nèi)，且該白色部分會被該第二電極吸引而大體上排列于面對 該第二電極的--側(cè)，而該黑色部分大體上是排列于遠離該第二電極的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于其中該第一電極包括復數(shù)個第一條 狀電極，該第二電極包括復數(shù)個第二條狀電極，且該等第一條狀電極與該等第二條狀電極 是以指間交錯方式排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu),其特征在于其中該第一電極的材料包括--吸光 導電材料；所述第二電極的材料包括一反射導電材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于另包括一吸光層設置于該吸光區(qū)的 該第一電極上,一反射層設置于該反射區(qū)的該第二電極上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu),其特征在于其中該白色部分包括復數(shù)個白色粒 子，且該黑色部分包括復數(shù)個黑色粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于其中該白色部分是為一白色半球，且 該黑色部分是為一黑色半球；所述的第一電極與該第二電極大體上是設置于同一平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫素結(jié)構(gòu),其中該第一電極與該第二電極是設置于不同平面 上，且該畫素結(jié)構(gòu)另包括一絕緣層，設置于該第一電極與該第二電極之間。
9.一種顯示裝置，其特征在于包括復數(shù)個畫素結(jié)構(gòu)設置于一基板上，各該畫素結(jié)構(gòu) 包括復數(shù)個次畫素結(jié)構(gòu)，各該次畫素結(jié)構(gòu)包括一吸光區(qū)與一反射區(qū)；一第一電極,設置于 該基板的該吸光區(qū)內(nèi)；一第二電極，設置于該基板的該反射區(qū)內(nèi)；以及復數(shù)個帶電球,設置 于該第一電極與該第二電極上，各該帶電球包括一白色部分與一黑色部分，其中該白色部 分具有一第一導電型式，且該黑色部分具有一第二導電型式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置,其特征在于其中各該次畫素結(jié)構(gòu)于呈現(xiàn)亮態(tài)顯 示時，該第--電極具有該第一導電型式的電壓,該等帶電球大體上是位于該吸光區(qū)內(nèi)，且該 黑色部分大體上是排列于面對該第一電極的一側(cè)，而該白色部分大體上是排列于遠離該第 一電極的一側(cè)；其中各該次畫素結(jié)構(gòu)于呈現(xiàn)暗態(tài)顯示時，該第二電極具有該第二導電型式 的電壓,該等帶電球大體上是位于該反射區(qū)內(nèi)，且該白色部分大體上是排列于面對該第二 電極的一側(cè)，而該黑色部分大體上是排列于遠離該第二電極的一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于其中各該次畫素結(jié)構(gòu)的該第一電極 包括復數(shù)個第一條狀電極，該第二電極包括復數(shù)個第二條狀電極，且該等第一條狀電極與 該等第二條狀電極是以指間交錯方式排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置,其特征在于其中各該次畫素結(jié)構(gòu)的該第一電極 的材料包括一吸光導電材料；其中各該次畫素結(jié)構(gòu)的該第二電極的材料包括一反射導電材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于另包括復數(shù)個吸光層分別設置于各 該次畫素結(jié)構(gòu)的該吸光區(qū)的該第一電極上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置,其特征在于另包括復數(shù)個反射層分別設置于各 該次畫素結(jié)構(gòu)的該反射區(qū)的該第二電極上。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于另包括復數(shù)個彩色濾光片，分別設 置于該等次畫素結(jié)構(gòu)內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置,其特征在于其中該第一電極與該第二電極大體 上是設置于同一平面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于其中該第一電極與該第二電極是設 置于不同平面上，且該顯示裝置另包括一絕緣層，設置于該第一電極與該第二電極之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置,其特征在于其中該白色部分包括復數(shù)個白色粒 子，且該黑色部分包括復數(shù)個黑色粒子。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于其中該白色部分是為一白色半球， 且該黑色部分是為一黑色半球。
專利摘要本實用新型涉及一種顯示裝置的畫素結(jié)構(gòu)，設置于一基板上，各畫素結(jié)構(gòu)包括復數(shù)個次畫素結(jié)構(gòu)。各次畫素結(jié)構(gòu)包括一吸光區(qū)、一反射區(qū)、一第一電極設置于基板的吸光區(qū)內(nèi)、一第二電極設置于基板的反射區(qū)內(nèi)，以及復數(shù)個帶電球設置于第一電極與第二電極上。各帶電球包括一白色部分以及一黑色部分，其中白色部分具有一第一導電型式，且黑色部分具有一第二導電型式。本實用新型設計新穎，耗電量低，具有一定的市場價值。
文檔編號G02F1/167GK201600533SQ200920314309
公開日2010年10月6日 申請日期2009年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月7日
發(fā)明者張錫明 申請人:福州華映視訊有限公司;中華映管股份有限公司