TWI918445B - 顯示面板 - Google Patents

Abstract

一種顯示面板包括第一基板、電致變色層、反射層與彩色濾光層。電致變色層設置在第一基板上。反射層重疊電致變色層設置，且具有反射面。彩色濾光層重疊反射層設置。電致變色層與彩色濾光層位在反射層的反射面的一側。

Description

顯示面板

本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種顯示面板。

在現有的液晶顯示器中，具有偏光調變能力的液晶層需搭配偏光片的使用才能呈現出調變後光線的亮度變化。然而，單張偏光片對於可見光的穿透率會小於50%（例如介於38%至45%的範圍內）。若是使用兩張偏光片則液晶顯示器的整體穿透率會變得更低。除此之外，光線的偏振態若調變不完全容易在顯示暗態形成漏光而影響顯示對比。上述的問題尤其會讓反射式或半穿反式的液晶顯示器的節能效果與顯示品質大打折扣。

本發明提供一種顯示面板，其光源利用率及暗態表現俱佳。

本發明的顯示面板，包括第一基板、電致變色層、反射層與彩色濾光層。電致變色層設置在第一基板上。反射層重疊電致變色層設置，且具有反射面。彩色濾光層重疊反射層設置。電致變色層與彩色濾光層位在反射層的反射面的一側。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板還包括第二基板。彩色濾光層設置在第二基板上，且電致變色層位在第一基板與第二基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板的反射層位在電致變色層與第一基板之間，且彩色濾光層位在電致變色層與第二基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板還包括第二基板與第三基板，分別設置在第一基板的相對兩側。電致變色層位在第一基板與第二基板之間，且彩色濾光層與反射層位在第一基板與第三基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板的反射層形成在第三基板上，且彩色濾光層形成在第一基板上。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板還包括第二基板、第三基板、第四基板與黏著層。第二基板與第三基板分別設置在第一基板的相對兩側。第四基板設置在第三基板與第一基板之間。電致變色層位在第一基板與第二基板之間，且彩色濾光層與反射層位在第三基板與第四基板之間。黏著層連接第一基板與第四基板。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板的反射層形成在第三基板上，且彩色濾光層形成在第四基板上。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板還包括第二基板。彩色濾光層、電致變色層與反射層位在第一基板與第二基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板的反射層、彩色濾光層與電致變色層依序形成在第一基板上。

在本發明的一實施例中，上述的顯示面板的電致變色層具有電性連接反射層的透明電極。反射層定義出顯示面板的反射區。電致變色層的透明電極未重疊於反射層的部分定義出顯示面板的穿透區。

基於上述，在本發明的一實施例的顯示面板中，反射層的反射面的一側設有電致變色層與彩色濾光層。電致變色層可調節光線經由反射層反射後的出光亮度，而彩色濾光層可優化光線的色彩表現。因此，相較於現有的液晶顯示技術，本發明的顯示面板可具有較佳的光源利用率及暗態表現。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1是依照本發明的第一實施例的顯示面板的剖視示意圖。請參照圖1，顯示面板10包括第一基板SUB1、電致變色層150、反射層RFL、彩色濾光層CFL及第二基板SUB2。電致變色層150設置在第一基板SUB1上。反射層RFL重疊電致變色層150設置，且具有反射面RS。彩色濾光層CFL重疊反射層RFL設置。電致變色層150與彩色濾光層CFL位在反射層RFL的反射面RS的一側。

在本實施例中，第二基板SUB2可設置在電致變色層150背對第一基板SUB1的一側。亦即，電致變色層150可位於第一基板SUB1與第二基板SUB2之間。反射層RFL可設置在第一基板SUB1上，且位於電致變色層150與第一基板SUB1之間。彩色濾光層CFL可設置在第二基板SUB2上，且位於電致變色層150與第二基板SUB2之間。彩色濾光層CFL與電致變色層150之間可設有披覆層OC。

顯示面板10可設有陣列排列的多個畫素區PA。在本實施例中，反射層RFL、電致變色層150及彩色濾光層CFL可針對這些畫素區PA進行圖案化。在本實施例中，第二基板SUB2上還可設有遮光圖案層BM。遮光圖案層BM具有多個開口OP，且這些開口OP分別重疊於多個畫素區PA。彩色濾光層CFL可包括多個濾光圖案FP，且這些濾光圖案FP分別設置在遮光圖案層BM的多個開口OP內。多個濾光圖案FP可包括多種不同的濾光顏色，例如紅色、綠色與藍色，但不以此為限。

第一基板SUB1上還可設有畫素驅動層PDL。電致變色層150形成在畫素驅動層PDL上，且電性連接畫素驅動層PDL。舉例來說，畫素驅動層PDL可設有未繪示的多條訊號線（例如資料線、掃描線或電源線）與多個畫素電路（例如包括主動元件或電容器）。每個畫素電路可電性連接對應的數條訊號線，並且驅動對應的畫素區PA內的電致變色層150。

反射層RFL可形成在畫素驅動層PDL上，並且電性連接畫素驅動層PDL。在本實施例中，每個畫素區PA內的電致變色層150的透明電極TE1電性接觸反射層RFL，以電性耦接畫素驅動層PDL。也就是說，電致變色層150是經由反射層RFL與畫素驅動層PDL電性耦接。

舉例來說，電致變色層150可包括透明電極TE1、透明電極TE2、電致變色材料層151、電解質層153及離子儲存層155。其中，電致變色材料層151、電解質層153及離子儲存層155夾設在透明電極TE1與透明電極TE2之間。具有電活性的電致變色材料層151在直流電場作用下，發生電化學氧化還原反應而得失電子，使得材料的能階改變而造成顏色或透明度的變化。在電致變色材料層151發生氧化還原反應時，離子儲存層155用於儲存相對應的反向離子以保持整體的電荷平衡。

電致變色材料層151的材料例如包括氧化鎢（WO₃）、普魯士藍（Prussian Blue）、紫精（Viologen）、聚二氧乙基塞吩（PEDOT）、聚苯胺（PANI）、或上述的組合、或其他合適的有機材料或無機材料。電解質層153的材料例如包括過氯酸鋰、過氯酸鈉、或固體電解質材料。透明電極TE1與透明電極TE2的材料例如包括銦錫氧化物（ITO）或氟摻雜氧化錫（Fluorine-doped Tin Oxide，FTO）。特別說明的是，離子儲存層155的材料可選用與電致變色材料層151電性相反的材料，例如電致變色材料層151選用的是陽極（氧化）變色材料，則離子儲存層155可選用陰極（還原）變色材料。如此，可達到顏色加成或互補的效果。

在本實施例中，環境光ABL可由第二基板SUB2入射顯示面板10，在通過電致變色層150後被第一基板SUB1上的反射層RFL反射並再一次地通過電致變色層150後從第二基板SUB2出射顯示面板10。也就是說，本實施例的顯示面板10可以是反射式顯示面板。更具體地說，顯示面板10可以是內嵌有電致變色層150的反射式顯示面板。

由於電致變色層150的透明度與色彩可藉由控制透明電極TE1與透明電極TE2之間的直流電壓來調變，被顯示面板10反射的環境光ABL的出光亮度級別（即顯示灰階）可透過精確控制電致變色層150的施加電壓來產生。換句話說，電致變色層150的設置能讓顯示面板10的顯示灰階數增加，有助於提高畫面細節的呈現。

另一方面，彩色濾光層CFL的材料選用可對應電致變色材料層151的材料進行，以優化光線的色彩表現。相較於現有的液晶顯示技術需搭配偏光片的使用，本實施例的顯示面板10具備了極佳的光能利用率。除此之外，電致變色層150的設置還能避免傳統液晶盒對於光線所產生的色散效應以及光線的偏振態若調變不完全容易在顯示暗態產生漏光的問題。因此，顯示面板10還具備了較佳的色彩表現（例如更為飽和的色彩表現）與顯示對比。

以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，其中相同的構件將標示相同的符號，並且省略相同技術內容的說明，省略部分請參考前述實施例，以下不再贅述。

圖2是依照本發明的第二實施例的顯示面板的剖視示意圖。請參照圖2，相較於圖1的電致變色層150是內嵌在顯示面板10內，本實施例的顯示面板11可以是外嵌電致變色層150的反射式顯示面板。詳細而言，在本實施例中，顯示面板11還可包括第三基板SUB3，設置在第一基板SUB1背對第二基板SUB2的一側。亦即，第二基板SUB2與第三基板SUB3分別設置在第一基板SUB1的相對兩側。

應注意的是，本實施例的彩色濾光層CFL、遮光圖案層BM與反射層RFL-A是位在第一基板SUB1與第三基板SUB3之間。更具體地，反射層RFL-A是形成在第三基板SUB3上，而彩色濾光層CFL與遮光圖案層BM是形成在第一基板SUB1背對畫素驅動層PDL的一側表面上。

不同於圖1的電致變色層150的透明電極TE1是經由反射層RFL與畫素驅動層PDL電性耦接，本實施例的反射層RFL-A因未接觸電致變色層150的透明電極TE1而無須圖案化。亦即，反射層RFL-A可整面性地形成在第三基板SUB3上。在本實施例中，反射層RFL-A與彩色濾光層CFL之間設有披覆層OC。

由於本實施例的電致變色層150、彩色濾光層CFL與反射層RFL-A的組合在顯示面板11中所產生的技術功效都相似於圖1的顯示面板10，詳細的說明可參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

圖3是依照本發明的第三實施例的顯示面板的剖視示意圖。請參照圖3，相較於圖2的顯示面板11為外嵌電致變色層150的反射式顯示面板，本實施例的顯示面板12可以是外掛電致變色層150的反射式顯示面板。詳細而言，在本實施例中，顯示面板12還可包括第四基板SUB4與黏著層ADL。第四基板SUB4設置在第一基板SUB1與第三基板SUB3之間，且黏著層ADL連接第一基板SUB1與第四基板SUB4。黏著層ADL的材料可包括光學透明膠（Optically Clear Adhesive，OCA）或光學透明樹脂（Optically Clear Resin，OCR），但不以此為限。

應注意的是，本實施例的彩色濾光層CFL、遮光圖案層BM與反射層RFL-A是位在第四基板SUB4與第三基板SUB3之間，且彩色濾光層CFL與遮光圖案層BM是形成在第四基板SUB4上。由於本實施例的電致變色層150、彩色濾光層CFL與反射層RFL-A的組合在顯示面板12中所產生的技術功效都相似於圖1的顯示面板10，詳細的說明可參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

圖4是依照本發明的第四實施例的顯示面板的剖視示意圖。請參照圖4，相較於圖1的顯示面板10為內嵌電致變色層150的反射式顯示面板，本實施例的顯示面板13可以是堆疊式反射式顯示面板。具體而言，在本實施例中，顯示面板13的所有膜層在製程中是依序形成在第一基板SUB1上。舉例來說，不同於圖1的彩色濾光層CFL與遮光圖案層BM是形成在第二基板SUB2上，本實施例的反射層RFL-A、彩色濾光層CFL、畫素驅動層PDL與電致變色層150可依序形成在第一基板SUB1上。

另一方面，本實施例的反射層RFL-A與彩色濾光層CFL之間可有披覆層OC。不同於圖1的電致變色層150的透明電極TE1是經由反射層RFL與畫素驅動層PDL電性耦接，本實施例的反射層RFL-A因未接觸電致變色層150的透明電極TE1而無須圖案化。亦即，反射層RFL-A可整面性地形成在第一基板SUB1上。

由於本實施例的電致變色層150、彩色濾光層CFL與反射層RFL-A的組合在顯示面板13中所產生的技術功效都相似於圖1的顯示面板10，詳細的說明可參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

圖5是依照本發明的第五實施例的顯示面板的剖視示意圖。請參照圖5，本實施例的顯示面板14與圖1的顯示面板10的差異僅在於：反射層的配置方式不同。具體而言，在本實施例中，顯示面板14可設有反射區RA與穿透區TA。舉例來說，反射層RFL-B可定義出反射區RA，而電致變色層150電性連接反射層RFL-B的透明電極TE1未重疊於反射層RFL-B的部分可定義出穿透區TA。

在顯示面板14顯示畫面時，位於反射區RA內的反射層RFL-B可將環境光ABL反射以顯示對應的畫面，而在環境光不足的情況下，可開啟背光模組（未繪示）做為輔助光源，且背光模組的光線L可通過穿透區TA以顯示對應的畫面。也就是說，本實施例的顯示面板14可以是半穿反（transflective）式或微穿反式顯示面板。

由於本實施例的電致變色層150、彩色濾光層CFL與反射層RFL-B的組合在顯示面板14中所產生的技術功效都相似於圖1的顯示面板10，詳細的說明可參見前述實施例的相關段落，於此便不再贅述。

綜上所述，在本發明的一實施例的顯示面板中，反射層的反射面的一側設有電致變色層與彩色濾光層。電致變色層可調節光線經由反射層反射後的出光亮度，而彩色濾光層可優化光線的色彩表現。因此，相較於現有的液晶顯示技術，本發明的顯示面板可具有較佳的光源利用率及暗態表現。

10、11、12、13、14:顯示面板 150:電致變色層 151:電致變色材料層 153:電解質層 155:離子儲存層 ABL:環境光 ADL:黏著層 BM:遮光圖案層 CFL:彩色濾光層 FP:濾光圖案 L:光線 OC:披覆層 OP:開口 PA:畫素區 PDL:畫素驅動層 RA:反射區 RFL、RFL-A、RFL-B:反射層 RS:反射面 SUB1:第一基板 SUB2:第二基板 SUB3:第三基板 SUB4:第四基板 TA:穿透區 TE1、TE2:透明電極

圖1是依照本發明的第一實施例的顯示面板的剖視示意圖。 圖2是依照本發明的第二實施例的顯示面板的剖視示意圖。 圖3是依照本發明的第三實施例的顯示面板的剖視示意圖。 圖4是依照本發明的第四實施例的顯示面板的剖視示意圖。 圖5是依照本發明的第五實施例的顯示面板的剖視示意圖。

10:顯示面板

150:電致變色層

151:電致變色材料層

153:電解質層

155:離子儲存層

ABL:環境光

BM:遮光圖案層

CFL:彩色濾光層

FP:濾光圖案

OC:披覆層

OP:開口

PA:畫素區

PDL:畫素驅動層

RFL:反射層

RS:反射面

SUB1:第一基板

SUB2:第二基板

TE1、TE2:透明電極

Claims (10)

1. 一種顯示面板，包括： 一第一基板； 一電致變色層，設置在該第一基板上； 一反射層，重疊該電致變色層設置，且具有一反射面；以及 一彩色濾光層，重疊該反射層設置，其中該電致變色層與該彩色濾光層位在該反射層的該反射面的同一側。
2. 如請求項1所述的顯示面板，還包括： 一第二基板，其中該彩色濾光層設置在該第二基板上，且該電致變色層位在該第一基板與該第二基板之間。
3. 如請求項2所述的顯示面板，其中該反射層位在該電致變色層與該第一基板之間，且該彩色濾光層位在該電致變色層與該第二基板之間。
4. 如請求項1所述的顯示面板，還包括： 一第二基板與一第三基板，分別設置在該第一基板的相對兩側，其中該電致變色層位在該第一基板與該第二基板之間，且該彩色濾光層與該反射層位在該第一基板與該第三基板之間。
5. 如請求項4所述的顯示面板，其中該反射層形成在該第三基板上，且該彩色濾光層形成在該第一基板上。
6. 如請求項1所述的顯示面板，還包括： 一第二基板與一第三基板，分別設置在該第一基板的相對兩側； 一第四基板，設置在該第三基板與該第一基板之間，其中該電致變色層位在該第一基板與該第二基板之間，且該彩色濾光層與該反射層位在該第三基板與該第四基板之間；以及 一黏著層，連接該第一基板與該第四基板。
7. 如請求項6所述的顯示面板，其中該反射層形成在該第三基板上，且該彩色濾光層形成在該第四基板上。
8. 如請求項1所述的顯示面板，還包括： 一第二基板，其中該彩色濾光層、該電致變色層與該反射層位在該第一基板與該第二基板之間。
9. 如請求項8所述的顯示面板，其中該反射層、該彩色濾光層與該電致變色層依序形成在該第一基板上。
10. 如請求項1所述的顯示面板，其中該電致變色層具有電性連接該反射層的一透明電極，該反射層定義出該顯示面板的一反射區，且該電致變色層的該透明電極未重疊於該反射層的部分定義出該顯示面板的一穿透區。