专利名称：图像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面显示器技术，特别涉及一种高亮度高解析的全彩电泳显示 (electrophoretic display, EPD)装置。
背景技术：
由于厚度薄、重量轻、及低耗电的特色，平面显示装置取代了阴极射线管(cathode ray tube,CRT)显示装置而广泛使用于电子设备中，例如手提计算机、个人数字助理(PDA)、 电子书(electronic books)、投影机、及手机等。上述平面显示装置包括液晶显示(liquid crystal display,LCD)装置、有机发光Htj^ (organic light-emitting display,0LED)装置及电泳显示(electrophoretic display, EPD)装置。在上述的平面显示装置之中，虽然液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置及电泳显示(EPD)装置皆属于非自发光(non self-emissive)型显示装置，但相较于液晶显示装置，电泳显示装置具有低耗电、可挠性(flexibility)佳及可读性(readability)佳的优点而被应用于类纸式(paper-like)显示器，例如电子书。在一已知全彩电泳显示(EPD)技术中，采用一单色显示(monochromedisplay)的电泳层(例如，具有含电荷的黑色粒子及白色粒子)搭配彩色滤光片，使光线经由彩色滤光片将红光、绿光及蓝光传送至对应的像素区。然而，上述显示装置中，由于2/3的光线被彩色滤光片所吸收，而使全彩显示装置的亮度仅为单色显示装置的1/3。再者，每一像素需要三个子像素(即，红色、绿色及蓝色子像素)，因而降低显示装置的解析度。因此，有必要寻求一种新的显示装置结构，其可提升显示器本身的亮度及解析度。
发明内容
本发明一实施例提供一种图像显示系统，包括一显示装置，其具有一像素单元阵列，且每一像素单元由一第一子像素及一相邻的第二子像素所构成。第一子像素包括多个第一带电荷有色粒子及多个第二带电荷有色粒子，用以接收未通过滤光片的一光源。第二子像素包括多个第三带电荷有色粒子及多个第四带电荷有色粒子，用以接收该光源。第一、 第二、第三及第四带电荷有色粒子总共具有至少三种颜色。本发明另一实施例提供一种图像显示系统，包括一显示装置，具有一像素单元阵列，且每一像素单元由单一子像素所构成。子像素包括多个第一带电荷有色粒子、多个第二带电荷有色粒子及多个第三带电荷有色粒子，用以接收未通过滤光片的一光源，其中第一、 第二、第三带电荷有色粒子具有彼此不同的颜色。
图1是绘示出根据本发明实施例的图像显示系统中显示装置平面示意图；图2A是绘示出图1中一实施例的像素单元平面示意图；图2B是绘示出图2A中像素单元剖面示意图3A是绘示出图1中另一实施例的像素单元平面示意图；图;3B是绘示出图3A中像素单元剖面示意图；图4是绘示出根据本发明另一实施例的图像显示系统方块示意图。主要元件符号说明100 显示装置；200 像素阵列；200a 像素单元；300a、300b、400a 子像素； 301 第一基板；302 第二基板；303 反射层；304 阻隔壁；305 遮光层；310 电泳显示层；312 第一带电荷有色粒子；314 第二带电荷有色粒子；316、316’ 第三带电荷有色粒子；318 第四带电荷有色粒子；400 平面显示器；500 输入单元；600 电子装置；L 光源。
具体实施例方式以下说明本发明实施例的制作与使用。然而，可轻易了解本发明所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明，并非用以局限本发明的范围。以下说明本发明实施例的图像显示系统。请参照图1，其绘示出根据本发明实施例的图像显示系统中显示装置100平面示意图。在本实施例中，显示装置100可为一全彩电泳显示装置，其具有由多个像素单元200a所构成的一像素单元阵列200。请参照图2A及图2B，其中图2A是绘示出图1中一实施例的像素单元200a的平面示意图，而图2B是绘示出图2A中像素单元200a的剖面示意图。在本实施例中，特别的是像素单元阵列200中每一像素单元200a由一第一子像素300a及与其相邻的一第二子像素300b所构成。需注意的是图2A中以具有上视轮廓为矩形的像素单元200a作为范例说明，然而每一像素单元200a也可具有其他上视轮廓，例如三角形、六边形等。每一像素单元 200a包括一第一基板301、一第二基板302、及形成于第一基板301与第二基板302之间的多个电泳显示(EPD)层310，其中第一及第二子像素300a及300b分别对应一电泳显示层 310。第一基板301可由玻璃、石英、塑胶或其他软性材料所构成，其可为透明或非透明；第二基板302也可由玻璃、石英、塑胶或其他软性材料所构成，其为透明。在本实施例中，电泳显示层310可包括溶剂、液体、或空气以及位于其内的带电荷有色粒子，其中带电荷有色粒子用以接收未通过滤光片的光源L。亦即，显示装置100中并无彩色滤光片的存在。举例来说，对应于第一子像素300a的电泳显示层310内具有多个第一带电荷有色粒子312及多个第二带电荷有色粒子314，而对应于第二子像素300b的电泳显示层310内具有多个第三带电荷有色粒子316及多个第四带电荷有色粒子318，用以接收光源L。在一实施例中，第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子312、314、316及318可分别含有染料(dye)或颜料(pigment)，且总共具有至少三种颜色。举例来说，第一带电荷有色粒子312的颜色相同于第三带电荷有色粒子316的颜色且不同于第四带电荷有色粒子 318的颜色，而第二带电荷有色粒子314的颜色不同于第三及第四带电荷有色粒子316及 318的颜色。再者，第一带电荷有色粒子312、第二带电荷有色粒子314或第四带电荷有色粒子318的颜色包括红色、绿色、或蓝色、或是红色、绿色及蓝色的补色，例如洋红(magenta) 色、青(cyan)色或黄色。举例来说，第一及第三带电荷有色粒子312及316为蓝色，第二带电荷有色粒子314为红色而第四带电荷有色粒子318为绿色。在其他实施例中，第一、第二、 第三及第四带电荷有色粒子312、314、316及318可具有彼此不同的颜色。举例来说，第一带电荷有色粒子312为红色，第二带电荷有色粒子314为蓝色，第三带电荷有色粒子316为绿色，而第四带电荷有色粒子318为洋红色、青色或黄色、黑色。另外，第一及第二带电荷有色粒子312及314可具有相同或不同的极性，而第三及第四带电荷有色粒子316及318可具有相同或不同的极性。举例而言，第一带电荷有色粒子312的极性为正，而第二带电荷有色粒子314的极性为负。再者，第三带电荷有色粒子316的极性为正，而第四带电荷有色粒子318的极性为负，另外，不同颜色的带电荷有色粒子312、314、316、318也可具有不同的电荷量。一反射层303设置于第一基板301与电泳显示层310之间，用以将通过电泳显示层310的光源L反射至像素单元200a外侧。反射层303可为金属或其他习用的反射材料。一阻隔壁(spacer) 304形成于第一基板301与第二基板302之间用以隔开像素单元阵列200中的每一像素单元200a，并隔开每一像素单元200a中位于第一子像素300a 及第二子像素300b内的电泳显示层310，如图2B所示。再者，在第二基板302上形成多个遮光层305覆盖阻隔壁304及部分的电泳显示层310，以在第一子像素300a及第二子像素300b的电泳显示层310内定义出显示区(即未被遮光层305覆盖的区域)及粒子存储 (reservoir)区(S卩，电泳显示层310中被遮光层305所覆盖的区域)。举例来说，遮光层 305设置于第一子像素300a两相对侧及第二子像素300b的两相对侧，如图2A所示。第一基板301上方的粒子存储区内设有电极307a及307b，其分别位于对应的子像素的两相对侧。在一实施例中，可在电极307a及307b分别施加正电压及负电压，使得电泳显示层310 内不同颜色的带电荷有色粒子完全聚集于对应的粒子存储区或自对应的粒子存储区传送全部或些许的带电荷有色粒子至显示区。举例来说，第一及第三带电荷有色粒子312及316为蓝色，第二带电荷有色粒子314为红色，而第四带电荷有色粒子318为绿色。当像素单元200a操作于亮态(white status)时，则第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子312、314、316及318全部位于对应的粒子存储区内。当像素单元200a操作于暗态(dark status)时，则第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子312、314、316及318可全部位于对应的显示区内。当像素单元200a操作于红色显示，第一子像素300a的第一带电荷有色粒子312可全部位于对应的粒子存储区内，而第二带电荷有色粒子314可全部位于对应的显示区内。再者，第二子像素300b的第三及第四带电荷有色粒子316及318可全部位于对应的显示区内。而像素单元200a操作于绿色及蓝色显示的方法则可相似于显示红色的方法。另外，如果像素单元200a要显示灰阶或三主色以外的颜色，则可控制每一子像素内带电荷有色粒子在显示区及粒子存储区的比例。如此一来，每一像素单元200a都能达到全彩显示而无需通过彩色滤光片。根据上述实施例，由于每一像素单元无需通过彩色滤光片来达到全彩显示，因此， 相较于已知具有彩色滤光片的显示装置而言可具有较高的亮度，同时降低制造成本。再者， 由于每一像素只需要二个子像素，因此相较于已知三个子像素构成一像素的显示装置而言可具有较高的解析度。请参照图3A及图3B，其中图3A是绘示出图1中另一实施例的像素单元200a的平面示意图，而图3B是绘示出图3A中像素单元200a的剖面示意图，其中相同于图2A及图 2B中的部件系使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，特别的是像素单元阵列200 中每一像素单元200a仅由一子像素400a所构成。同样地，需注意的是图3A中以具有上视轮廓为矩形的像素单元200a作为范例说明，然而每一像素单元200a也可具有其他上视轮廓，例如三角形、六边形等。在一实施例中，子像素400a的电泳显示层310内具有多个第一带电荷有色粒子 312、多个第二带电荷有色粒子314及多个第三带电荷有色粒子316’，用以接收未通过滤光片的光源L。第一、第二及第三带电荷有色粒子312、314及316’可具有彼此不同的颜色。 再者，第一带电荷有色粒子312、第二带电荷有色粒子314或第三带电荷有色粒子316’的颜色包括红色、绿色、蓝色、洋红色、青色或黄色。举例来说，第一带电荷有色粒子312为红色，第二带电荷有色粒子314为绿色而第三带电荷有色粒子316’为蓝色。在另一实施例中，子像素400a的电泳显示层310内还包括多个第四带电荷有色粒子318，其具有不同于第一、第二及第三带电荷有色粒子312、314及316’的颜色且包括红色、绿色、蓝色、洋红色、 青色或黄色。同样地，第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子312、314、316’及318可具有相同或不同的极性。在本实施例中，遮光层305设置于阻隔壁304上方并覆盖部分的电泳显示层310， 以在子像素400a的电泳显示层310内定义出显示区及粒子存储区。举例来说，遮光层305 设置于矩形子像素400a的四个边缘，如图3A所示。在其他实施例中，遮光层305设置于矩形子像素400a的三个边缘、四个顶角或三个顶角，取决于所需的粒子存储区数量。不同颜色的带电荷有色粒子通常具有各自的粒子存储区。再者，在一实施例中，当像素单元200a操作于亮态时，则第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子312、314、316’及318全部位于对应的粒子存储区内。当像素单元200a操作于暗态，则第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子312、314、316’及318可全部位于对应的显示区内。当像素单元200操作于其他显示，例如红色，红色的带电荷有色粒子或是可以混出红色的带电荷有色粒子可位于显示区内，而其他带电荷有色粒子可位于对应的粒子存储区内。另外，如果像素单元200a要显示灰阶，则可控制子像素400a内带电荷有色粒子在显示区及粒子存储区的比例。如此一来，每一像素单元200a也可达到全彩显示而无需通过彩色滤光片。根据上述实施例，显示装置可具有高亮度，同时降低制造成本的优点。再者，由于每一像素只需要单一子像素，因此可进一步提升解析度。图4是绘示出根据本发明另一实施例的图像显示系统方块示意图，其可实施于平面显示器(flat panel display，FPD) 400或电子装置600，例如投影机、电子书、笔记型计算机、手机、数字相机、个人数字助理(personaldigital assistant, PDA)、桌上型计算机、 电视机、车用显示器、或携带型DVD播放器。根据本发明的显示装置100可设置于平面显示器400，而平面显示器400可为电泳显示器。在其他实施例中，显示装置100可设置于电子装置600。如图4所示，电子装置600包括平面显示器400及输入单元500。输入单元500 耦接至平面显示器400，用以提供输入信号(例如，图像信号)至平面显示器400，使平面显示器400显示图像。虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种图像显示系统，包括一显示装置，具有一像素单元阵列，且每一像素单元由一第一子像素及一相邻的第二子像素所构成；其中该第一子像素包括多个第一带电荷有色粒子及多个第二带电荷有色粒子，用以接收未通过滤光片的一光源，且该第二子像素包括多个第三带电荷有色粒子及多个第四带电荷有色粒子，用以接收该光源；其中这些第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子总共具有至少三种颜色。
2.如权利要求1所述的图像显示系统，其中这些第一带电荷有色粒子的颜色相同于这些第三带电荷有色粒子的颜色且不同于这些第四带电荷有色粒子的颜色，而这些第二带电荷有色粒子的颜色不同于这些第三及第四带电荷有色粒子的颜色。
3.如权利要求2所述的图像显示系统，其中这些第一、第二或第四带电荷有色粒子的颜色包括红色、绿色、蓝色、洋红色、青色或黄色。
4.如权利要求1所述的图像显示系统，其中该第一及该第二子像素分别具有一电泳显示层，其包括溶剂、液体或空气，使这些第一、第二、第三、及第四带电荷有色粒子位于该对应的电泳显示层内。
5.如权利要求4所述的图像显示系统，其中该显示装置还包括一反射层，设置于该电泳显示层下方，以反射该光源。
6.如权利要求1所述的图像显示系统，其中这些第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子分别含有染料或颜料。
7.如权利要求1所述的图像显示系统，还包括一平面显示器，包括该显示装置；以及一输入单元，耦接至该平面显示器，用以提供输入信号至该平面显示器，使该平面显示器显示图像。
8.如权利要求7所述的图像显示系统，其中该图像显示系统包括一具有该平面显示器的电子装置。
9.如权利要求8所述的图像显示系统，其中该电子装置包括一投影机、一电子书、一笔记型计算机、一手机、一数字相机、一个人数字助理、一桌上型计算机、一电视机、一车用显示器、或一携带型DVD播放器。
10.一种图像显示系统，包括一显示装置，具有一像素单元阵列，且每一像素单元由单一子像素所构成；其中该子像素包括多个第一带电荷有色粒子、多个第二带电荷有色粒子及多个第三带电荷有色粒子，用以接收未通过滤光片的一光源；其中这些第一、第二、第三带电荷有色粒子具有彼此不同的颜色。
11.如权利要求10所述的图像显示系统，还包括多个第四带电荷有色粒子，其具有不同于这些第一、第二、第三带电荷有色粒子的颜色。
12.如权利要求11所述的图像显示系统，其中这些第四带电荷有色粒子的颜色包括 红色、绿色、蓝色、洋红色、青色或黄色。
13.如权利要求11所述的图像显示系统，其中这些第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子分别含有染料或颜料。
14.如权利要求10所述的图像显示系统，其中该子像素具有一电泳显示层，其包括溶剂、液体或空气，使这些第一、第二、及第三带电荷有色粒子位于该电泳显示层内。
15.如权利要求14所述的图像显示系统，其中该显示装置还包括一反射层，设置于该电泳显示层下方，以反射该光源。
16.如权利要求10所述的图像显示系统，其中这些第一、第二或第三带电荷有色粒子的颜色包括红色、绿色、蓝色、洋红色、青色或黄色。
17.如权利要求10所述的图像显示系统，还包括一平面显示器，包括该显示装置；以及一输入单元，耦接至该平面显示器，用以提供输入信号至该平面显示器，使该平面显示器显示图像。
18.如权利要求17所述的图像显示系统，其中该图像显示系统包括一具有该平面显示器的电子装置。
19.如权利要求18所述的图像显示系统，其中该电子装置包括一投影机、一电子书、 一笔记型计算机、一手机、一数字相机、一个人数字助理、一桌上型计算机、一电视机、一车用显示器、或一携带型DVD播放器。
全文摘要
本发明揭示一种图像显示系统。此系统包括一显示装置，其具有一像素单元阵列，且每一像素单元由一第一子像素及一相邻的第二子像素所构成。第一子像素包括多个第一带电荷有色粒子及多个第二带电荷有色粒子，用以接收未通过滤光片的一光源。第二子像素包括多个第三带电荷有色粒子及多个第四带电荷有色粒子，用以接收该光源。第一、第二、第三及第四带电荷有色粒子总共具有至少三种颜色。
文档编号G02F1/167GK102262327SQ20101019441
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者吕建民, 杨俊彦 申请人:奇美电子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司