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CN108008588B - 显示器、识别元件及其制造方法以及形成显示图案的方法 - Google Patents

显示器、识别元件及其制造方法以及形成显示图案的方法 Download PDF

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CN108008588B CN201611231461.5A CN201611231461A CN108008588B CN 108008588 B CN108008588 B CN 108008588B CN 201611231461 A CN201611231461 A CN 201611231461A CN 108008588 B CN108008588 B CN 108008588B
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Abstract

本发明公开了一种显示器、识别元件及其制造方法以及形成显示图案的方法，识别元件的制造方法包含：提供或接收显示层，此显示层包含双稳态层、电极层、导电透光层以及光触发电变层，其中电极层与导电透光层配置在双稳态层的相对两侧，且光触发电变层配置在双稳态层与导电透光层之间；在电极层与导电透光层之间提供电压差；提供光束穿透导电透光层，并照射光触发电变层的一部分，使双稳态层对应于此部分的区域的显示状态改变，而在显示层中形成显示图案。此方法能够以非常迅速及简便的方式形成识别元件的显示图案。

Description

显示器、识别元件及其制造方法以及形成显示图案的方法
技术领域
本发明是有关于一种识别元件、一种显示器、一种识别元件的制造方法以及一种形成显示图案的方法。
背景技术
电泳显示装置的基本架构发展于1990年代，此技术是在微胶囊内填充彩色的油(oil)以及带电的白色颗粒。经由外在电场的控制使白色颗粒往上或是往下移动，而呈现出不同的颜色。近年来，电泳显示器在电子纸的领域迅速的发展。公知的电泳显示器配置有主动阵列基板，并利用此主动阵列基板驱动电泳显示器。但是，主动阵列基板的制造程序繁琐，而限制了电泳显示器的应用范围。因此，目前亟需一种崭新的驱动方式或装置，以拓展电泳显示器的应用。
发明内容
本发明的一目的是提供一种识别元件的制造方法，此方法能够以非常迅速及简便的方式形成此识别元件的显示图案。此方法包含以下操作：提供或接收显示层，显示层包含双稳态层、导电透光层、电极层以及光触发电变层，其中电极层与导电透光层配置在双稳态层的相对两侧，且光触发电变层配置在双稳态层与导电透光层之间；在电极层与导电透光层之间提供电压差；以及提供光束穿透导电透光层，并照射光触发电变层的一部分，使双稳态层对应于部分的区域的显示状态改变，而在显示层中形成显示图案。
在某些实施方式中，当光束照射光触发电变层的一部分时，此被光照射的部分的导电率增加或电阻减少。
在某些实施方式中，当光束照射光触发电变层的一部分时，此被光照射的部分的电阻增加。
在某些实施方式中，双稳态层具有厚度方向以及与厚度方向垂直的延伸方向，光触发电变层在延伸方向上连续地延伸人眼可识别的长度。
在某些实施方式中，光触发电变层包含肖特基位障产生层以及接触肖特基位障产生层的半导体层，其中肖特基位障产生层夹置在双稳态层与半导体层之间，且半导体层夹置在肖特基位障产生层与导电透光层之间。
在某些实施方式中，光触发电变层包含肖特基位障产生层以及接触肖特基位障产生层的半导体层，其中肖特基位障产生层夹置半导体层与导电透光层之间，而且半导体层夹置在双稳态层与肖特基位障产生层之间，其中肖特基位障产生层为透明导电材料所制成。
在某些实施方式中，光触发电变层包含光敏性导电材料(photo-sensitiveconductive material)。
在某些实施方式中，此方法在移除电压差以及光束之后，还包含将具有显示图案的显示层固定到载体上。
在某些实施方式中，此方法在移除电压差以及光束之后，还包含：从具有显示图案的显示层中移除电极层，使双稳态层的表面裸露出来，而形成第一识别元件；以及将第一识别元件固定到载体上。
在某些实施方式中，此方法在移除电压差以及光束之后，还包含：从具有显示图案的显示层中移除导电透光层以及光触发电变层，使双稳态层的表面裸露出来，而形成第二识别元件；以及将第二识别元件固定到一载体上。
根据本发明的另外某些实施方式，上述方法包含以下操作：提供或接收显示层，显示层包含双稳态层、导电透光层、电极层以及光触发电变层，其中电极层与导电透光层配置在双稳态层的相对两侧，且光触发电变层配置在双稳态层与导电透光层之间；提供光束穿透导电透光层，并照射光触发电变层的一部分；以及在电极层与导电透光层之间提供电压差，使双稳态层对应于所述被照光部分的区域的显示状态改变，而在显示层中形成显示图案。
本发明的又一目的是提供一种识别元件，此识别元件包含双稳态层、电极层与导电透光层配置在双稳态层的相对两侧以及光触发电变层配置在双稳态层与导电透光层之间。
本发明的另一目的是提供一种形成显示图案的方法，包含：提供或接收显示层，显示层包含双稳态层、导电透光层、电极层以及光触发电变层配置在双稳态层与导电透光层之间，其中电极层与导电透光层配置在双稳态层的相对两侧；以及在电极层与导电透光层之间提供电压差，且允许光线穿透导电透光层，并照射光触发电变层的一部分，让双稳态层对应于所述被照光部分的区域的显示状态改变，而在显示层中形成显示图案。
根据本发明的另外某些实施方式，是提供一种显示器，此显示器包含第一导电透光层、第二导电透光层、双稳态层以及光二极管结构层。第二导电透光层与第一导电透光层相对配置。双稳态层配置在第一导电透光层与第二导电透光层之间。光二极管结构层配置在双稳态层与第二导电透光层之间，且光二极管结构层电性连接双稳态层。
在某些实施方式中，上述显示器还包含像素电极层，此像素电极层配置在双稳态层与光二极管结构层之间，其中像素电极层包含多个彼此分离的导电垫。
在某些实施方式中，光二极管结构层包含第一型半导体层、本征半导体层配置在第一型半导体层上、以及第二型半导体层配置在本征半导体层上。
在某些实施方式中，光二极管结构层包含共用第一型半导体层、共用本征半导体层配置在共用第一型半导体层上以及多个第二型半导体层配置在共用本征半导体层上，且这些第二型半导体层定义出多个光二极管。
在某些实施方式中，各导电垫对应地设置在各第二型半导体层上。
根据本发明的另外某些实施方式，是提供一种形成显示图案的方法，此方法包含以下步骤：提供前述的显示器；在第一导电透光层与第二导电透光层之间提供第一电压差；在第一导电透光层与第二导电透光层之间提供第二电压差，其中第二电压差不同于第一电压差；以及允许光线穿透第二导电透光层并照射光二极管结构层的一部分，让双稳态层对应于部分的区域的显示状态改变，而在显示器中形成显示图案。
在某些实施方式中，上述方法中当第一电压差为正电压差时，第二电压差为负电压差，当第一电压差为负电压差时，第二电压差为正电压差。
在某些实施方式中，上述方法中提供第一电压差时，显示器呈现出全面性的第一灰阶，且当提供第二电压差时，显示器仍呈现全面性的第一灰阶。
在某些实施方式中，上述方法中光线的波长为380nm至约580nm。
在某些实施方式中，上述方法所述允许光线穿透第二导电透光层并照射光二极管结构层的部分包含：提供不同光强度的第一光及第二光分别照射光二极管结构层的第一部分及第二部分，使双稳态层对应于第一部分及第二部分的区域呈现出不同灰阶的显示图案。
在某些实施方式中，上述方法所述允许光线穿透第二导电透光层并照射光二极管结构层的部分包含：提供不同波长的第一光及第二光分别照射光二极管结构层的第一部分及第二部分，使双稳态层对应于第一部分及第二部分的区域呈现出不同灰阶的显示图案。
附图说明
图1A及图1B绘示根据本发明各种实施方式的制造识别元件的方法的流程图。
图2A及2B绘示本发明某些实施方式的显示层的剖面示意图。
图3至9绘示本发明多个实施方式的制造识别元件的方法在不同工艺阶段的剖面示意图。
图10绘示本发明某些实施方式的的显示器的剖面示意图。
图11绘示本发明一实施方式的中间结构的剖面示意图。
图12A绘示本发明另一实施方式的中间结构的剖面示意图。
图12B绘示本发明另一实施方式的光二极管结构层的剖面示意图。
图12C绘示本发明另一实施方式的光二极管结构层的剖面示意图。
图12D绘示本发明另一实施方式的光二极管结构层的剖面示意图。
图12E绘示本发明某些实施方式的的显示器的剖面示意图。
图12F绘示本发明另外某些实施方式的的光二极管结构层的剖面示意图。
图13A至16B绘示本发明某些实施方式的形成显示图案的方法在不同步骤的示意图。
图17绘示根据本发明一实施方式的光二极管结构层的电流-电压关系图。
具体实施方式
为了使本发明内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施形态与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所公开的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。而为简化图式，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。
在本文中使用空间相对用语，例如“下方”、“之下”、“上方”、“之上”等，这是为了便于叙述一元件或特征与另一元件或特征之间的相对关系，如图中所绘示。这些空间上的相对用语的真实意义包含其他的方位。例如，当图示上下翻转180度时，一元件与另一元件之间的关系，可能从“下方”、“之下”变成“上方”、“之上”。此外，本文中所使用的空间上的相对叙述也应作同样的解释。
图1A绘示根据本发明各种实施方式的制造识别元件的方法1的流程图。方法1包含操作10、操作20、以及操作30。图2至8绘示本发明多个实施方式的方法1在不同工艺阶段的剖面示意图。
请参照图1A及图2A其是绘示本发明某些实施方式的显示层的剖面示意图，在操作10中，提供或接收显示层100，此显示层100包含双稳态层110、电极层120、导电透光层130及光触发电变层(light-trigger electric change layer)140。
双稳态层110可以根据所受电场强度呈现出不同的显示状态。双稳态层110可例如为包含微胶囊电泳显示单元及/或微杯式电泳单元的电泳层。电极层120与导电透光层130配置在双稳态层110的相对两侧。电极层120可包含诸如铝、钕、镍、铜、及/或银等金属，亦或可包含诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟、氧化锌及/或氧化铟锌等透明导电材料。此外，电极层120也可包含导电高分子。
导电透光层130包含导电的材料，而且能够允许某一波长范围的光穿透。在一实施方式中，导电透光层130能够允许可见光波长范围内(380nm-780nm)的光穿透。在另一实施方式中，导电透光层130能够允许紫外光波长范围内(例如100nm-380nm、或小于100nm)的光穿透。在又一实施方式中，导电透光层130能够允许红外光波长范围内(例如780nm-3000nm、或大于3000nm)的光穿透。在多个实施方式中，导电透光层130对于上述波长范围内某一波长的光的穿透率大于50％，例如为约55％、60％、70％、80％、90％、或95％、或更大。导电透光层130可包含诸如氧化铟锡、氧化锌、氧化铟、及/或氧化铟锌等透明导电材料。在某些实施方式中，导电透光层130包含多层的高折射率薄膜以及多层的低折射薄膜，而且高折射率薄膜与低折射率薄膜彼此交替堆迭，而形成布拉格薄膜。此种布拉格薄膜可允许某一波长范围的光穿透，而反射另一波长范围的光。布拉格薄膜中的高折射率薄膜与低折射薄膜的厚度及层数可依实际需求设计，而达成在不同波长范围的穿透率需求。
光触发电变层140配置在双稳态层110与导电透光层130之间，而且当光触发电变层140受到光(例如，可见光、紫外光及/或红外光)照射时，其电性会发生改变。在某些实施方式中，光触发电变层140受到光线照射时，被光照射的部分之导电率会增加。但在另外某些实施方式中，光触发电变层140受到光线照射时，被光照射部分的电阻会提高。
光触发电变层140可为单层结构或多层结构。在某些实施方式中，光触发电变层140包含肖特基位障(Schottky barrier)。举例而言，光触发电变层140包含肖特基位障产生层144以及半导体层146。肖特基位障产生层144与半导体层146接触，并且在接触面形成肖特基位障(Schottky barrier)。换言之，肖特基位障产生层144与半导体层146形成肖特基二极管。光线照射到半导体层146及/或肖特基位障产生层144时，可促进其中的载子跨越肖特基位障，从而改变光触发电变层140的导电性质。在某些实施例中，肖特基位障产生层144为透明导电材料所制成，例如氧化铟锡、氧化锌、氧化铟、及/或氧化铟锌。当肖特基位障产生层144为透明导电材料所制成时，光线可穿透肖特基位障产生层144，从而让本发明的应用更具多样性，下文将更详细叙述。在其他实施例中，肖特基位障产生层144可为金属或金属硅化物所制成，金属的实例包含钼、铂、铬及/或钨，金属硅化物的实例包含钯硅化物及/或铂硅化物。半导体层146可例如为n型硅、P型硅或其他适合的材料。此外，肖特基位障产生层144与半导体层146的厚度可依实际需求设计，例如为约数奈米至约数十微米之间。
在某些实施例中，肖特基位障产生层144夹置在双稳态层110与半导体层146之间，而且半导体层146夹置在肖特基位障产生层144与导电透光层130之间，如图2A所示。在另外某些实施例中，请参照图2B，肖特基位障产生层144夹置半导体层146与导电透光层130之间，而且半导体层146夹置在双稳态层110与肖特基位障产生层144之间。如前文所述，当肖特基位障产生层144为透明导电材料所制成，可适用于图2A及图2B绘示的两种实施方式。
在另外某些实施方式中，光触发电变层140包含光敏性导电材料(photo-sensitive conductive material)，此种光敏性导电材料例如含有聚(偏二氟乙烯-三氟)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene))与氧化钛酞菁(titanium oxidephthalocyanine)的复合材料。当光照射到此光敏性导电材料时，此光敏性导电材料依据不同的光强度而产生不同的导电度。在其他实施方式中，光触发电变层140可包含光导电高分子材料(photoconductive polymeric material)。
在另外某些实施方式中，光触发电变层140受到光线照射后，被光照射的部分的电阻会提高。在一实施例中，光触发电变层140包含导电高分子以及负型光阻，此负型光阻受特定波长的光照射后会发生交联反应。当负型光阻发生交联反应后，将阻碍或降低光触发电变层140中导电高分子的导电性，从而让光触发电变层140中被光照射的部分的电阻升高。在某些实施方式中，负型光阻对导电高分子的重量比值为约0.2至约1，例如为约0.25、0.3、0.4、0.5、或0.8。
在其他实施方式中，光触发电变层140可以包含光二极管结构层，将于第10～第17图的叙述中更详细说明。
参考图1A与图3。在操作20中，在电极层120与导电透光层130之间提供电压差(voltage bias)150。在一实施方式中，通过将直流电源的两电极分别连接至电极层120与导电透光层130，而在电极层120与导电透光层130之间形成电压差150。在某些实施方式中，电压差150大于让双稳态层110改变显示状态的最小偏压，并让双稳态层110显示出对应于该电压差的灰阶。但在其他实施方式中，电压差150可以小于双稳态层110发生显示状态改变的最小偏压。
接着，在操作30中，提供光束152穿透导电透光层130，并照射光触发电变层140的一部分142，而让双稳态层显示出对应光束区域的显示图案。当光触发电变层140被光照射时，其被光照射的部分142电性改变，导致双稳态层110对应于被照射部分142的区域R1的电场被改变，从而改变双稳态层110的区域R1的显示状态，因此在双稳态层110中形成显示图案154。双稳态层110的显示图案154大致上对应于光束的照射区域，因此通过控制光束152的照射区域的图案得以控制双稳态层110的显示图案。详细的说，若光触发电变层140的被光照射的部分142的导电率升高，则双稳态层110的区域R1的两侧的电场增强，因此能够改变双稳态层110的区域R1的显示状态。反之，若光触发电变层140的被光照射的部分的电阻升高，则双稳态层110的区域R1的两侧的电场减弱，仍然能够改变双稳态层110的区域R1的显示状态。此外，可以依照不同的应用来选择提供光束152的设备或方式，例如光束152可以是经过准直处理(collimated)的可见光、紫外光、或红外光。光束152的波长是取决于光触发电变层140发生电性改变的波长范围。或者，可以使用图案化遮罩放置在导电透光层130与光源之间，通过图案化遮罩上的透光部分来产生具有特定图案的光。执行操作30之后，双稳态层110呈现出大致上对应于光束152的显示图案154。
请注意，在本发明多种实施方式中，导电透光层130并非对应于传统显示器的像素区或次像素区。导电透光层130是连续性地延伸至少人类裸眼可识别的长度或区域，而且此长度或区域大于传统显示器的像素区(或次像素区)的长度或面积。详细的说，双稳态层110具有厚度方向D1以及延伸方向D2，延伸方向D2与厚度方向D1大致上垂直。导电透光层130在延伸方向D2上是连续地延伸预定长度或预定区域，而此预定长度或预定区域的尺寸至少是人类裸眼可识别的长度或区域。举例而域，延伸长度至少大于1mm，例如为5mm、10mm、50mm、100mm、200mm或更大。此外，光触发电变层140在延伸方向D2上也连续地延伸人类裸眼可识别的长度，例如为1mm、5mm、10mm、50mm、100mm、200mm或更大。
根据本发明的多个实施方式，上述连续延伸的导电透光层130与光触发电变层140的组合，提供了极为有益的技术效果。传统的显示器存在预定的多个像素区或次像素区，但在本发明的某些实施方式中，并无预定的像素区或次像素区，所以在制造过程中无须使用微影及蚀刻的工艺技术，因此是一种经济且对环境友善的技术。再者，根据本发明某些实施方式，不须要使用栅极驱动晶片、数据驱动晶片及软性电路板，所以节省材料成本以及工艺成本。
根据本发明的某些实施方式，上述方法1中操作20与操作30可以同时进行，或者先进行操作30，之后再进行操作20。参考图1B，其绘示本发明另外某些实施方式的制造识别元件的方法1”的流程图。方法1”包含操作10”、操作20”以及操作30”。在操作10”中，提供或接收显示层，此显示层包含双稳态层、电极层、导电透光层及光触发电变层。在操作20”中，提供光束穿透导电透光层，并照射光触发电变层的一部分。在操作30”中，在电极层与导电透光层之间提供电压差，使双稳态层对应于该上述被光照射部分的区域的显示状态改变，而在显示层中形成显示图案。
根据本发明的以上公开的各种实施方式，本发明的另一目的是提供一种形成显示图案的方法，包含以下步骤：(a)提供或接收显示层，显示层包含双稳态层、导电透光层、电极层以及光触发电变层配置在双稳态层与导电透光层之间，其中电极层与导电透光层配置在双稳态层的相对两侧；以及(b)在电极层与导电透光层之间提供电压差，且允许光线穿透导电透光层，并照射光触发电变层的一部分，让双稳态层对应于所述被照光部分的区域的显示状态改变，而在显示层中形成显示图案。步骤(b)所述提供电压差以及允许光线穿透导电透光层，包含以下三种不同的进行顺序：(1)同时进行；(2)先进行提供电压差，之后再允许光线穿透导电透光层；以及(3)先允许光线穿透导电透光层，之后再提供电压差。
在执行操作30之后，方法1及方法1”可以选择性地进行操作40，如图4所示，移除电压差150以及光束152，而形成具有显示图案154的识别元件100”。由于双稳态层110具有持续性的显示效果，移除双稳态层110两侧的电压差之后，识别元件100”仍然呈现出显示图案154。
根据本发明的各种实施方式，在执行操作40之后，可以进行其他的操作或步骤。在某些实施方式中，执行操作40之后，将具有显示图案154的识别元件100”固定到载体160上，如图5所示。载体160可以是任何须要识别图案或标志的物体或前躯基板，例如电子产品的外壳、标签板、行李箱、键盘上的键体、汽车的外壳等等。在一实施方式中，电极层120为透明的导电材料所制成，所以显示图案154可经由电极层120而被观察到。
在某些应用中，识别元件100”上的显示图案154可能须要被改变，本发明的实施方式可以实现这种需求。在一实施方式中，识别元件100”包含两条导电线路121、131分别电性连接电极层120与导电透光层130。此外，载体160为透光材料所制成。当使用者须要变更显示图案154时，可通过导电线路121、131施加电压差至电极层120与导电透光层130；然后利用具有新图案的光束(通过适当的光源装置产生)从载体160的一侧照射光触发电变层140，使识别元件100”产生新的图案。详细的操作步骤可参考前文关于操作20、操作30及操作40所述的内容。
请注意，虽然图5绘示载体160配置在导电透光层130的一侧，但本发明所属技术领域的一般技术人员应可理解，载体160可以配置在电极层120的一侧。在某些实施方式中，载体160配置在电极层120的一侧，且光触发电变层140为可见光可穿透的材料所制成，识别元件100”上的显示图案可经由光触发电变层140及导电透光层130而被观察到。
在其他实施方式中，光触发电变层140受到可见光照射时改变其电传导特性。例如，光触发电变层140可如前文所述包含透明导电材料与半导体层所构成的肖特基二极管。在此实施方式中，当提供适当的电压差至电极层120与导电透光层130时，识别元件100”接受所提供的可见光(或非刻意提供的环境光)照射而呈现出对应的的显示图案。
在某些实施方式中，执行操作40之后，进行下述的步骤。请同时参照图4及图6，首先移除图4绘示的识别元件100”的电极层120，让双稳态层110的表面112曝露出来，而形成第一识别元件101(标示在图6)。之后，将第一识别元件101固定到载体160上，如图6所示。在一实施方式中，双稳态层110的表面112毗邻载体160，且载体160为透光的基材。在多个实施例中，请回到图4，识别元件100”可还含可挠性基板122以及离型层(releasing layer)124，电极层120形成在可挠性基板122上，而且离型层124形成在电极层120上。此外，双稳态层110的表面112上具有第一黏着层111。离型层124与第一黏着层111之间的黏着力小于其他层别之间的附着力，因此可通过施加外力将可挠性基板122、电极层120以及离型层124一起从第一黏着层111上剥离开，而得到第一识别元件101。之后，再将第一识别元件101黏贴到载体160上，而得到图6绘示的实施方式。然后，可以选择性地形成保护层162覆盖第一识别元件101。虽然图6绘示载体160配置在双稳态层110的一侧，但载体160也可配置在导电透光层130的一侧。
在某些实施方式中，执行操作40之后，进行下述的步骤。请同时参照图4及图7，首先移除图4绘示的识别元件100”的导电透光层130以及光触发电变层140，让双稳态层110的表面114露出来，而形成第二识别元件102(标示在图7)。然后，将第二识别元件102固定到载体160上，如图7所示。在一实施方式中，双稳态层110的表面114毗邻载体160。但在另一实施方式中，可以是电极层120邻接载体160。在多个实施例中，请回到图4，识别元件100”可还含可挠性基板132以及离型层(releasing layer)148，导电透光层130形成在可挠性基板132上，而且离型层124形成在光触发电变层140上。此外，双稳态层110的表面114上具有第二黏着层113。离型层148与第二黏着层113之间的黏着力小于可挠性基板132、导电透光层130、光触发电变层140及离型层(releasing layer)148中各层别之间的附着力，因此可通过施加外力将可挠性基板132、导电透光层130、光触发电变层140以及离型层148一起从第二黏着层113上剥离开，而得到第二识别元件102。之后，再将第二识别元件102固定(例如，黏贴)到载体160上，而得到图7绘示的实施方式。然后，可以选择性地形成保护层162覆盖第二识别元件102。虽然图7绘示载体160配置在双稳态层110的一侧，但载体160也可配置在电极层120的一侧。
在某些实施方式中，执行操作40之后，进行下述的步骤。请同时参照图4及图8，首先移除图4绘示的识别元件100”的导电透光层130、光触发电变层140以及电极层120，使双稳态层110的相对两表面112、114露出来，而形成第三识别元件103(标示在图8)。然后，将第三识别元件103固定到载体160上。载体160可以配置在双稳态层110的表面112或表面114的任一侧。之后，可以选择性地形成保护层162覆盖第三识别元件103。保护层162可以是透光的材料所制成，例如压克力树酯或环氧树酯所制成。上述移除导电透光层130、光触发电变层140以及电极层120的具体实施方式，可参考前文关于图4、图6及图7所述的实施方式。
在某些实施方式中，执行操作40之后，进行下述的步骤。请同时参照图4及图9，首先移除图4绘示的识别元件100”的导电透光层130，而形成第四识别元件104(标示在图9)。举例而言，识别元件100”可具有额外的离型层(未绘示)位于导电透光层130与光触发电变层140之间，使导电透光层130能够与光触发电变层140分离。在移除导电透光层130之后，将第四识别元件104固定到载体160上。在某些实施例中，可以选择性地形成保护层162覆盖第四识别元件104。保护层162可以是透光的材料所制成，例如压克力树酯或环氧树酯所制成。虽然图9绘示载体160配置在光触发电变层140的一侧，但载体160也可配置在电极层120的一侧。
本发明的另一目的是提供一种识别元件。参考图4，识别元件100”不包含任何的晶体管，因此电极层120以及导电透光层130不会电性连接至晶体管。当光线照射光触发电变层140时，光触发电变层140的电性发生改变。在某些实施方式中，当光线照射光触发电变层140时，被光照射的部分的导电率会升高(或者，该部分的电阻会降低)。但在另外某些实施方式中，光触发电变层140受到光线照射时，被光照射部分的电阻会提高。
在某些实施方式中，识别元件100”上具有显示图案154以及显示图案154以外的区域，显示图案154呈现的灰阶不同于上述显示图案154以外的区域的灰阶。
本发明的另一目的是提供一种显示器。图10绘示本发明某些实施方式的显示器200的剖面示意图。显示器200包含第一导电透光层210、第二导电透光层220、像素电极层230、双稳态层240以及光二极管结构层250。
第一导电透光层210与第二导电透光层220相对配置。像素电极层230配置在第一导电透光层210与第二导电透光层220之间。双稳态层240配置在第一导电透光层210与像素电极层230之间。在一实施方式中，第一导电透光层210与像素电极层230分别配置在双稳态层240的相对两表面上。光二极管结构层250配置在像素电极层230与第二导电透光层220之间。换言之，像素电极层230配置在光二极管结构层250与双稳态层240之间。第一导电透光层210、第二导电透光层220及双稳态层240可与前文所述任一实施方式或实施例的导电透光层及双稳态层相同，于此不再赘述。下文将详细叙述像素电极层230与光二极管结构层250的细节。
在某些实施方式中，显示器200还包含载板260，载板260上依序配置第二导电透光层220、光二极管结构层250及像素电极层230，而形成中间结构270。图11绘示本发明一实施方式的中间结构270的剖面示意图。如图所示，在某些实施方式中，光二极管结构层250包含第一型半导体层251、本征半导体层252以及第二型半导体层253，本征半导体层252配置在第一型半导体层251上，第二型半导体层253配置在本征半导体层252上。第一型半导体层251可为P型或N型半导体层，例如P+的非晶硅层或N+的非晶硅层。第二型半导体层253可为P型或N型半导体层，例如P+的非晶硅或N+的非晶硅。当第一型半导体层251为P型半导体层时，则第二型半导体层253为N型半导体层。反之，当第一型半导体层251为N型半导体层时，则第二型半导体层253为P型半导体层。
像素电极层230配置在光二极管结构层250上。在某些实施方式中，像素电极层230包含多个彼此分离的导电垫232，而且导电垫232电性连接光二极管结构层250。在一实施例中，导电垫232直接接触光二极管结构层250的第二型半导体层253。因此，导电垫232能够接收由二极管结构层250传递来的电压或电流讯号。再者，像素电极层230与第一导电透光层210分别配置在双稳态层240的相对两侧(如图10所示)，因此像素电极层230的导电垫232的尺寸便得以定义双稳态层240的解析度。虽然图11绘示像素电极层230为多个彼此分离的导电垫232，但在另外某些实施方式中，像素电极层230可以连续地延伸整个显示区，而非彼此分离的导电垫。
图12A绘示本发明另一实施方式的中间结构270的剖面示意图。光二极管结构层250包含共用第一型半导体层251、共用本征半导体层252以及多个第二型半导体层253。共用本征半导体层252配置在共用第一型半导体层251上，此等多个第二型半导体层253配置在共用本征半导体层252上。任两个相邻的第二型半导体层253之间存在沟槽254，沟槽254的深度大于第二型半导体层253的厚度，因此沟槽254能够隔绝相邻的两个第二型半导体层253之间的电性干扰。故每一个第二型半导体层253在光二极管结构层250中定义出一个光二极管。在某些实施例中，各个导电垫232对应地设置在各个第二型半导体层253上。导电垫232的平面轮廓与第二型半导体层253的平面轮廓大致相同。由于沟槽254隔绝相邻的两个第二型半导体层253，因此能够有效地减少各个导电垫232的漏电流。
图12B绘示本发明另一实施方式的光二极管结构层250的剖面示意图。光二极管结构层250包含N型重掺杂InP基材251a、本征型InP层252a、本征型InGaAs吸收层253a、以及P型重掺杂InP层254a。像素电极层230可配置在N型重掺杂InP基材251a上或配置在P型重掺杂InP层254a上。
图12C绘示本发明另一实施方式的光二极管结构层250的剖面示意图。光二极管结构层250包含半导体基材257、长波长吸收层254b、中波长吸收层255b、以及短波长吸收层256b。在一实施例中，半导体基材257包含N型重掺杂GaSb基材251b以及P型重掺杂GaSb缓冲层252b。在某些实施例中，半导体基材257还包含P型接触层253b，P型接触层253b用以提高半导体基材257与长波长吸收层254b之间的电性接触效能。再者，长波长吸收层254b用以吸收例如波长为约600nm至约780nm的光，长波长吸收层254b包含例如InAl层及/或GaSb层。中波长吸收层255b用以吸收例如波长为约480nm至约600nm的光，中波长吸收层255b包含例如InAl层及/或GaSb层。短波长吸收层256b用以吸收例如波长为约380nm至约480nm的光，短波长吸收层256b例如包含依序堆迭的InAs层、GaSb层、AlSb层、以及GaSb层，其中InAs层或GaSb层接触中波长吸收层255b。在本实施方式中，光线L由短波长吸收层256b的一侧进入光二极管结构层250。
图12D绘示本发明另一实施方式的光二极管结构层250的剖面示意图。光二极管结构层250包含N型重掺杂GaAs层251c、N型轻掺杂GaAs层252c、P型轻掺杂GaAs层253c、以及N型轻掺杂AlGaAs层254c。像素电极层230可配置在N型轻掺杂AlGaAs层254c上或配置在N型重掺杂GaAs层251c上。
图12E绘示本发明某些实施方式的之显示器200”的剖面示意图。图12E绘示的显示器200”与第10图绘示的显示器200的不同之处在于，显示器200”不包含像素电极层230。简言之，双稳态层240配置在第一导电透光层210与第二导电透光层220之间，光二极管结构层配置在双稳态层240与第二导电透光层220之间，且光二极管结构层250电性连接双稳态层240。在一具体实施例中，双稳态层240与光二极管结构层250直接接触。图12F绘示本发明另外某些实施方式的光二极管结构层250的剖面示意图。光二极管结构层250包含共用第一型半导体层251、共用本征半导体层252以及多个第二型半导体层253。共用本征半导体层252配置在共用第一型半导体层251上，此等第二型半导体层253配置在共用本征半导体层252上。沟槽254隔开两个相邻的第二型半导体层253。此等第二型半导体层253可直接接触双稳态层240，第二型半导体层253能够与双稳态层240形成很好的接触面，所以图12E绘示的显示器200”不须要设置像素电极层230或导电垫232。根据多个实施方式，第一型半导体层251可为P型或N型半导体层，例如P+的非晶硅层或N+的非晶硅层。第二型半导体层253可为P型或N型半导体层，例如P+的非晶硅或N+的非晶硅。当第一型半导体层251为P型半导体层时，则第二型半导体层253为N型半导体层。反之，当第一型半导体层251为N型半导体层时，则第二型半导体层253为P型半导体层。
图13A-16B绘示本发明某些实施方式的形成显示图案的方法在不同步骤阶段的示意图。
请参照图13A，首先提供上述的显示器200。为更清楚的表达在此所述的方法，图13A-16B中简略的绘示显示器200中的某些元件，例如第二导电透光层220仅以线条绘示，以及光二极管结构层250以一系列的二极管符号绘示。图13B绘示显示器200呈现的显示状态。在此步骤中，由于并未施加任何电压到显示器200，双稳态层240中的显色粒子是随机分布，所以显示器200呈现出原本的灰阶颜色。
请参照图14A，在第一导电透光层210与第二导电透光层220之间提供第一电压差V1。举例而言，第一电压差V1为正偏压。此时，第二导电透光层220的电位通过光二极管结构层250并传递到像素电极层230的每个导电垫232，所以像素电极层230的导电垫232也具有正电压。像素电极层230与第一导电透光层210之间的正偏压造成双稳态层240的带电显色粒子移动，让显示器200呈现出全面性的第一灰阶G1，第一灰阶G1例如黑色的显示状态，图14B所示。
请参照图15A，在第一导电透光层210与第二导电透光层220之间提供第二电压差V2，并且第二电压差V2不同于第一电压差V1。例如，第一电压差V1为正电压差，第二电压差V2为负电压差。由于第二电压差V2为负电压差，电流无法通过光二极管结构层250，所以像素电极层230的每个导电垫232并无实质的电位，因此施加第二电压差V2并不会改变双稳态层240的显示状态，显示器200仍然呈现出全面性的第一灰阶G1，如图15B所示。本发明所属技术领域的一般技术人员可理解，上述正电压差及负电压差仅为例示，在其他实施例中，当光二极管结构层250的导通方向相反时，第一电压差V1可为负电压差，第二电压差V2为正电压差。
请参照图16A及16B，允许光线L穿透第二导电透光层220并照射光二极管结构层250的一部分，让双稳态层240对应于此部分的区域R的显示状态改变，而在显示器200中形成显示图案P。详细的说，当光二极管结构层250处于逆向电压差时，对于光线具有很高的敏感性。图17绘示本发明某一实施例的光二极管结构层250的电流-电压关系图，其中曲线A表示受光照射的光二极管结构层250的实验数据，曲线B表示没有受光照射的光二极管结构层250的实验数据。由图17中可发现，当光二极管结构层250处于逆向电压差时，被光线照射状态下与未被光线照射状态下的光二极管结构层的电流存在着数个数量级的差异。例如，当电压为-4伏特时，曲线A与曲线B的电流差异接近三的数量级。
请回到图16A及16B，当光线L照射到光二极管结构层250的部分时，此部分的电流将会提高，让对应的导电垫232a具有负电压，因此让双稳态层240对应于此部分的区域R的显示状态改变，而在显示器200中形成显示图案P。虽然图16A绘示光线L从光二极管结构层250的一侧照射，但是在其他实施方式中，光(或其他电磁波)可以从第一导电透光层210的一侧照射，并抵达光二极管结构层250，让光二极管结构层250的导电性发生改变，而达到相同的效果。
在某些实施例中，光二极管结构层250包含非晶硅，且上述光线L为蓝光或绿光，例如波长为380nm至约580nm的光，更明确地为380nm至约480nm或480nm至约580nm。非晶硅对于蓝光具有较高的吸收率，所以提供蓝光照射光二极管结构层250能够提供更显著的电压差异，而形成更鲜明的显示图案P。非晶硅对于绿光具有中等的吸收率，实验结果证实显示器200仍然可呈现出良好的显示图案P。反之，非晶硅对于红光具有较低的吸收率，实验结果证实显示器200仅可呈现出灰阶的显示图案P。
在另外某些实施例中，上述允许光线L穿透第二导电透光层220并照射光二极管结构层250的一部分的步骤包含：提供不同波长的第一光L1及第二光L2分别照射光二极管结构层250的第一部分A1及第二部分A2，使双稳态层240对应于第一部分A1及第二部分A2的区域呈现出不同灰阶的显示图案。例如，第一光L1为红光，第二光L2为蓝光或绿光。
此外，不同强度的光线也能够造成不同灰阶的显示效果。因此，在另外某些实施例中，上述允许光线L穿透第二导电透光层220并照射光二极管结构层250的一部分的步骤包含：提供不同光强度的第一光L1及第二光L2分别照射光二极管结构层250的第一部分A1及第二部分A2，使双稳态层240对应于第一部分A1及第二部分A2的区域呈现出不同灰阶的显示图案。
虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (27)

1.一种制造识别元件的方法，其特征在于，包含：
提供显示层，所述显示层包含：
双稳态层；
电极层；
导电透光层，其中所述电极层与所述导电透光层配置在所述双稳态层的相对两侧；以及
光触发电变层，配置在所述双稳态层与所述导电透光层之间；
在所述电极层与所述导电透光层之间提供电压差；以及
提供光束穿透所述导电透光层，并照射所述光触发电变层的一部分，使所述双稳态层对应于所述光触发电变层被照射的所述部分的区域的显示状态改变，而在所述显示层中形成显示图案。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述光束照射所述光触发电变层的所述部分时，所述光触发电变层的所述部分的导电率增加。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述光束照射所述光触发电变层的所述部分时，所述光触发电变层的所述部分的电阻增加。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双稳态层具有厚度方向以及与所述厚度方向垂直的延伸方向，所述光触发电变层在所述延伸方向上连续地延伸人眼可识别的长度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在移除所述电压差以及所述光束之后，还包含：
将具有所述显示图案的所述显示层固定到载体上。
6.如权利要求1所述的方法，在移除所述电压差以及所述光束之后，其特征在于，还包含：
从具有所述显示图案的所述显示层中移除所述电极层，使所述双稳态层的表面裸露出来，而形成第一识别元件；以及
将所述第一识别元件固定到载体上。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在移除所述电压差以及所述光束之后，还包含：
从具有所述显示图案的所述显示层中移除所述导电透光层以及所述光触发电变层，使所述双稳态层的表面裸露出来，而形成第二识别元件；以及
将所述第二识别元件固定到载体上。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在移除所述电压差以及所述光束之后，还包含：
从具有所述显示图案的所述显示层中移除所述电极层、所述导电透光层以及所述光触发电变层，使所述双稳态层的相对两表面露出来，而形成第三识别元件；以及
将所述第三识别元件固定到载体上。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在移除所述电压差以及所述光束之后，还包含：
从具有所述显示图案的所述显示层中移除所述导电透光层，而形成第四识别元件；以及
将所述第四识别元件固定到载体上。
10.一种识别元件，其特征在于，包含：
双稳态层；
电极层；
导电透光层，其中所述电极层与所述导电透光层配置在所述双稳态层的相对两侧；以及
光触发电变层，配置在所述双稳态层与所述导电透光层之间。
11.如权利要求10所述的识别元件，其特征在于，所述光触发电变层包含肖特基位障产生层以及接触所述肖特基位障产生层的半导体层，其中所述肖特基位障产生层夹置在所述双稳态层与所述半导体层之间，且所述半导体层夹置在所述肖特基位障产生层与所述导电透光层之间。
12.如权利要求10所述的识别元件，其特征在于，所述光触发电变层包含肖特基位障产生层以及接触所述肖特基位障产生层的半导体层，其中所述肖特基位障产生层夹置所述半导体层与所述导电透光层之间，而且所述半导体层夹置在所述双稳态层与所述肖特基位障产生层之间，其中所述肖特基位障产生层为透明导电材料所制成。
13.如权利要求10所述的识别元件，其特征在于，所述光触发电变层包含光敏性导电材料。
14.一种制造识别元件的方法，其特征在于，包含：
提供显示层，所述显示层包含：
双稳态层；
电极层；
导电透光层，其中所述电极层与所述导电透光层配置在所述双稳态层的相对两侧；以及
光触发电变层，配置在所述双稳态层与所述导电透光层之间；
提供光束穿透所述导电透光层，并照射所述光触发电变层的一部分；以及
在所述电极层与所述导电透光层之间提供电压差，使所述双稳态层对应于所述光触发电变层被照射的所述部分的区域的显示状态改变，而在所述显示层中形成显示图案。
15.一种形成显示图案的方法，其特征在于，包含：
提供或接收显示层，所述显示层包含：
双稳态层；
电极层；
导电透光层，其中所述电极层与所述导电透光层配置在所述双稳态层的相对两侧；以及
光触发电变层，配置在所述双稳态层与所述导电透光层之间；以及
在所述电极层与所述导电透光层之间提供电压差，且允许光线穿透所述导电透光层，并照射所述光触发电变层的一部分，让所述双稳态层对应于所述光触发电变层被照射的所述部分的区域的显示状态改变，而在所述显示层中形成显示图案。
16.一种显示器，其特征在于，包含：
第一导电透光层；
第二导电透光层，与所述第一导电透光层相对配置；
双稳态层，配置在所述第一导电透光层与所述第二导电透光层之间；以及
光二极管结构层，配置在所述双稳态层与所述第二导电透光层之间，且所述光二极管结构层电性连接所述双稳态层。
17.如权利要求16所述的显示器，其特征在于，还包含：
像素电极层，配置在所述双稳态层与所述光二极管结构层之间，其特征在于，所述像素电极层包含多个彼此分离的导电垫。
18.如权利要求16所述的显示器，其特征在于，所述光二极管结构层包含：
第一型半导体层；
本征半导体层，配置在所述第一型半导体层上；以及
第二型半导体层，配置在所述本征半导体层上。
19.如权利要求17所述的显示器，其特征在于，所述光二极管结构层包含：
第一型半导体层；
本征半导体层，配置在所述第一型半导体层上；以及
多个第二型半导体层，配置在所述本征半导体层上，所述多个第二型半导体层定义出多个光二极管。
20.如权利要求19所述的显示器，其特征在于，各所述导电垫对应地设置在各所述第二型半导体层上。
21.如权利要求19所述的显示器，其特征在于，两个相邻的第二型半导体层之间存在沟槽，且所述沟槽的深度大于各该 第二型半导体层的厚度。
22.一种形成显示图案的方法，其特征在于，包含：
提供如权利要求16所述的显示器；
在所述第一导电透光层与所述第二导电透光层之间提供第一电压差；
在所述第一导电透光层与所述第二导电透光层之间提供第二电压差，其中所述第二电压差不同于所述第一电压差；以及
允许光线穿透所述第二导电透光层并照射所述光二极管结构层的一部分，让所述双稳态层对应于所述光二极管结构层被照射的所述部分的区域的显示状态改变，而在所述显示器中形成显示图案。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，当第一电压差为正电压差时，所述第二电压差为负电压差，当第一电压差为负电压差时，所述第二电压差为正电压差。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，提供所述第一电压差时，所述显示器呈现出全面性的第一灰阶，且当提供所述第二电压差时，所述显示器仍呈现全面性的所述第一灰阶。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述光线的波长为380nm至约580nm。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述允许所述光线穿透所述第二导电透光层并照射所述光二极管结构层的所述部分包含：提供不同光强度的第一光及第二光分别照射所述光二极管结构层的第一部分及第二部分，使所述双稳态层对应于所述第一部分及所述第二部分的区域呈现出不同灰阶的显示图案。
27.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述允许所述光线穿透所述第二导电透光层并照射所述光二极管结构层的所述部分包含：提供不同波长的第一光及第二光分别照射所述光二极管结构层的第一部分及第二部分，使所述双稳态层对应于所述第一部分及所述第二部分的区域呈现出不同灰阶的显示图案。
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