TWI224475B - Display unit - Google Patents

Description

1224475 玖、發明說明： —、靈_明所屬之技術領域 本發明揭示一種顯示裝置。 二' 先前技術 顯示裝置已開發使用透射性液晶顯示器（LCD)或電發光 顯示器。顯示裝置在照明強度低諸如室內之環境下具有高 影像品質。然而，在照明強度高諸如室外之環境下，因爲 對比減小所以影像品質劣化。爲防止對比劣化，具有透射 性液晶顯示器則增加背光之亮度。在具有有機電發光顯示 鲁 器之情形中，增加照明之亮度。然而，在這些情形中，功 率消耗會增加。 爲降低功率消耗，已開發出一種反射性液晶顯示器及透 · 射性液晶顯示器之組合的透反射液晶顯示器（transflective _ L C D )。然而’在透反射液晶顯示器中，一個像素使用於反 射性LCD及透射性LCD兩者。因此，比較單獨地使用爲反 射性LCD或透射性LCD之顯示裝置，則性能降低。 曰本專利公報第1 〇 - 7 8 5 8 2號發表一種使用有機電發光顯馨 示器做爲背光之顯示裝置（見第6圖）。顯示裝置50包括有 機電發光顯示器5 1及液晶顯示器5 2。有機電發光元件5 1 是由形成在基體5 3上之反射性陰極電極5 4、有機電發光 層及陽極電極5 6所形成。反射性陰極電極5 4具有反射性 ，而陽極電極5 6具有光透射性。 液晶顯示器5 2包括一對透明基體5 7、5 8及密封在基體 5 7、5 8間之液晶5 9。極化板6 0定位在基體5 7之前表面 -6- 1224475 (如第6圖所示之上表面）上，另一極化板61定位在基體58 之後表面（如第6圖所示之底表面）上。像素電極6 2、絕緣 薄S旲6：)及‘向薄膜（〇rientati〇n )64沿著光輸出方向來 定位在基體5 8及液晶5 9之間。另一導向薄膜6 5、共用電 極66、保護薄膜67及彩色濾光器68定位在基體57及液 晶5 9之間。 爲減少顯示裝置5 〇之大小，期望減少顯示裝置5 〇之厚 度。然而’習用液晶顯示器5 2具有兩個基體（玻璃），而且 有機電發光顯示器5丨具有至少一個基體。因此，當液晶顯修 示器5 2僅覆蓋在有機電發光顯示器5 1上時，基體之總合 至少二個。如此，顯示裝置5 〇不能做得薄且輕。而且，有 機電發光顯示器5 1及液晶顯示器5 2各具有陰極及陽極之 -兩種型式電極。因此，當有機電發光顯示器5 ；[及液晶顯示 · 器5 2組合時，顯示裝置5 〇之結構變成複雜。 三、發明內容 因此’本發明之目的在於提供一種具有簡單結構之薄且 輕的顯示裝置。 Φ 爲獲得上述目的，本發明提供一種顯示裝置。顯示裝置 具有第一及第二基體、液晶顯示器、有機電發光顯示器、 反射器及多數共用電極。液晶顯示器定位在兩個基體之間 。有機電發光顯示器定位在第一基體及液晶顯示器之間。 有機電發光顯示器具有有機電發光層。反射器使得通過有 機電發光層及液晶顯示器之光來反射。共用電極共用地使 用於兩個顯示器。像素形成在兩個顯示器上。在各顯示器 1224475 中，各像素定位在對應共用電極中之其一電極的位置處。 本發明之其他架構及優點以實例來圖示說明，連同附圖 將變得顯而易見。 四、實施方式 現參照第1至3圖來說明根據本發明第一實施例之顯示 裝置1。顯示裝置是使用彩色顯示裝置內。 第1圖圖示顯示裝置1之槪略局部橫剖面圖示。顯示裝 置1是彩色顯示器，其包括液晶顯示器2及有機電發光顯 示器3。液晶顯示器2及有機電發光顯示器3積疊在第1 鲁 圖箭頭所示光輸出方向X中。顯示裝置1包括透明玻璃所 製成之基體4、5。反射電極6、有機電發光層7、第一透 明電極8、液晶9、第二透明電極1 〇及彩色濾光器i i依序 . 地自接近基體5之側開始積疊。 有機電發光顯示器3是具有頂部發射型式，其中自有機 電發光層7所發射之光傳送到相對基體5。第一透明電極8 、液晶9及第二透明電極1 0形成液晶顯示器2。反射電極 6、有機電發光層7及第一透明電極8形成有機電發光顯示 鲁 器3。第一透明電極8作用爲共用電極，使用於液晶顯示 器2及有機電發光顯示器3兩者。反射電極6形成在大致 整個基體5之表面’由金屬材料諸如鋁所構成。反射電極 6使得經由液晶顯示器2及有機電發光顯示器3來反射自 外部進入之入射光到外部做爲反射光。 如第1圖所不，顯示裝置1包括像素，其各對應第〜透 明電極8中的一個電極’或更明確地，顯示裝置1包括子 -8- 1224475 像素1 〇 1。第2圖表示顯示裝置1之子像素1 0 i中的一個 。對應各子像素1 〇 1之第一透明電極8是由透明材料諸如 氧化銦錫（I Τ Ο)所構成。當電壓施加到反射電極6及第一透 明電極8兩者間時，部份對應被激勵之第一透明電極8的 有機電發光層8發射白色光。 第二透明電極1 0是由透明材料所構成。第二透明電極 10傳送入射光及反射光，而且允許自有機電發光層所發射 白色光朝向彩色濾光器1 1來傳送。當電壓施加在第一及第 二透明電極8、1 0兩者之間時，液晶9轉變成光遮蔽模態 鲁 ，而防止光通過。當電壓沒有施加在第一及第二透明電極 8、1 0兩者之間時，液晶9轉變成透射模態，而允許光通 過。因而，顯示對應彩色濾光器1 1之顏色。 - 彩色濾光器1 1是由有機彩色濾光器所形成。如第1圖所 _ 示，彩色濾光器1 1包括第一至第三彩色濾光器構件；I i a、 lib及11c，其垂直第1圖之平板表面來延伸。第一至第三 彩色濾光器構件1 1 a、1 1 b、1 1 c沿著自第1圖所示左及右 之方向邊靠邊地配置。第一至第三彩色濾光器構件：1 i a、 · 1 1 b及1 1 c轉換自有機電發光層7所發射白色光成爲R (紅 色）、G (綠色）及B (藍色）。對應第一至第三彩色濾光器構件 1 1 a、1 1 b及1 1 c之三個子像素丨〇丨形成一個像素來顯示所 期望之顏色。透明絕緣薄膜1 2形成在第一透明電極8及液 晶9之間，使得液晶9沒有接觸有機電發光層7。 如第2圖所示，各子像素1 〇 1包括一個薄膜電晶體（τ ρ τ) 1 3 。各薄膜電晶體1 3定位在基體5上來對應各第一透明電極 -9- 1224475 8 °各薄膜電晶體1 3作用爲控制元件。顯示裝置1是主動 矩陣型式，其中控制各子像素1 〇 1之薄膜電晶體1 3的交換 (switching)來顯示影像。 顯示裝置1包括第一電源14a及第二電源14b。第一電 源1 4 a及第一開關1 7以串聯地連接在第一透明電極8之第 一端15及第二透明電極10之端16兩者間。第二電源14b 及第一開關2 0串聯地連接在第一透明電極8之第二端及反 射電極6之端丨9兩者間。第一電源！ 4 a之正端連接到第一 端1 5 ’而第二電源丨#之正端連接到第二端丨8。第一電源鲁 1 4 a之負端經由第一開關1 7來連接到第二透明電極1 〇之 端1 6。第二電源〗4b之負端經由第二開關2〇來連接到反 射電極6之端1 9。因此，第一透明電極8具有電位高於反 · 射電極6及第二透明電極1 〇。 _ 第3圖是顯示裝置1結構之槪略圖示。顯示裝置1包括 控制電路2 1、驅動電路22及操作部23。控制電路2 1根據 自外部所接收到顯示資料，而經由驅動電路2 2來控制薄膜 電晶體1 3之交換’及在顯示屏幕24上顯示影像。操作部 β 2 3根據顯示裝置1之環境來開關。即，操作部2 3在高照 明強度下’諸如戶外，操作在第一位置；而在低照明強度 下，諸如室內，則操作在第二位置。 控制電路2 1根據操作部2 3之操作位置使得第一及第二 開關1 7、2 0來交換。即根據操作部2 3之操作位置，當照 明強度局日·^ ’控制電路2 1使得第一開關1 7接通（s w i t c h ο η) 而第二開關20切斷（switch off);而當照明強度低時，使得 -10- 1224475 第一開關1 7切斷，而第二開關2〇接通。第一電源1 4a供 給電壓在第一透明電極8及第二透明電極1 0之間。第二電 源1 4 b供給電壓在第一透明電極8及反射電極6之間。 現將說明顯示裝置1之操作。 當在高照明強度下諸如戶外來使用顯示裝置1時’操作 部2 3操作使得使用液晶顯示器2來顯示影像。同時，第一 開關1 7接通，而第二開關2 〇切斷。當各薄膜電晶體1 3在 本狀態中受激勵時，電壓施加在對應所激勵薄膜電晶體1 3 之第一透明電極8及第二透明電極丨〇兩者間。如此，顯示 裝置1作用爲反射性液晶顯示裝置。 當在低照明強度下諸如室內來使用顯示裝置1時，操作 部2 3操作使得有機電發光顯示器3發射光。同時，第一開 關1 7切斷’而第二開關2 0接通。當各薄膜電晶體1 3在本 狀態中受激勵時，電壓施加在對應受激勵薄膜電晶體1 3之 第一透明電極8及反射電極6兩者間，如此，顯示裝置1 作用爲有機電發光顯示裝置。 第一實施例提供下列優點。 (1 )顯示裝置1是以在基體4、5間配置液晶顯示器2及 有機電發光顯示器3來形成。因此，至少自習用顯示裝置 來減少一個基體。這減少顯示裝置1之厚度及重量。因爲 第一透明電極8在液晶顯示器2及有機電發光顯示器3兩 者間共用，所以自習用顯示裝置來減少一層電極。這減少 顯示裝置1之製造過程次數、重量及部件數量，其促成成 本降低。 -11- 1224475 (2) 因爲薄膜電晶體13在液晶顯示器2及有機電發光顯 示器3兩者間共用，所以薄膜電晶體數量減少。如此，比 較薄膜電晶體提供用於各液晶顯示器2及有機電發光顯示 器3之情形，則結構簡化。 (3) 因爲薄膜電晶體13提供用於各第一透明電極8，所以 顯示裝置1可使用爲主動式矩陣型式顯示裝置，其具有低 功率消耗及長使用壽命。 (4) 因爲提供彩色濾光器1 1，所以有機電發光層7之全部 子像素以白色光發射材料來製成。比較子像素1 0 1以發射 不同光顏色之材料來製造的情形，這使得顯示裝置之製造 簡化。 (5) 以第一及第二開關17、20來交換，使得液晶顯示器2 在戶外受激勵，而有機電發光顯示器3在室內受激勵。這 允許在顯示屏幕24上顯示高品質影像，同時抑制功率消耗。 現在參照第4圖來說明第二實施例。第二實施例不同於 第一實施例在於有機電發光顯示器3是底部發射型式。下 文主要地討論和第一實施例之差異。類似及相同於所對應 第一實施例之組件的這些組件給予類似或相同參考號碼’ 而省略其詳細說明。 第4圖表示一個子像素結構之槪略橫剖面圖示。顯示裝 置1包括基體3 1、反射電極6、液晶9、第一透明電極8 、有機電發光層7、第二透明電極1 0、彩色濾光器1 1、基 體5及極化平板32,其在第4圖所示光輸出方向X中積疊 。各薄膜電晶體13形成在基體5上，其定位在向著有機電 -12- 1224475 發光顯示器3之光輸出方向χ的位置處。薄膜電晶體！ 3 在液晶顯示器2及有機電發光顯示器3兩者間共用。 例如’在高照明強度下諸如戶外，薄膜電晶體1 3受到激 勵’而第一開關1 7接通，及第二開關20切斷，使得顯示 裝置1作用爲反射液晶顯示裝置。另一方面，在低照明強 度下諸如室內，薄膜電晶體！ 3受到激勵，而第一開關1 7 切斷’及第二開關20接通，使得顯示裝置1作用爲有機電 發光顯示裝置。反射電極6、液晶9及第一透明電極8形 成液晶顯示器2。第一透明電極8、有機電發光層7及第二 透明電極1 0形成有機E L顯示器3。 因此’第二實施例提供除了第一實施例之（1)至（5)優點以 外的下列優點。 (6)雖然顯示裝置1是底部發射型式，但是顯示裝置1之 厚度及重量減小，而且結構簡化。 當然對擅於本技術者，本發明可以許多其他特定形式來 實施而沒有脫離本發明之精神或範圍。尤其，當然本發明 可以下述形式來實施。 在第一及第二實施例中，第5圖所示開關3 5可使用爲選 擇構件來交換驅動液晶顯示器2及有機電發光顯示器3。 即，第一透明電極8所連接之開關部3 6選擇性地連接到反 射電極6所連接之端3 7、及第二透明電極1 〇所連接之端 3 8。電源3 9可連接在開關3 5及第一透明電極8兩者之間 。在本情形中，顯示裝置1需要僅一個電源3 9。 在第一及第二實施例中’第一透明電極8不需要由氧化 -13- 1224475 銦錫 及電 在 式矩 組配 件諸 動式 ，外 光層 在 13, 二極 在 室內 ，雖 作操 在 局於 電極 在 色光 ^ 11 有機 色濾 來製成’而是可由任何材料來製成，祇要材料是透明 氣導電。 第一及第二實施例中，電極之驅動方法不需要是主動 陣型式’而可以是被動式矩陣型式，其中電極中之一 置成垂直笔極中的力一過。在本情形中，因爲控制元 如薄膜電晶體’不需要提供用於各子像素，如比較主 矩陣顯示裝置’顯示裝置i之結構簡化。在本情形中 部燈光免於被反射電極6所反射，其增加自有機電發 7所發射光之對比。因而，顯示高品質影像。 鲁 第一及第一實施例中’控制元件不需要是薄膜電晶體 而是可以是其他元件諸如金屬-絕緣物-金屬或薄膜之 體。 . 第一及第二實施例中，不管顯示裝置1是否在戶外或 使用’有機電發光層7可以總是發射光。在本情形中 然室內之照明強度低，但是顯示高品質影像而不用操 作部2 3。 第一及第二實施例中，第一透明電極8之電位不需要 馨 反射電極6及第二透明電極1 〇之電位。即，第一透明 8之電位可低於反射電極6及第二透明電極1 〇之電位。 第一及第二實施例中，有機電發光層7不需要發射白 ，但是可發射和對應第一至第三彩色濾光器構件1 1 a b或1 1 c相同的光之顏色，即，發射紅、藍及綠光之 電發光層7可配置來對應紅、藍及綠之第一至第三彩 光器構件1 1 a、1 1 b及1 1 c。在本情形中，當使用有機 -14- 1224475 電發光顯示器3來顯示影像時’影像之品質高於使用發射 白色光之有機電發光層7所顯示品質。 在第一及第二實施例中，顯示裝置1不需要是彩色顯示 器，而是可以是省略彩色濾光器11之單色顯示器。 在第一及第二實施例中，彩色濾光器不需要以彩色濾光 器相互平行地定位之一般排列方式來配置，而是可以是三 角結構，其中大致配置成六邊形彩色濾光器。 在第一及第二實施例中，替代白色光發射層，可使用藍 色光發射層來做爲電發光層7。在本情形中，使用彩色改 · 變層做爲彩色濾光器η，使得通過彩色濾光器11之光的 顏色改變成對應彩色像素R、G及Β的顏色。如此，如在 使用白色光發射層之情形中，所需要之顏色以單一顏色光 - 發射層來獲得。 本發明之實例及實施例視爲圖解說明例，而不是限定性 ，且本發明不限制其在本文中所述之說明，而是可在申請 專利範圍之範圍及等效例內實施修改。 五、圖式簡單說明 · 本發明以及其目的及優點可參照較佳實施例之說明及附 圖來最佳地理解，其中： 第1圖是根據本發明第一實施例之顯示裝置的橫剖面圖 示； 第2圖是圖示子像素之橫剖面圖示； 第3圖是整個顯示裝置結構之槪略圖示； 第4圖是圖示根據本發明第二實施例之子像素的橫剖面 -15- 1224475 圖示； 圖 第5圖是圖示修改實施例之顯示裝置的放大局部橫剖面 示；及 第6圖是習用技術顯示裝置之橫剖面圖示。 要部分之代表符號說明 1,50 顯示裝置 2,52 液晶顯不器 3,5 1 有機電發光顯示器 4,5,53 基體 6 反射電極 7,55 有機電發光層 8,10,57,58 透明基體 9?59 液晶 11,68 彩色濾光器 1 1a51 1b51 1 c 彩色濾光器構件 12 透明絕緣薄膜 1 3 薄膜電晶體 14a 第一電源 14b 第二電源 15 第一端 16,19 端 17 第一開關 18 第二端 20 第二開關

-16- 1224475 2 1 控 制 電 路 22 驅 動 電 路 23 操 作 部 24 顯 示 屏 幕 5 1 有 機 電 發 光 元 件 54 反 射 性 陰 極 電 極 5 6 陽 極 電 極 60,6 1 極 化 板 62 像 素 電 極 63 絕 緣 薄 膜 64 導 向 薄 膜 66 共 用 電 極 67 保 護 薄 膜 10 1 子 像 素

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Claims (1)

1224475 拾、申請專利範圍： 1· 一種顯示裝置，包含第一及第二基體，定位在該基體兩 者間之液晶顯示器，及定位在該基體之一及該液晶顯示 器兩者間之有機電發光顯示器·，其中該有機電發光顯示 器具有有機電發光層，用於使得通過該有機電發光層及 該液晶顯示器之光來反射的反射器；該顯示裝置之特徵 在於： 複數個共用電極，其共用於該兩顯示器，其中像素形 成在兩顯示器上，而在各顯示器中，各像素定位在對應 鲁 該共用電極中之一電極的位置處。 2 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，進一步特徵在於複 數個控制元件，其中各控制元件對應該共用電極中之一 . 電極。 3 ·如申請專利範圍第2項之顯示裝置，其中各該控制元件 是薄膜電晶體，而其中該薄膜電晶體定位在該等基體之 一基體上。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置，其中 修 該第一電極、該反射器、該有機電發光顯示器、該等共 用電極、該液晶顯示器及該第二電極以此順序來積疊， 而且該第二基體允許光之入射及光之輸出。 5 .如申g靑專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置，進一 步特徵在於顯示彩色影像之彩色濾光器，其中該彩色濾 光器允許該反射器所反射之光及該有機電發光顯示器所 發射之光來通過該彩色濾光器。 -18- 1224475 6 .如申請專利範圍第5項之顯示裝置，其中該彩色濾光器 具有複數個彩色濾光器構件，其中該有機電發光顯示器 對應各彩色濾光器構件；其中各像素對應該彩色濾光器 構件中之一構件；及其中在各像素中，該有機電發光顯 示器發射光具有顏色和對應彩色濾光器構件之顏色相同。 7 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置，其中 該有機電發光顯示器發射白色光。 8 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置，進一 步特徵在於開關構件，用於交換來選擇性地使得該液晶 ® 顯示器及該有機電發光顯示器受激勵。 9.如申請專利範圍第8項之顯示裝置，進一步特徵在於第 一電源連接到該液晶顯示器，而第二電源連接到該有機 - 電發光顯示器，其中該開關構件包括第一及第二開關， . 其中該第一開關連接該液晶顯示器及該第一電源；而其 中該第二開關連接該有機電發光顯示器及該第二電源。 1 0 ·如申請專利範圍第8項之顯示裝置，進一步特徵在於共 用電極共用地連接到兩個顯示器，其中該開關構件是一 ® 種開關，而且其中該開關定位在該共用電源及該兩個顯 示器之間。 1 1 ·如申請專利範圍第8項之顯示裝置，進一步特徵在於操 作部，用於手動地操作該開關構件。 1 2 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置，其中 該液晶顯示器具有液晶及透明電極；其中該反射器作用 爲該有機電發光顯示器之電極；其中該第一基體，該反 -19- 1224475 射器，該有機電發光層，該共用電極，該液晶顯示器及 該第二基體以此順序地積疊；及其中該第二基體允許光 之入射及光之輸出。 1 3 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置，其中 該液晶顯示器具有液晶；其中該電發光顯示器具有透明 電極；其中該反射器作用爲該液晶顯示器之電極；其中 該第一基體，該反射器，該液晶，該共用電極，該有機 電發光層，該透明電極及該第二基體以此順序地積疊； 及其中該第二基體允許光之入射及光之輸出。

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