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TWI436131B - 影像顯示系統 - Google Patents

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TWI436131B TW099138626A TW99138626A TWI436131B TW I436131 B TWI436131 B TW I436131B TW 099138626 A TW099138626 A TW 099138626A TW 99138626 A TW99138626 A TW 99138626A TW I436131 B TWI436131 B TW I436131B
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Description

影像顯示系統
本發明係有關於一種平面顯示器技術，特別是有關於一種可操作於恆光模式(constant lighting mode)及場序模式(field sequential mode)的半反穿式(transflective)顯示裝置。
由於厚度薄、重量輕、及低耗電的特色，平面顯示裝置係解決了陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示技術而廣泛使用於電子裝置中，例如手提電腦、個人數位助理(PDA)、電子書(electronic books)、投影機、及手機等。上述平面顯示器包括：穿透式(transmissive)顯示器及反射式(reflective)顯示器，例如液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、有機發光顯示器(organic light-emitting display,OLED)、電濕潤顯示器(electrowetting display,EWD)及電泳顯示器(electrophoretic display,EPD)等等。
然而，不論是穿透式或反射式的平面顯示器都具有其限制而無法滿足一般使用者的需求。舉例來說，由於背光模組之電力需求，使穿透式顯示器難以有效降低電力的損耗且無法在太陽光下呈現良好的效能。再者，反射式顯示器受限於環境光(ambient light)且所呈現出對比率及彩飽和度不如穿透式液晶顯示器。自發光(self-emissive)型有機發光顯示器也存在相似於穿透式顯示器的問題，而電泳顯示器低響應時間造成換頁速度慢且無法操作於影片(video)模式。另外，全彩平面顯示器中需使用彩色濾光片，因此會降低平面顯示裝置的解析度及亮度。
因此，有必要尋求一種新的平面顯示器結構，其可解決上述的問題。
本發明一實施例提供一種影像顯示系統，包括：一半穿反式顯示面板及一光源模組。半穿反式(transflective)顯示面板具有一第一顯示區及與其鄰接的一第二顯示區。光源模組與半穿反式顯示面板相對設置，包括：一導光板、複數第一發光二極體、複數第二發光二極體及一發光控制單元。導光板具有一第一部及與其鄰接的一第二部，其中第一部對應於第一顯示區，且第二部對應於第二顯示區。第一發光二極體經由導光板的第一部而將其發出的光線傳送至第一顯示區，而第二發光二極體經由導光板的第二部而將其發出的光線傳送至第二顯示區。每一第一發光二極體為白色發光二極體，且第二發光二極體包括紅色、綠色及藍色發光二極體。發光控制單元，電性連接於第一及第二發光二極體，使其操作於恆光模式或場序模式。
以下說明本發明實施例之影像顯示系統。第1圖係繪示出根據本發明實施例之具有一平面顯示器300的影像顯示系統剖面示意圖。平面顯示器300包括：一半穿反式顯示面板100以及與其相對設置的光源模組200。在本實施例中，光源模組200為一背光(backlight)模組，因而設置於半穿反式顯示面板100的一非顯示側103的下方。在其他實施例中，光源模組200可為一前光(front light)模組，且設置於半穿反式顯示面板100的一顯示側101的上方。
請參照第2圖，繪示出第1圖中半穿反式顯示面板100平面示意圖。在本實施例中，半穿反式顯示面板100具有一第一顯示區100a以及與第一顯示區100a鄰接的一第二顯示區100b。需注意的是第一顯示區100a及一第二顯示區100b的面積大小係取決於設計需求，而並未侷限於第2圖所示。
請參照第3圖，其繪示出根據本發明一實施例之半穿反式顯示面板100剖面示意圖。在本實施例中，半穿反式顯示面板100為一微機電(micro-electro-mechanical system,MEMS)顯示面板。半穿反式顯示面板100的每一畫素包括：一上基板10、一下基板12以及設置於上基板10及下基板12之間的一微機電遮光器(MEMS shutter)18。上基板10及下基板12可由玻璃、石英、或其他透明材料所構成。再者，上基板10及下基板12具有一穿透區T及一反射區R，其中下基板12的反射區R上設置了反射層20，例如一金屬層或習知的反射材料層。另外，一主動式(active)薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)陣列(未繪示)係設置於上基板10或下基板12，且上下基板10及12均不設置彩色濾光片。在一實施例中，主動式薄膜電晶體陣列可包括由非晶矽所構成的主動層。在另一實施例中，主動式薄膜電晶體陣列可包括由低溫多晶矽(low temperature polysilicon,LTPS)所構成的主動(active)層，以進一步改善半穿反式顯示面板100的響應時間及灰階(gray level)，並降低其耗電量。
位於反射層20上方的微機電遮光器18係與電極14及16電性連接並透過在電極14及16上施加電壓，使微機電遮光器18在穿透區T與反射區R之間移動(如圖中箭號所示)。在一實施例中，微機電遮光器18可為一干涉調變器(interferometric modulator)，其利用光學干涉原理以選擇性地進行光線的吸收及/或反射而達到顯示的目的。
請參照第4圖，其繪示出根據本發明另一實施例之半穿反式顯示面板100剖面示意圖。在本實施例中，半穿反式顯示面板100為一液晶顯示面板。半穿反式顯示面板100的每一畫素包括：一上基板30、一下基板40以及設置於上基板30及下基板40之間的一液晶層32。上基板30及下基板40可由玻璃、石英、或其他透明材料所構成。再者，上基板30及下基板40具有一穿透區T及一反射區R，其中下基板40的反射區R上設置了反射層34，例如一金屬層或習知的反射材料層。另外，一主動式薄膜電晶體陣列(未繪示)係設置於上基板30或下基板40，且上下基板30及40均不設置彩色濾光片。同樣地，主動式薄膜電晶體陣列可包括由非晶矽或低溫多晶矽所構成的主動層。
第5圖係繪示出第1圖中光源模組200平面示意圖。光源模組200包括一導光板201、鄰近於導光板201的一發光二極體(LED)陣列203以及一發光控制單元205。在本實施例中，導光板201具有一第一部201a及與其鄰接的一第二部201b，其中第一部201a對應於半穿反式顯示面板100的第一顯示區100a(繪示於第2圖)，且第二部201b對應於半穿反式顯示面板100的第二顯示區100b(繪示於第2圖)。
發光二極體陣列203包括：複數第一發光二極體203a及複數第二發光二極體203b。在本實施例中，第一發光二極體203a對應於導光板201的第一部201a，使第一發光二極體203a所發出的光線經由導光板201的第一部201a而傳送至半穿反式顯示面板100的第一顯示區100a。特別的是每一第一發光二極體203a為白色發光二極體。再者，第二發光二極體203b對應於導光板201的第二部201b，使第二發光二極體203b所發出的光線經由導光板201的第二部201b而傳送至半穿反式顯示面板100的第二顯示區100b。不同於第一發光二極體203a，第二發光二極體203b包括紅色、綠色及藍色發光二極體。在其他實施例中，第二發光二極體203b更包括白色發光二極體、黃色發光二極體或組合，用以進一步改善第二顯示區100b的色彩品質。由於半穿反式顯示面板100不具有彩色濾光片，因此第一顯示區100a僅提供黑白顯示(black/white display)，而第二顯示區100b仍可提供全彩顯示。
發光控制單元205電性連接至發光二極體陣列203(即，第一發光二極體203a及第二發光二極體205a)，使第一發光二極體203a及第二發光二極體205a操作於恆光模式或場序模式。當第一發光二極體203a及/或第二發光二極體205a操作於恆光模式，第一及/或第二顯示區100a及100b可呈現出黑白顯示。當第一發光二極體203a及/或第二發光二極體205a操作於場序模式，第一顯示區100a可呈現出黑白顯示而第二顯示區100a及100b可呈現出黑白顯示或全彩顯示。
根據上述實施例，由於採用半穿反式顯示面板，因此使用者可在不同的環境中選擇穿透模式操作或反射模式操作，使平面顯示裝置處於高效率操作(efficient operation)。再者，由於採用可場序及恆光操作的光源模組且半穿反式顯示面板不具有彩色濾光片，因此可提升平面顯示裝置的解析度及亮度並進一步降低面板在穿透模式操作中的耗電量。再者，由於半穿反式顯示面板具有全彩顯示區，因此面板可操作於影片模式。另外，由於面板中採用了微機電遮光器或液晶層，因此相較於電泳顯示器而言，可具有快速響應。
第6圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像顯示系統方塊示意圖，其可實施於電子裝置500，例如：投影機、電子書(e-reader)、筆記型電腦、手機、數位相機、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、桌上型電腦、電視機、車用顯示器、或攜帶型DVD播放器。根據本發明之半穿反式面板100及光源模組200可設置於平面顯示器300，而平面顯示器300可為微機電顯示器或液晶顯示器。在一實施例中，平面顯示器300可設置於電子裝置500。如第6圖所示，電子裝置500包括：平面顯示器300及輸入單元400。輸入單元400係耦接至平面顯示器300，用以提供輸入信號(例如，影像信號)至平面顯示器300，使平面顯示器300顯示影像。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、30．．．上基板
12、40．．．下基板
14、16．．．電極
18．．．微機電遮光器
20、34．．．反射層
32．．．液晶層
100．．．半穿反式顯示面板
100a．．．第一顯示區
100b．．．第二顯示區
101．．．顯示側
103．．．非顯示側
200．．．光源模組
201．．．導光板
201a．．．第一部
201b．．．第二部
203．．．發光二極體陣列
203a．．．第一發光二極體
203b．．．第二發光二極體
205．．．發光控制單元
300．．．平面顯示器
400．．．輸入單元
500．．．電子裝置
第1圖係繪示出根據本發明一實施例之具有平面顯示器的影像顯示系統剖面示意圖；
第2圖係繪示出第1圖中半穿反式顯示面板平面示意圖；
第3圖係繪示出根據本發明一實施例之半穿反式顯示面板剖面示意圖；
第4圖係繪示出根據本發明另一實施例之半穿反式顯示面板剖面示意圖；
第5圖係繪示出第1圖中光源模組平面示意圖；以及
第6圖係繪示出根據本發明另一實施例之影像顯示系統方塊示意圖。
200．．．光源模組
201．．．導光板
201a．．．第一部
201b．．．第二部
203．．．發光二極體陣列
203a．．．第一發光二極體
203b．．．第二發光二極體
205．．．發光控制單元

Claims (9)

  1. 一種影像顯示系統，包括：一半穿反式顯示面板，具有一第一顯示區及與其鄰接的一第二顯示區，該半穿反式顯示面板為微機電顯示面板或液晶顯示面板；以及一光源模組，與該半穿反式顯示面板相對設置，包括：一導光板，具有一第一部及與其鄰接的一第二部，其中該第一部對應於該第一顯示區，且該第二部對應於該第二顯示區；複數第一發光二極體，經由該導光板的該第一部而將其發出的光線傳送至該第一顯示區；複數第二發光二極體，經由該導光板的該第二部而將其發出的光線傳送至該第二顯示區；以及一發光控制單元，電性連接至該等第一發光二極體及該等第二發光二極體，使其操作於恆光模式或場序模式；其中每一第一發光二極體為白色發光二極體，且該等第二發光二極體包括紅色、綠色及藍色發光二極體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該等第二發光二極體更包括白色發光二極體、黃色發光二極體或其組合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該半穿反式顯示面板具有一主動式薄膜電晶體陣列，且該主動式薄膜電晶體陣列包括由非晶矽或低溫多晶矽所構成的主動層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中 該光源模組設置於該半穿反式顯示面板的一非顯示側下方。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該光源模組設置於該半穿反式顯示面板的一顯示側上方。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該半穿反式顯示面板不具有彩色濾光片。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，更包括：一平面顯示器，包括該半穿反式顯示面板及該光源模組；以及一輸入單元，耦接至該平面顯示器，用以提供輸入信號至該平面顯示器，使該平面顯示器顯示影像。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之影像顯示系統，其中該影像顯示系統包括具有該平面顯示器的一電子裝置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之影像顯示系統，其中該電子裝置包括：一投影機、一電子書、一筆記型電腦、一手機、一數位相機、一個人數位助理、一桌上型電腦、一電視機、一車用顯示器、或一攜帶型DVD播放器。
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