TW202505292A - 具穿透式光源的電子紙顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種具穿透式光源的電子紙顯示裝置，包括電子紙顯示模組及光源模組，電子紙顯示模組由第一基板、電子紙驅動模組及電子紙陣列構成，電子紙陣列設置在第一基板上，電子紙驅動模組驅動電子紙陣列執行顯示動作；及光源模組設置在電子紙顯示模組下方，光源模組由第二基板、光源驅動模組及發光二極體陣列構成，其中發光二極體陣列設置在第二基板上，發光二極體陣列與電子紙陣列對應設置，光源驅動模組驅動發光二極體陣列執行另一顯示動作。由設置在電子紙模組下方的光源模組提供光源穿透電子紙陣列，作為電子紙顯示裝置的點對點發光顯示輔助。

Description

具穿透式光源的電子紙顯示裝置

本發明涉及一種顯示器的技術領域，特別的是有關於一種以發光二極體作為穿透式光源的電子紙顯示裝置。

電子紙技術式採用電泳顯示技術(electrophoresis display，EPD)做為顯示面板。電子紙顯示裝置區別於發散型顯示設備，發散型顯示設備可以自己發光，所以即使在光線暗淡的條件下也可以正常使用。但是，隨著環境光強度的增加，這種發散型顯示器的顯示效果就不令人滿意。因為較強的環境光提高了黑色素的亮度並降低了對比度，這也是使用者無法在陽光直射的情況下，看清楚顯示器上文字的原因。而反射型顯示器式通過反射環境光來顯示圖像，圖像的亮度會根據環境光線的強度改變，所以在強烈光線下反射型顯示器的顯示優勢更為明顯。

由於電子紙顯示器的閱讀需要外來光源的幫助，所以一種具有輔助光源的電子紙顯示器就被發展出來，此種具有輔助光源的電子紙顯示器，其輔助光源可以是前置光源或是側光光源，其用以在光照環境不好的情況下提供輔助照明，讓使用者有足夠的光源可以使用電子紙顯示器。但是輔助光源的發光面積小，發光不均勻，長期使用對使用者的視力會造成不利的影響。

根據現有技術的缺點，本發明主要的目的在於提供一種具穿透式光源的電子紙顯示裝置，電子紙顯示裝置的顯示光源可以是電子紙的自身光源之外，可以在環境亮度不足的情況下，由設置在電子紙模組下方的光源模組提供光源穿透電子紙陣列，作為電子紙顯示裝置的點對點發光顯示輔助。

本發明的另一目的在於，將光源模組設置在電子紙顯示模組的下方，光源模組提供顯示光源穿透過電子紙顯示模組方式，使得在電子紙顯示裝置上可以有足夠的顯示亮度及均勻度，解決在現有技術中，以前置光源或是側光光源做為顯示光源所產生的發光面積不均勻的技術問題。

本發明的更一目的在於， 將電子紙切割分布呈陣列排列，發光二極體陣列中的每一個發光二極體對應電子紙陣列中的每一個小區塊電子紙，即為對點對應，當電子紙陣列顯示時，與電子紙陣列顯示位置對應的發光二極體模組中的發光二極體可以同步顯示。

本發明的又一目的在於，依據電子紙的顯示特性，在日間模式，電子紙陣列顯示畫面為白底黑字或白背景黑圖，其亮度足以讓使用者肉眼可見，光源驅動模組不驅動發光二極模組，在夜間模式，電子紙陣列則呈現黑底白字，光源驅動模組驅動發光二極體模組中相應於電子紙陣列中顯示位置的發光二極體發射光源，透過電子紙的白字以及發光二極體的光源以達成最高對比效果，而讓使用者在夜間依然肉眼可見電子紙顯示裝置所顯示的文字及/或圖形。

根據上述目的，本發明提供一種具穿透式光源的電子紙顯示裝置，由電子紙顯示模組及光源模組所組成，其中電子紙顯示模組由第一基板、電子紙驅動模組及電子紙陣列構成，電子紙陣列設置在第一基板上，第一基板與電子紙驅動模組電性連接，電子紙驅動模組用以驅動電子紙陣列執行第一顯示動作或第二顯示動作；以及光源模組設置在電子紙顯示模組下方，光源模組由第二基板、光源驅動模組及發光二極體陣列所構成，其中發光二極體陣列設置在第二基板上，發光二極體陣列與電子紙陣列對應設置，光源驅動模組驅動發光二極體陣列以執行第三顯示動作。

本發明還另外揭露一種具穿透式光源的電子紙顯示裝置，包括：電子紙顯示模組、光源模組及電子紙驅動模組，其中電子紙顯示模組由第一基板及電子紙陣列所構成，電子紙陣列設置在第一基板上。光源模組設置在電子紙顯示模組下方，光源模組由第二基板、光源驅動模組及發光二極體陣列所構成，其中發光二極體陣列設置在第二基板上，且與光源驅動模組電性連接，發光二極體陣列與電子紙陣列對應設置；以及電子紙驅動模組，設置在第二基板上，且電子紙驅動模組與第一基板電性連接，用以驅動電子紙陣列執行第一顯示動作或第二顯示動作，光源驅動模組驅動發光二極體陣列執行第三顯示動作，其中當電子紙陣列執行第一顯示動作時，光源驅動模組不驅動發光二極體陣列；當電子紙陣列執行第二顯示動作時，光源驅動模組驅動發光二極體陣列執行第三顯示動作。

首先請參考圖1。圖1是根據本發明所揭露的技術，表示具穿透式光源的電子紙顯示裝置的一實施例的結構示意圖。在圖1中，電子紙顯示裝置1至少由電子紙顯示模組12及光源模組14所構成，其中光源模組14設置在電子紙顯示模組12的下方。電子紙顯示模組12由第一基板122、電子紙陣列124及電子紙驅動模組126所構成，其中電子紙陣列124以塗佈或是印刷的方式形成在第一基板122上，且電子紙陣列124是將電子紙割呈陣列排列，也就是說電子紙陣列124是由多個小區塊電子紙1242所組成。於本發明較佳的實施例中，為了讓設置在電子紙顯示模組12下方的光源模組14中的發光二極體陣列144可以穿透過電子紙陣列124，電子紙塗布或是印刷在第一基板122時，移除每一個小區塊電子紙1242的部分區塊，使得在每一個小區塊的電子紙1242內形成窗口(window)1244，因此光源模組14的光源1444可以透過此窗口1244由下往上穿透。此外，電子紙驅動模組126設置在第一基板122上，電子紙驅動模組126透過第一基板122與電子紙陣列124電性連接，並且用以驅動及控制電子紙陣列124以執行第一顯示動作或是執行第二顯示動作。

光源模組14由第二基板142、發光二極體陣列144及光源驅動模組146所構成，其中，發光二極體陣列144及光源驅動模組146分別設置在第二基板142上，且彼此電性連接，光源驅動模組146用以驅動發光二極體陣列144以執行第三顯示動作。於本發明較佳實施例中，發光二極體陣列144由多個發光二極體1442所組成，其中發光二極體陣列144中的每一個發光二極體1442對應電子紙陣列122中的每一個小區塊電子紙1242，具體來說是對應於每一個小區塊電子紙1242的窗口1244，也就是說在每一個小區塊電子紙1242的下方，以點對點的方式都設有一個發光二極體1442，且發光二極體1442的光源1444是經由每一個小區塊電子紙1244的窗口1244穿透出去。據此，光源驅動模組146在驅動發光二極體二體陣列144執行第三顯示動作時，可以控制整個發光二極體陣列144同時發射光源1444，或者是控制發光二極體陣列144中的其中一個或是其中多個發光二極體1442發射光源1444，也就是說，在本發明中的發光二極體陣列144可以是以單點方式來控制其顯示動作。

接著請參考圖2。圖2是根據本發明所揭露的技術，表示電子紙顯示裝置的另一實施例的結構示意圖。在圖2中，電子紙顯示裝置2同樣由電子紙顯示模組22及光源模組24所構成，且光源模組24設置在電子紙顯示模組22下方，其中，電子紙顯示模組22由第一基板222及電子紙陣列224所構成，電子紙陣列224以塗布或是印刷的方式形成在第一基板222上。與前述實施例相同，電子紙陣列224是將電子紙分割呈陣列排列，因此，電子紙陣列224可以視為由多個小區塊電子紙2242所構成，且同樣地，在每一個小區塊電子紙2242內具有窗口(未在圖中表示)。

光源模組24由第二基板242、發光二極體陣列244及光源驅動模組246所構成。發光二極體陣列244及光源驅動模組246分別設置在第二基板242上，且彼此電性連接。與前一實施例相同，發光二極體陣列244與電子紙陣列224對應設置，使得發光二極體陣列244中的每一個發光二極體2442與電子紙陣列224中的每一個小區塊電子紙2242對應設置，及發光二極體2442的光源2444經由每一個小區塊電子紙2242的窗口(未在圖中表示)穿透出去。另外，與前一實施例的區別在於，電子紙驅動模組226設置在第二基板242上，且與第二基板242電性連接，同時也與第一基板222電性連接。電子紙驅動模組226用以控制電子紙陣列224的顯示動作。在此實施例中，與圖1的電子顯示裝置1的區別在於，電子紙驅動模組226與光源驅動模組246整合在第二基板242上。

以圖1中的具穿透式光源的電子紙顯示裝置1為例，當在日間模式，電子紙驅動模組126驅動電子紙陣列124執行第一顯示動作時，光源驅動模組146不驅動發光二極體陣列144執行第三顯示動作。於此實施例中，在日間模式，電子紙陣列124執行第一顯示動作，此第一顯示動作所呈現的顯示畫面為白底黑字或是白背景黑圖，此時，光源驅動模組146不需要驅動發光二極體陣列144來提供相應電子紙陣列124執行第一顯示動作的每一個小區塊電子紙1242來增加對比效果，使用者用肉眼即可識別電子紙顯示裝置1所顯示的文字及/或圖形。

當在夜間模式，電子紙驅動模組126驅動電子紙陣列124執行第二顯示動作時，由於環境光的光線不足無法讓使用者以肉眼可識別第二顯示動作所呈現的顯示畫面，此時光源驅動模組146驅動在發光二極體陣列144中，相應於執行第二顯示動作的電子紙陣列124的至少一個位置的發光二極體1442執行第三顯示動作。於此實施例中，在夜間模式，電子紙陣列124執行第二顯示動作，電子紙顯示裝置1所顯示畫面為黑底白字，為了讓使用者能以肉眼識別電子紙顯示裝置1所顯示的第二顯示動作所表示的文字及/或圖形，此時，光源驅動模組146驅動在發光二極體陣列144中，對應於顯示文字/圖形的電子紙陣列124的位置的發光二極體1442以執行第三顯示動作，即發射光源，又由於執行第三顯示動作的發光二極體1442是與電子紙陣列124的黑底白字的位置相對應，故由電子紙陣列124中的每一個小區塊電子紙1242的窗口1244穿透過去的發光二極體1442的光源可以與電子紙陣列124的白字達到最高對比效果，即白字加上發光二極體1442的光源對比於黑底產生了高亮度對比效果，讓使用者可以用肉眼識別電子紙顯示裝置1所顯示的文字及/或圖形。

此外，在上述的圖1或是圖2的電子紙顯示裝置1、2中，於電子紙顯示模組12、22上方還設有玻璃蓋板40，此玻璃蓋板40除了作為電子紙顯示裝置1、2的顯示面之外，亦可以保護電子紙顯示模組12、22及光源模組14、24防止外界環境的灰塵或是雨水的進入，進而造成電子紙顯示裝置1、2損壞。圖3則是表示圖1及圖2的電子紙顯示裝置1、2的俯視圖。

接著，請參考圖4A及圖4B。圖4A是根據本發明所揭露的技術，表示在日間模式，電子紙顯示裝置顯示文字及/或畫面的示意圖以及圖4B是根據本發明所揭露的技術，表示在夜間模式，電子紙顯示裝置顯示文字及/或畫面的示意圖。以下的舉例說明中則是以圖1的電子紙顯示裝置1舉例說明。在圖4A中，於日間模式，電子紙驅動模組126驅動電子紙陣列124執行第一顯示動作，即顯示畫面為箭頭向右的圖形，而光源驅動模組146不驅動相應此箭頭向右的圖形位置的發光二極體1442發射光源，使得這些不發射光源的發光二極體1442看起來就像是黑字，而電子紙陣列124為白底，由於在日間模式下，環境光的亮度加上白底相較於黑底對於使用者的肉眼來說其對比亮度高，因此，在高黑白對比亮度的視覺下，由多個小區塊的電子紙1242所構成的箭頭向右的圖形足以讓使用者在日間以肉眼辨識。

於另一實施例，在圖4B中，於夜間模式，電子紙驅動模組126驅動電子紙陣列124執行第二顯示動作，即顯示畫面為箭頭向右的圖形，此時光源模組146驅動相應於此箭頭向右的圖形位置的多個發光二極體1442發射光源1444，由於在夜間模式，電子紙顯示模組124為黑底，又由於沒有環境光可以輔助提高對比亮度，且為了讓使用者能以肉眼識別電子紙顯示裝置1所顯示的箭頭向右的圖形，光源驅動模組146不會驅動不在圖形為”箭頭向右”的位置的電子紙1242下方的發光二極體1424，只有驅動在對應於圖形為”箭頭向右”的發光二極體1442發射光源1444，並且穿透過小區塊電子紙1242的窗口1244，使得白字加上發光二極體1442的光源於黑底產生了對比效果，因此由多個小區塊電子紙1242所構成的箭頭向右的圖形足以讓使用者在夜間以肉眼辨識。

因此，根據上述本發明所揭露的具有穿透式光源的電子紙顯示裝置1、2，可以應用於公共資訊的顯示看板。在日間模式時，電子紙陣列124、224為白底黑字，並且由於電子紙的特性，電源供應裝置(為在圖中表示)只需要在電子紙顯示裝置1、2更換文字/圖形時提供電源，而在文字/圖形更換之後，也不需要任何的電源以提供電子紙顯示裝置1、2繼續顯示文字/圖形，相對於以LED顯示裝置作為公共資訊的顯示看板來說非常的節能。於夜間模式，電子紙陣列124、224為黑底白字，此時光源驅動模組146、246驅動在發光二極體陣列144、244中，相對應電子紙陣列124、224所顯示的文字/圖形位置的發光二極體1442發射光源1444，不需要整個發光二極體陣列144、244都發射光源來提高電子紙陣列124、224所顯示的文字/圖形的對比亮度，因此，相較於以LED作為側光光源或是前置光源的電子紙顯示裝置，解決了對比亮度不均勻的缺陷。

1、2:電子紙顯示裝置 12、22:電子紙顯示模組 122、222:第一基板 124、224:電子紙陣列 1242、2242:小區塊電子紙 1244:窗口 126、226:電子紙驅動模組 14、24:光源模組 142、242:第二基板 144、244:發光二極體陣列 1442、2442:發光二極體 1444、2444:光源 146、246:光源驅動模組 40:玻璃蓋板

圖1是根據本發明所揭露的技術，表示具穿透式光源的電子紙顯示裝置的一實施例的結構示意圖。 圖2是根據本發明所揭露的技術，表示具穿透式光源的電子紙顯示裝置的另一實施例的結構示意圖。 圖3是根據本發明所揭露的技術，表示具穿透式光源的電子紙顯示裝置的俯視圖。 圖4A是根據本發明所揭露的技術，表示具穿透式光源的電子紙顯示裝置在日間模式顯示文字/圖形的示意圖。 圖4B是根據本發明所揭露的技術，表示具穿透式光源的電子紙顯示裝置在夜間模式顯示文字/圖形的示意圖。

1:電子紙顯示裝置

12:電子紙顯示模組

122:第一基板

124:電子紙

1242:小區塊電子紙

1244:窗口

126:電子紙驅動模組

14:光源模組

142:第二基板

1422:光源

144:發光二極體陣列

1442:發光二極體

1444:光源

146:光源驅動模組

40:玻璃蓋板

Claims (10)

1. 一種具穿透式光源的電子紙顯示裝置，包括： 一電子紙顯示模組，該電子紙顯示模組由一第一基板、一電子紙驅動模組及一電子紙陣列所構成，該電子紙陣列設置在該第一基板上，該電子紙驅動模組與該第一基板電性連接，該電子紙驅動模組用以驅動該電子紙陣列執行一第一顯示動作或一第二顯示動作；以及 一光源模組，該光源模組設置在該電子紙顯示模組下方，該光源模組由一第二基板、一光源驅動模組及一發光二極體陣列所構成，其中該發光二極體陣列設置在該第二基板上，該發光二極體陣列與該電子紙陣列對應設置，該光源驅動模組驅動該發光二極體陣列以執行一第三顯示動作。
2. 如請求項1所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，其中當在日間模式，該電子紙驅動模組驅動該電子紙陣列執行該第一顯示動作時，該光源驅動模組不驅動該發光二極體陣列執行該第三顯示動作。
3. 如請求項2所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，其中該第一顯示動作為該電子紙陣列呈現白底黑字或是白背景黑圖。
4. 如請求項1所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，其中當在夜間模式，該電子紙驅動模組驅動該電子紙陣列執行該第二顯示動作時，該光源驅動模組驅動在該發光二極體陣列中相應於執行該第二顯示動作的該電子紙陣列的至少一個位置的一發光二極體執行該第三顯示動作。
5. 如請求項4所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，其中該第二顯示動作為該電子紙陣列呈現黑底白字。
6. 如請求項2或4所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，其中該第三顯示動作為該發光二極體發射光源。
7. 如請求項1所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，更包含一玻璃蓋板設置在該電子紙顯示模組上方。
8. 一種具穿透式光源的電子紙顯示裝置，包括： 一電子紙顯示模組，該電子紙顯示模組由一第一基板及一電子紙陣列所構成，該電子紙陣列設置在該第一基板上； 一光源模組，該光源模組設置在該電子紙顯示模組下方，該光源模組由一第二基板、一光源驅動模組、及一發光二極體陣列所構成，其中該發光二極體陣列設置在該第二基板上，且與該光源驅動模組電性連接，該發光二極體陣列與該電子紙陣列對應設置；以及 一電子紙驅動模組，該電子紙驅動模組設置在該第二基板上，且該電子紙驅動模組與該第一基板電性連接，並用以驅動該電子紙陣列執行一第一顯示畫面或一第二顯示動作，該光源驅動模組驅動該發光二極體陣列執行一第三顯示動作，其中當該電子紙陣列執行該第一顯示動作時，該光源驅動模組不驅動該發光二極體陣列，當該電子紙陣列執行該第二顯示動作時，該光源驅動模組驅動該發光二極體陣列執行該第三顯示動作。
9. 如請求項8所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，更包含一玻璃蓋板設置在該電子紙顯示模組上方。
10. 如請求項8所述的具穿透式光源的電子紙顯示裝置，其中該第一顯示動作為該電子紙陣列呈現白底黑字或是白背景黑圖、該第二顯示動作為該電子紙陣列呈現黑底白字及該第三顯示動作為該發光二極體發光。

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