CN103293661B - 电湿润显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电湿润显示元件。上述电湿润显示元件，包括第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；第一电极层，设置于上述第一衬底上；第二电极层，设置于上述第二衬底上；疏水性介电层，设置于上述第一电极层上；至少一第一像素挡墙，设置于上述第一衬底上；至少一第二像素挡墙，设置于上述第一像素挡墙上，其中上述第二像素挡墙对水的接触角大于上述第一像素挡墙对水的接触角；第一液体与第二液体，位于上述第一衬底与上述第二衬底之间。本发明电湿润显示元件可避免现有电湿润显示元件因注入量较多的第二液体收缩产生溢流的问题，可在不影响电湿润显示元件对比度的前提下，增加面板驱动后的均匀性，提升面板操作的可靠度。
Description
技术领域
本发明是有关于一种电湿润显示元件，特别是有关于一种电湿润显示器的像素挡墙。
背景技术
随着光电技术的快速发展，各种显示器也随之蓬勃发展。电湿润显示器(electro-wettingdisplay，EWD)由于具有高对比度(contrastratio)、高应答速度(responsetime)、耗电量小与高分辨率的优点而受到高度的重视。
电湿润显示器最早由Liquavista公司所发展，此显示器包括非极性油滴、极性水溶液、疏水层与亲水性挡墙(rib)，其中非极性油滴滴于疏水层上，且非极性油滴由亲水性挡墙隔开，另外在非极性油滴之上为极性水溶液。其操作原理如下：当未施加电压于显示器时，非极性油滴会平铺于疏水层之上，因此会呈现油滴的色彩。当施加电压于显示器时，疏水层上产生的电荷会吸引极性水溶液，因此使得油滴被挤压到角落，此时呈现油滴下层衬底的颜色。
以浸泡涂布(dipcoating)工艺方式注入非极性液体的电湿润显示元件，由于像素先填满非极性液体，再受挡墙顶端对极性液体的界面张力作用，切断非极性液体，因此非极性液体的厚度会与现有设计的挡墙高度同高，假设面板要达到75％开口率时，非极性液体的平均高度会是原先的四倍，此状态下，容易造成非极性液体溢流到相邻像素，使驱动后的面板均匀性下降。
为了提升元件驱动时的稳定性，可设计电极开口，将油墨收缩的区域分成不同部分，降低油墨收缩时的高度，或是在上衬底制作挡墙，与下衬底对向组立，隔绝相邻像素。但前一个设计降低开口率，而后一个有较复杂的工艺。
在此技术领域中，需要一种电湿润显示器，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的一实施例提供了一种电湿润显示元件，包括第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；第一电极层，设置于上述第一衬底上；第二电极层，设置于上述第二衬底上；疏水性介电层，设置于上述第一电极层上；至少一第一像素挡墙，设置于上述第一衬底上；至少一第二像素挡墙，设置于上述第一像素挡墙上，其中上述第二像素挡墙对水的接触角大于上述第一像素挡墙对水的接触角；第一液体与第二液体，位于上述第一衬底与上述第二衬底之间。
本发明的另一实施例还提供了一种电湿润显示元件，包括第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；第一电极层，设置于上述第一衬底上；第二电极层，设置于上述第二衬底上；疏水性介电层，设置于上述第一电极层上；至少一第一像素挡墙，设置于上述第一衬底上；至少一第二像素挡墙，设置于上述第一像素挡墙上，其中上述第一像素挡墙与上述第二像素挡墙包括紫外线硬化或热硬化的光刻胶材料，且上述光刻胶材料包含至少一亲水材料，其中上述第一像素挡墙的上述亲水材料的成份或含量与上述第二像素挡墙不同；第一液体与第二液体，位于上述第一衬底与上述第二衬底之间。
本发明的又一实施例再提供了一种电湿润显示元件，包括第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；第一电极层，设置于上述第一衬底上；第二电极层，设置于上述第二衬底上；疏水性介电层，设置于上述第一电极层上；至少一单层像素挡墙，设置于上述第一衬底上，其中上述单层像素挡墙包含第一亲水区与第二亲水区，其中上述第二亲水区位于上述第一亲水区上，且上述第二亲水区对水的接触角大于上述第一亲水区对水的接触角；第一液体与第二液体，位于上述第一衬底与上述第二衬底之间。
附图说明
图1a为本发明一实施例的电湿润显示元件未施加电压的剖面图。
图1b为本发明一实施例的电湿润显示元件施加电压的剖面图。
图2为本发明另一实施例的电湿润显示元件的剖面图。
图3a为本发明又另一实施例的电湿润显示元件未施加电压的剖面图。
图3b为图3a所示的电湿润显示元件其中的一像素的双层像素挡墙的俯视图。
图3c为本发明又另一实施例的电湿润显示元件施加电压的剖面图。
图4a、图5a、图6a为本发明其他实施例的电湿润显示元件的俯视图。
图4b、图5b、图6b为沿图4a、图5a、图6a的A-A’切线的剖面图。
【主要元件符号说明】
500a、500b、500c～电湿润显示元件；
200～第一衬底；
202～第二衬底；
204～第一电极层；
206～第二电极层；
208～疏水性介电层；
212、312、512、612、712～第一像素挡墙；
214、314、514、614、714～第二像素挡墙；
216、316、516、616、716～像素挡墙结构；
218、318～第一液体；
220、320～第二液体；
222～中间层；
300～像素；
h1、h2总高度；
d1、d2～垂直距离；
A1、A2～纵向剖面宽度。
具体实施方式
以下以各实施例详细说明并伴随着附图说明的范例，作为本发明的参考依据。在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各元件的部分将以分别描述说明，值得注意的是，图中未绘示或描述的元件，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，另外，特定的实施例仅为揭示本发明使用的特定方式，其并非用以限定本发明。
本发明实施例提供一种电湿润显示元件，其利用调整双层挡墙亲水程度和设计双层挡墙的结构配置，可控制浸泡涂布(dipcoating)工艺中油墨的填充量，且下层像素挡墙对水的接触角小于上层像素挡墙对水的接触角。
图1a为本发明一实施例的电湿润显示元件500a的剖面图。本发明一实施例的电湿润显示元件500a包括彼此相对设置的第一衬底200和第二衬底202。在本发明一实施例中，第一衬底200和第二衬底202可为一硬式衬底，其材质可包括玻璃或硅晶圆。在本发明另一实施例中，第一衬底200和第二衬底202可为可挠式软性衬底，其材质可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly(ethyleneterephthalate)，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphthalate，PEN)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚醚砜(Polyethersulfone，PES)、聚亚酰胺(Polyimide，PI)或金属箔(metalfoil)。
如图1a所示，第一电极层204设置于第一衬底200上，而第二电极层206设置于第二衬底202上。在本发明一实施例中，第一电极层204和第二电极层206可包括相同的材质，例如金属或氧化物，例如铝、银、氧化铟锡(indiumtinoxide，ITO)、钼钨合金(molybdenumtungsten，MoW)或氧化铟锌(indiumzincoxide，IZO)。疏水性介电层208，设置于第一电极层204上。在本发明一实施例中，疏水性介电层208通常由介电层与疏水层所组成，介电层的材质可包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铝(Al2O3)、氧化钽(Ta2O3)、氧化钛(TiO2)、钛酸钡(bariumtitanate，BaTiO3)、聚偏二氟乙烯树脂(polyvinylidenedifluoride，PVDF)、上述组合或其他介电系数大于2的高分子层。疏水层可包括含氟高分子、类钻碳膜或自聚性硅烷分子。含氟高分子例如为TeflonAF-1600(Dupont)、商品名称为“Cytop”的含氟高分子(公司：ASAHIGlassCO.，LTD)或商品名称为“Cytonix”的含氟高分子(公司：Cytonixcorporation)。而自聚性硅烷分子包括十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane，OTS)、3，3，3-三氟丙基甲基二氯硅烷(3，3，3trifluoro-propylmethyldichlorosilane，PMDCS)、十三氟-1，1，2，2-四氢辛烷基三氯硅烷(tridecafluoro-1，1，2，2-tetrahydrooctyltrichlorosilane，FOTS)、十七氟-1，1，2，2-四氢癸烷基三氯硅烷(heptadecafluoro-1，1，2，2-tetrahydrodecyltrichlorosilane，FDTS)、癸烷基三氯硅烷(dodecyltrichlorosilane，DDTCS)、二甲基二氯硅烷(dimethyldichlorosilane，DDMS)、乙烯基十一烷基三氯硅烷(vinylundecyltirchlorosilane，V11TCS)或胺基丙基三甲氧基硅烷(aminopropyltrimethoxysilane，APTMS)。在本发明一实施例中，疏水性介电层208可为具有疏水(hydrophobic)表面的介电/绝缘层，或具介电/绝缘的疏水层，或由疏水层与介电/绝缘层叠层而成的复合层。
如图1a所示，电湿润显示元件500a包括一双层像素挡墙216，设置于疏水性介电层208上。在本发明另一实施例中，可选择性先对疏水性介电层208进行一图案化工艺以形成疏水性介电图案(图未显示)，再将双层像素挡墙216设置于第一衬底200上方。更详细来说，在本发明另一实施例中，当疏水性介电层208为例如具有疏水(hydrophobic)表面的介电/绝缘层，或具介电/绝缘的疏水层的单层结构时，形成疏水性介电图案后，双层像素挡墙216可设置于第一电极层204上。在本发明又一实施例中，当疏水性介电层208为疏水层与介电/绝缘层叠层而成的复合层结构时，因为可仅对疏水层或对疏水层和介电/绝缘层两者进行图案化工艺，所以形成疏水性介电图案后，双层像素挡墙216可设置于介电/绝缘层或第一电极层204上。在本发明其他实施例中，也可选择性对第一电极层204进行另一图案化工艺以形成第一电极图案(图未显示)，因此形成第一电极图案和疏水性介电图案后，双层像素挡墙216可设置于第一衬底200上。在本发明一实施例中，双层像素挡墙216包括接近第一衬底200的一第一像素挡墙212(也可视为下层像素挡墙212)，和设置于第一像素挡墙212上的一第二像素挡墙214(也可视为上层像素挡墙214)。双层像素挡墙216的第一像素挡墙212用于界定电湿润显示元件的像素(pixel)300的范围，其中第一像素挡墙212所定义出的像素300的形状可包括长方形、正方形、三角形、圆形、扇形或六角形。在本发明一实施例中，第一像素挡墙212和第二像素挡墙214的材料可以是紫外线(UV)硬化或热硬化的光刻胶材料，其化学结构可含有聚乙二醇基团(polyethyleneglycol-)、聚氨基甲酸酯基团(polyurethane-)、聚酰胺系基团(polyamide-)或聚甲基丙烯酸2-羟乙酯基团(poly(2-hydroxyethylmethacrylate)-based)等基团，例如聚环氧化物(polyepoxide)、聚乙二醇(polyethyleneglycol)、聚氨基甲酸酯(polyurethane)、聚酰胺(polyamide)、聚甲基丙烯酸2-羟乙酯(poly(2-hydroxyethylmethacrylate)等系列。在本发明一实施例中，第一像素挡墙212和第二像素挡墙214的总高度可为3～50μm。在本发明一实施例中，第一像素挡墙212的俯视图形状与第二像素挡墙214相同。在图1a所示的实施例中，双层像素挡墙216的总高度h1小于疏水性介电层208和第二电极层206之间的垂直距离d1，因而双层像素挡墙216的第二像素挡墙214未连接设置于第二衬底202上的第二电极层206。或者，在本发明另一实施例中，双层像素挡墙216的总高度h1等于疏水性介电层208和第二电极层206之间的垂直距离d1，因而双层像素挡墙216的第二像素挡墙214连接设置于第二衬底202上的第二电极层206接合。
在本发明一实施例中，双层像素挡墙216的第一像素挡墙212与第二像素挡墙214表面的表面能系设计＞36mN/m。另外，更进一步设计第二像素挡墙214对水的接触角大于第一像素挡墙212对水的接触角，以控制油墨填充量。举例来说，第一像素挡墙212对水的接触角可介于60°～20°之间，而第二像素挡墙214对水的接触角可介于80°～40°之间。或者，举例来说，第一像素挡墙212和第二像素挡墙214对水接触角的归一化(normalization)可设计介于0.5∶1至0.9∶1之间。在本发明一实施例中，可以在光刻胶材料中混和添加不同量或不同种类的无机亲水材料，使下层的第一像素挡墙212较亲水，使上层的第二像素挡墙214较不亲水或较亲油，例如硅基材料(silicon-basesubstance)、纳米碳管(carbonnanotubes)或二氧化钛(titaniumdioxide)。或者，可以在光刻胶材料中添加含有羟基(hydroxyl)、醛基(aldehyde)、碳酸盐基(carbonate)、羧酸盐基(carboxylate)、羧酸基(carboxylic)、醚基(ether)、碳基(carbonyl)、羟基(hydroxylgroup-containingacrylate)、酰胺基(amide)、胺基(amine)或肟基(oxime)等官能基的化合物、高分子单体、寡聚物的有机亲水材料，使下层的第一像素挡墙212较亲水，使上层的第二像素挡墙214较不亲水或较亲油。上述有机亲水材料，在室温时黏度小于2000cps为佳，例如丙三醇二甲基丙烯酸酯(glycerindimethacrylate)、丙三醇-甲基丙烯酸酯(glycerinmono(meth)acrylate)、乙二醇-二甲基丙烯酸酯(ethyleneglycoldimethacrylate)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(diethyleneglycoldimethacrylat)、丙烯酸-4-羟基丁酯(4-hydroxybutylmethacrylate)、丙烯酸2-羟基丙酯(2-hydroxypropylmethacrylate)、丙烯酸羟乙酯(hydroxyethylacrylate)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethylmethacrylate)、多丙烯酸-甲基丙烯酸环氧丙酯(glycidylmethacrylate-acrylicacidadditive)、三甲醇-丙烯酸甲酯(trimethylolmethacrylate)或三甲醇丙烷-丙烯酸甲酯(trimethylolpropanemethacrylate)。在本发明其他实施例中，第一像素挡墙212可由黑色树脂构成的黑色矩阵(blackmatrix)，上述黑色树脂可以提高显示器的对比度(contrast)。
在本发明另一实施例中，电湿润显示元件500a也可包括单层结构像素挡墙，其材质可以是紫外线(UV)硬化或热硬化的光刻胶材料，其化学结构可含有聚乙二醇基团(polyethyleneglycol-)、聚氨基甲酸酯基团(polyurethane-)、聚酰胺系基团(polyamide-)、或聚甲基丙烯酸2-羟乙酯基团(poly(2-hydroxyethylmethacrylate)-based)等基团，例如聚环氧化物(polyepoxide)、聚乙二醇(polyethyleneglycol)、聚氨基甲酸酯(polyurethane)、聚酰胺(polyamide)、聚甲基丙烯酸2-羟乙酯(poly(2-hydroxyethylmethacrylate)等系列。形成上述单层结构像素挡墙之后，再利用加热、溶剂、或等离子体处理等方式，改变单层结构像素挡墙上部和下部对水接触角的比例，因而上述单层结构像素挡墙会具有一第一亲水区(如第一像素挡墙212的区域)和一第二亲水区(如第二像素挡墙214的区域)，使下层的第一亲水区较亲水，使上层的第二亲水区较不亲水或较亲油。在本发明其他实施例中，也可于形成上述单层结构像素挡墙的光刻胶材料中加入添加物，再以上述材料形成单层结构像素挡墙并使添加物沉积以形成第一亲水区(如第一像素挡墙212的区域)和位于第一亲水区上的第二亲水区(如第二像素挡墙214的区域)，使下层的第一亲水区较亲水，使上层的第二亲水区较不亲水或较亲油。
如图1a所示，电湿润显示元件500a包括位于该第一衬底200与第二衬底202之间的第一液体218与第二液体220。在本发明一实施例中，第二液体220与疏水性介电层208接触且第一液体218位于第二液体220上。在本发明一实施例中，第一液体218可为极性液体，且第二液体220的化学极性大于等于0且小于等于3，其可为弱极性液体或非极性液体。在本发明一实施例中，第一液体218可包括水、水溶液或醇类，此外于第一液体218之中还可加入电解质，例如氯化钾(KCl)或氯化钠(NaCl)以增加离子导电度，另外，也可加入界面活性剂(surfactant)，用以降低溶液的表面张力。在本发明一实施例中，第二液体220可包括硅油(siliconoil)、C10～C16之烷类、染料(dye)或颜料(pigment)。其中C10～C16的烷类例如癸烷(decane)、十二烷(dodecane)、十四烷(tetradecane)或十六烷(hexadecane)。此外，双层像素挡墙216的折射系数优选与第一液体218相同，以避免从显示器上方俯视时，因折射现象造成呈色的干扰。
经由上述双层像素挡墙的上下两层像素挡墙(第一像素挡墙212、第二像素挡墙214)或单层结构像素挡墙的上下两个亲水区(第一亲水区、第二亲水区)对水接触角的比例的设计，使下层的第一像素挡墙212或第一亲水区较亲水，使上层的第二像素挡墙214或第二亲水区较不亲水或较亲油，因而可以控制第二液体在包括浸泡涂布(dipcoating)工艺、喷墨印刷(IJP)工艺或狭缝涂布工艺等油墨涂布工艺的注入量(厚度)。因此，如图1b所示，当操作电湿润显示元件(施加电压)500a时，可避免现有电湿润显示元件因注入量较多的第二液体收缩产生溢流的问题，可在不影响电湿润显示元件对比度的前提下，增加面板驱动后的均匀性，提升面板操作的可靠度。
请参考图2，本发明另一实施例的电湿润显示元件500b与图1a所示的电湿润显示元件500a的不同处为，电湿润显示元件500b还包括中间层222，设置于第一像素挡墙212与第二像素挡墙214之间。在本发明一实施例中，中间层222可包括黏着层或黑色遮光物质。当中间层222为黏着层时，上述中间层222可提高第一像素挡墙212与第二像素挡墙214之间的黏着性，上述黏着层的材质可包括光硬化胶材、压力硬化胶材或水硬化胶材。另外，当中间层222为黑色遮光物质时，可进一步提高显示器的对比度，上述黑色遮光物质的材质可包括含碳的树脂黑色矩阵(blackmatrix)。
在本发明另一实施例中，可设计双层像素挡墙的纵向剖面形状(如图3a的剖面图所示的双层像素挡墙316的形状)，以使下层的第一像素挡墙向像素区延伸并且具有一定的高度和宽度比例关系，构成一凸状型态的双层像素挡墙结构，通过凸出状结构挡墙配合浸泡涂布(dipcoating)工艺方式可以得到表面形貌凸出的第二液体(例如油墨)型态。图3a为本发明又另一实施例的电湿润显示元件500c未施加电压的剖面图。图3b为图3a所示的电湿润显示元件其中的一像素300的双层像素挡墙316的俯视图。如图3a、图3b所示，电湿润显示元件500c的双层像素挡墙316与图1a和图2所示的电湿润显示元件500a、500b的不同处为，电湿润显示元件500c的双层像素挡墙316的下层第一像素挡墙312横向(意即平行于第一衬底的方向)凸出于上层的第二像素挡墙314，意即如第3b图所示的俯视图中，第一像素挡墙312的宽度大于第二像素挡墙314的宽度。在本发明另一实施例中，第一像素挡墙312的纵向剖面高度至少大于等于0.1μm，第一像素挡墙312和第二像素挡墙314的总高度可为3～50μm。并且，第一像素挡墙312的纵向剖面宽度A1，第二像素挡墙314的纵向剖面宽度A2，设计第一像素挡墙纵向剖面宽度A1对第二像素挡墙纵向剖面宽度A2的比值大于1。举例来说，其中第一像素挡墙纵向剖面宽度A1对第二像素挡墙纵向剖面宽度A2的比例可设计介于1∶0.98至1∶0.4之间。在本发明一实施例中，双层像素挡墙316的第一像素挡墙312与第二像素挡墙314表面的表面能系设计＞36mN/m。另外，可更进一步设计第二像素挡墙314对水的接触角大于第一像素挡墙312对水的接触角。举例来说，第一像素挡墙312对水的接触角可介于70°～20°之间，而第二像素挡墙314对水的接触角可介于80°～30°之间。或者，举例来说，第一像素挡墙312和第二像素挡墙314对水接触角的归一化(normalization)可设计介于0.5∶1至0.9∶1之间。本实施例的第一像素挡墙312和第二像素挡墙314的材质可分别与图1a和图2所示的电湿润显示元件500a、500b的第一像素挡墙212和第二像素挡墙214的材质相同。
在图3a所示的实施例中，双层像素挡墙316的总高度h2小于疏水性介电层208和第二电极层206之间的垂直距离d2，而双层像素挡墙316的第二像素挡墙314未连接设置于第二衬底202上的第二电极层206。或者，在本发明另一实施例中，双层像素挡墙316的总高度h2等于疏水性介电层208和第二电极层206之间的垂直距离d2，因而双层像素挡墙316的第二像素挡墙314连接设置于第二衬底202上的第二电极层206。
经由设计上述上下两层像素挡墙(第一像素挡墙312、第二像素挡墙314)的结构配置使下层像素挡墙纵向剖面宽度(A1)对上层像素挡墙纵向剖面宽度(A2)的比值(A1/A2)大于1，再加上控制上下两层像素挡墙对水接触角的归一化，使下层的第一像素挡墙312较亲水，使上层的第二像素挡墙314较不亲水或较亲油，可以使第二液体320的表面呈现凸状，且第二液体320接近像素300边界的表面会大体上与第一像素挡墙312接触而不会爬升至第二像素挡墙314，因而可以控制第二液体320在浸泡涂布(dipcoating)工艺、喷墨印刷(IJP)工艺或狭缝涂布工艺等油墨涂布工艺后，第二液体于像素内厚度分布。因此，如图3c所示，当操作电湿润显示元件500c(施加电压)时，可避免电湿润显示元件因注入量较多的第二液体收缩产生溢流的问题。且由于第二液体接近像素边界的表面会大体上与第一像素挡墙接触，使第二液体在此处的厚度较小，当操作电湿润显示元件500c(施加电压)时，会增加第一液体吸引至疏水性介电层的速度，可提高电湿润显示元件的反应速度、增加对比度和面板均匀性。
图4a、图4b至图6a、图6b为本发明其他实施例的部分电湿润显示元件的俯视图和沿俯视图A-A’切线的剖面图。为了方便显示双层像素挡墙的上视和剖面结构，第二电极层，第二衬底，第一液体和第二液体在此不予显示。如图4a、图4b所示的电湿润显示元件，双层像素挡墙516设计仅有一侧的下层第一像素挡墙512横向凸出于上层的第二像素挡墙514。如第5a、5b图所示的电湿润显示元件，双层像素挡墙616设计仅有相邻两侧的下层第一像素挡墙612横向凸出于上层的第二像素挡墙614。如图6a、图6b所示的电湿润显示元件，双层像素挡墙716设计相邻三侧的下层第一像素挡墙712横向凸出于上层的第二像素挡墙714。因此，如图4a、图4b至图6a、图6b所示的本发明其他实施例的电湿润显示元件，第一像素挡墙512、612、712的纵向剖面宽度分别对第二像素挡墙514、614、714的纵向剖面宽度的比值大于等于1，且下层的第一像素挡墙表面512、612、712较亲水，使上层的第二像素挡墙514、614、714较不亲水或较亲油。
本发明实施例提供一种电湿润显示元件，经由上述双层像素挡墙的上下两层像素挡墙(第一像素挡墙、第二像素挡墙)或单层结构像素挡墙的上下两个亲水区(第一亲水区、第二亲水区)对水接触角的归一化，使下层的第一像素挡墙212或第一亲水区较亲水，使上层的第二像素挡墙214或第二亲水区较不亲水或较亲油，因而可以控制第二液体在浸泡涂布(dipcoating)工艺、喷墨印刷(IJP)工艺或狭缝涂布工艺等油墨涂布工艺的注入量(厚度)。或者再加上设计上述上下两层像素挡墙的结构配置使下层像素挡墙的纵向剖面宽度对上层像素挡墙的纵向剖面宽度的比值大于1。当操作电湿润显示元件(施加电压)时，可避免现有电湿润显示元件因注入量较多的第二液体，在元件操作时产生第二液体溢流的问题，且会增加第一液体吸引至疏水性介电层的速度，可提高电湿润显示元件的反应速度、增加对比度和面板均匀性的效益。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作细微的更改与修饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定为准。
Claims (35)
1.一种电湿润显示元件，包括：
第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；
第一电极层，设置于该第一衬底上；
第二电极层，设置于该第二衬底与第一衬底相对的面上；
疏水性介电层，设置于该第一电极层上；
至少一第一像素挡墙，设置于该第一衬底上；
至少一第二像素挡墙，设置于该第一像素挡墙上，其中该第二像素挡墙对水的接触角大于该第一像素挡墙对水的接触角；以及
第一液体与第二液体，位于该第一衬底与该第二衬底之间；
其中，该第一像素挡墙的纵向剖面宽度对该第二像素挡墙的纵向剖面宽度的比值大于等于1。
2.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第二液体与该疏水性介电层接触，且该第一液体位于该第二液体上。
3.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一液体为极性液体，且该第二液体为弱极性液体或非极性液体。
4.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙所定义出的一像素的形状包括长方形、正方形、三角形、圆形、扇形或六角形。
5.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙与第二像素挡墙的总高度为3～50μm。
6.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第二液体的化学极性大于等于0且小于等于3。
7.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙的纵向剖面形状与该第二像素挡墙相同。
8.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙的高度大于等于0.1μm。
9.根据权利要求1述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙的纵向剖面宽度对该第二像素挡墙的纵向剖面宽度的比例介于1：0.98至1：0.4之间。
10.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙与第二像素挡墙表面的表面能大于36mN/m。
11.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙对水的接触角介于60°～20°之间。
12.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第二像素挡墙对水的接触角介于80°～40°之间。
13.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙对水的接触角介于70°～20°之间。
14.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第二像素挡墙对水的接触角介于80°～30°之间。
15.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙和该第二像素挡墙对水的接触角的归一化介于0.5：1至0.9：1之间。
16.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙和该第二像素挡墙包括紫外线硬化或热硬化的光刻胶材料，其化学结构含有聚乙二醇基团、聚氨基甲酸酯基团、聚酰胺系基团或聚甲基丙烯酸2-羟乙酯基团。
17.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙和该第二像素挡墙分别包括至少一添加物，其中该添加物包括一无机材料或包含羟基、醛基、碳酸盐基、羧酸盐基、羧酸基、醚基、碳基、羟基、酰胺基、胺基或肟基的化合物、高分子单体、寡聚物的一有机材料。
18.根据权利要求17所述的电湿润显示元件，其中该有机材料在室温下的黏度小于2000cps。
19.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第二像素挡墙连接该第二电极层。
20.根据权利要求1所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙包括黑色矩阵。
21.一种电湿润显示元件，包括：
第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；
第一电极层，设置于该第一衬底上；
第二电极层，设置于该第二衬底与第一衬底相对的面上；
疏水性介电层，设置于该第一电极层上；
至少一第一像素挡墙，设置于该第一衬底上；
至少一第二像素挡墙，设置于该第一像素挡墙上，其中该第一像素挡墙与该第二像素挡墙包括紫外线硬化或热硬化的光刻胶材料，且该光刻胶材料包含至少一亲水材料，其中该第一像素挡墙的该亲水材料的成份或含量与该第二像素挡墙的该亲水材料的成份或含量不同；以及
第一液体与第二液体，位于该第一衬底与该第二衬底之间。
22.根据权利要求21所述的电湿润显示元件，其中该第一液体为极性液体，且该第二液体为弱极性液体或非极性液体。
23.根据权利要求21所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙的纵向剖面宽度对该第二像素挡墙的纵向剖面宽度的比值大于等于1。
24.根据权利要求第23项所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙的高度大于等于0.1μm。
25.根据权利要求第23项所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙的纵向剖面宽度对该第二像素挡墙的纵向剖面宽度的比例介于1：0.98至1：0.4之间。
26.根据权利要求21所述的电湿润显示元件，其中该亲水材料为包括硅胶、纳米碳管或二氧化钛的一无机材料。
27.根据权利要求21所述的电湿润显示元件，其中该亲水材料为包括羟基、醛基、碳酸盐基、羧酸盐基、羧酸基、醚基、碳基、羟、酰胺基、胺基或肟基的化合物、高分子单体、寡聚物的一有机材料。
28.根据权利要求21所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙与该第二像素挡墙表面的表面能大于36mN/m。
29.根据权利要求21所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙对水的接触角介于60°～20°之间，且该第二像素挡墙对水的接触角介于80°～40°之间。
30.根据权利要求23所述的电湿润显示元件，其中该第一像素挡墙对水的接触角介于70°～20°之间，且该第二像素挡墙对水的接触角介于80°～30°之间。
31.一种电湿润显示元件，包括：
第一衬底和第二衬底，彼此相对设置；
第一电极层，设置于该第一衬底上；
第二电极层，设置于该第二衬底与第一衬底相对的面上；
疏水性介电层，设置于该第一电极层上；
至少一单层像素挡墙，设置于该第一衬底上，其中该单层像素挡墙包含第一亲水区与第二亲水区，其中该第二亲水区位于该第一亲水区上，且该第二亲水区对水的接触角大于该第一亲水区对水的接触角；以及
第一液体与第二液体，位于该第一衬底与该第二衬底之间。
32.根据权利要求31所述的电湿润显示元件，其中该第一液体为极性液体，且该第二液体为弱极性液体或非极性液体。
33.根据权利要求31所述的电湿润显示元件，其中该第一亲水区与该第二亲水区表面的表面能大于36mN/m。
34.根据权利要求第31项所述的电湿润显示元件，其中该第一亲水区对水的接触角介于60°～20°之间，且该第二亲水区对水的接触角介于80°～40°之间。
35.根据权利要求31所述的电湿润显示元件，其中该第二亲水区与该第二衬底接合。
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