CN104020560A - 一种电湿润显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电湿润显示面板，包括：第一基板；第一电极设置于第一基板上；第二基板；第二电极和第三电极，交错设置于该第二基板的朝向第一电极的一侧；疏水层，用以覆盖第二电极和所述第三电极；多个亲水挡墙，位于第一电极与疏水层之间。不同的像素区分别设有第一至第三非导电液体以及相对应的第一至第三导电液体。第一电极与第二电极之间包括第一电压，第一电极与第三电极之间包括第二电压。相比于现有技术，本发明藉由所施加的电压使非导电液体产生形变，使穿透光经由开口区域进行透射或反射。并且本发明采用RGB作为非导电液体及CYM作为相应的导电液体，可扩大面板的色域范围，提升彩色图像显示时的色饱和度。

Description

一种电湿润显示面板

技术领域

本发明涉及一种显示面板，尤其涉及一种具有较佳色饱和度的电湿润显示面板。

背景技术

近年来，电子纸(E-paper)与电子书(E-book)正蓬勃发展，具有更轻、更薄以及可挠曲特性的显示器将成为未来主要发展的趋势。而电湿润(electro-wetting)显示器是一种可应用在电子书以及电子纸的显示面板。

在现有技术中，电湿润显示面板一般包括上电极、下电极以及夹于两电极之间的非导电液体和导电液体。当未施加电压时，非导电液体布满像素区，如此可使入射光被非导电液体阻挡而使该像素区呈现暗态。反之，当欲使像素区呈现亮态时，则对其上下两电极施加电压，以使非导电液体收缩在像素区的边缘，此时露出的区域呈现可透光状态。此外，还可在导电液体下方设置有反射层，可使入射光被反射层反射而呈现亮态。非导电液体下方若设置有光源，也可使光线穿透非导电液体而呈现亮态。

然而，当前的电湿润显示面板为显示出彩色影像，一般会在其非导电液体中混入彩色染料，若使用RGB三原色(红色、绿色、蓝色)的油墨作为彩色非导电液体时，将会减少约66％的色彩转换率。另一方面，若使用CYM(青色、洋红色、黄色)色彩叠加的方式作为彩色非导电液体时，虽然会提高色彩转换率，但是CYM的色域范围较窄，极易出现显示面板的色饱和度不佳的情形。

有鉴于此，如何对现有的电湿润显示面板的结构进行改进，以扩大面板的色域范围，提升彩色图像显示时的色饱和度，从而避免或消除现有技术中的缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的电湿润显示面板所存在的上述缺陷，本发明提供了一种具有较佳色饱和度的电湿润显示面板。

依据本发明的一个方面，提供了一种电湿润显示面板，包括：

一第一基板；

一第一电极，设置于所述第一基板上；

一第二基板，与所述第一基板相对设置；

一第二电极，设置于该第二基板的朝向所述第一电极的一侧；

一第三电极，设置于所述第二基板上的朝向所述第一电极的一侧，所述第三电极与所述第二电极交错放置；

一疏水层，设置于所述第二基板上，用以覆盖所述第二电极和所述第三电极；

多个亲水挡墙，位于所述第一电极与所述疏水层之间，任意相邻的两个亲水挡墙用以定义一像素区；

其中，不同的像素区分别设有第一非导电液体、第二非导电液体、第三非导电液体、位于所述第一非导电液体之上的第一导电液体、位于所述第二非导电液体之上的第二导电液体、位于所述第三非导电液体之上的第三导电液体，

其中，所述第一电极与所述第二电极之间包括一第一电压，所述第一电极与所述第三电极之间包括一第二电压，所述第二电压不同于所述第一电压。

在其中的一实施例，所述第一非导电液体、所述第二非导电液体、所述第三非导电液体均为有机油墨液体。

在其中的一实施例，所述第一非导电液体为红色油墨液滴，所述第二非导电液体为绿色油墨液滴，所述第三非导电液体为蓝色油墨液滴。

在其中的一实施例，所述第一导电液体为青色极性溶液，所述第二导电液体为洋红色极性溶液，所述第三导电液体为黄色极性溶液。

在其中的一实施例，所述第二电极和所述第三电极为透明导电材料或不透明导电材料。

在其中的一实施例，所述第二基板为一导光组件，所述电湿润显示面板还包括位于所述导光组件一侧的背光源以及位于所述导光组件下方的反射板，所述反射板用以将所述背光源出射的光线反射至该第一基板方向。

在其中的一实施例，所述电湿润显示面板还包括一反射板，设置于所述第二基板的下方及相对两侧，所述反射板用以将来自所述第一基板一侧的入射光线反射回所述第一基板。

在其中的一实施例，所述电湿润显示面板为一半穿透半反射型(transflective)面板，所述第二电极为反射材质，其中，所述电湿润显示面板藉由所述第二电极将至少一种导电液体的穿透光反射回所述第一基板，并且藉由所述第三电极将至少一种非导电液体的穿透光从所述第二基板透射出来。

在其中的一实施例，当供给电压时，所述第一非导电液体、所述第二非导电液体或所述第三非导电液体因电场作用而产生形变，且产生形变的非导电液体与所述第一电极相接触从而产生开口区域。

在其中的一实施例，所述导电液体和所述非导电液体中的显色材料为光激发材料、纯颜料、纯染料或颜料与染料的混合成分。

采用本发明的具有较佳色饱和度的电湿润显示面板，第一电极设置于第一基板上，第二电极和第三电极交错设置于该第二基板的朝向第一电极的一侧，疏水层用以覆盖第二电极和第三电极，不同的像素区分别设有第一至第三非导电液体以及对应于这些非导电液体所设置的导电液体，藉由第一电极与第二电极、第三电极之间的施加电压使至少一非导电液体产生形变并与第一电极接触，从而使穿透光经由开口区域进行透射或反射。相比于现有技术，本发明的电湿润显示面板采用RGB三种颜色作为彩色非导电液体并且采用CYM三种颜色作为相对应的彩色导电液体，从而可扩大面板的色域范围，提升彩色图像显示时的色饱和度。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1(a)和图1(b)分别示出电湿润显示面板呈现暗态和亮态时的原理示意图；

图2A示出依据本发明的第一实施方式，电湿润显示面板在未施加电压时的状态示意图；

图2B示出图2A的电湿润显示面板施加电压后的状态示意图；

图3示出依据本发明的第二实施方式，电湿润显示面板在施加电压后的状态示意图；

图4示出依据本发明的第三实施方式，电湿润显示面板在施加电压后的状态示意图；以及

图5示出依据本发明的第四实施方式，电湿润显示面板在施加电压后的状态示意图。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1(a)和图1(b)分别示出电湿润显示面板呈现暗态和亮态时的原理示意图。

参照图1(a)和图1(b)，该电湿润显示面板包括一基板10、一电极12、一疏水层(hydrophobic layer)14、一非导电液体16和一导电液体18。其中，电极12位于基板10以及疏水层14之间。非导电液体16位于疏水层14之上。导电液体18位于非导电液体16之上。

当导电液体18与电极12之间未施加电压时，非导电液体16布满像素区，使得来自基板10一侧的入射光被非导电液体16阻挡而使该像素区呈现暗态。反之，当欲使像素区呈现亮态时，则对导电液体18与电极12施加电压，此时非导电液体16收缩在像素区的边缘，露出的区域可让基板10一侧的入射光穿过从而呈现亮态。在图1中，α0表示非导电液体16在面板未被施加电压时的接触角，α表示非导电液体16在面板已被施加电压时的接触角，则根据Young-Lippmann方程有如下数学关系式：

$\cos \mathrm{\α}=\cos {\mathrm{\α}}_0-\frac{{\mathrm{\ϵ}}_0{\mathrm{\ϵ}}_r{V}^2}{\mathrm{d\γ}}$

其中，ε₀、ε_r分别为真空的介电常数以及疏水层的有效介电常数，V为电极与导电液体之间的电压，d为疏水层的有效厚度，γ为导电液体与非导电液体之间的界面张力。从上述关系式亦可知晓，面板被施加电压时的接触角与施加的电压大小、疏水层的厚度或界面张力的大小均相关。

如前文所述，现有电湿润显示面板的色域范围较窄，色饱和度欠佳，图像显示品质较差。为此，本发明提出了一种新颖的电湿润显示面板。图2A示出依据本发明的第一实施方式，电湿润显示面板在未施加电压时的状态示意图。图2B示出图2A的电湿润显示面板施加电压后的状态示意图。

参照图2A，在该实施例中，本发明的电湿润显示面板包括一第一基板200、一第二基板202、一疏水层210和多个挡墙212。其中，第一基板200和第二基板202相对设置。第一基板200上还设有第一电极204，第二基板202上还设有第二电极206和第三电极208。第二电极206和第三电极208交错设置于第二基板202，且朝向第一电极204。例如，第二电极206为不透明的导电材料，例如石墨、铝或者银。第三电极208为透明的导电材料，例如ITO、IZO、IGZO等。

更详细地，疏水层210设置于第二基板202上。疏水层210用以覆盖第二电极206和第三电极208。多个亲水挡墙212位于第一电极204与疏水层210之间，任意相邻的两个亲水挡墙212用以定义一像素区。并且，不同的像素区分别设有第一非导电液体214、第二非导电液体216、第三非导电液体218。

在该实施例中，于第一非导电液体214之上还设有第一导电液体220。在第二非导电液体216之上还设有第二导电液体222。在第三非导电液体218之上还设有第三导电液体224。第一电极204与第二电极206之间包括一第一电压V1，第一电极204与第三电极208之间包括一第二电压V2，且V1不等于V2。如图2A所示，当第一电压V1和第二电压V2均未投入面板时，第一非导电液体214至第三非导电液体218均布满各自所对应的像素区。此时，来自第一基板200的入射光无法穿透这些非导电液体，因而电湿润显示面板呈现暗态。

参照图2B，与第一非导电液体214相对应的第二电极206和第三电极208均未施加电压，因此该像素区下方的第一非导电液体214布满在相邻的两个亲水挡墙212之间，此时并无入射光穿透该非导电液体214而达到第二基板202。相比之下，与第二非导电液体216相对应的第二电极206已施加电压，此时第二导电液体222因电场作用而产生形变，且形变后的第二导电液体222与疏水层210相接触产生开口区域。然而，从第一基板200一侧入射的光线穿透第二导电液体到达不透明的第二电极206时，仍然无法继续行进并到达第二基板202。与此同时，第二非导电液体216因第二导电液体222的挤压也发生形变，形变后的第二非导电液体216与第一电极204相接触从而产生开口区域，如此一来，入射光可穿透第二非导电液体而进入第二基板202。类似地，在第三非导电液体218所对应的像素区，第三电极已施加电压而第二电极并未施加电压，因此第三非导电液体218在形变后与两侧的亲水挡墙接触，而第三导电液体224与疏水层210相接触产生开口区域，允许入射光经由其进入第二基板202。

在一具体实施例中，第一非导电液体214、第二非导电液体216、第三非导电液体218均为有机油墨液体。第一导电液体220为青色极性溶液，第二导电液体222为洋红色极性溶液，第三导电液体224为黄色极性溶液。例如，第一非导电液体214为红色油墨液滴，第二非导电液体216为绿色油墨液滴，第三非导电液体218为蓝色油墨液滴。相应地，在图2B中，到达第二基板202的光线颜色为绿色和黄色。

在一具体实施例中，第一至第三导电液体可为氯化钠(NaCl)或者氯化钾(KCl)电解质溶液，其中，第一导电液体220包括青色染料或颜料，第二导电液体222包括洋红色染料或颜料，第三导电液体224包括黄色染料或颜料。较佳地，上述导电液体和非导电液体中的显色材料为光激发材料、纯颜料、纯染料或颜料与染料的混合成分。光激发材料可为荧光(Fluorescence)或者磷光(Phosphorescence)或者量子点(quantum-dot)。

图3示出依据本发明的第二实施方式，电湿润显示面板在施加电压后的状态示意图。

参照图3，其与图2B的主要区别是在于，该电湿润显示面板还包括一背光源led和一反射板326(网格线所示)。面板中的背光源led出射的光线穿透至少一非导电液体或一导电液体进入第一基板200。例如，背光源可为白光源、UV灯或蓝色发光二极管。

在该实施例中，第二基板202为一导光组件(如导光板)。背光源led位于导光组件的一侧，且反射板326位于导光组件的下方。该反射板326用以将背光源出射的光线反射至该第一基板200。因此，该电湿润显示面板为一透射型面板。

本领域的技术人员应当理解，该实施例中的电湿润面板包括第一基板300、第二基板302、第一电极304、第二电极和第三电极306和308、疏水层310、多个挡墙312、第一至第三非导电液体314～318、第一至第三导电液体320～324与图2A、2B中的相同或相似，为描述方便起见，在此不再赘述。

图4示出依据本发明的第三实施方式，电湿润显示面板在施加电压后的状态示意图。

参照图4，其与图2B的主要区别是在于，该电湿润显示面板还包括一反射板426，设置于第二基板402的下方及相对两侧。该反射板426用以将来自第一基板400一侧的入射光线反射回第一基板400。因此，该电湿润显示面板为一反射型(reflective)面板。

本领域的技术人员应当理解，该实施例中的电湿润面板包括第一基板400、第二基板402、第一电极404、第二电极和第三电极406和408、疏水层410、多个挡墙412、第一至第三非导电液体414～418、第一至第三导电液体420～424与图2A、2B中的相同或相似，为描述方便起见，在此不再赘述。

图5示出依据本发明的第四实施方式，电湿润显示面板在施加电压后的状态示意图。

参照图5，其与图2B的主要区别是在于，该电湿润显示面板为一半穿透半反射型(transflective)面板，第二电极506为反射材质。该面板藉由第二电极506将至少一种导电液体的穿透光反射回第一基板500，并且藉由第三电极508将至少一种非导电液体的穿透光从第二基板502透射出来。

例如，第一导电液体520为青色极性溶液，第二导电液体522为洋红色极性溶液，第三导电液体524为黄色极性溶液。第一非导电液体514为红色油墨液滴，第二非导电液体516为绿色油墨液滴，第三非导电液体518为蓝色油墨液滴。在图5中，外部的入射光从第一基板500一侧进入面板内部，其藉由第二非导电液体516所对应的像素区形成的开口使绿色光线进入第二基板502，并且藉由第三非导电液体518所对应的像素区形成的开口使黄色光线进入第二基板502。与此同时，由于第二电极506的反射作用，其洋红色光线和蓝色光线将反射并穿透第一基板500。

采用本发明的具有较佳色饱和度的电湿润显示面板，第一电极设置于第一基板上，第二电极和第三电极交错设置于该第二基板的朝向第一电极的一侧，疏水层用以覆盖第二电极和第三电极，不同的像素区分别设有第一至第三非导电液体以及对应于这些非导电液体所设置的导电液体，藉由第一电极与第二电极、第三电极之间的施加电压使至少一非导电液体产生形变并与第一电极接触，从而使穿透光经由开口区域进行透射或反射。相比于现有技术，本发明的电湿润显示面板采用RGB三种颜色作为彩色非导电液体并且采用CYM三种颜色作为相对应的彩色导电液体，从而可扩大面板的色域范围，提升彩色图像显示时的色饱和度。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种电湿润显示面板，其特征在于，所述电湿润显示面板包括：

一第一基板；

一第一电极，设置于所述第一基板上；

一第二基板，与所述第一基板相对设置；

一第二电极，设置于该第二基板的朝向所述第一电极的一侧；

一第三电极，设置于所述第二基板上的朝向所述第一电极的一侧，所述第三电极与所述第二电极交错放置；

一疏水层，设置于所述第二基板上，用以覆盖所述第二电极和所述第三电极；

多个亲水挡墙，位于所述第一电极与所述疏水层之间，任意相邻的两个亲水挡墙用以定义一像素区；

其中，不同的像素区分别设有第一非导电液体、第二非导电液体、第三非导电液体、位于所述第一非导电液体之上的第一导电液体、位于所述第二非导电液体之上的第二导电液体、位于所述第三非导电液体之上的第三导电液体，

其中，所述第一电极与所述第二电极之间包括一第一电压，所述第一电极与所述第三电极之间包括一第二电压，所述第二电压不同于所述第一电压。

2.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述第一非导电液体、所述第二非导电液体、所述第三非导电液体均为有机油墨液体。

3.根据权利要求2所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述第一非导电液体为红色油墨液滴，所述第二非导电液体为绿色油墨液滴，所述第三非导电液体为蓝色油墨液滴。

4.根据权利要求2所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述第一导电液体为青色极性溶液，所述第二导电液体为洋红色极性溶液，所述第三导电液体为黄色极性溶液。

5.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述第二电极和所述第三电极为透明导电材料或不透明导电材料。

6.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述第二基板为一导光组件，所述电湿润显示面板还包括位于所述导光组件一侧的背光源以及位于所述导光组件下方的反射板，所述反射板用以将所述背光源出射的光线反射至该第一基板方向。

7.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述电湿润显示面板还包括一反射板，设置于所述第二基板的下方及相对两侧，所述反射板用以将来自所述第一基板一侧的入射光线反射回所述第一基板。

8.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述电湿润显示面板为一半穿透半反射型面板，所述第二电极为反射材质，

其中，所述电湿润显示面板藉由所述第二电极将至少一种导电液体的穿透光反射回所述第一基板，并且藉由所述第三电极将至少一种非导电液体的穿透光从所述第二基板透射出来。

9.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，当供给电压时，所述第一非导电液体、所述第二非导电液体或所述第三非导电液体因电场作用而产生形变，且产生形变的非导电液体与所述第一电极相接触从而产生开口区域。

10.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述导电液体和所述非导电液体中的显色材料为光激发材料、纯颜料、纯染料或颜料与染料的混合成分。