CN1900803A - 透反式电泳显示结构 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种透反式电泳显示结构，其中结构包括有透光上基板，具有电极结构的上、下基板，其间设置有多个隔离墙以及包括有多个染色粒子与一透明流体的电泳显示溶液，以产生各样单一颜色、阶层色，或由三原色的显示溶液或滤光片以显示彩色，本发明的结构即结合反射式与穿透式显示器的优点，使其能够在户外、室内或是黑暗的环境下都能够使用，同时利用背光模块的辅助，将有效增加对比，有助于显示品质的提升。
Description
技术领域
本发明为一种透反式电泳显示结构，特别指由电场影响染色粒子行为而呈现出单一颜色或彩色的显示结构。
背景技术
电泳显示器(Electrophoretic Displayer)为一种由电场来控制带电粒子分布型态，进而改变显示区对环境光反射率产生显示效果。此显示器具有以下几种特点：可挠(flexible)；利用环境光源即可观看；可搭配成卷式(Roll toRoll)制造工艺，量产性能较高，因此可以降低生产的成本；没有视角的限制，在任何角度皆可观赏；对面板间距的变化较不敏感，同时亦具有双稳态(Bistability)，是发展可挠式显示器的重要技术之一。
粒子表面可由本身的解离作用或吸附其它带电粒子而带电，当这些粒子受到外加电场作用时，会朝着与其电性相反的电极移动，这种现象被称为电泳，电泳的速度会随着带电粒子的种类、粒径、浓度，与外加电场强弱、分布、方向，及悬浮液的种类、粒子浓度等因素，而有不同的行为，电泳显示器即依据此特性达到各种不同的显示目的。
现有技术如美国专利US6,750,844号等的电泳显示装置结构，是在透明薄膜上放上涂布有电性相反的白色和黑色粒子的电泳显示溶液微细胶囊，然后再将其层叠到具有驱动电路的基板上形成显示装置。现有技术，如美国专利US6,751,007号、US6,750,844号等，其进一步揭露电泳显示装置的结构是于各显示单元之间有隔离墙，物理强度更高。隔离墙的形状、大小、比例决定该显示结构的态样，是形成显示结构形状的要件，其中所形成的空腔填充有多个染色粒子(pigment particles)的电泳显示溶液，并因其专利的微杯科技(microcuptechnology)构造，可忽略各个显示单元的边接封装限制，展现比微杯结构更佳的影像解析，同时可有效限制溶液流动的范围，并具有可挠曲的特点。
SiPix Imaging，Inc.的透反式电泳显示器请参阅美国专利US6,751,007号Transflective Electrophoretic Display，其结构如图1A所示，图标仅示一个显示单元(cell)103，其实施是以多个隔离墙109分离出多个显示单元103形成一显示装置，其中包括可使光线透出的上基板101、包含有电极的下基板102，其间设置有围绕四周的隔离墙109，多个隔离墙109所隔离出的空间则充满了包含有多个染色粒子104的显示溶液105，再封以一密封层106形成此显示单元103，最后以背光模块107辅助此电泳显示器发光显示。
图1A所示的公知技术可由上下基板产生的几种电场形式以影响显示溶液105中的带电染色粒子104，达到电泳显示的功能。其形成的电场形式包括上下垂直切换式(up/down switching mode)、横向电场式(in-plane switching mode)与双切换式(dual switching mode)，故如图所示，其一实施例为上基板101可为导电玻璃(ITO)，或下基板包括以隔板112隔离的多个横向电极110(110a，110b)与下电极111等的形式。
上述的横向in-plane电场技术可参阅美国专利US6,639,580(Electrophoretic Display Device and Method for Addressing DisplayDevice)，其中所述为电泳显示器的结构与其显示方法，由基板中的横向电极(第一显示电极与第二显示电极)产生in-plane横向电场去改变电泳显示溶液中的带电粒子的行为，以产生各种不同态样的显示结果。
而图1B显示公知技术的一实施例，其中包括有多个微杯(microcup)，即为多个显示单元103所排列结合成矩形阵列的显示结构。
此案(美国专利US6,751,007号)更揭露多个色彩的显示结构，为显示彩色画面，显示单元内需包括有三原色(红、绿、蓝)的显示光源，或者说三个单色显示单元形成一个彩色的显示单元，如图2A所示，彩色显示单元20包括有三个分别显示三原色的子显示单元，其中无色的显示溶液25中各包括有多个白色的带电染色粒子24，可以散射由背光模块(未显示于此图)发出的光线，子显示单元分别设置有红、绿与蓝色的滤光板(21，22，23)。由下基板中所设置的电极结构，产生不同状态的电场，进而改变其中带电的染色粒子24行为，也改变其散色效果，加上三原色滤光板(21，22，23)的滤光功能而呈现不同的色彩效果。若白色染色粒子24改为吸光的黑色染色粒子，则为另一种相反效果的显示结构。
而图2B则为彩色显示装置的另一实施例，彩色显示单元20中包括三个显示红、绿、蓝的子显示单元，其中无色透明的显示溶液25中包含有彩色的染色粒子(26，27，28)，分别为红色染色粒子26、绿色染色粒子27与蓝色染色粒子28，配合黑色或白色的背板29与下基板中电极结构产生的电场改变，各染色粒子散射背光模块的光线，而造成不同的色彩表现。
另外，公知的电泳显示器多设计成反射式(reflective)显示器，当周遭环境光源微弱或不存在时，显示器将无法发挥功能，而穿透式(transmissive)的电泳显示器仅将电泳显示介质当作一种光阀，搭配彩色滤光片与背光模块后，因其大量能源的损耗，故不适用在各种便携式产品上。
上述SiPix Imaging公司是利用隔离墙109作为光路的媒介，使电泳显示器在黑暗时也可以观赏，但缺点是该处便成为可能漏光的区域；且其背光模块因光照射方向并未真正直接经过显示溶液，仅发挥照亮的功能，无法提供较高的显示品质，同时，其驱动采用双模式并存，有设计复杂、制造困难的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种透反式电泳显示结构，使不论有无环境光源，皆可观赏、且可随环境光的条件调整背光模块强弱，降低能量耗损与有效提高显示画面的对比的功效。
本发明的显示结构由多个显示单元所组成，其结构包括有：显示单元的透光上基板，其中设置有多个异方性反光板；设置于相对于上基板一侧的下基板，其中设置有产生电场的多个电极结构，并有多个光板；多个隔离墙设置于上基板与下基板间为可透光材料制成，以隔离该多个显示单元；多个染色粒子与透明流体所组成的显示溶液，是充满上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内。通过显示单元内的电场改变，导引该多个带电的染色粒子于显示溶液内的行为，当光线由下基板内的光板间隙入射，经由隔离墙形成光路射向上基板的异方性反光板，将入射的光反射至显示溶液，同时，环境光可透过上基板，直接通过显示溶液，以呈现各样单一颜色或灰阶。该透反式电泳显示结构，更包含有一光源设置于显示单元下方；所述上基板的异方性反光板设置于对应于隔离墙之处；所述光板可为反光板或吸光板；所述光板可为有色反光板；所述的多个染色粒子可为白色粒子、黑色粒子、有色粒子或其它有色透明粒子；所述下基板的电极结构可为多个侧边电极结构；所述下基板的电极结构产生一横向电场；所述上基板的电极结构是可搭配下基板的电极结构产生一上下垂直切换式、横向电场式或双切换式的电场；所术上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。
而本发明的彩色显示结构的显示单元包括有三原色的子显示单元，其结构包括有：透光的上基板，其中设置有多个异方性反光板；设置于相对于上基板的下基板，其中设置有产生电场的多个电极结构，并有多个光板；多个隔离墙，是为上基板与下基板间的可透光材料，以隔离该多个子显示单元；为多个染色粒子与透明流体所组成的红色显示溶液、绿色显示溶液、蓝色显示溶液，是充满上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内。通过各子显示单元内的电场改变，导引多个带电的染色粒子于红、绿、蓝色显示溶液内的行为，当光线由下基板内的光板间隙入射，经隔离墙形成光路射向上基板的异方性反光板，将入射的光分别反射至红、绿、蓝色显示溶液，以呈现各式色彩的效果。该透反式电泳显示结构，更包含有一背光模块于显示单元下方；所述上基板的异方性反光板设置于对应于隔离墙之处；所述光板可为反光板或吸光板；所述光板可为散射型反光板；所述的多个染色粒子可为反光的白色粒子或吸光的黑色粒子；所述下基板的电极结构可为多个侧边电极结构；所述下基板的电极结构产生一横向电场；所述上基板的电极结构是可搭配下基板的电极结构产生一上下垂直切换式、横向电场式或双切换式的电场；所述上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。
本发明另提供一种透反式电泳显示结构，该显示结构是由多个显示单元所组成，而该显示单元更分别由呈现红、绿、蓝色的多个子显示单元组成，该显示单元的结构包括有：一上基板，为显示单元的透光基板，并设置有多个异方性反光板；一下基板，设置于相对于上基板的另一侧，其中设置有产生电场的多个电极结构，并有多个光板；多个隔离墙，是设置于上基板与下基板间的可透光材料，以隔离所述的多个子显示单元；多个显示溶液，为多个染色粒子与透明流体所组成，是充满显示单元的子显示单元中由上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内；一红色滤光片，设置于上基板或下基板上，为可透光材料；一绿色滤光片，设置于上基板或下基板上，为可透光材料；一蓝色滤光片，设置于上基板或下基板上，为可透光材料。通过各子显示单元内的电场改变，导引所述的多个带电的染色粒子于各显示溶液内的行为，当光线由下基板内的光板间隙入射，经隔离墙形成光路射向上基板的反光板，将入射的光分别反射至显示溶液中，再通过红、绿、蓝色滤光片，以呈现各式色彩的效果。该透反式电泳显示结构，更包含有一背光模块于显示单元下方；所述上基板的异方性反光板设置于对应于隔离墙之处；所述上基板的红、绿、蓝色滤光片是设置于对应空腔之处；所述下基板的红、绿、蓝色滤光片是设置于对应空腔之处；所述光板可为反光板或吸光板；所述光板可为散射型反光板；所述的多个染色粒子可为反光的白色粒子或吸光的黑色粒子；所述下基板的电极结构可为多个侧边电极结构；所述下基板的电极结构产生一横向电场；所述上基板的电极结构是可搭配下基板的电极结构产生一上下垂直切换式、横向电场式或双切换式的电场；所述上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。
附图说明
图1A为公知技术的电泳显示器的显示单元结构示意图。
图1B为公知技术的电泳显示器结构示意图。
图2A所示为公知技术彩色显示装置结构示意图。
图2B所示为公知技术彩色显示装置结构示意图。
图3所示为本发明电泳显示装置结构实施例示意图。
图4A所示为本发明第一实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图。
图4B所示为本发明第一实施例白状态的电泳显示单元俯视示意图。
图5A所示为本发明第一实施例黑状态的电泳显示单元侧面示意图。
图5B所示为本发明第一实施例黑状态的电泳显示单元俯视示意图。
图6A所示为本发明第二实施例白状态的电泳显示单元示意图。
图6B所示为本发明第二实施例黑状态的电泳显示单元示意图。
图7A所示为本发明第三实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图。
图7B所示为本发明第三实施例黑状态的电泳显示单元侧面示意图。
图7C所示为本发明第三实施例红状态的电泳显示单元侧面示意图。
图8A所示为本发明第四实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图。
图8B所示为本发明第四实施例绿状态的电泳显示单元侧面示意图。
图9A所示为本发明第五实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图。
图9B所示为本发明第五实施例黑状态的电泳显示单元侧面示意图。
图10A所示为本发明第六实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图。
图10B所示为本发明第六实施例绿状态的电泳显示单元侧面示意图。
图11A所示为本发明第七实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图。
图11B所示为本发明第七实施例黑状态的电泳显示单元侧面示意图。
图12A所示为本发明第八实施例的电泳显示单元侧面示意图。
图12B所示为本发明第八实施例的电泳显示单元俯视示意图。
图12C所示为本发明第八实施例的电泳显示单元俯视示意图。
上基板101 下基板102
显示单元103 染色粒子104
显示溶液105 密封层106
背光模块107 隔离墙109
横向电极110a，110b 下电极111
隔板112 彩色显示单元20
红色滤光板21 绿色滤光板22
蓝色滤光板23 染色粒子24
显示溶液25 红色染色粒子26
绿色染色粒子27 蓝色染色粒子28
背板29 显示单元300
染色粒子301 上基板401
下基板402 异方性反光板403
吸光板404 隔离墙405
白色粒子406 间隙407
显示溶液408 反光板604
黑色粒子606 显示溶液608
彩色显示单元70 上基板701
下基板702 异方性反光板711
吸光板712 隔离墙76
染色粒子72 红色显示溶液71
绿色显示溶液73 蓝色显示溶液75
上基板801 下基板802
隔离墙86 显示溶液81a，81b，81c
染色粒子82 异方性反光板811
红色滤光片821 绿色滤光片823
蓝色滤光片825 吸光板812
染色粒子92 下反光板912
染色粒子10 下反光板12
红色滤光片115 绿色滤光片116
蓝色滤光片117 下反光板118
光导装置120 异方性反光板403’
具体实施方式
如图3所示为多个显示单元300组成的电泳显示结构，本实施例为一矩形阵列，实际实施并不以矩形为限，可为六边形、圆形或菱形等，且因其特殊的微杯(microcup)结构，可成为可挠式(flexible)显示器。每一显示单元300为上基板与下基板配合其间的隔离墙组成的结构，其中形成的空腔由多个带电的染色粒子301与透明流体填充，染色粒子可为白色粒子、黑色粒子、有色粒子或其它有色透明粒子，可由基板中的电极结构形成的电场改变而改变其粒子的分布行为，以改变显示效果。
图4A与图4B为本发明的白光状态的显示装置结构的一实施例。如图所示，显示单元300包括有透明材料的上基板401、相对于上基板401的另一侧设置有具有电极结构的下基板402，其间隔以隔离墙405上下隔开，并形成一格状微结构的空腔。上基板401中对应于微结构的隔离墙405设有异方性反光板403，而下基板402或/和上基板401具有横向(in-plane)驱动模式的电极设计，可产生横向电场，下基板402中除了相对应隔离墙405的区域外，设置有吸光或反光的光板，此例为黑色吸光板404。此隔离墙405可透光，光源设置于此显示单元300下方，光线可经吸光板间隙407由透光的隔离墙405形成光路射向上基板401的异方性(anisotropic)反光板403，使入射光不沿原入射方向反射而回，而将入射的光反射到微结构的空腔中，与外在环境光进入显示溶液408的路径一致，使光路能有效经过显示溶液408，可提升显示效果。
电泳显示溶液408包括带电的白色粒子406与透明流体，依其溶液特性(如颜色、透明度等)可产生不同的显示模式，若与下基板背景的颜色、透明度、反光能力等因素搭配，更能产生多样光线变化，于此案并不赘述。本发明中，隔离墙上方设置有上基板的异方性反光板，其面积应大于或等于隔离墙所占面积；以整体电泳显示结构所示，其异方性反光板面积约占总显示结构面积的1％至99％，而为产生较佳的显示效果，约占7％至60％；结构中空腔开口面积约102至106μm2，而较佳面积为103至105μm2；上下基板间距为5至200μm，较佳间距为10至100μm。
图4A所示为第一实施例白状态的示意图，其中虚线显示光路径，由下基板402下方的背光模块所产生的光透过吸光板间隙407，进入隔离墙405中，由上基板401上所设置的异方性反光板403将其反射到微结构的显示溶液408，为显示白色状态，带电的多个白色粒子406因电场控制而布满下基板402，因此反射光可被白色粒子406反射/散射而出，使观赏者可看到白色亮光。同时，本发明并不限于使用背光模块而产生亮度，也可由环境光源经上基板401射入显示单元300，由白色粒子406反射/散射而出，亦显示白色。另有实施例可通过改变染色粒子或透明上基板的颜色而改变呈现的光颜色。
图4B为第一实施例白状态时的俯视图，如图可知，每一个显示单元300由上下基板间的隔离墙405间隔而成，当显示白状态时，各白色粒子406布满下基板402，因其反光特性，可将光源反射而出，形成白色亮光。
图5A为第一实施例为黑状态的示意图，光由下基板402透过吸光板404的间隙407进入可透光的隔离墙405中，光路射向上基板401，由其上所设置的异方性反光板403将其反射到微结构中的显示溶液408，由于需要显示为黑色状态，即因电场状态，使带电的白色粒子406分布于隔离墙405边，使微结构的空腔底部所露出的是黑色吸光板404，因此反射光会被吸光板404吸收，使呈现黑色状态。同理，也可由环境光源直接入射显示溶液408，经吸光板404吸收，呈现黑色状态，并不需用背光。另一实施例为该反光板为有色光板，可反射产生与粒子不同色彩的光。
而图5B显示为黑状态时的显示单元俯视图，由图可知，多个白色粒子406因电场效应而分布于隔离墙405边，使下基板中的吸光板404露出，因而由上基板的异方性反光板反射的光线或入射的环境光并不会再反射/散射而出，而呈现黑状态。
图6A与图6B为本发明的电泳显示装置第二实施例。图6A结构有如图4A所示的第一实施例，由上基板401与下基板402并其间由隔离墙405所形成微结构的空腔，其中充满包含有多个不会反光的黑色粒子606与透明流体形成的显示溶液608，由此形成一电泳显示装置的一显示单元。上基板401对应于隔离墙405的处设置有异向性的异方性反光板403，并设置有可产生电场的电极结构，下基板402设置有可产生电场的电极结构，并除对应于隔离墙405的区域外亦设置吸光或反光的光板，此例为反光板604。光源设置于显示单元一侧，此例为下方，光线由设置于下基板402的反光板604的间隙407处射入透明可导光的隔离墙405，由设置于上基板401的异方性反光板403反射进入空腔的显示溶液608中。
而图6A所示为第二实施例的白状态，经由上基板401或下基板402中电极产生的电场改变，可使显示溶液608中的带电的黑色粒子606集中于隔离墙405边上，使下基板402的反光板604露出，而将入射于此的光线散射而出，呈现白状态。另有实施例可通过改变反光板604的颜色而改变呈现的光颜色。
图6B则显示为第二实施例的黑状态，由上基板401或下基板402的电极改变产生的电场，使显示溶液408中的黑色粒子606布满于上基板401于空腔微结构的一侧，使由下基板402的反光板604所散射的光线能阻绝于多个黑色粒子606所形成的屏障，故所呈现的为黑状态。同时，也可引入环境光源而呈现，并不需背光辅助。另有实施例，可以通过改变此例中的黑色粒子606为其它有色可透光粒子来呈现不同颜色的光。
本实施例中的显示单元具有透明且有电极的上基板401，对应于微结构的隔离墙405设有异方性反光板403，或为具有侧边电极的下基板402与其中的反光板604，上下基板为格状的微结构，其中隔离出的空腔中的电泳显示溶液408包括有多个黑色粒子606与透明流体。
本发明的电泳显示装置的下基板402所形成的的电场形式为横向电场式(in-plane switching mode)；而上基板401可搭配下基板402设置其电极结构，可产生上下垂直切换式(up/down switching mode)、横向电场或双切换式(dual switching mode)电场的电极结构。下基板下方更可设置一背光模块作为辅助光源。
本发明也可通过结构的改变形成可以显示彩色的显示单元，其结构至少包括有显示三原色的三个子显示单元，各包括有透光上基板，具有横向电场的下基板或上基板，其间设置有多个隔离墙以及包括有多个带电的染色粒子与三原色的透明流体的电泳显示溶液，或设置彩色滤光片，以呈现彩色显示。其实施例能使用环境光或背光，其光路皆可完全经过显示溶液，发挥增亮的效果，也达到不论有无环境光源，皆可观赏、且可随环境光的条件调整背光模块强弱，降低能量耗损与有效提高显示画面的对比与色彩的功效。以下为其中实施例的说明。
图7A至图7C为本发明彩色电泳显示结构的实施例示意图。其中彩色显示单元70包括有透明材料的上基板701、相对于上基板701的另一侧设置有具有电极结构的下基板702，其间隔以隔离墙76上下隔开，并形成一格状微结构的空腔，此彩色显示单元70至少由格状微结构的空腔形成三原色的子显示单元来呈现彩色效果。另外，上基板701也可搭配下基板402设置其电极结构，如上下垂直切换式、横向电场式或双切换式等。下基板702中除了相对应隔离墙76的区域外，设置有吸光或反光的光板，此例为黑色吸光板712。此隔离墙76可透光，光源设置于此彩色显示单元70下方，光线可经吸光板712间隙由透光的隔离墙76形成光路(如图中所示的虚线方向)射向上基板701的异方性反光板711，并将入射的光反射到微结构的空腔中，使光路能有效经过显示溶液(71，73，75)。除了使用光源辅助外，也可引入环境光源，使其充分经过显示溶液71，73，75，而达到有效率的发光功效。
此彩色电泳显示结构中显示溶液于一彩色显示单元70中包括有红色显示溶液71、绿色显示溶液73与蓝色显示溶液75等透明流体，其中包含有带电的染色粒子72，一般来说染色粒子72为可反射/散射光线的白色粒子。当光线经上基板701的异方性反光板711反射光线经由不同颜色的显示溶液，则会呈现不同颜色的效果。
图7A所示为第三实施例白状态的示意图，其中虚线显示光路径，光线由下基板702下方的背光模块所产生的光透过吸光板712的间隙，进入隔离墙76中，由上基板701上所设置的异方性反光板711将其分别反射到微结构空腔中的红、绿、蓝色显示溶液(71，73，75)，由于此时显示溶液中的带电的多个染色粒子72因电场控制而布满下基板702，因此反射光可被白色染色粒子72反射/散射而出，通过三原色均匀混光，使观赏者可看到白色亮光。也可以环境光作为光源，使其充分经过经染色粒子72反射/散射而出，更可同时使用背光与环境光产生有效率的发光显示单元。
图7B为第三实施例黑状态时的结构示意图，彩色显示单元70至少包括三个发出三原色光线的子显示单元，光线由下基板702通过吸光板712的间隙进入可透光的隔离墙76中，光路射向上基板701，由其上所设置的异方性反光板711将其分别反射到微结构空腔中的显示溶液71，73，75，由于需要显示为黑状态，即因电场状态，将带电的白色染色粒子72皆分布于隔离墙76边，使微结构的空腔底部所露出的是黑色吸光板712，因此反射光会被吸光板712吸收，不经由三原色的显示溶液中射出，使彩色显示单元70呈现黑色状态。
而若要显示单一红色，则如图7C所示，其中绿色显示溶液73与蓝色显示溶液75中的染色粒子72因电场改变而紧靠隔离墙76边而露出下基板702的黑色吸光板712，不会反射/散射出有色光线，而红色显示溶液71中的染色粒子72则因电场改变而平铺于下基板702上，使由异方性反光板711反射的光线再反射而出，经过红色显示溶液71而使彩色显示单元70呈现红状态。
由上述可知，因控制显示单元70中的电场而改变其中染色粒子72的状态，将可使彩色显示单元70呈现多种不同态样的色彩。
上述每一个显示单元是由上下基板间的隔离墙76间隔而成，其中显示溶液中的染色粒子会因电场改变而改变状态，如显示白状态时，各染色粒子布满下基板，因其反光特性，可将光源反射/散射而出，红、绿、蓝三色均匀混光后形成白色亮光。
图8A所示为本发明第四实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图，本实施例由上下基板801，802与隔离墙86形成的微结构空腔中，以透明无色的电泳显示溶液81a，81b，81c充满，其中包括有多个白色可反光的染色粒子82。而上基板801中除了相对应隔离墙86之处设有异方性反光板811外，更于相对应该微结构空腔之处，亦为光线反射透出的位置上设有红、绿、蓝等三原色且可透光材料的滤光片821，823，825。显示单元显示白状态是均匀混和各子显示单元呈现的三原色得到的，当光线由下基板802一侧的背光模块中射出，经由隔离墙86射向上基板801的异方性反光板811，再反射进入各子显示单元中的显示溶液81a，81b，81c，此时溶液中带电的染色粒子82会因电场的作用而排列布满于下基板802处，将光线反射而出，最后经过红色滤光片821、绿色滤光片823与蓝色滤光片825而混成白色光。本实施例也可引用环境光源，经由各色滤光片入射显示溶液，并不需背光模块，或是可相互补偿应用，以增加显示效率。
如同图8A的结构，图8B所示则为绿状态的显示单元侧面示意图，因电场改变染色粒子82的状态，由不同染色粒子82的状态而呈现不同三原色混色情形，如图标中，显示溶液81a，81c中的染色粒子82因电场作用而向隔离墙86边靠，使光线射向设置于下基板802的黑色吸光板812，而没有有色光线反射出此子显示单元，而于显示溶液81b中的染色粒子82则布满下基板802，而遮住吸光板621，染色粒子62将光线反射/散射而出，且经过绿色滤光片823，使此显示单元因为没有红色与蓝色光，而显示绿色光。
若将上述白色染色粒子给为吸光材质的染色粒子，则如图9A所示的本发明第五实施例白状态的显示单元示意图。此实施例的结构如同图7A，由上基板701、下基板702与隔离墙76形成一微结构空腔，内中各别充满红色显示溶液71、绿色显示溶液73与蓝色显示溶液75，而下基板702中相对显示溶液的位置设置有下反光板912，下反光板912也可为散射型反光板，当其中为吸光材料的染色粒子92因电场作用而紧靠隔离墙76边，使下基板702的下反光板912反射光线且经过三原色的显示溶液71，73，75而出，三原色光混成白色光。
图9B则显示为第五实施例的黑状态，如图9A的结构，当电场作用使带电的染色粒子92布满于上基板701处，使反射或散射于下反光板912的光线被遮住或吸收，而无法由显示单元射出，而呈现黑状态。同理，本实施例也可因电场的作用而改变染色粒子92的态样，通过不同程度的三原色混色，以形成不同效果的色彩。
图10A所示为本发明第六实施例白状态的电泳显示单元侧面示意图，如同图8A的结构，由上基板801、下基板802与隔离墙86形成的微结构空腔充满透明显示溶液81a，81b，81c，一彩色显示单元中包括有分别显示红、绿、蓝色的子显示单元，各显示溶液中包括有多个吸光材质的染色粒子10，带电的染色粒子12随电场作用而改变状态，如此例为各染色粒子10紧靠隔离墙86，使由下反光板12反射/散射的光线可反射而经过设置于上基板801中的三原色滤光片821，823，825，经三原色均匀混光后呈现白色光。
而图10B则因电场的作用改变各子显示单元中染色粒子10的状态，而呈现蓝状态。当中显示溶液81a与81b中吸光的染色粒子10为布满上基板801，遮断由下反光板12所反射/散射的光线，不会透过红色滤光片821与绿色滤光片823。而显示溶液81c中的染色粒子10为紧靠隔离墙86，故由下反光板12反射或散射的光线会透过蓝色滤光片825，故此显示单元最后呈现蓝状态。
另外如图11A与图11B所示的实施例，其中各子显示单元的下基板702中分别设置有红色滤光片115与下反光板118、绿色滤光片116与下反光板118、蓝色滤光片117与下反光板118，此实施例的结构是由反射/散射于下反光板118的光线能再透过红、绿、蓝的滤光片而呈现不同的色彩。此外，另一实施例为下反光板118本身于三个不同的子显示单元中即为三原色的反光板，通过反射/散射入射光达到彩色显示的效果。光源可为背光或环境光，或两者同时应用。
图11A为白状态的示意图，当各子显示单元的显示溶液81a，81b，81c中的染色粒子92紧靠隔离墙76，而使反射/散射于下反光板118的光线先透过各滤光片115，116，117(或下反光板118本身即为各色的滤光片)，而使此显示单元因均匀混光后呈现白状态。
图11B所示则因除了显示溶液81b，81c中染色粒子92遮断反射光而没有颜色显示外，显示溶液81a中吸光材料的染色粒子92紧靠隔离墙76，反射/散射于下反光板118的光线经红色滤光片115射出，最后呈现红状态。
本发明的透反式电泳显示结构中，更于其中上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。如图12A显示结构的侧视图所示，背光模块可由此显示结构的下基板402侧产生光源，光线经由隔离墙405射向上基板401的异方性反光板403，再反射至显示溶液中，而其中空腔中设置一连接上基板401与下基板402的光导装置120，背光的光线也可由此光导装置120射向上基板401，再由相对于此光导装置120的异方性反光板403’反射进入显示溶液中，由此可加强此电泳显示结构产生的光亮度，以增进显示效果。
图12B则显示此加入光导装置120的俯视图。图12C则为有多个光导装置120的情形，可视实际需要增加与改变设置位置。
上述具体实施方式，仅用以说明本发明，而非限定本发明。
Claims (32)
1.一种透反式电泳显示结构，其特征在于，该显示结构是由多个显示单元所组成，该显示单元的结构包括有：
一上基板，为显示单元的透光基板，并设置有多个异方性反光板；
一下基板，设置于相对于上基板的另一侧，其中设置有产生电场的多个电极结构，并有多个光板；
多个隔离墙，是设置于上基板与下基板间的可透光材料，以隔离所述的多个显示单元；
一显示溶液，为多个染色粒子与透明流体所组成，是充满上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内；
通过改变显示单元内的电场，导引所述的多个带电的染色粒子于显示溶液内的行为，当光线由下基板内的光板间隙入射，经由隔离墙形成光路射向上基板的异方性反光板，将入射的光反射至显示溶液，以呈现单一颜色或灰阶。
2.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，更包含有一光源设置于显示单元下方。
3.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的异方性反光板设置于对应于隔离墙之处。
4.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述光板为反光板或吸光板。
5.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述光板为有色反光板。
6.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述的多个染色粒子为白色粒子、黑色粒子、有色粒子或有色透明粒子。
7.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的电极结构为多个侧边电极结构。
8.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的电极结构产生一横向电场。
9.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的电极结构搭配下基板的电极结构产生一上下垂直切换式、横向电场式或双切换式的电场。
10.如权利要求1所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所术上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。
11.一种透反式电泳显示结构，其特征在于，该显示结构是由多个显示单元所组成，而该显示单元更分别由呈现红、绿、蓝色的多个子显示单元组成，该显示单元的结构包括有：
一上基板，为显示单元的透光基板，并设置有多个异方性反光板；
一下基板，设置于相对于上基板的另一侧，其中设置有产生电场的多个电极结构，并有多个光板；
多个隔离墙，是设置于上基板与下基板间的可透光材料，以隔离所述的多个子显示单元；
一红色显示溶液，为多个染色粒子与透明流体所组成，是充满上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内；
一绿色显示溶液，为多个染色粒子与透明流体所组成，是充满上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内；
一蓝色显示溶液，为多个染色粒子与透明流体所组成，是充满上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内；
通过改变各子显示单元内的电场，导引所述的多个带电的染色粒子于红、绿、蓝色显示溶液内的行为，当光线由下基板内的光板间隙入射，经隔离墙形成光路射向上基板的反光板，将入射的光分别反射至红、绿、蓝色显示溶液，以呈现各式色彩的效果。
12.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，更包含有一背光模块于显示单元下方。
13.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的异方性反光板设置于对应于隔离墙之处。
14.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述光板为反光板或吸光板。
15.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述光板为散射型反光板。
16.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述的多个染色粒子为反光的白色粒子或吸光的黑色粒子。
17.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的电极结构为多个侧边电极结构。
18.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的电极结构产生一横向电场。
19.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的电极结构搭配下基板的电极结构产生一上下垂直切换式、横向电场式或双切换式的电场。
20.如权利要求11所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。
21.一种透反式电泳显示结构，其特征在于，该显示结构是由多个显示单元所组成，而该显示单元更分别由呈现红、绿、蓝色的多个子显示单元组成，该显示单元的结构包括有：
一上基板，为显示单元的透光基板，并设置有多个异方性反光板；
一下基板，设置于相对于上基板的另一侧，其中设置有产生电场的多个电极结构，并有多个光板；
多个隔离墙，是设置于上基板与下基板间的可透光材料，以隔离所述的多个子显示单元；
多个显示溶液，为多个染色粒子与透明流体所组成，是充满显示单元的子显示单元中由上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内；
一红色滤光片，设置于上基板或下基板上，为可透光材料；
一绿色滤光片，设置于上基板或下基板上，为可透光材料；
一蓝色滤光片，设置于上基板或下基板上，为可透光材料；
通过改变各子显示单元内的电场，导引所述的多个带电的染色粒子于各显示溶液内的行为，当光线由下基板内的光板间隙入射，经隔离墙形成光路射向上基板的反光板，将入射的光分别反射至显示溶液中，再透过红、绿、蓝色滤光片，以呈现各式色彩的效果。
22.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，更包含有一背光模块于显示单元下方。
23.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的异方性反光板设置于对应于隔离墙之处。
24.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的红、绿、蓝色滤光片是设置于对应空腔之处。
25.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的红、绿、蓝色滤光片是设置于对应空腔之处。
26.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述光板为反光板或吸光板。
27.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述光板为散射型反光板。
28.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述的多个染色粒子为反光的白色粒子或吸光的黑色粒子。
29.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的电极结构为多个侧边电极结构。
30.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述下基板的电极结构产生一横向电场。
31.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板的电极结构搭配下基扳的电极结构产生一上下垂直切换式、横向电场式或双切换式的电场。
32.如权利要求21所述的透反式电泳显示结构，其特征在于，所述上基板、下基板与隔离墙所形成的空腔内设置有一或多个连接上基板与下基板的光导装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090128 Termination date: 20150719 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |