TW201122545A - Electrowetting display and pixel array substrate thereof and electrowetting display pixel structure thereof - Google Patents

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201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電濕澗顯示技術，且特別是有關於一種 電濕潤顯示器及其晝素陣列基板與電濕潤顯示畫素結構。 【先前技術】 圖1為一種習知之電濕潤顯示器上視圖。參照圖i，電濕潤 顯示器10包括多個電濕潤顯示晝素結構1〇〇，其中每一電濕潤顯 示畫素結構100包括晝素電極120、絕緣層132、疏水層134 '油 性流動介質l〇〇a、水溶液流動介質1〇〇b以及擋牆15〇。疏水層134 覆蓋絕緣層132 ’而絕緣層132配置於晝素電極12〇表面，且擋牆 150配置於疏水層134上，其中油性流動介質1〇〇a配置於疏水層 134表面，而水溶液流動介質1〇〇b覆蓋住油性流動介質1〇〇a。 在圖1中，母一電濕潤顯示晝素結構1〇〇處於被施加電壓的 狀悲。此時，油性流動介質100&與疏水層134的接觸位置大致落 在每一電濕潤顯示晝素結構100的左下方，而水溶液流動介質 100b會與疏水層B4接觸。一般而言，油性流動介質1〇〇a為具有 顏色的疏水性流動介質，而水溶液流動介質1〇此為透明的水溶液 流動介質。因此，光線在通過油性流動介質1〇〇&之後會被油性流 動介質100a所吸收而顯示油性流動介質1〇〇a的顏色，而光線則 穿透透明的水溶液流動介質l〇〇b。 由上述可知’對電濕潤顯示晝素結構100施加電壓，會使油 性流動介質100a收縮而被排擠到擋牆15〇旁，因而電濕潤顯示畫 素結構100呈現圖1的樣貌。反之，電濕潤顯示畫素結構1〇〇在 201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.doc/n 未被施加電壓時，油性流動介質100a會均勻地覆蓋疏水層i34， 此時光線會被帶有顏色的油性流動介質l〇〇a所吸收。如此，透過 電濕潤顯示畫素結構100被施加電壓以及未被施加電壓兩種狀態 的轉換，來造成顯示上的灰階變化，進而使電濕潤顯示器1〇達到 顯示晝面的效果。 然而，電濕潤顯示畫素結構100被施加電壓以及未被施加電 壓兩種狀態的轉換速度決定了顯示晝面的切換速度，因而決定了 電濕潤顯示器10的顯示品質。但是，一味地提高上述兩種狀態的 轉換速度，則會導致油性流動介質100a在收縮的過程中發生遲滞. 的現象，如圖1中少部分的油性流動介質1〇〇a殘留在電濕潤顯示 晝素結構100的左下方以外的位置，而此現象會降低顯示品質。 【發明内容】 本發明提供一種晝素陣列基板及其電濕潤顯示晝素結構，其 内所設置的導流區域不僅可提高流動介㈣縮放速度，還可降低 動介質的遲滯現象。 本發明提供一種電濕潤顯示器，其具有上述畫素陣列基板及 其电濕潤顯示畫素結構，因而顯示品質大幅提升。 本發明提出一種電濕潤顯示畫素結構，其配置於—基板上， 其中電濕潤顯示晝素結構包括—晝素電極、—絕緣層以及一疏水 層。絕緣層覆蓋晝素電極’且疏水層覆蓋絕緣層並具有至少一導 流區域，其中導流區域的佈局決定一流動介質的流動路徑。 本發明另提出-種晝素陣列基板，其包括—基板以及多數個 電濕潤顯示畫素結構。電賴顯示晝素結·列排列於基板上， 201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.doc/n 且每一電濕潤顯示晝素結構包括一晝素電極、一絕緣層以及一疏 水層15絕緣層覆盍晝素電極，且疏水層覆蓋絕緣層並具有至少一 導流區域’其中導流區域的佈局決定一流動介質的流動路徑。 本發明又提出一種電濕潤顯示器，其包括一流動介質、一對 向基板以及一晝素陣列基板，其中流動介質流動於晝素陣列基板 以及對向基板之間。對向基板包括—第一基板以及一共用電極， 而畫素陣列基板包括一第二基板以及多數個電濕潤顯示畫素結 ❿ 構’其中晝素結構陣列排列於第二基板上。每-電濕潤顯示晝素 結構包括一畫素電極、一絕緣層以及一疏水層。絕緣層覆蓋晝素 電極，且疏水層覆蓋絕緣層並具有至少一導流區域，其中導流區 域的佈局決定流動介質的流動路徑。 基於上述，本發明之晝僻列基板及其電濕_示晝素結構 中設置導越域。將本發明之晝铸列基減其電測顯示畫素 結構應用於電賴辭H，職動介放速度可有效提高， 且流，介質的遲滞現象可大幅減少。整體而言，本發明之電濕濁 顯示器具有良好的顯示品質。 1 為讓本發明之上蘭徵和優點能更明顯祕，下文特舉實施 例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 提的是’在下述實施财，電獅齡11可以是主動 it 4被動式電顧顯示11。除此之外，本實施例之 ==可以是穿透式電濕潤顯示器、反射式電濕潤顯示器 或疋+穿料㈣式電齡搞㈣。财m半㈣半反射式 5 201122545 WFy»U6-C400-0966 32234twf.doc/n 的電濕潤顯示器而言，其内可進一步設置用以提供背光源的背光 模組；而就反射式的電濕潤顯示器而言，其可利用環境光來作為 光源。 圖2繪示本發明之一實施例之電濕潤顯示器的局部上視剖面 示意圖。請參照圖2,本實施例之電濕潤顯示器2〇〇包括—書^陣 列基板210、一對向基板220、一流動介質23〇以及—流動介質 240。在本實施例中，兩流動介質23〇、24〇流動於晝素陣列芙板 210以及對向基板220之間，且彼此不會溶解。實務上，可利用帶 有顏色的油性流動介質以及透明的水溶液流動介質來分別作為流 動介質230以及流動介質240 ’但本發明不以此為限。 在本實施例中，對向基板220包括一基板222以及—共用電 極224’其中共用電極224位於流動介質230以及基板222之間。 另一方面，晝素陣列基板210包括一基板212以及多數個電濕潤 顯示晝素結構300,其中電濕潤顯示晝素結構3〇〇陣列排列於基板 212上。在實際產品的應用上，為了區格兩相鄰的晝素結構， 電濕潤顯示器200中可進一步設置一擋牆25〇。 在本實施例中，可透過畫素陣列基板21〇中的晝素電極（容 後詳述）以及對向基板220中的共用電極224兩者之間的電壓差 來決定流動介質230的縮放狀態。 具體而言，如圖2A所示，當無施加電壓時，流動介質23〇 可均勻地覆蓋基板212。如此，背光或環境光會被帶有顏色（例如 黑色）的流動介質230所吸收，使電濕潤顯示器2〇〇顯示該顏色 (例如黑色）。反之’如圖2B所示’當施加電壓時，親油性的流 動"貝230以及親水性的流動介質240兩者之間的介面會發生極 201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.d〇c/n 化（polarization)現象。此舉會使親油性的流動介質23〇被排擠 到擒牆250纟並使流動介質23〇分布範圍縮小。此時，背光可穿 透透明的流動介質240，或者環境光可被基板212所反射，使電濕 潤顯示器200達到顯示晝面的效果。 由上述可知’本實施例可透過圖2A以及圖2B兩種狀態的轉 換來顯不晝面。然而，圖2A以及圖2B兩種狀態之間的轉換速度 會影響不同顯示晝面之間的切換速度。為了加快這兩種狀態轉換 速度’本實施例之電濕潤顯示畫素結構3〇〇具有至少一導流區域 32〇G°由圖2B可知，透過導流區域320G的設置，流動介質230 所流動的方向為箭頭所指示的方向

，如此可縮短圖2A以及圖2B 兩種狀態轉換時所耗費的反應時間，進而提升電濕潤顯示器200 的顯示品質。 第一實施例 根據圖2B中所繪示的導流區域320G，本實施例進一步說明 一種電濕潤顯示畫素結構300a，如圖3所示。本實施例之電濕潤 顯不畫素結構3〇〇a包括一晝素電極32〇、一絕緣層33〇以及一疏 水層340 ’其中上述之流動介質230、240流動於疏水層340上。 疏水層340例如為全面性覆蓋絕緣層33〇的一平坦化疏水層，其 中本實施例可採用氟系化合物等疏水性（即親油性）材質作為疏 水層340 ’例如採用鐵氟龍（Tefl〇n，商標名）。另外，絕緣層33〇 覆盖晝素電極320’其中絕緣層330可用來隔絕畫素電極320以及 流動介質230、24〇。 更具體地說，本實施例之晝素電極320具有至少一狹縫 201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.doc/n 320S。就位於任一狹縫32〇s兩旁之兩晝素電極32〇的兩側表面而 5，其可提供側向的推力，使流動介質23〇可循著疏水層34〇上 對應至狹缝32GS的路徑來進行縮放的動作。為了方便說明，本實 施例將狹縫32GS相對於疏水層34(H乍正投影，並^義投影至疏水 層34〇的投影位置為導流區域3儒，於是前述提到的縮放動作便 是流動介質230循著導流區域34〇G所進行的縮放動作。 以圖2B中的導流區域32〇G為例，實務上此結構可由多數個 放射狀排列的針狀狹縫來達成，其中圖2B中的箭頭便可用來表示 流動介質230自目2A#狀態收縮成圖2B雜態時循著導流區域 320G所行經的路徑與方向。更詳細地說，自圖2A的狀態轉變成 圖2B的狀態的過程中，由於流動介質23〇可依循著導流區域32〇G 而流動，因此流動介質230可循著針狀狹缝32〇Sa的排列方式而流 動，以收縮至下方的擋牆250。反之，當圖2B的狀態轉變成圖2A 的狀態時，流動介質230則可依循著導流區域32〇G的排列方式而 以放射狀的形式進行流動，以進一步達到全面性覆蓋的樣貌。 基於上述’以下將另外提出數種型態的晝素電極來具體說明 本實施例，但本發明不限於這些結構。以圖4A中具有多數個針狀 狹縫320Sa的晝素電極320a為例，這些針狀狹縫320Sa朝水平方 向延伸排列。或者，如圖4B以及圖4C所繪示畫素電極320b以及 畫素電極320c’其分別具有朝水平方向延伸排列的條狀狹缝32〇sb 以及波浪狀狹縫320Sc〇此外’圖4D所繪示的畫素電極320d則具 有呈現放射狀排列的條狀狹缝320Sdl以及針狀狹縫320Sd2。 第二實施例 201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.doc/n 根據圖2B中所繪示的導流區域320G，本實施例進一步說明 另一種電濕潤顯示晝素結構500，如圖5所示。圖5之電濕潤顯示 畫素結構500與圖3之電濕潤顯示晝素結構3〇〇a相類似，惟二者 主要差異之處在於：畫素電極520不具有狹縫，且電濕潤顯示書 素結構500中進一步設置多數個導流結構550。然而，本實施例與 第一實施例若有相同或相似的標號則代表相同或相似的構件，在 此不重複敘述。

在本實施例中，導流結構550配置於絕緣層33〇以及疏水層 540之間，而疏水層540順應性地覆蓋導流結構55〇。由圖5可知， 兩相鄰導流結構550之間的疏水層540具有—凹陷54〇s。在本實 施例中，就任-凹陷540S的兩侧表面而言，其可提供側向的推力只， 使流動介質230可循著凹陷540S來進行縮放的動作。由此可知， 本實施例之凹陷遍與第-實施例之導流區域姻g兩者大致具 有相同的功效。也就是說’本實施例之導流區域的所在處即為凹 陷540S的所在處’其㈣於基板212的正投影位於兩相鄰導流結 構550相對於基板212的正投影之間。 在其他實關巾’射提料錢封層_外觀相似之疏 水層640的另-種電濕潤顯示晝素結構_，如圖6所示。缺而， 圖6之電賴齡晝素結構_與圖5之電濕_示晝素結構 二者主要差異之處在於：電濕潤顯示畫素結構_不具有導流， 構550,且疏水層為具有凹陷圖案的圖案化疏水層。、、、。 詳細而言，在電濕潤顯示書辛 -平坦部·以及多數個凸起部:構:’疏水層_包括 平坦部6撕上。 中凸起部640pg己置於 201122545 WFys〇6-C400-0966 32234twf.doc/n 由圖6可知，兩相鄰凸起部640p之間具有一凹陷64〇s。同 樣地凹陷640S的兩側表面可提供側向的推力，如此流動介質 可循著凹64GS來進行縮放的動作。亦即，本實施例之凹陷6概 與上述凹陷54GS以及第_實施例之導流區域3猶具有相同的功 A也就疋說ϋ 6中的導流區域的所在處即為旧陷6衝的所在 處’其相對於基板212的正投影位於兩相鄰凸起部6卿相對於基 板212的正投影之間。 取後-提的是，構成本實關之導流區域的導流結構55〇或 凸起up 64Gp可以為凸;^部的形狀包括條狀、針狀或波浪狀等形 狀，但本發明並不受限於這座結構。 就傳統電濕潤顯示技術而言，提高流動介質的反應速度會造 成抓動）丨質發生遲滞現象。然而，上述實施例利將流區域（例 如32〇G、340G等）的佈局來決定流動介質23〇的流動路徑，如 此流動介質230便具有可預期的流動路徑，進而加速流動介質23〇 的縮放速|不僅如此，在提高流動速度之餘，導流區域還進一 步改善流動介質230的遲滯現象。 綜上所述，本發明之電濕潤顯示器及其晝素陣列基板中的電 濕满顯示晝素結魅有導流區域。透料流魏的設置，流動介 質的遲’ητ現象可大巾冑降低，且流動介質_放速度可有效提高， 進而改善電濕潤顯示器的顯示品質。 雖然本發明已以實施例揭露如上，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 神和乾圍内’當可作些許之更動與潤飾，故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。 201122545 WP9806-C400-0966 32234twf.doc/n 圖式簡單說明】 圖1為一種習知之電濕潤顯示器上視圖。 示意圖 圖2繪示本發明之一實施例之電濕潤顯示器的局部上視剖面 ........ ίϊ^ 'Μ： 構分別處於未被施加電壓以及被施加電壓兩種狀熊 思 示意圖。 u Up 圖2A以及圖2B繪示本發明之一實施例之電濕潤顯示全 ~~ 結 刮面 3繪示本發明之第一實施例之電濕潤顯示晝素妹 I、圖。 構的局部 圖 剖面示意圖 圖4A〜圖4D繪示本發明之一實施例之四種電滿潤 结構的局部上視示意圖 圖5以及圖6繪示本發明之第二實施例之兩種電濕、 素結構的局部剖面示意圖。 ·'、、 .、、'員示晝 示書 紊 【主要元件符號說明】 10、200 :電濕潤顯示器 鲁 100、300、300a、500、600 :電濕潤顯示畫素結構 100a、100b、230、240 :流動介質 120、320、320a、320b、320c、320d :晝素電極 132、330 :絕緣層 134、340、540 :疏水層 150、250:擋牆 210:畫素陣列基板 212、222 :基板 220 :對向基板 224 :共用電極 320G、34〇G :導流區域 320S、320Sa、320Sb、320SC、320Sdl、320Sd2 :狹缝 540S :凹陷 550 :導流結構 640f :平坦部 640p :凸起部 11

Claims (1)

1. 201122545 w r 7〇υυ-^400-0966 32234twf.doc/n 七、申請專利範圍： 1. 一種電濕潤顯示晝素結構，配置於一基板上，包括： 一晝素電極； 一絕緣層’覆蓋該晝素電極；以及 一疏水層，覆蓋該絕緣層，具有至少一導流區域，其中該導 流區域的佈局決定一流動介質的流動路徑。 2. 如申請專利範圍第1項職n職示畫素結構，更包 括： 多數個導流結構’目&置於該絕緣層以及該疏水層之間，其中 該導流區域相對於絲板紅投影位於該㈣流結構相對於該基 板的正投影之間。 3. 如申請專利範圍第2項所述之電濕潤顯示晝素結構，其中 該些導流結構的形狀包括條狀、針狀或波浪狀。 4·如申請專利範圍第丨項所述之電濕賴示晝素結構，其中 该疏水層包括：一平坦部；以及 多數個凸起部，置於鮮坦部上，其巾該導流區域相對於 該基板的正投餘於該些凸起勒對_基板的正投影之間。 5. 如申請專利範圍第4項所述之電濕潤顯示晝素結構，其中 該些凸起部的形狀包括條狀、針狀或波浪狀。 6. 如申請專利範圍第丨項所述之電濕潤顯示畫素結構，其中 該畫素電極具有至少一狹缝，其中該導流區域以及該狹缝兩者相 對於該基板的正投影重疊。 7. 如申請專利範圍第6項所述之電濕潤顯示畫素結構，其中 該狹縫的形狀包括條狀、針狀或波浪狀。 12 201122545 wr?〇u〇-C400-0966 32234twf.doc/n 8.—種晝素陣列基板，包括： 一基板；以及 多數個電濕潤顯示畫素結構，陣列排列於該基板上，其中每 一電濕潤顯示晝素結構包括： 一晝素電極； 一絕緣層’覆蓋該畫素電極；以及

   一疏水層，覆蓋該絕緣層，具有至少一導流區域，其中 該導流區域的佈局決定一流動介質的流動路徑。 9.如申請專利範圍第8項所述之晝素陣列基板，其中每一電 濕潤顯示晝素結構更包括： 多數個導流結構’ S&置於該絕緣層以及該疏水層之間，其中 該導流區域減於縣㈣正投影位於該㈣流結構相對於該基 板的正投影之間。 10.如申請專利範圍第8項所述之晝素陣列基板，其中該疏水 層包括：一平坦部；以及 多數個凸起部，配置於好坦部上，其巾料純域 絲板的JL投影㈣凸起部㈣_基板的正财之門、 η.如申請專利範圍第8項所述之畫素陣列基板，其中0該 有至少—狹縫’其中該導流區域以及該狹縫兩者相對於該 基板的正投影重疊。 、 12· —種電濕潤顯示器，包括： 一流動介質； 一對向基板，包括： 一第一基板；以及 13 W0-0966 32234twf.doc/n 201122545 ，Τ * ✓ V W Vo» 一共用電極，位於該流動介質以及該第一基板之間；以 及 一晝素陣列基板，該流動介質流動於該晝素陣列基板以 及該對向基板之間，其中該晝素陣列基板包括： 一第二基板；以及 多數個電濕潤顯示晝素結構，陣列排列於該第二基板 上，其中每一電濕潤顯示晝素結構包括： 一畫素電極；

   一絕緣層，覆蓋該晝素電極；以及 一疏水層，覆蓋該絕緣層，具有至少—導流區域， 其中該導流區域的佈局決定該流動介f的流動路徑。 13.如申請專利制第12項所述之電濕潤顯示器，其中每一 電濕潤顯示晝素結構更包括： 多數個導流結構，配置於該絕緣層以及絲水層之間，其中 ^ =域機㈣絲的邱純於該”㈣ 板的正投影之間。 M，如申請專利範圍第 項所述之電濕潤顯示器

   水層包括：一平坦部；以及 ’配置輯平㈣上，其觸流區細 ㈣目物編正投影之間。 辛電桎呈有/丨七圍第12項所述之電濕潤顯示器，其中1 素電極具有至少—狹縫，其 該基板的IL郷重4。 ㈣域以及紐縫兩者如 14