TW201339721A - 電泳顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電泳顯示裝置，包括一基板以及一電泳顯示薄膜。基板具有多個畫素單元，其中每一畫素單元具有一穿透區及一反射區。每一畫素單元包括一畫素電極以及一反射層。畫素電極位於穿透區與反射區內。反射層配置於畫素電極上且位於反射區內。電泳顯示薄膜配置於基板上，且電泳顯示薄膜包括一共用電極以及多個微膠囊。微膠囊配置於共用電極與畫素單元之間，且每一微膠囊包括多個黑色電泳粒子。黑色電泳粒子的排列方式是由施加於每一畫素單元之畫素電極與電泳顯示薄膜之共用電極之間的一驅動電壓所控制。

Description

電泳顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種電泳顯示裝置。
近年來，由於各種顯示技術不斷地蓬勃發展，在經過持續地研究開發之後，如電泳顯示器、液晶顯示器、電漿顯示器、有機發光二極體顯示器等產品，已逐漸地商業化並應用於各種尺寸以及各種面積的顯示裝置。隨著可攜式電子產品的日益普及，可撓性顯示器(如電子紙(e-paper)、電子書(e-book)等)已逐漸受到市場的關注。
一般而言，電子紙(e-paper)以及電子書(e-book)係採用電泳顯示技術來達到顯示之目的。以顯示黑白的電子書為例，其顯示介質主要是由黑色電泳液以及摻於黑色電泳液中的白色帶電粒子所構成，透過施加電壓的方式可以驅動白色帶電粒子移動，以使各個畫素分別顯示黑色、白色或灰階。
在現有技術中，電泳顯示器多半是利用外界光源的反射來達成顯示之目的，而透過電壓驅動摻於電泳液中的白色帶電粒子可以使各個畫素顯示出所需的灰階。再者，為了擴大電泳顯示器的應用，亦可於顯示介質上製作彩色濾光薄膜，且透過黏著層來將彩色濾光薄膜固定於顯示介質上。此時，電泳顯示器之色彩的呈現主要是利用外界光通過彩色濾光薄膜後，電泳液中的白色帶電粒子會將外界光反射後再穿透彩色濾光薄膜而進行顯示。也就是說，此光傳遞路經中是穿透兩次的彩色濾光薄膜。如此一來，會對光傳遞之效率造成相當程度之耗損，使得電泳顯示器在光色彩飽和度及亮度表現上受到影響。
本發明提供一種電泳顯示裝置，其可顯示出較佳的亮度及色彩飽和度，且具有省電的效果。
本發明提出一種電泳顯示裝置，其包括一基板以及一電泳顯示薄膜。基板具有多個畫素單元，其中每一畫素單元具有一穿透區及一反射區。每一畫素單元包括一畫素電極以及一反射層。畫素電極位於穿透區與反射區內。反射層配置於畫素電極上且位於反射區內。電泳顯示薄膜配置於基板上，且電泳顯示薄膜包括一共用電極以及多個微膠囊。微膠囊配置於共用電極與畫素單元之間，且每一微膠囊包括多個黑色電泳粒子。黑色電泳粒子的排列方式是由施加於每一畫素單元之畫素電極與電泳顯示薄膜之共用電極之間的一驅動電壓所控制。
在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示裝置更包括一黏結劑，配置於共用電極與基板之間，且微膠囊分佈於黏結劑中。
在本發明之一實施例中，上述之每一微膠囊更包括一電泳液，且黑色電泳粒子分布於電泳液中。
在本發明之一實施例中，上述之每一微膠囊更包括一微杯結構與一電泳液，黑色電泳粒子分布於電泳液中，且電泳液與黑色電泳粒子封合於微杯結構內。
在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示裝置更包括一彩色濾光薄膜，配置於電泳顯示薄膜的共用電極上。
在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示裝置更包括一透明光學膠層，配置於電泳顯示薄膜的黏結劑與基板之間。
在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示裝置更包括一彩色濾光薄膜，配置於電泳顯示薄膜的黏結劑與基板之間。
在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示裝置更包括一透明光學膠層，配置於彩色濾光薄膜與電泳顯示薄膜的黏結劑之間。
在本發明之一實施例中，上述當於每一畫素電極與共用電極之間施加一高頻率交流電壓驅動時，黑色電泳粒子呈垂直排列以使一光線穿透透光區而進入電泳顯示薄膜以進行顯示。
在本發明之一實施例中，上述當於每一畫素電極與共用電極之間施加一低頻率交流電壓或一直流電壓驅動時，黑色電泳粒子呈分散排列於每一畫素單元的透光區與反射區中，而使一光線無法穿透電泳顯示薄膜。
在本發明之一實施例中，上述之畫素電極的材質包括氧化銦、氧化錫、氧化銦錫或氧化銦鋅。
在本發明之一實施例中，上述之反射層的材質包括金屬或合金。
在本發明之一實施例中，上述之反射層的材質包括二氧化鈦。
基於上述，本發明之畫素單元具有穿透區與反射區的設計，其中畫素電極設置於穿透區與反射區內，而反射層配置於畫素電極上且位於反射區內。因此，可透過施加於畫素電極與共用電極之間的一驅動電壓來控制黑色電泳粒子的排列，以使光線(例如是背光源)可直接通過穿透位於穿透區的畫素電極而進行顯示，或者是，光線(例如是外界光)可先穿透電泳顯示薄膜後而再經由反射層的反射而進行顯示。再者，由於直接穿透穿透區的光線具有較佳的色彩飽和度與光亮度之光學表現，因此可補強經過反射後之光線的光學表現，而使得電泳顯示裝置可具有較佳的顯示亮度及色彩飽和度。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明之一實施例之一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。請參考圖1，在本實施例中，電泳顯示裝置100a包括一基板110以及一電泳顯示薄膜120。
詳細來說，基板110具有多個畫素單元112(圖1中僅示意地繪示三個)，其中每一畫素單元112具有一穿透區113a及一反射區113b。每一畫素單元112包括一畫素電極114以及一反射層116，其中畫素電極114位於穿透區113a與反射區113b內，而反射層116配置於畫素電極114上且位於反射區113b內。也就是說，反射區113b即是反射層116所在的位置，而未被反射層116所覆蓋之畫素電極114的部份則為穿透區113a的位置。
需說明的是，本實施例之基板110例如是一主動元件陣列基板，而每一畫素單元112更包括一主動元件(未繪示)，其中主動元件與畫素電極114電性連接且位於反射層116的下方。於此，畫素電極114的材質例如是氧化銦、氧化錫、氧化銦錫或氧化銦鋅，但並不以此為限。反射層116的材質可採用金屬，例如是鋁，或合金，例如是鋁合金。當然，反射層116亦可採用具有高反射率的材質，例如是二氧化鈦。因此，上述所提及之反射層116的材質僅為舉例說明，但並不以此為限，只要具有反射功能之材質皆屬本發明可採用的技術方案，不脫離本發明所欲保護的範圍。
電泳顯示薄膜120配置於基板110上，且電泳顯示薄膜120包括一共用電極122以及多個微膠囊126。詳細來說，微膠囊126配置於共用電極122與畫素單元112之間，且每一微膠囊126是由一電泳液126a以及多個黑色電泳粒子126b所組成，其中黑色電泳粒子126b分佈於電泳液126a中，且黑色電泳粒子126b例如是不透光的黑色帶電粒子。此外，電泳顯示薄膜120還包括一黏結劑124，配置於共用電極122與基板110之間，且微膠囊126分布於黏結劑124中。
此外，本實施例之電泳顯示裝置100a更包括一彩色濾光薄膜130a以及一透明光學膠層140a。彩色濾光薄膜130a配置於電泳顯示薄膜120的共用電極122上，且彩色濾光薄膜130a是由多個紅色濾光單元132a(圖1中僅示意地繪示一個)、多個綠色濾光單元134a(圖1中僅示意地繪示一個)以及多個藍色濾光單元136a(圖1中僅示意地繪示一個)所組成。於此，設置彩色濾光薄膜130a的目的在於使電泳顯示裝置100a可具有彩色的顯示，可有效擴充電泳顯示裝置100a的應用範圍。透明光學膠層140a配置於電泳顯示薄膜120的黏結劑124與基板110之間，其中電泳顯示薄膜120透過透明光學膠層140a而固定於基板110上。
特別是，在本實施例中，黑色電泳粒子126b的排列方式是由施加於每一畫素單元112之畫素電極114與電泳顯示薄膜120之共用電極122之間的一驅動電壓所控制。更具體來說，當於畫素電極114與共用電極122之間施加一高頻率交流電壓驅動時，黑色電泳粒子126b可呈垂直排列(請參考圖1之紅色濾光單元132a下方之黑色電泳粒子126b的排列)，以使一光線L1穿透透光區113a而進入電泳顯示薄膜120以進行顯示。同時，光線L2可穿透電泳顯示薄膜120，而再經由基板110之反射層116的反射而進行顯示。此時，此畫素單元112為呈現亮狀態(bright optical state)。
當於畫素電極114與共用電極122之間施加一低頻率交流電壓或一直流電壓驅動時，黑色電泳粒子126b呈分散排列於每一畫素單元112的透光區113a與反射區113b中(請參考圖1之綠色濾光單元134a下方或藍色濾光單元136a下方之黑色電泳粒子126b的排列)，而使光線L3、L4皆無法穿透電泳顯示薄膜120而進行顯示。此時，此畫素單元112為呈現暗狀態(dark optical state)。需說明的是，於此所述之光線L1、L3皆是來自背光源(未繪示)所發出的光，而光線L2、L4則是來自外界的環境光。
由於直接穿透穿透區113a的光線L1可具有較佳的色彩飽和度與光亮度之光學表現，因此可補強經過反射後之光線L2的光學表現。故，相較於習知僅透過反射而進行顯示之電泳顯示器而言，本實施例之電泳顯示裝置100a可具有較佳的顯示亮度及色彩飽和度。簡言之，本實施例之電泳顯示裝置100a是透過半穿透半反射的設計及驅動電壓來控制黑色電泳粒子126b的分布，來改善習知僅透過反射來顯示之電泳顯示器所產生之光色彩飽和度及亮度不足的表現。此外，當外界的環境光(例如是光線L2或L4)的強度足夠時，亦可關閉背光源(例如是光線L1或L3)，而可達到省電節能的目的。
圖2為本發明之另一實施例之一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。
請參考圖2，本實施例的電泳顯示裝置100b與前述實施例之電泳顯示裝置100a主要的差異是在於：本實施例之電泳顯示薄膜120’之每一微膠囊126’是由一電泳液126a、多個黑色電泳粒子126b以及一微杯結構128所組成，其中微杯結構128接合於透明光學膠層140a與共用電極122之間，以將電泳液126a與黑色電泳粒子126b封合於微杯結構128內。
圖3為本發明之又一實施例之一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。
請參考圖3，本實施例的電泳顯示裝置100c與前述實施例之電泳顯示裝置100a主要的差異是在於：本實施例之彩色濾光薄膜130b與透明光學層140b的配置位置不同於彩色濾光薄膜130a與透明光學層140a的配置位置。詳細來說，彩色濾光薄膜130b是配置於電泳顯示薄膜120的黏結劑124與基板110之間，且覆蓋反射層116與畫素電極114。透明光學膠層140b配置於彩色濾光薄膜130b與電泳顯示薄膜120的黏結劑124之間，用以將電泳顯示薄膜120固定於彩色濾光薄膜130b上。
綜上所述，本發明之畫素單元具有穿透區與反射區的設計，其中畫素電極設置於穿透區與反射區內，而反射層配置於畫素電極上且位於反射區內。因此，可透過施加於畫素電極與共用電極之間的一驅動電壓來控制黑色電泳粒子的排列，以使光線(例如是背光源)可直接通過穿透位於穿透區的畫素電極而進行顯示，或者是，光線(例如是外界光)可先穿透電泳顯示薄膜後而再經由反射層的反射而進行顯示。再者，由於直接穿透穿透區的光線具有較佳的色彩飽和度與光亮度之光學表現，因此可補強經過反射後之光線的光學表現，而使得電泳顯示裝置可較佳的顯示亮度及色彩飽和度。
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範圍內，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。
100a、100b、100c．．．電泳顯示裝置
110．．．基板
112．．．畫素單元
113a．．．穿透區
113b．．．反射區
114．．．畫素電極
116．．．反射層
120、120’．．．電泳顯示薄膜
122．．．共用電極
124．．．黏結劑
126、126’．．．微膠囊
126a．．．電泳液
126b．．．黑色電泳粒子
128．．．微杯結構
130a、130b．．．彩色濾光薄膜
132a．．．紅色濾光單元
134a．．．綠色濾光單元
136a．．．藍色濾光單元
140a、140b．．．透明光學膠層
L1、L2、L3、L4．．．光線
圖1為本發明之一實施例之一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。
圖2為本發明之另一實施例之一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。
圖3為本發明之又一實施例之一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。
100a．．．電泳顯示裝置
110．．．基板
112．．．畫素單元
113a．．．穿透區
113b．．．反射區
114．．．畫素電極
116．．．反射層
120．．．電泳顯示薄膜
122．．．共用電極
124．．．黏結劑
126．．．微膠囊
126a．．．電泳液
126b．．．黑色電泳粒子
130a．．．彩色濾光薄膜
132a．．．紅色濾光單元
134a．．．綠色濾光單元
136a．．．藍色濾光單元
140a．．．透明光學膠層
L1、L2、L3、L4．．．光線

Claims (13)

  1. 一種電泳顯示裝置，包括：一基板，具有多個畫素單元，其中各該畫素單元具有一穿透區及一反射區，且每一畫素單元包括：一畫素電極，位於該穿透區與該反射區內；以及一反射層，配置於該畫素電極上且位於該反射區內；以及一電泳顯示薄膜，配置於該基板上，且該電泳顯示薄膜包括：一共用電極；以及多個微膠囊，配置於該共用電極與該些畫素單元之間，且各該微膠囊包括多個黑色電泳粒子，其中該些黑色電泳粒子的排列方式是由施加於每一畫素單元之該畫素電極與該電泳顯示薄膜之該共用電極之間的一驅動電壓所控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，更包括一黏結劑，配置於該共用電極與該基板之間，且該些微膠囊分佈於該黏結劑中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電泳顯示裝置，其中各該微膠囊更包括一電泳液，該些黑色電泳粒子分布於該電泳液中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中各該微膠囊更包括一微杯結構與一電泳液，該些黑色電泳粒子分布於該電泳液中，且該電泳液與該些黑色電泳粒子封合於該微杯結構內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，更包括一彩色濾光薄膜，配置於該電泳顯示薄膜的該共用電極上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電泳顯示裝置，更包括一透明光學膠層，配置於該電泳顯示薄膜的該黏結劑與該基板之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，更包括一彩色濾光薄膜，配置於該電泳顯示薄膜的該黏結劑與該基板之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電泳顯示裝置，更包括一透明光學膠層，配置於該彩色濾光薄膜與該電泳顯示薄膜的該黏結劑之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中當於各該畫素電極與該共用電極之間施加一高頻率交流電壓驅動時，該些黑色電泳粒子呈垂直排列以使一光線穿透該些透光區而進入該電泳顯示薄膜以進行顯示。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中當於各該畫素電極與該共用電極之間施加一低頻率交流電壓或一直流電壓驅動時，該些黑色電泳粒子呈分散排列於各該畫素單元的該透光區與該反射區中，而使一光線無法穿透該電泳顯示薄膜。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該畫素電極的材質包括氧化銦、氧化錫、氧化銦錫或氧化銦鋅。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該反射層的材質包括金屬或合金。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該反射層的材質包括二氧化鈦。
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