TWI418849B - 電濕潤顯示器及其畫素陣列基板與電濕潤顯示畫素結構 - Google Patents

Description

電濕潤顯示器及其畫素陣列基板與電濕潤顯示畫素結構

本發明是有關於一種電濕潤顯示技術，且特別是有關於一種電濕潤顯示器及其畫素陣列基板與電濕潤顯示畫素結構。

圖1為一種習知之電濕潤顯示器上視圖及其局部剖面圖。參照圖1，電濕潤顯示器10包括多個電濕潤顯示畫素結構100，其中每一電濕潤顯示畫素結構100包括夾於基板10a與基板10b之間的畫素電極120、疏水性絕緣層130、油性流動介質100a、水溶液流動介質100b以及擋牆150。疏水性絕緣層130配置於畫素電極120表面，且擋牆150配置於疏水性絕緣層130上，其中油性流動介質100a配置於疏水性絕緣層130表面，而水溶液流動介質100b覆蓋住油性流動介質100a。

在圖1中，每一電濕潤顯示畫素結構100處於被施加電壓的狀態。此時，油性流動介質100a會被排擠到擋牆150旁，水溶液流動介質100b則會與疏水性絕緣層130接觸，其中油性流動介質100a與疏水性絕緣層130的接觸位置大致落在每一電濕潤顯示畫素結構100的左下方。一般而言，油性流動介質100a為具有顏色的疏水性流動介質，而水溶液流動介質100b為透明的水溶液流動介質。因此，光線在通過油性流動介質100a之後會被油性流動介質100a所吸收而顯示油性流動介質100a的顏色，而光線則穿透透明的水溶液流動介質100b，進而造成顯示上的灰階變化。

理論上，每一電濕潤顯示畫素結構100應具有等量的油性流 動介質100a。如此一來，當電濕潤顯示畫素結構100被施予相同電壓值時，每一電濕潤顯示畫素結構100內之油性流動介質100a與疏水性絕緣層130的接觸面積理應相同，進而使每一電濕潤顯示畫素結構100內的油性流動介質100a的膜厚也應相同。但實際上，以相同電壓來驅動每一電濕潤顯示畫素結構100來獲得相同膜厚的油性流動介質100a卻不容易。倘若在製作電濕潤顯示畫素結構100的過程中，因製成誤差導致每一電濕潤顯示畫素結構100中之油性流動介質100a的容量而有所差距，則油性流動介質100a的膜厚的控制便更具難度。

本發明提供一種畫素陣列基板及其電濕潤顯示畫素結構，其內設置的擋牆具有開口，因而應用於電濕潤顯示器時可使不同電濕潤顯示畫素結構之間的流動介質彼此連通。

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電濕潤顯示畫素結構，因而顯示均勻度大幅提升。

本發明提出一種電濕潤顯示畫素結構，其配置於一基板上，其中電濕潤顯示畫素結構包括一畫素電極、一疏水性絕緣層以及一擋牆。疏水性絕緣層覆蓋畫素電極，而擋牆配置於疏水性絕緣層上。擋牆具有一第一側面、一第二側面以及貫穿第一側面與第二側面的至少一開口，其中開口用以流通一流動介質。

本發明另提出一種畫素陣列基板，其包括一基板以及多數個電濕潤顯示畫素結構。電濕潤顯示畫素結構陣列排列於基板上，且每一電濕潤顯示畫素結構包括一畫素電極、一疏水性絕緣層以 及一擋牆。疏水性絕緣層覆蓋畫素電極，而擋牆配置於疏水性絕緣層上。擋牆具有一第一側面、一第二側面以及貫穿第一側面與第二側面的至少一開口，其中開口用以流通一流動介質。

本發明又提出一種電濕潤顯示器，其包括一流動介質、一對向基板以及一畫素陣列基板，其中流動介質流動於畫素陣列基板以及對向基板之間。畫素陣列基板包括一基板以及多數個電濕潤顯示畫素結構，其中畫素結構陣列排列於一基板上。對向基板包括另一基板以及一共用電極。每一電濕潤顯示畫素結構包括一畫素電極、一疏水性絕緣層以及一擋牆。疏水性絕緣層覆蓋畫素電極，而擋牆配置於疏水性絕緣層上。擋牆具有一第一側面、一第二側面以及貫穿第一側面與第二側面的至少一開口，其中開口用以流通流動介質。

在本發明之一實施例中，擋牆為一環形擋牆。在一實施例中，環形擋牆環繞成一矩形。在一實施例中，當環形擋牆具有多數個開口時，開口分別配置於環形擋牆的每一牆面上。

在本發明之一實施例中，擋牆包括一第一部分、一第二部分以及一第三部分，第一部分以及第二部分彼此分離，且第三部分位於開口的下方並連接於第一部分以及第二部分之間。

在本發明之一實施例中，開口的高度與該擋牆的厚度相等。

基於上述，本發明之畫素陣列基板及其電濕潤顯示畫素結構所設置的擋牆具有至少一開口。將本發明之畫素陣列基板及其電濕潤顯示畫素結構應用於電濕潤顯示器，則不同電濕潤顯示畫素結構之間的流動介質可彼此連通，進而使傳統電濕潤顯示技術上因流動介質之膜厚不均所產生的畫面不均的問題獲得解決。整體 而言，本發明之電濕潤顯示器具有良好的顯示品質。

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。

首先一提的是，在下述實施例中，電濕潤顯示器可以是主動式電濕潤顯示器或被動式電濕潤顯示器。除此之外，本實施例之電濕潤顯示器可以是穿透式電濕潤顯示器、反射式電濕潤顯示器或是半穿透半反射式電濕潤顯示器。就穿透式或半穿透半反射式的電濕潤顯示器而言，其內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200包括一畫素陣列基板210、一對向基板220、一流動介質230以及一流動介質240。在本實施例中，兩流動介質230、240流動於畫素陣列基板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以及一共用電極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，畫素陣列基板210包括一基板212以及多數個電濕潤顯示畫素結構300，其中電濕潤顯示畫素結構300陣列排列於基板212上。

請參照圖3A，在本實施例中，每一電濕潤顯示畫素結構300包括一畫素電極320、一疏水性絕緣層330以及一擋牆350，其中疏水性絕緣層330覆蓋畫素電極320，而擋牆350配置於疏水性絕緣層330上。特別一提的是，本實施例之擋牆350例如為一環形擋牆，其中此環形擋牆例如環繞成一矩形，但本發明不以此結構為限制。

在本實施例中，可透過畫素陣列基板210中的畫素電極320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。更具體地說，如圖3A所示，當無施加電壓時，流動介質230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200顯示該顏色(例如黑色)。反之，如圖3B所示，當施加電壓時，親油性的流動介質230以及親水性的流動介質240兩者之間的介面會發生極化(polarization)現象。此舉會使親油性的流動介質230被排擠到擋牆350旁並使流動介質230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達到顯示畫面的效果。

由上述可知，本實施例可透過圖3A以及圖3B兩種狀態的轉換來顯示畫面。然而，流動介質230的膜厚會影響流動介質230吸收或反射光線之後的光學效果，進而影響顯示效果以及顯示品質。為了解決因流動介質230的膜厚不均的現象，本實施例之擋牆350具有至少一開口H。由圖3B可知，透過開口H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，對流動介質230而言，所有的電濕潤顯示畫素結構300彼此連通，此舉可 使每個電濕潤顯示畫素結構300中的流動介質230大致具有相同的膜厚。

更具體地說，請參照圖4，在本實施例中，擋牆350具有一側面S1、一側面S2以及貫穿側面S1與側面S2的多數個開口H，其中環形擋牆350的四個牆面上例如分別設置一個用以流通流動介質230的開口H。值得注意的是，在其他實施例中，擋牆350也可以僅具有一個開口H或在其四個牆面上分別設置多個開口H。簡言之，本發明並無限制檔牆350的開口H的個數為何。

如圖4所示，本實施例之開口H的高度與擋牆350的厚度相等。於是，開口H將其兩側的擋牆350完全分離開來。然而，本發明並不以此為限。在其他實施例中，開口H的樣貌還可以如圖5所示。具體而言，擋牆350a包括一第一部分P1、一第二部分P2以及一第三部分P3。其中，第一部分P1以及第二部分P2彼此分離，且第三部分P3連接於第一部分P1以及第二部分P2之間並位於開口H的下方。

就傳統電濕潤顯示技術而言，無論用何種方式將流動介質230填充於傳統電濕潤顯示器，流動介質230的厚度的均勻性始終不易控制。於是，不同電濕潤顯示畫素結構內的流動介質230的膜厚便具有相當程度的差異，而光線通過不同電濕潤顯示畫素結構的光學效果也隨之不同。此外，由於流動介質230的膜厚與流動介質230的接觸角變化量成正比，所以在相同的驅動電壓的前提下會使不同膜厚的流動介質230具有不一致的反應速度，進而發生畫面不均的情形。

然而，本實施例一改僅用來作為區隔相鄰畫素的傳統擋牆的 既有設計，而改良出具有類似連通管特性的擋牆350。即本實施例之電濕潤顯示畫素結構300中所設置的擋牆350具有開口H，其可使流動介質230流通於所有電濕潤顯示畫素結構300中，以解決流動介質230發生膜厚不均的情形。

綜上所述，本發明之電濕潤顯示器及其畫素陣列基板中的電濕潤顯示畫素結構的擋牆具有開口。透過開口的設置，可使不同電濕潤顯示畫素結構內流動介質的膜厚不均的情形獲得解決，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。

10、200‧‧‧電濕潤顯示器

10a、10b‧‧‧基板

100、300‧‧‧電濕潤顯示畫素結構

100a‧‧‧油性流動介質

100b‧‧‧水溶液流動介質

120、320‧‧‧畫素電極

130、330‧‧‧疏水性絕緣層

150、350、350a‧‧‧擋牆

210‧‧‧畫素陣列基板

212、222‧‧‧基板

220‧‧‧對向基板

224‧‧‧共用電極

230、240‧‧‧流動介質

H‧‧‧開口

P1‧‧‧第一部分

P2‧‧‧第二部分

P3‧‧‧第三部分

S1、S2‧‧‧側面

圖1為一種習知之電濕潤顯示器上視圖及其局部剖面圖。

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示意圖。

圖3A以及圖3B分別繪示本發明之一實施例之電濕潤顯示畫素結構分別處於未被施加電壓以及被施加電壓兩種狀態下的局部上視示意圖及其局部剖面圖。

圖4為根據圖2中其中數個電濕潤顯示畫素結構所繪示的局部上視示意圖。

圖5繪示本發明之另一實施例之電濕潤顯示畫素結構的局部上視剖面示意圖。

300‧‧‧電濕潤顯示畫素結構

320‧‧‧畫素電極

330‧‧‧疏水性絕緣層

350‧‧‧擋牆

212‧‧‧基板

220‧‧‧對向基板

230、240‧‧‧流動介質

H‧‧‧開口

Claims (16)

1. 一種電濕潤顯示畫素結構，配置於一基板上，包括：一畫素電極；一疏水性絕緣層，覆蓋該畫素電極；以及一擋牆，配置於該疏水性絕緣層上，具有一第一側面、一第二側面以及貫穿該第一側面與該第二側面的至少一開口，其中該開口用以流通一流動介質，該擋牆包括一第一部分、一第二部分以及一第三部分，該第一部分以及該第二部分彼此分離，且該第三部分位於該開口的下方並連接於該第一部分以及該第二部分之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電濕潤顯示畫素結構，其中該擋牆為一環形擋牆。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電濕潤顯示畫素結構，其中該環形擋牆環繞成一矩形。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電濕潤顯示畫素結構，其中當該環形擋牆具有多數個開口時，該些開口分別配置於該環形擋牆的每一牆面上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電濕潤顯示畫素結構，其中該開口的高度與該擋牆的厚度相等。
6. 一種畫素陣列基板，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畫素結構包括：一畫素電極； 一疏水性絕緣層，覆蓋該畫素電極；以及一擋牆，配置於該疏水性絕緣層上，具有一第一側面、一第二側面以及貫穿該第一側面與該第二側面的至少一開口，其中該開口用以流通一流動介質，該擋牆包括一第一部分、一第二部分以及一第三部分，該第一部分以及該第二部分彼此分離，且該第三部分位於該開口的下方並連接於該第一部分以及該第二部分之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之畫素陣列基板，其中該擋牆為一環形擋牆。
8. 如申請專利範圍第7項所述之畫素陣列基板，其中該環形擋牆環繞成一矩形。
9. 如申請專利範圍第8項所述之畫素陣列基板，其中當該環形擋牆具有多數個開口時，該些開口分別配置於該環形擋牆的每一牆面上。
10. 如申請專利範圍第6項所述之畫素陣列基板，其中該開口的高度與該擋牆的厚度相等。
11. 一種電濕潤顯示器，包括：一流動介質；一對向基板；以及一畫素陣列基板，該流動介質流動於該畫素陣列基板以及該對向基板之間，該對向基板對向於該畫素陣列基板，其中該畫素陣列基板包括：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畫素結構包括：一畫素電極；一疏水性絕緣層，覆蓋該畫素電極；以及一擋牆，配置於該疏水性絕緣層上，具有一第一側面、一第二側面以及貫穿該第一側面與該第二側面的至少一開口，其中該開口用以流通該流動介質，該擋牆包括一第一部分、一第二部分以及一第三部分，該第一部分以及該第二部分彼此分離，且該第三部分位於該開口的下方並連接於該第一部分以及該第二部分之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電濕潤顯示器，其中該對向基板，包括：一另一基板；以及一共用電極，位於該流動介質以及該另一基板之間。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電濕潤顯示器，其中該擋牆為一環形擋牆。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電濕潤顯示器，其中該環形擋牆環繞成一矩形。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電濕潤顯示器，其中當該環形擋牆具有多數個開口時，該些開口分別配置於該環形擋牆的每一牆面上。
16. 如申請專利範圍第11項所述之電濕潤顯示器，其中該開口的高度與該擋牆的厚度相等。