TWI436140B - 彩色電泳顯示器 - Google Patents

Description

彩色電泳顯示器

本發明是有關於一種電泳顯示器，且特別是有關於一種彩色電泳顯示器。

電泳顯示器(Electrophoretic Display；EPD)是基於懸浮在電介質溶劑中的帶電荷顏料微粒的電泳現象製成的一種非發射性的裝置。於1969年首次提出。這類顯示器通常包括具有電極的兩塊板，這兩塊板彼此相對放置並由隔離物分隔開。通常，其中的一塊電極板是透明的。被動型電泳顯示器需要頂板(視面)和底板上的電極來驅動顯示器，主動型電泳顯示器則需要在底板上的薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)陣列以及頂視基板上之一般未圖案化的透明電極基板。兩塊電極板之間則密封著電泳流體，該電泳流體含著帶電荷顏料微粒，當兩電極之間施加電壓差時，顏料微粒將遷移到一側或另一側，因而可以呈現影像。

電泳顯示器只有在改變影像的瞬間才須要耗費電力，因而可以降低功率耗損；另一方面，由於電泳顯示器可以反射光線，因此只要提供適當前光源，使用者可於黑暗環境當中使用電泳顯示器。然而，電泳顯示器最大瓶頸在於電泳顯示介質本身彩色化仍有困難，無法靈活地表現色彩。因此需要一種新的電泳顯示器，能夠靈活地運用表現色彩。

因此，本發明之一態樣是在提供一種彩色電泳顯示器，無需調整顯示介質製作的方式，即能在有顏色的背景下顯示字樣與圖案，降低製造難度與成本。

依據本發明一實施例，彩色電泳顯示器含有一基板、一區段電極電路層、一透明電極層、一電泳顯示介質層，以及一彩色聚合物保護膜。區段電極電路層設置於基板上，此區段電極電路層係藉以顯示文字與圖案；透明電極層相對於區段電極電路層而設置，電泳顯示介質層設置於區段電極電路層以及透明電極層之間，此電泳顯示介質層係受控於區段電極電路層以及透明電極層兩者所施加之電場而改變明暗，彩色聚合物保護膜則設置於透明電極層上，以產生色彩，此彩色聚合物保護膜係由一高分子材料層以及複數個顏料粒子所組成，這些顏料粒子係分佈於該高分子材料層中。還可以在彩色聚合物保護膜中掺雜磷光、螢光物質，以在光源微弱時當作發光源使用。

根據上述實施例，將帶有顏色的彩色聚合物保護膜貼附於透明電極層之上，就可在有顏色的背景下顯示字樣與圖案；改變保護膜的顏色，即可讓電泳顯示器具有不同的顏色背景，可適用於各種產品而擴大應用層面。

以下實施例的彩色電泳顯示器，係將帶有顏色的彩色聚合物保護膜貼附於透明電極層之上，來顯示彩色字樣與圖案，適用於需要多種色彩的電子分類標籤或電子手錶；還可以在彩色聚合物保護膜中掺雜磷光、螢光物質，以在光源微弱時當作發光源使用。

請同時參照第1A圖至第1C圖，其中第1A圖係繪示本發明一實施方式之彩色電泳顯示器剖面結構圖，第1B圖以及第1C圖則繪示本發明兩實施方式之彩色聚合物保護膜示意圖。彩色電泳顯示器100主要含有基板101、區段電極電路層103、黏著層105、電泳顯示介質層107、透明電極層109，以及彩色聚合物保護膜111。

基板101可為玻璃基板、塑膠基板，或可撓性基板，區段電極電路層103則設置於基板101之上。區段電極電路層103內含有區段電極115，例如七段電極，以便顯示文字與圖案。透明電極層109則相對於區段電極電路層103而設置，而與區段電極電路層103一同作用。黏著層105則可選擇性地附著於區段電極電路層103之上，以保護此區段電極電路層103。

電泳顯示介質層107設置於區段電極電路層103以及透明電極層109之間，此電泳顯示介質層107係受控於區段電極電路層103以及透明電極層109兩者所施加之電場而改變明暗。更詳細來說，電泳顯示介質層107可由微膠囊型式電泳(Microcapsule俗稱電子墨水E-Ink)、微杯型式電泳(MicroCup)、電子粉流體型式電泳(Liquid Powder)，或是其他型式的電泳顯示介質所構成，在本發明此一實施例當中則以微膠囊型式的電泳顯示介質為主。

微膠囊式的電泳顯示介質層107包括多個微膠囊113，每一微膠囊113內有多個第一帶電粒子113a與多個第二帶電粒子113b。第一帶電粒子113a與第二帶電粒子113b的顏色不同且電性也不同，第一帶電粒子113a與第二帶電粒子113b分別帶正電與負電。當區段電極電路層103以及透明電極層109使電場產生變化，即可驅使第一帶電粒子113a與第二帶電粒子113b移動以改變亮暗。

彩色聚合物保護膜111設置於透明電極層109上，以產生色彩。更詳細來說，透明電極層109具有互相背對之第一表面109a以及第二表面109b，電泳顯示介質層107位於第二表面109b下，彩色聚合物保護膜111則位於另一第一表面109a上。彩色聚合物保護膜111可為抗眩膜、抗反射膜、紫外線阻隔膜、水氣阻隔膜，或是抗刮膜，這些薄膜係內置於彩色電泳顯示器100。

彩色聚合物保護膜111係由高分子材料層119及顏料粒子/染料粒子117所組成，這些顏料粒子/染料粒子117的作用就是使聚合物保護膜111具有一定的遮蓋力並呈現不同的色彩，因此若要使彩色聚合物保護膜111能夠耐得住各種氣候，顏料粒子/染料粒子117就需具有較好的遮蓋力和著色力，鮮明的顏色以及對光的穩定性等。

詳細來說，顏料粒子/染料粒子117係分佈於高分子材料層119當中，其中，這些顏料粒子/染料粒子117可均勻地散佈於高分子材料層當中，使彩色聚合物保護膜111呈現均勻之色澤；這些顏料粒子/染料粒子117亦可分佈於高分子材料層119之四週，使高分子材料層119之四週與其中間部位則存在色差。倘若彩色聚合物保護膜111為單一色彩，則顏料粒子/染料粒子117之顏色係為紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛色，或是紫色其中一種色彩。倘若彩色聚合物保護膜111具有多種顏色，則顏料粒子/染料粒子117可含紅色粒子、綠色粒子，或是藍色粒子。

彩色聚合物保護膜111當中還可以摻雜磷光劑/螢光劑125來當作發光源，如圖1B所繪示；或是將色膜121黏貼於沒有色彩的聚合物保護膜123之中，來形成彩色聚合物保護膜111，如圖1C所繪示。

請同時參照第2A圖以及第2B圖，其係繪示本發明兩實施方式之彩色電泳顯示器示意圖。在第2A圖所繪示的電子錶201當中採用了可展現各種色彩的彩色電泳顯示器203，及其用來顯示數字與圖式的數個七段電極205，各個七段電極205則可以顯示阿拉伯數字0至9，以表達數字與時間；在第2B圖所繪示作為電子標籤的彩色電泳顯示器209則採用了兩種彩色聚合物保護膜，分別是彩色聚合物保護膜211與彩色聚合物保護膜215來展現兩種色彩，同時彩色電泳顯示器209的七段電極213也是用來表達數字以及文字。

以上實施例的彩色電泳顯示器，係將本身具有顏色的保護膜或含有色膜的保護膜貼附於電泳顯示器之內，來產生色彩並保護內部元件，還可以在其中掺雜磷光、螢光物質，以在光源微弱時當作前光源使用；若是結合區段電極，則可在彩色的背景之下顯示圖案、文字與數字，適用於多種電子產品。藉由改變保護膜的顏色即可在不同的背景顏色之下顯示圖案、文字與數字，降低電子產品色彩化的難度與成本。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在本發明所屬技術領域當中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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。

100．．．彩色電泳顯示器

101．．．基板

103．．．區段電極電路層

105．．．黏著層

107．．．電泳顯示介質層

109．．．透明電極層

109a．．．第一表面

109b．．．第二表面

111．．．彩色聚合物保護膜

113．．．微膠囊

113a．．．第一帶電粒子

113b．．．第二帶電粒子

115．．．區段電極

117．．．顏料粒子或染料粒子

119．．．高分子材料層

121．．．色膜

123．．．聚合物保護膜

125．．．磷光劑、螢光劑

201．．．電子錶

203．．．彩色電泳顯示器

205．．．七段電極

209．．．電子標籤之彩色電泳顯示器

211．．．彩色聚合物保護膜

213．．．七段電極

215．．．彩色聚合物保護膜

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1A圖係繪示本發明一實施方式之彩色電泳顯示器剖面結構圖。

第1B圖係繪示本發明一實施方式之彩色聚合物保護膜示意圖。

第1C圖係繪示本發明另一實施方式之彩色聚合物保護膜示意圖。

第2A圖係繪示本發明一實施方式之彩色電泳顯示器示意圖。

第2B圖係繪示本發明一實施方式之彩色電泳顯示器示意圖。

100．．．彩色電泳顯示器

101．．．基板

103．．．區段電極電路層

105．．．黏著層

107．．．電泳顯示介質層

109．．．透明電極層

109a．．．第一表面

109b．．．第二表面

111．．．彩色聚合物保護膜

113．．．微膠囊

113a．．．第一帶電粒子

113b．．．第二帶電粒子

115．．．區段電極

Claims (12)

1. 一種彩色電泳顯示器，具有一中間顯示區以及一外圍顯示區，該外圍顯示區由該彩色電泳顯示器的一邊緣延伸之該中間顯示區，且該外圍顯示區圍繞該中間顯示區，該彩色電泳顯示器包含：一基板；一區段電極電路層，設置於該基板上，該區段電極電路層係設置以顯示該中間顯示區內的一第一符號以及該外圍顯示區內的一第二符號；一透明電極層，相對於該區段電極電路層而設置；一電泳顯示介質層，設置於該區段電極電路層以及該透明電極層之間，該電泳顯示介質層係受控於該區段電極電路層以及該透明電極層兩者所施加之電場而改變明暗；以及一彩色聚合物保護膜，設置於該透明電極層上，且包含：一中間部分，包含多個第一顏料粒子分散在該中間部分，該中間部分係設置以顯示該中間顯示區內之該第一符號的一第一背景顏色；以及一外圍部分，包含多個第二顏料粒子分散在該外圍部分，該外圍部分由該彩色聚合物保護膜的一邊緣延伸至該中間部分並圍繞該中間部分，且該外圍部分係設置以顯示該外圍顯示區內之該第二符號的一第二背景顏色。
2. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，更包含一黏著層，附著於該區段電極電路層之上，以保護該區段電極電路層。
3. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該透明電極層具有互相背對之一第一表面以及一第二表面，該電泳顯示介質層附著該第二表面上，該彩色聚合物保護膜則位於該第一表面上。
4. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該些第一顏料粒子係均勻地散佈於該彩色聚合物保護膜之該中間部分中，使該彩色聚合物保護膜的該中間部分均勻地呈現該第一背景顏色，且該些第二顏料粒子係均勻地散佈於該彩色聚合物保護膜之該外圍部分中，使該彩色聚合物保護膜的該中間部分均勻的呈現該第二背景顏色。
5. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該些顏料粒子之顏色係為紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛色，或是紫色。
6. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該些第一顏料粒子包含複數個紅色粒子、複數個綠色粒子，或複數個藍色粒子。
7. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該彩色 聚合物保護膜包含一多層之聚合物保護膜以及黏貼於該多層之聚合物保護膜之一色膜，該中間部分以及該外圍部分形成在該色膜中。
8. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中係於該彩色聚合物保護膜當中摻雜磷光劑或是螢光劑來當作發光源。
9. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該彩色聚合物保護膜係為一抗眩膜、一抗反射膜、一紫外線阻隔膜、一水氣阻隔膜，或一抗刮膜。
10. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該電泳顯示介質層係為一微膠囊式電泳顯示介質層、一微杯式電泳顯示介質層，或一電子粉流體電泳顯示介質層。
11. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該基板係為一玻璃基板、一塑膠基板，或一可撓性基板。
12. 如請求項1所述之彩色電泳顯示器，其中該區段電極電路層包含一七段電極電路，以顯示文字與圖式。