TWI442086B - 包含一單元陣列之電子裝置及其操作方法 - Google Patents

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Description

包含一單元陣列之電子裝置及其操作方法
此發明係關於使用電溼潤效應之電子裝置。此關於靜電力之電性控制以提供一流體主體之光學特性之控制。已提出使用電溼潤效應之顯示裝置及可控制透鏡。
一習知電溼潤顯示裝置包含一單元陣列，各單元係填充一有色油層。圖1以斷面(頂部影像)及平面(底部影像)顯示一單元10。各單元10形成顯示器中的一像素，並藉由包含單元之一有色油14的單元壁12與其相鄰者分離。
該等單元壁係採用一柵格形式，該柵格係附著至一形成單元基底之疏水絕緣層16。在該等單元上方的係一所有單元共同的導電水層18。經由一透明共同電極20來電接觸該導電水。在各單元內的係一分離像素電極22，其允許各別施加一電壓至各單元之基底。
導電水18實際上係一極性導電鹽溶液而油係一絕緣矽油或一烷烴，並使用一染料或顏料來加以著色。該等兩液體係不相溶的。
顯示單元係提供於一下面基板24與一玻璃頂板26之間。一絕緣鈍化層28係提供於基板24與該等像素電極22之間。該等單元各具有一控制TFT包含於鈍化層28內，且該些TFT形成一主動矩陣陣列。還提供列及行電極，其致能至積體電路驅動器之連接。行電極在圖1中顯示為29。
在不存在任何外部施加電壓時，該油在一像素單元之基底處在疏水絕緣層16上展開，且此定義所謂的"關閉"狀態，其中透過一單元之光學反射率及透射兩者均較低。
當將一足夠量值的電壓施加於一特定單元之像素電極22與共同電極20之間時，該油回退至該單元之一邊緣或角落，沿單元壁在垂直方向上向上凸出。明確而言，橫跨一單元施加一外部電場會調整水－油－疏水絕緣物系統之能量平衡，從而相對油有利於水接觸該疏水絕緣物。
圖1顯示該單元之關閉狀態，而圖2顯示相同單元之開啟狀態。
當使水接觸該疏水層時，該油如圖2所示而位移，一般至單元區域之一角落。然而在現有系統中，在圖2之"開啟"狀態下不存在對油所移向之單元角落之控制。
出於兩個原因需要能夠控制此點。第一個問題在將顯示器之較大區域驅動至一均勻灰階開啟狀態(例如在顯示以資訊為主影像時的均勻背景)時出現。在現有顯示器中，當一電溼潤顯示器中的許多單元由於油向一特定角落移動而實際呈現開啟時，每次單元開啟並非總是相同角落，且對於顯示器之不同區域，角落也不同。熟知眼睛對於沿一直線存在的亮度變化特別敏感。在數十個像素之區塊內的像素經常看起來向相同角落開啟，而觀察者的眼睛對於均勻背景內的該些更小區塊之間的直線介面特別敏感。因此該些直線介面呈現為顯示假影，從而刺激眼睛並劣化感知的顯示品質。
其次，同等重要的係，有理由使用電溼潤顯示器之有吸引力特徵之一係因為其在油中使用所謂的減色(青藍、深紅、黃)染料，故其實現一高亮度、高效率彩色顯示器。使用減色過濾由於使所有像素處於開啟狀態下而致能一高亮度白色顯示輸出。使用圖案化濾光片(如LCD顯示器所使用)來定義不同色彩的不同像素反而僅在大約1/3光效率下致能顯示一白色影像。
已採用一堆疊式顯示器形式而提出一使用減色過濾之彩色顯示器，在三層之各層內的不同彩色染料之三個分離層相互層疊。理論上，在理想減色下(平直透射帶及垂直停止帶邊緣)，結果色彩不取決於油所移向之單元角落。然而，實際上該等停止帶邊緣並非垂直，其會重疊，且該等色彩不會頻譜純淨。此取決於實體重疊之色彩而引起色彩偏移。
例如，若一顯示器係驅動至一均勻紅色，則其會被看成橫跨整個顯示器具有色彩變化。查看者不可能會接受此點。
此外，在近距離內眼睛還能解析各像素內的不同色彩，故此點在油邊緣處引起一彩虹型效應。因此，橫跨一陣列用於一特定單元之一可重現色域只能藉由確保在該等三層之各層內的油在各色彩層內向相同角落開啟來實現。
例如，假定在整個像素區域上使用功率P0 的白光來照明一堆疊像素，並將電壓施加至三個青藍、深紅及黃色堆疊單元之各單元以開啟各單元。目標係提供最明亮的白色輸出，且該油(例如)回退至總孔徑之1/3。
若油位置全部重疊，則青藍、深紅及黃色成分將會直接相互層疊。由於該等三個減色染料之組合效應係黑色，故結果係單元之1/3係黑色而單元之2/3係白色且該單元之透射功率將會為2/3 P0 ，並在經眼睛空間平均化時呈灰白色。
在另一情形下，青藍及深紅色可能在1/3孔徑內相互層疊，黃色可能在一分離1/3內而白色在剩餘1/3內。在深紅色頂部減色過濾青藍色從1/3單元孔徑提供功率P0 /3的藍色。此添加至功率P0 /3的黃色以提供功率P0 /3的白色。此添加至功率P0 /3的白色以提供2/3 P0 灰白色。此點意味著獲得正確的整體輸出，但此係針對一理想頻譜匹配的青藍、深紅及黃色染料，且該等結果對於透射頻譜重疊且具有非垂直邊緣之實際染料會不同。
因此，一堆疊式陣列系統之精確色彩重現性之一途徑必須包括控制一單元內油的開啟位置。此發明係關於此內容。
申請者所構思(例如在WO 03/071346中所暗示)之一用於產生像素開啟形狀控制之可行機制可涉及一在一像素內區域增加電場之手段，既然係電場引起油回退。藉由如此操作，可操縱油至一特定單元角落內。此控制類型可(例如)藉由(在一單元內)區域減小疏水絕緣物之厚度來實施，使得在橫跨一單元施加一電壓時，將會存在一略高電場之區域，並使得該單元具有一在該區域內先開啟之趨勢。
藉由使靠近一一般方形像素單元之三個邊緣之一區域具有略薄介電絕緣物，此將確實傾向於引起單元由於油集中於介電質更厚之第四邊緣處而開啟。然而，此方案具有實際缺點，即必須使在一單元內的像素電極金屬層在一較大階梯高度上不平坦。此引入一額外處理步驟並需要更複雜的單元製程，以便使該介電絕緣物等高以避免階梯覆蓋問題。此方案還造成一不平坦疏水層，從而還使後續階段之圖案化(例如單元壁)複雜化。此外，在一單元內存在一不同光徑長度可能會引入光學干擾效應並劣化所感知影像品質。
申請者所覺察(且未公佈)之另一用於控制單元開口之方案係從像素電極中移除一區域(例如一角落)。在此單元區域內的更低電場引起油回退至此角落內。然而，此意味著在無電極區域內無法控制電場，且模擬已顯示此方案無法提供可重複的結果。
依據本發明，提供一種電子裝置，其包含一單元陣列，各單元包含：彼此不相溶的第一及第二液體；一疏水層；一電極配置，其用於施加一控制電壓至該疏水層用於控制該等第一及第二液體之間的介面位置，其中該電極配置包含一第一電極與一第二電極，且其中各單元包含一第一切換裝置，其用於施加一單元驅動電壓至該第一電極，及一第二切換裝置，其用於同時施加相同單元驅動電壓至該第二電極。
本發明之單元設計針對各單元提供兩電極區域，其係由相同電壓控制，但各具有其自己的個別切換裝置。此意味著可產生單元電路而不需要一單一電極及相關聯切換裝置所需之控制線外的任何額外控制線，但使用兩切換裝置致能施加至各電極之最終信號由於不同電容效應而不同。
該些不同信號接著致能藉由該等兩電極來不同控制該疏水層，故此可用於控制液體介面回應一施加電壓之移動方式。
此發明因而提供一簡單方法，其可確保液體介面在每次開啟時可重複地移動至一單元之相同角落。
本發明之裝置不需要額外製造處理步驟及程序開發。
較佳的係，一使用該等切換裝置在定址結束時引入之回衝電壓對於各單元之該等兩切換裝置不同。依此方式，本發明利用在主動矩陣顯示器中通常視為一問題的充分理解的"回衝"效應。
在本發明之裝置單元中，可主要使用一TFT像素電極組合來使用一淨電壓(V1)來將單元開啟至所需開口。其他像素可具有一淨電壓V2，其中|V2|>|V1|並可接著用於同時開啟單元以及操縱該等液體之一遠離此更高電場區域，藉此在其開啟時強迫液體進入一特定角落(超過V1)。
各單元較佳的係進一步包括在該第一電極與一電容器電極之間的一第一儲存電容，及在該第二電極與該電容器電極之間的一第二儲存電容。
接著可藉由提供不同切換裝置或藉由提供不同儲存電容來獲得一不同回衝電壓。
例如，該第一切換裝置之一寄生電容與該第一儲存電容之比率較佳的係不同於該第二切換裝置之對應寄生電容與該第二儲存電容之比率。
各切換裝置可包含一薄膜電晶體，且接著該寄生電容可包含源極至汲極電容。
該等不同回衝電壓可藉由設計各電晶體以具有實質上相同的源極至汲極電容來獲得且該第一儲存電容係設計成不同於該第二儲存電容。此儲存電容差異可藉由提供具有一第一區域的第一電極且提供具有一第二、更大區域的第二電極來獲得。
在一範例中，該單元具有一由單元壁界定之實質上四邊形形狀，且該第一電極包含一外部電極，其接壤該四邊形四側之三側，而該第二電極包含一內部電極，其在一角落位置接壤該四邊形之兩相鄰側。使用此設計，可將液體介面可靠地引導至一選定單元角落。
該等第一及第二電極較佳的係共面。該裝置之像素電極區域因而可使用平面層，且此意味著後續程序不受本發明之實施方案影響。例如，仍可應用標準添加技術，例如使用內部漫反射器。
該裝置可包含一顯示裝置，且其中各單元包含一顯示像素。
在反射性顯示器下，像素設計變更不會影響亮度。在透射性像素設計下，調變後像素區域及因此亮度會有輕微減小，因為相對於先前技術中的一個TFT，在一像素內需要兩個TFT。此輕微缺點可藉由需要一更小TFT來驅動一更小像素負載電容使得區域損失不太明顯之事實來彌補。
各單元可包含一清澈液體及一有色液體，該有色液體提供減色過濾。該顯示器因而可配置成一三顯示裝置之堆疊，一裝置使單元具有一深紅色液體，一裝置使單元具有一青藍色液體而一裝置使單元具有一黃色液體。
本發明還提供一種操作一電子裝置之方法，其包含一單元陣列，各單元包含彼此不能相溶的第一及第二液體及一疏水層，對於各單元，該方法包含：施加一單元驅動電壓至該疏水層用於使用第一及第二電極來控制該等第一及第二液體之間的介面位置，相同驅動電壓係透過個別切換裝置而同時施加至該等第一及第二電極。
本發明係關於一種包含一電溼潤單元陣列之電子裝置，其中各單元具有一第一電極及一第二電極，使用不同切換裝置將相同單元驅動電壓同時施加至該等電極。使用兩切換裝置致能施加至各電極之最終信號由於不同電容效應而不同。
為了理解本發明，先提供像素電路運作之一論述。
如上述，在一像素導體與一共同電極導體之間調變電壓會調變一單元之光學透射狀態。此點如圖3示意性所示，顯示單元開啟一般受磁滯影響。
為了將一透射灰階值放置於單元上，必須先完全開啟單元，且接著關閉至該特定透射值。在光源來自上方(相對於圖1所示之方位)情況下，該單元可設計成用於任一反射模式操作，且在此情況下，該像素導體通常由一反射性(一般金屬)導體製成。或者，該單元可設計用於一透射操作模式，在此情況下該像素導體通常由一透明(一般ITO)導體來製成。則光源可來自下方(相對於圖1所示之方位)，在單元內沒有任何反射器，或光源可來自上方並在基板下面使用一在單元外部的反射器。
本發明還同時適用於透射及反射模式顯示器及該等兩模式之所謂半穿透半反射組合。
主動矩陣TFT具有一受列信號控制之閘極端子，並用於定址一特定像素及將像素電極設定至行電壓。當定址(即選定)一像素時，閘極會接通TFT並經由TFT通道將像素電極連接至行電壓。在後續保持狀態下，TFT係截止，且其通道向行電壓呈現一高電阻。一儲存電容器係用於將該像素電壓保持在所需電壓位準下。因而，一傳統主動矩陣概念可用於電溼潤顯示單元。
此基本解釋忽略充分理解的回衝效應，其用以在閘極電壓回復至截止狀態時添加一偏移電壓至像素電極。基本上，其係由於列電極與像素電極之間的電容(Cgs)所引起，因此其與該像素之接地淨電容(Cpixnet)電串聯。此電容因此向列信號呈現一分壓器。該回衝電壓之量值係由以下給出：V kb ＝V a ．C gs /(C gs ＋C pixnet ) 等式1
在等式1中，Va係閘極脈衝之峰值至峰值轉變電壓，而Cpixnet係像素與接地電位之間的總電容並包括儲存電容器及電溼潤單元之電容。圖4中顯示該些參數，其表示用於一單元之像素電路。
圖5以平面圖顯示習知單元設計，並顯示單一TFT 50、像素電極22。在圖5中，TFT 50係置放於一定義閘極的來自列導體54之突出物52上，但還可將該TFT置放於實際列導體上。行導體56向下連接至TFT汲極，且源極透過一通透孔58而連接至像素電極22。該儲存電容器位於該像素電極下面，且因此在圖5中未顯示。
回衝係設計者試圖最小化之一熟知寄生效應。此係藉由相對於該列電極與該像素電極之間的耦合電容(Cgs)來增加該儲存電容器之值來實現。一般而言，對於在非晶矽TFT中所使用之n通道增強模式TFT而言，閘極電壓為正來接通TFT，且由於回衝電壓在TFT截止之後立即出現，故Va為負。
回衝電壓Vkb一般在1至2伏特級別上。
此回衝電壓效應分析在液晶(LC)顯示器領域內係慣例。液晶顯示器通常使用一圖框反轉驅動信號操作，其反轉每圖框之像素電壓之極性。然而，由於回衝電壓之極性始終相同，故在LC顯示器內的回衝造成閃爍。該回衝效應係藉由施加一等於回衝電壓之固定抵補偏壓至共同電極而在液晶AM顯示器中得到減輕。
另一方面，電溼潤顯示器由於在上述層堆疊內的寄生充電效應而一般使用一單極電壓來驅動。在此情況下，並不感覺回衝效應成為一大問題，因為結果只是沿電壓軸相對於(圖3之)電壓曲線偏移單元透射(或反射率)。
本發明使用回衝效應以便控制各單元內的油移動。因而，回衝係在本發明之方法及設備中用以獲得較佳效果。
電溼潤單元趨向於藉由施加一負電壓至像素電極並將共同電極連接至0 V而開啟。因此，在此設置中，一般負回衝電壓具有增加單元開啟作用。此點較重要，因為開啟該等電溼潤單元所需之高壓(一般－30 V)目前正好使顯示器處於最常用行驅動器IC之一般驅動電壓能力之外。不需要任何額外驅動器IC輸出電壓增加。
本發明之像素電路如圖6所示，且在一像素內包含兩像素電極60a、60b、兩儲存電容器62a、62b及兩TFT 64a、64b。該等兩TFT係使用相同閘極線來定址且在兩像素上的資料電壓係使用相同行電壓線來設定。
在選擇及保持狀態期間的電壓如圖7示意性所示。
頂部曲線顯示用於一特定像素列之行(資料)電壓70及列電壓72。在線時間期間，該列電壓係脈衝至高態以接通兩定址TFT。在此時間期間，該等兩像素電極將會設定至在特定時間存在的相同行電壓Vn。
對於在該列內的一特定像素，用於該等兩像素電極之該等像素電極電壓在下方曲線中針對該第一像素電極顯示為76並針對該第二像素電極顯示為78。行電壓波形70還在下方曲線中重複，以顯示在像素定址期間，該等電極電壓76、78係驅動至瞬間行資料電壓(顯示為Vn)。
該像素電路係設計使得對於該等兩像素電極存在一不同的回衝電壓值。該等回衝電壓係顯示為Vkb1及Vkb2，且此意味著當閘極電壓回復至"關閉"狀態時(即所示保持狀態)，在該等兩像素電極之各像素電極上會存在一不同電壓。
此點確保當油膜開啟時，其離開存在更高量值像素電極電壓之區域，效果上操縱油離開此區域並進入更低量值像素電極電壓。
依此方式，在單元內的兩分離區域內橫跨單元提供電場控制。一區域係主要用於引起該單元開啟至一具體程度，且另一區域係用於藉由在該處施加一更高電場操縱油離開一特定區域，使得油向更低場區移動。
例如，操縱油離開之區域可位於單元邊緣之周圍，但排除驅動油之一部分。
從上述回衝等式1中，Va對於像素內的各TFT相同，由於其僅係閘極電壓之峰值至峰值振幅。一般Cgs<<Cpixnet，且對總單元電容Cpixnet之最大貢獻通常係像素儲存電容器(Cstore)及像素單元電容(Ccell)，其中通常Cstore支配Ccell。
在該些條件下，回衝等式1對於該等兩分離像素電極近似為：V kb1 ＝V a ．C gs 1 /C store 1 等式3V kb 2 ＝V a ．C gs 2 /C store 2 等式4
可使在該等兩像素電極上的不同回衝電壓藉由改變用於該等兩像素電極之比率Cgs/Cstore而不同。
為了在該等兩情況之間改變Cgs，Cgs係該TFT之閘極至源極電容，其中源極係定義為像素電極連接。Cgs係以下給出：C gs ＝ε 0 ．ε diel ．A overlap /t diel 等式5
其中ε0 係自由空間之介電常數，εdiel 係TFT閘極介電質之淨介電常數，來自半導體材料之貢獻較小，Aoverlap 係源極接點與閘極接點之重疊區域而tdiel 係閘極介電質之厚度，來自半導體材料之貢獻較小。在某些單元設計中，由於列線近接像素電極而存在一額外項包括於Cgs內，但改變Cgs之原理保持不變。實際上，在Cgs內最容易改變之參數通常係Aoverlap ，其可能受輕微改變該等兩TFT之一之閘極至源極重疊區域之大小而受影響。此可能受改變TFT通道寬度或通道長度尺寸影響，但還可藉由針對兩TFT保持該等TFT尺寸不變並在光罩設計中調整該等閘極及源極接點重疊之區域來實現。
實際上，出於處理原因在一陣列內保持所有TFT相同較有利，則其將意味著所有TFT具有相同的閘極至源極電容Cgs。在此情況下，回衝電壓差異將僅藉由改變儲存電容器(Cstore)之大小來獲得，該儲存電容器以通常方式位於一單元內的該等兩像素電極之各電極下面。由於可用作一儲存電容器之區域一般與像素電極區域成比例，故此提供一極簡單的設計規則：保持各單元內的兩TFT相同，但使該等像素電極及因此該儲存電容器具有不同的區域。假定使該儲存電容器值與該像素電極區域成比例，則會操縱油離開更小的像素電極區域，由於一更小儲存電容器引起一更大回衝電壓。
許多像素電極圖案可設計以實現此點。
圖8顯示一較佳具體實施例，其中第一電極60a係定義為一像素金屬細條，其圍繞一方形像素之周邊，但排除一角落。該像素不一定係方形，而只要此細條具有更小比例的像素區域及一更小儲存電容器及相同大小的TFT(具有相同的閘極至源極電容Cgs)，則將會操縱該油離開細條60a存在之三個角落而進入第四角落。
在圖8中，該等兩TFT係位於實際列導體54上，因此其共用相同的閘極連接。該等兩TFT共用至其汲極之相同行連接，該汲極係定義為來自行導體56之一突出物57。該等TFT還可置放於單元內，但藉由將其置放於列軌跡上，在透射性設計中會模糊更少的單元孔徑且此最小化輕微顯示亮度降低。在反射性設計中，在任一情況下該像素電極一般覆蓋該等TFT，故不存在由於使用兩TFT而降低亮度。
相同論點證明該等兩TFT共用相同行連接較合理。
在圖8中，顯示該等兩分離像素電極，其具有第一電極60a位於大部分單元周邊周圍。此像素電極60a係連接單元內的兩儲存電容器之最小儲存電容器。此"周邊"電極因此具有該等兩回衝電壓之最大回衝電壓且當該單元開啟時其將該油推向第二電極60b，其中當該單元完全開啟時其會在右下角內"凸起"。
然而如圖8所示的電極形狀僅係可行設計之一範例。該像素電極在圖8中顯示為陰影化，且在一反射性設計中係一反射性金屬或在一透射性設計中係一透明導體。
該等兩儲存電容器(在圖8中未顯示)係以正常方式製造並位於該等像素電極下面。該些係平面電容器，其使用氧化銦錫(ITO)或鋁板來製造。基本上，其係藉由在像素電極(或連接至其之一金屬層)與一共同儲存電容器軌跡之間形成一重疊，並使用一儲存電容器介電層來實體分離該等兩導電層來製得。此主題之變化為習知此項技術者所廣泛了解，並包括稱為"閘極上儲存電容器"之連接，其中重疊係在像素電極與上或下方的像素閘極軌跡之間進行。
一製造該等儲存電容器之方法之一平面圖如圖9所示。一儲存電容器共同電極90係提供作為一在列方向上穿行之導體陣列。第一像素電極60a重疊共同電極90，具有一第一區域92定義一更小電容器區域，而第二像素電極60b重疊共同電極90，具有一第二區域94定義一更大電容器區域。
在所示範例中，該等像素電極之總區域不會貢獻儲存電容，如同(例如)在透射性單元之情況下，但同樣地佈局係設計使得在等式3及4中的該等回衝電壓對於該等兩像素電極不同。此係藉由使該等儲存電容器具有相同介電質厚度但不同電容器板區域來實現。當然，該儲存電容器之大小必須還滿足單元光學效應之保持要求。
還可改變該等兩儲存電容之間的介電質厚度，但此將要求額外的處理。
還可使用替代性的像素電極組態及TFT組態。
圖10顯示一修改，其中該等TFT位於靠近行電極56並共用來自列電極54之相同閘極突出物，以便最小化至該TFT之連接所佔據之單元區域。該些不透明組件所佔據之任何區域在一透射性顯示器中具有降低顯示亮度的作用。
圖11顯示另外三個像素電極佈局，其以上述相同方式運行。
圖12顯示本發明之一彩色顯示裝置，包括以一對齊方式而堆疊之三個分離顯示面板120、122、124，且各顯示器係設計使得油層集中於該等像素單元之相同角落處，以提供改良色彩輸出。一面板使用一青藍色油，一面板使用一深紅色油而另一面板使用一黃色油。
參考兩連接至一像素內兩電極之TFT之範例已說明本發明，但當然概念可應用於藉由在一像素內使用兩個以上像素電極來控制流體介面之移動(在應用要求此情況下)。
結合一顯示裝置已說明本發明，但還可能存在在電溼潤透鏡領域內的一應用，其還透過控制一蓄水池內的油滴來操作。
本發明實現使用一平面基板，且此進而可實現使用一內部漫反射器(IDR)來增強視覺外觀。
所使用液體材料及製程未作詳細說明，由於本發明不改變該些材料及製程，且習知此項技術者應熟知該些實施方案細節。本發明還可使用第一像素TFT所需之相同層及程序藉由改變電極圖案並引入一第二像素TFT來實施。
習知此項技術者應明白各種其他修改。
12．．．單元壁
14．．．第一液體/有色油
16．．．疏水絕緣層
18．．．第二液體/導電水(層)
20．．．共同電極
22．．．像素電極
24．．．下面基板
26．．．玻璃頂板
28．．．鈍化層
29．．．行電極
50．．．TFT
52．．．突出物
54．．．列定址導體/列電極
56．．．行定址導體/行電極
57．．．突出物
58．．．通透孔
60a．．．電極配置/第一像素電極/細條
60b．．．電極配置/第二像素電極
62a．．．第一儲存電容
62b．．．第二儲存電容
64a．．．第一切換裝置/TFT
64b．．．第二切換裝置/TFT
70．．．行(資料)電壓/行電壓波形
72．．．列電壓
76．．．第一像素電極/電極電壓
78．．．第二像素電極/電極電壓
90．．．電容器電極/共同電極
92．．．第一區域
94．．．第二區域
120．．．顯示面板
122．．．顯示面板
124．．．顯示面板
已參考附圖詳細說明本發明之範例，其中：圖1以一斷面圖及一平面圖及在一第一顯示狀態下顯示一電溼潤顯示器之一習知顯示像素；圖2顯示在一第二顯示狀態下的圖1之習知顯示像素；圖3顯示圖1及2之像素對控制電壓之回應；圖4係圖1及2之像素之一電路圖；圖5顯示圖1及2之像素之一光罩佈局；圖6係本發明之一顯示裝置之一像素之一電路圖；圖7係解釋圖6之電路之操作之一時序圖；圖8顯示圖6之像素之一光罩佈局；圖9顯示圖6之光罩佈局，包括儲存電容器連接；圖10顯示用於本發明之一第二像素佈局範例之一光罩佈局；圖11示意性顯示用於本發明之像素佈局之另外三個電極佈局範例；以及圖12顯示本發明之一彩色顯示裝置。
54．．．列定址導體/列電極
57．．．突出物
60a．．．電極配置/第一像素電極/細條
60b．．．電極配置/第二像素電極
64a．．．第一切換裝置/TFT
64b．．．第二切換裝置/TFT

Claims (19)

  1. 一種包含一單元陣列之電子裝置，各單元包含：彼此不相溶的第一及第二液體(14、18)；一疏水層(16)；一電極配置(60a、60b)，其用於施加一單元驅動電壓以控制該等第一及第二液體之間的介面位置，其中該電極配置包含一第一電極與一第二電極，及其中各單元包含一第一切換裝置(64a)，其用於施加該單元驅動電壓至該第一電極(60a)，及一第二切換裝置(64b)，其用於同時施加相同單元驅動電壓至該第二電極(60b)，且其中，於操作期間當該第一切換裝置截止(turned off)時每一單元之該第一電極具有一第一回衝(kickback)電壓(Vkb1)，且當該第二切換裝置截止時該第二電極具有一第二回衝電壓(Vkb2)，該第一回衝電壓(Vkb1)與該第二回衝電壓(Vkb2)不同，該第一電極與該第二電極之間造成之電壓差被用於控制該介面位置。
  2. 如請求項1之裝置，其中各單元進一步包含在該第一電極(60a)與一電容器電極(90)之間的一第一儲存電容(62a)，及在該第二電極(60b)與該電容器電極(90)之間的一第二儲存電容(62b)。
  3. 如請求項2之裝置，其中該第一切換裝置(64a)之一寄生電容(Cgs)與該第一儲存電容(62a)之比率不同於該第二切換裝置(64b)之對應寄生電容(Cgs)與該第二儲存電容 (62b)之比率。
  4. 如請求項3之裝置，其中各切換裝置(64a、64b)包含一薄膜電晶體，且該寄生電容包含源極至汲極電容(Cgs)。
  5. 如請求項4之裝置，其中各電晶體(64a、64b)具有實質上相同的源極至汲極電容(Cgs)而該第一儲存電容(62a)不同於該第二儲存電容(62b)。
  6. 如請求項1至5任一項之裝置，其中該第一電極(60a)具有一第一區域而該第二電極(60b)具有一第二、更大區域。
  7. 如請求項1之裝置，其中該單元具有一由單元壁(12)界定之大致上四邊形形狀，且其中該第一電極(60a)包含一外部電極，其接壤該四邊形之四側之三側，且該第二電極(60b)包含一內部電極，其在一角落位置接壤該四邊形之兩相鄰側。
  8. 如請求項7之裝置，其中該第二電極(60b)佔據該單元之一中央區域。
  9. 如請求項1之裝置，其中該等第一及第二電極係共面。
  10. 如請求項1之裝置，其中該第一液體係以水為主而該第二液體係以油為主。
  11. 如請求項1之裝置，其包含一列及行單元陣列，具有列及行定址導體(54、56)，其中各單元之兩該等切換裝置(64a、64b)係同時連接至相同個別列導體(54)並由其加以切換，且其中各單元之兩該等切換裝置(64a、64b)係同時連接至相同個別行導體(56)用於將該行導體電壓切換至該電極配置之該等個別電極(60a、60b)。
  12. 如請求項1之裝置，其中各電極(60a、60b)係提供於該疏水層(16)與該單元之該等第一及第二液體(14、18)之相對側上。
  13. 如請求項1之裝置，其包含一顯示裝置，其中各單元包含一顯示像素。
  14. 如請求項13之裝置，其中各單元包含一清澈液體及一有色液體，該有色液體提供減色過濾。
  15. 如請求項14之裝置，其包含一三顯示裝置堆疊，一裝置使單元具有一深紅色液體，一裝置使單元具有一青藍色液體而一裝置使單元具有一黃色液體。
  16. 如請求項1之裝置，其中該電子裝置係一電溼潤裝置。
  17. 如請求項1之裝置，其中該第一液體可導電。
  18. 一種操作一電子裝置之方法，該電子裝置包含一單元陣列，各單元包含彼此不相溶的第一及第二液體(14、18)及一疏水層(16)，對於各單元，該方法包含：施加一單元驅動電壓用於使用該第一及第二電極來控制該等第一及第二液體之間的介面位置，相同驅動電壓係透過個別切換裝置而同時施加至該等第一及第二電極，且其中，於操作期間當該第一切換裝置截止時每一單元之該第一電極具有一第一回衝電壓(Vkb1)，且當該第二切換裝置截止時該第二電極具有一第二回衝電壓(Vkb2)，該第一回衝電壓(Vkb1)與該第二回衝電壓(Vkb2)不同，且使用該第一電極與該第二電極之間造成 之電壓差以控制該介面位置。
  19. 如請求項18之方法，其用於驅動一顯示裝置，其中各單元包含一顯示像素。
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