TWI764243B - 電泳顯示裝置 - Google Patents

電泳顯示裝置

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TWI764243B TW109128360A TW109128360A TWI764243B TW I764243 B TWI764243 B TW I764243B TW 109128360 A TW109128360 A TW 109128360A TW 109128360 A TW109128360 A TW 109128360A TW I764243 B TWI764243 B TW I764243B
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Abstract

一種電泳顯示裝置，包括一基板、一電泳顯示薄膜、多個第二電極以及多個第三電極。電泳顯示薄膜配置於基板上，且包括一顯示介質層與一第一電極。第二電極與第三電極配置於基板上，且位於顯示介質層與基板之間。每一第二電極所接受的一第一電壓由對應的一薄膜電晶體所控制。第三電極與第二電極於一方向上呈交替配置。第一電壓不同於第三電極接受的一第二電壓。

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，由於電泳顯示裝置具有輕薄、耐用及符合節能環保的低耗電等優點，市面上已廣泛運用於電子閱讀器（例如，電子書、電子報紙）或其他電子元件（例如，電子貨架標籤（Electronic Shelf Label, ESL）上。
在現有的電泳顯示裝置中，相鄰兩顯示電極之間的水平間距非常靠近，其中顯示介質層的厚度例如約為23微米，而相鄰兩顯示電極之間的水平間距例如約為12微米。此時，共用電極與顯示電極之間的垂直電場為1E，而相鄰兩顯示電極之間的水平間距處的電場為4E。意即，在此水平間距之間的導電粒子是呈水平移動而不是垂直移動，因而使得電泳顯示裝置易產生邊緣模糊效應（blooming effect）。
為了解決的上述問題，目前將相鄰兩顯示電極之間的水平間距由23微米增加至56微米，而使得在此水平間距處的電場降低至0.82E。也就是說，在此增大的水平間距處的電場非常弱，因此若將此電泳顯示裝置應用於低溫環境時，位於此電場處附近的導電粒子會無法移動，進而導致產生白線（White line）的問題。因此，要如何解決電泳顯示裝置的邊緣模糊效應，同時也能應用於高溫與低溫的操作環境中，已成為目前亟需解決的技術問題。
本發明提供一種電泳顯示裝置，其可有效地降低邊緣模糊效應，且能應用於低溫的環境中，可具有較寬的溫度操作區間。
本發明的電泳顯示裝置，包括一基板、一電泳顯示薄膜、多個第二電極以及多個第三電極。電泳顯示薄膜配置於基板上，且包括一顯示介質層與一第一電極。第二電極彼此分離地配置於基板上，且位於顯示介質層與基板之間。每一第二電極所接受的一第一電壓由對應的一薄膜電晶體所控制。第三電極配置於基板上，且位於顯示介質層與基板之間。第三電極與第二電極於方向上呈交替配置。第一電壓不同於第三電極接受的一第二電壓。
在本發明的一實施例中，上述的第一電極接受第二電壓。
在本發明的一實施例中，上述的第二電極的延伸方向平向於一資料線的延伸方向。
在本發明的一實施例中，上述的相鄰兩第二電極之間的一水平間距介於6微米至45微米之間。
在本發明的一實施例中，上述的每一第三電極至相鄰兩第二電極之間的一水平間距相同。
在本發明的一實施例中，上述的每一第三電極的寬度等於水平間距。
在本發明的一實施例中，上述的第三電極的材料與第二電極的材料相同。
在本發明的一實施例中，上述的第一電極為一共用電極，第二電極為多個顯示電極，第三電極為多個阻擋電極。第一電極、第二電極以及第三電極中的任二者的材料相同。
在本發明的一實施例中，上述的第二電極呈陣列排列，而每一第三電極的形狀為一條狀。
在本發明的一實施例中，上述的第二電極呈陣列排列而第三電極排列成一網格狀，且第二電極與第三電極於方向及垂直於方向的一另一方向上皆呈交替排列。
基於上述，在本發明的電泳顯示裝置的設計中，第三電極與第二電極於方向上呈交替配置，且第二電極接受的第一電壓不同於第三電極接受的第二電壓。藉此，第三電極的設置可阻擋相鄰兩第二電極之間的水平向電場，以避免產生邊緣模糊效應。此外，由於本發明是採用設置第三電極，而非習知的增大相鄰兩第二電極之間的水平間距，因此本發明於相鄰兩第二電極之間處不會產生弱電場區，因而適於在低溫下驅動。簡言之，本發明的電泳顯示裝置除了可有效地降低邊緣模糊效應，而具有高解析度之外，亦能應用於低溫的環境中，可具有較寬的溫度操作區間。
為讓本發明的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1A是依照本發明的一實施例的一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。圖1B是圖1A的電泳顯示裝置的第二電極與第三電極的俯視示意圖。請同時參考圖1A與圖1B，在本實施例中，電泳顯示裝置100包括一基板110、一電泳顯示薄膜120、多個第二電極130a、130b以及多個第三電極140a。電泳顯示薄膜120配置於基板110上，且包括一顯示介質層122與一第一電極124。第二電極130a、130b彼此分離地配置於基板110上，且位於顯示介質層122與基板110之間。第一電極124與第二電極130a、130b之間形成一電場E，而相鄰兩第二電極130a、130b於一方向D1上的極性不同。第三電極140a配置於基板110上，且位於顯示介質層122與基板110之間。第三電極140a與第二電極130a、130b於方向D1上呈交替配置。第二電極130a、130b接受的一第一電壓不同於第三電極140a接受的一第二電壓。每一第三電極140a用以阻擋相鄰兩第二電極130a、130b之間的一水平向電場E1。此處，每一第二電極130a、130b的電壓由基板110上對應的薄膜電晶體(TFT)150所控制，意即第二電極130a與130b的電壓可相同或不相同，由其所對應薄膜電晶體(TFT)150來控制。
詳細來說，基板110例如是主動元件陣列基板，如薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT）陣列基板或薄膜二極體（Thin Film Diode，TFD）陣列基板，但不以此為限。電泳顯示薄膜120還包括一可撓性基材126，其中可撓性基材126配置於第一電極124上，且第一電極124位於可撓性基材126與顯示介質層122之間。此處，顯示介質層122包括一電泳液122a以及分佈於電泳液中之多個不同顏色的帶電粒子，例如是多個黑色帶電粒子122b與多個白色帶電粒子122c。於一實施例中，顯示介質層122較佳的是一微杯結構的顯示介質層，但不以此為限。於另一實施例中，顯示介質層122亦可以是微膠囊結構的顯示介質層。於一實施例中，第一電極124接受第二電壓，意即第三電極140a與第一電極124接受同一種電壓。於另一實施例中，第一電極124可接受一第三電壓，意即第二電極130a、130b、第三電極140a以及第一電極124三者分別接受不同的電壓。
請再參考圖1A與圖1B，本實施例的第一電極124為一共用電極，而第二電極130a、130b為多個顯示電極，且第三電極140a為多個阻擋電極。每一第二電極130a、130b的形狀例如為矩形，且第二電極130a、130b呈陣列排列。每一第三電極140a的形狀例如為一條狀，且第三電極140a沿方向D1排列。較佳地，第三電極140a的延伸方向平形於資料線（data line）D的延伸方向。此處，第三電極140a與第二電極130a、130b於方向D1上呈交替排列，但不以此為限。
如圖1A所示，相鄰兩第二電極130a、130b之間具有一水平間距H，而此水平間距H例如是介於6微米至45微米之間。每一第三電極140a至相鄰兩第二電極130a、130b之間的水平間距H1、H2相同。意即，第三電極140a至第二電極130a之間的水平間距H2等於第三電極140a至第二電極130b之間的水平間距H1。較佳地，水平間距H例如是21微米，而每一第三電極140a的寬度W等於水平間距H1、H2。意即，水平間距H1、水平間距H2及每一第三電極140a的寬度W皆為7微米。於其他實施例中，每一第三電極140a的寬度W亦可大於或小於水平間距H1、H2，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。此外，於一實施例中，第三電極140a的材料可與第二電極130a、130b的材料相同，意即第二電極130a、130b與第三電極140a於製程上屬於同一膜層，其例如是透明導電材料，如氧化銦、氧化錫、氧化銦錫或氧化銦鋅，但不以此為限。於另一實施例中，第三電極140a的材料與第二電極130a、130b的材料不同，其中第三電極140a的材質例如是金屬，如銅或鋁，或其他非透明的導電材料。於另一實施例中，第三電極140a的材料可與第一電極124的材料相同。簡言之，第一電極124、第二電極130a、130b以及第三電極140a中的任二者的材料相同。
於一實施例中，在顯示介質層122的厚度T例如為23微米，且每一第三電極140a的寬度W例如為7微米的情況下，於第三電極140a與第一電極124之間不產生電場，而第三電極140a的相對兩側的水平間距H1、H2處的電場為3E。在水平間距H1、H2處的電場受限於第三電極140a，而使得此處的水平向電場E1無法通過，因而抑制了邊緣模糊效應的產生。於一實施例中，由於第三電極140a的延伸方向平行於資料線D，再加上透過閘極導通（gate on）和閘極截止（gate off）時序調整技術，來減少閘極到閘極之間的邊緣模糊現象。再者，第三電極140a的設置亦減小了相鄰兩第二電極130a、130b之間的水平電場E1。另外，由於相鄰兩顯示電極130a、130b之間處不會產生弱電場區，因而使得本實施例的電泳顯示裝置100可以在低溫下驅動。
簡言之，在本實施例的電泳顯示裝置100的設計中，第三電極140a與第二電極130a、130b於方向D1上呈交替配置，且第二電極130a、130b接受的第一電壓不同於第三電極140a接受的第二電壓。藉此，第三電極140a的設置可第三相鄰兩第二電極130a、130b之間的水平向電場E1，以避免產生邊緣模糊效應。此外，由於本實施例相鄰兩第二電極130a、130b之間處不會產生弱電場區，因而使得本實施例的電泳顯示裝置100可以在低溫下驅動。故，本實施例的電泳顯示裝置100除了可有效地降低邊緣模糊效應，而具有高解析度之外，亦能應用於低溫的環境中，可具有較寬的溫度操作區間，且能減少庫存成本，進而降低生產生本。
在此必須說明的是，下述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考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖2是本發明的另一實施例的第二電極與第三電極的俯視示意圖。請同時參考圖1B與圖2，本實施例的第二電極130a、130b與第三電極140c的排列方式與圖1B的第二電極130a、130b與第三電極140a的排列方式相似，兩者的差異在於：本實施例的第二電極130a、130b呈陣列排列，而第三電極140b呈條狀且排列成一網格狀。第二電極130a、130b與第三電極140b於方向D1及垂直於方向D1的一另一方向D2上皆呈交替排列。也就是說，第三電極140b的配置可環繞每一第二電極130a、130b，可更有效地避免產生邊緣模糊效應。
綜上所述，在本發明的電泳顯示裝置的設計中，第三電極與第二電極於方向上呈交替配置，且第二電極接受的第一電壓不同於第三電極接受的第二電壓。藉此，第三電極的設置可阻擋相鄰兩第二電極之間的水平向電場，以避免產生邊緣模糊效應。此外，由於本發明是採用設置第三電極，而非習知的增大相鄰兩第二電極之間的水平間距，因此本發明於相鄰兩第二電極之間處不會產生弱電場區，因而適於在低溫下驅動。簡言之，本發明的電泳顯示裝置除了可有效地降低邊緣模糊效應，而具有高解析度之外，亦能應用於低溫的環境中，可具有較寬的溫度操作區間。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:電泳顯示裝置 110:基板 120:電泳顯示薄膜 122:顯示介質層 122a:電泳液 122b:黑色帶電粒子 122c:白色帶電粒子 124:第一電極 126:可撓性基材 130:第二電極 140a、140b:第三電極 150:薄膜電晶體 D:資料線 D1:方向 D2:另一方向 E:電場 E1:水平向電場 E2:垂直向電場 H、H1、H2:水平間距 T:厚度 W:寬度
圖1A是依照本發明的一實施例的一種電泳顯示裝置的剖面示意圖。 圖1B是圖1A的電泳顯示裝置的第二電極與第三電極的俯視示意圖。 圖2是本發明的另一實施例的第二電極與第三電極的俯視示意圖。
100:電泳顯示裝置 110:基板 120:電泳顯示薄膜 122:顯示介質層 122a:電泳液 122b:黑色帶電粒子 122c:白色帶電粒子 124:第一電極 126:可撓性基材 130a、130b:第二電極 140a:第三電極 150:薄膜電晶體 D1:方向 E:電場 E1:水平向電場 E2:垂直向電場 H、H1、H2:水平間距 T:厚度 W:寬度

Claims (10)

  1. 一種電泳顯示裝置，包括：一基板；一電泳顯示薄膜，配置於該基板上，且包括一顯示介質層與一第一電極；多個第二電極，彼此分離地配置於該基板上，且位於該顯示介質層與該基板之間，其中各該第二電極所接受的一第一電壓是由對應的一薄膜電晶體所控制；以及多個第三電極，配置於該基板上，且位於該顯示介質層與該基板之間，其中該些第三電極與該些第二電極於一方向上呈交替配置，且該第一電壓不同於該些第三電極接受的一第二電壓，該第一電極為一共用電極，而該些第二電極為多個顯示電極，且該些第三電極為多個阻擋電極。
  2. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中該第一電極接受該第二電壓。
  3. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中該些第二電極的延伸方向平行於一資料線的延伸方向。
  4. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中相鄰兩該些第二電極之間的一水平間距介於6微米至45微米之間。
  5. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中各該第三電極至相鄰兩該些第二電極之間的一水平間距相同。
  6. 如請求項5所述的電泳顯示裝置，其中各該第三電極的寬度等於該水平間距。
  7. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中該些第三電極的材料與該些第二電極的材料相同。
  8. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中該第一電極、該些第二電極以及該些第三電極中的任二者的材料相同。
  9. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中該些第二電極呈陣列排列，而各該第三電極的形狀為一條狀。
  10. 如請求項1所述的電泳顯示裝置，其中該些第二電極呈陣列排列而該些第三電極排列成一網格狀，且該些第二電極與該些第三電極於該方向及垂直於該方向的一另一方向上皆呈交替排列。
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