[发明专利]电润湿式显示器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示器装置，特别有关于一种电润湿式显示器装置。

背景技术

电润湿式显示器(Electrowetting Display)的原理是利用电润湿(Electrowetting)现象或电化毛细管(Electrocapillary)现象。当流体受到电场作用而改变流体的表面自由能(Free Surface Energy)，使得流体的分布面积改变。

美国专利第US 6,967,763号揭露一种电润湿式显示器结构，利用不透明非极性液体受电场电润湿(Electrowetting)作用内聚，以控制显示器像素的亮态与暗态。图1A与1B分别显示传统电润湿式显示器于电压关与电压开状态的剖面示意图。请参阅图1A，传统彩色电润湿式显示器10包括一基板16，图案化像素电极15设置于基板16上。一介电层(具疏水性表面性质)14设置于图案化像素电极15上。图案化的亲水性档墙结构13设置于介电层14上，定义出各个像素区域。含黑色染料的不透明非极性液体12以及一透明的极性液体11设置于各个像素区域中。当操作电压关状态时，不透明非极性液体12均匀分布于像素中，此时像素的显示状态为暗态(dark state)。

当操作电压开状态时，不透明非极性液体12受到电润湿(Electrowetting)作用力影响，朝远离像素电极15内聚，因而露出大部分的像素区域，此时像素的显示状态为亮态(bright state)，如图1B所示。

传统半反穿彩色化电润湿式显示器是利用黑色油滴作为光吸收介质，并搭配彩色滤光板，藉由反射板反射外界光源，或是以背光板发出光源。光源透过彩色滤光板至外界环境，以达到彩色化显示的效果。然而，由于传统半反穿彩色化电润湿式显示器的反射区与透射区配置不当，导致灰阶控制不易与不精准的问题，进而影响显示器影像稳定性与品质。

国际知识产权组织申请案公开第WO 2006/017129号揭露一种半反穿式的彩色电润湿式显示器结构，在半反穿电润湿式彩色显示器的结构中，将下基板与附有彩色滤光片的上基板进行组立封装，并在内部填入极性溶液与黑色非极性溶液。半反穿形式的彩色电润湿式显示器具有多个像素，且于下基板上，个别像素内制作一透射区与一反射区。

图2A与2B分别显示传统半反穿式电润湿式显示器于电压关与电压开状态的剖面示意图。请参阅图2A，传统半反穿式彩色电润湿式显示器20包括一第一基板21与一第二基板29对向设置，其间夹置一透明极性溶液层23与一不透明非极性溶液层24。一第一透明电极层22设置于第一基板21上。一第二透明电极层27设置于第二基板29上。一介电层(具疏水性表面性质)26设置于第二透明电极层27上。一反射板28设置于第二透明电极层27与第二基板29之间，以定义出一反射区域与一透射区域。一背光板35设置于第二基板29的背面。一电源供应器30施予一偏压于第一透明电极层22与第二透明电极层27之间，藉由偏压造成的电润湿(Electrowetting)作用力，控制各像素的反射区域与透射区域显像。当外加电压大于操作电压，不透明非极性液体24呈完全内聚状态，因此可完全显露出反射区域与透射区域，如图2A所示。

当外加电压大于起始电压但小于操作电压时，不透明非极性液体24并非完全内聚，因此显露出的反射区域面积大于透射区域面积，造成灰阶控制不易与不精准的问题，如图2B所示。

以下说明传统半反穿式电润湿式显示器外加电压各阶段的显示状态，请参阅图3A，传统半反穿式电润湿式显示器100a包括一基板137，图案化透明像素电极层135设置于基板137上。一反射板136设置于透明像素电极层135与基板1 37之间，以定义出一反射区域与一透射区域。一介电层(具疏水性表面性质)134设置于透明像素电极层135。图案化的亲水性档墙结构133设置于介电层134上，定义出各个像素区域。含黑色染料的不透明非极性液体132以及一透明的极性液体131设置于各个像素区域中。背光板138设置于基板137的背面。一对向基板140对向设置于基板137，一透明电极142(共同电极)设置于对向基板140上。当操作电压关状态时，不透明非极性液体132均匀分布于像素中，外界的入射光线完全被不透明非极性液体132吸收，此时像素的显示状态为暗态(dark state)。