[发明专利]电润湿法显示器装置及其制造方法

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法显示器装置及其制造方法。

背景技术

电润湿法显示器(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。

国际知识产权组织申请案公开第WO 2005/051091号披露一种电润湿法显示器结构。请参阅图1，传统电润湿法显示器包括第二基板3与第一基板4对向设置，图案化像素电极7设置于第二基板3上。介电层8，例如具有疏水性(hydrophobic)表面性材料层，设置于第二基板3与图案化像素电极7上。图案化的亲水性档墙结构(pixel wall)13设置于介电层8上，定义出各个像素区域。含黑色染料的不透明非极性液体5设置于档墙结构13间的像素区域，以及透明的极性液体6设置于第一基板4与第二基板3之间的间隙中。当操作电压关状态时，不透明非极性液体5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，亦即由电压源9产生电场于第一基板4与第二基板3之间，致使不透明非极性液体5受到电润湿作用力影响内聚，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)。

传统电润湿法显示器装置的档墙结构13为亲水结构，其直接制作于疏水性且低表面能材料的介电层8上，其优点为可采全面涂布的方式形成低表面能材料，然而使得亲水的挡墙结构13不易直接制作在介电层8上，并且容易从介电层8脱落，导致显示器的失效。

美国专利早期公开No.2007/0188676披露一种电润湿法显示器，利用不透明非极性液体受电场电润湿作用内聚，以控制显示器像素的亮态与暗态。图2是显示另一传统的电润湿法显示器的剖面示意图。请参阅图2，传统电润湿法显示器装置包括背光模块20与电润湿法显示器50，做为光开关。电润湿法显示器50包括第二基板22，像素电极24设置于第二基板22上。介电层(具疏水性表面性质)26设置于像素电极24上。图案化的亲水性档墙结构28设置于介电层26上，定义出各个像素区域。含黑色染料的不透明非极性液体45以及透明的极性液体40设置于各个像素区域中。第一基板30其上具有图案化的共同电极32，相对第二基板22设置于档墙结构28与透明的极性液体40上。

再者，国际知识产权组织申请案公开第WO 2006/017129号披露一种半反穿式电润湿法显示器结构，在半反穿电润湿法显示器的结构中，将第二基板与附有彩色滤光片的第一基板进行组立封装，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法显示器具有多个像素，且于第二基板上，个别像素内制作穿透区与反射区。

图3是显示传统半反穿式电润湿法显示器的剖面示意图。请参阅图3，传统半反穿式彩色电润湿法显示器包括第二基板112设置于背光模块111上。图案化反射板113，对应像素区域的反射区，设置于第二基板112上。第二透明电极层114全面性设置于第二基板112上，并覆盖反射板113。介电层(具疏水性表面性质)115设置于第二透明电极层114上。图案化挡墙结构116设置于介电层115上，定义出多个像素区域。

第一基板118相对于第二基板112对向设置。第一透明电极层117设置于第一基板118上。再者，在各像素区域内，第二基板112和第一基板118之间的间隙中，夹置透明极性溶液层121与不透明非极性溶液层120a-120c。电源供应器施予一偏压于第一透明电极层114与第二透明电极层117之间，通过偏压造成的电润湿作用力，控制各像素的反射区域与穿透区域显像。当施加电压大于阈值电压(threshold voltage)时，不透明非极性液体开始呈现内聚现象而逐渐露出反射区域与穿透区域。

传统电湿润显示器的主要第二基板结构包括低表面能材料层，以及图案化的亲水结构制作于低表面能材料层。然而，由于低表面能材料层的表面具有抗沾粘(anti-adhesion)的性质，致使难以进行后续大面积材料涂布与后续工艺。更有甚者，即使勉强制作亲水结构于其上，也会因低表面能材料层的表面特性，而导致亲水结构从低表面能材料层脱落。因此，业界企需一种克服亲水结构制作于介电层上的制造方法，以及改进其结构稳定性的电湿润显示器结构。

发明内容