[发明专利]彩色电润湿式显示器装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种显示器装置，特别有关于一种彩色电润湿式显示器装 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，利用极性液体 受电场电润湿(Electrowetting)亲和，使不透明非极性溶液朝远离像素电极的区 域内聚，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在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11，图案化 像素电极12设置在基板11上。一介电层(具疏水性表面性质)13设置在图案化 像素电极12上。图案化的亲水性挡墙结构14设置于介电层13上，定义出各 个像素区域。含黑色染料的不透明非极性液体15a以及一透明的极性液体16 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15a均匀分 布在像素中，此时像素的显示状态为暗态(dark state)。

当操作电压开状态时，透明极性液体16受到电润湿(Electrowetting)作用力 影响，与像素电极亲和，并使得不透明非极性液体15b朝远离像素电极12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。

图2是显示传统单层彩色电润湿式显示器装置的剖面示意图。在图2中， 传统单层彩色电润显示器50包括一第一基板51与一第二基板61对向设置。 第一基板51上包括图案化电极52对应各个子像素区域。一反射层53设置在 图案化像素电极52上。一隔离结构54设置在反射层53上，以定义出多个子 像素(sub-pixel)阵列。含黑色染料的第一流体55设置在图案化电极52上的各 个子像素区域中。一透明的第二流体56填充于第一基板51与第二基板61。 一彩色滤光片62包括红62R、绿62G、蓝62B彩色单元设置在第二基板61 上。各彩色单元62R、62G、62B分别对应一子像素(sub-pixel)区域。一密封结 构70在显示器面板的周边区域，将第一基板51与第二基板61封合。一共同 电极65与第二流体56接触。利用共同电极65与各像素区域的电极52所产生 的电场，改变第一流体55的表面张力，达到显像的目的。更明确地说，通过 黑色非极性油墨的收缩与平铺来控制外界光源的反射与吸收，并利用反射光穿 透上基板的彩色滤光片，可产生不同的色光，达到全彩化的效果。

世界知识产权组织申请案公开第WO03/071347号揭露一种彩色电润湿式 显示器结构。例如，图3是显示传统彩色三层电润湿式显示器装置的剖面示 意图。请参阅图3，在三层式彩色电润湿式彩色显示器100的结构中，在上、 下基板间以隔离结构113隔离成多个子像素结构，并在各子像素中填入极性溶 液106与对应两种不同颜色的非极性油墨105W、105C、105Y、105M，其中 两种非极性油墨中间夹着一层极性溶液，使其上下基板内部呈现油墨、极性溶 液、油墨的三层溶液。在上基板上方设置一彩色滤光片121，该彩色滤光片与 上、下基板内部的两种不同颜色的油墨彼此互为补色。在操作时，分别控制并 施加偏压在不同的电极112、132-137，并通过两不同颜色的非极性油墨的收缩 与平铺来控制入射光116被反射板122反射或被非极性油墨105W、105C、 105Y、105M吸收特定光谱的颜色，并利用反射光穿透上板的彩色滤光片的彩 色单元121M、121C、121Y，可产生不同的色光。

然而，以彩色滤光片搭配黑色非极性溶液(如油墨)的传统单层彩色结构， 彩色滤光片会吸收部分的光源，造成光利用率下降，进而导致显示画面的对比 与亮度降低。另外，彩色滤光片与下板对位组立的问题亦会增加面板制作上的 困难度与复杂度。另一方面，采用三层结构的面板的色彩饱和度与色彩性可有 效地提升，但面板结构复杂、制作工艺不易，且制造成本亦相对提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种彩色电润湿式显示器装置，以提 升影像品质以及降低面板制作成本与困难度。