TW201439588A - 電濕潤顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種電濕潤顯示裝置，其具有複數個畫素區，且各畫素區包括一畫素周邊區與一主動區。電濕潤顯示裝置包括一第一基板、複數個第一電極、一疏水層、複數個阻隔壁、一第二基板、複數個第二電極、一極性液體以及一非極性液體。第一電極位於第一基板上。各第二電極包括一第一子電極部與一第二子電極部設置於對應之主動區內且彼此電性連接，第一子電極部與疏水層具有一第一距離，第二子電極部與疏水層具有一第二距離，且第一距離大於第二距離。極性液體與非極性液體位於第二電極與疏水層之間。

Description

電濕潤顯示裝置

本發明係關於一種電濕潤顯示裝置，尤指一種具有多重間隙之電濕潤顯示裝置。

電濕潤顯示裝置是利用電溼潤力操控非極性液體與極性液體的移動達到顯示效果的一種顯示裝置。電濕潤顯示裝置主要包括兩片基板、分別置於兩片基板之內側的兩電極，以及設置於兩電極之間且彼此不互溶的非極性液體與極性液體。施加於兩電極之間的電壓差可以改變電極的親水效果，進而改變接觸角。也就是說，在不存在電壓差的情況下，電極表面較為疏水親油，而在施加電壓差後，電極表面會變成較為親水疏油，因此可以控制非極性液體覆蓋於基板的面積，進而達到控制灰階的作用。然而，在習知電濕潤顯示裝置中，由於兩電極之間的任何位置的距離均為一致，其所產生的電場會是均勻的電場，因此在連續性地顯示具有不同灰階的畫面時，極性液體與非極性液體會因為受到其它作用力的影響而產生滯留現象(Hysteresis phenomenon)。滯留現象會使的非極性液體實際覆蓋於基板的面積與預定覆蓋於基板的面積有所偏差。如此一來，將使得電濕潤顯示裝置的灰階表現不佳，嚴重影響顯示品質。

本發明之目的之一在於提供一種電濕潤顯示裝置，以解決習知電濕潤顯示裝置之灰階表現不佳的問題。

本發明之一實施例提供一種電濕潤顯示裝置，其具有複數個畫素區，且各畫素區包括一畫素周邊區與一主動區。上述電濕潤顯示裝置包括一第一基板、複數個第一電極、一疏水層、複數個阻隔壁、一第二基板、複數個第二電極、一極性液體以及一非極性液體。第一電極設置於第一基板上並分別位於畫素區內。疏水層設置於第一電極上。阻隔壁設置於疏水層上並分別位於畫素周邊區內。第二基板與第一基板面對設置。第二電極設置於第二基板上並分別位於畫素區內。各第二電極包括一第一子電極部與一第二子電極部。各該第二電極設置於對應之主動區內且彼此電性連接，第一子電極部與疏水層具有一第一距離，第二子電極部與疏水層具有一第二距離，且第一距離大於第二距離。極性液體位於第二電極與疏水層之間。非極性液體位於第二電極與疏水層之間。

本發明之電濕潤顯示裝置的第二電極與第一電極之間具有兩種不同的間隙，可以精準且有效地控制極性液體與非極性液體在暗態顯示模式與亮態顯示模式下的位置，進而改善灰階表現並提升顯示品質。

1‧‧‧電濕潤顯示裝置

10P‧‧‧畫素區

10A‧‧‧主動區

10S‧‧‧畫素周邊區

12‧‧‧第一基板

14‧‧‧第一電極

16‧‧‧疏水層

18‧‧‧阻隔壁

20‧‧‧第二基板

22‧‧‧第二電極

24‧‧‧極性液體

26‧‧‧非極性液體

15‧‧‧絕緣層

10B‧‧‧邊框區

28‧‧‧框膠

221‧‧‧第一子電極部

222‧‧‧第二子電極部

d1‧‧‧第一距離

d2‧‧‧第二距離

42‧‧‧光源

44‧‧‧導光板

L‧‧‧光線

30‧‧‧凸塊結構

1’‧‧‧電濕潤顯示裝置

222M‧‧‧主電極部

222A‧‧‧輔助電極部

1”‧‧‧電濕潤顯示裝置

S1‧‧‧輔助電極層

S2‧‧‧輔助電極層

S3‧‧‧輔助電極層

2‧‧‧電濕潤顯示裝置

32‧‧‧遮光圖案

2’‧‧‧電濕潤顯示裝置

2”‧‧‧電濕潤顯示裝置

3‧‧‧電濕潤顯示裝置

34‧‧‧波長轉換層

L’‧‧‧可見光線

3’‧‧‧電濕潤顯示裝置

3”‧‧‧電濕潤顯示裝置

第1圖為本發明之第一實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式之示意圖。

第2圖為本發明之第一實施例之電濕潤顯示裝置於亮態顯示模式之示意圖。

第3圖繪示了本發明之第一實施例之第一變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

第4圖繪示了本發明之第一實施例之第二變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

第5圖為本發明之第二實施例之電濕潤顯示裝置於亮態顯示模式之示意圖。

第6圖為本發明之第二實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式之示意圖。

第7圖繪示了本發明之第二實施例之第一變化實施例之電濕潤顯示裝置的示 意圖。

第8圖繪示了本發明之第二實施例之第二變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

第9圖為本發明之第三實施例之電濕潤顯示裝置於亮態顯示模式之示意圖。

第10圖為本發明之第三實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式之示意圖。

第11圖繪示了本發明之第三實施例之第一變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

第12圖繪示了本發明之第三實施例之第二變化實施例之電濕潤顯示裝置的 示意圖。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖與第2圖。第1圖與第2圖繪示了本發明之第一實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖，其中第1圖為第一實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式之示意圖，第2圖為第一實施例之電濕潤顯示裝置於亮態顯示模式之示意圖。如第1圖與第2圖所示，本實施例之電濕潤顯示裝置1具有複數個畫素區10P，且各畫素區10P包括一主動區10A與一畫素周邊區10S。主動區10A係可提供顯示之區域，而畫素周邊區10S則為相鄰之主動區10A之間的區域。電濕潤顯示裝置1包括一第一基板12、複數個第一電極14、一疏水層16、複數個阻隔壁18、一第二基板20、複數個第二電極22、一極性液體24以及一非極性液體26。第一基板12可包括透明基板，其可為硬式透明基板例如玻璃基板或石英基板，或是可撓式透明基板例如塑膠基板，但不以此為限。第一電極14係設置於第一基板12上並分別位於畫素區 10P內。第一電極14可包括透明電極，其材料可為氧化銦錫(ITO)、氧化銦錫(IZO)或其它適合之透明導電材料。第一電極14係為畫素電極，且每一個第一電極14可具有獨立的畫素電壓。電濕潤顯示裝置1可為主動矩陣顯示裝置或被動矩陣顯示裝置，當電濕潤顯示裝置1為主動矩陣顯示裝置，則各第一電極14可與對應的主動開關元件(圖未示)例如薄膜電晶體元件電性連接；當電濕潤顯示裝置1為被動矩陣顯示裝置，則各第一電極14不需與主動開關元件連接，而可直接與訊號線(圖未示)連接。疏水層16係設置於第一電極14上，且疏水層16的材料可為各種具有疏水特性之材料。另外，電濕潤顯示裝置1可選擇性地包括一絕緣層15，設置於第一電極14與疏水層16之間，但不以此為限。阻隔壁18係設置於疏水層16上並分別位於畫素周邊區10S內，且阻隔壁18大體上係環繞主動區10A。阻隔壁18可固定於疏水層16之表面並與疏水層16接觸，且阻隔壁18未與第二電極22接觸。阻隔壁18之材料可為例如光阻或其它絕緣材料。第二基板20係與第一基板12面對設置，且第一基板12與第二基板20可利用設置於邊框區10B的框膠28加以黏著。第二基板20可包括透明基板，其材料可與第一基板12相同，但不以此為限。第二電極22係設置於第二基板20上。精確地說，第一電極14與第二電極22係分別設置於第一基板12與第二基板20的內側表面上。第二電極22係分別位於畫素區10P內，且第二電極22可彼此連接。第二電極22係為一共通電極，其每一個第二電極22可具有相同的共通電壓，但不以此為限。此外，各第二電極22包括一第一子電極部221與一第二子電極部222設置於對應之主動區10A內且彼此電性連接。第一子電極部221與疏水層16具有一第一距離d1，第二子電極部222與疏水層16具有一第二距離d2，且第一距離d1大於第二距離d2。極性液體24與非極性液體26係位於第二電極22與疏水層16之間，極性液體24與非極性液體26彼此不互溶，並可被框膠28封合於第一基板12與第二基板20之間。框膠28可為例如紫外線框膠，或其它各種類型之框膠。詳細地說，極性液體24與非極性液體26係位於主動區10A 內，其中極性液體24大體上會分布於第一基板12與第二基板20之間的空間內，而非極性液體26則大體上會被限制在阻隔壁18所形成的空間內。極性液體24具有極性，其可為例如水或其它具有極性的水性液體，而非極性液體26不具有極性，其可為油墨或其它不具有極性的油性液體。另外，在本實施例中，極性液體24包括一透光液體，其可容許光線穿透，且非極性液體26包括一不透光液體，其可阻擋光線穿透。

本實施例之電濕潤顯示裝置1可另包括一光源42以及一導光板44。光源42可設置於導光板44之一側，並用以向導光板44發射向光線L，而導光板44係設置於第一基板12之下方，用以將光源42所發射之光線L導向第一基板12。在本實施例中，光源42所發射之光線L係為可見光線，亦即其波長範圍係為人眼可見之光線。舉例而言，光源42可為例如發光二極體元件、螢光燈管或其它類型之發光元件。另外，光源42亦可設置於第一基板12之下方。本實施例之電濕潤顯示裝置1亦可使用環境背光，且在此狀況下則不需使用光源42與導光板44等背光元件。

在本實施例中，第二電極22與疏水層16之間具有兩種不同的間隙，此種不同間隙的設計可以在相同的電壓差下使第一子電極部221與疏水層16之間的壓力不等於第二子電極部222與疏水層16之間的壓力，如此一來可以有效地避免極性液體24與非極性液體26的滯留現象，而可精準地控制極性液體24與非極性液體26在暗態顯示模式與亮態顯示模式下的位置。請參考式1，式1為第二電極22與疏水層16之間的壓力、距離與電壓差的關係。

P2-P1=(1/2)*CV²*((1/d2)-(1/d1))......................................式1其中P1為第一子電極部221與疏水層16之間的壓力； P2為第二子電極部222與疏水層16之間的壓力；V為第一電極14與第二電極22之間的電壓差；d1為第一距離；以及d2為第二距離。

由式1可知，在第一電極14與第二電極22之間的電壓差V相同的情況下，透過改變第一距離d1與第二距離d2的大小關係，即可調整第一子電極部221與疏水層16之間的壓力P1與第二子電極部222與疏水層16之間的壓力P2的關係。如此一來，在驅動電濕潤顯示裝置1時，利用壓力差可更精準且有效地控制極性液體24與非極性液體26在暗態顯示模式與亮態顯示模式下的位置，而改善灰階表現，進而增進顯示品質。

本實施例之電濕潤顯示裝置1另包括複數個凸塊結構30，分別位於主動區10A內。各凸塊結構30係設置於對應之第二子電極部222與第二基板20之間，但未設置於第一子電極部221與第二基板20之間。因此，相對於第一子電極部221的下表面，第二子電極部222會被凸塊結構30所墊高而突出於第一子電極部221。也就是說，在本實施例中，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於第二子電極部222與第二基板20之間設置凸塊結構30所達成。凸塊結構30之材料可為各式絕緣材料，例如無機絕緣材料像是氧化矽、氮化矽、氧化鋁與氧化鈦等，或者是有機絕緣材料。

下文將說明本實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式與亮態顯示模式下的操作條件。值得說明的是，暗態顯示模式或亮態顯示模式係指單一畫素的顯示模式，也就是說，每一個畫素可視所欲顯示的畫面而獨立地被控制為暗態顯示模式或亮態顯示模式。

如第1圖所示，於暗態顯示模式下，第一電極14與第二電極22之間無電壓差存在，也就是說，第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓會相等。在此狀況下，極性液體24(透光液體)會與疏水層16排斥，而非極性液體26(不透光液體)會吸附在疏水層16的表面而完全覆蓋主動區10A，因此可遮蔽由導光板44射出之光線L而達到暗態顯示效果。

如第2圖所示，於亮態顯示模式下，第一電極14與第二電極22之間存在一電場，也就是說，第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓不相等而具有電壓差。在此狀況下，非極性液體26(不透光液體)會受電濕潤力的推擠而移動至阻隔壁18之一側而僅部分覆蓋主動區10A，且極性液體24(透光液體)會因為表面能的改變而覆蓋部分主動區10A。因此，由導光板44射出之光線L(可見光線)可以穿過極性液體24(透光液體)而達到亮態顯示效果。於亮態顯示模式下，各畫素區10P的灰階值(亮度)可利用第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓的電壓差的大小加以控制，也就是說，當電壓差愈大時，灰階值愈大；當電壓差愈小時，灰階值愈小。此外，由於各畫素區10P的第一電極14的畫素電壓為獨立控制，因此可分別顯示出預定的灰階值。

本實施例之電濕潤顯示裝置1可以提供黑白顯示功能、單色顯示功能或是全彩顯示功能。舉例而言，若欲提供黑白顯示功能，則光源42所發出之光線L可選用白光。若欲提供單色顯示功能，則光源42所發出之光線L可選用單色光例如紅光、綠光或藍光。若欲提供全彩顯示功能，則光源42可選用掃描式光源，其可依序發出不同顏色之光線L例如依序發出紅光、綠光與藍光；或者，光源42所發出之光線L可選用白光，並於不同的畫素區10P內分別設置不同顏色的彩色濾光片(圖未示)。

本發明之電濕潤顯示裝置並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它較佳實施例之電濕潤顯示裝置，且為了便於比較各實施例之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。

請參考第3圖。第3圖繪示了本發明之第一實施例之第一變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第3圖所示，在第一變化實施例之電濕潤顯示裝置1’中，各第二子電極部222包括一主電極部222M與一輔助電極部222A。第二子電極部222之主電極部222M與第一子電極部221係由同一層圖案化透明導電層所構成，各輔助電極部222A係設置於對應之主電極部222M與疏水層16之間。因此，相對於第一子電極部221的下表面，輔助電極部222A會突出於第一子電極部221。也就是說，在第一變化實施例中，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於第二子電極部222的輔助電極部222A所達成。第一變化實施例之電濕潤顯示裝置1’的暗態顯示模式與亮態顯示模式的操作方式與第一實施例相同，在此不多加贅述。

請參考第4圖。第4圖繪示了本發明之第一實施例之第二變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第4圖所示，不同於第一變化實施例，在第二變化實施例之電濕潤顯示裝置1”中，各輔助電極部222A包括複數個輔助電極層S1,S2,S3，堆疊於對應之主電極部222M與疏水層16之間。輔助電極層S1,S2,S3的面積不同，例如其面積為遞減方式排列。也就是說，靠近疏水層16之輔助電極層S3之面積係小於輔助電極層S2的面積，且輔助電極層S2的面積小於靠近主電極部222M之輔助電極層S1之面積。同樣地，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏 水層16之間的第二距離d2係藉由於具有多層堆疊結構的輔助電極部222A所達成。第二變化實施例之電濕潤顯示裝置1”的暗態顯示模式與亮態顯示模式的操作方式與第一實施例相同，在此不多加贅述。

請參考第5圖與第6圖。第5圖與第6圖繪示了本發明之第二實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖，其中第5圖為第二實施例之電濕潤顯示裝置於亮態顯示模式之示意圖，第6圖為第二實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式之示意圖。如第5圖與第6圖所示，不同於第一實施例，本實施例之電濕潤顯示裝置2另包括複數個遮光圖案32，分別設置於主動區10內，且各遮光圖案32僅部分覆蓋對應之主動區10A而部分暴露出對應之主動區10A。遮光圖案32可以阻擋光線L，此外，光源42所發出之光線L可為不可見光線。另外，不同於第一實施例，在第二實施例中，極性液體24包括一透光液體，且非極性液體26包括一波長轉換液體，其中非極性液體26之折射率大於或等於疏水層16之折射率，且極性液體24之折射率小於疏水層16之折射率。舉例而言，非極性液體26與疏水層16之折射率差可介於0.1至1之間，但不以此為限。另外，在本實施例中，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於第二子電極部222與第二基板20之間設置凸塊結構30所達成，但不以此為限。

如第5圖所示，於亮態顯示模式下，第一電極14與第二電極22之間無電壓差存在，也就是說，第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓會相等。在此狀況下，極性液體24(透光液體)會與疏水層16排斥，而非極性液體26(波長轉換液體)會吸附在疏水層16的表面而完全覆蓋主動區10A。由於非極性液體26之折射率大於或等於疏水層16之折射率，因此光線L會以直接穿透或折射的形式進入並穿透非極性液體26(波長轉換液體)， 並激發波長轉換液體而形成一可見光線L’，且由於非極性液體26與極性液體24的界面為曲面，因此可見光線L’仍可穿透極性液體24而達到亮態顯示效果。舉例而言，本實施例之電濕潤顯示裝置2之畫素區10P可以包括複數個不同顏色的畫素區10P，例如紅色畫素區、綠色畫素區與藍色畫素區，且在紅色畫素區、綠色畫素區與藍色畫素區內，彩色波長轉換液體分別為紅色發光液體、綠色發光液體與藍色發光液體，因此可以提供全彩顯示功能。另外，於亮態顯示模式下，各畫素區10P的灰階值(亮度)可利用第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓的電壓差的大小加以控制，也就是說，當電壓差愈大時，灰階值愈小；當電壓差愈小時，灰階值愈大。此外，由於各畫素區10P的第一電極14的畫素電壓為獨立控制，因此可分別顯示出預定的灰階值。

如第6圖所示，於暗態顯示模式下，第一電極14與第二電極22之間存在一電場，也就是說，第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓不相等而具有電壓差。在此狀況下，非極性液體26(波長轉換液體)會受電濕潤力的擠壓而移動至遮光圖案32上，而極性液體24(透光液體)會因為表面能的改變而覆蓋部分主動區10A。極性液體24(透光液體)會阻擋光線L而提供暗態顯示效果。在本實施例中，由於極性液體24之折射率小於疏水層16之折射率，因此由導光板44射出之光線L(不可見光線)會因為全反射效應被極性液體24(透光液體)所反射而無法穿透極性液體24(透光液體)。也就是說，在暗態顯示模式下，光線L(不可見光線)不僅無法穿透遮光圖案32，亦因為全反射效應而無法穿透極性液體24(透光液體)，因此未激發波長轉換液體而可達到不發光的暗態顯示效果。

請參考第7圖。第7圖繪示了本發明之第二實施例之第一變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第7圖所示，在第一變化實施例之電濕 潤顯示裝置2’中，各第二子電極部222包括一主電極部222M與一輔助電極部222A。第二子電極部222之主電極部222M係與第一子電極部221係由同一層圖案化透明導電層所構成，各輔助電極部222A係設置於對應之主電極部222M與疏水層16之間。因此，相對於第一子電極部221的下表面，輔助電極部222A會突出於第一子電極部221。也就是說，在第一變化實施例中，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於第二子電極部222的輔助電極部222A所達成。第一變化實施例之電濕潤顯示裝置2’的暗態顯示模式與亮態顯示模式的操作方式與第二實施例相同，在此不多加贅述。

請參考第8圖。第8圖繪示了本發明之第二實施例之第二變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第8圖所示，不同於第一變化實施例，在第二變化實施例之電濕潤顯示裝置2”中，各輔助電極部222A包括複數個輔助電極層S1,S2,S3，堆疊於對應之主電極部222M與疏水層16之間。輔助電極層S1,S2,S3的面積不同，例如其面積為遞減方式排列。也就是說，靠近疏水層16之輔助電極層S3之面積係小於輔助電極層S2的面積，且輔助電極層S2的面積小於靠近主電極部222M之輔助電極層S1之面積。同樣地，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於具有多層堆疊結構的輔助電極部222A所達成。第二變化實施例之電濕潤顯示裝置2”的暗態顯示模式與亮態顯示模式的操作方式與第二實施例相同，在此不多加贅述。

請參考第9圖與第10圖。第9圖與第10圖繪示了本發明之第三實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖，其中第9圖為第三實施例之電濕潤顯示裝置於亮態顯示模式之示意圖，第10圖為第三實施例之電濕潤顯示裝置於暗態顯示模式之示意圖。如第9圖與第10圖所示，不同於第一與第二實施例， 本實施例之電濕潤顯示裝置3包括一波長轉換層34，設置於第二基板20上。此外，光源42所發出之光線L可為不可見光線，極性液體24包括透光液體，且非極性液體26包括透光液體，其中非極性液體26之折射率大於或等於疏水層16之折射率，且極性液體24之折射率小於疏水層16之折射率。舉例而言，非極性液體26與疏水層16之折射率差可介於0.1至1之間，但不以此為限。

如第9圖所示，於亮態顯示模式下，第一電極14與第二電極22之間無電壓差存在，也就是說，第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓會相等。在此狀況下，極性液體24會與疏水層16排斥，而非極性液體26會吸附在疏水層16的表面而完全覆蓋主動區10A，由於非極性液體26之折射率大於或等於疏水層16之折射率，因此光線L會以直接穿透或折射的形式進入並穿透非極性液體26(透光液體)，且由於非極性液體26與極性液體24的界面為曲面，因此可見光線L’仍可穿透極性液體24並激發波長轉換層34而形成一可見光線L’，達到亮態顯示效果。本實施例之電濕潤顯示裝置3之畫素區10P可以包括複數個不同顏色的畫素區10P，例如紅色畫素區、綠色畫素區與藍色畫素區，且在紅色畫素區、綠色畫素區與藍色畫素區內，波長轉換層34可選擇不同材料的波長轉換層，例如紅光發光層、綠光發光層與藍光發光層，其可分別受到不可見光線的激發而產生紅光、綠光與藍光，因此可以提供全彩顯示功能。另外，在一變化實施例中，光源42所發出之光線L亦可為具有短波長的可見光線，例如藍光。在此狀況下，藍色畫素區可不設置波長轉換層34，而在紅色畫素區與綠色畫素區與藍色畫素區內，波長轉換層34可選擇不同材料的波長轉換層，例如紅光發光層與綠光發光層，其可分別受到短波長的藍光的激發而產生紅光與綠光。藉由上述作法，同樣可以提供全彩顯示功能。另外，於亮態顯示模式下，各畫素區10P的灰階值(亮度)可利用第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓的電壓差的大小加 以控制，也就是說，當電壓差愈小時，灰階值愈大；當電壓差愈大時，灰階值愈小。此外，由於各畫素區10P的第一電極14的畫素電壓為獨立控制，因此可分別顯示出預定的灰階值。

如第10圖所示，於暗態顯示模式下，第一電極14與第二電極22之間存在一電場，也就是說，第一電極14的畫素電壓與第二電極22之共通電壓不相等而具有電壓差。在此狀況下，非極性液體26會受電濕潤力的推擠而移動至阻隔壁18之一側而僅部分覆蓋主動區10A，且極性液體24會因為表面能的改變而覆蓋部分主動區10A。極性液體24會阻擋光線L而提供暗態顯示效果。在本實施例中，由於極性液體24之折射率小於疏水層16之折射率，因此由導光板44射出之光線L會因為全反射效應被極性液體24所反射而無法穿透極性液體24。

請參考第11圖。第11圖繪示了本發明之第三實施例之第一變化實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第11圖所示，在第一變化實施例之電濕潤顯示裝置3’中，各第二子電極部222包括一主電極部222M與一輔助電極部222A。第二子電極部222之主電極部222M與第一子電極部221係由同一層圖案化透明導電層所構成，各輔助電極部222A係設置於對應之主電極部222M與疏水層16之間。因此，相對於第一子電極部221的下表面，輔助電極部222A會突出於第一子電極部221。也就是說，在第一變化實施例中，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於第二子電極部222的輔助電極部222A所達成。第一變化實施例之電濕潤顯示裝置3’的暗態顯示模式與亮態顯示模式的操作方式與第三實施例相同，在此不多加贅述。

請參考第12圖。第12圖繪示了本發明之第三實施例之第二變化 實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第4圖所示，不同於第一變化實施例，在第二變化實施例之電濕潤顯示裝置3”中，各輔助電極部222A包括複數個輔助電極層S1,S2,S3，堆疊於對應之主電極部222M與疏水層16之間。輔助電極層S1,S2,S3的面積不同，例如其面積為遞減方式排列。也就是說，靠近疏水層16之輔助電極層S3之面積係小於輔助電極層S2的面積，且輔助電極層S2的面積小於靠近主電極部222M之輔助電極層S1之面積。同樣地，第一子電極部221與疏水層16之間第一距離d1以及第二子電極部222與疏水層16之間的第二距離d2係藉由於具有多層堆疊結構的輔助電極部222A所達成。第二變化實施例之電濕潤顯示裝置3”的暗態顯示模式與亮態顯示模式的操作方式與第三實施例相同，在此不多加贅述。

綜上所述，本發明之電濕潤顯示裝置的第二電極與第一電極之間具有兩種不同的間隙，因此可以精準且有效地控制極性液體與非極性液體在暗態顯示模式與亮態顯示模式下的位置，而改善灰階表現，進而增進顯示品質。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧電濕潤顯示裝置

10P‧‧‧畫素區

10A‧‧‧主動區

10S‧‧‧畫素周邊區

12‧‧‧第一基板

14‧‧‧第一電極

16‧‧‧疏水層

18‧‧‧阻隔壁

20‧‧‧第二基板

22‧‧‧第二電極

24‧‧‧極性液體

26‧‧‧非極性液體

15‧‧‧絕緣層

10B‧‧‧邊框區

28‧‧‧框膠

221‧‧‧第一子電極部

222‧‧‧第二子電極部

d1‧‧‧第一距離

d2‧‧‧第二距離

42‧‧‧光源

44‧‧‧導光板

L‧‧‧光線

20‧‧‧凸塊結構

Claims (17)

1. 一種電濕潤顯示裝置，具有複數個畫素區，且各該畫素區包括一畫素周邊區與一主動區，該電濕潤顯示裝置包括：一第一基板；複數個第一電極，設置於該第一基板上並分別位於該等畫素區內；一疏水層，設置於該等第一電極上；複數個阻隔壁，設置於該疏水層上並分別位於該等畫素周邊區內；一第二基板，與該第一基板面對設置；複數個第二電極，設置於該第二基板上並分別位於該等畫素區內，其中各該第二電極包括一第一子電極部與一第二子電極部，各該第二電極設置於對應之該主動區內且彼此電性連接，該第一子電極部與該疏水層具有一第一距離，該第二子電極部與該疏水層具有一第二距離，且該第一距離大於該第二距離；一極性液體，位於該等第二電極與該疏水層之間；以及一非極性液體，位於該等第二電極與該疏水層之間。
2. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該等第二電極彼此連接。
3. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，另包括一絕緣層，設置於該等第一電極與該疏水層之間。
4. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，另包括複數個凸塊結構，分別位於該等主動區內，其中各該凸塊結構係設置於對應之該第二子電極部與該第二基板之間，以使得該第二子電極部突出於該第一子電極部。
5. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中各該第二子電極部包括一主電極 部與一輔助電極部，該等主電極部與該等第一子電極部係由同一層圖案化透明導電層所構成，而各該輔助電極部係設置於對應之該主電極部與該疏水層之間，且該輔助電極部突出於該第一子電極部。
6. 如請求項5所述之電濕潤顯示裝置，其中各該輔助電極部包括複數個輔助電極層，堆疊於對應之該主電極部與該疏水層之間，且靠近該疏水層之該輔助電極層之面積係小於靠近該主電極部之該輔助電極層之面積。
7. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，另包括：一光源，用以發射一光線；以及一導光板，設置於該第一基板之下方，用以將該光源所發射之該光線導向該第一基板。
8. 如請求項7所述之電濕潤顯示裝置，其中該光線包括一可見光線。
9. 如請求項8所述之電濕潤顯示裝置，其中該極性液體包括一透光液體，且該非極性液體包括一不透光液體。
10. 如請求項9所述之電濕潤顯示裝置，其中於一暗態顯示模式下，該第一電極與該第二電極之間無電壓差存在，且該非極性液體係完全覆蓋該主動區，以遮蔽由該導光板射出之該光線；以及於一亮態顯示模式下，該第一電極與該第二電極之間存在一電場，且該非極性液體受一電濕潤力的推擠而移動至該阻隔壁之一側而僅部分覆蓋該主動區，以使由該導光板射出之該可見光線穿過該極性液體。
11. 如請求項7所述之電濕潤顯示裝置，其中該光線包括一不可見光線。
12. 如請求項11所述之電濕潤顯示裝置，另包括複數個遮光圖案，分別設置於該等主動區內，其中各該遮光圖案僅部分覆蓋對應之該主動區，該非極性液體包括一波長轉換液體。
13. 如請求項12所述之電濕潤顯示裝置，其中該非極性液體之折射率大於或等於該疏水層之折射率，且該極性液體之折射率小於該疏水層之折射率。
14. 如請求項12所述之電濕潤顯示裝置，其中於一亮態顯示模式下，該第一電極與該第二電極之間無電壓差存在，且該非極性液體係完全覆蓋該主動區，以使由該導光板射出之該不可見光線進入該非極性液體並激發該非極性液體而形成一可見光線；以及於一暗態顯示模式下，該第一電極與該第二電極之間存在一電場，且該非極性液體受一電濕潤力的推擠而移動至該遮光圖案上，以使由該導光板射出之該不可見光線被該極性液體所阻擋。
15. 如請求項11所述之電濕潤顯示裝置，另包括一波長轉換層，設置於該第二基板上，其中該極性液體包括一透光液體，且該非極性液體包括一透光液體。
16. 如請求項15所述之電濕潤顯示裝置，其中該非極性液體之折射率大於或等於該疏水層之折射率，且該極性液體之折射率小於該疏水層之折射率。
17. 如請求項15所述之電濕潤顯示裝置，其中於一亮態顯示模式下，該第一電極與該第二電極之間無電壓差存在，且該非極性液體係完全覆蓋該主動區，以使由該導光板射出之該不可見光線穿過該非極性液體並激發該波長轉換層而形成一可見光線；以及 於一暗態顯示模式下，該第一電極與該第二電極之間存在一電場，該極性液體受一電濕潤力的推擠而部分覆蓋該主動區，以遮蔽由該導光板射出之該不可見光線。