专利名称：电泳显示像素及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电泳显示像素及显示装置，且特别是有关于一种具有高显示对比
的电泳显示像素及显示装置。
背景技术：
在发展平面显示器的同时，市场上对于具有更轻、更薄及可挠曲的特性一直是未 来显示器主要追求的目标。这种类型的软性显示器、电子纸与电子书所使用的显示技术包 括液晶显示技术、电泳显示技术与电致变色显色技术等。 电泳显示器包括主动元件阵列基板及贴附于主动元件阵列基板上的电泳显示薄 膜。电泳显示薄膜中具有一显示基质以及分布于显示基质中的多个显示粒子。显示基质例 如是一种显示溶液，而显示粒子则是带有正电或负电极性的粒子。主动元件阵列基板则包 括有多个由一主动元件以及一像素电极所组成的像素结构。 使用者一般是位在靠近电泳显示薄膜而远离主动元件阵列基板的一侧观看，也就 是说主动元件阵列基板的一侧为非显示侧，而电泳显示薄膜所在一侧为显示侧。电泳显示 器的显示方式是通过主动元件阵列基板上的主动元件输入不同电压的信号给像素电极，让 电泳显示薄膜内的电场产生变化，以使这些显示粒子移动。这些显示粒子可以将外界的光 线反射。所以，当这些显示粒子朝向显示侧移动则显示出粒子的颜色，显示粒子若远离显示 侧移动则显示出显示基质的颜色。
发明内容
本发明提供一种电泳显示像素，具有高显示对比。 本发明提供一种显示装置，具有多个高显示对比的电泳显示像素。 本发明提出一种电泳显示像素，其包括一电泳显示薄膜、一基板、一第一主动元
件、一第二主动元件、一第一电极以及一第二电极。基板配置于电泳显示薄膜上，并具有一
透光区以及一非透光区。第一主动元件以及第二主动元件皆配置于基板上并位于非透光区
中。第一电极配置于基板上，位于透光区中，并电性连接第一主动元件，而第二电极则配置
于基板上，位于非透光区中，并电性连接第二主动元件。 一光线穿透透光区而进入电泳显示
薄膜以进行显示。 在本发明的一实施例中，上述的第一主动元件以及第二主动元件分别包括一栅 极、一源极以及一漏极。源极与漏极分别位于栅极的两侧，且第一电极电性连接第一主动元 件的漏极，而第二电极电性连接第二主动元件的漏极。栅极、源极以及漏极的材质例如为一 非透光导电材质。另外，电泳显示像素更包括一电容电极，其配置于基板上并位于非透光区 中。电容电极的材质也例如为一非透光导电材质。 在本发明的一实施例中，上述的电泳显示像素更包括二扫描线以及一数据线，第 一主动元件以及第二主动元件分别电性连接其中一条扫描线，而第一主动元件以及第二主 动元件电性连接数据线。
在本发明的一实施例中，上述的电泳显示像素更包括一扫描线以及二数据线，第
一主动元件以及第二主动元件电性连接扫描线，而第一主动元件以及第二主动元件分别电 性连接其中一条数据线。 在本发明的一实施例中，上述的电泳显示薄膜具有一电极层、一显示基质以及多
个显示粒子。显示粒子分布于显示基质中，且电极层与主动元件基板位于显示基质的相对 两侧。显示粒子例如由第一电极与第二电极的极性控制而位于透光区中或是非透光区中。 本发明再提出一种显示装置，其包含多个上述的电泳显示像素。 在本发明的一实施例中，上述的显示装置包含电子纸显示器、可挠式显示面板。 基于上述，本发明将主动元件配置于显示侧，所以电泳显示像素的显示侧上具有
不透光的元件。电泳显示像素显示黑色画面时，显示粒子可以位于不透光元件下而被遮蔽
以提高显示对比。因此，本发明的电泳显示像素以及显示装置具有优越的显示效果，也就是
其显示对比度相当良好。 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图 作详细说明如下。
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附附图的 说明如下 图1绘示为本发明的一实施例的电泳显示像素的俯视示意图2绘示为图1的电泳显示像素沿剖线A-A'所绘示的剖面示意图； 图3A-图3C绘示为图1与图2所示的电泳显示像素进行显示的三种状态示意图； 图4绘示为本发明的另一实施例的电泳显示像素的部分构件的俯视示意图。
其中，附图标记 100、200 :电泳显示像素
110 :电泳显示薄膜
112电极层114显不基质
116显示粒子118吸光层
120基板122透光区
124非透光区130第一主动元件
150第一电极140第二主动元件
170电容电极160第二电极
190、292、294 :数据线 A-A':剖线
G:栅极
工、ii、in :状态
182、184、280 :扫描线
D :漏极
S :源极 L:光线
具体实施例方式
图l绘示为本发明的一实施例的电泳显示像素的俯视示意图，而图2绘示为图1 的电泳显示像素沿剖线A-A'所绘示的剖面示意图。请同时参照图1与图2，电泳显示像素 100包括电泳显示薄膜110、基板120、第一主动元件130、第二主动元件140、第一电极150以及第二电极160。基板120配置于电泳显示薄膜110上，并具有透光区122以及非透光区 124。第一主动元件130以及第二主动元件140皆配置于基板120上并位于非透光区124 中。第一电极150配置于基板120上，位于透光区122中，并电性连接第一主动元件130，而 第二电极160则配置于基板120上，位于非透光区124中，并电性连接第二主动元件140。
具体而言，电泳显示薄膜110具有电极层112、显示基质114以及多个显示粒子 116。显示粒子116分布于显示基质114中，且电极层112与基板120位于显示基质114的 相对两侧。以本实施例而言，光线L穿透透光区122而进入电泳显示薄膜110而后被反射 出来以进行显示，所以基板120所在的一侧为显示侧。 换言之，使用者在使用具有电泳显示像素100的电子装置时，是位于光线L所在的 一侧，且使用者沿光线L的入射方向观看画面的。因此，第一电极150与第二电极160的材 质例如是透明导电材质。为了提升显示品质，电泳显示像素100例如更包括吸光层118，其 配置于电泳显示薄膜110远离基板120的一侧。 图3A至图3C绘示为图1与图2所示的电泳显示像素进行显示的三种状态示意 图，其中图3A至图3C仅简要地绘示出显示薄膜、第一电极以及第二电极。请参照图3A至 图3C，显示粒子116—般是带有正电荷或负电荷的粒子，所以显示粒子116的移动例如可由 电极层112、第一电极150与第二电极160的电场控制。 如图3A所示，在状态I时，假设显示粒子116带正电荷，电极层112被施予负电 压，而第一电极150与第二电极160被施予正电压。所以，依据电场的方向及分布，显示粒 子116会朝向电极层112移动而接近电极层112的表面。此时，光线L会先穿过显示基质 114而后被显示粒子116反射。所以在状态I时，使用者沿光线L的入射方向观看，可看到 电泳显示像素100呈现显示基质114的颜色。若显示基质114为红色，则电泳显示像素100 在状态I下呈现红色的画面。当然，显示基质114的颜色可以随不同的设计而变。
如图3B所示，在状态II时，假设显示粒子116带正电荷，电极层112被施予正电 压，而第一电极150以及第二电极160被施予负电压。所以，依据电场的方向及分布，显示 粒子116的移动方向会趋向第一电极150以及第二电极160的表面。此时，光线L直接被 显示粒子116反射而显示显示粒子116的颜色。若显示粒子116为白色，在状态II下，使 用者沿光线L的入射方向观看，可看到电泳显示像素IOO显示白色画面。同样地，随显示粒 子116的颜色不同，电泳显示像素100在状态II显示的画面颜色也不同。换言之，在状态 II下，使用者会看到显示粒子116所呈现的颜色。 如图3C所示，在状态III时，假设显示粒子116带正电荷，电极层112与第一电极 150被施予正电压，而仅有第二电极160被施予负电压。依据电场的方向及分布，带正电荷 的显示粒子116会移动至第二电极160所在区域中。也就是说，本实施例的显示粒子116 除了可以进行纵向的位移之外，还可通过第一电极150与第二电极160的电场变化来控制 显示粒子116的横向位移。 由图1、图2与图3A-图3C可知，第二电极160所在位置为非透光区124，所以在 图3C所示的状态III下光线L不会被显示粒子116反射而被吸光层118吸收。所以，使用 者由基板120的一侧朝向电泳显示薄膜110观看时，光线L不会被反射出来而可看到电泳 显示像素IOO呈现黑色的画面。值得一提的是，本实施例的第二电极160所在位置无法透 光，所以光线L在在图3C所示的状态III下不易入射至显示粒子116，也不易被反射出去。如此一来，电泳显示像素100在显示黑色画面时不容易产生反射光而可以呈现出较黑的黑 色画面。通过这样的设计，电泳显示像素100即具有相当高的显示对比度。
具体来说，请继续参照图1与图2，电泳显示像素100更包括二扫描线182、 184以 及一数据线190。第一主动元件130电性连接扫描线182，而第二主动元件140电性连接扫 描线184，且第一主动元件130以及第二主动元件140电性连接同样的数据线190。本实施 例的第一主动元件130与第二主动元件140分别连接至扫描线182与扫描线184。所以，第 一电极150与第二电极160可具有不同的电压以控制显示粒子116的横向位移。
在本实施例中，第一主动元件130以及第二主动元件140分别包括一栅极G、一源 极S以及一漏极D。源极S与漏极D分别位于栅极G的两侧，且第一电极150电性连接第一 主动元件130的漏极D，而第二电极160电性连接第二主动元件140的漏极D。第一主动元 件130以及第二主动元件140实质上为薄膜晶体管。栅极G、源极S以及漏极D的材质例如 为一非透光导电材质。 另外，电泳显示像素100更包括电容电极170，其配置于基板120上并位于非透光 区124中。第一主动元件130的漏极D以及第二主动元件140的漏极D分别地与电容电极 170重叠以构成对应的储存电容。储存电容的设计有助于维持电泳显示像素100的显示稳 定性。此夕卜，电容电极170的材质也例如为一非透光导电材质。 扫描线182、184、数据线190、第一主动元件130、第二主动元件140以及电容电极 170都是不透光元件。因此，本实施例的非透光区124可说是由这些不透光元件所在位置定 义出来的。这些不透光元件配置于显示侧(也就是基板120所在的一侧，也就是接近使用 者的一侧)。所以，本实施例的电泳显示像素IOO可以借着这些不透光元件遮蔽不必要的漏 光或是阻挡光线L被非透光区124中的显示粒子116反射因而提升电泳显示像素100的显 示对比。 进一步而言，本实施例的电泳显示像素100不需要配置额外的遮光元件就可以有 效地提高显示品质。因此，本实施例的电泳显示像素ioo可采用既有的工艺来制作，不会造 成工艺步骤的复杂化。另外，本发明不限定位于非透光区124中的元件为何种元件，这些元 件可包括薄膜晶体管元件、储存电容等至少包括一非透光层以阻挡或降低光线的穿透的元 件。 详细而言，电泳显示像素100的制作方式例如是先将扫描线182、 184、数据线190、 第一主动元件130、第二主动元件140、第一电极150、第二电极160以及电容电极170等元 件利用薄膜沉积工艺以及光刻工艺等可应用于主动元件阵列的制作方式制作于基板120 上。接着，再将基板120配置有上述元件的一侧与电泳显示薄膜110组装或是贴附在一起。 换言之，电泳显示像素100的制作方式与以往的电泳显示器的制作方式大致相同。
由于电泳显示像素100的组成元件与公知电泳显示器的组成元件皆相同，本实施 例的设计可在不改变组成元件的前提下完成高显示对比的设计。所以，本实施例的设计并 不会造成工艺上的复杂化或是加重工艺的成本。在此，电泳显示像素100例如可以应用于 电子纸显示器或可挠性显示器中。 图4绘示为本发明的另一实施例的电泳显示像素的部分构件的俯视示意图，其中 图4省略了电泳显示薄膜与基板。请参照图4，另一种电泳显示像素200中，第一主动元件 130与第二主动元件140由一条扫描线280以及两条数据线292、294所驱动。第一主动元件130以及第二主动元件140电性连接同一条扫描线280。此外，第一主动元件130电性连 接数据线292，而第二主动元件140电性连接数据线294。 本实施例通过不同的数据线292、294传输对应的信号至第一电极150与第二电极 160。所以，第一电极150与第二电极160的极性各自由独立的信号决定以控制显示薄膜 (未绘示)中的显示粒子(未绘示)的移动方向及位置。另外，本实施例的设计与前述实施 例都是将第一主动元件130、第二主动元件140、电容电极170等不透光元件的所在位置定 义为非透光区。并且，第二电极160都是位于非透光区中。所以，显示黑色画面时，只需将 显示粒子(未绘示)吸引至第二电极160所在位置就不容易反射光线。也就是说，电泳显 示像素200可以显示较黑的黑色画面而具有较高的显示对比。 相似地，本实施例的设计主要在于将不透光的元件设置于接近使用者的显示侧。 所以，本实施例的电泳显示像素200显示黑色画面时，可以利用既有的不透光元件遮蔽显 示粒子(未绘示)。如此一来，电泳显示像素200显示的黑色画面足够黑而达到高显示对比 的显示效果。 综上所述，本发明将主动元件所配置的基板设置为显示侧。所以，主动元件及电容 电极等具有不透光性质的元件可以在基板上定义出非透光区。本发明在透光区与非透光区 中分别配置第一电极与第二电极以控制显示粒子的横向移动。显示粒子横向移动至第二电 极所在区域时，显示粒子会被不透光元件遮蔽无法反射光线而可显示较黑的黑色画面。所 以，本发明的电泳显示像素以及显示装置具有相当不错的显示对比。在这样的设计下，电泳 显示像素的组成元件及制作方法都不需有大幅的改变，也就是说，本发明可以在既有的组 成元件设计下达到高显示对比的显示效果。 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种电泳显示像素，其特征在于，该电泳显示像素包括一电泳显示薄膜；一基板，配置于该电泳显示薄膜上，具有一透光区以及一非透光区；一第一主动元件，配置于该基板上并位于该非透光区中；一第二主动元件，配置于该基板上并位于该非透光区中；一第一电极，配置于该基板上，位于该透光区中，并电性连接该第一主动元件；以及一第二电极，配置于该基板上，位于该非透光区中，并电性连接该第二主动元件，其中，一光线穿透该透光区而进入该电泳显示薄膜以进行显示。
2. 根据权利要求1所述的电泳显示像素，其特征在于，该第一主动元件以及该第二主 动元件分别包括一栅极、一源极以及一漏极，该源极与该漏极分别位于该栅极的两侧，且该 第一电极电性连接该第一主动元件的该漏极，而该第二电极电性连接该第二主动元件的该 漏极。
3. 根据权利要求2所述的电泳显示像素，其特征在于，该栅极、该源极以及该漏极的材 质为一非透光导电材质。
4. 根据权利要求2所述的电泳显示像素，其特征在于，该电泳显示像素还包括一电容 电极，配置于该基板上并位于该非透光区中。
5. 根据权利要求4所述的电泳显示像素，其特征在于，该第一主动元件的该漏极以及 该第二主动元件的该漏极分别地与该电容电极重迭。
6. 根据权利要求4所述的电泳显示像素，其特征在于，该电容电极的材质为一非透光 导电材质。
7. 根据权利要求1所述的电泳显示像素，其特征在于，该电泳显示像素还包括二扫描 线以及一数据线，该第一主动元件以及该第二主动元件分别电性连接其中一条扫描线，而 该第一主动元件以及该第二主动元件电性连接该数据线。
8. 根据权利要求1所述的电泳显示像素，其特征在于，该电泳显示像素还包括一扫描 线以及二数据线，该第一主动元件以及该第二主动元件电性连接该扫描线，而该第一主动 元件以及该第二主动元件分别电性连接其中一条数据线。
9. 根据权利要求1所述的电泳显示像素，其特征在于，该电泳显示像素还包括一吸光 层，配置于该电泳显示薄膜远离该基板的一侧。
10. 根据权利要求1所述的电泳显示像素，其特征在于，该电泳显示薄膜具有一电极 层、一显示基质以及多个显示粒子，所述显示粒子分布于该显示基质中，且该电极层与该基 板位于该显示基质的相对两侧。
11. 根据权利要求10所述的电泳显示像素，其特征在于，所述显示粒子由该第一电极 与该第二电极的极性控制而位于该透光区中或是该非透光区中。
12. —显示装置，其特征在于，该显示装置包含多个如权利要求1所述的电泳显示像素。
13. 根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，该显示装置包含电子纸显示器、可 挠式显示面板。
全文摘要
本发明公开一种电泳显示像素，其包括一电泳显示薄膜、一基板、一第一主动元件、一第二主动元件、一第一电极以及一第二电极。基板配置于电泳显示薄膜上，并具有一透光区以及一非透光区。第一主动元件以及第二主动元件皆配置于基板上并位于非透光区中。第一电极配置于基板上，位于透光区中，并电性连接第一主动元件，而第二电极则配置于基板上，位于非透光区中，并电性连接第二主动元件。一光线穿透透光区而进入电泳显示薄膜以进行显示。一种包含上述电泳显示像素的显示装置也被提出。
文档编号G02F1/01GK101699343SQ20091021188
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者杜佳勋, 林祥麟, 胡至仁, 黄伟明 申请人:友达光电股份有限公司