全反射显示器的制作方法

1.本发明关于一种全反射显示器。


背景技术：

2.一般而言，全反射显示器通常具有透镜层与显示介电层，并且可藉由透明电极控制显示介电层中的带电黑色粒子的移动方向。举例来说，当透镜层表面上的透明电极提供正电位时，显示介电层中的带电黑色粒子向上移动以吸收光线，可视为全反射显示器的暗态。当薄膜晶体管基板的透明电极提供正电位时，显示介电层中的带电黑色粒子向下移动，使透镜层反射光线，可视为全反射显示器的亮态。然而，由于薄膜晶体管基板的透明电极吸附带电黑色粒子的效果不佳，透镜层无法反射多数光线，使全反射显示器的亮态效率低，降低了全反射显示器的整体表现。


技术实现要素：

3.本发明的一技术态样为一种全反射显示器。
4.根据本发明一实施方式，一种全反射显示器包括子像素、反射层、至少一第一立体电极以及显示介质层。子像素由相邻设置的滤光片与黑色矩阵定义。反射层位于子像素下方。第一立体电极位于子像素的黑色矩阵下方。第一立体电极的宽度小于黑色矩阵的宽度。显示介质层位于子像素与反射层之间。第一立体电极的高度大于显示介质层的厚度之半。
5.在本发明一实施方式中，上述全反射显示器更包括第一介电层以及薄膜晶体管基板。第一介电层围绕第一立体电极。薄膜晶体管基板具有第一透明电极。第一透明电极电性连接第一立体电极。
6.在本发明一实施方式中，上述反射层的宽度大致相同于子像素的滤光片的宽度。
7.在本发明一实施方式中，上述反射层位于薄膜晶体管基板上且具有顶面与侧壁。反射层的顶面、侧壁以及薄膜晶体管基板的顶面定义出阶梯状表面。
8.在本发明一实施方式中，上述全反射显示器更包括第一透镜层、第二透明电极以及第二介电层。第一透镜层设置于子像素与显示介质层之间。第二透明电极位于第一透镜层与显示介质层之间。第二介电层位于第二透明电极与显示介质层之间。
9.在本发明一实施方式中，上述全反射显示器更包括档墙以及第二立体电极。档墙设置于第二介电层与薄膜晶体管基板之间，且位于子像素外围。第二立体电极设置于档墙中。
10.在本发明一实施方式中，上述第一介电层覆盖反射层的顶面与侧壁。第一介电层与第一透镜层分开。
11.在本发明一实施方式中，上述全反射显示器更包括第三介电层。第三介电层覆盖反射层的顶面与侧壁。第一介电层接触第一透镜层且与薄膜晶体管基板分开。
12.在本发明一实施方式中，上述第一立体电极的宽度在1μm至32μm的范围中。
13.在本发明一实施方式中，上述全反射显示器更包括第二透镜层以及第三透明电
极。第二透镜层位于薄膜晶体管基板与反射层之间。第二透镜层与反射层之间具有空气间隙。第三透明电极位于子像素与薄膜晶体管基板之间。
14.在本发明一实施方式中，上述反射层的宽度大于第三透明电极的宽度。
15.在本发明一实施方式中，上述第一介电层延伸至第三透明电极上。第三透明电极与子像素分开。
16.在本发明一实施方式中，上述第一介电层延伸至薄膜晶体管基板上。第三透明电极与第一介电层分开。
17.在本发明一实施方式中，上述全反射显示器更包括第四介电层。第四介电层覆盖第三透明电极。显示介质层位于第四介电层与第一介电层之间。
18.在本发明上述实施方式中，全反射显示器具有反射层、第一立体电极以及显示介质层。由于第一立体电极的高度大于显示介质层的厚度之半，因此当第一立体电极提供正电位时，显示介质层中的带电黑色粒子可移动至具有足够高度的第一立体电极上，可提高第一立体电极吸附带电黑色粒子的效率，使较多光线可进入反射层中以提高反射效果。此外，可藉由提高第一立体电极的高度以缩小第一立体电极的宽度，使第一立体电极的宽度小于子像素的黑色矩阵的宽度，以提高全反射显示器的开口率，进而增加全反射显示器的亮态反射率。
附图说明
19.当接合随附诸图阅读时，得自以下详细描述最佳地理解本发明的一实施方式。应强调，根据工业上的标准实务，各种特征并未按比例绘制且仅用于说明目的。事实上，为了论述清楚，可任意地增大或减小各种特征的尺寸。
20.图1绘示根据本发明一实施方式的全反射显示器的子像素的上视图。
21.图2绘示图1沿线2-2的全反射显示器的剖面图。
22.图3至图4绘示图2的全反射显示器运作时的示意图。
23.图5绘示根据本发明另一实施方式的全反射显示器的剖面图。
24.图6绘示根据本发明又一实施方式的全反射显示器的剖面图。
25.图7绘示根据本发明再一实施方式的全反射显示器的剖面图。
26.图8绘示图1沿线8-8的全反射显示器的剖面图。
27.图9绘示根据本发明另一实施方式的全反射显示器的剖面图。
28.其中，附图标记：
29.100,100a,100b,100c,100d:全反射显示器
30.110:薄膜晶体管基板
31.112:第一透明电极
32.114:顶面
33.120,120b:反射层
34.122:顶面
35.124:侧壁
36.130:第一介电层
37.130a:第三介电层
38.130c:第四介电层
39.140:第一立体电极
40.140d:第二立体电极
41.150:显示介电层
42.160:第一透镜层
43.160b:第二透镜层
44.170:第二透明电极
45.170b:第三透明电极
46.180:第二介电层
47.190:子像素
48.192:滤光片
49.194:黑色矩阵
50.200:前光模块
51.300:挡墙
52.h1:高度
53.h2:厚度
54.l:光线
55.w1:宽度
56.w2:宽度
57.w3:宽度
58.w4:宽度
59.w5:宽度
60.w6:宽度
61.w7:半宽度
62.2-2:线
63.8-8:线
具体实施方式
64.以下揭示的实施方式内容提供了用于实施所提供的标的的不同特征的许多不同实施方式，或实例。下文描述了元件和布置的特定实例以简化本案。当然，该等实例仅为实例且并不意欲作为限制。此外，本案可在各个实例中重复元件符号及/或字母。此重复系用于简便和清晰的目的，且其本身不指定所论述的各个实施方式及/或配置之间的关系。
65.诸如“在
……
下方”、“在
……
之下”、“下部”、“在
……
之上”、“上部”等等空间相对术语可在本文中为了便于描述的目的而使用，以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。空间相对术语意欲涵盖除了附图中所示的定向之外的在使用或制作方法中的装置的不同定向。装置可经其他方式定向(旋转90度或以其他定向)并且本文所使用的空间相对描述词可同样相应地解释。
66.图1绘示根据本发明一实施方式的全反射显示器100的子像素190的上视图。图2绘示图1沿线2-2的全反射显示器100的剖面图。同时参照图1与图2，全反射显示器100包括子
像素190、反射层120、至少一第一立体电极140以及显示介质层150。子像素190由相邻设置的滤光片192与黑色矩阵194定义。子像素190上方可设有前光模块200。反射层120位于子像素190的滤光片192下方，而第一立体电极140位于子像素190的黑色矩阵194下方，且第一立体电极140的数量并不以此为限。第一立体电极140的宽度w1小于子像素190的黑色矩阵194的宽度w2，并且反射层120的宽度w3大致相同于子像素190的滤光片192的宽度w4。显示介质层150位于子像素190与反射层120之间。举例来说，显示介质层150中具有低折射率介质与带电黑色粒子。带电黑色粒子具有负电特性，可在低折射率介质中移动。并且，第一立体电极140的高度h1大于显示介质层h2的厚度h2之半。
67.在本实施方式中，全反射显示器100还包括第一介电层130以及薄膜晶体管基板110。第一介电层130位于显示介质层150与薄膜晶体管基板110之间且围绕第一立体电极140。薄膜晶体管基板110具有第一透明电极112。第一透明电极112电性连接第一立体电极140，以向第一立体电极140提供电位。反射层120位于薄膜晶体管基板110的顶面114上且具有顶面122与侧壁124。反射层120的顶面122、侧壁124以及薄膜晶体管基板110的顶面114定义出阶梯状表面。
68.具体而言，全反射显示器100具有反射层120、第一立体电极140以及显示介质层150。由于第一立体电极140具有高度h1，且第一立体电极140的高度h1大于显示介质层150的厚度h2之半，因此当第一立体电极140提供正电位时，显示介质层150中的带电黑色粒子可移动至具有高度h1的第一立体电极140上，可提高第一立体电极140吸附带电黑色粒子的效果，使较多光线(见图4)可进入反射层120中以提高反射效果。此外，可藉由提高第一立体电极140的高度h1以缩小第一立体电极140的宽度w1，使第一立体电极140的宽度w1小于子像素190的黑色矩阵194的宽度w2，以提高全反射显示器100的开口率，进而增加全反射显示器100的亮态反射率。
69.图3至图4绘示图2的全反射显示器100运作时的示意图。请参照图3，全反射显示器更包括第一透镜层160、第二透明电极170以及第二介电层180。第一透镜层160设置于子像素190与显示介质层150之间。举例来说，第一透镜层160的材质可为高折射率透镜。第二透明电极170位于第一透镜层160与显示介质层150之间。第二介电层180位于第二透明电极170与显示介质层150之间。第一介电层130延伸覆盖反射层120的顶面122与侧壁124，且第一介电层130与第一透镜层160分开。在本实施方式中，当位于第一透镜层160与第二介电层180之间的第二透明电极170提供正电位且薄膜晶体管基板110的第一透明电极112提供负电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至第二介电层180上以吸收光线l，可视为全反射显示器100的暗态。
70.请参照图4，当位于第一透镜层160与第二介电层180之间的第二透明电极170提供负电位且薄膜晶体管基板110的第一透明电极112提供正电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至子像素190的黑色矩阵194下方的第一介电层130上(例如沿第一立体电极140设置的第一介电层130上)，光线l在第一透镜层160产生反射以及在反射层120产生反射，可视为全反射显示器100的亮态。由于显示介电层150中的带电黑色粒子移动至黑色矩阵194下方的第一介电层130上，可降低带电黑色粒子停留于滤光片192下方的第一介电层130上的比例，以提高亮态反射率。
71.应理解到，已叙述的元件连接关系与功效将不重复赘述，合先叙明。在以下叙述
中，将说明全反射显示器的其他形式。
72.图5绘示根据本发明另一实施方式的全反射显示器100a的剖面图。请参照图5，其与图2的实施方式不同地方在于，第一介电层130接触第一透镜层160，并且第一介电层130以及第一立体电极140皆与薄膜晶体管110基板分开。全反射显示器100更包括第三介电层130a，第三介电层130a覆盖反射层120的顶面122与侧壁124以及薄膜晶体管基板110的顶面114。第一立体电极140可使用接线方式电性连接薄膜晶体管110的第一透明电极112。在本实施方式中，当第二透明电极170提供正电位且电性连接第一透明电极112的第一立体电极140提供负电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至第二介电层180上，可视为全反射显示器100的暗态。当第二透明电极170提供负电位且电性连接第一透明电极112的第一立体电极140提供正电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至第一介电层130上(例如沿第一立体电极140设置的第一介电层130上)，可视为全反射显示器100的亮态。
73.图6绘示根据本发明又一实施方式的全反射显示器100b的剖面图。请参照图6，其与图2的实施方式不同地方在于全反射显示器100b不具有图2的第一透镜层160、第二透明电极170以及第二介电层180，且全反射显示器100b还包括第二透镜层160b以及第三透明电极170b，第二透镜层160b位于薄膜晶体管基板110与反射层120b之间。第二透镜层160b与反射层120b之间可具有低折射率介质。举例来说，第二透镜层160b与反射层120b之间可具有空气间隙，并且反射层120b的宽度w5大于第三透明电极170b的宽度w6。此外，第三透明电极170b位于显示介电层150与薄膜晶体管基板110之间。第三透明电极170b与子像素190分开，且第一介电层130延伸至第三透明电极170b上。
74.在本实施方式中，当第三透明电极170b提供正电位且电性连接第一透明电极112的第一立体电极140提供负电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至第三透明电极170b上方的第一介电层130上(例如沿第一立体电极140设置的第一介电层130上)，可视为全反射显示器100的暗态。当第三透明电极170b提供负电位且电性连接第一透明电极112的第一立体电极140提供正电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至子像素190的黑色矩阵194下方的第一介电层130上，可视为全反射显示器100的亮态。
75.图7绘示根据本发明再一实施方式的全反射显示器100c的剖面图。请参照图7，其与图6的实施方式不同地方在于，第一介电层130覆盖薄膜晶体管基板110，且第三透明电极170b位于子像素190与显示介电层150之间并与第一介电层130分开。此外，全反射显示器100c还包括第四介电层130c。第四介电层130c覆盖第三透明电极170b，且显示介质层150位于第四介电层130c与第一介电层130之间。
76.在本实施方式中，当第三透明电极170b提供正电位且电性连接第一透明电极112的第一立体电极140提供负电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至第四介电层130c上，可视为全反射显示器100的暗态。当第三透明电极170b提供负电位且电性连接第一透明电极112的第一立体电极140提供正电位时，显示介电层150中的带电黑色粒子移动至子像素190的黑色矩阵194下方的第一介电层130上(例如沿第一立体电极140设置的第一介电层130上)，可视为全反射显示器100的亮态。
77.图8绘示图1沿线8-8的全反射显示器100的剖面图。详细来说，图8进一步绘示全反射显示器100的子像素190的外围区域。请参照图8，全反射显示器100更包括档墙300。档墙300设置于第二介电层180与薄膜晶体管基板110之间，且档墙300位于子像素190的外围处。
档墙300可提供分隔效果，使显示介电层150中的带电黑色粒子可在显示介电层150的低折射率介质中移动。
78.图9绘示根据本发明另一实施方式的全反射显示器100d的剖面图。请参照图9，其与图8的实施方式不同地方在于，全反射显示器100d还包括第二立体电极140d。第二立体电极140d设置于档墙300中。图9仅绘示第二立体电极140d的半宽度w7。在本实施方式中，第一立体电极140的宽度w1(见图2)在1μm至32μm的范围中，并且第二立体电极140d的半宽度w7的两倍在1μm至32μm的范围中。由于第一立体电极140的宽度w1与第二立体电极140d的半宽度w7的两倍决定全反射显示器100d的开口率，当第一立体电极140的宽度w1与第二立体电极140d的半宽度w7较窄时，可设置较宽的反射层120，以提高全反射显示器100d的开口率，并增加反射显示器100d的亮态反射率。
79.前述概述了几个实施方式的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的态样。本领域技术人员应当理解，他们可以容易地将本发明用作设计或修改其他过程和结构的基础，以实现与本文介绍的实施方式相同的目的和/或实现相同的优点。本领域技术人员还应该认识到，这样的等效构造不脱离本发明的精神和范围，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，它们可以在这里进行各种改变，替换和变更。