CN101111799A - 电子墨水显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有减小的厚度及增强的防潮性的面板结构的电子墨水显示装置及其制造方法。该电子墨水显示装置具有：显示像素的第一基板；第二基板，其布置于该第一基板上且具有在其下部主要表面上的电子墨水层，该电子墨水层具有在自该第二基板的周边退后预定距离的位置处终止的空间；密封物，其填充该空间且被层压在该第一基板上以覆盖该第二基板的周边边缘的至少部分。

Description

电子墨水显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电子墨水显示装置及其制造方法，且更具体而言，本发明涉及一种具有一具减小的厚度及增强的防潮性的面板结构的电子墨水显示装置及其制造方法。
背景技术
最近，已经研究且开发出—种使用电子墨水的显示装置。该电子墨水是由微粒胶囊组成，如下文所列的专利文献1中揭示的，该微粒胶囊含有带负电的黑色染料细屑(粒子)及带正电的白色染料细屑(粒子)。施加电场至微粒胶囊导致黑色染料及白色染料细屑分别移动以用于显示。
这种电子墨水显示装置通常是通过在含有显示像素的基板上层压包含电子墨水层的基板来制造。
在这种电子墨水显示装置中，非常需要减小的厚度。
此外，由于电子墨水层不具有足够的防潮性，故包括电子墨水层的电子墨水显示装置很容易退化，且因此，该电子墨水层因渗透外部湿气而损坏。
对于此解决方法，本发明的申请人提出在先申请(即，日本专利申请案第2004-125669号)，该申请人在该申请案中建议一种具改良的增强的防潮性的显示装置，该装置由第一基板、第二基板及保护基板组成，该保护基板布置于第二基板上以具有增强的刚性，且该保护基板的尺寸大于第二基板以引起毛细管作用，以用足以增强防潮性的量的密封材料填充悬垂的加强板与该第一基板之间的空间。
为达成密封的目的，本文中使用的密封剂包括光固化材料，且优选为紫外线(UV)固化材料。在填充后，密封剂经紫外线照射且随后光固化，由此获得足够的防潮性。
[在先专利文献1]
日本专利特许公告第2002-202534号。
发明内容
然而，在上述的电子墨水显示装置中，加强板有助于增强刚性及防潮性，但反之亦增加整个电子墨水显示装置的总厚度，且因此，结果不能完全符合用户的要求。
本发明可克服现有技术中的上述缺点，且因此，本发明的目标为提供一种具有减小的厚度及增强的防潮性的面板结构的电子墨水显示装置及一种用于制造该显示装置的方法。
根据本发明的一个方面，提供一电子墨水显示装置，其包含：
具有显示像素的第一基板；
第二基板，其布置于该第一基板上且具有在其下部主要表面上的电子墨水层，该电子墨水层具有在自该第二基板的周边退后预定距离的位置终止的空间；及
密封物，其填充该空间且被层压在该第一基板上以覆盖该第二基板的周边边缘的至少部分。
根据本发明的另一方面，提供一种用于制造电子墨水显示装置的方法，其包含步骤：
在含有显示像素的第一基板上层压至少具有下伏的电子墨水层的第二基板；
选择性地移除该电子墨水层以使其在自该第二基板的周边退后预定距离的位置处终止；及
在该选择性地移除该电子墨水层的步骤后，以密封材料填充所得空间且在该第一基板上层压该密封材料以覆盖该第二基板的周边边缘的至少部分。
因此，根据本发明，通过使用密封剂填充自该第二基板的周边退后位置内的空间，提供一种具有增强的密封状态及防潮性而无加强板的可靠薄膜电子墨水显示装置及其制造方法。
附图说明
图1为展示根据本发明的一个实施例的示例性电子墨水显示装置的结构的示意图；
图2为展示图1的电子墨水显示装置的示例性FPL的示意图；
图3为说明根据本发明的电子墨水显示装置的示例性制造方法的图示；
图4(a)及图4(b)为说明根据本发明的制造方法中接合基板的工艺步骤的图示；
图5为描绘根据本发明的一实施例制造方法中的边缘密封工艺步骤的图示；以及
图6为说明根据本发明的实施例制造方法中的密封剂涂覆工艺步骤的图示。
附图标记说明
10  TFT基板         11  TPA层
12  层压粘接层      13  电子墨水层
14  连接衬垫        15  ITO层
16  PET层           21  PCB
22  TCP             23  驱动器IC
25  低反射层        26  空间
27  密封剂          32、36  施配器
33  滚筒            35  座架
具体实施方式
本发明的实施例将结合附图在下文中详细描述。
图1为说明根据本发明的示例性电子墨水显示装置的结构的示意性横截面图。
在图1中，根据本发明的电子墨水显示装置的主要组件为含有显示像素的薄膜晶体管(TFT)基板10，及具有电子墨水层且布置在TFT基板10上的前平面叠层(FPL)12-16。
具体而言，电子墨水层13覆在TFT基板10上并且层压粘接层12介入于两者之间。电子墨水层13包括以粘合剂固持的微粒胶囊，该胶囊具有囊封于其中的电子墨水。具有ITO(氧化铟锡)层15的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)层16覆于电子墨水层13上。
电子墨水层13的端部设有顶部平面粘接(TPA)层11。TPA层11夹在TFT基板10及连接衬垫14之间，连接衬垫14靠在与TPA层11相关联的区域中的PET层16中的ITO层15上。举例而言，该连接衬垫可为银衬垫。
TFT基板10的厚度优选为大约200至700μm。优选地，TPA层11的厚度为大约40μm或更薄。同样，优选地，层压粘接层12的厚度为大约20μm或更薄。电子墨水层13的厚度优选为大约20μm或更薄。连接衬垫14的厚度视TPA层11的厚度来确定，优选在大约小于或等于10μm的范围内。同样优选地，ITO层15的厚度为大约1μm或更薄且PET层16具有介于大约100至250μm范围内的厚度。
TFT基板10连接至带载封装(TCP)22的相对端部之一，且印刷电路板(PCB)21连接至TCP 22的另一端部。同样，在TCP 22的另一端部上安装有用于驱动显示装置的驱动器集成电路(IC)23。虽然TFT基板10与TCP 22的组合及与该TCP 22连接的PCB 21在本发明的该实施例的上下文中已得以描述，但是卷带自动接合(TAB)基板、可挠性印刷电路(FPC)等可取代连接至TFT基板10的上述基板。
图2为展示图1中的电子墨水显示装置的FPL的结构的示意图。
如图2所示，FPL 12-16接合在TFT基板10上。
在FPL中，PET层16具有覆于其主要表面之一上的ITO层15且具有在ITO层15上的电子墨水层13且具有在电子墨水层13下的层压粘接层12。如图2所示，视需要，PET层16可具有在其另一个主要表面上的低反射层25。
为达成将FPL 12-16接合至TFT基板10的目的，如下详述的，首先，在TFT基板10上的预定位置处形成TPA层11，且接着将FPL 12-16面向下地接合至TFT基板10，以实现层压粘接层12直接与TFT基板10接触。在此过程中，FPL 12-16与TFT基板10安置在一起，以使FPL的连接衬垫14与TPA层11接触。鉴于此工艺步骤，考虑到将FPL 12-16接合至TFT基板10的过程，该层压结构的整个厚度优选为大约300μm以下。
从图2显而易见，电子墨水层13及层压粘接层12在自PET层16的周边边缘退后距离L的位置处终止。TPA层11及其连接衬垫14不具有凹陷(recession)。
为形成该凹陷，该电子墨水层的尺寸在层压之前应更小，否则其可能在层压之后通过蚀刻被移除。蚀刻将在稍后予以描述。
因此，空间26于TFT基板10与ITO层15之间形成，且空间26是由边缘密封物27来填充，同时边缘密封物27覆盖PET层16的周边边缘的至少部分。边缘密封物27防止湿气渗入电子墨水层13，且因此，该电子墨水显示装置可具有增强的防潮性及可靠性。
为该目的，作为边缘密封物27的材料，优选选择一种光固化树脂，诸如紫外线固化树脂。如果物质在光固化后保持充足的防潮性及刚性且如果该物质在涂覆过程中具有合适的流动性，则任何这种物质都可替代上述材料。
在形成边缘密封物27时，TFT基板10与ITO层15之间的界面是以光固化树脂来涂覆，使得其可通过毛细管作用渗入以填充空间26。
在填充后，FPL 12-16的每一例用与其垂直的光束(紫外线)照射，该光束可引向FPL的边缘并瞄准填充在TFT基板10及PET层16之间的光固化密封剂。因此，密封剂被固化为边缘密封物27。
以此方式，预先形成空间导致填充密封的数量增加，且产生令湿气渗入的更长路径，这可导致防潮性的显著增强。
现将描述用于制造如上所述构建的电子墨水显示装置的示例性方法。
首先，从图3可以看出，TPA层11形成于表面已清洁的TFT基板10上的预定位置处。在此实施例中，施配器32用以施配TPA层11，TPA层11的位置通过定位被预定。
此后，如图4(a)及图4(b)所示，将FPL层压至TFT基板10上。在此步骤中，在将连接衬垫14定位于TPA层11上之后，在相对高的温度(例如，大约100℃)下用滚筒33将TFT基板10与FPL按压在一起。
视需要，低反射层25可进一步重叠在FPL的顶层即PET层16上，该低反射层25可用以阻断紫外线且呈现减少的眩光。
因此，如图5所示，该电子墨水层及层压粘接层12在自PET层16的周边边缘退后距离L的位置处凹陷。如前文所述，可采用若干方法以完成此退后，意即，重叠其周边已经被预先移除的该电子墨水层的方法、在其重叠后以某种合适方式使该电子墨水层经受选择性化学蚀刻的方法、或在重叠后通过机械蚀刻移除该电子墨水层的方法。在层压后的蚀刻过程中，须掩蔽TPA层11及其连接衬垫14以保护包括这些组件的该区域。
鉴于防潮性，典型电子墨水显示装置的凹陷的长度优选地应维持在至少1mm。
凹陷的长度视该电子墨水层可为显示区域提供多大的余量(margin)、蚀刻精度、蚀刻导致的损坏的可预见范围等的综合判断来确定。
接着，用密封剂填充形成于电子墨水层13与层压粘接层12的凹陷中的空间26。该密封剂可为光固化树脂(紫外线固性树脂尤其优选)。
现将结合图6描述用密封剂的涂覆。在此过程中，当TFT基板10靠在座架35上时，施配器36用以将光固化树脂施配在PET层16与TFT基板10之间的界面上。毛细管作用有利于使施配的密封剂27渗入PET层16与TFT基板10之间的空间24内且最后完全填充该空间。为确实完全填充空间24，应优选地，PET层16的横向边缘的大部分已经该密封剂涂覆，或其至少部分已经被涂覆，同时在TFT基板10密封剂27的下端部悬于该PET层的横向边缘上。
在以密封剂涂覆后，在预定条件下用光束(紫外线)照射该密封剂。通常，同时使用四个光源以在垂直于电子墨水显示装置的方向上将光束导引至该电子墨水显示装置的每一侧面。此允许该密封剂完全固化且获得增强的密封效果。
在用光束照射后，可按需要加热该层压结构以使光固性树脂完全硬化。因此，可实施具更佳防潮性的结构。
本发明不限于本文中上面揭示的实施例的精确形式。举例而言，为填充边缘密封剂，一些物理方法可用于在压力下强制该密封剂流入且散布至PET层16与TFT基板10之间的空间24内，或备选地，该边缘密封剂可预先印刷在TFT基板10上的预定区域中以便于经受随后热处理以达到所需流动性及刚性。
因此，根据此实施例制造的电子墨水显示装置具有具减小的厚度及增强防潮性而无加强板的面板结构。
本发明不限于上述实施例中揭示的精确形式，但可以各种方式加以修改。举例而言，上述实施例中使用的组件的尺寸、数目、材料以举例方式给出，且应被解释为可未类似效果作出适当改变而不偏离本文中陈述的范畴。

Claims (6)

1.一种电子墨水显示装置，包含：
具有显示像素的第一基板；
第二基板，布置于所述第一基板上且具有在其下部主要表面上的电子墨水层，所述电子墨水层具有在自所述第二基板的周边退后预定距离的位置处终止的空间；及
密封物，填充所述空间且层压在所述第一基板上以覆盖所述第二基板的周边边缘的至少部分。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述第二基板包含至少具有接合层、电子墨水层、ITO层及PET层的层压结构。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述第二基板进一步包括在其上部主要表面上的低反射层。
4.如权利要求1至3任意一项所述的装置，其中所述密封材料为光固化树脂。
5.一种用于制造电子墨水显示装置的方法，包含步骤：
在含有显示像素的第一基板上层压至少具有下伏的电子墨水层的第二基板；
选择性地移除所述电子墨水层以使其在自所述第二基板的周边后退预定距离的位置处终止；及
在该选择性地移除所述电子墨水层的步骤后，以密封材料填充所得空间且在所述第一基板上层压所述密封材料以覆盖所述第二基板的周边边缘的至少部分。
6.如权利要求5所述的方法，其中该选择性地移除所述电子墨水层的步骤是通过机械或化学蚀刻来进行。
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