CN101692327A - 具有控制电路保护功能的平面显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一个具有控制电路保护功能的平面显示装置。此平面显示装置包含基板、电极阵列控制电路、驱动电路、显示面板及保护单元。基板具有第一表面；电极阵列控制电路形成于第一表面上；驱动电路形成于第一表面上而位于电极阵列控制电路的一侧，与电极阵列控制电路连接并进而驱动；显示面板平行设置于电极阵列控制电路上，其中包含多个显示粒子，这些显示粒子的动作通过电极阵列控制电路来控制；保护单元形成于显示面板的一侧，覆盖于驱动电路上。本发明的有益效果之一为不需要增加额外的液晶显示面板的成本，也因为形成于驱动电路上的保护单元易于移除，使得驱动电路的维修更为便利。此外，还有可避免驱动电路与其他元件发生短路等优点。

Description

具有控制电路保护功能的平面显示装置

技术领域

本发明涉及一种具有控制电路保护功能的平面显示装置；具体而言，本发明涉及一种平面显示装置的结构，其中包含用来保护形成于基板上的薄膜晶体管阵列驱动电路的结构。

背景技术

平面显示器的种类繁多，除了现今广泛使用的液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)以外，其中电子纸(Electronic Paper，ePaper)产品以能够高度拟真墨水在纸张上显像的状况而受到瞩目。电子纸采用电泳显示(Electrophoretic Display，EPD)及旋转球显示(Rotating Balls Display)等技术制成，其特点在于可以在不加电的情况下保留住原先显示的画面，以及能够像纸一样自由地弯曲。此外，电子纸还具有解析度高、色彩对比高、耗电量小、制造成本低等优点，因此日渐受到瞩目。

在电子产品薄形化以及节省成本等需求的推动下，许多不同的工艺技术逐渐被发展出来。例如GOA(Gate Driver on Array，内建栅极驱动电路)技术是以直接将薄膜晶体管阵列的栅极驱动电路整合于玻璃基板上，而替代外接的的驱动芯片的方式来达到节省空间及成本的目标。

电泳显示面板一般的设置方式是直接将电泳显示面板与玻璃基板相贴合。在这种情况下，若将GOA等相似的技术应用于电子纸的工艺，往往会使形成于玻璃基板上的GOA电路因缺乏覆盖而外露。图1为公知平面显示器的示意图。如图1所示，由于基板1与电泳显示面板2直接相贴合而设置，而基板1上的栅极驱动电路3则位于电泳显示面板2的一侧，此时栅极驱动电路3就会缺乏覆盖而外露。外露的栅极驱动电路3可能会因遭遇水气侵蚀、外力刮伤或静电破坏等损害。此外，当GOA等相似的技术应用于液晶显示器的工艺时，一般使用滤光片(color filter)来覆盖形成于玻璃基板上的GOA电路，因此往往会为了覆盖GOA电路而使用较大面积的滤光片，增加额外的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有控制电路保护功能的平面显示装置，对形成于玻璃基板上的薄膜晶体管阵列驱动电路加以覆盖保护，防止其中的薄膜晶体管因为外露而受损，改善上述现有技术中的问题。

本发明具有控制电路保护功能的平面显示装置包含基板、电极阵列控制电路、驱动电路、显示面板及保护单元。基板具有第一表面；电极阵列控制电路形成于第一表面上；驱动电路形成于第一表面上而位于电极阵列控制电路的一侧，与电极阵列控制电路连接并进而驱动；显示面板平行设置于电极阵列控制电路上，其中包含多个显示粒子，这些显示粒子的动作通过电极阵列控制电路来控制；保护单元形成于显示面板的一侧，覆盖于驱动电路上。

本发明还公开一种显示装置，包含：一基板，具有一第一表面；一电极阵列控制电路，形成于该第一表面上；至少一驱动电路，形成于该第一表面上该电极阵列控制电路的一侧，该驱动电路连接并驱动该电极阵列控制电路；一显示单元，平行设置于该电极阵列控制电路上；以及至少一保护单元，形成于该显示单元的一侧，该保护单元为一非导电材料层，覆盖该驱动电路。

本发明的有益效果之一为使用非导电材料作为驱动电路的保护单元，除了不需要增加额外的液晶显示面板的成本以外，也因为形成于驱动电路上的保护单元易于移除，使得驱动电路的维修更为便利。此外，还有可避免驱动电路与其他元件发生短路等优点。

附图说明

图1为公知平面显示装置的示意图；

图2为本发明平面显示装置的第一实施例的示意图；

图3为图2所示平面显示装置加上外框的一实施例的示意图；

图4A为本发明平面显示装置的第二实施例的示意图；

图4B为本发明平面显示装置的第三实施例的示意图；

图5A为本发明平面显示装置的第四实施例的示意图；

图5B为本发明平面显示装置的第五实施例的示意图；

图6A为本发明平面显示装置的保护单元的一实施例的示意图；

图6B为本发明平面显示装置的保护单元的另一实施例的示意图；

图6C为本发明平面显示装置的保护单元的又一实施例的示意图。

上述附图中的附图标记说明如下：

10基板

11第一表面

20电极阵列控制电路

21薄膜晶体管

30驱动电路

40电泳显示面板

41第一区域

411第一保护单元

412第二保护单元

42第二区域

43电极层

44粒子层

45底层

451第二表面

46显示面

50像素电极

60保护单元

61第一保护单元

62第二保护单元

70外框

80显示单元

81上基板

811第二表面

82滤光片

83电极层

84液晶层

841液晶分子

85封胶

90平坦层

100电极

具体实施方式

本发明提供一种具有控制电路保护功能的平面显示装置。在图2所示的实施例中，此平面显示装置包含基板10、电极阵列控制电路20、驱动电路30、电泳显示面板40及保护单元。基板10具有第一表面11。在较佳实施例中，基板10可采用玻璃、聚合物或其他材料。电极阵列控制电路20形成于第一表面11上。在较佳实施例中，电极阵列控制电路20为整合于基板10上的薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)所组成的薄膜晶体管阵列。驱动电路30形成于电极阵列控制电路20一侧的第一表面11上，连接电极阵列控制电路20并加以驱动。在本实施例中，驱动电路30为对电极阵列控制电路20中的薄膜晶体管的栅极提供驱动的扫描驱动单元。

在本实施例中，采用GOA技术将驱动电路30整合于基板10，以驱动由a-Si(非硅晶)薄膜晶体管所组成的电极阵列控制电路20；然而，在不同实施例中，以GOA技术整合于基板的驱动电路也可用来驱动由p-Si(多晶硅)薄膜晶体管所组成的电极阵列控制电路，其中p-Si薄膜晶体管可以采用LTPS(Low Temperature Poly-Silicon，低温多晶硅)等技术加以形成。此外，在其他实施例中，可采用其他方式将驱动电路整合于基板上。

如图2所示，电泳显示面板40平行设置于电极阵列控制电路20上，分为第一区域41及第二区域42，其中自电泳显示面板40的一侧延伸出的第一区域41覆盖于驱动电路30上，以作为保护单元。保护单元可使驱动电路30不至于因为缺乏覆盖而外露，以防止驱动电路30遭受水气侵蚀、外力刮伤或静电破坏等损害；第二区域42则覆盖于电极阵列控制电路20上，以形成显示区域。

如图2所示，电泳显示面板40包含平行设置的电极层43、粒子层44及底层45。粒子层44夹于电极层43及底层45之间，其中包含多个显示粒子441。电泳显示面板40在第二区域42内的每个像素在电极阵列控制电路20中有一个对应的薄膜晶体管21，薄膜晶体管21以电连接或其他方式连接像素电极50。在本实施例中，像素电极50设置于电极阵列控制电路20及电泳显示面板40之间。电泳显示面板40的显示效果通过显示粒子441的动作来完成，而显示粒子441的动作通过像素电极50与电极层43之间的电场变化来控制。底层45将粒子层44中的显示粒子441密封于粒子层44中，并具有朝向电极阵列控制电路20的第二表面451。在本实施例中，底层45采用热塑性的弹性材料；然而在不同实施例中也可采用其他材料。此外，在其他实施例中，可以在第二表面451上形成一黏合层，使基板10与电泳显示面板40相黏合。

在使用电泳显示面板的一部分作为保护单元的实施例中，形成为保护单元的部分电泳显示面板40可能会因为底下的驱动电路30动作的关系而显示不必要的图像。图3为图2所示平面显示装置加上外框的一实施例的示意图。如图3所示，当第一区域41作为保护单元时，可以将外框70设置于电泳显示面板40的显示面46上以遮盖第一区域41，进而避免保护单元41中的显示粒子441对外显示图像；相对地，在第二区域42中而未被外框70所遮盖的显示粒子441则可对外显示图像。

图4A为本发明显示装置的第二实施例的示意图。如图4A所示，此平面显示装置包含基板10、电极阵列控制电路20、驱动电路30、电泳显示面板40及保护单元60。基板10具有第一表面11。电极阵列控制电路20形成于第一表面11上。驱动电路30形成于电极阵列控制电路20一侧的第一表面11上，连接电极阵列控制电路20并加以驱动。在本实施例中，电极阵列控制电路20及驱动电路30上设有平坦层90；然而，在不同实施例中，可选择不设置平坦层或以其他结构来覆盖电极阵列控制电路及驱动电路。

在本实施例中，采用GOA技术将驱动电路30整合于基板10，以驱动由a-Si(非硅晶)薄膜晶体管所组成的电极阵列控制电路20；然而，在不同实施例中，以GOA技术整合于基板的驱动电路也可用来驱动由p-Si(多晶硅)薄膜晶体管所组成的电极阵列控制电路，其中p-Si薄膜晶体管可以采用LPTS等技术加以形成。此外，在其他实施例中，可采用其他方式将驱动电路整合于基板上。

如图4A所示，电泳显示面板40平行设置于电极阵列控制电路20上，包含平行设置的电极层43、粒子层44及底层45。粒子层44夹于电极层43及底层45之间，其中包含多个显示粒子441。底层45将粒子层44中的显示粒子441密封于粒子层44中，并具有朝向电极阵列控制电路20的第二表面451。在本实施例中，像素电极50设置于电极阵列控制电路20和电泳显示面板40之间。

如图4A所示，当驱动电路30于第一表面11形成以后，可于电泳显示面板40的一侧形成覆盖于驱动电路30上的保护单元60，使驱动电路30不至于因为缺乏覆盖而外露。在本实施例中，保护单元60采用涂布的方式形成于驱动电路30，以防止驱动电路30遭受水气侵蚀、外力刮伤或静电破坏等损害，其材料采用紫外线光硬化树脂(UV)材料；然而，在不同实施例中，可采用其他方式或工艺形成保护单元，并可采用热熔胶或其他非导电材料作为保护单元的材料。使用非导电材料作为驱动电路的保护单元，除了不需要增加额外的电泳显示面板的成本以外，也因为形成于驱动电路上的保护单元易于移除，使得驱动电路的维修更为便利。

在图4B所示的实施例中，驱动电路30上方设有电极100，此时可于电泳显示面板40的一侧形成覆盖于电极100上的保护单元60，使得电极100不至于因为缺乏覆盖而外露。

如图4A及图4B的实施例中所示，本发明具有控制电路保护功能的平面显示装置使用电泳显示面板；然而在其他实施例中，可使用液晶显示面板。如图5A所示，此平面显示装置包含基板10、电极阵列控制电路20、驱动电路30、显示单元80及保护单元60。基板10具有第一表面11。电极阵列控制电路20形成于第一表面11上。驱动电路30形成于电极阵列控制电路20一侧的第一表面11上，连接电极阵列控制电路20并加以驱动。

如图5A所示，显示单元80平行设置于电极阵列控制电路20上，包含平行设置的上基板81、滤光片82、电极层83及液晶层84。上基板81具有第二表面811，第二表面811朝向基板10的第一表面11。滤光片82设置于第二表面811上。电极层83夹于滤光片82及液晶层84之间。液晶层84与电极阵列控制电路20相对，其中包含多个液晶分子841。基板10与上基板81的端部间并设有封胶85，以将液晶分子841封于基板10与上基板81之间。显示单元80的每个像素在电极阵列控制电路20中有一个对应的薄膜晶体管21，薄膜晶体管21以电连接或其他方式连接像素电极50。像素电极50设置于电极阵列控制电路20和显示单元80之间。平面显示装置的显示效果通过液晶分子841的动作来实现，而液晶分子841的动作通过像素电极50与电极层83之间的电场变化来控制。

如图5A所示，当驱动电路30于第一表面11形成以后，可于显示单元80的一侧形成覆盖于驱动电路30上的保护单元60，使驱动电路30不至于因为缺乏覆盖而外露。保护单元60的位置较佳设于封胶85的外侧。在本实施例中，保护单元60采用涂布的方式形成于驱动电路30，以防止驱动电路30遭受水气侵蚀、外力刮伤或静电破坏等损害，其材料采用紫外线光硬化树脂(UV)材料；然而，在不同实施例中，可采用其他方式或工艺形成保护单元，并可采用热熔胶或其他非导电材料作为保护单元的材料。

在图5B所示的实施例中，驱动电路30上方设有电极100，此时可于显示单元80的一侧形成覆盖于电极100上的保护单元60，使得电极100不至于因为缺乏覆盖而外露。

不同于一般液晶显示中使用滤光片来覆盖形成于玻璃基板上的GOA电路的做法，使用非导电材料作为驱动电路的保护单元，除了不需要增加额外的液晶显示面板的成本以外，也因为形成于驱动电路上的保护单元易于移除，使得驱动电路的维修更为便利。此外，还有可避免驱动电路与其他元件发生短路等优点。

图6A为本发明平面显示装置的保护单元的一实施例的示意图。如图6A所示，驱动电路30中包含扫描驱动单元31及数据驱动单元32，其中扫描驱动单元31对电极阵列控制电路中的薄膜晶体管的栅极提供扫描信号，而数据驱动单元32对电极阵列控制电路中的薄膜晶体管的源极提供数据信号。此时由于数据驱动单元32提供的数据信号对于噪声的影响较为敏感，因此数据驱动单元32以非导电材料所形成的保护单元60覆盖；相对地，扫描驱动单元31以电泳显示面板40的一侧延伸所形成的保护单元41覆盖，并以外框70遮盖于其上。

然而，在不同的实施例中，如图6B所示，可以使用电泳显示面板40的不同侧所分别延伸形成的第一保护单元411及第二保护单元412来分别覆盖电极阵列控制电路中的扫描驱动单元31及数据驱动单元32。此外，在其他实施例中，如图6C所示，也可于电泳显示面板40的侧边设置非导电材料的第一保护单元61及第二保护单元62来分别覆盖电极阵列控制电路中的扫描驱动单元31及数据驱动单元32。除了搭配电泳显示面板使用以外，此种保护单元的设置方式也可用在使用液晶显示面板的实施例中。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭示的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求的精神及范围的修改及等同设置均包含于本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种电泳显示装置，包含：

一基板，具有一第一表面，

一电极阵列控制电路，形成于该第一表面上；

至少一驱动电路，形成于该第一表面上该电极阵列控制电路的一侧，该驱动电路连接并驱动该电极阵列控制电路；

一电泳显示面板，平行设置于该电极阵列控制电路上，该电泳显示面板包含平行设置的一电极层、一粒子层及一底层，该粒子层夹于该电极层及该底层之间，且包含多个显示粒子，该底层具有一第二表面，该第二表面朝向该电极阵列控制电路，其中该电极阵列控制电路控制所述多个显示粒子的动作；以及

至少一保护单元，形成于该电泳显示面板的一侧，覆盖该驱动电路。

2.如权利要求1所述的电泳显示装置，其中该电泳显示面板具有一第一区域及一第二区域，该第一区域覆盖于该电极阵列控制电路上，该第二区域则自该第一区域的一侧延伸而出，并覆盖于该驱动电路上以形成为该保护单元。

3.如权利要求2所述的电泳显示装置，其中还包含一外框设置于该电泳显示面板的一显示面，该外框遮盖该保护单元。

4.如权利要求1所述的电泳显示装置，其中该保护单元为一非导电材料层。

5.如权利要求4所述的电泳显示装置，其中该非导电材料层的材料为紫外线光硬化树脂。

6.如权利要求4所述的电泳显示装置，其中该非导电材料层的材料为热熔胶。

7.如权利要求1所述的电泳显示装置，其中该电极阵列控制电路为一薄膜晶体管阵列。

8.如权利要求7所述的电泳显示装置，其中该薄膜晶体管阵列包含多个薄膜晶体管，该驱动电路对所述多个薄膜晶体管的栅极提供电压。

9.如权利要求7所述的电泳显示装置，其中该薄膜晶体管阵列包含多个薄膜晶体管，该驱动电路包含至少一扫描驱动件及至少一数据驱动件，该扫描驱动件对所述多个薄膜晶体管的栅极提供电压，该数据驱动件对所述多个薄膜晶体管的源极提供电压。

10.如权利要求9所述的电泳显示装置，其中该电泳显示面板具有一第一区域及一第二区域，该第一区域覆盖于该薄膜晶体管阵列上，该第二区域则自该第一区域的一侧延伸而出，并覆盖该扫描驱动件，该保护单元则为一非导电材料层，覆盖该数据驱动件。

11.如权利要求10所述的电泳显示装置，其中还包含一外框，该外框设置于该电泳显示面板的一显示面并遮盖该保护单元。

12.如权利要求1所述的电泳显示装置，其中该电泳显示面板还包含至少一黏合层形成于该电泳显示面板的该第二表面上，该黏合层使该基板与该电泳显示面板相黏合。

13.如权利要求1所述的电泳显示装置，其中还包含一像素电极设置于该电极阵列控制电路上，并电连接该电极阵列控制电路，使得该像素电极与该电极层之间的一电场控制所述多个显示粒子的动作。

14.如权利要求1项所述的电泳显示装置，其中还包含一电极设置于该驱动电路上，该保护单元覆盖该电极。

15.一种显示装置，包含：

一基板，具有一第一表面，

一电极阵列控制电路，形成于该第一表面上；

至少一驱动电路，形成于该第一表面上该电极阵列控制电路的一侧，该驱动电路连接并驱动该电极阵列控制电路；

一显示单元，平行设置于该电极阵列控制电路上；以及

至少一保护单元，形成于该显示单元的一侧，该保护单元为一非导电材料层，覆盖该驱动电路。

16.如权利要求15所述的显示装置，其中该显示单元包含平行设置的一上基板、一滤光片、一电极层及一液晶层，该上基板具有一第二表面朝向该基板的该第一表面，该滤光片设置于该第二表面，该电极层夹于该滤光片及该液晶层之间，该液晶层相对于该电极阵列控制电路，且包含多个液晶分子，其中该电极阵列控制电路控制所述多个液晶分子的动作。

17.如权利要求16所述的显示装置，其中还包含一像素电极设置于该电极阵列控制电路上，并电连接该电极阵列控制电路，使得该像素电极与该电极层之间的一电场控制所述多个液晶分子的动作。

18.如权利要求15所述的显示装置，其中还包含一电极设置于该驱动电路上，该保护单元覆盖该电极。

19.如权利要求15所述的显示装置，其中该非导电材料层的材料为紫外线光硬化树脂。

20.如权利要求15所述的显示装置，其中该非导电材料层的材料为热熔胶。

21.如权利要求15所述的显示装置，其中该电极阵列控制电路为一薄膜晶体管阵列。

22.如权利要求21所述的显示装置，其中该薄膜晶体管阵列包含多个薄膜晶体管，该驱动电路对所述多个薄膜晶体管的栅极提供电压。

23.如权利要求21所述的显示装置，其中该薄膜晶体管阵列包含多个薄膜晶体管，该驱动电路包含至少一扫描驱动件及至少一数据驱动件，该扫描驱动件对所述多个薄膜晶体管的栅极提供电压，该数据驱动件对所述多个薄膜晶体管的源极提供电压。

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