CN101900919B - 电泳显示设备的密封剂硬化装置及用其制造该设备的方法 - Google Patents

Abstract

电泳显示设备的密封剂硬化装置及用其制造该设备的方法。在根据本发明的一种用于固化电泳显示设备中的密封剂的设备中，可将具有磁性的支撑件设置在待装载有电泳显示设备的固化台上，以支撑电泳显示设备同时在与电泳显示设备中的密封材料所造成的应力相反的方向上产生磁力，由此防止当固化密封材料时电泳显示设备弯曲。

Description

电泳显示设备的密封剂硬化装置及用其制造该设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于固化电泳显示设备中的密封剂的装置、以及利用该装置来制造电泳显示设备的方法，更具体地，涉及一种用于固化电泳显示设备中的密封剂的装置、以及利用该装置来制造电泳显示设备的方法，其能够防止电泳显示设备由于密封剂固化工序中造成的应力而弯曲。

背景技术

总体而言，电泳显示设备是利用这样一种现象的图像显示设备：当被施加有电压的一对电极浸入胶体溶液时胶体颗粒向两种极性中任一种移动。电泳显示设备中不使用背光，但具有诸如宽视角、高反射率、低功耗等特性，因此其广泛用作诸如电子纸张的电子设备。

电泳显示设备具有这样一种结构：其中电子墨水层夹在两个基板之间，并且两个基板的至少之一由透明基板制成，而另一基板设置有反射板以在入射光被反射的反射模式中显示图像。

图1是例示相关技术的电泳显示设备的截面图。实际上，由垂直和水平设置以从外界接收信号的多条选通线和数据线限定的多个像素设置在电泳显示设备中，但在附图中，为了便于说明仅仅示出一个像素。

如图1所示，电泳显示设备1包括第一基板20和第二基板32，第一基板20是由玻璃等制成的基板，第二基板32由诸如PET的透明柔性膜制成。

薄膜晶体管和像素电极18形成在第一基板20上，信号从外界通过薄膜晶体管施加到像素电极18。薄膜晶体管包括在第一基板20上形成的栅极10、在形成有栅极10的整个第一基板20上方形成的栅绝缘基板22、在栅绝缘基板22上形成的半导体层12、以及在半导体层12上形成的源极14和漏极15。保护层24形成在薄膜晶体管上，即，源极14和漏极15上。

像素电极18形成在保护层24上，像素电极18通过在保护层24上形成的接触孔电连接到薄膜晶体管的漏极15。

由透明导电材料制成的公共电极34和电子墨水层35形成在第二基板32上。电子墨水层35具有膜状，其中在聚合物粘合剂中分布了填充有电子墨水的囊37，在囊37中分布的电子墨水由白颗粒(或白墨水)38和黑颗粒(或黑墨水)39组成。此时，白颗粒38和黑颗粒39分别具有正和负电荷的特性。换句话说，白颗粒38带正电，而黑颗粒39带负电。

由此，用于在第二基板32上形成公共电极34和电子墨水层35的膜被称为前平面层叠膜(front plane laminate，FPL)1，之后其上形成有公共电极34和电子墨水层35的第二基板32被通常指定为FPL膜。

保护膜36粘接到FPL膜30的上部，由此防止湿气渗入电子墨水层35。

公共电极34与第一基板18的像素电极18相对，如果信号被施加到像素电极18，则与像素电极18协作地形成电场，以向电子墨水层35施加电场，结果，囊37中的白颗粒38和黑颗粒39由于电场而移动以显示图像。

此外，形成了使得能从外界施加公共信号的公共线26，与第二基板32的公共电极34接触的银点部分设置在公共线26上，以向FPL膜30的公共电极34施加通过公共线26而输入的公共信号。

具有上述构造的FPL膜30被粘接到第一基板20，保护膜36被粘接到FPL膜30上，接着在第一基板20和保护膜36之间涂敷并固化密封材料29，以密封第一基板20和FPL膜30，由此完成电泳显示设备1。密封材料29被热固化，该固化是通过将多个制造的电泳显示设备放置在密封材料固化台上并且接着施加热量而进行的。

在另一方面，最近几年，对柔性电泳显示设备的需求增加，诸如不锈钢的金属板(而不用玻璃)用于第一基板20以制造这些柔性电泳显示设备。当金属板被用于第一基板时，能够得到柔性电泳显示设备，因为玻璃不能提供柔性而金属板可以提供柔性。然而，对用金属板制造的常规的电泳显示设备中的密封材料进行热固化的方法具有以下问题。

图2是示意地例示由金属板制成的常规的电泳显示设备中的密封材料的固化工序的概念图。如图2所示，将其中FPL膜30和保护膜36被密封材料粘接到第一基板20的电泳显示设备1装载到密封固化台50上，接着施加热量以固化密封材料。

如图3A所示，在涂敷密封材料的初始状态中，电泳显示设备保持平直状态。然而，随着密封材料的固化进展，应力将被施加到电泳显示设备的密封材料上。此时，金属板(即第一基板20)的厚度是约0.15mm，并且FPL膜30(即第二基板32)的厚度是约0.3mm，保护膜36的厚度是约0.3mm。因此，当密封材料被固化时，在电泳显示设备的密封材料的向上方向上产生应力，因此电泳显示设备的边缘区域被应力弯曲，由此造成有缺陷的电泳显示设备。

发明内容

本发明用于以解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于固化电泳显示设备中的密封材料的装置、以及利用其制造电泳显示设备的方法，其中在与当固化密封材料时密封材料所造成的应力相反的方向上产生磁力，由此防止电泳显示设备弯曲。

为了实现上述目的，根据本发明的一种用于固化电泳显示设备中的密封材料的装置可以包括：电泳显示面板，其包括由金属制成的并具有薄膜晶体管的基板、由透明片和粘接到所述透明片的电子墨水膜制成的前平面层叠(FPL)膜、粘接到FPL膜的保护膜、以及在所述基板和保护膜之间形成的用于密封所述基板和所述保护膜的密封材料；待装载有至少一个电泳显示面板的固化台；固化单元，其用于固化装载到固化台上的电泳显示设备中的密封材料；以及支撑件，其形成在用于装载电泳显示面板的所述固化台上，以在与密封材料所产生的应力相反的方向上向电泳显示面板施加磁力。

此外，根据本发明的一种制造电泳显示设备的方法可以包括以下步骤：在由金属板制成的包括多个面板区域的母基板的各个面板区域上形成薄膜晶体管和电极；在透明片上形成公共电极并粘接电子墨水膜，以形成前平面层叠FPL膜；切割母基板以划分为多个显示面板；将FPL膜和保护膜粘接到划分后的显示面板；在粘接有FPL膜和保护膜的显示面板上涂敷密封材料；以及在形成有用于施加磁力的支撑件的固化台上装载涂敷有密封材料的显示面板，以固化密封材料，其中由所述支撑件施加的磁力的方向与由密封材料所造成的应力的方向相反。

根据本发明，在与当固化密封材料时密封材料所造成的应力相反的方向上产生磁力，由此防止电泳显示设备弯曲。

附图说明

附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是例示常规的电泳显示设备的截面图；

图2是示意地例示由金属板制成的常规的电泳显示设备中的密封材料的固化工序的概念图；

图3A和图3B是例示常规的电泳显示设备中的密封材料的固化工序的图；

图4是例示根据本发明的实施方式的电泳显示设备的制造方法的流程图；

图5是例示在母基板上形成的多个电泳显示面板的图；

图6是例示根据本发明的用于固化电泳显示设备中的密封材料的装置的图；

图7是例示图6所示的固化台的平面图；以及

图8是例示根据本发明的另一实施方式的电泳显示设备的制造方法的图。

具体实施方式

在下文，将结合附图详细描述本发明。

图4是例示根据本发明的实施方式的电泳显示设备的制造方法的流程图。

如图4所例示，在根据本发明的实施方式的电泳显示设备的制造方法中，形成有TFT和FPL膜的基板经过不同工序，接着在粘接工序彼此粘接，由此制造电泳显示设备。

此时，形成有TFT的基板是诸如不锈钢的柔性金属板，其工序在母基板单元中进行，在该母基板单元上形成多个电泳显示面板，而形成有电子墨水层的基板是透明膜，其工序在显示面板单元中按照每件进行。

如图4所示，在TFT阵列工序中，在母基板的多个面板区域101中的每一个上形成薄膜晶体管以及各种导线和电极(S101)。此时，通过典型的光刻工序形成薄膜晶体管以及各种导线和电极。

在图5中，公开了一种结构，其中通过TFT阵列工序在母基板的各个面板区域101上形成薄膜晶体管等。即使在附图中的母基板100中形成2列面板区域101，但根据本发明不限于母基板100的这种结构。在本发明的母基板100中可设置3列或更多列的面板区域101，并且不限制这种面板区域101的数量。

如图5所示，可通过TFT阵列工序在母基板的多个面板区域101中的每一个上形成显示面板。各个面板区域101形成有形成多个像素以实现实际图像的显示区域102、连接到外部驱动元件以向显示区域102施加信号的焊盘108、以及用于从外界输入公共信号的公共线126。显示区域102形成有由垂直和水平设置以限定多个像素的多条选通线103和数据线105、设置在各个像素并且连接到选通线103和数据线105的薄膜晶体管(T)、以及设置在各个像素的像素电极118。

尽管附图中未示出，薄膜晶体管(T)可包括在母基板100上形成的栅极、在栅极上形成的栅绝缘层、在栅绝缘层上形成的半导体层、以及在半导体层上形成的源极和漏极。此时，通过与薄膜晶体管(T)的栅极相同的工序形成选通线103，通过与薄膜晶体管(T)的源极和漏极相同的工序形成数据线105。像素电极118连接到薄膜晶体管的漏极，通过薄膜晶体管输入的信号被施加到像素电极118。此外，通过与薄膜晶体管的栅极或源极相同的工序形成公共线126和焊盘108。

如上所述，在多个面板区域101上形成有诸如薄膜晶体管(T)的各种元件的母基板100被切割设备切割为面板区域101，并且被划分为各个显示面板(S102)，接着，在各个划分后的显示面板中的公共线126上打银点(S103)。

在另一方面，在电子墨水层形成线上，透明导电材料被层叠在诸如PET的多个透明片上以形成公共电极，其中所述多个透明片对应于在母基板上形成的面板区域101的数量，接着将电子墨水膜粘接到公共电极以形成FPL膜(S105)。

电子墨水层由聚合物粘合剂和囊制成，该囊分布在聚合物粘合剂中并填充有电子墨水。在囊中分布的电子墨水由带正电的白颗粒和带负电的黑颗粒组成。

如上所述，通过在FPL膜上形成的粘接层将粘接有电子墨水膜的FPL膜粘接到所划分的显示面板中的每一个上，将保护膜粘接到FPL膜的前表面(S105、S106)。

随后，在基板和保护膜之间涂敷密封材料，接着将涂敷的密封材料固化以密封基板和FPL膜，由此完成电泳显示设备(S107、S108)。

在如上制造的电泳显示设备中，如果从外部驱动元件通过选通线施加扫描信号，则在电泳显示设备的各个像素形成的薄膜晶体管被激活以形成沟道，同时，如果从外部元件通过数据线施加图像信号，则图像信号通过薄膜晶体管的源极、沟道、以及漏极施加到像素电极。此时，公共信号通过公共线施加到在FPL膜上形成的公共电极，以在像素电极和公共电极之间形成电场。通过该电场，在电子墨水膜的囊中分布的白和黑颗粒沿向上或向下方向移动，由此显示期望的图像。

因为电泳显示设备的第一基板由金属板制成，并且其FPL膜由透明片制成，所以电泳显示设备可能由于当固化密封材料时密封材料中所产生的应力而弯曲。然而，在本发明中，在与当固化密封材料时密封材料中所产生的应力相反的方向上施加力，由此防止电泳显示设备弯曲。

图6是例示本发明中使用的密封材料固化装置以及使用该装置固化密封材料的工序的图。在附图中，为了便于说明，示意地例示了电泳显示设备的结构。

如图6所示，密封材料固化装置可包括其上放置有具有通过密封材料而彼此粘接的基板120和FPL膜130的电泳显示设备的固化台150、设置在固化台150上以支撑电泳显示设备同时向电泳显示设备产生磁力的支撑件154、以及用于向放置在固化台150上的电泳显示设备施加热量以固化电泳显示设备的密封材料129的加热单元160。

尽管附图中未示出，基板120由金属板制成，薄膜晶体管和电极形成在其上表面上，FPL膜130由在透明片上形成的公共电极以及其上粘接的电子墨水膜制成。此外，如图所示，保护膜136被粘接到FPL膜130上，密封材料129被涂敷在基板120的边缘和保护膜136之间。

固化台150可由各种材料形成，但优选地由对当固化密封材料时施加的热量具有耐热性的材料形成。此外，多个电泳显示设备中的密封材料在固化台150上固化，因此，只要可以装载电泳显示设备，就可使用任何尺寸或形状。如附图所示，固化台150以具有预定厚度的板状形成，但还可构造为使得固化台150不具有地平面(ground plane)而仅仅具有预定厚度的边缘，多个支撑件154设置在边缘上。由此，在不具有地平面而仅仅具有边缘的构造的情况中，热量可被均匀地施加到电泳显示设备的上或下部分，由此获得均匀地固化密封材料的效果。

图7A到7C是例示应用于本发明的其中在固化台150上以各种形状形成支撑件的结构的图。

如图7A所示，在固化台150中，多个支撑件154按行以规则间隔设置，以支撑将要装载的多个电泳显示设备。支撑件154上放置有具有将要被固化的密封材料的电泳显示设备，以支撑该电泳显示设备，并且支撑件154由具有约400-1000高斯的低磁性的磁性树脂制成以向电泳显示设备施加磁力。由此，支撑件154由磁性树脂制成，因此，其中由金属板制成基板的电泳显示设备被磁力附接到磁性树脂，同时电泳显示设备和支撑件154之间产生的震动被磁性树脂平顺地吸收。

当电泳显示设备被装载到具有前述结构的固化台150上时，电泳显示设备的两侧被放置在支撑件154上，磁力被施加到设置在电泳显示设备的两侧的金属板。尽管密封材料被涂敷到电泳显示设备的整个边缘上，由此当固化密封材料时整体密封材料产生应力，在电泳显示设备的两侧的支撑件154在向下方向上产生磁力，电泳显示设备的4个边缘被支撑件154的磁力固定，由此防止电泳显示设备被应力弯曲。

在附图中，多个支撑件154沿水平方向设置，但也可以沿垂直方向设置。

如图7B所示，支撑件154可以规则间隔水平或垂直地设置，即，以矩阵形式设置。按此方式，在水平和垂直地设置支撑件154的情况下，装载到支撑件154上的电泳显示设备的4个侧面放置在支撑件154上，因此磁力作用于电泳显示设备的整个边缘上，由此进一步容易地防止电泳显示设备被应力弯曲。按此方式，在水平和垂直地设置支撑件154的情况下，与水平或垂直地设置支撑件154的情况相比较，即使支撑件154形成有具有更低磁力的磁性树脂，仍然可向电泳显示设备提供期望大小的磁力。

在另一方面，不仅总是将具有预定尺寸的电泳显示设备装载到固化台150上，而且可以装载具有各种尺寸的电泳显示设备以固化密封材料。因此，在本发明中，如图7A和7B所示的支撑件154以水平和/或垂直可移动方式设置在固化台154上，因此可基于电泳显示设备的尺寸来控制支撑件154之间的距离，由此固化具有各种尺寸的电泳显示设备。

图7C是例示其上以可移动方式提供水平和垂直地设置的支撑件154的固化台150的图。如图7C所示，在4件电泳显示设备被装载并且固化的情况下，具有水平和垂直方向的支撑件移动，因此可基于电泳显示设备的尺寸来控制将被装载电泳显示设备的支撑件154之间的距离，而不被装载电泳显示设备的支撑件154之间的距离通过不与电泳显示设备干扰的最小距离来控制，由此有效地使用固化台150。

当然，这些支撑件154的移动可应用于其上水平和垂直地设置支撑件154的固化台150，以及其上以行的方式水平或垂直地设置支撑件154的固化台150。

在另一方面，尽管在附图中设置了加热设备160以通过向密封材料施加热量来固化密封材料，密封材料还可通过照射诸如紫外线的光而被固化。此时，对密封材料使用紫外固化密封材料来代替使用热固化密封材料，提供紫外线照射设备来代替加热设备160，以在紫外固化密封材料上照射紫外线，由此固化密封材料。

如图6所示，当在电泳显示设备被装载到固化台150上的状态下由加热设备160(或紫外线照射设备)施加热量(或紫外线)时，用于密封基板120和FPL膜130的密封材料129开始被固化。随着密封材料被固化而产生应力，电泳显示设备的边缘部分将由于应力在向上方向上(即远离固化台150的方向上)弯曲。然而，在本发明中，磁力将沿向下方向施加到由金属板制成的基板120上，因为用于产生磁力的诸如磁性树脂的支撑件154形成在其上放置有电泳显示设备的固化台150上。该磁力将在与由于密封材料的固化而造成的应力相反的方向上施加，因此将防止电泳显示设备被应力弯曲，由此使得电泳显示设备能够始终保持平直状态。

在此，尽管在前述描述中支撑件154由具有约400-1000高斯的低磁性的磁性树脂制成，但是支撑件154的磁性和材料实质上不限于这些值。支撑件154产生与由密封材料造成的应力相对应的磁力以防止电泳显示设备被应力弯曲，因此，如果支撑件154的磁力大于密封材料所造成的应力，则电泳显示设备不会被弯曲。然而，密封材料所造成的应力的大小可由各种参数确定，诸如密封材料的类型、密封材料的固化速度、电泳显示设备的尺寸等，因此，对应于应力的支撑件154的磁性可基于参数而改变。

如上所述，在本发明中，在TFT阵列工序中，分别在母基板100上设置的多个面板区域101上形成薄膜晶体管和电极等，接着将各个面板区域101切割和划分为多个显示面板，接着将包括电子墨水膜的FPL膜粘接到各个划分后的显示面板，将其密封材料固化，由此完成电泳显示设备。

然而，本发明不限于通过这些工序制造的电泳显示设备。换句话说，根据本发明的电泳显示设备中的密封材料的固化可不仅以电泳显示设备单位实现，还可以母基板单位实现。当然，如果密封材料的固化以母基板单位实现，则母基板自身将不会被密封材料的固化所造成的应力弯曲，但在多个面板区域中会部分地产生应力，由此面板可部分地高低不平(rugged)，结果，当母基板被划分为显示面板时会造成有缺陷的电泳显示设备。下面将描述以母基板单位来固化密封材料的方法。

图8是例示根据本发明的另一实施方式的电泳显示设备的制造方法的图。

如图8所示，首先，在TFT阵列工序中，在由金属板制成的母基板上的多个面板区域101中的每一个上形成薄膜晶体管和各种导线和电极(S201)。随后，在各个面板区域上形成的公共线上设置银点(S202)。

在另一方面，在电子墨水线中，将透明导电材料层叠在诸如PET的透明片上以形成公共电极，接着将电子墨水膜粘接到公共电极以形成FPL膜(S203)。

随后，将FPL膜粘接到在母基板上形成的各个面板区域(S204)，接着再次将保护膜粘接到粘接有FPL膜的多个面板区域(S205)。

接着，将密封材料涂敷在母基板上的多个面板区域和粘接到面板区域的保护膜之间，接着，通过利用如图6和7所示的固化装置将密封材料固化(S206)。接着，将粘接有FPL膜和保护膜的母基板切割和划分为单位显示面板以完成电泳显示设备(S207)。

此时，以大尺寸形成密封材料固化装置，通过加热设备或紫外线照射设备施加热量或照射紫外线，由此同时固化涂敷到多个母基板上的密封材料。

如上所述，在本发明中，将诸如磁性树脂的支撑件设置在用于固化电泳显示设备中的密封材料的固化装置上，以在与当固化密封材料时所产生的应力相反的方向上产生磁力，由此有效地防止电泳显示设备被应力弯曲。

在本发明的前述详细描述中，虽然描述了电泳显示设备的具体结构，但本发明不限于该结构。此外，虽然以具体形状或结构公开了固化台的结构或支撑件的形状或结构，但本发明不限于该结构或形状。如果产生了对应于应力的磁力以防止电泳显示设备被弯曲，则本发明可应用于各种结构和形状。换句话说，利用本发明的基本原理的根据本发明的其它实施方式或修改实施方式可由本领域普通技术人员容易地设计出，因此，应被认为包括在本发明的权利范围内。

Claims (11)

1.一种用于固化电泳显示设备中的密封材料的装置，该装置包括：

电泳显示面板，其包括由金属制成的并具有薄膜晶体管的基板、由透明片和粘接到所述透明片的电子墨水膜制成的前平面层叠膜、粘接到所述前平面层叠膜的保护膜、以及在所述基板和保护膜之间形成的用于密封所述基板和所述保护膜的密封材料；

待装载有至少一个电泳显示面板的固化台；

固化单元，其用于固化装载到固化台上的电泳显示设备中的密封材料；以及

支撑件，其形成在用于装载电泳显示面板的所述固化台上，以在与密封材料所产生的应力相反的方向上向电泳显示面板施加磁力，

其中，所述磁力被施加到所述电泳显示面板的其中形成所述密封材料的区域。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电泳显示面板包括多个面板区域。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑件由磁性树脂制成。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述固化单元包括加热设备。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述固化单元包括紫外线照射设备。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑件包括垂直或水平地设置的多个支撑件。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑件包括垂直和水平地设置的多个支撑件。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其中支撑件之间的距离取决于其上待装载的电泳显示面板的尺寸。

9.一种制造电泳显示设备的方法，该方法包括以下步骤：

在由金属板制成的包括多个面板区域的母基板的各个面板区域上形成薄膜晶体管和电极；

在透明片上形成公共电极并粘接电子墨水膜，以形成前平面层叠膜；

切割母基板以划分为多个显示面板；

将所述前平面层叠膜和保护膜粘接到划分后的显示面板；

在粘接有所述前平面层叠膜和保护膜的显示面板上涂敷密封材料；以及

在形成有用于施加磁力的支撑件的固化台上装载涂敷有密封材料的显示面板，以固化密封材料，

其中由所述支撑件施加的磁力的方向与由密封材料所造成的应力的方向相反，并且所述磁力被施加到电泳显示面板的其中形成所述密封材料的区域。

10.一种制造电泳显示设备的方法，该方法包括以下步骤：

在由金属板制成的包括多个面板区域的母基板的各个面板区域上形成薄膜晶体管和电极；

在多个透明片中的每一个上形成公共电极并且粘接电子墨水膜，以形成多个前平面层叠膜；

将所述前平面层叠膜和保护膜粘接到在母基板上形成的多个显示面板中的每一个；

在粘接有所述前平面层叠膜和保护膜的母基板的各个显示面板上涂敷密封材料；

在形成有用于施加磁力的支撑件的固化台上装载涂敷有密封材料的母基板，以固化密封材料；以及

切割所述母基板以划分为多个显示面板，

其中由所述支撑件施加的磁力的方向与密封材料所造成的应力的方向相反，并且所述磁力被施加到电泳显示面板的其中形成所述密封材料的区域。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中固化密封材料的步骤包括施加热量或紫外线。

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