CN110456588B - 电泳显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电泳显示装置，其包含电泳显示模块及聚合物发光二极管模块。聚合物发光二极管模块位于电泳显示模块上，且与电泳显示模块粗对位贴合。在黑暗的环境中，聚合物发光二极管模块可以发光以补充不足的外界光源，让使用者能够清楚地看见显示画面。此电泳显示装置可以在没有外加光源的状况下使用，且可以为可挠式电泳显示装置。

Description

电泳显示装置

技术领域

本发明是有关于一种电泳显示装置。

背景技术

在现今各式消费性电子产品的市场中，电泳显示装置已广泛地应用为电子产品的显示屏幕。由于电泳显示装置为反射式显示装置，本身不发光，故十分依赖外界光源，一旦处于外界光源较弱的环境中，电泳显示装置即无法清楚地显示画面。

公知的电泳显示装置中通常使用前光源或外加光源作为光线不足时的辅助光源。前光源通常使用发光二极管(light-emitting diode；LED)搭配导光板将光线导向电泳显示模块。然而，前光源必须通过光学胶将导光板与反射式显示模块贴合，在贴合处容易产生气泡及贴合应力的问题。发光二极管及导光板有一定的厚度限制，导致电泳显示装置的厚度无法降低。并且，前光源难以提供大尺寸电泳显示装置均匀的照明。而外加光源需要3公分以上单位空间与灯源，于使用上相当不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以在没有外加光源的状况下使用的电泳显示装置。

根据本发明的各种实施方式，提供一种电泳显示装置，包含电泳显示模块以及聚合物发光二极管模块。聚合物发光二极管模块位于电泳显示模块上，且与电泳显示模块粗对位贴合。

根据本发明的某些实施方式，电泳显示装置还包含第一防水层、第二防水层及封装胶。第一防水层位于聚合物发光二极管模块及电泳显示模块之间。第二防水层位于聚合物发光二极管模块上。封装胶环绕并覆盖聚合物发光二极管模块的侧壁。

根据本发明的某些实施方式，第一防水层及第二防水层包含玻璃、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。

根据本发明的某些实施方式，电泳显示模块包含阵列基板、显示介质层位于阵列基板上以及前基板位于显示介质层与聚合物发光二极管模块之间。

根据本发明的某些实施方式，阵列基板及前基板包含可挠性基板或刚性基板。

根据本发明的某些实施方式，可挠性基板包含聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、芳香族聚酰胺(PA)、环氧树脂、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

根据本发明的某些实施方式，刚性基板包含玻璃。

根据本发明的某些实施方式，显示介质层包含电泳液及至少两种带电粒子分散于电泳液中，至少两种带电粒子中的其中一种与另一种具有不同的颜色，且至少两种带电粒子选自由多个红色粒子、多个绿色粒子、多个黄色粒子、多个蓝色粒子、多个黑色粒子及多个白色粒子组成的群组。

根据本发明的某些实施方式，电泳显示装置还包含彩色滤光层位于聚合物发光二极管模块与电泳显示模块之间。

根据本发明的某些实施方式，彩色滤光层包含红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻。

根据本发明的某些实施方式，聚合物发光二极管模块包含基板、阳极层、电洞传递层、聚合物发光层、电子传递层及阴极层。

根据本发明的某些实施方式，基板包含玻璃、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、芳香族聚酰胺(PA)、环氧树脂、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

根据本发明的某些实施方式，阳极层包含氧化铟锡。

根据本发明的某些实施方式，阴极层包含金属或合金，且阴极层具有多个孔洞，孔洞具有孔径为约10～40微米。

根据本发明的某些实施方式，孔洞之间具有间距为约25-50微米。

根据本发明的某些实施方式，孔洞的形状包含圆形、椭圆形、水滴形、矩形或多边形。

根据本发明的某些实施方式，电泳显示装置还包含保护膜位于电泳显示模块之上，保护膜包含抗眩膜、抗反射膜、紫外线阻隔膜、水气阻隔膜或抗刮膜。

与现有技术相比，本发明可以在没有外加光源的状况下使用，且可以为可挠式电泳显示装置。

附图说明

图1为根据本发明的各种实施方式绘示的电泳显示装置俯视图。

图2为根据本发明的某些实施方式绘示的电泳显示装置的剖面图。

图3为根据本发明的某些实施方式绘示的电泳显示装置的剖面图。

图4A为根据本发明的某些实施方式绘示的电泳显示装置的聚合物发光二极管模块剖面图。

图4B为根据本发明的各种实施方式绘示的电泳显示装置的聚合物发光二极管模块俯视图。

图5A-5C为根据本发明的某些实施方式绘示的电泳显示装置工艺各步骤剖面图。

图6A-6D为根据本发明的某些实施方式绘示的电泳显示装置工艺各步骤剖面图。

具体实施方式

以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图示起见，一些公知惯用的结构与元件在图示中将以简单示意的方式绘示的。

在本文中使用空间相对用语，例如“下方”、“之下”、“上方”、“之上”等，这是为了便于叙述一个元件或特征与另一个元件或特征之间的相对关系，如图中所绘示。这些空间上的相对用语的真实意义包含其他的方位。例如，当图示上下翻转180度时，一个元件与另一个元件之间的关系，可能从“下方”、“之下”变成“上方”、“之上”。此外，本文中所使用的空间上的相对叙述也应作同样的解释。

图1为根据本发明的各种实施方式绘示的电泳显示装置100的俯视图。图2绘示图1的电泳显示装置100沿线段2-2的剖面图。参考图1，电泳显示装置100包含可视区102及非可视区104，在可视区中包含多个像素单元106。如图2所示，电泳显示装置100包含电泳显示模块110、第一防水层120、聚合物发光二极管(polymer light emitting diode；PLED)模块130、封装胶140及第二防水层150。第一防水层120、聚合物发光二极管模块130及第二防水层150依序贴合于电泳显示模块110之上，且封装胶140环绕并覆盖聚合物发光二极管模块130的侧壁133。聚合物发光二极管模块130在俯视方向上完全覆盖位于其下的电泳显示模块110。

继续参考图2，根据本发明某些实施方式，电泳显示模块110包含阵列基板112、显示介质层113及前基板114。显示介质层113位于前基板114与阵列基板112之间，可用于反射光线。显示介质层113具有多个微胶囊(microcapsule)116，每个微胶囊116具有电泳液119及至少两种带电粒子分散于电泳液119中。上述至少两种带电粒子中的其中一种与另一种具有不同的颜色。在某些实施方式中，电泳显示装置100可以为黑白电泳显示装置，微胶囊116中包含多个白色带电粒子117及多个黑色带电粒子118。在其他实施方式中，电泳显示装置100可以为彩色电泳显示装置，微胶囊116中可以包含四种带电粒子(未于图上示出)。上述四种带电粒子彼此之间具有不同的颜色，且上述四种有色带电粒子选自由多个红色粒子、多个黄色粒子、多个蓝色粒子、多个绿色粒子、多个黑色粒子及多个白色粒子组成的群组。在某些实施方式中，电泳显示装置100包含多个红色粒子、多个黄色粒子、多个蓝色粒子及多个白色粒子。在某些实施方式中，微胶囊116也可以为微杯(microcup)。

根据本发明某些实施方式，阵列基板112及前基板114可以包含可挠性基板或刚性基板。更明确的说，当电泳显示装置100为可挠式电泳显示装置时，阵列基板112及前基板114为可挠性基板。在某些实施方式中，可挠性基板包含聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、芳香族聚酰胺(PA)、环氧树脂、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，但不限于此。在某些实施方式中，刚性基板包含玻璃，但不限于此。在某些实施方式中，阵列基板112包含薄膜晶体管。

图4A为根据本发明的某些实施方式绘示的聚合物发光二极管模块130的剖面图。图4B为根据本发明的某些实施方式绘示的聚合物发光二极管模块130的俯视图。首先同时参考图2及图4A，聚合物发光二极管模块130位于电泳显示模块110上，并且与电泳显示模块110粗对位贴合。聚合物发光二极管模块130具有下表面131、上表面132及侧壁133。根据本发明某些实施方式，聚合物发光二极管模块130包含基板134、阳极层135、电洞传递层(holetransporting layer；HTL)136、聚合物发光层(light emitting polymer layer)137、电子传递层(electron transporting layer；ETL)138及阴极层139依序堆叠于电泳显示模块110上。

在某些实施方式中，阳极层135靠近电泳显示模块110，位于聚合物发光二极管模块130底部的基板134之上，并且阴极层139靠近第二防水层150，位于聚合物发光二极管模块130的顶部。根据本发明某些实施方式，基板包含玻璃、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、芳香族聚酰胺(PA)、环氧树脂、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。根据本发明某些实施方式，阳极层135可以为透明电极，包含氧化铟锡(ITO)或其他适合的透明导电材料，但不限于此。根据本发明某些实施方式，阴极层139可以为不透明电极，包含金属或合金。例如，阴极层139可以为铝、锂、银、钡、铟或其它适合的金属或合金，但不限于此。接着请参考图4A及图4B，根据本发明某些实施方式，阴极层139具有多个孔洞H1。在某些实施方式中，每个孔洞H1的孔径D1为约10-40微米，例如为约15、20、25、30、35微米。在某些实施方式中，上述孔洞H1之间的间距D2为约25-50微米，例如为约30、35、40、45、50微米。在某些实施方式中，孔洞H1占阴极层139的面积约10-50％，例如为约15、20、25、30、35、40或45％。在某些实施方式中，上述孔洞H1的形状包含圆形、椭圆形、水滴形、矩形或多边形，但不限于此。在某些实施方式中，上述孔洞H1可以以矩阵方式或蜂巢方式排列，但不限于此。上述孔径D1与间距D2的尺寸配置，可以达到较佳的透光率与光源分布。

聚合物发光层137可以包含任何合适的共轭高分子。在某些实施方式中，聚合物发光层137可以通过旋转涂布或喷墨印刷堆叠于玻璃基板之上，但不限于此。聚合物发光二极管模块130利用涂布方式制作，与有机发光二极管(organic light-emitting diode；OLED)相比，工艺简单且效率较佳，因此成本也相对较低，故较有利于应用在大尺寸的显示装置上。

聚合物发光二极管(polymer light emitting diode；PLED)模块130具有自发光的特性。在外加电压下，电子由阴极层139注入电子传递层138，电洞由阳极层135注入电洞传递层136，并且电子与电洞在聚合物发光层137重新结合而发光。当聚合物发光二极管模块130与电泳显示模块110粗对位贴合时，通过聚合物发光二极管模块130自发光的特性，无须外加光源，使用者即可使用电泳显示装置100。更详细的说，由聚合物发光二极管模块130产生的入射光线L1穿过其下表面131进入电泳显示模块110后，入射光线L1被显示介质层113反射而产生反射光线L2。之后，反射光线L2再穿过聚合物发光二极管模块130中阴极层139的多个孔洞H1而出光。

在某些实施方式中，在不提供电流的情况下，聚合物发光二极管模块130也可以不发光。因此，电泳显示模块110中的显示介质层113仅反射来自外在环境的入射光。更明确地说，聚合物发光二极管模块130在电泳显示装置100中可以做为辅助光源。在外界光线不足的情况下，为了让使用者能够清楚地看见显示画面，可以使聚合物发光二极管模块130发光。而在外界光线充足的情况下，可以使聚合物发光二极管模块130不发光以避免耗电。聚合物发光二极管模块130发出的光线具有高均匀度，能使电泳显示装置100获得均匀的照光，以提供使用者良好的视觉感受。

请继续参考图2及图4A，根据本发明某些实施方式，封装胶140覆盖聚合物发光二极管模块130的侧壁133。更详细地说，封装胶140覆盖上述阳极层135的侧面、电洞传递层136的侧面、聚合物发光层137的侧面、电子传递层138的侧面及阴极层139的侧面。在某些实施方式中，封装胶140的材料包含紫外线固化胶。封装胶140可通过网版印刷(screenprinting)、喷墨印刷(ink jet printing)、平版印刷(offset printing)、凸版印刷、凹版印刷(gravure printing)或点胶工艺(dispensing process)等任何合适的方法涂布，之后经紫外线固化形成。在某些实施方式中，封装胶140包含环氧树脂，但不限于此。在某些实施方式中，封装胶140还可以进一步覆盖聚合物发光二极管模块130与第一防水层120的交界处(即下表面131)的侧面，以及聚合物发光二极管模块130与第二防水层150的交界处(即上表面132)的侧面。将聚合物发光二极管模块130密封在第一防水层120、第二防水层150及封装胶140之间，可以阻隔水气进入聚合物发光二极管模块130，因此可以保护聚合物发光二极管模块130，避免聚合物发光二极管模块130因水气造成氧化及退化。

请继续参考图2，第一防水层120位于聚合物发光二极管模块130的下表面131的下，并且第二防水层150位于聚合物发光二极管模块130的上表面132之上。根据本发明某些实施方式，第一防水层120及第二防水层150可以包含玻璃、聚苯乙烯(Polystyrene；PS)或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)，但不限于此。在本发明某些实施方式中，电泳显示装置100在第二防水层150之上还具有保护膜(未于图上示出)。保护膜可以包含抗眩膜、抗反射膜、紫外线阻隔膜或抗刮膜。

应了解到，已叙述过的元件连接关系与材料将不再重复赘述，合先叙明。在以下叙述中，将说明其他形式的电泳显示装置。

图3为根据本发明的另一实施方式绘示的电泳显示装置200的剖面图。电泳显示装置200包含电泳显示模块110、第一防水层120、聚合物发光二极管模块130、封装胶140、第二防水层150及彩色滤光层160。电泳显示装置200与图2所示的电泳显示装置100不同的地方在于，电泳显示装置200还包含彩色滤光层160位于电泳显示模块110与第一防水层120之间。根据本发明某些实施方式，彩色滤光层160包含红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻，但不限于此。在某些实施方式中，电泳显示装置200可以为彩色电泳显示装置，微胶囊116中具有多个白色带电粒子117及多个黑色带电粒子118。如图3所示，由聚合物发光二极管模块130产生的入射光线L3穿过其下表面131进入电泳显示模块110后，入射光线L3被显示介质层113反射而产生反射光线L4。之后，反射光线L4穿过彩色滤光层160中的色阻而具有颜色。反射光线L4再穿过聚合物发光二极管模块130中阴极层139的多个孔洞H1而出光。

图5A-5C为根据本发明的某些实施方式绘示图2所示的电泳显示装置100的工艺各步骤剖面图，其中电泳显示装置100为可挠式电泳显示装置。首先请参考图5A，形成电泳显示模块110于承载结构170上。电泳显示模块110包含阵列基板112、显示介质层113及前基板114，并且阵列基板112及前基板114为可挠式基板。可挠式基板的材料已于先前叙述过，故在此不重复赘述。在某些实施方式中，承载结构170包含玻璃基板，但不限于此，可使用任何适合的刚性材料作为承载结构170。

接者，如图5B所示，依序形成第一防水层120、聚合物发光二极管模块130及第二防水层150于电泳显示模块110上。聚合物发光二极管模块130底部的基板134、阳极层135及阴极层139(如图4A所示)皆具有可挠性，并且封装胶140环绕并覆盖聚合物发光二极管模块130的所有侧壁133。此时，如图2所示的电泳显示装置100已形成于承载结构170上。然后，如图5C所示，以物理性剥离的方式将电泳显示装置100从承载结构170上取下，即可取得如图2所示的可挠式电泳显示装置100。

图6A-6D为根据本发明的某些实施方式绘示图3所示的电泳显示装置200的工艺各步骤剖面图，其中电泳显示装置200为可挠式电泳显示装置。首先请参考图6A，形成电泳显示模块110于承载结构170上。电泳显示模块110包含阵列基板112、显示介质层113及前基板114，并且阵列基板112及前基板114为可挠式基板。可挠式基板及承载结构170的材料已于先前叙述过，故在此不重复赘述。

接者，如图6B所示，形成彩色滤光层160于电泳显示模块110上。根据本发明某些实施方式，彩色滤光层160可以为任何公知具有可挠性的彩色滤光层。然后，如图6C所示，依序形成第一防水层120、聚合物发光二极管模块130及第二防水层150于电泳显示模块110上。聚合物发光二极管模块130底部的基板134、阳极层135及阴极层139(如图4A所示)皆具有可挠性，并且封装胶140环绕并覆盖聚合物发光二极管模块130的所有侧壁133。此时，如图3所示的电泳显示装置200已形成于承载结构170上。然后，如图6D所示，以物理性剥离的方式将电泳显示装置200从承载结构170上取下，即可取得如图3所示的可挠式电泳显示装置200。

如上所述，根据本发明的实施方式，电泳显示装置包含电泳显示模块及聚合物发光二极管模块，且电泳显示模块与聚合物发光二极管模块粗对位贴合。通过聚合物发光二极管模块自发光的特性，可以在没有外加光源的状况下使用电泳显示装置。在使用上，可以使聚合物发光二极管模块选择性的发光或不发光。例如，在黑暗的环境中，可以使聚合物发光二极管模块发光以补充不足的外界光源，让使用者能够清楚地看见显示画面，而在明亮的环境中，可以使聚合物发光二极管模块不发光以避免电泳显示装置耗电。本发明电泳显示装置中的聚合物发光二极管模块与电泳显示模块仅需粗对位贴合，工艺简单且成本低廉。聚合物发光二极管模块厚度较薄，可以降低电泳显示装置的厚度。并且，聚合物发光二极管模块可以提供电泳显示装置均匀的照明，进而提升电泳显示装置的亮度及均匀度，因此能够应用于大尺寸的电泳显示装置，例如，户外广告看板。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (18)

1.一种电泳显示装置，其特征在于，包含：

聚合物发光二极管模块，具有相对的一第一表面及一第二表面，且所述第一表面具有多个孔洞，其中所述聚合物发光二极管模块配置以产生一入射光线穿过所述第二表面；以及

电泳显示模块，设置于所述聚合物发光二极管模块的所述第二表面上，与所述聚合物发光二极管模块对位贴合，其中所述入射光线被所述电泳显示模块反射产生一反射光线，且所述反射光线由所述聚合物发光二极管模块的所述孔洞穿出。

2.权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，还包含：

第一防水层，位于所述聚合物发光二极管模块及所述电泳显示模块之间；

第二防水层，位于所述聚合物发光二极管模块的第一表面上；以及

封装胶，所述封装胶环绕并覆盖所述聚合物发光二极管模块的侧壁。

3.如权利要求2所述的电泳显示装置，其特征在于，所述第一防水层及所述第二防水层包含玻璃、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。

4.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述电泳显示模块包含：

阵列基板；

显示介质层，位于所述阵列基板上；以及

前基板，位于所述显示介质层与所述聚合物发光二极管模块之间。

5.如权利要求4所述的电泳显示装置，其特征在于，所述阵列基板及所述前基板包含可挠性基板或刚性基板。

6.如权利要求5所述的电泳显示装置，其特征在于，所述可挠性基板包含聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、芳香族聚酰胺、环氧树脂、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

7.如权利要求5所述的电泳显示装置，其特征在于，所述刚性基板包含玻璃。

8.如权利要求4所述的电泳显示装置，其特征在于，所述显示介质层包含电泳液及至少两种带电粒子分散于所述电泳液中，所述至少两种带电粒子中的其中一种与另一种具有不同的颜色，且所述至少两种带电粒子选自由多个红色粒子、多个绿色粒子、多个黄色粒子、多个蓝色粒子、多个黑色粒子及多个白色粒子组成的群组。

9.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，还包含彩色滤光层位于所述聚合物发光二极管模块与所述电泳显示模块之间。

10.如权利要求9所述的电泳显示装置，其特征在于，所述彩色滤光层包含红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻。

11.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述聚合物发光二极管模块包含基板、阳极层、电洞传递层、聚合物发光层、电子传递层、阴极层。

12.如权利要求11所述的电泳显示装置，其特征在于，所述基板包含玻璃、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、芳香族聚酰胺、环氧树脂、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

13.如权利要求11所述的电泳显示装置，其特征在于，所述阳极层包含氧化铟锡。

14.如权利要求11所述的电泳显示装置，其特征在于，所述阴极层包含金属或合金，且所述孔洞位于所述阴极层中，其中所述多个孔洞具有孔径为10-40微米。

15.如权利要求14所述的电泳显示装置，其特征在于，所述多个孔洞之间具有间距为25-50微米。

16.如权利要求14所述的电泳显示装置，其特征在于，所述多个孔洞的形状包含圆形、椭圆形、水滴形、或多边形。

17.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，还包含保护膜位于所述电泳显示模块之上，所述保护膜包含抗眩膜、抗反射膜、紫外线阻隔膜、水气阻隔膜或抗刮膜。

18.如权利要求14所述的电泳显示装置，其特征在于，所述多个孔洞的形状包含矩形。

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