TW201310118A - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置，包括基板、多個第一畫素單元、多個第二畫素單元、液晶顯示層、電泳顯示層、間隔物以及第一彩色濾光片。基板具有第一顯示區以及第二顯示區，這些第一畫素單元是配置於第一顯示區內，這些第二畫素單元則是配置於第二顯示區內。液晶顯示層是配置於這些第一畫素單元上，電泳顯示層則是配置於這些第二畫素單元上。間隔物是圍繞在第一顯示區而將液晶顯示層與電泳顯示層隔開。第一彩色濾光片則是配置於液晶顯示層上。此顯示裝置可顯示高速動態畫面，並且利用雙穩態特性顯示靜態畫面。另外，本發明亦提出一種顯示裝置的製造方法。

Description

顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其製造方法。
隨著平面顯示技術的進步加上平面顯示器具有重量輕、體積小及省電等優點，平面顯示器已愈來愈普及。常見的平面顯示器有液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、電漿顯示器(plasma display panel,PDP)、有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display,OLED display)以及電泳顯示器(electrophoretic display,EPD)等。其中，液晶顯示器具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等特性，因此目前已被廣泛地應用於多種電子裝置中。
另一方面，電泳顯示器則具有雙穩態(bistability)之特點且無須設置額外的發光光源，不但符合現代技術對顯示器需具備高省電特性的要求，也因體積輕薄而便於應用在各種可攜式電子裝置，進而逐漸在市場上佔有一席之地。
然而，電泳顯示器的雙穩態特性卻使其無法顯示需高速更新速率的影片或動畫，往往只能顯示純文字的影像。因此，如何使顯示器在具有高省電特性的同時，亦可顯示影片或動畫，實為本領域之相關人員關注的議題之一。
有鑑於此，本發明提供一種顯示裝置，以同時兼顧省電特性及顯示效能。
本發明另提供一種顯示裝置的製造方法，以在不增加成本的前提下，製造可同時兼顧省電特性及顯示效能的顯示裝置。
本發明提出一種顯示裝置，包括基板、多個第一畫素單元、多個第二畫素單元、液晶顯示層、電泳顯示層、間隔物以及第一彩色濾光片。基板具有第一顯示區以及第二顯示區，這些第一畫素單元是配置於第一顯示區內，這些第二畫素單元則是配置於第二顯示區內。液晶顯示層是配置於這些第一畫素單元上，電泳顯示層則是配置於這些第二畫素單元上。間隔物是圍繞在第一顯示區而將液晶顯示層與電泳顯示層隔開。第一彩色濾光片則是配置於液晶顯示層上。
在本發明之一實施例中，上述各個第一畫素單元包括第一薄膜電晶體以及第一畫素電極，且各第一薄膜電晶體分別與對應之第一畫素電極電性連接。另一方面，上述各個第二畫素單元包括第二薄膜電晶體與第二畫素電極，且各第二薄膜電晶體分別與對應之第二畫素電極電性連接。這些第一畫素電極的材質例如是透光之金屬氧化物，這些第二畫素電極的材質則例如是不透光之金屬材料。
在本發明之一實施例中，上述之顯示裝置更包括背光模組，配置於上述基板下方並對應至這些第一畫素單元。
在本發明之一實施例中，上述之顯示裝置更包括第一偏光片，貼附於上述背光模組與基板之間。
在本發明之一實施例中，上述各個第一畫素單元包括第一薄膜電晶體以及第一畫素電極，且各第一薄膜電晶體分別與對應之第一畫素電極電性連接。另一方面，上述各個第二畫素單元包括第二薄膜電晶體與第二畫素電極，且各第二薄膜電晶體分別與對應之第二畫素電極電性連接。這些第一畫素電極與這些第二畫素電極的材質例如是不透光之金屬材料。
在本發明之一實施例中，上述之顯示裝置更包括第二彩色濾光片，配置於電泳顯示層上。
在本發明之一實施例中，上述之顯示裝置更包括第二偏光片，貼附於上述第二彩色濾光片上。
在本發明之一實施例中，上述之電泳顯示層包括微膠囊式電泳顯示層或微杯式電泳顯示層。
在本發明之一實施例中，上述之間隔物的材質包括框膠。
本發明另提出一種顯示裝置的製造方法，其係先提供具有第一顯示區與第二顯示區的基板，接著在基板的第一顯示區內形成多個第一畫素單元，並且在第二顯示區內形成多個第二畫素單元。再來，於第一顯示區內形成液晶顯示層以覆蓋這些第一畫素單元，再將第一彩色濾光片貼附在液晶顯示層上。然後，在第二顯示區內設置電泳顯示層以覆蓋這些第二畫素單元。
在本發明之一實施例中，形成上述液晶顯示層的方法包括液晶滴入法。
在本發明之一實施例中，形成上述這些第一畫素單元與第二畫素單元的方法例如是先在第一顯示區內形成多個第一薄膜電晶體，並且在第二顯示區內形成多個第二薄膜電晶體。接著，在第一顯示區內形成多個第一畫素電極，並且在第二顯示區內形成多個第二畫素電極。其中，各個第一畫素電極是分別電性連接至對應的第一薄膜電晶體，各個第二畫素電極則是分別電性連接至對應的第二薄膜電晶體。
在本發明之一實施例中，上述這些第一畫素電極的材質包括透光之金屬氧化物，上述這些第二畫素電極的材質則包括不透光之金屬材料。
在本發明之一實施例中，更包括在基板下方配置背光模組對應至上述這些第一畫素單元。
在本發明之一實施例中，更包括在上述之背光模組與上述基板之間貼附第一偏光片。
在本發明之一實施例中，上述這些第一畫素電極與第二畫素電極的材質包括不透光之金屬材料。
在本發明之一實施例中，更包括在上述之電泳顯示層上貼附第二彩色濾光片。
在本發明之一實施例中，更包括在上述之第一彩色濾光片上貼附第二偏光片。
本發明之顯示裝置包括可顯示高速動態畫面的面板以及具有雙穩態特性的面板，並利用具有雙穩態特性的面板來顯示靜態畫面。由此可知，本發明之顯示裝置可同時兼顧省電特性及動態畫面的顯示品質。而且，本發明之顯示裝置的各個面板是共用同一組主動元件陣列。也就是說，本發明在顯示裝置的製程中，僅需進行單次的主動元件陣列之製程，因此可大幅節省製作成本。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1A至圖1C為本發明之顯示裝置在製造流程中的部分剖面示意圖。請先參照圖1A，首先提供基板110，其中基板110具有第一顯示區112與第二顯示區114。接著，在基板110的第一顯示區112內形成多個第一畫素單元120，並且在基板110的第二顯示區114內形成多個第二畫素單元130。需要注意的是，為使圖式較為簡潔，本實施例僅繪示出一個第一畫素單元120與一個第二畫素單元130。
詳細來說，各個第一畫素單元120分別包括一個第一薄膜電晶體122與第一畫素電極124，各個第二畫素單元130則是包括一個第二薄膜電晶體132與第二畫素電極134。而且，在本實施例中，形成這些第一畫素單元120與第二畫素單元130的方法例如是先在第一顯示區112內形成多個第一薄膜電晶體122，並且在第二顯示區114內形成多個第二薄膜電晶體132。
具體來說，這些第一薄膜電晶體122例如是與第二薄膜電晶體132相同或相似，因此可在同一製程中完成製作。值得注意的是，在形成這些第一薄膜電晶體122與第二薄膜電晶體132的製程中，還可包括同時形成與這些第一薄膜電晶體122及第二薄膜電晶體132電性連接的資料線(data line)與掃瞄線(scan line)。為使圖式較為簡潔清楚，本實施例之圖式並未繪出資料線與掃瞄線，但熟習此技藝者應該瞭解其製程細節以及配置位置，此處不再贅述。
承上述，接著在第一顯示區112內形成多個第一畫素電極124，其中各個第一畫素電極124是分別電性連接至其所對應之第一薄膜電晶體122。另一方面，則在第二顯示區114內形成多個第二畫素電極134，其中各個第二畫素電極134是分別電性連接至其所對應之第二薄膜電晶體132。
需要注意的是，本實施例之第一畫素電極124與第二畫素電極134的材質例如是可反射光線的不透光金屬材料。也就是說，依據本實施例製作而成的顯示裝置為反射式顯示裝置。
請參照圖1B，在基板110上形成間隔物140以環繞第一顯示區112。在本實施例中，間隔物140的材質例如是以液晶顯示面板所使用之框膠的材質相同或相似。然後，再於第一顯示區112內形成液晶顯示層150，以覆蓋第一畫素單元120。具體來說，液晶顯示層150的形成方法例如是液晶滴入法(one drop filling,ODF)。在形成液晶顯示層150之後，接著即是將第一彩色濾光片160貼附於液晶顯示層150上。此時，液晶顯示層150即是間隔物140被密封於基板110與第一彩色濾光片160之間。詳細來說，第一彩色濾光片160例如是由透明基板162、彩色光阻層164以及透明電極層166所構成，其中彩色光阻層164與透明電極層166是依序配置於透明基板162上，且透明電極層166是位於液晶顯示層150與彩色光阻層164之間。
請參照圖1C，在第二顯示區114內設置電泳顯示層170，以覆蓋第二畫素單元130，此即大致完成顯示裝置100。電泳顯示層170例如是微杯式電泳(micro-cup electrophoretic)顯示層或微膠囊式電泳(micro-capsule electrophoretic)顯示層。進一步來說，本實施例之電泳顯示層170例如是可以顯示彩色影像的顯示層。舉例來說，電泳顯示層170可以包括彩色電泳液172及白色帶電微粒子174，或是如圖2所示，電泳顯示層270包括黑色電泳液272及彩色帶電微粒子274。而且，彩色電泳液172及彩色帶電粒子274的顏色可以包括紅色、綠色、藍色、青色(Cyan)、黃色及洋紅色(Magenta)等。
除此之外，在本發明的其他實施例中，如圖3所示，若電泳顯示層370是包括黑色電泳液372與白色帶電微粒子374，也可以在電泳顯示層370上配置第二彩色濾光片360，以使所製成之顯示裝置300所顯示的影像均為彩色影像。其中，第二彩色濾光片360例如是由基板362及配置於其上的彩色光阻層364所構成。
請再次參照圖1C，第一畫素電極124與第二畫素電極134均是由不透光的金屬材料所製成，也就是說，顯示裝置100為反射式顯示裝置，但本發明並不限於此。在其他實施例中，本發明之顯示裝置也可以是半穿透半反射式。以下將舉實施例說明之。
圖4為本發明之另一實施例中顯示裝置的剖面示意圖，圖中標號與前述實施例相同者，其所代表之元件與前述實施例相同或相似，此處將不再贅述。請參照圖4，本實施例之第一畫素單元420包括第一薄膜電晶體122以及第一畫素電極424，其中第一畫素電極424的材質例如是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)或其他透光之金屬氧化物。也就是說，本實施例之第一畫素電極424與第二畫素電極134是在不同製程中分別製作而成，但本發明並不限定第一畫素電極424與第二畫素電極134的製作順序。
由上述可知，顯示裝置400在第一畫素單元420下方必須設置有光源，用以提供穿透液晶顯示層150的光線，進而使得顯示裝置400能夠顯示影像。詳細來說，本實施例是在基板110的下方配置背光模組480而對應至第一畫素單元420，以便於提供顯示影像所需之光線。在此，背光模組480可以是直下式背光模組或側向入光式背光模組，但本發明不以此為限。
另外，本實施例之顯示裝置400在背光模組480與基板110之間還配置有第一偏光片490，且第一彩色濾光片160上亦配置有第二偏光片495。值得一提的是，在本實施例中，例如是在完成第一偏光片490與第二偏光片495的貼附之後，再將電泳顯示層470配置於基板110的第二顯示區114內。如此一來，可避免在第一偏光片490與第二偏光片495的黏貼過程中損壞電泳顯示層470。
如同前文所述，顯示裝置400的電泳顯示層470可以是彩色電泳顯示層，也可以是黑白的電泳顯示層。若是以黑白的電泳液及帶電微粒子構成電泳顯示層470，則可以在電泳顯示層470上方配置彩色濾光片(圖未示)。
特別說明的是，前述製程是舉利用單片基板製作單台顯示裝置的例子來做說明，但在其他實施例中，如圖5A所示，也可以是先在一片大尺寸的母基板500上，依據前述實施例形成多個如圖1B所繪示的結構。此時，彩色濾光片160已配置於各第一顯示區112內，而第二顯示區114內則僅配置有多個第二畫素單元130。值得一提的是，本實施例可採用符合第一顯示區112之大小的彩色濾光片160，以直接將其配置於液晶顯示層150上。除此之外，也可以採用能夠覆蓋住第一顯示區112與第二顯示區114的彩色濾光片，之後再透過切割製程將第二顯示區114上方的部分彩色濾光片移除。
接著，如圖5B所示，進行切割製程以得多個圖1B所繪示的結構。特別的是，若在前述步驟中係採用能夠覆蓋住第一顯示區112與第二顯示區114的彩色濾光片，則可在進行圖5B之切割製程後，再針對各個切割而得的結構進行二度切割，以移除第二顯示區114上方的部分彩色濾光片。之後，針對各個切割後的結構進行前述實施例之圖1C的製程，以製成顯示裝置100。
綜上所述，本發明之顯示裝置包括可顯示高速動態畫面的面板以及具有雙穩態特性的面板，並利用具有雙穩態特性的面板來顯示靜態畫面。舉例來說，本發明之顯示裝置可使用液晶面板顯示高速動態畫面，同時利用電泳顯示面板來顯示靜態的節目資訊或時間等。由此可知，本發明之顯示裝置可同時兼顧省電特性及動態畫面的顯示品質。
而且，本發明之顯示裝置的各個面板是共用同一組主動元件陣列，因此本發明在顯示裝置的製程中，僅需進行單次的主動元件陣列之製程，進而能夠大幅節省製作成本。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、400．．．顯示裝置
110．．．基板
112．．．第一顯示區
114．．．第二顯示區
120、420．．．第一畫素單元
122．．．第一薄膜電晶體
124、424．．．第一畫素電極
130．．．第二畫素單元
132．．．第二薄膜電晶體
134．．．第二畫素電極
140．．．間隔物
150．．．液晶顯示層
160．．．第一彩色濾光片
162、362．．．透明基板
164、364．．．彩色光阻層
166．．．透明電極層
170、270、370、470．．．電泳顯示層
172、272、372．．．電泳液
174、274、374．．．帶電微粒子
360．．．第二彩色濾光片
480．．．背光模組
490．．．第一偏光片
495．．．第二偏光片
500．．．母基板
圖1A至圖1C為本發明之一實施例中顯示裝置在製造流程中的部分剖面示意圖。
圖2為本發明之另一實施例中顯示裝置的剖面示意圖。
圖3為本發明之另一實施例中顯示裝置的剖面示意圖。
圖4為本發明之另一實施例中顯示裝置的剖面示意圖。
圖5A至圖5B為本發明之另一實施例中顯示裝置在部分製造流程中的示意圖。
100．．．顯示裝置
110．．．基板
112．．．第一顯示區
114．．．第二顯示區
120．．．第一畫素單元
122．．．第一薄膜電晶體
124．．．第一畫素電極
130．．．第二畫素單元
132．．．第二薄膜電晶體
134．．．第二畫素電極
140．．．間隔物
150．．．液晶顯示層
160．．．彩色濾光片
162．．．透明基板
164．．．彩色光阻層
166．．．透明電極層
170．．．電泳顯示層
172．．．電泳液
174．．．帶電微粒子

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包括：一基板，具有一第一顯示區以及一第二顯示區；多個第一畫素單元，配置於該第一顯示區內；多個第二畫素單元，配置於該第二顯示區內；一液晶顯示層，配置於該些第一畫素單元上；一電泳顯示層，配置於該些第二畫素單元上；一間隔物，圍繞該第一顯示區而將該液晶顯示層與該電泳顯示層隔開；以及一第一彩色濾光片，配置於該液晶顯示層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該第一畫素單元包括一第一薄膜電晶體以及一第一畫素電極，各該第一薄膜電晶體分別與對應之該第一畫素電極電性連接，各該第二畫素單元包括一第二薄膜電晶體與一第二畫素電極，各該第二薄膜電晶體分別與對應之該第二畫素電極電性連接，且該些第一畫素電極的材質包括透光之金屬氧化物，該些第二畫素電極的材質包括不透光之金屬材料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，更包括一背光模組，配置於該基板下方並對應至該些第一畫素單元。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，更包括一第一偏光片，貼附於該背光模組與該基板之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該第一畫素單元包括一第一薄膜電晶體以及一第一畫素電極，各該第一薄膜電晶體分別與對應之該第一畫素電極電性連接，各該第二畫素單元包括一第二薄膜電晶體與一第二畫素電極，各該第二薄膜電晶體分別與對應之該第二畫素電極電性連接，且該些第一畫素電極與該些第二畫素電極的材質包括不透光之金屬材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括一第二彩色濾光片，配置於該電泳顯示層上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括一第二偏光片，貼附於該第一彩色濾光片上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該電泳顯示層包括微膠囊式電泳顯示層或微杯式電泳顯示層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該間隔物的材質包括框膠。
  10. 一種顯示裝置的製造方法，包括：提供一基板，該基板具有一第一顯示區與一第二顯示區；於該第一顯示區內形成多個第一畫素單元；於該第二顯示區內形成多個第二畫素單元；形成一間隔物環繞該第一顯示區；於該第一顯示區內形成一液晶顯示層以覆蓋該些第一畫素單元；將一第一彩色濾光片貼附於該液晶顯示層上；以及於該第二顯示區內設置一電泳顯示層以覆蓋該些第二畫素單元。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的製造方法，其中形成該液晶顯示層的方法包括液晶滴入法。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的製造方法，其中形成該些第一畫素單元與該些第二畫素單元的方法包括：於該第一顯示區內形成多個第一薄膜電晶體；於該第二顯示區內形成多個第二薄膜電晶體；於該第一顯示區內形成多個第一畫素電極，其中各該第一畫素電極分別電性連接至該些第一薄膜電晶體其中之一；以及於該第二顯示區內形成多個第二畫素電極，其中各該第二畫素電極分別電性連接至該些第二薄膜電晶體其中之一。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置的製造方法，其中該些第一畫素電極的材質包括透光之金屬氧化物，該些第二畫素電極的材質包括不透光之金屬材料。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置的製造方法，更包括提供一背光模組，配置於該基板下方並對應至該些第一畫素單元。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，更包括在該背光模組與該基板之間貼附一第一偏光片。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置的製造方法，其中該些第一畫素電極與該些第二畫素電極的材質包括不透光之金屬材料。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的製造方法，更包括在電泳顯示層上貼附一第二彩色濾光片。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的製造方法，更包括在該第一彩色濾光片上貼附一第二偏光片。
  19. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的製造方法，其中該電泳顯示層包括微膠囊式電泳顯示層或微杯式電泳顯示層。
  20. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的製造方法，其中該間隔物的材質包括框膠。
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