TW201403198A - 電泳式顯示面板 - Google Patents

Abstract

一種電泳式顯示面板，包括基板、畫素陣列、多條引線、電泳顯示介質層、電極層、共用電壓接墊與覆蓋層。基板具有顯示區與位於顯示區周圍的非顯示區，且非顯示區包括引線區。畫素陣列位於顯示區中，且包括多條訊號線以及與訊號線電性連接的多個畫素單元。訊號線從顯示區延伸至引線區中，而引線區中的多條引線與訊號線電性連接。電泳顯示介質層位於畫素陣列的上方，而電極層位於電泳顯示介質層的上方。共用電壓接墊設置於非顯示區並位於部分的引線區中，且共用電壓接墊與引線電性絕緣，而與電極層電性連接。覆蓋層覆蓋電泳顯示介質層。

Description

電泳式顯示面板

本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種電泳式顯示面板。

為了滿足現代人希望能隨時掌握資訊的要求，藉由日新月異的電子科技，新型的電子顯示裝置已接二連三的被提出。運用電泳式顯示面板(electrophoretic display,EPD)的電子紙(electronic paper)，由於在影像顯示的效果上，近似於墨水在紙張上的顯現，因此對於使用者來說較易作長時間的觀看，而常見於用作閱讀電子書的裝置上。此外，電泳式顯示面板(EPD)也具備有低耗電量的優點，更是適合運用在許多隨身的電子裝置上。

目前的面板設計上，都在尋求如何在固定大小的基板上，設計出大面積的顯示區塊，又或者嘗試減少積體電路上的電子元件，使得非顯示區可以相對的縮減。在電泳式顯示面板(EPD)的設計中也不例外。由於電泳式顯示面板(EPD)中的電泳顯示介質層與其上方的電極層必須要能涵蓋如畫素陣列或其他必要的電子元件，因此藉由改變電泳式顯示面板(EPD)一些電子元件的配置，可以降低需要覆蓋於前述電子元件之上的電泳顯示介質層與電極層的尺寸，並節省耗材。然而，電子元件在配置或重疊時所產生的寄生電容(parasitic capacitance)效應，會對電泳式顯示面 板(EPD)內部的訊號傳遞造成影響，是重新配置電子元件時，需要考量的因素。

本發明提供一種電泳式顯示面板，其具有較佳的空間利用性。

本發明提供一種電泳式顯示面板，包括基板、畫素陣列、多條引線、電泳顯示介質層、電極層、共用電壓接墊與覆蓋層。基板具有顯示區以及位於顯示區周圍的非顯示區，且非顯示區包括引線區。畫素陣列位於基板之顯示區中，畫素陣列包括多條訊號線以及與訊號線電性連接的多個畫素單元，訊號線從顯示區延伸至引線區中。多條引線位於非顯示區之引線區中且分別與訊號線電性連接。電泳顯示介質層位於畫素陣列的上方，電極層位於電泳顯示介質層的上方。共用電壓接墊設置於非顯示區中且位於部分的引線區中，共用電壓接墊與引線電性絕緣且與電極層電性連接。覆蓋層覆蓋電泳顯示介質層。

基於上述，本發明之一實施例的電泳式顯示面板具有共用電壓接墊，並透過共用電壓接墊與電極層接觸，以提供共用電壓至電泳顯示介質層。共用電壓接墊是位於部分的引線區中，並且與引線絕緣。換而言之，本發明利用引線區上的空間，設置共用電壓接墊，來減少設置共用電壓接墊於基板上一個空白區塊所需消耗的空間。因此，本發明具有較佳的空間利用性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A為本發明之一實施例中，電泳式顯示面板的局部上視示意圖，圖1B則為本發明之一實施例中，電泳式顯示面板的上視示意圖。圖1A僅繪示圖1B中部分區塊與架構。請參照圖1A與圖1B，電泳式顯示面板100包括基板10、畫素陣列140、多條引線132、電泳顯示介質層160、電極層170、共用電壓接墊180與覆蓋層190。

根據圖1A，於電泳式顯示面板100中，基板10可以為硬質基板或是可撓性基板，並且材料可以為玻璃、石英、塑膠或其它合適的材質。基板10可以劃分成顯示區110以及位於顯示區周圍的非顯示區120，並且非顯示區包括引線區130。

畫素陣列140位於基板10的顯示區110中，為薄膜電晶體陣列(Thin Film Transistor Array)但不以此為限。畫素陣列140包括多條訊號線140a以及與訊號線電性連接的多個畫素單元140b，訊號線140a從顯示區延伸至引線區130中。由於畫素陣列140包括薄膜電晶體陣列(TFT Array)，因此畫素陣列140內的多條訊號線140a可以為畫素陣列140中常見的資料線或掃描線，並且訊號線140a會與多個畫素單元140b之薄膜電晶體陣列電性連接。

引線132位於非顯示區120的引線區130，且與訊號 線140a電性連接。訊號線140a從顯示區110中延伸至非顯示區120中的引線區130，並與引線區130中的引線132電性連接。畫素單元140b透過引線132可與相關的驅動裝置(如閘極驅動器、源極驅動器(未繪示)或控制電路122)電性連接。

另外參考圖1B，電泳顯示介質層160位於畫素陣列140上方，而電極層170位於電泳顯示介質層160上方。 一般而言，電泳顯示介質層160內包括電泳液(未繪示)與多個帶電荷粒子(未繪示)，但並不限於此。帶電荷粒子分散於電泳液中，並且可隨外加電場的變化而相對地移動與排列。電泳液可以為透明或帶顏色的電泳液，如黑色電泳液或白色電泳液，而帶電荷粒子也可以為帶電荷的色素粒子，比方說白色帶電荷粒子、黑色帶電荷粒子或其他顏色帶電荷粒子。由於電泳顯示介質層160中的帶電荷粒子可經由調整外加電場來控制其移動，因此除了配置於電泳顯示介質層160下方的畫素陣列140提供的畫素電壓外，電泳顯示介質層160上方的電極層170也用於提供共用電壓。透過每一畫素電壓與共用電壓的差異，電泳顯示介質層160可以被區分為多個畫素區塊來調整，以達到需要的顯示效果。

於圖1B中，電極層170配置於電泳顯示介質層160之上，因此共用電壓接墊180是作為提供電極層170之共用電壓的路徑。在本實施例中，參見圖1B，共用電壓接墊180設置於非顯示區120中且位於部分的引線區130中。 共用電壓接墊180與電極層170電性連接以提供共用電壓，但與引線區130內的引線132電性絕緣，以免對引線內的掃描訊號或資料訊號造成影響。

覆蓋層190置於電極層170的上方。覆蓋層190保護畫素陣列140、電泳顯示介質層160與電極層170，並且是完全覆蓋電泳顯示介質層160。

為了更清楚表達上述實施例中的電泳式顯示面板100，圖2為圖1B的電泳式顯示面板中，沿I-I’剖面線與沿II-II’的剖面圖。參照圖1B與圖2，圖1B中的I-I’剖面線與II-II’剖面線分別是對應顯示區110與非顯示區120的剖面圖。

參照圖1B，非顯示區120的引線區130與顯示區110之間還包括靜電放電元件區150。共用電壓接墊180位於引線區130中，而不延伸至靜電放電元件區150。靜電放電元件區150的設置可保護其它電子元件不受靜電放電現象的損傷。

根據圖2，於本實施例中，在對應I-I’剖面線中的顯示區110中包括基板10、畫素陣列140、電泳顯示介質層160、電極層170與覆蓋層190。畫素陣列140具有多個畫素單元140b，並且每一畫素單元140b包括主動元件141、平坦層142與畫素電極143。主動元件141為薄膜電晶體(TFT)，其包括閘極電極141a、源極電極141b、汲極電極141c、半導體層141d以及介電層141e，並且閘極電極141a、介電層141e、半導體層141d、源極141b與汲極141c 依序堆疊於基板10上。閘極電極141a於畫素陣列140中，與其對應的訊號線140a電性連接，而源極電極141b與其對應的訊號線140a電性連接。

平坦層142覆蓋主動元件141，位於主動元件141上，並用以保護主動元件141。平坦層142與介電層141e之間還包含有絕緣層145。畫素電極143位於平坦層142上並與主動元件141電性連接，畫素電極143包括透明導電層143a與金屬層143b。

此外，每一畫素單元140b可包含儲存電容Cs，由汲極電極141c、介電層141e與共用電壓電極144構成。共用電壓電極144與共用電壓源(未繪示)電性連接以提供共用電壓，而畫素電極143透過接觸窗口W與主動元件141電性連接。更詳細地說，透過接觸窗口W，畫素電極與構成儲存電容Cs的汲極電極141c電性連接，進而與主動元件141電性連接。儲存電容Cs主要為儲存並維持畫素單元140b的畫素電壓。

根據上述實施例，透明導電層143a的材質可以為銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)，而金屬層143b的材質為單一金屬、多層金屬或合金，其可以保護畫素陣列140免於刮損、腐蝕，並可以遮擋外來光線以抑止光電流的產生。然而，畫素電極143的構成並不以此為限。參照圖3，圖3為本發明另一實施例中，畫素陣列的結構剖面圖。於此實施例中，畫素電極143僅為透明導電層，而金屬層146則位於一部分的平坦層142a上以覆蓋主動元件141且裸露出 畫素電極143與另一部分的平坦層142b接觸。畫素電極143透過接觸窗口W與儲存電容Cs電性連接，更進一步地說，畫素電極143透過接觸窗口W與主動元件141電性連接。

重新參照圖2，電泳顯示介質層160的一側為畫素陣列140的畫素電極143，並且其另一側為電極層170。透過畫素電極143提供的畫素電壓與電極層170提供的共用電壓，驅動電泳顯示介質層160以達到顯示的效果。

根據圖2與相關的實施例，對應II-II’剖面線的非顯示區120中包括基板10、引線區130中的多條引線132、介電層141e、絕緣層145、平坦層142、共用電壓接墊180、電泳顯示介質層160、電極層170與覆蓋層190。與共用電壓接墊180重疊設置的引線132上方，具有絕緣層145、平坦層142，以隔絕在平坦層142上方的共用電壓接墊180，並降低共用電壓接墊180與引線區130的引線132過於靠近而產生寄生電容效應。共用電壓接墊180可包括透明導電層180a與金屬層180b，但不以此為限。在共用電壓接墊180與電極層170間，更包括導電膠172，位於共用電壓接墊180上，而共用電壓接墊180透過導電膠172與電極層170電性連接。導電膠172的材質可以為銀或其它合適的導電材質。電極層170完全覆蓋共用電壓接墊180，並延伸至顯示區110中，使得共用電壓接墊180可以提供共用電壓至電泳顯示介質層160。於非顯示區120中，電極層170也覆蓋部分的電泳顯示介質層160。

在設計上，與共用電壓接墊180重疊設置的部分引線區130具有多條引線132。前述的引線132與連接至畫素陣列中閘極的訊號線140a電性連接。換言之，與共用電壓接墊180重疊設置的引線132是與訊號線140a中的掃描線電性連接。由於畫素陣列中，連結至源極的訊號線140a通常都帶有較複雜的資料訊號，為了降低訊號間的影響，與共用電壓接墊180重疊設置的引線區130，通常是包括與掃描線電性連接的引線132。同時透過絕緣層145與平坦層142的阻絕，更進一步減少共用電壓接墊180與引線區130的引線132彼此間的干擾。此外，考量到導電膠172於製程中會有滲膠與偏貼等誤差，共用電壓接墊180最佳係只能覆蓋在一部分的引線區130上，以避免因製程上的因素而影響到顯示區110中的電子元件與層疊架構。

根據上述實施例，共用電壓接墊180具有提供共用電壓至電極層170的能力。然而由於共用電壓接墊180配置於部分的引線區130上方，為了能使共用電壓接墊180能順利電性連接至外部電路之共用電壓源，電泳式顯示面板可更包括轉線結構182，其位於共用電壓接墊180的旁邊，並且與共用電壓接墊180電性連接。轉線結構182是設置在引線區130外，以作為提供共用電壓接墊180之共用電壓源的路徑。

圖4為圖2實施例的電泳式顯示面板100中，沿III-III’剖面線的結構剖面圖。根據上述實施例，參照圖4，III-III’剖面線為對應共用電壓接墊180與轉線結構182的剖面 圖。轉線結構182包括第一導電層182a、第一絕緣層182b、以及導電層182c。第一絕緣層182b覆蓋第一導電層182a，且第一絕緣層182b具有第一開口op1以暴露第一導電層182a。導電層182c位於第一絕緣層182b上，並透過第一開口op1電性連接第一導電層182a。根據圖4，共用電壓接墊180電性連接至轉線結構182中的導電層182c。

於本發明一實施例中，轉線結構182中的第一導電層182a具有共用電壓，而導電層182c透過第一導電層182a，進而提供共用電壓至共用電壓接墊180，再經由導電膠172與電極層170，最後將共用電壓提供給電泳顯示介質層160以進行驅動。然而轉線結構182的結構並不限於此，於其他實施例中，第一導電層182a也可以是與畫素單元140b中的共用電壓電極144電性連接。

轉線結構182更可以包括第二導電層182d與第二絕緣層182e。第二導電層182d位於第一導電層182a下方，而第二絕緣層182e覆蓋第二導電層182d，並且配置於第一導電層182a與第二導電層182d之間。第二絕緣層182e以及第一絕緣層182b具有第二開口op2以暴露第二導電層182d。

於本案另一實施例中，參照圖4，共用電壓接墊180電性連接至轉線結構182中的導電層182c。導電層182c位於第一絕緣層182b上，並透過第二開口op2電性連接第二導電層182d。轉線結構182中的第二導電層182d具有共用電壓，而導電層182c透過第二導電層182d，進而提 供共用電壓至共用電壓接墊180，再經由導電膠172與電極層170，最後將共用電壓提供給電泳顯示介質層160以進行驅動。同時，共用電壓也可經由第一導電層182a電性連接共用電壓電極144以提供給畫素單元140b的儲存電容Cs所需的電壓。為了製程方便，導電層182c可以與圖2中的畫素電極143具有相同的構成，包含透明導電層182c’與金屬層182c”。轉線結構182上可包含轉線結構保護層186，並且覆蓋層190覆蓋於轉線結構保護層186上。

綜上所述，本發明之電泳顯示面板的共用電壓接墊是設置於部分的引線區上，此種設計可以縮小覆蓋於其上的電泳顯示介質層與覆蓋層所需的尺寸，進而減少耗材的使用。此外，透過轉線結構，共用電壓接墊可以在降低訊號混雜的情況下，提供共用電壓至電泳顯示介質層上方的電極層，使得共用電壓可以同時用於驅動畫素陣列與電泳顯示介質層。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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。

10‧‧‧基板

100‧‧‧電泳顯示面板

110‧‧‧顯示區

120‧‧‧非顯示區

122‧‧‧控制電路

130‧‧‧引線區

132‧‧‧引線

140‧‧‧畫素陣列

140a‧‧‧訊號線

140b‧‧‧畫素單元

141‧‧‧主動元件

141a‧‧‧閘極電極

141b‧‧‧源極電極

141c‧‧‧汲極電極

141d‧‧‧半導體層

141e‧‧‧介電層

142、142a、142b‧‧‧平坦層

143‧‧‧畫素電極

143a、180a、182e’‧‧‧透明導電層

143b、146、180b、182e”‧‧‧金屬層

144‧‧‧共用電壓電極

145‧‧‧絕緣層

150‧‧‧靜電放電元件區

160‧‧‧電泳顯示介質層

170‧‧‧電極層

172‧‧‧導電膠

180‧‧‧共用電壓接墊

182a‧‧‧第一導電層

182b‧‧‧第一絕緣層

182c‧‧‧導電層

182d‧‧‧第二導電層

182e‧‧‧第二絕緣層

182‧‧‧轉線結構

186‧‧‧轉線結構保護層

190‧‧‧覆蓋層

Cs‧‧‧儲存電容

W‧‧‧接觸窗口

op1‧‧‧第一開口

op2‧‧‧第二開口

圖1A為根據本發明之一實施例中，電泳式顯示面板的局部上視示意圖。

圖1B為根據本發明之一實施例中，電泳式顯示面板 的上視示意圖。

圖2為圖1B的電泳式顯示面板中，沿I-I’剖面線與II-II’剖面線的剖面圖。

圖3為本發明另一實施例中，畫素陣列的結構剖面圖。

圖4為圖2實施例之電泳式顯示面板中，沿III-III’剖面線的剖面圖。

10‧‧‧基板

110‧‧‧顯示區

120‧‧‧非顯示區

130‧‧‧引線區

150‧‧‧靜電放電元件區

160‧‧‧電泳顯示介質層

170‧‧‧電極層

180‧‧‧共用電壓接墊

182‧‧‧轉線結構

190‧‧‧覆蓋層

Claims (12)

1. 一種電泳式顯示面板，包括：一基板，該基板具有一顯示區以及位於該顯示區周圍的一非顯示區，且該非顯示區包括一引線區；一畫素陣列，位於該基板之該顯示區中，該畫素陣列包括多條訊號線以及與該些訊號線電性連接的多個畫素單元，其中該些訊號線從該顯示區延伸至該引線區中；多條引線，位於該非顯示區之該引線區中且分別與該些訊號線電性連接；一電泳顯示介質層，位於該畫素陣列的上方；一電極層，位於該電泳顯示介質層的上方；一共用電壓接墊，設置於該非顯示區中且位於部分的該引線區中，其中該共用電壓接墊與該些引線電性絕緣且與該電極層電性連接；以及一覆蓋層，位於該電極層的上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，更包括一導電膠，位於該共用電壓接墊上，該共用電壓接墊透過該導電膠與該電極層電性連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，其中該電極層完全覆蓋該共用電壓接墊。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，其中該覆蓋層完全覆蓋該電泳顯示介質層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，其中該非顯示區更包括一靜電放電元件區，該靜電放電元件 區位於該引線區以及該顯示區之間，該共用電壓接墊位於該引線區中且不延伸至該靜電放電元件區中。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，其中該共用電壓接墊與部分的該些引線重疊設置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電泳式顯示面板，其中該些訊號線包括多條掃描線以及多條資料線，且該共用電壓接墊與電性連接至該些掃描線的該些引線重疊設置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，更包括一轉線結構，位於該共用電壓接墊的旁邊並且與該共用電壓接墊電性連接，該轉線結構包括：一第一導‘電層；一第一絕緣層，覆蓋該第一導電層，其中該第一絕緣層中具有一第一開口以暴露該第一導電層；以及一導電層，位於該第一絕緣層上，並透過該第一開口電性連接該第一導電層，其中該導電層與該共用電壓接墊電性連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電泳式顯示面板，其中該轉線結構更包括一第二導電層，位於該第一導電層下方；以及一第二絕緣層，覆蓋該第二導電層並配置於該第一導電層與該第二導電層之間，其中該第二絕緣層以及該第一絕緣層中具有一第二開口以暴露該第二導電層，且該導電層更透過該第二開口電性連接該第二導電層。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板，其 中每一畫素單元包括：一主動元件；一平坦層，覆蓋該主動元件；以及一畫素電極，位於該平坦層上，其中該畫素電極與該主動元件電性連接。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電泳式顯示面板，其中該畫素電極包括一金屬層以及一透明導電層。
12. 如申請專利範圍第10項所述之電泳式顯示面板，更包括一金屬層，位於一部分的該平坦層上以覆蓋該主動元件，且該畫素電極包括一透明導電層並與另一部分的該平坦層接觸。