TWI407228B - 電泳顯示裝置 - Google Patents

Description

電泳顯示裝置

本發明涉及一種電泳顯示裝置，尤其涉及在使用粘結材料與電泳膜粘合的保護膜部分內提供臺階覆蓋的電泳顯示裝置，藉以極小化側面密封過程中密封劑無法注入的缺陷。

通常，電泳顯示裝置(EPD)為平面顯示裝置，可使用電泳以顯示圖像。這些裝置的特點如絕佳的可撓性和可攜性以及重量輕。電泳允許電場內的帶電粒子向陽極或陰極移動。

EPD包括可以在像紙和塑膠彎曲的薄基材膜上形成的薄膜電晶體陣列。EPD使用薄膜電晶體陣列內像素和公共電極之間的垂直電場以驅動電泳漂移粒子。這種EPD已被預期為下一代的電子紙。

第1A圖和第1B圖為示意性顯示一部分現有技術EPD的剖視圖。

如第1A圖所示，現有技術EPD包括具下電極(圖中未示)的下基板10、具上電極(圖中未示)的上基板12、和具有電泳漂移粒子(圖中未示)並插設在上基板10和下基板12之間的電泳膜14。電泳漂移粒子係由上電極與下電極之間所感應的電場而驅動。

EPD進一步包括在上基板10和下基板12之間形成的密封劑16。密封劑16防止水分侵入電泳膜14。密封劑16使用如第1B圖所示的點膠機藉下基板10上的流體密封劑16a以進行點膠處理而形成，並允許流體密封劑16a在電泳膜14和上基板12之間的伸縮力作用下沿正方向D1流動。

電泳膜14配置包括複數個囊袋(圖中未示)，每個囊袋包含帶電色素粒子(圖中未示)。每個囊袋配置包含響應正極性電壓的黑色素粒子(圖中未示)、響應負極性電壓的白色素粒子(圖中未示)、以及溶液(圖中未示)。

此外，EPD可以包括使用粘結材料而與電泳膜14粘結的保護膜20。保護膜20保護電泳膜14內的球形囊袋並防止這些囊袋移動。電泳膜14和粘結材料的總厚度可相當於約196μm。

現有技術EPD將電壓施加於彼此相對的上電極及下電極，並在這些電極之間感應出電壓差。據此，帶電黑粒子和白粒子會朝向相反極性電極而移動，使得使用者可以看到黑白著色的圖像。

近來，EPD採用彩色濾光陣列，以實現各種顏色。具體地，具有彩色濾光陣列的EPD係配置成進一步包括在電泳膜14上形成的彩色濾光圖案。

彩色EPD的電泳膜可以形成與普通EPD相同的厚度，而沒有彩色濾光圖案。在此情況下，當驅動黑色和白色粒子時，在黑色和白色粒子之間產生位移差(或偏差)。位移差(或偏差)可讓使用者在EPD的側面方向看到所需圖像。

為了說明位移差的產生，包含在彩色EPD內的電泳膜形成極小化厚度。實際上，彩色EPD的電泳膜具有大約60μm的厚度。具有該厚度之電泳膜的彩色EPD可以防止上述位移差(或偏差)的產生。

然而，變薄的電泳膜會導致保護膜或基板內的階梯覆蓋降低。此外，保護膜或基板內的階梯覆蓋可能由於與保護膜或基板粘結的微小外來物質而喪失均勻性。如此，在電泳膜的外環表面上形成密封圖形的過程中會發生密封劑的非注入缺陷。

因此，本發明實施例係針對一種基本上排除因現有技術之限制及缺點所導致的一個或多個問題的EPD。

本發明的一個目的是提供一種EPD，適於包括彩色濾光圖案並實現所需圖像。

本發明的另一目的是提供一種EPD，適於在使用粘結材料而與電泳膜粘結的部分保護膜內提供階梯覆蓋，藉以減少側面密封過程中沒有注入密封劑的缺陷。

對於本發明額外的優點，目的和特點將在隨後的描述中闡明，以及部分內容將從描述中顯而易見，或者可以藉本發明的實施而學習到。本發明的目的和其他優點將藉說明書及申請專利範圍中特別指出之結構以及所附附圖而實現及達成。

根據本發明的一般性特點，一EPD包括：複數個在基板上交叉形成並定義複數個像素區的閘極線和資料線；複數個連接至基板上各個閘極線和各個資料線的薄膜電晶體；設置在基板上並配置以包含在電泳內驅動之帶電粒子的電泳膜；設置在電泳膜上並用於實現顏色的彩色濾光圖案；藉粘結材料而粘結電泳膜並配置以保護電泳膜的保護膜；以及在基板的邊緣上於流體相下藉點膠並硬化而形成的密封劑。保護膜係配置以包括從電泳膜邊緣的向外曝露部分、以及在暴露部分上形成的階梯覆蓋。

其他系統、方法、特點及優點，對於熟知現有技術之人士，在檢視以下圖式及詳細說明時，將會或將變得顯而易見。所意圖的是，所有這些額外的系統、方法、特點及優點係包含在本說明書內，在本發明的範圍內，以及由以下的申請專利範圍所保護。本段文字將不被視為限制該等申請專利範圍。進一步的特點及優點將在以下結合實施例以進行討論。要了解的是，前述的一般說明及本發明以下的詳細說明皆為示範性及解釋性，並意圖提供本發明申請專利範圍的進一步解釋。

現在將更加詳細描述本發明的實施例，其實例係顯示於所附圖式中。所提出的這些實施例之後是作為實例，將其精神傳達給熟悉本領域的技術人員。因此，這些實施例可以不同的形式而具體化，並不局限於本說明書所描述的這些實施例。又，裝置的尺寸和厚度可為了在圖式中方便表述而放大。無論如何，相同的符號說明在說明書中都代表相同或相似部分。

第2圖為示意性顯示依據本發明實施例EPD的平面圖式。第3圖為顯示沿第2圖的割線I-I’的剖視圖。參考第2圖和第3圖，本發明中的EPD包括下陣列單元160和上陣列單元180。

下陣列單元160包括在下基板110上之閘絕緣膜113中央內彼此交叉形成的閘極線和資料線(圖中未示)、在閘極線和資料線的每個相交處形成的薄膜電晶體TFT、以及在交叉閘極線和資料線所定義的每個單元區域上形成的像素電極121。下基板110可以由可撓性塑膠、易彎曲基底膜、可撓性金屬及類似材料的其中之一而形成。

薄膜電晶體TFT包括接收閘極電壓的閘極電極111、連接至資料線的源極電極117、連接至像素電極121的汲極電極119、以及重疊在閘極電極111上並在源極電極117和汲極電極119之間形成通道的活性層115a。活性層115a係形成局部重疊源極電極117和汲極電極119以形成通道。薄膜電晶體TFT進一步包括在活性層115a上形成的歐姆連接層115b。歐姆連接層115c係歐姆接觸至源極電極117和汲極電極119。歐姆連接層115b與活性層115a可一起配置成商用半導體圖案115。

像素電極121經接觸孔電性接觸至汲極電極119。接觸孔穿透鈍化層(或保護層)131並暴露汲極電極119。鈍化層131保護薄膜電晶體TFT。

上陣列單元180包括彩色濾光圖案127和在彩色濾光圖案127之下表面上形成的保護膜120半導體圖案、以及設置在保護膜120下的電泳膜114。上陣列單元180可以進一步包括公共電極(圖中未示)。

電泳膜114係配置成包括複數個囊袋(圖中未示)，每個囊袋包含帶電色素粒子。每個囊袋係配置成包含回應正極性電壓的黑色素粒子(圖中未示)、回應負極性電壓的白色素粒子(圖中未示)、以及溶液(圖中未示)。

保護膜120保護球形囊袋並防止這些囊袋移動。又，保護膜120利用粘結材料123粘結電泳膜114。而且，保護膜120包括在從電泳膜114外環表面的向外暴露部分上形成的階梯覆蓋129。

EPD進一步包括插設在上陣列單元160和下陣列單元180之間的密封劑116。密封劑116防止水分侵入EPD內部。密封劑116係在下陣列單元160的密封劑形成區域上之指定位置(即，邊緣)藉使用點膠機對流體密封劑116a進行點膠的點膠過程，以及藉固化該流體密封劑的硬化過程而形成。

具有這類配置的EPD係施加電壓至彼此相對的像素電極121和公共電極(圖中未示)，並感應出這些電極之間的電壓差。據此，帶電色素粒子向相對極性電極移動，使得使用者可看到黑白著色的圖像。

電泳膜114利用粘結材料123粘結保護膜120，如上所述。保護膜120大於電泳膜114。如此，保護膜120從電泳膜114的左及/或右外環表面向外暴露。保護膜120係配置以包括在暴露部分上形成的階梯覆蓋129。具階梯覆蓋之保護膜120的暴露部分，有具有不同於剩餘保護膜120的厚度。更具體地，比起不具階梯覆蓋129的剩餘保護膜120，具階梯覆蓋129的保護膜120之暴露部分具有較小的厚度。階梯覆蓋129可以藉對保護膜120的暴露部分進行壓膜處理而形成，該暴露部分從電泳膜114的左及/或右外環表面向外延伸。據此，密封劑116係在具有階梯覆蓋129的保護膜120的暴露部分上形成。

第4圖為顯示藉第3圖所示的粘結材料粘結保護膜和電泳膜的剖視圖。

如第3圖和第4圖所示，利用粘結材料123粘結具階梯覆蓋129之電泳膜的保護膜120係在電泳膜114之右外環表面的向外暴露部分A上形成。階梯覆蓋129可以經局部切掉粘結材料123和保護膜120藉壓膜過程而形成。

本實施例的EPD實現各種顏色。如此，電泳膜114的厚度變得比包含無法實現彩色圖像之現有技術EPD中的電泳膜之厚度還薄。例如，如果現有技術的電泳膜具大約171μm的厚度，則本實施例的電泳膜114可以製成具大約60μm的厚度D1。

變薄的電泳膜114防止顯示彩色圖像時產生位移差(或偏差)。如此，可以提高EPD的畫面品質。另一方面，造成密封劑對外環表面的非注入缺陷。

為了說明這個問題，階梯覆蓋129係在電泳膜114的右外環表面之保護膜120的向外暴露部分A上形成，藉以防止密封劑無法注入電泳膜114的右外環表面。在此情況下，粘結材料123未塗佈在保護膜120的暴露部分A上。另外，階梯覆蓋129可以形成向內凹陷形狀或從電泳膜114的右外環表面至保護膜120之內側的向內傾斜形狀。

由於階梯覆蓋129而在厚度方向上內向內降低之保護膜120的暴露部分A具有大約255μm的厚度D3。沒有暴露部分A之保護膜120的剩餘部分B之厚度D2大約為280μm。粘結材料123的厚度大約為25μm。因此，階梯覆蓋129的高度D4變成大約50μm，對應於粘結材料123的厚度加上減法值的總和值，該減法值為保護膜120的剩餘部分B的厚度D2減去暴露部分A的厚度D3。另外，粘結材料123的厚度和保護膜120的暴露部分A的厚度可以根據EDD的設計規格而調整。如此，階梯覆蓋129可以形成具有大約40~140μm的高度範圍。

保護膜120的暴露部分A和位於電泳膜114下面的下陣列單元(第3圖內的160)之間的距離變成大約110μm。延伸至電泳膜114右方向的保護膜120的暴露部分A具有大約0.7~1.4mm的寬度。如此，在保護膜120的暴露部分A上被側密封的密封劑116的頂部還具有大約0.7~1.4mm的寬度。

如果下陣列單元160和具有階梯覆蓋的保護膜120之間的距離，即，側密封的密封劑116的高度，變為100μm或以上，可以防止在保護膜120的暴露部分A上形成之密封劑116的非注入缺陷。更具體地，下陣列單元160和具有階梯覆蓋的保護膜120之間的距離為100μm以上，側密封的密封劑116的過程不會受到粘結至保護膜120和下陣列單元160上外來物質的影響。因此，可以防止密封劑116的非注入缺陷。

如上所述，根據本發明實施例的EPD，包括實現顏色的彩色濾光圖案，係在電泳膜邊緣向外延伸的部分保護膜內提供固定的階梯覆蓋，藉以允許保護膜的暴露部分變薄。如此，保護膜和下在陣列單元之間的距離放大超過100μm。因此，在保護膜的暴露部分上形成密封圖形的側密封過程中所導致的密封劑的非注入缺陷可以得到防止(或減少)。結果，可以提高EPD的可靠度。

說明書中對於“一實施例”、“實驗例子”等的任何參考，意味著與實施例之說明有聯繫的特別之特點、結構或特性係包括在本發明的至少一個實施例中。在說明書中不同位置的這些短語的表象不必要全部參考相同的實施例。另外，當特別之特點，結構或特性是與任意實施例有聯繫而描述時，對於熟知本領域的技術人員而言，這類特點，結構或特性也與其他實施例有關。

雖然實施例已經參考許多解釋性的實例而說明，但是要了解的是，其他修改及實施例可以被熟知該技術領的人士建議，將包括在本發明原理的精神及範圍內。尤其，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範圍內標的組合配置的元件部分及/或配置中，其不同變動及修改是可能的。除了元件部分及/或配置中不同變動及修改以外，替代的使用對於熟知該技術領的人士而言也將是顯而易見。

10．．．下基板

12．．．上基板

14．．．電泳膜

16．．．密封劑

16a．．．流體密封劑

20．．．保護膜

110．．．下基板

111．．．閘極電極

113．．．閘絕緣膜

114．．．電泳膜

115．．．半導體圖案

115a．．．活性層

115b．．．歐姆接觸層

116．．．密封劑

117．．．源極電極

119．．．汲極電極

120．．．保護膜

121．．．像素電極

123．．．粘結材料

127．．．彩色濾光圖案

129．．．階梯覆蓋

131．．．鈍化層

160．．．下陣列單元

180．．．上陣列單元

A．．．暴露部分

B．．．剩餘部分

D1．．．厚度

D2．．．厚度

D3．．．厚度

D4．．．高度

所附圖式係包含在本說明書中以提供關於本發明實施例的進一步理解並結合而構成本說明書的一部份，顯示本發明的實施例並與描述一同提供對本發明的解釋。

圖式中：

第1A圖和第1B圖為示意性顯示現有技術EPD的一部分的剖視圖；

第2圖為示意性顯示依據本發明實施例EPD的平面圖式；

第3圖為顯示沿第2圖割線I-I’的剖視圖；以及

第4圖為顯示藉第3圖所示的粘結材料而粘結之保護膜和電泳膜的剖視圖。

110．．．下基板

111．．．閘極電極

113．．．閘絕緣膜

114．．．電泳膜

115．．．半導體圖案

115a．．．活性層

115b．．．歐姆接觸層

116．．．密封劑

117．．．源極電極

119．．．汲極電極

120．．．保護膜

121．．．像素電極

123．．．粘結材料

127．．．彩色濾光圖案

129．．．階梯覆蓋

131．．．鈍化層

160．．．下陣列單元

180．．．上陣列單元

Claims (6)

1. 一種電泳顯示裝置，包含：複數個閘極線和資料線，在一基板上交叉形成並定義複數個像素區；複數個薄膜電晶體，連接至在該基板上的該各個閘極線和該各個資料線；一電泳膜，設置在該基板上，並配置以包含在一電泳內驅動的帶電粒子；一保護膜，通過一粘結材料與該電泳膜粘結，並配置以保護該電泳膜；彩色濾光圖案，設置在該保護膜上並用於實現顏色；以及一密封劑，藉在該基板的邊緣上於一流體相下點膠並硬化而形成，其中，該保護膜配置以包括從該電泳膜邊緣的一向外暴露部分、以及形成在該暴露部分上的一階梯覆蓋，其中，提供有該階梯覆蓋的該暴露部分係形成為比剩餘的該保護膜的厚度還薄。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該電泳膜形成具有大約60μm的厚度。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該階梯覆蓋形成具有大約40~140μm的高度範圍。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中具有該階梯覆蓋的該保護膜的該暴露部分係形成讓距其上形成有該密封劑之該基板的距離保持100μm以上。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該暴露部分係向該保護膜的內側形成一向內傾斜形狀。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之電泳顯示裝置，其中該暴露部分係向該保護膜的內側形成一向內凹陷形狀。