TWI444944B - 彩色顯示器以及顯示器製造方法 - Google Patents

Description

彩色顯示器以及顯示器製造方法

本發明是有關於一種彩色顯示器，且特別是有關於一種採用液態顯示介質之彩色顯示器。

液態顯示介質包含電致色變顯示介質(Electrochromic)與電濕潤顯示介質(Electrowetting)。電致色變材料具有較大的可調波長範圍以及光學密度差異，可阻擋大部份的熱能及可見光，其變色原理係利用外加電場，將離子注入電致色變材料來激勵其中之電子，使電子發生遷移，在電子遷移過程當中改變電致色變材料之吸收光譜或者放射光譜，從而達到改變色彩的目的，並可調節外加電場大小來獲得多種色彩，進而改變其光穿透能力。此變色過程為一可逆過程，當無外加電場時，電致色變材料會恢復原有的色性。利用電致色變材料之特性，即可製成電致色變顯示裝置。

電潤濕式顯示器的原理則是利用電潤濕(Electrowetting)現象或電化毛細管(Electrocapillary)現象，當流體受到電場作用而改變流體的表面自由能(Free Surface Energy)，使得流體的分布面積改變。電潤濕式顯示器一般會將含黑色染料的不透明非極性液體設置於像素區域。當操作電壓處於關閉狀態時，不透明非極性液體會均勻分佈於像素中來阻隔光線，此時像素的顯示狀態為暗態(dark state)；當操作電壓處於開啟狀態時，電壓源產生一電場使不透明非極性液體受到電潤濕作用力的影響而內聚，因此露出大部分的像素區域，此時像素的顯示狀態為亮態(bright state)。

然而，電致色變顯示介質、電潤濕顯示介質或其他種類之液態顯示介質，在封裝時須考量介質之流動特性，若採用彩色濾光片作為封裝材，除了封裝環境適合性外，彩色濾光片在液態顯示介質封裝環境下，達到對位精準度之困難度也相對較高；倘若對位不良需重新封裝時，重新封裝步驟將導致原先已封裝好的顯示介質流失。

因此，本發明之一態樣是在提供一種彩色顯示器製造方法，係在顯示器的封裝材料表面上製作彩色濾光片，而非以彩色濾光片直接進行封裝，因此彩色濾光片無需嚴謹之對位方式，能夠降低彩色濾光片對位貼合之困難度，進而提高封裝過程的良率並降低成本增加。

依照本發明之一實施例，彩色顯示器製造方法係用以製造一彩色顯示器，此製造方法係提供一下基板，在下基板上形成複數個格狀結構，在具有格狀結構之下基板上，注入一液態顯示介質，以一封裝基板對下基板以及液態顯示介質進行封裝，使液態顯示介質容置於封裝基板與下基板之間；然後使用一影像裝置，以下基板為基準進行對位，並在對位之後，使用一雷射裝置以一雷射熱轉印之方式，將至少一彩色塗料轉印至封裝基板上，以形成至少一彩色濾光層。

本發明之另一態樣是在提供一種彩色顯示器，係在顯示器的封裝材料表面製作彩色濾光片，彩色濾光片無需嚴謹之對位方式，能夠降低彩色濾光片對位貼合之困難度，進而提高封裝過程的良率並降低成本增加。

依據本發明之另一實施例，彩色顯示器係用以顯示彩色影像，此彩色顯示器含有一下基板、一封裝基板、一彩色濾光層以及一液態顯示介質。下基板具有至少一對位標誌，此對位標誌係便於一影像裝置對下基板進行對位；液態顯示介質容置於下基板上，以顯示彩色影像；封裝基板對下基板以及液態顯示介質進行封裝；彩色濾光層設置於封裝基板上，其中係使用一雷射裝置以一雷射熱轉印之方式，將至少一彩色塗料轉印至封裝基板上，以形成彩色濾光層。

在以上實施例之彩色顯示器製造方法以及彩色顯示器當中，封裝用基板可以快速、不需嚴謹對位之方式進行覆蓋封裝。封裝完成後之顯示面板，再藉雷射熱轉印方式，將彩色濾光片製作於封裝用透明基材上。降低彩色濾光片精準對位之困難度，進而提高封裝過程的良率，降低製造成本。

以下實施例之彩色顯示器及其製造方法，係避免直接以彩色濾光片做為封裝材，改以封裝用透明基材(例如封裝基板)取而代之來進行封裝，因而可以快速、不需嚴謹對位之方式進行覆蓋封裝。封裝完成後之顯示面板，再藉雷射熱轉印方式，將彩色濾光片製作於封裝用透明基材上，因此製造彩色濾光片時不再需要精準對位。

請參照第1圖，其係繪示本發明一實施方式彩色顯示器製造方法之流程圖。彩色顯示器製造方法用來製造一彩色顯示器，此製造方法首先提供一下基板(步驟101)，並在下基板上形成數個格狀結構以及對位標誌，這些格狀結構係用來定義顯示畫素，例如可將單一畫素電路設置於一格狀結構當中；格狀結構更可容納液態顯示介質，例如電濕潤(Electrowetting)顯示介質或電致色變(Electrochromic)顯示介質(步驟103)；然後在具有格狀結構之下基板上，注入液態顯示介質(步驟105)。

在步驟105之後，接著以一封裝基板對下基板以及液態顯示介質進行封裝(步驟107)，使液態顯示介質容置於封裝基板與下基板之間；換言之，本發明此一實施方式係改採基板(例如透明基板)來進行覆蓋封裝，不再以彩色濾光片做為封裝材，因此無須精準地對上下基板進行對位，可快速完成封裝。接著，使用影像裝置(例如電荷耦合元件Charge-coupled Device；CCD)，以下基板為基準進行對位(步驟109)，詳細來說，可將影像裝置對準下基板上之對位標誌來對位，或是將下基板上的特定顯示畫素驅動之後，對驅動後之特定顯示畫素進行對位，以利後續準確的貼合彩色濾光片。

在對位之後，使用雷射裝置以雷射熱轉印(Laser Transfer)之方式，將彩色塗料轉印至封裝基板上(步驟111)，形成含有三原色(紅、綠、藍)濾光片的彩色濾光層，其中彩色塗料含熱感層以及色料層，當雷射裝置所產生之雷射光束打在彩色塗料上時，熱感層會將色料層轉印在封裝基板上，形成彩色濾光層。雷射熱轉印係將雷射光照射於彩色塗料中的光感物質，使光感物質轉換成熱能之後，熱能會傳至彩色塗料中的熱感脫附層，藉以將色料從其基材脫附轉印至待印物上；此外，切換不同顏色的彩色塗料以及轉印位置，即可在被轉印之基材上產生各種色彩的彩色圖案。

在本發明此一實施方式當中，係先以封裝基板對液態顯示介質以及下基板進行封裝，再藉上述雷射熱轉印方式，將彩色濾光片製作於封裝完成後之顯示面板(封裝基板)上，避免直接以彩色濾光片做為封裝材。因此無須精準地對上下基板進行對位，可提高封裝過程的良率。

請參照第2A圖，其係繪示本發明一實施方式彩色顯示器製造過程當中的結構剖面示意圖。彩色顯示器200用以顯示彩色影像，此彩色顯示器含有下基板213、液態顯示介質、封裝基板207，以及彩色濾光層205。下基板213具有格狀結構層209與對位標誌211，此對位標誌211係便於影像裝置215對下基板213進行對位；舉例來說，影像裝置215先對對位標誌211進行影像對位，然後再移動至別處，接著使用雷射裝置201將雷射光束打在彩色塗料203上各位置來製造彩色濾光片。

液態顯示介質，例如電濕潤顯示介質或電致色變顯示介質，係容置於下基板213上而填充各個格狀結構209a內，此液態顯示介質係用來顯示彩色影像；若為增加光學對比效果，則可採用黑色遮光物質或黑色吸光物質來作為顯示介質本身的網柵結構，降低畫素非顯示做動區的漏光情形。封裝基板207對下基板213以及容置於格狀結構層209中的此液態顯示介質進行封裝，封裝基板207可為透明的玻璃基板或是透明的塑膠基板。

彩色塗料203含熱感層203a以及色料層203b，當雷射裝置201所產生之雷射光束打在彩色塗料203上，熱感層203a會將色料層203b轉印在封裝基板207上，以形成設置於封裝基板207上的彩色濾光層205，也就是以雷射熱轉印之方式，將彩色塗料203轉印至封裝基板207上，以形成彩色濾光層205。彩色濾光層205主要含有紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色的彩色濾光片，這些色彩的彩色濾光片係由雷射裝置201照射不同顏色(紅、綠、藍)的彩色塗料203轉印而產生。

請參照第2B圖，其係繪示本發明一實施方式彩色顯示器製造過程當中的結構剖面示意圖。在此一實施方式當中，彩色顯示器200的結構與第2A圖的彩色顯示器200相同，此彩色顯示器200亦含有下基板213、液態顯示介質、封裝基板207，以及彩色濾光層205。但此一實施方式的彩色顯示器200在製造過程當中，不再以對位標誌為基準來進行對位，而是將畫素驅動，對驅動後之畫素進行對位。舉例來說，可先驅動某一特定畫素電路209b，將影像裝置215對準被驅動的畫素電路209b，然後再移動雷射裝置201，將雷射光束打在彩色塗料203上各處位置，來將彩色塗料203轉印至封裝基板207上，製造彩色濾光片。

請參照第2C圖，其係繪示本發明一實施方式雷射轉印完成後的彩色顯示器結構剖面示意圖。在此一實施方式當中，彩色顯示器200除了下基板213、液態顯示介質、封裝基板207，以及彩色濾光層205以外，更包含一聚合物膜217，設置於彩色濾光層205之一側，來保護彩色濾光層205以及其下的結構，此聚合物膜217可為抗眩膜、抗反射膜、紫外線阻隔膜、水氣阻隔膜，或抗刮膜。

以上實施例之彩色顯示器及其製造方法，係以封裝基板取代彩色濾光片來進行封裝，因而可以快速、不需嚴謹對位之方式進行覆蓋封裝。封裝完成後之顯示面板，再藉雷射熱轉印方式，將彩色濾光片製作於封裝用的基板上，因此可避免製造彩色濾光片時須精準對位之困難度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在本發明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，當可作各種之更動與潤飾，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。

101~111．．．步驟

200．．．彩色顯示器

201．．．雷射裝置

203．．．彩色塗料

203a．．．熱感層

203b．．．色料層

205．．．彩色濾光層

207．．．封裝基板

209．．．格狀結構層

209a．．．格狀結構

209b．．．畫素電路

211．．．對位標誌

213．．．下基板

215．．．影像裝置

217．．．聚合物膜

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施方式能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示本發明一實施方式彩色顯示器製造方法之流程圖。

第2A圖係繪示本發明一實施方式彩色顯示器製造過程當中的結構剖面示意圖。

第2B圖係繪示本發明一實施方式彩色顯示器製造過程當中的結構剖面示意圖。

第2C圖係繪示本發明一實施方式雷射轉印完成後的彩色顯示器結構剖面示意圖。

101~111．．．步驟

Claims (9)

1. 一種彩色顯示器製造方法，以製造一彩色顯示器，該製造方法包含：提供一下基板；在該下基板上形成複數個格狀結構；在具有該些格狀結構之該下基板上，注入一液態顯示介質；以一封裝基板對該下基板以及該液態顯示介質進行封裝，使該液態顯示介質容置於該封裝基板與該下基板之間；使用一影像裝置，以該下基板為基準進行對位；以及在對位之後，使用一雷射裝置以一雷射熱轉印之方式，將至少一彩色塗料轉印至該封裝基板上，以形成至少一彩色濾光層。
2. 如請求項1所述之彩色顯示器製造方法，其中該彩色塗料包含一熱感層以及一色料層，當該雷射裝置所產生之雷射光束打在該彩色塗料上，該熱感層會將該色料層轉印在該封裝基板上，以形成該彩色濾光層。
3. 如請求項1所述之彩色顯示器製造方法，其中係將該影像裝置對準該下基板上之一對位標誌，以進行對位。
4. 如請求項1所述之彩色顯示器製造方法，其中該些格狀結構係定義複數個顯示畫素。
5. 如請求項4所述之彩色顯示器製造方法，其中係將該些顯示畫素驅動之後，由該影像裝置對驅動後之該些顯示畫素進行對位。
6. 一種彩色顯示器，以顯示彩色影像，該彩色顯示器包含：一下基板，具有至少一對位標誌，該對位標誌係便於一影像裝置對該下基板進行對位；一液態顯示介質，容置於該下基板上，以顯示該彩色影像；一封裝基板，以對該下基板以及該液態顯示介質進行封裝；一彩色濾光層，設置於該封裝基板上，其中係由一雷射裝置以一雷射熱轉印之方式，將至少一彩色塗料轉印至該封裝基板上，以形成該彩色濾光層；以及一聚合物膜，設置於該彩色濾光層之一側。
7. 如請求項6所述之彩色顯示器，其中該聚合物膜係為一抗眩膜、一抗反射膜、一紫外線阻隔膜、一水氣阻隔膜，或一抗刮膜。
8. 如請求項6所述之彩色顯示器，其中該封裝基板係為一玻璃基板或一塑膠基板。
9. 如請求項6所述之彩色顯示器，其中該液態顯示介質係為電濕潤顯示介質或是電致色變顯示介質。