TWI453505B - 全彩顯示面板之畫素單元及製作全彩顯示面板之彩色濾光層的方法 - Google Patents

Description

全彩顯示面板之畫素單元及製作全彩顯示面板之彩色濾光層的方法

本發明係關於一種全彩顯示面板之畫素單元及製作全彩顯示面板之彩色濾光層的方法，尤指一種僅使彩色濾光層部分覆蓋陣列基板之次畫素區之全彩顯示面板之畫素單元及其製作方法。

電泳顯示器(electrophoretic display,EPD)由於具有可撓曲特性，目前已廣泛地被應用在可撓式顯示器例如電子紙上。為了發揮全彩顯示功能，電泳層上需設置彩色濾光層。習知於電泳層上形成彩色濾光層的方法有兩種。一種習知方法係利用曝光顯影製程製作彩色濾光層，但曝光製程所使用的紫外光與顯影製程所使用的溶劑均會對電泳層造成傷害，而使得電泳顯示器的良率與可靠度下降。另一種習知方法係先將彩色濾光層形成於一軟質基材上，再將軟質基材與彩色濾光層貼附於電泳層上，然而上述貼附方式的精準度不佳，會影響電泳顯示器的顯示品質。

本發明之目的之一在於提供一種全彩顯示面板之畫素單元及一種製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法，以提供全彩顯示面板之顯示品質。

本發明之一較佳實施例提供一種全彩顯示面板之畫素單元，包括一陣列基板、一顯示介質層、一第一彩色濾光層、一第二彩色濾光層與一第三彩色濾光層。陣列基板具有一第一次畫素區、一第二次畫素區與一第三次畫素區。顯示介質層位於陣列基板上並對應第一次畫素區、第二次畫素區與第三次畫素區。第一彩色濾光層設置於第一次畫素區內，且第一彩色濾光層暴露出部分之第一次畫素區。第二彩色濾光層設置於第二次畫素區內，且第二彩色濾光層暴露出部分之第二次畫素區。第三彩色濾光層設置於第三次畫素區內，且第三彩色濾光層暴露出部分之第三次畫素區。

本發明之另一較佳實施例提供一種製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法，包括下列步驟：提供一陣列基板，陣列基板具有一第一次畫素區、一第二次畫素區與一第三次畫素區；於第一次畫素區內形成一第一彩色濾光層，其中第一彩色濾光層暴露出部分之第一次畫素區；於第二次畫素區內形成一第二彩色濾光層，其中第二彩色濾光層暴露出部分之第二次畫素區；於第三次畫素區內形成一第三彩色濾光層，其中第三彩色濾光層暴露出部分之第三次畫素區。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖至第4圖。第1圖至第4圖繪示了本發明之第一較佳實施例之製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法示意圖，其中第1圖至第3圖係以剖面圖形式繪示，而第4圖係以立體圖形式繪示。如第1圖所示，首先提供一陣列基板10，且陣列基板10具有一第一次畫素區101、一第二次畫素區102與一第三次畫素區103。第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103係用以顯示不同顏色之次畫素區，例如可分別為紅色次畫素區、綠色次畫素區與藍色次畫素區，但不以此為限。第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103可具有相同之面積，但不以此為限。陣列基板10可為一硬質基板例如一玻璃基板，或一軟質基材例如一可撓式薄膜，但不以此為限。此外，陣列基板10上可設置有複數個驅動元件12，例如薄膜電晶體元件，分別位於第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103內，以及複數個第一電極14，分別位於第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103內並與驅動元件12電性連接。

接著如第2圖所示，於陣列基板10上形成一顯示介質層20，其中顯示介質層20對應第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103。在本實施例中，顯示介質層20可為一電泳層，但不以此為限。電泳層可包括複數個黑色粒子20B與複數個白色粒子20W，被一對向基板22以及一阻隔壁24所封合，且對向基板22之表面另可包括一第二電極26。對向基板22可為一硬質基板(例如為一玻璃基板)，或一軟質基材(例如為一可撓式薄膜)，但不以此為限。在第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103之電泳層之黑色粒子20B與白色粒子20W可分別被第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103的第一電極14與第二電極26驅動，而顯示出不同的灰階。

隨後如第3圖與第4圖所示，於第一次畫素區101內形成部分暴露出第一次畫素區101之一第一彩色濾光層31、於第二次畫素區102內形成部分暴露出第二次畫素區102之一第二彩色濾光層32，以及於第三次畫素區103內形成部分暴露出第三次畫素區103之一第三彩色濾光層33，即形成本實施例之全彩顯示面板之畫素單元40。在本實施例中，第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33係形成於電泳層之上方，例如形成於對向基板22之表面並分別對應於陣列基板10之第一次畫素區101、第二次畫素區102與第三次畫素區103。第一彩色濾光層31可包括一紅色濾光圖案，第二彩色濾光層32可包括一綠色濾光圖案，且第三彩色濾光層33可包括一藍色濾光圖案，但不以此為限。此外，第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33分別僅覆蓋陣列基板10之部分第一次畫素區101、部分第二次畫素區102與部分第三次畫素區103。也就是說，當由對向基板22的方向觀看陣列基板10時，第一彩色濾光層31僅覆蓋陣列基板10之部分第一次畫素區101並暴露出部分第一次畫素區101、第二彩色濾光層32僅覆蓋陣列基板10之部分第二次畫素區102並暴露出部分第二次畫素區102，且第三彩色濾光層33僅覆蓋陣列基板10之部分第三次畫素區103並暴露出部分第三次畫素區103。第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33舉例係不與阻隔壁24重疊。本實施例係利用一噴墨(ink jet printing)製程將不同顏色之色料分別噴塗在電泳層之上方，以形成第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33，且藉由控制噴墨量使得第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33僅分別覆蓋部分第一次畫素區101、部分第二次畫素區102與部分第三次畫素區103。因此，本實施例之全彩顯示面板不需設置有阻隔壁，亦不會產生第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33的混色問題。再者，由於色料中含有溶劑，因此可對第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33進行一烘烤製程以將溶劑揮發。烘烤製程之製程溫度大體上低於80℃，以避免電泳層在噴墨製程中受到損傷。第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33並不侷限為利用噴墨製程加以製作，例如亦可使用雷射轉印製程或曝光顯影製程加以形成。再者，第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33的材料可為任何具有彩色濾光效果之色料。第一次畫素區101被第一彩色濾光層31所覆蓋的面積比、第二次畫素區102被第二彩色濾光層32所覆蓋的面積比，以及第三次畫素區103被第三彩色濾光層33所覆蓋的面積比可視全彩顯示面板的色域、對比或亮度等規格加以調整。

本發明之全彩顯示面板之畫素單元及其製作方法並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它較佳實施例之全彩顯示面板之畫素單元及其製作方法，且為了便於比較各實施例之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。

請參考第5圖。第5圖繪示了本發明之第一較佳實施例之第一變化型之全彩顯示面板之畫素單元的示意圖。如第5圖所示，不同於第一較佳實施例，本變化型之全彩顯示面板之畫素單元50的陣列基板10更包括一第四次畫素區104。第四次畫素區104係用以顯示白色之次畫素，藉此提升全彩顯示面板之亮度，因此第四次畫素區104內未設置有彩色濾光圖案。另外，第一次畫素區101、第二次畫素區102、第三次畫素區103與第四次畫素區104可具有相同的面積，但不以此為限。

請參考第6圖與第7圖。第6圖與第7圖繪示了本發明之第一較佳實施例之第二變化型之全彩顯示面板之畫素單元的示意圖。如第6圖與第7圖所示，在本變化型中，全彩顯示面板之畫素單元60之第一彩色濾光層31包括複數個第一彩色濾光圖案31P，第二彩色濾光層32包括複數個第二彩色濾光圖案32P，且第三彩色濾光層33包括複數個第三彩色濾光圖案33P。第一彩色濾光圖案31P、第二彩色濾光圖案32P以及第三彩色濾光圖案33P舉例係不與阻隔壁24重疊。同樣地，第一彩色濾光圖案31P、第二彩色濾光圖案32P與第三彩色濾光圖案33P分別僅覆蓋陣列基板10之部分第一次畫素區101、部分第二次畫素區102與部分第三次畫素區103。也就是說，當由對向基板22的方向觀看陣列基板10時，第一彩色濾光圖案31P僅覆蓋陣列基板10之部分第一次畫素區101並暴露出部分第一次畫素區101、第二彩色濾光圖案32P僅覆蓋陣列基板10之部分第二次畫素區102並暴露出部分第二次畫素區102，且第三彩色濾光圖案33P僅覆蓋陣列基板10之部分第三次畫素區103並暴露出部分第三次畫素區103。

請參考第8圖。第8圖繪示了本發明之第二較佳實施例之全彩顯示面板之畫素單元的示意圖。如第8圖所示，在本實施例中，全彩顯示面板之畫素單元80之顯示介質層20係為一液晶層，其包含複數個液晶分子20L。液晶層可為各式液晶材料。在本實施例中，第一彩色濾光層31，第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33係設置於對向基板22面對陣列基板10之一側，且第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33分別僅覆蓋陣列基板10之部分第一次畫素區101、部分第二次畫素區102與部分第三次畫素區103。也就是說，當由對向基板22的方向觀看陣列基板10時，第一彩色濾光層31僅覆蓋陣列基板10之部分第一次畫素區101並暴露出部分第一次畫素區101、第二彩色濾光層32僅覆蓋陣列基板10之部分第二次畫素區102並暴露出部分第二次畫素區102，且第三彩色濾光層33僅覆蓋陣列基板10之部分第三次畫素區103並暴露出部分第三次畫素區103。另外，在本實施例之一變化型中，全彩顯示面板之畫素單元80更可包括未設置彩色濾光層的第四次畫素區。在本實施例之另一變化型中，第一彩色濾光層31、第二彩色濾光層32與第三彩色濾光層33亦可分別包括複數個彩色濾光圖案。

綜上所述，本發明之全彩顯示面板的彩色濾光層僅覆蓋部分次畫素區，因此不需設置有阻隔壁，亦不會產生不同顏色的彩色濾光層的混色問題。此外，本發明利用噴墨製程製作彩色濾光層，其製程溫度較低亦不會對顯示介質層造成損傷。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．陣列基板

101．．．第一次畫素區

102．．．第二次畫素區

103．．．第三次畫素區

12．．．驅動元件

14．．．第一電極

20．．．顯示介質層

20B．．．黑色粒子

20W．．．白色粒子

22．．．對向基板

24．．．阻隔壁

26．．．第二電極

31．．．第一彩色濾光層

32．．．第二彩色濾光層

33．．．第三彩色濾光層

40．．．畫素單元

20L．．．液晶分子

50．．．畫素單元

104．．．第四次畫素區

60．．．畫素單元

31P．．．第一彩色濾光圖案

32P．．．第二彩色濾光圖案

33P．．．第三彩色濾光圖案

80．．．畫素單元

第1圖至第4圖繪示了本發明之第一較佳實施例之製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法示意圖。

第5圖繪示了本發明之第一較佳實施例之第一變化型之全彩顯示面板之畫素單元的示意圖。

第6圖與第7圖繪示了本發明之第一較佳實施例之第二變化型之全彩顯示面板之畫素單元的示意圖。

第8圖繪示了本發明之第二較佳實施例之全彩顯示面板之畫素單元的示意圖。

10．．．陣列基板

101．．．第一次畫素區

102．．．第二次畫素區

103．．．第三次畫素區

20．．．顯示介質層

40．．．畫素單元

20W．．．白色粒子

20B．．．黑色粒子

22．．．對向基板

24．．．阻隔壁

26．．．第二電極

31．．．第一彩色濾光層

32．．．第二彩色濾光層

33．．．第三彩色濾光層

Claims (7)

1. 一種全彩顯示面板之畫素單元，包括：一陣列基板，該陣列基板具有一第一次畫素區、一第二次畫素區與一第三次畫素區；一顯示介質層，位於該陣列基板上並對應該第一次畫素區、該第二次畫素區與該第三次畫素區；一第一彩色濾光層，設置於該第一次畫素區內，且該第一彩色濾光層暴露出部分之該第一次畫素區；一第二彩色濾光層，設置於該第二次畫素區內，且該第二彩色濾光層暴露出部分之該第二次畫素區；以及一第三彩色濾光層，設置於該第三次畫素區內，且該第三彩色濾光層暴露出部分之該第三次畫素區，其中該顯示介質層包括一電泳層，且該第一彩色濾光層，該第二彩色濾光層與該第三彩色濾光層係設置於該電泳層上，該電泳層包括複數個黑色粒子與複數個白色粒子，被一對向基板以及一阻隔壁所封合，該第一彩色濾光層、該第二彩色濾光層與該第三彩色濾光層係不與該阻隔壁重疊。
2. 如請求項1所述之全彩顯示面板之畫素單元，其中該第一彩色濾光層包括複數個第一彩色濾光圖案，該第二彩色濾光層包括複數個第二彩色濾光圖案，且該第三彩色濾光層包括複數個第三彩色濾光圖案。
3. 如請求項1所述之全彩顯示面板之畫素單元，其中該第一彩色濾光層包括一紅色濾光圖案，該第二彩色濾光層包括一綠色濾光圖案，且該第三彩色濾光層包括一藍色濾光圖案。
4. 如請求項1所述之全彩顯示面板之畫素單元，其中該陣列基板更包括一第四次畫素區，且該第四次畫素區內未設置有彩色濾光圖案。
5. 一種製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法，包括：提供一陣列基板，該陣列基板具有一第一次畫素區、一第二次畫素區與一第三次畫素區；於該陣列基板上形成一電泳層，該電泳層包括複數個黑色粒子與複數個白色粒子，被一對向基板以及一阻隔壁所封合；於該第一次畫素區內形成一第一彩色濾光層，其中該第一彩色濾光層暴露出部分之該第一次畫素區；於該第二次畫素區內形成一第二彩色濾光層，其中該第二彩色濾光層暴露出部分之該第二次畫素區；於該第三次畫素區內形成一第三彩色濾光層，其中該第三彩色濾光層暴露出部分之該第三次畫素區，該第一彩色濾光層，該第二彩色濾光層與該第三彩色濾光層係設置於該電泳層上，該第一彩色濾光層、該第二彩色濾光層與該第三彩色濾光層係不與該阻隔壁重疊；以及 對該第一彩色濾光層、該第二彩色濾光層與該第三彩色濾光層進行一烘烤製程，且該烘烤製程之一溫度大體上低於80℃。
6. 如請求項5之製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法，其中該第一彩色濾光層、該第二彩色濾光層與該第三彩色濾光層係利用一噴墨製程形成。
7. 如請求項5之製作全彩顯示面板之彩色濾光層之方法，其中形成該第一彩色濾光層之步驟包括形成複數個第一彩色濾光圖案，形成該第二彩色濾光層之步驟包括形成複數個第二彩色濾光圖案，且形成該第三彩色濾光層之步驟包括形成複數個第三彩色濾光圖案。