TWI468818B - 顯示裝置 - Google Patents

Description

顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置及光調變裝置，尤指一種具有高信賴性之軟性顯示裝置及光調變裝置。

軟性顯示裝置因為具有可撓式特性，未來可望被應用在例如電子紙等電子產品上。相較於硬式顯示裝置，軟性顯示裝置所使用的軟性基板由於具有撓曲性，因此無法在軟性基板上直接製作出顯示元件。一般而言，習知軟性顯示裝置的製程流程如下：先將兩片軟性基板分別利用黏著層固定在兩片硬式載板例如玻璃載板上；接著分別於兩片軟性基板上製作所需的顯示元件，例如薄膜電晶體與彩色濾光片等；隨後使用框膠將兩片軟性基板黏著固定；最後進行離形(de-bonding)製程，使兩片軟性基板分別與對應的兩片硬式載板分離。用以黏著兩片軟性基板的框膠的黏著力必須大於用以黏著軟性基板與硬式載板的黏著層的黏著力，藉此在離形製程中才能在不對軟性顯示裝置造成損傷的情況下將軟性基板與硬式載板分離。

在習知軟性顯示裝置的製程中，由於離形製程的良率偏低，因此導致軟性顯示裝置的信賴性不佳而成為軟性顯示裝置在量產上的主要問題。

本發明之目的之一在於提供一種具有高度信賴度之顯示裝置。

本發明之一實施例提供一種顯示裝置，包括一第一軟性基板、一第二軟性基板與一框膠圖案。第一軟性基板具有一主動區與一周邊區環繞主動區。第二軟性基板與第一軟性基板相對設置。框膠圖案設置於第一軟性基板與第二軟性基板之間，用以黏合第一軟性基板與第二軟性基板。框膠圖案係為一中空矩形圖案並位於周邊區內，中空矩形圖案具有一矩形開口大體上對應於主動區，矩形開口具有一長邊平行於一第一方向以及一短邊平行於一第二方向，長邊具有一長邊長度x1且短邊具有一短邊長度y1，且中空矩形圖案在第一方向上具有一第一寬度x2以及在第二方向上具有一第二寬度y2。矩形開口之長邊長度x1與短邊長度y1，以及中空矩形圖案之第一寬度x2與第二寬度y2符合下列關係：y2≧x2，y1≦x1以及10≦y1/y2≦90。

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圖與第2圖。第1圖與第2圖繪示了本發明之一較佳實施例之顯示裝置之示意圖。第1圖繪示了本實施例之顯示裝置的 上視示意圖，而第2圖為本實施例之顯示裝置沿第1圖之第二方向所繪示的剖面示意圖。為了突顯本實施例之顯示裝置之特徵，第1圖省略繪示了第二軟性基板。如第1圖與第2圖所示，本實施例之顯示裝置1包括第一軟性基板11、第二軟性基板12與一框膠圖案14。第一軟性基板11具有主動區11A與周邊區11P環繞主動區11A。第二軟性基板12係與第一軟性基板11相對設置。在本實施例中，第一軟性基板11與第二軟性基板12可分別包括軟性塑膠薄膜，但不以此為限。第一軟性基板11與第二軟性基板12的材料可包括例如聚亞醯胺(polyimide,PI)、環烯烴共聚物(cyclo olefin copolymer,COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚碸(Poly(ether sulfone),PES)、聚碳酸脂(polycarbonate,PC)、熱塑性彈性體聚酯共聚物(copolyester thermoplastic elastomer,COP)、聚碸(polysulfone,PS)、酚醛樹脂(phenolic resin)、環氧樹脂(epoxy resin)、聚酯(polyester)、聚醚醯胺(polyetheramide)、醋酸纖維(cellulose acetate)、脂肪族聚胺基甲酸酯(aliphatic polyurethane)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚四氟乙烯(polytetrafluoro ethylenes)、聚二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、高密度乙烯(HDPE)、聚(α-甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl α-methacrlates))或其混合物。此外，第一軟性基板11與第二軟性基板12較佳具有透光特性，且第一軟性基板11與第二軟性基板12的厚度大體上可分別介於10微米至500微米之間，但不以此為限。框膠圖案14係設置於第一軟性基板11與第二軟性基板12之間，用 以黏合第一軟性基板11與第二軟性基板12。框膠圖案14係為中空矩形圖案14P並位於周邊區11P內，中空矩形圖案14P具有一矩形開口14A大體上對應於主動區11A，也就是說，框膠圖案14的中空矩形圖案14P定義出了矩形開口14A，其具有平行於第一方向D1的長邊以及平行於第二方向D2的短邊。長邊具有長邊長度x1且短邊具有短邊長度y1，而中空矩形圖案14P在第一方向D1上具有第一寬度x2以及在第二方向D2上具有第二寬度y2。框膠圖案14可包括例如紫外光框膠，其可藉由紫外光的照射而硬化。框膠圖案14的材料可為壓克力(acrylate)，或壓克力環氧樹脂(acrylate epoxy resin)，但不以此為限。在本實施例中，矩形開口14A之長邊長度x1與短邊長度y1，以及中空矩形圖案14P之第一寬度x2與第二寬度y2符合下列關係：y2≧x2，y1≦x1。此外，矩形開口14A之短邊長度y1與中空矩形圖案14P之第二寬度y2符合下列關係：10≦y1/y2≦90；較佳地，10≦y1/y2≦85，或較佳地，10≦y1/y2≦65；或較佳地，10≦y1/y2≦53；或較佳地，10≦y1/y2≦36。此外，中空矩形圖案14P之第二寬度y2大體上係介於1500微米至10000微米，較佳係介於2100微米至6000微米之間，但不以此為限。

本實施例之顯示裝置1另包括光調變介質層16(如第2圖所示)，設置第一軟性基板11與第二軟性基板12之間並被框膠圖案14所封合。光調變介質層16係用以調變光的特性，例如改變光的偏振方向。舉例而言，光調變介質層16可包括液晶層，但不以此為限。本實施例之顯示裝置1可為軟性顯示裝置，且在此狀況下，光調變介 質層16係作為顯示介質層之用，用來控制軟性顯示裝置的灰階。例如，軟性顯示裝置可為液晶顯示裝置，而顯示介質層為液晶層，其可受驅動而改變光線的偏振方向，以控制液晶顯示裝置的灰階。軟性顯示裝置並不限定為液晶顯示裝置，亦可為其它類型之軟性顯示裝置，例如有機發光二極體顯示裝置或電泳顯示裝置。此外，本實施例之顯示裝置1的結構，亦可具有其它的應用，舉例而言，此結構亦可作為二維/三維顯示切換裝置例如液晶透鏡(LC lens)或視差屏障(parallax barrier)等。

本實施例之顯示裝置1的框膠圖案14的矩形開口14A之長邊長度x1與短邊長度y1以及中空矩形圖案14P之第一寬度x2與第二寬度y2符合上述關係，因此框膠圖案14可在不大幅增加尺寸的情況下而與第一軟性基板11/第二軟性基板12之間具有適當的黏著力，可避免顯示裝置1在離形製程中因為框膠圖案14與第一軟性基板11/第二軟性基板12的黏著力不足而產生光調變介質層16外漏或氣泡等問題。此外，周邊區11P的尺寸亦可不增加，而使得顯示裝置1可具有窄邊框設計。下文將說明本發明之製作顯示裝置之方法，並一併說明框膠圖案在上述尺寸關係所提供的效果。

請參考第3圖至第6圖，並一併參考第1圖與第2圖。第3圖至第6圖繪示了本發明之較佳實施例之製作顯示裝置之方法示意圖，其中第3圖至第6圖係沿第1圖之第一方向D1所繪示之剖面示意圖。如第3圖所示，首先，提供第一軟性基板11與第二軟性基板 12。接著，利用第一黏著層21將第一軟性基板11黏著並固定於第一硬式載板31上，以及利用第二黏著層22將第二軟性基板12黏著並固定於第二硬式載板32。第一硬式載板31與第二硬式載板32可分別包括一玻璃載板，但不以此為限。

如第4圖所示，接著可於第一軟性基板11與第二軟性基板12上製作所需的元件與膜層。舉例而言，本實施例之顯示裝置係以一液晶顯示裝置為例，因此可於第一軟性基板11上製作薄膜電晶體元件、保護層與畫素電極等必要元件，以及可於第二軟性基板12上製作黑色矩陣、彩色濾光片、共通電極與間隔物等元件。另外，顯示裝置亦可應用在其它各種類型之光調變裝置，例如有機發光二極體顯示裝置、電泳顯示裝置、液晶透鏡或視差屏障，並可視其應用不同而分別於第一軟性基板11與第二軟性基板12上製作出所需的元件與膜層。接著，於第一軟性基板11上之周邊區11P形成框膠圖案14，並於第一軟性基板11之主動區11A內形成光調變介質層16。框膠圖案14具有中空矩形圖案14P及矩形開口14A，其中矩形開口14A之長邊長度x1與短邊長度y1以及中空矩形圖案14P之第一寬度x2與第二寬度y2符合上述關係，如第1圖與第2圖及其相關說明所述。在本實施例中，光調變介質層16為液晶層，並可利用液晶滴入(one drop fill,ODF)方式形成，但不以此為限。

如第5圖所示，接著利用框膠圖案14之中空矩形圖案14P黏合第一軟性基板11與第二軟性基板12。另外在本實施例中，中空矩 形圖案14P為一紫外光框膠，因此可利用紫外光UV照射框膠圖案14使中空矩形圖案14P硬化並產生黏性而將第一軟性基板11與第二軟性基板12緊密黏合，藉此將光調變介質層16封合於第一軟性基板11與第二軟性基板12之間。此外，框膠圖案14之中空矩形圖案14P亦可為其他種類的光硬化框膠並利用其它波長之光線照射使其硬化，或為熱硬化框膠並可受熱而硬化，但不以此為限。

如第6圖所示，隨後進行離形(de-bonding)製程，將第一硬式載板31與第一黏著層21自第一軟性基板11上分離，以及將第二硬式載板32與第二黏著層22自第二軟性基板12上分離，以形成本實施例之顯示裝置1。在本實施例中，第一硬式載板31與第二硬式載板32係由平行於矩形開口14A之長邊的方向(亦即第一方向D1)分別從第一軟性基板11與第二軟性基板12上撕除，而由於本實施例之顯示裝置1之框膠圖案14的矩形開口14A之長邊長度x1與短邊長度y1以及中空矩形圖案14P之第一寬度x2與第二寬度y2符合上述關係，因此框膠圖案14可提供足夠的黏著力，可避免顯示裝置1在離形製程中因為框膠圖案14與第一軟性基板11/第二軟性基板12的黏著力不足而產生光調變介質層16外漏或氣泡等問題。此外，由於框膠圖案14在上述尺寸範圍內可提供足夠的黏著力，因此周邊區11P的尺寸亦不需大幅增加，而使得顯示裝置1可具有窄邊框設計。

請參考表1。表1列出了框膠圖案的材料與基板之平均黏著力測試及框膠圖案之離形製程測試的結果。

由上述測試結果可知，框膠圖案的矩形開口之短邊長度y1與中 空矩形圖案之第二寬度y2的比值在大體上介於10至90之間的條件下，亦即當10≦y1/y2≦90時，框膠圖案與兩片軟性基板之間的黏著力會大於黏著層(第一黏著層與第二黏著層)與軟性基板及硬式載板之間的黏著力，而使得在離形製程中可藉由提供介於框膠圖案的黏著力與黏著層的黏著力之間的離形力使得硬式載板可有效與軟性基板分離而框膠圖案仍會有效的將第一軟性基板與第二軟性基板黏合，而不會造成框膠圖案的損傷。此外，顯示裝置亦可以通過信賴度測試。

綜上所述，本發明之顯示裝置的框膠圖案的矩形開口之短邊長度y1與中空矩形圖案之第二寬度y2的比值在大體上介於10至90，可提供足夠的黏著力，使得在離形製程中硬式載板可有效與軟性基板分離。此外，框膠圖案的矩形開口之短邊長度y1與中空矩形圖案之第二寬度y2的比值在上述範圍內，顯示裝置亦可通過信賴度測試。

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。

1‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧第一軟性基板

12‧‧‧第二軟性基板

14‧‧‧框膠圖案

11A‧‧‧主動區

11P‧‧‧周邊區

14P‧‧‧中空矩形圖案

14A‧‧‧矩形開口

x1‧‧‧長邊長度

y1‧‧‧短邊長度

x2‧‧‧第一寬度

y2‧‧‧第二寬度

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

16‧‧‧光調變介質層

21‧‧‧第一黏著層

31‧‧‧第一硬式載板

22‧‧‧第二黏著層

32‧‧‧第二硬式載板

第1圖繪示了本實施例之顯示裝置的上視示意圖。

第2圖為本實施例之顯示裝置沿第1圖之第二方向所繪示的剖面示意圖。

第3圖至第6圖繪示了本發明之一實施例之製作顯示裝置之方法示 意圖。

1‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧第一軟性基板

14‧‧‧框膠圖案

11A‧‧‧主動區

11P‧‧‧周邊區

14A‧‧‧矩形開口

14P‧‧‧中空矩形圖案

x1‧‧‧長邊長度

y1‧‧‧短邊長度

x2‧‧‧第一寬度

y2‧‧‧第二寬度

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

Claims (7)

1. 一種顯示裝置，包括：一第一軟性基板，該第一軟性基板具有一主動區與一周邊區環繞該主動區；一第二軟性基板，與該第一軟性基板相對設置；以及一框膠圖案，設置於該第一軟性基板與該第二軟性基板之間，用以黏合該第一軟性基板與該第二軟性基板，其中該框膠圖案係為一中空矩形圖案並位於該周邊區內，該中空矩形圖案具有一矩形開口大體上對應於該主動區，該矩形開口具有一長邊平行於一第一方向以及一短邊平行於一第二方向，該長邊具有一長邊長度x1且該短邊具有一短邊長度y1，該中空矩形圖案在該第一方向上具有一第一寬度x2以及在該第二方向上具有一第二寬度y2；其中該矩形開口之該長邊之該長邊長度x1與該短邊之該短邊長度y1，以及該中空矩形圖案之該第一寬度x2與該第二寬度y2符合下列關係：y2≧x2，y1≦x1以及10≦y1/y2≦90。
2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一軟性基板與該第二軟性基板分別包括一軟性塑膠薄膜。
3. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該中空矩形圖案之該第二寬度y2係介於1500微米至10000微米之間。
4. 如請求項1所述之顯示裝置，另包括一光調變介質層，設置該第一軟性基板與該第二軟性基板之間並被該框膠圖案所封合。
5. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該光調變介質層包括一液晶層。
6. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該框膠圖案係藉由光照射硬化或受熱硬化。
7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該框膠圖案係為壓克力或壓克力環氧樹脂其中之一。