TWI476498B - 電泳顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

電泳顯示裝置及其製造方法

本發明係關於一種電泳顯示裝置及其製造方法。

電泳顯示裝置係一種使用如下現象之影像顯示裝置，即當一對施加有電壓之電極浸入到膠體溶液中時，膠體顆粒移動向其他顆粒移動。相比液晶顯示器，這樣的電泳顯示裝置在不使用背光之情況下具有寬視角、高反射率、低功率消耗等等優點，並因而作為例如電子書之電子裝置而得到廣泛應用。

電泳顯示裝置具有這樣的結構，其中電泳層係插入至兩基板之間。其中一個基板由透明基板製成，另一個基板被配置為陣列基板，其中陣列基板上形成有驅動元件以在反射模式下顯示影像，反射模式即從顯示裝置外部進入的光線被反射。

「第1圖」為習知技術之電泳顯示裝置之結構示意圖。如「第1圖」所示，電泳顯示裝置1可以包含一第一基板20和一第二基板40，其中薄膜電晶體和畫素電極18係形成在第一基板20上，一共用電極42形成於第二基板40上，一電泳層60形成於第一基板20和第二基板40之間，以及一粘合層56形成於電泳層60和畫素電極18之間。

薄膜電晶體可以包含形成在第一基板20上之閘極11、形成於具有閘極11之整個第一基板20上方之閘絕緣基板22、形成在閘絕緣基板22上之半導體層13、以及形成在半導體層13上之源極15和汲極16。一鈍化層24係形成於薄膜電晶體之源極15和汲極16上。

用於提供訊號至電泳層60之畫素電極18形成於鈍化層24上。這裡，接觸孔28形成於鈍化層24上，以及畫素電極18係透過接觸孔28連接至薄膜電晶體之汲極16上。

此外，一共用電極42形成於第二基板40上，以及一電泳層60形成於共用電極42上。這裡，一粘結層56形成於電泳層60上，以將包含有電泳層60之第二基板40到粘結第一基板20上。電泳層60可以包含一密封囊70，其中填充有具有電泳特性之白顆粒74和黑顆粒76。當訊號提供至畫素電極18時，在共用電極42和畫素電極18之間產生電場，並且位於密封囊70內部之白顆粒74和黑顆粒76係透過此電場沿著共用電極42或畫素電極18之方向移動，由此呈現影像。

例如，當一負(－)電壓施加到第一基板20上之畫素電極18以及一正(+)電壓施加到第二基板40上之共用電極42上時，帶正(+)電荷之白顆粒74移動到第一基板20一側，以及帶負(－)電荷之黑顆粒76移動至第二基板40一側。這種情況下，當光線從外部，即第二基板40之上部分入射時，入射光線被黑顆粒76所反射，由此在電泳顯示裝置上實現黑色。

反之，當一正(+)電壓施加到第一基板20上之畫素電極18以及一負(－)電壓施加到第二基板40上之共用電極42上時，帶正(+)電荷之白顆粒74移動到第二基板40一側，以及帶負(－)電荷之黑顆粒76移動至第一基板20一側。這種情況下，當光線從外部，即第二基板40之上部分入射時，入射光線被白顆粒74所反射，由此在電泳顯示裝置上實現白色。

然而，習知技術之具有上述結構之電泳顯示裝置可能具有以下問題。

首先，習知技術之電泳顯示裝置之製造方法在將第一基板粘合到第二基板時存在困難。

在習知技術之電泳顯示裝置中，第一基板20和第二基板40係單獨製造，並且然後透過粘合層56將第一基板20粘結到第二基板40上以完成此製程。換言之，用於驅動單元畫素之薄膜電晶體與用於施加電場到電泳層之畫素電極18係形成於第一基板20上，並且共用電極42、電泳層60和粘合層56係形成於第二基板40上，然後第一基板20被粘結到第二基板40上，以完成此製程。

然而，傳統電泳顯示裝置之單元畫素可以形成具有高度和寬度少於150微米之較小尺寸，並因而難於配向電泳層以精确地匹配此尺寸。如果電泳層沒有精确地與形成有薄膜電晶體之第一基板配向，則電場將不能夠精确地傳輸至電泳顆粒，由此導致驅動錯誤。

其次，習知電泳顯示裝置之製造方法具有複雜的製程。第一基板20和第二基板40必須在不同製程中製造，然而由傳輸裝置傳輸並在粘結製程中互相粘合，由此導致製程之延遲並增加製造成本。

第三，在第一基板與第二基板粘合之製程中產生之靜電放電將導致電泳顆粒之初始配向失敗。

共用電極42和電泳層60係形成於第二基板40上，並且粘合層56附著至電泳層60上。此外，為了防止粘合層56之粘結力減少以及防止異物粘合到粘合層56上，一保護層貼附倒粘合層56上。但是，保護層應當從第二基板40上剝落，以粘合第二基板40倒第一基板20上，然而在保護層剝落過程中，靜電放電可能產生，並且由此產生的靜電放電可能導致電泳顆粒在初始配向時不對準。由於靜電放電，電泳顆粒之不對準可能導致電泳顯示裝置在運行過程中出現梳齒狀波紋。

因此，鑒於上述問題，本發明之目的在於解決上述問題，以及本發明之目的在於提供一種電泳顯示裝置及其製造方法，其中一電泳層、一密封層以及一共用電極係直接形成於形成有一薄膜電晶體之基板上。

為了實現上述目的，本發明之一實施例提供了一種電泳顯示裝置之製造方法，並且此方法可以包含：提供一基板，基板係包含具有複數個畫素之一顯示區域以及位於顯示區域外側之一非顯示區域；在一第一基板上之每個畫素處形成一薄膜電晶體；在此基板上形成一鈍化層，以覆蓋薄膜電晶體；在鈍化層上顯示區域內形成一畫素電極以及在非顯示區域形成一分隔牆；在鈍化層上之分隔牆內部之一畫素中填充一電泳材料；在電泳材料上部提供一密封材料以形成一密封層；沉積一透明導電材料於密封層上以形成一共用電極；以及粘合保護層到共用電極之上部。

對於畫素電極及分隔牆，畫素電極可以形成於鈍化層之顯示區域中，然後分隔牆可以形成於鈍化層上之非顯示區域中。並且或者，分隔牆可以形成於鈍化層上之非顯示區域中，然後畫素電極可以形成於鈍化層上之顯示區域中。

形成一密封層之製程可以包含：提供一密封材料至電泳層之上部或者分隔牆之上表面以及電泳層之上部；以及固化此密封材料。這時，密封材料可以由選自包含一丙烯酸透明有機樹脂、一塗層透明有機材料以及一混合透明有機材料的組之至少其中一種的材料形成。

共用電極可以由選自包含鎵鋅氧化物(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化錫(SnO)和碳納米管的組之材料形成，以及保護層可以由選自包含一聚苯乙烯(PS)膜、一聚乙烯(PE)膜、一聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜以及一聚醯亞胺(PI)膜的組之其中任一種材料製成。

此外，依照本發明之實施例還提供了一種電泳顯示裝置，此裝置可以包含：一基板，此基板係包含具有複數個畫素之一顯示區域以及位於顯示區域外側之一非顯示區域；一薄膜電晶體，係位於基板上之每個畫素處；一鈍化層，係形成於基板上以覆蓋薄膜電晶體；一分隔牆，係位於鈍化層上之非顯示區域中，以限定一單元畫素；一畫素電極，係位於鈍化層上之顯示區域內；一電泳層，係位於畫素中之分隔牆之間；一密封層，位於電泳層之上部；一共用電極，係位於密封層上；以及一保護層，係粘合共用電極上。

依照本發明，一電泳層係直接形成於形成有一薄膜電晶體之陣列基板上，並由此不再需要用於將電泳層粘合至陣列基板之粘合層以及用於保護粘合層之一保護層。因此，減少製造成本。此外，電泳層有秩序地形成於用來形成一薄膜電晶體之陣列基板製程線上，由此簡化了製程。

此外，用於保護粘合層之一保護層則原則上可以不再使用，由此改善了由於靜電釋放造成的影像質量下降之問題，其中靜電釋放係當移除保護層時產生。並且，電泳層和共用電極可以直接形成於具有一薄膜電晶體之陣列基本上，由此，習知技術中電泳層和共用電極在單獨製程線上製造以及然後透過一配向製程互相粘合相比，本發明基本解決了由於未對準而導致的影像質量下降之問題。

下面，茲配合參考圖示對本發明之電泳顯示裝置及其製造方法作出詳細說明。

首先，這裡使用的詞語將被限定。依照本發明，一單元畫素係配置有三或四個子畫素。此外，子畫素由分隔牆限定，並包含由分隔牆限定之一空間。一第一基板為作為開關元件之薄膜電晶體形成的地方，並且其還可以稱作為一陣列基板。

依照本發明，提出了一種使用製程線上(inline process)製造電泳顯示裝置之方法。換言之，依照本發明之揭露，一薄膜電晶體製造線与一電泳層製造線可以依次形成，從而在已存在之薄膜電晶體製造線上形成一電泳層。由此，相比習知技術之方法，此製造製程可以大大地簡化。

「第2圖」係為本發明之一實施例之電泳顯示裝置之製造線示意圖。

如「第2圖」所示，本發明實施例之電泳顯示裝置之製造線可以包含一薄膜電晶體TFT製程線191，用以形成薄膜電晶體、各種訊號線以及電極；一電泳層形成線193，用以提供一電泳材料於一基板上以形成一電泳層；一密封層形成線195，用以密封電泳層；一共用電極形成線197，用以沉積一透明導電材料於密封層形成線195上，以形成一共用電極；以及一保護層形成線199，用以粘結一保護層於製造的共用電極上。

各種處理裝置，例如一真空室、一濺射器、一塗覆器、一粘合器等等可以設置用以執行每個製造線的相關製程，並且還可以設置例如傳送帶之傳輸裝置於製造線之間，以透過此傳輸裝置傳輸一完成處理之基板到下一製程。

雖然「第2圖」未顯示，一緩衝器可以形成於各製造線之間。緩衝器可以提供用來使得各製造線同步，允許預指向製造線其中一製程之基板在進入後續製程之前等待，直至製造線之此後續製程結束。

在具有上述配置之製造線中，當一基板係輸入至薄膜電晶體製程線191時，薄膜電晶體、訊號線以及各種電極可以形成於薄膜電晶體製程線191上，並且然後透過一傳輸裝置被傳輸至電泳層形成線193。這時，在薄膜電晶體製程線191中製程已經完成之基板等待，直至電泳層形成線193之製程結束。然後，如果電泳層形成線193之製程結束，並且在電泳層形成線193中製程已執行之一基板被輸出，則在薄膜電晶體製程線191中製程已經完成之基板被輸入至電泳層形成線193，並且再次執行一電泳形成製程，以在其上形成一電泳層。

形成有一電泳層之基板再次由一傳輸裝置傳送到密封層形成線195，以在此基板上形成一密封層，並且於共用電極形成線197中形成一共用電極。這時，從密封層形成線195輸出之基板也在緩衝器中等待，直至共用電極形成線197的先前製程結束。

形成有一共用電極之基板由一傳輸線傳送到保護層形成線199中，並且一保護層粘合至此基板上，以完成一電泳層顯示裝置。

如上文所述，依照本發明，如果一製程在其中一個製程線中完成，則透過一傳輸裝置將其傳輸至另一製程線以執行相關的製程，由此允許在沒有中斷的情況下執行連續的製程。

下文中，將結合「第3A圖」到「第3G圖」對上述製造線中實際製造之電泳顯示裝置之製造方法進行詳細描述。這裡，電泳顯示裝置實際包含複數個單元畫素，但是為了解釋方便之緣故，圖示中進顯示其中一單元畫素。

首先，如「第3A圖」顯示，具有良好導電性之一非透明金屬，例如铬(Cr)、钼(Mo)、钽(Ta)、銅(Cu)、钛(Ti)、鋁(Al)或者鋁合金係沉積於一基板120上。其中基板120包含設置有複數個畫素之一顯示區域與位於顯示區域外側之一非顯示區域，並且利用濺射製程由一透明材料，例如玻璃、塑料或類似物等形成。然後透過一光刻製程刻蝕形成一閘極111，接著使用一化學氣相沉積(CVD)製程在形成有閘極111之整個基板120之上部沉積一無機絕緣材料，例如SiO2、SiNx或其他類似物，以形成一閘極絕緣層122。

隨後，如「第3B圖」顯示，一半導體材料，例如非晶矽(a-Si)係透過一CVD製程沉積於整個基板120上，並且然後被蝕刻以形成一半導體層113。此外，雖然此圖中未顯示，但是雜質係參雜於部分半導體層113中，或者添加有雜質之非晶矽係沉積於半導體層113上，以形成一歐姆接觸孔用來歐姆接觸一源極及一汲極，其中源極及汲極將在半導體層113之後形成。

因此，如「第3C圖」所示，使用一濺射製程將具有良好導電性之一非透明金屬，例如铬(Cr)、钼(Mo)、钽(Ta)、銅(Cu)、钛(Ti)、鋁(Al)或者鋁合金沉積於基板120上。然後，蝕刻以形成一源極115和一汲極116於半導體層113，嚴格來說，於歐姆接觸層上。接著，一有機絕緣材料，例如苯丙環丁烯(BCB)或者光丙烯(photo acryl)沉積於形成有源極115和汲極116之整個基板120上方，進而形成一鈍化層124。

雖然此圖中未顯示，但是鈍化層124可以形成有複數個層。例如，鈍化層124可以由一雙層形成，此雙層包含由例如BCB或者光丙烯之有機材料製成之一有機絕緣層和由例如二氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiNx)或其他類似物之無機材料製成之一無機絕緣層。除此以外，鈍化層124可以由一無機絕緣層、一有機絕緣層以及一無機絕緣層形成。透過形成一有機絕緣層，鈍化層124之表面將而形成平坦的，並且鈍化層124之表面特性將透過提供一無機絕緣層而增強。

此外，一接觸孔117係形成於鈍化層124上，以暴露薄膜電晶體之部分源極116於外部。

隨之，如「第3D圖」所示，一畫素電極118形成於鈍化層124上之一顯示區域中。於此，畫素電極118係穿過接觸孔117電連接至薄膜電晶體之汲極116。

畫素電極118可以透過沉積一透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)，或者一金屬例如Mo和钕化鋁(AlNd)而形成。然後，利用光刻製程對其進行蝕刻。此外，畫素電極118可以形成有複數個金屬層。換言之，其可以透過依次沉積複數個金屬層，例如銅和钼钛合金(MoTi)。然後，利用光刻製程對其進行蝕刻。此外，畫素電極118可以透過使用一碳納米管或者水溶導電聚合體形成。

然後，如「第3E圖」所示，一分隔牆180係形成於鈍化層124上。分隔牆180形成於基板120之畫素之間的區域內。畫素實際由分隔牆限定。雖然此圖中未顯示，分隔牆係沿著以矩陣形式設置在基板120上之畫素之邊界區域形成，並由此分隔牆180也以一矩陣形式形成於基板120上。

分隔牆180可以透過沉積樹脂製成之一絕緣層，然後使用一光阻之光刻製程對其進行蝕刻而形成，或者可以透過沉積一光敏樹脂並且然後透過光刻製程直接對其蝕刻而形成。另外，分隔牆180可以透過一印刷製程，例如印刷卷筒來印刷圖案化之分隔牆180而形成，或者可以透過製造形成有與分隔牆對應之凹槽之模具，然後傳輸模具之絕緣材料至基板120上而形成。此外，分隔牆180可以透過使用一壓印(imprint)製程形成。

實際上，分隔牆180之形成不局限於一特定製程。上文提到之特定製程不是提供用來限制本發明，而僅僅用於解釋方便之緣故。分隔牆180可以透過各種公知的製程形成。

另一方面，畫素電極118可以在分隔牆180形成之後形成。換言之，一絕緣材料係沉積於鈍化層124上，然後被蝕刻以形成位於畫素之間之一分隔牆，然後一導電材料沉積於鈍化層124和分隔牆180上，然後被蝕刻以形成畫素電極118。

這裡，畫素電極118可以形成於分隔牆180之一側牆上。將畫素電極118向上延伸至分隔牆180一側牆之理由將說明如下。

首先，將畫素電極118向上延伸至分隔牆180之一側牆將導致影像質量的增強。當畫素電極118形成於鈍化層124上時，畫素電極118不能夠正常形成在置於分隔牆180最低位置之畫素電極118之分隔牆180與畫素電極118之間的邊緣區域內。因此，當施加電場時，此區域變為死區，電場異常地施加至此區域。這樣的死區導致許多問題，例如液晶顯示裝置之開口率惡化，對比度惡化及類似等等。

然而，如本發明所述，當畫素電極118形成於分隔牆180之一側牆上時，畫素電極118係形成到達一邊緣區域，並由此不會產生死區，因而增強了開口率和對比度，以及增強了回應速度。

其次，由於畫素電極118形成於分隔牆180之一側牆上，因此便利於此製程。雖然將在後續製程中描述，但是一電泳材料係填充於由分隔牆180和鈍化層124限定之基板120之上區域中。當畫素電極118僅形成於鈍化層124上，而畫素電極沒有形成於分隔牆180之側牆上時，在填充有電泳材料的時候位於鈍化層124上部之畫素電極118之表面特性係區別於分隔牆180之表面特性，並由此在填充有電泳材料的時候電泳材料不能夠很好地沉積於分隔牆180之表面。由此，電泳材料的注入將不容易執行。為了防止此問題出現，分隔牆的表面將進行電漿處理或者化學處理，以增強表面特性。但是這種情況下，製程將複雜化，因而增加了成本。

但是，當畫素電極118向上延伸至分隔牆180之一側牆時，在沒有額外表面處理之情況下，一電泳材料可以容易地沉積於分隔牆180之一側面，即形成有畫素電極118之側面。並由此電泳材料可以順利地填充於分隔牆內部。

另一方面，畫素電極118沒有形成於分隔牆180上部。如果畫素電極118形成於分隔牆180上部，則在互相鄰近之畫素處形成之畫素電極118將互相電短路。因此，當形成畫素電極118時，最好是除去位於分隔牆180上部之畫素電極118。

考慮到這點，畫素電極118可以形成到分隔牆180上部之部分區域。換言之，如果畫素電極118之預定區域能夠從分隔牆180上部除去，以電隔離位於鄰近畫素處之畫素電極118，然後此畫素電極118可以向上延伸至分隔牆180之上部。

然後，如「第3F圖」所示，電泳材料係填充於分隔牆180之間的一畫素中，以形成一電泳層160。電泳材料係由包含一正電荷或負電荷特性之顆粒形成。這裡，此顆粒可以是白顆粒164和黑顆粒165，並且可以是彩色顆粒，例如青色、洋紅以及黃色，或者例如紅(R)、緑(G)和藍(B)的彩色顆粒。

如果是白顆粒164，具有良好發射率之顆粒，例如二氧化鈦(TiO2)可以使用。並且如果是黑顆粒165，具有黑色特性之顆粒，例如黑煙末可以使用。這裡，白顆粒164可以充有一負電荷，以及黑顆粒165可以充有一正電荷。除此之外，白顆粒164可以充有一正電荷，以及黑顆粒165可以充有一負電荷。

此外，如果是彩色顆粒，例如具有電荷特性之顏料，這裡彩色顆粒可具有負或者正電荷。

一分散介質，例如乳液聚合體可以包含於電泳材料中。對於分散介質，黑、白及彩色顆粒可以分散其中。並且其可以是液體，例如一乳液聚合體，或者可以是空氣本身。為空氣本身之分散介質如上文描述之方式，即當施加一電壓時，顆粒在空氣中移動即使沒有分散介質。

當一乳液聚合體用於分散介質時，一黑色分散介質或彩色分散介質可以用於分散介質。如果使用一黑色分散介質，則從外部進入之光線被吸收，以允許在實現黑色的時候顯示純正的黑色，由此增強對比度。此外，當透過一電泳材料實現彩色時，可以使用一彩色分散介質。並且當實現彩色時每個彩色畫素包含對應的彩色分散介質，由此顯示更純正的彩色。

此外，電泳材料可以是這樣一材料，其中填充有電子墨水之密封囊係分布在一聚合體粘合物中。於此，分布在密封囊中之電子墨水係包含白顆粒(或白墨水)和黑顆粒(或黑墨水)。這裡，白顆粒與黑顆粒分別具有一正電荷與一負電荷。

另一方面，不僅僅可以使用一特定材料，而是所有當前習知之顆粒可以用作白顆粒、黑顆粒或者彩色顆粒。

將電泳材料填充到分隔牆180可以透過各種製程來實現，並且如此之電泳材料之填充方法將如下文所述。

「第4A圖」和「第4B圖」係顯示了填充電泳材料至形成於基板120上之分隔牆180中以形成一電泳層160之方法。

「第4A圖」所示之方法係關於一噴墨製程或噴嘴製程，並且如「第4A圖」所示，一電泳材料160a係填充於一注射器(或噴嘴)185中，並且然後將注射器185置於基板120之上部。然後，當處於透過一外部供氣裝置(此圖未顯示)向注射器185施加壓力之狀態時，注射器185在基板120上移動。電泳材料160a滴落在分隔牆180之間之一畫素上，以形成一電泳層160於基板120上。

「第4B圖」所示之製程係關於一擠壓製程，並且如「第4B圖」所示，一電泳材料160a係提供至形成有複數個分分隔牆180之基板120之上部，然後透過擠壓杆187於基板120上移動。由此透過擠壓杆187之壓力，電泳材料160a係填充於單元畫素之分隔牆180之間一畫素中，以形成一電泳層160。

當然，本發明不局限於上述製程。上述製程係顯示了一種能夠使用於本發明之形成一電泳層之製程示例，並且本發明不局限於這樣的特定製程。例如，形成電泳層之各種製程，例如一鑄刷(casting printing)製程、一棒式塗布印刷製程、一網版塗佈(screen coating)以及一模具塗布(mold coating)製程可以應用於本發明。

隨後，如「第3G圖」所示，如上文所述透過提供一密封材料於電泳層160係形成一密封層168以密封電泳層160。這裡，一丙烯酸透明有機樹脂、一塗層透明有機材料、或者一混合透明有機材料可以用於此密封材料，並且使用一旋涂或者棒式塗布製程，這樣的一有機材料可以沉積於電泳層160上。

丙烯酸透明有機樹脂、塗層透明有機材料、或者混合透明有機材料不與電泳材料直接接觸，即使當被置於和電泳材料接觸時。因此電泳材料或者有機材料本身可以防止被污染。由此，其可以用作一密封材料。

密封層168可以形成為各種厚度，但是其可以形成為10im或更小之厚度。如上所述形成之密封層168可以透過施加紫外線或者少於80℃之低溫加熱而被固化。

在電泳層160被填充用於每個子畫素以解決電泳顆粒電粘合至密封層168上的問題之後，一中間層169可以進一步形成於電泳層160上，由此防止電泳顆粒與密封層168直接接觸。當使用中間層169時，電泳顆粒164、165不會貼附至密封層168上，由此減少了不合格畫素當產生。

中間層169可以是類似於分隔牆180之光敏有機材料，例如甲基乙基酮。中間層169可以透過在電泳層160和分隔牆180上端塗布几納米厚度之材料形成。中間層169以暫時之方式徹底地密封電泳層，由此有助於一密封層之形成，並解決了電泳顆粒貼附至密封層之問題。

然後，如「第3H圖」所示，一透明導電材料係沉積於固化之密封層168上，以形成一共用電極170。透過提供溶液狀態之一透明導電氧化物材料，例如鎵鋅氧化物(IGZO)和氧化鋅(ZnO)，並且然後在一低溫下進行固化，進而可以形成共用電極170。

此外，可以透過使用一濺射製程沉積一透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)或者氧化銦鋅(IZO)，或者透過使用一化學氣相沉積(CVD)製程沉積氧化錫(SnO)來形成共用電極170。並且，共用電極170可以透過沉積碳納米管而形成。

由於密封層168可以在高溫下損壞。因此，透明導電材料可以在室溫下沉積，以避免高溫製程下密封層168的損壞。

接著，如「第3I圖」所示，一保護膜174係粘合至共用電極170上，以保護電泳層160免於外部震盪或者異物。具有90%或更高透射率以及10-3 g/m2‧天或更低之水滲透性之各種薄膜可以用作保護膜174。例如，一聚苯乙烯(PS)膜、一聚乙烯(PE)膜、一聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜或者一聚醯亞胺(PI)膜可以用於本發明之保護膜174。保護膜174可以透過提供一透明粘合介質到共用電極170上並且然後將其層壓而形成。

如上文所述，依照本發明，在配置具有一製程線上之電泳顯示裝置製造線中，一薄膜電晶體、一畫素電極118、一電泳層160、一密封層168、一共用電極170以及一保護層174係依次形成於基板120上。並因此粘合一下基板到一上基板之額外製程可以除去，由此簡化了製程。

下面將結合「第3I圖」詳細描述透過上述製程製造之電泳顯示裝置之結構。

如「第3I圖」所示，在本發明實施例之電泳顯示裝置中，包含一閘極111、一半導體層113、一源極115以及一汲極116之一薄膜電晶體可以形成於基板120之一畫素上，並且一鈍化層124可以形成於其上。一分隔牆180係形成位於畫素之間的一鈍化層124上，並且一電泳層160也設置於分隔牆180之間的一畫素上，因此電泳層160與畫素電極118直接接觸。因此，與習知技術之電泳顯示裝置不同，用於在電泳層160和第一畫素電極118以及鈍化層124之間粘合電泳層160之一額外粘合層則不再需要。

此外，依照本發明，畫素電極118可以僅形成於一畫素電極上，或者可以形成為延伸到分隔牆180之一側牆。如果如上文所述向上延伸至分隔牆180之側牆，則一電壓還提供到位於分隔牆180下區域之畫素電極118上。由此，防止因此區域的死區造成的影像質量下降。

電泳層160可以由密封層168在其上部進行密封，並且共用電極170和保護膜174可以依序形成於密封層168上。

具有上述結構之電泳顯示裝置之運行將說明如下。當電泳材料由白顆粒164和黑顆粒165形成時，白顆粒164被充有正電荷或負電荷。因此，如果訊號從外部輸入並且穿過形成於基板120上之一薄膜電晶體，以及提供到畫素電極118上時，則白顆粒164將透過畫素電極118和共用電極170之間產生的電場而在電泳層160中移動。

例如，當白顆粒164充有正電荷時，如果一正(+)電壓提供至畫素電極118，以及一負(－)電壓提供至共用電極170，則正(+)充電白顆粒164係移動至共用電極170之一側。因此，如果光線從共用電極170上部入射，則入射光線大部分可以由白顆粒164反射，由此在電泳顯示裝置上實現白色。

這時，移動至共用電極170一側之白顆粒164之密度或者距共用電極170之距離係依照提供至畫素電極118之電壓強度而變化。由此，從外部進入並由白顆粒164反射之光線強度也發生變化，進而實現一預期之亮度。

反之，如果一負(－)電壓提供至畫素電極118，以及一正(+)電壓提供至共用電極170，則正(+)充電白顆粒164係移動至基板120之一側。因此，如果光線從外部入射，則入射光線大部分不被反射，由此實現黑色。

另一方面，當白顆粒164充有負(－)電荷時，如果一正(+)電壓提供至畫素電極118，以及一負(－)電壓提供至共用電極170，則負(－)充電白顆粒164係移動基板120一側。因此，如果光線從外部，即共用電極170的上部入射，則入射光線大部分不被反射，由此在電泳顯示裝置上實現黑色。

反之，如果一負(－)電壓提供至畫素電極118，以及一正(+)電壓提供至共用電極170，則負(－)充電白顆粒164係移動至共用電極170一側。因此，如果光線從外部入射，則入射光線大部分被白顆粒164反射，由此實現白色。

當電泳材料由彩色顆粒形成時，R、G、B彩色顆粒或者例如青色、洋紅及黃色之彩色顆粒可以依照提供至畫素電極118之訊號而移動至共用電極170一側，由此執行相關當彩色或者與其他畫素混合之彩色。

如果電泳材料係由一聚合體粘合物形成，其中聚合粘合物中分布有填充有白顆粒與黑顆粒之密封囊。則包含在分布於密封囊中之電子墨水中的白顆粒與黑顆粒分別具有一正電荷與一負電荷特性。因此，如果一訊號從外部輸入並且提供至畫素電極118，則透過產生在畫素電極118和共用電極170之間之電場，白顆粒與黑顆粒在密封囊中分隔開。例如，如果一負(－)電壓提供至畫素電極118，以及一相對正(+)電壓提供至共用電極170，則正(+)充電白顆粒164移動至基板120一側，以及負(－)充電黑顆粒移動至共用電極170一側。這種情況下，如果光線從外部，即，共用電極170之上部入射，則入射光線可以被黑顆粒反射，由此在電泳顯示裝置上執行黑色。

相反，如果一正(+)電壓提供至畫素電極118，以及一負(－)電壓提供至共用電極170，則正(+)充電白顆粒164係移動至共用電極170一側，以及負(－)充電黑顆粒移動至基板120一側。

這種情況下，如果光線從外部，即，共用電極170之上部入射，則入射光線可以被白顆粒反射，由此在電泳顯示裝置上執行白色。

這裡，如果密封囊中之白顆粒與黑顆粒分別具有一負電荷及正電荷特性，則透過一相反之操作，則可以實現白色和黑色。

如上文所述，依照本發明所有的構成元件，即一薄膜電晶體、一電泳層、一密封層以及共用電極，可以形成於玻璃或塑料製成之基板上，並且因此如下製程，即傳輸形成有電泳層及共用電極之各個基板，並將其與一薄膜電晶體進行配向，以及接著將它們互相結合之製程則不再需要。由此，與習知技術相比，用於將形成有一電泳層之基板粘合到一薄膜電晶體基板之粘合層或者用來保護此粘合層之一保護層則不再需要。並且配向兩個基板之製程、用來保護形成有一電泳層之基板之粘合層的保護層之剝離製程，以及其他類似製程則不再需要。

另一方面，雖然上述描述已限制於一特定結構之電泳顯示裝置，但是依照本發明揭露之電泳顯示裝置將不局限於此特定結構。特別地，其可以應用於各種當前使用之電泳層。換言之，其可以應用於所有類型之具有可形成於一基板上之結構之電泳層。

雖然上文已詳細描述了本發明之較佳實施例，但應當瞭解本發明所述技術領域具通常知識者可以進行各種修改或者等同替換。

因此，本發明之保護範圍不局限於上述實施例，並且所本技術領域具有通常知識者使用如申請專利範圍限定之本發明之基本概念所作之各種修改及改善均落在本發明之權利保護範圍內。

1．．．電泳顯示裝置

11．．．閘極

13．．．半導體層

15．．．源極

16．．．汲極

18．．．畫素電極

20．．．第一基板

22．．．閘絕緣基板

24．．．鈍化層

28．．．鈍化層

40．．．第二基板

42．．．共用電極

56．．．粘合層

60．．．電泳層

70．．．密封囊

74．．．白顆粒

76．．．黑顆粒

111．．．閘極

113．．．半導體層

115．．．源極

116．．．汲極

117．．．接觸孔

118．．．畫素電極

120．．．基板

122．．．閘極絕緣層

124．．．鈍化層

160．．．電泳層

160a．．．電泳材料

164．．．白顆粒

165．．．黑顆粒

168．．．密封層

169．．．中間層

170．．．共用電極

174．．．保護膜

180．．．分隔牆

185．．．注射器

187．．．擠壓杆

191．．．薄膜電晶體製程線

193．．．電泳層形成線

195．．．密封層形成線

197．．．共用電極形成線

199．．．保護層形成線

第1圖係為習知電泳顯示裝置之示意圖；

第2圖係為本發明之電泳顯示裝置之製造線示意圖；

第3A圖到3I圖係為本發明之電泳顯示裝置之製造方法流程圖；以及

第4A圖和第4B圖係分別為本發明之電泳顯示裝置之電泳層之形成方法示意圖。

111．．．閘極

113．．．半導體層

115．．．源極

116．．．汲極

118．．．畫素電極

120．．．基板

122．．．閘極絕緣層

124．．．鈍化層

160．．．電泳層

164．．．白顆粒

165．．．黑顆粒

168．．．密封層

169．．．中間層

170．．．共用電極

174．．．保護膜

180．．．分隔牆

Claims (36)

1. 一種電泳顯示裝置之製造方法，該方法係包含：提供一基板，該基板係包含具有複數個畫素之一顯示區域以及位於該顯示區域外側之一非顯示區域；在該基板上之每個畫素形成一薄膜電晶體；在該基板上形成一鈍化層，以覆蓋該薄膜電晶體；在該鈍化層上形成用於每個畫素之一畫素電極以及位於畫素之間之一分隔牆；在該鈍化層上之分隔牆之間之一畫素中形成一電泳層；至少在該電泳層之上部上形成一密封層；在該密封層上直接塗佈一透明導電材料以形成一共用電極；直接塗佈一透明粘合介質至該共用電極之一上表面；以及藉由該透明粘合介質接合一保護膜至該共用電極之該上表面。
2. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該形成該密封層之步驟係形成該密封層於該電泳層之上部以及該分隔牆之上表面。
3. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，還包含形成一中間層於該電泳層與該密封層之間。
4. 如請求項第3項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該中間 層包含甲基乙基酮。
5. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中形成一畫素電極以及一分隔牆包含：形成一畫素電極於該鈍化層上之每個畫素處；以及形成一分隔牆於該鈍化層上之畫素之間。
6. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中形成一畫素電極以及一分隔牆包含：形成一分隔牆於該鈍化層上之畫素之間；以及形成一畫素電極於該鈍化層上之每個畫素處。
7. 如請求項第6項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該畫素電極還形成於該分隔牆之側面上。
8. 如請求項第6或7項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該形成一分隔牆係包含：形成一絕緣層於該鈍化層上；以及使用一光刻製程、一模成型製程以及一壓印製程其中任一種除去對應該畫素之部分該絕緣層。
9. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該電泳層係包含充電白顆粒與充電黑顆粒。
10. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該電泳層係包含充電彩色顆粒。
11. 如請求項第9項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該電泳 層還包含一分散介質。
12. 如請求項第11項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該分散介質為乳液聚合體或者空氣。
13. 如請求項第11項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該分散介質為非極化有機介質。
14. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中形成一電泳層包含使用一滴製方法、一鑄刷方法、一棒式塗布印刷方法、一網版塗佈方法以及一模具塗布方法其中任一種來填充一電泳材料於分隔牆之間。
15. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中形成一密封層係包含：提供一密封材料至該電泳層之上部；以及固化該密封材料。
16. 如請求項第15項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該密封材料係由選自包含一丙烯酸透明有機樹脂、一塗層透明有機材料以及一混合透明有機材料的組之至少其中一種的材料形成。
17. 如請求項第15項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中固化該密封層係包含照射紫外線於該密封層上。
18. 如請求項第15項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中固化一密封材料係包含提供少於80℃之加熱於該密封材料上。
19. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該密封層係形成有10im或更小之厚度。
20. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該共用電極係由可溶透明導電材料製成。
21. 如請求項第20項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該可溶透明導電材料係包含鎵鋅氧化物(IGZO)和氧化鋅(ZnO)。
22. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該共用電極係包含氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)。
23. 如請求項第22項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)係透過室溫下執行一濺射方法而沉積。
24. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該共用電極係由氧化錫(SnO)製成。
25. 如請求項第24項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該氧化錫(SnO)係透過一化學氣相沉積(CVD)方法沉積。
26. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該共用電極係由碳納米管製成。
27. 如請求項第1項所述之電泳顯示裝置之製造方法，其中該保護層係由選自包含一聚苯乙烯(PS)膜、一聚乙烯(PE)膜、一聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜以及一聚醯亞胺(PI)膜的組之材料製成。
28. 一種電泳顯示裝置，該裝置係包含：一基板，係包含具有複數個畫素之一顯示區域以及位於該顯示區域外側之一非顯示區域；一薄膜電晶體，係位於該基板上之每個畫素處；一鈍化層，係形成於該基板上以覆蓋該薄膜電晶體；一分隔牆，係位於該顯示區域之該鈍化層上，以限定一畫素；一畫素電極，係位於該鈍化層上之每個畫素以及該分隔牆之一側表面處；一電泳層，係位於一畫素中之該分隔牆之間；一密封層，至少位於該電泳層之上部；一共用電極，係位於該密封層上；以及一保護層，係形成於該共用電極上。
29. 如請求項第28項所述之電泳顯示裝置，其中該電泳層係包含充電白顆粒與充電黑顆粒。
30. 如請求項第28項所述之電泳顯示裝置，其中該電泳層係包含充電彩色顆粒。
31. 如請求項第29或30項所述之電泳顯示裝置，其中該電泳層還包含一分散介質。
32. 如請求項第28項所述之電泳顯示裝置，其中該密封材料係選自包含一丙烯酸透明有機樹脂、一塗層透明有機材料以及一混 合透明有機材料的組之至少其中一種材料。
33. 如請求項第28項所述之電泳顯示裝置，其中該共用電極係由選自包含鎵鋅氧化物(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化錫(SnO)和碳納米管的組之材料形成。
34. 如請求項第28項所述之電泳顯示裝置，其中該保護層係由選自包含一聚苯乙烯(PS)膜、一聚乙烯(PE)膜、一聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜以及一聚醯亞胺(PI)膜的組之材料製成。
35. 如請求項第28項所述之電泳顯示裝置，還包含形成一中間層，位於該電泳層與該密封層之間。
36. 如請求項第35項所述之電泳顯示裝置，其中該中間層包含甲基乙基酮。