TWI485430B - 電濕潤顯示裝置 - Google Patents

Description

電濕潤顯示裝置

本發明係關於一種電濕潤顯示裝置，尤指一種於非顯示區設置平坦層之電濕潤顯示裝置。

電濕潤顯示裝置由於具有不需設置偏光片與高開口率等優點，故已成為目前顯示技術產業研發的重點之一。在習知的電濕潤顯示裝置中，用以控制各畫素區透光程度之油墨單元係以油墨浸泡塗布(dip dosing)的方式製作。由於在習知的電濕潤顯示裝置中，顯示區與非顯示區的表面結構的高低差異較大，影響油墨分散在顯示區表面的塗布均勻性，故容易造成於非顯示區發生殘墨(oil residue)的問題。在非顯示區之殘墨亦容易於電濕潤顯示裝置的對組製程(cell assembly process)時被擠壓至顯示區，進而導致顯示區之油墨不均，嚴重影響到顯示品質與產品良率。

本發明之主要目的之一在於提供一種電濕潤顯示裝置。利用於非顯示區設置平坦層，縮小顯示區與非顯示區之結構表面的高度差異，藉以避免非顯示區發生殘墨現象，進而達到改善電濕潤顯示裝置之顯示品質與產品良率之目的。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種電濕潤顯示裝置，具有一顯示區以及位於顯示區之至少一側的一非顯示區。電濕潤顯示裝置包括一第一基板、一檔牆結構、複數個油墨單元、複數個第一電極、複數 個外圍走線以及一平坦層。檔牆結構係設置於第一基板上，且檔牆結構係於顯示區定義出複數個畫素區。油墨單元係分別設置於畫素區中。第一電極係設置於第一基板上，且第一電極係與畫素區對應設置。外圍走線係設置於第一基板上並至少部分位於非顯示區，且外圍走線係與第一電極電性連接。平坦層係設置於第一基板上並位於非顯示區，且平坦層係至少部分覆蓋外圍走線。

100、200、300、400‧‧‧電濕潤顯示裝置

110‧‧‧第一基板

120‧‧‧驅動陣列

120T‧‧‧外圍走線

130‧‧‧第一電極

141‧‧‧介電層

142‧‧‧疏水層

151‧‧‧檔牆結構

151S‧‧‧上表面

152‧‧‧平坦層

152H‧‧‧凹槽

152S‧‧‧上表面

160‧‧‧油墨

161‧‧‧油墨單元

162‧‧‧液態介質

170‧‧‧第二基板

180‧‧‧第二電極

190‧‧‧框膠

250‧‧‧圖案化光阻

251‧‧‧檔牆結構

252‧‧‧平坦層

PX‧‧‧畫素區

R1‧‧‧顯示區

R2‧‧‧非顯示區

Z‧‧‧垂直投影方向

第1圖至第6圖繪示了本發明之第一較佳實施例之電濕潤顯示裝置的製作方法示意圖。

第7圖與第8圖繪示了本發明之第一較佳實施例之電濕潤顯示裝置與一對照組之傳統電濕潤顯示裝置的比較示意圖。

第9圖繪示了本發明之第二較佳實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

第10圖繪示了本發明之第三較佳實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

第11圖繪示了本發明之第四較佳實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。

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6圖。第1圖至第6圖繪示了本發明之第一較佳實施例之電濕潤顯示裝置的製作方法示意圖。其中第1圖為上視圖，第2圖為沿第1圖中A-A’剖線所繪示之剖面示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。本實施例之電濕潤顯示裝置的製作方法包括下列步驟。首先，如第1圖 與第2圖所示，提供一第一基板110。第一基板110上定義有複數個顯示區R1以及非顯示區R2位於顯示區R1之至少一側。複數個外圍走線120T、複數個第一電極130、一介電層141、一疏水層142、一檔牆結構151以及一平坦層152係形成於第一基板110上。第一電極130、介電層141、疏水層142以及檔牆結構151係形成於顯示區R1，而平坦層152係形成於非顯示區R2。檔牆結構151係於顯示區R1定義出複數個畫素區PX，而第一電極130係對應形成於各畫素區PX中。外圍走線120T係與第一電極130電性連接，且外圍走線120T係並至少部分位於非顯示區R2中。值得說明的是，在被動式驅動設計下，各外圍走線120T可直接與各第一電極130相連，而在主動式驅動設計下，外圍走線120T可包括於一驅動陣列120中，並藉由驅動陣列120中的驅動元件例如薄膜電晶體(圖未示)與各第一電極130電性連接。平坦層152係於一垂直第一基板110之垂直投影方向Z上至少部分覆蓋外圍走線120T。此外，平坦層152之上表面152S較佳係與檔牆結構151之上表面151S實質上互相對齊，但並不以此為限。

在本實施例中，平坦層152較佳可包括無機材料例如氮化矽(silicon nitride)、氧化矽(silicon oxide)與氮氧化矽(silicon oxynitride)、有機材料例如丙烯酸類樹脂(acrylic resin)與環氧化物(epoxy)、有機與無機複合材料以及由上述材料所形成之單層或多層結構，但並不以此為限。舉例來說，平坦層152可由Microchem公司所生產之含有環氧化物的負型光阻SU-8所形成。此外，平坦層152較佳可包括一疏水性材料，且平坦層152與水之間的接觸角係小於或等於80度，且平坦層152與水之間的接觸角較佳係介於76度至80度之間，但並不以此為限。介電層141較佳可包括氮化矽、疏水層142較佳可包括氟聚合物(fluoropolymer)例如環化全氟聚合物(Cyclized Perfluoropolymer,CYTOP)，檔牆結構151較佳可包括上述之負型光阻SU-8，但並不以此為限。

接著，如第2圖與第3圖所示，進行一油墨浸泡塗布(dip dosing)製程，將形成有外圍走線120T、第一電極130、介電層141、疏水層142、檔牆結構151以及平坦層152之第一基板110穿過一位於液態介質162表面之油墨160，以將油墨160塗布於檔牆結構151所定義之畫素區PX中，進而形成複數個油墨單元161。然後，如第4圖與第5圖所示，於液態介質162中將形成有第二電極180以及框膠190之第二基板170與形成有油墨單元161之第一基板110進行對組製程。值得說明的是，油墨160較佳係為非極性材料，而液態介質162較佳係為極性材料例如極性水溶液，但本發明並不以此為限而亦可視需要使用極性之油墨160與非極性之液態介質162進行搭配。分別設置於第一基板110與第二基板170上之第一電極130與第二電極180可用以於其之間形成電壓差，用以控制各油墨單元161於檔牆結構151所定義之畫素區PX中的分布狀況，進而產生電濕潤顯示效果。之後，對第5圖中的半成品進行切割裂片製程，以形成如第6圖所示之電濕潤顯示裝置100。值得說明的是，由於本發明係於非顯示區R2中形成平坦層152，使得第一基板110上顯示區R1與非顯示區R2之結構表面的高度差異縮小，故可避免於油墨浸泡塗布製程後於非顯示區R2發生殘墨現象並影響顯示區R1之油墨單元161的塗布均勻性，進而達到改善電濕潤顯示裝置100之顯示品質與產品良率之目的。

請參考第7圖與第8圖。第7圖與第8圖繪示了本發明之第一較佳實施例之電濕潤顯示裝置與一對照組之傳統電濕潤顯示裝置的比較示意圖。相對於第8圖中未設置平坦層之傳統電濕潤顯示裝置於非顯示區R2有殘墨現象且於顯示區R1有油墨不均的問題，第7圖中所示之本發明之電濕潤顯示裝置因設置有平坦層(圖未示)而明顯改善了殘墨現象與油墨不均等問題。

請再參考第6圖。如第6圖所示，本實施例之電濕潤顯示裝置100具有顯示區R1以及位於顯示區R1之至少一側的非顯示區R2。電濕潤顯示裝置100包括第一基板110、檔牆結構151、複數個油墨單元161、複數個第一電極130、複數個外圍走線120T以及平坦層152。檔牆結構151係設置於第一基板110上，且檔牆結構151係於顯示區R1定義出複數個畫素區PX。油墨單元161係分別設置於畫素區PX中。第一電極130係設置於第一基板110上，且第一電極130係與畫素區PX對應設置。外圍走線120T係設置於第一基板110上並至少部分位於非顯示區R2，且外圍走線120T係與第一電極130電性連接。平坦層152係設置於第一基板110上並位於非顯示區R2，且平坦層152係至少部分覆蓋外圍走線120T。此外，本實施例之電濕潤顯示裝置100可更包括介電層141、疏水層142、液態介質162、第二基板170、第二電極180與框膠190。疏水層142係至少設置於顯示區R1中，且疏水層142係設置於油墨單元161與第一電極130之間。介電層141係至少設置於顯示區R1中，且介電層141係設置於疏水層142與第一電極130之間。第二基板170係與第一基板110相對設置，第二電極180係設置於第二基板170上並位於第一基板110與第二基板170之間。液態介質162係設置於第二電極180與第一電極130之間。框膠190係設置於第二基板170與平坦層152之間，用以黏合第一基板110與第二基板170。上述各部件之材料特性以與製作方法中說明，故在此並不再贅述。值得說明的是，在本實施例中，平坦層152之上表面152S較佳係與檔牆結構151之上表面151S實質上互相對齊，藉以避免於非顯示區R2發生殘墨的問題，但本發明並不以此為限。在本發明之其他較佳實施例中亦可視需要調整平坦層152的厚度與表面狀況，用以與檔牆結構151之高度進行搭配而產生所需之效果。

下文將針對本發明之電濕潤顯示裝置的不同實施樣態進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相 同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。

請參考第9圖。第9圖繪示了本發明之第二較佳實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第9圖所示，本實施例之電濕潤顯示裝置200與上述第一較佳實施例的不同處在於，電濕潤顯示裝置200包括一體成型之檔牆結構251與平坦層252。檔牆結構251係設置於第一基板110上，且檔牆結構251係於顯示區R1定義出複數個畫素區PX。平坦層252係設置於第一基板110上並位於非顯示區R2，且平坦層252係至少部分覆蓋外圍走線120T。本實施例之平坦層252與檔牆結構251可由同一材料(例如一圖案化光阻250)形成且一體成型，藉此可達到簡化製程步驟之目的並可確保平坦層252與檔牆結構251之上表面互相對齊，用以避免於非顯示區R2發生殘墨及其衍生之問題。

請參考第10圖。第10圖繪示了本發明之第三較佳實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第10圖所示，本實施例之電濕潤顯示裝置300與上述第一較佳實施例的不同處在於，在電濕潤顯示裝置300中，平坦層152可具有一凹槽152H設置於非顯示區R2並與檔牆結構151相鄰設置。凹槽152H可用於在對組製程(cell assembly process)時，幫助減少氣泡(air bubble)殘留於顯示區內的問題。此外，值得說明的是，平坦層152之最大高度的上表面152S仍較佳係與檔牆結構151之上表面151S實質上互相對齊，藉以避免於非顯示區R2發生嚴重的殘墨問題。

請參考第11圖。第11圖繪示了本發明之第四較佳實施例之電濕潤顯示裝置的示意圖。如第11圖所示，本實施例之電濕潤顯示裝置400與上述第一較佳實施例的不同處在於，平坦層152之上表面152S與檔牆結構151 之上表面151S較佳係具有一平均高度差，且此平均高度差較佳係小於2微米(micrometer,μm)，藉以避免於非顯示區R2發生嚴重的殘墨問題。

綜合以上所述，本發明之電濕潤顯示裝置係利用於非顯示區設置平坦層，縮小顯示區與非顯示區之結構表面的高度差異，藉以避免非顯示區發生殘墨現象，進而達到改善電濕潤顯示裝置之顯示品質與產品良率之目的。此外，本發明更進一步用同一材料形成平坦層與檔牆結構以使其一體成型，藉此達到簡化製程步驟的效果並確保平坦層與檔牆結構之上表面實質上互相對齊。

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。

100‧‧‧電濕潤顯示裝置

110‧‧‧第一基板

120‧‧‧驅動陣列

120T‧‧‧外圍走線

130‧‧‧第一電極

141‧‧‧介電層

142‧‧‧疏水層

151‧‧‧檔牆結構

151S‧‧‧上表面

152‧‧‧平坦層

152S‧‧‧上表面

161‧‧‧油墨單元

162‧‧‧液態介質

170‧‧‧第二基板

180‧‧‧第二電極

190‧‧‧框膠

PX‧‧‧畫素區

R1‧‧‧顯示區

R2‧‧‧非顯示區

Z‧‧‧垂直投影方向

Claims (12)

1. 一種電濕潤顯示裝置，具有一顯示區以及位於該顯示區之至少一側的一非顯示區，該電濕潤顯示裝置包括：一第一基板；一檔牆結構，設置於該第一基板上，其中該檔牆結構係於該顯示區定義出複數個畫素區；複數個油墨單元，分別設置於該等畫素區中；複數個第一電極，設置於該第一基板上，其中該等第一電極係與該等畫素區對應設置；複數個外圍走線，設置於第一基板上並至少部分位於該非顯示區，其中該等外圍走線係與該等第一電極電性連接；以及一平坦層，設置於該第一基板上並位於該非顯示區，其中該平坦層係至少部分覆蓋該等外圍走線。
2. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層之上表面係與該檔牆結構之上表面實質上互相對齊。
3. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層與該檔牆結構係一體成型。
4. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層包括一疏水性材料。
5. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層與水之間的接觸角係小於或等於80度。
6. 如請求項5所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層與水之間的該接觸角係 介於76度至80度之間。
7. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，更包括一疏水層，至少設置於該顯示區中，其中該疏水層係設置於該等油墨單元與該等第一電極之間。
8. 如請求項7所述之電濕潤顯示裝置，更包括一介電層，至少設置於該顯示區中，其中該介電層設置於該疏水層與該等第一電極之間。
9. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，更包括：一第二基板，與該第一基板相對設置；一第二電極，設置於該第二基板上並位於該第一基板與該第二基板之間；以及一液態介質，設置於該第二電極與該第一電極之間。
10. 如請求項9所述之電濕潤顯示裝置，更包括一框膠，設置於該第二基板與該平坦層之間。
11. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層之上表面與該檔牆結構之上表面具有一平均高度差，該平均高度差小於2微米(micrometer,μm)。
12. 如請求項1所述之電濕潤顯示裝置，其中該平坦層之最大高度的上表面係與該檔牆結構之上表面實質上互相對齊。