TWI493270B - 顯示裝置及顯示裝置的製造方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置及顯示裝置的製造方法
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種多彩化的顯示裝置。
近年來，電子紙(e-paper)以及電子書(e-book)係採用電泳顯示技術來達到顯示之目的。以顯示黑白的電子書為例，其顯示介質主要是由黑色電泳液以及摻於黑色電泳液中的白色帶電粒子所構成，透過施加電壓的方式可以驅動白色帶電粒子移動，以使各個畫素分別顯示黑色、白色或灰階。
在現有技術中，電泳顯示裝置多半是利用外界光源的反射來達成顯示之目的，而透過電壓驅動摻於電泳液中的白色帶電粒子可以使各個畫素顯示出所需的灰階。再者，為了擴大電泳顯示裝置的應用，亦有技術提出將彩色濾層製作於承載薄膜上並且透過黏著層貼附承載有彩色濾光層的薄膜於顯示介質上方。如此，電泳液中的白色帶電粒子將外界光反射後，反射光可以穿透彩色濾光薄膜而進行顯示。
然而，彩色濾光薄膜透過光學膠或雙面膠來貼附於顯示介質上方，會造成電泳顯示裝置的厚度增加，並且使用光學膠或雙面膠更會使電泳顯示層與此薄膜之間產生空隙，進而導致電泳顯示裝置整體的反射率損失。
另外，電泳顯示裝置需要使用封膠圍繞顯示層以將顯示層密封起來，以阻絕外界水氣。如此，在封膠固化的過程中，外貼的彩色濾光薄膜與顯示層發生相對的錯移，則對電泳顯示裝置的顯示品質有不良的影響。
本發明提供一種顯示裝置，具有理想的顯示品質以及薄化的厚度。
本發明提供一種顯示裝置的製造方法，具有理想的良率，使顯示層於其他膜層之間的相對位置不易發生錯移。
本發明提出一種顯示裝置，包括一第一基板、一第二基板、一顯示層、一彩色濾光層、一透明電極層以及一透明封膠。第一基板與第二基板相對。顯示層配置於第一基板與第二基板之間。彩色濾光層配置於顯示層與第一基板之間。透明電極層配置於彩色濾光層與顯示層之間。透明封膠圍繞於顯示層以將顯示層密封於第一基板與第二基板之間，其中透明封膠的可固化溫度小於或等於40℃。
在本發明一實施例中，上述透明電極層以非貼附的方式形成於彩色濾光層。
在本發明一實施例中，上述顯示裝置更包括一保護膜以及一黏著層。保護膜藉由黏著層貼附於第一基板上，並且透明封膠更位於保護膜與第二基板之間。舉例而言，保護膜為一抗反射膜、一抗眩膜、一抗紫外光膜、一導光膜、一偏光膜、抗刮膜或上述之組合。
在本發明一實施例中，上述透明封膠的材質為常溫可固化樹脂。
在本發明一實施例中，上述透明封膠的材質為光可固化樹脂。
在本發明一實施例中，上述顯示裝置更包括一主動元件層，配置於第二基板與顯示層之間。
在本發明一實施例中，上述顯示層包括微膠囊電泳顯示層或是微杯電泳顯示層。
在本發明一實施例中，上述第一基板與第二基板各自為一玻璃基板或一塑膠基板。
在本發明一實施例中，上述彩色濾光層的材質包括油墨。
在本發明一實施例中，上述透明電極層的材質包括有機導電材料、氧化物導電材料或其組合。上述有機導電材料包括聚苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythiophene,PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline,PANi)。
在本發明一實施例中，上述顯示裝置更包括一黏著層，且第二基板與顯示層藉由黏著層彼此貼附。
本發明另提出一種顯示裝置的製造方法。於一第一基板上依序形成一彩色濾光層以及一透明電極層，且彩色濾光層位於第一基板與透明電極層之間。將一顯示層形成於透明電極層上。形成圍繞顯示層的一透明封膠，使透明封膠將顯示層密封於第一基板與一第二基板之間，其中在固化透明封膠的步驟中，製程溫度小於或等於40℃。
在本發明一實施例中，上述透明封膠的材質為一光可固化樹脂。
在本發明一實施例中，上述顯示裝置的製造方法更包括藉由一黏著層將一保護膜貼附於第一基板上，且形成透明封膠時更使透明封膠位於保護膜與第二基板之間。
在本發明一實施例中，上述彩色濾光層藉由一噴墨法形成於第一基板上。
在本發明一實施例中，上述透明電極層藉由一塗佈法形成於彩色濾光層上。
在本發明一實施例中，上述透明電極層的材質包括聚苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythiophene,PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline,PANi)。
在本發明一實施例中，上述顯示裝置的製造方法更包括在形成透明封膠之前，將第二基板藉由一黏著層貼附於顯示層。
在本發明一實施例中，上述顯示裝置的製造方法更包括在第二基板上形成一主動元件層，且主動元件層位於第二基板與顯示層之間。
基於上述，本發明實施例將彩色濾光層製作於顯示層與基板之間，藉此可以提升顯示裝置的顯示品質。特別是，顯示裝置的視角可以獲得提升。另外，本發明實施例使用的透明封膠材料不須使用高溫來固化，因而本發明實施例的顯示裝置不容易因為透明封膠的製作過程導致其他材料層之間的位置發生錯移。如此一來，本發明實施例的顯示 裝置具有理想的品質及製程良率。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1繪示為本發明一實施例的顯示裝置的示意圖。請參照圖1，一顯示裝置100包括一第一基板110、一第二基板120、一顯示層130、一彩色濾光層140、一透明電極層150、一透明封膠160、一保護膜170以及一黏著層180與190。第一基板110與第二基板102彼此相對設置，而顯示層130夾設於第一基板110與第二基板120之間。彩色濾光層140與透明電極層150都設置於第一基板110與顯示層130之間。保護膜170藉由黏著層180貼附於第一基板110上而第二基板120藉由黏著層190貼附於顯示層130上。透明封膠160圍繞於顯示層130以將顯示層130密封於第一基板110與第二基板120之間。另外，第二基板120上形成有主動元件層122，且主動元件層122位於第二基板120與顯示層130之間。
具體而言，顯示裝置100的製作方法例如包括以下步驟。首先，將彩色濾光層140製作於第一基板110上。彩色濾光層140的製作方法可以為現有的任何彩色濾光層的製作方法。舉例來說，彩色濾光層140的製作方法可以是採用噴墨法、網印法或是其他印刷方法將油墨材料印刷至第一基板110上。或是，彩色濾光層140的製作方法可以 是採用微影法將彩色樹脂材料形成於第一基板110上。
一般來說，製作彩色濾光層140的製程溫度小於第一基板110可耐受的溫度，以避免第一基板110變形或是劣化。因此，第一基板110是塑膠基板時，彩色濾光層140可採用噴墨印刷的方式形成於第一基板110上，但本實施例不以此為限。當第一基板110為玻璃基板時，第一基板110的耐受溫度較高而可以採用製程溫度較高的製程來製作彩色濾光層140。
接著，在已經形成有彩色濾光層140的第一基板110上製作透明電極層150。在此，透明電極層150可以直接製作於彩色濾光層140上，使透明電極層150接觸於彩色濾光層140。或是，在其他實施方式中，製作透明電極層150之前可以先在彩色濾光層140上覆蓋透明絕緣層(圖1未繪示)，並且隨後將透明電極層140製作於透明絕緣層上。在本實施例中，透明電極層150是以非貼附的方式形成於彩色濾光層140上。
透明電極層150的材質可以為諸如銦錫氧化物、銦鋅氧化物等氧化物導電材料，或是諸如聚苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythiophene,PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline,PANi)等的有機導電材料，或是上述材料的組合。由於透明電極層150製作於第一基板110上，製作透明電極層150的製程溫度較佳為低於第一基板110可耐受的溫度。因此，在一實施例中，透明電極層150的製作方法可以為塗佈法，例如旋轉塗佈法、狹縫塗佈法等。當然，在第一基 板110可耐受溫度較高時，透明電極層150的製作方法可以為濺鍍法、蒸鍍法等。
在製作透明電極層150之後，將顯示層130形成於透明電極層150上。如此一來，彩色濾光層140、透明電極層150與顯示層130便依序地堆疊於第一基板110上。在這樣的結構設計下，彩色濾光層140與顯示層130之間沒有額外的黏著層或是承載基板，這樣有助於減少顯示裝置100的厚度。
在本實施例中，顯示層130可以為電泳顯示層，其例如為微膠囊電泳顯示層或是微杯電泳顯示層。圖1僅以微膠囊電泳顯示層為例來說明。具體而言，顯示層130是由將不同顏色(例如黑色與白色)的顯示粒子132與134封裝於微膠囊結構中而構成的。利用這些顯示粒子132與134在各個微膠囊結構內部的分布來控制對外界光線的反射與否而達成顯示。具體的顯示原理可以由現有的電泳顯示裝置中獲得理解，此處將不針對顯示原理部分進行詳細說明。
接著，在顯示層130形成於第一基板110之後，可以藉由黏著層180將保護膜170貼附於第一基板110的另一側。也就是說，第一基板110的第一側112上依序疊置有彩色濾光層140、透明電極層150與顯示層130，而第一基板110的第二側114依序設置有有黏著層180與保護膜170，其中第一側112與第二側114為相對兩側。保護膜170藉由黏著層180貼附於第一基板110的第二側114，可以保護顯示層130以及其他構件以避免外力所造成的損 傷。在此，保護膜170可以為一抗反射膜、一抗眩膜、一抗紫外光膜、一導光膜、一偏光膜、抗刮膜或上述之組合。也就是說，保護膜170除了提供保護作用外也可以提供特定的光學作用以改善顯示裝置100的顯示效果。
之後，形成有主動元件層122的第二基板120可以藉由黏著層190貼附於顯示層130的另一側。此時，顯示層130將夾設於第一基板110與第二基板120之間。第二基板120上的主動元件層122與位於第一基板110上的透明電極層150可以驅動顯示層130使顯示粒子132與134的分布改變而實現所需要的光線反射效果。一般來說，第二基板120的材質可以是玻璃或是塑膠。在其他實施例中，第二基板120上的主動元件層122可以由另一電極層所代替。
在本實施例中，第二基板120的尺寸以及保護膜170的尺寸都大於顯示層130與第一基板110的尺寸。在製作顯示裝置100時，可以在第二基板120與保護膜170之間設置透明封膠160，使透明封膠160環繞於顯示層130。如此一來，顯示層130可以被密封於第一基板110與第二基板120之間。
透明封膠160的材質可以是常溫可固化樹脂材料或是光可固化樹脂材料。具體而言，透明封膠160的製作方式例如是先將未固化的樹脂材料塗佈於顯示層130周圍使得樹脂材料填充於第二基板120與保護膜170之間。接著，進行固化製程使得樹脂材料固化，其中固化製程例如是光 固化製程，或是固化製程所需的溫度小於或等於40℃。如此，透明封膠160的製作過程不需特別的加溫而可以避免已形成的構件(諸如第一基板110、第二基板120、顯示層130、彩色濾光層140、透明電極層150、黏著層180與190與保護膜170等)因為溫度的衝擊而發生變異。
舉例而言，因為本實施例的透明封膠160不需使用高溫來固化，顯示層130與彩色濾光層140不容易發生熱膨脹。此時，顯示層130與彩色濾光層140的相對位置不會發生錯移，而保持良好的相對關係。另外，黏著層180與190也不容易因為溫度的衝擊而導致變質，這有助於提升黏著層180與190的信賴性。當然，第一基板110與第二基板120也可以避免因為製程溫度的衝擊而受損、變形或變質。
更進一步而言，本實施例的顯示裝置100中，顯示層130與彩色濾光層140之間不存在有額外的黏著層或是基板，這有助於提升顯示裝置100的顯示品質。圖2繪示為本發明一實施例示意性地表示顯示層與彩色濾光層之間的距離D1。圖3繪示為現有設計示意性地表示顯示層與彩色濾光層之間的距離D2。圖2表示為前述實施例中顯示裝置100的顯示層130與彩色濾光層140的結構設計。圖3為現有設計，其中顯示層230與彩色濾光層240之間存在有電極層E、基板B1、黏著層S以及基板B2。具體而言，在圖3的設計中，電極層E與顯示層230都形成於基板B1上，而彩色濾光層240形成於基板B2上。另外，基板B1 與基板B2藉由黏著層S貼附在一起以實現多彩化的顯示效果。
由圖2與圖3可以清楚知道，顯示層130與彩色濾光層140之間僅夾有一層透明電極層150，而顯示層230與彩色濾光層240之間夾有電極層E、基板B1、黏著層S以及基板B2。因此，顯示層130與彩色濾光層140之間的距離D1小於顯示層230與彩色濾光層240之間的距離D2。
彩色濾光層140與240實質上都由多種彩色圖案陣列排列而構成。沿著正視方向V1觀看圖2的畫素R時，使用者所看到的畫面為光線通過對應畫素R之彩色圖案所呈現的顏色。沿著側視方向V2觀看圖2的畫素R時，使用者所看到的畫面仍為相同的彩色圖案所呈現的顏色。
相似地，沿著正視方向V1觀看圖3的畫素R時，使用者所看到的畫面為光線通過對應畫素R之彩色圖案所呈現的顏色。不過，沿著側視方向V2觀看圖3的畫素R時，使用者所看到的畫面為另一彩色圖案所呈現的顏色。因此，圖3的顯示裝置在側視方向V2下的顯示顏色不同於正視方向V1下的顯示顏色，這意味著顯示裝置在側視方向V2上無法提供理想的顯示品質，即具有視角範圍狹窄的問題。相較之下，圖2的顯示裝置因為應用了本案圖1實施例的設計，可以有效改善顯示裝置的視角狹窄的缺點。因此，本發明圖1實施例的顯示裝置100除了構件之間的相對位置不易因為透明封膠160的製作過程而發生位移或是變質之外，還可以因為彩色濾光層140與顯示層130 的距離縮減而獲得顯示視角的提升。
綜上所述，本發明實施例的顯示裝置因為彩色濾光層已非貼附方式形成於顯示層上使得彩色濾光層與顯示層之間的距離縮小。如此一來，顯示裝置可以具有理想的顯示品質，且顯示裝置的視角可以獲得提升。另外，本發明實施例的顯示裝置中，用來密封顯示層的透明封膠是光可固化樹脂或是滴常溫可固化樹脂。因此，透明封膠的製作過程不會對已形成的構件產生溫度的衝擊，這有助於提高顯示裝置的良率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何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，當可作些許之更動與潤飾，故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。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧第一基板
112‧‧‧第一側
114‧‧‧第二側
120‧‧‧第二基板
122‧‧‧主動元件層
130‧‧‧顯示層
132、134‧‧‧顯示粒子
140‧‧‧彩色濾光層
150‧‧‧透明電極層
160‧‧‧透明封膠
170‧‧‧保護膜
180、190‧‧‧黏著層
B1、B2‧‧‧基板
D1、D2‧‧‧距離
E‧‧‧電極層
R‧‧‧畫素
V1‧‧‧正視方向
V2‧‧‧側視方向
圖1繪示為本發明一實施例的顯示裝置的示意圖。
圖2繪示為本發明一實施例示意性地表示顯示層與彩色濾光層之間的距離。
圖3繪示為現有設計示意性地表示顯示層與彩色濾光層之間的距離。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧第一基板
112‧‧‧第一側
114‧‧‧第二側
120‧‧‧第二基板
122‧‧‧主動元件層
130‧‧‧顯示層
132、134‧‧‧顯示粒子
140‧‧‧彩色濾光層
150‧‧‧透明電極層
160‧‧‧透明封膠
170‧‧‧保護膜
180、190‧‧‧黏著層

Claims (21)

  1. 一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對；一顯示層，配置於該第一基板與該第二基板之間；一彩色濾光層，配置於該顯示層與該第一基板之間；一透明電極層，配置於該彩色濾光層與該顯示層之間；以及一透明封膠，圍繞於該顯示層、該彩色濾光層的一側璧以及該第一基板的一側璧以將該顯示層密封於該第一基板與該第二基板之間，其中該透明封膠的可固化溫度小於或等於40℃。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透明電極層以非貼附的方式形成於該彩色濾光層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括一保護膜以及一黏著層，該保護膜藉由該黏著層貼附於該第一基板上，其中該透明封膠位於該保護膜與該第二基板之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該保護膜為一抗反射膜、一抗眩膜、一抗紫外光膜、一導光膜、一偏光膜、抗刮膜或上述之組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透明封膠的材質為常溫可固化樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透 明封膠的材質為光可固化樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括一主動元件層，配置於該第二基板與該顯示層之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示層包括微膠囊電泳顯示層或微杯電泳顯示層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板與該第二基板各自為一玻璃基板或一塑膠基板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該彩色濾光層的材質包括油墨。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透明電極層的材質包括有機導電材料、氧化物導電材料或其組合。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該有機導電材料包括聚苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythiophene,PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline,PANi)。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括一黏著層，該第二基板與該顯示層藉由該黏著層彼此貼附。
  14. 一種顯示裝置的製造方法，包括：於一第一基板上依序形成一彩色濾光層以及一透明電極層，且該彩色濾光層位於該第一基板與該透明電極層之間；將一顯示層形成於該透明電極層上，且該彩色濾光層以及該透明電極層位於該顯示層與該第一基板之間；以及形成圍繞該顯示層、該彩色濾光層的一側璧以及該第 一基板的一側璧的一透明封膠，使該透明封膠將該顯示層密封於該第一基板與一第二基板之間，其中在固化該透明封膠的步驟中，製程溫度小於或等於40℃。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，其中該透明封膠的材質為一光可固化樹脂。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，更包括藉由一黏著層將一保護膜貼附於該第一基板上，且形成該透明封膠時更使該透明封膠位於該保護膜與該第二基板之間。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，其中該彩色濾光層藉由一噴墨法形成於該第一基板上。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，其中該透明電極層藉由一塗佈法形成於該彩色濾光層上。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，其中該透明電極層的材質包括聚苯乙烯磺酸(Poly ethylene dioxythiophene,PEDOT)或聚苯胺(Polyaniline,PANi)。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，更包括在形成該透明封膠之前，將該第二基板藉由一黏著層貼附於該顯示層。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置的製造方法，更包括形成一主動元件層於該第二基板上，且該主動元件層位於該第二基板與該顯示層之間。
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