TWI680328B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Chun-Lung Huang
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Jen-Hao Shih
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Abstract

一種顯示裝置，包括第一基板、設置於第一基板的對向的第二基板、設置於第一基板與第二基板之間的顯示介質、遮光圖案、透光基材、電致遮光材料及多個電極。第二基板具有面向顯示介質的內表面及背向顯示介質的外表面。遮光圖案設置於第二基板的內表面上且具有多個開口。透光基材設置於第二基板的外表面上，且具有圖案化的容置空間。圖案化的容置空間與遮光圖案重疊。電致遮光材料設置於圖案化的容置空間內。多個電極分別設置於第二基板的外表面及電致遮光材料上。此外，上述顯示裝置的製造方法也被提出。

Description

顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種顯示裝置。
近年來，因互聯網路與智慧型電子設備的快速發展，人們多利用智慧型電子設備（例如：手機、筆記型電腦等）發送及接收資訊。然而，於公共場合中，發送或接收重要資訊時，智慧型電子設備之顯示裝置上的重要資訊可能會被身旁他人窺視而洩漏。有鑒於此，人們通常會使用防窺元件，以防止他人窺視之。
現行的一種防窺元件係利用遮光光柵達成防窺效果；然而，遮光光柵會導致顯示裝置的亮度下降，且造成視覺上的不美觀。現行的另一種防窺元件係用顯示裝置內的液晶層及額外的電極達成防窺效果；然而，當顯示裝置切換為防窺模式時，暗態嚴重漏光，影響防窺效果。
本發明提供一種顯示裝置，具有防窺功能且能提供高品質的顯示畫面。
本發明提供一種顯示裝置的製造方法，能製造出具有防窺功能且能顯示高品質之顯示畫面的顯示裝置。
本發明一實施例的顯示裝置包括第一基板、設置於第一基板的對向的第二基板、設置於第一基板與第二基板之間的顯示介質、遮光圖案、透光基材、電致遮光材料及多個電極。第二基板具有面向顯示介質的內表面及背向顯示介質的外表面。遮光圖案設置於第二基板的內表面上且具有多個開口。透光基材設置於第二基板的外表面上，且具有圖案化的容置空間。圖案化的容置空間與遮光圖案重疊。電致遮光材料設置於圖案化的容置空間內。多個電極分別設置於第二基板的外表面及電致遮光材料上。
本發明一實施例的顯示裝置的製造方法包括下列步驟。提供透光基材，具有凹槽。於透光基材的凹槽內形成電極。於透光基材的凹槽內及電極上形成電致遮光材料。提供顯示面板，包括第一基板、第二基板、顯示介質以及遮光圖案，顯示介質設置於第一基板與第二基板之間，遮光圖案設置於第二基板與顯示介質之間且具有多個開口，遮光圖案的多個開口定義多個畫素區。形成另一電極在顯示面板上。組立透光基材及顯示面板，以使透光基材的凹槽與顯示面板的遮光圖案重疊，且電致遮光材料設置於電極與另一電極之間。
本發明一實施例的顯示裝置的製造方法包括下列步驟。提供透光基材，具有凹槽。於透光基材的凹槽內形成電極。於透光基材的凹槽內及電極上形成電致遮光材料。形成另一電極於電致遮光材料上，其中透光基材、電極、電致遮光材料以及另一電極形成防窺元件。提供顯示面板，包括第一基板、第二基板、顯示介質以及遮光圖案，顯示介質設置於第一基板與第二基板之間，遮光圖案設置於第二基板與顯示介質之間且具有多個開口，遮光圖案的多個開口定義多個畫素區。組立防窺元件與顯示面板，以使透光基材的凹槽與顯示面板的遮光圖案重疊。
本發明一實施例的顯示裝置的製造方法包括下列步驟。提供顯示面板，包括第一基板、第二基板、顯示介質以及遮光圖案，顯示介質設置於第一基板與第二基板之間，遮光圖案設置於第二基板與顯示介質之間且具有多個開口，遮光圖案的多個開口定義顯示面板的多個畫素區。形成電極在顯示面板上。於電極上形成透光基材，其中透光基材具有鏤空部，鏤空部與遮光圖案重疊。於透光基材的鏤空部內及電極上形成電致遮光材料。提供封裝部，包括第三基板以及設置在第三基板上的另一電極。組立封裝部與顯示面板，以使電致遮光材料設置於電極與另一電極之間。
基於上述，本發明一實施例的顯示面板及其製造方法中，防窺元件之可切換為遮光狀態的電致遮光材料係設置於顯示面板的遮光圖案上。因此，顯示裝置切換至防窺模式時，防窺元件的遮光部分並不會過度遮蔽顯示面板的畫素區，顯示面板所提供之顯示畫面的亮度並不會因防窺元件的設置過度地減少。此外，處於遮光狀態的電致遮光材料不像習知防窺元件的液晶層具有特定傾角，因此，防窺元件的設置並不會造成顯示裝置在大視角下的漏光。也就是說，顯示裝置能在具有防窺功能的前提下，提供使用者高品質的顯示畫面。
為讓本發明的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。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於所附圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1A至圖1E為本發明第一實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。
請參照圖1A，首先，提供透光基材110，具有圖案化的容置空間112。在本實施例中，圖案化的容置空間112可以是透光基材110的凹槽，而圖案化的容置空間112未貫穿透光基材110。在本實施例中，透光基材110的材質可以是聚二甲基矽氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）、玻璃或其它適當材料。舉例而言，若以聚二甲基矽氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）或聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）為材料，可利用複製成型方法（Replica-molding method）形成具有圖案化容置空間112的透光基材110；若以玻璃為材料，可利用激光誘導深蝕刻（laser induced deep etching）方法形成具有圖案化容置空間112的透光基材110。
請參照圖1B，接著，於透光基材110的圖案化的容置空間112內形成電極120。舉例而言，在本實施例中，電極120可以是遮光電極，例如但不限於：金屬。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，電極120也可以是透光電極，例如但不限於：氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）。
請參照圖1C，接著，於透光基材110的圖案化的容置空間112（例如：凹槽）內及電極120上形成電致遮光材料130。舉例而言，在本實施例中，電致遮光材料130可以是膠態（Gel type）的材料。在本實施例中，電致遮光材料130例如是電致變色材料（electrochromic material，EC）。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，電致遮光材料130可以是高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC）或其它適當材料。
請參照圖1D，接著，提供顯示面板140。顯示面板140包括第一基板142、第二基板144、顯示介質146及遮光圖案148。顯示介質146設置於第一基板142與第二基板144之間。遮光圖案148設置於第二基板144與顯示介質146之間。第二基板144具有面向顯示介質146的內表面144a及背向顯示介質146的外表面144b。遮光圖案148設置於第二基板144的內表面144a。遮光圖案148具有多個開口148a。遮光圖案148的多個開口148a定義顯示面板140的多個畫素區140a。也就是說，遮光圖案148的多個開口148a分別與顯示面板140的多個畫素電極（未繪示）重疊。舉例而言，在本實施例中，遮光圖案148可以是網狀圖案，而多個開口148a可以是網狀圖案的多個網目。在本實施例中，遮光圖案148即俗稱的黑色矩陣（Black Matrix），但本發明不以此為限。
在本實施例中，顯示介質146例如是液晶，而顯示面板140還可選擇性地包括多個彩色濾光圖案149，分別設置於遮光圖案148的多個開口148a，以使顯示面板140能提供彩色畫面。然而，本發明不限於此，若顯示介質146，例如：有機發光二極體（organic light-emitting diode；OLED），能發出色光，或顯示面板140不需提供彩色畫面，則可省略彩色濾光圖案149的設置。
請參照圖1D，接著，在顯示面板140上形成電極150。電極150設置於第二基板144的外表面144b上。舉例而言，在本實施例中，電極150可以是透光電極，且可整面性地覆蓋第二基板144，但本發明不以此為限。
請參照圖1E，接著，組立透光基材110及顯示面板140，以使透光基材110的凹槽112與顯示面板140的遮光圖案148重疊，且電致遮光材料130設置於電極150與電極120之間。於此，便完成了本實施例的顯示裝置100。
電極150、電致遮光材料130、電極120及透光基材110形成顯示裝置100的防窺元件P。圖案化的容置空間112及電致遮光材料130與顯示面板140的遮光圖案148重疊。在本實施例中，電極120、圖案化的容置空間112、電致遮光材料130及遮光圖案148實質上可切齊，但本發明不以此為限。
電致遮光材料130與電極150重疊。電致遮光材料130設置於電極150與電極120之間。在本實施例中，電極150設置於圖案化的容置空間112（例如：凹槽）的開口112a旁，而電極120設置於圖案化的容置空間112（例如：凹槽）的底部112b。在本實施例中，電極150可選擇性地整面性覆蓋第二基板144的外表面144b，而透光基材110及電致遮光材料130設置於電極150上。在本實施例中，設置於圖案化的容置空間112（例如：凹槽）的電極120具有多個開口122，電極120的多個開口122分別與遮光圖案148的多個開口148a重疊。舉例而言，防窺元件P之電極120的多個開口122可分別與遮光圖案148的多個開口148a切齊，但本發明不以此為限。
電致遮光材料130遮光時，顯示裝置100切換至防窺模式。電致遮光材料130透光時，顯示裝置100切換至正常模式。以下以電致遮光材料130為電致變色材料為例說明。
舉例而言，電極150與電極120之間具有足夠的電壓差時，電致變色材料呈消光（diming）狀態；受到電致變色材料的消光作用，以大視角觀看顯示裝置100的旁人無法觀看到正常的顯示畫面，而達到防窺效果。電極150與電極120之間實質上不具電壓差時，電致變色材料呈透光狀態。此時，防窺元件P不具防窺功能，以各視角均能觀看到正常的顯示畫面。
值得注意的是，顯示裝置100切換至防窺模式時，處於遮光狀態的電致遮光材料130係設置於顯示面板140的遮光圖案148上方；亦即，防窺元件P的遮光部分並不會過度遮蔽顯示面板140的畫素區140a。因此，顯示面板140提供的顯示畫面的亮度並不會因防窺元件P的設置過度地減少。此外，處於遮光狀態的電致遮光材料130不像習知防窺元件的液晶層具有特定傾角，因此，防窺元件P的設置並不會造成顯示裝置100在大視角下的漏光。也就是說，顯示裝置100能在具有防窺功能的前提下，提供使用者高品質的顯示畫面。
圖2A至圖2F為本發明第二實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。
請參照圖2A，首先，提供透光基材110，具有圖案化的容置空間112。請參照圖2B，接著，於透光基材110的圖案化的容置空間112內形成電極120。請參照圖2C，接著，於透光基材110的圖案化的容置空間112（例如：凹槽）內及電極120上形成電致遮光材料130。
請參照圖2D，與前述之顯示裝置100的製造方法不同的是，在本實施例中，電極150A是形成於電致遮光材料130上。透光基材110、電極120、電致遮光材料130及電極150形成防窺元件P。
請參照圖2E，接著，提供顯示面板140。請參照圖2F，然後，組立防窺元件P及顯示面板140，以使透光基材110的圖案化的容置空間112（例如：凹槽）與顯示面板140的遮光圖案148重疊。於此，便完成了本實施例的顯示裝置100A。
圖2F的顯示裝置100A與圖1E的顯示裝置100類似，兩者的差異在於：顯示裝置100A的電極150A與顯示裝置100的電極150不同。詳細而言，電極150A具有多個開口152，分別與遮光圖案148的多個開口148a重疊。舉例而言，電極150A的多個開口152可分別與遮光圖案148的多個開口148a切齊，但本發明不以此為限。簡言之，在本實施例中，電極150A具有特定的圖案，而非整面性地覆蓋第二基板144的外表面144b。本實施例的顯示裝置100A具有與前述顯示裝置100類似的優點及功效，於此便不再重述。
圖3A至圖3D為本發明第三實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。
請參照圖3A，首先，提供顯示面板140。然後，於顯示面板140之第二基板144的外表面144b上形成電極150。在本實施例中，電極150可整面性覆蓋第二基板144的外表面144b，但本發明不以此為限。
請參照圖3B，接著，於電極150上形成透光基材110B，其中透光基材110B具有圖案化的容置空間112B，圖案化的容置空間112B為透光基材110B的鏤空部。圖案化的容置空間112B貫穿透光基材110B。圖案化的容置空間112B與遮光圖案148重疊。舉例而言，在本實施例中，圖案化的容置空間112B與遮光圖案148可切齊，但本發明不以此為限。
請參照圖3C，接著，於透光基材110B的圖案化的容置空間112B內及電極150上形成電致遮光材料130。
請參照圖3D，接著，提供封裝部B，包括第三基板124以及設置在第三基板124上的電極120B。在本實施例中，電極120B可整面性地覆蓋第三基板124，但本發明不以此為限。然後，組立封裝部B與顯示面板140，以使電致遮光材料130設置於電極150與電極120B之間。在本實施例中，電極150及電極120B分別設置於透光基材110B之圖案化的容置空間112B的相對兩側。電極120B設置於第三基板124上且位於第三基板124與電致遮光材料130之間。於此，便完成了本實施例的顯示裝置100B。顯示裝置100B具有與前述顯示裝置100類似的優點及功效，於此便不再重述。
綜上所述，本發明一實施例的顯示面板及其製造方法中，防窺元件之可切換為遮光狀態的電致遮光材料係設置於顯示面板的遮光圖案上。因此，顯示裝置切換至防窺模式時，防窺元件的遮光部分並不會過度遮蔽顯示面板的畫素區，顯示面板所提供之顯示畫面的亮度並不會因防窺元件的設置過度地減少。此外，處於遮光狀態的電致遮光材料不像習知防窺元件的液晶層具有特定傾角，因此，防窺元件的設置並不會造成顯示裝置在大視角下的漏光。也就是說，顯示裝置能在具有防窺功能的前提下，提供使用者高品質的顯示畫面。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100A、100B‧‧‧顯示裝置
110、110B‧‧‧透光基材
112、112B‧‧‧圖案化的容置空間
112a、122、148a、152‧‧‧開口
112b‧‧‧底部
120、120B、150、150A‧‧‧電極
124‧‧‧第三基板
130‧‧‧電致遮光材料
140‧‧‧顯示面板
140a‧‧‧畫素區
142‧‧‧第一基板
144‧‧‧第二基板
144a‧‧‧內表面
144b‧‧‧外表面
146‧‧‧顯示介質
148‧‧‧遮光圖案
149‧‧‧彩色濾光圖案
B‧‧‧封裝部
P‧‧‧防窺元件
圖1A至圖1E為本發明第一實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。 圖2A至圖2F為本發明第二實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。 圖3A至圖3D為本發明第三實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置，包括： 一第一基板； 一第二基板，設置於該第一基板的對向； 一顯示介質，設置於該第一基板與該第二基板之間； 一遮光圖案，其中該第二基板具有面向該顯示介質的一內表面及背向該顯示介質的一外表面，該遮光圖案設置於該第二基板的內表面上且具有多個開口，該遮光圖案的該些開口定義多個畫素區； 一透光基材，設置於該第二基板的該外表面上，且具有一圖案化的容置空間，其中該圖案化的容置空間與該遮光圖案重疊； 一電致遮光材料，設置於該透光基材之該圖案化的容置空間內；以及 多個電極，分別設置於該第二基板的該外表面及該電致遮光材料上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該圖案化的容置空間為該透光基材的一凹槽，該些電極的一個設置於該凹槽的一開口旁，而該些電極的另一個設置於該凹槽的一底部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些電極的一個設置於該第二基板的該外表面且整面性覆蓋該第二基板的該外表面，而該透光基材及該電致遮光材料設置於該些電極的該個上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些電極的一個設置於該第二基板的該外表面且具有多個開口，該些電極的該個的該些開口分別與該遮光圖案的該些開口重疊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些電極的一個設置於該透光基材的該圖案化的容置空間，該些電極的該個具有多個開口，該些電極的該個的該些開口分別與該遮光圖案的該些開口重疊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該圖案化的容置空間為該透光基材的一鏤空部，而該些電極分別設置於該鏤空部的相對兩側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，更包括： 一第三基板，其中該些電極的一個設置於該第三基板上且位於該第三基板與該電致遮光材料之間。
  8. 一種顯示裝置的製造方法，包括： 提供一透光基材，具有一凹槽； 於該透光基材的該凹槽內形成一電極； 於該透光基材的該凹槽內及該電極上形成一電致遮光材料； 提供一顯示面板，包括一第一基板、一第二基板、一顯示介質以及一遮光圖案，該顯示介質設置於該第一基板與該第二基板之間，該遮光圖案設置於該第二基板與該顯示介質之間且具有多個開口，該遮光圖案的該些開口定義多個畫素區； 形成另一電極在該顯示面板上；以及 組立該透光基材及該顯示面板，以使該透光基材的該凹槽與該顯示面板的該遮光圖案重疊，且該電致遮光材料設置於該電極與該另一電極之間。
  9. 一種顯示裝置的製造方法，包括： 提供一透光基材，具有一凹槽； 於該透光基材的該凹槽內形成一電極； 於該透光基材的該凹槽內及該電極上形成一電致遮光材料； 形成一另一電極於該電致遮光材料上，其中該透光基材、該電極、該電致遮光材料以及該另一電極形成一防窺元件； 提供一顯示面板，包括一第一基板、一第二基板、一顯示介質以及一遮光圖案，該顯示介質設置於該第一基板與該第二基板之間，該遮光圖案設置於該第二基板與該顯示介質之間且具有多個開口，該遮光圖案的該些開口定義多個畫素區；以及 組立該防窺元件與該顯示面板，以使該透光基材的該凹槽與該顯示面板的該遮光圖案重疊。
  10. 一種顯示裝置的製造方法，包括： 提供一顯示面板，包括一第一基板、一第二基板、一顯示介質以及一遮光圖案，該顯示介質設置於該第一基板與該第二基板之間，該遮光圖案設置於該第二基板與該顯示介質之間且具有多個開口，該遮光圖案的該些開口定義該顯示面板的多個畫素區； 形成一電極在該顯示面板上； 於該電極上形成一透光基材，其中該透光基材具有一鏤空部，該鏤空部與該遮光圖案重疊； 於該透光基材的該鏤空部內及該電極上形成一電致遮光材料； 提供一封裝部，包括一第三基板以及設置在該第三基板上的一另一電極；以及 組立該封裝部與該顯示面板，以使該電致遮光材料設置於該電極與該另一電極之間。
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