TWI694286B

TWI694286B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI694286B
Application number: TW108106282A
Authority: TW
Inventors: 李岱樺; 陳世明; 林玠嫺; 張桓瑄; 胡毓晉; 白家瑄
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2020-05-21
Also published as: TW202032229A; CN110543045B; CN110543045A

Abstract

一種顯示裝置，包括多個基板、多個畫素、框膠、彩色濾光層、第一遮光圖案、第二遮光圖案及非自發光顯示介質。每一基板具有內表面及外表面。多個畫素設置於一基板的內表面。框膠設置於多個基板之間，且框膠的至少一部分設置於至少一畫素上。彩色濾光層設置於一基板的內表面上。第一遮光圖案設置於一基板的內表面上，且遮蔽多個畫素之間的間隙。第二遮光圖案設置於一基板的外表面上，且重疊於框膠、至少一畫素及彩色濾光層的一部分。非自發光顯示介質設置於多個基板與框膠定義的一空間。

Description

顯示裝置

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。

常見的顯示裝置包括液晶顯示裝置、有機發光二極體顯示裝置、電漿顯示裝置等。顯示裝置能應用在各式電子產品（例如：電視、桌上型螢幕、筆記型電腦、平板電腦、手機、車用螢幕、公共顯示器等）。各式電子產品所需之顯示裝置的尺寸不同。針對各式電子產品的需求分別製作尺寸不同的顯示面板，開發時間長，不符經濟效益。因此，可利用現有的部材製成之大尺寸的顯示面板，然後，再裁切大尺寸的顯示面板，以形成各種所需尺寸的顯示面板。然而，在形成各種所需尺寸之顯示面板的過程中，會遭遇框膠固化不完全、微粒（particle）殘留及/或需翻轉顯示面板而量產性不佳的問題。

本發明提供一種顯示裝置，性能佳，且易量產。

本發明的一種顯示裝置，包括多個基板、多個畫素、框膠、彩色濾光層、第一遮光圖案、第二遮光圖案及非自發光顯示介質。多個基板的每一個具有內表面及外表面。多個畫素設置於多個基板之一者的內表面上。多個畫素的每一個具有主動元件及與主動元件電性連接的畫素電極。框膠設置於多個基板之間。框膠的至少一部分設置於多個畫素的至少一者上。彩色濾光層設置於多個基板之一者的內表面上。第一遮光圖案設置於多個基板之一者的內表面上，且遮蔽多個畫素之間的間隙。第二遮光圖案設置於多個基板之一者的外表面上，且重疊於框膠、多個畫素的至少一者及彩色濾光層的一部分。非自發光顯示介質設置於多個基板與框膠定義的一空間。

在本發明的一實施例中，上述的第二遮光圖案更重疊於第一遮光圖案的一部分。

在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括偏光片。第二遮光圖案設置於偏光片與多個基板之一者的外表面之間。

在本發明的一實施例中，上述的第一遮光圖案的材質與第二遮光圖案的材質不同。

在本發明的一實施例中，上述的第二遮光圖案的材質包括油墨。

在本發明的一實施例中，上述的彩色濾光層及第一遮光圖案設置於多個基板的一者與框膠的至少一部分之間。

在本發明的一實施例中，上述的框膠的至少一部分設置於第一遮光圖案與彩色濾光層之間。

在本發明的一實施例中，上述的第一遮光圖案設置於框膠的至少一部分與多個畫素的至少一者之間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括框體，具有顯示開口及設置於顯示開口之對向的底部。多個基板、多個畫素、框膠、彩色濾光層、第一遮光圖案、第二遮光圖案及非自發光顯示介質設置於框體中，而多個畫素位於非自發光顯示介質與框體的底部之間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括框體，具有顯示開口及設置於顯示開口之對向的底部。多個基板、多個畫素、框膠、彩色濾光層、第一遮光圖案、第二遮光圖案及非自發光顯示介質設置於框體中，而彩色濾光層位於非自發光顯示介質與框體的底部之間。

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附圖中。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。

應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”係可為二元件間存在其它元件。

本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

圖1為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖1，顯示裝置10包括多個基板110、120、非自發光顯示介質130、多個畫素PX、框膠140、第一遮光圖案150、第二遮光圖案160及彩色濾光層170。多個基板110、120、非自發光顯示介質130、多個畫素PX、框膠140、第一遮光圖案150、第二遮光圖案160及彩色濾光層170形成一顯示面板。

基板110與基板120相對設置。基板110具有內表面110a與外表面110b。基板120具有內表面120a與外表面120b。基板110的內表面110a及基板120的內表面120a朝向非自發光顯示介質130及框膠140。基板110的外表面110b及基板120的外表面120b背向非自發光顯示介質130及框膠140。舉例而言，在本實施例中，基板110與基板120可以是透光基板，例如：玻璃基板、塑膠基板等，但本發明不以此為限。

非自發光顯示介質130設置於基板110、基板120與框膠140定義的空間R。舉例而言，在本實施例中，非自發光顯示介質130可以是液晶層。然而，本發明不以此為限，根據其它實施例，非自發光顯示介質130也可以是電致變色層、電泳顯示層或其它適當材料。

多個畫素PX設置於基板110的內表面110a上。每一畫素PX具有主動元件T及與主動元件T電性連接的畫素電極E。主動元件T包括薄膜電晶體，薄膜電晶體具有源極（未繪示）、閘極（未繪示）與汲極（未繪示），而畫素電極E與薄膜電晶體的汲極電性連接。舉例而言，在本實施例中，顯示裝置10更包括設置於薄膜電晶體上的絕緣層180。畫素電極E可設置於絕緣層180上，且透過絕緣層180的接觸窗180a與薄膜電晶體的汲極電性連接。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，畫素電極E也可利用其它方式與主動元件T電性連接。

此外，在本實施例中，顯示裝置10還包括多條資料線（未繪示）以及與資料線交錯設置的多條掃描線（未繪示），其中資料線與薄膜電晶體的源極電性連接，而掃描線與薄膜電晶體的閘極電性連接。

在本實施例中，顯示裝置10更包括配向膜PI，設置於多個畫素結構PX的多個畫素電極E上，以使非自發光顯示介質130（例如：液晶層的液晶分子）具有預傾角且朝預定方向傾倒，但本發明不以此為限。

彩色濾光層170設置於多個基板110、120之一者的內表面110a或120a上。舉例而言，在本實施例中，彩色濾光層170可設置於基板120的內表面120a上。也就是說，在本實施例中，彩色濾光層170與畫素PX可選擇性地分別設置於不同的兩基板110、120上。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，彩色濾光層170與畫素PX也可設置於同一基板上，以下將於後續段落配合其它圖式說明之。

在本實施例中，彩色濾光層170可包括多種濾光圖案，分別具有第一顏色、第二顏色及第三顏色。舉例而言，在本實施例中，第一顏色、第二顏色及第三顏色可以是紅色、綠色及藍色。但本發明不限於此，根據其它實施例，彩色濾光層170之多種濾光圖案的顏色也可以是其它的顏色組合。

第一遮光圖案150設置於多個基板110、120之一者的內表面110a或120a上。舉例而言，在本實施例中，彩色濾光層170與第一遮光圖案150可選擇性地設置於同一基板120上，而彩色濾光層170及第一遮光圖案150設置於基板120與框膠140的第二部分142之間，但本發明不以此為限。

第一遮光圖案150遮蔽多個畫素PX之間的間隙g。具體而言，在本實施例中，第一遮光圖案150可遮蔽主動元件T及相鄰之多個畫素電極E之間的間隙g；此外，第一遮光圖案150具有多個開口150a，分別與多個畫素PX的多個畫素電極E重疊。

舉例而言，在本實施例中，第一遮光圖案150可利用曝光及顯影工序製造，而第一遮光圖案150可具有較大的底角（tape angle），但本發明不以此為限。第一遮光圖案150的材質例如是黑色樹脂、鉻（Cr）、氧化鉻（CrO）或其它適當材料。

顯示裝置10更包括一配向膜PI，設置於基板120上，以使非自發光顯示介質130（例如：液晶層的液晶分子）具有預傾角且朝預定方向傾倒。在本實施例中，設置於基板120上的配向膜PI可覆蓋彩色濾光層170及第一遮光圖案150，但本發明不以此為限。

框膠140設置於基板110與基板120之間，以連接兩基板110、120。在本實施例中，框膠140可具有第一部分141及第二部分142，框膠140的第一部分141設置於多個畫素PX外，而框膠140的第二部分142設置於至少一個畫素PX上。也就是說，至少部分的框膠140可設置於顯示裝置10的主動區（active area）。舉例而言，在本實施例中，框膠140可以是光固化膠或光固化膠與熱固化膠的組合，但本發明不以此為限。

第二遮光圖案160設置於多個基板110、120之一者的外表面110b或120b上。第二遮光圖案160具有開口160a，與大部分的畫素PX重疊，以定義顯示裝置10的顯示區。也就是說，第二遮光圖案160可視為顯示裝置10的周邊遮光圖案。

第二遮光圖案160重疊於框膠140、至少一個畫素PX及彩色濾光層170的一部分。舉例而言，在本實施例中，第二遮光圖案160包括第一部分161及第二部分162，第一部分161設置於框膠140之第一部分141的上方，第二部分162設置於框膠140之第二部分142的上方，其中第二遮光圖案160的第二部分162重疊於多個畫素PX、框膠140的第二部分142、彩色濾光層170的一部分以及第一遮光圖案150的一部分。

在本實施例中，可利用噴墨（ink injection）工序在多個基板110、120之一者的外表面110b或120b上形成第二遮光圖案160，而第二遮光圖案160具有較小的底角（tape angle），但本發明不以此為限。在本實施例中，第一遮光圖案150的材質與第二遮光圖案160的材質可以選擇性地不同。舉例而言，第二遮光圖案160的材質可以是油墨或其它適當材料，但本發明不以此為限。

在本實施例中，第二遮光圖案160可設置於基板120的外表面120b上。也就是說，在本實施例中，基板120、彩色濾光層170及第一遮光圖案150可形成彩色濾光片基板，而第二遮光圖案160可設置於彩色濾光片基板的外表面上。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，第二遮光圖案160也可設置於其它位置，以下將於後續段落配合其它圖式舉例說明之。

在本實施例中，顯示裝置10更包括多個偏光片190，分別設置在多個基板110、120的外表面110b、120b。第二遮光圖案160可設置於其中一個偏光片190與多個基板110、120之一者的外表面110b或120b之間。舉例而言，在本實施例中，第二遮光圖案160可設置於一偏光片190與基板120的外表面120b之間，但本發明不以此為限。

本實施例的顯示裝置10更包括背光模組200。一偏光片190、一基板120、第二遮光圖案160、第一遮光圖案150、彩色濾光層170、框膠140、非自發光顯示介質130、多個畫素PX、一基板110及另一偏光片190形成一顯示面板，而背光模組200設置於所述顯示面板的下方。背光模組200用以提供照明光束（未繪示）至所述顯示面板，所述顯示面板做為光閥使用，以調制照明光束，進而使顯示裝置10顯示畫面。

本實施例的顯示裝置10更包括框體300。上述顯示面板及背光模組200設置於框體300中。框體300具有顯示開口300a及設置於顯示開口300a之對向的底部310。框體300還具有側壁320，連接於底部310。上述顯示面板及背光模組200設置於底部310與側壁320圍出的空間中。在本實施例中，框體300還可選擇性地包括前框330，設置於顯示面板的前方且與側壁320連接。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，框體300也可不包括前框330，以下將於後續段落配合其它圖式說明之。

在本實施例中，多個畫素PX可選擇性地位於非自發光顯示介質130與框體300的底部310之間。也就是說，在本實施例中，包括基板110與多個畫素PX的畫素陣列基板可設置於下方，而包括基板120與彩色濾光層170的彩色濾光片基板可設置於上方。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，也可以是，畫素陣列基板設置於上方，而彩色濾光片基板設置於下方，以下將於後續段落配合其它圖式說明之。

下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖2為本發明另一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖2的顯示裝置10A與圖1的顯示裝置10類似，兩者的差異在於：在圖2的實施例中，第一遮光層150與多個畫素PX設置於同一基板110上，以形成一BOA（Black matrix on array）結構，其中第一遮光圖案150設置於框膠140的第二部分142與畫素PX之間。

圖3為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖3的顯示裝置10B與圖1的顯示裝置10類似，兩者的差異在於：在圖3的實施例中，彩色濾光層170與多個畫素PX設置於同一基板110上，以形成一COA（color filter on array）結構，其中框膠140的第二部分142設置於第一遮光圖案150與彩色濾光層170之間。

圖4為本發明再一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖4的顯示裝置10C與圖1的顯示裝置10類似，兩者的差異在於：在圖4的實施例中，彩色濾光層170位於非自發光顯示介質130與框體300的底部310之間。也就是說，在圖4的實施例中，包括基板110及多個畫素PX的畫素陣列基板設置於上方，而包括基板120及彩色濾光層170的彩色濾光片基板設置於下方。此外，顯示裝置10C的框體300不包括前框，而在顯示面板的側面與框體300的側壁320之間設置遮光膠192，以實現全平面高階顯示裝置10C。

上述之顯示裝置10、10A～10C之顯示面板的製程如下述。首先，提供基板110的母板（未繪示）及基板120的母板（未繪示），其中基板110之母板的主動區上設有多個畫素PX，基板120之母板不具第二遮光圖案160。然後，在基板110的母板或基板120的母板上塗佈框膠140，並在框膠140圍出的空間中形成非自發光顯示介質130。接著，組立基板110的母板與基板120的母板，其中部分的框膠140位於基板110之母板的主動區上。然後，令一固化光束（例如但不限於：紫外光）照射框膠140，以固化之。接著，依照所需的任意尺寸，沿切割道切裂基板110的母板及基板120的母板，以形成包括基板110及基板120的準顯示面板，其中至少部分的切割道位於基板110之母板的主動區上。然後，水洗剛切割出的準顯示面板，以去除微粒（particle）。接著，於基板110的外表面110b或基板120的外表面120b上形成第二遮光圖案160；然後，在基板110、120的外表面110b、120b上貼附多個偏光片190；於此，便成顯示裝置10、10A～10C的顯示面板。

值得注意是，固化框膠140以前，第二遮光圖案160尚未形成。因此，可令固化光束從基板120之外表面120b向基板120之內表面120a傳遞以照射框膠140；在固化光束照射框膠140的過程中，固化光束不會受到第二遮光圖案160的阻擋也不會受到畫素陣列基板之遮光層（例如：用以製作資料線、掃描線及/或部分之主動元件T的金屬層）的阻擋。藉此，框膠140能接收到充足的固化光束，固化率高，進而提升顯示裝置10、10A～10C的信賴性。

此外，在上述之顯示裝置10、10A～10C之顯示面板的製程中，固化光束是從同一側照射框膠140的第一部分141及第二部分142，而無需為了固化框膠140翻轉基板110之母板與基板120之母板所形成的晶胞（cell），因此，顯示裝置10、10A～10C之顯示面板的量產性佳。

另外，在顯示裝置10、10A～10C之顯示面板的製程中，是在利用框膠140密封非自發光顯示介質130後，才切裂基板110的母板及基板120的母板，以形成包括基板110及基板120的準顯示面板。因此，能在貼附偏光片190前，能先水洗準顯示面板，以使微粒不易殘留在最終形成的顯示面板內。

再者，由於能進行水洗工序以去除微粒，因此，偏光片190可在切裂基板110的母板及基板120的母板後再貼附。由於偏光片190是在切裂工序後才貼附，因此偏光片190可以選擇內縮或外凸於基板110、120，有助於依產品需求實現其偏光片190內縮的一般顯示裝置10、10A、10B或其偏光片190外凸的全平面高階顯示裝置10C。

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。

10、10A～10C:顯示裝置 110、120:基板 110a、120a:內表面 110b、120b:外表面 130:非自發光顯示介質 140:框膠 141、161:第一部分 142、162:第二部分 150:第一遮光圖案 150a、160a:開口 160:第二遮光圖案 170:彩色濾光層 180:絕緣層 180a:接觸窗 190:偏光片 192:遮光膠 200:背光模組 300:框體 300a:顯示開口 310:底部 320:側壁 330:前框 E:畫素電極 g:間隙 PX:畫素 PI:配向膜 R:空間 T:主動元件

圖1為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖2為本發明另一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖3為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖4為本發明再一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

10:顯示裝置

110、120:基板

110a、120a:內表面

110b、120b:外表面

130:非自發光顯示介質

140:框膠

141、161:第一部分

142、162:第二部分

150:第一遮光圖案

150a、160a:開口

160:第二遮光圖案

170:彩色濾光層

180:絕緣層

180a:接觸窗

190:偏光片

200:背光模組

300:框體

300a:顯示開口

310:底部

320:側壁

330:前框

E:畫素電極

g:間隙

PX:畫素

PI:配向膜

R:空間

T:主動元件

Claims

一種顯示裝置，包括：多個基板，其中該些基板的每一個具有一內表面及一外表面；多個畫素，設置於該些基板之一者的該內表面上，其中該些畫素的每一個具有一主動元件及與該主動元件電性連接的一畫素電極；一框膠，設置於該些基板之間，其中該框膠的至少一部分設置於該些畫素的至少一者上；一彩色濾光層，設置於該些基板之一者的該內表面上；一第一遮光圖案，設置於該些基板之一者的該內表面上，且遮蔽該些畫素之間的一間隙；一第二遮光圖案，設置於該些基板之一者的該外表面上，且重疊於該框膠、該些畫素的該至少一者及該彩色濾光層的一部分；以及一非自發光顯示介質，設置於該些基板與該框膠定義的一空間。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第二遮光圖案更重疊於該第一遮光圖案的一部分。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：一偏光片，其中該第二遮光圖案設置於該偏光片與該些基板之一者的該外表面之間。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一遮光圖案的材質與該第二遮光圖案的材質不同。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第二遮光圖案的材質包括一油墨。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該彩色濾光層及該第一遮光圖案設置於該些基板的一者與該框膠的該至少一部分之間。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該框膠的該至少一部分設置於該第一遮光圖案與該彩色濾光層之間。
如申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中該第一遮光圖案設置於該框膠的該至少一部分與該些畫素的該至少一者之間。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：一框體，具有一顯示開口及設置於該顯示開口之對向的一底部，其中該些基板、該些畫素、該框膠、該彩色濾光層、該第一遮光圖案、該第二遮光圖案及該非自發光顯示介質設置於該框體中，該些畫素位於該非自發光顯示介質與該框體的該底部之間。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：一框體，具有一顯示開口及設置於該顯示開口之對向的一底部，其中該些基板、該些畫素、該框膠、該彩色濾光層、該第一遮光圖案、該第二遮光圖案及該非自發光顯示介質設置於該框體中，該彩色濾光層位於該非自發光顯示介質與該框體的該底部之間。