TWI803264B - 顯示裝置 - Google Patents

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黃彥澤
陳一鋐
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Abstract

一種顯示裝置包括第一基板、第二基板、顯示層、凸塊以及密封材料。第二基板設置於第一基板的上方。顯示層設置於第一基板與第二基板之間。凸塊連接於第一基板或第二基板且往對向的第二基板或第一基板的方向凸出。密封材料填充於凸塊與顯示層之間。凸塊的水氣穿透率低於密封材料的水氣穿透率。

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置。
對於包括水氣敏感材料的顯示層而言，外界的水氣容易對其性能產生影響。顯示裝置的玻璃基板以及密封材料雖可以阻擋水氣，但欲達到更好的防水效果，尚需進一步採用讓水氣穿透率更低的手段。將防水材料塗佈於包括水氣敏感材料的顯示層之外，是一種阻隔水氣的方法。然而，部分現有的水氣穿透率低的防水材料並不易進行塗佈。因此，顯示裝置的水氣阻隔效果還有改善的空間。
本發明提供一種顯示裝置，可提升顯示裝置的水氣阻隔效果。
在本發明的一實施例中，顯示裝置包括第一基板、第二基板、顯示層、凸塊以及密封材料。第二基板設置於第一基板的上方。顯示層設置於第一基板與第二基板之間。凸塊連接於第一基板或第二基板且往對向的第二基板或第一基板的方向凸出。密封材料填充於凸塊與顯示層之間。凸塊的水氣穿透率低於密封材料的水氣穿透率。
基於上述，在本發明實施例的顯示裝置中，凸塊的水氣穿透率低於密封材料的水氣穿透率，可以減少從外界滲透至顯示層的水氣，提升顯示裝置的水氣阻隔效果。
圖1是依照本發明一實施例的顯示裝置的部分構件的俯視示意圖。圖2是圖1的顯示裝置沿I-I線段截切的剖視示意圖。請參照圖1及圖2。為了方便說明，圖1中省略了顯示裝置100的部分構件。在本實施例中，顯示裝置100包括第一基板110、第二基板120、顯示層130、凸塊140以及密封材料150。第二基板120設置於第一基板110的上方。顯示層130設置於第一基板110與第二基板120之間，且包括多個畫素單元138。位於顯示層130的邊緣的各畫素單元138定義出顯示層130的邊界131。凸塊140連接於第二基板120且往對向的第一基板110的方向凸出。凸塊140設置於第一基板110與第二基板120之間。密封材料150填充於凸塊140與顯示層130之間以及凸塊140與第一基板110或第二基板120之間，使得第一基板110、第二基板120、凸塊140與密封材料150共同包覆顯示層130且將顯示層130密封。凸塊140具有遠離顯示層130的第一側壁141，密封材料150具有遠離顯示層130的第二側壁151，且第一側壁141與邊界131之間的距離d1小於或等於第二側壁151與邊界131之間的距離d2。另外，凸塊140的水氣穿透率低於密封材料150的水氣穿透率。如此一來，凸塊140有助於提升側向水氣阻擋能力，可避免入侵的水氣對顯示層130造成的不良影響，從而確保顯示裝置100的品質與壽命。
在圖1及圖2的實施例中，以第一側壁141與邊界131之間的距離d1小於第二側壁151與邊界131之間的距離d2為例，且第二基板120的側壁121與邊界131之間的距離d3小於第一基板110的側壁111與邊界131之間的距離d4。換言之，從圖1的俯視圖來看，第一基板110的側壁111是位於第二基板120的側壁121的外圍，或是第二基板120的側壁121位於第一基板110的側壁111與顯示層130的邊界131之間。凸塊140與密封材料150例如都設置於第一基板110的側壁111與顯示層130的邊界131之間。
在本實施例中，凸塊140在第一基板110的正投影面積位於密封材料150在第一基板110的正投影面積內，即密封材料150不只填充於凸塊140與顯示層130之間，還可擴及第一側壁141外(例如也延伸於凸塊140與第一基板110的側壁111之間)。在圖2的剖視圖中，將密封材料150的第二側壁151繪示為具有平直的邊緣，且連接於第一基板110的側壁111及第二基板120的側壁121之間。然而，在實際應用上，密封材料150的側壁輪廓以及密封材料150的側壁輪廓相對於側壁111及側壁121的關係會因其材質或製造條件而有所不同。例如，在填充密封材料150時，可能因填充的材料流動性而使密封材料150的側壁輪廓具有曲率，且在第一基板110的側壁111及第二基板120的側壁121之間形成內凹或外凸的弧狀側壁。在本實施例中，凸塊140的第一側壁141例如為外側壁，且凸塊140具有相對於第一側壁141的內側壁143。此外，密封材料150覆蓋至少部分的第一側壁141，且密封材料150覆蓋大部分的內側壁143。凸塊140的內側壁143與第一側壁141位於顯示層的邊界131之外。因此，凸塊140圍繞顯示層130的邊界131而設置。如圖1所示，凸塊140可圍成完整無斷開的環狀圖案，而作為環狀的水氣阻隔加強結構，但不以此為限。
在本實施例中，第一基板110及第二基板120例如為玻璃基板、電路板或其他硬質的基板。凸塊140的材質例如為玻璃膠（glass frit）、玻璃、陶瓷或金屬，但不以此為限。如圖2所示，凸塊140可連接於第二基板120，且凸塊140可由第二基板120朝向第一基板110凸伸，但不接觸第一基板110。如此，密封材料150可填充於凸塊140與第一基板110之間。
在一實施例中，將第二基板120設置為玻璃基板，且凸塊140連接於第二基板120。此時，可將玻璃膠形成於第二基板120上欲形成凸塊140的位置(例如周邊區域)，接著進行加熱使玻璃膠與第二基板120黏合而形成凸塊140。此加熱過程可使玻璃膠燒結於第二基板120上。在加熱過程中，由於玻璃膠中的水分等物質散失，成形的凸塊140在遠離第二基板120的一端可能略為呈現圓弧狀。由於玻璃膠(凸塊140)與玻璃(第二基板120)這兩種材質之間能夠形成強的鍵結，使得凸塊140可直接接觸並連接至第二基板120。如此，凸塊140與第二基板120之間沒有透過第三材料而連接。成形的凸塊140與第二基板120之間不會產生明顯的水氣滲入路徑，而能夠增進在側向方向的水氣阻隔效果。
另外，在顯示面板100的製造過程中，可以先在第二基板120上形成凸塊140後，再將第二基板120貼合於顯示層130上。如此，可以避免燒結玻璃膠時所產生的熱量對顯示層130中的材料或第一基板110中的元件及/或材料造成影響。不過，本揭露不以此為限。在其他實施例中，凸塊140也可選擇性的製作於第一基板110上。
在本實施例中，如圖2所示，顯示層130包括第一電極132、第二電極134以及顯示介質層136。第二電極134設置於第一電極132的上方。顯示介質層136設置於第一電極132與第二電極134之間。在一些實施例中，第一電極132可以是製作於第一基板110上的電極層，且第一基板110上除了第一電極132外還可形成有構成驅動電路的主動元件(未示出)等。第二電極134可以是製作於顯示介質層136上的電極層或是外貼式的電極薄膜。顯示介質層136可以是水氣敏感材料。在一些實施例中，顯示介質層136例如包括微杯、微膠囊等型態的電泳顯示介質或電濕潤顯示介質，但不以此為限。顯示介質層136也可以是有機發光二極體（OLED），或其他顯示介質。在本實施例中，顯示裝置100更包括光學膠層160，設置於顯示層130與第二基板120之間。光學膠層160可用於將第二基板120貼附至顯示層130上。
在本實施例中，密封材料150的水氣穿透率介於5g/m 2/day至15 g/m 2/day之間，凸塊140的水氣穿透率小於10 g/m 2/day，例如介於0.1g/m 2/day至10 g/m 2/day之間。凸塊140的高度h1可小於或等於第一基板110與第二基板120之間的間距H。在一些實施例中，凸塊140的高度h1與間距H的比值落在0.5至1的範圍內。第一基板110與第二基板120之間的間距H可提供水氣由外界進入顯示層130的通道。雖然填充密封材料150於第一基板110與第二基板120之間，且密封材料150位於顯示層130的邊界外，可初步阻隔外界的水氣，部分水氣仍然會經由密封材料150及/或密封材料150與其他元件(例如第一基板110與第二基板120)之間的交界滲透至顯示層130。由於本實施例的顯示裝置100除了包括密封材料150，還包括具有較低水氣穿透率的凸塊140，且凸塊140的高度h1與間距H的比值落在0.5至1的範圍內，可以減少側向方向上的水氣侵入，提升顯示裝置100的水氣阻隔效果如圖1所示，凸塊140呈封閉環形，可提供更大程度的水氣阻隔效果。不過，在一些實施例中，凸塊140可選擇的段開成多個獨立部分，而非圍繞成封閉環形。
圖3是依照本發明另一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。請參照圖3。圖3的顯示裝置100a類似於圖1的顯示裝置100，其差異在於，顯示裝置100a的凸塊140a是連接於第一基板110。凸塊140a，連接於第一基板110且往對向的第二基板120的方向凸出。因此，密封材料150a是填充於凸塊140a與顯示層130之間以及凸塊140a與第二基板120之間。凸塊140a的第一側壁141a位於顯示層130的邊界131與第二基板120的側壁121之間。藉由將凸塊140a製作於第一基板110上，且將密封材料150a填充於凸塊140a與顯示層130之間的空隙以及凸塊140a與第二基板120之間的空隙，使得第一基板110、第二基板120、凸塊140與密封材料150共同包覆顯示層130且將顯示層130密封，達到水氣阻隔的效果。
圖4是依照本發明又一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。請參照圖4。圖4的顯示裝置100b類似於圖1的顯示裝置100，其差異在於，凸塊140b與第二基板120一體成形。在此，一體成形意指凸塊140b與第二基板120之間不存在異材質交界或結構上的界面。例如，在製造玻璃材質的第二基板120的過程中，使其邊緣區域的厚度大於中心區的厚度，而形成剖面為「U」形且為一連續體的玻璃蓋板，其凸出的部分，即與第二基板120一體成形的凸塊140b，亦可達到圖2的凸塊140阻隔水氣的功效。以一體成形的方式形成凸塊140b也可以達到消除第二基板120與凸塊140b之間的界面，提升水氣阻隔效果。
在圖4的實施例中，密封材料150b填充凸塊140b與第一基板110之間的空隙。密封材料150b的第二側壁151b可與凸塊140b的第一側壁141b重疊且例如位於同一平面。在其他實施例中，可能因為密封材料150b未固化前具有流動性，而使密封材料150b沿著第一基板110的表面延伸而相對凸塊140b向外凸出，因此密封材料150b的第二側壁151b可能位於凸塊140b的第一側壁141b與第一基板110的側壁111之間，但不以此為限。密封材料150b因填充凸塊140b與顯示層130之間垂直方向上的空隙，以及填充凸塊140b與第一基板110之間水平方向上的空隙，而形成剖面大致呈L形的密封體，使凸塊140b與密封材料150b能夠在側向方向上共同將顯示層130包覆。
圖5是依照本發明一實施例的顯示裝置的部分構件的俯視示意圖。圖6是圖5的顯示裝置沿II-II線段截切的剖視示意圖。請參照圖5及圖6。在本實施例中，顯示裝置100c包括第一基板110、第二基板120、顯示層130、凸塊140c以及密封材料150c。第二基板120設置於第一基板110的上方。顯示層130設置於第一基板110與第二基板120之間，且包括多個畫素單元138。凸塊140c連接於第二基板120且往對向的第一基板110的方向凸出。密封材料150c位於第一基板110、凸塊140c與第二基板120所定義出的空間S內，且顯示層130亦位於空間S內，而使得密封材料150c被第一基板110、凸塊140c、第二基板120與顯示層130所包圍，使空間S內設置顯示層130以外的空隙被密封材料150c填充。凸塊140c的高度h2大於第一基板110與第二基板120之間的間距H。另外，凸塊140c的水氣穿透率低於密封材料150c的水氣穿透率。如此一來，凸塊140c有助於提升側向水氣阻擋能力，可避免入侵的水氣對顯示層130造成的不良影響，從而確保顯示裝置100c的品質與壽命。
此外，凸塊140c具有遠離第二基板120的端面145，第一基板110具有遠離顯示層130的底面113。在本實施例中，凸塊140c的端面145位於第一基板110的底面113的下方，即凸塊140c從第二基板120朝第一基板110延伸而超過第一基板110的底面113。在其他實施例中，凸塊140c的端面145所處的高度也可以是位於第一基板的頂面115與底面113之間。由於凸塊140c從第二基板120朝第一基板110延伸而超過顯示層130，亦即凸塊140c在垂直於顯示層130的厚度的方向（即顯示裝置100c的側向）上完全遮擋顯示層130的邊界131，可達到良好的水氣阻隔效果。
從圖5來看，在本實施例中，第二基板120的側壁121與邊界131之間的距離d4大於第一基板110的側壁111與邊界131之間的距離d3。凸塊140c與密封材料150c例如都設置於第二基板120的側壁121與顯示層130的邊界131之間。換言之，第二基板120的側壁121是位於第一基板110的側壁111的外圍。凸塊140c具有相對靠近顯示層130的內側壁143c，內側壁143c圍繞但不接觸第一基板110的側壁111。換言之，從圖5的俯視圖來看，凸塊140c的內側壁143c是在第一基板110的側壁111的外圍，因此如圖6所示，凸塊140c可以延伸超過第一基板110的底面113而阻擋水氣入侵第一基板110、凸塊140c與第二基板120所定義出的空間S的路徑，達到良好的水氣阻隔效果。
凸塊140c具有遠離顯示層130的第一側壁141c，密封材料150c具有遠離顯示層130的第二側壁151c，第一側壁141c與邊界131的距離d1大於第二側壁151c與邊界131的距離d2。即密封材料150c只填充於凸塊140c的內側壁143c的內側，而沒有向外延伸至凸塊140c的第一側壁141c(可理解為外側壁)。密封材料150c設置於邊界131與內側壁143c之間，且在本實施例中，密封材料150c填充於凸塊140c與第一基板110之間的空隙，這增加第一基板110、凸塊140c、第二基板120與密封材料150c共同防止水氣入侵顯示層130的效果。
綜上所述，本發明實施例的顯示裝置中，凸塊的水氣穿透率低於密封材料的水氣穿透率，可以減少從外界滲透至顯示層的水氣，提升顯示裝置的水氣阻隔效果。
100、100a、100b、100c:顯示裝置 110:第一基板 111、121:側壁 120:第二基板 130:顯示層 131:邊界 132:第一電極 134:第二電極 136:顯示介質層 138:畫素單元 140、140a、140b、140c:凸塊 141、141a、141b、141c:第一側壁 143、143a、143b、143c:內側壁 150、150a、150b、150c:密封材料 151、151a、151b、151c:第二側壁 160:光學膠層 d1、d2、d3、d4:距離 H:間距 h1、h2:高度 I-I、II-II:線 S:空間
圖1是依照本發明一實施例的顯示裝置的部分構件的俯視示意圖。 圖2是圖1的顯示裝置沿I-I線段截切的剖視示意圖。 圖3是依照本發明另一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。 圖4是依照本發明又一實施例的顯示裝置的剖視示意圖。 圖5是依照本發明一實施例的顯示裝置的部分構件的俯視示意圖。 圖6是圖5的顯示裝置沿II-II線段截切的剖視示意圖。
100:顯示裝置
110:第一基板
111、121:側壁
120:第二基板
130:顯示層
131:邊界
132:第一電極
134:第二電極
136:顯示介質層
138:畫素單元
140:凸塊
141:第一側壁
143:內側壁
150:密封材料
151:第二側壁
160:光學膠層
H:間距
h1:高度

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置，包括：第一基板；第二基板，設置於該第一基板的上方；顯示層，設置於該第一基板與該第二基板之間；凸塊，連接於該第一基板且往對向的該第二基板的方向凸出，且該凸塊的高度大於該第一基板與該第二基板之間的間距；以及密封材料，填充於該凸塊與該顯示層之間，且該密封材料位於該第一基板、該凸塊與該第二基板所定義出的空間內；其中該凸塊的水氣穿透率低於該密封材料的水氣穿透率。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該密封材料填充於該凸塊與該第一基板或該第二基板之間。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該凸塊呈封閉環形。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該顯示層包括：第一電極，設置於該第一基板；第二電極，設置於該第一電極的上方；顯示介質層，設置於該第一電極與該第二電極之間；以及光學膠層，設置於該顯示層與該第二基板之間。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該凸塊的水氣穿透率介於0.1g/m2/day至10g/m2/day之間。
  6. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該凸塊與該第一基板或該第二基板一體成形。
  7. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該顯示層具有邊界，該第二基板的側壁與該邊界之間的距離大於該第一基板的側壁與該邊界之間的距離。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該顯示層具有邊界，該凸塊具有遠離該顯示層的第一側壁，該密封材料具有遠離該顯示層的第二側壁，該第一側壁與該邊界的距離大於該第二側壁與該邊界的距離。
  9. 一種顯示裝置，包括：第一基板；第二基板，設置於該第一基板的上方；顯示層，設置於該第一基板與該第二基板之間；凸塊，連接於該第一基板或該第二基板且往對向的該第二基板或該第一基板的方向凸出，其中該第一基板與該第二基板之間具有間距，該凸塊的高度與該間距的比值落在0.5至1的範圍內；以及密封材料，填充於該凸塊與該顯示層之間；其中該凸塊的水氣穿透率低於該密封材料的水氣穿透率。
  10. 一種顯示裝置，包括：第一基板；第二基板，設置於該第一基板的上方；顯示層，設置於該第一基板與該第二基板之間； 凸塊，連接於該第一基板或該第二基板且往對向的該第二基板或該第一基板的方向凸出，其中該凸塊與該第一基板或該第二基板一體成形，該凸塊與該第一基板或該第二基板之間不存在異材質交界或結構上的界面；以及密封材料，填充於該凸塊與該顯示層之間；其中該凸塊的水氣穿透率低於該密封材料的水氣穿透率，且該密封材料的側壁與該凸塊的側壁位於同一平面。
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