台湾专利TW201310153A 顯示裝置及其製造方法

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专利摘要:
一種顯示裝置，其包括驅動層以及設置在驅動層上的顯示層。驅動層包括下基板、複數驅動圖形以及複數導電線。驅動圖形及導電線設置在下基板的同一表面上，驅動圖形與導電線一一對應連接。導電線的線寬均小於50微米。本發明還提供一種顯示裝置製造方法。
公开号:TW201310153A
申请号:TW100129245
申请日:2011-08-16
公开日:2013-03-01
发明作者:Hsu-Cheng Yeh；Ming-Chuan Hung
申请人:E Ink Holdings Inc；
IPC主号:G02F1-00

专利说明:
顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其製造方法，且特別是有關於一種電子紙顯示裝置及其製造方法。
閱讀者從早先的竹、簡到紙製的閱讀物，直到計算機的出現，人們可以通過顯示屏閱讀電子讀物。
然而，由於傳統顯示屏是通過背光投射在顯示屏上顯示文字，易使閱讀者視覺疲勞，不適合長時間的閱讀。此外，不論是冷陰極射線管顯示裝置(Cold Cathode Ray Tube Display Device)還是液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display Device)都具有需要持續供應電能的缺點，換言之，顯示裝置使用過程中，仍需要電力持續消耗。因此，近來已有廠商朝著新的顯示技術研發，希望設計出一種像“紙”一樣的資訊媒介，不但輕薄，而且不需要電力的持續消耗。電子紙顯示裝置(Electronic Paper Display device)就是這些冀望下的研發產物。
電子紙顯示裝置是根據電泳(Electrophoresis)原理，利用電場驅動帶電荷的顏料微粒運動來產生顏色對比的顯示裝置，其具有雙穩態省電性及廣視角等優點。目前，主要的電子紙顯示裝置可分為兩種結構：一種是微膠囊(Microcapsule)型；另一種是微杯(Microcup)型。以下，簡要說明上述兩種電子紙顯示裝置。
參見圖1，習知的微膠囊型電子紙顯示裝置1主要包括電子紙11及驅動基板12。
電子紙11包括下基板111、與下基板111相對設置的上基板112、以及設置於上基板112與下基板111之間的電泳物質E。上基板112上形成有一整面的共同電極113，共同電極113與位於驅動基板12之頂部的畫素電極121共同形成電場。電泳物質E包含複數帶電荷的淺色顏料顆粒C1以及深色的介質溶液L1。顏料顆粒C1及介質溶液L1分別容置於複數微膠囊E1中。微膠囊E之間可通過接著劑結合在一起。
當某一畫素的畫素電極121與共同電極113產生電場時，帶電荷的淺色顏料顆粒C1被吸引至電子紙顯示裝置1的上側。藉由淺色顏料顆粒C1反射外界的光線，可於電子紙顯示裝置1的對應畫素位置顯示出淺顏色；而未被驅動的畫素則呈現介質溶液L1的深色。藉由驅動畫素與否，電子紙顯示裝置1可顯示出資訊。即使後來把電源切斷，電子紙顯示裝置1仍可呈現最後一次被驅動的顯示狀態，換言之，當人們閱讀具有資訊的電子紙顯示裝置1時，電力的消耗極低。
參見圖2，習知的微杯型電子紙顯示裝置2主要包括電子紙21及驅動基板22。電子紙21包括上基板211、設置於上基板211的共同電極212、微杯層213以及下基板214。
微杯型電子紙顯示裝置2與微膠囊型電子紙顯示裝置1之間的主要不同之處在於容置電泳物質E的電子紙21結構不同。微杯型電子紙顯示裝置2中容置電泳物質E的為微杯層213；而微膠囊型電子紙顯示裝置1中容置電泳物質E的則是微膠囊E1。微杯層213可利用高分子樹脂層經滾輪(Roll to Roll)製程加工後形成空腔以填充複數淺色帶電荷的顏料微粒C2及深色的介質溶液L2。經過封合空腔後可利用接著層黏合至上基板211，再由位於驅動基板22之頂部的畫素電極221驅動，即可顯示資訊。
隨著電子紙顯示裝置的技術持續發展，電子紙顯示裝置也不斷地提高其解析度(Resolution)以增廣其應用範圍。然而，驅動基板12及驅動基板22的結構及其製造方法上的限制，易導致習知的電子紙顯示裝置上顯示出不希望顯示的邊框或陰影線，限制了電子紙顯示裝置的解析度提高。
本發明提供一種解析度高的顯示裝置，以提高其應用範圍。
本發明另提供一種顯示裝置的製造方法，以提高其解析度。
本發明提出一種顯示裝置，其包括驅動層以及設置在驅動層上的顯示層。驅動層包括下基板、複數驅動圖形以及複數導電線。驅動圖形及導電線設置在下基板的同一表面上，驅動圖形與導電線一一對應連接。導電線的線寬各自小於50微米。
在本發明之一實施例中，位於顯示層下方複數條相鄰近的導電線為一排線，排線總寬度不大於100微米。
在本發明之一實施例中，排線與排線間隔大於50微米。
在本發明之一實施例中，排線總寬度小於50微米。
本發明另提出一種顯示裝置製造方法，包括下列步驟：首先，提供下基板並在下基板的表面形成導電層；然後，在導電層的表面形成負型光阻層，並在負型光阻層上方設置光罩進行曝光處理，其中光罩包括複數驅動圖形透光部及複數導電線透光部，驅動圖形透光部與導電線透光部一一對應連接，導電線透光部的線寬各自小於50微米；之後，顯影、蝕刻、去負型光阻後得到一驅動層；驅動層其包括下基板、複數驅動圖形以及複數導電線；驅動圖形及導電線設置在下基板的同一表面上，驅動圖形與導電線一一對應連接；導電線的線寬各自小於50微米；最後，將顯示層及上電極層設置在驅動層上。
在本發明之一實施例中，複數條相鄰近的導電線透光部並排總寬度不大於100微米，且相鄰近的兩組透光部排線其間隔大於50微米。
在本發明之一實施例中，複數條相鄰近的導電線透光部並排總寬小於50微米。
本發明另提出一種顯示裝置製造方法，包括下列步驟：首先，提供下基板並在下基板的表面形成導電層；然後，在導電層的表面形成正型光阻層，並在正型光阻層上方設置光罩進行曝光處理，其中光罩包括複數驅動圖形遮光部及複數導電線遮光部，驅動圖形遮光部與導電線遮光部一一對應連接，導電線遮光部的線寬各自小於50微米；之後，顯影、蝕刻、去正型光阻後得到一驅動層；驅動層其包括下基板、複數驅動圖形以及複數導電線；驅動圖形及導電線設置在下基板的同一表面上，驅動圖形與導電線一一對應連接；導電線的線寬各自小於50微米；最後，將顯示層及上電極層設置在驅動層上。
在本發明之一實施例中，複數條相鄰近的導電線遮光部並排總寬度不大於100微米，且相鄰近的兩組遮光部排線其間隔大於50微米。
在本發明之一實施例中，複數條相鄰近的導電線遮光部並排總寬度小於50微米。
本發明中通過調整導電線的線寬，排線總寬度以及排線與排線間隔，可使導電線的寬度小於人眼可見的線寬，可避免顯示裝置上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，提高顯示裝置的解析度。本發明的顯示裝置製造方法中，採用半導體製程技術，可使導電線的寬度小於人眼可見的線寬，可避免顯示裝置上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，從而提高顯示裝置的解析度。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
參見圖3，本發明一實施例提供的一種顯示裝置300，例如電子紙顯示裝置，包括驅動層320、顯示層340及上電極層360。顯示層340設置在驅動層320上；上電極層360設置在顯示層340上。
具體地，參見圖4，驅動層320包括下基板322、畫素電極或驅動圖形(Driving segment)324及導電線(Conducting wire)326。下基板322可以為玻璃基板、塑料基板、電路板或軟性電路板等。驅動圖形324及導電線326設置在下基板322的上表面上，也就是與顯示層340相鄰的表面。驅動圖形324間隔地設置在下基板322上。在本實施例中，驅動圖形324的形狀大致呈方形，並在下基板322上排列成陣列。在其他實施例中，驅動圖形324的形狀可根據實際使用需求進行調整，例如，可以為長方形、三角形等。每一個驅動圖形324透過對應的導電線326與外部電路連接。
導電線326用於將驅動圖形324與外部驅動電路連接。每一導電線326的第一端與一個對應的驅動圖形324連接；其第二端則沿著驅動圖形324之間的間隙延伸到驅動層320一側，以便與外部電路連接。參見圖4，所有導電線326的第二端在驅動層320右側匯聚，且彼此之間相互間隔且平行設置，從而在驅動層320右側形成壓接區(Bonding area)328，以便於與外部電路連接。
其中，為了避免顯示裝置300上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，本實施例中，顯示層340下方複數條相鄰近的導電線326為一排線，排線總寬度W不大於100微米(um)，優先地，小於50um；並且，參見圖6，排線與排線間隔D需大於50um以上。例如，參見圖5，導電線326的線寬為A，線距為B，則N條導電線326的排線總寬度W為NA+(N-1)B<100um。
由於人眼可見的線寬約為50um~75um，本實施例中通過調整排線總寬度W以及排線與排線間隔D，可使導電線326的寬度小於人眼可見的線寬，可避免顯示裝置300上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，從而提高顯示裝置300的解析度。
顯示層340設置在驅動層320上，特別是設置在驅動圖形324上。本實施例中，顯示層340包括複數微膠囊342，相鄰的微膠囊342之間可通過接著劑結合在一起。微膠囊342也可通過接著劑設置在驅動圖形324上。每個微膠囊342內包含複數帶電荷的淺色顏料顆粒以及深色的介質溶液。在其他實施例中，顯示層340也可以採用圖2中的微杯層結構。
上電極層360設置在顯示層340上，包括上基板362及透明電極層364。上基板362可以為玻璃板。透明電極層364設置在上基板362的底側，即顯示層340設置在驅動圖形324與透明電極層364之間。透明電極層364的材質可以為銦錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鋅氧化物或鎘錫氧化物。
當驅動層320上某一畫素的驅動圖形324與透明電極層364之間產生電場時，帶電荷的淺色顏料顆粒被吸引至顯示裝置300的上側。藉由淺色顏料顆粒反射外界的光線，可於顯示裝置300的對應畫素位置顯示出淺顏色；而未被驅動的畫素則呈現介質溶液的深色。藉由驅動畫素與否，顯示裝置300可顯示出資訊。由於導電線326的寬度小於人眼可見的線寬，可避免顯示裝置300上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，從而提高顯示裝置300的解析度。
上述為本發明一實施例提供的顯示裝置300的具體結構，以下簡要說明上述顯示裝置300的製造方法。參見圖7，本發明一實施例提供的一種顯示裝置製造方法包括：步驟S1：提供下基板322；步驟S2：在下基板322的表面形成導電層400；其中，導電層400可以導電材料形成；本實施例中，導電層400可以採用各種導電材料，如鉬(Mo)等金屬材料，可通過磁控濺射或蒸鍍等方法沉積在下基板322的表面；步驟S3：在導電層400的表面形成光阻層500；光阻層500可以採用正型光阻材料或負型光阻材料；負型光阻材料可以為聚肉桂酸酯類、聚酯類和聚烴類等；本實施例中，光阻層500選用負型光阻材料；步驟S4：在光阻層500上方設置光罩600進行曝光處理；參見圖8，光罩600上的圖案與圖4中驅動層320上的驅動圖形324及導電線326相同，即光罩600包括與驅動圖形324對應設置的驅動圖形透光部620及與導電線326對應設置的導電線透光部640；導電線透光部640的第一端與一個對應的驅動圖形透光部620相通，其第二端則沿著驅動圖形透光部620之間的間隙延伸到光罩600的一側，即與壓接區328對應處；複數條相鄰近的導電線透光部640並排總寬度W不得大於100um,優先地，小於50um；相鄰近的兩組透光部排線其間隔D需大於50微米以上；步驟S5：經過顯影、蝕刻、去光阻等工序得到圖3中所示的驅動層320；最後，將顯示層340及上電極層360設置在驅動層320上，即可獲得圖3中所示的顯示裝置300。
在其他實施例中，當光阻層500選用正型光阻材料時，所採用光罩的圖案將與光罩600的圖案互補，即光罩上包括與驅動圖形324對應設置的驅動圖形遮光部及與導電線326對應設置的導電線遮光部；導電線遮光部的第一端與一個對應的驅動圖形遮光部相連，其第二端則沿著驅動圖形遮光部之間的間隙延伸到光罩的一側，即與壓接區328對應處；複數條相鄰近的導電線遮光部並排總寬度W不得大於100um,優先地，小於50um；相鄰近的兩組遮光部排線其間隔D需大於50um以上。
綜上所述，本發明實施例的顯示裝置通過調整導電線的線寬，排線總寬度W以及排線與排線間隔D，可使導電線326的寬度小於人眼可見的線寬，避免顯示裝置300上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，提高顯示裝置300的解析度，從而提高顯示裝置300的解析度。本發明實施例的顯示裝置製造方法中，採用半導體製程技術，可使導電線326的寬度小於人眼可見的線寬，可避免顯示裝置300上顯示不希望顯示的邊框或陰影線等，從而提高顯示裝置300的解析度。此外，驅動圖形324及導電線326設置在下基板322的同一表面上，可簡化製造工藝，降低成本。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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，因此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。
1．．．微膠囊型電子紙顯示裝置
11．．．電子紙
12．．．驅動基板
111．．．下基板
112．．．上基板
113．．．共同電極
121．．．畫素電極
2．．．微杯型電子紙顯示裝置
21．．．電子紙
22．．．驅動基板
211．．．上基板
212．．．共同電極
213．．．微杯層
214．．．下基板
300．．．顯示裝置
320．．．驅動層
340．．．顯示層
360．．．上電極層
322．．．下基板
324．．．畫素電極或驅動圖形
326．．．導電線
328．．．壓接區
342．．．微膠囊
362．．．上基板
364．．．透明電極層
400．．．導電層
500．．．光阻層
600．．．光罩
620．．．驅動圖形透光部
640．．．導電線透光部
A．．．線寬
B．．．線距
W．．．排線總寬度
D．．．排線與排線間隔
L1．．．介質溶液
C1．．．顏料顆粒
E1．．．微膠囊
E．．．電泳物質
V．．．圈
S1~S5．．．步驟
圖1繪示為習知微膠囊型電子紙顯示裝置之剖面圖。
圖2繪示為習知微杯型電子紙顯示裝置之剖面圖。
圖3繪示為本發明一實施例之顯示裝置之示意圖。
圖4繪示為圖3中驅動層320之俯視圖。
圖5繪示為圖4中圈V部分之放大示意圖。
圖6繪示為相鄰的兩組並排線之間的間隔示意圖。
圖7繪示為本發明一實施例之顯示裝置製造方法之流程圖。
圖8繪示為圖7中光罩之俯視圖。
320．．．驅動層
322．．．下基板
324．．．畫素電極或驅動圖形
326．．．導電線
328．．．壓接區

权利要求:
Claims (15)
[1] 一種顯示裝置，包括：一驅動層，其包括一下基板、複數驅動圖形以及複數導電線，該等驅動圖形及該等導電線設置在該下基板的同一表面上，該等驅動圖形與該等導電線一一對應連接，該等導電線的線寬各自小於50微米；以及一顯示層，其設置在該驅動層上。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中位於該顯示層下方相鄰近的該複數條導電線組成一排線，該排線總寬度不大於100微米。
[3] 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中相鄰的該兩排線的間隔大於50微米。
[4] 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該排線總寬度小於50微米。
[5] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該等驅動圖形間隔地設置在該下基板上，並在該下基板上排列成陣列，相鄰的該兩驅動圖形間形成一間隙；每一該導電線的第一端與對應的該驅動圖形連接，其第二端與該第一端相對，用以與一外部電路連接，且每一該導電線係通過對應的該間隙。
[6] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示層包括複數微膠囊，該等微膠囊設置在該等驅動圖形上。
[7] 如申請專利範圍第1至6中任一項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置進一步包括一上電極層；該上電極層包括一上基板及一透明電極層；該透明電極層設置在該上基板上，該顯示層設置在該等驅動圖形與該透明電極層之間。
[8] 一種顯示裝置製造方法，包括：提供一下基板；在該下基板的表面形成一導電層；在該導電層的表面形成一負型光阻層；在該負型光阻層上方設置一光罩進行曝光處理，其中該光罩包括複數驅動圖形透光部及複數導電線透光部，該等導電線透光部的線寬各自小於50微米；顯影、蝕刻、去除該負型光阻層後得到一驅動層，該驅動層包括該下基板、複數驅動圖形以及複數導電線，該等驅動圖形對應該等驅動圖形透光部，該等導電線對應該等導電線透光部，該等驅動圖形與該等導電線一一對應連接，該等導電線的線寬各自小於50微米；以及將一顯示層及一上電極層設置在該驅動層上。
[9] 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置製造方法，其中相鄰近的該複數條導電線透光部組成一透光部排線，該透光部排線總寬度不大於100微米。
[10] 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置製造方法，其中相鄰的該兩透光部排線的間隔大於50微米。
[11] 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置製造方法，其中該透光部排線總寬度不大於50微米。
[12] 一種顯示裝置製造方法，包括：提供一下基板；在該下基板的表面形成一導電層；在該導電層的表面形成一正型光阻層；在該正型光阻層上方設置一光罩進行曝光處理，其中該光罩包括複數驅動圖形遮光部及複數導電線遮光部，該等導電線遮光部的線寬各自小於50微米；顯影、蝕刻、去除該正型光阻層後得到一驅動層，該驅動層包括該下基板、複數驅動圖形以及複數導電線，該等驅動圖形對應該等驅動圖形遮光部，該等導電線對應該等導電線遮光部，該等驅動圖形與該等導電線一一對應連接，該等導電線的線寬各自小於50微米；以及將一顯示層及一上電極層設置在該驅動層上。
[13] 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置製造方法，其中相鄰近的該複數條導電線遮光部組成一遮光部排線，該遮光部排線總寬度不大於100微米。
[14] 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置製造方法，其中相鄰的該兩遮光部排線的間隔大於50微米。
[15] 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置製造方法，其中該遮光部排線總寬度不大於50微米。

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法律状态:

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