CN1825169A - 被动矩阵显示器及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种被动矩阵显示器及制造方法，用以解决显示器一般作法导电层在压印膜外面，压印所造成的残留物质会增加驱动电压。本发明提出一种被动矩阵显示器及制造方法，通过先压印微型结构，再上导电层及结合基板结构或加上相分离方法，使得上下基板紧密粘合并且可以让面板间距具有较强的支撑强度。在同一基板上结构排列在同一方向，所以可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦(rubbing)方式，其摩擦方向沿着结构排列方向，故可以避免配向缺陷产生。另外这些结构，可以帮助配向或是当作彩色油墨填充时的档墙，上下基板组合时微型结构并非封闭的，故其中所述显示流体介质可以流动。

Description

被动矩阵显示器及制造方法

技术领域

本发明涉及一种被动矩阵显示器及制造方法，尤指一种在上下基板两边同时皆压印微型结构，结构的高度可以等于或小于面板间距，再上导电层、配向层及结合基板结构成为被动矩阵显示器及制造方法。

背景技术

显示器中的结构若以压印成形，一般作法是先上完导电层再作压印动作，然而压印所造成的残留物质会增加驱动电压。

公知技术方面，以Sipix公司所提出的美国专利公告号第6751008号“电泳显示器装置及其制造方法(Electrophretic display and novel process for itsmanufacture)”，已成功利用卷带式(Roll to Roll)制程压印成形(Embossing)技术压制出以微型杯状(Micro-cup)为结构，再填入无须配向的显示介质。

另一公知技术方面，以Sharp公司所提出的美国专利公告号第5956112号“液晶显示器装置及其制造方法(Liquid crystal display and method formanufacturing the same)”，其在一边基板上制作某一个方向的直条结构，再用相分离的方法长出与其互相垂直的高分子直条结构形成封闭结构并让上下基板粘合。

软性基板在压印过程中过大的压力容易造成导电层破裂，而相分离方法制作的液晶显示器，其对比不是非常好，所以有应用上的限制。

发明内容

为了改善公知的显示器技术制作过程缺点，本发明提出一种被动矩阵显示器及制造方法。

本发明的主要目的是针对被动矩阵显示器所提出的制造方法，通过先压印微型结构，再上导电层及结合基板结构或加上相分离方法，使得上下基板紧密粘合并且可以让面板间距具有较强的支撑强度。在同一基板上结构排列在同一方向，所以可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦(rubbing)方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免配向缺陷产生。另外这些结构可以帮助配向或是当作彩色油墨填充时的档墙，上下基板组合时，微型结构并非封闭的，其中的显示流体介质可以流动。

为了达到上述目的，本发明提出一种被动矩阵显示器制造方法，包括提供一上基板及一下基板；制作多个微型结构于该上基板上及该下基板上；形成一导电层于所述微型结构间；涂布一配向层于该导电层上，做配向处理；制作多个框胶于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构之间；组合该上基板及该下基板，使得于组合后的该上基板的所述微型结构及该下基板的所述微型结构之间形成一空隙；及填充多个显示流体介质于该空隙内。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中所述微型结构是以光或热聚合、印刷或压印方式所形成，而所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构，且所述不连续性微型结构为圆形、长方形或其它几何图形。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中所述微型结构在同一基板上结构排列在同一方向，可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该导电层是以溅射或喷印方式形成且作为被动矩阵驱动的电极。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中还包含涂布一配向层于该导电层上。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中还包含形成一彩色滤光层于所述微型结构上，其中该彩色滤光层是以喷墨方式制作。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该形成一导电层于所述微型结构间步骤，进一步包含制作多个框胶于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构间。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该组合步骤为传统粘贴方式。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中还包含加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子形成一封闭结构，其中所述起始剂为与所述显示流体介质混合或涂布在所述微型结构上，该封闭结构是以控制光照位置相分离所形成。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该填充步骤是以注入方式来实现。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中所述显示流体介质为液晶。

为了达到上述目的，本发明还提出一种被动矩阵显示器制造方法，包括：提供一上基板及一下基板；制作多个微型结构于该上基板上及该下基板上；形成一导电层于所述微型结构间；填充多个显示流体介质于所述微型结构间；及组合该上基板及该下基板。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中所述微型结构是以印刷、压印、光或热聚合所形成，而所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构，且所述不连续性微型结构为圆形、长方形或其它几何图形。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中所述微型结构在同一基板上结构排列在同一方向，可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该导电层是以溅射方式或喷墨印刷方式形成且作为被动矩阵驱动的电极。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中还包含涂布一配向层于该导电层上。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中还包含形成一彩色滤光层于所述微型结构上，其中该彩色滤光层是以喷墨方式制作。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该形成一导电层于所述微型结构间步骤，进一步包含制作多个框胶于该上基板所述微型结构或该下基板所述微型结构间。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中该填充步骤是以ODF方式或涂布方式来实现，该涂布方式为喷墨法或刮刀法。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中所述显示流体介质为液晶。

根据本发明的被动矩阵显示器制造方法，其中还包含加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子形成一封闭结构，其中所述起始剂为与所述显示流体介质混合或涂布在所述微型结构上，该封闭结构是以控制光照位置所形成。

为了达到上述目的，本发明还提出一种被动矩阵显示器，包括一上基板及一下基板；多个微型结构，制作于该上基板及该下基板上；一导电层，形成于所述微型结构间；涂布一配向层于该导电层上；多个框胶，制作于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构之间；及多个流体介质，填充于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构之间所形成的一空隙。

根据本发明的被动矩阵显示器，其中该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。

根据本发明的被动矩阵显示器，其中所述微型结构作为面板间距的支撑柱、辅助配向、凸块与/或档墙。

根据本发明的被动矩阵显示器，其中所述微型结构在同一基板上结构排列在同一方向，可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

根据本发明的被动矩阵显示器，其中所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构。

根据本发明的被动矩阵显示器，其中还包含：一配向层，涂布于该导电层上；一彩色滤光层，形成于所述微型结构上；一封闭结构，加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子形成；及多个框胶，制作于该上基板所述微型结构或该下基板所述微型结构间。

一般显示器或软性显示器基板上需要一些微结构当作柱状间隙子、帮助配向或是做为彩色油墨填充时的挡墙。压印是一个制作微结构的好方法，不需要黄光制程多道步骤所以快速，可以减少产品制作时间及降低成本。若上下基板结构搭配相分离方法，使得上下基板紧密粘合并且可以让面板间距具有较强的支撑强度。

附图说明

图1A至图1F为本发明被动矩阵显示器的制作步骤；

图2A及图2B为不同高度的微型结构侧视图；

图3A至图3C为上下基板非连续性微型结构的俯视图；

图4A至图4C为上下基板非连续性微型结构的俯视图；

图5A至图5C为上下基板为非连续与连续微型结构的俯视图；

图6为另一种形式的上下基板为连续性与非连续性微型结构压合后的俯视图；及

图7为图1至图6组合后再以相分离方法形成封闭结构的俯视图。

其中，附图标记说明如下：

10     上基板                    12、22    微型结构

14、24 导电层                    20        下基板

26     框胶                      28        空隙

具体实施方式

在Sipix专利中其压印厚度约数十微米，数微米的残留物质增加的驱动电压相对于显示介质驱动电压影响不大而且它不用配向。与Sharp的做法相较我们的面板间距结构更稳固，基板结构可以拥有更多功能，并且可以做出高对比的显示器。

显示器中的结构若以压印成形，一般作法是先上完导电层再压印，压印造成的残留物质会增加驱动电压，软性基板在压印过程中过大的压力容易造成导电层破裂。本发明的作法是在一般基板或软性基板上制作各式微型结构，并在压印完成的结构间镀上或喷印(inkjet)导电层，避免压印造成的残留物质会增加驱动电压。

同时，结合上下基板结构或加上相分离方法，使得上下基板紧密粘合并且可以让面板间距具有较强的支撑强度。在同一基板上结构排列在同一方向，所以可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦(rubbing)方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。另外，这些结构可以帮助配向或是当作彩色油墨填充时的挡墙，上下基板组合时，微型结构并非封闭的，其中所述显示流体介质可以流动。

请参考图1A至图1F为本发明被动矩阵显示器的制作步骤，其步骤如下：

图1A至图1B为上基板制造方法，首先，在图1A，提供一上基板10，其中该上基板使用玻璃基板或软性基板，于该上基板上制作多个微型结构12，其中所述微型结构是以印刷、压印或光(或热)聚合所形成，所述微型结构可为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构，而所述不连续性微型结构为圆形、长方形或其它几何图形，所述微型结构的高度可等于或小于面板间距(cell gap)，所述微型结构作为面板间距的支撑柱、辅助配向与/或档墙。在同一基板上结构排列在同一方向，所以可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦(rubbing)方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

图1B，形成一导电层14于所述微型结构上，其中该导电层是以溅射或喷印等方式形成，该导电层作为被动矩阵驱动的电极。

图1C至图1E为下基板的制造方法，在图1C，提供一下基板20，其中该下基板使用玻璃基板或软性基板，于该下基板上制作多个微型结构22，其中所述微型结构是以光或热聚合、印刷或压印方式所形成，所述微型结构可为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构，而所述不连续性微型结构为圆形、长方形或其它几何图形，所述微型结构的高度等于或小于面板间距，所述微型结构作为面板间距的支撑柱、辅助配向与/或档墙。在同一基板上结构排列在同一方向，所以可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦(rubbing)方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。图1D，形成一导电层24于所述微型结构上，其中该导电层是以溅射或喷印等方式形成，该导电层作为被动矩阵驱动的电极。图1E，制作多个框胶26于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构间。

于该上基板的所述连续微型结构或该下基板的所述连续微型结构上还包含形成一彩色滤光层于所述微型结构上(然而此步骤为形成被动彩色显示器时所须的步骤)。

在制作多个微型结构步骤中，可以相分离方法形成一封闭结构，加入多个起始剂、高分子单体与所述显示流体介质混合滴入、涂布或填充在所述微型结构上，该封闭结构可以通过光掩模或其它方式图形化以控制光照位置相分离所形成。

图1F为上基板及下基板组合制程，组合该上基板10及该下基板20，使得于组合后的该上基板的所述微型结构12及该下基板的所述微型结构22之间形成一空隙28，该组合步骤为传统粘贴方式或加上相分离方式，接着填充多个显示流体介质于该空隙内，其中该填充步骤是以注入方式来实现，显示流体介质为液晶。

上述本发明被动矩阵显示器的制作步骤是以注入方式的观点为主所制作成的被动矩阵显示器，若以ODF或涂布方式为观点，于上述图1F在上下基板组合步骤之前，先填充多个显示流体介质于其中一基板(上基板或下基板)的所述微型结构间，再进行该上基板及该下基板的组合，显示流体介质为液晶。

请参考图2A及图2B为不同高度的微型结构侧视图，其中该图2A为上下基板压合时压印的结构高度等于面板间距的侧视图，此时可以支撑面板间距当柱状间隙子(spacer)。而图2B为上下基板压合时压印的结构高度小于或等于面板间距的侧视图，此时可以当作为达到广视角的凸块结构与间隙子。

请参考图3A至图3C为上下基板非连续性微型结构的俯视图，图3A为下基板非连续性微型结构的俯视图，其中所述非连续性微型结构12为长方直条形，而在所述非连续性微型结构之间是以溅射或喷印方式形成该导电层14。图3B为上基板非连续性微型结构的俯视图，其中所述非连续性微型结构22为长方直条形，而在所述非连续性微型结构之间是以溅射或喷印方式形成该导电层24。而图3C为上下基板非连续性微型结构压合后的俯视图，其中该上基板的所述非连续性微型结构22及该下基板的所述非连续性微型结构12为长方直条形。

请参考图4A至图4C为上下基板非连续性微型结构的俯视图，图4A为上基板非连续性微型结构的俯视图，其中所述非连续性微型结构12为圆形，而在所述非连续性微型结构之间是以溅射或喷印方式形成该导电层14。图4B为下基板非连续性微型结构的俯视图，其中所述非连续性微型结构22为圆形，而在所述非连续性微型结构之间是以溅射或喷印方式形成该导电层24。而图4C为上下基板非连续性微型结构压合后的俯视图，其中该上基板的所述非连续性微型结构12及该下基板的所述非连续性微型结构22为圆形。

请参考图5A至图5C为上下基板不同形状微型结构的俯视图，图5A为下基板连续性微型结构的俯视图，其中所述非连续性微型结构12为连续性的长条形状，而在所述非连续性微型结构之间是以溅射或喷印方式形成该导电层14。图5B为上基板非连续性微型结构的俯视图，其中所述非连续性微型结构22为连续性的长条形状，而在所述非连续性微型结构之间是以溅射或喷印方式形成该导电层24。而图5C为上下基板不同形状微型结构压合后的俯视图，其中该上基板的所述非连续性微型结构22及该下基板的所述非连续性微型结构12为连续性的长条形状。

请参考图6为另一种形式的上下基板为连续性12与非连续性22微型结构图压合后的俯视图，其中非连续性微型结构为圆形。

上述图1至图6所示的连续与不连续微型结构的设置排列并不限于此，其微型结构的排列可上下基板相反设置。

请参考图7为图1至图6组合后再以相分离方法形成封闭结构的俯视图。

本发明亦提出一种被动矩阵显示器，包括一上基板及一下基板，其中该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。多个微型结构，制作于该上基板及该下基板上，一导电层，形成于所述微型结构上，其中所述微型结构作为面板间距的支撑柱、辅助配向、凸块与/或档墙，而所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构。涂布一配向层于该导电层上，做配向处理。多个框胶，制作于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构间。一彩色滤光层，形成于所述微型结构上。多个流体介质，以填充、ODF或涂布的方式，在该上基板的所述微型结构及该下基板的所述微型结构之间一空隙所形成。一封闭结构，加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子所形成。

一般显示器或软性显示器基板上需要一些微结构当作柱状间隙子、帮助配向或是做为彩色油墨填充时的挡墙。压印是一个制作微结构的好方法，不需要黄光制程多道步骤所以快速，可以减少产品制作时间及降低成本。若上下基板结构搭配相分离方法，使得上下基板紧密粘合并且可以让面板间距具有较强的支撑强度。

下一代的软性显示器希望可以低温制作、低真空(或vacuum free)或可印刷的制程，并以卷带式方式制造，压印方法是一个好选择。预测第三代显示器—软性显示器(可挠式显示器)，将以可挠式塑料基板取代易碎且不耐冲击的玻璃基板，使其产品更轻、更薄。可挠曲的特性将增加产品携带的方便性，同时，产品容易加工，可以剪裁成不同形状，提供多元的外型与设计自由度。所以，不但可以取代第二代平面显示器而且可以在新兴市场取得机会。

上述所揭示的附图、说明，仅为本发明的实施例而已，凡熟悉本领域的技术人员可依据上述说明作其它种种的改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及其界定的专利范围中。

Claims (29)

1.一种被动矩阵显示器制造方法，包括：

提供一上基板及一下基板；

制作多个微型结构于该上基板上及该下基板上；

形成一导电层于所述微型结构间；

组合该上基板及该下基板，使得于组合后该上基板的所述微型结构及该下基板的所述微型结构之间形成一空隙；及

填充多个显示流体介质于该空隙内。

2.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。

3.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于所述微型结构是以光或热聚合、印刷或压印方式所形成，而所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构，且所述不连续性微型结构为圆形、长方形或其它几何图形。

4.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于所述微型结构在同一基板上结构排列在同一方向，可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

5.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该导电层是以溅射或喷印方式形成且作为被动矩阵驱动的电极。

6.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于还包含涂布一配向层于该导电层上。

7.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于还包含形成一彩色滤光层于所述微型结构上，其中该彩色滤光层是以喷墨方式制作。

8.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该形成一导电层于所述微型结构间步骤，进一步包含制作多个框胶于该上基板的所述微型结构或该下基板的所述微型结构间。

9.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该组合步骤为传统粘贴方式。

10.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于还包含加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子形成一封闭结构，其中所述起始剂为与所述显示流体介质混合或涂布在所述微型结构上，该封闭结构是以控制光照位置相分离所形成。

11.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该填充步骤是以注入方式来实现。

12.如权利要求1所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于所述显示流体介质为液晶。

13.一种被动矩阵显示器制造方法，包括：

提供一上基板及一下基板；

制作多个微型结构于该上基板上及该下基板上；

形成一导电层于所述微型结构间；

填充多个显示流体介质于所述微型结构间；及

组合该上基板及该下基板。

14.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。

15.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于所述微型结构是以印刷、压印、光或热聚合所形成，而所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构，且所述不连续性微型结构为圆形、长方形或其它几何图形。

16.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于所述微型结构在同一基板上结构排列在同一方向，可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

17.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该导电层是以溅射方式或喷墨印刷方式形成且作为被动矩阵驱动的电极。

18.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于还包含涂布一配向层于该导电层上。

19.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于还包含形成一彩色滤光层于所述微型结构上，其中该彩色滤光层是以喷墨方式制作。

20.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该形成一导电层于所述微型结构间步骤，进一步包含制作多个框胶于该上基板所述微型结构或该下基板所述微型结构间。

21.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于该填充步骤是以ODF方式或涂布方式来实现，该涂布方式为喷墨法或刮刀法。

22.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于所述显示流体介质为液晶。

23.如权利要求13所述的被动矩阵显示器制造方法，其特征在于还包含加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子形成一封闭结构，其中所述起始剂为与所述显示流体介质混合或涂布在所述微型结构上，该封闭结构是以控制光照位置所形成。

24.一种被动矩阵显示器，包括：

一上基板及一下基板；

多个微型结构，制作于该上基板及该下基板上；

一导电层，形成于所述微型结构上；及

多个流体介质，填充于该上基板所述微型结构及该下基板所述微型结构之间所形成的一空隙。

25.如权利要求24所述的被动矩阵显示器，其特征在于该上基板及该下基板使用玻璃基板或软性基板。

26.如权利要求24所述的被动矩阵显示器，其特征在于所述微型结构作为面板间距的支撑柱、辅助配向、凸块与/或档墙。

27.如权利要求24所述的被动矩阵显示器，其特征在于所述微型结构在同一基板上结构排列在同一方向，可以制作一行行的电极，并且在配向时若为摩擦方式，其摩擦方向沿着结构排列方向可以避免缺陷产生。

28.如权利要求24所述的被动矩阵显示器，其特征在于所述微型结构为多个连续性微型结构或多个不连续性微型结构。

29.如权利要求24所述被动矩阵显示器，其特征在于还包含：一配向层，涂布于该导电层上；

一彩色滤光层，形成于所述微型结构上；

一封闭结构，加入多个起始剂经由聚合反应形成多个高分子，且通过所述高分子形成；及

多个框胶，制作于该上基板所述微型结构或该下基板所述微型结构间。

Images