TW201604637A - 電子紙顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種電子紙顯示裝置包含基板、保護片、電子墨水層、第一電極層與第二電極層。電子墨水層位於基板與保護片之間。電子墨水層具有顯示區與外圍區，且顯示區由外圍區環繞。第一電極層位於電子墨水層與基板之間，且第一電極層與顯示區的位置對應。第二電極層位於電子墨水層與基板之間，且第二電極層與外圍區的位置對應。

Description

電子紙顯示裝置

本發明是有關一種顯示裝置，且特別是有關一種電子紙顯示裝置。

在現今各式消費性電子產品的市場中，可攜式電子裝置已廣泛地應用電子紙顯示裝置作為顯示螢幕，例如電子書。電子紙顯示裝置的電子墨水層主要是由電泳液以及摻於電泳液中的白色、黑色粒子所構成。透過施加電壓於顯示介質層，可以驅動白色、黑色粒子移動，以使各個畫素分別顯示黑色、白色或灰階。由於電子紙顯示裝置是利用入射光線照射電子墨水層，來達成顯示之目的，因此不需背光源，可節省電力消耗。入射光線可以為太陽光或室內環境光。

近年來，消費者對於電子產品外觀的要求已越來越高，因此設置於電子紙顯示裝置上的邊框寬度也越來越窄。裸露於邊框內之電子紙顯示裝置的區域可稱為顯示區。如此一來，電子紙顯示裝置之顯示區至玻璃基板邊緣間的線路需大幅減少，導致顯示區外的電子墨水層無法由 人員控制。

然而，在製作電子紙顯示裝置的過程中，測試電子紙顯示裝置是否正常是相當重要的，尤其是電子墨水層。當電子紙顯示裝置的顯示區顯示畫面時，顯示區至玻璃基板邊緣間的區域因缺乏線路，使得此區域的電子墨水層會因無法控制而顯示錯誤或產生雜訊，增加技術人員在判斷上的困難度。

本發明之一技術態樣為一種電子紙顯示裝置。

根據本發明一實施方式，一種電子紙顯示裝置包含基板、保護片、電子墨水層、第一電極層與第二電極層。電子墨水層位於基板與保護片之間。電子墨水層具有顯示區與外圍區，且顯示區由外圍區環繞。第一電極層位於電子墨水層與基板之間，且第一電極層與顯示區的位置對應。第二電極層位於電子墨水層與基板之間，且第二電極層與外圍區的位置對應。

在本發明一實施方式中，上述電子紙顯示裝置更包含金屬層與絕緣層。金屬層位於基板上。絕緣層位於金屬層與第二電極層之間。

在本發明一實施方式中，上述絕緣層包含第一絕緣層、第二絕緣層與平坦層。第一絕緣層位於金屬層上。第二絕緣層位於第一絕緣層上。平坦層位於第二絕緣層上。

在本發明一實施方式中，上述第二電極層位於平坦 層上。

在本發明一實施方式中，上述平坦層的材質包含光阻。

在本發明一實施方式中，上述第一絕緣層與第二絕緣層的材質包含氮化矽。

在本發明一實施方式中，上述電子紙顯示裝置更包含軟性電路板。軟性電路板電性連接第一電極層與第二電極層。

在本發明一實施方式中，上述電子墨水層包含複數個微膠囊，且部分該些微膠囊位於保護片與第二電極層之間。

在本發明一實施方式中，上述保護片與第二電極層之間的微膠囊係位於電子墨水層的外圍區。

在本發明一實施方式中，上述部分微膠囊位於保護片與第一電極層之間。

在本發明一實施方式中，上述在保護片與第一電極層之間的微膠囊係位於電子墨水層的顯示區。

在本發明一實施方式中，上述第一電極層與第二電極層相距一距離。

在本發明上述實施方式中，由於電子紙顯示裝置具有第二電極層，且第二電極層與電子墨水層之外圍區的位置對應，因此當第二電極層由外部訊號控制時，可驅動第第二電極層上方的電子墨水層。如此一來，位於保護片與第一電極層之間的電子墨水層與位於保護片與第二電極層 之間的電子墨水層均可顯示畫面。也就是說，技術人員可利用第一電極層與第二電極層一同驅動整個電子墨水層，來判斷電子紙顯示裝置是否正常，作為出貨的依據，因此能提升產品競爭力。

100‧‧‧電子紙顯示裝置

110‧‧‧基板

120‧‧‧保護片

130‧‧‧電子墨水層

132‧‧‧顯示區

134‧‧‧外圍區

136‧‧‧微膠囊

137‧‧‧亮色電泳粒子

138‧‧‧暗色電泳粒子

140‧‧‧第一電極層

150‧‧‧第二電極層

160‧‧‧絕緣層

162‧‧‧金屬層

164‧‧‧第一絕緣層

166‧‧‧第二絕緣層

168‧‧‧平坦層

170‧‧‧軟性電路板

172‧‧‧導線

210‧‧‧測試板

2-2‧‧‧線段

d‧‧‧距離

第1圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示裝置的上視圖。

第2圖繪示第1圖之電子紙顯示裝置沿線段2-2的剖面圖。

第3圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示裝置連接測試板測試時的示意圖。

第4圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示裝置連接測試板測試時的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示 裝置100的上視圖。第2圖繪示第1圖之電子紙顯示裝置100沿線段2-2的剖面圖。同時參閱第1圖與第2圖，電子紙顯示裝置100包含基板110、保護片120、電子墨水層130、第一電極層140與第二電極層150。其中，電子墨水層130位於基板110與保護片120之間。電子墨水層130具有顯示區132與外圍區134，且顯示區132由外圍區134環繞。顯示區132意指第1圖虛線圍繞的區域，及第2圖虛線左側的區域。外圍區134意指第1圖虛線與保護片120邊緣之間的區域，及第2圖虛線右側的區域。在電子紙顯示裝置100的後續製程中，可使用框體覆蓋第1圖虛線外的區域，使得顯示區132的位置對應框體之開口的位置。在本文中，『對應』可意指大致重疊、對齊之意。

第一電極層140位於電子墨水層130與基板110之間，且第一電極層140與顯示區132的位置對應。第二電極層150位於電子墨水層130與基板110之間，且第二電極層150與外圍區134的位置對應。也就是說，第一電極層140位於顯示區132下方，而第二電極層150位於外圍區134下方。

保護片120與電子墨水層130可稱為電子紙顯示裝置100的前面板(Front Plane Laminate；FPL)。在本實施方式中，保護片120的材質可以包含塑膠，例如PET或PMMA。基板110可以為具有複數個畫素單元的陣列基板。基板110的材質可以包含玻璃。電子墨水層130包含複數個微膠囊136。每一微膠囊136具有複數個亮色電泳粒子 137(例如白色粒子)與複數個暗色電泳粒子138(例如黑色粒子)。

部分微膠囊136位於保護片120與第二電極層150之間，且另一部分微膠囊136位於保護片120與第一電極層140之間。也就是說，保護片120與第二電極層150之間的微膠囊136係位於電子墨水層130的外圍區134，而保護片120與第一電極層140之間的微膠囊136係位於電子墨水層130的顯示區132。第一電極層140與第二電極層150相距一距離d，因此第一電極層140與第二電極層150不會因導通而短路。

在使用時，可控制第一電極層140來改變電子墨水層130之顯示區132的電場，亦可控制第二電極層150來改變電子墨水層130之外圍區134的電場。當亮色電泳粒子137在上方而暗色電泳粒子138在下方時，亮色電泳粒子137可反射入射光而顯示為亮面(例如白色)。相反地，當亮色電泳粒子137在下方而暗色電泳粒子138在上方時，暗色電泳粒子138不會反射入射光而顯示為暗面(例如黑色)。

在本實施方式中，電子紙顯示裝置100還可包含絕緣層160與金屬層162。絕緣層160位於金屬層162與第二電極層150之間。絕緣層160包含第一絕緣層164、第二絕緣層166與平坦層168。金屬層162位於基板110上。第一絕緣層164位於金屬層162上。第二絕緣層166位於第一絕緣層164上。平坦層168位於第二絕緣層166上。第二 電極層150位於平坦層168上。平坦層168的材質可以包含光阻。第一絕緣層164與第二絕緣層166的材質可以包含氮化矽(Silicon Nitride)。金屬層162的材質可以包含鈦、鋁及其合金。

在製作電子紙顯示裝置100時，金屬層162、第一絕緣層164、第二絕緣層166、平坦層168、第一電極層140與第二電極層150可選擇利用物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)與光微影技術形成於基板110上。光微影技術可以包含曝光、顯影、蝕刻等製程。

應瞭解到，已敘述過的元件連接關係與材料將不在重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明電子紙顯示裝置100測試時的狀態。

第3圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示裝置100連接測試板210測試時的示意圖。同時參閱第2圖與第3圖，電子紙顯示裝置100還可包含軟性電路板170。軟性電路板170可藉由導線172電性連接第一電極層140與第二電極層150。在測試電子紙顯示裝置100時，軟性電路板170可電性連接測試板210。技術人員可對測試板210輸入訊號，使得測試板210可透過軟性電路板170與導線172控制第一電極層140與第二電極層150的電性。其中，電子紙顯示裝置100的積體電路(IC)接收到測試板210的訊號後，可控制顯示區132顯示特定的畫面與顏色。

由於電子紙顯示裝置100具有第二電極層150，且第二電極層150與電子墨水層130之外圍區134的位置對 應，因此當第二電極層150由測試板210的訊號控制時，可驅動第二電極層150上方之電子墨水層130，使外圍區134產生例如黑畫面、白畫面、或灰階畫面。如此一來，位於保護片120與第一電極層140之間的電子墨水層130(即顯示區132)與位於保護片120與第二電極層150之間的電子墨水層130(即外圍區134)均可顯示畫面，以避免習知的外圍區無畫面或產生雜訊的情況發生。

舉例來說，在測試電子紙顯示裝置100時，顯示區132與外圍區134可顯示相同畫面。其中，第3圖顯示區132與外圍區134的斜線可意指黑畫面、白畫面、或灰階畫面。技術人員可藉由測試板210之訊號控制第一電極層140與第二電極層150，進而驅動整個電子墨水層130，以判斷電子紙顯示裝置100是否正常，作為出貨的依據。因此，具有本發明之電子紙顯示裝置100的電子產品可大幅提升良率及產品可靠度，使電子紙顯示裝置100具有較佳的市場競爭力。

另外，第二電極層150是位於電子墨水層130之外圍區134下方，不會佔用到基板110邊緣至保護片120邊緣間的基板110表面。因此，本發明之電子紙顯示裝置100可應用於窄邊框設計的顯示裝置，對於設計者來說較具彈性。

第4圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示裝置100連接測試板210測試時的示意圖。與第3圖實施方式不同的地方在於：當測試電子紙顯示裝置100時，顯 示區132與外圍區134係顯示不同的畫面。舉例來說，第3圖顯示區132的斜線可意指特定的圖案與顏色組合，而外圍區134的斜線可意指黑畫面、白畫面、或灰階畫面。在本實施方式中，雖然顯示區132與外圍區134顯示不同的畫面，但技術人員仍可藉由測試板210之訊號控制第一電極層140與第二電極層150，進而驅動整個電子墨水層130，來判斷電子紙顯示裝置100是否正常。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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，當可作各種之更動與潤飾，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。

100‧‧‧電子紙顯示裝置

110‧‧‧基板

120‧‧‧保護片

130‧‧‧電子墨水層

132‧‧‧顯示區

134‧‧‧外圍區

136‧‧‧微膠囊

137‧‧‧亮色電泳粒子

138‧‧‧暗色電泳粒子

140‧‧‧第一電極層

150‧‧‧第二電極層

160‧‧‧絕緣層

162‧‧‧金屬層

164‧‧‧第一絕緣層

166‧‧‧第二絕緣層

168‧‧‧平坦層

d‧‧‧距離

Claims (14)

1. 一種電子紙顯示裝置，包含：一基板；一保護片；一電子墨水層，位於該基板與該保護片之間，該電子墨水層具有一顯示區與一外圍區，且該顯示區由該外圍區環繞；一第一電極層，位於該電子墨水層與該基板之間，且該第一電極層與該顯示區的位置對應；以及一第二電極層，位於該電子墨水層與該基板之間，且該第二電極層與該外圍區的位置對應。
2. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，更包含：一金屬層，位於該基板上；以及一絕緣層，位於該金屬層與該第二電極層之間。
3. 如請求項2所述之電子紙顯示裝置，其中該絕緣層包含：一第一絕緣層，位於該金屬層上；一第二絕緣層，位於該第一絕緣層上；以及一平坦層，位於該第二絕緣層上。
4. 如請求項3所述之電子紙顯示裝置，其中該第二電極層位於該平坦層上。
5. 如請求項3所述之電子紙顯示裝置，其中該平坦層的材質包含光阻。
6. 如請求項3所述之電子紙顯示裝置，其中該第一絕緣層與該第二絕緣層的材質包含氮化矽。
7. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，更包含：一軟性電路板，電性連接該第一電極層與該第二電極層。
8. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，其中該電子墨水層包含複數個微膠囊。
9. 如請求項8所述之電子紙顯示裝置，其中部分該些微膠囊位於該保護片與該第二電極層之間。
10. 如請求項9所述之電子紙顯示裝置，其中在該保護片與該第二電極層之間的該些微膠囊係位於該電子墨水層的該外圍區。
11. 如請求項8所述之電子紙顯示裝置，其中部分該些微膠囊位於該保護片與該第一電極層之間。
12. 如請求項11所述之電子紙顯示裝置，其中在該保護片與該第一電極層之間的該些微膠囊係位於該電子墨水層的該顯示區。
13. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，其中該第一電極層與該第二電極層相距一距離。
14. 如請求項1所述之電子紙顯示裝置，其中該保護片的材質包含塑膠。