TWI283546B - Display device using printed circuit board as substrate of display panel - Google Patents

Description

1283546 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一用印刷電路板（PCB)作顯示面板基板 之顯示裝置。特別是，本發明係之顯示裝置能夠將顯示面 板之晝素（pixels)或線段（segments)透過印刷電路板上之貫 孔（via hole)直接連接至驅動電路上，進而改善顯示裝置之 反應速度及影像品質。

【先前技術】 10 15

通苇’顯示裝置可以區分為放射顯示器（emissive display)如映像管顯示器（CRT)、電漿顯示器（pDP)、發光二 極體（LED)或有機發光二極體（0LED)，及非放射顯示器如 液晶顯示器（LCD)。放射顯示器表現出高度的反應速度，但 是其影像在光亮處卻會變得微弱。相反地，非放射顯示器 儘管在光亮處能夠清楚地顯示影像，但卻表現出低度的反 應速度。 除了上述顯示器，一電致變色顯示器（elect]rochr〇mic display; ECD)係為一非放射顯示器，就如液晶顯示器，其 月&夠藉由傳達電致變色材料（electrochromic material) —電 子訊號來控制電致變色材料之化學反應，進而調整電致變 色材料的顏色。 圖1係電致變色顯示器顯示面板之結構示意圖。請參照 圖1 ’電致憂色顯不裔之顯不面板1包括一下電極（l〇wer electrode)ll形成於一下玻璃基板10上，一電致變色層 20 1283546

10 〇卜(^〇(：111*〇111化1&}^1〇12形成於該下電極11之上表面且包括 一電致變色材料其依據其所接收之電子訊號而改變其顏 色’一電解質層（electrolyte layer)13形成於該電致變色層12 上且其包括與電致變色反應相關之離子，一離子儲存層（i〇n storage)14形成於電解質層13上以儲存與電致變色反應相 關離子具相反極性之離子，一上電極（Upper electr〇(Je)l5形 成於離子儲存層14上’及一上玻璃基板16形成於上電極15 之上。通常，下電極11與上電極15中至少一者為可穿透性 電極’如氧化銦錫（indium tin oxide，IT0)電極。該離子儲存 層14可以被刪除，而電解質層13可以用包括離子溶液之離 子液層取代之。 若提供顯示面板1電壓，電流自電致變色層12流向離子 儲存層14，因而將電致變色層12上色。相反地，若電流自 離子儲存層14流向電致變色層12，則會將電致變色層12脫 15 色。前述電致變色層12之上色與脫色反應可以根據電致變 色層12之材料’隨著與上述電流逆反之電流而產生。 •I 圖2a係一圖式其說明以七個線段顯示數字符號之電致 變色層圖樣設計，而圖2b係為一圖式其說明提供電子訊號 至如圖2a所示之電致變色層之習知下電極之設計。 20 如圖2b所示，對應於各線段之電極長度各不相同。大 致上’線段（a)之電極電阻值（electr〇de resistanCe vaiue)(例 如’ 200Ω)較線段⑷之電極電阻值（例如，1⑻q)高兩倍。如 此，在相同上色電壓1.0伏特（v)的情況下，線段（句和卜)之 最大電流分別為1 〇毫安（mA)和5毫安，所以線段⑷之反應速 1283546

度較線段（d)之反應速度慢兩倍。因此，當各線段的色彩程 度不同時，顯示裝置的整體反應速度會減慢，因而降低顯 示裝置之影像品質。

除了電致變色顯示器外，上述問題也會發生在許多顯 不裝置上。舉例來說，顯示裝置如液晶顯示器、有機發光 二極體或電漿顯示器，皆有線路接至各畫素電極用以將電 子汛號傳達至顯示面板。在此情況下，當畫素數量增加時， 線路的覓度就會變小’並進而增加其阻力。因此，造成顯 示裝置的反應速度減慢並且造成影像晝素之不均句。 10 【發明内容】 本發明係針對一用印刷電路板作顯示面板基板之顯示 裝置，其可以在貫質上排除相關先前技術之限制及缺失所 引起的問題。 15 本發明之一目的在於提供一顯示裝置，其能夠藉由降 低電極之阻抗而改善其操作特性，其係透過印刷電路板上 ^ 之貫孔直接將電子訊號傳送至顯示面板之畫素或線段。 為了達成此目的及本發明之其他目的，正如在^所體 現及大略描述地，本發明提供一種顯示裝置，包括：一^ 20刷電路板，其具有一貫孔，印刷電路板係用以作為一基板； 一具有一電極之顯示面板，係以其傳送—電子訊號至一書 素或一線段，並相鄰排列於印刷電路板上貫孔之一端·二 驅動電路區（driving circuit secti〇n)用以傳送電子訊:至顯 7 1283546 示面板；以及一接線區（wiring section)係透過該貝孔電性 連接該具有一電極之顯示面板及該驅動電路區。 依據本發明之一較佳實施例，驅動電路區位於該顯示 面板之相反側。 根據本發明之另一較佳實施例，該顯示裝置更包括一 電致變色層，其電致變色層相鄰排列於電極上，且其顏色 依據自電極所接收到之電子訊號而變化；一電解質層相鄰

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20 排列於電致變色層上，且電解質層包括與電致變色反應相 關之離子；一離子儲存層，其儲存與電致變色反應相關離 子具相反極性之離子，並相鄰排列於電解質層之上；以及， 一第二電極相鄰排列於離子儲存層之上。該離子儲存層可 以被刪除，而電解質層可以用包括離子溶液之離子液體層 取代之。 根據本發明之又一較佳實施例，該貫孔包括一金屬接 線區形成於該貫孔之外圍部分，而貫孔之内圍部分係空的 或者係填滿一金屬或一印刷電路板薄片材料。 根據本發明之再一實施例，該顯示裝置更包括一鈍化 層（passivation layer)形成於印刷電路板與電極間之連接部 分。此鈍化層包括一氧化層（oxide layer)或一氮化層（nitride layer)。 根據本發明，驅動電路之電子訊號係透過印刷電路板 上之貫孔直接傳送給電極，所以用作接線之電極線之長度 可以大幅縮短，因此增進顯示裝置之反應速度。 8 1283546 【實施方式】 、下將配a圖式4細說明本發明之較佳實施例。在任 何可月b f生下才目同的元件符號在圖式中均係指相同或相似 的部分。 一圖3係根據本發明一較佳實施例之用印刷電路板作顯 示面板基板之顯示裝置之結構示意圖。 請參照圖3, 一電致變色顯示器之顯示面板20設置於-

印刷電路板30上。印刷電路板3〇為一雙面之印刷電路板， 其下表面提供一驅動電路區36。一驅動電路區刊產生之電 10 子驅動訊號透過-接線34和一貫孔32直接傳送給顯示面板 之下電極21。 驅動電路區36之電子部分可以形成於一獨立之印刷電 路板上，其可電連至接線34而不與印刷電路板3〇直接接 觸。此種結構亦包括於本發明之專利範圍内。 圖3所不之顯示面板2〇之結構與圖丨所示之顯示面板工 之、、ό構相同即，顯示面板2 0之一下電極21、一電致變色 層22、電解質層23、一離子儲存層24、一上電極25及一 上玻璃基板26與圖1中顯示面板1之結構一致。 但是’本發明中，下電極21係直接連接至貫孔32而非 20形成於顯示面板20與印刷電路板30間之下玻璃基板10上 (見圖1)。此外，貫孔32係電連至接線34上。 依據上述結構，下電極形成之形狀可以與電致變色層 之形狀相同。舉例來說，在七個線段顯示的情況下，習知 電致變色層之形狀如圖2a所示，而習知下電極之形狀考慮 9 1283546 到接線而如圖2b所示。然而，依據圖3所示之顯示裝置之結 構’接線係自印刷電路板3〇之下表面透過貫孔32直接連接 至下電極21上。如此，下電極21所形成之形狀就可以與電 致變色層之形狀相同，而電極接線的長度也可以因此而縮 短。因此’阻抗可以減小，且顯示裝置之反應速度可以獲 得改善。此外’由於線段電極之形成均相等，故線段之上 色/脫色就可以均勻地展現。

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本發明之一實施例十，上電極25係為一般電極。但是， 也可以使用置於印刷電路板3〇之上表面上之下電極21作為 一般電極。 車父佳地’下電極2 1包括一金屬電極。此外，一可穿透 性電極（如一氧化銦錫層）亦可以用作為下電極21。若以金屬 電極作為下電極21，則顯示裝置之反應速度可因金屬電極 之阻抗值降低而更獲得改善。 較佳地’印刷電路板30係由玻璃纖維板（FR4)、 GETEX、鐵氟龍（Teflon)或陶曼所組成，但是本發明並不限 定於此。任何對於電解質呈現低反應度且在裝置製作溫度 下呈現優良抗熱特性之材料皆可使用以製造印刷電路板30 而無限制。若本發明之裝置在高溫環境下製造，則較佳為 使用陶竟作為印刷電路板之材料。此外，一可彎曲之印刷 電路板可為一可彎曲之顯示器所使用。 車乂 L地’接線34係由金屬材質所組成，但本發明並不 限定於此。任何傳導材料皆可使用以製造接線34而無限制。 20 1283546 5

10 15 20 貫孔32係用以提供電連接下電極21與接線34。圖4顯示 貫孔3 2之細部結構。請參照圖4所示，貫孔3 2包括一外圍部 分40及一内圍部分42。外圍部分40係以一金屬接線將位於 印刷電路板30下部之接線34電接連至下電極21。此外，内 圍部分42係一凹洞，其係為空心的或係填滿一印刷電路板 薄片材料或一金屬如銅（Cu)、金（Au)或鉑（Pt)。填充於貫孔 32中之材料必須不會與電解質產生反應，且同時需避免因 材料與印刷電路板30或下電極21間之熱膨脹係數（thermal expansion coefficient)之差所引起的缺失，即使該材料會因 溫度變化而不斷收縮膨脹亦然。若内圍部分42以金屬或印 刷電路板薄片材料填充之，則可以防止電解質滲漏。 純化層也可以形成於印刷電路板3 〇與電解質之間以 防止其間之化學反應。 圖5係根據本發明另一實施例之用印刷電路板作顯示 面板基板之顯示裝置之結構示意圖。 請參照圖5，除了圖4所顯示之結構外，一鈍化層5〇更 可***電解質層23與印刷電路板3〇之間。較佳地，^化層 50係由-氧化層(如二氧化矽)或—氮化層(如氮化矽⑻n)) 所組成’使印刷電路板與下電極間之連接部分不暴露於 外。圖6顯示鈍化層之詳細結構。 雖然本發明係以電致變色顯示器做為說明，但本發明 亦可應用於其他顯示裝置。舉例來說，本發明可用於:液 晶顯不器、一電漿顯示面板、一 ^ 知亢一極體、一發光顯示 為、一有機發光二極體、一電泳顯 包 α .、、貝不為（electroph〇retic 11 1283546 display)或藉由傳送電子訊號給畫素電極以顯示影像之顯 示裝置。 例如，若本發明用於一種被動式陣列顯示裝置（passive matrix display device)，由於接線係通過印刷電路板從印刷 5電路板之下部直接連接至印刷電路板上表面之下電極上， 所以電極接線的長度可以大幅縮短，且畫素之阻抗值差亦 可降低。

依據本發明，驅動電路之電子訊號，係透過印刷電路板 之貫孔直接傳送至下電極，所以作為接線之電極線之長度 可以大幅縮知：，因此而改善顯示裝置之反應速度。 此外，由於畫素電極或線段電極係均勻形成，畫素電 極的上色/脫色亦可均勻呈現，因而改善其影像品質 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，各種熟知 該項技術者所知之修改、添加和替換都有可能，亦不離於 本發明下列申請專利範圍所述之範圍。 【圖式簡單說明】 、本發明所伴隨的圖示用以提供本發明更進一步地瞭解 並且係為本發明之一部分，其說明了本發明之實施例並描 20 述解釋了本發明的原理。在圖示中： 圖1係電致變色顯示器顯示面板之基本結構示意圖。 一圖以七個線段顯示數字符號之電致變色層圖案設 12

Claims (1)

1283546 供替換頁 十、申請專利範圍： 一一一~ 1· 一種顯示裝置，包括：

一印刷電路板，係具有一貫孔（via hole)，該印刷電路 板用以作為一基板； 一具有一第一電極之顯示面板，係以傳一電子訊號 至一畫素（pixel)或一線段（segment)，並相鄰排列於該印刷 電路板之該貫孔之一端； 一驅動電路區，係以傳達一電子訊號至該顯示面 板；以及 10 一接線區，（wiring section)係透過該貫孔電性連接該具 有該電極之顯示面板及該驅動電路區。 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該驅動 電路區係形成於該印刷電路板，且該驅動電路區位於該顯 示面板之相反側。 丨I5 3.如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中更包括 有一電致變色層（electrochromic layer)相鄰排列於該第一電 極，使得該電致變色層之顏色依據該第一電極所提供之電 子訊號而變化，一電解質層（electr〇lyte layer)係相鄰排列於 違電致變色層，且該電解質層包括與電致變色反應相關之 2〇 離子，以及一第二電極相鄰排列於該電解質層。 4.如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中更包括 有一電致變色層相鄰排列於該第一電極，且該電致變色層 1283546 I 正替換頁 之顏色依據該第一電極所提供之電子訊號而變化，一離子 液體層係相鄰排列於該電致變色層，該離子液體層包括與 電致變色反應相關之離子，以及一第二電極相心列於該 離子液體層。 5 5·如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中更包括 一離子儲存層（i〇n st。零），儲存與電致變色反應相關之離 子具相反極性之離子並相鄰排列於該電解質層。 6·如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中更包括 一離子儲存層，儲存與電致變色反應相關離子具相反極性 10之離子並且相鄰於該離子液體層。 7·如申請專利範圍第丨至6項中任一項所述之顯示裝 置八中該貝孔包括一金屬接線區，係形成於該貫孔之外 圍部分；及一貫孔之内圍部分係填滿一金屬或一印刷電路 板薄片材料。 8·如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之顯示裝 置，其中該貫孔包括一金屬接線區，係形成於該貫孔之外 圍部分；及一貫孔之内圍部分其係為空心。 9_如申凊專利範圍第1至6項中任一項所述之顯示裝 置，其中更包括有一鈍化層（passivati〇n layer)形成於該印刷 20電路板與該電極間之連接部分。 10.如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該鈍化 層包括一氧化層或一氮化層。 15 f 1283546 #曰修⑻正替換頁 卞第94ll87〇6號，94年11月修正頁(夺年"月士日修正補充 • 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：圖（5 )。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 下電極 電解質層 上電極

20 顯示面板 21 22 電致變色層 23 24 離子儲存層 25 30 印刷電路板 32 34 金屬接線 36 50 鈍化層 26 貫孔 · 驅動電路區 上玻璃基板 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：