TWI382381B - 非揮發型顯示裝置 - Google Patents

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Description

非揮發型顯示裝置
本發明關於一種非揮發型顯示裝置。
面對處理與保存龐大資料的有效性需求增加，現今多仰賴電腦處理並透過平面顯示裝置來呈現影像。然而，由於習知平面顯示裝置的體積及重量等均不及將資訊記載於紙張印刷品所帶來的方便攜帶與便利閱讀等優點。因此，為同時保有紙張之便攜性與易閱讀性，又兼具電子產品處理資料的有效性與環保性，利用電泳材質的電泳顯示裝置(Electrophoretic Display Apparatus,EPD Apparatus)便順應而生。
以下以圖1及圖2說明習知的電泳顯示裝置1，其中圖1為圖2中A－A線段的剖面圖，圖2為電泳顯示裝置1的俯視示意圖。
請同時參照圖1及圖2，電泳顯示裝置1包含一驅動基板11及一電泳顯示材料12。驅動基板11為一薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)基板，包含複數個畫素電極111以及一下基板112。電泳顯示材料12設置於驅動基板11之一側，並包含複數帶電粒子C1及一介電溶液L1。電泳顯示材料12容置於複數個微杯(micro－cups)13內。另外，電泳顯示裝置1更包含一上基板14、一共同電極層15及一黏著層16。電泳顯示材料12密封於共同電極層15與驅動基板11之間，並由共同電極層15與畫素電極111所形成的電場所驅動。
由於共同電極層15的訊號是由與驅動基板11連結的控制晶片114或控制電路而來，故組裝過程中需在驅動基板11設置一連結墊113，將共同電極層15與連結墊113藉由一導電膠S電性連結，以將一共同電壓訊號由驅動基板11傳遞至共同電極層15。
畫素電極111形成一矩形區域並對應有一顯示面D1(如圖2中大矩形虛線所示)，即為一有效顯示區。為了讓圖1中的共同電極層15及驅動基板11電性連結，驅動基板11在顯示面D1的外部設有連結墊113，連結墊113設置於下基板112，而對應連結墊113部分的電泳顯示材料12則需移除，之後藉由導電膠S來電性連結共同電極層122及連結墊113。其中，連結墊113所設置的地方，由於沒有畫素電極111及電泳顯示材料12，故無法呈現有效的畫素給使用者觀看，故為一非有效顯示區(non－effective area)N1。習知技術中由於上基板14在對應連結墊113之處會具有無效顯示區N1，故於俯視的角度觀看時，上基板14的形狀為一矩形加上一突出部B，也可以說上基板14是一凹多邊形(即多邊形內有一內角大於180度)。
上述之電泳顯示材料12、該等微杯13、上基板14及共同電極層15可合稱為一電泳顯示膜(Electrophoretic display film)10。一般而言，電泳顯示膜10是由上游廠商製造，然後再交由下游的模組廠商或系統廠商將驅動基板11及電泳顯示膜10組裝後，應用於各樣的顯示裝置，例如電子書、廣告看板或價格標籤。
如圖3所示，當組裝廠商對大面積的電泳顯示膜10'進行裁切步驟時，由於各電泳顯示膜10不是矩形而是凹多邊形，故裁切時會在電泳顯示膜10'上產生許多的浪費區W，如此一來，不但裁切利用率大幅下降，更會造成材料成本的增加。而且，隨著電泳顯示裝置1(例如手機及個人數位助理)的尺寸愈小，所浪費的材料比例愈高。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種能夠提升裁切利用率的非揮發型顯示裝置。
緣是，為達上述目的，依本發明之一種非揮發型顯示裝置包含一驅動基板以及一非揮發型顯示材料。驅動基板具有一連結墊及複數畫素電極，該等畫素電極分佈於X行Y列。非揮發型顯示材料設置於驅動基板之一側。其中，X行Y列形成一矩形區域，連結墊至少部分設置於矩形區域。
承上所述，依本發明之一種非揮發型顯示裝置將連結墊設置於畫素電極所分佈的X行Y列矩形區域內，使得非揮發型顯示膜在被裁切時，不需預留突出部，因此不會產生浪費區，故可大幅提升裁切利用率及裁切速度，並減少材料的浪費。
為了更明瞭本發明的技術特徵，在說明本發明之實施例之前，先對本發明的下列名詞進行定義。
非揮發型顯示裝置(Non－Volatile Type Display Apparatus)是指具有雙穩態(Bi－Stable States)或多穩態的顯示裝置，在不供應電源的情況下，非揮發型顯示裝置仍能維持在其中一穩態至少數百毫秒的時間，故非揮發型顯示裝置能夠大幅節省耗電量。其中，非揮發型顯示裝置具有一非揮發型顯示材料，例如電泳性物質(electrophoretic material)、旋轉球(rotating balls)或膽固醇液晶(cholesteric liquid crystal)等。
以下將參照相關圖式，說明依本發明複數較佳實施例之一種非揮發型顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
如圖4所示，本發明第一實施例之一種非揮發型顯示裝置2包含一驅動基板21以及一非揮發型顯示材料22。
驅動基板21具有複數個畫素電極211、一下基板212及一連結墊213。其中，下基板212的材質可為樹脂、陶瓷或玻璃，該等畫素電極211設置於下基板212，設置於下基板212之一控制晶片214(如圖5所示)或控制電路則藉由該等畫素電極211來驅動非揮發型顯示材料22，而驅動基板21之驅動方式可為主動陣列式驅動或被動陣列式驅動。本實施例中，驅動基板21之驅動方式係以主動陣列式(Active Matrix)驅動為例。另外，連結墊213設置於驅動基板21面對非揮發型顯示材料22之一側，例如是設置於下基板212面對非揮發型顯示材料22之一側。
非揮發型顯示材料22設置於驅動基板21之一側，其中，非揮發型顯示材料22以電泳性物質為例，例如是複數帶電粒子(Charged Particle)C及一介電溶液L。本實施例中，非揮發型顯示裝置2更包含一容置結構23，容置結構23可具有複數微杯(micro－cups)或複數微膠囊(microcapsules)，本實施例之容置結構23是以具有複數微杯為例，該等帶電粒子C懸浮在介電溶液L中，而該等帶電粒子C及介電溶液L均容置於該等微杯內。
另外，非揮發型顯示裝置2更包含一上基板24，非揮發型顯示材料22位於上基板24與驅動基板21之間。其中，上基板24可為可撓曲(flexible)或不可撓曲，上基板24的材質可為樹脂、陶瓷或玻璃，且上基板24的材質可與下基板21的材質相同或不相同。
在本實施例中，非揮發型顯示裝置2更包含一共同電極層25，共同電極層25為透明的電極層，其設置於非揮發型顯示材料22及上基板24之間，並相對驅動基板21之該等畫素電極211設置。當於共同電極層25及至少一畫素電極211之間施以一電壓差時，帶電粒子C係被驅使移動而反射環境光線進而呈現帶電粒子C或是介電溶液L之顏色。其中，共同電極層25材質例如可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎵鋅氧化物(GZO)或氧化鋅(ZnO)等。
非揮發型顯示裝置2更包含一導電元件26，導電元件26分別與連結墊213及共同電極層25連結，使得共同電極層25與連結墊213電性連結。其中，導電元件26可為導電間隔子(如金球)、導電膠(如銀膠)、導電膠帶或導線，本實施例的導電元件26以一金球為例。為了設置導電元件26，需先移除部分的非揮發型顯示材料22，以使導電元件26分別與連結墊213及共同電極層25連結，本實施中是以雷射移除部分非揮發型顯示材料22及容置結構23，但導電元件26的外圍仍可有容置結構23以維持非揮發型顯示裝置2的機械強度。需注意者，本實施例的連結墊213是設置於驅動基板21面對非揮發型顯示材料22之一側。當然，連結墊213亦可設置於驅動基板21背對非揮發型顯示材料22之一側，在這種情況，可藉由驅動基板21的導電孔(via)或是導電元件26穿過或繞過驅動基板21使得共同電極層25藉由導電元件26與連結墊213電性連結。
另外，非揮發型顯示裝置2更可包含一黏著層27，本實施例中，黏著層27可黏合容置有非揮發型顯示材料22的容置結構23及驅動基板21。
圖5為圖4的非揮發型顯示裝置2之俯視示意圖，由俯視圖可知，驅動基板21的面積大於上基板24的面積，主要是因為驅動基板21上需設置控制晶片214或控制電路(圖中未顯示)。另外，上基板24為一凸多邊形，凸多邊形的定義為其各內角均小於180度，反之凹多邊形的定義則為至少有一內角大於180度。其中，凸多邊形例如為矩形、正方形或正多邊形，本實施例的上基板24是以一矩形為例。
本實施例中，畫素電極211分佈於X行Y列並形成一矩形區域R，連結墊213至少部分設置於矩形區域R。連結墊213至少有一部分位於矩形區域R內，於此，是以連結墊213設置於矩形區域R的一角落為例，且連結墊213的形狀並不限制，例如可為矩形(如圖5所示)、圓形或不規則形。另外，本實施例之畫素電極211分佈區域之外輪廓為一凹多邊形，也就是說若將畫素電極211分佈區域中最外圈的相鄰畫素電極211連接，則會形成一凹多邊形，這是因為矩形區域R的部分區域設置了連結墊213。
請同時參照圖5及圖6所示，本實施例中，具有非揮發型顯示材料23、上基板24及共同電極25之非揮發型顯示膜E，可由一大面積的非揮發型顯示膜E'裁切而得，於此，大面積的非揮發型顯示膜E'與習知技術中大面積的電泳顯示膜E'的面積相同，由於本發明是犧牲矩形區域R上的部分面積來形成連結墊213，故非揮發型顯示膜E的形狀，即上基板24的形狀是一矩形，故在進行裁切步驟時，可提升裁切速率，節省製程時間。而且，在相同面積下可裁切出更多數量的非揮發型顯示膜E，以降低材料成本。
如圖7所示，非揮發型顯示裝置2更可包含一外框28，外框28包覆驅動基板21的周邊，外框28並具有一開口281。矩形區域R對應有一顯示面D2，顯示面D2之至少一部分露出於開口281。在本實施例中，矩形區域R與顯示面D2的尺寸實質相同，而開口281較顯示面D2略大，顯示面D2由開口281露出，以供使用者觀看。
由於驅動基板21上設置連結墊213的地方並未具有畫素電極211及非揮發型顯示材料23，因此使用者由顯示面D2觀察連結墊213於顯示面D2上所對應的位置，則會形成一非有效顯示區N2(如圖7中斜線部分所示，為了突顯技術，非有效顯示區N2的尺寸比例已作誇大表示)，其中非有效顯示區N2的畫面並不會隨著驅動訊號的改變而變化。另外，顯示面D2具有複數畫素P(本實施例中即畫素電極211的位置)且分佈於X行Y列上，但由於非有效顯示區N2的形成，故使得該等畫素(有效顯示畫素)的數目小於X及Y的乘積。另外，由於連結墊213設置於矩形區域R的角落，故使用者可於顯示面D2上看見非有效顯示區N2。
如圖8A至圖8D所示，其為本發明第二實施例非揮發型顯示裝置2a、2b、2c、2d的不同變化態樣，圖8A至圖8C中並未顯示外框，但以一方框來表示顯示面D3、D4、D5的範圍。非有效顯示區N3、N4、N5的位置是隨著連結墊213設置的位置而改變，因此非有效顯示區N3、N4、N5可位於顯示面D3、D4、D5之一側邊、一角落或內部。非有效顯示區N3、N4、N5的形狀並不受限制，可依製程需要而修改，例如非揮發型顯示裝置2a的非有效顯示區N3可具有一弧邊(圖8A)並位於顯示面D3的一角落。或者，非揮發型顯示裝置2b的非有效顯示區N4可位於顯示面D4的內部。另外，非有效顯示裝置2c的非有效顯示區N5可位於顯示面D5的一側邊。
另外，本實施例之外框亦可遮擋非有效顯示區，如圖8D所示，非揮發型顯示裝置2d具有一外框28'，外框28'的開口281'並非為一矩形(或凸多邊形)，而為一凹多邊形(如圖8D)或一不規則形。其中，外框28'之一部分設置於連結墊213之投影方向上，即外框28'具有一凸部以遮蔽連結墊213的至少一部分(圖中以完全遮住連結墊213為例)，並可擋住非有效顯示區N6，故使用者透過開口281'觀看畫面時，不會看到非有效顯示區N6。
綜上所述，依本發明之一種非揮發型顯示裝置將連結墊設置於畫素電極所分佈的X行Y列矩形區域內，使得非揮發型顯示膜在被裁切時，不需預留突出部，因此不會產生浪費區，故可大幅提升裁切利用率及裁切速度，並減少材料的浪費。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1．．．電泳顯示裝置
10、10'．．．電泳顯示膜
11、21．．．驅動基板
111、211．．．畫素電極
112、212．．．下基板
113、213．．．連結墊
114、214．．．控制晶片
12．．．電泳顯示材料
13．．．微杯
14、24．．．上基板
15、25．．．共同電極層
16、27．．．黏著層
2、2a、2b、2c、2d．．．非揮發型顯示裝置
22．．．非揮發型顯示材料
23．．．容置結構
26．．．導電元件
28、28'．．．外框
281、281'．．．開口
B．．．突出部
C、C1．．．帶電粒子
D1~D5．．．顯示面
E、E'．．．非揮發型顯示膜
L、L1．．．介電溶液
N1~N6．．．非有效顯示區
P．．．畫素
R．．．矩形區域
S．．．導電膠
W．．．浪費區
X．．．行
Y．．．列
圖1為一種習知電泳顯示裝置的剖面示意圖；圖2為圖1之電泳顯示裝置的俯視示意圖；圖3為習知大面積的電泳顯示膜裁切成複數個電泳顯示膜的示意圖；圖4為本發明第一實施例之一種非揮發型顯示裝置的剖面示意圖；圖5為本發明第一實施例之一種非揮發型顯示裝置的俯視示意圖；圖6為大面積的非揮發型顯示膜裁切成複數個圖5所示之非揮發型顯示膜的示意圖；圖7為本發明第一實施例之一種非揮發型顯示裝置具有一外框的俯視示意圖；圖8A至圖8C為本發明第二實施例之非揮發型顯示裝置中，連結墊具有不同變化態樣的示意圖；以及圖8D為本發明第二實施例之非揮發型顯示裝置之再一變化態樣的示意圖，其中外框遮擋非有效顯示區。
2．．．非揮發型顯示裝置
21．．．驅動基板
211．．．畫素電極
213．．．連結墊
214．．．控制晶片
24．．．上基板
E．．．非揮發型顯示膜
R．．．矩形區域
X．．．行
Y．．．列

Claims (17)

  1. 一種非揮發型顯示裝置，包含：一驅動基板，具有一連結墊及複數畫素電極，該等畫素電極分佈於X行Y列；以及一非揮發型顯示材料，設置於該驅動基板之一側，其中該X行該Y列形成一矩形區域，該連結墊至少部分設置於該矩形區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，其中該連結墊設置於該驅動基板面對該非揮發型顯示材料之一側。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，其中該連結墊位於該矩形區域之一側邊、一角落或內部。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，其中該等畫素電極分佈區域之外輪廓為一凹多邊形。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，其中該非揮發型顯示材料包含電泳性物質、膽固醇型液晶或旋轉球。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之非揮發型顯示裝置，其中該電泳性物質包含複數帶電粒子及一介電溶液。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之非揮發型顯示裝置，更包含：一容置結構，該電泳性物質容置於該容置結構內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之非揮發型顯示裝置，其中該容置結構包含複數微杯或複數微膠囊。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，更包含：一上基板，該非揮發型顯示材料位於該上基板與該驅動基板之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之非揮發型顯示裝置，其中該上基板為一凸多邊形。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之非揮發型顯示裝置，更包含：一共同電極層，設置於該非揮發型顯示材料及該上基板之間並與該連結墊電性連結。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之非揮發型顯示裝置，更包含：一導電元件，該導電元件分別與該連結墊及該共同電極層連結。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之非揮發型顯示裝置，其中該導電元件為一導電間隔子、一導電膠、一導電膠帶或一導線。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，更包含：一外框，包覆該驅動基板的周邊，並具有一開口，該矩形區域對應有一顯示面，該顯示面之至少一部分露出於該開口。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之非揮發型顯示裝置，其中該外框之一部分遮蔽該連結墊之至少一部分。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之非揮發型顯示裝置，其中該顯示面具有一非有效顯示區，該連結墊至少部分位於該非有效顯示區。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之非揮發型顯示裝置，其中該矩形區域對應有複數畫素，該等畫素的數目小於X與Y的乘積。
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