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TWI457681B - 電子紙顯示器 - Google Patents

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TWI457681B
TWI457681B TW100135546A TW100135546A TWI457681B TW I457681 B TWI457681 B TW I457681B TW 100135546 A TW100135546 A TW 100135546A TW 100135546 A TW100135546 A TW 100135546A TW I457681 B TWI457681 B TW I457681B
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Barry Yu
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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Description

電子紙顯示器
本發明是有關一種顯示器，且特別是有關於一種電子紙顯示器。
一般而言，目前常見的電子紙顯示器包含前面板疊合片(front plane laminate；FPL)與具有薄膜電晶體層的基板。其中，前面板疊合片包含電子墨水層與共用電極層。電子墨水層包含多個微膠囊，且微膠囊內具有顏色不同之正電荷和負電荷(例如：黑色和白色)與透明流體。當具有薄膜電晶體層的基板之各畫素電極與共用電極層之間的電場改變時，不同顏色之正電荷和負電荷便會根據電場方向而向上或向下移動，進而使各微膠囊呈現出黑色或白色，因此使用者能夠看到電子紙顯示器所顯示的畫面。
第1圖繪示習知具有觸控功能之電子紙顯示器100的剖面圖。參閱第1圖，電子紙顯示器100包含基板110、前面板疊合片120與觸控面板140。其中，基板110具有薄膜電晶體層112。前面板疊合片120包含電子墨水層122、共用電極層124與基板126。此外，前面板疊合片120上可設置保護片130用以保護前面板疊合片120。觸控面板140貼附於保護片130上。
然而，對於具有觸控功能的電子紙顯示器來說，製造者將觸控面板貼附於前面板疊合片上的保護片會造成電子紙顯示器的厚度與重量增加。另一方面，由於觸控面板貼附時的製程良率偏低，且增加觸控面板可能會導致電子紙顯示器的光學特性及反射效率變差，因此會使產品競爭力下降。
本發明之一技術態樣為一種電子紙顯示器。
根據本發明一實施方式，一種電子紙顯示器包含第一基板與前面板疊合片。第一基板之表面具有薄膜電晶體層。前面板疊合片位於薄膜電晶體層上。前面板疊合片包含第二基板、共用電極層、電子墨水層與觸控感應電極層。第二基板具有面向第一基板之第一表面與位於第一表面相反側之第二表面。共用電極層位於第二基板之第一表面上。電子墨水層位於薄膜電晶體層與共用電極層之間。觸控感應電極層直接形成於第二基板之第二表面上。
在本發明上述實施方式中，由於前面板疊合片包含觸控感應電極層於第二基板上，且藉由第二接觸孔內的第二導電膠電性連接觸控感應電極層與薄膜電晶體層，因此電子紙顯示器具有觸控的功能。與習知具有觸控功能的電子紙顯示器相較，此電子紙顯示器可以省略習知貼附於保護片上方的觸控面板，因此可減少電子紙顯示器的厚度與重量。
另一方面，由於觸控感應電極層可以用狹縫塗佈(Slit coating)、微影製程(Photolithography)或網印(Screen coating)的方式形成於第二基板上，不僅良率較貼附觸控面板高，且省略觸控面板可以增加電子紙顯示器的光學特性及反射效率，而提升產品的競爭力。
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2圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示器200的剖面圖。第3圖繪示第2圖之電子紙顯示器200的局部放大圖。同時參閱第2圖與第3圖，電子紙顯示器200包含第一基板210與前面板疊合片220。第一基板210之表面上具有薄膜電晶體層212。前面板疊合片220位於薄膜電晶體層212上。前面板疊合片220包含第二基板226、共用電極層224、電子墨水層222與觸控感應電極層228。第二基板226具有面向第一基板210之第一表面231與位於第一表面231相反側之第二表面232。共用電極層224位於第二基板226之第一表面231上。電子墨水層222位於薄膜電晶體層212與共用電極層224之間。觸控感應電極層228直接形成於第二基板226之第二表面232上，即在本實施例中，觸控感應電極層228可直接接觸第二基板226之第二表面232。
電子墨水層222包含微膠囊221。其中微膠囊221包含透明流體227、黑色粒子223與白色粒子225。黑色粒子223位於透明流體227中且帶負電。白色粒子225位於透明流體227中且帶正電。薄膜電晶體層212包含儲存電容214、畫素電極216與薄膜電晶體218。
在本實施方式中，電子紙顯示器200更包含保護片230、密封膠240、第一接觸孔250、第一導電膠252、第二接觸孔260與第二導電膠262。其中，保護片230位於觸控感應電極層228上方，用以保護前面板疊合片220，且觸控感應電極層228位於保護片230與第二基板226之間。密封膠240圍繞前面板疊合片220且位於第一基板210與保護片230之間，以支撐保護片230於觸控感應電極層228上方。此外，第一接觸孔250位於共用電極層224與薄膜電晶體層212之間，且第一導電膠252位於第一接觸孔250中，用以電性連接共用電極層224與薄膜電晶體層212。第二接觸孔260位於觸控感應電極層228與薄膜電晶體層212之間，且第二導電膠262位於第二接觸孔260中，用以電性連接觸控感應電極層228與薄膜電晶體層212。
具體而言，當具有薄膜電晶體層212的第一基板210，其畫素電極216與共用電極層224之間的電場改變時，黑色粒子223與白色粒子225便會根據電場方向而向上或向下移動，進而使各微膠囊221呈現出黑色或白色，因此使用者能夠看到電子紙顯示器200所顯示的畫面。此外，由於第二接觸孔260電性連接觸控感應電極層228與薄膜電晶體層212，使得電子紙顯示器200具有觸控的功能。
上述觸控感應電極層228可以用狹縫塗佈(Slit coating)、微影製程(Photolithography)或網印(Screen coating)的方式直接形成於第二基板226之第二表面232上。另一方面，保護片230的材質可以包含二氧化矽。密封膠240的材質可以包含紫外線固化膠。第一導電膠252與第二導電膠262的材質可以包含銀膠。第一基板210的材質可以玻璃基板或石英基板。畫素電極216、共用電極層224與觸控感應電極層228的材質可以包含銦錫氧化物或銦鋅氧化物。第二基板226的材質可以包含聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)、壓克力或其他的塑膠材料。
電子紙顯示器200可以省略習知貼附於保護片230上方的觸控面板140(見第1圖)，因此電子紙顯示器200的具有較小的厚度與較輕的重量。另一方面，由於觸控感應電極層228可以用狹縫塗佈、微影製程或網印的方式形成於第二基板226上，不僅良率較貼附觸控面板140(見第1圖)高，且省略觸控面板140(見第1圖)可以增加電子紙顯示器200的光學特性及反射效率。
應了解到，在以下的敘述中，已經在上述實施方式中提過的元件連接關係與材料，將不再重複贅述，僅就電子墨水層222相關的技術內容再加以補充，合先敘明。
第4圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器200的局部剖面圖。如圖所示，前面板疊合片220包含第二基板226、共用電極層224、電子墨水層222與觸控感應電極層228。然而與上述實施方式不同的地方在於電子墨水層222係以雙色帶電粒子271(例如黑色與白色)來取代第3圖的微膠囊221，而讓使用者仍可看到電子紙顯示器200所顯示的畫面。
第5圖繪示根據本發明又一實施方式之電子紙顯示器200的局部剖面圖。如圖所示，前面板疊合片220包含第二基板226、共用電極層224、電子墨水層222與觸控感應電極層228。然而與上述實施方式不同的地方在於電子墨水層222之微膠囊221包含不透明流體229(例如白色)與黑色粒子223，而黑色粒子223可根據電場方向上下移動，如此一來使用者仍可看到電子紙顯示器200所顯示的畫面。
然而在上述實施方式中，電子紙顯示器200僅能顯示兩種不同的顏色，在以下實施方式中，將敘述可顯示彩色畫面的電子紙顯示器200。
第6圖繪示根據本發明再一實施方式之電子紙顯示器200的局部剖面圖。如圖所示，前面板疊合片220包含第二基板226、共用電極層224、電子墨水層222與觸控感應電極層228。電子墨水層222包含第一墨水材料圖案270、第二墨水材料圖案280與第三墨水材料圖案290。第一微膠囊272位於第一墨水材料圖案270中，第二微膠囊282位於第二墨水材料圖案280中，且第三微膠囊292位於第三墨水材料圖案290中。其中，第一微膠囊272、第二微膠囊282與第三微膠囊292包含不同顏色的帶電染料，例如第一微膠囊272包含紅色帶電染料，第二微膠囊282包含綠色帶電染料，而第三微膠囊292包含藍色帶電染料。因此當帶電染料被電場驅動時，電子紙顯示器200便可顯示彩色的畫面。
第7圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器200的局部剖面圖。如圖所示，前面板疊合片220包含第二基板226、共用電極層224、電子墨水層222與觸控感應電極層228。與上述實施方式不同的地方在於電子墨水層222係以第一雙色帶電粒子274、第二雙色帶電粒子284與第三雙色帶電粒子294來取代第6圖中的第一微膠囊272、第二微膠囊282與第三微膠囊292。其中，第一雙色帶電粒子274、第二雙色帶電粒子284與第三雙色帶電粒子294具有不同的顏色。
第8圖繪示根據本發明又一實施方式之電子紙顯示器200的局部剖面圖。如圖所示，前面板疊合片220包含第二基板226、共用電極層224、電子墨水層222與觸控感應電極層229。與上述實施方式不同的地方在於電子墨水層222中的第一微膠囊278包含第一帶電粒子276與第一不透明流體277，第二微膠囊288包含第二帶電粒子286與第二不透明流體287，而第三微膠囊298包含第三帶電粒子296與第三不透明流體297。其中，第一帶電粒子276、第二帶電粒子286與第三帶電粒子296具有不同的顏色。
第9圖繪示根據本發明再一實施方式之電子紙顯示器200的剖面圖。如圖所示，電子紙顯示器200還可包含電路板310、晶片320與封裝元件330。晶片320設置於電路板310上，且封裝元件330電性連接薄膜電晶體層212與電路板310。此種設置方式為帶狀自動化連接技術(Tape Automated Bonding；TAB)。
第10圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器200的剖面圖。電子紙顯示器200還可包含電路板310、晶片320與封裝元件330。晶片320設置於第一基板210上，且封裝元件330電性連接薄膜電晶體層212與電路板310。此種設置方式為玻璃載晶技術(Chip On Glass；COG)。
第11圖繪示根據本發明又一實施方式之電子紙顯示器200的剖面圖。與第9圖不同的地方在於省略第二接觸孔260與第二導電膠262的設置，並使用從封裝元件330分出的軟性電路板312與前面板疊合片220電性連接。
第12圖繪示根據本發明再一實施方式之電子紙顯示器200的剖面圖。與第9圖不同的地方在於省略第二接觸孔260與第二導電膠262的設置，並使用獨立的軟性電路板312與前面板疊合片220電性連接。
第13圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器200的剖面圖。與第9圖不同的地方在於省略第二接觸孔260與第二導電膠262的設置，並使用軟性電路板312與前面板疊合片220電性連接。在本實施方式中，軟性電路板312其中一端設置於第一基板210上，訊號可由封裝元件330傳出至外部裝置。
本發明上述實施方式與先前技術相較，具有以下優點：
(1)　由於前面板疊合片包含觸控感應電極層形成於第二基板上，且藉由第二接觸孔內的第二導電膠電性連接觸控感應電極層與薄膜電晶體層，因此電子紙顯示器具有觸控的功能。
(2)　此電子紙顯示器可以省略習知貼附於保護片上方的觸控面板，因此可減少電子紙顯示器的厚度與重量。
(3)　觸控感應電極層可以用狹縫塗佈、微影製程或網印的方式形成於第二基板上，不僅良率較貼附觸控面板高，且省略觸控面板可以增加電子紙顯示器的光學特性及反射效率，而提升產品的競爭力。
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．．．電子紙顯示器
110．．．基板
112．．．薄膜電晶體層
120．．．前面板疊合片
122．．．電子墨水層
124．．．共用電極層
126．．．基板
130．．．保護片
140．．．觸控面板
200．．．電子紙顯示器
210．．．第一基板
212．．．薄膜電晶體層
214．．．儲存電容
216．．．畫素電極
218．．．薄膜電晶體
220．．．前面板疊合片
221．．．微膠囊
222．．．電子墨水層
223．．．黑色粒子
224．．．共用電極層
225．．．白色粒子
226．．．第二基板
227．．．透明流體
228．．．觸控感應電極層
229．．．不透明流體
230．．．保護片
231．．．第一表面
232．．．第二表面
240．．．密封膠
250．．．第一接觸孔
252．．．第一導電膠
260．．．第二接觸孔
262．．．第二導電膠
270．．．第一墨水材料圖案
271．．．雙色帶電粒子
272．．．第一微膠囊
274．．．第一雙色帶電粒子
276．．．第一帶電粒子
277．．．第一不透明流體
278．．．第一微膠囊
280．．．第二墨水材料圖案
282．．．第二微膠囊
284．．．第二雙色帶電粒子
286．．．第二帶電粒子
287．．．第二不透明流體
288．．．第二微膠囊
290．．．第三墨水材料圖案
292．．．第三微膠囊
294．．．第三雙色帶電粒子
296．．．第三帶電粒子
297．．．第三不透明流體
298．．．第三微膠囊
310．．．電路板
312．．．軟性電路板
320．．．晶片
330．．．封裝元件
第1圖繪示習知具有觸控功能之電子紙顯示器的剖面圖。
第2圖繪示根據本發明一實施方式之電子紙顯示器的剖面圖。
第3圖繪示第2圖之電子紙顯示器的局部放大圖。
第4圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器的局部剖面圖。
第5圖繪示根據本發明又一實施方式之電子紙顯示器的局部剖面圖。
第6圖繪示根據本發明再一實施方式之電子紙顯示器的局部剖面圖。
第7圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器的局部剖面圖。
第8圖繪示根據本發明又一實施方式之電子紙顯示器的局部剖面圖。
第9圖繪示根據本發明再一實施方式之電子紙顯示器的剖面圖。
第10圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器的剖面圖。
第11圖繪示根據本發明又一實施方式之電子紙顯示器的剖面圖。
第12圖繪示根據本發明再一實施方式之電子紙顯示器的剖面圖。
第13圖繪示根據本發明另一實施方式之電子紙顯示器的剖面圖。
200．．．電子紙顯示器
210．．．第一基板
212．．．薄膜電晶體層
214．．．儲存電容
216．．．畫素電極
218．．．薄膜電晶體
220．．．前面板疊合片
221．．．微膠囊
222．．．電子墨水層
223．．．黑色粒子
224．．．共用電極層
225．．．白色粒子
226．．．第二基板
227．．．透明流體
228．．．觸控感應電極層
230．．．保護片
231．．．第一表面
232．．．第二表面

Claims (8)

  1. 一種電子紙顯示器，包含：一第一基板，其表面上具有一薄膜電晶體層；一前面板疊合片，位於該薄膜電晶體層上，該前面板疊合片包含：一第二基板，具有面向該第一基板之一第一表面與位於該第一表面相反側之一第二表面；一共用電極層，位於該第二基板之該第一表面上；一電子墨水層，位於該薄膜電晶體層與該共用電極層之間；以及一觸控感應電極層，直接形成於該第二基板之該第二表面上；一第一接觸孔，位於該共用電極層與該薄膜電晶體層之間；一第一導電膠，位於該第一接觸孔中，用以電性連接該共用電極層與該薄膜電晶體層；一第二接觸孔，位於該觸控感應電極層與該薄膜電晶體層之間，其中該第一接觸孔位於該電子墨水層與該第二接觸孔之間；以及一第二導電膠，位於該第二接觸孔中，用以電性連接該觸控感應電極層與該薄膜電晶體層。
  2. 如請求項1所述之電子紙顯示器，更包含： 一保護片，位於該觸控感應電極層上方，用以保護該前面板疊合片。
  3. 如請求項2所述之電子紙顯示器，其中該觸控感應電極層位於該保護片與該第二基板之間。
  4. 如請求項2所述之電子紙顯示器，更包含：一密封膠，圍繞該前面板疊合片且位於該第一基板與該保護片之間，以支撐該保護片於該觸控感應電極層上方。
  5. 如請求項4所述之電子紙顯示器，其中該密封膠的材質包含紫外線固化膠。
  6. 如請求項1所述之電子紙顯示器，其中該電子墨水層包含複數個微膠囊，且每一該微膠囊包含：一流體；以及複數個帶電粒子，位於該流體中。
  7. 如請求項1所述之電子紙顯示器，其中該電子墨水層包含複數個雙色帶電粒子。
  8. 如請求項1所述之電子紙顯示器，其中該第二基板的材質包含聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)。
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