TWI439739B - 彩色濾光片及顯示裝置 - Google Patents

Description

彩色濾光片及顯示裝置

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種顯示器的彩色濾光片。

隨著顯示技術的快速發展，諸多新穎的顯示裝置不斷地被開發出來，其中，電子墨水顯示裝置具有低耗電、薄型化、長壽命、可撓曲等諸多優點，而極具發展的潛力。

電子墨水顯示裝置最初發展於1970年代，其特色是包含許多帶電荷的小球，其中球的一面是白色，另一面是黑色。當電場改變時，球會上下轉動，而呈現不同顏色。

第二代的電子墨水顯示裝置是發展於1990年代，其特色是以微膠囊(microcapsules)代替傳統的小球，並且在微膠囊內填充彩色的油(oil)與帶電荷的白色顆粒。經由外在電場的控制使白色顆粒往上或是往下移動，其中當白色顆粒往上(接近閱讀者方向時)則顯示出白色，當白色顆粒往下時(遠離讀者方向時)則顯示出油的顏色。

上述傳統電子墨水顯示裝置受限於電子墨水材料，通常不能直接顯示出色彩，因此目前亟需一種可應用於電子墨水顯示裝置的彩色濾光片。

本發明之一態樣係提供一種彩色濾光片，俾能應用於各種顯示裝置中，且能避免圖案化彩色光阻層的色度發生變化，以及有效地防止彩色濾光片在製程中產生氣泡。此彩色濾光片包含一第一基板、一圖案化彩色光阻層、一圖案化保護層、一黏著層以及一第二基板。圖案化彩色光阻層配置於第一基板上，圖案化彩色光阻層包含一第一彩色光阻層以及一第二彩色光阻層。圖案化保護層包含一第一保護層以及一第二保護層分別疊置於第一及第二彩色光阻層上，其中第一及第二保護層間存在一間隙以露出部分的第一基板。黏著層覆蓋圖案化保護層以及第一基板。第二基板配置於黏著層上。

依據本發明一實施例，第一及第二保護層的上視輪廓分別對準第一及第二彩色光阻層的上視輪廓。

依據本發明一實施例，第一及第二保護層分別覆蓋第一及第二彩色光阻層。第一及第二保護層之外緣分別超過第一及第二彩色光阻層之外緣約為1-5μm。

依據本發明一實施例，第一及第二保護層之面積分別大於第一及第二彩色光阻層之面積。

依據本發明一實施例，間隙之寬度約為2-20 μm。

本發明之另一態樣係提供一種顯示裝置，其包含一主動陣列基板、一光線調變層以及上述之一彩色濾光片。光線調變層位於主動陣列基板上方，用以改變一光線之性質。彩色濾光片位於光線調變層上方。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。

在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。

本發明之一態樣係揭露一種彩色濾光片100。第1圖繪示本發明一實施方式之彩色濾光片100的上視示意圖。第2圖繪示第1圖中沿線段AA’的剖面示意圖。彩色濾光片100可應用於電子墨水顯示裝置、液晶顯示器或其他類型的顯示裝置。

如第1圖及第2圖所示，彩色濾光片100包含第一基板110、圖案化彩色光阻層120、圖案化保護層130、透明黏著層140以及第二基板150。

第一基板110用以支撐其上的結構。第一基板110可例如為乙烯對苯二甲酸酯(PET)或玻璃等透明材料所製成。第一基板110的厚度並無特殊限制，只要具有足夠的機械強度以提供支撐的功能即可。在一實施例中，第一基板110包含一透明導電層111，其配置於第一基板110的下表面。

圖案化彩色光阻層120配置於第一基板110上。圖案化彩色光阻層120至少包含一第一彩色光阻層121以及一第二彩色光阻層122。第一與第二彩色光阻層121、122是彼此分離地形成在第一基板110上。在一實施例中，圖案化彩色光阻層120還包含第三彩色光阻層123。具體而言，第一彩色光阻層121可為藍色光阻層，第二彩色光阻層122可為綠色光阻層，第三彩色光阻層123可為紅色光阻層。各顏色的彩色光阻層之間存在一間距w。間距w的寬度可例如約為1-20 μm。在另一實施例中，各顏色的彩色光阻層之間沒有設置遮光層，因此間距w的區域是透光的。在又一實施例中，第一基板110上具有一空白區124，此空白區124上不具有任何的彩色光阻層。第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123與空白區124形成彩色濾光片100的一個畫素區。習知技藝者當知，本發明之圖案化彩色光阻層120的配置方式並不限於上述方式。雖然第1圖繪示之第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123大致具有相同的面積，但是第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123亦可具有不相同的面積大小。

圖案化保護層130用以保護圖案化彩色光阻層120，避免圖案化彩色光阻層120在後續製程中發生顏色色度變化。圖案化保護層130的圖案大致對應圖案化彩色光阻層120的圖案。明確地說，圖案化保護層130包含第一保護層131以及第二保護層132，且第一及第二保護層131、132分別疊置於第一及第二彩色光阻層121、122上。第一與第二保護層131、132之間存在間隙d，而露出第一與第二彩色光阻層121、122之間的第一基板110的一部分。間隙d的寬度可例如約為1-20 μm。

在一實施例中，圖案化保護層130的上視輪廓對準圖案化彩色光阻層120。更明確地說，圖案化保護層130包含第一、第二及第三保護層131、132、133，且第一、第二及第三保護層131、132、133各自的上視輪廓分別對準第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123各自的上視輪廓，如第1及第2圖所示。換言之，第一、第二及第三保護層131、132、133各自的面積分別大約等於第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123各自的面積。

在另一實施例中，如第3圖所示，第一、第二及第三保護層131、132、133各自的面積分別大於第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123各自的面積，而使第一、第二及第三保護層131、132、133分別完全覆蓋第一、第二及第三彩色光阻層121、122、133的上表面。在一具體實例中，第一、第二及第三保護層131、132、133的外緣分別超越過第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123的外緣。上述保護層超越彩色光阻層外緣的長度a可例如約為1-5μm。

圖案化保護層130的材料可例如為聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral resin)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)等熱塑性高分子。圖案化保護層130的厚度可例如約為1-30μm，較佳為2-10μm。

形成圖案化保護層130的方法可例如為雷射轉印(Laser transfer printing)、熱轉印(Thermal transfer printing)、噴墨印製(Ink Jet Printing)或曝光蝕刻法(Photo Lithography)等。

透明黏著層140用以將第二基板150與第一基板110及其上的結構黏結在一起，如第2圖及第3圖所示。透明黏著層140覆蓋其下的圖案化保護層130以及第一及第二彩色光阻層121、122之間的部分第一基板110。

當透明黏著層140與圖案化彩色光阻層120直接接觸時，透明黏著層140與彩色光阻層120會發生某些交互作用，而讓彩色光阻層120的顏色色度發生變化。透明黏著層140在透明度及黏著性的要求下，其材料的種類不易改變。因此，根據本發明之實施方式係設置圖案化保護層130以減少透明黏著層140與圖案化彩色光阻層120直接接觸的面積，或者甚至完全避免透明黏著層140與圖案化彩色光阻層120發生直接接觸。

另一方面，圖案化保護層130中的間隙d有益於移除透明黏著層140中的氣泡。在一具體實施例中，透明黏著層140是藉由壓合(laminator)方式將一具有透明黏著層的乾膜材料壓合在第一基板110上。在壓合過程時，第一基板110與乾膜材料之間容易產生起泡，尤其是在各個彩色光阻層之間的間距w之處。為改善上述氣泡問題，在此實施例中，透明黏著層140包含熱塑性高分子材料，而讓透明黏著層140受熱後具有較佳的流動性。在完成上述滾壓製程後，可藉由另一加熱脫泡程序，讓原本存在於透明黏著層140與第一基板110之間的氣泡離開。換言之，透明黏著層140可經由第一、第二及第三保護層131、132、133之間的間隙d，充填進入第一、第二及第三彩色光阻層121、122、123之間的間距w處，而移除位於各個彩色光阻層之間的氣泡。亦即，圖案化保護層130中的間隙d是有益於移除後續製程中所產生的氣泡。

本案發明人曾嘗試使用整面性的高分子材料保護層130來覆蓋圖案化彩色光阻層120。在上述嘗試中，在各顏色的彩色光阻層之間的間距w之處，會產生許多氣泡。又因為保護層130的功能是用以防止彩色光阻層120發生色度變化，此類的高分子材料在高溫下的流動性並不好。因此，很難利用加熱脫泡程序來移除其中的氣泡。有鑑於上述的實際經驗，本發明之實施例設計圖案化保護層130，一方面可以保護彩色光阻層120，防止彩色光阻層120發生色度變化，另一方面又可移除製程中所產生的氣泡。

第二基板150配置於透明黏著層140上。第二基板150用以保護其下的結構，免於受外界應力撞擊。第二基板150的材料可例如為乙烯對苯二甲酸酯(PET)或玻璃等透明材料。第二基板150的厚度並無特殊限制，只要能提供足夠的機械強度，以保護其下的結構即可。

本發明之另一態樣係提供一種顯示裝置。第4圖繪示本發明一實施方式之顯示裝置200的剖面示意圖。顯示裝置200包含主動陣列基板210、光線調變層220以及彩色濾光片100。

主動陣列基板210可例如為具有多數薄膜電晶體以及多數畫素電極211之陣列基板，其為本技術領域所習知。

光線調變層220位於主動陣列基板210上方，用以改變光線的性質。光線調變層220可例如為電泳材料層或液晶層。在光線調變層220為電泳材料層的實例中，電泳材料層可例如為微膠囊式電子墨水層、微杯式電子墨水層、或溝槽式電子墨水層。

彩色濾光片100位於光線調變層220上。彩色濾光片100是上述任一實施方式或實施例所述的彩色濾光片。彩色濾光片100的第一基板110的下表面具有一透明導電層111，可利用透明導電層111與畫素電極211來形成電場，而控制光線調變層220的性質。

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．．．彩色濾光片

110．．．第一基板

111．．．透明導電層

120．．．圖案化彩色光阻層

121．．．第一彩色光阻層

122．．．第二彩色光阻層

123．．．第三彩色光阻層

130．．．圖案化保護層

131．．．第一保護層

132．．．第二保護層

133．．．第三保護層

140．．．透明黏著層

150．．．第二基板

200．．．顯示裝置

210．．．主動陣列基板

211．．．畫素電極

220．．．光線調變層

a．．．長度

d．．．間隙

w．．．間距

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示本發明一實施方式之彩色濾光片的上視示意圖。

第2圖繪示第1圖中沿線段AA’的剖面示意圖。

第3圖繪示本發明另一實施方式之彩色濾光片的剖面示意圖。

第4圖繪示本發明一實施方式之顯示裝置的剖面示意圖。

100．．．彩色濾光片

110．．．第一基板

111．．．透明導電層

120．．．圖案化彩色光阻層

121．．．第一彩色光阻層

122．．．第二彩色光阻層

123．．．第三彩色光阻層

130．．．圖案化保護層

131．．．第一保護層

132．．．第二保護層

133．．．第三保護層

140．．．透明黏著層

150．．．第二基板

d．．．間隙

w．．．間距

Claims (10)

1. 一種彩色濾光片，包含：一第一基板；一圖案化彩色光阻層，配置於該第一基板上，該圖案化彩色光阻層包含一第一彩色光阻層以及一第二彩色光阻層；一圖案化保護層，包含一第一保護層以及一第二保護層分別疊置於該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層上，其中該第一保護層及該第二保護層之間存在一間隙以露出部分該第一基板，其中該第一保護層及該第二保護層包含至少一材料係選自聚乙烯醇缩丁醛及聚氯乙烯所組成之群組；一黏著層，覆蓋該圖案化保護層以及該第一基板；以及一第二基板，配置於該黏著層上。
2. 如請求項1所述之彩色濾光片，其中每一該第一保護層及該第二保護層之一上視輪廓分別對準每一該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層之一上視輪廓。
3. 如請求項1所述之彩色濾光片，其中每一該第一保護層及該第二保護層分別覆蓋每一該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層。
4. 如請求項3所述之彩色濾光片，其中每一該第一保護層及該第二保護層之一外緣分別超過每一該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層之一外緣約為1-5μm。
5. 如請求項1所述之彩色濾光片，其中每一該第一保護層及該第二保護層之一面積大於每一該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層之一面積。
6. 如請求項1所述之彩色濾光片，其中該間隙之一寬度約為2-20μm。
7. 一種顯示裝置，包含：一主動陣列基板；一光線調變層，位於該主動陣列基板上方，用以改變一光線之性質；以及如請求項1所述之一彩色濾光片，位於該光線調變層上方。
8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該光線調變層為一電泳材料層或一液晶層。
9. 如請求項7所述之顯示裝置，其中每一該第一保護層及該第二保護層分別覆蓋每一該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層。
10. 如請求項9所述之顯示裝置，其中每一該第一保護層及該第二保護層之一外緣分別超過每一該第一彩色光阻層及該第二彩色光阻層之一外緣約為1-5μm。