TWI869324B - 用於電泳式顯示器的背板及其電泳式顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種用於電泳式顯示器的背板，包括：阻水基板層；複數條導電走線，設置在阻水基板層上；絕緣層，設置於阻水基板層與導電走線上，且絕緣層具有複數個預留開口；以及複數個電極塊，設置於絕緣層上，且延伸於預留開口中以與對應的導電走線電性連接，其中，該等電極塊中的每一電極塊對應三個以上的預留開口，以及其中，該等預留開口中的每一預留開口的等效直徑介於0.2-1.0mm之間。

Description

用於電泳式顯示器的背板及其電泳式顯示器

本發明係關於一種用於電泳式顯示器的背板及其電泳式顯示器，特別是一種具有以阻水膜作為印刷製程的基板的背板。

電泳式顯示器的主要原理是以外加電場驅動懸浮在微膠囊或微杯溶液內之帶電染色粒子，以利用染色粒子存在位置的改變來顯現圖像畫面。目前已廣泛應用於電子閱讀器（如電子書、電子報紙或電子筆記本等）或其他電子組件（如電子標籤、電子看板）等市場。

區塊式顯示器(Segmented Display)為電泳式顯示器的產品之一，其原理為每一個區塊(segment或block)對應一條驅動線，藉由多個區塊可拼湊顯示數字或簡潔的圖形。區塊式顯示器可製造出多種2D形狀，如圓形、三角形與不規則形狀等，強化工業設計的需求，可應用於多種產業如服飾、車身、居家用品、工業用品與建築外觀裝飾等。

然而，在習知的區塊式顯示器製程中，採用的是傳統的印刷電路板製程，將印刷電路板打孔，使得印刷電路板上下兩側之導電層能夠藉由此穿孔做導通，基板上側之導電層做特殊圖像化，基板下側之導電層做驅動線路且連接至訊號輸入端。因墨水材料需要在特定的含水量狀態下才能達到最佳的顯示效果，故需要在模組的最外層再加上阻水膜，避免外界環境的水氣進入顯示器，導致墨水材料的含水量發生變化，進而影響顯示效果。因此，在習知的背板製作完成後，由於需要額外用膠材將阻水膜貼附於背板最外層，這樣的結構造成整體顯示器厚度增加，不利於薄化產品的開發；而所使用的膠材在製程中也容易產生揮發性氣體等副產物，如揮發性有機物(Volatile Organic Compound，簡稱VOCs)，揮發性有機化合物會與主要來自汽車、工業活動的氮氧化物產生化學作用，形成臭氧，而臭氧、空氣中的微粒和其他污染物的積聚會形成煙霧，造成空氣品質劣化，故不符合環保的要求。

另外，印刷電路板為多層材料沖壓而成，在穿孔製程中(如電腦數值控制(CNC)鑽孔)會產生粉塵，有汙染環境之虞；而孔壁也容易殘留粉塵，在後端迴流焊(reflow)製程時，在升溫熱效應和熱風對流作用下膨脹，導致粉塵脫落進而造成印刷電路板的二次污染。以上的問題都可能需要在產線上額外增設機台，如吹氣設備、高壓集塵設備等等才能解決，故不利於提高生產效率，更對環境有所傷害。

因此，需要提出一種能省略穿孔步驟、貼合製程、減少整體顯示器疊構厚度之顯示器背板，以克服上述問題。

為達到有效解決上述問題之目的，本發明提出一種用於電泳式顯示器的背板，包括：一阻水基板層；複數條導電走線，設置在該阻水基板層上；一絕緣層，設置於該阻水基板層與該等導電走線上，且絕緣層具有複數個預留開口；以及複數個電極塊，設置於該絕緣層上，且延伸於該等預留開口中以與對應的導電走線電性連接，其中，該等電極塊中的每一電極塊對應三個以上的預留開口，以及其中，該等預留開口中的每一預留開口的等效直徑介於0.2-1.0mm之間。

本發明提出一種用於電泳式顯示器的背板，其有助於達到企業的ESG要求，ESG是指環境保護(Environmental)、社會責任(Social)及公司治理(Governance)，可謂一種評估企業的數據與指標。因此，本發明提出的製程與其產品對環境更友善，如使用低汙染的材料與製程，以期滿足ESG的要求。

較佳地，每一電極塊與該對應的導電走線的接觸阻抗小於1×10 ^-4Ω/cm。或者每一電極塊與該對應的導電走線所組成的導電線路的整體阻抗小於700Ω。

較佳地，每一電極塊與該對應的導電走線的接觸阻抗小於1×10 ^-4Ω/cm，且兩者所組成的導電線路的整體阻抗小於700Ω。

較佳地，阻水基板層的玻璃轉化溫度大於80°C。

較佳地，導電走線係由銀漿固化而形成，導電走線的厚度小於6μm。

較佳地，絕緣層的厚度介於3-10μm。或者絕緣層的厚度小於20μm。

較佳地，電極塊係由含導電碳黑的漿料所形成。或者電極塊由含導電漿料所印刷形成。

較佳地，預留開口的深寬比介於10um/mm~50um/mm。

較佳地，每一電極塊與對應的導電走線的整體阻抗小於700Ω。或者每一電極塊與對應的導電走線的整體阻抗小於200Ω。

較佳地，阻水基板層的水氧穿透速率介於1g/m ²/天~0.01g/m ²/天之間。

較佳地，阻水基板層包括一PET層以及一材料層，該材料層包括阻水塗層或鋁層。

較佳地，阻水塗層包括兩層不同厚度的氮化矽或氧化矽。或者阻水塗層包括兩層阻水率不同的材料層。

此外，為達到有效解決上述問題之目的，本發明另外提出一種用於電泳式顯示器的背板的製作方法，包括：形成一阻水基板層；將複數條導電走線印刷在阻水基板層上；將絕緣層印刷在阻水基板層與導電走線上，且絕緣層具有複數個預留開口；以及將複數個電極塊印刷於絕緣層上，以延伸於預留開口中以與對應的導電走線電性連接，其中，電極塊中的每一電極塊對應三個以上的預留開口，以及其中，該等預留開口中的每一預留開口的等效直徑介於0.2-1.0mm之間。

為達到有效解決上述問題之目的，本發明另外提出一種用於電泳式顯示器，包括：阻水基板層；複數條導電走線，設置在阻水基板層上；絕緣層，設置於阻水基板層與該等導電走線上，且絕緣層具有複數個預留開口；以及複數個電極塊，設置於該絕緣層上，且延伸於預留開口中以與對應的導電走線電性連接，其中，該等電極塊中的每一電極塊對應三個以上的預留開口，以及其中，該等預留開口中的每一預留開口的等效直徑介於0.2-1.0mm之間；電極層；以及電子墨水層；其中電子墨水層受電極塊及電極層的驅動而顯示至少一個顏色區塊。

爲使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明詳加說明如下。

現在將參考其中示出本發明概念的示例性實施例的附圖在下文中更充分地闡述本發明概念。以下藉由參考附圖更詳細地闡述示例性實施例，本發明概念的優點及特徵以及其達成方法將顯而易見。然而，應注意，本發明概念並非僅限於以下示例性實施例，而是可實施為各種形式。因此，提供示例性實施例僅是為了揭露本發明概念並使熟習此項技術者瞭解本發明概念的類別。在圖式中，根據本發明概念的示例性實施例並非僅限於本文所提供的特定實施例，且圖式為清晰起見而進行誇大。

本文所用術語僅用於闡述特定實施例，而並非旨在限制本發明。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用的單數形式的用語「一」及「該」旨在亦包括複數形式。本文所用的用語「及/或」包括相關所列項其中一或多者的任意及所有組合。應理解，當稱元件「連接」或「耦合」至另一元件時，所述元件可直接連接或耦合至所述另一元件或可存在中間元件。

相似地，應理解，當稱一個元件(例如層、區或基板)位於另一元件「上」時，所述元件可直接位於所述另一元件上，或可存在中間元件。相比之下，用語「直接」意指不存在中間元件。更應理解，當在本文中使用用語「包括」、「包含」時，是表明所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組的存在或添加。

此外，將藉由作為本發明概念的理想化示例性圖的剖視圖來闡述詳細說明中的示例性實施例。相應地，可根據製造技術及/或可容許的誤差來修改示例性圖的形狀。因此，本發明概念的示例性實施例並非僅限於示例性圖中所示出的特定形狀，而是可包括可根據製造製程而產生的其他形狀。圖式中所例示的區域具有一般特性，且用於說明元件的特定形狀。因此，此不應被視為僅限於本發明概念的範圍。

亦應理解，儘管本文中可能使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來闡述各種元件，然而該些元件不應受限於該些用語。該些用語僅用於區分各個元件。因此，某些實施例中的第一元件可在其他實施例中被稱為第二元件，而此並不背離本發明的教示內容。本文中所闡釋及說明的本發明概念的態樣的示例性實施例包括其互補對應物。本說明書通篇中，相同的元件編號或相同的指示物表示相同的元件。

此外，本文中參考剖視圖及/或平面圖來闡述示例性實施例，其中所述剖視圖及/或平面圖是理想化示例性說明圖。因此，預期存在由例如製造技術及/或容差所造成的相對於圖示形狀的偏離。因此，示例性實施例不應被視作僅限於本文中所示區的形狀，而是欲包括由例如製造所導致的形狀偏差。因此，圖中所示的區為示意性的，且其形狀並非旨在說明裝置的區的實際形狀、亦並非旨在限制示例性實施例的範圍。

本文“雙穩態(bistable)”等類似用語代表具有在至少一種光學性質上不同的第一和第二顯示狀態的顯示器，可在收到驅動源後從第一、第二顯示狀態之間變化，而在第一、第二顯示狀態下穩定。另外，某些顯示器在前述第一和第二顯示狀態的中間狀態下也是穩定的，此類顯示器可稱為“多穩態的(multi-stable)”，但是為了方便理解，本文“雙穩態”等類似用語可以涵蓋多穩態的顯示器。

本發明部分實施方式係針對電光顯示器，特別是雙穩態電光顯示器，例如一種使用基於粒子反射光線的電泳顯示器，其中，一種或多種類型的帶色(黑、白或帶色彩)/帶電粒子存在於流體(即下文所稱電泳介質)中並且在電場或/及磁場的影響下在流體中移動，以改變顯示器的顯示外觀(或稱顯示畫面)。本發明部分實施方式的彩色電泳顯示器具有可產生第一和第二顯示狀態的材料(即帶色/帶電粒子)，利用向所述材料施加電場或/及磁場，使所述材料呈現的外觀從第一顯示狀態改變到第二顯示狀態，而第一和第二顯示狀態的至少一個光學性質(如色相、明度與彩度)可以相同或不同。

可理解的是，本發明與顯示器的背板相關，其可用於驅動電泳顯示器，同時達到良好的阻水效果。此背板能搭配任何適用的顯示器使用。通常，顯示器可包括但不限於阻水膜、光學膠、與本案之電極塊對應之上電極、電子墨水層、LCD、OLED等。

請參考圖1，圖1為依據本發明較佳實施例的顯示器背板1的剖視圖。顯示器背板1包括：阻水基板層10；導電走線20，設置在阻水基板層10上；絕緣層30，設置於阻水基板層10與導電走線20上，且在絕緣層30上形成複數個預留開口40；以及複數個電極塊50，設置於絕緣層30上，且填入預留開口40中並透過預留開口40與對應的導電走線20電性連接。

請參考圖2，圖2是依據本發明實施例的顯示器的剖視圖。在圖2中，圖1所示之本發明實施例的顯示器背板1與電子墨水層60、第一驅動電極70及蓋板80組成本發明實施例的顯示器，電子墨水層60實質上設置於顯示器背板1與第一驅動電極70之間，受到兩者之間的電場/磁場驅動而呈現顏色或圖樣。圖3則是本發明實施例的顯示器的正面透視圖，以下先簡單說明，本發明實施例的顯示器可以顯示多個區塊100A、100B、100C、100D、100E、100F，以區塊100A來說，其電子墨水層60受到第一驅動電極70(可簡稱上電極層)與第二驅動電極(即區塊100A所對應的電極塊50A，可簡稱下電極層)之間的電壓控制(例如+15V、-15V、0V等等)，電子墨水層60中的帶色粒子(如黑、白或其他色彩)/帶電粒子在流體中移動，以使區塊100A呈現出顯示外觀、顏色(或稱顯示畫面)，也就是說本發明實施例顯示器的多個區塊100A、100B、100C、100D、100E、100F可以呈現出色塊或花紋。舉例來說，區塊100B顯示白色(畫面背景)，區塊100A顯示綠色、區塊100C顯示黑色，區塊100D、100F顯示紅色，而區塊100E顯示黃色。請先再參考圖5，圖5是本發明實施例的另一顯示器的正面透視圖，其可應用為顯示電子產品電池容量的指示燈號，例如區塊200E為總電量0~20%，以紅色顯示；區塊200A為總電量80~100%，以綠色顯示，區塊200B、200C、200D則分別顯示藍、黃、橙色。

以下先詳細地描述本發明實施例的顯示器背板1的各個元件及製程。

首先提供阻水基板層10。阻水基板層10係由阻水基材所構成，阻水基材可分為無機(例如，SiO ₂、鋁膜)材料、有機材料或兩種的組合。由於本發明需將導電走線20、絕緣層30、電極塊50等結構印刷於阻水基板層10之上，因此，阻水基板層10之材料選定，應考慮製程中的耐熱性、支撐性(例如抗拉強度)及其他表面特性(如表面粗糙度可能會影響印刷的精度，可選用表面特徵Ra≒0.5nm的材料)。在本發明實施例中，阻水基板層10可承受導電走線20、絕緣層30、電極塊50的印刷製程溫度，也就是說，阻水基板層10的玻璃轉化溫度(Tg)可大於80°C、大於100°C、大於160°C或大於200°C，以確保足夠之耐熱性。

請參考表1，在本發明實施例中對阻水基板層10的特性進行挑選。在表1中，以阻水性是否達到水氧穿透率＜0.5g/m ²/day為標準，以支撐性是否達到抗拉強度＞100MPa為標準，以耐熱性是否達到玻璃轉化溫度(Tg)＞80°C為標準。其中，Δ表示供應商未提供具體的數據，X表示不滿足本發明的需求，O表示滿足本發明的需求。

表1

	第一對比例	第二對比例	第一實施例	第二實施例
阻水基板層材料	PI	PET	PET+阻水塗層	PET+ 鋁
阻水性	Δ	X	O	O
支撐性	O	-	O	O
耐熱性	O	-	O	O

在表1中的第一對比例，由供應商提供的聚醯亞胺(PI)膜並無具體的透水性數據，但經過測試後，該PI膜的阻水性無法通過要求，推測原因在於其為縮合型PI膜，由於縮合型PI的合成反應是在高沸點的惰性溶劑中進行，而高沸點惰性溶劑在預浸料製備過程中很難完全揮發，同時在加熱聚醯胺酸環化(亞胺化)期間也會放出揮發物，進而在PI膜上產生孔隙，這些製程上遺留的孔洞都是水氣進入產品的可能路徑，使得電子墨水層60失效。

在表1中，PET與阻水塗層的組合屬於一種複合式基材，阻水塗層可為一層或多層有機或無機材料。在一實施例中，阻水塗層可為一層氧化矽(SiOx)或氮化矽(SiNx)、Al ₂O ₃、MgAl ₂O ₄、聚對二甲苯(Parylene)或聚丙烯(Polypropylene)，阻水塗層的水氧穿透速率大致介於0.5g/m ²/day~0.01g/m ²/day之間，其厚度約介於10~300nm，較佳為50~250nm。在一實施例中，阻水塗層可為二層氮化矽或氧化矽，第一阻水塗層的水氧穿透速率大致介於0.5g/m ²/day~0.01g/m ²/day之間，其厚度約介於10~300nm，較佳為50~250nm；第二阻水塗層位於第一阻水塗層與PET基材之間，第二阻水塗層的水氧穿透速率大致介於1g/m ²/day~0.1g/m ²/day之間，其厚度約介於100~500nm，較佳的，第二阻水塗層的厚度大於第一阻水塗層的厚度。

在第一實施例中，PET上塗佈一層厚度約為60nm的氮化矽，其水氧穿透速率約為0.05g/m ²/day，而PET的水氧穿透速率約為20g/m ²/day。經過測試，此結構的基材不論在阻水性、支撐性及耐熱性都可以滿足本發明的需求。

在表1中的第二實施例，PET與鋁(Al)層的組合屬於一種複合式基材，其整體的水氧穿透速率大致介於1g/m ²/day~0.01g/m ²/day之間。在一實施例中，選用整體水氧穿透速率約為0.3g/m ²/day及0.5g/m ²/day的PET與鋁(Al)的組合複合基材。經過測試，此結構的基材不論在阻水性、支撐性及耐熱性都可以滿足本發明的需求。

相較之下，表1中的第二對比例單獨使用水氧穿透速率約為20g/m ²/day的PET，其高透水率會造成電子墨水層60的失效。值得說明的是，由於PET基板的透水率不滿足需求，故無進行支撐性及耐熱性的驗證，表1中僅以“-”作為標示。在本發明實施例中，阻水基板層10的水氧穿透率可小於0.5g/m ²/day，或小於0.1g/m ²/day或小於0.01g/m ²/day。

可理解的是，在使用阻水基材作為阻水基板層10後，本發明降低了習知結構中基板的厚度，即，在習知技術中，背板包括阻水膜與基板以及將阻水膜黏附於基板上的膠材。然而，在本發明中，由於阻水基板層10可提供基板的支撐及阻水需求的雙重功能，因此，在節省一層材料的前題下可以達到降低整體厚度的效果。

接著設置導電走線20在阻水基板層10上。導電走線20係用於傳導電性訊號至電極塊50，以控制/驅動電子墨水層60。因此，可理解的是，顯示器背板1包括複數條導電走線20，例如圖3所示，每一個區塊100A、100B、100C、100D、100E、100F都有其對應的導電走線20A、20B、20C、20D、20E、20F及預留開口40A、40B、40C、40D、40E、40F。導電走線20應儘量薄化，以避免影響圖案的顯示。此外，因顯示器背板1無透光需求，故導電走線20可使用如碳漿、銀漿或銅金屬等低阻抗之金屬材料，以增加顯示器的反應速度與顯示效果。根據本發明較佳實施例，導電走線20係印刷銀漿於阻水基板層10上，再固化而成線阻較佳小於100Ω(面電阻≤ 0.1 Ω/sq)。一般銀漿的固化溫度約為200°C，故前述阻水基板層10需配合銀漿的固化溫度選擇適配的材料(即要有足夠的耐熱性)。圖5所示的區塊200A、200B、200C、200D、200E都有其對應的導電走線20A、20B、20C、20D、20E及預留開口40A、40B、40C、40D、40E，圖5所繪製的內容均可引用下文對於圖3的具體說明。

在第三實施例中，選用整體水氧穿透速率約為0.5g/m ²/day、厚度約100μm的PET與鋁(Al)的組合複合材做為基板，再以銀漿(供應商INKTEC；型號：TEC-PA-051)進行印刷導電走線20的製程。具體製程為：用絲網印刷方式在PET/Al複合基板上均勻印刷導電銀漿形成導電走線20，並在80°C的鼓風烘箱內烘烤50~60分鐘後取出、冷卻。在本實施例中，導電走線20的厚度小於6μm。在另一實施例中，導電走線20的厚度約為3~4μm，線阻約為40~50Ω。從後續的測試發現，導電走線20的厚度過厚(例如大於6μm)會導致電子墨水層60顯示顏色時，觀看者會觀察到導電走線20的痕跡，也就是在視覺上產生不良的效果。從印刷製程來說，印刷時降低銀漿材料的厚度，銀漿會因流體擴散性而無法精確成形，而本案實施例所選的銀漿具有較高黏度，例如大於170,000cp、大於190,000cp或是大於250,000cp，故可以控制銀漿材料的流動性，使印刷成薄且較高精度的導電走線20。

在第四實施例中，選用整體水氧穿透速率約為0.5g/m ²/day、厚度約100μm的PET與鋁(Al)的組合複合材做為基板，用絲網印刷方式將銀漿(供應商DuPont；型號：PV416)進行印刷，並在130°C的鼓風烘箱內烘烤120分鐘後取出、冷卻以形成導電走線20。

接著設置絕緣層30於阻水基板層10與導電走線20上，且在絕緣層30上形成預留開口40，預留開口40會裸露出對應的導電走線20。絕緣層30可以樹酯等材料形成。此外，由於絕緣層30的厚度不能太小，否則絕緣性不足以隔離導電走線20與後續的電極塊50；但厚度不能過大，否則絕緣層30上會出現深寬比太大的預留開口40，有可能會造成電極塊50的缺陷而影響圖案的顯示，根據本發明較佳實施例，絕緣層30之厚度應介於3-10μm、或介於4-6μm、或介於8-10μm。

在第五實施例中，選用整體水氧穿透速率約為0.5g/m ²/day、厚度約100μm的PET與鋁(Al)的組合複合材做為基板，再以銀漿(供應商INKTEC；型號：TEC-PA-051)進行印刷導電走線20的製程。具體製程為：用絲網印刷方式在PET/Al複合基板上均勻印刷導電銀漿，並在80°C的鼓風烘箱內烘烤50~60分鐘後取出、冷卻形成厚度約為3~4μm導電走線20；接著以450目絲網將樹酯材料(供應商：廣信感光新材料；型號：KSM-S6189)進行印刷，並在80°C固化形成表面阻抗≥1.0×10¹²Ω、厚度約10μm的絕緣層30。另外，在印刷過程中，直接預留印刷孔位以形成前述的預留開口40，本實施例的預留開口40為直徑0.6mm的圓孔，圓孔的位置會對應導電走線20以將其裸露。

在第六實施例中，除了絕緣層的厚度約為4μm，及預留開口40為直徑0.2mm的圓孔外，其他條件均與第五實施例內容相同。

在第七實施例中，除了絕緣層的厚度約為8μm，及預留開口40為直徑0.2mm的圓孔外，其他條件均與第五實施例內容相同。

可理解的是，在後續製程中，導電走線20係藉由預留開口40與複數個電極塊50形成電性連接。因此，絕緣層30應包括複數個預留開口40，以使複數條導電走線20與各自所對應的電極塊50形成電性連接。在此，預留開口40應具有特定的尺寸，亦即，具有合適的深寬比，例如，在預留開口40的深寬比太大的情況下，印刷後的電極塊50的上表面容易下陷，這會影響顯示器的顯示功能以及顏色，或在預留開口40深寬比太小的情況下，電極塊50的印刷漿料可能不易填入預留開口40，這會造成電性不連接的情況。因此，在本發明中，為確保預留開口40的具有合適的深寬比，每一預留開口40的等效直徑應介於0.2-1.0mm之間。可理解的是，本發明預留開口40的形狀不限於圓形，例如，可為橢圓形、方形、三角形、多邊形等，只要預留開口40的面積可對應直徑介於0.2-1.0mm之圓形面積。本文中所指”等效”直徑係指在不同形狀下的開孔寬度，例如直徑對應圓形開孔，邊長對應多邊形開孔等等。

在一實施例中，預留開口40的深寬比介於10μm/mm~50μm/mm，較佳介於15μm/mm~30μm/mm，較佳介於20μm/mm~25μm/mm。在一實施例中，絕緣層30的厚度小於約20μm(即預留開口40的深度，也相當於電極塊50的印刷漿料的厚度)，若超過20um會觀察到絕緣層30的底層無法完全固化，易發生預留開口40的邊緣出現側面凹陷的現象；另外，絕緣層30的乾燥度不足，也會影響電極塊50的印刷精度。

此外，可理解的是，本發明係藉由在印刷絕緣層30時在對應於導電走線20的位置上「預留」複數個預留開口40(亦即印刷時事先設計出預留開口40的位置，而不讓印刷材料塗佈在預留的位置)，以使導電走線20可以藉由預留開口40與複數個電極塊50形成電性連接，因此，不需要額外的鑽孔製程。由於省略了鑽孔製程，因此，不僅省成本，亦能免去鑽孔對位誤差所導致的缺陷以及減少了鑽孔所產生粉塵所導致的環境汙染。

接著設置電極塊50於絕緣層30上，且填入預留開口40中並延伸透過該預留開口40與對應的導電走線20電性連接。電極塊50可由含導電碳黑(Conductive carbon black)的漿料等材料形成，電極塊50的特徵(如形狀、尺寸大小、位置)實質等同於其所驅動的電子墨水層60，藉以顯示前述區塊100A至100F、區塊200A至200E的個別顏色。值得說明的是，預留開口40一詞主要是指印刷絕緣層30時所刻意空出的位置，而在印刷電極塊50的步驟中，電極塊50的材料會填入預留開口40中，故形成導電填孔，也就是說，預留開口40在特定步驟之後就不存在通口型態，而是被材料填塞的封閉孔，為避免混淆，本發明不再對填塞封閉孔給予新編號，仍沿用編號40。

在第三對比例中，選用整體水氧穿透速率約為0.5g/m ²/day、厚度約100μm的PET與鋁(Al)的組合複合材做為基板，接著用絲網印刷方式在PET/Al複合基板上均勻印刷導電銀漿(供應商INKTEC；型號：TEC-PA-051)，並在80°C的鼓風烘箱內烘烤50~60分鐘後取出、冷卻形成厚度約為3~4μm導電走線20；接著將高阻抗的樹酯材料(供應商：廣信感光新材料；型號：KSM-S6189)進行絲網印刷(450網目)，並在80°C固化形成表面阻抗≥1.0×10¹²Ω、厚度約4μm的絕緣層30，其上具有直徑約0.2mm的圓孔狀預留開口40，預留開口40會對應導電走線20使其裸露。接著，用絲網印刷(100~250網目)方式均勻印刷導電油墨(供應商JELCON；型號：CH-8)，並在80°C的鼓風烘箱內烘烤50~60分鐘後取出、冷卻形成厚度約4~15μm、面阻小於50 Ω/sq的電極塊50。電極塊50會填入預留開口40中並與導電走線20形成電性接觸。本實施例中所使用的碳黑導電油墨(供應商JELCON；型號：CH-8)黏度約為30000±6500cp，此油墨的填洞能力與黏度及前述開孔的深寬比必須良好的搭配，才具備優良的導電性。在本對比例中，由於僅設置一個預留開口40，故電極塊50填入該預留開口40中與導電走線20形成的導電層的整體阻抗過大(如大於800Ω)，不利於驅動電子墨水層60中的帶色粒子。

在第四對比例中，除了用溶劑(如TETRON THINNER)稀釋導電油墨，使印刷後的電極塊50的面阻＞100Ω/sq(例如120~130Ω/sq)，其餘條件與第三對比例相同。觀察到，若電極塊50的面阻過高，電極塊50與導電走線20的整體阻抗超過1000Ω，就無法有效驅動電子墨水層60變色；且稀釋後，碳黑導電油墨的黏度也大幅下降為15000 mPa•s以下，使得印刷材料會”塌陷”在第三對比例的開孔中，而造成電極塊50上出現圓孔狀的缺陷。

請參考圖4，圖4是依據本發明第八實施例的具有多個預留開口的顯示器背板的剖視圖，除了預留開口的數量，其餘條件與第三對比例相同。在本較佳實施例中，為確保電極塊50與導電走線20之間的電性連接，每一電極塊50可對應多個預留開口40，如圖4所示，電極塊50填入三個預留開口40、40’、40”與相應的導電走線20電性連接。可觀察到即使有一些預留開口中的電極塊50與導電走線20之間的電性連接不良，由於每一電極塊50對應三個以上的預留開口40，因此，電極塊50與導電走線20之間的電性連接仍能被維持。具體而言，為確保電極塊50與導電走線20之間的導電性，每一電極塊50與該對應的導電走線20的接觸阻抗應小於1×10 ^-4Ω/cm。本發明實施例利用三個以上有效直徑介於0.2-1.0mm的預留開口40，使電極塊50與導電走線20之間形成整體阻抗小於700Ω，較佳小於200Ω的良好搭接結構，而電極塊50與導電走線20的整體阻抗可藉由連接部(busbar)90以適當儀器測量。

綜上，由於本發明之顯示器背板1的結構可以僅藉由印刷製程形成，因此，能省去習知之貼合製程、其所必需之膠材、以及膠材所產生之厚度。另外，本發明之製程不僅省成本，亦能減少使用膠材所產生之環境影響。

請參考圖6，圖6為依據本發明的實施例的顯示器背板1的製作方法的流程圖。本發明的顯示器背板1的製作方法包括以下步驟。

步驟S10，以阻水基材形成阻水基板層10。

步驟S20，將複數條導電走線20印刷在阻水基板層10上。導電走線20的厚度較佳小於6um，可避免導電走線20在視覺上的影響。

步驟S30，將絕緣層30印刷在阻水基板層10與該等導電走線20上，且絕緣層30在該等導電走線20上形成複數個預留開口40以露出導電走線20。預留開口40的數量為3個或以上。絕緣層30的厚度及預留開口40的寬度需要被控制，以利於優化下一步驟中導電漿料填入的品質。

步驟S40，將複數個電極塊50印刷於絕緣層30上，以填入該等預留開口40中並透過該預留開口40與對應的導電走線20電性連接，其所形成的導電線路具有低阻抗的特點，以良好的驅動電子墨水層60中的帶色粒子，且在外觀上不會出現塌陷或其他印刷製程的缺陷。

應理解的是，當以本發明之製作方法所形成之顯示器背板1具有以下優勢。

一、採用單一材料(阻水基板層10)取代2種傳統的板料(阻水膜與基板)，因此，可達到節省材料以及薄化整個顯示器背板的厚度。

二、由於本發明係藉由「預留」的預留開口40，以使導電走線20與複數個電極塊50形成電性連接，因此，不需要額外的鑽孔製程。由於省略了鑽孔製程，因此，不僅省成本，亦能免去鑽孔對位誤差所導致的缺陷以及減少了鑽孔所產生粉塵所導致的環境汙染。

三、由於本發明之顯示器背板1的結構可以僅藉由印刷製程形成，因此，能省去習知之貼合製程、其所必需之膠材、以及膠材所產生之厚度。另外，本發明之製程不僅省成本，亦能減少使用膠材所產生之環境影響。

四、本發明的至少一部份實施方式能達成一個顯著的功效：大幅減少揮發性有機化合物(VOC)的排放量，也減少粉塵的副產物，故不但滿足了產業界需求，更能符合永續環境的淨零排放要求。

以上係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之專利範圍內。

1:顯示器背板 10:阻水基板層 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F:導電走線 30:絕緣層 40, 40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F, 40’, 40”:預留開口 50, 50A, 50B:電極塊 60:電子墨水層 70:第一驅動電極 80:蓋板 90:連接部 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 200A, 200B, 200C, 200D, 200E:區塊 S10-S40:步驟

圖1為依據本發明實施例的顯示器背板的剖視圖； 圖2是依據本發明實施例的顯示器的剖視圖； 圖3是依據本發明實施例的顯示器的正面透視圖； 圖4是依據本發明實施例的具有多個預留開口的顯示器背板的剖視圖； 圖5是本發明實施例的另一顯示器的正面透視圖；以及 圖6為依據本發明的實施例的顯示器背板的製作方法的流程圖。

1:顯示器背板

10:阻水基板層

20:導電走線

30:絕緣層

40:預留開口

50:電極塊

Claims (9)

1. 一種用於電泳式顯示器的背板，包括：一阻水基板層，包括一PET層以及一材料層；複數條導電走線，設置在該阻水基板層上；一絕緣層，設置於該阻水基板層與該等導電走線上，且該絕緣層具有複數個預留開口以裸露該等導電走線；以及複數個電極塊，設置於該絕緣層上，且延伸於該等預留開口中以與對應的導電走線電性連接，其中，該等電極塊中的每一電極塊對應三個以上的預留開口，其中，該等預留開口中的每一預留開口的等效直徑介於0.2-1.0mm之間，以及其中，該材料層包括阻水塗層或鋁層；或該阻水塗層包括兩層不同厚度的氮化矽或氧化矽。
2. 如請求項1所述的背板，其中，每一電極塊與該對應的導電走線的接觸阻抗小於1×10^-4Ω/cm，及/或每一電極塊與該對應的導電走線的整體阻抗小於700Ω。
3. 如請求項1所述的背板，其中，該阻水基板層的玻璃轉化溫度大於80℃。
4. 如請求項1所述的背板，其中，該等導電走線係由銀漿固化而形成，該等導電走線的厚度小於6μm。
5. 如請求項1所述的背板，其中，該絕緣層的厚度介於3-10μm。
6. 如請求項1所述的背板，其中，該等電極塊係由含導電碳黑的漿料所形成。
7. 如請求項1所述的背板，其中，該等預留開口中的每一預留開口的深寬比介於10um/mm~50um/mm。
8. 如請求項1所述的背板，其中，該阻水基板層的水氧穿透速率介於1g/m²/天~0.01g/m²/天之間。
9. 一種電泳式顯示器，包括：一阻水基板層，包括一PET層以及一材料層；複數條導電走線，設置在該阻水基板層上；一絕緣層，設置於該阻水基板層與該等導電走線上，且該絕緣層具有複數個預留開口以裸露該等導電走線；複數個電極塊，設置於該絕緣層上，且延伸於該等預留開口中以與對應的導電走線電性連接；一電極層；以及一電子墨水層，其中，該等電極塊中的每一電極塊對應三個以上的預留開口，其中，該等預留開口中的每一預留開口的等效直徑介於0.2-1.0mm之間，其中，該電子墨水層受該些電極塊及該電極層的驅動而顯示至少一個顏色區塊，以及其中，該材料層包括阻水塗層或鋁層；或該阻水塗層包括兩層不同厚度的氮化矽或氧化矽。