CN102289127A

CN102289127A - 显示装置及其制造方法

Info

Publication number: CN102289127A
Application number: CN2011102482058A
Authority: CN
Inventors: 李少兵; 章涵敏
Original assignee: AU Optronics Suzhou Corp Ltd; AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Suzhou Corp Ltd; AUO Corp
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: CN102289127B; TW201310118A; TWI447477B; US20130050066A1; US8963897B2

Abstract

本发明涉及显示装置，包括基板、多个第一像素单元、多个第二像素单元、液晶显示层、电泳显示层、间隔物以及第一彩色滤光片。基板具有第一显示区以及第二显示区，这些第一像素单元配置于第一显示区内，这些第二像素单元则配置于第二显示区内。液晶显示层配置于这些第一像素单元上，电泳显示层则配置于这些第二像素单元上。间隔物围绕在第一显示区而将液晶显示层与电泳显示层隔开。第一彩色滤光片则配置于液晶显示层上。另外，本发明还提出一种显示装置的制造方法。本发明显示装置及其制造方法可使显示装置显示高速动态画面，并且利用双稳态特性显示静态画面。

Description

显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其制造方法。

背景技术

随着平面显示技术的进步加上平面显示器具有重量轻、体积小及省电等优点，平面显示器已越来越普及。常见的平面显示器有液晶显示器（liquid crystal display， LCD）、电浆显示器（plasma display panel， PDP）、有机发光二极管显示器（organic light emitting diode display，OLED display）以及电泳显示器（electrophoretic display，EPD）等。其中，液晶显示器具有高画质、空间利用效率高、低消耗功率、无辐射等特性，因此目前已被广泛地应用于多种电子装置中。

另一方面，电泳显示器则具有双稳态（bistability）的特点且无须设置额外的发光光源，不但符合现代技术对显示器需具备高省电特性的要求，也因体积轻薄而便于应用在各种便携式电子装置，进而逐渐在市场上占有一席之地。

然而，电泳显示器的双稳态特性却使其无法显示需高速更新速率的影片或动画，往往只能显示纯文本的影像。因此，如何使显示器在具有高省电特性的同时，也可显示影片或动画，成为本领域的相关人员关注的议题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种显示装置，以同时兼顾省电特性及显示效能。

本发明的另一目的在于提供一种显示装置的制造方法，以在不增加成本的前提下，制造可同时兼顾省电特性及显示效能的显示装置。

本发明提出一种显示装置，包括基板、多个第一像素单元、多个第二像素单元、液晶显示层、电泳显示层、间隔物以及第一彩色滤光片。基板具有第一显示区以及第二显示区，这些第一像素单元配置于第一显示区内，这些第二像素单元则配置于第二显示区内。液晶显示层配置于这些第一像素单元上，电泳显示层则配置于这些第二像素单元上。间隔物围绕在第一显示区而将液晶显示层与电泳显示层隔开。第一彩色滤光片则配置于液晶显示层上。

在本发明的一个实施例中，上述各个第一像素单元包括第一薄膜晶体管以及第一像素电极，且各第一薄膜晶体管分别与对应的第一像素电极电性连接。另一方面，上述各个第二像素单元包括第二薄膜晶体管与第二像素电极，且各第二薄膜晶体管分别与对应的第二像素电极电性连接。这些第一像素电极的材质例如是透光的金属氧化物，这些第二像素电极的材质则例如是不透光的金属材料。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置还包括背光模块，其配置于上述基板下方并对应至这些第一像素单元。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置还包括第一偏光片，其贴附于上述背光模块与基板之间。

在本发明的一个实施例中，上述各个第一像素单元包括第一薄膜晶体管以及第一像素电极，且各第一薄膜晶体管分别与对应的第一像素电极电性连接。另一方面，上述各个第二像素单元包括第二薄膜晶体管与第二像素电极，且各第二薄膜晶体管分别与对应的第二像素电极电性连接。这些第一像素电极与这些第二像素电极的材质例如是不透光的金属材料。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置还包括第二彩色滤光片，其配置于电泳显示层上。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置还包括第二偏光片，其贴附于上述第一彩色滤光片上。

在本发明的一个实施例中，上述电泳显示层包括微胶囊式电泳显示层或微杯式电泳显示层。

在本发明的一个实施例中，上述间隔物的材质包括框胶。

本发明另提出一种显示装置的制造方法，其是先提供具有第一显示区与第二显示区的基板，接着在基板的第一显示区内形成多个第一像素单元，并且在第二显示区内形成多个第二像素单元。形成环绕所述第一显示区的间隔物。于第一显示区内形成液晶显示层以覆盖这些第一像素单元，再将第一彩色滤光片贴附在液晶显示层上。然后，在第二显示区内设置电泳显示层以覆盖这些第二像素单元。

在本发明的一个实施例中，形成上述液晶显示层的方法包括液晶滴入法。

在本发明的一个实施例中，形成上述这些第一像素单元与第二像素单元的方法例如是先在第一显示区内形成多个第一薄膜晶体管，并且在第二显示区内形成多个第二薄膜晶体管。接着，在第一显示区内形成多个第一像素电极，并且在第二显示区内形成多个第二像素电极。其中，各个第一像素电极分别电性连接至对应的第一薄膜晶体管，各个第二像素电极则分别电性连接至对应的第二薄膜晶体管。

在本发明的一个实施例中，上述这些第一像素电极的材质包括透光的金属氧化物，上述这些第二像素电极的材质则包括不透光的金属材料。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置的制造方法还包括在基板下方配置背光模块对应至上述这些第一像素单元。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置的制造方法还包括在上述的背光模块与上述基板之间贴附第一偏光片。

在本发明的一个实施例中，上述这些第一像素电极与第二像素电极的材质包括不透光的金属材料。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置的制造方法还包括在上述的电泳显示层上贴附第二彩色滤光片。

在本发明的一个实施例中，上述显示装置的制造方法还包括在上述的第一彩色滤光片上贴附第二偏光片。

在本发明的一个实施例中，上述间隔物的材质包括框胶。

本发明显示装置包括可显示高速动态画面的面板以及具有双稳态特性的面板，并利用具有双稳态特性的面板来显示静态画面。由此可知，本发明的显示装置可同时兼顾省电特性及动态画面的显示质量。而且，本发明的显示装置的各个面板是共享同一组主动元件阵列。也就是说，本发明在显示装置的制程中，仅需进行单次的主动元件阵列的制程，因此可大幅度节省制作成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A到图1C为本发明的一个实施例中显示装置在制造流程中的部分剖面示意图。

图2为本发明的另一个实施例中显示装置的剖面示意图。

图3为本发明的另一个实施例中显示装置的剖面示意图。

图4为本发明的另一个实施例中显示装置的剖面示意图。

图5A到图5B为本发明的另一个实施例中显示装置在部分制造流程中的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的显示装置及其制造方法其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。

图1A到图1C为本发明的显示装置在制造流程中的部分剖面示意图。请先参考图1A，首先提供基板110，其中基板110具有第一显示区112与第二显示区114。接着，在基板110的第一显示区112内形成多个第一像素单元120，并且在基板110的第二显示区114内形成多个第二像素单元130。需要注意的是，为使附图较为简洁，本实施例仅示出一个第一像素单元120与一个第二像素单元130。

详细来说，各个第一像素单元120分别包括一个第一薄膜晶体管122与第一像素电极124，各个第二像素单元130则包括一个第二薄膜晶体管132与第二像素电极134。而且，在本实施例中，形成这些第一像素单元120与第二像素单元130的方法例如是先在第一显示区112内形成多个第一薄膜晶体管122，并且在第二显示区114内形成多个第二薄膜晶体管132。

具体来说，这些第一薄膜晶体管122例如是与第二薄膜晶体管132相同或相似，因此可在同一制程中完成制作。值得注意的是，在形成这些第一薄膜晶体管122与第二薄膜晶体管132的制程中，还可包括同时形成与这些第一薄膜晶体管122及第二薄膜晶体管132电性连接的数据线（data line）与扫描线（scan line）。为使附图较为简洁清楚，本实施例的附图并未绘出数据线与扫描线，但本领域普通技术人员应该了解其制程细节以及配置位置，此处不再赘述。

承上述，接着在第一显示区112内形成多个第一像素电极124，其中各个第一像素电极124分别电性连接至其所对应的第一薄膜晶体管122。另一方面，则在第二显示区114内形成多个第二像素电极134，其中各个第二像素电极134分别电性连接至其所对应的第二薄膜晶体管132。

需要注意的是，本实施例的第一像素电极124与第二像素电极134的材质例如是可反射光线的不透光金属材料。也就是说，依据本实施例制作而成的显示装置为反射式显示装置。

请参考图1B，在基板110上形成间隔物140以环绕第一显示区112。在本实施例中，间隔物140的材质例如是与液晶显示面板所使用的框胶的材质相同或相似。然后，再于第一显示区112内形成液晶显示层150，以覆盖第一像素单元120。具体来说，液晶显示层150的形成方法例如是液晶滴入法（one drop filling，ODF）。在形成液晶显示层150之后，接着即是将第一彩色滤光片160贴附于液晶显示层150上。此时，液晶显示层150及间隔物140被密封于基板110与第一彩色滤光片160之间。详细来说，第一彩色滤光片160例如是由透明基板162、彩色光阻层164以及透明电极层166所构成，其中彩色光阻层164与透明电极层166依序配置于透明基板162上，且透明电极层166位于液晶显示层150与彩色光阻层164之间。

请参考图1C，在第二显示区114内设置电泳显示层170，以覆盖第二像素单元130，此即大致完成显示装置100。电泳显示层170例如是微杯式电泳（micro-cup electrophoretic）显示层或微胶囊式电泳（micro-capsule electrophoretic）显示层。进一步来说，本实施例的电泳显示层170例如是可以显示彩色影像的显示层。举例来说，电泳显示层170可以包括彩色电泳液172及白色带电微粒子174，或是如图2所示，电泳显示层270包括黑色电泳液272及彩色带电微粒子274。而且，彩色电泳液172及彩色带电粒子274的颜色可以包括红色、绿色、蓝色、青色（Cyan）、黄色及洋红色（Magenta）等。

除此之外，在本发明的其它实施例中，如图3所示，若电泳显示层370包括黑色电泳液372与白色带电微粒子374，也可以在电泳显示层370上配置第二彩色滤光片360，以使所制成的显示装置300所显示的影像均为彩色影像。其中，第二彩色滤光片360例如是由基板362及配置于其上的彩色光阻层364所构成。

请再次参考图1C，第一像素电极124与第二像素电极134均由不透光的金属材料所制成，也就是说，显示装置100为反射式显示装置，但本发明并不限于此。在其它实施例中，本发明的显示装置也可以是半穿透半反射式。以下将举实施例说明之。

图4为本发明的另一个实施例中显示装置的剖面示意图，图中标号与前述实施例相同的，其所代表的元件与前述实施例相同或相似，此处将不再赘述。请参考图4，本实施例的第一像素单元420包括第一薄膜晶体管122以及第一像素电极424，其中第一像素电极424的材质例如是铟锡氧化物（Indium Tin Oxide，ITO）、铟锌氧化物（indium zinc oxide， IZO）或其它透光的金属氧化物。也就是说，本实施例的第一像素电极424与第二像素电极134是在不同制程中分别制作而成，但本发明并不限定第一像素电极424与第二像素电极134的制作顺序。

由上述可知，显示装置400在第一像素单元420下方必须设置有光源，用以提供穿透液晶显示层150的光线，进而使得显示装置400能够显示影像。详细来说，本实施例是在基板110的下方配置背光模块480而对应至第一像素单元420，以便于提供显示影像所需的光线。在此，背光模块480可以是直下式背光模块或侧向入光式背光模块，但本发明不以此为限。

另外，本实施例的显示装置400在背光模块480与基板110之间还配置有第一偏光片490，且第一彩色滤光片160上也配置有第二偏光片495。值得一提的是，在本实施例中，例如是在完成第一偏光片490与第二偏光片495的贴附之后，再将电泳显示层470配置于基板110的第二显示区114内。如此一来，可避免在第一偏光片490与第二偏光片495的黏贴过程中损坏电泳显示层470。

如同前文所述，显示装置400的电泳显示层470可以是彩色电泳显示层，也可以是黑白的电泳显示层。若是以黑白的电泳液及带电微粒子构成电泳显示层470，则可以在电泳显示层470上方配置彩色滤光片（图未示）。

特别说明的是，前述制程是以利用单片基板制作单台显示装置的例子来作说明，但在其它实施例中，如图5A所示，也可以是先在一片大尺寸的母基板500上，依据前述实施例形成多个如图1B所示的结构。此时，彩色滤光片160已配置于各第一显示区112内，而第二显示区114内则仅配置有多个第二像素单元130。值得一提的是，本实施例可采用符合第一显示区112大小的彩色滤光片160，以直接将其配置于液晶显示层150上。除此之外，也可以采用能够覆盖住第一显示区112与第二显示区114的彩色滤光片，之后再通过切割制程将第二显示区114上方的部分彩色滤光片移除。

接着，如图5B所示，进行切割制程以得到多个图1B所示的结构。特别的是，若在前述步骤中是采用能够覆盖住第一显示区112与第二显示区114的彩色滤光片，则可在进行图5B的切割制程后，再针对各个切割而得到的结构进行二度切割，以移除第二显示区114上方的部分彩色滤光片。之后，针对各个切割后的结构进行前述实施例的图1C的制程，以制成显示装置100。

综上所述，本发明的显示装置包括可显示高速动态画面的面板以及具有双稳态特性的面板，并利用具有双稳态特性的面板来显示静态画面。举例来说，本发明的显示装置可使用液晶面板显示高速动态画面，同时利用电泳显示面板来显示静态的节目信息或时间等。由此可知，本发明的显示装置可同时兼顾省电特性及动态画面的显示质量。

而且，本发明的显示装置的各个面板共享同一组主动元件阵列，因此本发明在显示装置的制程中，仅需进行单次的主动元件阵列的制程，进而能够大幅度节省制作成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括基板、多个第一像素单元、多个第二像素单元、液晶显示层、电泳显示层、间隔物以及第一彩色滤光片；所述基板具有第一显示区以及第二显示区；所述多个第一像素单元配置于所述第一显示区内；所述多个第二像素单元配置于所述第二显示区内；所述液晶显示层配置于所述多个第一像素单元上；所述电泳显示层配置于所述多个第二像素单元上；所述间隔物围绕所述第一显示区而将所述液晶显示层与所述电泳显示层隔开；所述第一彩色滤光片配置于所述液晶显示层上。

2. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征是：各所述第一像素单元包括第一薄膜晶体管以及第一像素电极，各所述第一薄膜晶体管分别与对应的所述第一像素电极电性连接，各所述第二像素单元包括第二薄膜晶体管与第二像素电极，各所述第二薄膜晶体管分别与对应的所述第二像素电极电性连接，且所述多个第一像素电极的材质包括透光的金属氧化物，所述多个第二像素电极的材质包括不透光的金属材料。

3. 根据权利要求2所述的显示装置，其特征是：所述显示装置还包括背光模块，其配置于所述基板下方并对应至所述多个第一像素单元。

4. 根据权利要求3所述的显示装置，其特征是：所述显示装置还包括第一偏光片，其贴附于所述背光模块与所述基板之间。

5. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征是：各所述第一像素单元包括第一薄膜晶体管以及第一像素电极，各所述第一薄膜晶体管分别与对应的所述第一像素电极电性连接，各所述第二像素单元包括第二薄膜晶体管与第二像素电极，各所述第二薄膜晶体管分别与对应的所述第二像素电极电性连接，且所述多个第一像素电极与所述多个第二像素电极的材质包括不透光的金属材料。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征是：所述显示装置还包括第二彩色滤光片，其配置于所述电泳显示层上。

7. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征是：所述显示装置还包括第二偏光片，其贴附于所述第一彩色滤光片上。

8. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征是：所述电泳显示层包括微胶囊式电泳显示层或微杯式电泳显示层。

9. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征是：所述间隔物的材质包括框胶。

10. 一种显示装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供基板，所述基板具有第一显示区与第二显示区；

于所述第一显示区内形成多个第一像素单元；

于所述第二显示区内形成多个第二像素单元；

形成环绕所述第一显示区的间隔物；

于所述第一显示区内形成液晶显示层以覆盖所述多个第一像素单元；

将第一彩色滤光片贴附于所述液晶显示层上；以及

于所述第二显示区内设置电泳显示层以覆盖所述多个第二像素单元。

11. 根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述形成所述液晶显示层的方法包括液晶滴入法。

12. 根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述形成所述多个第一像素单元与所述多个第二像素单元的方法包括：

于所述第一显示区内形成多个第一薄膜晶体管；

于所述第二显示区内形成多个第二薄膜晶体管；

于所述第一显示区内形成多个第一像素电极，其中各所述第一像素电极分别电性连接至所述多个第一薄膜晶体管其中之一；以及

于所述第二显示区内形成多个第二像素电极，其中各所述第二像素电极分别电性连接至所述多个第二薄膜晶体管其中之一。

13. 根据权利要求12所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述多个第一像素电极的材质包括透光的金属氧化物，所述多个第二像素电极的材质包括不透光的金属材料。

14. 根据权利要求13所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述显示装置的制造方法还包括提供背光模块，将其配置于所述基板下方并对应至所述多个第一像素单元。

15. 根据权利要求14所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述显示装置的制造方法还包括在所述背光模块与所述基板之间贴附第一偏光片。

16. 根据权利要求12所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述多个第一像素电极与所述多个第二像素电极的材质包括不透光的金属材料。

17. 根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述显示装置的制造方法还包括在电泳显示层上贴附第二彩色滤光片。

18. 根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述显示装置的制造方法还包括在所述第一彩色滤光片上贴附第二偏光片。

19. 根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述电泳显示层包括微胶囊式电泳显示层或微杯式电泳显示层。

20.根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征是：所述间隔物的材质包括框胶。