CN100439980C - 彩色胆固醇型液晶显示器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种彩色胆固醇型液晶显示器及其制造方法。现有技术彩色胆固醇型液晶显示器的制程较为繁杂，易有面板对位不易、电极设计不易、驱动方式较为复杂等困难。本发明针对现有技术的缺失提出一种以喷墨法结合高分子聚合法与胆固醇液晶互相搭配制作显示元件，利用简易的喷墨制程，本技术可制作出具有双稳态的彩色胆固醇型液晶显示器，除此之外，并可将此技术应用于软性(flexible)的彩色胆固醇型液晶显示器的制造上。
Description
技术领域
本发明涉及一种彩色胆固醇型液晶显示器及其制造方法，尤指一种以喷墨法结合紫外线曝光与胆固醇液晶互相搭配制作具有双稳态的彩色胆固醇型液晶显示器，并可作为软性的彩色胆固醇型液晶显示器。
背景技术
近年来，软性显示器以及电子纸与电子书正蓬勃发展，所使用的显示介质包括液晶显示器、电泳显示器、电致变色显色器与电解析出显示器。在电子纸的应用上，将胆固醇液晶与其它显示介质加以比较，在亮度与对比度上均有较佳的评比，同时胆固醇液晶具有可被动驱动与容易生产的优点。
过去要达到全彩的胆固醇液晶显示器，有两种常用的手段：第一种是利用三层胆固醇结构，通过堆叠三层不同颜色反射的胆固醇液晶，并搭配多种不同驱动方式，使此显示器能产生不同颜色的反射，其缺点在于三层堆叠结构造成面板对位不易/电极设计不易与难以弯曲的情形。第二种为单层胆固醇结构，利用光可分解的旋光剂与胆固醇液晶混合，通过调整外界紫外光的照射条件，破坏与/或减少单一区域旋光剂的含量，而达到单层且多彩的效果，但此元件可靠度不佳，易受外界环境的影响，而需外加一抗紫外线层来加以保护。
现有技术方面，如美国专利US 6,356,323号「胆固醇型液晶的彩色显示器(Color Display Using Cholesteric Liquid Crystals)」，其揭露了一种使用胆固醇型液晶的彩色显示器，请参考图1，为现有胆固醇型液晶的彩色显示器结构图，包括一光源吸收层10，一透明软性层12，一第一电极层14，一第二电极层16，一第三电极层18，一第四电极层20，一第五电极层22，一第一光调整层24，一第二光调整层26及一第三光调整层28。
又，如美国专利US 5,949,513号「以实时混合技术的多彩色液晶显示器制作方法(Methods of Manufacturing Multi-Color Liquid CrystalDisplays Using in Situ Mixing Techniques)」，揭露一种利用实时混合的多彩色液晶显示器制作方法，如图2所示，为现有以实时混合技术的多彩色液晶显示器结构示意图，包括一第一基板30，一第二基板32，一第一旋光剂34，一第二旋光剂36，一整体间隙挡墙38及一驱动电路40。
上述的专利技术在于是先将第一旋光剂34与/或第二旋光剂36印刷至定义位置后，再灌入胆固醇液晶，该专利着重于彩色胆固醇加上印刷技术而形成该多彩色液晶显示器。
另，如美国专利US 6,331,884号「制作液晶装置的方法(Method ofMaking a Liquid Crystal Device)」，揭露一种使用液晶材料制作一液晶装置的方法。如图3所示，为现有技术制作液晶装置的方法制程图，包括复数个液晶材料50，复数个树脂隔墙52，一第一基板54，一第二基板56，复数个导电薄膜58，复数个绝缘薄膜60，复数个间隙柱62及一光吸收层64。
然而，上述美国专利US 6,331,884号的制作液晶装置的方法，其缺点在制程上为预先涂布树脂单体于复数个绝缘薄膜60上，再喷印复数个液晶材料50，盖上第二基板56后再进行曝光制程，形成复数个树脂隔墙52，如此元件间隙厚度、制程皆不好控制，而需要的驱动电压较高及影像效果较差。
发明内容
本发明主要目的是提出一种以喷墨法结合紫外线曝光与胆固醇液晶互相搭配制作显示元件，利用简易的喷墨制程制作出具有双稳态的彩色胆固醇型液晶显示器，并可作为可软性的彩色胆固醇型液晶显示器。
为了达成上述目的，本发明提出一种彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，包括使用微影、压铸、网印与/或喷墨制程以制作复数个挡墙结构于一下基板的一第一电极层上；喷涂复数个胆固醇液晶与高分子单体混合的溶液层于该些挡墙结构间，该喷涂的方法是由一喷墨法而达成；通过第一次紫外线曝光制程，形成复数个上盖于该胆固醇型液晶层上，其中该些上盖为一高分子保护层；及透过第二次紫外线曝光制程，进行具一第二电极层的一上基板与该下基板的结合制程。
另，本发明也提出一种彩色胆固醇型液晶显示器，其包括一第二电极层及一具有一第一电极层的一下基板；复数个挡墙结构，分布于该下基板上，该些挡墙结构是使用微影、压铸、网印与/或喷墨制程所形成；复数个胆固醇液晶，分布于该些挡墙结构间，该胆固醇液晶由一喷墨法喷到挡墙结构之间；复数个上盖层，分布于该些胆固醇液晶上，该些上盖层是通过一紫外线曝光方式所形成，且为一高分子保护层；一第二电极层，分布于该些上盖层上；及一上基板，形成于该第二电极层上。
本发明以喷墨法结合高分子聚合法与胆固醇液晶互相搭配制作显示元件，利用简易的喷墨制程，本技术可制作造出具有双稳态的彩色胆固醇型液晶显示器，除此之外，并可将此技术应用于软性(flexible)的彩色胆固醇型液晶显示器的制造上。
附图说明
图1为现有三层胆固醇型液晶的彩色显示器结构图。
图2为现有以实时混合技术的多彩色液晶显示器结构示意图。
图3为现有技术制作液晶装置的方法制程图。
图4A至图4D为本发明第一实施例的彩色胆固醇型液晶显示器示意图。
图5A至图5D为本发明第二实施例的彩色胆固醇型液晶显示器示意图。
主要元件符号说明
光源吸收层 10 透明软性层 12
第一电极层 14 第二电极层 16
第三电极层 18 第四电极层 20
第五电极层 22 第一光调整层 24
第二光调整层 26 第一基板 30、54
第二基板 32、56 第一旋光剂 34
第二旋光剂 36 整体间隙挡墙 38
驱动电路 40 液晶材料 50
树脂隔墙 52 导电薄膜 58
绝缘薄膜 60 间隙柱 62
光吸收层 64 喷墨头 70
下基板 72 第一电极层 74
一种以上胆固醇液晶 76 挡墙结构 78
上盖 80 紫外光 84
第二电极层 86 上基板 88
复数个导电材料 90
具体实施方式
为了使审查员能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
现有技术中如美国专利US 6,356,323号或如美国专利US 5,949,513号，其中是使用传统液晶灌注的方式，本发明是用喷墨法将三种颜色的胆固醇液晶喷涂于定义区域中，以达成单层彩色胆固醇液晶显示器。
请参考图4A至图4D所示，为本发明第一实施例以喷墨法制做彩色胆固醇型液晶显示器示意图，如图4A所示，制作复数个挡墙结构78于一下基板72的一第一电极层74上，该些挡墙结构使用黄光、网印、压铸与/或喷墨制程的方式所形成，该下基板使用玻璃基板或塑胶基板且可包含主动式或被动式驱动电路，该第一电极层使用无机导电材料或有机导电材料，该些挡墙结构为高分子材料，该些高分子材料内更可含有一色素，另在制程过程中更包含于一下基板的一第一电极层上涂布一配相层，其中该配相层采用聚乙烯醇、聚亚醯胺、聚醯胺、尼龙、二氧化硅、微沟槽或卵磷酯。
如图4B所示，喷涂复数个胆固醇型液晶与高分子单体或高分子预聚合物混合的溶液76于该些挡墙结构间，该胆固醇型液晶为胆固醇液晶材料且可采用向列型液晶与旋光剂的混合材料，该胆固醇型液晶为复数个不同颜色液晶，其该胆固醇型液晶反射波长介于400至800nm，该胆固醇型液晶内更可含有一色素，该些挡墙结构为高分子材料，该些高分子材料内更可含有一色素，该喷涂步骤是通过一喷墨头70以喷墨法而达成。如图4C所示，执行紫外光84曝光以相分离形成复数个上盖80，该紫外光曝光方式为直接照紫外线光，该些上盖为一高分子保护层。
如图4D所示，进行具一第二电极层86的一上基板88与该下基板的结合制程，其中该上基板使用玻璃基板或塑胶基板，该第二电极层使用无机导电材料或有机导电材料，且包含主动式或被动式驱动电路。
上述的第一实施例在具有电极层的下基板上使用黄光、网印、压铸与/或喷墨制程的方式形成挡墙结构，再以喷墨法分别填上复数个反射不同颜色的胆固醇型液晶与高分子单体或高分子预聚合物混合的溶液，该些胆固醇型液晶可为RGB三种颜色反射，然后利用一紫外线曝光制程而形成一高分子保护层上盖，其中该高分子保护层用以避免混色，再以胶材或直接压合的方式进行上下基板的结合动作，该上基板具有电极层，该电极层材料为无机导电材料或有机导电材料，该上及下基板包含主动式或被动式驱动电路。
在实施上可分为一次和两次紫外线曝光方式，在形成该高分子保护层时为第一次使用，而在结合动作时可实施第二次紫外线曝光制程。其中该液晶为胆固醇液晶的材料，该胆固醇液晶的反射波长包含可见光区，介于400至800nm，该实施例以喷墨法制程的彩色胆固醇型液晶显示器的优点为先把结构实作出来，再一个一个喷入该些胆固醇液晶，结构较为稳定及驱动电压低且影像效果较佳。
其中该结合上电极的步骤中，如图5D所示，更包含使用喷墨、网印与/或印刷的方式涂布复数个导电材料90于该些上盖上，该些导电材料为无机导电材料或是有机导电材料，当涂布步骤完成时，即可省略下一个步骤，至于图5A至图5C的制程步骤如第一实施例相同，其完整的结构示意图如图5A至图5D所示，为本发明的第二实施例的彩色胆固醇型液晶显示器示意图，此为单层结构且整体变薄及制程变为简单，因旋光剂分为左旋性或右旋性，又该胆固醇型液晶层内的胆固醇型液晶之间的组合为多种型式。
目前彩色胆固醇液晶显示器，若以单层全彩的作法，是把胆固醇液晶和旋光剂混合后，先调为蓝色经由不同的曝光量破坏旋光剂的含量，使之变为绿色或红色，以达成全彩的效果。本发明用喷墨法，因为喷墨法才可以定义所要显示的区域，利用喷墨法把该些液晶填充到显示区域它才能显示出全彩效果，其旋光剂可分为左旋和右旋，如加右旋的旋光剂时就会反射右旋的光波长，而加旋光剂的比例会反应出反射的波段，喷墨法的好处为能控制能够定位然后把所要注入的东西注入到显示区域，如要定义区域本发明会设计挡墙结构，紫外线曝光可简化制程及避免混色。
本发明确能通过上述所揭露的技术，提供一种迥然不同于现有结构的设计，堪能提高整体的使用价值，又其申请前未见于刊物或公开使用，诚已符合发明专利的要件，爰依法提出发明专利申请。
但上述所揭露的图式、说明，仅为本发明的实施例而已，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明作其它种种改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及专利范围中。
Claims (20)
1.一种彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，包括：
使用微影、压铸、网印与/或喷墨制程以制作复数个挡墙结构于一下基板的一第一电极层上；
喷涂复数个胆固醇液晶与高分子单体混合的溶液层于该些挡墙结构间，该喷涂的方法是由一喷墨法而达成；
通过第一次紫外线曝光制程，形成复数个上盖于该胆固醇型液晶层上，其中该些上盖为一高分子保护层；及
透过第二次紫外线曝光制程，进行一第二电极层与该下基板的结合制程。
2.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该下基板使用玻璃基板或塑胶基板。
3.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该第一电极层及该第二电极层包含主动式或被动式驱动电路。
4.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该第一电极层及该第二电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
5.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些挡墙结构更为高分子材料。
6.如权利要求5所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些高分子材料内更含有一色素。
7.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些胆固醇型液晶采用向列型液晶与旋光剂的混合材料。
8.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些胆固醇型液晶为复数个反射不同颜色的液晶。
9.如权利要求7所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些胆固醇型液晶其反射波长介于400至800nm。
10.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些胆固醇型液晶内更含有一色素。
11.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该胆固醇型液晶层内的胆固醇型液晶之间的组合为左旋胆固醇与右旋胆固醇液晶的多种相互组合型式。
12.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该第二电极层包含一上基板。
13.如权利要求12所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，在进行一第二电极层与该下基板的结合制程步骤中，更为一第二电极层的上基板与该下基板贴合完成制程步骤。
14.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，所述第二电极层与该下基板的结合制程步骤为喷涂复数个导电材料于该些上盖上做为第二电极层。
15.如权利要求14所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该些导电材料为黑色吸收材料。
16.如权利要求13所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该结合上下基板步骤为直接压合或加入一胶材完成结合。
17.如权利要求1所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，更包含于一下基板的一第一电极层上涂布一配相层。
18.如权利要求17所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该配相层采用聚乙烯醇、聚亚醯胺、聚醯胺、尼龙、二氧化硅、微沟槽或卵磷酯。
19.一种彩色胆固醇型液晶显示器，其特征在于，包括：
一具有一第一电极层的一下基板；
复数个挡墙结构，分布于该下基板上，该些挡墙结构是使用微影、压铸、网印与/或喷墨制程所形成；
复数个胆固醇液晶，分布于该些挡墙结构间，该胆固醇液晶由一喷墨法喷到挡墙结构之间；
复数个上盖层，分布于该些胆固醇液晶上，该些上盖层是通过一紫外线曝光方式所形成，且为一高分子保护层；
一第二电极层，分布于该些上盖层上；及
一上基板，形成于该第二电极层上。
20.如权利要求19所述的彩色胆固醇型液晶显示器，其特征在于，更包含一配相层，涂布于该下基板的该第一电极层上。
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- 2005-01-07 CN CNB2005100005909A patent/CN100439980C/zh not_active Expired - Fee Related
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