CN101283307A - 用于电子招牌的拼接显示器 - Google Patents

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J·S·荷那
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Abstract

本发明公开了一种具有重叠显示单元的电可更新的拼接显示器，其中该拼接显示器的全部观看区域是可寻址的，并且可以将该拼接显示器展开、伸缩、折叠或卷起。

Description

用于电子招牌的拼接显示器
技术领域
本发明涉及一种拼接的(tiled)电子显示器、包括这种显示器的招牌(signage)系统，以及形成该电子显示器和招牌系统的方法。
背景技术
大尺寸的电子招牌(sign)，作为一种吸引消费者注意的手段，在零售商店、饭店和广告牌上变得越来越普遍。例如，可以将广告特意设定给特定群体或一天的特定时段，而不增加与再版(reprint)新信息相关的成本和劳动力。消费者通过拥有有关产品和服务的最新信息而受益，而零售商人由于拥有能通过多种电子装置容易改变的可编程信息而受益。
已经使用例如阴极射线管(CRTs)、液晶显示器(LCDs)、等离子显示器、投影仪和发光二极管(LED)组件的传统显示技术制得电子招牌。这些技术提供动态的全色彩影像，但反过来说需要复杂、昂贵的电子器件和持续供电，显著增大了包括这些显示器的招牌的重量、尺寸和成本。这些问题在大尺寸招牌中变得尤其显著。组装的LED显示单元可以被制造得很大，但是这样的尺寸是用昂贵的费用换来的，因为每个LED都是单独放置的。例如CRT、LCD、等离子或背投显示单元的其它显示技术被制作得体积庞大，但是由于生产线、生产量或空间考虑，它们的最大尺寸受到限制。因此，发展这些显示技术以形成非常大招牌的唯一合理方法是通过拼接多个显示单元。通过在现有生产线上高产量地生产小显示单元、然后将它们组装成水平和/或垂直的阵列以形成单个的大显示器来制造拼接显示器。这些小显示单元通常在观看区域周边具有一些不可寻址的区域，所以导致拼接显示器在拼接显示单元之间常有明显的间隙。最终的组装件也常常是很重、昂贵、耗电、并对操纵高度敏感的。
双稳态反射显示技术的出现产生了电子招牌的新品种，该电子招牌在不持续供电的情况下能够长期保持图象，极大提高了招牌应用中的供电效率。同样，许多双稳态显示技术非常适于以无源矩阵驱动系统的形式减少电子器件。这种驱动系统减少了电子器件成本，并带来进一步的好处，即，使连接到显示单元的输入端被布线到显示单元的一个或多个边沿。这使得驱动电子器件布置具有更大的自由度。
在US 5,673,091中，Boisdron和Chaudagne利用无源矩阵、双稳态显示单元来创造省电的拼接招牌，其具有通过垂直重叠显示单元来隐藏电子互连区域而产生的观看区域内减小的水平间隙。在WO2004/051609中，Ben-Shalom等构建了类似结构以隐藏玻璃密封区域。在从单方向观看时这多少是有效的，但是从某些其它方向观看时却导致观看区域内更明显的间隙，并产生明显的不平坦显示。在这两份文献描述水平方向上邻接的显示单元时，它们都没有提及水平拼接阵列之间的间隙。这些系统仍利用玻璃显示单元，产生对操纵敏感的大而重的组装件。
在US 2004/0256977中，Aston通过用能够在多个方向上重叠的OLED显示单元产生二维阵列而对重叠系统进行了修改。虽然该系统从一个方向上改善了显示器观看区域的外观，但是从其它方向上外观仍然是不令人满意的。此外，显示器还受到与上述参考文献相同的限制，即，具有显示器的操纵性和平坦度问题。
在US 6,252,564中，Albert和Comiskey使用柔性(flexible)显示单元以减轻重量，同时改善系统的平坦度和操纵性。不过，它们不重叠显示单元，避开了隐藏缝隙或不可寻址区域以减小显示单元之间间隙的工作。
存在对基本上平坦、省电、并从所有方向可观看而注意不到显示单元之间间隙的大尺寸显示系统的需要。此外，希望这种系统重量轻、操纵时坚固耐用、易于运输、并且尺寸和形状可修改。
发明内容
描述了一种电子可改写的显示器，和一种含有这种显示器的招牌系统，以及形成该显示器和招牌系统方法，其中该显示器具有包含多个显示单元的观看区域，该多个显示单元的每一个都包含重叠区域、访问区域、互连区域和显示区域，其中该多个显示单元的至少一个的重叠区域重叠该多个显示单元的至少另一个的至少部分显示区域，并且其中该多个显示单元之一的至少一部分是柔性的。
优点
这种电可更新的拼接显示器可用于显示大的图象，其中所述显示器基本上是平坦的，并能够从多个观看方向观看，且在显示单元之间具有最小可视的分界线。该系统可使用最少的电力，且重量轻、便携、成本低，或使用这些显示单元的组合。该系统可以是可张可缩的，以方便运输，并便于改变观看区域的尺寸和形状。
附图说明
参照下述附图能够理解在此描述的发明，其中：
图1是沿着多个侧面的互连的薄膜显示单元的前视图；
图2是从图1的薄膜显示单元后面看的等轴测视图；
图3A和3B分别是具有多个侧面互连、并在垂直和水平方向上重叠的显示单元的大尺寸拼接显示器的前视图和横截面图；
图4是具有多个侧面互连、并在垂直和水平方向上重叠的显示单元的大尺寸拼接显示器的等轴测后视图。
图5是在显示器前方的上面具有层状薄片的大尺寸拼接显示器的分解等轴测视图；
图6是具有多个侧面互连的大尺寸二单元拼接显示器的前视图；
图7是由重叠长的单个显示单元而形成的大尺寸拼接显示器的前等轴测视图；
图8是由重叠环形显示单元而形成的大尺寸拼接显示器的前视图；
图9是图8中的显示器沿着A-A线的横截面；
图10是具有单侧互连的薄膜显示单元的后视图；
图11A和11B分别是大尺寸拼接显示器组装件的前视图和侧视图；
图12是要用在具有单侧互连的非矩形拼接应用中的薄膜显示单元的前视图；
图13是非矩形拼接显示器的前视图；
图14是具有连续的行和列的大尺寸拼接显示器的后视图；
图15A和15B分别是用于支承拼接显示器和给拼接显示器供电的导轨系统的前视图和侧视图；
图16是压缩到折叠状态和从折叠状态打开的大尺寸拼接显示器的侧视图。
这些图仅仅是示例性的，描述了本发明的多个实施例。在看到随附的正文后，对本领域技术人员而言其它实施例将是显而易见的。
具体实施方式
可以在招牌系统中使用电子可改写的显示器。该显示器可包括能够显示电可更新图象的一个或多个显示单元，其中可以对显示单元进行重叠以形成线性或多维的阵列。每个显示单元的像素可以与相邻显示单元的像素对准以产生单个更大的显示器的外观，以下称作“拼接显示器。”可以将拼接显示器组装成使得每个显示单元可以与一个或多个电子驱动器相连。可选地，可以将拼接显示器组装成使得部分或所有显示单元能够共享电子驱动器。可以将拼接显示器构造成使它能够被卷起、折叠、压缩或拆装以减小观看区域尺寸或出于运输或存储的目的。可以对拼接显示器进行组装、压缩、打开或展开以观看显示器或增大显示器的观看区域。
拼接显示器中的每个显示单元都可以具有访问区域、互连区域、显示区域和重叠区域。访问区域相应于显示单元内能够电访问其它方法访问不到的电极的显示单元的那部分。访问区域自身不能够电显示信息。访问区域可以是任何尺寸、形状、或处在显示单元上的任何位置。互连区域相应于电连接到例如驱动器的外部显示电子器件的显示(单元)的那部分。互连区域可以包括全部或部分访问区域、显示区域，或其组合。互连区域可以沿着显示单元的一个或多个边沿，或可以放在显示单元不沿着边沿的一个或多个区域中。显示单元的显示区域是能够电显示信息、而不包括任何访问区域的显示单元的区域。显示单元的重叠区域是显示单元中重叠相邻显示单元的那部分。重叠区域可以包括全部或部分互连区域、全部或部分显示区域、全部或部分访问区域，或其组合。优选地，重叠区域包括全部或部分显示区域。相邻显示单元被重叠的区域可以包括全部或部分互连区域、全部或部分显示区域、全部或部分访问区域，或其组合。希望每个显示单元的访问部分通过相邻显示单元的重叠部分或保持拼接显示器的框体被藏起来看不见，或沿着拼接显示器观看区域的外边沿。观看区域是在显示图象中没有明显间隙的拼接显示器的电可更新区域，其中显示图象被观看者观看。
每个显示单元的至少一部分可以是柔性的，从而使第一显示单元的重叠部分可以平放在被重叠的单元上。为了是柔性的，各显示单元可以包括柔性基底。该基底可以是聚合材料、薄玻璃或石英。柔性基底必须具有足够的厚度和机械整体性以使其自支承，但应不太厚以免不能弯曲。适当的聚合基底材料的例子可以包括但不限于，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜膜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚砜、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯、聚酰亚胺、聚醚酯、聚醚酰胺、纤维素乙酸酯、脂肪族聚氨酯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯(polytetrafluorethylenes)、聚偏氟乙烯、聚甲基x-甲基丙酸烯(poly(methyl(x-methacrylates)))、脂肪族的或循环的聚烯烃、多芳基化合物(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、全氟烷氧基树脂(teflonpoly(perfluoro-alkoxy)fluoropolymer(PFA))、聚醚醚酮(poly(etherether ketone)(PEEK))、聚醚酮(poly(ether ketone)(PEK))、聚四氟乙烯(poly(ethylene tetrafluoroethylene)fluoropolymer(PETFE))、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate))，以及多种丙烯酸脂/甲基丙烯酸盐共聚物(PMMA)。脂肪族的聚烯烃可以包括高密度的聚乙烯(HDPE)、低密度的聚乙烯(LDPE)和聚丙烯，包括定向聚丙烯(OPP)。循环的聚烯烃可以包括聚二茂基(poly(bis(cyclopentadiene)))。优选的柔性塑料基底可以是循环的聚烯烃或聚酯。多种循环的聚烯烃都适于柔性塑料基底。例子包括由JapanSynthetic Rubber Co.，Tokyo，Japan制造的Arton
Figure A20068002376800111
；由Zeon ChemicalsL.P.，Tokyo，Japan制造的Zeanor T；以及由Celanese A.G.，Kronberg，Germany制造的Topas
Figure A20068002376800112
。Arton是聚合体膜的聚二茂基冷凝物。可选地，柔性基底可以是聚酯，例如象Arylite的芳香聚酯。
显示单元可以由可改写的电子显示材料与一个或多个在基底上形成图案的导电层而形成，从而使显示器能够以行和列形式的无源矩阵被写入。可选地，显示单元可以通过显示单元的各像素或段的单独触发而作为有源矩阵被写入。可以将显示单元设计成使电路线可布线到显示单元的一个或多个不同边沿、不沿着边沿的显示单元的一个或多个区域，或其组合。互连区域包括外部显示电子器件与之相连的电路线的那部分。例如，在路线被排列成行和列的情况下，用于行和列的互连区域可以处在显示单元的不同边沿上、在显示单元的一个边沿上，或散布在显示单元的两个或更多个边沿上。可以将显示单元设计成使得由行和列或导电层的图案限定的显示区域在任何方向上都大于驱动显示单元所需的互连区域。
显示单元可以包括电可调节材料，例如电化学材料；电泳材料，包括由Ann Arbor，MI的Gyricon，LLC(参见美国专利No.6,147,791，美国专利No.4,126,854，和美国专利No.6,055,091)和Cambridge，MA的E-ink Corporation制造的那些；电致变色材料；电润湿(electrowetting)材料；发光二极管；磁性材料；以及液晶材料。液晶材料可以是扭曲向列型的(TN)、超扭曲向列的(STN)、铁电的、磁性的，或手征向列液晶材料。手征向列液晶可以是聚合体分散的液晶(PDLC)。适当的手征向列液晶材料包括美国专利5,695,682中公开的胆甾型液晶，和从EM Industries of Hawthorne，NY.可买到的Merck BL112、BL118或BL126，或下列专利中描述的有机或聚合体发光二极管(OLEDs)或(PLEDs)：Forrest等的美国专利No.5,707,745、No.5,721,160、No.5,998,803、No.5,757,026，和No.6,125,226；Bulovic等美国专利No.5,834,893和No.6,046,543；Thompson等的美国专利No.5,861,219、；No.5,986.401，和No.6,242,115；Tang等的美国专利No.5,904,916、No.6,048,573，和6,066,357；Burrows等的美国专利No.6,013,538、No.6,048,630，和No.6,274,980；以及Hung等的美国专利No.6,137,223。
根据多个实施例，显示单元可以保持例如文本、图形、符号或字符的所需图象，而无需通过使用双稳态材料供电。这减少了显示单元的电力需求，并能够在显示单元具有例如电池的自备电源时提高显示单元的寿命。可以通过显示器制造领域已知的方法形成双稳态显示器。适当的双稳态材料可包括电化学材料、电泳材料；电致变色材料；磁性材料；以及手征向列液晶材料。双稳态材料可以在去掉电场后长期保持给定状态。根据多个实施例，可以将一个或多个导电层设在双稳态介质的外部。
其中双稳态材料包括液晶材料，具有第一导电层的支承件可以覆盖有双稳态材料、或可以将双稳态材料的预先-形成层放在第一导电层之上。第二导电层可以形成在双稳态材料之上，以便对双稳态材料施加不同强度和持续时间的电场，从而使其由反射状态变为透射状态、从透射状态变为反射状态，或从任何状态变为所需的灰度级水平。访问区域是双稳态材料和第二导电层不妨碍电连接到第一导电层的显示(单元)的那部分，例如，其中双稳态材料和第二导电层没有被覆盖、已经去掉、或已经有选择地形成图案，以允许电连接到第一导电层。
第一导电层可以形成例如平行线的图案。第二导电层可以形成不平行于第一导电层图案的图案，从而使第一导电层和第二导电层的交叉点形成像素。第二导电层可以形成单个像素形式的图案。第二导电层可以是通过厚膜印刷、溅射涂膜或其它印刷或涂层方法形成在双稳态材料层之上的导电片段。导电片段可以是任何已知的水溶导电材料(aqueous conductive material)，例如碳、石墨或银。一种示例性材料是来自Acheson Corporation的Electrodag 423SS屏幕可印刷导电材料。可以对导电片段进行布置以形成任何形状的像素，数字0-9、斜线、小数点、美元符号、分币符号，或任何其它字符或符号。第一导电层和第二导电层之间双稳态材料的光学状态可以通过选择性地将电驱动信号施加给双稳态材料而改变。该信号可以是电压、电流或其任何组合。通过直接或非直接接触，如果它们在介质中存在的话，可以将信号施加给第二导电层和第一导电层。如果介质中不存在任何导电层，则可以通过一个或多个外部电极与双稳态材料的直接或非直接接触而将信号施加给双稳态材料的选定区域。一旦双稳态材料的光学状态改变，它就能够长期保持在那个状态，而无需给导电层另外供电。本领域技术人员已知形成多种双稳态显示单元的方法。例如，在由Stephenson等在2002年4月29日提交的USSN 10/134,185、以及由Burberry等在2004年5月21日提交的USSN 10/851,440中描述了双稳态液晶显示器。
根据为显示单元选择的材料，可以通过使用滤波器、彩色半透明聚合体膜、以及通过对材料进行处理或给显示材料加入染料而直接染色显示材料、或含有显示材料的载体或粘合剂(binder)加入颜色。例如，当显示材料是液晶材料时，可以通过调节液晶材料的pitch、或通过向其加入染料而获得不同的颜色。对本领域技术人员而言，调节不同显示材料颜色的适当材料和技术将是显而易见的。
为了增强例如液晶材料的某种显示材料的可视性，可以使光吸收材料中通常被称为暗层(dark layer)的有色层位于对着入射光的显示材料一侧上。在液晶显示材料的情况下，在全离析焦点圆锥状态(fullyevolved focal conic state)下胆甾型液晶是透明的，使由暗层吸收的入射光通过，以提供有色的、通常为黑色的图象。暗层可以是任何颜色的辐射反射层或辐射吸收层，只要它为平坦状态下的液晶，或者为处于至少一种状态下的其它显示材料提供对照。暗层可以包括直径小于1微米的粉碎的、不导电的纳米颜料。暗层可以包括多颜料色散(multiplepigment dispersion)。适用于暗层的颜料可以是不会溶解在其所在介质中的任何颜色的材料。适当的颜料包括由W.Herbst和K.Hunger于1993年在Wiley Publishers的Industrial Organic Pigments：Production， Properties，Applications，中描述的材料。这些包括但不限于：含有例如单偶氮的黄色和橙色的偶氮颜料、重氮颜料、萘酚颜料、萘酚红、偶氮色淀(azo lake)、苯并咪唑酮颜料、重氮缩合(condensation)颜料、金属合成物、异吲哚啉酮系和异氮(杂)茚基(isoindolinic)颜料、例如酞菁染料的多环颜料、二羟基喹啉并吖啶颜料、二萘嵌苯颜料、紫环酮颜料、二酮吡咯并吡咯(diketopyrrolo)-吡咯颜料、硫靛颜料，以及例如蒽嘧啶的蒽醌颜料。
对于不同的显示材料而言，可以通过使用多种材料在单个显示单元上形成多于一种颜色，其中多种材料例如多于一种染料、多于一种暗层材料、多于一种导电层材料，或其组合。例如，在液晶显示器的导电层之一中使用碳和银导电材料在使用相同涂层的手征向列液晶色散和色彩对照层的情况下可导致不同的颜色组。一个或多个显示单元可以是色彩变化的。Ricks等在2004年12月21日提交的美国专利申请No11/021,766描述了一种电可更新的色彩变化显示器，其能够用于显示色彩变化的图象，其中图象的内容和色彩两者都可以远程更新。这使得拼接显示器中各显示单元的全部或部分的色彩能够单独变化，并可以使显示器的多个区域为相同或不同的色彩。拼接显示器可以包括全色彩、部分色彩、单色或双色显示单元的任何混合体。
每个显示单元可以是柔性的。可以将显示单元制成任何形状，例如圆形、矩形、平行四边形、正方形、弯曲的或不规则的。显示单元还可以是任何尺寸。示例性显示单元可以是矩形，从正方形薄片到长条形显示材料，包括环形的显示材料。可以通过在适当切割显示单元的同时、在除了显示单元互连部分之外的所有部分保持边沿对边沿显示区域来形成所需形状。通过例如联接、接合、胶合、缝合、夹住或钉住的任何连接方法，可以将两个或更多个显示材料合并到用于大显示单元的单个较大显示材料中。显示材料和由此产生的单元可以是环的形式。
拼接显示器可以具有两个或更多个显示单元，例如两个、三个或更多个显示单元。拼接显示器内的每个显示单元都可以是任何所需的尺寸或形状。拼接显示器可以由不相同尺寸的显示单元、不相同形状的显示单元、单元尺寸的组合、或单元形状的组合制成，包括组合环形和薄片形显示单元。拼接显示器可以具有任何三维形状，例如平的、弯曲的、圆形的、球形的、多边形的、正方形的、立方体的或不规则的。拼接显示器可以是双侧的，在每一侧上具有至少一个观看区域。当拼接显示器是例如多边形的三维形状时，该形状的每个表面都可以包括至少一个观看区域。当拼接显示器是例如球的弯曲体时，可以提供一个或多个观看区域。不管拼接显示器的形状如何，拼接显示器的每个观看区域都可以包括两个或更多个显示单元。可以将显示单元布置成例如网格、几何形状、符号、字符或随机图案的图案。拼接显示器内的每个显示单元可以重叠至少一个其它显示单元，或被至少一个其它显示单元重叠。显示单元和包括该显示单元的拼接显示器可以通过显示器制造领域现有的方法形成。每个显示单元可以是矩阵的、分段的，或其组合。
可以将电驱动信号通过例如连接到互连区域的电路板的显示驱动电子器件提供给每个显示单元，以便在各显示单元的全部或部分上改变图象。显示驱动源可以永久地或可拆卸地连接到显示单元的互连区域。显示驱动源可以包括例如电池的内部电源，或者可以与例如电池、电路、太阳能电池或其它电源的外部电源相连。显示驱动源可以与显示单元物理连接。显示驱动源可以直接或通过例如导线的某些第二连接与显示单元相连。可以由计算机或其它数据源通过与显示驱动源进行有线或无线通信来提供用于形成图象的数据。可以通过一个或多个显示驱动源来驱动显示单元。拼接显示器可以具有一个或多个显示驱动源，从而使整个显示器被一个驱动源驱动，两个或更多个显示单元被公共驱动源驱动，或每个显示单元具有一个或多个特殊的驱动源。
驱动电子器件可以位于访问区域内、显示区域内或其某些组合。驱动电子器件可以延伸超过显示单元的一个或多个边沿那边。可以将驱动电子器件设计成与显示单元相互作用以提供适当的驱动信号来仅仅改变显示单元的选定区域。显示单元和驱动电子器件可以如Ricks等在2004年12月21日提出的美国专利申请No.11/021,765所描述的那样能够彼此相对移动。可以使驱动电子器件的尺寸覆盖显示单元的一个维度，例如显示单元的宽度，或者两组或更多组驱动电子器件可以一起用于覆盖显示单元的所需部分。可以将驱动电子器件制造得足够大以一次寻址全部显示单元，在这种情况下驱动电子器件和显示单元的相对移动是不必要的，并且驱动电子器件例如通过使用有源或无源驱动矩阵可以一次写入全部或部分显示单元。可以使驱动电子器件的尺寸覆盖多于一个显示单元的全部或部分，从而一次写入多于一个显示单元，并且可以和整个观看区域一样大。当驱动电子器件用于寻址一个或多个显示单元时，可以使显示单元(多个显示单元)和驱动电子器件彼此相对移动以使驱动电子器件能够寻址显示单元(多个显示单元)的不同部分。显示单元可以形成环，使得驱动电子器件可以连续寻址全部显示单元。
包括两个或更多个显示单元的显示器可以进一步包括框体或框架，此后称为“框体”。框体可以隐藏一个或多个显示单元的一个或多个部分不让观看，形成任何尺寸和形状的一个或多个观看区域。框体可以另外包含一个或多个显示单元和例如显示驱动源的任何相关电子器件的部分。电子器件也可以是单独的设备，并且能够在放置显示单元以形成拼接显示器之前或之后写入一个或多个显示单元。框体可以是任何材料，例如塑料、纸、金属、陶瓷、液体、凝胶、观看-障碍气体，或其任何组合。框体可以具有任何形状，包括但不限于正方形、矩形、八角形、圆形、圆柱形、球形或不定形。框体可以是二维或三维的。框体可以是刚性的、半刚性的、柔性的、液体的或气体的。框体可以是不透明的、半透明的、透明的，或具有从不透明到透明的不透明程度变化的部分，其中透明区域可以与观看区域相同。观看区域可以是框体的透明部分，或通过框体的孔。框体可以与拼接显示器的一个或多个边沿部分接触。框体可以包含全部或部分拼接显示器。
可以连接多个显示单元以形成拼接显示器，用于一种应用，并在应用期结束时拆装。该相同多个显示单元可以接着连接成不同装置用于第二应用。例如如果每个显示单元的尺寸为1m×2m，而第一应用需要8m×12m招牌，则人们可以想象用8个单元×6个单元布置的48个单元的矩阵。如果第二应用接着需要6m×16m招牌，则这些相同单元可以重新布置成6个单元×8个单元配置。可选地，这些48个单元可以分开到多个不同尺寸的拼接显示器中。
两个或更多个显示单元的定位可以用光学、物理或电的对准特征来完成。对准特征可以是互锁，从而使相邻显示单元互锁在它们各自对准特征的对准位置上。使用互锁对准特征可以导致精确对准邻接显示单元的像素。对准特征可以用于单元之间或单元和例如驱动电子器件、支承结构或框体的外部基准(reference)之间的对准。对准特征可以用于将显示电子器件与显示单元行和列、段或像素进行对准。
相邻显示单元可以通过并非其功能明确用作对准特征的物理或电的连接方式进行连接，例如通过连接带、黏合剂或电线。用于连接显示单元的适当固定材料可以包括可改变位置的(repositionable)黏合剂、舌榫系统、键槽(tab and slot)、VelcroTM等。固定材料可以提供改善的各显示单元的对准性、改善的显示单元之间的电连接性，或其组合。固定材料可以是暂时或永久地固定到显示单元上。固定材料可以在相邻显示单元之间形成暂时或永久的粘结。
可以通过将第一显示单元的至少一个边沿重叠到相邻单元的至少部分显示区域之上来组装拼接显示器。重叠第二显示单元的第一显示单元的部分称为重叠区域。第二显示单元被重叠的部分称为被重叠区域。重叠区域可以包括全部或部分访问区域、全部或部分显示区域，或其组合。优选地，重叠区域包括全部或部分显示区域。当第一单元仅重叠第二单元时，第二单元被重叠的区域就是显示区域。当第一单元另外重叠第三单元时，第三单元被重叠的区域可以是全部或部分显示区域、全部或部分访问区域、全部或部分互连区域，或其某些组合。可以重叠单元以形成线性阵列、二维矩阵或多维形式。当三个或更多个显示单元形成拼接显示器时，每个显示单元的访问区域可以通过相邻显示单元的重叠部分或支持拼接显示器的框体而隐藏起来不被看到，或可以沿着拼接显示器观看区域的外边沿。
可以通过将显示单元放置成重叠形式直至获得所需的显示尺寸和形状来组装拼接显示器。显示单元可以滑动通过彼此以最大化或最小化重叠区域，由此分别增大或减小拼接显示器的区域。每个重叠区域可以与拼接显示器中的至少另一个重叠区域是相同或不同的尺寸或形状。显示单元的滑动允许集中存储显示单元。例如，显示单元可以滑动经过彼此以形成与多个单元的高度同样厚、以及与多个单元的宽度同样长的显示单元的堆。这在拼接显示器是环形、U形或例如多边形的其它集中形状时可能特别有利，显示单元的一行可以滑过另一行以增大或减小显示区域。
当一个或多个显示单元具有柔性基底时，柔性显示单元可以被卷起或解开。这使得拼接显示器能够被卷起来以便存储或运输，被解开以便不损坏显示单元而观看。类似地，在显示单元的至少一部分为柔性时可以折叠拼接显示器以便存储和运输。
每个显示单元的一个或多个部分可以平行于拼接显示器观看区域的平面。此外，显示单元的一部分可以比该单元的其余部分薄。例如，重叠区域的至少一部分可以比显示单元的其余部分更薄。可选地，显示组装件的一部分，其中该组装件包括显示单元和相关电子器件，可以比该组装件的其余部分更薄，例如，重叠区域可以是显示单元的一部分。这实现了显示器之间没有显著台阶的通常统一、平坦的观看区域，从而能够从多个方向观看而不增大被显示图象中的失真。
在形成拼接显示器时，可以使用支承件来帮助显示单元的对准、支撑和连接，以及用于传送电源和信号。适当的支承件包括杆、棒、架、导轨、丝状物、电线或其它基本上线性的材料。支承件可以是能够支承一个或多个显示单元重量的、能够长时间保持给定形状的、能够为一个或多个显示单元提供电力的、能够为一个或多个显示单元提供电连接或其组合的任何材料。例如，支承件可以是纸板、木头、塑料、玻璃、金属，或例如玻璃或聚合体的纤维材料，或例如棉花、羊毛或麻的天然材料。支承件可以将例如球形、半圆形、多边形或长斜方形形状的拼接显示器的整个形状支承于显示单元可连接之处或显示单元可覆于其上之处。支承件可以用于对准一个或多个显示单元。支承件还可以形成框体的全部或部分。支承件可以象对于给定拼接显示器形状所希望的那样是柔性或刚性的。支承件可以是可张缩、可折叠或可卷起的。
可以使用一个或多个拼接显示器形成招牌系统。该招牌系统可以包括一个或多个拼接显示器以形成一个或多个观看区域。该招牌系统可以包括能够支承拼接显示器的基部。该基部可以是支承件或框体的一部分或与它们分开。该招牌系统可以包括一个或多个支承件、框体或其组合。招牌系统内可以包含驱动电子器件。该驱动电子器件可以与一个或多个显示单元、部分支承系统、部分框体或其组合相连。驱动电子系统可以是可拆卸的或永久的。该招牌系统可以包括用于驱动电子器件的驱动器，例如计算机或其它数据库，其可以例如通过无线通信的已知方法直接或远程地与驱动电子器件进行通信。招牌系统可以包括多于一个电可更新的招牌，每个招牌包括一个或多个拼接显示器，其中系统中所有的招牌都由一个驱动器共同控制。这种招牌系统可以同时或顺序地更新所有招牌，而系统中的每个招牌都可以包括与系统中至少一个其它招牌相同或不同的信息。招牌系统的招牌可以如对个别拼接显示器所描述的那样组装、拆装、折叠、打开、卷起、解开、张缩，和展开。
拼接显示器或招牌系统中各显示单元的全部或部分可以包括保护层。可以将保护层加到已形成的拼接显示器的至少一部分上。拼接显示器或招牌系统内的一组或多组的一个或多个显示单元的至少一部分可以在组装成拼接显示器之前或之后覆盖上单层保护层。保护层可以保护显示单元避开潮气、磨损、热、太阳光、化学物质、辐射或其它环境因素的一个或多个。保护层可以用作绝缘层、外涂层、光学膜或屏障层。保护层可以是适于所需目的的任何材料，其中该材料是至少部分透明或半透明的，或具有透过其可看到观看区域的透明或半透明部分。保护层可以通过在拼接显示器上组合透明或半透明和不透明的部分来限定一个或多个观看区域。保护层可以是、但不限于是例如气体、液体、聚合体膜或薄片、或玻璃。
拼接显示器或招牌系统中的一个或多个显示单元可以是组装拼接显示器或招牌系统之前预先电写入的。拼接显示器或招牌系统中的一个或多个显示单元可以是组装拼接显示器或招牌系统之前预先印刷的，其中可以通过任何已知的印刷方法，包括但不限于喷墨、激光热、热升华、蜡转印、凹版印刷、凹雕、笔写入(pen)、油漆或其它印刷方法利用墨水或染料在显示单元上形成符号、字符、设计或消息。还可以通过化学或激光蚀刻、烧制、加热、压印、浮雕或其它方法形成符号、字符、设计或消息。印刷可以在例如显示基底或显示材料的显示单元的任何部分上进行。印刷可以是永久的、暂时的或可改写的。印刷可以是可视的、隐藏的或可恢复的，例如作为显示材料中的标志，象例如Stephenson和Mi在2004年12月10日提交的美国专利申请11/009,767、11/009,884和11/009,896中描述的那样。
参考附图中示出和下面描述的某些实施例能够理解拼接显示器、包括这种拼接显示器的系统、以及形成这种显示器和系统的方法，在实施例中为了简单起见，显示单元的所有附属物都包含胆甾型液晶显示器。对于显示器制造领域的技术人员而言怎样能够用不同显示材料形成类似结构是显而易见的。在图中使用相同附图标记。
图1和图2示出电可寻址的、单侧的、可反射的显示组装件1包括显示单元2和显示电子器件3。“单侧的”意味着显示单元只能从一侧观看。在示例性实施例中，显示单元2具有显示区域4、访问区域5和互连区域7。显示区域4是显示单元2能够被电写入的部分。访问区域5是显示单元2不能够被电写入的部分。访问区域5可以是不透明的、半透明的、透明的或其组合。显示单元2可以沿着两个边沿与驱动电子器件3相连，如图1和图2所示。互连区域7是与驱动电子器件3电连接的显示单元2的那部分。互连区域7可以如所希望的那样沿着一个、两个或更多个边沿，或者在显示器上的任何地方。如图1和图2所示，显示单元2上的显示电子器件3可以仅仅覆盖部分显示区域4。
在图2中，显示组装件1具有的最厚区域尺寸为XT和YT，总厚度为ZT，其是显示电子器件3、显示单元2和例如互连促进黏合剂或保护层的任何其它层的厚度之和。显示区域6的尺寸为XM和YM，厚度为ZM，其可以象单独的显示单元2那么薄，或者厚度可以等于ZT。显示单元2可以是小如0.10mm到2.0mm厚，虽然它可以如所希望的那样更厚或更薄。图2中的尺寸YA是相应于访问区域5的不可寻址区域。根据不同的实施例，XT＜XM和YT＜(YM+YA)，其在沿着显示单元2的至少两个边沿的两个方向上留下不支承的显示区域6。最厚区域的厚度ZT可受控于显示电子器件3的厚度。典型的电子器件组装件可从0.5mm到50mm厚，虽然可以使用更厚或更薄的显示电子器件。
图3A、3B和图4分别是拼接显示器9的前视图、横截面图和后等轴测视图，其中每个拼接显示器都包括形成显示单元矩阵的多个重叠显示单元10和被重叠显示单元11。可以组合重叠显示单元10和被重叠显示单元11以形成显示单元的线性阵列(参见图7)。可以组装显示单元10、11以形成垂直重叠20和水平重叠21，从而使每个重叠显示单元10的不支承区域6覆盖一个相邻被重叠单元11的至少一部分访问区域5。每个重叠显示单元10的不支承区域6还可以覆盖相同或不同的相邻被重叠单元11的至少一部分显示区域。可以重叠显示单元以使同一个显示单元既具有被重叠区域也具有重叠区域，如图4所示。
由于不支承区域6相对薄的剖面，拼接显示器基本上保持平坦，即使在重叠区域20、21中也是如此，如图3B所示。可以对准相邻显示单元10和11以使重叠显示单元10的像素与被重叠显示单元11的像素对准。像素对准与拼接显示器基本平坦的外观相结合产生各显示单元之间具有最小化视觉分界或失真的大尺寸显示器。
图5是拼接显示器9的前等轴测视图，其中全部显示单元都被单层保护层30所覆盖。拼接显示器基本上平坦的状态允许将拼接显示器看作单一个体，从而可以在组装之后将例如膜的其它层加到拼接显示器上。可以放在拼接显示器之上的层的例子包括但不限于，绝缘层、屏障层、层压件和其它保护性涂层，单独或任何组合的形式。这种其它层可以可选地单独加到每个显示单元上，或加到拼接显示器中成组的两个或更多个显示单元上。任何添加层都可以覆盖一个或多个显示单元的全部或部分。
图6是两个单元拼接显示器9的前视图。拼接显示器9通过两个相同的显示单元彼此相互之间旋转180度形成，从而使驱动电子器件3和访问区域5在观看区域15之外，其中观看区域15包括电可更新的、并可由观看者观看的拼接显示器9的至少一部分。示例性配置允许无缝拼接，无需互连区域7在长度和/或宽度上小于显示材料。
图7是拼接显示器的前等轴测视图，其中在单一方向上拼接。许多柔性显示技术允许制造非常长的显示单元10、11。整卷生产(roll-to-toll)技术特别能够产生这种长显示单元，其中可以制造上至数千米长的单个显示单元。这使得制造拼接显示器9成为可能，其中使用长度相等的一系列显示单元10、11以达到拼接显示器9的一个所需尺寸(高或宽)。其它尺寸可以通过在一个方向上在被重叠单元11上拼接重叠单元10而获得。可选地，给定显示单元的两个边沿可以被重叠，以使拼接显示器具有被重叠和重叠显示单元的段(band)。在这种配置中，希望重叠显示单元10的访问区域5是基本透明的。这种拼接显示器9可以仅在水平或垂直的一个方向上具有接缝，改善了拼接显示器的整体外观并提高了其简单性。
图8和图9显示了类似于图7中所示的大的拼接显示器9的制造方法，但是其中显示介质2可以布置成同心环。这种拼接显示器9可以具有一个或多个观看区域。例如，如图9中所示，呈现了两个观看区域15。显示单元环在给定的重叠方向上可以是逐渐同心的。可选地，给定显示单元的两个边沿都可以被重叠，以使拼接显示器具有被重叠和重叠的显示单元的段。在这种配置中，希望重叠显示单元10的访问区域5是基本透明的，或者利用显示单元与驱动电子器件的相对移动而写入显示单元，如这里所描述的。其它拼接显示器可以使用同心布置的显示单元类似地形成。例如，显示单元可以形成为例如U形、弧形、多边形或任何其它规则或不规则形状的拼接显示器形状。
图10是全部电互连被引线到一个边沿的电可寻址的、单侧的、反射显示单元。在该实施例中，显示单元2具有显示区域4、互连区域7和访问区域5。互连区域7可以沿着一个边沿，在这种情况下，该边沿包括访问区域5。如所示出的，可以使用行17和列18像素化显示单元2，行17和列18两者都沿着显示单元2的一个边沿引线到连接端。如图10所示，互连区域7可以比显示单元2的边沿宽度窄，在互连区域7的一个或两个侧面上留下不支承的显示区域6。显示区域4也可以是不支承的。如图1的配置那样，不支承区域4、6仅仅与显示单元自身一样厚。
图11A和11B是使用上面描述过并在图10中示出的显示单元的拼接显示器的前视图和横截面图。如在图2中所描述的实施例中的那样，拼接显示器由拼接成垂直和水平阵列的显示单元10、11形成。使用单边沿互连单元的好处在于：可以减少垂直重叠区域21，并且相应于驱动电子器件3和互连区域7的显示单元的较厚部分可以减小面积，以沿着拼接显示器形成电子器件行。在这种配置中，可以将整个拼接显示器折叠或卷起以减小尺寸以便于存储或运输。
图12是能够用于形成非矩形显示组装件的显示单元的例子。可以将显示材料2设计成使访问区域5横跨显示区域4的至少一个方面的整个宽度。这使显示区域4能够被完全寻址。非支承区域6足够大以覆盖第二显示单元的至少一部分访问区域5。
图13显示了将图12的显示单元布置成圆形阵列的方法，从而使每个显示器既有重叠单元10又有被重叠单元11。重叠区域22覆盖部分或全部显示单元访问区域5的至少一部分，同时从组装件的后面留下到显示电子器件3和互连区域5的访问区(access)。该实施例给出了当从前面观看时完全可寻址的、非矩形显示器的外观。虽然该实施例显示出四个相同单元构成的组装件，但这不是必须的。单元可以是不同形状、尺寸或其组合，并可以是任何数量，产生多种最终的拼接显示器形状。
图14是拼接显示器的后视图，其中每个显示单元具有行17和列18的电可寻址材料，如图10中所示。如图14中由切掉部分可以看出的那样，行17重叠列18。每个显示单元2的行17和列18可以与至少一个相邻显示单元2的行17和列18相连。这种拼接类型可以称为”连续拼接”。连续拼接系统减少了需要用于写入拼接显示器的驱动通道的总数。在非连续拼接显示器中，驱动通道的总数(TC)等于：
TC＝(Re+Ce)Ne                (1)
其中Re是显示单元中的行数，Ce是显示单元中的列数，而Ne是显示单元数。例如，如果拼接显示器通过组合4个300行×400列显示器而包括600行和800列，则驱动通道的总数将是(300+400)·4，或2800个通道。不过，在连续的拼接显示器中，驱动通道的总数等于：
Tc＝(Ra+Ca)                      (2)
其中Ra是拼接显示器中的行数，Ca是拼接显示器中的列数。这意味着在前面例子中描述的同样600行乘800列显示器将只需要(600+800)，或1400个驱动通道。
可以用包括、但不限于开始到开始(STS)跳线器40或结束到开始(ETS)跳线器41的多种方式配置连续的拼接连接，其中开始到开始(STS)跳线器40在两个相邻显示单元的第一边沿(A-A)上的电路线之间形成电连接，其中结束到开始(ETS)跳线器41在第一显示单元的第二边沿(B)与相邻显示单元的相邻边沿(C)上的电路线之间形成电连接。STS和ETS跳线器两者都可以是电路线、引线接合、印刷的导线或本领域技术人员已知的其它电可连接材料。如果显示材料是柔性的，则ETS跳线器可以通过折叠被重叠显示其的边沿并将其电路线与重叠显示其的电路线直接相连进行连接。STS跳线器的优点在于对于每个行17或列18只需要一个互连点。ETS跳线器的优点在于连接距离相对短。这在形成两侧的显示组装件时可能是有用的。
图15A和15B是可用于对准、保持显示单元或给显示单元供电的支承组装件50的前视图和侧视图。可以将各显示单元或显示组装件1设计成使它们能够与支承组装件50机械和/或电连接，支承组装件50能够将显示单元或显示组装件1相对于彼此保持在位。支承组装件50可以可选地为一个或多个显示组装件1提供电力、控制信号或这两者。这使显示组装件1可以只包含最少的驱动电子器件。可以将支承系统50设计成轻松可组装的和可拆装的或可伸缩的和压缩的，从而使拼接显示器可以组装在没有特殊装备的位置上。支承件可以是可调节的以便能够使用显示单元的不同长度和宽度。方便组装和拆装使拼接显示器具有便携性以用于商业演示或临时场馆，并能够为拼接显示器的安置和配置方面提供增强的多功能性。
图16显示了拼接显示器9通过伸缩机构被展开和压缩的能力。各个显示单元或组装件1可以一个叠在另一个前面，而不必将它们从相邻的显示单元或组装件、或可选地支承件上分离。可以通过增加显示组装件之间的重叠量而把拼接显示器9的尺寸缩小到任何所需数量。不论使用薄片状显示单元还是连续的环，都可以使用伸缩和压缩机构。可以嵌套多个三维形状的拼接显示器以使拼接显示器内的所有行都可以移动通过彼此，以便伸缩或展开显示器尺寸。当拼接显示器是例如图13所示的非矩形形状时，可以将显示组装件压缩成非线性形式。例如，可以将图13的拼接显示器压缩到拼接显示器内单个显示组装件的尺寸。
部件列表：
1显示组装件
2显示单元
3驱动电子器件
4显示区域
5访问区域
6不支承显示区域
7互连区域
9拼接显示器
10重叠显示单元
11被重叠显示单元
15观看区域
17行
18列
20垂直重叠区域
21水平重叠区域
22重叠区域
30保护层
40STS跳线器
41ETS跳线器
50支承组装件

Claims (42)

1、一种具有观看区域的电子可改写显示器，其中所述观看区域包含多个显示单元，所述多个显示单元的每一个都包含重叠区域、访问区域、互连区域和显示区域，其中至少一个所述多个显示单元的所述重叠区域重叠至少第二个所述多个显示单元的至少一部分所述显示区域，并且其中所述多个显示单元之一的至少一部分是柔性的。
2、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元另外重叠第三个所述多个显示单元的至少一部分所述访问区域。
3、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元具有不接触所述显示单元边沿的互连区域。
4、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元具有与所述互连区域电连接的驱动电子器件。
5、根据权利要求4所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元的所述驱动电子器件不延伸到所述显示单元的至少一个边沿。
6、根据权利要求4所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元的所述驱动电子器件不延伸到所述显示区域的至少一个边沿。
7、根据权利要求1所述的电子显示器，其中所述观看区域延伸到所述电子显示器的至少一个边沿。
8、根据权利要求1所述的电子显示器，其中所述被重叠显示单元不是线性布置的。
9、根据权利要求1所述的电子显示器，其中所述重叠区域包含至少一部分所述访问区域。
10、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元包含液晶显示材料。
11、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元包含双稳态材料。
12、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元包含不同于至少另一个所述多个显示单元的颜色。
13、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一部分所述重叠区域比所述显示单元的其余部分薄。
14、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元在尺寸、形状或其组合方面不同于至少另一个所述多个显示单元。
15、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元具有多边形状、不规则形状、弯曲形状，或为环形。
16、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一个所述多个显示单元是像素化的、段状的或其组合。
17、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一部分所述多个显示单元的每一个都包含至少一个对准特征。
18、根据权利要求17所述的电子显示器，其中所述多个显示单元的相邻显示单元的对准特征具物理相互作用。
19、根据权利要求17所述的电子显示器，其中所述对准特征是电互连。
20、根据权利要求1所述的电子显示器，其中每一个所述多个显示单元都包含第一导电单元和第二导电单元的电可寻址矩阵，并且其中两个或更多个所述多个显示单元的所述第一导电单元或所述第二导电单元被连接并且是公共可寻址的。
21、根据权利要求1所述的电子显示器，其中一个或多个所述多个显示单元是可拆卸或重叠的。
22、根据权利要求1所述的电子显示器，其中每个所述显示单元都相对于至少另一个显示单元是可移动的。
23、根据权利要求1所述的电子显示器，其中至少一部分所述观看区域被保护层覆盖。
24、根据权利要求1所述的电子显示器，其中所述互连区域和所述访问区域至少是部分重合的。
25、根据权利要求1所述的电子显示器，具有多于一个观看区域。
26、根据权利要求25所述的电子显示器，其中至少一个观看区域相对于至少另一个观看区域是不平坦的。
27、根据权利要求1所述的电子显示器，其中所述电子显示器是可折叠的、可卷起的或可伸缩的。
28、一种可展开的招牌系统，包括至少一个权利要求1的电子显示器。
29、根据权利要求28所述的可展开招牌系统，还包括至少一个支承件。
30、根据权利要求29所述的可展开招牌系统，其中所述显示单元相对于一个或多个支承件是可滑动的、可拆卸的或其组合。
31、根据权利要求28所述的可展开招牌系统，还包括支承所述电子显示器的基部。
32、根据权利要求28所述的可展开招牌系统，其中所述电子显示器包括驱动电子器件，而所述招牌系统包括用于控制所述驱动电子器件的驱动器。
33、根据权利要求28所述的可展开招牌系统，其中一个或多个所述显示单元相对于其他显示单元是可堆叠的、可滑动的、可拆卸的或其组合。
34、根据权利要求28所述的可展开招牌系统，其中所述系统是可折叠的、可卷起的或可伸缩的。
35、一种权利要求28所述可展开招牌系统的形成方法，包括物理、电或其组合地连接两个或更多个电子显示器。
36、一种权利要求1的电子显示器的形成方法，包括用第二显示单元的所述显示区域重叠第一显示单元的所述重叠区域。
37、根据权利要求36所述的方法，还包括在至少一个方向上重复所述重叠显示单元的步骤，直至达到所需观看区域的尺寸。
38、根据权利要求36所述的方法，还包括用第三显示单元的所述互连区域重叠第一显示单元的所述重叠区域。
39、根据权利要求36所述的方法，还包括预先写入或预先印刷至少一个所述显示单元。
40、一种权利要求1的所述电子显示器的张缩方法，包括卷起、折叠、解开或打开所述显示器。
41、一种权利要求1的所述电子显示器的张缩方法，包括滑动所述多个显示单元的每一个，以增大或减小至少一部分所述显示单元的所述重叠区域。
42、一种权利要求1的所述电子显示器的张缩方法，包括拆卸或添加至少一个显示单元。
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