CN109188822B - 一种封闭式显示电浆模组及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子显示技术领域，涉及一种封闭式显示电浆模组，包括像素电极及位于像素电极上方的透明电极，像素电极和透明电极间设有显示电浆及包围显示电浆的衬垫边框；像素电极上设有用于均匀分散和稳固显示电浆的电浆阻离阵列，在垂直方向上，电浆阻离阵列穿通整个显示电浆；在透明电极上涂覆有透明胶水层，透明胶水层与显示电浆接触，且与电浆阻离阵列的顶端压合在一起；本发明的显示电浆模组直接使用显示电浆替代现有的微杯结构或微胶囊，并在显示电浆中设置电浆阻离阵列，并在电浆阻离阵列上压合具有透明胶水层的透明电极，形成封闭式结构，有效防止显示电浆无序流动，保障了像素电极和透明电极之间电场方向的垂直度。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示电浆模组及其制造方法，尤其是一种封闭式显示电浆模组及其制造方法，属于电子显示技术领域。
背景技术
电泳显示利用带电的胶体颗粒在电场作用下发生泳动的现象，通过电场驱动不同光电性能的电泳粒子来实现图像和文字的显示，与已知的显示技术相比，电泳显示具备如下特点：柔性易弯曲，重量轻，厚度薄，对比度高，能耗低，可视角度大，阳光下可读，具备图像双稳态，容易大面积生产等特点。
电泳显示技术最初在上世纪70年代被提出。在专利US3892568中公开了至少包含一种电泳粒子的电泳显示材料的制备过程。在专利JP1086116中公开了至少含有一种电泳粒子，并且电泳液被微胶囊包覆的电泳显示系统。在US6930818中公开了使用微杯结构包覆电泳液的电泳显示单元。在专利US5930026，US5961804，US6017584和US6120588中，公开了微胶囊包覆的电泳显示单元，其中显示电浆包含两种或者两种以上不同光电性能的电泳粒子。纵观之前的已有技术，微杯和微胶囊型电子墨水显示屏都是基于微小的空腔结构，即微杯和微胶囊。这两种微结构的作用在于分散包覆显示电浆。
尽管两种结构的显示屏都在实际产品得以应用，但是两种结构具有如下缺点：
1）微胶囊和微杯本身不具备显示功能，虽然其组成材料多是透明，遮盖力差的材料，但在整个电泳显示体系中用量较大，会影响整个显示屏的显示效果，对比度下降，分辨率下降，以及使用寿命降低；
2）微胶囊和微杯结构的存在无疑加厚整个电泳显示材料层的厚度，使得显示屏对比度和分辨率下降，响应速度慢，驱动电压高，刷新慢，功耗大，工作温度范围窄；
3）微胶囊和微杯结构制备过程过于复杂，造成生产制造上的困难和浪费，造成良率下降，材料浪费，制造成本高。
发明内容
本发明的目的是针对目前电子显示屏的问题，提供一种封闭式显示电浆模组及其制造方法，可以直接使用显示电浆替代现有的微杯结构或微胶囊，并在显示电浆中设置用于均匀分散、稳固和隔离显示电浆的电浆阻离阵列，并将透明电极通过透明胶水层压合在电浆阻离阵列上，形成封闭式结构，有效防止显示电浆无序流动，保障了像素电极和透明电极之间电场方向的垂直度。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种封闭式显示电浆模组，包括像素电极及位于像素电极上方的透明电极，其特征在于，所述像素电极和透明电极间设有显示电浆及包围所述显示电浆的衬垫边框；所述像素电极上设有用于均匀分散和稳固显示电浆的电浆阻离阵列，在垂直方向上，所述电浆阻离阵列穿通整个显示电浆；在所述透明电极上涂覆有透明胶水层，所述透明胶水层与显示电浆接触，且与电浆阻离阵列的顶端压合在一起。
进一步地，所述电浆阻离阵列包括若干个呈阵列分布的电浆阻离框，所述像素电极包括若干个呈阵列分布的像素电极单元，每个电浆阻离框内包括若干个像素电极单元。
进一步地，所述电浆阻离阵列中电浆阻离框的边框宽度在2-12微米之间，且每个电浆阻离框的边长在1-10毫米之间，所述衬垫边框的宽度在2-300微米。
进一步地，所述电浆阻离阵列中的电浆阻离框及衬垫边框的材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂或二氧化硅，所述透明胶水层的材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂或环氧树脂。
进一步地，所述透明电极包括导电层及覆盖在所述导电层上的透明基材；所述透明胶水层涂覆在导电层的下方，在所述衬垫边框与透明胶水层间、在所述显示电浆边缘与透明胶水层间均压合有显示区保护层。
进一步地，所述像素电极内嵌在TFT玻璃基板上，且像素电极与显示电浆间通过遮光绝缘胶水层黏附。
进一步地，所述显示电浆的厚度不超过电浆阻离阵列的高度，且显示电浆中电泳液的粘度为100-100000厘泊，所述显示电浆中包含至少两种不同光电性能的电泳粒子。
为实现以上技术目的，本发明还提出一种封闭式显示电浆模组的制造方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一. 在所述像素电极上预先制备好电浆阻离阵列；
步骤二. 将像素电极嵌入TFT玻璃基板内，并将TFT玻璃基板放置在点胶平台上；
步骤三. 在像素电极上点封框胶，形成衬垫边框；
步骤四. 在衬垫边框形成的边框内丝印显示电浆，所述显示电浆充满电浆阻离阵列；
步骤五. 在衬垫边框内涂覆导电银浆，所述导电银浆与像素电极电连接；
步骤六. 在透明电极的导电层上预先涂覆制备好透明胶水层；
步骤七. 将显示区保护层压合在整个衬垫边框上，再将涂覆好透明胶水层的透明电极高温压合在衬垫边框及显示电浆中的电浆阻离阵列上，将显示电浆封闭在电浆阻离阵列的电浆阻离框内，并进行固化，所述透明电极的导电层与导电银浆电连接；
步骤八. 切割掉边缘部分透明电极和显示区保护层，露出像素电极上IC集成电路模块和柔性电路板绑定的预定位置；
步骤九. 将IC集成电路模块和柔性电路板均通过导电胶条粘附在像素电极的边缘；
步骤十. 将IC集成电路模块、柔性电路板和导电胶条周围通过蓝胶固封在像素电极上，完成封闭式显示电浆模组的制造。
进一步地，所述步骤一中，所述像素电极表面可预先涂覆好遮光绝缘胶水层；所述步骤三中，在所述封框胶内可预先涂覆好支撑微球。
进一步地，所述步骤一中，所述电浆阻离阵列通过印刷、涂布或点胶方式涂覆在像素电极上，再通过光固化的、热固化或者湿气固化，或者通过物理生长、化学生长方式实现；所述步骤六中，所述透明胶水层通过印刷、涂布、覆膜或层压的方式覆盖在透明电极的导电层上。
与传统电子墨水显示屏相比，本发明具有以下优点：
1）相较于传统的微结构电泳显示屏，由于传统微胶囊或微杯不参与显示，因此会影响显示效果，本发明采用显示电浆，去掉了微胶囊或微杯，显示效果更好，对比度提高10%以上，同时响应时间降到80毫秒以下，驱动电压降低到正负1.5-8V之间，工作温度范围拓宽为-30-70度，降低了制作成本；
2）本发明在像素电极和透明电极间设置电浆阻离阵列，可以有效均匀分散并稳固显示电浆；同时将透明电极通过透明胶水层压合在电浆阻离阵列上，使显示电浆被分割到若干个封闭式的电浆阻离框内，保障了像素电极和透明电极之间电场的方向性和垂直度，防止了显示电浆中的电泳粒子的无序运动；
3）本发明的显示区保护层对显示区的显示电浆进行保护，起到遮光和绝缘的作用；
4）本发明的遮光绝缘胶水层用于保护像素电极不受光学照射，隔离显示电浆和像素电极，防止显示电浆损害像素电极；
5）本发明工艺可以生产100寸以上大尺度的超薄显示电浆模组。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中A部分放大的剖视结构示意图。
附图标记说明：1—透明电极；2—导电层；3—显示电浆；4—支撑微球；5—遮光绝缘胶水层；6—衬垫边框；7—TFT玻璃基板；8—显示区保护层；9—蓝胶；10—导电银浆；11—IC集成电路模块；12—柔性电路板；13—像素电极；14—电浆阻离阵列；15—透明基材；16—透明胶水层。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明不限于以下的实施方式，在以下的说明中所参照的各图是为了能够对本发明的内容进行理解而设置的，即本发明不限于各图所举例的电子墨水显示屏结构。
如附图1和图2所示，实施例1以双粒子电子墨水显示屏为例，一种封闭式显示电浆模组，包括像素电极13及位于像素电极13上方的透明电极1，所述像素电极13和透明电极1间设有显示电浆3及包围所述显示电浆3的衬垫边框6；所述像素电极13上设有用于均匀分散和稳固显示电浆3的电浆阻离阵列14，在垂直方向上，所述电浆阻离阵列14穿通整个显示电浆3；在所述透明电极1上涂覆有透明胶水层16，所述透明胶水层16与显示电浆3接触，且与电浆阻离阵列14的顶端压合在一起。
所述透明电极1包括导电层2及覆盖在所述导电层2上的透明基材15；所述透明胶水层16涂覆在导电层2的下方，在所述衬垫边框6与透明胶水层16间、在所述显示电浆3边缘与透明胶水层16间均压合有显示区保护层8，所述衬垫边框6一侧设有IC集成电路模块11和柔性电路板12，所述IC集成电路模块11和柔性电路板12均通过导电胶条粘附在像素电极13上，所述IC集成电路模块11、柔性电路板12和导电胶条周围通过蓝胶9固封在像素电极13上；所述像素电极13内嵌在TFT玻璃基板7上，且像素电极13与显示电浆3间通过遮光绝缘胶水层5黏附，用于保护像素电极13不受学照射，影响显示屏的性能和使用寿命，同时隔离了显示电浆3和像素电极13，防止显示电浆3损害像素电极13。
所述电浆阻离阵列14包括若干个呈阵列分布的电浆阻离框，所述像素电极13包括若干个呈阵列分布的像素电极单元，每个电浆阻离框内包括若干个像素电极单元，且每个电浆阻离框的边框均位于像素电极单元之间；通过将涂覆有透明胶水层16的透明电极1压合在电浆阻离阵列14上，结合衬垫边框6，将整个显示电浆3分割成若干个阻离框封闭式结构，在IC集成电路模块11的驱动下，所述像素电极13可以包括段码，点矩阵等，由于封闭式阻离框结构的存在，使得电泳粒子只能在像素电极13和透明电极1间的电场方向上垂直上下运动，有效防止了显示电浆3中的电泳粒子无序运动，同时由于电浆阻离阵列14的支撑作用，保证了显示电浆3的稳固性，提高显示屏对比度和显示效果；
本实施例1中，所述显示电浆3的厚度不大于电浆阻离阵列14的高度，电浆阻力阵列14的高度约等于衬垫边框6的高度，显示电浆3中电泳液的粘度为100-100000厘泊，所述电浆阻离阵列14中电浆阻离框的边框宽度在2-12微米之间，且每个电浆阻离框的边长在1-10毫米之间，所述衬垫边框6的宽度在2-300微米；所述电浆阻离阵列14中的电浆阻离框及衬垫边框6的材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂或二氧化硅；所述显示器保护层8的材质包括聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂或天然高分子，所述透明胶水层16的材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂或环氧树脂，所述遮光绝缘胶水层5的材质包括聚氨酯，丙烯酸树脂，环氧树脂，天然高分子等，该胶水可以是水型，溶剂型，热熔型，光固化型等；所述导电层2包括ITO，银纳米线，石墨烯，碳纳米管等，透明基材15包括玻璃，塑料，以及带有防护层的玻璃或塑料等，所述塑料基材包括PI，PEN，PET等，防护层是以蒸镀方式蒸镀到基材表面，防护层具备防水和防紫外的功能。
本发明实施例1中一种封闭式显示电浆模组的制造方法，包括如下步骤：
步骤一. 在所述像素电极13上预先制备好电浆阻离阵列14；
本实施例中所述像素电极13表面可预先涂覆好遮光绝缘胶水层5；
所述电浆阻离阵列14通过印刷、涂布或点胶方式涂覆在像素电极13上，再通过光固化的、热固化或者湿气固化，或者通过物理生长、化学生长方式实现；
步骤二. 将像素电极13嵌入TFT玻璃基板7内，并将TFT玻璃基板7放置在点胶平台上；
步骤三. 在像素电极13上点封框胶，形成衬垫边框6；
本实施例中在所述衬垫边框6内可预先涂覆好支撑微球4，所述支撑微球4用于增加衬垫边框6的强度，进而使整个显示电浆模组更稳定；
步骤四. 在衬垫边框6形成的边框内丝印显示电浆3，所述显示电浆3充满整个电浆阻离阵列14；
步骤五. 在衬垫边框6内涂覆导电银浆10，所述导电银浆10与像素电极13电连接；
步骤六. 在透明电极1（包括导电层2和透明基材15）的导电层2上预先涂覆制备好透明胶水层16；
所述透明胶水层16通过印刷、涂布、覆膜或层压的方式覆盖在透明电极1的导电层2上；
步骤七. 将显示区保护层8压合在整个衬垫边框6上，再将涂覆好透明胶水层16的透明电极1高温压合在衬垫边框6及显示电浆3中的电浆阻离阵列14上，将显示电浆3封闭在电浆阻离阵列14的电浆阻离框内，并进行固化，这里透明电极1的导电层2与导电银浆10电连接；
步骤八. 切割掉边缘部分透明电极1和显示区保护层8，露出像素电极13上IC集成电路模块11和柔性电路板12绑定的预定位置；
步骤九. 将IC集成电路模块11和柔性电路板12均通过导电胶条粘附在像素电极13的边缘；
步骤十. 将IC集成电路模块11、柔性电路板12和导电胶条周围通过蓝胶9固封在像素电极13上，完成封闭式显示电浆模组的制造。
本发明的显示电浆3中包含至少两种不同光电性能的电泳粒子，光电性能不同的电泳粒子，电泳粒子优选的颜色包括白色，黑色，红色，绿色，蓝色和黄色等，用来实现黑白、单彩色、双彩色、多彩色和真彩色等显示，同时显示电浆3中可以包含荧光材料，荧光材料包括无机荧光材料和有机荧光材料，无机荧光材料包括稀土荧光材料，金属硫化物等，有机荧光材料包括小分子荧光材料和高分子荧光材料等。
本发明的显示电浆模组不需要使用微胶囊或微杯等传统微结构，直接使用显示电浆3，并在透明电极1和像素电极13间的显示电浆3中设置电浆阻离阵列14，用于支撑整个显示电浆模组，且电浆阻离阵列14的高度与显示电浆3的厚度相当，并将涂覆有透明胶水层16的透明电极1压合在电浆阻离阵列14和衬垫边框6上，整个显示电浆3被分割到多个封闭的电浆阻离框内，在电场作用下，电浆阻离框内的电泳粒子沿着电场方向垂直有序的运动，保证了显示电浆的稳固性，提高显示屏对比度和显示效果。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种封闭式显示电浆模组，包括像素电极（13）及位于像素电极（13）上方的透明电极（1），其特征在于，所述像素电极（13）和透明电极（1）间设有显示电浆（3）及包围所述显示电浆（3）的衬垫边框（6）；所述像素电极（13）上设有用于均匀分散和稳固显示电浆（3）的电浆阻离阵列（14），在垂直方向上，所述电浆阻离阵列（14）穿通整个显示电浆（3）；在所述透明电极（1）上涂覆有透明胶水层（16），所述透明胶水层（16）与显示电浆（3）接触，且与电浆阻离阵列（14）的顶端压合在一起。
2.根据权利要求1所述的一种封闭式显示电浆模组，其特征在于：所述电浆阻离阵列（14）包括若干个呈阵列分布的电浆阻离框，所述像素电极（13）包括若干个呈阵列分布的像素电极单元，每个电浆阻离框内包括若干个像素电极单元。
3.根据权利要求1所述的一种封闭式显示电浆模组，其特征在于：所述电浆阻离阵列（14）中电浆阻离框的边框宽度在2-12微米之间，且每个电浆阻离框的边长在1-10毫米之间，所述衬垫边框（6）的宽度在2-300微米。
4.根据权利要求1所述的一种封闭式显示电浆模组，其特征在于：所述电浆阻离阵列（14）中的电浆阻离框及衬垫边框（6）的材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂或二氧化硅，所述透明胶水层（16）的材料为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂或环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的一种封闭式显示电浆模组，其特征在于：所述透明电极（1）包括导电层（2）及覆盖在所述导电层（2）上的透明基材（15）；所述透明胶水层（16）涂覆在导电层（2）的下方，在所述衬垫边框（6）与透明胶水层（16）间、在所述显示电浆（3）边缘与透明胶水层（16）间均压合有显示区保护层（8）。
6.根据权利要求1所述的一种封闭式显示电浆模组，其特征在于：所述像素电极（13）内嵌在TFT玻璃基板（7）上，且像素电极（13）与显示电浆（3）间通过遮光绝缘胶水层（5）黏附。
7.根据权利要求1所述的一种封闭式显示电浆模组，其特征在于：所述显示电浆（3）的厚度不超过电浆阻离阵列（14）的高度，且显示电浆（3）中电泳液的粘度为100-100000厘泊，所述显示电浆（3）中包含至少两种不同光电性能的电泳粒子。
8.一种封闭式显示电浆模组的制造方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一. 在像素电极（13）上预先制备好电浆阻离阵列（14）；
步骤二. 将像素电极（13）嵌入TFT玻璃基板（7）内，并将TFT玻璃基板（7）放置在点胶平台上；
步骤三. 在像素电极（13）上点封框胶，形成衬垫边框（6）；
步骤四. 在衬垫边框（6）形成的边框内丝印显示电浆（3），所述显示电浆（3）充满电浆阻离阵列（14）；
步骤五. 在衬垫边框（6）内涂覆导电银浆（10），所述导电银浆（10）与像素电极（13）电连接；
步骤六. 在透明电极（1）的导电层（2）上预先涂覆制备好透明胶水层（16）；
步骤七. 将显示区保护层（8）压合在整个衬垫边框（6）上，再将涂覆好透明胶水层（16）的透明电极（1）高温压合在衬垫边框（6）及显示电浆（3）中的电浆阻离阵列（14）上，将显示电浆（3）封闭在电浆阻离阵列（14）的电浆阻离框内，并进行固化，所述透明电极（1）的导电层（2）与导电银浆（10）电连接；
步骤八. 切割掉边缘部分透明电极（1）和显示区保护层（8），露出像素电极（13）上IC集成电路模块（11）和柔性电路板（12）绑定的预定位置；
步骤九. 将IC集成电路模块（11）和柔性电路板（12）均通过导电胶条粘附在像素电极（13）的边缘；
步骤十. 将IC集成电路模块（11）、柔性电路板（12）和导电胶条周围通过蓝胶（9）固封在像素电极（13）上，完成封闭式显示电浆模组的制造。
9.根据权利要求8所述的一种封闭式显示电浆模组的制造方法，其特征在于：所述步骤一中，所述像素电极（13）表面可预先涂覆好遮光绝缘胶水层（5）；所述步骤三中，在所述封框胶内可预先涂覆好支撑微球（4）。
10.根据权利要求8所述的一种封闭式显示电浆模组的制造方法，其特征在于：所述步骤一中，所述电浆阻离阵列（14）通过印刷、涂布或点胶方式涂覆在像素电极（13）上，再通过光固化的、热固化或者湿气固化，或者通过物理生长、化学生长方式实现；所述步骤六中，所述透明胶水层（16）通过印刷、涂布、覆膜或层压的方式覆盖在透明电极（1）的导电层（2）上。
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