CN202995204U - 具有密封结构的固态电光显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于固态电光显示器领域，具体公开了一种具有密封结构的固态电光显示器。其包括底板、设置在邻近所述底板的固态电光材料层以及设置在所述固态电光材料层的且与所述底板相对的一侧的保护层，所述保护层延伸到所述固态电光材料层的边缘之外，从而形成周边区域，其中在所述保护层的周边区域与所述底板之间存在间隙；还包括填充于所述间隙内的密封胶框，所述保护层具有若干层，其中，至少与所述固态电光材料层邻近的一层的边缘位于所述保护层的其他层的边缘之内。本实用新型依靠内侧的层的边缘形成的“台阶”可以进一步提高显示器的密封性能。

Description

具有密封结构的固态电光显示器

技术领域

本实用新型涉及一种固态电光显示器，更具体的说，是涉及一种用于密封固态电光显示器的具有密封结构的固态电光显示器。

背景技术

本实用新型涉及的用于固态电光显示器的结构是特别为用于（虽然并非仅用于）密封具有电泳介质的这类显示器而设计的，然而，本实用新型所揭露的结构也可以用于使用固态电光介质的各种其他类型电光显示器。固态电光介质是指具有固态的外表面，虽然该介质也可以具有（并且常常是）含有流体（或者液体或者气体）的内部空穴。因此，术语“固态电光显示器”包括密封电泳显示器、密封液晶显示器以及其他类型的显示器，尤其是反射型的显示器。

本实用新型论述的结构更为优选地是应用于电泳显示器领域当中。基于粒子的电泳显示器中的固态电光材料层通过粒子在电场作用下在悬浮介质中移动改变固态电光材料层的光学状态。和液晶显示器相比，电泳显示器具有良好的亮度和对比度、宽视角以及状态双稳性和低功耗等属性。关于固态电光材料层的结构和实现原理，研究人员做过许多卓有成效的工作，并且在以前的各种专利文献中有记载和公开。

在大多数的情况下，所述的悬浮介质是液体，但悬浮介质也可以使用气体，例如在Kitamura等人的“Electrical toner movement for electronic paper-like display”,Asia Display/IDW，以及Yamaguchi,Y.,等人的”Toner display using insulative particle charged triboelectrically”,AsiaDisplay/IDW’01，Page1729,PaperAND-4。还可以参阅欧洲专利文献1429178,1462847,1482354以及1484625等。上述文献资料通过引用并入本文当中。这些基于气体的电泳介质允许粒子快速移动以改变固态电光材料层的光学状态，达到显示内容的效果。但另外一方面，基于气体的悬浮介质中的粒子沉淀速度也比基于液体的悬浮介质的粒子沉淀速度更快。

分散在悬浮介质中的粒子（带电或者不带电的）以及他们的悬浮介质都可以通过微单位进行包裹以改善固态电光显示器的显示性能，每个微单元包裹有悬浮在悬浮介质中的电泳迁移粒子的内部相。在众多微单位的形态当中，应用最为广泛的是微胶囊以及微杯结构。关于微胶囊的结构、材料以及制备方法在以前公开的许多专利文献中存在记载，例如：中国专利102649035A、1519635、1477608、101417221、101642694和1544141。而关于微杯的结构、材料和制备方法也在中国专利101441381、101696339A、102681285A以及101794051A等文献中有公开。因此，术语“电子墨水”一般是指包含有上述的微胶囊或者微杯结构的物质。更常见的含义是指，将微胶囊与胶黏剂一起搅拌均匀形成的物质。上述有关微胶囊和微杯的文献通过引用并入本文之中。

除了固态电光材料层外，电光显示器一般还包括设置在固态电光材料层相对的两侧的至少两个其他层，这两层当中的一层是电极层。在大多数这类显示器中，这两层都是电极层，且一层或者两层电极层具有图案以便限定显示器的像素。例如，最简单的是，可以将一个电极层做成细长的行电极图案，而将另外一层做成相对于行电极以直角伸展的细长的列电极图案，由行电极与列电极的交叉点来限定显示器的像素。在三层的电光显示器的制造一般还至少涉及一个层叠操作，即将电子墨水（包含有胶黏剂和微胶囊）涂布在柔性的导电薄膜上。

由于电光显示器对环境因素（例如湿度或者灰尘等）的敏感性，中国专利200580002518、200810170015以及200910161151中公开了一种封装结构，如图1和图2所示，将保护层层叠在电光显示层上，这个保护层可以保护电光显示层不受湿气、其他液体以及一些气体的入侵。但是，即使有这种保护膜，电光显示层的边缘仍然暴露于环境当中。因此，上述的专利文献中公开的技术方案中还通过边缘密封来防止显示器外缘周围的湿气和气体、污染物的入侵。正如200580002518中公开的封装结构一样，保护层延伸到固态电光材料层之外从而形成周边区域，然后在该周边区域与底板之间的间隙中填充边缘密封材料完成密封工艺。

对于用于边缘密封的材料，中国专利200580002518中采用具有辐射固化性质的材料，尤其是对大于385nm的波长，或者大于395nm以及大于405nm的波长。边缘密封材料可以包括5,7-二碘-3-丁氧基-6-荧光酮（5,7-diiodo-3-butoxy-6-fliorone）等。事实上，不仅仅是如中国专利200580002518中所采用的使用外辐射固化剂，在许多专利公开文本中记载的均采用此类型的固化剂进行边缘密封。然而，采用外辐射（一般是紫外线）的固化剂对保护层的要求颇高，要求保护膜能够完全透射该种外辐射。事实上，目前仅有的应用于保护层中的材料中，均难以完全透射该种外辐射，在外辐射折射过程中不可避免的吸收部分辐射能量。即使研究人员可以通过加大该种外辐射的剂量来补充辐射过程的中损失，但生产商也难以忍受其产生的额外的能耗以及对环境和人体的伤害。而且，更为恶劣的是，由于在外辐射照射的固化过程中需要制作遮挡工装夹具，对于不同尺寸的显示面板也需要相应尺寸的遮挡工装夹具，不仅工艺复杂，而且造成夹具类型众多，极大地增加了许多不必要的成本和生产时间。

另外一方面，由于固化剂滴加在周边区域的过程中不可避免地会产生一些操作误差、材料应力方面等原因，导致固化剂、保护层以及密封胶框之间的结合处不可避免的出现一些细小的、视觉难以察觉到的缝隙。因此，外界的湿气、其他液体以及一些气体仍有可能沿保护层与电光显示层之间的空隙侵入到显示器的内部当中。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是要提供一种具有密封结构的固态电光显示器，以解决现有技术中的显示器封装不够紧密，难以完全防止外界湿气、其他液体以及一些气体侵入显示器内部的技术缺陷。本实用新型创新性地将保护层的内侧一层或者多层的边缘设置在外侧的层的边缘之内从而在保护层中形成“台阶”的结构，依靠内侧几层的边缘形成的“台阶”进一步提高显示器的密封性能。

本实用新型的任一方面的任一技术方案，可以与其他技术方案进行组合，只要它们不会出现矛盾。此外，在本实用新型任一方面的任一技术方案中，任一技术特征可以适用于其他实施方案中的该技术特征，只要他们不会出现矛盾。本文中的“内层”、“内侧”以及“内侧面”是指距离底板较近的层或者侧面。例如，对于安装在底板上的两层，距离底板较近的一层为“内层”，而各层距离底板较近的侧面为“内侧”或者“内侧面”。同理，对于本文中的“外层”、“外侧”以及“外侧面”是指距离底板较远的层或者侧面。例如，对于安装在底板上的两层，距离底板较远的一层为“外层”，而各层距离底板较远的侧面为“外侧”或者“外侧面”。然而，本领域技术人员应当理解的是，上述定义也仅仅是为了方便对本文中的电光显示器的结构进行描述，而不应当理解为对电光显示器的结构的限定。

本实用新型公开了一种具有密封结构的固态电光显示器，包括底板、设置在邻近所述底板的固态电光材料层以及设置在所述固态电光材料层的且与所述底板相对的一侧的保护层，所述保护层延伸到所述固态电光材料层的边缘之外，从而形成周边区域，其中在所述保护层的周边区域与所述底板之间存在间隙；还包括填充于所述间隙内的密封胶框，所述保护层具有若干层，其中，至少与所述固态电光材料层邻近的一层的边缘位于所述保护层的其他层的边缘之内。

对于电光显示器领域的技术人员来说，显而易见的可以预见应用于本实用新型的显示器的结构中的“保护层”可以是若干个单独层的合成物。例如，图5中的光学透明胶层以及保护膜层都可以认为是“保护层”的一部分。显然，在“保护层”中具有的准确的层数和类型以及功能基本上与本实用新型的主要目的无关，只要“保护层”的数量多于两层，并且内侧的一层或者多层的边缘在外侧一层之内，即“保护层”的外侧的层覆盖了内侧的层结构，形成至少一级“台阶”结构。因此，本实用新型所用的“保护层”的准确形式可各不相同，视所使用的特定固态电光材料层所需的保护类型而定。

本实用新型所引述的所有文献，他们的全部内容通过引用并入本文，并且，如果这些文献所表述的含义与本实用新型不一致时，以本实用新型的表述为准。此外，本实用新型使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义，即便如此，本实用新型仍然希望在此对这些术语和短语作更详尽的说明和解释，提及的术语和短语如有与公知含义不一致的，以本实用新型所表述的含义为准。下面对本实用新型作进一步的描述。

根据本实用新型的固态电光显示器，所述保护层的邻近所述固态电光材料层的一层或者多层的边缘至所述保护层的边缘最远的层的边缘距离为0.5mm-2mm。另外，所述保护层的最内层的厚度优选为25-100微米。

尽管上述保护层的结构“视所使用的特定固态电光材料层所需的保护类型而定”，然而，优选地，上述的保护层由内而外依次包括光学透明胶层、防水汽层和保护膜层。光学透明胶层用于实现防水汽层和固态电光材料层的贴合，可以采用光学透过率超过99%以上的材质制作。研究人员惊喜地发现，采用厚度为25-100微米范围内的光学透明胶层所形成的“台阶”具有更优的密封效果。另外，防水汽层更优可以采用水汽透过率小于6g/m2.24h的材料制作，如环氧树脂。所述保护膜层为外侧经过硬化和/或防眩晕和/或增透处理的保护膜层或者所述保护膜层外侧还包括经硬化和/或防眩晕和/或增透处理的光学薄膜层。

从以上描述的保护层的结构可以看出，加入进行硬化处理能够防止显示器表面的划伤以及防止外力冲击而使电光显示层内的微胶囊破裂，而经过增透处理可以提高产品的亮度以及显示效果。防眩晕处理则可以提高显示器在外界光在直射或者强光下的显示效果，防止眩光而无法阅读显示内容的效果。

为了生产工艺的简化，可以将防水汽层和保护膜层以及光学薄膜层（如果有的话）的边缘做的齐整，而将透明光学胶层的边缘距离其他各层的边缘0.5mm-2mm，这样不仅简化了生产工艺，也达到了提高显示器密封性能的目的。

根据本实用新型所述的固态电光显示器，所述密封胶框为采用热固型胶水制作的密封胶框。该热固型胶水可以通过胶水推送器让胶水形成珠滴送入底板的周边区域和保护层之间形成的间隙中，由于该细小的间隙与胶水之间会形成毛细现象将胶水吸入，吸入过程对产品施加50-60度温度，使胶水迅速流平，防止细小气泡产生。然后再使用50-100度温度加热该热固型胶水，形成密封胶框将显示器密封。对比于外辐射型的胶水，采用热固型胶水形成的密封胶框兼容性比较强，可以方便实现对不同外形尺寸的显示器进行加工，甚至能够对一些外形不规整的或者结构比较特殊的显示器进行处理，实现工艺也比较简单。更难能可贵的是，使用热固型胶水制作密封胶框可以避免如使用外辐射型胶水那样对电光显示层的损伤。

在上述的技术方案中，所述底板优选地包括采用玻璃或者软性薄膜材料制作的衬底和若干设于所述衬底的邻近所述固态电光材料层所在侧的像素电极。像液晶显示器所用的底板一样，该底板优选为包括薄膜晶体管（TFT）底板，其上具有像素电极矩阵和用于独立地控制加到像素电极上的电压关联的薄膜晶体管和导体。为了清晰可见，图1中的底板将像素电极和导体省略。

根据本实用新型所述的固态电光显示器，所述固态电光材料层由内而外顺序地包括采用热敏或者压敏胶水制作的胶水层、电子墨水层和电极层。所述电子墨水层为微胶囊包裹电泳液或者微杯结构承装电泳液的形式的电子墨水层，所述电极层包括采用柔性材料制作的基材层和设于所述基材层的邻近所述固态电光材料层一侧的导电膜。

所述导电膜优选通过溅射或者沉积的方式将表面方块电阻小于600ohm/sq的导电材料附着于所述基材层上形成的导电膜。

本实用新型取得了如下有益效果：本实用新型通过将保护层的内侧一层或者多层的边缘设置在外侧的层之内从而使保护层的内侧的一层或者多层在外侧的层结构上形成“台阶”的结构，依靠内侧的层的边缘形成的“台阶”可以进一步提高显示器的密封性能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是现有显示器的剖面示意图，该显示器中的保护层中的各层边缘一致；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是本实用新型的实施例的显示器的剖面示意图；

图4是图3中B处放大示意图；

图5是图3中保护层的结构示意图；

图6是图3中固态电光材料层的结构示意图；

图中：

11	底板	12	固态电光材料层
				13	保护层	14	密封胶框
131	光学透明胶层	132	防水汽层
				133	保护膜层	134	光学薄膜层
121	胶水层	122	电子墨水层
				123	电极层

具体实施方式

下面通过具体例子进一步说明本实用新型，但是，应当理解为，这些例子仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本实用新型。

图3所示为本实用新型提供的一种具有密封结构的固态电光显示器，包括底板11、设置在邻近所述底板11的固态电光材料层12以及设置在所述固态电光材料层12的且与所述底板11相对的一侧的保护层13，所述保护层13延伸到所述固态电光材料层12的边缘之外，从而形成周边区域，其中在所述保护层13的周边区域与所述底板11之间存在间隙；还包括填充于所述间隙内的密封胶框14。

如图4和图5所示，所述保护层13由内而外依次包括光学透明胶层131、防水汽层132和保护膜层133，所述保护膜层133外侧还包括经硬化和防眩晕和增透处理的光学薄膜层134。因此，保护层13的邻近固态电光材料层12的一层为光学透明胶层131。其中，光学透明胶层131的边缘位于所述保护层13的其他层的边缘之内。本实施例中，所述保护层13的邻近所述固态电光材料层12的光学透明胶层131的边缘距离所述保护层13的其他层的边缘0.5mm-2mm，其厚度为25-100微米，其外形与固态电光材料层12的外形相当，均匀的平铺在固态电光材料层12的外侧。保护层13的防水汽层132、保护膜层133和光学薄膜层134的边缘齐整，使防水汽层132在保护膜层133的内侧形成一“台阶”结构，有效阻止外界湿气、其他液体或者其他气体侵入显示器内。

如图5所示，所述保护膜层133为外侧经过硬化和防眩晕和增透处理的保护膜层133。经过硬化处理，使保护膜层133的外侧面的铅笔硬度大于2H。

另外，所述密封胶框14为采用热固型胶水制作的密封胶框14。为了实现将热固型胶水在配送过程期间实现制造产量的进一步提高，使用先进的配送系统比较适宜的。一般来说，首先慢慢将热固型胶水的滴珠推送至固态电光材料层12的边缘处，并依赖毛细管力将胶水拉入周边区域与底板11之间的间隙当中，吸入过程对产品施加50-60度温度，使胶水迅速流平，防止细小气泡产生。然后，再将填满了热固型胶水的周边区域放置在50-100摄氏度的环境中进行加热，最终形成密封胶框14。

所述底板11包括采用玻璃或者软性薄膜材料制作的衬底和若干设于所述衬底的邻近所述固态电光材料层12所在侧的像素电极（图中未示出）。

如图6所示，所述固态电光材料层12由内而外顺序地包括采用热敏或者压敏胶水制作的胶水层、电子墨水层和电极层。所述电子墨水层为微胶囊包裹电泳液或者微杯结构承装电泳液的形式的电子墨水层，所述电极层包括采用柔性材料制作的基材层和设于所述基材层的邻近所述固态电光材料层12一侧的导电膜。所述导电膜是通过溅射或者沉积的方式将面电阻小于600ohm/sq的导电材料附着于所述基材层上形成的导电膜。

为了检验该实施例所述的结构的防水汽效果，研究人员做出如下实验进行测试：

实验目的：验证不同封装结构电子纸显示器经高温高湿实验后显示状况，确认最优封装结构

实验条件：温度60℃，湿度80%RH，实验时间240H

实验样品：使用相同材料和同一制程参数，制作如图1和图3两种不同封装结构电子纸显示器

实验设备：测试平台、显微镜、恒温恒湿箱

实验方法：持续监控实验过程中样品显示效果、光学性能等变化状态并作记录。实验过程中取出检查次数不少于4次，每2天（48H）检查一次。

实验结果：本实施例封装结构的实验品，经高温高湿环境实验后无水汽进入现象，对比例实验品2天便开始有水汽进入

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种具有密封结构的固态电光显示器，包括底板、设置在邻近所述底板的固态电光材料层以及设置在所述固态电光材料层的且与所述底板相对的一侧的保护层，所述保护层延伸到所述固态电光材料层的边缘之外，从而形成周边区域，其中在所述保护层的周边区域与所述底板之间存在间隙；还包括填充于所述间隙内的密封胶框，其特征在于，所述保护层具有若干层，其中，至少与所述固态电光材料层邻近的一层的边缘位于所述保护层的其他层的边缘之内。

2.如权利要求1所述的固态电光显示器，其特征在于，所述保护层的邻近所述固态电光材料层的一层或者多层的边缘到所述保护层边缘最远的层的边缘为0.5mm-2mm。

3.如权利要求1或2所述的固态电光显示器，其特征在于，所述保护层最内侧的一层的厚度为25-100微米。

4.如权利要求1所述的固态电光显示器，其特征在于，所述保护层由内而外顺序地包括光学透明胶层、防水汽层和保护膜层。

5.如权利要求4所述的固态电光显示器，其特征在于，所述保护膜层为外侧面经过硬化和/或防眩晕和/或增透处理的保护膜层或者所述保护膜层外侧还包括经硬化和/或防眩晕和/或增透处理的光学薄膜层。

6.如权利要求1所述的固态电光显示器，其特征在于，所述密封胶框为采用热固型胶水制作的密封胶框。

7.如权利要求1所述的固态电光显示器，其特征在于，所述底板包括采用玻璃或者软性薄膜材料制作的衬底和若干设于所述衬底的邻近所述固态电光材料层所在侧的像素电极。

8.如权利要求7所述的固态电光显示器，其特征在于，所述固态电光材料层包括由内而外顺序地包括采用热敏或者压敏胶水制作的胶水层、电子墨水层和电极层。

9.如权利要求8所述固态电光显示器，其特征在于，所述电子墨水层为微胶囊包裹电泳液或者微杯结构承装电泳液的形式的电子墨水层，所述电极层包括采用柔性材料制作的基材层和设于所述基材层的邻近所述固态电光材料层一侧的导电膜。

10.如权利要求9所述固态电光显示器，其特征在于，所述导电膜是通过溅射或者沉积的方式将导电材料附着于所述基材层上形成的导电膜，所述导电材料的表面方块电阻小于600ohm/sq。

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