CN203149253U

CN203149253U - 彩色固态电光显示器

Info

Publication number: CN203149253U
Application number: CN 201320005951
Authority: CN
Inventors: 孙景泉; 史隆培; 林永强
Original assignee: Guangzhou OED Technologies Co Ltd
Current assignee: Guangzhou OED Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2023-01-07

Abstract

本实用新型属于电光显示领域，公开了一种彩色固态电光显示器，包括上基板、固态电光显示层和下基板，所述下基板在临近所述固态电光显示层的一侧设有若干像素电极，所述上基板顺序地包括层叠设置的基材层、光阻层和透明的导电层，所述导电层附着于所述光阻层上且临近所述固态电光显示层所在侧。该彩色电光显示器将导电层设置于光阻层的邻近所述固态电光材料层所在侧，极大地改善了透光率和视差问题；另外，由于两导电层与像素电极之间的距离减小，使加固态电光显示层上的电压增大，提高驱动效率。

Description

彩色固态电光显示器

技术领域

本实用新型涉及显示装置技术领域，特别涉及一种彩色固态电光显示器。

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）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，例如在北村(Kitamura)等人的“应用于电子类纸显示器中的电子碳粉运动（Electrical toner movement for electronic paper-like display）”,亚洲显示器（Asia Display/IDW），以及山口（Yamaguchi）,Y.,等人的”使用摩擦带电的绝缘颗粒的碳粉显示器（Toner display using insulative particle charged triboelectrically）”,亚洲显示器（Asia Display/IDW）’01，页码（Page）1729,页码（Paper）-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。

然而，除了可以将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包裹在微胶囊中改善其显示性能外，中国专利CN1961253A中还公开了另外一种电泳显示器，其包括第一基板和第二基板，在第一基板和第二基板之中设置一网状体。该网状体的表面由绝缘材料形成。在由网状体、第一基板和第二基板形成的空间中设置有分散溶剂和带电粒子。

传统的电泳显示装置里电泳液里只包含一种或两种带电颜色粒子，因此，只能显示两种色彩，而且最常见的是显示黑白色这两种色彩。黑白色电泳显示装置广泛地应用于电子书等领域。但是，随着电泳显示器应用领域的扩展，彩色的电泳显示器成为研发的一个重要方向。

当前一种彩色电泳显示装置实现彩色显示的结构原理是电泳液里包含多种颜色的带电粒子。这种技术不稳定，而且价格昂贵，不利于推广使用。

当前另一种彩色电泳显示装置实现彩色显示的结构原理是在黑白电泳显示装置结构上增加一层彩色滤光片来实现，具体地有两种结构。

一种是在现有的采用微胶囊电泳显示技术的黑白电子纸的显示面上部直接增加一层彩色滤光片，并且在实际应用时，黑白电子纸的下端还需贴合一层TFT（薄膜场效应晶体管-矩阵）基板。这种黑白电子纸显示面最上层是一层PET（涤纶树脂）基材，PET基材的下表面涂布或喷射有一ITO（纳米铟锡金属氧化物）导电层，ITO导电层是一层透明导电薄膜，电泳显示层设置在ITO导电层的下面。在PET基材的上表面直接增加一层彩色滤光片，将大大减小透光率，对显示效果具有严重影响。此外，电泳显示层与彩色滤光片之间有一层带ITO的PET基材，这会引起视差问题，这种视差问题对电泳显示装置显示的图像质量有严重影响，特别是在相对于显示装置显示面的垂直方向以较大角度观看显示面时，视差问题将非常明显，特别影响观看。

另一种是省略了黑白电子纸最上部和最下部两层的PET基材，直接将导电层涂布或喷射在彩色滤光片的一侧上，这种结构从上到下包含有彩色滤光片、导电层、电泳显示层、粘结层及下基板。而下基板已经是TFT基板。将电泳显示层通过涂布方式涂布或者磁控溅射方式溅射到导电层上，将彩色滤光片、导电层及电泳显示层的组合层通过粘接层贴合到下基板上。这种结构的彩色电泳显示装置相对于第一种结构的彩色电泳显示装置，极大地改善了大视角的视差问题，但是，由于粘接层的存在，在对显示装置加电显示时，粘接层会分掉一部分的电压，使真正加载到电泳显示层上的电压小于实际加载在显示装置上的电压，也就是降低了驱动的效率。上述层结构还可以是从上到下分别是彩色滤光片、导电层、粘结层、电泳显示层及下基板，即将电泳显示层通过涂布方式涂布或者磁控溅射方式溅射到下基板上，然后将彩色滤光片与导电层的结合层通过粘接层贴合到电泳显示层与下基板的结合层上。粘接层一般是一层胶水，这种结构中，由于电泳显示层的上方有一层胶水层，显示对比度将有所降低，显示效果会变差。

因此，人们急切的期待一种新型的彩色固态电光显示器，以克服现有的彩色固态电光显示器的一种或者多种缺点。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种彩色电泳显示器，期待这种结构的电泳显示器能够克服现有彩色电泳显示器的一种或者多种缺点。本实用新型发现，在基材层直接设置光阻层的彩色电泳显示器具有良好的透光率，并且极为有效地改善了视差问题，提高了生产效率。

本实用新型提供了一种彩色固态电光显示器，其包括上基板、固态电光显示层和下基板，所述下基板在临近所述固态电光显示层的一侧设有若干像素电极，所述上基板顺序地包括层叠设置的基材层、光阻层和透明的导电层，所述导电层附着于所述光阻层上且临近所述固态电光显示层所在侧；所述固态电光显示层包括一网状体，以及设于所述网状体的表面形成的空间中的电泳液，所述电泳液具有两种或者多种不同颜色的电泳颗粒和分散液；该网状体由颜色至少与一种电泳颗粒或者分散液的颜色相同的线交织形成。

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。下面对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型所引述的所有文献，它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。

具体地，本实用新型所述的彩色固态电光显示器包括上基板、固态电光显示层和下基板，所述下基板在临近所述固态电光显示层的一侧设有若干像素电极，所述上基板顺序地包括层叠设置的基材层、光阻层和透明的导电层，所述导电层附着于所述光阻层上且临近所述固态电光显示层所在侧；所述固态电光显示层包括一网状体，以及设于所述网状体的表面形成的空间中的电泳液，所述电泳液具有两种或者多种不同颜色的电泳颗粒和分散液；该网状体由颜色至少与一种电泳颗粒或者分散液的颜色相同的线交织形成。其中，基材层可以采用玻璃基板或者柔性基板；光阻层可以采用树脂类颜料分散型彩色光刻胶，导电层的材料可以选自但不限于铟锡氧化物（ITO），氧化锌（ZnO），氧化铟（InO）。

上述的下基板包括下基材层和像素电极，其中像素电极可选自薄膜晶体管（Thin Film Transistor）、有机薄膜晶体管（Organic Thin Film Transistor）等。而下基材层的材料可以选自PET、尼龙、聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚氯乙烯，环氧树脂、FR－4、玻璃等。下基板优选玻璃基板的TFT和柔性基板的OTFT。

根据本实用新型的彩色电光显示器，所述光阻层包括但不限于红色光阻层、绿色光阻层、蓝色光阻层、及不含光阻材料的透明光阻层。

根据本实用新型的彩色电光显示器，所述光阻层分成若干由若干子区域组成的区域，其中，每个区域至少包含光阻层为红色、绿色和蓝色以及透明的子区域。优选的，各像素电极对应于一个子区域。通过控制像素电极与导电层之间的电压和/或驱动时间来改变子区域的电泳颗粒的颜色灰度，最终呈现出多种颜色的显示效果。

根据本实用新型的彩色电光显示器，所述固态电光显示层可以使用多种类型的显示器进行显示，尤其是可以使用各种类型的反射型的电光显示器。然而，优选的，固态电光显示器的固态电光显示层包括一网状体，以及设于所述网状体的表面形成的空间中的电泳液，所述电泳液具有两种或者多种不同颜色的电泳颗粒和分散液；该网状体由颜色至少与一种电泳颗粒或者分散液的颜色相同的线交织形成。网状体的线的材料可以选自尼龙、涤纶、合纤单丝、丙纶、维纶、锦纶、聚丙烯、聚乙烯、聚酯纤维中的一种或多种。由于该结构的固态电光显示器只需将电泳液分布在网状体中，与上、下基板贴合，从而减少生产工序，缩短生产周期，提高生产效率，降低了生产成本。

根据本实用新型的彩色电光显示器，所述网状体为10微米至100微米的线构成，优选的线径为15-80微米，更优选为25-60微米，最为优选为25-50微米。所述网状体的厚度为10-10000微米，优选为10-100微米，更优选为10-80微米，最优选为15-70微米。此处使用术语“厚度”是指网状体中的经线和纬线交叉位置的厚度。所述网状体的表面形成的空间面积为1-20000微米，优选为20-1000微米，更优选为25-60微米。使用上述优选结构尺寸制作处的网状体具有更大的耐压性，成本更低。所述网状体的表面形成的空间是矩形、条形、菱形或多边形的一种或者多种。

根据本实用新型的彩色电光显示器，还包括设于所述上基板、下基板和固态电光显示层的边缘的密封胶体。密封胶体可以采用包含聚合物沾黏剂和添加剂的混合物，该添加剂可以选自导电金属粉末、铁磁流体、非反应性溶剂和导电有机化合物中的一种或者多种、及其上述物质的结合物。沾黏剂可以选自聚氨酯、醋酸乙烯酯乙烯、环氧以及聚丙烯酸基中的一种或者多种，以及上述物质的混合物。该网状体的线的横截面是圆形或者椭圆形或者方形。

本实用新型取得了如下有益效果：将导电层设置于光阻层的邻近所述固态电光材料层所在侧，极大地改善了透光率和视差问题；另外，由于两导电层与像素电极之间的距离减小，使加固态电光显示层上的电压增大，提高驱动效率。

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是实施例的固态电光显示器的侧面结构示意图；

图2是图1中上基板的结构示意图；

图3是实施例的正面结构示意图；

图4是图1中下基板的结构示意图；

图中：

10	上基板	11	基材层
				12	光阻层	13	导电层
20	固态电光显示层	21	电泳颗粒
				22	网状体	30	下基板
31	下基材层	32	像素电极
				40	密封胶体

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。

如图1至图4所示，一种彩色固态电光显示器，顺序地包括层叠设置的上基板10、固态电光显示层20和下基板30。

所述上基板10顺序地包括层叠设置的基材层11、光阻层12和透明的导电层13，所述导电层13附着于所述光阻层12上且临近所述固态电光显示层20所在侧。本实施例中，所述光阻层12具有红色光阻层、绿色光阻层、蓝色光阻层、及不含光阻材料的透明光阻层。其中，光阻层12分成若干由若干子区域组成的区域，其中，每个区域至少包含光阻层12为红色、绿色和蓝色以及透明的子区域。因此，每个区域可以形成一个像素，每个区域中的子区域为一个像素点。为了方便控制，本实施例中，将像素电极32与子区域对应，即一个像素电极32对应于一个子区域。因此，改变一个像素电极32上的电压（相对于导电层13的电压），即可控制一子区域的光学状态。

其中，基材层11采用玻璃基板，光阻层12采用树脂类颜料分散型彩色光刻胶，导电层13的材料为铟锡氧化物（ITO）。

所述固态电光显示层20包括一网状体22，以及设于所述网状体22的表面形成的空间中的电泳液，所述电泳液具有两种或者多种不同颜色的电泳颗粒21和分散液；该网状体22由颜色至少与一种电泳颗粒21或者分散液的颜色相同的线交织形成。其中，网状体22的线径为10微米至100微米的线构成，优选为25微米至50微米。所述网状体22的厚度为10-100微米，优选为10-80微米，更优选为15-70微米。所述网状体22的表面形成的空间面积为1-20000微米，优选为20-1000微米，更优选为25-60微米。所述网状体22的表面形成的空间是矩形、条形、菱形或多边形的一种或者多种。

网状体22的线的材料选自尼龙，由于该结构的固态电光显示器只需将电泳液分布在网状体22中，与上、下基板30贴合，从而减少生产工序，缩短生产周期，提高生产效率，降低了生产成本。

所述下基板30在临近所述固态电光显示层20的一侧设有若干像素电极32。上述的下基板30包括下基材层31和像素电极32，其中像素电极32可选自薄膜晶体管（Thin Film Transistor），而下基材层31的材料为玻璃，形成玻璃基板的TFT结构。

本实施例中，还包括设于所述上基板10、下基板30和固态电光显示层20的边缘的密封胶体40。密封胶体40包含聚合物沾黏剂和添加剂的混合物，该添加剂可以选自导电金属粉末，沾黏剂选自聚氨酯。

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

1.一种彩色固态电光显示器，包括上基板、固态电光显示层和下基板，所述下基板在临近所述固态电光显示层的一侧设有若干像素电极，其特征在于，所述上基板顺序地包括层叠设置的基材层、光阻层和透明的导电层，所述导电层附着于所述光阻层上且临近所述固态电光显示层所在侧；所述固态电光显示层包括一网状体，以及设于所述网状体的表面形成的空间中的电泳液，所述电泳液具有一种或者多种不同颜色的电泳颗粒和分散液；该网状体由透明或者颜色至少与一种电泳颗粒或者分散液的颜色相同的线交织形成。

2.如权利要求1所述的固态电光显示器，其特征在于，所述光阻层包括红色光阻层、绿色光阻层、蓝色光阻层、及不含光阻材料的透明光阻层。

3.如权利要求1所述的固态电光显示器，其特征在于，所述光阻层分成若干由若干子区域组成的区域，其中，每个区域至少包含光阻层为红色、绿色和蓝色以及透明的子区域。

4.如权利要求1-3任一项所述的显示器，其特征在于，所述网状体的线径为10微米至100微米的线构成。

5.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，所述网状体的线径为25微米至50微米。

6.如权利要求1-3任一项所述的显示器，其特征在于，所述网状体的厚度为10-100微米。

7.如权利要求6所述的显示器，其特征在于，所述网状体的厚度为10-80微米。

8.如权利要求1-3任一项所述的显示器，其特征在于，所述网状体的表面形成的空间面积为1-20000平方微米。

9.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，所述网状体的表面形成的空间是矩形、条形、菱形或多边形的一种或者多种。

10.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，还包括设于所述上基板、下基板和固态电光显示层的边缘的密封胶体。

11.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，该网状体的线的横截面是圆形或者椭圆形或者方形。