TW202018396A - 一種封閉式顯示電漿模組及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明屬於電子顯示技術領域，涉及一種封閉式顯示電漿模組，包括像素電極及位於像素電極上方的透明電極，像素電極和透明電極間設有顯示電漿及包圍顯示電漿的襯墊邊框；像素電極上設有用於均勻分散和穩固顯示電漿的電漿阻離陣列，在垂直方向上，電漿阻離陣列穿通整個顯示電漿；在透明電極上塗覆有透明膠水層，透明膠水層與顯示電漿接觸，且與電漿阻離陣列的頂端壓合在一起；本發明的顯示電漿模組直接使用顯示電漿替代現有的微杯結構或微膠囊，並在顯示電漿中設置電漿阻離陣列，並在電漿阻離陣列上壓合具有透明膠水層的透明電極，形成封閉式結構，有效防止顯示電漿無序流動，保障了像素電極和透明電極之間電場方向的垂直度。

Description

一種封閉式顯示電漿模組及其製造方法
本發明涉及一種顯示電漿模組及其製造方法，尤其是一種封閉式顯示電漿模組及其製造方法，屬於電子顯示技術領域。
電泳顯示利用帶電的膠體顆粒在電場作用下發生泳動的現象，通過電場驅動不同光電性能的電泳粒子來實現圖像和文字的顯示，與已知的顯示技術相比，電泳顯示具備如下特點：柔性易彎曲，重量輕，厚度薄，對比度高，能耗低，可視角度大，陽光下可讀，具備圖像雙穩態，容易大面積生產等特點。
電泳顯示技術最初在上世紀70年代被提出。在專利US3892568中公開了至少包含一種電泳粒子的電泳顯示材料的製備過程。在專利JP1086116中公開了至少含有一種電泳粒子，並且電泳液被微膠囊包覆的電泳顯示系統。在US6930818中公開了使用微杯結構包覆電泳液的電泳顯示單元。在專利US5930026，US5961804，US6017584和US6120588中，公開了微膠囊包覆的電泳顯示單元，其中顯示電漿包含兩種或者兩種以上不同光電性能的電泳粒子。縱觀之前的已有技術，微杯和微膠囊型電子墨水顯示屏都是基於微小的空腔結構，即微杯和微膠囊。這兩種微結構的作用在於分散包覆顯示電漿。
儘管兩種結構的顯示屏都在實際產品得以應用，但是兩種結構具有如下缺點：
1）微膠囊和微杯本身不具備顯示功能，雖然其組成材料多是透明，遮蓋力差的材料，但在整個電泳顯示體系中用量較大，會影響整個顯示屏的顯示效果，對比度下降，分辨率下降，以及使用壽命降低；
2）微膠囊和微杯結構的存在無疑加厚整個電泳顯示材料層的厚度，使得顯示屏對比度和分辨率下降，響應速度慢，驅動電壓高，刷新慢，功耗大，工作溫度範圍窄；
3）微膠囊和微杯結構製備過程過於複雜，造成生產製造上的困難和浪費，造成良率下降，材料浪費，製造成本高。
有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究，並著手進行研發及改良，期以一較佳設作以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。
本發明的目的是針對目前電子顯示屏的問題，提供一種封閉式顯示電漿模組及其製造方法，可以直接使用顯示電漿替代現有的微杯結構或微膠囊，並在顯示電漿中設置用於均勻分散、穩固和隔離顯示電漿的電漿阻離陣列，並將透明電極通過透明膠水層壓合在電漿阻離陣列上，形成封閉式結構，有效防止顯示電漿無序流動，保障了像素電極和透明電極之間電場方向的垂直度。
為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：一種封閉式顯示電漿模組，包括像素電極及位於像素電極上方的透明電極，其特徵在於，所述像素電極和透明電極間設有顯示電漿及包圍所述顯示電漿的襯墊邊框；所述像素電極上設有用於均勻分散和穩固顯示電漿的電漿阻離陣列，在垂直方向上，所述電漿阻離陣列穿通整個顯示電漿；在所述透明電極上塗覆有透明膠水層，所述透明膠水層與顯示電漿接觸，且與電漿阻離陣列的頂端壓合在一起。
進一步地，所述電漿阻離陣列包括若干個呈陣列分布的電漿阻離框，所述像素電極包括若干個呈陣列分布的像素電極單元，每個電漿阻離框內包括若干個像素電極單元。
進一步地，所述電漿阻離陣列中電漿阻離框的邊框寬度在2-12微米之間，且每個電漿阻離框的邊長在1-10毫米之間，所述襯墊邊框的寬度在2-300微米。
進一步地，所述電漿阻離陣列中的電漿阻離框及襯墊邊框的材料為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂或二氧化矽，所述透明膠水層的材料為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂或環氧樹脂。
進一步地，所述透明電極包括導電層及覆蓋在所述導電層上的透明基材；所述透明膠水層塗覆在導電層的下方，在所述襯墊邊框與透明膠水層間、在所述顯示電漿邊緣與透明膠水層間均壓合有顯示區保護層。
進一步地，所述像素電極內嵌在TFT玻璃基板上，且像素電極與顯示電漿間通過遮光絕緣膠水層黏附。
進一步地，所述顯示電漿的厚度不超過電漿阻離陣列的高度，且顯示電漿中電泳液的黏度為100-100000厘泊，所述顯示電漿中包含至少兩種不同光電性能的電泳粒子。
為實現以上技術目的，本發明還提出一種封閉式顯示電漿模組的製造方法，其特徵是，包括如下步驟：
步驟一. 在所述像素電極上預先製備好電漿阻離陣列；
步驟二. 將像素電極嵌入TFT玻璃基板內，並將TFT玻璃基板放置在點膠平臺上；
步驟三. 在像素電極上點封框膠，形成襯墊邊框；
步驟四. 在襯墊邊框形成的邊框內絲印顯示電漿，所述顯示電漿充滿電漿阻離陣列；
步驟五. 在襯墊邊框內塗覆導電銀漿，所述導電銀漿與像素電極電連接；
步驟六. 在透明電極的導電層上預先塗覆製備好透明膠水層；
步驟七. 將顯示區保護層壓合在整個襯墊邊框上，再將塗覆好透明膠水層的透明電極高溫壓合在襯墊邊框及顯示電漿中的電漿阻離陣列上，將顯示電漿封閉在電漿阻離陣列的電漿阻離框內，並進行固化，所述透明電極的導電層與導電銀漿電連接；
步驟八. 切割掉邊緣部分透明電極和顯示區保護層，露出像素電極上IC集成電路模塊和柔性電路板綁定的預定位置；
步驟九. 將IC集成電路模塊和柔性電路板均通過導電膠條黏附在像素電極的邊緣；
步驟十. 將IC集成電路模塊、柔性電路板和導電膠條周圍通過藍膠固封在像素電極上，完成封閉式顯示電漿模組的製造。
進一步地，所述步驟一中，所述像素電極表面可預先塗覆好遮光絕緣膠水層；所述步驟三中，在所述封框膠內可預先塗覆好支撐微球。
進一步地，所述步驟一中，所述電漿阻離陣列通過印刷、塗布或點膠方式塗覆在像素電極上，再通過光固化的、熱固化或者濕氣固化，或者通過物理生長、化學生長方式實現；所述步驟六中，所述透明膠水層通過印刷、塗布、覆膜或層壓的方式覆蓋在透明電極的導電層上。
與傳統電子墨水顯示屏相比，本發明具有以下優點：
1）相較於傳統的微結構電泳顯示屏，由於傳統微膠囊或微杯不參與顯示，因此會影響顯示效果，本發明採用顯示電漿，去掉了微膠囊或微杯，顯示效果更好，對比度提高10%以上，同時響應時間降到80毫秒以下，驅動電壓降低到正負1.5-8V之間，工作溫度範圍拓寬為-30-70度，降低了製作成本；
2）本發明在像素電極和透明電極間設置電漿阻離陣列，可以有效均勻分散並穩固顯示電漿；同時將透明電極通過透明膠水層壓合在電漿阻離陣列上，使顯示電漿被分割到若干個封閉式的電漿阻離框內，保障了像素電極和透明電極之間電場的方向性和垂直度，防止了顯示電漿中的電泳粒子的無序運動；
3）本發明的顯示區保護層對顯示區的顯示電漿進行保護，起到遮光和絕緣的作用；
4）本發明的遮光絕緣膠水層用於保護像素電極不受光學照射，隔離顯示電漿和像素電極，防止顯示電漿損害像素電極；
5）本發明加工方法可以生產100寸以上大尺度的超薄顯示電漿模組。
關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供  鈞上深入瞭解並認同本發明。
下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
本發明不限於以下的實施方式，在以下的說明中所參照的各圖是為了能夠對本發明的內容進行理解而設置的，即本發明不限於各圖所舉例的電子墨水顯示屏結構。
如第1圖和第2圖所示，實施例1以雙粒子電子墨水顯示屏為例，一種封閉式顯示電漿模組，包括像素電極13及位於像素電極13上方的透明電極1，所述像素電極13和透明電極1間設有顯示電漿3及包圍所述顯示電漿3的襯墊邊框6；所述像素電極13上設有用於均勻分散和穩固顯示電漿3的電漿阻離陣列14，在垂直方向上，所述電漿阻離陣列14穿通整個顯示電漿3；在所述透明電極1上塗覆有透明膠水層16，所述透明膠水層16與顯示電漿3接觸，且與電漿阻離陣列14的頂端壓合在一起。
所述透明電極1包括導電層2及覆蓋在所述導電層2上的透明基材15；所述透明膠水層16塗覆在導電層2的下方，在所述襯墊邊框6與透明膠水層16間、在所述顯示電漿3邊緣與透明膠水層16間均壓合有顯示區保護層8，所述襯墊邊框6一側設有IC集成電路模塊11和柔性電路板12，所述IC集成電路模塊11和柔性電路板12均通過導電膠條黏附在像素電極13上，所述IC集成電路模塊11、柔性電路板12和導電膠條周圍通過藍膠9固封在像素電極13上；所述像素電極13內嵌在TFT玻璃基板7上，且像素電極13與顯示電漿3間通過遮光絕緣膠水層5黏附，用於保護像素電極13不受學照射，影響顯示屏的性能和使用壽命，同時隔離了顯示電漿3和像素電極13，防止顯示電漿3損害像素電極13。
所述電漿阻離陣列14包括若干個呈陣列分布的電漿阻離框，所述像素電極13包括若干個呈陣列分布的像素電極單元，每個電漿阻離框內包括若干個像素電極單元，且每個電漿阻離框的邊框均位於像素電極單元之間；通過將塗覆有透明膠水層16的透明電極1壓合在電漿阻離陣列14上，結合襯墊邊框6，將整個顯示電漿3分割成若干個阻離框封閉式結構，在IC集成電路模塊11的驅動下，所述像素電極13可以包括段碼，點矩陣等，由於封閉式阻離框結構的存在，使得電泳粒子只能在像素電極13和透明電極1間的電場方向上垂直上下運動，有效防止了顯示電漿3中的電泳粒子無序運動，同時由於電漿阻離陣列14的支撐作用，保證了顯示電漿3的穩固性，提高顯示屏對比度和顯示效果；
本實施例1中，所述顯示電漿3的厚度不大於電漿阻離陣列14的高度，電漿阻力陣列14的高度約等於襯墊邊框6的高度，顯示電漿3中電泳液的黏度為100-100000厘泊，所述電漿阻離陣列14中電漿阻離框的邊框寬度在2-12微米之間，且每個電漿阻離框的邊長在1-10毫米之間，所述襯墊邊框6的寬度在2-300微米；所述電漿阻離陣列14中的電漿阻離框及襯墊邊框6的材料為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂或二氧化矽；所述顯示器保護層8的材質包括聚氨酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂或天然高分子，所述透明膠水層16的材料為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂或環氧樹脂，所述遮光絕緣膠水層5的材質包括聚氨酯，丙烯酸樹脂，環氧樹脂，天然高分子等，該膠水可以是水型，溶劑型，熱熔型，光固化型等；所述導電層2包括ITO，銀納米線，石墨烯，碳納米管等，透明基材15包括玻璃，塑料，以及帶有防護層的玻璃或塑料等，所述塑料基材包括PI，PEN，PET等，防護層是以蒸鍍方式蒸鍍到基材表面，防護層具備防水和防紫外的功能。
本發明實施例1中一種封閉式顯示電漿模組的製造方法，包括如下步驟：
步驟一. 在所述像素電極13上預先製備好電漿阻離陣列14；
本實施例中所述像素電極13表面可預先塗覆好遮光絕緣膠水層5；
所述電漿阻離陣列14通過印刷、塗布或點膠方式塗覆在像素電極13上，再通過光固化的、熱固化或者濕氣固化，或者通過物理生長、化學生長方式實現；
步驟二. 將像素電極13嵌入TFT玻璃基板7內，並將TFT玻璃基板7放置在點膠平臺上；
步驟三. 在像素電極13上點封框膠，形成襯墊邊框6；
本實施例中在所述襯墊邊框6內可預先塗覆好支撐微球4，所述支撐微球4用於增加襯墊邊框6的強度，進而使整個顯示電漿模組更穩定；
步驟四. 在襯墊邊框6形成的邊框內絲印顯示電漿3，所述顯示電漿3充滿整個電漿阻離陣列14；
步驟五. 在襯墊邊框6內塗覆導電銀漿10，所述導電銀漿10與像素電極13電連接；
步驟六. 在透明電極1（包括導電層2和透明基材15）的導電層2上預先塗覆製備好透明膠水層16；
所述透明膠水層16通過印刷、塗布、覆膜或層壓的方式覆蓋在透明電極1的導電層2上；
步驟七. 將顯示區保護層8壓合在整個襯墊邊框6上，再將塗覆好透明膠水層16的透明電極1高溫壓合在襯墊邊框6及顯示電漿3中的電漿阻離陣列14上，將顯示電漿3封閉在電漿阻離陣列14的電漿阻離框內，並進行固化，這裏透明電極1的導電層2與導電銀漿10電連接；
步驟八. 切割掉邊緣部分透明電極1和顯示區保護層8，露出像素電極13上IC集成電路模塊11和柔性電路板12綁定的預定位置；
步驟九. 將IC集成電路模塊11和柔性電路板12均通過導電膠條黏附在像素電極13的邊緣；
步驟十. 將IC集成電路模塊11、柔性電路板12和導電膠條周圍通過藍膠9固封在像素電極13上，完成封閉式顯示電漿模組的製造。
本發明的顯示電漿3中包含至少兩種不同光電性能的電泳粒子，光電性能不同的電泳粒子，電泳粒子優選的顏色包括白色，黑色，紅色，綠色，藍色和黃色等，用來實現黑白、單彩色、雙彩色、多彩色和真彩色等顯示，同時顯示電漿3中可以包含熒光材料，熒光材料包括無機熒光材料和有機熒光材料，無機熒光材料包括稀土熒光材料，金屬硫化物等，有機熒光材料包括小分子熒光材料和高分子熒光材料等。
本發明的顯示電漿模組不需要使用微膠囊或微杯等傳統微結構，直接使用顯示電漿3，並在透明電極1和像素電極13間的顯示電漿3中設置電漿阻離陣列14，用於支撐整個顯示電漿模組，且電漿阻離陣列14的高度與顯示電漿3的厚度相當，並將塗覆有透明膠水層16的透明電極1壓合在電漿阻離陣列14和襯墊邊框6上，整個顯示電漿3被分割到多個封閉的電漿阻離框內，在電場作用下，電漿阻離框內的電泳粒子沿著電場方向垂直有序的運動，保證了顯示電漿的穩固性，提高顯示屏對比度和顯示效果。
以上對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際結構並不局限於此。總而言之如果本發明所屬技術領域中具有通常知識者受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經進步性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬於本發明的保護範圍。
綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈  鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。
惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
〔本發明〕 1:透明電極 10:導電銀漿 11:IC集成電路模塊 12:柔性電路板 13:像素電極 14:電漿阻離陣列 15:透明基材 16:透明膠水層 2:導電層 3:顯示電漿 4:支撐微球 5:遮光絕緣膠水層 6:襯墊邊框 7:TFT玻璃基板 8:顯示區保護層 9:藍膠
第1圖為本發明結構示意圖。 第2圖為第1圖中A部分放大的剖視結構示意圖。
13:像素電極
14:電漿阻離陣列
15:透明基材
16:透明膠水層
2:導電層
3:顯示電漿
4:支撐微球
5:遮光絕緣膠水層
6:襯墊邊框
7:TFT玻璃基板
8:顯示區保護層
9:藍膠

Claims (10)

  1. 一種封閉式顯示電漿模組，包括像素電極（13）及位於像素電極（13）上方的透明電極（1），其特徵在於，所述像素電極（13）和透明電極（1）間設有顯示電漿（3）及包圍所述顯示電漿（3）的襯墊邊框（6）；所述像素電極（13）上設有用於均勻分散和穩固顯示電漿（3）的電漿阻離陣列（14），在垂直方向上，所述電漿阻離陣列（14）穿通整個顯示電漿（3）；在所述透明電極（1）上塗覆有透明膠水層（16），所述透明膠水層（16）與顯示電漿（3）接觸，且與電漿阻離陣列（14）的頂端壓合在一起。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之一種封閉式顯示電漿模組，其中，所述電漿阻離陣列（14）包括若干個呈陣列分布的電漿阻離框，所述像素電極（13）包括若干個呈陣列分布的像素電極單元，每個電漿阻離框內包括若干個像素電極單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之一種封閉式顯示電漿模組，其中，所述電漿阻離陣列（14）中電漿阻離框的邊框寬度在2-12微米之間，且每個電漿阻離框的邊長在1-10毫米之間，所述襯墊邊框（6）的寬度在2-300微米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之一種封閉式顯示電漿模組，其中，所述電漿阻離陣列（14）中的電漿阻離框及襯墊邊框（6）的材料為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂或二氧化矽，所述透明膠水層（16）的材料為丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂或環氧樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之一種封閉式顯示電漿模組，其中，所述透明電極（1）包括導電層（2）及覆蓋在所述導電層（2）上的透明基材（15）；所述透明膠水層（16）塗覆在導電層（2）的下方，在所述襯墊邊框（6）與透明膠水層（16）間、在所述顯示電漿（3）邊緣與透明膠水層（16）間均壓合有顯示區保護層（8）。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之一種封閉式顯示電漿模組，其中，所述像素電極（13）內嵌在TFT玻璃基板（7）上，且像素電極（13）與顯示電漿（3）間通過遮光絕緣膠水層（5）黏附。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之一種封閉式顯示電漿模組，其中，所述顯示電漿（3）的厚度不超過電漿阻離陣列（14）的高度，且顯示電漿（3）中電泳液的黏度為100-100000厘泊，所述顯示電漿（3）中包含至少兩種不同光電性能的電泳粒子。
  8. 一種封閉式顯示電漿模組的製造方法，其特徵是，包括如下步驟： 步驟一. 在所述像素電極（13）上預先製備好電漿阻離陣列（14）； 步驟二. 將像素電極（13）嵌入TFT玻璃基板（7）內，並將TFT玻璃基板（7）放置在點膠平臺上； 步驟三. 在像素電極（13）上點封框膠，形成襯墊邊框（6）； 步驟四. 在襯墊邊框（6）形成的邊框內絲印顯示電漿（3），所述顯示電漿（3）充滿電漿阻離陣列（14）； 步驟五. 在襯墊邊框（6）內塗覆導電銀漿（10），所述導電銀漿（10）與像素電極（13）電連接； 步驟六. 在透明電極（1）的導電層（2）上預先塗覆製備好透明膠水層（16）； 步驟七. 將顯示區保護層（8）壓合在整個襯墊邊框（6）上，再將塗覆好透明膠水層（16）的透明電極（1）高溫壓合在襯墊邊框（6）及顯示電漿（3）中的電漿阻離陣列（14）上，將顯示電漿（3）封閉在電漿阻離陣列（14）的電漿阻離框內，並進行固化，所述透明電極（1）的導電層（2）與導電銀漿（10）電連接； 步驟八. 切割掉邊緣部分透明電極（1）和顯示區保護層（8），露出像素電極（13）上IC集成電路模塊（11）和柔性電路板（12）綁定的預定位置； 步驟九. 將IC集成電路模塊（11）和柔性電路板（12）均通過導電膠條黏附在像素電極（13）的邊緣； 步驟十. 將IC集成電路模塊（11）、柔性電路板（12）和導電膠條周圍通過藍膠（9）固封在像素電極（13）上，完成封閉式顯示電漿模組的製造。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之一種封閉式顯示電漿模組的製造方法，其中，所述步驟一中，所述像素電極（13）表面可預先塗覆好遮光絕緣膠水層（5）；所述步驟三中，在所述封框膠內可預先塗覆好支撐微球（4）。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之一種封閉式顯示電漿模組的製造方法，其中，所述步驟一中，所述電漿阻離陣列（14）通過印刷、塗布或點膠方式塗覆在像素電極（13）上，再通過光固化的、熱固化或者濕氣固化，或者通過物理生長、化學生長方式實現；所述步驟六中，所述透明膠水層（16）通過印刷、塗布、覆膜或層壓的方式覆蓋在透明電極（1）的導電層（2）上。
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