专利名称：电泳显示屏及电泳显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子显示屏以及显示系统，尤其涉及一种以柔性材料为基础的，及可用于电子广告招牌等方面的薄型电泳显示屏以及显示系统。
背景技术：
传统的广告招牌应用往往是依赖纸张的印刷，然后将其张贴于室内或户外，以引起人们的注目。但是，这类装置有许多明显的缺点1、印刷的广告招牌是静态的，时间稍久，人们对其注意力就会下降，从而起到理想的广告效果；2、这种广告没有存储功能，只能显示有限的信息；3、它没有信息更新的功能，如想显示新的内容，就必须重新印刷，一方面造成纸张的浪费，同时需要费时费力安装。目前市场上有一种力学机械系统，利用转动模式，可以显示多达三面的印刷显示，但这种改良仍是有限的，远远不能跟上信息爆炸时代的需求。
目前越来越多的电子显示装置进入了人们日常生活领域，如商场里使用的CRT电视装置，火车站里有使用的无机发光二极管(LED)显示屏，飞机场内有使用的液晶(LCD)显示屏，这类装置可以存储众多信息，而且可以即时更新显示信息。它们的不足之处主要有两点，一是这些显示厚度较厚，而且过于沉重，尤其对于大面积显示，不仅占用空间大，而且不易安装；另一方面在于耗电，显示装置必须连续地施加电场才能保持信息的显示。
为了解决电子显示耗电的问题，美国Kent Displays公司开发了一种具有图象双稳性的胆甾类液晶(Cholesteric LCD)显示器，这里的图象双稳性是指在电场撤去后，电场驱动所得到的图象仍能保持相当长的一段时间。但这是一种以玻璃为基材的显示，笨重易碎，且不具柔性，亮度不高。
近来，电泳显示因为它所具有的高对比度(即使在强烈阳光下)、图象双稳性、以及轻便、高柔性的优点，这种技术逐渐得到人们重视，如PCT专利WO98/03896公开了电场驱动的微包容电泳显示系统，美国SiPix公司的PCT专利WO01/67170A1公布了一种微包容电泳显示屏的成卷生产方法。
然而，现有的柔性电泳技术显示屏都是单面显示装置，在实用中，由于水汽和氧气很容易通过塑料基材扩散渗透至显示材料，影响显示屏正常工作和使用寿命，因此，目前的一般解决办法是在显示屏前和电路背后的塑料基材上都各加上一层或多层保护膜(包括透明阻隔膜和金属膜等)，以维持显示屏正常工作和延长其使用寿命。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种双面电泳显示屏以及电泳显示系统，不仅可以提供上面的电泳显示，而且可以减少使用起阻隔作用的特殊材料。
本实用新型提供一种电泳显示屏，包括显示层与控制层，所述显示层与控制层通过粘合物质而紧密贴合为一体，其特征在于所述显示层包括第一显示层与第二显示层，所述控制层具有双面控制电路，所述第一与第二显示层相对设置，该控制层被包夹于第一与第二显示层之间，每一单面控制电路控制对应一侧的显示层进行显示。
本实用新型进而提供一种电泳显示系统，包括电泳显示屏，驱动电路以及输入电源，所述显示屏包括显示层与控制层，所述显示层与控制层通过粘合物质而紧密贴合为一体，其特征在于所述显示层包括第一显示层与第二显示层，所述控制层具有双面控制电路，所述第一与第二显示层相对设置，该控制层被包夹于第一与第二显示层之间，每一单面控制电路控制对应一侧的显示层进行显示。
本实用新型提供的以柔性薄型材料为基础的双面电泳显示屏及可用于电子广告招牌等方面的显示系统，由于双面电泳显示屏共用下层电路的基材，可以降低厚度，增加柔性；而且由于下层电路的基材包夹于两层显示层之间，这样只需对上层显示基材选用特种保护膜，而下层基材就可以在众多普通塑基中有很大余地选材，无需采用特殊材料以起到阻隔作用，这种装置可以双面显示，同时具有轻便超薄、节省空间的优点，尤其在电子广告招牌等应用领域有极大的优势。
图1为现有的电泳显示屏的结构示意图；图2为显示层透明基板结构示意图；图3为现有电泳显示屏下层控制电路数码型电路的俯视图和剖面图；图4为本实用新型所提供的共用一层基板的双面控制电路示意图；图5为本实用新型所提供的双面显示屏的结构示意图；图6为本实用新型所提之利用真空淀积法制作的控制电路示意图；图7为本实用新型所提供的双面电泳显示系统结构示意图；图8为应用本实用新型之便携式双面显示广告示意图；图9为应用本实用新型之户外双面广告显示屏示意图。
具体实施方式
图1为现有的电泳显示屏的结构示意图，包括上层显示材料的透明基板1、电泳显示材料层2、粘合层3以及下层控制层4。其中，透明基板1、电泳显示材料层2以及粘合层3构成了显示层。
图2为显示层透明基板结构示意图，包括透明柔性底层5，如带有阻隔层的对苯二甲酸乙二醇聚酯或萘二甲酸乙二醇聚酯薄膜；透明导电层6，如铟锡氧化物ITO等。
现有的柔性电泳显示设备的制备过程为1、在上层显示材料的成卷连续生产中，显示材料连续地涂布成块，然后一层粘合层连续地涂布覆盖于显示材料层之上；2、下层控制电路采用不锈钢薄片或带有阻隔层的塑料薄膜为基板，电路的介电层和导电层利用聚合物厚膜技术或真空沉积法制作；3、采用热源、压力或热压方法，将上层显示材料和下层控制电路结合于一体。
在本实用新型中，上层显示材料的制作可根据所需显示屏大小，由涂布仪精确控制显示材料的用量，在带有阻隔层或保护层上层显示材料的透明基材1上，连续地涂布成块，然后连续地涂布一层粘合层3于显示材料层2之上。
下层控制层中具有控制电路，可以是直接驱动式(Direct-drive)，被动式矩阵(Passive Matrix Addressing)和主动式矩阵方法(Active MatrixAddressing)驱动。
直接驱动式电路可以分为数码型和点阵型。它们都可用聚合物厚膜技术制成，例如，多层介电和导电层可用网眼印刷法涂布。介电和导电层的材料有很多厂家供应，如美国Acheson和DuPont公司的聚合物厚膜PTF系列墨水，包括紫外固化和热固化介电材料，炭黑导电墨水和银导电墨水等。
图3A、图3B是现有电泳显示屏下层控制电路数码型电路的俯视图和剖面图，如图所示，该数码型控制层由下层控制电路的基板7，基板上形成有连接电极8和介电层9，连接电极8穿过介电层9与下层控制电路的线段电极10电连接。
以图3B中基板7无控制电路的另一面为基材，利用网眼印刷法制作，可以在基板的另一面产生另一控制电路，由此制得如图4A所示的共用一层基板的双面下层控制电路。基板两面的控制电路可以是相同或不同设计。当双面下层控制电路经连接电极8输入的电信号相同时，图4A所示的双面下层控制电路可进一步简化，通过基材穿孔(vial)的方式，可利用一层共用的连接电极8联通双面的线段电极10，这样，双面下层控制电路的厚度可降低，有利于提高提高显示器的柔韧性，这样的双面下层控制电路如图4B所示。
将上层显示材料和双面下层控制电路结合于一体，可采用加热，加压或热压三种方法。目前，商业用的真空热压(vacuum lamination)，滚筒层压(roll lamination)等皆可运用于此，本实施例采用滚筒层压法。参见图5A及图5B，具有双面控制电路的控制层4介于前后两块显示层之间，层压过程中，粘合层3可产生一定的形变，与下层控制电路的材料8、9、10(图中未示)相连，产生无空隙的密封。这样，通过上述层压方法，共用一个下层基板的显示屏就可以在两面显示。
在图5A中，双面显示屏是利用两层显示层的透明电极6为公用电极，通过同一控制层4来输入电信号而显象。如图5B所示，基于同样原理，双面显示屏也可以利用同一控制层4为公用电极，预先通过激光或化学蚀刻法使上层显示层的导电层6形成显示图案，经涂布、层压后，即可得到另一类双面显示屏，这里，控制层4可简化为无需经过特殊处理的连续导电金属膜，如美国Reynold公司的铝膜。
柔性高分辨显示屏通常采用主动式矩阵方法驱动。主动式矩阵电路由薄膜晶体管(TFT)电路构成。柔性薄膜晶体管电路采用金属薄片如不锈钢薄片或镀有金属层的塑料薄膜为基材，薄膜晶体管的金属层、介电层和半导体层利用真空沉积法制作，如下图6所示。18为金属薄片或镀有金属层的塑料柔软基板，厚度范围可在15-125微米之间，25-75微米更佳；19为绝缘阻隔层，起绝缘和阻隔杂质作用，厚度范围在0.1-1微米之间；20为晶体管门金属层，厚度范围在0.05-0.5微米之间；21为介电层，厚度范围在0.05-5微米之间；22为半导体层，厚度范围在0.05-1微米之间；23为高掺杂半导体层，厚度范围在0.01-0.2微米之间；24为晶体管源/漏金属层，厚度范围在0.1-1微米之间。
重复上述程序，可在基板18的另一面制备另一主动式矩阵电路，从而得到双面薄膜晶体管电路，在与两块上层显示层结合后，制得柔性高分辨双面显示屏。
根据本实用新型提供的双面电泳显示屏，本实用新型进而还提供一种双面电泳显示系统。由于双面柔性电泳显示屏具有厚度薄，重量轻和优异的对比度，它可广泛地应用于广告，招牌等方面。通常整个显示系统至少由显示屏、驱动电路25和输入电源26三部分组成，如图7A所示。这里，利用双面柔性电泳显示屏，电信号由驱动电路25输入，所需显示的信息可预先设定于控制电路的集成块(IC)中，也可经由电路接口由外界输入需更新的信息。电源可利用电池，也可利用外接电源26。显示屏和驱动电路的接口连接，可以利用普通的TAB(tape automated bonding)连结技术。如图4A的情形，可利用两块驱动电路印刷线路板，分别与双面显示屏的正面和反面连接电极8连接。图4B中，连接电极8是共用的，显示屏与驱动电路的接口只需一次TAB连接。
显示系统的信号也可通过无线接收方式，如图7B所示，显示系统还带有无线接收装置27，如射频或微波信号接收器，红外信号接收器。这样，需显示的信号可远距离的控制传输，从而使显示信息的更新更加方便、快速。
图8为应用本实用新型之便携式双面显示广告示意图，由双面显示屏11，显示信息12，显示系统底座13(带有驱动电路25，电源26)组成。
图9为应用本实用新型之户外双面广告显示屏示意图，图9A中，4为共用一层基板的双面下层控制电路，32为显示广告内容的显示层，33为驱动电路控制部分，34为包含显示屏的框架装置，为提高显示系统的使用寿命，整个装置利用硅胶密封，防水汽进入，四面尤其是面对显示层的两面采用抗紫外的高性能塑料如美国GE公司的Lexan材料，35为广告牌的支持杆，36为无线电波接收天线。如图9B所示，这种双面显示屏可应用于高速公路，如37、38可显示和更新交通信息。相比于单面无机发光二极管LED显示系统，双面电泳显示屏更加省电、易于安装、清晰度高和节约空间。
权利要求1.一种电泳显示屏，包括显示层与控制层，所述显示层与控制层通过粘合物质而紧密贴合为一体，其特征在于所述显示层包括第一显示层与第二显示层，所述控制层具有双面控制电路，所述第一与第二显示层相对设置，该控制层被包夹于第一与第二显示层之间，每一单面控制电路控制对应一侧的显示层进行显示。
2.如权利要求1所述的电泳显示屏，其特征在于所述控制层包括电路基板以及形成于基板两侧的双面控制电路。
3.如权利要求1所述的电泳显示屏，其特征在于所述控制电路包括直接驱动式电路、被动式矩阵驱动电路以及主动式矩阵驱动电路。
4.如权利要求1所述的电泳显示屏，其特征在于所述控制电路由多层介电和导电层组成。
5.如权利要求1所述的电泳显示屏，其特征在于所述双面控制电路的电路结构可以相同，也可以不同。
6.如权利要求1所述的电泳显示屏，其特征在于所述双面控制电路可以分别独立的形成于基板两侧，也可以通过基板穿孔的方式整体形成于基板两侧。
7.如权利要求1所述的电泳显示屏，其特征在于所述显示层包括透明基板、显示材料层以及粘合层。
8.如权利要求7所述的电泳显示屏，其特征在于所述透明基板包括透明柔性底层以及透明导电层。
9.如权利要求8所述的电泳显示屏，其特征在于所述透明导电层上具有一层阻隔薄膜。
10.如权利要求7所述的电泳显示屏，其特征在于所述显示材料层由包容有有色带电粒子悬浮液的微球和高分子粘合剂组成。
11.一种电泳显示系统，包括电泳显示屏，驱动电路以及输入电源，所述显示屏包括显示层与控制层，所述显示层与控制层通过粘合物质而紧密贴合为一体，其特征在于所述显示层包括第一显示层与第二显示层，所述控制层具有双面控制电路，所述第一与第二显示层相对设置，该控制层被包夹于第一与第二显示层之间，每一单面控制电路控制对应一侧的显示层进行显示。
12.如权利要求11所述的显示系统，其特征在于所述驱动电路中具有预先设定有显示信息的控制电路集成块。
13.如权利要求11所述的显示系统，其特征在于还包括一接收输入显示信息的电路接口。
14.如权利要求13所述的显示系统，其特征在于所述电路接口为一无线接收装置。
专利摘要本实用新型公开了一种电泳显示系统，包括电泳显示屏，驱动电路以及输入电源，所述显示屏包括显示层与控制层，所述显示层与控制层通过粘合物质而紧密贴合为一体，所述显示层包括第一显示层与第二显示层，所述控制层具有双面控制电路，所述第一与第二显示层相对设置，该控制层被包夹于第一与第二显示层之间，每一单面控制电路控制对应一侧的显示层进行显示，本实用新型的显示系统不仅可以双面显示，同时具有轻便超薄、节省空间的优点，尤其在电子广告招牌等应用领域有极大的优势。
文档编号G09G3/20GK2696070SQ20042005084
公开日2005年4月27日 申请日期2004年5月10日 优先权日2004年5月10日
发明者漳立冰, 陈宇 申请人:漳立冰, 陈宇