一种抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置及其制造方法与流程

本发明涉及一种六边形点阵液晶电子纸，尤其涉及一种高对比度的抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置及其制造方法。

背景技术：

随着显示技术的飞速发展，传统的电视、电脑等显示领域日臻成熟。电子纸和其它类型的显示器相比具有如下不可替代的优点，因此一直受到广泛关注。

液晶电子纸的优点：

1、轻薄，不需要背光模组，厚度通常为0.5mm。

2、耗电低，电子纸具备双稳态特性，有画面记忆功能，画面不变化则不耗电，翻页时才消耗电力。

3、对比度高，他靠环境反射光线来显示，环境光线越强，对比度越高。

4、广视角，视角可以达到180度。

但是液晶型电子纸又有其自身的缺点，由于ChLCD反射环境光是依靠液晶分子的几何排列的布拉格反射，其反射模式直接依赖于分子排列的有序度和方向。其排列是由弱锚定实现的，当外力(如机械力、高温作用)作用于电子纸表面，如果液晶层的表面受到影响，分子将不能恢复。当受到机械力作用时，分子排列倾向于平面态；当受到高温作用时，分子排列倾向于焦锥态。高温作用在通常的使用环境中可以避免，但是意外压力等机械力的冲击很难避免。为了解决此问题，目前公开的现有技术方法是像素点采用矩阵，而每个像素点采用横截面为十字叉结构或是圆形结构作为间隔壁的方法，以上两种技术方法均可以实现胆甾型液晶电子纸抗按压的功能，但是却降低了显示的对比度和反射率。

技术实现要素：

根据上述提出的如何制造高对比度、抗按压的技术问题，而提供一种抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置及其制造方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板，形成于所述第一基板相对所述第二基板的一侧侧面上的第一电极层，设置在所述第一基板上且覆盖所述第一电极层的第一取向膜，形成于所述第二基板相对所述第一基板的一侧侧面上的第二电极层，设置在所述第二基板上且覆盖所述第二电极层的第二取向膜，位于所述第一基板和所述第二基板之间的密封框，所述密封框以预定间隔将所述第一基板和所述第二基板粘结在一起，并与所述第一基板和所述第二基板构成一封闭空间，所述封闭空间内灌注有胆甾型液晶；

所述第一电极层内设有多个间隔排列的第一电极，所述第二电极层内设有多个间隔排列的第二电极，所述第一电极与所述第二电极的交叉部分形成六边形像素，相邻所述六边形像素的交点处设有截面呈三角叉形的间隔壁，每个所述六边形像素所对应的六个所述间隔壁中至少有三组相邻所述间隔壁间具有胆甾型液晶流通的开口部，所述间隔壁以预定间隔将所述第一取向膜和所述第二取向膜粘结在一起；

所述密封框上设有灌注胆甾型液晶的封口；

所述第二基板的远离所述第一基板的一侧侧面上设有吸光层。

胆甾型液晶通过所述开口部设计的路径注入到所述封闭空间内的全部像素内。

所述间隔壁既可以起到隔离的作用，又可以充当间隔材料，使盒厚(封闭空间的厚度)更均匀，均匀地保持第一基板和第二基板之间的高度。

所述间隔壁通过光刻有粘性的硬性有机材料制成。

所述胆甾型液晶是由手性液晶和向列相液晶组成的混合物，所述手性液晶和所述向列相液晶的螺距不同。

所述封闭空间的厚度为2μm-4μm；所述第一取向膜和所述第一取向膜的厚度为100-1000埃，所述开口部的宽度为30-50μm。所述第一取向膜和所述第一取向膜是经过高温处理的，根据材料不同，有180±10℃，250±10℃等等。

所述密封框采用掺杂间隔材料的热固化环氧树脂胶制成，所述间隔材料的直径是2.2-4.2μm。

一种制造上述所述的抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置的制造方法，其特征在于具有如下步骤

S1、形成所述第一取向膜和所述第二取向膜：

采用凸版或凹版印刷或旋涂方式将PI垂直取向材料印刷在清洗干净的具有所述第一电极层的所述第一基板表面和清洗干净的具有所述第二电极层的所述第二基板表面，经过高温固化，形成附着性良好的所述第一取向膜和所述第二取向膜；

S2、将可光刻的有粘性的硬性有机材料涂覆在所述第二取向膜表面，涂覆为辊涂或旋涂，涂覆后进行预烘烤处理和固化处理，形成均匀的感光薄膜层，紫外光经过具有不透光图案、部分透光图案和完全透光图案的光掩膜对所述感光薄膜层曝光，采用碱性显影液去除未感光部分的可光刻的有粘性的硬性有机材料，得到所述间隔壁；

S3、对显影后的所述感光薄膜层进行烘烤处理，所述烘烤温度120±5℃，烘烤时间为10分钟，冷却后，通过超纯水漂洗并进行干燥处理；

S4、采用丝网印刷的方式将所述第一基板和所述第二基板贴合固化，进行加温加压处理，或加压紫外照射处理，制作吸光层后，形成所述抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置。

所述步骤S1中高温固化前，具有PI垂直取向材料的所述第一基板和所述第二基板经过75℃，30min预烘后，再进行250℃，60min高温固化处理。

所述步骤S2中，所述固化处理的温度为230±5℃，透明色，透光率越高越好。

所述步骤S4中采用丝网印刷的方式将所述第一基板和所述第二基板贴合固化指的是根据设计的所述密封框的定位符号，使用丝网印刷的方法形成所述密封框，印刷之后，预烘30分钟80℃后，所述第一基板和所述第二基板在165℃，贴合固化5h。

所述步骤S4中吸光层的制作是指现将所述第二基板的下表面磨砂处理，在微观上形成不规则的凸起和凹陷，然后丝网印刷或喷涂一层黑色、蓝色、或红色的吸光层，具体颜色由电子纸的显示颜色来决定。

现有技术中的点阵为矩阵，像素呈四边形，间隔壁采用十字叉等形状，采用这种方式可以实现防按压的功能，但是很大程度降低了液晶电子纸的反射率和对比度。为了改善液晶电子纸在实现防按压功能的前提下实现高对比的性能，要求上下基板在外力的作用下，不会发生机械形变，本发明设计的呈三角叉形的间隔壁，其主要成分是有粘性的硬性有机材料制成，此种间隔壁既可以起到隔离的作用，又可以与密封框一起充当间隔材料，使盒厚(封闭空间的厚度)更均匀，均匀地保持第一基板和第二基板之间的高度，使液晶电子纸显示装置具有抗按压的功能，进而可以提高液晶盒的均匀性、液晶层的耐压力以及液晶显示元件的耐冲击性。

一般说来，间隔壁材料的分布越稀疏越好，间隔壁材料所占的体积越小越好，其体积是指其所占的底面积和盒厚的乘积，底面积是指间隔壁材料和基板接触的面积。而和四边形像素采用十字叉的方式相比较，本发明的间隔壁，单位面积的体积要小于十字叉，因此本发明的液晶电子纸显示装置具有更好的对比度及其反射率。

与现有技术相比，本发明通过形成六边形像素，并在相邻六边形像素的交点处设有截面呈三角叉形的间隔壁，使得胆甾型液晶电子纸在实现高对比的前提下实现了抗按压。

基于上述理由本发明可在显示技术等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的具体实施方式中抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置的结构原理示意图。

图2为本发明的具体实施方式中第一电极层的示意图。

图3为本发明的具体实施方式中第二电极层的示意图。

图4为本发明的具体实施方式中六边形像素与间隔壁位置关系示意图。

图5为本发明的具体实施方式中六边形像素所对应的六个间隔壁配制结构示意图。

图6是本发明的具体实施方式中第一电极/第二电极/密封框/间隔壁贴合后的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-6所示，一种抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置，包括：相对设置的第一基板1和第二基板2，形成于所述第一基板1相对所述第二基板2的一侧侧面上的第一电极层3，设置在所述第一基板1上且覆盖所述第一电极层3的第一取向膜4，形成于所述第二基板2相对所述第一基板1的一侧侧面上的第二电极层5，设置在所述第二基板2上且覆盖所述第二电极层5的第二取向膜6，位于所述第一基板1和所述第二基板2之间的密封框7，所述密封框7以预定间隔将所述第一基板1和所述第二基板2粘结在一起，并与所述第一基板1和所述第二基板2构成一封闭空间8，所述封闭空间8内灌注有胆甾型液晶；

所述第一电极层3内设有多个间隔排列的第一电极(数据电极)9，所述第二电极层5内设有多个间隔排列的第二电极(扫描电极)10，所述第一电极9与所述第二电极10的交叉部分形成六边形像素11，相邻所述六边形像素11的交点处设有截面呈三角叉形的间隔壁12，每个所述六边形像素11所对应的六个所述间隔壁12中至少有三组相邻所述间隔壁12间具有胆甾型液晶流通的开口部13，所述间隔壁12以预定间隔将所述第一取向膜4和所述第二取向膜6粘结在一起；

所述密封框7上设有灌注胆甾型液晶的封口14；

所述第二基板2的远离所述第一基板1的一侧侧面上设有吸光层15。

所述间隔壁12通过光刻有粘性的硬性有机材料制成，所述有粘性的硬性有机材料为湾达兴材料公司生产的PSA030，PSA031和PSA032等。

所述胆甾型液晶是由手性液晶和向列相液晶组成的混合物，其型号为：KG2-001(23％)+KG2-001C-450(77％)的混合物，所述手性液晶和所述向列相液晶的螺距不同。

所述抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置的显示尺寸为2.6英寸，所述第一基板1和所述第二基板2的厚度均为0.7mm，所述六边形像素11的间距为0.2mm，所述开口部13的宽度为50μm，所述封闭空间8的厚度为3μm，即胆甾型液晶层的厚度；所述第一取向膜4和所述第一取向膜6的厚度为400埃，其厚度误差允许为±100埃以内。

所述密封框7采用掺杂间隔材料的热固化环氧树脂胶制成，所用的环氧树脂胶为FER-11，其中间隔材料是直径为3.3μm的玻璃棒，玻璃棒含量百分比为1.2％，使用搅拌器搅拌1个小时以上，使间隔材料均匀地分布于环氧树脂胶中。

实施例2

一种制造如实施例1所述的抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置的制造方法，具有如下步骤

S1、形成所述第一取向膜4和所述第二取向膜6：

采用旋涂方式将PI垂直取向材料印刷在清洗干净的具有所述第一电极层3的所述第一基板1表面和清洗干净的具有所述第二电极层5的所述第二基板2表面，经过75℃，30min预烘后，再进行250℃，60min高温固化处理(工作温度的误差范围为±5℃，加热时间的误差范围为±1分钟)，形成附着性良好的所述第一取向膜(PI垂直取向膜)4和所述第二取向膜(PI垂直取向膜)6，所述PI垂直取向材料使用KPI300B，旋涂时稀释剂的固含量调整到5％，其误差范围为0.1％；

S2、将可光刻的有粘性的硬性有机材料涂覆在所述第二取向膜6表面，涂覆为旋涂，通过改变光刻胶的粘度、旋涂机的转数，及其时间来控制膜厚，涂覆后进行预烘烤处理和固化处理，形成均匀的感光薄膜层，所述固化处理的温度为230±5℃，紫外光经过具有不透光图案、部分透光图案和完全透光图案的光掩膜对所述感光薄膜层曝光，采用碱性显影液去除未感光部分的可光刻的有粘性的硬性有机材料，得到所述间隔壁12；

S3、对显影后的所述感光薄膜层进行烘烤处理，所述烘烤温度120±5℃，烘烤时间为10分钟，冷却后，通过超纯水漂洗并进行干燥处理；

S4、根据设计的所述密封框7的定位符号，使用丝网印刷的方法形成所述密封框，印刷之后，预烘30分钟80℃后，所述第一基板1和所述第二基板2在165℃，贴合固化5h，划破片，胆甾型液晶通过真空注入时，通过对所述第一基板1和所述第二基板2的表面施加均匀的压力同时紫外封口之后，形成均匀的液晶电子纸，液晶清洗，制作吸光层15后，形成所述抗按压胆甾型液晶电子纸显示装置。

所述步骤S4中丝网的目数为420目，材质为不锈钢，感光胶膜的厚度为18μm。

所述步骤S4中吸光层15的制作是指现将所述第二基板2的下表面磨砂处理，在微观上形成不规则的凸起和凹陷，然后丝网印刷或喷涂一层黑色、蓝色、或红色的吸光层。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。