專利名稱：一種基于雙層pdlc膜的印刷型柔性顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，屬于印刷領(lǐng)域，也屬于電子領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的顯示技術(shù)可以分為兩大類一類是紙質(zhì)顯示，其主要特點(diǎn)是通過反射環(huán)境光來顯示內(nèi)容，易于彩色顯示，可視角大(接近180° )，介質(zhì)柔軟。另一類是CRT、IXD、 LED等電子顯示，其主要特點(diǎn)是信息可快速刷新，依靠顯示器自身內(nèi)部發(fā)光來顯示內(nèi)容， 工作時(shí)需要消耗較多電能，閱讀時(shí)容易使人疲勞，介質(zhì)不柔軟。近十年來人們正在著力開發(fā)類紙反射式柔性顯示器(俗稱電子紙)，試圖克服前述兩類顯示技術(shù)的缺點(diǎn)而保留它們的優(yōu)點(diǎn)，即使新的顯示器具有柔性介質(zhì)、可快速電控顯示內(nèi)容、通過反射環(huán)境光顯示、低能耗、便攜這些特點(diǎn)。這樣的柔性顯示器可以應(yīng)用于電子書、汽車、智能卡、標(biāo)簽、數(shù)字簽名、顯示器等多個(gè)領(lǐng)域。對類紙反射式柔性顯示器的研究和開發(fā)，目前國際上發(fā)展較快的是E-Ink、 Phlips、IBM、貝爾實(shí)驗(yàn)室等國際公司的電泳技術(shù)，其顯示原理是基于不同顏色(目前基本上是白色和黑色)的帶電小球(置于微膠囊或微杯中)在電場作用下的電泳移動(dòng)視線對外部環(huán)境光的反射而呈現(xiàn)兩種完全不同的色彩。目前基于電泳方式的柔性顯示屏雖然取得了一定進(jìn)展，但還存在響應(yīng)速度慢(數(shù)百毫秒)、難于實(shí)現(xiàn)彩色(要用不同濾光片來實(shí)現(xiàn)彩色)、生產(chǎn)成本高等一系列問題需要解決。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，該顯示屏具有雙層電控光開關(guān)，兩層電控光開關(guān)均為聚合物分散液晶 (PDLC)薄膜，提高了對比度，具有易于彩色化、制造工藝簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，并且該顯示屏以自然光為光源，通過反射光來形成顏色視覺，更適合于人眼閱讀。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，包括承印層和附著在承印層上的印刷油墨層，從印刷油墨層由下向上至少附著有透光層、電極層A、電控光開關(guān)層、電極層B、 電控光開關(guān)層和電極層C ；電控光開關(guān)層為PDLC薄膜，電極層A、電極層B和電極層C均為刻有電極矩陣的ITO導(dǎo)電薄膜，電極層A和電極層C的電極矩陣方向相同，且與電極層B的電極矩陣的方向垂直。所述電極層C上附著有漫反射層，漫反射層為消光膜或具有漫反射功能的光油層。所述在透光層和電極層A之間設(shè)有附著在透光層上的襯底層，電極層A附著在襯底層上，襯底層為ETEE塑料薄膜層或PET塑料薄膜層。[0011]所述承印層為可折疊且可印刷的柔性絕緣材料。所述印刷油墨層為用油墨印刷在承印層上產(chǎn)生CMYK彩色油墨點(diǎn)陣的印刷油墨層。所述透光層為ETEE塑料薄膜層、PET塑料薄膜層或無影膠層。所述顯示屏的厚度不超過5mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為1、本實(shí)用新型提供的顯示屏采用印刷油墨技術(shù)作為黑白和彩色顯示的基礎(chǔ)，采用印刷技術(shù)中成熟的調(diào)頻加網(wǎng)方式，可以獲得更高的分辨率，改善輸出精度。同時(shí)利用印刷中的彩色視覺混合原理，通過印刷點(diǎn)陣反射光疊加得到各種色彩，彩色顯示的解決方案技術(shù)較為成熟，實(shí)現(xiàn)方法簡單有效而且色彩層次豐富。2、本實(shí)用新型提供的顯示屏是以聚合物分散液晶(PDLC)薄膜作為電控光開關(guān)， 響應(yīng)時(shí)間可以縮短到40ms之內(nèi)，驅(qū)動(dòng)電壓可以減小到25v，明顯優(yōu)于目前主流的E-INK技術(shù) (響應(yīng)時(shí)間約為150ms、驅(qū)動(dòng)電壓約為90v)。此外，PDLC薄膜不需要偏振片，以固態(tài)膜形式存在且制備工藝易實(shí)現(xiàn)，適用于輥對輥(Roll-to-Roll)連續(xù)性工藝流程，制作工藝簡單， 生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。而以電光晶體作為電控光開關(guān)的顯示屏，雖然響應(yīng)時(shí)間短， 但驅(qū)動(dòng)電壓比較高(約為443v)，且固態(tài)膜的制備工藝復(fù)雜，成本高。與之相比，本實(shí)用新型的顯示屏在驅(qū)動(dòng)電壓、制作工藝和生產(chǎn)成本等方面均具有明顯優(yōu)勢。3、一般來說，電控光開關(guān)層越厚，對比度越高，但隨之所需的驅(qū)動(dòng)電壓也要增加， 而且透光率會(huì)隨之下降。本實(shí)用新型的顯示屏具有雙層電控光開關(guān)，兩層電控光開關(guān)均為聚合物分散液晶(PDLC)薄膜，采用這種雙層PDLC膜結(jié)構(gòu)，不僅通過增加電控開關(guān)層厚度提高了對比度，還避免了由于增加電控光開關(guān)層厚度所帶來的負(fù)面影響，因?yàn)椋m然增加了電控開關(guān)層的厚度，但由于增加了一個(gè)公共電極層，驅(qū)動(dòng)電極間的電控開關(guān)層厚度并沒有變化，因此驅(qū)動(dòng)電壓不變，透光率也不會(huì)有明顯下降。與采用PDLC膜的只有單層電控光開關(guān)的顯示屏相比，本實(shí)用新型的顯示屏的對比度可以提高10%以上。4、目前采用TFT基板作為電極的顯示屏，由于TFT基板是一個(gè)薄膜晶體管，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且主要適用于有背光源的透射工作方式。而本實(shí)用新型的顯示屏是采用 ITO導(dǎo)電薄膜作為控制電極，結(jié)構(gòu)更為簡單，成本低，通過自然光的反射來實(shí)現(xiàn)顯示，不需要專門光源，更符合人眼閱讀習(xí)慣，此外采用消光膜或具有漫反射功能的光油作為漫反射層， 可以消除反光，提高對比度，改善閱讀舒適度。5、本實(shí)用新型的各層為薄膜，顯示屏的厚度不超過5mm，使顯示屏質(zhì)量輕、易于柔性化。

圖1為實(shí)施例1提供的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例提供的顯示屏的底層為承印層，印刷油墨層附著在承印層上，從印刷油墨層由下至上依次附著有透光層、電極層A、電控光開關(guān)層、電極層B、電控光開關(guān)層、電極層C和漫反射層，顯示屏的厚度不超過5mm。承印層采用可折疊且可印刷的柔性絕緣材料，如紙張、塑料、布等。在承印層上印刷油墨，產(chǎn)生CMYK彩色油墨點(diǎn)陣，得到印刷油墨層。透光層采用柔性透光材料，如ETEE (ETEE為四氟乙烯與乙烯的共聚物)塑料薄膜、 PET塑料薄膜或無影膠，用于增加印刷油墨層和第一層電控光開關(guān)層(這里的電控光開關(guān)層是指電極層A和電極層B之間的電控光開關(guān)層)之間的距離，使該距離能夠保證未通電狀態(tài)下印刷油墨層被完全遮蓋住不透光。電極層A、電極層B和電極層C均為刻有電極矩陣的ITO導(dǎo)電薄膜。當(dāng)透光層為無影膠時(shí)，在電極層A和透光層之間加設(shè)一層附著在透光層上的襯底層，作為電極層A的ITO 導(dǎo)電薄膜附著在襯底層上，電極層A附著在襯底層上，襯底層為ETEE或PET塑料薄膜；當(dāng)透光層為ETEE或PET塑料薄膜時(shí)，作為電極層A的ITO導(dǎo)電薄膜直接附著在透光層上。本實(shí)施例中透光層為ETEE或PET，電極層A附著在透光層上。作為電極層B和電極層C的ITO 導(dǎo)電薄膜分別附著在兩層電控光開關(guān)層上。電極層A和電極層C的電極矩陣方向相同，且與電極層B的電極矩陣的方向垂直，本實(shí)施例中電極層A和電極層C的電極矩陣均為X軸方向，電極層B的電極矩陣為Y軸方向。電極層B作為電極層A和電極層C的公共電極層， 電極層B加高電壓時(shí)，則電極層A和C同時(shí)加低電壓，上下兩層電控光開關(guān)層同時(shí)工作；電極層B加低電壓時(shí)，則電極層A和C同時(shí)加高電壓，上下兩層電控光開關(guān)層同時(shí)工作。兩層電控光開關(guān)層均采用PDLC薄膜，電控光開關(guān)層是顯示屏的顯示控制開關(guān)，通過控制印刷油墨層上的CMYK彩色油墨點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)彩色顯示。一般來說，電控光開關(guān)層越厚， 對比度越高，但隨之所需的驅(qū)動(dòng)電壓也要增加，而且透光率會(huì)隨之下降。但本實(shí)用新型的顯示屏具有雙層電控光開關(guān)，雖然增加了電控開關(guān)層的厚度，但由于增加了一個(gè)公共電極層， 驅(qū)動(dòng)電極間的電控開關(guān)層厚度并沒有變化，因此驅(qū)動(dòng)電壓不變，透光率也不會(huì)有明顯下降。 與采用PDLC膜的單層電控光開關(guān)的顯示屏相比，本實(shí)用新型的顯示屏的對比度可以提高 10%以上。漫反射層采用消光膜或具有漫反射功能的光油，該層用于消除反光，改善顯示屏的閱讀效果。實(shí)施例2本實(shí)施例提供的顯示屏的底層為承印層，印刷油墨層附著在承印層上，從印刷油墨層由下至上依次附著有透光層、襯底層、電極層A、電控光開關(guān)層、電極層B、電控光開關(guān)層和電極層C，顯示屏的厚度不超過5mm。本實(shí)施例中透光層為無影膠，其他各層所用材料與實(shí)施例1相同。本實(shí)用新型的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏的制備方法如下(1)在承印層上印刷油墨，產(chǎn)生CMYK彩色油墨點(diǎn)陣，得到附著有印刷油墨層的承印層；(2)在承印層上涂覆柔性透光材料如ETEE、PET塑料薄膜或無影膠，得到透光層；(3)當(dāng)透光層為ETEE或PET塑料薄膜時(shí)，在透光層上濺射透明氧化銦錫鍍層得到 ITO導(dǎo)電薄膜，在該ITO導(dǎo)電薄膜上加工電極矩陣，得到電極層A ；當(dāng)透光層為無影膠時(shí)，在無影膠上覆蓋一層ETEE或PET塑料薄膜作為襯底層A，在襯底層A上濺射透明氧化銦錫鍍層得到ITO導(dǎo)電薄膜，在該ITO導(dǎo)電薄膜上加工電極矩陣，得到電極層A ；(4)將PDLC涂覆在電極層A上固化后得到電控光開關(guān)層；(5)在電控光開關(guān)層上濺射透明氧化銦錫鍍層，得到ITO導(dǎo)電薄膜，在ITO導(dǎo)電薄膜上加工電極矩陣，并使其電極矩陣的方向與電極層A的電極矩陣的方向呈90°夾角，得到電極層B ；(6)在電極層B上涂覆PDLC，固化后得到另一層電控光開關(guān)層；(7)在步驟(6)得到的電控光開關(guān)層上濺射透明氧化銦錫鍍層，得到ITO導(dǎo)電薄膜，在ITO導(dǎo)電薄膜上加工電極矩陣，并使其電極矩陣的方向與電極層A的電極矩陣的方向相同，得到電極層C;(8)以消光膜或者具有漫反射功能的光油作為漫反射層，當(dāng)采用消光膜時(shí)，用絕緣的透明的粘合劑將消光膜粘貼在電極層C上，得到漫反射層；當(dāng)采用具有漫反射功能的光油時(shí)，直接在電極層C上涂覆光油，固化后得到漫反射層；最后用封口膠封口。本實(shí)用新型的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏的顯示原理為電控光開關(guān)層采用PDLC薄膜，它是將低分子液晶與預(yù)聚物相混合，在一定條件下經(jīng)聚合反應(yīng)，形成微米級的液晶微滴均勻地分散在高分子網(wǎng)絡(luò)中，再利用液晶分子的介電各向異性獲得具有電光響應(yīng)特性的材料，它主要工作在散射態(tài)和透明態(tài)之間并具有一定的灰度，在未通電狀態(tài)下，本身具有漫反射特性，呈乳白色，通電狀態(tài)則為透明。電控光開關(guān)層控制CMYK彩色油墨點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)彩色顯示，印刷油墨層形成彩色。對電控光開關(guān)層加適當(dāng)電壓后，由于液晶分子的定向排列，薄膜變?yōu)橥该鳎@示印刷油墨層的色彩。對于非圖文的空白區(qū)域不加電壓，則電控開關(guān)層中液晶分子混亂排列，薄膜具有一定的遮蓋力，顯示白色。
權(quán)利要求1.一種基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，包括承印層和附著在承印層上的印刷油墨層，其特征在于從印刷油墨層由下向上至少附著有透光層、電極層A、電控光開關(guān)層、 電極層B、電控光開關(guān)層和電極層C ；電控光開關(guān)層為PDLC薄膜，電極層A、電極層B和電極層C均為刻有電極矩陣的ITO導(dǎo)電薄膜，電極層A和電極層C的電極矩陣方向相同，且與電極層B的電極矩陣的方向垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，其特征在于電極層 C上附著有漫反射層，漫反射層為消光膜或具有漫反射功能的光油層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，其特征在于在透光層和電極層A之間設(shè)有附著在透光層上的襯底層，電極層A附著在襯底層上，襯底層為ETEE 塑料薄膜層或PET塑料薄膜層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，其特征在于承印層為可折疊且可印刷的柔性絕緣材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，其特征在于印刷油墨層為用油墨印刷在承印層上產(chǎn)生CMYK彩色油墨點(diǎn)陣的印刷油墨層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，其特征在于透光層為ETEE塑料薄膜層、PET塑料薄膜層或無影膠層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏，其特征在于所述顯示屏的厚度不超過5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于雙層PDLC膜的印刷型柔性顯示屏。它包括承印層和附著在承印層上的印刷油墨層，從印刷油墨層由下向上至少附著有透光層、電極層A、電控光開關(guān)層、電極層B、電控光開關(guān)層和電極層C；電控光開關(guān)層為PDLC薄膜，電極層A、電極層B和電極層C均為刻有電極矩陣的ITO導(dǎo)電薄膜，電極層A和電極層C的電極矩陣方向相同，且與電極層B的電極矩陣的方向垂直。本實(shí)用新型提供的顯示屏對比度較高，易于實(shí)現(xiàn)彩色化、響應(yīng)時(shí)間短、驅(qū)動(dòng)電壓低，更適合人眼閱讀，生產(chǎn)成本低，制作工藝簡單，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/1347GK202177762SQ20112025883
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者劉鋒, 周奕華, 唐超群, 石新智, 祈昶, 胡繼承, 錢俊, 陳娜, 馬立勝 申請人:北京三五九投資有限公司