專利名稱：蜂窩狀柔性顯示結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及柔性電光顯示器，尤其涉及基于由柔性纖維制成的結構的顯示器。
背景技術：
電光顯示器是這樣一種裝置，其被設計得當向其施加某種電場或電磁場時，它的光學狀態(tài)將改變。這種顯示器上的可視圖像由多個包括電光激活(EOA)物質的顯示單元來形成。術語“EOA物質”指滿足如下條件的任何物質當遭遇電場或電磁場變化時，該物質將改變其顏色、透明度、反射或其它光學性質，或者能夠發(fā)光，從而適合顯示圖像。柔性電光顯示器可以由柔性聚合物膜來制成，其中，EOA物質和電極的圖案以薄層鋪置在聚合物基板上，或者可以基于由柔性纖維或窄帶編織或針織成的織物或紡織材料，其中，電極位于組成的纖維中。由于編織顯示器可以利用公知的不限制其長度的編織技術來生產，所以編織顯示器具有特定的優(yōu)點。與一體的薄膜顯示器相比，編織顯示器更為柔軟和結實。
US 5,962,967和JP 2001-034195公開了由兩組交叉纖維制成的編織顯示器，所述纖維包括縱向的導體和發(fā)光物質或其它EOA物質的敷層。獨立可控的顯示單元(像素)形成在一組中的纖維與另一組中的纖維相交疊處的每個交叉點處。這種顯示器上的可視圖像由多個像素形成?？梢岳斫獾氖牵@種像素中的光學激活(發(fā)光)區(qū)具有纖維直徑的大小。
US 3,803,437公開了一種顯示器，包括一組導線，其與一橫向組的絕緣纖維相交織，并且覆蓋有一層熒光體。電壓施加在每兩個相鄰的導體之間，從而獲得連續(xù)的發(fā)光面，而沒有顯示單元。在該結構中，導線之間的間隔必須具有取決于熒光體特征的預定寬度。
US 3,571,647公開了一種編織顯示器，包括集成有熒光體的承載非導電織物；第一(公共)電極，以柔性導電層的形式鋪置在所述織物的背面；以及第二電極，以絕緣線的形式縫入所述織物中?？梢园锤鞣N花樣來縫制第二電極，以形成用于靜態(tài)圖像或圖片的顯示單元。每個單元的發(fā)光區(qū)位于絕緣線針腳的窄鄰域中。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電光顯示器，其包括多條纖維，優(yōu)選地被編織或針織，它們中的一些包括導線。所述纖維形成了具有限定在它們之間的網(wǎng)格的柔性承載柵網(wǎng)。一EOA物質層填充所述網(wǎng)格，并且第一導電層覆蓋所述承載柵網(wǎng)的一側。該導電層是透明的或半透明的，并且與導線電接觸。第二導電層覆蓋所述柵網(wǎng)的另一側，但與所述導線絕緣。電光激活區(qū)(EOA區(qū))形成在第一與第二導電層之間，其中，所述導線用于為第一透明導電層供電。第二導電層也可以是透明的。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，EOA物質以分離點或以具有不同電光性質的點來填充承載柵網(wǎng)網(wǎng)格。這些點構成可以被整體控制的顯示單元，從而形成所謂的靜態(tài)可視圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，第二導電層以分離點鋪置在所述柵網(wǎng)上，從而將EOA區(qū)分成多個獨立可控的顯示單元。因此可以形成動態(tài)的或活動的可視圖像。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，顯示器的纖維被組織成兩組或更多組。第一組包括具有大致互相平行的導線的纖維。第一透明導電層以平行于該第一組的纖維的分離縱向窄條來鋪置。每一窄條都與所述第一組中的一條或更多條導線電接觸，但每條導線僅接觸一條窄條。第二導電層以橫過所述縱向窄條的分離平行窄條來鋪置，從而形成獨立可控的顯示單元或像素的動態(tài)矩陣，每個像素被限定在一縱向窄條與一橫向窄條的交疊區(qū)域中。每個像素中的EOA物質可以具有不同的電光性質。這樣，可以特殊地獲得RGB或CMYK彩色顯示。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，電光顯示器可以在其有些部分中具有一獨立可控像素的動態(tài)矩陣，在其又有些部分中具有動態(tài)的或活動的圖像，而在該相同顯示器的再有些部分中具有靜態(tài)圖像。
根據(jù)本發(fā)明最后的實施例，電光顯示器可以包括多條纖維，包括布置在一柔性承載柵網(wǎng)中的縱向導電單元；EOA物質，用于填充網(wǎng)格；以及導電層，用于覆蓋所述柵網(wǎng)的一側，并與所述導電單元絕緣。在該情況下EOA區(qū)形成在與所述導電單元和所述導電層相鄰的“小格”中。
本發(fā)明的電光顯示器基于在其兩側都具有導電層的蜂窩狀柵網(wǎng)，該蜂窩狀柵網(wǎng)提供了用于可靠地容納EOA物質的結實而又柔軟的結構。在這些顯示器中，EOA物質的全部都可用來產生光效應，并且在一個顯示器中，靜態(tài)圖片可以與諸如運動文字或動畫的動態(tài)圖像相組合。在使用高電壓的編織顯示器中，例如電致發(fā)光(EL)顯示器中，可以避免由導電纖維的敷層中的缺陷而引起的電擊穿。本發(fā)明的其它重要優(yōu)點在于所述承載柵網(wǎng)結構可以利用公知的高效編織或針織方法來生產，所述透明導電層可以由具有有限的導電率的聚合物來制成，具有任意形狀和大小的顯示單元或矩陣像素可以利用印刷技術來獲得。


為了理解本發(fā)明并且為了弄清可以怎樣來實施本發(fā)明，下面參照附圖僅借助于非限制性的示例來說明優(yōu)選的實施例，圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電光顯示結構的透視剖開視圖；圖2是圖1所示結構的示意性的橫截面視圖；圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的動畫顯示結構的正視平面圖和后視平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的電光顯示結構的透視剖開視圖；圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明再一實施例的組合電光顯示結構的正視平面圖和后視平面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一方面的簡化顯示結構的示意性橫截面視圖。
具體實施例方式
參照圖1和2，電光顯示結構10包括多條導電纖維(線)12，和非導電纖維14。所述纖維形成柔性承載柵網(wǎng)16，其可以由編織或針織制成，具有限定在纖維之間的網(wǎng)格18。一電光激活(EOA)物質層20填充所述網(wǎng)格18。沒有任何限制，圖中的柵網(wǎng)示出為正交的，并且EOA物質示出為電致發(fā)光的(EL)。透明或半透明導電層22鋪置在承載柵網(wǎng)的一側，并與導線12電接觸。絕緣層26覆蓋柵網(wǎng)16的另一側，而第二導電層28覆蓋該絕緣層26。當把合適的電信號施加給導線12和第二導電層28時，限定在第一導電層22與第二導電層28之間的電光激活區(qū)(EOA區(qū))30將發(fā)光。
可以理解，在圖1所示的情況中，形成在連續(xù)的導電層22與28之間的EOA區(qū)將包圍整個顯示器。這種顯示器將是一連續(xù)的發(fā)光板。對于使用高電壓的編織EL顯示器，形成在所述導電層之間的EOA區(qū)與現(xiàn)有技術中已知的形成在交叉纖維之間的EOA區(qū)相比，更不易于發(fā)生由導電纖維的敷層中的缺陷所引起的電擊穿。
顯然，EOA物質20可以按照具有不同電光性質(例如不同顏色)的點(未示出)或按照空間分離的點來鋪置。因此，發(fā)光板可以顯示靜態(tài)圖像。
第二導電層28也可以按照如圖2所示的分離點28a、28b、28c來鋪置，從而形成顯示單元29a、29b、29c，其可以通過合適的布線來獨立地控制。在圖2中，單元29b被點亮，而單元29a和29c未點亮。這樣該發(fā)光板可以顯示動態(tài)圖片和動畫。
圖3A(正視圖)和3B(后視圖)顯示了彩色動畫圖片的示例。顯示結構30包括承載柵網(wǎng)，由導線12和非導電纖維14制成，并且具有其間的網(wǎng)格，類似于圖1的結構。一EOA物質層32填充所述網(wǎng)格，但它以具有不同顏色的點32a、32b、……、32h鋪置在所述柵網(wǎng)上。透明導電層22鋪置在所述承載柵網(wǎng)的正面?zhèn)?，并與導線12電接觸。絕緣層26覆蓋所述柵網(wǎng)的背面?zhèn)?，而第二導電?4覆蓋該絕緣層26。該第二導電層不象圖1中那樣是連續(xù)的，而是按照由間隙或絕緣體36相分隔的點34a、34b、……、34h來鋪置。在平面圖中，導電點34大致與相應的EOA物質點32相重合，從而在每個導電點34與導電層22之間形成具有EOA區(qū)的顯示單元。使用合適的布線和控制器，可以按希望的次序來接通和斷開各顯示單元。應該理解，在EOA物質點32的邊界與第二導電層34的點的邊界不重合的情況下，顯示結構30也將工作。
參照圖4，本發(fā)明的另一實施例示出為電光顯示結構40，其在基于具有網(wǎng)格的柔性承載柵網(wǎng)方面類似于圖1中所示的結構，并且具有填充所述網(wǎng)格的相同EOA層20和所述柵網(wǎng)下的一絕緣層26。不過，在這種情況下，所有導電纖維(線)42都被組織在沿一個方向排列的大致互相平行的一組纖維中，而非導電纖維44可以既橫穿導線42，又平行于導線42。一透明導電層以平行于導線42的分離縱向窄條52鋪置在結構40中。每一窄條52與至少一條導線42電接觸，而每條導線42僅與一條窄條52相接觸。顯然，如果第二連續(xù)導電層28鋪置在絕緣層26上(照圖1中那樣)，那么就將獲得EOA區(qū)，其由限定在窄條52與第二導電層28(圖4中未示出)之間的多個獨立可控的窄條顯示單元來組成。
在圖4中，所示出的第二導電層以橫穿縱向窄條52的分離平行窄條58鋪置在絕緣層26上。這樣就形成了獨立可控像素的動態(tài)矩陣。例如，像素60限定在縱向窄條52a與橫向窄條58a之間的交疊區(qū)域中。所獲得的像素的大小不象現(xiàn)有技術中那樣受纖維直徑或柵網(wǎng)網(wǎng)格大小的限制。事實上，所述承載柵網(wǎng)僅確定了EOA層的厚度，其與纖維直徑相當，而通過以窄條印刷導電層可以創(chuàng)建任意大尺寸的顯示單元。相鄰像素中的EOA物質可以具有不同類型，例如產生紅色、綠色和藍色的類型，從而形成彩色顯示器。
例如，為了獲得雙面顯示器，第二導電層58和絕緣層26也可以是透明的。在這種情況下，通過印刷與窄條58相接觸的窄金屬導電窄條62，可以提供橫向窄條58a、58b等的更好的導電率。
參照圖5A(正視圖)和5B(后視圖)，本發(fā)明的又一實施例示出為顯示結構70，其將靜態(tài)和動態(tài)顯示組合在一個單元組中。組合顯示結構70包括承載柵網(wǎng)，具有填充有EOA物質的多個網(wǎng)格和沿一個方向取向的導電纖維42。透明導電層22覆蓋所述柵網(wǎng)的正面?zhèn)?，絕緣層26覆蓋所述柵網(wǎng)的背面?zhèn)龋诙щ妼?8覆蓋該絕緣層。顯示結構70被分割成兩種類型的兩個或更多個區(qū)域。區(qū)域I按類似于圖3的方式組織一EOA物質層以分離點或具有不同電光性質的點72、74、76和78鋪置。透明導電層22作為一個連續(xù)點來覆蓋區(qū)域I，而第二導電層以分離點28a、28b、28c來鋪置，從而，區(qū)域I構成具有很多靜態(tài)圖片的顯示。
區(qū)域II按照類似于圖4的方式來組織。透明導電層以平行于導線42并與它們電接觸的縱向窄條52來鋪置。第二導電層以橫穿縱向導電窄條52的窄條58來鋪置。從而，在區(qū)域II中形成了獨立可控像素60的動態(tài)矩陣。區(qū)域II中的EOA物質可以是統(tǒng)一的，用于產生單色矩陣顯示；或者所述像素可以具有不同的顏色，用于產生彩色顯示。因此，一個柔性顯示器既可以含有諸如徽標、裝飾發(fā)光板的靜態(tài)圖片，又可以含有諸如動畫和/或運動文字的動態(tài)圖像。
在圖6中示出了本發(fā)明的不同的方面，其顯示了顯示結構80的橫截面視圖，對圖1的結構進行了簡化，在所述承載柵網(wǎng)的正面?zhèn)葲]有透明導電層。它包括多條導電纖維12和非導電纖維14，這些形成了具有限定在所述纖維之間的網(wǎng)格的柔性承載柵網(wǎng)。一EOA物質層20填充所述網(wǎng)格。該結構具有絕緣層26，用于覆蓋所述柵網(wǎng)的背面?zhèn)?；和導電?8，用于覆蓋絕緣層26，該導電層28可以按照點28a、28b、28c來鋪置。該顯示器可以具有鋪置在所述柵網(wǎng)上的可選透明層82，以保護和/或密封EOA層。在這種情況下，多個EOA區(qū)84形成在與導電纖維12和導電層28相鄰的“小格”中。不過，這些EOA區(qū)比利用圖1的透明導電層22所形成的EOA區(qū)更小。
應該明白，導電纖維每條都具有它們自己的絕緣層(如圖6中標號86下面所示)，該結構可以在沒有絕緣層26的條件下工作。另外，圖1至5中所示的具有正面透明導電層的顯示結構可以實現(xiàn)為沒有這種層，如圖6中所示。
盡管已經(jīng)對具體實施例進行了說明，但是，在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下，預期可以進行各種改變。
權利要求
1.一種電光顯示器，其包括多條纖維，它們中的至少一部分包括縱向導電單元，所述纖維形成具有限定在其間的多個網(wǎng)格的柔性承載柵網(wǎng)；一電光激活(EOA)物質層，用于填充所述網(wǎng)格；第一導電層，用于在所述承載柵網(wǎng)的一側覆蓋該承載柵網(wǎng)，所述導電層是透明的或半透明的，并且與所述導電單元的至少一部分電接觸；以及第二導電層，用于在所述承載柵網(wǎng)的另一側覆蓋該承載柵網(wǎng)，并與所述承載柵網(wǎng)相絕緣，從而形成所述第一導電層與所述第二導電層之間的電光激活區(qū)(EOA區(qū))。
2.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中所述纖維以編織或針織方式被互鎖。
3.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中所述第二導電層是透明的或半透明的。
4.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中所述EOA物質以分離點或以具有不同電光性質的點填充所述承載柵網(wǎng)網(wǎng)格，所述點構成顯示單元。
5.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中，所述第二導電層以分離點鋪置，從而將所述EOA區(qū)分成多個獨立可控的顯示單元。
6.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中，所述纖維被組織成至少兩組，第一組至少包括具有縱向導電單元的纖維，該第一組的纖維大致互相平行。
7.根據(jù)權利要求6的電光顯示器，其中，所述第一透明導電層以平行于所述第一組的纖維的分離縱向窄條來鋪置，每一窄條與所述第一組中的導電單元中的至少一個電接觸，所述導電單元中的每個僅與所述窄條中的一個接觸，從而將所述EOA區(qū)分成限定在所述窄條與所述第二導電層之間的多個獨立可控的窄條顯示單元。
8.根據(jù)權利要求7的電光顯示器，其中，所述第二導電層以橫穿所述縱向窄條的分離平行窄條來鋪置，從而形成獨立可控顯示單元或像素的矩陣，每個顯示單元被限定在一縱向窄條與一橫向窄條之間的交疊區(qū)域中。
9.根據(jù)權利要求8的電光顯示器，其中，所述EOA物質以具有不同電光性質的點來填充所述承載柵網(wǎng)網(wǎng)格，所述點大致與所述像素重合。
10.根據(jù)權利要求7的電光顯示器，其中，所述第二導電層以橫穿所述縱向窄條的分離平行窄條鋪置在所述顯示器的至少一部分上，從而形成所述一部分上的獨立可控顯示單元或像素的矩陣；所述第二導電層以具有任意形狀的分離點鋪置在所述顯示器的另一部分上。
11.根據(jù)權利要求10的電光顯示器，其中，所述顯示器的所述另一部分中的所述EOA物質以分離點或以具有不同電光性質的點填充所述承載柵網(wǎng)網(wǎng)格。
12.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，包括與所述第二導電層相接觸的多個拉長的導電單元，從而增強了所述第二導電層的導電率。
13.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中，所述第二導電層與所述導電單元由鋪置在所述柵網(wǎng)與所述第二導電層之間的絕緣層來絕緣。
14.根據(jù)權利要求1的電光顯示器，其中，所述第二導電層與所述導電單元由鋪置在每個所述導電單元上的絕緣體來絕緣。
15.一種電光顯示器，其包括多條纖維，它們中的至少一部分包括縱向導電單元，所述纖維形成具有限定在其間的多個網(wǎng)格的柔性承載柵網(wǎng)；一電光激活(EOA)物質層，用于填充所述網(wǎng)格；以及導電層，用于在所述柵網(wǎng)的一側覆蓋該柵網(wǎng)，所述導電單元與所述導電層絕緣，從而形成與所述導電單元和所述導電層相鄰的電光激活區(qū)(EOA區(qū))。
16.根據(jù)權利要求15的電光顯示器，其中，所述纖維以編織或針織方式被互鎖。
17.根據(jù)權利要求15的電光顯示器，其中，所述導電層是透明的或半透明的。
18.根據(jù)權利要求15的電光顯示器，其中，所述EOA物質以分離點或以具有不同電光性質的點來填充所述承載柵網(wǎng)網(wǎng)格，所述點構成顯示單元。
19.根據(jù)權利要求15的電光顯示器，其中，所述導電層以分離點鋪置在所述承載柵網(wǎng)上，從而將所述EOA區(qū)分成多個獨立可控的顯示單元。
全文摘要
一種電光顯示器，包括兩組纖維，其中一組包括導電纖維(12)，用于形成具有多個網(wǎng)格(18)的柔性承載柵網(wǎng)(16)；一電光激活(EOA)物質層(20)，填充所述網(wǎng)格；第一透明導電層(22)，用于覆蓋所述承載柵網(wǎng)的一側，并與所述導線電接觸；第二導電層(28)，用于覆蓋所述柵網(wǎng)(16)的另一側，并與所述導線絕緣(26)，從而形成第一導電層(22)與第二導電層(28)之間的電光激活區(qū)。EOA物質(20)和第二層可以按照形成顯示單元和圖片的點來鋪置。第一導電層(22)可以按照平行于所述導線的分離窄條來鋪置，而第二導電層(28)可以按照橫向窄條來鋪置，從而形成限定在交疊窄條之間的像素矩陣。
文檔編號G09F9/30GK1541505SQ02813461
公開日2004年10月27日 申請日期2002年7月4日 優(yōu)先權日2001年7月5日
發(fā)明者拉斐爾·托佩博格, 拉斐爾 托佩博格 申請人:文森Ip公司