專利名稱：一種高對比度的液晶電子紙顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶盒結(jié)構(gòu)的膽留型液晶電子紙及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，顯示技術(shù)和市場的重要地位越來越突出。隨著傳統(tǒng)的 電視、電腦、便攜式終端的顯示領(lǐng)域日臻成熟?？茖W(xué)家對代替?zhèn)鹘y(tǒng)紙張的電子紙的關(guān)注度越 來越高。作為電子書的黑白終端已經(jīng)實用化，但是整個市場沒有像人們的想象迅速擴(kuò)大。究 其原因，是電子紙的性能的局限性和高昂的成本限制其更廣泛的應(yīng)用。但是因為電子紙和 其它類型的顯示器相比具有不可替代的優(yōu)點，科學(xué)家們一直在孜孜以求地解決這些問題。同時液晶電子紙和其它類型電子紙相比，具有相同的優(yōu)點1、重量輕、厚度薄，玻璃基板可以做到0. 5mm，塑料基板可以做到更薄。2、具有資料存儲性，只有畫面刷新時(例如由黑轉(zhuǎn)到白)才耗電，電源關(guān)閉后顯示 內(nèi)容仍然留存電子紙上，因此比TFT-IXD、STN-IXD等顯示器更為省電。3、在液晶電子紙的結(jié)構(gòu)中，由于不使用偏光片，其反射率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于帶有偏光片的 反射式IXD，更接近報紙等印刷品的水平，有些廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品甚至可達(dá)到影印水平，因此 肉眼對所顯示的文字內(nèi)容更易辨識。4、由于對基板和材料的特殊處理，和普通印刷的質(zhì)量的報紙相比，對比度要略好。液晶電子紙的建立可以追溯到上個世紀(jì)90年達(dá)，近二十年沒有獲得廣泛的應(yīng)用。 其主要原因用于液晶電子紙的液晶材料非常匱乏，造成液晶電子紙顯示對比度不高。除點 陣顯示外，應(yīng)用于段碼顯示對比度極低。其節(jié)電的優(yōu)點從根本上來說，無法彌補(bǔ)其缺點。伴 隨著液晶顯示技術(shù)的進(jìn)步，液晶電子紙的顯示性能在不斷提高。Fujitsu、ZBD Display等 公司均積極進(jìn)行液晶電子紙的技術(shù)研發(fā)，并將其導(dǎo)入實際應(yīng)用的層面。在超市、百貨公司等 都以紙張作為價格標(biāo)簽，當(dāng)價格更換時必須重新印制，不僅僅成本高而且費時，利用電子紙 即可以無線傳輸?shù)姆绞?，將最新的價格信息傳送到顯示器上。另外，在公共場所的廣告看 板，以及車站內(nèi)經(jīng)常需要更新的信息等，也可以利用電子紙，除省卻傳統(tǒng)紙張重新制作的浪 費外，并可免除耗時的人力拆卸與更換，且電子紙比LCD與LED省電，在陽光下也不會反光、 刺眼。從成本來看，液晶電子紙和粒子型電子紙相比，具有成本的優(yōu)勢。而且制造工藝和 現(xiàn)有的液晶生產(chǎn)線的兼容度高。無論是顯示及驅(qū)動電極的制造蝕刻加工，還是IC的裝配， 系統(tǒng)的集成等工藝都與現(xiàn)有的液晶顯示器工藝高度一致。幾乎不需要大規(guī)模的投資，對原 有的生產(chǎn)線進(jìn)行極少量的變更就可以實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。相比之下，電泳式粒子型的電子 紙，盡管工藝過程液晶型比液晶電子紙的簡單，但需要對許多工藝進(jìn)行設(shè)備、材料、工藝條 件等方面進(jìn)行最優(yōu)化，制造成本很難在短期內(nèi)降低。由于這些電子紙，制造的電泳薄膜都貼 附在電極基板上，或制造薄膜的過程中已經(jīng)粘結(jié)了透明導(dǎo)電電極，復(fù)雜的薄膜加工工藝造 成這種電泳薄膜價格昂貴。其用于顯示的粒子，也是由特殊工藝處理，材料成本很難大幅度 降低。相比之下，液晶電子紙的關(guān)鍵材料取向材料、液晶材料，隨著市場的展開，成本會有非
3常大的下降空間。許多材料和現(xiàn)有的液晶顯示器兼容，適合大規(guī)模生產(chǎn)。由于液晶型電子 紙不需要使用偏光片，可以抵消取向材料和液晶材料的差異，而且容易實現(xiàn)多路驅(qū)動。因 此，液晶電子紙模組的成本，從理論上來講是可以降低到和TN、STN型液晶顯示器件類似的 水平。膽留型電子紙和電泳等粒子型顯示器相比，其彩色的亮度和色純度都要好。在響應(yīng) 速度改善和工作溫度范圍方面也比電泳型電子紙具有優(yōu)勢。在液晶電子紙中，達(dá)到實用化水平的雙穩(wěn)型液晶電子紙顯示器主要分為兩大類 膽甾型液晶型電子紙和雙穩(wěn)向列相型電子紙，前者不需要偏光片，后者需要偏光片。對類紙 型顯示器來講，膽留型電子紙反射亮度高，是更接近于紙張的液晶電子紙顯示器。膽留型(Cholesteric)液晶有兩個穩(wěn)定狀態(tài)分別為平面態(tài)(Planar Texture)和 焦錐態(tài)(FocalConic Texture)，其特點為不需使用偏光片，具有較高的反射率與不錯的對 比度。在沒有外加電壓場時，由于具有雙穩(wěn)態(tài)，因此在驅(qū)動之后不需要繼續(xù)施加電壓即可維 持穩(wěn)定影像的顯示，只有在兩種穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需要時，才需要施加驅(qū)動電壓。因為不需要 實時掃描驅(qū)動，加電的時間在整個顯示期間所占比例極小，因此整體上耗電量非常低。其原 理為平面態(tài)時，當(dāng)入射光滿足Bragg反射條件，光波長會形成干涉，而將該波長的入射光反 射回來稱為亮態(tài)。通過改變平面態(tài)液晶分子排列的螺距來控制反射光的波長，就可以顯示 不同的顏色。當(dāng)施加不同的電壓，可以使液晶分子雜亂無章的排列，液晶分子會散射入射 光，并且通過吸光層吸收入射光線，此時顯示狀態(tài)為暗態(tài)。在應(yīng)用過程中，隨著材料的改進(jìn)和工藝水平的提高，ChLCD的亮度和反射率逐年改 進(jìn)，顯示品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到人們可以接受的水平。由于ChLCD反射環(huán)境光是依靠液晶分子的幾 何排列的布拉格反射，其反射模式直接依賴于分子排列的有序度和方向。其排列是由弱錨 定實現(xiàn)的，當(dāng)外力(如機(jī)械力、高溫作用)作用于電子紙表面，如果液晶層的受到影響，分子 將不能恢復(fù)。當(dāng)受到機(jī)械力作用時，分子排列傾向于平面態(tài)；當(dāng)受到高溫作用時，分子排列 傾向于焦錐態(tài)。高溫作用在通常的使用環(huán)境中可以避免，但是意外壓力等機(jī)械力的沖擊很 難避免。盡管沖擊后，可以通過刷新手段來解決，使液晶電子紙的功能大打折扣。特別是非 顯示部分，沒有辦法通過刷新來解決；顯示部分的刷新，也是被動刷新，既通過給予指令才 能實現(xiàn)。對于膽留型液晶電子紙來說，非顯示區(qū)域仍然在在平面態(tài)，無法處于焦錐態(tài)。通常 焦錐態(tài)作為背景，顯示部分在平面態(tài)，依靠其布拉格反射的高反射率獲得高對比度。如果能 實現(xiàn)非顯示區(qū)域全部為焦錐態(tài)，就可以獲得高對度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何制造高對比度、抗機(jī)械力沖擊的液晶電子紙。 使液晶電子紙可以實現(xiàn)高對比度，在各種環(huán)境下，具有優(yōu)良的存儲性能。為解決上述問題， 提出一種高對比度的液晶電子紙顯示器及其制造方法，其技術(shù)解決方案是一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其主要包括如下組成和結(jié)構(gòu)，按照從前表面 到后表面的順序第一層為基板A，第二層為附著于基板A上的ITO透明電極層A，第三層 為垂直取向膜A，第四層為膽留型液晶層，第五層為分布于膽留型液晶層中的非粘性間隔材 料，第六層為垂直取向膜B，第七層為ITO透明電極層B，第八層基板B，第九層為吸光層，還 包括封口和密封圈邊框部分；在膽留型液晶層中還添加有粘性間隔材料，基板A和基板B平 面根據(jù)ITO透明電極層的圖案以一定間隔貼合，與封口和四周密封圈組成密閉盒體。
在膽留型液晶層中添加的粘性間隔材料是本發(fā)明的一大特點，在目前商用的一般 間隔材料中，也有粘性類型的，但是其粘性只能達(dá)到使微小的間隔材料在震動時不滑動，不 能應(yīng)用于于本發(fā)明的目的。為了改善本發(fā)明液晶電子紙的抗機(jī)械沖擊性能，要求上下基板 在外力的作用下，不會發(fā)生機(jī)械形變，設(shè)計的粘性間隔材料，其主要成分是熱固化的環(huán)氧 樹脂膠和間隔材料的混合物，其類型和主要性能和密封圈邊框材料具有相同的或相似的性 能，形成一個個微小的粘性連接和支撐。另外，加工時在膽留型液晶層中還噴灑非粘性間隔 材料，確保液晶電子紙具有足夠的反方向支撐力。一般說來，粘性間隔材料的分布越稀疏越 好，粘性間隔材料所占的體積越小越好，其體積是指其所占的底面積和盒厚的積，底面積是 指粘性間隔材料和基板接觸的面積。通常粘性間隔材料的體積小于3000d μ m3，其中d為盒 厚，這樣可以在顯示部分實現(xiàn)良好的對比度。所述的膽甾型液晶層是有手性液晶和向列相液晶組成的混合物，其厚度從 4 μ m-12 μ m。所述的垂直取向膜A、B是經(jīng)過高溫處理的，根據(jù)材料不同，有180 士 10°C， 230士 10°C等等，厚度為100-1000埃的均勻厚度。所述的非粘性間隔材料和粘性間隔材料中的間隔材料，是直徑在4-12 μ m的玻璃 棒或塑料球，且對可見光吸收小于5%，透光率越高越好。粘性間隔材料由熱固化膠和間隔材料組成，所述的熱固化膠，具有和液晶接觸穩(wěn) 定，常溫不固化，通過加熱固化的特性。熱固化膠中添加的間隔材料直徑為4-12 μ m，添加比 例為0-2%。所述密封圈邊框部分可以和粘性間隔材料中的熱固化膠用相同的材料，密封圈邊 框中摻雜的間隔材料的直徑是4. 2-12. 4 μ m。密封圈邊框中的間隔材料的直徑與粘性間隔 材料中間隔材料的直徑近似相等，根據(jù)所用材料的直徑大小區(qū)別，其直徑通常相差3-10%。所述吸光層是指在基板B的下表面經(jīng)過磨砂處理，在微觀上形成不規(guī)則的凸起和 凹陷，然后涂覆或粘貼一層黑色、藍(lán)色、或紅色的吸光層。具體顏色由電子紙的顯示顏色來 決定。通過磨砂處理增加吸光層的有效吸光面積。本發(fā)明設(shè)計的粘性間隔材料也可以是一種紫外線固化的UV膠和間隔材料混合。 UV膠的顏色以透明為好。同時形成垂直取向膜的取向材料要使用耐紫外的垂直取向材料。 具體來說，就是在UV照射過程中，垂直取向膜的性能不會因為紫外光的照射而發(fā)生改變。 通常垂直取向材料固化形成的取向膜被照射之后，照射能量超過50mw沒有變化即可。加工時，和常見的TN和STN液晶顯示器的工藝過程基本相同，區(qū)別在于取向劑的 涂覆采用凸版印刷的方法，將PI垂直取向材料涂布于清洗干凈的帶ITO透明電極層的基板 表面，涂覆后先經(jīng)過80°c、30分鐘預(yù)烘，再經(jīng)過180°C、60分鐘的固化處理，工作溫度的誤差 范圍為士5°C，加熱時間的誤差范圍為士 1分鐘；在帶ITO透明電極層的基板表面上，形成 一層PI垂直取向膜，其厚度控制在400埃左右，其厚度誤差允許為士 100埃以內(nèi)；PI垂直 取向材料使用日產(chǎn)化學(xué)的SE1211，涂覆時稀釋劑的固含量調(diào)整到5%，其誤差范圍為0. 1%； 根據(jù)設(shè)計的密封圈定位符號，使用絲網(wǎng)印刷的方法一次性形成密封圈和粘性間隔材料；密 封圈和粘性間隔材料一次印在SEG電極所在的基板A上，同時在COM電極所在基板B上噴 灑10. 5 μ m的塑料球；印刷之后，預(yù)烘30分鐘80°C后，SEG基板A和COM基板B貼合固化5 小時150°C ；在以上的工序完成之后，經(jīng)過劃破片、液晶注入、紫外封口、液晶清洗等工序轉(zhuǎn)
5入吸光層印刷；在完成以上的工作之后，液晶電子紙基本完成，轉(zhuǎn)入高溫加熱重結(jié)晶處理。其中密封圈邊框和粘性間隔材料一體印刷，可以形成非常均勻的盒厚，通過非粘 性間隔材料的支撐作用形成不變形的液晶盒。間隔材料是塑料材質(zhì)的時候，使中間塑料間 隔材料的粒徑比粘性間隔材料的粒徑大2% 10%左右，根據(jù)所使用的間隔材料的粒子直 徑不同而不同，間隔材料的粒子直徑越大，其百分比越小。當(dāng)膽留型液晶材料通過真空注入方法時，通過對基板的表面施加均勻的壓力同時 紫外封口之后，形成均勻的液晶紙。如果使用滴灌技術(shù)(One DropFilling)，真空注入技術(shù) 中的各個步驟在一道工序完成。本發(fā)明的制作方法的主要特點是在形成完整的液晶電子紙之后，需要經(jīng)過加熱重 結(jié)晶處理，而且重結(jié)晶的溫度要超過液晶層的清亮點溫度10°以上，加熱的目的是使液晶 盒內(nèi)的液晶分子的排列在一個散射的焦錐狀態(tài)，加熱時間通常15分鐘以上就可以。此狀態(tài) 形成后，由于液晶電子紙采用本發(fā)明的抗壓力結(jié)構(gòu)，會產(chǎn)生均勻一致的背景底色。當(dāng)一個高 電壓作用于顯示部分的時候，然后迅速減小到低電壓，形成平面態(tài)，顯示明亮的反射狀態(tài)。 在背景底色的反襯下，形成高對比度顯示。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在不改變材料的前提下，通過加高溫形成焦錐態(tài)的 半透明背景，反襯出黑色膜(或視顯示需要的其它顏色)，形成均勻的背景，而顯示部分則 為平面態(tài)和焦錐態(tài)的切換，形成高對比度的液晶電子紙顯示器。當(dāng)使用超薄的玻璃基板或 使用塑料基板時，液晶電子紙也具有可彎曲性，顯示內(nèi)容不會因為彎曲而改變。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是基板A上的SEG電極示意圖。圖3是基板B上的COM電極示意圖。圖4是密封圈與粘性間隔材料的示意圖。圖5是SEG電極/COM電極/密封圈/粘性間隔材料貼合后的示意圖。圖中，1.基板A，2. ITO透明電極層Α，3.垂直取向膜Α，4.膽甾型液晶層，5.非粘性 間隔材料，6.粘性間隔材料，7.垂直取向膜B，8. ITO透明電極層Β，9.基板B，10.吸光層， 11.密封圈，12.封口。
具體實施例方式本實施例高對比度的液晶電子紙顯示器，其主要包括如下組成和結(jié)構(gòu)，按照從前 表面到后表面的順序第一層為基板Al，第二層為附著于基板A上的ITO透明電極層Α2，第 三層為垂直取向膜A3，第四層為膽留型液晶層4，第五層為分布于膽留型液晶層中的非粘 性間隔材料5和粘性間隔材料6，第六層為垂直取向膜Β7，第七層為ITO透明電極層Β8，第 八層基板Β9，第九層為吸光層10，還包括封口 12和密封圈11邊框部分；基板A和基板B平 面根據(jù)ITO透明電極的圖案以數(shù)微米的間隔貼合(例如，10 μ m)，與封口和四周密封圈組成 密閉盒體。本實施例中基板Al、基板B9為玻璃基板、粘性間隔材料為熱固化的環(huán)氧樹脂膠 和間隔材料的混合物。
所述的膽留型液晶層4是有手性液晶和向列相液晶組成的混合物，其厚度為 10 μ m。所述的垂直取向膜A3、垂直取向膜B7是經(jīng)過180士 10°C高溫處理的，厚度為400 埃的均勻厚度。所述的非粘性間隔材料5和粘性間隔材料中的間隔材料，是直徑在10 μ m的玻璃 棒，且對可見光吸收小于5%。粘性間隔材料由熱固化膠和間隔材料組成時，所述的熱固化膠，具有和液晶接觸 穩(wěn)定，常溫不固化，通過加熱固化的特性。熱固化膠中添加的間隔材料直徑為10 μ m，添加比 例為1%。所述密封圈11邊框部分可以和粘性間隔材料中的熱固化膠用相同的材料，密封 圈邊框中摻雜的間隔材料的直徑是8. 3 μ m。所述吸光層10是指在基板B的下表面經(jīng)過磨砂處理，在微觀上形成不規(guī)則的凸起 和凹陷，然后涂覆一層吸光層10。磨砂處理可增加吸光層10的有效吸光面積。加工時，密封圈11邊框和粘性間隔材料一體印刷，形成非常均勻的盒厚，通過非 粘性間隔材料的支撐作用形成不變形的液晶盒。膽留型液晶材料通過真空注入方法，通過 對基板的表面施加均勻的壓力同時紫外封口之后，形成均勻的液晶紙。本發(fā)明液晶電子紙的制造方法和常見的TN和STN液晶顯示器的工藝過程基本相 同，特別是在圖形顯示區(qū)和引線電極部分幾乎沒有區(qū)別。同樣都是對基板的清洗與干燥、在 基板表面涂光刻膠及加熱固化、利用MASK曝光、經(jīng)過顯影液顯影、加溫堅膜、蝕刻液刻蝕、 剝離液剝離顯影后剩余的光刻膠，這些過程和黑白液晶顯示器幾乎沒有任何的差異，使用 的條件別無二致。本發(fā)明液晶電子紙從垂直取向材膜料涂覆工序開始，與常見的顯示器所采用的工 藝和材料有很大的差異，現(xiàn)簡要介紹如下取向劑的涂覆采用凸版印刷的方法，將PI垂直 取向材料涂布于清洗干凈的帶ITO透明電極層的基板表面，涂覆后先經(jīng)過80°C、30分鐘預(yù) 烘，再經(jīng)過180°C、60分鐘的固化處理，工作溫度的誤差范圍為士5°C，加熱時間的誤差范圍 為士 1分鐘。在帶ITO透明電極層的基板表面上，形成一層PI垂直取向膜，其厚度控制在 400埃左右，其厚度誤差允許為士 100埃以內(nèi)。PI垂直取向材料使用日產(chǎn)化學(xué)的SE1211，涂 覆時稀釋劑的固含量調(diào)整到5%，其誤差范圍為0. 1%。根據(jù)設(shè)計的密封圈定位符號，使用絲網(wǎng)印刷的方法一次性形成密封圈和粘性間隔 材料。所用的環(huán)氧樹脂膠為XN-5A，其中摻雜間隔材料是直徑為IOym的玻璃棒，玻璃棒含 量百分比為1%。其混合物需要使用攪拌器攪拌1個小時以上，使間隔材料均勻地分布于 環(huán)氧樹脂膠中。絲網(wǎng)材料絲網(wǎng)的目數(shù)為640目，材質(zhì)為不銹鋼，感光膠膜的厚度為12μπι。 密封圈和粘性間隔材料一次印在SEG電極所在的基板A上，同時在COM電極所在基板B上 噴灑10. 5μπι的塑料球作為非粘性間隔材料。印刷之后，預(yù)烘30分鐘80°C后。SEG基板A 和COM基板B貼合固化5小時150°C。密封圈和粘性間隔材料如圖4所示，方框為密封邊 框，小點為粘性間隔材料?；錋上的SEG電極如圖2所示，基板B上的COM電極如圖3所 示，SEG電極/COM電極/密封圈/粘性間隔材料貼合后的示意圖如圖5所示，在圖5中，省 略了垂直取向?qū)雍头钦承蚤g隔材料。在以上的工序完成之后，經(jīng)過劃破片、液晶注入、紫外封口、液晶清洗等工序轉(zhuǎn)入吸光層印刷。液晶使用商用的材料，其型號為RDP_99965ChBZl(90% )和RDP-99794 (10% ) 的混合物(大日本油墨公司)。以顯示綠色圖像為例，說明吸光層的作用。液晶分子的排列 處于平面態(tài)時，對所選擇波長(綠色)進(jìn)行選擇反射。其它波長的光透過液晶層，如果沒有 吸光層，這部分光會有部分或全部反射回來，和綠色疊加降低對比度。這里我們選擇黑色的 油墨印刷到液晶盒的背面。吸光層的厚度以不透光為標(biāo)準(zhǔn)，通常50μπι以上即可。在完成以上的工作之后，液晶電子紙基本完成。轉(zhuǎn)入高溫加熱重結(jié)晶處理，根據(jù) RDP-99965ChBZl(90% )和RDP_99794(10% )的混合物的特性，液晶電子紙使用80°C的溫 度進(jìn)行重結(jié)晶，烘烤之后液晶電子紙?zhí)幱诰鶆虻慕瑰F態(tài)，當(dāng)外加電壓作用后顯示綠色的圖 案。形成鮮明的對比。液晶電子紙具有良好的抗機(jī)械沖擊能力，經(jīng)過高溫處理后，以焦錐態(tài) 為背景的液晶電子紙具有良好的視覺差異。因為使用的技術(shù)都是液晶顯示行業(yè)常用的技 術(shù)，適合大規(guī)模的批量生產(chǎn)。隨著顯示制造技術(shù)的進(jìn)步，未來人們閱讀報紙或書籍不必再到報亭去買報紙，只 要一按按鈕輸入你的訂購密碼或銀行卡號，新聞的內(nèi)容就會源源不斷地顯示在電子紙上。 輔以無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，隨時隨地下載報社或出版社實時的新聞或信息，兼顧環(huán)保與便利； 辦公室內(nèi)的會議演示文稿資料，也能以電子紙來呈現(xiàn)，并可反復(fù)重寫使用，節(jié)省紙張的印刷 與消耗。除此之外，電子紙也可應(yīng)用各種微型智能卡上的信息顯示，以及票務(wù)訂購系統(tǒng)，也 有人想要用來作為窗簾及墻壁的裝飾，甚至?xí)r裝等等?？深A(yù)見的，一旦這項技術(shù)發(fā)展日趨成 熟，能替代紙張和普通顯示器的領(lǐng)域增多，紙張的消耗量會大幅度減少，電力消耗會大幅度 減少，對人們的日常生活帶來積極的意義。本發(fā)明不局限于上述實施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改 變，均列為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
8
權(quán)利要求
一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其主要包括如下組成和結(jié)構(gòu)，按照從前表面到后表面的順序第一層為基板A(1)，第二層為附著于基板A(1)上的ITO透明電極層A(2)，第三層為垂直取向膜A(3)，第四層為膽甾型液晶層(4)，第五層為分布于膽甾型液晶層中的非粘性間隔材料(5)，第六層為垂直取向膜B(7)，第七層為ITO透明電極層B(8)，第八層基板B(9)，第九層為吸光層(10)，還包括封口(12)和密封圈(11)邊框部分；其特征在于在膽甾型液晶層中還添加有粘性間隔材料(6)，基板A(1)和基板B(9)平面根據(jù)ITO透明電極層的圖案以一定間隔貼合，與封口(12)和四周密封圈(11)組成密閉盒體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其特征在于所述的粘性 間隔材料(6)，其主要成分是熱固化的環(huán)氧樹脂膠和間隔材料的混合物，形成一個個微小的 粘性連接和支撐；添加的間隔材料直徑為4-12 μ m的玻璃棒，且對可見光吸收小于5%，添 加比例為0-2%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其特征在于所述的粘性 間隔材料(6)，是一種紫外線固化的UV膠和間隔材料混合。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其特征在于所述的膽甾 型液晶層(4)是有手性液晶和向列相液晶組成的混合物，其厚度從4 μ m-12 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其特征在于所述的垂直 取向膜A(3)、垂直取向膜B(7)是經(jīng)過高溫處理的，厚度為100-1000埃的均勻厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其特征在于所述密封圈 (11)邊框部分和粘性間隔材料(6)中的熱固化膠用相同的材料，密封圈(11)邊框中摻雜 的間隔材料的直徑是4. 2-12. 4 μ m ；密封圈(11)邊框中的間隔材料的直徑與粘性間隔材料 (6)的間隔材料的直徑近似相等，其直徑通常相差3-10%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高對比度的液晶電子紙顯示器，其特征在于所述的基板 B(9)下表面經(jīng)過磨砂處理，在微觀上形成不規(guī)則的凸起和凹陷，然后涂覆一層帶色的吸光 層(10)；通過磨砂處理增加吸光層(10)的有效吸光面積。
8.—種如權(quán)利要求1所述的高對比度的液晶電子紙顯示器的制造方法，和常見的TN 和STN液晶顯示器的工藝過程基本相同，其特征在于取向劑的涂覆采用凸版印刷的方法， 將PI垂直取向材料涂布于清洗干凈的帶ITO透明電極層的基板表面，涂覆后先經(jīng)過80°C、 30分鐘預(yù)烘，再經(jīng)過180°C、60分鐘的固化處理，工作溫度的誤差范圍為士5°C，加熱時間的 誤差范圍為士 1分鐘；在帶ITO透明電極層的基板表面上，形成一層PI垂直取向膜，其厚 度控制在400埃左右，其厚度誤差允許為士 100埃以內(nèi)；PI垂直取向材料使用日產(chǎn)化學(xué)的 SE1211，涂覆時稀釋劑的固含量調(diào)整到5%，其誤差范圍為0. 1%;根據(jù)設(shè)計的密封圈定位符 號，使用絲網(wǎng)印刷的方法一次性形成密封圈和粘性間隔材料；密封圈和粘性間隔材料一次 印在SEG電極所在的基板A上，同時在COM電極所在基板B上噴灑10. 5 μ m的塑料球；印刷 之后，預(yù)烘30分鐘80°C后，SEG基板A和COM基板B貼合固化5小時150°C ；在以上的工序 完成之后，經(jīng)過劃破片、液晶注入、紫外封口、液晶清洗等工序轉(zhuǎn)入吸光層印刷；在完成以上 的工作之后，液晶電子紙基本完成，轉(zhuǎn)入高溫加熱重結(jié)晶處理，重結(jié)晶的溫度超過液晶層的 清亮點溫度10°以上，使液晶盒內(nèi)的液晶分子的排列在一個散射的焦錐狀態(tài)，加熱時間在 15分鐘以上。
全文摘要
一種高對比度的液晶電子紙顯示器及其制造方法，所述液晶電子紙顯示器的膽甾液晶層包含粘性間隔材料及非粘性間隔材料，粘性間隔材料的主要成分是由環(huán)氧樹脂膠或紫外線固化的UV膠與間隔材料組成的混合物。在液晶電子紙顯示器的制造方法中，通過高于液晶清亮點十度左右的高溫處理，使液晶盒內(nèi)的液晶分子排列處于焦錐態(tài)。在非顯示部分，此焦錐態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)成了顯示背景，這樣實現(xiàn)顯示部分良好的對比度。此種結(jié)構(gòu)的液晶盒，無論采用硬質(zhì)的玻璃基板還是柔性塑料基板都可以實現(xiàn)抗機(jī)械沖擊的液晶電子紙顯示器。本發(fā)明通過添加粘性間隔材料和高溫處理獲得了良好對比度的液晶電子紙顯示器，對同種液晶材料來說對比度提高到原來的1.2-1.3倍。
文檔編號G02F1/1333GK101957521SQ201010253708
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者趙景罡 申請人:大連東方科脈電子有限公司