可撓曲電子紙顯示屏及顯示器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性電子紙顯示屏、柔性電子紙顯示器件。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著科技的進(jìn)步，各種顯示技術(shù)不斷地蓬勃發(fā)展，而目前在平面顯示器的發(fā)展中，主要以更輕、更薄及可撓曲的特性作為未來顯示器件主要追求的目標(biāo)，且更逐漸地商業(yè)化并可應(yīng)用于生活中的多種器件中，例如電子紙(electronic paper，E-paper)與電子書等。電子紙由于其與普通的紙張十分接近、即具有高對比、廣視角度、低能耗以及閱讀的高舒適性等性能，已經(jīng)逐漸成為一種應(yīng)用較廣的顯示器件。
[0003]電子紙顯示器市場的快速增長源于其一些優(yōu)異性能，與陰極射線管顯示器、液晶顯示器和薄膜電致發(fā)光平板顯示器相比，電子紙顯示器具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0004]I)節(jié)能環(huán)保，不需背景光源，圖像無源維持，只有畫面改變時(shí)才耗電，耗電量比IXD減少90%以上；
[0005]2)電子紙顯示器憑借對光線的反射實(shí)現(xiàn)顯示，這種非自發(fā)光顯示方式更符合人們的視覺習(xí)慣，在任何強(qiáng)光下均清晰可見，符合人們的閱讀習(xí)慣；
[0006]3)對比度好、可視角度大、易讀，反射率高于反射式LCD，對比度優(yōu)于一般報(bào)紙；
[0007]4)易加工成輕便可撓式的器件結(jié)構(gòu)，體積小、輕、薄、柔軟，可折疊起來放進(jìn)口袋，便攜性方面實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍；
[0008]5)可循環(huán)使用，顯示內(nèi)容可根據(jù)需要不斷更新。而傳統(tǒng)的出版模式中大量的印刷品耗費(fèi)了相當(dāng)多的資源，同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的工業(yè)污染。電子紙顯示技術(shù)契合了低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢，電子紙顯示器不僅將對信息記錄相關(guān)行業(yè)帶來革命性的變化，而且在電子書、電子圖書館、低耗可持顯示器、大型戶外廣告牌和可折疊顯示設(shè)備方面有著廣闊而深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中的電子紙顯示產(chǎn)品多為硬質(zhì)材料制作的玻璃基產(chǎn)品，柔性的可撓曲電子紙顯示器件極為罕見。與硬質(zhì)的玻璃基電子紙顯示器件不同，柔性的可撓曲電子紙顯示器件需采用高分子塑料材質(zhì)作為基板，而塑料基板的平整性比玻璃基板差，而且塑料基板的水氧透過率遠(yuǎn)大于玻璃基板，而水氧是造成器件老化的主要原因。目前，電泳顯示媒質(zhì)層主要采用微膠囊(micro-capsule)結(jié)構(gòu)和微杯(micro-cup)結(jié)構(gòu)。這些電泳顯示媒質(zhì)層對水氧比較敏感，其對水透過率(WVTR)要求小于0.1g/m2/day，高端應(yīng)用時(shí)更是要求小于0.01g/m2/day,。塑料基板的水氧高透過率將加速電泳顯示媒質(zhì)層的老化，影響器件壽命。
[0010]一般而言，目前常用塑料基板的水透過率(WVTR)為I?20g/m2/day，氧透過率(OTR) I?20cm3/m2/day。比如25.4微米厚的PET薄膜的水透過率(WVTR)為10.7g/m2/day (90?100% RH)，氧透過率(OTR)為79cm3/m2/day (25度)，高的水氧透過率將劣化電泳顯示媒質(zhì)層的性能，從而影響器件的顯示特性，縮短器件壽命。因此，普通塑料基板無法滿足可撓曲電泳顯示媒質(zhì)層的要求；而且，隨著可撓曲電子紙顯示設(shè)備尺寸的不斷增大，厚度不斷減小，可撓曲半徑的縮小，單層塑料薄膜面臨更嚴(yán)峻的水氧透過率挑戰(zhàn)。
[0011 ] 有鑒于此，必須解決可撓曲電子紙顯示器件水氧阻擋問題，提高器件穩(wěn)定性，延長器件壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種水氧透過率小、使用壽命長且可撓曲半徑小的可撓曲電子紙顯示屏及顯示器件和該顯示屏的制造方法。
[0013]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0014]本實(shí)用新型的可撓曲電子紙顯示屏，包括面板、底板和介于面板與底板之間的顯示介質(zhì)，其特征在于:
[0015]所述面板由柔性可撓曲且為透明絕緣材質(zhì)制成的上基板和設(shè)置于上基板內(nèi)表面上由透明導(dǎo)電材質(zhì)制作的公共電極構(gòu)成；
[0016]所述底板由柔性可撓曲且為絕緣材質(zhì)制成的下基板和置于下基板之上的電極層構(gòu)成，在下基板與電極層之間設(shè)有由水氧透過率低的非金屬膜制成的鈍化層，所述電極層包括公共引線電極、顯示電極和背景電極；
[0017]在所述公共電極與公共引線電極之間還設(shè)有使公共電極和公共引線電極電連接的轉(zhuǎn)印電極。
[0018]在所述鈍化層與電極層之間由下至上依次設(shè)有導(dǎo)電線路層和將該導(dǎo)電線路層與所述電極層隔離開的絕緣層，所述電極層通過設(shè)置在絕緣層上的至少一個(gè)過渡孔與導(dǎo)電線路層電連接，所述絕緣層通過設(shè)置在導(dǎo)電線路層上的若干個(gè)通孔依托在所述鈍化層上。
[0019]所述鈍化層的厚度在50nm — lOOOnm。
[0020]所述鈍化層為S1x、SiNx、S1N或A1203材質(zhì)的無機(jī)絕緣膜；或者為PMMA、PS、具有酚基團(tuán)的高分子衍生物、丙烯酸類高分子、酰亞胺類高分子中的一種或多種混合物制成的有機(jī)絕緣膜；或者為所述無機(jī)絕緣膜與有機(jī)絕緣膜的復(fù)合層疊體。
[0021]所述上基板由聚對苯二甲酸乙二醇酯所制；所述下基板由聚對苯二甲酸乙二醇酯、環(huán)烯烴聚合物、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯或不大于0.2mm厚度的薄玻璃所制。
[0022]在所述面板的外表面上還設(shè)有由抗水氧、抗反射和抗紫外線的材質(zhì)制成的透明保護(hù)膜層。
[0023]本實(shí)用新型的可撓曲電子紙顯示器件，包括面板、底板和介于面板與底板之間的為微膠囊和微杯結(jié)構(gòu)組成的顯示介質(zhì)，其特征在于:
[0024]所述面板由柔性可撓曲且為透明絕緣材質(zhì)制成的上基板和設(shè)置于上基板內(nèi)表面上由透明導(dǎo)電材質(zhì)制作的公共電極構(gòu)成；
[0025]所述底板由柔性可撓曲且為絕緣材質(zhì)制成的下基板和置于下基板之上的電極層構(gòu)成，在下基板與電極層之間設(shè)有由水氧透過率低的非金屬膜制成的鈍化層，所述電極層包括公共引線電極、顯示電極和背景電極；
[0026]在所述公共電極與公共引線電極之間還設(shè)有使公共電極和公共引線電極電連接的轉(zhuǎn)印電極；
[0027]在鈍化層與公共電極之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)芯片端子，該驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生的電信號通過芯片端子傳送至所述顯示電極和背景電極，該驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生的預(yù)設(shè)電壓通過該芯片另一端子、公共引線電極和轉(zhuǎn)印電極傳導(dǎo)至所述的公共電極。
[0028]在所述鈍化層與電極層之間由下至上依次設(shè)有導(dǎo)電線路層和將該導(dǎo)電線路層與所述電極層隔離開的絕緣層，所述電極層通過設(shè)置在絕緣層上的至少一個(gè)過渡孔與導(dǎo)電線路層電連接，所述絕緣層通過設(shè)置在導(dǎo)電線路層上的若干個(gè)通孔依托在所述鈍化層上；所述驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生的電信號通過芯片端子、導(dǎo)電線路層傳送至所述顯示電極和背景電極，該驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生的預(yù)設(shè)電壓通過該芯片另一端子、導(dǎo)電線路層、公共引線電極和轉(zhuǎn)印電極傳導(dǎo)至所述的公共電極。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型解決了塑料薄膜水氧透過率無法滿足可撓曲電泳顯示媒質(zhì)層的要求，阻擋和減小水滲透對可撓曲電子紙顯示面板的影響，提高器件穩(wěn)定性，延長器件壽命，實(shí)現(xiàn)大面積可撓曲電子紙顯示。本實(shí)用新型可撓曲顯示器件可采用印刷或卷對卷工藝制造技術(shù)，加工工藝簡單，制備方便，提高良品率，大幅降低成本，其可廣泛用于智能卡、貨架標(biāo)簽、各類數(shù)字記錄牌、電源顯示器等各種應(yīng)用場合。本實(shí)用新型的可撓曲電子紙顯示屏的可撓曲的曲率半徑可小至10mm。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的剖面示意圖。
[0031]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的剖面示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記如下:
[0033]下基板1、鈍化層2、電極層3、公共引線電極31、顯示電極32、背景電極33、電極間隙34、電子紙膜4、顯示介質(zhì)41、公共電極42、上基板43、透明保護(hù)膜層5、轉(zhuǎn)印電極6、驅(qū)動(dòng)芯片7、導(dǎo)電線路層8、絕緣層9、接觸孔91。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0035]實(shí)施例1
[0036]如圖1所示，本實(shí)用新型的可撓曲電子紙顯示屏是由面板、底板和介于面板與底板之間的顯示介質(zhì)41以及面板外表面上的透明保護(hù)膜層5構(gòu)成。
[0037]所述面板由柔性可撓曲且為透明絕緣材質(zhì)制成的上基板43和設(shè)置于上基板43內(nèi)表面(以圖1中方向?yàn)閰⒖?，上基?3之下方向?yàn)閮?nèi)，上基板43之上方向?yàn)橥?，下?上由透明導(dǎo)電材質(zhì)制作的公共電極42構(gòu)成；
[0038]所述底板由柔性可撓曲且為絕緣材質(zhì)制成的下基板I和置于下基板I之上(以圖1中方向?yàn)閰⒖?，下基板I之上方向?yàn)樯希禄錓之下方向?yàn)橄?，下?的電極層3構(gòu)成，在下基板I與電極層3之間設(shè)有由水氧透過率低的非金屬膜制成的鈍化層2，所述電極層3包括公共引線電極31、顯示電極32和背景電極33 ;
[0039]在所述公共電極42與公共引線電極31之間還設(shè)有使公共電極42和公共引線電極31電連接的轉(zhuǎn)印電極6。
[0040]所述下基板I為柔性可撓曲材質(zhì)制成，可采用聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、環(huán)稀徑聚合物(polycyclic olefin，PCO)、聚萘二甲酸乙二醇酉旨(polyethylene naphthalene，PEN)，聚酰亞胺(polyimide，PI)、聚碳酸醋(polycarbonate，PC)、聚醚砜(polyether sulphone，PES)、或聚甲基丙稀酸甲酉旨(Polymethyl methacrylate，PMMA)。也可米用薄玻璃(厚度小于 0.2mm)。
[0041 ] 在所述下基板I的上表面覆蓋鈍化層2，該鈍化層2用以減小或防止環(huán)境中的水氧分子滲透下基板I向上擴(kuò)散，該結(jié)構(gòu)可有效防止所述顯示介質(zhì)41受到水氧分子的侵蝕，從而可有效保護(hù)本實(shí)用新型的電子紙顯示屏。
[0042]所述鈍化層2包括S1x類膜或者SiNx類膜或S1N類膜。
[0043]所述鈍化層2可以使用無機(jī)絕緣膜，其中無機(jī)絕緣膜可以包括:Si0x、SiNx、Si0N、A1203等；通過化學(xué)沉積(CVD)、派射(sputter)或者涂布(coating)方式形成鈍化層2，其厚度可以為50nm以上且100nm以下。
[0044]所述鈍化層2也可以使用有機(jī)絕緣膜，有機(jī)絕緣膜可以包括:一般的常用聚合物(PMMA、PS)、具有酚(phenol)基團(tuán)的高分子衍生物、丙烯酸類高分子、酰亞胺類高分子、芳醚類高分子、酰胺類高分子、氟類高分子、對二甲苯類高分子、乙烯醇類高分子及其混合物等。鈍化層2還可以形成為無機(jī)絕緣膜和有機(jī)絕緣膜的復(fù)合層疊體。
[0045]在所述鈍化層2的上表面設(shè)置電極層3，所述電極層3通過圖案化制程實(shí)現(xiàn)公共引線電極31，顯示電極32，背景電極33三個(gè)功能電極