具有图案层的电子显示器制造技术

本发明专利技术涉及具有图案层的电子显示器。电子显示器包括导电层。至少一个有源层被设于相邻的导电层之间。有源层包括胆甾型液晶材料。显示器包括前部透明基板，在其后面设有导电层。背部组件被设在显示器的背部、在有源层的下面。至少一个图案层被设于下列位置中的至少一个：前部基板上、前部基板中或接近前部基板和作为前部基板和背部组件之间的中间层。图案层为不透明或半透明。电子电路向导电层施加电压，使得可实现擦除或写入有源层操作中的至少一种。有源层和图案层相互配合以在显示器上产生图像。

【技术实现步骤摘要】
具有图案层的电子显示器
本专利技术涉及具有图案层的电子显示器。
技术介绍
显示器产业对于柔性的、全彩色的、双稳态显示器一直具有浓厚的兴趣。以低的成本来创建具有不同图像的、柔性的双稳态显示器的能力具有众多潜在的应用，包括：售点广告、手持式装置装饰、指示器，时尚展现(fashionstatements)，书写板，电子标签等。之前KentDisplays公司展示了电子皮肤(eSkin)和书写板显示器，其允许为用于消费电子设备的设备箱和压力敏感的书写板的分别的应用提供可切换的颜色。基于胆甾型液晶(ChLC)的反射式显示器技术为众多应用提供了反射的、柔性的、全彩色的双稳态显示器。ChLC材料是天然的反射器，因为其固有的手性结构导致了对入射光的布拉格类型的反射。存在两种双稳态织构(texture)；平面织构或反射状态，以及轻微散射的焦锥织构。由于在显示器的紧邻的背面具有油墨涂层，焦锥织构仅是轻微地散射光的，透射非散射光到油墨涂层，然后被吸收，使此织构呈现为显示器的暗状态。因为油墨涂层接近胆甾型物质，焦锥织构基本上或大致上为透明的。反射显示器技术最近被看到成功用于Boogie书写板，如在美国专利号6104448中所描述的专用的电子书写设备。书写板是单层的设备，其允许使用者以用笔在纸上书写的相同方式且以相似的分辨率书写和绘画图像。除了书写板，其他的反射显示器技术为eSkin，其为消费电子设备的设备箱提供了真正的实时的颜色切换，例如，在创建设备个性化的顶峰时，包括了将设备箱转换到分离的指示器的额外的优势。eSkin包括多个显示层来创造多色彩反射。如那些使用在美国专利号7351506中描述的工序制造的柔性的胆甾型书写板显示器，一般涂覆有连续的黑色吸收层，以提供写入的图像的对比度。黑色涂层被施加到与透过其可看到显示的图像的层相对的基板上，(即，离显示器的观察者最远的基板)。此光吸收层是固定的和不透明的。有的情况下，如在题为“使用重叠的电子皮肤的显示器”的已出版的美国专利申请出版号2010/0245221中所公开的，此黑色涂层被完全省略了。连续的光吸收层允许同源图像的一致显示。此外，不同颜色的背面涂画也已经在美国专利号5493430的文献中被讨论。典型的显示器通过在显示器内建造大量的像素来显示图像，其中通过将每个像素切换到不同的颜色来构建每幅图像。此Boogie书写板与以前的平板技术相比提供了很大的改善，其中通过简单地按下按钮，施加电压脉冲到平板中的电极，可简单和立即地删除图像。在胆甾型液晶书写板中，液晶被夹在两个间隔为特定的间隙的基板之间。上部的基板是柔性的以及下部的基板被涂上了固定的不透明的吸收光的暗背景。在间隙内为可表现两种织构的双稳态胆甾型液晶，大致透明的(焦锥)织构和反射颜色(平面)织构。单元间隙的间隔通常通过圆柱状或球状的塑料的或玻璃的间隔装置来设置。通过施加电压脉冲到电极来电驱动胆甾型材料到大致透明的织构以初始化平板，该状态比任何其他状态具有较低的雾度和较大的透明度。当用尖的触笔或手指在上基板上按压时，液晶被局部位移。在液晶中感应的流体将其在触笔位置的光学织构从实质上的透明改变为明亮的反射颜色。反射颜色与下基板的暗背景的对比度非常好。由触笔或手指描绘的图像在没有施加电压直至擦除的情况下将无限期地保持在平板上。擦除是通过施加电压脉冲到平板的内表面上的透明导电电极，驱动胆甾型液晶从其反射颜色状态返回到其本来的透明的状态来实现的。上述的原理被更详细的公开在美国专利号6104448中，其通过引用的方式被纳入本文。如在美国专利申请出版号20090033811中所描述的，聚合物分散体可被用来控制压力灵敏度和图像的分辨率，其被通过引用的方式纳入本文。其他的操作模式和用于多色彩图像的平板在此专利申请出版物中被描述以及用于选择擦除的设备被公开在美国专利申请出版号20090096942中，其被通过引用的方式纳入本文，并适用于本公开的显示器。用于Boogie的标准操作模式被称为模式B，其中ChLC被初始化为焦锥织构，并且当压力经由尖的触笔被局部地施加到显示器时，显示器的此区域流向平面织构，在暗的背景上创建明亮的书写线。另一操作模式被称为模式A，以及在此模式中，ChLC被初始化到平面织构，以及当压力被经由尖的触笔局部地施加到显示器时，显示器的此区域流向焦锥织构或具有一些灰度，在亮的背景上创建暗的线。在模式A中，当显示器通过尖的触笔被定位时，连续的AC脉冲或一系列的脉冲被施加。
技术实现思路
在本公开内容中描述了一种显示器，其具有由显示器上的图案化的油墨创建的图像，然而，随着ChLC和油墨层之间的颜色混合，图像的颜色变化到ChLC层的各种颜色。图案化的油墨设计可位于显示器的前部基板、背部基板或位于前部或背部基板之间的中间层中的一个或多个上。图案化的油墨设计的颜色与ChLC的颜色混合，创建了依靠ChLC和油墨的颜色选择的显示图像的不同外观。在本专利技术中，显示器被涂覆有图案化的油墨、涂料或涂层。其允许显示器具有图案化的多色彩(而不是单一颜色)的图像。图案化的涂层可为不透明的或半透明的，而不仅是在显示器的最末层上的不透明的图案化的油墨设计。对于本专利的目的，术语半透明意味着：对选定波长的可见光透明，其余波长的可见光被完全或部分地吸收。现在转向本公开内容的各方面，第一方面的特征为包括导电层的电子显示器。相邻的导电层之间设有至少一个有源层。有源层包括胆甾型液晶材料。前部的透明基板被包含在显示器中，其后面被布置有导电层。背部组件被设在显示器背面、在液晶层的下面。至少一个图案层被设在下列中的至少一个位置：前部基板的上面、前部基板中或接近前部基板和作为前部基板和背部组件之间的中间层。然而，显示器不仅包括作为显示器的最末层的单一的图案层。显示器可包括在最末层的液晶材料下面的背部基板。图案层可以位于，例如，在靠近前部基板的一个或多个位置、在前部基板和背部基板之间的中间层，以及在前部基板和被设在背部基板后面(如果采用了背部基板)的背部组件之间的中间层。背部基板和/或图案层是不透明的或半透明的。特别的是，至少一个图案层是选自下列项组成的组：(1)设置在中间层上或中间层中的至少一个不透明或半透明的图案层；(2)设置在前部基板上或前部基板中或接近前部基板的至少一个半透明的图案层；以及它们的组合。电子电路施加电压到导电层，使得能够实现擦除或写入有源层中的至少一个操作。例如，电子电路施加电压到导电层，将有源层置于明亮状态、暗状态、灰度状态或向书写板施加写入电压Vw所导致的状态，如下面所讨论的。所述有源层和图案层相互配合，以在显示器上产生图像。参照本公开内容的第一方面的更具体的特征，详细描述中所讨论的任何信息可与第一方面以任何组合方式结合。另外，电压可被施加为一个或多个电压脉冲或连续的电压。导电层的部分区域或整个区域可以图案化为无源矩阵。无源矩阵可包括在有源层的一侧上形成大致平行的电极线的行的一个导电层和在有源层的另一侧上形成大致平行的电极线的列的另一个导电层，其中列大致垂直于行。背部组件可包括不透明的光吸收层，其例如被定位在背部基板(如果使用了背部基板)的后面。至少一个有源层的颜色可被选择以改变至少一个图案层的全部或部分油墨的外观。显示器可为书写板的形式。显示器可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子显示器，其包括：导电层；至少一个有源层，其被设在相邻的所述导电层之间，所述有源层包括胆甾型液晶材料；前部透明基板，在其后面设有所述导电层；背部组件，其被设在所述显示器的背部、在所述有源层的下面；中间层，其位于所述前部基板和所述背部组件之间；至少一个图案层，其选自由下列项构成的组：（1）设在所述中间层上或所述中间层中的至少一个不透明或半透明的图案层；（2）设在所述前部基板上、所述前部基板中或接近所述前部基板的至少一个半透明的图案层；以及上述项的组合；和电子电路，其用于向所述导电层施加电压以能够实现所述有源层的擦除或写入中的至少一种，其中所述至少一个有源层和所述至少一个图案层相互配合以在所述显示器上产生图像。

【技术特征摘要】
2012.05.22 US 13/477,6021.一种电子显示器，其包括：导电层；至少一个液晶层，其被设在相邻的所述导电层之间，所述至少一个液晶层包括反射彩色光的胆甾型液晶材料；前部透明基板，在其后面设有所述导电层；背部组件，其被设在所述电子显示器的背部、在所述至少一个液晶层的下面；至少一个图案层，其包括印刷的彩色油墨，所述至少一个图案层被设在以下位置中的至少一个：被设在所述前部透明基板上或接近所述前部透明基板，被设为所述电子显示器的前部的外层和被设为所述前部透明基板和所述背部组件之间的中间层，其中所述电子显示器的每个所述至少一个图案层是半透明的，使得可见光的所选定的波长透过，同时剩余的波长被全部或部分吸收；和电子电路，其用于向所述导电层施加电压以能够实现所述至少一个液晶层的擦除或书写中的至少一种，其中所述至少一个液晶层的所反射的彩色光混合所述至少一个图案层的所述印刷的彩色油墨以在所述电子显示器上产生彩色图像。2.如权利要求1所述的电子显示器，其中所述电压被作为一个或多个电压脉冲或作为连续的电压来施加。3.如权利要求1所述的电子显示器，其中所述导电层的一部分或所述导电层的整个面积被图案化为无源矩阵。4.如权利要求3所述的电子显示器，其中所述无源矩阵包括在所述至少一个液晶层的一侧上形成平行的电极线的行的一个所述导电层和在所述至少一个液晶层的另一侧上形成平行的电极线的列的另一个所述导电层，其中所述列垂直于所述行。5.如权利要求1所述的电子显示器，其包括在所述电子显示器的背部的、在所述至少一个液晶层下面的背部基板，其中所述背部组件包括被设于所述背部基板后面的、包括印刷的彩色油墨的背部图案，所述导电层被设于所述前部透明基板和所述背部基板之间，其中所述背部基板为透明的或半透明的，其中所述至少一个液晶层的所反射的彩色光混合所述至少一个图案层的所述印刷的彩色油墨和混合所述背部图案的所述印刷的彩色油墨以在所述电子显示器上形成彩色图像。6.如权利要求5所述的电子显示器，其中所述背部组件包括用于显示形成所述背部图案的图像的发射型、背光型或反射型显示设备。7.如权利要求6所述的电子显示器，其中所述显示设备为双稳态胆甾型液晶显示器。8.如权利要求1所述的电子显示器，其中所述背部组件包括不透明的吸光层。9.如权利要求1所述的电子显示器，其中所述至少一个液晶层的所反射的彩色光被选择来改变所述至少一个图案层的全部或部分的外观。10.如权利要求1所述的电子显示器，其包括堆叠在彼此顶部的至少两个液晶层，所述至少两个液晶层中的每一个由胆甾型液晶材料组成，其中所述至少两个液晶层中的每一个被设在两个相邻的所述导电层之间。11.如权利要求10所述的电子显示器，其包括以任何顺序排列的、反射红色、绿色和蓝色的三个液晶层。12.如权利要求1所述的电子显示器，其为装饰性电子皮肤的形式。13.如权利要求1所述的电子显示器，其为书写板。14.一种包括权利要求12所述的电子皮肤的物品，该物品选自由下列项构成的组：电脑、电脑监视器、电脑鼠标、电脑键盘、家电、玩具、耳机、时钟、手持式电子设备、钥匙环配件、鞋、钱包、背包、公文包、电脑机箱、电脑覆盖物、首饰、手表、瓶子、瓶盖、服装、服装装饰、家具、家具装饰、移动娱乐设备箱以及它们的组合。15.如权利要求14所述的物品，其中所述手持式电子设备包括蜂窝电话、I-pod、MP3播放机、PDA、视频游戏控制器或它们的组合；其中所述电脑包括笔记本电脑；以及其中所述家电包括电视、立体声音响、收音机、CD播放器或它们的组合。16.一种电子显示器，包括：导电层；至少一个液晶层，其被设在相邻的所述导电层之间，所述至少一个液晶层包括胆甾型液晶材料；前部透明基板，在其后面设有所述导电层；背部组件，其被设在所述电子显示器的背部、在所述至少一个液晶层的下面；至少一个图案层，所述至少一个图案层被设在以下位置中的至少一个：被设在所述前部透明基板上或接近所述前部透明基板，被设为所述电子显示器的前部的外层和被设为所述前部透明基板和所述背部组件之间的中间层，其中所述电子显示器的每个所述至少一个图案层是半透明的，使得可见光的所选定的波长透过，同时剩余的波长被全部或部分吸收；和电子电路，其用于向所述导电层施加电压以能够实现所述至少一个液晶层的擦除或书写中的至少一种，包括背部基板，所述背部基板在所述电子显示器的背部、在所述至少一个液晶层的下面，其中所述背部组件包括被设在所述背部基板后面的背部图案，所述导电层被设在所述前部透明基板和所述背部基板之间，其中所述背部基板是透明的或半透明的且所述至少一个图案层、所述至少一个液晶层和所述背部图案在所述电子显示器上形成图像，其中所述背部图案为可移除的以及选自由下列项构成的组：运动场的模板、用于儿童游戏的图案、用于儿童上色的图像、记事本线、方格纸线，或可以从中选择的项目的菜单。17.根据权利要求16所述的电子显示器，其中，所述运动场包括球场或竞技场。18.一种书写板，其包括：导电层；至少一个液晶层，其被设在相邻的所述导电层之间的间隙中，所述至少一个液晶层包括双稳态胆甾型液晶的材料；前部基板，其由形成书写平面的柔性的透明材料组成，所述导电层被设于所述前部基板的后面；背部组件，其被设在所述书写板的背部、在所述至少一个液晶层的下面；其中所述至少一个液晶层适合于使得向所述前部基板施加的书写压力能够减小所述间隙的厚度以形成减小间隙的区域，在所述减小间隙的区域中，所述双稳态胆甾型液晶为反射光的以反射彩色光，或为透明的，所述双稳态胆甾型液晶的织构在未减小间隙的区域中没有改变，由此，形成由从液晶书写层反射的所述彩色光组成的书写部分；至少一个图案层，其包括印刷的彩色油墨，所述至少一个图案层被设在以下位置中的至少一个：被设在所述前部基板上或接近所述前部基板，被设为所述书写板的前部的外层和被设为所述前部基板和所述背部组件之间的中间层，其中所述书写板的每个所述至少一个图案层是半透明的，使得可见光的所选定的波长透过，同时剩余的波长被全部或部分吸收；和电子电路，其用于向所述导电层施加电压以能够实现对所述至少一个液晶层的擦除或书写中的至少一种；其中由从所述液晶书写层反射的所述彩色光组成的所述书写部分混合所述至少一个图案层的所述印刷的彩色油墨以在所述书写板上产生彩色图像。19.如权利要求18所述的书写板，其中所述电压被作为一个或多个电压脉冲或作为连续的电压来施加。20.如权利要求18所述的书写板，其中所述导电层的一部分或所述导电层的整个面积被图案化为无源矩阵。21.如权利要求20所述的书写板，其中所述无源矩阵包括在所述至少一个液晶层的一侧上形成平行的电极线的行的一个所述导电层和在所述至少一个液晶层的另一侧上形成平行的电极线的列的另一个所述导电层，其中所述列垂直于所述行。22.如权利要求18所述的书写板，其包括在所述书写板的背部的、在所述至少一个液晶层下面的背部基板，其中所述背部组件包括被设于所述背部基板后面的、包括印刷的彩色油墨的背部图案，所述导电层被设于所述前部基板和所述背部基板之间，其中所述背部基板为透明的或...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾瑞卡·N·蒙特贝区，阿塞德·A·汗，克林顿·I·布拉干萨，尼蒂娅·文卡塔拉曼，
申请(专利权)人：肯特显示器公司，
类型：发明
国别省市：