專利名稱：彩色膽固醇型液晶顯示器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色膽固醇型液晶顯示器及其方法，尤指一種以噴墨法結(jié)合紫外線曝光與膽固醇液晶互相搭配制作具有雙穩(wěn)態(tài)的彩色膽固醇型液晶顯示器，并可作為軟性的彩色膽固醇型液晶顯示器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，軟性顯示器以及電子紙與電子書(shū)正蓬勃發(fā)展，所使用的顯示介質(zhì)包括液晶顯示器、電泳顯示器、電致變色顯色器與電解析出顯示器。在電子紙的應(yīng)用上，將膽固醇液晶與其它顯示介質(zhì)加以比較，在亮度與對(duì)比度上均有較佳的評(píng)比，同時(shí)膽固醇液晶具有可被動(dòng)驅(qū)動(dòng)與容易生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
過(guò)去要達(dá)到全彩的膽固醇液晶顯示器，有兩種常用的手段第一種是利用三層膽固醇結(jié)構(gòu)，藉由堆疊三層不同顏色反射的膽固醇液晶，并搭配多種不同驅(qū)動(dòng)方式，使此顯示器能產(chǎn)生不同顏色的反射，其缺點(diǎn)在于三層堆疊結(jié)構(gòu)造成面板對(duì)位不易/電極設(shè)計(jì)不易與難以彎曲的情形。第二種為單層膽固醇結(jié)構(gòu)，利用光可分解的旋光劑與膽固醇液晶混合，藉由調(diào)整外界紫外光的照射條件，破壞與/或減少單一區(qū)域旋光劑的含量，而達(dá)到單層且多彩的效果，但此元件可靠度不佳，易受外界環(huán)境的影響，而需外加一抗紫外線層來(lái)加以保護(hù)。
習(xí)知技術(shù)方面，如美國(guó)專利US 6,356,323號(hào)「膽固醇型液晶的彩色顯示器(Color Display Using Cholesteric Liquid Crystals)」，其揭露了一種使用膽固醇型液晶的彩色顯示器，請(qǐng)參考圖1，為習(xí)知膽固醇型液晶的彩色顯示器結(jié)構(gòu)圖，包括一光源吸收層10，一透明軟性層12，一第一電極層14，一第二電極層16，一第三電極層18，一第四電極層20，一第五電極層22，一第一光調(diào)整層24，一第二光調(diào)整層26及一第三光調(diào)整層28。
又，如美國(guó)專利US 5,949,513號(hào)「以實(shí)時(shí)混合技術(shù)的多彩色液晶顯示器制作方法(Methods of Manufacturing Multi-Color Liquid CrystalDisplays Using in Situ Mixing Techniques)」，揭露一種利用實(shí)時(shí)混合的多彩色液晶顯示器制作方法，如圖2所示，為習(xí)知以實(shí)時(shí)混合技術(shù)的多彩色液晶顯示器結(jié)構(gòu)示意圖，包括一第一基板30，一第二基板32，一第一旋光劑34，一第二旋光劑36，一整體間隙擋墻38及一驅(qū)動(dòng)電路40。
上述的專利技術(shù)在于是先將第一旋光劑34與/或第二旋光劑36印刷至定義位置后，再灌入膽固醇液晶，該專利著重于彩色膽固醇加上印刷技術(shù)而形成該多彩色液晶顯示器。
另，如美國(guó)專利US 6,331,884號(hào)「制作液晶裝置的方法(Method ofMaking a Liquid Crystal Device)」，揭露一種使用液晶材料制作一液晶裝置的方法。如圖3所示，為習(xí)知技術(shù)制作液晶裝置的方法制程圖，包括復(fù)數(shù)個(gè)液晶材料50，復(fù)數(shù)個(gè)樹(shù)脂隔墻52，一第一基板54，一第二基板56，復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電薄膜58，復(fù)數(shù)個(gè)絕緣薄膜60，復(fù)數(shù)個(gè)間隙柱62及一光吸收層64。
然而，上述美國(guó)專利US 6,331,884號(hào)的制作液晶裝置的方法，其缺點(diǎn)在制程上為預(yù)先涂布樹(shù)脂單體于復(fù)數(shù)個(gè)絕緣薄膜60上，再噴印復(fù)數(shù)個(gè)液晶材料50，蓋上第二基板56后再進(jìn)行曝光制程，形成復(fù)數(shù)個(gè)樹(shù)脂隔墻52，如此元件間隙厚度、制程皆不好控制，而需要的驅(qū)動(dòng)電壓較高及影像效果較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是提出一種以噴墨法結(jié)合紫外線曝光與膽固醇液晶互相搭配制作顯示元件，利用簡(jiǎn)易的噴墨制程制作出具有雙穩(wěn)態(tài)的彩色膽固醇型液晶顯示器，并可作為可軟性的彩色膽固醇型液晶顯示器。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出一種彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，包括制作復(fù)數(shù)個(gè)擋墻結(jié)構(gòu)于一下基板的一第一電極層上；噴涂復(fù)數(shù)個(gè)膽固醇液晶與高分子單體混合的溶液層于該些擋墻結(jié)構(gòu)間；形成復(fù)數(shù)個(gè)上蓋于該膽固醇型液晶層上；及進(jìn)行具一第二電極層的一上基板與該下基板的結(jié)合制程。
另，本發(fā)明也提出一種彩色膽固醇型液晶顯示器，其包括一第二電極層及一具有一第一電極層的一下基板；復(fù)數(shù)個(gè)擋墻結(jié)構(gòu)，分布于該下基板上；復(fù)數(shù)個(gè)膽固醇液晶，分布于該些擋墻結(jié)構(gòu)間；復(fù)數(shù)個(gè)上蓋層，分布于該些膽固醇液晶上；及復(fù)數(shù)個(gè)電極層，分布于該些上蓋層上。
本發(fā)明以噴墨法結(jié)合高分子聚合法與膽固醇液晶互相搭配制作顯示元件，利用簡(jiǎn)易的噴墨制程，本技術(shù)可制作造出具有雙穩(wěn)態(tài)的彩色膽固醇型液晶顯示器，除此之外，并可將此技術(shù)應(yīng)用于軟性(flexible)的彩色膽固醇型液晶顯示器的制造上。


圖1為習(xí)知三層膽固醇型液晶的彩色顯示器結(jié)構(gòu)圖。
圖2為習(xí)知以實(shí)時(shí)混合技術(shù)的多彩色液晶顯示器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為習(xí)知技術(shù)制作液晶裝置的方法制程圖。
圖4A至圖4D為本發(fā)明第一實(shí)施例的彩色膽固醇型液晶顯示器示意圖。
圖5A至圖5D為本發(fā)明第二實(shí)施例的彩色膽固醇型液晶顯示器示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明光源吸收層10透明軟性層 12第一電極層14第二電極層 16第三電極層18第四電極層 20第五電極層22第一光調(diào)整層 24第二光調(diào)整層 26第一基板 30、54第二基板 32、56第一旋光劑 34第二旋光劑36整體間隙擋墻 38
驅(qū)動(dòng)電路40液晶材料50樹(shù)脂隔墻52導(dǎo)電薄膜58絕緣薄膜60間隙柱 62光吸收層64噴墨頭 70下基板 72第一電極層 74一種以上膽固醇液晶 76擋墻結(jié)構(gòu)78上蓋80紫外光 84第二電極層 86上基板 88復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電材料 90具體實(shí)施方式

為了使審查員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成既定目的所采取的技術(shù)、方法及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
習(xí)知技術(shù)中如美國(guó)專利US 6,356,323號(hào)或如美國(guó)專利US 5,949,513號(hào)，其中是使用傳統(tǒng)液晶灌注的方式，本發(fā)明是用噴墨法將三種顏色的膽固醇液晶噴涂于定義區(qū)域中，以達(dá)成單層彩色膽固醇液晶顯示器。
請(qǐng)參考圖4A至圖4D所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例以噴墨法制做彩色膽固醇型液晶顯示器示意圖，如圖4A所示，制作復(fù)數(shù)個(gè)擋墻結(jié)構(gòu)78于一下基板72的一第一電極層74上，該些擋墻結(jié)構(gòu)使用黃光、網(wǎng)印、壓鑄與/或噴墨制程的方式所形成，該下基板使用玻璃基板或塑膠基板且可包含主動(dòng)式或被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)電路，該第一電極層使用無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料或有機(jī)導(dǎo)電材料，該些擋墻結(jié)構(gòu)為高分子材料，該些高分子材料內(nèi)更可含有一色素，另在制程過(guò)程中更包含于一下基板的一第一電極層上涂布一配相層，其中該配相層采用聚乙烯醇、聚亞醯胺、聚醯胺、尼龍、二氧化硅、微溝槽或卵磷酯。
如圖4B所示，噴涂復(fù)數(shù)個(gè)膽固醇型液晶與高分子單體或高分子預(yù)聚合物混合的溶液76于該些擋墻結(jié)構(gòu)間，該膽固醇型液晶為膽固醇液晶材料且可采用向列型液晶與旋光劑的混合材料，該膽固醇型液晶為復(fù)數(shù)個(gè)不同顏色液晶，其該膽固醇型液晶反射波長(zhǎng)介于400至800nm，該膽固醇型液晶內(nèi)更可含有一色素，該些擋墻結(jié)構(gòu)為高分子材料，該些高分子材料內(nèi)更可含有一色素，該噴涂步驟是藉由一噴墨頭70以噴墨法而達(dá)成。如圖4C所示，執(zhí)行紫外光84曝光以相分離形成復(fù)數(shù)個(gè)上蓋80，該紫外光曝光方式為直接照紫外線光，該些上蓋為一高分子保護(hù)層。
如圖4D所示，進(jìn)行具一第二電極層86的一上基板88與該下基板的結(jié)合制程，其中該上基板使用玻璃基板或塑膠基板，該第二電極層使用無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料或有機(jī)導(dǎo)電材料，且包含主動(dòng)式或被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)電路。
上述的第一實(shí)施例在具有電極層的下基板上使用黃光、網(wǎng)印、壓鑄與/或噴墨制程的方式形成擋墻結(jié)構(gòu)，再以噴墨法分別填上復(fù)數(shù)個(gè)反射不同顏色的膽固醇型液晶與高分子單體或高分子預(yù)聚合物混合的溶液，該些膽固醇型液晶可為RGB三種顏色反射，然后利用一紫外線曝光制程而形成一高分子保護(hù)層上蓋，其中該高分子保護(hù)層用以避免混色，再以膠材或直接壓合的方式進(jìn)行上下基板的結(jié)合動(dòng)作，該上基板具有電極層，該電極層材料為無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料或有機(jī)導(dǎo)電材料，該上及下基板包含主動(dòng)式或被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)電路。
在實(shí)施上可分為一次和兩次紫外線曝光方式，在形成該高分子保護(hù)層時(shí)為第一次使用，而在結(jié)合動(dòng)作時(shí)可實(shí)施第二次紫外線曝光制程。其中該液晶為膽固醇液晶的材料，該膽固醇液晶的反射波長(zhǎng)包含可見(jiàn)光區(qū)，介于400至800nm，該實(shí)施例以噴墨法制程的彩色膽固醇型液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)為先把結(jié)構(gòu)實(shí)作出來(lái)，再一個(gè)一個(gè)噴入該些膽固醇液晶，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定及驅(qū)動(dòng)電壓低且影像效果較佳。
其中該結(jié)合上電極的步驟中，如圖5D所示，更包含使用噴墨、網(wǎng)印與/或印刷的方式涂布復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電材料90于該些上蓋上，該些導(dǎo)電材料為無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料或是有機(jī)導(dǎo)電材料，當(dāng)涂布步驟完成時(shí)，即可省略下一個(gè)步驟，至于圖5A至圖5C的制程步驟如第一實(shí)施例相同，其完整的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5A至圖5D所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例的彩色膽固醇型液晶顯示器示意圖，此為單層結(jié)構(gòu)且整體變薄及制程變?yōu)楹?jiǎn)單，因旋光劑分為左旋性或右旋性，又該膽固醇型液晶層內(nèi)的膽固醇型液晶之間的組合為多種型式。
目前彩色膽固醇液晶顯示器，若以單層全彩的作法，是把膽固醇液晶和旋光劑混合后，先調(diào)為藍(lán)色經(jīng)由不同的曝光量破壞旋光劑的含量，使之變?yōu)榫G色或紅色，以達(dá)成全彩的效果。本發(fā)明用噴墨法，因?yàn)閲娔ú趴梢远x所要顯示的區(qū)域，利用噴墨法把該些液晶填充到顯示區(qū)域它才能顯示出全彩效果，其旋光劑可分為左旋和右旋，如加右旋的旋光劑時(shí)就會(huì)反射右旋的光波長(zhǎng)，而加旋光劑的比例會(huì)反應(yīng)出反射的波段，噴墨法的好處為能控制能夠定位然后把所要注入的東西注入到顯示區(qū)域，如要定義區(qū)域本發(fā)明會(huì)設(shè)計(jì)擋墻結(jié)構(gòu)，紫外線曝光可簡(jiǎn)化制程及避免混色。
本發(fā)明確能藉上述所揭露的技術(shù)，提供一種迥然不同于習(xí)知結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，堪能提高整體的使用價(jià)值，又其申請(qǐng)前未見(jiàn)于刊物或公開(kāi)使用，誠(chéng)已符合發(fā)明專利的要件，爰依法提出發(fā)明專利申請(qǐng)。
但上述所揭露的圖式、說(shuō)明，僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，凡精于此項(xiàng)技藝者當(dāng)可依據(jù)上述的說(shuō)明作其它種種改良，而這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，包括制作復(fù)數(shù)個(gè)擋墻結(jié)構(gòu)于一下基板的一第一電極層上；噴涂復(fù)數(shù)個(gè)膽固醇液晶與高分子單體混合的溶液層于該些擋墻結(jié)構(gòu)間；形成復(fù)數(shù)個(gè)上蓋于該膽固醇型液晶層上；及進(jìn)行一第二電極層與該下基板的結(jié)合制程。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該下基板使用玻璃基板或塑膠基板。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該第一電極層及該第二電極層包含主動(dòng)式或被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)電路。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該第一電極層及該第二電極層使用無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料或有機(jī)導(dǎo)電材料。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些擋墻結(jié)構(gòu)使用微影、壓鑄、網(wǎng)印與/或噴墨制程所形成。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些擋墻結(jié)構(gòu)更為高分子材料。
7.如權(quán)利要求6所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些高分子材料內(nèi)更含有一色素。
8.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該噴涂的方法是由一噴墨法而達(dá)成。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些上蓋藉由一紫外線曝光方式，形成一高分子保護(hù)層。
10.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些膽固醇型液晶采用向列型液晶與旋光劑的混合材料。
11.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些膽固醇型液晶為復(fù)數(shù)個(gè)反射不同顏色的液晶。
12.如權(quán)利要求10所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些膽固醇型液晶其反射波長(zhǎng)介于400至800nm。
13.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些膽固醇型液晶內(nèi)更含有一色素。
14.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該膽固醇型液晶層內(nèi)的膽固醇型液晶之間的組合為左旋膽固醇與右旋膽固醇液晶的多種相互組合型式。
15.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該第二電極層包含一上基板。
16.如權(quán)利要求15所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，在進(jìn)行一第二電極層與該下基板的結(jié)合制程步驟中，更為一第二電極層的上基板與該下基板貼合完成制程步驟。
17.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，在進(jìn)行一第二電極層與該下基板的結(jié)合制程步驟中，更包含噴涂復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電材料于該些上蓋上做為第二電極層。
18.如權(quán)利要求17所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該些導(dǎo)電材料為黑色吸收材料。
19.如權(quán)利要求17所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，當(dāng)噴涂步驟完成時(shí)，即可省略下一個(gè)結(jié)合制程并成為一單基板結(jié)構(gòu)的彩色膽固醇型液晶顯示器。
20.如權(quán)利要求16所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該結(jié)合上下基板步驟為直接壓合或加入一膠材完成結(jié)合。
21.如權(quán)利要求15所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該結(jié)合上下基板動(dòng)作時(shí)由一紫外線曝光制程完成。
22.如權(quán)利要求1所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，更包含于一下基板的一第一電極層上涂布一配相層。
23.如權(quán)利要求22所述的彩色膽固醇型液晶顯示器的方法，其特征在于，該配相層采用聚乙烯醇、聚亞醯胺、聚醯胺、尼龍、二氧化硅、微溝槽或卵磷酯。
24.一種彩色膽固醇型液晶顯示器，其特征在于，包括一具有一第一電極層的一下基板；復(fù)數(shù)個(gè)擋墻結(jié)構(gòu)，分布于該下基板上；復(fù)數(shù)個(gè)膽固醇液晶，分布于該些擋墻結(jié)構(gòu)間；復(fù)數(shù)個(gè)上蓋層，分布于該些膽固醇液晶上；及一第二電極層，分布于該些上蓋層上。
25.如權(quán)利要求24所述的彩色膽固醇型液晶顯示器裝置，其特征在于，更包含一配相層，涂布于該下基板的該第一電極層上。
26.如權(quán)利要求24所述的彩色膽固醇型液晶顯示器裝置，其特征在于，更包含一上基板，形成于第二電極層上。
全文摘要
本發(fā)明為一種彩色膽固醇型液晶顯示器及其方法。習(xí)知技術(shù)彩色膽固醇型液晶顯示器的制程較為繁雜，易有面板對(duì)位不易、電極設(shè)計(jì)不易、驅(qū)動(dòng)方式較為復(fù)雜等困難。本發(fā)明針對(duì)習(xí)知技術(shù)的缺失提出一種以噴墨法結(jié)合高分子聚合法與膽固醇液晶互相搭配制作顯示元件，利用簡(jiǎn)易的噴墨制程，本技術(shù)可制作造出具有雙穩(wěn)態(tài)的彩色膽固醇型液晶顯示器，除此之外，并可將此技術(shù)應(yīng)用于軟性(flexible)的彩色膽固醇型液晶顯示器的制造上。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1800916SQ200510000590
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月7日
發(fā)明者王興龍, 沙益安, 廖奇璋, 路智強(qiáng), 丁兆民 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院