專利名稱：一種透明顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯示屏領(lǐng)域，尤其涉及一種透明顯示屏。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，特別是進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，人類社會(huì)逐漸進(jìn)入信息化時(shí)代，我們的生產(chǎn)、生活、工作以及學(xué)習(xí)方式都正經(jīng)歷著深刻的改變，信息成為當(dāng)今社會(huì)的重要資源。顯示器是這一時(shí)代必不可少的信息傳輸工具，特別是近年來半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得LED顯示器成為信息化時(shí)代的主流顯示器件之一。隨著貼片LED (SMD LED)在2001年面世，越來越多的LED顯示屏幕被用于大型城市廣場(chǎng)顯示屏，指示照明，燈箱廣告等領(lǐng)域。LED的顯示屏幕的色彩多樣性，亮度高使其顯示效果更加奪人眼球，也逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。LED除了應(yīng)用于傳統(tǒng)的大規(guī)模顯示屏的制作中，各種新奇的顯示屏幕逐漸被人們開發(fā)。市場(chǎng)上多見的顯示屏都為非透明的，無法實(shí)現(xiàn)雙面顯示，為迎合市場(chǎng)需要，需要發(fā)明新的顯示方式，不斷提升LED的顯示效果。諸如希望能夠使得顯示效果更加漂亮，希望能夠?qū)崿F(xiàn)在玻璃等透明載體上實(shí)現(xiàn)透明顯示，甚至希望能夠設(shè)計(jì)出一款新型的可彎曲的透明顯示屏等等。屆時(shí)，透明落地窗變成了大面積顯示屏，車的擋風(fēng)玻璃上可以顯示車速，GPS導(dǎo)航等數(shù)據(jù)。甚至，可以做出圓筒型的顯示屏，電腦顯示屏也可以做成可以卷式，在需要的時(shí)候，將其展開，不需要時(shí)則卷起。隨著社會(huì)科學(xué)的發(fā)展及市場(chǎng)需求的拓展，在透明介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)顯示的新要求成為L(zhǎng)ED顯示的新課題。而目前常見的透明顯示屏是OLED屏幕，可以透明、柔軟可彎折，但價(jià)格高，而且制作面積不能很大，一般使用于手機(jī)等數(shù)碼器件的屏幕。在制造方面，該項(xiàng)技術(shù)也很難制造大面積透明顯示材料，因而不利于大面積推廣。也有專利(200920205031. 5)采用將導(dǎo)電線槽和LED鑲嵌在兩塊透明玻璃板之間，并且在透明玻璃表面開設(shè)垂直于玻璃的線槽，并填充透明物質(zhì)的方式去制作透明顯示屏。但這種方式一方面布線較明顯，導(dǎo)致透明度降低。同時(shí)，由于玻璃表面過多的線槽，整體美觀度降低了。另一方面，采用這種復(fù)合結(jié)構(gòu)，使得顯示屏厚度大大增加了。專利(200920179759. 5)采用將LED燈和電路置于透明管芯中，形成發(fā)光二極管的透明器件，從而制成LED透明顯示屏。但這種方法用于采用了多根透明管芯去形成透明顯示屏，使得顯示屏的顯示均勻性得不到保證。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在顯示屏厚度過大、顯示不均勻等缺陷，提出了一種透明顯示屏。本實(shí)用新型的透明顯示屏采用低成本透明導(dǎo)電薄膜，利用刻蝕技術(shù)將導(dǎo)電薄膜分成若干區(qū)域，采用表面貼裝發(fā)光二極管通過透明固晶膠固定在透明導(dǎo)電基底上，形成發(fā)光二極管矩陣，通過外界的電路驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)透明顯示。本實(shí)用新型采用刻蝕方法在透明導(dǎo)電薄膜上刻蝕出導(dǎo)通部分，避免破壞透明顯示屏的均勻性，本實(shí)用新型的制造成本低且只采用一層透明基底，避免了透明顯示屏的厚度過厚帶來的不便。本實(shí)用新型提出了一種透明顯示屏，包括透明導(dǎo)電材料；透明基底，其與所述透明導(dǎo)電材料連接；顯示單元，其與所述透明導(dǎo)電材料連接。其中，進(jìn)一步包括粘結(jié)材料，其粘結(jié)在所述透明導(dǎo)電材料與透明基底之間。其中，所述透明導(dǎo)電材料包括納米銀線薄膜、碳納米管薄膜、納米銦錫金屬氧化物薄膜、氟摻雜錫氧化物薄膜；所述透明導(dǎo)電材料的直徑為Inm - lOOnm，長(zhǎng)度為8_15Mm。其中，所述透明基底包括玻璃、有機(jī)玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。其中，所述顯示單元包括表面貼裝發(fā)光二極管、跨線。其中，所述粘結(jié)材料包括聚乙烯醇。本實(shí)用新型將導(dǎo)電薄膜分成若干區(qū)域，采用表面貼裝發(fā)光二極管通過透明固晶膠固定在透明導(dǎo)電基底上，形成發(fā)光二極管矩陣，通過外界的電路驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)透明顯示，降低了制作成本。本實(shí)用新型采用刻蝕方法在透明導(dǎo)電薄膜上刻蝕出不同區(qū)域，避免破壞透明顯示屏的均勻性。本實(shí)用新型的制造成本低且只采用一層透明基底，避免了透明顯示屏的厚度過厚帶來的不便。本實(shí)用新型制作工藝簡(jiǎn)單且不受面積限制，可以用于制造低成本大面積透明顯示器。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)透明顯示屏的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中字符型顯示器用ITO膜激光刻蝕設(shè)計(jì)圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中ITO導(dǎo)電薄膜實(shí)現(xiàn)固定字符透明顯示屏，單顆SMD LED的電流電壓關(guān)系圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中利用自制納米銀線實(shí)現(xiàn)柔性透明動(dòng)態(tài)漢字顯示設(shè)計(jì)圖。圖5為采用單片機(jī)控制，利用柔性透明動(dòng)態(tài)漢字顯示屏顯示的漢字“納”的效果圖?！?br> 具體實(shí)施方式
結(jié)合以下具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施本實(shí)用新型的過程、條件、實(shí)驗(yàn)方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識(shí)和公知常識(shí)，本實(shí)用新型沒有特別限制內(nèi)容。說明書附圖1-圖5中，1-透明導(dǎo)電材料，2-粘結(jié)材料，3-透明基底，4-顯示單元，5-待刻蝕的線條或區(qū)域，41-表面貼裝發(fā)光二極管，42-0歐電阻。圖1顯示的本實(shí)用新型實(shí)施例中透明顯示屏的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型的透明顯示屏，包括透明導(dǎo)電材料1、透明基底3、顯示單元4。[0030]透明導(dǎo)電材料I用于導(dǎo)通透明顯示屏中的部件。透明基底3與透明導(dǎo)電材料I連接，透明基底3作為透明顯示屏的基底材料。顯示單元4與透明導(dǎo)電材料I連接，用于顯示透明顯示屏的內(nèi)容。更為具體地，本實(shí)用新型進(jìn)一步包括粘結(jié)材料2，采用粘結(jié)材料2連接透明基底3與透明導(dǎo)電材料I。更為具體地，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中透明導(dǎo)電材料I包括納米銀線薄膜、碳納米管薄膜、納米銦錫金屬氧化物(ITO)薄膜、氟摻雜錫氧化物(FTO)薄膜。透明導(dǎo)電材料的直徑為Inm — IOOnm,長(zhǎng)度為8_15Mm。更為具體地，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中透明基底3包括玻璃、有機(jī)玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。更為具體地，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中顯示單元4包括表面貼裝發(fā)光二極管(SMDLED)、跨線。其中，可通過采用O歐電阻連接透明導(dǎo)電材料I上的不同區(qū)域同樣實(shí)現(xiàn)跨線的功能。更為具體地，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中粘結(jié)材料2包括聚乙烯醇(PVA)。本實(shí)用新型需要將透明導(dǎo)電材料I (采用納米銀線、ITO薄膜、碳納米管等)與透明基底3 (有玻璃、有機(jī)玻璃、PET等)用粘結(jié)材料2粘結(jié)，增加透明導(dǎo)電薄膜的牢固程度。通過離心、掛涂等方法，將粘結(jié)材料2 (如PVA)均勻涂于透明基底3表面，然后利用高溫烘干等方法將透明導(dǎo)電材料I均勻粘附于粘結(jié)材料2上，完成透明顯示屏的制作。如果透明基底3選用PET等材料，可以實(shí)現(xiàn)透明柔性顯示屏。在PET基底上，本實(shí)用新型在方塊電阻為6Ω/ □時(shí)，可見光透過率超過60%。電路中各SMD L ED以全串聯(lián)形式接入電路中，先將透明導(dǎo)電基底表面洗凈，利用刻蝕機(jī)，使透明導(dǎo)電基底就按設(shè)計(jì)要求形成獨(dú)立有規(guī)則的導(dǎo)通區(qū)域。用膠(如固晶膠等)將SMD LED貼裝在透明導(dǎo)電材料I上，經(jīng)高溫干燥，待乳白色固晶膠固化后轉(zhuǎn)為透明。通過點(diǎn)膠工藝，使用導(dǎo)電膠(如銀膠等)使SMD LED的正負(fù)極分別與透明導(dǎo)電材料I的導(dǎo)通。通過不同的刻蝕圖形設(shè)計(jì)，可以形成不同的回路，可做成不同的顯示字形。在透明基底3的下方分別引出透明顯示屏的正負(fù)極電極引出端，裁減大小合適的導(dǎo)電片(如銅箔等)固定于兩電極端，將相應(yīng)的電線焊接在電極上。由以上結(jié)構(gòu)，透明顯示屏就制作完成了。外部配上合適的驅(qū)動(dòng)電路，可以讓透明柔性顯示屏進(jìn)行顯示了。本實(shí)用新型采用低成本透明導(dǎo)電薄膜，利用刻蝕技術(shù)將導(dǎo)電薄膜分成若干區(qū)域，SMD LED通過透明固晶膠固定在透明導(dǎo)電基底上形成LED矩陣，選取驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)透明顯示。更為具體地，本實(shí)用新型透明柔性顯示屏分為固定字符透明顯示屏和可選址透明顯示屏兩類。圖2顯示的是固定字符透明顯示屏及其刻蝕部分，其中標(biāo)識(shí)I顯示的是透明導(dǎo)電材料，標(biāo)識(shí)5標(biāo)識(shí)顯示的是刻蝕機(jī)待刻蝕的線條或區(qū)域。對(duì)于固定字符透明顯示屏，先根據(jù)設(shè)計(jì)字符需求，采用軟件設(shè)計(jì)薄膜電極布線圖，如圖2所示。利用刻蝕機(jī)(激光刻蝕或雕刻機(jī)刻蝕)，將透明導(dǎo)電材料I按照設(shè)計(jì)好的布線圖進(jìn)行切割，切割部分起到阻斷透明導(dǎo)電材料I上電流的作用。透明導(dǎo)電材料I的四周與外界電源連接，被切割線包圍的部分被切割線阻斷了與外接電源的連接，切割線的兩邊分別與SMD LED的正負(fù)極(即電極)用銀漿粘合，與SMD LED正極與外界電源導(dǎo)通，與被切割線包圍部分連接的負(fù)極之間產(chǎn)生了電壓差，使電流通過SMD LED，讓SMD LED進(jìn)入工作狀態(tài)，上述結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將SMD LED串聯(lián)接入了電路中。通過上述結(jié)構(gòu)，在切割線附近的SMD LED因電壓差而發(fā)光，顯示了設(shè)計(jì)好的字符。更為具體地，電路中各SMD LED以全串聯(lián)形式接入電路中，所以透明導(dǎo)電材料I選擇ITO薄膜的方塊電阻的大小會(huì)影響到通過SMD LED的電流，從而影響發(fā)光亮度，以及電能的損失。圖3顯示的是ITO導(dǎo)電薄膜實(shí)現(xiàn)固定字符透明顯示屏，單顆SMD LED的電流電壓關(guān)系圖。其中，SMD LED在正常工作電壓(20mA)下的電壓為3. 2v，這個(gè)關(guān)系到整個(gè)電路在220v電壓下串聯(lián)LED的個(gè)數(shù)，關(guān)系到外部驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。因而，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例選擇表面電阻為10Ω/□的ITO薄膜。采用酒精將ITO薄膜表面清洗干凈。打開激光刻蝕機(jī)，調(diào)節(jié)激光功率為7. 7W，將ITO薄膜面朝上，放在激光刻蝕區(qū)。調(diào)節(jié)ITO薄膜與激光頭之間的距離，使激光能夠聚焦在ITO薄膜上。將設(shè)計(jì)好的字型導(dǎo)入，開啟刻蝕開始刻蝕ITO薄膜。數(shù)分鐘后，ITO薄膜就按設(shè)計(jì)要求形成獨(dú)立有規(guī)則的導(dǎo)通區(qū)域。通過不同的刻蝕圖形設(shè)計(jì)，可以形成不同的回路，可做成不同的顯示字形。完成基底材料電路設(shè)計(jì)后，用固晶膠將SMD LED (0805型，紅色、綠色)分別貼裝在粘結(jié)在透明基底3上的ITO薄膜上，經(jīng)高溫干燥(〈150度)，待乳白色固晶膠固化后轉(zhuǎn)為透明。通過點(diǎn)膠工藝，使用銀膠使SMD LED的正負(fù)極分別與ITO薄膜(即透明導(dǎo)電材料I)的導(dǎo)通。更為具體地，在透明基底3 (若透明基底3采用柔性透明材料，則將得到透明柔性顯示屏)的下方分別引出透明顯示屏的正負(fù)極電極引出端，裁減大小合適的銅箔固定于兩電極端，將相應(yīng)的電線焊接在電極上，得到透明顯示屏。圖4顯示的是可選址透明顯示屏的設(shè)置情況。其中，標(biāo)識(shí)41表示顯示單元4的SMD LED，標(biāo)識(shí)42表示顯示單元4的O歐電阻。本實(shí)用新型較佳實(shí)施例可選址透明顯示屏，對(duì)比透明非動(dòng)態(tài)顯示，需要設(shè)計(jì)一種能夠適合動(dòng)態(tài)顯示選址驅(qū)動(dòng)電路的刻蝕方案。采用軟件設(shè)計(jì)出相應(yīng)的刻蝕區(qū)域，設(shè)計(jì)的為16X 16選址驅(qū)動(dòng)方式，如圖4所示，橫向?yàn)閄方向，依次為X1、X2、……、X16 ;縱向?yàn)閅方向，依次為Y1、Y2、……、Υ16。其中Y方向由16條全部導(dǎo)通細(xì)長(zhǎng)區(qū)域組成，而X方向由于透 明導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性，故X方向上設(shè)計(jì)為中間斷開的形式，并通過O歐電阻(或透明導(dǎo)線等跨線)使X方向上跨接于Y的導(dǎo)通帶，達(dá)到X方向的導(dǎo)通。當(dāng)正負(fù)電壓分別接在Χ1、Υ1處，則跨接在Χ1、Υ1的SMD LED將產(chǎn)生電壓差，SMD LED就處于工作狀態(tài)。同理可知，通過控制輸入電壓所對(duì)應(yīng)的電極坐標(biāo)(橫坐標(biāo)X和縱坐標(biāo)Y)時(shí)，可以達(dá)到點(diǎn)亮不同位置LED的效果，達(dá)到了控制發(fā)光單元的目的。更為具體地，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例利用自制納米銀線實(shí)現(xiàn)柔性透明動(dòng)態(tài)漢字顯
/Jn ο其中，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例采用濕法制備納米銀線，將制得的納米銀線多次酒精清洗、過濾，稀釋后作為透明導(dǎo)電材料I。清洗PET薄膜作為透明基底3，然后將5%的PVA作為粘結(jié)材料2利用離心(1500r/min)的方法，均勻涂于PET材料表面。在80攝氏度高溫下，將納米銀線均勻涂于有PVA的PET表面。采用設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)顯示選址驅(qū)動(dòng)電路和刻蝕方案，利用激光刻蝕機(jī)，對(duì)透明導(dǎo)電材料I進(jìn)行刻蝕，并用固晶膠將SMD LED (0805型，白色)貼裝在納米銀線上，經(jīng)高溫干燥(〈150度)，待乳白色固晶膠固化后轉(zhuǎn)為透明。通過點(diǎn)膠工藝，使用銀膠使SMD LED的正負(fù)極分別與納米銀線導(dǎo)通，再次用固晶膠，將O歐電阻(0805型)，粘在X方向上設(shè)計(jì)斷開的部位，然后烘干。更為具體地，在透明顯示屏的上方和右方分別引出16個(gè)電極引出端，裁減大小合適的銅箔固定于透明導(dǎo)電材料I上，將相應(yīng)的電線焊接在電極上。上方為L(zhǎng)ED正極，通過三極管接在單片機(jī)的正極上，右方為L(zhǎng)ED的負(fù)極，直接接在單片機(jī)的負(fù)極上。但是本實(shí)用新型并不僅限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)和使用需要利用自制納米銀線和ITO導(dǎo)電薄膜實(shí)現(xiàn)柔性透明動(dòng)態(tài)漢字顯示。本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中采用濕法制備納米銀線，將制得的納米銀線多次酒精清洗、過濾，稀釋后作為透明導(dǎo)電材料I。設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)顯示選址驅(qū)動(dòng)電路和刻蝕方案，利用激光刻蝕機(jī)，對(duì)ITO薄膜的透明基底3進(jìn)行刻蝕。利用絲網(wǎng)印刷工藝，在跨線處涂上透明絕緣材料，形成絕緣層。然后在其上再次采用絲網(wǎng)印刷工藝，涂上納米銀線(納米銀線與透明絲網(wǎng)印刷漿料配比約為1% — 5%)，使納米銀線的兩端導(dǎo)通。用固晶膠將SMD LED (0805型，白色)貼裝在透明基底3上，經(jīng)高溫干燥(〈150度)，待乳白色固晶膠固化后轉(zhuǎn)為透明。通過點(diǎn)膠工藝，使用銀膠使SMD LED的正負(fù)極分別與納米銀線導(dǎo)通。在透明顯示屏的上方和右方分別引出16個(gè)電極引出端，裁減大小合適的銅箔固定于電極端上，將相應(yīng)的電線焊接在電極上。上方為SMD LED正極，通過三極管接在單片機(jī)的正極上，右方為SMDLED的負(fù)極，直接接在單片機(jī)的負(fù)極上。圖5顯示的是采用單片機(jī)控制，利用柔性透明動(dòng)態(tài)漢字顯示屏顯示的漢字“納”。本實(shí)用新型的保護(hù)內(nèi)容不局限于以上實(shí)施例。在不背離實(shí)用新型構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠向到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本實(shí)用新型中，并且以所附的權(quán)利要求書為保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種透明顯示屏，其特征在于，包括 透明導(dǎo)電材料(I)； 透明基底(3)，其與所述透明導(dǎo)電材料(I)連接； 顯示單元(4 )，其與所述透明導(dǎo)電材料(I)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的透明顯示屏，其特征在于，進(jìn)一步包括粘結(jié)材料(2)，其粘結(jié)在所述透明導(dǎo)電材料(I)與透明基底(3 )之間。
3.如權(quán)利要求1所述的透明顯示屏，其特征在于，所述透明導(dǎo)電材料(I)包括納米銀線薄膜、碳納米管薄膜、納米銦錫金屬氧化物薄膜、氟摻雜錫氧化物薄膜；所述透明導(dǎo)電材料的直徑為Inm-1OOnm,長(zhǎng)度為8_15Mm。
4.如權(quán)利要求1所述的透明顯示屏，其特征在于，所述透明基底(3)包括玻璃、有機(jī)玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
5.如權(quán)利要求1所述的透明顯示屏，其特征在于，所述顯示單元(4)包括表面貼裝發(fā)光二極管、跨線。
6.如權(quán)利要求2所述的透明顯示屏，其特征在于，所述粘結(jié)材料(2)包括聚乙烯醇。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種透明顯示屏，包括透明導(dǎo)電材料；透明基底，其與透明導(dǎo)電材料連接；顯示單元，其與透明導(dǎo)電材料連接。本實(shí)用新型用低成本透明導(dǎo)電薄膜，利用刻蝕技術(shù)將導(dǎo)電薄膜分成若干區(qū)域，采用表面貼裝發(fā)光二極管通過透明固晶膠固定在透明導(dǎo)電基底上，形成發(fā)光二極管矩陣，通過外界的電路驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)透明顯示。
文檔編號(hào)G09F9/33GK202871209SQ20122049554
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者熊智淳, 張哲娟, 孫卓 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)