一種顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電顯示領(lǐng)域，特別是一種節(jié)能、易于更新、易于生產(chǎn)并且低成本而且驅(qū)動(dòng)方式為被動(dòng)式的顯示屏。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的標(biāo)示牌(如道路交通指示牌，標(biāo)語(yǔ)牌等)、廣告牌等一般有如下幾類(lèi):LED，LCD，以及噴繪。其中，噴繪只能表現(xiàn)靜態(tài)的畫(huà)面，更新起來(lái)十分麻煩，特別是公路或者鐵路沿線(xiàn)比較偏遠(yuǎn)的地點(diǎn)，更新的時(shí)候需要大量人力物力和時(shí)間，更新成本很高。LCD的顯示效果好，內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，但是顯示面積有限，成本很高，一般只適合放在室內(nèi)。LED顯示屏亮度高，可以做成大面積顯示，內(nèi)容可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，成本很高，功耗也很高，大約1000瓦特每平方米，而且發(fā)熱嚴(yán)重，通常需要配置數(shù)臺(tái)空調(diào)輔助散熱。LED顯示屏一般放置在建筑物內(nèi)或者外墻上。LCD和LED顯示器一般很少放置于高速公路或者鐵路沿線(xiàn)，因?yàn)榫S護(hù)成本太高，而且本身造價(jià)太高，風(fēng)險(xiǎn)太大，況且公路以及鐵路沿線(xiàn)上的廣告或者道路指示牌的信息更新率不需要非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明結(jié)合光電效應(yīng)技術(shù)、電致變色材料技術(shù)或者電子墨水等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一種全新的顯示技術(shù)，使用本技術(shù)實(shí)現(xiàn)的顯示裝置，只需要在更換顯示內(nèi)容的時(shí)候通電，當(dāng)所需要的顯示內(nèi)容更新完畢后，斷開(kāi)電源，其顯示的內(nèi)容會(huì)長(zhǎng)期保存，直到進(jìn)行清除顯示操作。本發(fā)明中的顯示屏具有成本低，功耗低，更新維護(hù)方便，容易大面積生產(chǎn)的特點(diǎn)。適合安裝在室內(nèi)和室外人流密集區(qū)以及公路和鐵路沿線(xiàn)等偏遠(yuǎn)地區(qū)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種顯示裝置，包括顯示屏幕21 ;顯示屏幕21包括依次鄰接的上保護(hù)層11、上導(dǎo)電鍍層12、光電效應(yīng)材料鍍層13、電致變色材料層14、下導(dǎo)電鍍膜層15、下保護(hù)層16，相鄰兩層之間為緊密物理接觸；上導(dǎo)電鍍層12、光電效應(yīng)材料鍍層13、下導(dǎo)電鍍膜層15均為透明；驅(qū)動(dòng)電極由上導(dǎo)電鍍層12和下導(dǎo)電鍍層15引出。
[0005]還包括有數(shù)據(jù)傳輸裝置和刷新裝置；數(shù)據(jù)傳輸裝置包括發(fā)送部分和接收部分；發(fā)送部分將需要顯示的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇邮詹糠郑邮詹糠衷O(shè)置有存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器將收到的需要顯示的信息存儲(chǔ)起來(lái)。
[0006]刷新裝置的作用是根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸部分接收到并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中的需要顯示的內(nèi)容來(lái)更新顯示屏幕21上的內(nèi)容。
[0007]所述的顯示屏幕21由多塊長(zhǎng)條形顯示屏組件20拼接而成。
[0008]所述的刷新裝置包括電源、微控制器43、驅(qū)動(dòng)電路42、繼電器41、電機(jī)以及傳動(dòng)部分、遮光板31、擦除光源32、曝光光源33 ;其中數(shù)據(jù)傳輸裝置的接收部分和電源、驅(qū)動(dòng)電路42、繼電器41、微控制器43、電機(jī)以及傳動(dòng)部分構(gòu)成控制盒22，遮光板31、擦除光源32和曝光光源構(gòu)33成移動(dòng)刷新頭23 ; 所述遮光板31的形狀為半個(gè)方盒，寬度大于兩倍的顯示屏組件20的寬度與曝光光源33寬度之和，其由不透明材料構(gòu)成，邊緣緊貼在顯示屏組件20上，與顯示屏組件20構(gòu)成一個(gè)移動(dòng)的暗室，保證刷新的時(shí)候被刷新的顯示屏組件20不受外界光的影響；
擦除光源32是一個(gè)平面光源，其尺寸為一個(gè)顯示屏組件20的尺寸，其位置在移動(dòng)刷新頭的一側(cè)，保證在刷新開(kāi)始的時(shí)候，可以完全照亮被刷新的顯示屏組件20 ;
曝光光源33為一列點(diǎn)光源，位與移動(dòng)刷新頭的中部，其整體長(zhǎng)度為顯示屏組件20的長(zhǎng)度；
電源負(fù)責(zé)給整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定供電；電機(jī)與傳動(dòng)部分的作用是，電機(jī)受控于微控制器42，通過(guò)傳動(dòng)部分帶動(dòng)移動(dòng)刷新頭，將移動(dòng)刷新頭23帶動(dòng)到需要刷新的位置；移動(dòng)刷新頭23在電機(jī)以及傳動(dòng)部分的帶動(dòng)下左右移動(dòng)，以便移動(dòng)到需要刷新的顯示屏組件20前方，對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行刷新。
[0009]微控制器43控制驅(qū)動(dòng)電路42，驅(qū)動(dòng)電路42輸出驅(qū)動(dòng)電壓，并控制多個(gè)
繼電器41，每個(gè)繼電器41與每個(gè)顯示屏組件20中的上導(dǎo)電鍍層12或下導(dǎo)電鍍層15連接，以分別控制每個(gè)顯示屏組件20的驅(qū)動(dòng)電壓通斷。
[0010]所述的電致變色材料層14可由電子墨水層替代。
[0011]所述的遮光板31的寬度大于顯示屏組件20的寬度，以保證在刷新顯示屏組件20的過(guò)程中顯示屏組件20不受到環(huán)境光的影響。
[0012]所述的遮光板31由不透光材料構(gòu)成，作用是遮擋外部環(huán)境光，形成一個(gè)移動(dòng)的暗室；所述的擦除光源32由組成面陣的LED光源和勻光板構(gòu)成，其作用是將顯示屏整體照亮，使得光電效應(yīng)材料鍍層被全面照射，從而在驅(qū)動(dòng)電壓的作用下，整個(gè)顯示器上的電致變色材料或者電子墨水材料的狀態(tài)變成一致的，即實(shí)現(xiàn)了擦除功能；所述的曝光光源33由一排LED組成線(xiàn)陣，每個(gè)LED的亮度由微控制器43單獨(dú)控制。
[0013]所述的微控制器43將需要顯示的信息以像素為單位分割成列，然后根據(jù)每一列的像素的亮度，控制曝光光源33的每個(gè)LED，使每個(gè)LED的亮度與要刷新的這一列像素的亮度一致，再通過(guò)電化學(xué)曝光使得電致變色材料或者電子墨水材料正確顯示這一列像素的內(nèi)容。
[0014]
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
I，功耗低，節(jié)能
只需要在改變顯示內(nèi)容的時(shí)候耗電，平時(shí)無(wú)需供電，即顯示內(nèi)容自保持。即使在改變顯示內(nèi)容的時(shí)候，功耗也很低，大約每平方米20瓦，而且這個(gè)過(guò)程只需要數(shù)分鐘即可完成。非常適合太陽(yáng)能供電。
[0015]2，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單
關(guān)鍵工藝是大面積鍍膜工藝，相比LCD和傳統(tǒng)電致變色顯示或者電子墨水技術(shù)，無(wú)須精密的光刻鍍膜技術(shù)，成品率高。相比LED技術(shù)，無(wú)須復(fù)雜的顯示驅(qū)動(dòng)電路和供電電路。
[0016]3，制造成本低，維護(hù)成本低由于制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成品率高，制造成本較低，維護(hù)費(fèi)用隨之降低本發(fā)明使用了光電效應(yīng)技術(shù)和電致變色技術(shù)或者電子墨水技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為顯示屏幕的分層結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的整體示意圖；
圖3為本發(fā)明中移動(dòng)刷新頭的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為移動(dòng)刷新頭的局部示意圖；
圖5為本發(fā)明的局部細(xì)節(jié)示意圖；
圖6為本發(fā)明中的驅(qū)動(dòng)電路示意圖；
其中，11-上保護(hù)層；12-上導(dǎo)電鍍層；13-光電效應(yīng)材料鍍層；14_電致變色顯示層或者電子墨水顯示層；15_下導(dǎo)電鍍層；16_下保護(hù)層；20_顯示屏組件；21_顯示屏幕；22_控制盒；23_移動(dòng)刷新頭；31_遮光板；32_擦除光源；33_曝光光源；41_繼電器；42_驅(qū)動(dòng)電路；43_微控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明使用了光電效應(yīng)技術(shù)和電致變色技術(shù)或者電子墨水技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。光電效應(yīng)是指某些材料(大多數(shù)半導(dǎo)體材料，硫化鎘等)在有光照和無(wú)光照的條件下，電特性發(fā)生變化的特性。根據(jù)這個(gè)特性，可以制成根據(jù)外界光照發(fā)生電阻變化的器件(主要是光敏電阻)或者光伏器件。電致變色是指某些材料(例如:三氧化鎢，紫羅堿類(lèi)材料等)在電場(chǎng)作用下，顏色、透光率、反射率等光學(xué)特征發(fā)生變化的特性。目前已經(jīng)可以將這項(xiàng)技術(shù)用于顯示器，但是因?yàn)槠錄](méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，所以未見(jiàn)廣泛使用。電子墨水技術(shù)是利用帶有不同極性、不同顏色的微顆粒，在受到外部電場(chǎng)的影響下，向不同的方向移動(dòng)而形成所需要的圖案。這種技術(shù)已經(jīng)在電子書(shū)等產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用，但是目前的電子墨水屏需要制作精密的電極和配備相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。
[0019]而以上兩種顯示技術(shù)的共同點(diǎn)是其顯示結(jié)果具有自維持性，即當(dāng)顯示內(nèi)容被電廠(chǎng)確定后，即使將電場(chǎng)撤掉，其顯示內(nèi)容也會(huì)維持幾十天不變化。
[0020]已經(jīng)有技術(shù)將光敏電阻放置在電致變色器件外部，從而實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)外界光強(qiáng)自動(dòng)變色的裝置，但是只能整體變色，無(wú)法顯示有效內(nèi)容。
[0021]本發(fā)明的主要思想是將一層光電效應(yīng)材料加入到電致變色顯示或者電子墨水顯示裝置中。傳統(tǒng)的電致變色顯示裝置和電子墨水屏幕無(wú)法擺脫精密電極制造技術(shù)和顯示驅(qū)動(dòng)，因此也有著和LCD同樣的缺點(diǎn)，即引出電極多，產(chǎn)品缺陷多，控制復(fù)雜。一旦將一層光電效應(yīng)材料加入到電致變色顯示裝置或者電子墨水顯示裝置中，并在電致變色顯示裝置或者電子墨水顯示裝置上加上驅(qū)動(dòng)電壓，然后把需要顯示的內(nèi)容用外部光源投射到顯示裝置上，則這一層光電效應(yīng)材料的電特性將會(huì)根據(jù)投射內(nèi)容的明暗程度發(fā)生變化，使得被照亮的位置和未被照亮的位置的電流不一樣，從而使照亮部分與未照亮部分的電致變色材料發(fā)生轉(zhuǎn)換或者電子墨水中的微顆粒發(fā)生移動(dòng)的情況有所區(qū)別。最終，電致變色顯示裝置或者電子墨水屏幕上所顯示的內(nèi)容就可以與投射到顯示裝置上的圖案一致。由于電致變色顯示與電子墨水顯示的結(jié)果具有自維持特性，此時(shí)即使去掉驅(qū)動(dòng)電壓并撤掉外部投射光源，其顯示的內(nèi)容也會(huì)在幾十天內(nèi)不發(fā)生變化。
[0022]由于其顯示的內(nèi)容不需要像IXD/LED顯示器一樣依靠復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)成千上萬(wàn)條引腳進(jìn)行改變，而是由外部的照射圖案來(lái)決定，因此其結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式得以簡(jiǎn)化，而這種顯示方式命名為“被動(dòng)顯示”。
[0023]進(jìn)一步的，配合網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，可以遠(yuǎn)程控制顯示裝置上顯示的內(nèi)容。
[0024]本發(fā)明的顯示裝置實(shí)現(xiàn)需要三個(gè)部分:
1，顯示屏幕21
2，數(shù)據(jù)傳輸裝置
3，刷新裝置22、23
顯示屏幕21按照如下方式制造:
顯示部分按照現(xiàn)有的電子墨水屏幕或者電致變色顯示器制造工藝，但是需要做以下兩個(gè)重要改變:
I)，導(dǎo)電電極不需要分割，而是整體鍍膜
現(xiàn)有的電子墨水屏幕或者電致變色顯示器的顯示內(nèi)容是需要控制不同的導(dǎo)電電極上的電壓電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在每個(gè)像素上都需要引出兩個(gè)I到2個(gè)電極，而整個(gè)顯示裝置往往有幾十萬(wàn)甚至更多個(gè)像素，因此需要精密的光刻技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電電極的鍍膜和引出，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制。而本發(fā)明中的顯示內(nèi)容由外部光源控制，故不再需要精密的導(dǎo)電電極，每塊顯示面板只需要進(jìn)行一次完整的導(dǎo)電材料鍍膜，從而生成一張完整的導(dǎo)電鍍膜層即可。如此可大大降低生產(chǎn)工藝流程的要求和縮短生產(chǎn)時(shí)間。
[0025]2)，在顯示裝置觀察面(上保護(hù)層11)的導(dǎo)電鍍膜層12鍍膜完畢后，再進(jìn)行一次光電效應(yīng)材料鍍膜13，鍍膜材料為光敏材料，例如CdS，或者光伏材料。
[0026]這一層是實(shí)現(xiàn)被動(dòng)顯示的關(guān)鍵。
[0027]光敏材料或者光伏材料的特性就是光電效應(yīng)，即其電特性在不同強(qiáng)度的光照條件下會(huì)有變化。例如光敏材料在無(wú)光照的條件下，電阻非常大，而隨著光照強(qiáng)度的增加，其電阻會(huì)不斷減小直到飽和。而光伏材料在無(wú)光照的條件下，無(wú)電壓和電流輸出，而當(dāng)受到光照后，其電極上會(huì)產(chǎn)生電壓