CN1541505A - 蜂窝状柔性显示结构 - Google Patents

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Abstract

一种电光显示器，包括两组纤维，其中一组包括：导电纤维(12)，用于形成具有多个网格(18)的柔性承载栅网(16)；一电光激活(EOA)物质层(20)，填充所述网格；第一透明导电层(22)，用于覆盖所述承载栅网的一侧，并与所述导线电接触；第二导电层(28)，用于覆盖所述栅网(16)的另一侧，并与所述导线绝缘(26)，从而形成第一导电层(22)与第二导电层(28)之间的电光激活区。EOA物质(20)和第二层可以按照形成显示单元和图片的点来铺置。第一导电层(22)可以按照平行于所述导线的分离窄条来铺置，而第二导电层(28)可以按照横向窄条来铺置，从而形成限定在交叠窄条之间的像素矩阵。

Description

蜂窝状柔性显示结构
技术领域
本发明涉及柔性电光显示器，尤其涉及基于由柔性纤维制成的结构的显示器。
背景技术
电光显示器是这样一种装置，其被设计得当向其施加某种电场或电磁场时，它的光学状态将改变。这种显示器上的可视图像由多个包括电光激活(EOA)物质的显示单元来形成。术语“EOA物质”指满足如下条件的任何物质：当遭遇电场或电磁场变化时，该物质将改变其颜色、透明度、反射或其它光学性质，或者能够发光，从而适合显示图像。柔性电光显示器可以由柔性聚合物膜来制成，其中，EOA物质和电极的图案以薄层铺置在聚合物基板上，或者可以基于由柔性纤维或窄带编织或针织成的织物或纺织材料，其中，电极位于组成的纤维中。由于编织显示器可以利用公知的不限制其长度的编织技术来生产，所以编织显示器具有特定的优点。与一体的薄膜显示器相比，编织显示器更为柔软和结实。
US 5,962,967和JP 2001-034195公开了由两组交叉纤维制成的编织显示器，所述纤维包括纵向的导体和发光物质或其它EOA物质的敷层。独立可控的显示单元(像素)形成在一组中的纤维与另一组中的纤维相交叠处的每个交叉点处。这种显示器上的可视图像由多个像素形成。可以理解的是，这种像素中的光学激活(发光)区具有纤维直径的大小。
US 3,803,437公开了一种显示器，包括一组导线，其与一横向组的绝缘纤维相交织，并且覆盖有一层荧光体。电压施加在每两个相邻的导体之间，从而获得连续的发光面，而没有显示单元。在该结构中，导线之间的间隔必须具有取决于荧光体特征的预定宽度。
US 3,571,647公开了一种编织显示器，包括：集成有荧光体的承载非导电织物；第一(公共)电极，以柔性导电层的形式铺置在所述织物的背面；以及第二电极，以绝缘线的形式缝入所述织物中。可以按各种花样来缝制第二电极，以形成用于静态图像或图片的显示单元。每个单元的发光区位于绝缘线针脚的窄邻域中。
发明内容
根据本发明，提供了一种电光显示器，其包括：多条纤维，优选地被编织或针织，它们中的一些包括导线。所述纤维形成了具有限定在它们之间的网格的柔性承载栅网。一EOA物质层填充所述网格，并且第一导电层覆盖所述承载栅网的一侧。该导电层是透明的或半透明的，并且与导线电接触。第二导电层覆盖所述栅网的另一侧，但与所述导线绝缘。电光激活区(EOA区)形成在第一与第二导电层之间，其中，所述导线用于为第一透明导电层供电。第二导电层也可以是透明的。
根据本发明的一个实施例，EOA物质以分离点或以具有不同电光性质的点来填充承载栅网网格。这些点构成可以被整体控制的显示单元，从而形成所谓的静态可视图像。
根据本发明的另一实施例，第二导电层以分离点铺置在所述栅网上，从而将EOA区分成多个独立可控的显示单元。因此可以形成动态的或活动的可视图像。
根据本发明的又一实施例，显示器的纤维被组织成两组或更多组。第一组包括具有大致互相平行的导线的纤维。第一透明导电层以平行于该第一组的纤维的分离纵向窄条来铺置。每一窄条都与所述第一组中的一条或更多条导线电接触，但每条导线仅接触一条窄条。第二导电层以横过所述纵向窄条的分离平行窄条来铺置，从而形成独立可控的显示单元或像素的动态矩阵，每个像素被限定在一纵向窄条与一横向窄条的交叠区域中。每个像素中的EOA物质可以具有不同的电光性质。这样，可以特殊地获得RGB或CMYK彩色显示。
根据本发明的又一实施例，电光显示器可以在其有些部分中具有一独立可控像素的动态矩阵，在其又有些部分中具有动态的或活动的图像，而在该相同显示器的再有些部分中具有静态图像。
根据本发明最后的实施例，电光显示器可以包括：多条纤维，包括布置在一柔性承载栅网中的纵向导电单元；EOA物质，用于填充网格；以及导电层，用于覆盖所述栅网的一侧，并与所述导电单元绝缘。在该情况下EOA区形成在与所述导电单元和所述导电层相邻的“小格”中。
本发明的电光显示器基于在其两侧都具有导电层的蜂窝状栅网，该蜂窝状栅网提供了用于可靠地容纳EOA物质的结实而又柔软的结构。在这些显示器中，EOA物质的全部都可用来产生光效应，并且在一个显示器中，静态图片可以与诸如运动文字或动画的动态图像相组合。在使用高电压的编织显示器中，例如电致发光(EL)显示器中，可以避免由导电纤维的敷层中的缺陷而引起的电击穿。本发明的其它重要优点在于：所述承载栅网结构可以利用公知的高效编织或针织方法来生产，所述透明导电层可以由具有有限的导电率的聚合物来制成，具有任意形状和大小的显示单元或矩阵像素可以利用印刷技术来获得。
附图说明
为了理解本发明并且为了弄清可以怎样来实施本发明，下面参照附图仅借助于非限制性的示例来说明优选的实施例，图中：
图1是根据本发明的一个实施例的电光显示结构的透视剖开视图；
图2是图1所示结构的示意性的横截面视图；
图3A和3B是根据本发明的另一实施例的动画显示结构的正视平面图和后视平面图；
图4是根据本发明又一实施例的电光显示结构的透视剖开视图；
图5A和5B是根据本发明再一实施例的组合电光显示结构的正视平面图和后视平面图；
图6是根据本发明另一方面的简化显示结构的示意性横截面视图。
具体实施方式
参照图1和2，电光显示结构10包括：多条导电纤维(线)12，和非导电纤维14。所述纤维形成柔性承载栅网16，其可以由编织或针织制成，具有限定在纤维之间的网格18。一电光激活(EOA)物质层20填充所述网格18。没有任何限制，图中的栅网示出为正交的，并且EOA物质示出为电致发光的(EL)。透明或半透明导电层22铺置在承载栅网的一侧，并与导线12电接触。绝缘层26覆盖栅网16的另一侧，而第二导电层28覆盖该绝缘层26。当把合适的电信号施加给导线12和第二导电层28时，限定在第一导电层22与第二导电层28之间的电光激活区(EOA区)30将发光。
可以理解，在图1所示的情况中，形成在连续的导电层22与28之间的EOA区将包围整个显示器。这种显示器将是一连续的发光板。对于使用高电压的编织EL显示器，形成在所述导电层之间的EOA区与现有技术中已知的形成在交叉纤维之间的EOA区相比，更不易于发生由导电纤维的敷层中的缺陷所引起的电击穿。
显然，EOA物质20可以按照具有不同电光性质(例如不同颜色)的点(未示出)或按照空间分离的点来铺置。因此，发光板可以显示静态图像。
第二导电层28也可以按照如图2所示的分离点28a、28b、28c来铺置，从而形成显示单元29a、29b、29c，其可以通过合适的布线来独立地控制。在图2中，单元29b被点亮，而单元29a和29c未点亮。这样该发光板可以显示动态图片和动画。
图3A(正视图)和3B(后视图)显示了彩色动画图片的示例。显示结构30包括：承载栅网，由导线12和非导电纤维14制成，并且具有其间的网格，类似于图1的结构。一EOA物质层32填充所述网格，但它以具有不同颜色的点32a、32b、……、32h铺置在所述栅网上。透明导电层22铺置在所述承载栅网的正面侧，并与导线12电接触。绝缘层26覆盖所述栅网的背面侧，而第二导电层34覆盖该绝缘层26。该第二导电层不象图1中那样是连续的，而是按照由间隙或绝缘体36相分隔的点34a、34b、……、34h来铺置。在平面图中，导电点34大致与相应的EOA物质点32相重合，从而在每个导电点34与导电层22之间形成具有EOA区的显示单元。使用合适的布线和控制器，可以按希望的次序来接通和断开各显示单元。应该理解，在EOA物质点32的边界与第二导电层34的点的边界不重合的情况下，显示结构30也将工作。
参照图4，本发明的另一实施例示出为电光显示结构40，其在基于具有网格的柔性承载栅网方面类似于图1中所示的结构，并且具有填充所述网格的相同EOA层20和所述栅网下的一绝缘层26。不过，在这种情况下，所有导电纤维(线)42都被组织在沿一个方向排列的大致互相平行的一组纤维中，而非导电纤维44可以既横穿导线42，又平行于导线42。一透明导电层以平行于导线42的分离纵向窄条52铺置在结构40中。每一窄条52与至少一条导线42电接触，而每条导线42仅与一条窄条52相接触。显然，如果第二连续导电层28铺置在绝缘层26上(照图1中那样)，那么就将获得EOA区，其由限定在窄条52与第二导电层28(图4中未示出)之间的多个独立可控的窄条显示单元来组成。
在图4中，所示出的第二导电层以横穿纵向窄条52的分离平行窄条58铺置在绝缘层26上。这样就形成了独立可控像素的动态矩阵。例如，像素60限定在纵向窄条52a与横向窄条58a之间的交叠区域中。所获得的像素的大小不象现有技术中那样受纤维直径或栅网网格大小的限制。事实上，所述承载栅网仅确定了EOA层的厚度，其与纤维直径相当，而通过以窄条印刷导电层可以创建任意大尺寸的显示单元。相邻像素中的EOA物质可以具有不同类型，例如产生红色、绿色和蓝色的类型，从而形成彩色显示器。
例如，为了获得双面显示器，第二导电层58和绝缘层26也可以是透明的。在这种情况下，通过印刷与窄条58相接触的窄金属导电窄条62，可以提供横向窄条58a、58b等的更好的导电率。
参照图5A(正视图)和5B(后视图)，本发明的又一实施例示出为显示结构70，其将静态和动态显示组合在一个单元组中。组合显示结构70包括：承载栅网，具有填充有EOA物质的多个网格和沿一个方向取向的导电纤维42。透明导电层22覆盖所述栅网的正面侧，绝缘层26覆盖所述栅网的背面侧，而第二导电层28覆盖该绝缘层。显示结构70被分割成两种类型的两个或更多个区域。区域I按类似于图3的方式组织：一EOA物质层以分离点或具有不同电光性质的点72、74、76和78铺置。透明导电层22作为一个连续点来覆盖区域I，而第二导电层以分离点28a、28b、28c来铺置，从而，区域I构成具有很多静态图片的显示。
区域II按照类似于图4的方式来组织。透明导电层以平行于导线42并与它们电接触的纵向窄条52来铺置。第二导电层以横穿纵向导电窄条52的窄条58来铺置。从而，在区域II中形成了独立可控像素60的动态矩阵。区域II中的EOA物质可以是统一的，用于产生单色矩阵显示；或者所述像素可以具有不同的颜色，用于产生彩色显示。因此，一个柔性显示器既可以含有诸如徽标、装饰发光板的静态图片，又可以含有诸如动画和/或运动文字的动态图像。
在图6中示出了本发明的不同的方面，其显示了显示结构80的横截面视图，对图1的结构进行了简化，在所述承载栅网的正面侧没有透明导电层。它包括：多条导电纤维12和非导电纤维14，这些形成了具有限定在所述纤维之间的网格的柔性承载栅网。一EOA物质层20填充所述网格。该结构具有：绝缘层26，用于覆盖所述栅网的背面侧；和导电层28，用于覆盖绝缘层26，该导电层28可以按照点28a、28b、28c来铺置。该显示器可以具有铺置在所述栅网上的可选透明层82，以保护和/或密封EOA层。在这种情况下，多个EOA区84形成在与导电纤维12和导电层28相邻的“小格”中。不过，这些EOA区比利用图1的透明导电层22所形成的EOA区更小。
应该明白，导电纤维每条都具有它们自己的绝缘层(如图6中标号86下面所示)，该结构可以在没有绝缘层26的条件下工作。另外，图1至5中所示的具有正面透明导电层的显示结构可以实现为没有这种层，如图6中所示。
尽管已经对具体实施例进行了说明，但是，在不偏离本发明的范围的条件下，预期可以进行各种改变。

Claims (19)

1、一种电光显示器，其包括：多条纤维，它们中的至少一部分包括纵向导电单元，所述纤维形成具有限定在其间的多个网格的柔性承载栅网；一电光激活(EOA)物质层，用于填充所述网格；第一导电层，用于在所述承载栅网的一侧覆盖该承载栅网，所述导电层是透明的或半透明的，并且与所述导电单元的至少一部分电接触；以及第二导电层，用于在所述承载栅网的另一侧覆盖该承载栅网，并与所述承载栅网相绝缘，从而形成所述第一导电层与所述第二导电层之间的电光激活区(EOA区)。
2、根据权利要求1的电光显示器，其中所述纤维以编织或针织方式被互锁。
3、根据权利要求1的电光显示器，其中所述第二导电层是透明的或半透明的。
4、根据权利要求1的电光显示器，其中所述EOA物质以分离点或以具有不同电光性质的点填充所述承载栅网网格，所述点构成显示单元。
5、根据权利要求1的电光显示器，其中，所述第二导电层以分离点铺置，从而将所述EOA区分成多个独立可控的显示单元。
6、根据权利要求1的电光显示器，其中，所述纤维被组织成至少两组，第一组至少包括具有纵向导电单元的纤维，该第一组的纤维大致互相平行。
7、根据权利要求6的电光显示器，其中，所述第一透明导电层以平行于所述第一组的纤维的分离纵向窄条来铺置，每一窄条与所述第一组中的导电单元中的至少一个电接触，所述导电单元中的每个仅与所述窄条中的一个接触，从而将所述EOA区分成限定在所述窄条与所述第二导电层之间的多个独立可控的窄条显示单元。
8、根据权利要求7的电光显示器，其中，所述第二导电层以横穿所述纵向窄条的分离平行窄条来铺置，从而形成独立可控显示单元或像素的矩阵，每个显示单元被限定在一纵向窄条与一横向窄条之间的交叠区域中。
9、根据权利要求8的电光显示器，其中，所述EOA物质以具有不同电光性质的点来填充所述承载栅网网格，所述点大致与所述像素重合。
10、根据权利要求7的电光显示器，其中，所述第二导电层以横穿所述纵向窄条的分离平行窄条铺置在所述显示器的至少一部分上，从而形成所述一部分上的独立可控显示单元或像素的矩阵；所述第二导电层以具有任意形状的分离点铺置在所述显示器的另一部分上。
11、根据权利要求10的电光显示器，其中，所述显示器的所述另一部分中的所述EOA物质以分离点或以具有不同电光性质的点填充所述承载栅网网格。
12、根据权利要求1的电光显示器，包括与所述第二导电层相接触的多个拉长的导电单元，从而增强了所述第二导电层的导电率。
13、根据权利要求1的电光显示器，其中，所述第二导电层与所述导电单元由铺置在所述栅网与所述第二导电层之间的绝缘层来绝缘。
14、根据权利要求1的电光显示器，其中，所述第二导电层与所述导电单元由铺置在每个所述导电单元上的绝缘体来绝缘。
15、一种电光显示器，其包括：多条纤维，它们中的至少一部分包括纵向导电单元，所述纤维形成具有限定在其间的多个网格的柔性承载栅网；一电光激活(EOA)物质层，用于填充所述网格；以及导电层，用于在所述栅网的一侧覆盖该栅网，所述导电单元与所述导电层绝缘，从而形成与所述导电单元和所述导电层相邻的电光激活区(EOA区)。
16、根据权利要求15的电光显示器，其中，所述纤维以编织或针织方式被互锁。
17、根据权利要求15的电光显示器，其中，所述导电层是透明的或半透明的。
18、根据权利要求15的电光显示器，其中，所述EOA物质以分离点或以具有不同电光性质的点来填充所述承载栅网网格，所述点构成显示单元。
19、根据权利要求15的电光显示器，其中，所述导电层以分离点铺置在所述承载栅网上，从而将所述EOA区分成多个独立可控的显示单元。
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