專利名稱：具有多個電光元件的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有由多個電光元件覆蓋的電極結(jié)構(gòu)的電子裝置。
許多電子裝置包括顯示器，用于指示與電子裝置有關(guān)的信號的性質(zhì)。例如，移動式電話的顯示器可包括用于指示接收的信號的強(qiáng)度的指示器，例如小型帶盒記錄器的記錄裝置的顯示器可指示各個立體聲通道上記錄的信號的強(qiáng)度，以及放大器的顯示器可顯示立體聲輸出信號的強(qiáng)度。
尤其在這種顯示器是專用顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域中，這種顯示器一般包括多個基于液晶或發(fā)光二極管材料的電光元件，這些電光元件被分別控制以使得依賴于信號的顯示特性能夠起作用。這需要分段的電極結(jié)構(gòu)以及控制各電極段的驅(qū)動器，其增加了這種電子裝置的成本。
本發(fā)明力求提供一種根據(jù)開頭的段落的電子裝置，其能夠更簡單地被控制。
這由一種電子裝置實現(xiàn)，該電子裝置包括帶有單個電極結(jié)構(gòu)的基片和多個電光元件，該多個電光元件至少包括覆蓋該電極結(jié)構(gòu)的第一部分的第一電光元件，該第一電光元件包括具有第一透射/電壓響應(yīng)特性的第一電光材料；以及覆蓋該電極結(jié)構(gòu)的第二部分的第二電光元件，該第二電光元件包括具有第二透射/電壓響應(yīng)特性的第二電光材料。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識，即現(xiàn)今的技術(shù)可用于將各個電光元件沉積在基片上，例如通過將各個容器應(yīng)用在第一基片上，然后用例如液晶的電光材料填充(例如通過噴墨式印刷)，然后，由第二基片覆蓋。另一個例子在具有優(yōu)先權(quán)日23/08/2003的未預(yù)先公開的UK專利申請UK 0319908.0中披露，其中電光材料和聚合物前體的混合物的小滴利用例如噴墨式印刷的印刷技術(shù)分別沉積，其后，電光元件在所謂的成層步驟中通過在電光材料上由聚合物前體形成聚合物外涂層而形成。這促進(jìn)了在基片上的不同位置處具有不同特性的電光材料的沉積。本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識，即特性方面的差異可以是電光材料的透射/電壓特性，也就是該材料對施加的電壓的響應(yīng)特性。因此，各種不同的電光元件可用單個的電極結(jié)構(gòu)通過施加可變電壓來分別控制，這樣一種電壓一般相應(yīng)于信號特性的實際值。這具有另外的優(yōu)點，即可使對于電極結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電路非常簡單，因為信號對相應(yīng)的電壓的簡單的線性轉(zhuǎn)換足以驅(qū)動各種不同的電光元件。
在一實施例中，第一電光元件還包括第一聚合物外涂層，該第一電光材料夾在該第一聚合物外涂層和該基片之間；以及該第二電光元件還包括第二聚合物外涂層，該第二電光材料夾在該第二聚合物外涂層和該基片之間。這種電子裝置能夠通過未預(yù)先公開的UK專利申請UK0319908.0中披露的印刷方法來制造，其具有電子裝置能夠以低成本制造的優(yōu)點。同樣，由于這是單個基片技術(shù)，并且該方法的處理溫度是適中的，因此可使用塑料基片。
在另一實施例中，第一電光材料包括第一液晶材料，并且第二電光材料包括第二液晶材料。這是有利的，因為液晶材料的T/V特性能夠通過改變液晶混合物的成分來調(diào)諧。液晶材料的T/V特性已被充分記載，并且許多已知的液晶材料在市場上可以買到，這使得組成具有想要的T/V特性的液晶混合物非常簡單。
取決于與LC材料有關(guān)的電光效應(yīng)的性質(zhì)，電子裝置可包括第一光偏振層和第二光偏振層；電光元件夾在第一光偏振層和第二光偏振層之間以便建立想要的光閥效應(yīng)。
有利地，第一電光元件由第一濾色器覆蓋以及第二電光元件由第二濾色器覆蓋。因此，電子裝置的顏色狀態(tài)可通過改變施加給單個電極結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電壓來改變。
更詳細(xì)地并利用非限制性的實施例參考附圖來描述本發(fā)明，其中

圖1描繪了本發(fā)明的電子裝置的一實施例；圖2描繪了本發(fā)明的電子裝置的一實施例的側(cè)視圖；圖3描繪了本發(fā)明的電子裝置的另一實施例的側(cè)視圖以及圖4描繪了用于本發(fā)明的電子裝置中的電光材料的各種T/V響應(yīng)曲線的例子。
應(yīng)當(dāng)理解附圖僅僅是示意性的而并未按比例描繪。同樣應(yīng)當(dāng)理解在全部附圖中采用相同的參考數(shù)字來表示相同或相似的部件。
圖1示出了本發(fā)明的電子裝置10。電子裝置10具有帶有單個電極結(jié)構(gòu)120的基片100。強(qiáng)調(diào)的是，在本發(fā)明的上下文中，單個電極結(jié)構(gòu)意圖表示尋址(address)電子裝置10的所有電光元件的電極結(jié)構(gòu)。電極結(jié)構(gòu)120可以是如圖1中所示的叉指式電極結(jié)構(gòu)，或者是上下電極結(jié)構(gòu)而不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)。
基片100由多個電光元件140、160、180覆蓋，具有覆蓋電板結(jié)構(gòu)120的第一部分的第一電光元件140的兩個實例，該第一電光元件140包括具有第一透射/電壓響應(yīng)特性的第一電光材料，覆蓋電極結(jié)構(gòu)120的第二部分的第二電光元件160的兩個實例，該第二電光元件160包括具有第二透射/電壓響應(yīng)特性的第二電光材料，以及覆蓋電極結(jié)構(gòu)120的第三部分的第三電光元件180的兩個實例，該第三電光元件180包括具有第三透射/電壓響應(yīng)特性的第三電光材料。
強(qiáng)調(diào)的是，電子裝置10還可包括眾所周知的層，諸如通常用于基于LC材料的電子裝置10的對準(zhǔn)層，或在光反射電子顯示裝置10的情況下的光反射層，或在基于光反射LC效應(yīng)(CTLC，膽甾相結(jié)構(gòu)液晶)的光反射電子顯示裝置10的情況下的光吸收層。同樣，不同的電光元件140、160和180可由不同的濾色器(未示出)覆蓋以產(chǎn)生多色電子裝置10。
圖2示出了本發(fā)明的電子裝置10的側(cè)視圖，其已經(jīng)利用在未預(yù)先公開的UK專利申請UK 0319908.0中描述的制造方法來制造。第一電光元件140包括第一聚合物外涂層142和作為第一電光材料的實施例的第一液晶材料144；第二電光元件160包括第二聚合物外涂層162和作為第二電光材料的實施例的第二液晶材料164，以及第三電光元件180包括第三聚合物外涂層182和作為第三電光材料的實施例的第三液晶材料184。在該實施例中，基片100也帶有對準(zhǔn)層(未示出)。另外，電子裝置10包括第一光偏振層190和夾在電光元件140、160和180周圍的第二光偏振層194。第二光偏振層192可直接沉積在各種不同的聚合物外涂層142、162和182之上?？蛇x擇地，平面化層194可在第二光偏振層192以及在上下電極布置的情況下任選的上電極結(jié)構(gòu)(未示出)的沉積之前沉積在各種不同的聚合物外涂層142、162和182上。
將被沉積在另外的層上的電光材料和聚合物前體的混合物的非限制性的例子如下50重量百分比(wt％)的液晶混合物，例如混合物E7，其由Merck銷售，該液晶混合物是電光材料112的實施例；45wt％的光可聚合甲基丙烯酸異冰片酯(photo-polymerizableisobornylmethacrylate)(由Sartomer提供)；4.5wt％的1，2-二苯乙烯二甲基丙烯酸酯染料(stilbenedimethacrylate dye) 其合成已經(jīng)在PCT專利申請WO 02/42382中披露并因此通過參考引入，該兩個丙烯酸酯是聚合物前體114的實施例；以及0.5wt％的苯偶酰丙酮(benzildimethylketal)，其以商品名稱Irgacure 651由Ciba-Geigy銷售。
在未預(yù)先公開的UK專利申請UK 0319908.0中描述的印刷方法的非限制性的例子如下。在測試裝置中，向承載相應(yīng)于將被制造的電子裝置10的數(shù)量的多個叉指式電極結(jié)構(gòu)120的6×6英寸的正方形玻璃基片100提供了來自日本的JSR電子公司的摩擦的(rubbed)聚酰亞胺對準(zhǔn)層AI3046。該玻璃基片100裝配在計算機(jī)控制X-Y臺上，該計算機(jī)控制X-Y臺具有1-30mm/s的可變速度。
微滴(MicroDrop)噴墨打印裝置設(shè)置在X-Y臺上方的固定的位置。微滴噴墨打印裝置的分配頭包括在一側(cè)上形成為噴嘴的玻璃毛細(xì)管，該毛細(xì)管由用于產(chǎn)生通過該毛細(xì)管的壓力波的管狀壓力觸發(fā)器(piezo-activator)環(huán)繞。該壓力波觸發(fā)第一液體的小滴從該毛細(xì)管釋放。許多小滴可沉積在基片上相同的位置以增加將形成的電光元件的尺寸。對具有不同的T/V特性的所有不同的LC混合物重復(fù)該方法。因此，各種不同的小滴在40℃時暴露于UV光30分鐘，該UV光來自Philips TL08 UV燈并具有0.1mW/cm2的光強(qiáng)，其后，完成了電光元件140、160和180的形成。
圖3示出了基于公知的以cell技術(shù)為基礎(chǔ)的制造技術(shù)的本發(fā)明的電子裝置10的另一實施例的側(cè)視圖。在該實施例中，各種不同的電光材料144、164和184已經(jīng)沉積在預(yù)成型的容器中，該容器具有側(cè)壁202和203以及蓋子206。這些容器可由公知的光刻方法形成。在圖3中，該容器被描繪為相互完全分離，但是，這樣一個容器可與鄰近的容器共有一個側(cè)壁，在這種情況下能夠使用單個連續(xù)的蓋子206，這對技術(shù)人員來說將是顯而易見的。在電光材料144、164和184是液晶材料的情況下，第一光偏振層190和第二光偏振層192同樣存在于電子裝置10中。
在此刻，強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明并不局限于指示信號的應(yīng)用。電子裝置10的其它應(yīng)用可包括電子商標(biāo)、電子海報、電子廣告牌、電子路標(biāo)等等。例如，第一電光元件140可呈第一預(yù)定形狀，該第一預(yù)定形狀例如是呈傘狀物形狀支持第二電光元件160的結(jié)構(gòu)，具有用于打開或閉合該傘狀物的驅(qū)動電壓方面的變化。第三電光元件180可以雨云的形式成形，以進(jìn)一步增強(qiáng)廣告牌或海報?？稍黾恿硗獾碾姽庠援a(chǎn)生更復(fù)雜的設(shè)計?？蛇x擇地，電光元件140可以第一版本的形式成形，而電光元件160可以第二版本的形式成形。人們能夠容易地想到許多其它的例子。
電子裝置10也可以是電子壁紙，第一電光元件140由第一濾色器覆蓋、第二電光元件160由第二濾色器覆蓋和第三電光元件180由第三濾色器覆蓋，具有在具有由電子壁紙覆蓋的墻的空間產(chǎn)生不同氣氛的驅(qū)動電壓方面的變化。強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明對這種應(yīng)用能夠有顯著的幫助，因為簡單的、單個的電極結(jié)構(gòu)120足以控制覆蓋了大面積的多個電光元件。
反過來參考前面的附圖，借助于圖4中描繪的曲線圖，將解釋本發(fā)明的電子裝置10的實施的可能的模式。這些曲線圖例如對于交叉偏光鏡(常時白模式(whitemode))之間的扭曲向列LC模式是典型的。參考圖4a，在電壓V＝0V時，所有三個電光材料144，164和184是在透射狀態(tài)(常時白模式)。此時，由于例如信號強(qiáng)度方面的增大，電極結(jié)構(gòu)120上的電壓將相應(yīng)地增大。在大約V＝1V時，第一電光材料144將變?yōu)轫憫?yīng)施加的電壓，并且在V＝2V時，第一電光材料144將從透射狀態(tài)轉(zhuǎn)換為非透射狀態(tài)。
隨著信號強(qiáng)度方面的進(jìn)一步增大，在大約V＝3V時，第二電光材料164將變?yōu)轫憫?yīng)施加的電壓，并且在V＝4V時，第二電光材料164將從透射狀態(tài)轉(zhuǎn)換為非透射狀態(tài)。
仍然隨著信號強(qiáng)度方面的進(jìn)一步增大，在大約V＝5V時，第三電光材料184將變?yōu)轫憫?yīng)施加的電壓，并且在V＝6V時，第三電光材料184將從透射狀態(tài)轉(zhuǎn)換為非透射狀態(tài)。明顯地，例如通過提供有平行偏光器(常時黑模式)的裝置，相反行為，也就是隨著電極結(jié)構(gòu)120上的電壓的增加，電光元件140、160、180變?yōu)橥干涫峭瑯涌尚械?。?dāng)該裝置提供有光反射層時，該元件可從反射亮態(tài)轉(zhuǎn)換為非反射暗態(tài)，或者從非反射暗態(tài)轉(zhuǎn)換為反射亮態(tài)。
同樣，如圖4b中所示，T/V曲線的斜率可在各種不同的電光材料之間改變，其可用于調(diào)整各種不同的電光元件的灰度級行為。此處，第二電光材料164具有比第一電光材料144陡峭得多的斜率。因此，第二電光元件180具有小得多的電壓間隔，其中第二電光元件180將具有相比于對于第一電光元件160的寬得多的灰度級間隔的灰度狀態(tài)。
應(yīng)該注意，上述的實施例舉例說明而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠設(shè)計許多可選擇的實施例而不偏離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，放置在括號中的所有參考標(biāo)記不應(yīng)解釋為限制該權(quán)利要求。詞“包括”并不排除不同于權(quán)利要求中列出的那些元件或步驟的存在。在元件前的詞“一”或“一個”不排除多個這種元件的存在。本發(fā)明能夠利用包括幾個不同元件的硬件來實現(xiàn)。在裝置權(quán)利要求中列舉了幾種裝置，這些裝置中的幾種可由完全相同的硬件產(chǎn)品而具體化。某一措施在相互不同的從屬權(quán)利要求中列舉僅僅是個事實，并不表示這些措施的組合不能用于有利條件。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置(10)，包括基片(100)，帶有單個電極結(jié)構(gòu)(120)；以及多個電光元件(140；160，180)，至少包括第一電光元件(140)，覆蓋該電極結(jié)構(gòu)(120)的第一部分，該第一電光元件(140)包括具有第一透射/電壓響應(yīng)特性的第一電光材料(144)；以及第二電光元件(160)，覆蓋該電極結(jié)構(gòu)(120)的第二部分，該第二電光元件(160)包括具有第二透射/電壓響應(yīng)特性的第二電光材料(164)。
2.如權(quán)利要求1中所要求的電子裝置(10)，其中該第一電光元件(140)還包括第一聚合物外涂層(142)，該第一電光材料(144)夾在該第一聚合物外涂層(142)和該基片(100)之間；以及該第二電光元件(160)還包括第二聚合物外涂層(162)，該第二電光材料(164)夾在該第二聚合物外涂層(162)和該基片(100)之間。
3.如權(quán)利要求1或2中所要求的電子裝置(10)，其中該第一電光材料(144)包括第一液晶材料，該第二電光材料(164)包括第二液晶材料。
4.如權(quán)利要求3中所要求的電子裝置(10)，該電子裝置(10)還包括第一光偏振層(190)和第二光偏振層(192)；該電光元件(140；160，180)夾在該第一光偏振層(190)和該第二光偏振層(192)之間。
5.如權(quán)利要求1-4的任意一個中所要求的電子裝置，其中該第一電光元件(140)由第一濾色器覆蓋，以及該第二電光元件(160)由第二濾色器覆蓋。
全文摘要
一種電子裝置(10)，包括帶有單個電極結(jié)構(gòu)(120)的基片(100)和多個電光元件(140；160，180)。多個電光元件(140；160，180)至少包括覆蓋該電極結(jié)構(gòu)(120)的第一部分的第一電光元件(140)，該第一電光元件(140)包括具有第一透射/電壓響應(yīng)特性的第一電光材料；以及覆蓋該電極結(jié)構(gòu)(120)的第二部分的第二電光元件(160)，該第二電光元件(160)包括具有第二透射/電壓響應(yīng)特性的第二電光材料。因此，各種不同的電光元件(140；160，180)能夠通過施加不同的電壓用單個電極結(jié)構(gòu)逐一控制。
文檔編號G02F1/1343GK1902531SQ200480039164
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月27日
發(fā)明者S·I·克林克, D·J·布羅爾, H·E·A·惠特馬, J·P·A·福格爾斯, R·彭特曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司