本發(fā)明涉及彩色顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種彩色反光式大像素雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊。

背景技術(shù)：

目前的顯示屏幕普遍采用發(fā)光式顯示屏，發(fā)光式顯示屏存在一些缺陷。人們常常會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在戶外看不清手機(jī)屏幕，原因是顯示器的亮度沒有強(qiáng)大到足以克服環(huán)境光的亮度。從顯示屏幕中發(fā)出的光也會(huì)造成眼睛疲勞，特別是眼睛還在發(fā)育中的兒童，這種發(fā)光式屏幕會(huì)對(duì)兒童眼睛造成很大的傷害。

更重要的是，以手機(jī)為例，發(fā)光式顯示器在常關(guān)機(jī)的工作狀態(tài)下，液晶顯示仍然消耗手機(jī)整機(jī)功耗的70％以上，液晶顯示只有大約6％的功耗來自面板的背光源。用于移動(dòng)顯示的能源的需求逐年以25～35％的速度增加，而電池容量每年提高不到6％。這一日益擴(kuò)大的差距需要從根本上得到解決，才能使移動(dòng)設(shè)備更節(jié)能、健康和環(huán)保。

以上所有問題無法通過任何現(xiàn)有的發(fā)光彩色顯示屏技術(shù)解決。徹底的解決方案必須來自電子紙或反光式彩色顯示(RCD，Reflective Color Display)技術(shù)，如同紙張上的印刷一樣，利用環(huán)境光來顯示圖像。

RCD近年來得到了不少關(guān)注，然而市場(chǎng)上至今還沒有出現(xiàn)一種能夠滿足市場(chǎng)要求的RCD產(chǎn)品。目前，RCD面板通常包含雙穩(wěn)光調(diào)制器陣列，每個(gè)光調(diào)制器生成特定的原色，顏色通過RGB顏色的組合來調(diào)制混合，實(shí)現(xiàn)多種彩色需要更小和更密集的子像素來表達(dá)三種主要顏色中的一種原色。這些子像素排列在同一基板層上，在空間上交錯(cuò)排列形成點(diǎn)陣。理想的顏色和灰度通過調(diào)整子像素的開關(guān)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。

目前的RCD技術(shù)有兩個(gè)根本問題。第一個(gè)問題也是最嚴(yán)重的問題體現(xiàn)在低反光率和低色域上。提高反光率和簡(jiǎn)化制造工藝是迄今為止反光顯示行業(yè)沒能實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)基本目標(biāo)。雖然RGB三原色調(diào)色在發(fā)光式或透光式顯示器上的應(yīng)用十分成功，但應(yīng)用到RCD顯示器上則有致命的問題。結(jié)果是反光的效率非常低(通常在20％以下)，在一般環(huán)境光條件下產(chǎn)生的顏色讓市場(chǎng)無法接受。

另一個(gè)難以解決的問題是分辨率和灰度級(jí)受子像素大小的限制。空間彩色與雙穩(wěn)態(tài)子像素抖動(dòng)要求原色元件的三個(gè)密切放置組實(shí)現(xiàn)顏色的灰度級(jí)。這需要大量的、高密度的子像素，并且需要行列連接線來驅(qū)動(dòng)控制它們。即使可以實(shí)現(xiàn)，制造成本也極其昂貴。

模擬法布里(FPI)顏色調(diào)制器能夠解決上述RCD的兩個(gè)根本問題。模擬FPI的概念已經(jīng)在多年前被提出，但由于其有嚴(yán)格的制造精度要求故很難制造和實(shí)現(xiàn)。由于顯示面板上使用大量的像素，幾乎不可能在面板加工制作完成時(shí)保持所有像素機(jī)械和電氣性能的一致性。面板上每個(gè)FPI調(diào)制器的兩個(gè)反射層在驅(qū)動(dòng)時(shí)要保持嚴(yán)格平行，反射鏡面之間的任何傾斜將導(dǎo)致一個(gè)像素顯示彩虹斑而不能正常工作。一個(gè)完整的顯示面板只需要出現(xiàn)幾個(gè)有缺陷像素就足以使其報(bào)廢，這就是模擬法布里顏色調(diào)制器像素制作的困難所在，做成工業(yè)信息牌或戶外廣告牌更是不易。而傳統(tǒng)的LED顯示屏耗電量大，難以通過太陽能提供所需的電能，必須通過市電提供能量。黑白液晶顯示屏雖然耗電很低，但受氣候溫度的影響很大，適用范圍很窄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供一種彩色反光式大像素雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊，其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，制作方便，避開MEMS加工制作中的光刻和刻蝕工序，并且采用市場(chǎng)上現(xiàn)有的普通材料，利用電路板加工制作和其他常見的加工工藝，制造成本低廉，大大降低進(jìn)入市場(chǎng)的門檻，為將來高分辨率顯示薄膜的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并且具有低能耗和戶外強(qiáng)光下的優(yōu)越性能，可通過太陽能供電，節(jié)約能源，對(duì)氣候溫度條件的適應(yīng)性很強(qiáng)。其將彩色光干涉調(diào)制器作為像素單元，通過多個(gè)雙穩(wěn)態(tài)光干涉調(diào)制器組成的規(guī)則或不規(guī)則的點(diǎn)陣模塊，多個(gè)點(diǎn)陣模塊的排列可以拼出各種文字或圖案，用于戶外廣告牌或其他戶外工業(yè)顯示屏。這種色彩的顯示是在接近零功耗的條件下完成的，即使顯示動(dòng)態(tài)時(shí)的驅(qū)動(dòng)能耗也只是傳統(tǒng)顯示的兩個(gè)數(shù)量級(jí)以下。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：本發(fā)明包括透明面板、背板、若干移動(dòng)鏡片、支撐銷和具有導(dǎo)電性的彈性固定件，所述的透明面板的背面設(shè)有一層半透反光膜，半透反光膜的表面覆蓋有一層透明層，所述的背板和所述的透明面板相對(duì)應(yīng)，所述的支撐銷連接所述的透明面板和背板，所述的背板朝向透明面板的一面設(shè)有若干電極，所述的移動(dòng)鏡片位于透明面板和背板之間，移動(dòng)鏡片朝向透明面板的一面設(shè)有一層反光層，所述的彈性固定件連接移動(dòng)鏡片和透明面板的透明層或者所述的彈性固定件連接移動(dòng)鏡片和支撐銷，背板和所述的透明層之間的間距大于移動(dòng)鏡片的厚度，移動(dòng)鏡片的反光層和透明面板的透明層相接觸或者移動(dòng)鏡片和背板相接觸，彈性固定件、背板上的電極分別和設(shè)在顯示模塊外部的驅(qū)動(dòng)電路相連。透明面板可以采用玻璃為原料，也可以采用其他透明材料，如高分子材料等，通過熱壓或注塑成型，透明面板也可通過對(duì)大面積的透明板進(jìn)行切割而獲得。半透反光膜是一層鍍上去的金屬膜，一般厚為5～15納米，通常為金屬鉻或者其他適合的光反射材料。透明層為一層數(shù)十至數(shù)百納米厚度的透明薄膜。透明面板的平整度需要得到保障，不應(yīng)有任何明顯的起伏，防止引起光干涉的偏差。移動(dòng)鏡片可以是三角形、正方形、六邊形、八邊形、圓形或構(gòu)成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方形形狀或任意形狀。移動(dòng)鏡片由玻璃、金屬、高分子材料或陶瓷制成，移動(dòng)鏡片上的反光層通常通過金屬鍍膜形成，如超過30納米厚度的鋁膜。當(dāng)今金屬和非導(dǎo)電鍍膜的許多技術(shù)都已經(jīng)很成熟，如有CVD、PVD、旋涂等各種方法，在這里不作詳述。通過彈性固定件將移動(dòng)鏡片壓在透明層上或背板上。本發(fā)明中，像素通過透明面板上的半透反光膜和移動(dòng)鏡片上的反光層構(gòu)成的FPI光干涉產(chǎn)生顏色。驅(qū)動(dòng)電路形成的信號(hào)通過電路連線在彈性固定件和背板電極之間施加電壓，使移動(dòng)鏡片沿垂直于透明面板的方向移動(dòng)，被平行地拉近或拉遠(yuǎn)背板，從而改變半透反光膜和反光層之間的距離，即改變兩干涉面之間的距離，實(shí)現(xiàn)和每個(gè)移動(dòng)鏡片相對(duì)應(yīng)的像素的顏色變化。本發(fā)明中，初始顏色由覆蓋在半透反光膜上透明層的厚度所確定，初始狀態(tài)時(shí)，反光層和透明層完全接觸，制作面板時(shí)調(diào)整透明層的厚度，即可調(diào)整半透反光膜和反光層的初始狀態(tài)的間距，也就是透明層的厚度決定顯示模塊的基色，這時(shí)為第一穩(wěn)態(tài)；對(duì)比顏色通過驅(qū)動(dòng)電路來控制，在驅(qū)動(dòng)電路的控制下，使移動(dòng)鏡片離開其原始位置并靠攏背板，從而改變光干涉面之間的距離，這時(shí)為第二穩(wěn)態(tài)。當(dāng)然也可以將移動(dòng)鏡片緊靠背板時(shí)像素顯示的顏色作為初始顏色，移動(dòng)鏡片的反光層緊靠透明層時(shí)像素顯示的顏色作為對(duì)比顏色。因此，顯示模塊中每個(gè)像素可以顯示兩種顏色，即雙穩(wěn)態(tài)。透明層的厚度確定了第一穩(wěn)態(tài)的顏色，移動(dòng)鏡片緊靠背板時(shí)反光層和半透反光膜之間的距離確定了第二穩(wěn)態(tài)的顏色。因此，顯示模塊中的各個(gè)像素都能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)先確定的兩種反差顏色，這樣就可以通過模塊上像素點(diǎn)的色彩反差組合顯示數(shù)字、字母、文字或圖案。移動(dòng)鏡片的布置可以按規(guī)則的陣列排列，也可根據(jù)需要進(jìn)行不規(guī)則排列，還可按7段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)排列實(shí)現(xiàn)數(shù)字的顯示。將多個(gè)顯示模塊排列拼裝成一個(gè)完整的顯示面板，就可顯示出由數(shù)字、字母、文字和圖案構(gòu)成的信息，成為戶外廣告牌或其他工業(yè)信息顯示牌。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，避開MEMS加工制作中的光刻和刻蝕工序，并且采用市場(chǎng)上現(xiàn)有的普通材料，利用電路板加工制作和其他常見的加工工藝，制造成本低廉，大大降低進(jìn)入市場(chǎng)的門檻，為將來高分辨率顯示薄膜的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并且功耗極低，動(dòng)態(tài)顯示時(shí)的驅(qū)動(dòng)能耗也只是傳統(tǒng)顯示的兩個(gè)數(shù)量級(jí)以下，故可利用太陽能對(duì)其進(jìn)行供電，大大節(jié)約能源，同時(shí)具有戶外強(qiáng)光下的優(yōu)越性能，對(duì)氣候溫度條件的適應(yīng)性很強(qiáng)。

在未驅(qū)動(dòng)的初始條件下，半透反光膜和反光層之間的距離(即光干涉兩個(gè)反射面之間的距離)決定像素的初始顏色。反射出的干涉光波長(zhǎng)是兩個(gè)兩者之間距離的一倍。因?yàn)榭梢姽獠ㄩL(zhǎng)的范圍是400～700納米，半波長(zhǎng)的距離是200～350納米。對(duì)于兩金屬面之間產(chǎn)生的干涉，如果獲得的干涉顏色是黑色或褐色就說明該光干涉層之間的腔室深度小于200納米；干涉出任何顏色都表明兩層干涉面之間的距離大于200納米；彩色條紋表明兩個(gè)干涉面的不平行。如果超過350納米，則350納米至500納米之間呈現(xiàn)第二級(jí)彩色條紋，500納米至650納米呈第三級(jí)彩色條紋。顏色的飽和度會(huì)隨著兩干涉面距離與可見光波長(zhǎng)范圍之間的倍數(shù)增加而降低，逐漸變得越來越不明顯，直到最后條紋消失。因此根據(jù)市場(chǎng)的需要，像素也可以在一個(gè)狀態(tài)下特意實(shí)現(xiàn)一定的彩色條紋，以產(chǎn)生特別的顯示效果。通常移動(dòng)鏡片背面和背板之間留有0.2～5微米深度的空腔，這個(gè)空腔深度設(shè)定到一個(gè)合適的距離，移動(dòng)鏡片被驅(qū)動(dòng)時(shí)像素正好顯示另外一個(gè)確定的顏色。因而，每個(gè)像素都可以在初始顏色和驅(qū)動(dòng)顏色之間轉(zhuǎn)換?？涨坏纳疃仍叫t驅(qū)動(dòng)電壓越低，轉(zhuǎn)換越容易，但制作精度的要求越高。空腔深度大于1微米以上，驅(qū)動(dòng)狀態(tài)顯示的顏色呈灰白色。

驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方法有多種，如直接驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)和被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)方法。直接驅(qū)動(dòng)原理十分簡(jiǎn)單，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)引線，在引線和公共電極之間施加驅(qū)動(dòng)電壓以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)鏡片。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明了，缺點(diǎn)是引線的數(shù)目等于M×N，其中M和N是移動(dòng)鏡片點(diǎn)陣排列中的排數(shù)和列數(shù)。很顯然，這種驅(qū)動(dòng)方法引線數(shù)目比較多，對(duì)于像素密集的點(diǎn)陣而言很難操作，而對(duì)于像素較少的顯示模塊更為適合，特別適合移動(dòng)鏡片按7段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)排列的顯示模塊。采用主動(dòng)矩陣和被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)所需要的引線則是M+N，引線數(shù)量大大降低，因此像素密集的點(diǎn)陣更為實(shí)際的驅(qū)動(dòng)方式應(yīng)該是采用主動(dòng)矩陣或被動(dòng)矩陣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。對(duì)于主動(dòng)矩陣而言，透明面板后面的所有移動(dòng)鏡片的背后成為一個(gè)電極，背板上有和每個(gè)移動(dòng)鏡片對(duì)應(yīng)的電極，通過主動(dòng)矩陣給上述電極施加驅(qū)動(dòng)電壓。主動(dòng)TFT矩陣掃描方法已經(jīng)應(yīng)用得十分廣泛，這里不再詳細(xì)描述。主動(dòng)TFT矩陣驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是控制和刷新速度比較靈活，而且像素顯示狀態(tài)容易保證，因而色彩效果好，但主動(dòng)TFT矩陣驅(qū)動(dòng)制造成本很高，對(duì)于雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊而言有點(diǎn)大材小用。因此對(duì)于雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊，采用成本低、控制簡(jiǎn)便的被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)更為合理。對(duì)于被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)而言，移動(dòng)鏡片背后的導(dǎo)電表面可以通過鍍膜來形成行(或列)方向設(shè)置的電極條，和背板上的電極條垂直，背板上的電極條及移動(dòng)鏡片背面的電極條通過被動(dòng)矩陣方式驅(qū)動(dòng)。被動(dòng)矩陣掃描方法已應(yīng)用得十分廣泛，這里就不再詳細(xì)描述。

作為優(yōu)選，所述的移動(dòng)鏡片的周圍設(shè)有兩個(gè)以上的支撐柱，支撐柱和所述的透明面板垂直，支撐柱的前端和透明面板的透明層相連，支撐柱的后端和所述的支撐銷的前端相連，所述的彈性固定件連接在移動(dòng)鏡片和支撐柱的后端之間，所述的背板和所述的支撐銷相連。用于固定移動(dòng)鏡片的彈性固定件可以直接粘結(jié)在透明層上，則可省略支撐柱；也可使用支撐柱，用于固定移動(dòng)鏡片的彈性固定件粘結(jié)在支撐柱上。粘合劑可以采用任何適用于相應(yīng)半透反光面材料的粘合劑，如熱溶型膠、樹脂類膠、濕度固化膠或UV固化膠等等。支撐柱可采用小玻璃立方體(如0.5×0.5毫米、厚0.2毫米的玻璃立方體)，按陣列放置并粘合在透明層上形成支撐柱。當(dāng)然也可使用其他固體材料。支撐柱的厚度范圍為零至移動(dòng)鏡片厚度。支撐柱厚度必須比移動(dòng)鏡片厚度小，即支撐柱更薄，以保證移動(dòng)鏡片反光層與透明面板透明層之間在沒被驅(qū)動(dòng)的條件下相互接觸，以獲得干涉色彩的滿意的飽和度。

作為優(yōu)選，所述的背板的電極上覆蓋有一層絕緣層。以避免移動(dòng)鏡片和背板接觸時(shí)發(fā)生導(dǎo)通。背板除了提供電路連接和驅(qū)動(dòng)，還同時(shí)起到顯示模塊背面保護(hù)層的作用。背板可以采用與透明面板同樣的玻璃材料，通過鍍膜產(chǎn)生條狀電極，用于被動(dòng)矩陣的驅(qū)動(dòng)?；虿捎靡呀?jīng)成熟的非晶硅、氧化物或TFT技術(shù)，在玻璃材料上形成驅(qū)動(dòng)層，用作主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)。還可以直接使用PCB板，包括普通PCB板、鋁基板PCB板和陶瓷PCB板等等。如果采用陶瓷PCB板做背板，由于其與玻璃CTE的匹配性，應(yīng)該是一種理想的背板材料。

作為優(yōu)選，所述的移動(dòng)鏡片的反光層上涂有一層聚合物薄膜，通過軟硬面的壓合在反光層表面形成一層厚度不一至的聚合物薄膜層，聚合物薄膜層的厚度與移動(dòng)鏡片反光層表面的起伏抵消，所述的半透反光膜和反光層相對(duì)平行。如果選擇玻璃材料制作透明面板和移動(dòng)鏡片，則移動(dòng)鏡片的反光層或透明面板的透明層的表面還可以進(jìn)行平坦化處理，即通過平整補(bǔ)償來改進(jìn)兩干涉表面之間的平行度。具體可布涂聚合物薄膜(厚度小于1微米)作為緩沖層，然后通過軟硬面的壓合來減少平行度或平整度的差異?？梢詫蓚€(gè)玻璃表面進(jìn)行熱壓或者UV固化，使得聚合物薄膜的厚度與玻璃表面的起伏抵消來達(dá)到反光層和透明層的相對(duì)平行。也就是說通過這種方式，在表面上的任何亞微米缺陷可由聚合物薄膜層來補(bǔ)償，從而保持兩個(gè)干涉面之間的相對(duì)平行。

作為優(yōu)選，所述的彈性固定件為和所述的透明面板相對(duì)應(yīng)的彈性薄膜層，彈性薄膜層通過切割分割成若干組移動(dòng)鏡片膜層、支撐柱膜層和彈性拉條，移動(dòng)鏡片膜層的四個(gè)角落處各連有一根所述的彈性拉條，彈性拉條連接移動(dòng)鏡片膜層和支撐柱膜層，移動(dòng)鏡片膜層和所述的移動(dòng)鏡片的背面粘合，支撐柱膜層和所述的支撐柱的后端面粘合，支撐柱膜層上設(shè)有一個(gè)可穿過所述的支撐銷的通孔。在移動(dòng)鏡片背面和支撐柱的頂端點(diǎn)膠，點(diǎn)膠可以通過點(diǎn)滴的方式，也可以通過絲網(wǎng)印刷或其他印模的方式，具體方法取決于點(diǎn)膠量的控制和點(diǎn)膠的速度和效率，粘合可通過熱溶膠或其他粘合劑來連接。彈性薄膜層為聚合物薄膜或?qū)щ姼叻肿颖∧ぁ⒔饘俦∧?，?dāng)彈性薄膜層為聚合物薄膜時(shí)，彈性薄膜層朝向背板的一面鍍有一層金屬導(dǎo)電膜，使透明面板背面按陣列排列的移動(dòng)鏡片的背面全部導(dǎo)通，連接成一個(gè)電極。當(dāng)然采用彈性薄膜層也可將移動(dòng)鏡片背面連成沿排或沿列設(shè)置的條狀電極，如通過鍍膜掩膜方法或刻蝕方法使橫向的移動(dòng)鏡片膜層、支撐柱膜層和彈性拉條導(dǎo)通，縱向之間不導(dǎo)通，從而形成按行設(shè)置的條狀電極，以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述的和每個(gè)移動(dòng)鏡片對(duì)應(yīng)的背板區(qū)域上各設(shè)有所述的電極，所述的彈性薄膜層形成移動(dòng)鏡片背面的電極，移動(dòng)鏡片背面的電極及背板上的電極分別和設(shè)在顯示模塊外部的主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)電路相連。和同一個(gè)移動(dòng)鏡片相對(duì)應(yīng)的背板上的電極相導(dǎo)通構(gòu)成一個(gè)電極，即背板上有和移動(dòng)鏡片數(shù)量相同的互不導(dǎo)通的電極。移動(dòng)鏡片背面的電極連接到一個(gè)公共電極上。

作為優(yōu)選，所述的彈性固定件為彈性壓片，彈性壓片套裝在支撐銷的中部并和支撐銷粘結(jié)，彈性壓片有四個(gè)分別向四個(gè)方向伸出的舌頭，前側(cè)的兩個(gè)舌頭導(dǎo)通，后側(cè)的兩個(gè)舌頭導(dǎo)通，中間掩模使前側(cè)的舌頭和后側(cè)的舌頭之間絕緣；所述的移動(dòng)鏡片背面的四個(gè)角落處設(shè)有倒角，移動(dòng)鏡片背面及倒角上鍍有導(dǎo)電層，彈性壓片前側(cè)的兩個(gè)舌頭和前排兩個(gè)相鄰的移動(dòng)鏡片的倒角相連，彈性壓片后側(cè)的兩個(gè)舌頭和后排兩個(gè)相鄰的移動(dòng)鏡片的倒角相連，使同一排的移動(dòng)鏡片的背面通過電路連接形成條狀電極，相鄰排的移動(dòng)鏡片之間互相絕緣。彈性壓片的材質(zhì)為金屬材料、導(dǎo)電高分子材料或表面鍍有金屬導(dǎo)電膜的聚合物材料。當(dāng)然也可通過彈性壓片將移動(dòng)鏡片連成按列設(shè)置的條狀電極，只要滿足移動(dòng)鏡片背面的條狀電極和背板上的條狀電極相垂直即可。也可通過彈性壓片將透明面板背后的按陣列排列的移動(dòng)鏡片連成一個(gè)電極，以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)。移動(dòng)鏡片背面及倒角上的導(dǎo)電層可以是金屬鍍膜，也可以鍍其他導(dǎo)電材料。彈性壓片和支撐銷還可通過3D打印方式實(shí)現(xiàn)。

作為優(yōu)選，所述的背板上的電極呈條狀形成條狀電極，背板上的條狀電極的設(shè)置方向和所述的移動(dòng)鏡片背面形成的條狀電極的設(shè)置方向相垂直，背板上的條狀電極及移動(dòng)鏡片背面形成的條狀電極分別和設(shè)在顯示模塊外部的被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)電路相連。

作為優(yōu)選，所述的彈性固定件為彈性壓片，彈性壓片套裝在支撐銷的中部并和支撐銷粘結(jié)，彈性壓片伸出有兩個(gè)以上的舌頭，所述的移動(dòng)鏡片排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)，所述的移動(dòng)鏡片的背面設(shè)有倒角，移動(dòng)鏡片背面及倒角上鍍有導(dǎo)電層，彈性壓片上的舌頭分別和位于其周圍的移動(dòng)鏡片的倒角相連，使排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的移動(dòng)鏡片的背面連成一個(gè)公共電極。彈性壓片的材質(zhì)為金屬材料、導(dǎo)電高分子材料或表面鍍有金屬導(dǎo)電膜的聚合物材料。移動(dòng)鏡片排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字的顯示。本技術(shù)方案中彈性壓片有兩種，一種只連接移動(dòng)鏡片的倒角，套裝在與透明面板邊緣不相鄰的支撐銷上；另一種既連接移動(dòng)鏡片的倒角又能和背板上的公共電極相連，套裝在靠近透明面板邊緣的支撐銷上。通過彈性壓片的連接，使排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的移動(dòng)鏡片的背面連成一個(gè)公共電極并和背板上的公共電極相連。

作為優(yōu)選，所述的透明面板背后的周圍設(shè)有支撐框架，支撐框架包圍排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的移動(dòng)鏡片，支撐框架的高度大于移動(dòng)鏡片的厚度；所述的背板上的電極有八個(gè)，八個(gè)電極和移動(dòng)鏡片的七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，八個(gè)電極各引出有由導(dǎo)電膜形成的電極引線，背板上還有一個(gè)公共極接線盤，公共極接線盤和支撐框架相對(duì)應(yīng)，所述的背板安裝在所述的支撐框架上，與支撐框架相鄰的彈性壓片上的舌頭和所述的公共極接線盤相連，即移動(dòng)鏡片背面的公共電極和背板上的公共極接線盤相連，背板上的八根電極引線及公共極接線盤分別和設(shè)在顯示模塊外部的直接驅(qū)動(dòng)電路相連。支撐框架的高度以給移動(dòng)鏡片一個(gè)微小的活動(dòng)空間為準(zhǔn)，通常在數(shù)微米以內(nèi)，以便移動(dòng)鏡片在原始狀態(tài)和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，距離越小則驅(qū)動(dòng)電壓就越低，但制作精度要求就越高。如果需要實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)雙色，則二者之間的距離需要控制在1微米之內(nèi)。背板和支撐框架粘結(jié)，可以采用熱固性粘合劑，也可以使用UV固化膠。如果顯示模塊的基本材料采用高分子材料，如PC，則還可以選用高分子材料激光焊接或其他粘結(jié)方式。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，材料較普通，制造成本較低，具有低能耗和戶外強(qiáng)光下的優(yōu)越性能，受氣候溫度的影響較小，可靠性高，一個(gè)模塊上的各個(gè)像素都能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)先確定的兩種反差顏色，通過模塊上像素點(diǎn)的色彩反差組合顯示數(shù)字、字母、文字或圖案，多個(gè)模塊點(diǎn)陣排列構(gòu)成大尺寸、低分辨率的顯示屏，大大降低反光式彩色顯示點(diǎn)陣模塊進(jìn)入市場(chǎng)的門檻，從而能夠用最少的資源，低成本地制作一種用于戶外廣告牌或工業(yè)民用的低分辨率顯示屏，為將來高分辨率顯示薄膜的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明在第一穩(wěn)態(tài)的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明在第二穩(wěn)態(tài)的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實(shí)施例1的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是實(shí)施例1中移動(dòng)鏡片和彈性薄膜層連接結(jié)構(gòu)的一種局部后視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是實(shí)施例2中移動(dòng)鏡片排列結(jié)構(gòu)的一種后視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是實(shí)施例2中移動(dòng)鏡片和彈性壓片連接結(jié)構(gòu)的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是實(shí)施例2中背板上電極布局的一種主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是實(shí)施例3中移動(dòng)鏡片排列結(jié)構(gòu)的一種后視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是實(shí)施例3中背板上電極布局的一種主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.透明面板，2.背板，3.移動(dòng)鏡片，4.支撐銷，5.彈性固定件，6.支撐柱，7.彈性薄膜層，8.彈性壓片，9.支撐框架，11.半透反光膜，12.透明層，21.條狀電極，22.電極，23.電極引線，24.公共極接線盤，31.反光層，32.倒角，71.移動(dòng)鏡片膜層，72.支撐柱膜層，73.彈性拉條，74.通孔，81.舌頭。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例1：本實(shí)施例的彩色反光式大像素雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊，如圖3、圖4所示，包括一個(gè)透明面板1、一個(gè)背板2、排列成5×7陣列的35個(gè)移動(dòng)鏡片3、48個(gè)支撐銷4、48個(gè)玻璃支撐柱6和一個(gè)作為彈性固定件5的彈性薄膜層7，透明面板1、彈性薄膜層7及背板2的面積大小和以5×7陣列排列的35個(gè)移動(dòng)鏡片的面積大小相對(duì)應(yīng)。透明面板1的背面鍍有一層半透反光膜11，半透反光膜11的表面覆蓋有一層透明層12，48個(gè)玻璃支撐柱6排列成6×8的點(diǎn)陣陣列垂直安裝在透明面板的背面，支撐柱6的前端和透明層粘接，上下相鄰的四個(gè)支撐柱圍成的空間中分別放置一個(gè)移動(dòng)鏡片，即每片移動(dòng)鏡片的四個(gè)角對(duì)應(yīng)的外側(cè)各有一個(gè)支撐柱，且移動(dòng)鏡片3朝向透明面板1的一面是一層反光層31，移動(dòng)鏡片3的反光層31和透明面板1的透明層12接觸，彈性薄膜層7覆蓋在以5×7陣列排列的35個(gè)移動(dòng)鏡片的背面，彈性薄膜層7通過切割分割成多組移動(dòng)鏡片膜層71、支撐柱膜層72和彈性拉條73，移動(dòng)鏡片膜層71的四個(gè)角落處各連有一根彈性拉條73，彈性拉條73連接移動(dòng)鏡片膜層71和支撐柱膜層72，移動(dòng)鏡片膜層71和移動(dòng)鏡片3的背面粘合，支撐柱膜層72和支撐柱6的后端面粘合，支撐柱膜層72上有一個(gè)可穿過支撐銷4的通孔74，支撐銷4的前端穿過通孔74和支撐柱6的后端相連，支撐銷和支撐柱一一對(duì)應(yīng)相連。彈性薄膜層7為聚合物薄膜或?qū)щ姼叻肿颖∧?、金屬薄膜，?dāng)彈性薄膜層為聚合物薄膜時(shí)，彈性薄膜層朝向背板的一面鍍有一層金屬導(dǎo)電膜，形成移動(dòng)鏡片背面的電極。顯示模塊的最后面是背板2，背板上有和支撐銷一一對(duì)應(yīng)的安裝孔，安裝孔套在支撐銷上并和支撐銷粘結(jié)，使背板安裝在支撐銷上，且背板2上有電極的一面朝向彈性薄膜層7，背板和彈性薄膜層之間有一定的間距，使移動(dòng)鏡片有可移動(dòng)的空間。和每個(gè)移動(dòng)鏡片3對(duì)應(yīng)的背板2區(qū)域上各有一個(gè)電極，形成背板上35個(gè)互不導(dǎo)通的電極，背板2的電極上覆蓋有一層絕緣層，避免彈性薄膜層和背板接觸時(shí)發(fā)生導(dǎo)通，彈性薄膜層7形成的移動(dòng)鏡片3背面的一個(gè)電極及背板2上的35個(gè)電極分別和安裝在顯示模塊外部的主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)電路相連。透明面板和背板圍成的空間的四周進(jìn)行封裝形成具有很好整體性的一個(gè)顯示模塊。

實(shí)施例2：本實(shí)施例的彩色反光式大像素雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊，如圖5、圖6、圖7所示，包括一個(gè)透明面板1、一個(gè)背板2、排列成5×7陣列的35個(gè)移動(dòng)鏡片3、48個(gè)支撐銷4和48個(gè)作為彈性固定件5的彈性壓片8，移動(dòng)鏡片3呈正方形，透明面板1及背板2的面積大小和以5×7陣列排列的35個(gè)移動(dòng)鏡片的面積大小相對(duì)應(yīng)。透明面板1的背面鍍有一層半透反光膜11，半透反光膜11的表面覆蓋有一層透明層12，48個(gè)支撐銷4排列成6×8的點(diǎn)陣陣列垂直安裝在透明面板1的背面，支撐銷4的前端和透明層粘接，上下相鄰的四個(gè)支撐銷圍成的空間中分別放置一個(gè)移動(dòng)鏡片，即每片移動(dòng)鏡片的四個(gè)角對(duì)應(yīng)的外側(cè)各有一個(gè)支撐銷，且移動(dòng)鏡片3朝向透明面板1的一面是一層反光層31，移動(dòng)鏡片3的反光層31和透明面板1的透明層12接觸，移動(dòng)鏡片3背面的四個(gè)角落處設(shè)置成倒角32，移動(dòng)鏡片3背面及倒角32上鍍有導(dǎo)電層。彈性壓片8套裝在支撐銷4的中部并和支撐銷4粘結(jié)，彈性壓片的材質(zhì)為金屬材料、導(dǎo)電高分子材料或表面鍍有金屬導(dǎo)電膜的聚合物材料，彈性壓片8有四個(gè)分別向四個(gè)方向伸出的舌頭81，前側(cè)的兩個(gè)舌頭81導(dǎo)通，后側(cè)的兩個(gè)舌頭81導(dǎo)通，中間掩模使前側(cè)的舌頭81和后側(cè)的舌頭81之間絕緣。彈性壓片8前側(cè)的兩個(gè)舌頭81和前排兩個(gè)相鄰的移動(dòng)鏡片3的倒角32相連，彈性壓片8后側(cè)的兩個(gè)舌頭81和后排兩個(gè)相鄰的移動(dòng)鏡片3的倒角32相連，使同一排的移動(dòng)鏡片3的背面通過電路連接形成條狀電極，相鄰排的移動(dòng)鏡片3之間互相絕緣，即彈性壓片既對(duì)移動(dòng)鏡片起到固定作用又對(duì)移動(dòng)鏡片起到電路連接作用，使以5×7陣列排列的移動(dòng)鏡片背面形成5條與排設(shè)置方向一至的條狀電極。顯示模塊的最后面是背板2，背板上有和支撐銷一一對(duì)應(yīng)的安裝孔，安裝孔套在支撐銷上并和支撐銷粘結(jié)，使背板安裝在支撐銷上，且背板2上有電極的一面朝向移動(dòng)鏡片3，背板和移動(dòng)鏡片之間有一定的間距，使移動(dòng)鏡片有可移動(dòng)的空間。背板2上的電極呈條狀形成條狀電極21，背板2上的條狀電極21的設(shè)置方向和移動(dòng)鏡片3背面形成的條狀電極的設(shè)置方向相垂直，背板2的條狀電極上覆蓋有一層絕緣層，避免移動(dòng)鏡片和背板接觸時(shí)發(fā)生導(dǎo)通，背板3上的條狀電極21及移動(dòng)鏡片3背面形成的條狀電極分別和安裝在顯示模塊外部的被動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)電路相連。透明面板和背板圍成的空間的四周進(jìn)行封裝形成具有很好整體性的一個(gè)顯示模塊。

實(shí)施例3：本實(shí)施例的彩色反光式大像素雙穩(wěn)態(tài)顯示模塊，如圖8、圖9所示，包括一個(gè)透明面板1、一個(gè)背板2、排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的15個(gè)移動(dòng)鏡片3、23個(gè)支撐銷4和23個(gè)作為彈性固定件5的彈性壓片8，其中每?jī)蓚€(gè)移動(dòng)鏡片拼成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)中的一段，即14個(gè)移動(dòng)鏡片拼成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)中的七段，另外一個(gè)移動(dòng)鏡片作為小數(shù)點(diǎn)。透明面板1及背板2的面積大小和排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的15個(gè)移動(dòng)鏡片的面積大小相對(duì)應(yīng)。透明面板1的背面鍍有一層半透反光膜11，半透反光膜11的表面覆蓋有一層透明層12，移動(dòng)鏡片3呈正方形和三角形相連而成的五邊形，每片移動(dòng)鏡片的兩個(gè)直角外及一個(gè)三角形頂角外各有一個(gè)支撐銷4，23個(gè)支撐銷垂直安裝在透明面板1的背面，支撐銷4的前端和透明層12粘接，移動(dòng)鏡片3朝向透明面板1的一面是一層反光層31，移動(dòng)鏡片3的反光層31和透明面板1的透明層12接觸。移動(dòng)鏡片背面的兩個(gè)直角及一個(gè)三角形頂角處設(shè)置成倒角32，移動(dòng)鏡片3背面及倒角32上鍍有導(dǎo)電層。彈性壓片8套裝在支撐銷4的中部并和支撐銷4粘結(jié)，彈性壓片的材質(zhì)為金屬材料、導(dǎo)電高分子材料或表面鍍有金屬導(dǎo)電膜的聚合物材料，彈性壓片8朝不同方向伸出有四個(gè)舌頭81，彈性壓片8上的舌頭81分別和位于其周圍的移動(dòng)鏡片3的倒角32相連，彈性壓片既對(duì)移動(dòng)鏡片起到固定作用又對(duì)移動(dòng)鏡片起到電路連接作用，使15個(gè)排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的移動(dòng)鏡片3的背面連成一個(gè)公共電極。透明面板1背后的周圍還有一個(gè)支撐框架9，支撐框架9圍在排列成七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)的移動(dòng)鏡片3的外周，支撐框架9的高度大于移動(dòng)鏡片3的厚度。顯示模塊的最后面是背板2，背板2安裝在支撐框架9上，且背板2上有電極的一面朝向移動(dòng)鏡片3，背板和移動(dòng)鏡片之間有一定的間距，使移動(dòng)鏡片有可移動(dòng)的空間。背板2上的電極有八個(gè)，八個(gè)電極22和移動(dòng)鏡片3的七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，八個(gè)電極22各引出有由導(dǎo)電膜形成的電極引線23，背板2的八個(gè)電極及電極引線上覆蓋有一層絕緣層，避免移動(dòng)鏡片和背板接觸時(shí)發(fā)生導(dǎo)通，背板2上還有一個(gè)公共極接線盤24，公共極接線盤24和支撐框架9相對(duì)應(yīng)，背板2安裝到支撐框架9上后，與支撐框架9相鄰的彈性壓片8上的舌頭81和公共極接線盤24相連，即移動(dòng)鏡片3背面的公共電極和背板2上的公共極接線盤24相連，背板2上的八根電極引線23及公共極接線盤24分別和位于顯示模塊外部的直接驅(qū)動(dòng)電路相連。透明面板和背板圍成的空間的四周進(jìn)行封裝形成具有很好整體性的一個(gè)顯示模塊。

本發(fā)明中，像素通過透明面板上的半透反光膜和移動(dòng)鏡片上的反光層構(gòu)成的FPI光干涉產(chǎn)生顏色。驅(qū)動(dòng)電路形成的信號(hào)通過電路連線在彈性固定件和背板電極之間施加電壓，使移動(dòng)鏡片沿垂直于透明面板的方向移動(dòng)，被平行地拉近或拉遠(yuǎn)背板，從而改變半透反光膜和反光層之間的距離，即改變兩干涉面之間的距離，實(shí)現(xiàn)和每個(gè)移動(dòng)鏡片相對(duì)應(yīng)的像素的顏色變化。本發(fā)明中，初始顏色由覆蓋在半透反光膜上透明層的厚度所確定，初始狀態(tài)時(shí)，反光層和透明層完全接觸，調(diào)整透明層的厚度，即調(diào)整半透反光膜和反光層的初始狀態(tài)的間距，如圖1所示，這時(shí)為第一穩(wěn)態(tài)。對(duì)比顏色通過驅(qū)動(dòng)電路來控制，在驅(qū)動(dòng)電路的控制下，使移動(dòng)鏡片離開其原始位置并靠攏背板，如圖2所示，從而改變光干涉面之間的距離，這時(shí)為第二穩(wěn)態(tài)。當(dāng)然也可以將移動(dòng)鏡片緊靠背板時(shí)像素顯示的顏色作為初始顏色，移動(dòng)鏡片的反光層緊靠透明層時(shí)像素顯示的顏色作為對(duì)比顏色。因此，顯示模塊中每個(gè)像素可以顯示兩種顏色，即雙穩(wěn)態(tài)。透明層的厚度確定了第一穩(wěn)態(tài)的顏色，移動(dòng)鏡片緊靠背板時(shí)反光層和半透反光膜之間的距離確定了第二穩(wěn)態(tài)的顏色。因此，顯示模塊中的各個(gè)像素都能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)先確定的兩種反差顏色，這樣就可以通過模塊上像素點(diǎn)的色彩反差組合顯示數(shù)字、字母、文字或圖案，或如實(shí)施例3按7段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)排列實(shí)現(xiàn)數(shù)字的顯示。將多個(gè)顯示模塊排列拼裝成一個(gè)完整的顯示面板，就可顯示出由數(shù)字、字母、文字和圖案構(gòu)成的信息，成為戶外廣告牌或其他工業(yè)信息顯示牌。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，避開MEMS加工制作中的光刻和刻蝕工序，并且采用市場(chǎng)上現(xiàn)有的普通材料，利用電路板加工制作和其他常見的加工工藝，制造成本低廉，大大降低進(jìn)入市場(chǎng)的門檻，為將來高分辨率顯示薄膜的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并且功耗極低，動(dòng)態(tài)顯示時(shí)的驅(qū)動(dòng)能耗也只是傳統(tǒng)顯示的兩個(gè)數(shù)量級(jí)以下，故可利用太陽能對(duì)其進(jìn)行供電，大大節(jié)約能源，同時(shí)具有戶外強(qiáng)光下的優(yōu)越性能，對(duì)氣候溫度條件的適應(yīng)性很強(qiáng)。