一种液态金属等离子体彩色显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于显示器技术领域，特别涉及一种液态金属等离子体彩色显示装置。
【背景技术】
[0002]从电视机到显示器，显示设备已经渗透到人们生产生活的方方面面，而更大的屏幕尺寸、更高的显示分辨率与更加丰富图像表现力也一直是人们追逐的方向。在显示技术领域，先后诞生了阴极射线管(CRT)、液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)等技术，而其中等离子体显示技术凭借可视视角宽、图像响应速度快、无闪烁、厚度薄、质量轻、面积大、色彩鲜艳、图像逼真、无辐射、健康环保等优势占据了一席之地。
[0003]传统的彩色等离子体显示技术主要通过稀有气体在电压下放电产生紫外线，以激发三基色荧光粉，从而发出基色光并实现彩色显示，因此其各个发光单元结构完全相同，从而保证了屏幕图像的高亮度、高对比度、光强均匀且无几何形变。
[0004]按照发光单元激发电极的驱动电压，可以将等离子显示分为直流和交流两大类。交流等离子体显示需要在电极上涂覆介质层，电极和气体不直接接触；而直流等离子体显示的电极则直接与发光气体相接触。此外，交流等离子显示方法的电极既可以是分布在两块相对的基板上，也可以是分布于同一基板。
[0005]然而，现有的等离子显示技术也存在一定的局限性，由于激发电极为固体金属阵列，故而其加工过程需要借助光刻腐蚀、化学气相沉积等复杂工艺流程，并且金属浆料需要经过几百甚至上千度的高温烧结；而由于受激发物质为稀有气体，故而激发电压较高(一般基板间压差在100V以上)，且材料获取与封装成本均较高；此外，由于电极、基板等均为刚性材料，故基于传统等离子体显示技术制作的显示屏一般均为硬质平板，无法实现曲面或柔性显示。
【发明内容】
[0006]针对现有等离子显示技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种液态金属等离子体彩色显示装置，采用室温液态金属作为电极材料，能够对电极阵列进行直接印制，工序更加简单，同时也避免了光刻、腐蚀、化学气相沉积等过程带来的高能耗与污染性废料。
[0007]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0008]—种液态金属等离子体彩色显示装置，包括基板与封装材料3，附着于基板与封装材料3上的基于液态金属的等离子体发光单元1，封装于基板与封装材料3上或独立于基板与封装材料3外部的等离子体电极驱动电路2，所述基于液态金属的等离子体发光单元1和等离子体电极驱动电路2组成显示阵列，以显示所需的二维图像，并通过扩展接口 4与其他液态金属等离子体显示装置相连，以实现显示拼接。
[0009]所述基板与封装材料3包括上基板302和下基板303，所述基于液态金属的等离子体发光单元1包括被覆盖于透明封装层301中，且被印制于上基板302和下基板303相对表面的室温液态金属电极101，位于上基板302和下基板303间可被室温液态金属电极101激发的等离子体介质材料102以及用于产生彩色光的荧光材料103。
[0010]所述室温液态金属电极101的材料采用镓及其与铟、锡、铋、锌金属构成的二元或多元合金，兼具导电性与流动性，用于产生直流或交流电压，从而激发所述的等离子体介质材料102产生并维持等离子体放电，或通过电压控制对指定的发光单元进行选址。
[0011]述室温液态金属电极101中的一个电极的材料采用金、铂、银、铜、钢或铝固体金属。
[0012]所述等离子体介质材料102在常温和较低的电压差5V-30V下即可被所述的室温液态金属电极101激发产生等离子体，并发出紫外光以使所述的荧光材料103发出彩色色光；所述等离子体介质材料102为稀有气体，或纯水、弱电解质溶液、醇类、酮类、醛类、油脂(甘油三酯)、煤油、四氯化碳液体物质中的一种。
[0013]所述荧光材料103为无机或有机荧光物质，被等离子体紫外线激发后产生的色光为红、绿、蓝三基色光，或其他单色或多色色光；所述荧光材料103的存在形态包括粉末、烧结层、溶液，或者是荧光物质或染料与室温液态金属的混合物。
[0014]所述等离子体电极驱动电路2由液态金属或常规固体金属制作而成，采用集成驱动芯片，用于依照显示图形及时序要求产生激发、维持或消除基于液态金属的等离子体发光单元1发光的电压和脉冲。
[0015]所述基板与封装材料3为单侧透明或双侧透明；其材料为刚性材料或者是柔性或弹性材料；所述的基板与封装材料3用于为所述的室温液态金属电极101、所述的荧光材料103提供附着，为所述的等离子体介质材料102提供隔离与封装。
[0016]所述刚性材料为玻璃、石英、陶瓷、水晶、刚玉、金刚石中的一种，或聚对苯二甲酸乙二醇脂PET、聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、酚醛树脂PF、聚酰亚胺PI有机高分子聚合物中的一种；所述柔性或弹性材料为聚二甲基硅氧烷PDMS、乳胶、硅胶、硫化硅橡胶中的一种。
[0017]所述扩展接口 4为引线式、接插式、磁吸式、搭接式或黏附式，以实现多个液态金属等离子彩色显示装置的拼接。
[0018]上述所述的液态金属等离子体彩色显示装置的制备方法，包括如下步骤:
[0019]步骤1:在基板与封装材料3表面采用室温液态金属制作出液态金属电极101 ;
[0020]步骤2:将液态金属制作成的液态金属电极101阵列设置于用以激发等离子体的等离子体介质材料102中，并加以封装；
[0021]步骤3:根据需要，在封装外壁涂敷用以产生彩色光的荧光材料103 ;
[0022]步骤4:与液态金属电极101对应的基于液态金属的等离子体发光单元1外部设置等离子体电极驱动电路2;
[0023]步骤5:将基于液态金属的等离子体发光单元1与等离子体电极驱动电路2组成的显示阵列与扩展接口 4加以封装。
[0024]所述液态金属电极101通过将液态金属材料直接印制、喷涂或转印于所述的基板与封装材料3表面，或通过掩膜印制、微流道灌注方式加工实现。
[0025]迄今，国内外尚未提出液态金属等离子体的概念，也无液态金属等离子体电极阵列印制及与之相应的彩色发光单元加工技术，本实用新型打破了传统等离子体彩色显示的诸多局限，使等离子彩色显示装置更加简单、节能、环保，同时可以实现柔性显示。
[0026]本实用新型所述的液态金属等离子体彩色显示方法，具有以下优点:
[0027]1、采用室温液态金属作为电极材料，能够对电极阵列进行直接印制，工序更加简单，同时也避免了光刻、腐蚀、化学气相沉积等过程带来的高能耗与污染性废料。
[0028]2、液态金属电极具有更低的等离子体激发电压，更加节能、安全。
[0029]3、采用的等离子体介质材料更加丰富，既包括稀有气体，也包括各类液体介质。
[0030]4、所述的荧光材料可以是荧光物质或染料与液态金属的混合物，从而使液态金属电极兼具发光功能。
[0031]5、电极、等离子体介质材料、荧光材料、电极控制电路与基板及封装材料具有流动性，均可以实现变形，使液态金属等离子体彩色显示装置具有可弯折、可卷曲、可拉伸等特性，从而实现在任意形态表面的等离子体彩色显示。
[0032]6、电极驱动电路与基板、封装材料具有可扩展性，并且显示拼接的物理接口形式更加丰富多样。
【附图说明】
[0033]图1是液态金属等离子体彩色显示装置的基本结构示意图。
[0034]图2是液态金属等离子体彩色显示装置的发光单元结构示意图。
[0035]图3是液态金属等离子体彩色显示装置的一种正交电极分布方式和驱动方式的示意图。
[0036]图4是液态金属等离子体彩色