CN103207493B - 一种电致变色结构、方法及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了平板显示技术领域，特别涉及一种电致变色结构、方法及显示设备。本发明的结构包括：显示层和背景层；显示层位于背景层之上；显示层从上到下依次包括第一基板、色彩层和第二基板；背景层从上到下依次包括可控层和第三基板。本发明的电致变色结构层次清晰，结构简单，能够制作成大尺寸显示器件；能够适用于多种显示环境；能够提高显示精度和色彩丰富度；提高了用户体验；既可以用于常规的显示，也可以应用于展示橱窗等需要无色透明显示的领域。
Description
技术领域
本发明涉及平板显示技术领域，特别涉及一种电致变色结构、方法及显示设备。
背景技术
电致变色是指在外界电场的作用下，材料发生氧化或还原，导致其对光透射或反射产生可逆变化，在外观上表现为颜色的可逆变色现象。目前，电致变色材料的应用主要有：电致变色显示器件、灵巧窗及无炫汽车后视镜等。
但现有的电致变色显示器件尺寸较小，显示模式和现有显示器的功能相同，只能显示图像或白屏，显示功能单一，无法满足大尺寸显示的需要。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种电致变色结构、方法及显示设备，解决现有电致变色显示器件存在的尺寸小，功能单一等不足。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电致变色结构，其特征是，该结构包括：
显示层和背景层；所述显示层位于背景层之上；
所述显示层从上到下依次包括第一基板、色彩层和第二基板；
所述背景层从上到下依次包括可控层和第三基板。
所述显示层还包括第一电极层；所述第一电极层置于所述第一基板和色彩层之间。
所述第一电极层为设定间隔的电极条。
所述电极条为铟锡氧化物半导体电极条。
所述显示层还包括第一公共电极层，所述第一公共电极层置于所述色彩层和第二基板之间。
所述背景层还包括第二公共电极层，所述第二公共电极层置于所述可控层和第二基板之间。
所述可控层包括用于显示白色和透明转换的电致变色材料。
所述背景层还包括第二电极层，所述第二电极层置于所述可控层和第三基板之间。
所述色彩层包括色彩模块。
所述色彩模块从左至右依次包括红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元。
所述红色显示单元包括用于显示红色或无色的电致变色材料。
所述绿色显示单元包括用于显示绿色或无色的电致变色材料。
所述蓝色显示单元包括用于显示蓝色或无色的电致变色材料。
所述第一电极层包括间隔的电极条，所述电极条分别与所述红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元对应设置。
所述可控层包括用于显示白色或无色的电致变色材料。
一种实现上述结构的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
S1：在所述第一基板的一面制备第一电极层；
S2：在所述第一电极层上制备色彩层；
S3：在所述第二基板的两面分别制备第一公共电极层和第二公共电极层；
S4：将所述第一基板和第二基板粘合，使色彩层和第一公共电极层粘合在一起；
S5：在所述第三基板上制备第二电极层；
S6：在所述第二电极层上制备可控层；
S7：将所述第二公共电极层和可控层粘合在一起。
所述步骤S2具体为在所述第一电极层上沉积设定厚度的黑矩阵，将所述黑矩阵蚀刻成设定宽度的槽；所述槽和所述铟锡氧化物半导体电极条对应设置；在所述槽内注入电致变色材料形成红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元，最终形成色彩层。
一种显示设备，其特征是，包括上述所述的电致变色结构。
（三）有益效果
本发明具有如下优势：
1.本发明所述的电致变色结构层次清晰，结构简单，能够制作成大尺寸显示器件；
2.本发明所述的电致变色结构中的色彩层包括色彩模块，色彩模块包括红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元。色彩块中的显示单元不只是红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元，也可以是其他的颜色，能够适用于多种显示环境；
3.色彩块中的显示单元的数量可以调整，能够提高显示精度和色彩丰富度；提高了用户体验；
4.显示单元中的电致变色材料都具有显示为无色透明的功能，使得本发明的电致变色结构既可以用于常规的显示，也可以应用于展示橱窗等需要无色透明显示的领域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
其中：1-第三基板；2-第二电极层；3-可控层；4-第二公共电极层；5-第二基板；6-第一公共电极层；7-色彩层；8-第一电极层；9-第一基板；10-红色显示单元；11-绿色显示单元；12-蓝色显示单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
为了解决现有电致变色显示器件存在的尺寸小，功能单一等不足。本发明提供了一种电致变色结构、方法及显示设备。
本发明的电致变色结构包括：
显示层和背景层；所述显示层位于背景层之上；
1.显示层
所述显示层从上到下依次包括第一基板、色彩层和第二基板；所述显示层还包括第一电极层；所述第一电极层置于所述第一基板和色彩层之间。所述显示层还包括第一公共电极层，所述第一公共电极层置于所述色彩层和第二基板之间。所述色彩层包括色彩模块。所述色彩模块从左至右依次包括红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元。红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元之间的顺序不固定。并且，色彩模块也可以含有其他颜色的显示单元，色彩模块中显示单元的数量、排列及结构都可以根据需要设定，适用于多种显示环境；提高了显示精度和色彩丰富度和用户体验。
所述红色显示单元包括用于显示红色或无色的电致变色材料。所述绿色显示单元包括用于显示绿色或无色的电致变色材料。所述蓝色显示单元包括用于显示蓝色或无色的电致变色材料。电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨，目前，以WO3为功能材料的电致变色器件已经产业化。而有机电致变色材料主要有聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。以紫罗精类为功能材料的电致变色材料已经得到实际应用。
所述第一电极层包括间隔的电极条，所述电极条可选为铟锡氧化物半导体电极条。所述电极条分别与所述红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元对应设置。对应设置是指电极条分别对红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元施加电压，且相互之间不影响。
2.背景层
所述背景层从上到下依次包括可控层和第三基板。所述可控层包括用于显示白色或无色的电致变色材料。背景层还包括第二公共电极层，所述第二公共电极层置于所述可控层和第二基板之间。所述背景层还包括第二电极层，所述第二电极层置于所述可控层和第三基板之间。
显示单元中的电致变色材料都具有显示为无色透明的功能，使得本发明的电致变色结构既可以用于常规的显示，也可以应用于展示橱窗等需要无色透明显示的领域。
实现上所述结构的方法包括以下步骤：
S1：在所述第一基板的一面制备第一电极层；
若本发明的第一基板、第二基板和第三基板选用玻璃基板，本步骤则是在第一基板上溅射第一电极层，所述第一电极层为设定间隔的铟锡氧化物半导体电极条。所述半导体电极条的厚度可以为150纳米，为透明状。
在制作第一电极层时，需预先知道色彩层中各种颜色的显示单元的尺寸，使得所述半导体电极条和色彩层中显示单元的尺寸对应。对应设置是指电极条分别对红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元施加电压，且相互之间不影响。
S2：在所述第一电极层上制备色彩层；
所述步骤S2具体为在所述第一电极层上沉积设定厚度的黑矩阵（厚度为1-5微米），将所述黑矩阵蚀刻成设定宽度的槽（槽的宽度为50-100微米）；槽与槽之间的黑矩阵的厚度为10-15微米。在所述槽内注入对应的电致变色材料形成红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元，各显示单元的厚度也为10-15微米，最终形成色彩层。所述槽和所述铟锡氧化物半导体电极条对应设置；
S3：在所述第二基板的两面分别制备第一公共电极层和第二公共电极层；
在第二基板上制备第一公共电极层和第二公共电极层则是在第二基板的两侧都溅射一层透明状的电极层即可。
S4：将所述第一基板和第二基板粘合，使色彩层和第一公共电极层粘合在一起；粘合前在色彩层和第一公共电极层的边上涂上密封胶，然后再粘合。
S5：在所述第三基板上制备第二电极层；
制备第二电极层的方法和制备第一公共电极层和第二公共电极层相同，只是厚度变为50纳米的透明半导体层。
S6：在所述第二电极层上制备可控层；所述可控层包括用于显示白色和透明转换的电致变色材料。
S7：将所述第二公共电极层和可控层粘合在一起。
利用本发明的电致变色结构的也可用于制造显示设备。本发明的电致变色结构既可以用于常规的显示，也可以应用于展示橱窗等需要无色透明显示的领域。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (15)
1.一种电致变色结构，其特征是，该结构包括：
显示层和背景层；所述显示层位于背景层之上；
所述显示层从上到下依次包括第一基板、色彩层和第二基板；
所述背景层从上到下依次包括可控层和第三基板；
其中，所述背景层还包括第二公共电极层，所述第二公共电极层置于所述可控层和第二基板之间；所述可控层包括用于显示白色和透明转换的电致变色材料。
2.如权利要求1所述的结构，其特征是，所述显示层还包括第一电极层；所述第一电极层置于所述第一基板和色彩层之间。
3.如权利要求2所述的结构，其特征是，所述第一电极层为设定间隔的电极条。
4.如权利要求3所述的结构，其特征是，所述电极条为铟锡氧化物半导体电极条。
5.如权利要求1所述的结构，其特征是，所述显示层还包括第一公共电极层，所述第一公共电极层置于所述色彩层和第二基板之间。
6.如权利要求1所述的结构，其特征是，所述背景层还包括第二电极层，所述第二电极层置于所述可控层和第三基板之间。
7.如权利要求2所述的结构，其特征是，所述色彩层包括色彩模块。
8.如权利要求7所述的结构，其特征是，所述色彩模块从左至右依次包括红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元。
9.如权利要求8所述的结构，其特征是，所述红色显示单元包括用于显示红色或无色的电致变色材料。
10.如权利要求8所述的结构，其特征是，所述绿色显示单元包括用于显示绿色或无色的电致变色材料。
11.如权利要求8所述的结构，其特征是，所述蓝色显示单元包括用于显示蓝色或无色的电致变色材料。
12.如权利要求8所述的结构，其特征是，所述第一电极层包括间隔的电极条，所述电极条分别与所述红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元对应设置。
13.一种实现权利要求1所述结构的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
S1：在所述第一基板的一面制备第一电极层；
S2：在所述第一电极层上制备色彩层；
S3：在所述第二基板的两面分别制备第一公共电极层和第二公共电极层；
S4：将所述第一基板和第二基板粘合，使色彩层和第一公共电极层粘合在一起；
S5：在所述第三基板上制备第二电极层；
S6：在所述第二电极层上制备可控层；
S7：将所述第二公共电极层和可控层粘合在一起。
14.如权利要求13所述的方法，其特征是，所述步骤S2具体为在所述第一电极层上沉积设定厚度的黑矩阵，将所述黑矩阵蚀刻成设定宽度的槽；所述槽和铟锡氧化物半导体电极条对应设置；在所述槽内注入电致变色材料形成红色显示单元、绿色显示单元和蓝色显示单元形成色彩层。
15.一种显示设备，其特征是，包括权利要求1到12任一所述的电致变色结构。
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