CN102708758A - 显示装置、双面显示器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双面显示器件，依次包括：下基板、下电极、电致变色层、电解质层、上电极、上基板，并且，电致变色层和电解质层由封框胶密封于上电极和下电极之间。本发明还相应地公开了一种双面显示器件制造方法和一种包含有所述双面显示器件的显示装置。本发明采用电致变色显示技术实现双面透明显示，利用可逆氧化还原反应，使材料分子在不同价态下显示无色透明和不同颜色的转换，成本较低、无视角问题、且能耗较小。
Description
技术领域
本发明涉及图像显示技术，尤其涉及一种显示装置、双面显示器件及其制造方法。
背景技术
在地铁、火车站、红绿灯路口、商场等众多人群聚集的场合，需要增强安全出口、车站入口、洗手间、电梯等方向性或警示性指示。目前，以LCD显示器件进行指示的方式应用较为普遍，但是，采用LED显示器件的方式存在以下缺点：
1)为了使人们从各个方向均能看到指示信息，需要在同一位置设置至少两块LED显示屏，这样指示成本较高；
2)需要5V以上的驱动电压驱动，且上电时显示指示信息，断电后指示信息立即消失，从而能耗较大；
3)从视角较大的方位观看LED显示器件时，可能会看不清指示信息，从而存在一定的视角问题；
4)在LED显示器件的生产过程中需要进行摩擦取向和偏振片贴附工艺，过程繁琐且成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种双面显示器件及其制造方法，使其成本较低、无视角问题、且能耗较小。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种双面显示器件，依次包括：下基板、下电极、电致变色层、电解质层、上电极、上基板；该双面显示器件还包括封框胶，电致变色层和电解质层由封框胶密封于上电极和下电极之间。
所述下基板和所述下电极为一体化制成的无源笔段式背板、无源矩阵式背板或有源矩阵式背板。
所述下基板、下电极、上电极、上基板均无色透明。
所述上电极和所述下电极为方阻为3～20Ω/□的透明电极。
所述上电极和所述下电极为方阻为7～13Ω/□的透明电极。
在所述电解质层中包含有0.02％～0.5wt％的隔垫物。
所述电致变色层在持续施加设定时间正向的直流电后由无色变为有色，在持续施加设定时间反向的直流电后由有色变为无色。
所述设定时间为1～20S，所述直流电为1～3V。
一种双面显示器件的制造方法，包括：
在下基板上依次形成下电极和电致变色层；
在上基板上形成上电极，在所述上电极的四周涂覆封框胶，并在位于所述封框胶内的上电极上形成电解质层；
真空对盒并进行封框胶固化，以形成双面显示器件。
所述形成电致变色层包括：在所述下电极上涂覆阴极膜溶液，通过转印或丝网印刷的方式形成图案，在设定温度下进行设定时间的真空烘焙，直至阴极膜溶剂挥发完毕，以形成所述电致变色层。
所述设定温度为45摄氏度，所述设定时间为10～40分钟。
所述设定时间为15～20分钟。
所述在位于封框胶内的上电极上形成电解质层包括：在位于所述封框胶内部的电致变色层上滴注阳极材料，以形成所述电解质层。
一种显示装置，包括权利要求1至8中任一项所述的双面显示器件。
本发明所提供的双面显示器件及其制造方法，所述双面显示器件依次包括：下基板、下电极、电致变色层、电解质层、上电极、上基板，并且，电致变色层和电解质层由封框胶密封于上电极和下电极之间。本发明采用电致变色显示技术实现双面透明显示，利用可逆氧化还原反应，使材料分子在不同价态下显示无色透明和不同颜色的转换，性能上能实现各状态下的稳态或亚稳态，由于本发明只需一块显示屏便可达到传统两块屏的指示效果，所以能够降低指示成本；并且，本发明采用材料显示，所以各向同性，从视角较大的方位观看本发明提出的双面显示器件时，仍能看清指示信息，即：本发明提出的双面显示器件不存在视角问题；本发明提出的双面显示器件只需1V至3V的驱动电压驱动即可，能耗较低；另外，本发明提出的双面显示器件能够实现各状态下的稳态或亚稳态，所以能在断电情况下继续保持图像，可以进一步降低能耗；还有，本发明提出的双面显示器件在制作时，没有摩擦取向和偏振片贴附工艺，如此，能够简化工艺、降低成本。
附图说明
图1为本发明提出的双面显示器件结构示意图；
图2为本发明实施例一种沿图1中C-C’的剖面示意图；
图3为本发明实施例另一种沿图1中C-C’的剖面示意图；
图4为本发明双面显示器件制造方法的流程示意图；
图5为本发明实施例一种双面显示器件制造方法流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：采用电致变色显示技术实现双面透明显示，利用可逆氧化还原反应，使材料分子在不同价态下显示无色透明和不同颜色的转换，性能上能实现各状态下的稳态或亚稳态。
电致变色(eletrochromism，EC)是指材料在交替的高低或正负外场的作用下，通过注入或抽取电荷(离子或电子)，在低透射率的致色状态或高透色率的消色状态之间产生可逆变化，该过程是一种电化学变化引起材料物理性能变化的特殊现象，在外观上表现为颜色及透明度的可逆变化。
本发明基于电致变色技术提出一种双面显示器件如图1所示，该双面显示器件依次包括：下基板1、下电极2、电致变色层3、电解质层4、上电极5、上基板6，并且，电致变色层3和电解质层4由封框胶7密封于上电极5和下电极2之间。
需要说明的是，下基板1和下电极2也称为显示图案的背板，该背板可根据实际情况设计成一体化制成的无源笔段式背板、无源矩阵式背板或有源矩阵式背板等多种方式，利用无源或有源矩阵式背板可实现不同图像或文字信息的更换；另外，电致变色层3也称为阴极变色层，其制作初始态为高分子基材、变色材料及辅助材料的均相水溶液(粘稠度可根据实际制作需要调整)，制膜后吸附在ITO导电玻璃电极上，干燥后为固态薄膜；电解质层4为阳极材料，通常是聚合物电解质，其离子具有储存和传导的作用，聚合物电解质由多种有机混合溶剂制作的粘稠溶胶状溶液，经部分低沸点溶剂挥发后形成类似于锂离子电池的凝胶状聚合物电解质。
这里，基板1、下电极2、上电极5、上基板6均为无色透明。上电极5和下电极2可以为方阻为3～20Ω/□的透明电极，优选的为方阻为7～13Ω/□的透明电极，所述透明电极在该方阻范围内导电率较好，透过率满足要求，性能最佳。电解质层4中一般包含有0.02％～0.5wt％的隔垫物，电解质层4中加入隔垫物可以控制盒厚均匀性。
需要说明的是，电致变色层3在持续施加设定时间正向的直流电后会由无色变为有色，在持续施加设定时间反向的直流电后则会由有色变为无色，所述设定时间一般为1～20S，所述直流电一般为1～3V，电致变色层3在该设定时间及直流电范围内变色效果较佳，且能耗较小。
图1所示的双面显示器件在无电压驱动时的初态为透明态，从一边透过该双面显示器件能看到另一边，加正向的1V至3V直流电持续1-20s后，则显示图案区域的电致变色层3经可逆氧化还原反应，颜色由无色变为蓝色，利用反射方式进入到人眼中，无图案显示区仍为透明态，所以，本发明利用形成的蓝色图案，可以实现所需显示。例如，进行显示时，沿图1中C-C’的剖面图可以如图2或图3所示，如图1所示，进行显示时，从A、B两侧均能通过反射方式看到图案显示区的显示图案；并且，在断电后，该显示图案仍能保持0.5H-8H。
需要去掉当前显示信息时，只需施加反向的1V至3V直流电1-20s，该双面显示器件便可恢复全透明态。
相应的，本发明提出一种双面显示器件制造方法，图4为本发明双面显示器件制造方法的流程示意图，如图4所示，该方法包括：
步骤401：在下基板上依次形成下电极和电致变色层。
这里，所述形成电致变色层可以包括：在所述下电极上涂覆阴极膜溶液，通过转印或丝网印刷的方式形成图案，在设定温度下进行设定时间的真空烘焙，直至阴极膜溶剂挥发完毕，以形成所述电致变色层，具体的，可以在真空条件45摄氏度下烘10-40分钟，以15-20分钟最佳，此条件下所得阴极膜溶剂已挥发完毕，所得膜透明度较高，且较少的工艺时间可提高工作效率和经济效益。
步骤402：在上基板上形成上电极，在所述上电极的四周涂覆封框胶，并在位于所述封框胶内的上电极上形成电解质层。
所述在位于封框胶内的上电极上形成电解质层包括：在位于所述封框胶内部的电致变色层上滴注阳极材料，以形成所述电解质层。
这里，可利用散布器将封框胶散布在基板的预设位置(电致变色层周围)，或利用丝网印刷工艺在对应的对片基板上完成制作。封框胶中一般含有1％的玻璃纤维(glass fibre)，用来控制厚度，glass fibre的长度可以选择。
阳极材料的滴注量与显示区面积及盒厚(cell gap)有关。实际应用中，阳极材料中可加入少量间隔垫(spacer)材料，以控制盒厚均匀性，优选的，spacer加入量为阳极材料的0.02％-0.5wt％。
步骤403：真空对盒并进行封框胶固化，以形成双面显示器件。
在真空室10-3torr，对盒时分别进行粗对准(10um)和精对准(1um)，然后在紫外室100mW的紫外光照下进行封框胶的固化封装成盒，以提高对盒精度。
封装成盒后，双面显示器件可以进行真空条件、45摄氏度的低温加热后处理，以有效减小阴极材料和阳极材料接触界面之间的接触电阻，显著提高器件响应速度。加热时间控制1-1.5h左右最佳，应注意防止阴极材料颜色过深，影响透过率。
本发明实施例一种双面显示器件的制造方法流程如图5所示。
可以看出，本发明利用电致变色技术的双面显示器件具有以下优点：
1)应用于公共场合的各种信号、方向性指示，显示区域显示蓝色，非显示区域为透明，因而从背面也能看清图像信息，从而可减少一个显示面板。
2)在断电情况下图像能保持，且制作时无摩擦取向和偏振片贴附工艺，可显著节省能耗、降低成本、简化工艺。
3)对于双面显示器件只需施加1V至3V的驱动电压即可，能耗较小，且不存在视角问题。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种双面显示器件，其特征在于，该双面显示器件依次包括：下基板、下电极、电致变色层、电解质层、上电极、上基板；该双面显示器件还包括封框胶，电致变色层和电解质层由封框胶密封于上电极和下电极之间。
2.根据权利要求1所述的双面显示器件，其特征在于，所述下基板和所述下电极为一体化制成的无源笔段式背板、无源矩阵式背板或有源矩阵式背板。
3.根据权利要求1所述的双面显示器件，其特征在于，所述下基板、下电极、上电极、上基板均无色透明。
4.根据权利要求1所述的双面显示器件，其特征在于，所述上电极和所述下电极为方阻为3～20Ω/□的透明电极。
5.根据权利要求1所述的双面显示器件，其特征在于，所述上电极和所述下电极为方阻为7～13Ω/□的透明电极。
6.根据权利要求1所述的双面显示器件，其特征在于，在所述电解质层中包含有0.02％～0.5wt％的隔垫物。
7.根据权利要求1至6任一项所述的双面显示器件，其特征在于，所述电致变色层在持续施加设定时间正向的直流电后由无色变为有色，在持续施加设定时间反向的直流电后由有色变为无色。
8.根据权利要求7所述的双面显示器件，其特征在于，所述设定时间为1～20S，所述直流电为1～3V。
9.一种双面显示器件的制造方法，其特征在于，该方法包括：
在下基板上依次形成下电极和电致变色层；
在上基板上形成上电极，在所述上电极的四周涂覆封框胶，并在位于所述封框胶内的上电极上形成电解质层；
真空对盒并进行封框胶固化，以形成双面显示器件。
10.根据权利要求9所述的双面显示器件制造方法，其特征在于，所述形成电致变色层包括：在所述下电极上涂覆阴极膜溶液，通过转印或丝网印刷的方式形成图案，在设定温度下进行设定时间的真空烘焙，直至阴极膜溶剂挥发完毕，以形成所述电致变色层。
11.根据权利要求10所述的双面显示器件制造方法，其特征在于，所述设定温度为45摄氏度，所述设定时间为10～40分钟。
12.根据权利要求10所述的双面显示器件制造方法，其特征在于，所述设定时间为15～20分钟。
13.根据权利要求9所述的双面显示器件制造方法，其特征在于，所述在位于封框胶内的上电极上形成电解质层包括：在位于所述封框胶内部的电致变色层上滴注阳极材料，以形成所述电解质层。
14.一种显示装置，其特征在于，该显示装置包括权利要求1至8中任一项所述的双面显示器件。
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