CN104049360A - 电润湿显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，具体公开了一种电润湿显示装置，包括：电润湿盒，所述电润湿盒包括黑色油层，所述黑色油层中添加有紫外吸收材料；地外光光源，设在所述电润湿盒的的下侧，用于向上方发射紫外光；彩色荧光层，设在所述电润湿盒的上侧。本发明的电润湿显示装置通过紫外光光源发射紫外光，通过黑色油层中的紫外吸收材料在黑色油层铺展时吸收紫外光，通过彩色荧光层在黑色油层加电后收缩时显示彩色,不用彩膜即可实现彩色显示，且具有良好的显示效果。

Description

电润湿显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种能够彩色显示的电润湿显示装置。
背景技术
电润湿显示是一种通过采用非极性液体在疏水性介电薄膜上进行“铺展，收缩”行为来实现显示效果的技术。其操作原理为，当未施加电压于组件时，非极性油滴对疏水介电层的亲和度大于极性水溶液而使油滴平铺于疏水性介电层表面，当对该组件施加电压时，疏水性介电层上产生的电荷分布会增加其对水的亲和力而驱使油滴被挤压到像素角落。
如图1、2所示为现有技术中应用电润湿显示进行黑白显示的原理图，从下到上依次为：可见光光源101、下基板102、像素电极103、薄膜晶体管104、绝缘层105、亲油层106、挡墙107、黑色油层108、去离子水109、上基板110和公共电极111。如图1，黑色油层108不加电时，铺展在该像素区的亲油层106上，可见光光源101发射的可见光入射到黑色油层108被吸收(如图1中箭头所示)，因而显示黑态；如图2，像素电极103使黑色油层108加电后，亲油层106上产生了电荷分布，使得水和亲油层106有好的亲和力而驱使黑色油层108挤压到像素区的角落，即挡墙107处，此时，可见光照射到该像素区时不被黑色油层108吸收，而是被反射片反射回去显示亮态(如图2中箭头所示)。
应用上述电润湿显示原理只能进行黑白显示，需要使用彩膜才能进行彩色显示，而且达不到理想的彩色显示效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种电润湿显示装置，以使电润湿显示装置不用彩膜即可实现彩色显示。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电润湿显示装置，包括：
电润湿盒，所述电润湿盒包括黑色油层，所述黑色油层中添加有紫外吸收材料；
紫外光光源，设在所述电润湿盒的的下侧，用于向上方发射紫外光；
彩色荧光层，设在所述电润湿盒的上侧。
优选地，所述电润湿盒包括：
下基板，所述下基板的上侧设有薄膜晶体管和由所述薄膜晶体管控制的像素电极，所述紫外光光源设在所述下基板的下侧；
绝缘层，设在所述像素电极的上侧；
亲油层，设在所述绝缘层的上侧；
挡墙，设在所述亲油层的上侧；
黑色油层，附着在所述亲油层的上侧；
上基板，位于所述亲油层的上方，所述上基板的上侧设有公共电极，所述彩色荧光层，设在所述公共电极的上侧
去离子水，填充在所述亲油层和上基板之间。
优选地，所述下基板和上基板均为玻璃基板。
优选地，所述像素电极和公共电极的材料均为透明导电材料，所述像素电极通过掩膜板做成指定图案，所述公共电极为平面电极。
优选地，所述绝缘层的材料为氮化硅。
优选地，所述亲油层的材料为聚四氟乙烯、氟树脂或聚对二甲苯。
优选地，所述挡墙的材料为亲水性材料。
优选地，所述黑色油层的材料为葵烷或十二烷等烷烃中添加黑色染料，所述紫外吸收材料为二氧化钛或氧化锌。
优选地，所述彩色荧光层的材料为荧光红材料、荧光黄材料或荧光绿材料。
优选地，所述像素电极的厚度为0.05μm～0.07μm，所述公共电极的厚度为0.05μm～0.07μm，所述绝缘层的厚度为0.15μm～0.25μm，所述彩色荧光层的厚度为1.5μm～2.5μm，所述挡墙的高度为4μm～10μm，所述挡墙的宽度为2μm～5μm，所述黑色油层的厚度为1.5μm～2.5μm，所述亲油层与所述上基板之间的距离为45μm～55μm。
(三)有益效果
本发明的电润湿显示装置在现有技术的黑白电润湿显示的基础上，通过紫外光光源发射紫外光，通过黑色油层中的紫外吸收材料在黑色油层铺展时吸收紫外光，通过彩色荧光层在黑色油层加电后收缩时显示彩色，这种电润湿显示装置不用彩膜即可实现彩色显示，且具有良好的显示效果，同时，结构合理，生产制造方便，适用于各种彩色电润湿显示。
附图说明
图1为现有技术中的电润湿显示在黑色油层不加电时的原理图；
图2为现有技术中的电润湿显示在黑色油层加电后的原理图；
图3为本发明实施例的电润湿显示装置在黑色油层不加电时的原理图；
图4为本发明实施例的电润湿显示装置在黑色油层加电后的原理图。
图中，101：可见光光源；102：下基板；103：像素电极；104：薄膜晶体管；105：绝缘层；106：亲油层；107：挡墙；108：黑色油层；109：去离子水；110：上基板；111：公共电极；201：紫外光光源；202：下基板；203：像素电极；204：薄膜晶体管；205：绝缘层；206：亲油层；207：挡墙；208：黑色油层；209：去离子水；210：上基板；211：公共电极；212：彩色荧光层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图3、4所示，本实施例的电润湿显示装置包括：电湿润盒、紫外光光源201和彩色荧光层212，所述电湿润盒包括：下基板202、像素电极203、薄膜晶体管204、绝缘层205、亲油层206、挡墙207、黑色油层208、去离子水209、上基板210和公共电极211。
其中各部分具体为：
下基板202为玻璃基板，下基板202的上侧设有薄膜晶体管204(TFT，Thin Film Transistor)和由薄膜晶体管204控制的像素电极203，像素电极203的材料为透明导电材料，如导电玻璃(ITO)等，像素电极203通过掩膜板(Mask)做成指定图案，像素电极203通过电压控制黑色油层的“铺展，收缩”。
紫外光光源201设在下基板202的下侧，紫外光光源201用于向上方发射紫外光。
绝缘层205设在像素电极203的上侧，绝缘层205用于防止像素电极203与公共电极211直接通过去离子水209导通，绝缘层205的材料为绝缘材料，如氮化硅(Si3N4)等。
亲油层206(或憎水层)设在绝缘性205的上侧，亲油层206的材料为聚四氟乙烯、氟树脂或聚对二甲苯等，亲油层206在不加电时与油层(黑色油层208)有很好的亲和力。
挡墙207竖直的设在亲油层206的上侧，挡墙207的材料为亲水性材料，如SU-8系列光刻胶，挡墙的目的是分隔不同像素，并且在黑色油层208加电收缩时防止不同像素中黑色油层的串扰。
黑色油层208附着在亲油层206的上侧，黑色油层208的材料为葵烷或十二烷等烷烃中添加黑色染料，黑色油层208中添加有紫外吸收材料，所述紫外吸收材料为二氧化钛(TiO2)或氧化锌(ZnO)，黑色油层208在不加电时和亲油层206有很好的附着力，其铺展在亲油层206的上侧，黑色油层208加电后收缩到像素角落靠近挡墙207。
上基板210位于亲油层206的上方(与亲油层206或挡墙207的上端还有一定距离)，上基板210的玻璃基板，上基板210的上侧设有公共电极211，公共电极211的材料为透明导电材料，如导电玻璃(ITO)等，公共电极211不像像素电极203那样需要图案化，其直接为平面电极即可。
去离子水209填充在亲油层206和上基板210之间。
彩色荧光层212设在公共电极211的上侧，彩色荧光层212的材料可以为荧光红材料、荧光黄材料或荧光绿材料等彩色荧光材料，彩色荧光层212在紫外光激发后会发出对应颜色的荧光。荧光，是指一种光致发光的冷发光现象，当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)，而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。
本实施例的电润湿显示装置中各部分的具体尺寸范围为：像素电极203的厚度为0.05μm～0.07μm，公共电极211的厚度为0.05μm～0.07μm，绝缘层205的厚度为0.15μm～0.25μm，彩色荧光层212的厚度为1.5μm～2.5μm，挡墙207的高度为4μm～10μm，挡墙207的宽度为2μm～5μm，黑色油层208的厚度为1.5μm～2.5μm，亲油层206与上基板210之间的距离为45μm～55μm。
本实施例的电润湿显示装置的彩色显示原理为：紫外光光源向上发射紫外光，如图3，黑色油层208在不加电时，铺展在该像素区的亲油层206上，由于黑色油层208添加了紫外吸收材料，紫外光被黑色油层208吸收，其无法透过黑色油层208，如图2，当黑色油层208加电后，亲油层206上产生了电荷分布，使得去离子水209和亲油层206有很好的亲和力而驱使黑色油层208被挤压到像素区角落的挡墙207处，紫外光透过，激发的彩色荧光层212显示相应的彩色荧光。
本发明的电润湿显示装置在现有技术的黑白电润湿显示的基础上，通过紫外光光源发射紫外光，通过黑色油层中的紫外吸收材料在黑色油层铺展时吸收紫外光，通过彩色荧光层在黑色油层加电后收缩时显示彩色，这种电润湿显示装置不用彩膜即可实现彩色显示，且显示效果好，同时，结构合理，生产制造方便，适用于各种彩色电润湿显示。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种电润湿显示装置，其特征在于，包括：
电润湿盒，所述电润湿盒包括黑色油层，所述黑色油层中添加有紫外吸收材料；
紫外光光源，设在所述电润湿盒的的下侧，用于向上方发射紫外光；
彩色荧光层，设在所述电润湿盒的上侧。
2.根据权利要求1所述的电润湿装置，其特征在于，所述电润湿盒包括：
下基板，所述下基板的上侧设有薄膜晶体管和由所述薄膜晶体管控制的像素电极，所述紫外光光源设在所述下基板的下侧；
绝缘层，设在所述像素电极的上侧；
亲油层，设在所述绝缘层的上侧；
挡墙，设在所述亲油层的上侧；
黑色油层，附着在所述亲油层的上侧；
上基板，位于所述亲油层的上方，所述上基板的上侧设有公共电极，所述彩色荧光层，设在所述公共电极的上侧
去离子水，填充在所述亲油层和上基板之间。
3.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述下基板和上基板均为玻璃基板。
4.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述像素电极和公共电极的材料均为透明导电材料，所述像素电极通过掩膜板做成指定图案，所述公共电极为平面电极。
5.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述绝缘层的材料为氮化硅。
6.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述亲油层的材料为聚四氟乙烯、氟树脂或聚对二甲苯。
7.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述挡墙的材料为亲水性材料。
8.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述黑色油层的材料为葵烷或十二烷等烷烃中添加黑色染料，所述紫外吸收材料为二氧化钛或氧化锌。
9.根据权利要求2所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述彩色荧光层的材料为荧光红材料、荧光黄材料或荧光绿材料。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述的电润湿显示装置，其特征在于，所述像素电极的厚度为0.05μm～0.07μm，所述公共电极的厚度为0.05μm～0.07μm，所述绝缘层的厚度为0.15μm～0.25μm，所述彩色荧光层的厚度为1.5μm～2.5μm，所述挡墙的高度为4μm～10μm，所述挡墙的宽度为2μm～5μm，所述黑色油层的厚度为1.5μm～2.5μm，所述亲油层与所述上基板之间的距离为45μm～55μm。
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