CN107632480B - 显示面板及其制备方法、控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种显示面板及其制备方法、控制方法,涉及显示技术领域,可实现反射显示。一种显示面板包括基底,所述基底上设置有多个弧形第一凹槽,所述第一凹槽内依次设置有第二金属层、介质层和第一金属电极层;所述第一金属电极层、所述介质层和所述第二金属层构成法泊腔,且所述第一金属电极层半透光,所述第二金属层不透光;电子墨水,填充于所述第一凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;第一封装基板,设置于所述基底的所述第一凹槽的开口一侧;所述第一封装基板包括与所述第一凹槽一一对应的点状电极。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及其制备方法、控制方法。
背景技术
反射型产品的显示面板具有成本低、反射率高的优点,反射型的显示面板已成为显示领域的研究热点。
发明内容
本发明的实施例提供一种显示面板及其制备方法、控制方法,可实现反射显示。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种显示面板,包括:基底,所述基底上设置有多个弧形第一凹槽,所述第一凹槽内依次设置有第二金属层、介质层和第一金属电极层;所述第一金属电极层、所述介质层和所述第二金属层构成法泊腔,且所述第一金属电极层半透光,所述第二金属层不透光;电子墨水,填充于所述第一凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;第一封装基板,设置于所述基底的所述第一凹槽的开口一侧;所述第一封装基板包括与所述第一凹槽一一对应的点状电极。
通过在每个第一凹槽中设置由第一金属电极层、介质层和第二金属层构成的法泊腔,并在第一封装基板上设置对应每个第一凹槽的点状电极,可通过控制每个第一凹槽区域,施加在第一金属电极层、点状电极上的电压来实现开态和关态显示。其中,通过控制各法泊腔的介质层的厚度,可满足开态显示时,对各法泊腔反射光波段的需求。
可选的,所述第二金属层为第二金属电极层。
可选的,所述显示面板具有多个像素区域,每个像素区域包括至少三个子像素区域;每个子像素区域具有一个所述第一凹槽,且同一个像素区域中不同子像素区域的所述介质层厚度不同。
进一步的,每个所述像素区域包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域;所述第一子像素区域的介质层厚度为第一厚度,所述第一厚度用于滤除红光之外的光;所述第二子像素区域的介质层厚度为第二厚度,所述第二厚度用于滤除绿光之外的光;所述第三子像素区域的介质层厚度为第三厚度,所述第三厚度用于滤除蓝光之外的光。
可选的,每个子像素区域中包括两个相互绝缘的所述法泊腔,且该两个所述法泊腔在所述第一封装基板上的正投影无交叠。
可选的,所述第一凹槽为半球形凹槽。
进一步的,所述点状电极与所述第一凹槽的中心正对。
可选的,所述第一金属电极层的厚度在15~50nm范围内;所述第二金属层的厚度在100~1500nm范围内。
可选的,所述基底的材料包括树脂。
第二方面,提供一种显示面板的制备方法,包括:在基底上通过纳米压印工艺制作多个弧形第一凹槽;在所述第一凹槽内依次形成第二金属层、介质层和第一金属电极层;所述第一金属电极层、所述介质层和所述第二金属层构成法泊腔,且所述第一金属电极层半透光,所述第二金属层不透光;将电子墨水填充于所述第一凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;采用第一封装基板对所述第一凹槽中的所述电子墨水进行封装;所述第一封装基板包括与所述第一凹槽一一对应的点状电极。
通过在每个第一凹槽中形成由第一金属电极层、介质层和第二金属层构成的法泊腔,并在第一封装基板上形成对应每个第一凹槽的点状电极,可通过控制每个第一凹槽区域,施加在第一金属电极层、点状电极上的电压来实现开态和关态显示。其中,通过控制各法泊腔的介质层的厚度,可满足开态显示时,对各法泊腔反射光波段的需求。
第三方面,提供一种如第一方面所述显示面板的控制方法,包括:对于任一个第一凹槽所在的区域,关态时,向第一金属电极层施加电压,使带电粒子吸附在第一金属电极层表面;对于任一个第一凹槽所在的区域,开态时,向点状电极施加电压,使所述带电粒子向所述点状电极集中。
第四方面,提供一种显示面板,包括下基板,所述下基板上设置有第三电极;具有多个第二凹槽的膜层,设置于所述下基板上;其中,所述第二凹槽包括半球形凹槽部分,所述第二凹槽与所述第三电极一一对应;带孔反射层靠近所述第二凹槽的底部固定于所述第二凹槽内,且所述反射层与所述第二凹槽的底部之间具有空间;电子墨水,填充于所述第二凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;所述电子墨水中液体的折射率大于所述具有多个第二凹槽的膜层的折射率,且所述带电粒子的直径小于所述反射层的孔的直径;第二封装基板,设置于所述具有多个第二凹槽的膜层上;所述第二封装基板上设置有透明第四电极,所述第四电极与所述第二凹槽一一对应。
通过在第二凹槽靠近其底部位置处设置带孔反射层,可通过控制每个第二凹槽区域,施加在第三电极、第四电极上的电压来实现开态和关态显示。其中,在开态时,由于反射层的设置,可提高第二凹槽中心区域的光的反射率,增加中心区域的亮度,而且,反射层上孔洞可为电子墨水上下移动时增加势能壁垒,提高开态和关态双稳态时的稳定性,降低功耗。
可选的,所述第二凹槽包括第一子凹槽和第二子凹槽;所述第一子凹槽为半球形凹槽且底部开口,所述第二子凹槽位于所述第一子凹槽的底部开口处,且所述第一子凹槽的底部开口和所述第二子凹槽的顶部开口连接;所述带孔反射层固定于所述第一子凹槽的底部开口处。
可选的,所述反射层包括带孔聚合物膜层和金属反射层;所述金属反射层上的孔与所述聚合物膜层上的孔一一对应且完全重叠。
进一步的,所述金属反射层的厚度在100~1500nm范围内。
第五方面,提供一种显示面板的制备方法,包括:在形成有第三电极的下基板上形成具有多个第二凹槽的膜层,所述第二凹槽通过纳米压印技术形成;其中,所述第二凹槽包括半球形凹槽部分,所述第二凹槽与所述第三电极一一对应;将带孔反射层靠近所述第二凹槽的底部固定于所述第二凹槽内,且所述反射层与所述第二凹槽的底部之间具有空间;将电子墨水填充于所述第二凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;所述电子墨水中液体的折射率大于所述具有多个第二凹槽的膜层的折射率,且所述带电粒子的直径小于所述反射层的孔的直径;采用第二封装基板对所述第二凹槽中的所述电子墨水进行封装;所述第二封装基板上形成有透明的第四电极,所述第四电极与所述第二凹槽一一对应。
通过在第二凹槽靠近其底部位置处设置带孔反射层,可通过控制每个第二凹槽区域,施加在第三电极、第四电极上的电压来实现开态和关态显示。其中,在开态时,由于反射层的设置,可提高第二凹槽中心区域的光的反射率,增加中心区域的亮度,而且,反射层上孔洞可为电子墨水上下移动时增加势能壁垒,提高开态和关态双稳态时的稳定性,降低功耗。
可选的,所述第二凹槽包括第一子凹槽和第二子凹槽;所述第一子凹槽为半球形凹槽且底部开口,所述第二子凹槽位于所述第一子凹槽的底部开口处,且所述第一子凹槽的底部开口和所述第二子凹槽的顶部开口连接;所述带孔反射层固定于所述第一子凹槽的底部开口处。
第六方面,提供一种如第四方面所述显示面板的控制方法,包括:对于任一个第二凹槽所在的区域,关态时,向第四电极施加电压,使带电粒子吸附在第二封装基板表面;对于任一个第二凹槽所在的区域,开态时,向第三电极施加电压,使所述带电粒子通过反射层上的孔洞进入第二子凹槽中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种显示面板的示意图一;
图2为本发明提供的一种显示面板的示意图二;
图3a为本发明提供的一种显示面板中一个第一凹槽所在区域处于关态时的示意图;
图3b为本发明提供的一种显示面板中一个第一凹槽所在区域处于开态时的示意图;
图4为本发明提供的一种显示面板的示意图三;
图5为本发明提供的一种显示面板的示意图四;
图6为本发明提供的一种制备显示面板的流程示意图;
图7a为本发明提供的在基底上制作形成第一凹槽的示意图;
图7b为在图7a的基础上依次形成第二金属层、介质层和第一金属电极层后的示意图;
图7c为在图7b的基础上将电子墨水填充于第一凹槽内的示意图;
图8a为本发明提供的另一种显示面板的示意图一;
图8b为本发明提供的另一种显示面板的示意图二;
图9a为本发明提供的另一种显示面板中一个第二凹槽所在区域处于关态时的示意图;
图9b为本发明提供的另一种显示面板中一个第二凹槽所在区域处于开态时的示意图;
图10为本发明提供的另一种显示面板中反射层的俯视示意图;
图11为本发明提供的另一种制备显示面板的流程示意图;
图12a为本发明提供的在下基板上制作形成具有多个第二凹槽的膜层的示意图;
图12b为在图12a的基础上形成反射层后的示意图;
图12c为在图12b的基础上将电子墨水填充于第二凹槽内的示意图。
附图标记:
10-基底;11-第一凹槽;12-第二金属层;13-介质层;14-第一金属电极层;20-电子墨水;21-带电粒子;30-第一封装基板;41-第一子像素区域;42-第二子像素区域;43-第三子像素区域;50-下基板;51-第三电极;60-膜层;61-第二凹槽;611-第一子凹槽;612-第二子凹槽;70-反射层;80-第二封装基板;81-第四电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种显示面板,如图1和图2所示,包括基底10,该基底10上设置有多个弧形第一凹槽(图1和图2中未示意出),第一凹槽内依次设置有第二金属层12、介质层13和第一金属电极层14;第一金属电极层14、介质层13和第二金属层12构成法泊腔,且第一金属电极层14半透光,第二金属层12不透光;电子墨水20,填充于第一凹槽内;电子墨水20包括黑色带电粒子21;第一封装基板30,设置于基底10的第一凹槽的开口一侧;第一封装基板30包括与第一凹槽一一对应的点状电极31。
基于该显示面板的结构,其可实现反射型显示。具体为:
以显示面板的其中一个第一凹槽所在的区域为例,关态时,通过向法泊腔上第一金属电极层14施加电压,使黑色带电粒子21吸附在第一金属电极层14表面(如图3a所示),这样,即使有光线射入第一凹槽,也没有反射光,因而形成暗态。
开态时,通过向点状电极31施加电压,使黑色带电粒子21向点状电极31集中(如图3b所示),这样,光线射入第一凹槽内,部分光线在第一金属电极层14表面发生反射,该部分光线近乎全波段反射,另一部分光线进入到法泊腔中进行滤波,并经第二金属层12反射后从第一封装基板30出射。
其中,可通过控制介质层13的厚度来选择反射出法泊腔的波长范围。
当带电粒子21带负电时,关态和开态,可分别向第一金属电极层14和点状电极31施加正电。同理,当带电粒子21带正电时,关态和开态,可分别向第一金属电极层14和点状电极31施加负电。
考虑到相对点状电极31靠近电子墨水20设置,将点状电极31设置在第一封装基板30远离电子墨水20的一侧,需要更大的电压才能在开态时使带电粒子21向点状电极31集中,因而,优选点状电极31靠近电子墨水20设置。
需要说明的是,第一,上述的电子墨水可以是将包裹黑色颜料的带电粒子分散在液体中形成的。
第二,由于第一凹槽具有开口,当电子墨水20填充于第一凹槽中后,通过将第一封装基板30设置在基底10的第一凹槽的开口一侧,可实现对第一凹槽中电子墨水20的封装。
第三,本领域技术人员知道,为向点状电极31供电,第一封装基板30上还应设置与点状电极31电连接的第一供电线。
其中,点状电极31应在微米级,具体尺寸可根据第一凹槽的尺寸而定。而且,本发明并不对点状电极31的形状进行限定,其可以是矩形等工艺容易制作的形状。
对应每个第一凹槽,点状电极31的设置位置可根据第一凹槽的具体形状,选取反射光较少的区域设置。
不同点状电极31通过第一供电线独立供电,即点状电极31之间相互绝缘。
第四,为向第一金属电极层14供电,第一封装基板30上还应设置用于向第一金属电极层14供电的第二供电线。
第五,由于第一金属电极层14靠近电子墨水20,因而,当向第一金属电极层14施加电压时,可使带电粒子21吸附在第一金属电极层14表面。由于介质层13的厚度相对较薄,在设置第二供电线时,可同时向第一金属电极层14和第二金属层12供电,在此情况下,第二金属层12可以为第二金属电极层,这样,可降低第一封装基板30封装时的对位要求。
本发明实施例提供一种显示面板,通过在每个第一凹槽中设置由第一金属电极层14、介质层13和第二金属层12构成的法泊腔,并在第一封装基板30上设置对应每个第一凹槽的点状电极31,可通过控制每个第一凹槽区域,施加在第一金属电极层14、点状电极31上的电压来实现开态和关态显示。其中,通过控制各法泊腔的介质层13的厚度,可满足开态显示时,对各法泊腔反射光波段的需求。
如图2所示,第一凹槽可以为半球形凹槽。这样可使开态时反射率更高,且户外可见性也更好。
进一步的,如图2所示,点状电极31与第一凹槽的中心正对。
由于第一凹槽为半球形凹槽时,中心位置的反射率较低,因而,将点状电极31设置为与第一凹槽的中心正对,可降低开态时聚集在点状电极31附近的黑色带电粒子21对反射光出光率的影响,使更多的反射光射入人眼,降低功耗。
第一金属电极层14的厚度可以在15~50nm范围内。
示例的,第一金属电极层14的厚度可以为15nm、20 nm、30 nm、40 nm、50 nm等。
由于第一金属电极层14越薄,射入法泊腔的光线越多,但是法泊腔的滤波性能会变差,而第一金属电极层14越厚,虽然法泊腔的滤波性能较好,但是射入法泊腔的光线较少,因而,第一金属电极层14的厚度可以优选为20 nm。
第一金属电极层14的材料可选自银(Ag)、铝(Al)、铂(Pt)等。
第二金属层12的厚度可以在100~1500nm范围内。
示例的,第二金属层12的厚度可以为100nm、150 nm、300 nm、500 nm、700 nm、1000nm、1500 nm等。
在第二金属层12不透光的情况下,考虑显示面板的厚度薄型化需求,可将第二金属层12的厚度设置为150 nm。
第二金属层12的材料可选自Ag、Al、Pt等。
需要说明的是,第一金属电极层14和第二金属层12的材料可以相同也可不同。
介质层13的材料可以为三氧化二铝(Al2O3)、氮化硅等透明绝缘介质。
由于工艺上容易在树脂上形成上述的第一凹槽,因此,基底10的材料可以包括树脂。示例的,基底10的材料为聚二甲基硅氧烷(PEMS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)中的一种。
需要说明的是,当基底10的材料为树脂时,该基底10可制作在承载基板上。
基于上述的描述,所述显示面板具有多个像素区域,每个像素区域包括至少三个子像素区域;每个子像素区域具有一个第一凹槽,且同一个像素区域中不同子像素区域的介质层13厚度不同。
即,通过控制一个像素区域中不同子像素区域的介质层13厚度,可使该像素区域进行彩色显示,从而使得所述显示面板具有彩色显示功能。
进一步的,如图4所示,每个像素区域包括第一子像素区域41、第二子像素区域42和第三子像素区域43;第一子像素区域41的介质层13厚度为第一厚度,第一厚度用于滤除红光之外的光;第二子像素区域42的介质层13厚度为第二厚度,第二厚度用于滤除绿光之外的光;第三子像素区域43的介质层13厚度为第三厚度,第三厚度用于滤除蓝光之外的光。
即,第一子像素区域41用于将红光反射出第一封装基板30,第二子像素区域42用于将绿光反射出第一封装基板30,第三子像素区域43用于将蓝光反射出第一封装基板30。
示例的,第一厚度可以为48nm,第二厚度可以为93nm,第三厚度可以为83nm。
需要说明的是,通过控制施加在点状电极31上的电压,可控制各子像素区域出射的单色光的灰阶。
为使显示面板显示的颜色更丰富,画面更细腻,如图5所示,可将每个子像素区域中的法泊腔做成两个相互绝缘的法泊腔,且该两个法泊腔在第一封装基板30上的正投影无交叠。这样,通过给每个法泊腔的第一金属电极层14,或第一金属电极层14和第二金属层12独立供电,可提高各子像素区域出射的单色光的灰阶数。
其中,位于同一个子像素区域的两个法泊腔的介质层13厚度可以相同。
需要说明的是,对于每个子像素区域中的两个法泊腔,为使二者绝缘,两个法泊腔之间应设置绝缘区域(如图5中法泊腔之间的空隙),在该绝缘区域,第一金属电极层14断开,当第一金属电极层14和第二金属层12都供电时,第二金属层12也应断开。而对于介质层13,可断开,也可不断开,图5以断开进行示意。
本发明实例还提供一种显示面板的制备方法,如图6所示,包括如下步骤:
S10、如图7a所示,在基底10上通过纳米压印工艺制作多个弧形第一凹槽11。
基底10的材料可以包括树脂。示例的,基底10的材料为PEMS、PET、PI中的一种。
需要说明的是,图7a以第一凹槽11为半球形凹槽进行示意,但第一凹槽11的形状并不限于此。
S11、如图7b所示,在第一凹槽11内依次形成第二金属层12、介质层13和第一金属电极层14;第一金属电极层14、介质层13和第二金属层12构成法泊腔,且第一金属电极层14半透光,第二金属层12不透光。
第一金属电极层14的厚度可以在15~50nm范围内;第二金属层12的厚度可以在100~1500nm范围内。
第一金属电极层14和第二金属层12的材料可选自Ag、Al、Pt等,二者材料优选相同。介质层13的材料可以为Al2O3、氮化硅等透明绝缘介质。
需要说明的是,对于各第一凹槽11内介质层13的厚度,可根据需要反射出射的波段进行选择。
S12、如图7c所示,将电子墨水20填充于第一凹槽11内;电子墨水20包括黑色带电粒子21。
电子墨水可以是将包裹黑色颜料的带电粒子分散在液体中形成的。
S13、如图2所示,采用第一封装基板30对第一凹槽11中的电子墨水20进行封装;第一封装基板30包括与第一凹槽11一一对应的点状电极31。
具体的,将第一封装基板30利用紫外光(UV)固化方式进行封装。其中,可使点状电极31靠近电子墨水。
点状电极31可以为透明电极,也可以为不透明电极。为避免对出射光的影响,优选点状电极31为透明电极,其材料可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、石墨烯等。
本领域技术人员知道,为向点状电极31供电,第一封装基板30上还应形成与点状电极31电连接的第一供电线。不同点状电极31通过第一供电线独立供电,即点状电极31之间相互绝缘。
其中,点状电极31应在微米级,具体尺寸可根据第一凹槽11的尺寸而定。而且,本发明并不对点状电极31的形状进行限定,其可以是矩形等工艺容易制作的形状。
对应每个第一凹槽11,点状电极31的位置可根据第一凹槽11的具体形状,选取反射光较少的区域设置。
当第一凹槽11为半球形凹槽时,点状电极31可与第一凹槽11的中心正对。
当然,为向法泊腔的金属层供电,第一封装基板30上还应形成第二供电线。其中,第二供电线可仅向构成法泊腔的第一金属电极层14供电;也可以同时向构成法泊腔的第一金属电极层14和第二金属层12供电,在此情况下,第二金属层12可以为第二金属电极层12。
本发明实施例提供一种显示面板的制备方法,通过在每个第一凹槽11中形成由第一金属电极层14、介质层13和第二金属层12构成的法泊腔,并在第一封装基板30上形成对应每个第一凹槽的点状电极31,可通过控制每个第一凹槽11区域,施加在第一金属电极层14、点状电极31上的电压来实现开态和关态显示。其中,通过控制各法泊腔的介质层13的厚度,可满足开态显示时,对各法泊腔反射光波段的需求。
可选的,所述显示面板具有多个像素区域,每个像素区域包括至少三个子像素区域;每个子像素区域具有一个第一凹槽11,且同一个像素区域中不同子像素区域的介质层13厚度不同。
通过控制一个像素区域中不同子像素区域的介质层13厚度,可使该像素区域进行彩色显示,从而使得所述显示面板具有彩色显示功能。
进一步的,如图4所示,每个像素区域包括第一子像素区域41、第二子像素区域42和第三子像素区域43;第一子像素区域41的介质层13厚度为第一厚度,第一厚度用于滤除红光之外的光;第二子像素区域42的介质层13厚度为第二厚度,第二厚度用于滤除绿光之外的光;第三子像素区域43的介质层13厚度为第三厚度,第三厚度用于滤除蓝光之外的光。
示例的,第一厚度可以为48nm,第二厚度可以为93nm,第三厚度可以为83nm。
基于此,通过控制施加在点状电极31上的电压,可控制各子像素区域出射的单色光的灰阶。
为使显示面板显示的颜色更丰富,画面更细腻,如图5所示,可将每个子像素区域中的法泊腔做成两个相互绝缘的法泊腔,且该两个法泊腔在第一封装基板30上的正投影无交叠。这样,通过给每个法泊腔的第一金属电极层14,或第一金属电极层14和第二金属层12独立供电,可提高各子像素区域出射的单色光的灰阶数。
本发明实施例还提供一种显示面板,如图8a和图8b所示,包括下基板50,下基板50上设置有第三电极51;具有多个第二凹槽61的膜层60,设置于下基板50上;其中,第二凹槽61包括半球形凹槽部分,第二凹槽61与第三电极51一一对应;带孔反射层70靠近第二凹槽61的底部固定于第二凹槽61内,且反射层70与第二凹槽61的底部之间具有空间;电子墨水20,填充于第二凹槽61内;电子墨水20包括黑色带电粒子21;电子墨水20中液体的折射率大于所述具有多个第二凹槽61的膜层60的折射率,且带电粒子21的直径小于反射层70的孔的直径;第二封装基板80,设置于具有多个第二凹槽61的膜层60上;第二封装基板80上设置有透明第四电极81,第四电极81与第二凹槽61一一对应。
基于该显示面板的结构,其可实现反射型显示。具体为:
以显示面板的其中一个第二凹槽61所在的区域为例,关态时,通过向第四电极81施加电压,使黑色带电粒子21吸附在第二封装基板80表面,形成暗态。
开态时,通过向第三电极51施加电压,使黑色带电粒子21通过反射层70上的孔洞进入到反射层70与第二凹槽61的底部之间的空间内,这样光线射入第二凹槽61后,射到第二凹槽61两侧的光线可发生全反射,射向反射层70的光线也可发生全反射,经第二封装基板80出射。
当带电粒子21带负电时,关态和开态,可分别向第四电极81和第三电极51施加正电。同理,当带电粒子21带正电时,关态和开态,可分别向第四电极81和第三电极51施加负电。
考虑到相对第三电极51靠近膜层60设置,将第三电极51设置在下基板50远离电子墨水20的一侧,需要更大的电压才能在开态时使带电粒子21向第二子凹槽612中移动,因而,优选第三电极51靠近膜层60设置。
同理,优选第四电极81靠近电子墨水20设置。
需要说明的是,第一,上述的电子墨水可以是将包裹黑色颜料的带电粒子分散在液体中形成的。
第二,由于第二凹槽61具有开口,当电子墨水20填充于第二凹槽61中后,通过将第二封装基板80设置在膜层60的第二凹槽61的开口一侧,可实现对第二凹槽61中电子墨水20的封装。
第三,为保证实现完全暗态,第四电极81应完全覆盖第二凹槽61的开口。
第四,本领域技术人员知道,为向第四电极81供电,第二封装基板80上还应设置与第四电极81电连接的第四供电线。不同第四电极81通过第四供电线独立供电,即第四电极81之间相互绝缘。
同理,为向第三电极51供电,下基板50上还应设置与第三电极51电连接的第三供电线。不同第三电极51通过第三供电线独立供电,即第三电极51之间相互绝缘。
本发明实施例提供一种显示面板,通过在第二凹槽61靠近其底部位置处设置带孔反射层70,可通过控制每个第二凹槽61区域,施加在第三电极51、第四电极81上的电压来实现开态和关态显示。其中,在开态时,由于反射层70的设置,可提高第二凹槽61中心区域的光的反射率,增加中心区域的亮度,而且,反射层70上孔洞可为电子墨水上下移动时增加势能壁垒,提高开态和关态双稳态时的稳定性,降低功耗。
优选的,如图8b所示,第二凹槽61包括第一子凹槽611和第二子凹槽612;第一子凹槽611为半球形凹槽且底部开口,第二子凹槽612位于第一子凹槽611的底部开口处,且第一子凹槽611的底部开口和第二子凹槽612的顶部开口连接;反射层70固定于第一子凹槽611的底部开口处。
具体的,以显示面板的其中一个第二凹槽61所在的区域为例,关态时,通过向第四电极81施加电压,使黑色带电粒子21吸附在第二封装基板80表面(如图9a所示),形成暗态。
开态时,通过向第三电极51施加电压,使黑色带电粒子21通过反射层70上的孔洞进入到第二子凹槽612中(如图9b所示),这样光线射入第二凹槽61后,射到第一子凹槽611两侧的光线可发生全反射,射向反射层70的光线也可发生全反射,经第二封装基板80出射。
通过将第二凹槽61设置为包括第一子凹槽611和第二子凹槽612,第一子凹槽611为半球形凹槽且底部开口,第二子凹槽612位于第一子凹槽611的底部开口处,且第一子凹槽611的底部开口和第二子凹槽612的顶部开口连接的结构,并将带孔反射层70设置于第一子凹槽611的底部开口处,可在开态时,提高射到第一子凹槽611两侧的光线的出射率。
反射层70的形状如图10所示,反射层70包括带孔聚合物膜层和金属反射层;金属反射层上的孔与聚合物膜层上的孔一一对应且完全重叠。
由于单纯金属的反射层70不容易制备孔洞,而聚合物膜层容易制作孔洞,因而,可先制备带孔的聚合物膜层,然后在该聚合物膜层上溅射或者沉积金属材料,形成与聚合物膜层形状一样的金属反射层。
聚合物膜层的材料可以为聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物材料。
聚合物膜层的厚度可在几十到几百微米范围内。
金属反射层的材料可以选自Al、钛(Ti)、金、Ag等。由于Al的反射率高且成本较低,因此,金属反射层可优选选用Al材质。
金属反射层的厚度在100~1500nm范围内,以保证对光的完全反射,而避免光的透射。其中,金属反射层的厚度可以为100nm、150 nm、300 nm、500 nm、700 nm、1000nm、1500nm等。
由于工艺上容易在树脂上形成上述的第二凹槽61,因此,膜层60的材料可以包括树脂。示例的,膜层60的材料为PEMS、PET、PI中的一种。
第四电极81的材料可以采用ITO、IZO、石墨烯等。
第三电极51可以为透明,也可以为不透明,优选为透明。基于此,第三电极51和第四电极81的材料可以相同。
本发明实施例还提供一种显示面板的制备方法,如图8a和图8b所示,在形成有第三电极51的下基板50上形成具有多个第二凹槽61的膜层60,第二凹槽61通过纳米压印技术形成;其中,第二凹槽61包括半球形凹槽部分,第二凹槽61与第三电极51一一对应;将带孔反射层70靠近第二凹槽61的底部固定于第二凹槽61内,且反射层70与第二凹槽61的底部之间具有空间;将电子墨水20填充于第二凹槽61内;电子墨水20包括黑色带电粒子21;电子墨水20中液体的折射率大于具有多个第二凹槽61的膜层60的折射率,且带电粒子20的直径小于反射层70的孔的直径;采用第二封装基板80对第二凹槽61中的电子墨水20进行封装;第二封装基板80上形成有透明的第四电极81,第四电极81与第二凹槽61一一对应。
本发明实施例提供一种显示面板的制备方法,通过在第二凹槽61靠近其底部位置处设置带孔反射层70,可通过控制每个第二凹槽61区域,施加在第三电极51、第四电极81上的电压来实现开态和关态显示。其中,在开态时,由于反射层70的设置,可提高第二凹槽61中心区域的光的反射率,增加中心区域的亮度,而且,反射层70上孔洞可为电子墨水上下移动时增加势能壁垒,提高开态和关态双稳态时的稳定性,降低功耗。
优选的,一种显示面板的制备方法,如图11所示,包括如下步骤:
S20、如图12a所示,在形成有第三电极51的下基板50上形成具有多个第二凹槽61的膜层60,第二凹槽61通过纳米压印技术形成;其中,第二凹槽61包括第一子凹槽611和第二子凹槽612;第一子凹槽611为半球形凹槽且底部开口,第二子凹槽612位于第一子凹槽611的底部开口处,且第一子凹槽611的底部开口和第二子凹槽612的顶部开口连接;第二凹槽61与第三电极51一一对应。
其中,第一子凹槽611和第二子凹槽612可通过一次纳米压印技术制作形成;也可以通过两次纳米压印技术分别制作形成第一子凹槽611和第二子凹槽612。当通过两次纳米压印技术分别制作形成第一子凹槽611和第二子凹槽612时,所述膜层60则包括两层子膜层,一层子膜层上形成第一子凹槽611,另一层上形成第二子凹槽612。
膜层60的材料可以包括树脂。示例的,基底10的材料为PEMS、PET、PI中的一种。
优选的,第三电极51靠近膜层60。
为向第三电极51供电,下基板50上还应包括与第三电极51电连接的第三供电线。不同第三电极51通过第三供电线独立供电,即第三电极51之间相互绝缘。
S21、如图12b所示,将带孔反射层70固定于第一子凹槽611的底部开口处。
反射层70包括带孔聚合物膜层和金属反射层;金属反射层上的孔与聚合物膜层上的孔一一对应且完全重叠。
其中,聚合物膜层的材料可以为PC、PMMA等聚合物材料。
聚合物膜层的厚度可在几十到几百微米范围内。
金属反射层的材料可以选自Al、Ti、金、Ag等。
金属反射层的厚度在100~1500nm范围内,以保证对光的完全反射,而避免光的透射。
具体的,可先通过一次纳米压印技术制作形成第二子凹槽612,将制作好的反射层70贴附于第二子凹槽612的开口处,之后再通过一次纳米压印技术制作形成第一子凹槽611。其中,反射层70的制作可以是先制作带孔的聚合物膜层,然后在该聚合物膜层上溅射或者沉积金属材料,形成与聚合物膜层形状一样的金属反射层。
或者,可先通过一次纳米压印技术制作形成第一子凹槽611,将制作好的反射层70贴附于第一子凹槽611的底部开口,之后再通过一次纳米压印技术制作形成第二子凹槽612,并使第二子凹槽612的顶部开口与第一子凹槽611的底部开口连接。其中,反射层70的制作可以是先制作带孔的聚合物膜层,然后在该聚合物膜层上溅射或者沉积金属材料,形成与聚合物膜层形状一样的金属反射层。
或者,可先制作形成第二子凹槽612,并在第二子凹槽612的顶部开口处形成带孔的聚合物膜层,之后在该聚合物膜层上溅射或者沉积金属材料,形成与聚合物膜层形状一样的金属反射层,然后制作形成第一子凹槽611,并使第二子凹槽612的顶部开口与第一子凹槽611的底部开口连接。
其中,在以上几种情况下,所述膜层60则包括两层子膜层,一层子膜层上形成第一子凹槽611,另一层上形成第二子凹槽612,两层子膜层粘结成所述膜层60。
或者,可先通过一次纳米压印技术制作形成第二凹槽61后,将制作好的反射层70嵌入第一子凹槽611的底部开口处。
需要说明的是,图12a和图12b以先形成第二凹槽61,之后将反射层70固定于第一子凹槽611的底部开口处进行示意,但本发明实施例并不限于此。
S22、如图12c所示,将电子墨水20填充于第二凹槽61内;电子墨水20包括黑色带电粒子21;电子墨水20中液体的折射率大于具有多个第二凹槽61的膜层60的折射率,且带电粒子20的直径小于反射层70的孔的直径。
S23、如图8a和图8b所示,采用第二封装基板80对第二凹槽61中的电子墨水20进行封装;第二封装基板80上形成有透明的第四电极81,第四电极81与第二凹槽61一一对应。
优选的,第四电极81靠近电子墨水20。
为向第四电极81供电,第二封装基板80上还应包括与第四电极81电连接的第四供电线。不同第四电极81通过第四供电线独立供电,即第四电极81之间相互绝缘。
此外,为保证实现完全暗态,第四电极81应完全覆盖第二凹槽61的开口。
本发明实施例提供一种显示面板的制备方法,通过将第二凹槽61形成为包括第一子凹槽611和第二子凹槽612,第一子凹槽611为半球形凹槽且底部开口,第二子凹槽612位于第一子凹槽611的底部开口处,且第一子凹槽611的底部开口和第二子凹槽612的顶部开口连接的结构,并将带孔反射层70固定于第一子凹槽611的底部开口处,可在开态时,提高射到第一子凹槽611两侧的光线的出射率。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
基底,所述基底上设置有多个弧形第一凹槽,所述第一凹槽内依次设置有第二金属层、介质层和第一金属电极层;所述第一金属电极层、所述介质层和所述第二金属层构成法泊腔,且所述第一金属电极层半透光,所述第二金属层不透光;
电子墨水,填充于所述第一凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;
第一封装基板,设置于所述基底的所述第一凹槽的开口一侧;所述第一封装基板包括与所述第一凹槽一一对应的点状电极。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第二金属层为第二金属电极层。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板具有多个像素区域,每个像素区域包括至少三个子像素区域;
每个子像素区域具有一个所述第一凹槽,且同一个像素区域中不同子像素区域的所述介质层厚度不同。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,每个所述像素区域包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域;
所述第一子像素区域的介质层厚度为第一厚度,所述第一厚度用于滤除红光之外的光;
所述第二子像素区域的介质层厚度为第二厚度,所述第二厚度用于滤除绿光之外的光;
所述第三子像素区域的介质层厚度为第三厚度,所述第三厚度用于滤除蓝光之外的光。
5.根据权利要求3或4所述的显示面板,其特征在于,每个子像素区域中包括两个相互绝缘的所述法泊腔,且两个所述法泊腔在所述第一封装基板上的正投影无交叠。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一凹槽为半球形凹槽。
7.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,所述点状电极与所述第一凹槽的中心正对。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一金属电极层的厚度在15~50nm范围内;
所述第二金属层的厚度在100~1500nm范围内。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述基底的材料包括树脂。
10.一种显示面板的制备方法,其特征在于,包括:
在基底上通过纳米压印工艺制作多个弧形第一凹槽;
在所述第一凹槽内依次形成第二金属层、介质层和第一金属电极层;所述第一金属电极层、所述介质层和所述第二金属层构成法泊腔,且所述第一金属电极层半透光,所述第二金属层不透光;
将电子墨水填充于所述第一凹槽内;所述电子墨水包括黑色带电粒子;
采用第一封装基板对所述第一凹槽中的所述电子墨水进行封装;所述第一封装基板包括与所述第一凹槽一一对应的点状电极。
11.一种如权利要求1-9任一项所述显示面板的控制方法,其特征在于,包括:
对于任一个第一凹槽所在的区域,关态时,向第一金属电极层施加电压,使带电粒子吸附在第一金属电极层表面;
对于任一个第一凹槽所在的区域,开态时,向点状电极施加电压,使所述带电粒子向所述点状电极集中。
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