CN107728309A - 一种基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，所述显示装置包括三组平行设置的不同基色的电润湿结构，电润湿结构从下到上依次包括第一透明电极层、水层、油膜层、疏水材料层、第二透明电极层、基底，其中，在水层和油膜层中设置有毛细管道，所述毛细管道的下端伸入到油膜层，上端穿过第二透明电极层、基底，然后在基底上方经过后伸入到水层，在对该组第一透明电极层、第二透明电极层改变电压时，毛细管道满足下端始终位于油膜层材料内。本发明通过毛细管道的应用，在亲水力的作用下，控制电润湿外侧的透明管道的色彩显示，从而在控制装置控制电压的不断变动中，改变三种基色的占用范围，进而使得色彩变化。

Description

一种基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示结构，特别地涉及一种基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置。
背景技术
EFD也可称为电润湿(电湿润)显示(Electrowetting display)，电润湿是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象，如图1所示。所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。抗水表面的湿润效果可以使用电压来改变(故名电润湿)，令表面变得更亲水(湿润)。由于原先疏水的表面现在变得更吸水，原先与疏水表面良好接触的惰性液体，例如油层，不得不改变其形式。这种界面属性控制是电润湿应用的基础。
设定惰性液体显示为一个像素，原则上可以给予像素任何想要的颜色，从而获得各种显示结果。电润湿借助控制电压来控制被包围的液体的表层，从而导致像素的变化。当没有施加电压时，有颜色的液体与不亲水且绝缘的电极外层间，形成一层扁平薄膜，就是一个有色的像素点。当在电极与液体之间施MOD(被高通采用)新电脑玻璃基板与反光导电隔膜间通过气隙隔离.当气隙厚度减小形成离析态时可见光干涉减弱，像素点变黑。
三基色原理是色度学的最基本原理，三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。
电润湿中存在接触角饱和问题(当电压超过一定值时浸润性不再随电压增加而增强)，因此，限制了众多器件的工作性能和产业发展。
毛细现象(capillarity)在一些线度小到足以与液体弯月面的曲率半径相比较的毛细管中发生的现象。毛细管中整个液体表面都将变得弯曲，液固分子间的相互作用可扩展到整个液体。日常生活中常见的毛细现象，如水因能润湿玻璃而会在细玻璃管中升高；反之，水银却因不能润湿玻璃而在其中下降。究其原因，全在于液体表面张力和曲面内外压强差的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术问题的缺陷，从三基色空间混合法的角度对色彩进行显示，其技术方案如下所述：
一种基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，所述显示装置包括三组平行设置的不同基色的电润湿结构，电润湿结构从下到上依次包括第一透明电极层、水层、油膜层、疏水材料层、第二透明电极层、基底，其中，在水层和油膜层中设置有毛细管道，所述毛细管道的下端伸入到油膜层，上端穿过第二透明电极层、基底，然后在基底上方经过后伸入到水层，在对该组第一透明电极层、第二透明电极层改变电压时，毛细管道满足下端始终位于油膜层材料内。
所述毛细管道位于单层电润湿结构的一角，该角上方没有设置第二透明电极层，使得油膜层只受其他水层的影响。
所述毛细管道固定在疏水材料层上，通过连接杆或者支撑凹槽固定。
所述毛细管道下端设置有孔洞，所述孔洞始终位于油膜层材料内。
所述毛细管道绕过基底时，能够和其他基色的毛细管道缠绕或平行设置。
所述其中一个基色的电润湿结构中，毛细管道绕过基底上方时，形成毛细网络状，所述毛细网络状能够到达其他基色的毛细网络状。
所述毛细管道的材料为油膜层材料润湿的材料。
所述三组平行设置的不同基色的电润湿结构构成一个像素基点。
所述一个像素基点为圆形或规则多边形。
所述三组平行设置的不同基色的电润湿结构均布在像素基点内。
本发明的有益效果：本发明通过引入毛细管道，改变电势时，在亲水力的作用下，控制电润湿外侧的透明管道的色彩显示，从而在控制装置控制电压的不断变动中，改变三种基色的占用范围，进而使得色彩变化。
附图说明
图1是电润湿的原理图；
图2是本发明中电润湿结构的结构示意图；
图3是本发明中电润湿结构的毛细管道发生作用的示意图；
图4是本发明的三基色的分布俯视示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图2所示，基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，所述显示装置包括三组平行设置的不同基色的电润湿结构，所述三组平行设置的不同基色的电润湿结构构成一个像素基点。所述一个像素基点为圆形或规则多边形。所述三组平行设置的不同基色的电润湿结构均布在像素基点内。
电润湿结构从下到上依次包括第一透明电极层1、水层2、油膜层3、疏水材料层4、第二透明电极层5、基底6，其中，在水层2和油膜层3中设置有毛细管道7，所述毛细管道7的下端伸入到油膜层3，上端穿过第二透明电极层5、基底6，然后在基底6上方经过后伸入到水层2，在对该组第一透明电极层1、第二透明电极层5改变电压时，毛细管道7满足下端始终位于油膜层材料内。
可以将所述毛细管道7位于单层电润湿结构的一角，该角上方不再设置第二透明电极层，使得油膜层只受其他水层的影响。如图3所示，对第一透明电极层1和第二透明电极层5加电压，电势的改变，使得疏水材料层4开始亲水，这样形成的亲水力控制油膜层3改变形状，变成滴状，并且因为受接触角饱和问题，总是使得毛细管道7满足下端始终位于油膜层材料内。毛细管道固定在疏水材料层上，通过连接杆或者支撑凹槽固定。所述毛细管道的材料为油膜层材料润湿的材料。
进一步的，也可以在所述毛细管道7下端设置有孔洞，所述孔洞始终位于油膜层3材料内。
而所述毛细管道7绕过基底时，能够和其他基色的毛细管道缠绕或平行设置。
如图4所示，进一步的，所述其中一个基色的电润湿结构中，毛细管道绕过基底上方时，形成毛细网络状8，所述毛细网络状8也能够到达其他基色的毛细网络状。
在恢复原状时，因为疏水材料层4不再亲水，使得油膜层3、疏水材料层4恢复原状。
而通过控制电压的变化，在像素基点的三个电润湿结构不断更改其颜色时，就会形成视觉上的彩色。
三基色定理，是利用人眼空间细节分辨力差的特点，将三种基色光点放在同一表面的相邻处，只要这三个基色光点足够小，相距足够近，当人眼在一定距离之外观看时，就会看到三种基色光混合后的彩色光。
本发明通过引入毛细管道，改变电势时，在亲水力的作用下，控制电润湿外侧的透明管道的色彩显示，从而在控制装置控制电压的不断变动中，改变三种基色的占用范围，进而使得色彩变化。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述显示装置包括三组平行设置的不同基色的电润湿结构，电润湿结构从下到上依次包括第一透明电极层、水层、油膜层、疏水材料层、第二透明电极层、基底，其中，在水层和油膜层中设置有毛细管道，所述毛细管道的下端伸入到油膜层，上端穿过第二透明电极层、基底，然后在基底上方经过后伸入到水层，在对该组第一透明电极层、第二透明电极层改变电压时，毛细管道满足下端始终位于油膜层材料内。
2.根据权利要求1所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述毛细管道位于单层电润湿结构的一角，该角上方没有设置第二透明电极层，使得油膜层只受其他水层的影响。
3.根据权利要求1所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述毛细管道固定在疏水材料层上，通过连接杆或者支撑凹槽固定。
4.根据权利要求1所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述毛细管道下端设置有孔洞，所述孔洞始终位于油膜层材料内。
5.根据权利要求1所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述毛细管道绕过基底时，能够和其他基色的毛细管道缠绕或平行设置。
6.根据权利要求5所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述其中一个基色的电润湿结构中，毛细管道绕过基底上方时，形成毛细网络状，所述毛细网络状能够到达其他基色的毛细网络状。
7.根据权利要求1所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述毛细管道的材料为油膜层材料润湿的材料。
8.根据权利要求1所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述三组平行设置的不同基色的电润湿结构构成一个像素基点。
9.根据权利要求8所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述一个像素基点为圆形或规则多边形。
10.根据权利要求8所述的基于三基色空间混合法的电润湿彩色显示装置，其特征在于：所述三组平行设置的不同基色的电润湿结构均布在像素基点内。
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