CN114647075B - 电湿润显示面板及电湿润显示装置 - Google Patents

电湿润显示面板及电湿润显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电湿润显示面板及电湿润显示装置。所述电湿润显示面板包括波导层、第一电极层、出光控制层、第二电极层以及第一基底；第一电极层设置在所述波导层的一侧；出光控制层设置在所述第一电极层远离所述波导层的一侧；第二电极层设置在所述出光控制层远离所述第一电极层的一侧；第一基底设置在所述第二电极层远离所述出光控制层的一侧；其中，所述波导层的材料包括含硒杂环聚合物。本申请提高了光束在波导层中的稳定传播。

Description

电湿润显示面板及电湿润显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种电湿润显示面板及电湿润显示装置。
背景技术
电润湿显示技术是利用电润湿原理进行画面显示的显示技术，由于电润湿显示技术可以对入射光的透射、反射进行高选择性的控制，因而能够实现高对比度及高画面质量的显示效果。
电湿润显示技术的显示原理为：通过改变液体和绝缘基板之间的电压，来改变液体在绝缘基板上的润湿性(即改变接触角)，使得液体能够不同程度地覆盖绝缘基板下方的波导层，并从波导层中耦合出设定量的光线，从而实现灰阶显示。然而，在现有的电湿润显示产品中，由于波导层的折射率较低，使得光束无法在波导层中稳定传播，从而降低了电湿润显示产品的画面显示效果。
发明内容
本申请实施例提供一种电湿润显示面板及电湿润显示装置，以解决现有技术的电湿润显示面板中光束无法在波导层中稳定传播的技术问题。
本申请实施例提供一种电湿润显示面板，其包括：
波导层；
第一电极层，设置在所述波导层的一侧；
出光控制层，设置在所述第一电极层远离所述波导层的一侧；
第二电极层，设置在所述出光控制层远离所述第一电极层的一侧；以及
第一基底，设置在所述第二电极层远离所述出光控制层的一侧；
其中，所述波导层的材料包括含硒杂环聚合物。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述波导层的折射率介于1.6至2.0的范围内。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述波导层的透过率大于或等于90％。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述含硒杂环聚合物的热分解温度大于250℃。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述含硒杂环聚合物为含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物为
可选的，在本申请的一些实施例中，所述波导层的材料还包括纳米颗粒，所述纳米颗粒的折射率大于所述含硒杂环聚合物的折射率。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述纳米颗粒的粒径小于5nm；和/或
所述纳米颗粒包括二氧化钛、二氧化锆、五氧化二钽以及氧化锌中的一种或多种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述波导层作为第二基底。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述电湿润显示面板还包括第二基底，所述第二基底设置在所述波导层远离所述第一电极层的表面，所述第一基底和所述第二基底均为柔性基底。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述出光控制层包括绝缘层、油性介质层以及水性介质层，所述绝缘层设置在所述第一电极层远离所述波导层的表面，所述油性介质层和所述水性介质层设置在所述绝缘层和所述第二电极层之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述出光控制层还包括光栅层、绝缘层、油性介质层以及水性介质层，所述绝缘层设置在所述第一电极层远离所述波导层的表面，所述光栅层设置在所述绝缘层远离所述第一电极层的表面，所述油性介质层和所述水性介质层设置在所述绝缘层和所述第二电极层之间。
本申请实施例还提供一种电湿润显示装置，其包括如前述任一实施例所述的电湿润显示面板。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述电湿润显示装置还包括侧入式背光器，所述侧入式背光器设置在所述波导层的至少一侧。
相较于现有技术中的电湿润显示面板，本申请提供的电湿润显示面板通过在波导层中使用含硒杂环聚合物，利用含硒杂环聚合物的高折射特性，提高了波导层的折射率，使得光束能够在波导层中稳定传播，从而有利于提高电湿润显示产品的画面显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请第一实施例提供的电湿润显示面板实现L0灰阶的结构示意图。
图2是本申请第一实施例提供的电湿润显示面板实现L255灰阶的结构示意图。
图3是本申请第二实施例提供的电湿润显示面板实现L0灰阶的结构示意图。
图4是本申请第二实施例提供的电湿润显示面板实现L255灰阶的结构示意图。
图5是本申请第三实施例提供的电湿润显示面板实现L0灰阶的结构示意图。
图6是本申请第三实施例提供的电湿润显示面板实现L255灰阶的结构示意图。
图7是本申请第四实施例提供的电湿润显示面板实现L0灰阶的结构示意图。
图8是本申请第四实施例提供的电湿润显示面板实现L255灰阶的结构示意图。
图9是本申请示例一提供的电湿润显示装置的结构示意图。
图10是本申请示例二提供的电湿润显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请实施例提供一种电湿润显示面板及电湿润显示装置。以下分别进行详细说明。
本申请提供一种电湿润显示面板。电湿润显示面板包括波导层、第一电极层、出光控制层、第二电极层以及第一基底；第一电极层设置在波导层的一侧；出光控制层设置在第一电极层远离波导层的一侧；第二电极层设置在出光控制层远离第一电极层的一侧；第一基底设置在第二电极层远离出光控制层的一侧；其中，波导层的材料包括含硒杂环聚合物。
由此，本申请提供的电湿润显示面板通过在波导层中使用含硒杂环聚合物，利用含硒杂环聚合物的高折射特性，提高了波导层的折射率，使得光束能够在波导层中稳定传播，从而有利于提高电湿润显示产品的画面显示效果。
下面通过具体实施例对本申请提供的电湿润显示面板进行详细的阐述。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参照图1和图2，本申请第一实施例提供一种电湿润显示面板100。电湿润显示面板100包括波导层10、第一电极层20、出光控制层30、第二电极层40以及第一基底50。第一电极层20设置在波导层10的一侧。出光控制层30设置在第一电极层20远离波导层10的一侧。第二电极层40设置在出光控制层30远离第一电极层20的一侧。第一基底50设置在第二电极层40远离出光控制层30的一侧。
其中，出光控制层30用于在第一电极层20和第二电极层40的控制下，从波导层10中耦合出设定量的光线，耦合出的光线包括各个波长和各个方向的光线。
在本实施例中，出光控制层30包括绝缘层31、油性介质层32以及水性介质层33。绝缘层31设置在第一电极层20远离波导层10的表面。油性介质层32和水性介质层33设置在绝缘层31和第二电极层40之间。
电湿润显示面板100还包括设置在波导层10和第二基底70之间的多个像素墙60，多个像素墙60限定出多个阵列排布的子像素(图中未标识)，出光控制层30设置在每一子像素内。其中，子像素包括红色子像素601、绿色子像素602以及蓝色子像素603。红色子像素601中的油性介质层32的材料为红色油性材料，绿色子像素602中的油性介质层32的材料为绿色油性材料，蓝色子像素603中的油性介质层32的材料为蓝色油性材料。
具体的，所述红色油性材料、所述绿色油性材料以及所述蓝色油性材料均具有导电性，比如，所述红色油性材料可以为导电性红色油墨，所述导电性红色油墨可以通过在红色油墨中掺杂导电粒子得到；所述绿色油性材料可以为导电性绿色油墨，所述导电性绿色油墨可以通过在绿色油墨中掺杂导电粒子得到；所述蓝色油性材料可以为导电性蓝色油墨，所述导电性蓝色油墨可以通过在蓝色油墨中掺杂导电粒子得到。其中，水性介质层33的材料为具有绝缘特性的水或其他透明介质，比如，绝缘层31可以为疏水性绝缘层。
其中，第一电极层20和第二电极层40用于向油性介质层32和水性介质层33施加电压，改变油性介质层32的接触角，使得油性介质层32或水性介质层33不同程度地覆盖波导层10，并从波导层10中耦合出设定量的光线，从而实现灰阶显示。
在本实施例中，第一电极层20的折射率和第二电极层40的折射率均小于波导层10的折射率。其中，第一电极层20可以为块状电极，第二电极层40可以为整面电极。具体的，第一电极层20的材料和第二电极层40的材料均为透明导电材料，如可以为氧化铟锡、氧化铟锌、氟化镁或银。
以绝缘层31为疏水性绝缘层为例，图1和图2分别为本实施例的电湿润显示面板100实现L0灰阶和L255灰阶的结构示意图。
如图1所示，当通过第一电极层20和第二电极层40对油性介质层32施加电压时(V＝Vmax)，所施加的电压会改变油性介质层32中的导电性油墨与绝缘层31的接触角，使得油性介质层32偏移到一侧，此时，波导层10会被水性介质层33覆盖。由于水性介质层33的折射率较小，因此，光无法从波导层10中耦合出来，故此时为L0状态，即灰阶最低状态，电湿润显示面板100为暗态或常黑模式。
如图2所示，当第一电极层20和第二电极层40不对油性介质层32施加电压时(V＝0)，由于水性介质层33与绝缘层31之间具有排斥作用，水性介质层33会偏移至油性介质层32的上方，使得油性介质层32覆盖波导层10，由于油性介质层32的折射率较大，故从波导层10中耦合出的光线的数量最多，此时为L255状态，即灰阶最高状态，电湿润显示面板100为亮态或常白模式，红色子像素601显示红色，绿色子像素602显示绿色，蓝色子像素603显示蓝色。
进一步的，当第一电极层20和第二电极层40上施加的电压介于0-Vmax之间时，油性介质层32的位置介于上述两种情况之间，即，施加的电压不同，会导致油性介质层32或水性介质层33对波导层10的覆盖程度不同，进而使得从波导层10中耦合出的光线的数量不同，以使得不同子像素显示不同的颜色和灰阶，从而实现全彩显示。
在本实施例中，波导层10的材料包括含硒杂环聚合物。本实施例通过在波导层10中使用含硒杂环聚合物，利用含硒杂环聚合物的高折射特性，提高了波导层10的折射率，使得光束能够在波导层10中稳定传播，从而有利于提高电湿润显示产品的画面显示效果。其中，在使用含硒杂环聚合物的情况下，波导层10的折射率能够介于1.6至2.0的范围内。
在本实施例中，波导层10的材料为含硒杂环聚合物。此时，含硒杂环聚合物的折射率即介于1.6至2.0的范围内，在一些具体实施方式中，含硒杂环聚合物的折射率可以为1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9或2.0。
具体的，所述含硒杂环聚合物为含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物。在一些具体实施方式中，所述含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物为
在本实施例中，所述含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物为由于/>具有较高的折射率，具体来说，在波长为567nm的光的照射下，的折射率为1.82，在波长为633nm的光的照射下，/>的折射率可达1.93，通过使用上述材料，能够显著提高波导层10的折射率，从而进一步提高了光束在波导层10中的稳定传播。
其中，波导层10的透过率大于或等于90％。因此，通过使用含硒杂环聚合物为波导材料，本实施例得到的波导层10对光线具有较高的透射率，从而有助于实现电湿润显示产品的透明显示。
进一步的，在本实施例中，含硒杂环聚合物还具有以下特性：
1、良好的柔性：含硒杂环聚合物的使用使得波导层10的柔性大大提升，进而有利于实现柔性电湿润显示。
2、良好的热稳定性：由于含硒杂环聚合物的热分解温度大于250℃，因而使得提高波导层10具有优良的热稳定性，从而在电湿润显示面板100的制备工艺中，利用波导层10耐高温的特性，能够提高后续制备工艺中的膜层性能；此外，较佳的热稳定性也能够提高电湿润显示产品的使用寿命。
3、良好的化学稳定性：由于含硒杂环聚合物在有机酸、有机碱或稀盐酸、稀硫酸等化学环境下表现出较佳的稳定性，故本实施例中的电湿润显示面板100能够耐受严苛的化学环境。
4、良好的加工性：由于含硒杂环聚合物为有机化合物，且在有机溶剂如四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中均具有良好的溶解性，因此，通过简单的涂覆工艺如旋涂、喷涂或刮涂等即可成膜，从而能够简化波导层10的成膜工艺，有利于降低工艺成本。
在本实施例中，第一基底50的折射率小于波导层10的折射率。其中，第一基底50用作第二电极层40的承载基板。进一步的，电湿润显示面板100还包括第二基底70，第二基底70设置在波导层10远离第一电极层20的表面。
其中，第一基底50和第二基底70均为柔性基底。通过使用柔性基底，能够提高电湿润显示面板100的柔性，从而能够实现柔性电湿润显示。在一些具体实施方式中，所述柔性基底的材料可以为聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
请参照图3和图4，本申请第二实施例提供一种电湿润显示面板100。本申请第二实施例提供的电湿润显示面板100与第一实施例的不同之处在于：波导层10的材料还包括纳米颗粒101，纳米颗粒101的折射率大于含硒杂环聚合物的折射率。
本实施例通过在波导层10中加入折射率大于含硒杂环聚合物的纳米颗粒101，通过硒杂环聚合物和纳米颗粒101的复合，能够进一步增大波导层10的折射率，从而进一步提升了光线在波导层10中的稳定传播。
在本实施例中，纳米颗粒101的粒径小于5nm，以保证其高折射特性。另外，纳米颗粒101在波导层10中的质量含量可以小于50wt％，该设置能够保证波导层10的柔性不受影响。
需要说明的是，在本实施例中，纳米颗粒101不导电，以避免波导层10与第一电极层20导通而影响到第一电极层20的导电性。
具体的，纳米颗粒101可以包括二氧化钛、二氧化锆、五氧化二钽以及氧化锌中的一种或多种。通过使用上述材料，在提升波导层10的折射率的同时，能够提高波导层10的柔性，从而在提升光束在波导层10中的稳定传播的同时，还能够提高电湿润显示面板100的柔性。
需要说明的是，本实施例中的电湿润显示面板100的显示原理可以参照前述第一实施例的描述，在此不再赘述。
请参照图5和图6，本申请第三实施例提供一种电湿润显示面板100。本申请第三实施例提供的电湿润显示面板100与第一实施例的不同之处在于：波导层10作为第二基底，用作第一电极层20的承载基板。
由于含硒杂环聚合物具有刚性共轭结构，因此，含硒杂环聚合物在具有良好柔性的同时，还具有较佳的刚性。因此，当以含硒杂环聚合物作为波导层10的材料时，使得波导层10具有良好的刚性，故本实施例通过将波导层10作为第二基底，能够省去原有第二基底的设置，从而减小了电湿润显示面板100的厚度，有利于实现电湿润显示产品的轻薄化设计。另外，含硒杂环聚合物作为聚合物，其单体之间的连接稳定性较佳而不易断裂，使得波导层10具有良好的断裂韧性，从而能够保证波导层10的断裂韧性，以确保其替代第二基底的可行性。
需要说明的是，本实施例中的电湿润显示面板100的显示原理可以参照前述第一实施例的描述，在此不再赘述。
请参照图7和图8，本申请第四实施例提供一种电湿润显示面板100。本申请第四实施例提供的电湿润显示面板100与第一实施例的不同之处在于：出光控制层30还包括光栅层34，光栅层34设置在绝缘层31远离第一电极层20的表面。
其中，光栅层34的折射率与水性介质层33的折射率相同或相近。
在本实施例中，当第一电极层20和第二电极层40向油性介质层32施加电压时，能够改变油性介质层32的接触角，使得油性介质层32和水性介质层33不同程度地覆盖栅层，以使光栅层34从波导层10中耦合出设定量的光线，从而实现灰阶显示。
以绝缘层31为疏水性绝缘层为例，图7和图8分别为本实施例的电湿润显示面板100实现L0灰阶和L255灰阶的结构示意图。
如图7所示，当通过第一电极层20和第二电极层40对油性介质层32施加电压时(V＝Vmax)，所施加的电压会改变油性介质层32中的导电性油墨与绝缘层31的接触角，使得油性介质层32偏移到一侧，此时，光栅层34会被水性介质层33覆盖。由于光栅层34的折射率与水性介质层33的折射率相同或相近，故光栅层34与水性介质层33作为一个整体，使得光栅层34的光栅作用完全被覆盖，因此，光无法从波导层10中耦合出来，故此时为L0状态，即灰阶最低状态，电湿润显示面板100为暗态或常黑模式。
如图8所示，当第一电极层20和第二电极层40不对油性介质层32施加电压时(V＝0)，由于水性介质层33与绝缘层31之间具有排斥作用，水性介质层33会偏移至油性介质层32的上方，使得油性介质层32覆盖光栅层34，由于油性介质层32的折射率远大于光栅层34的折射率，光栅作用最显著，光栅层34从波导层10中耦合出的光线的数量最多，此时为L255状态，即灰阶最高状态，电湿润显示面板100为亮态或常白模式，红色子像素601显示红色，绿色子像素602显示绿色，蓝色子像素603显示蓝色。
进一步的，当第一电极层20和第二电极层40上施加的电压介于0-Vmax之间时，油性介质层32的位置介于上述两种情况之间，即，施加的电压不同，会导致油性介质层32或水性介质层33对光栅层34的覆盖程度不同，进而使得光栅层34从波导层10中耦合出的光线的数量不同，以使得不同子像素显示不同的颜色和灰阶，从而实现全彩显示。
请参照图9，本申请示例一提供一种电湿润显示装置1000。电湿润显示装置1000包括电湿润显示面板100和侧入式背光器200。侧入式背光器200设置在波导层10一侧。
需要说明的是，本实施例中的电湿润显示面板100可以为前述任一实施例所述的电湿润显示面板100，本实施例仅以前述第一实施例中的电湿润显示面板100的结构为例进行说明，但并不限于此。
本实施例通过在电湿润显示面板100的一侧面设置侧入式背光器200，利用侧入式背光器200来提供进入波导层10中的光线，进而相较于利用环境光来提供进入波导层10中的光线的设置，本实施例能够提高电湿润显示装置1000的亮度，从而可以提升电湿润显示装置1000的显示质量。
具体的，侧入式背光器200可以包括背光源201和罩设于背光源201的反射罩202。其中，背光源201可以为发光二极管，所述发光二极管可以为有机发光二极管。反射罩202对背光源201出射的光线具有反射作用，能够提高背光源201的光利用率，从而可以进一步提高电湿润显示装置1000的亮度。
需要说明的是，本实施例仅示意出了电湿润显示装置1000实现L0灰阶的结构示意图，本实施例中的电湿润显示装置1000实现L255灰阶的原理与前述第一实施例中的电湿润显示面板100的原理相同，具体原理及结构均可以参照第一实施例的描述，在此不再赘述。
请参照图10，本申请示例二提供一种电湿润显示装置1000。本申请示例二提供的电湿润显示装置1000与示例一的不同之处在于：侧入式背光器200围设在波导层10的周侧。
本实施例通过将侧入式背光器200设置在波导层10的周侧，能够进一步提高电湿润显示装置1000的亮度，从而可以进一步提升电湿润显示装置1000的显示质量。
以上对本申请实施例所提供的一种电湿润显示面板及电湿润显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电湿润显示面板，其特征在于，包括：
波导层；
第一电极层，设置在所述波导层的一侧；
出光控制层，设置在所述第一电极层远离所述波导层的一侧；
第二电极层，设置在所述出光控制层远离所述第一电极层的一侧；以及
第一基底，设置在所述第二电极层远离所述出光控制层的一侧；
其中，所述波导层的材料包括含硒杂环聚合物，所述含硒杂环聚合物为含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物，所述含硒脂肪杂环1，3氧杂烯烷聚合物为
所述波导层的透过率大于或等于90％，所述含硒杂环聚合物的热分解温度大于250℃。
2.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述波导层的折射率介于1.6至2.0的范围内。
3.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述波导层的材料还包括纳米颗粒，所述纳米颗粒的折射率大于所述含硒杂环聚合物的折射率。
4.根据权利要求3所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述纳米颗粒的粒径小于5nm；和/或
所述纳米颗粒包括二氧化钛、二氧化锆、五氧化二钽以及氧化锌中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述波导层作为第二基底。
6.根据权利要求1所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述电湿润显示面板还包括第二基底，所述第二基底设置在所述波导层远离所述第一电极层的表面，所述第一基底和所述第二基底均为柔性基底。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述出光控制层包括绝缘层、油性介质层以及水性介质层，所述绝缘层设置在所述第一电极层远离所述波导层的表面，所述油性介质层和所述水性介质层设置在所述绝缘层和所述第二电极层之间。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电湿润显示面板，其特征在于，所述出光控制层还包括光栅层、绝缘层、油性介质层以及水性介质层，所述绝缘层设置在所述第一电极层远离所述波导层的表面，所述光栅层设置在所述绝缘层远离所述第一电极层的表面，所述油性介质层和所述水性介质层设置在所述绝缘层和所述第二电极层之间。
9.一种电湿润显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的电湿润显示面板。
10.根据权利要求9所述的电湿润显示装置，其特征在于，所述电湿润显示装置还包括侧入式背光器，所述侧入式背光器设置在所述波导层的至少一侧。
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