CN1641456A - 电致色变显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种电致色变显示装置，包括一上基板、一下基板、一外部电压源以及依次从下到上设置在两基板之间的一下电极层、一离子储存层、一电解质层、一电致色变层、一上电极层，该外部电压源分别与上电极、下电极层相连接，该电致色变层是一多孔性薄膜，呈奈米晶体的型态并且附着在上电极层上。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种显示装置，特别是一种电致色变显示装置。
【背景技术】
通常，色彩的改变可采用变色性材料来实现，变色性材料通过吸收外部能量，如光、电或热等，产生色彩的变化。根据变色原理，变色性材料可分为电致色变材料、热致色变材料及光致色变材料。相较之下，由于光致或热致色变材料及相应装置系统易受环境或非人为因素的影响，电致色变材料及采用它的系统装置较其它两者容易控制。同时，电致色变材料具有较大的可调波长范围和光学密度差，可阻挡大部份热能来源和可见光波长。因此，电致色变材料较光致或热致色变材料应用更广泛。
电致色变材料的变色原理为：利用外加电场，将离子注入电致色变材料激励其中的电子，使电子发生迁移，在该迁移过程中改变电致色变材料的吸收光谱或者放射光谱，从而达到改变色彩的目的，并可调节外加电场大小获得多种色彩，进而改变光穿透能力。该过程是一可逆过程，当没有外加电场的时候，该电致色变材料恢复原有特性。利用电致色变材料的特性，可制成电致色变显示装置。
请参阅图1，是公告于1981年12月8日的美国专利第4,304,465号所揭示的一种电致色变显示装置的示意图。该电致色变显示装置10包括一上基板12、下基板14和用来密封两基板12、14的密封玻璃16，三者定义一密封空间17用来容纳电解液，其中两基板12、14中至少一个是透明材质，如玻璃。该上基板12的内表面上依次设置有显示电极19(Display Electrode)和聚合物膜18，该聚合物膜18的成分包括70％聚合物和30％阴离子盐(Anion Salt)，其不溶解于该电解液。该下基板14的内表面设有反向电极11(Counter Electrode)。当提供外加电压在该显示电极19、反向电极11上的时候，该聚合物膜18可改变其色彩和穿透率，实现电致色变显示。但是，该电致色变显示装置10的电解液是液体，将导致组件封装不便，同时会有溢出的可能。
请参阅图2，是公告于1999年11月30日的美国专利第5,995,273号所揭示的一种电致色变显示装置的示意图。该电致色变显示装置20包括一框架23、依次层叠设置在框架23内的下基板22、反向电极25、电解质层26、电致色变层27、上基底21，以及一电性连接器24。其中，该电致色变层27是可导电的有机薄膜，即其同时具备电极和电致色变的功能，通常为聚联苯胺(Poly-diphenyl Amine)、聚苯胺(Poly-amine)、聚亚苯基(Poly-phenylene)等，聚苯胺因为合成较容易而使用较广。该电性连接器24连接反向电极25和电致色变层27到一外部电压源。该电解质层26是固态的电解质，因此，相对图1的电致色变显示装置10，电致色变显示装置20的封装较方便，并且没有溢出的可能。
然而，在外加电压作用下，电致色变层27由于材料限制，其上附着的电致色变物质较少，导致该电致色变显示装置20的电致色变效率较低。同时，该电致色变显示装置20仅依靠一电致色变层27来实现电致色变显示，其色彩变化和光学密度差(Optical Density Difference)相关性能较差，从而影响显示效果的多样化和对比度。
【发明内容】
为了克服现有技术电致色变显示装置电致色变效率低的不足，本发明提供一种电致色变效率较高的电致色变显示装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种点致色变显示装置，其包括一上基板、一下基板、一外部电压源、以及依次从下到上设置在两基板之间的一下电极层、一离子储存层、一电解质层、一电致色变层、一上电极层，，该外部电压源分别和上电极、下电极层相连接，该电致色变层是一多孔性薄膜，呈奈米晶体的型态并且附着在上电极层上。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明的电致色变显示装置的电致色变层是多孔性薄膜，其表面积可达到现有技术电致色变显示装置的电致色变层的1000倍以上，因此，其电致色变效率高。同时，该离子储存层是一辅助电致色变层，可调节光学密度差和色彩，从而提高电致色变显示装置对比度并且可以实现色彩的多样化。
【附图说明】
图1是一种现有技术电致色变显示装置的示意图。
图2是另一种现有技术电致色变显示装置的示意图。
图3是本发明电致色变显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图3，是本发明电致色变显示装置的结构示意图。该电致色变显示装置30包括一上基板31、一下基板32和依次从下到上设置在两基板31、32之间的下电极层33、离子储存层34、电解质层35、电致色变层36和上电极层37。该电致色变显示装置30由一外部电压源(图未示)驱动，该外部电压源分别和上电极层37、下电极层33相连接。
该上基板31、下基板32中至少一个是透明玻璃基板，作为图像显示平面。该下电极层33、上电极层37是透明的氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)薄膜，分别充当电致色变显示装置30的反向电极和显示电极。该氧化铟锡薄膜由含20％三氧化二铟和80％氧化锡的溅镀靶(Sputtering Target)采用磁控管溅镀(Magnetron Sputtering)技术而形成在上、下基底31、32上。
该电致色变层36是单层或多层的多孔性薄膜，呈奈米晶体(Nanocrystal)的型态且附着在上电极层37上，材料为氧化镍或氧化钛。由于奈米晶体体积非常小，其表面积相对很大，可达到传统电致色变层表面积1000倍，因此，其上附着的电致色变物质的数量也相应提高，可有效提高电致色变效率。该电致色变层36可通过电子束蒸发(E-Beam Evaporation)、离子束沉积(Ion-Beam Deposition)或离子束辅助沉积(Ion-Beam AssisstedDeposition)等技术形成在上电极层37内表面。
该电解质层35可以是高分子电解质(Polymer Electrolyte)、导离高分子(Polyelectrolyte)和无机电解质。高分子电解质是掺杂有次氯酸锂或磷酸等介质的高分子材料，导离高分子是本身可提供离子的高分子材料，而无机电解质通常是过渡金属氧化物或碱金属盐。本实施方式中采用掺杂有氢离子的五氧化二钽，也可以采用钽酸锂，为电致色变层36提供用来激励的氢离子或锂离子，其可通过电子束蒸发、离子束沉积或离子束辅助沉积等技术形成在电致色变层36表面。
该离子储存层34的材料是五氧化二铌，其也可以通过电子束蒸发、离子束沉积或离子束辅助沉积等技术形成在下电极层33表面。五氧化二铌也是一种电致色变材料，即离子储存层34也可视为一辅助电致色变层，用来调节电致色变显示装置30的光学密度差和提供各种不同的色彩变化。因此，相较于现有技术的电致色变显示装置，电致色变显示装置30具有更佳的对比度，并且可以实现色彩多样化。
该电致色变显示装置30可以在外部电压源激励下实现光穿透率的改变。在光线较暗环境中，该电致色变显示器30的光穿透率可控制在70-98％之间；而在光线较强环境中，其光穿透率可控制在40％以下。
Claims (7)
1.一种电致色变显示装置，包括：一上基板、一下基板、一外部电压源、以及依次从下到上设置在两基板之间的一下电极层、一离子储存层、一电解质层、一电致色变层、一上电极层，，该外部电压源分别与上电极、下电极层相连接，其特征在于：该电致色变层是一多孔性薄膜，呈奈米晶体的型态且附着在上电极层上。
2.如权利要求1所述的电致色变显示装置，其特征在于：该多孔性薄膜的材料是氧化镍。
3.如权利要求1所述的电致色变显示装置，其特征在于：该多孔性薄膜的材料是氧化钛。
4.如权利要求1所述的电致色变显示装置，其特征在于：该多孔性薄膜是单层结构。
5.如权利要求1所述的电致色变显示装置，其特征在于：该多孔性薄膜是多层结构。
6.如权利要求1所述的电致色变显示装置，其特征在于：该离子储存层是一辅助电致色变层。
7.如权利要求6所述的电致色变显示装置，其特征在于：该离子储存层的材料是五氧化二铌。
Priority Applications (1)
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| CN 200410015086 CN1641456A (zh) | 2004-01-05 | 2004-01-05 | 电致色变显示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=34867919
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2004
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