WO2014169629A1 - 电致变色结构、方法及显示设备 - Google Patents

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    • G02F2001/1552—Inner electrode, e.g. the electrochromic layer being sandwiched between the inner electrode and the support substrate

Definitions

  • Electrochromic structure is Electrochromic structure, method and display device
  • Embodiments of the present invention relate to an electrochromic structure, method, and display device. Background technique
  • Electrochromism refers to the oxidation or reduction of a material under the action of an external electric field, resulting in a reversible change in light transmission or reflection, which appears as a reversible color phenomenon of color in appearance.
  • electrochromic materials are: electrochromic display devices, smart windows and sleek rearview mirrors.
  • an electrochromic structure comprising:
  • the display layer including a first substrate, a color layer, and a second substrate;
  • the background layer comprising a controllable layer and a third substrate
  • the display layer is located above the background layer.
  • the display layer further includes a first electrode layer; the first electrode layer is disposed between the first substrate and the color layer.
  • the first electrode layer is an electrode strip of a set interval.
  • the electrode strip is an indium tin oxide semiconductor electrode strip.
  • the display layer further includes a first common electrode layer disposed between the color layer and the second substrate.
  • the background layer further includes a second common electrode layer disposed between the controllable layer and the second substrate.
  • controllable layer comprises an electrochromic material for displaying white and colorless transitions.
  • the background layer further includes a second electrode layer disposed between the controllable layer and the third substrate.
  • the color layer comprises a color module.
  • the color module includes a red display unit, a green display unit, and a blue display unit.
  • the red display unit comprises an electrochromic material for displaying red or colorless.
  • the green display unit comprises an electrochromic material for displaying green or colorless.
  • the blue display unit comprises an electrochromic material for displaying blue or colorless.
  • the first electrode layer includes spaced electrode strips, and the electrode strips are respectively disposed corresponding to the red display unit, the green display unit, and the blue display unit.
  • a method of preparing an electrochromic structure comprising:
  • first common electrode layer and a second common electrode layer Forming a first common electrode layer and a second common electrode layer on both sides of the second substrate; bonding the first substrate and the second substrate to bond the color layer and the first common electrode layer together;
  • the second common electrode layer and the controllable layer are bonded together.
  • the preparing a color layer on the first electrode layer includes depositing a black matrix of a set thickness on the first electrode layer; etching the black matrix into a groove of a set width, The groove and the electrode strip are correspondingly disposed; and an electrochromic material is injected into the groove to form a red display unit, a green display unit, and a blue display unit to form a color layer.
  • a display device comprising the electrochromic structure described above.
  • FIG. 1 is a schematic view of an electrochromic structure according to an embodiment of the present invention
  • Embodiments of the present invention provide an electrochromic structure, method, and display device.
  • the electrochromic structure includes:
  • the display layer is located above the background layer.
  • the display layer includes a first substrate 9, a color layer 7, and a second substrate 5.
  • the display layer further includes a first electrode layer 8; the first electrode layer 8 is disposed between the first substrate 9 and the color layer 7.
  • the display layer further includes a first common electrode layer 6 disposed between the color layer 7 and the second substrate 5.
  • the color layer 7 comprises a color module.
  • the color module includes, for example, a red display unit 10, a green display unit 11, and a blue display unit 12 from left to right. Red display unit 10, The order between the green display unit 11 and the blue display unit 12 may also vary.
  • the color module may also contain display units of other colors. The number, arrangement and structure of the display units in the color module can be set as needed to suit a variety of display environments.
  • the red display unit 10 includes an electrochromic material for displaying red or colorless.
  • the green display unit 11 includes an electrochromic material for displaying green or colorless.
  • the blue display unit 12 includes an electrochromic material for displaying blue or colorless.
  • a typical representative of electricity is tungsten trioxide W0 3 , which is commercially available.
  • the organic electrochromic materials mainly include polythiophenes and their derivatives, viologen, tetrathiamethane, metal phthalocyanines and the like. Electrochromic materials using viologen as a functional material are also commercially available.
  • the first electrode layer 8 includes spaced electrode strips, which may be, for example, indium tin oxide semiconductor electrode strips.
  • the electrode strips are respectively disposed corresponding to the red display unit 10, the green display unit 11, and the blue display unit 12.
  • the corresponding setting means that the electrode strips apply voltages to the red display unit 10, the green display unit 11, and the blue display unit 12, respectively, and apply voltages to the respective electrode strips independently.
  • the background layer includes a controllable layer 3 and a third substrate 1.
  • the controllable layer 3 comprises an electrochromic material for displaying white or colorless.
  • the background layer further includes a second common electrode layer 4 disposed between the controllable layer 3 and the second substrate 5.
  • the background layer further includes a second electrode layer 2 disposed between the controllable layer 3 and the third substrate 1.
  • the electrochromic materials in the display unit all have the function of being displayed as colorless and transparent, so that the electrochromic structure of the embodiment of the invention can be used for both conventional display and display fields such as display windows which require colorless transparent display. .
  • the method of implementing the above structure includes the steps of:
  • a first electrode layer 8 is prepared on one side of the first substrate 9.
  • the first electrode layer 8 may be sputtered on the first substrate 9, and the first electrode layer 8 is provided. Strips of electrodes. These electrode strips are, for example, indium tin oxide semiconductor electrode strips, and the semiconductor electrode strips may have a thickness of 150 nm and be transparent.
  • the size of the display unit of each color in the color layer 7 is known in advance so that the size of the display unit in the semiconductor electrode strip and the color layer 7 corresponds.
  • the corresponding setting is The finger electrodes apply voltages to the red display unit 10, the green display unit 11, and the blue display unit 12, respectively, and when voltages are independently applied to the respective electrode strips.
  • a color layer 7 is prepared on the first electrode layer 8.
  • the step S2 includes depositing a black matrix of a predetermined thickness (thickness of about 1-5 micrometers) on the first electrode layer 8 and etching the black matrix into a groove of a set width, for example, a width of the groove is about 50-100 microns, the thickness of the black matrix between the grooves and the grooves is, for example, about 10-15 microns.
  • a corresponding electrochromic material is injected into the groove to form a red display unit 10, a green display unit 11, and a blue display unit 12.
  • the thickness of each display unit may also be about 10-15 microns to form a color layer 7.
  • the groove and the electrode strip are correspondingly disposed. These electrode strips are, for example, indium tin oxide semiconductor electrode strips.
  • a first common electrode layer 6 and a second common electrode layer 4 are separately formed on both sides of the second substrate 5.
  • the first common electrode layer 6 and the second common electrode layer 4 are formed on the second substrate 5, and a transparent electrode layer may be sputtered on both sides of the second substrate 5.
  • S4 bonding the first substrate 9 and the second substrate 5 to bond the color layer 7 and the first common electrode layer 6 together.
  • a sealant may be applied to the sides of the color layer 7 and the first common electrode layer 6 before bonding, and then bonded.
  • a second electrode layer 2 is prepared on the third substrate 1.
  • the method of preparing the second electrode layer 2 is the same as the preparation of the first common electrode layer 6 and the second common electrode layer 4, except that the thickness of the second electrode layer 4 may be a transparent semiconductor layer of about 50 nm.
  • the electrochromic structure of the embodiment can be used for both conventional display and display fields such as display windows where colorless transparent display is required.
  • the electrochromic structure of the embodiment of the invention has a clear hierarchy and a single structure, which can be fabricated into a large-sized display device.
  • the color layer 7 in the electrochromic structure of the embodiment of the present invention includes a color module including a red display unit 10, a green display unit 11, and a blue display unit 12.
  • the display unit in the color block is not only the red display unit 10, the green display unit 11, and the blue display unit 12, but may be other colors, and can be applied to various display environments.
  • the number of display units in the color block of the embodiment of the present invention can be adjusted, which can improve display precision and color richness; and improve user experience.
  • the electrochromic materials in the display unit of the embodiment of the present invention all have a field which is displayed as a colorless and transparent, such as a window, which requires colorless and transparent display.

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Abstract

一种电致变色结构、方法及显示设备。电致变色结构包括：显示层，显示层包括第一基板（9）、色彩层（7）和第二基板（5）；和背景层，背景层包括可控层（3）和第三基板（1）；其中显示层位于背景层之上。该电致变色结构层次清晰，结构简单，能够制作成大尺寸显示器件。

Description

电致变色结构、 方法及显示设备 技术领域
本发明的实施例涉及一种电致变色结构、 方法及显示设备。 背景技术
电致变色是指在外界电场的作用下， 材料发生氧化或还原， 导致其对光 透射或反射产生可逆变化， 在外观上表现为颜色的可逆变色现象。 目前， 电 致变色材料的应用主要有： 电致变色显示器件、 灵巧窗及无炫汽车后视镜 等。
现有的电致变色显示器件尺寸较小， 无法满足大尺寸显示的需要。 而且 显示模式和现有显示器的相同， 只能显示图像或白屏， 显示功能单一。 发明内容
为了解决现有技术的上述以及其它技术问题， 本发明的一个方面提供了 一种电致变色结构， 该结构包括：
显示层， 所述显示层包括第一基板、 色彩层和第二基板； 和
背景层， 所述背景层包括可控层和第三基板；
其中所述显示层位于所述背景层之上。
根据本发明的一个示例， 所述显示层还包括第一电极层； 所述第一电极 层设置在所述第一基板和色彩层之间。
根据本发明的一个示例， 所述第一电极层为设定间隔的电极条。
根据本发明的一个示例， 所述电极条为铟锡氧化物半导体电极条。
根据本发明的一个示例， 所述显示层还包括第一公共电极层， 所述第一 公共电极层设置在所述色彩层和第二基板之间。
根据本发明的一个示例， 所述背景层还包括第二公共电极层， 所述第二 公共电极层设置在所述可控层和第二基板之间。
根据本发明的一个示例， 所述可控层包括用于显示白色和无色转换的电 致变色材料。
根据本发明的一个示例， 所述背景层还包括第二电极层， 所述第二电极 层设置在所述可控层和第三基板之间。 根据本发明的一个示例， 所述色彩层包括色彩模块。
根据本发明的一个示例， 所述色彩模块包括红色显示单元、 绿色显示单 元和蓝色显示单元。
根据本发明的一个示例， 所述红色显示单元包括用于显示红色或无色的 电致变色材料。
根据本发明的一个示例， 所述绿色显示单元包括用于显示绿色或无色的 电致变色材料。
根据本发明的一个示例， 所述蓝色显示单元包括用于显示蓝色或无色的 电致变色材料。
根据本发明的一个示例， 所述第一电极层包括间隔的电极条， 所述电极 条分别与所述红色显示单元、 绿色显示单元和蓝色显示单元对应设置。
根据本发明的另一个方面， 提供一种制备电致变色结构的方法， 该方法 包括：
在所述第一基板的一面制备第一电极层；
在所述第一电极层上制备色彩层；
在所述第二基板的两面分别制备第一公共电极层和第二公共电极层； 将所述第一基板和第二基板粘合， 使色彩层和第一公共电极层粘合在一 起；
在所述第三基板上制备第二电极层；
在所述第二电极层上制备可控层； 以及
将所述第二公共电极层和可控层粘合在一起。
根据本发明的一个示例， 所述在所述第一电极层上制备色彩层包括在所 述第一电极层上沉积设定厚度的黑矩阵； 将所述黑矩阵蚀刻成设定宽度的槽， 所述槽和电极条对应设置； 以及在所述槽内注入电致变色材料来形成红色显 示单元、 绿色显示单元和蓝色显示单元， 以形成色彩层。
根据本发明的又一个方面， 提供一种显示设备， 其包括上述所述的电致 变色结构。 附图说明
以下将结合附图对本发明的实施例进行更详细的说明， 以使本领域普通 技术人员更加清楚地理解本发明， 其中： 图 1是根据本发明实施例的电致变色结构示意图；
其中： 1 -第三基板； 2_第二电极层； 3 -可控层； 4 -第二公共电极层； 5_ 第二基板； 6 -第一公共电极层； 7 -色彩层； 8_第一电极层； 9 -第一基板； 10- 红色显示单元； 11-绿色显示单元； 12-蓝色显示单元。 具体实施方式
为了使本发明的实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合 本发明实施例的附图对本发明的实施例的技术方案进行清楚、 完整的描述。 显然， 所描述的实施例仅是本发明的一部分示例性实施例， 而不是全部的实 施例。 基于所描述的本发明的示例性实施例， 本领域普通技术人员在无需创 造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例都属于本发明的保护范围。
除非另作定义， 此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领 域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。 本发明专利申请说明书以及权 利要求书中使用的 "第一"、 "第二" 以及类似的词语并不表示任何顺序、 数 量或者重要性， 而只是用来区分不同的组成部分。 同样， "一个"、 "一" 或者 "该" 等类似词语也不表示数量限制， 而是表示存在至少一个。 "包括" 或者 "包含" 等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后 面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。 "上"、 "下"、 等仅用于表示相对位置关系， 当被描述对象的绝对位置改变后， 则该相对位 置关系也可能相应地改变。
下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 为了解决现有电致变色显示器件存在的尺寸小， 功能单一等不足。 本发明的 实施例提供了一种电致变色结构、 方法及显示设备。
所述电致变色结构包括：
显示层和背景层； 所述显示层位于背景层之上。
1. 显示层
所述显示层包括第一基板 9、 色彩层 7和第二基板 5。 所述显示层还包括第 一电极层 8 ; 所述第一电极层 8置于所述第一基板 9和色彩层 7之间。 所述显示 层还包括第一公共电极层 6 , 所述第一公共电极层 6置于所述色彩层 7和第二 基板 5之间。 所述色彩层 7包括色彩模块。 所述色彩模块例如从左至右依次包 括红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12。 红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12之间的顺序也可以变化。 并且， 色彩模块 也可以含有其他颜色的显示单元。 色彩模块中显示单元的数量、 排列及结构 都可以根据需要设定， 以适用于多种显示环境。 这样的结构设置提高了显示 精度和色彩丰富度和用户体验。 所述红色显示单元 10包括用于显示红色或无 色的电致变色材料。 所述绿色显示单元 11包括用于显示绿色或无色的电致变 色材料。 所述蓝色显示单元 12包括用于显示蓝色或无色的电致变色材料。 电 的典型代表是三氧化钨 W03, 可以从市场购得。 而有机电致变色材料主要有聚 噻吩类及其衍生物、 紫罗精类、 四硫富瓦婦、 金属酞菁类化合物等。 以紫罗 精类为功能材料的电致变色材料也可以从市场购得。
所述第一电极层 8包括间隔的电极条， 所述电极条可以为例如铟锡氧化 物半导体电极条。 所述电极条分别与所述红色显示单元 10、 绿色显示单元 11 和蓝色显示单元 12对应设置。 对应设置是指电极条分别对红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12施加电压， 并且是对各电极条独立施加电 压。
2. 背景层
所述背景层包括可控层 3和第三基板 1。 所述可控层 3包括用于显示白色 或无色的电致变色材料。 背景层还包括第二公共电极层 4 , 所述第二公共电 极层 4设置在所述可控层 3和第二基板 5之间。 所述背景层还包括第二电极层 2 , 所述第二电极层 2设置在所述可控层 3和第三基板 1之间。
显示单元中的电致变色材料都具有显示为无色透明的功能， 使得本发明 实施例的电致变色结构既可以用于常规的显示， 也可以应用于展示橱窗等需 要无色透明显示的领域。
实现上述结构的方法包括步骤：
S1 : 在所述第一基板 9的一面制备第一电极层 8。
若本发明的第一基板 9、 第二基板 5和第三基板 1选用玻璃基板， 本步骤 则可以是在第一基板 9上溅射第一电极层 8 , 所述第一电极层 8为设定间隔的 电极条。 这些电极条例如为铟锡氧化物半导体电极条， 所述半导体电极条的 厚度可以为 150纳米， 为透明状。
在制作第一电极层 8时， 需预先知道色彩层 7中各种颜色的显示单元的尺 寸， 使得所述半导体电极条和色彩层 7中显示单元的尺寸对应。 对应设置是 指电极条分别对红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12施加电 压， 并且是对各电极条独立施加电压时。
S2 : 在所述第一电极层 8上制备色彩层 7。
所述步骤 S2包括在所述第一电极层 8上沉积设定厚度的黑矩阵（厚度为约 1-5微米）和将所述黑矩阵蚀刻成设定宽度的槽， 槽的宽度例如为约 50-100微 米， 槽与槽之间的黑矩阵的厚度例如为约 10-15微米。 在所述槽内注入对应的 电致变色材料形成红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12。 各 显示单元的厚度也可以为约 10-15微米， 以形成色彩层 7。 所述槽和所述电极 条对应设置。 这些电极条例如为铟锡氧化物半导体电极条。
S3 : 在所述第二基板 5的两面分别制备第一公共电极层 6和第二公共电极 层 4。
在第二基板 5上制备第一公共电极层 6和第二公共电极层 4可以是在第二 基板 5的两侧都溅射一层透明状的电极层。
S4 : 将所述第一基板 9和第二基板 5粘合， 使色彩层 7和第一公共电极层 6 粘合在一起。 粘合前可以在色彩层 7和第一公共电极层 6的边上涂上密封胶， 然后再粘合。
S5 : 在所述第三基板 1上制备第二电极层 2。
制备第二电极层 2的方法和制备第一公共电极层 6和第二公共电极层 4相 同， 只是第二电极层 4的厚度可以为约 50纳米的透明半导体层。
S6 : 在所述第二电极层 2上制备可控层 3 ; 所述可控层 3包括用于显示白 色和透明或无色转换的电致变色材料。
S7 : 将所述第二公共电极层 4和可控层 3粘合在一起。 实施例的电致变色结构既可以用于常规的显示， 也可以应用于展示橱窗等需 要无色透明显示的领域。
本发明实施例的电致变色结构层次清晰， 结构筒单， 能够制作成大尺寸 显示器件。
本发明实施例的电致变色结构中的色彩层 7包括色彩模块， 色彩模块包括 红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12。 色彩块中的显示单元 不只是红色显示单元 10、 绿色显示单元 11和蓝色显示单元 12 , 也可以是其他 的颜色， 能够适用于多种显示环境。 本发明实施例的色彩块中的显示单元的数量可以调整， 能够提高显示精 度和色彩丰富度； 提高了用户体验。
本发明实施例的显示单元中的电致变色材料都具有显示为无色透明的功 橱窗等需要无色透明显示的领域。
以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制。 显然， 本技 术领域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做 出各种变化和变型， 而且本发明也意图包含属于本发明权利要求范围之内的 这些修改和变型及其任何等同物。

Claims

权利要求书
1、 一种电致变色结构， 包括：
显示层， 所述显示层包括第一基板、 色彩层和第二基板； 和
背景层， 所述背景层包括可控层和第三基板；
其中所述显示层位于所述背景层之上。
2、 如权利要求 1所述的结构， 其中所述显示层还包括第一电极层， 所述 第一电极层设置在所述第一基板和色彩层之间。
3、 如权利要求 2所述的结构， 其中所述第一电极层包括设定间隔的电极 条。
4、 如权利要求 1-3任一项所述的结构， 其中， 所述显示层还包括第一公 共电极层， 所述第一公共电极层设置在所述色彩层和第二基板之间。
5、 如权利要求 1-4任一项所述的结构， 其中， 所述背景层还包括第二公 共电极层， 所述第二公共电极层设置在所述可控层和第二基板之间。
6、 如权利要求 1-5任一项所述的结构， 其中， 所述可控层包括用于显示 白色和无色转换的电致变色材料。
7、 如权利要求 6所述的结构， 其中， 所述背景层还包括第二电极层， 所 述第二电极层设置在所述可控层和第三基板之间。
8、 如权利要求 2-4任一项所述的结构， 其中所述色彩层包括色彩模块。
9、 如权利要求 8所述的结构， 其中所述色彩模块包括红色显示单元、 绿 色显示单元和蓝色显示单元。
10、 如权利要求 9所述的结构， 其中所述红色显示单元包括用于显示红 色或无色的电致变色材料。
11、 如权利要求 9所述的结构， 其中所述绿色显示单元包括用于显示绿 色或无色的电致变色材料。
12、 如权利要求 9所述的结构， 其中所述蓝色显示单元包括用于显示蓝 色或无色的电致变色材料。
1 3、 如权利要求 9所述的结构， 其中所述第一电极层包括间隔的电极 条， 所述电极条分别与所述红色显示单元、 绿色显示单元和蓝色显示单元对 应设置。
14、 一种制备电致变色结构的方法， 包括：
在所述第一基板的一面制备第一电极层；
在所述第一电极层上制备色彩层；
在所述第二基板的两面分别制备第一公共电极层和第二公共电极层； 将所述第一基板和第二基板粘合， 使色彩层和第一公共电极层粘合在一 起；
在所述第三基板上制备第二电极层；
在所述第二电极层上制备可控层；
将所述第二公共电极层和可控层粘合在一起。
15、 如权利要求 14所述的方法， 其中所述在所述第一电极层上制备色彩 层包括：
在所述第一电极层上沉积设定厚度的黑矩阵；
将所述黑矩阵蚀刻成设定宽度的槽， 所述槽和电极条对应设置； 以及 在所述槽内注入电致变色材料来形成红色显示单元、 绿色显示单元和蓝 色显示单元以形成所述色彩层。
16、 如权利要求 1-13任一项所述的结构， 其中所述电极条为铟锡氧化物 半导体电极条。
17、 一种显示设备， 包括权利要求 1到 13或 16任一项所述的电致变色 结构。
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