电致变色显示器件及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种电致变色显示器件及显示装置。该电致变色显示器件，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板之间设置有电致变色层和电解液层，所述电致变色层与所述电解液层之间设置有隔离层，所述隔离层采用具有允许所述电解液层中的阳离子通过、而阻隔阴离子以及分子通过的材料形成。该电致变色显示器件响应速度快，像素间无串扰，显示效果好。
【专利说明】电致变色显示器件及显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种电致变色显示器件及显示装置。
【背景技术】
[0002] 电致变色（electrochromic)是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等） 在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的 可逆变化；具有电致变色性能的材料称为电致变色材料。
[0003] 目前，已出现利用电致变色材料形成的显示器件。由于电致变色材料具有双稳态 的性能，用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯，而且显示静态图像 后，只要显示内容不变化，就不会耗电，达到节能的目的。另外，电致变色显示器与其他显示 装置相比还具有无视盲角、对比度高等优点。
[0004] 如图1所示，现有的电致变色显示器件的一种结构为：包括电致变色层3、电解液 层4,电解液层4为电致变色材料的氧化还原反应提供所需的补偿离子，同时还具有高离子 导电率、电阻率以及良好的光透过率。在图1中，电解液层4为固态电解液，由于电致变色 层3及电解液层4都为固态，因此不会发生像素间串扰，但固态电解液中含有聚合物，离子 传导速率较慢，显示器件的响应时间慢，影响显示效果。
[0005] 如图2所示，现有的电致变色显示器件的另一种结构中，电解液层4为液态电解 液，其不含聚合物，离子传导不受阻碍，响应时间相对图1中所示的电致变色显示器件快， 但其像素间容易发生串扰（crosstalk)。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种电致变 色显示器件及显示装置，该电致变色显示器件响应速度快，像素间无串扰，显示效果好。
[0007] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是该电致变色显示器件，包括相对设置的 第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板之间设置有电致变色层和电解液层， 其中，所述电致变色层与所述电解液层之间设置有隔离层，所述隔离层采用具有允许所述 电解液层中的阳离子通过、而阻隔阴离子以及分子通过的材料形成。
[0008] 优选的是，所述电致变色显示器件划分为多个子像素区，所述第一基板和所述第 二基板之间、对应着相邻所述子像素区的间隙区设置有挡墙，所述电致变色层和所述电解 液层设置于相接的所述挡墙形成的腔室内。
[0009] 优选的是，所述隔离层采用四氟乙烯与全氟-2-(磺酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共 聚物形成，所述四氟乙烯与全氟-2-(磺酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共聚物具有允许阳离子 通过，而阻隔阴离子以及分子通过的性质。
[0010] 优选的是，所述电解液层由液态电解液形成，所述液态电解液中含有有机溶剂以 及锂离子；所述电致变色层采用聚苯胺，聚噻吩，紫罗精或PEDOT :PSS系列的材料形成；所 述隔离层能允许所述液态电解液中的锂离子、氢离子通过，而阻隔阴离子以及分子通过，以 避免所述电致变色层被溶解。
[0011] 优选的是，所述隔离层的厚度范围为1-1〇 μ m。
[0012] 优选的是，所述电致变色层与所述第一基板相邻，所述第一基板包括第一电极层 以及用于控制所述电致变色层的颜色变化的控制元件，所述控制元件的输出端与所述第一 电极层电连接；所述第二基板包括第二电极层。
[0013] 优选的是，所述控制元件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的漏极与所述第一电极 层电连接。
[0014] 优选的是，所述第一电极层和所述第二电极层采用氧化铟锌、氧化铟锡、氧化铟、 氧化锌中的任一种形成；所述第二电极层为板状形状。
[0015] 优选的是，所述挡墙的厚度等于所述第一基板与所述第二基板之间的距离；或者， 所述挡墙的厚度小于所述第一基板与所述第二基板之间的距离，所述挡墙的厚度范围为 10-100 μ m〇
[0016] 优选的是，所述隔离层通过打印或丝网印刷工艺形成。
[0017] 一种显示装置，包括上述的电致变色显示器件。
[0018] 本发明的有益效果是：该电致变色显示器件采用全氟磺酸树脂来形成隔离层，使 得电解液层与电致变色层既得到了有效的隔离又保持阳离子顺利流通的通道，有效解决了 电致变色材料会被液态电解液溶解的问题，保证了较快的响应速度；同时，子像素间设置有 挡墙，能有效避免像素间串扰，保证显示质量；
[0019] 因此，使得采用上述电致变色显示器件的显示装置，具有较稳定的显示效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为现有技术中电致变色显示器件一种结构示意图；
[0021] 图2为现有技术中电致变色显示器件另一种结构示意图；
[0022] 图3为本发明实施例1中电致变色显示器件的结构示意图；
[0023] 图4为图3中挡墙的俯视图；
[0024] 图5为用于形成隔离层的材料的分子式结构；
[0025] 图6为本发明实施例2中电致变色显示器件的结构示意图；
[0026] 图7为隔离层中的传输通道示意图；
[0027] 附图标记中：
[0028] 1 -第一基板；10-第一衬底；11-第一电极层；
[0029] 2 -第二基板；20-第二衬底；21-第二电极层；
[0030] 3 -电致变色层；
[0031] 4-电解液层；
[0032] 5 -挡墙；50-子像素区；
[0033] 6-外框；
[0034] 7-隔离层。
【具体实施方式】
[0035] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方 式对本发明电致变色显示器件及显示装置作进一步详细描述。
[0036] 实施例1 :
[0037] 本实施例提供一种电致变色显示器件，该电致变色显示器件具有结构简单，像素 间无串扰，响应速度快的优点。
[0038] 如图3所示，该电致变色显示器件包括相对设置的第一基板1和第二基板2,第一 基板1与第二基板2之间设置有电致变色层3和电解液层4,电致变色层3与电解液层4之 间设置有隔离层7,隔离层7采用具有允许电解液层4中的阳离子通过、而阻隔阴离子以及 分子通过的材料形成。在本实施例中，电致变色显示器件通过外框6封装形成整体，由于采 用液态电解液，如图7所示，其中的电解质能提供电致变色效应所需离子的传输通道，使得 电致变色的进程相对固态电解液具有更快的速度，能提供良好的电致变色响应，响应时间 更短、更迅速。
[0039] 其中，电致变色显示器件划分为多个子像素区，在本实施例中，为了达到像素间的 隔离，第一基板1和第二基板2之间、对应着相邻子像素区的间隙区设置有挡墙5(wall)，电 致变色层3和电解液层4设置于相邻的挡墙5形成的腔室内。如图4所示，挡墙5在第一 基板1和第二基板2之间以阵列形式排列，相接的挡墙5围成子像素区50。
[0040] 在本实施例中，挡墙5的厚度等于第一基板1与第二基板2之间的距离；或者，挡 墙5的厚度小于第一基板1与第二基板2之间的距离，挡墙5的厚度范围为10-100 μ m。在 图3中，挡墙5的厚度小于第一基板1与第二基板2之间的距离，即挡墙5设置在第一基板 1上但是与第二基板2相距一定的距离，电解液可在如图4所示的各子像素区50之间流通。 挡墙5的设置，能将作为各子像素结构的电致变色层3隔开，防止像素间串扰。
[0041] 优选的是，隔离层7采用全氟磺酸树脂（美国杜邦公司将其命名为nafion膜），即 四氟乙烯与全氟-2-(磺酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共聚物形成，四氟乙烯与全氟-2-(磺 酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共聚物具有允许阳离子通过，而阻隔阴离子以及分子通过的性 质。如图5所示，四氟乙烯与全氟-2-(磺酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共聚物的分子式结构 为：
[0042]
【权利要求】
1. 一种电致变色显示器件，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板与所 述第二基板之间设置有电致变色层和电解液层，其特征在于，所述电致变色层与所述电解 液层之间设置有隔离层，所述隔离层采用具有允许所述电解液层中的阳离子通过、而阻隔 阴离子以及分子通过的材料形成。
2. 根据权利要求1所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述电致变色显示器件划 分为多个子像素区，所述第一基板和所述第二基板之间、对应着相邻所述子像素区的间隙 区设置有挡墙，所述电致变色层和所述电解液层设置于相接的所述挡墙形成的腔室内。
3. 根据权利要求1或2所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述隔离层采用四氟 乙烯与全氟-2-(磺酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共聚物形成，所述四氟乙烯与全氟-2-(磺 酸乙氧基）丙基乙烯基醚的共聚物具有允许阳离子通过，而阻隔阴离子以及分子通过的性 质。
4. 根据权利要求3所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述电解液层由液态电解 液形成，所述液态电解液中含有有机溶剂以及锂离子；所述电致变色层采用聚苯胺，聚噻 吩，紫罗精或PEDOT :PSS系列的材料形成；所述隔离层能允许所述液态电解液中的锂离子、 氢离子通过，而阻隔阴离子以及分子通过，以避免所述电致变色层被溶解。
5. 根据权利要求1或2所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述隔离层的厚度范围 为 1-10 μ m。
6. 根据权利要求1或2所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述电致变色层与所述 第一基板相邻，所述第一基板包括第一电极层以及用于控制所述电致变色层的颜色变化的 控制元件，所述控制元件的输出端与所述第一电极层电连接；所述第二基板包括第二电极 层，所述控制元件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的漏极与所述第一电极层电连接。
7. 根据权利要求6所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述第一电极层和所述第 二电极层采用氧化铟锌、氧化铟锡、氧化铟、氧化锌中的任一种形成；所述第二电极层为板 状形状。
8. 根据权利要求2所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述挡墙的厚度等于所述 第一基板与所述第二基板之间的距离；或者，所述挡墙的厚度小于所述第一基板与所述第 二基板之间的距离，所述挡墙的厚度范围为l〇-l〇〇ym。
9. 根据权利要求1或2所述的电致变色显示器件，其特征在于，所述隔离层通过打印或 丝网印刷工艺形成。
10. -种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电致变色显示器件。
【文档编号】G02F1/163GK104298043SQ201410567362
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】陈娟 申请人:京东方科技集团股份有限公司