显示器件及装置、液态金属材料及制备模具、方法和装置的制造方法_2

文档序号:9374053阅读:来源:国知局
[0060]混合单元,用于将所述液态金属颗粒与所述基础液进行混合,以得到所述液态金属材料。
[0061]可选地,所述液态金属选自铯、镓、铷、钾、钠、铟、锂、锡、祕、锌、铺、镁、招、萊、其合金,和其组合中的至少一种。
[0062]第八方面,本发明还提供了另一种制备液态金属材料的装置,所述装置包括:
[0063]注入单元,用于在真空环境下,将熔融态的液态金属注入模具的第一流体通道中;所述模具的内部设有彼此间流体连通的若干个微腔;所述微腔的形状为棒状,并具有纳米级别的尺寸;该模具的外表面上设有注入口和排出口 ;所述注入口和排出口各自与至少一个所述微腔流体连通,以形成所述第一流体通道;
[0064]输入单元,用于向所述模具的电场控制信号输入端和/或磁场控制信号输入端输入外部控制信号,以使所述若干个微腔内的液态金属在电场和/或磁场的作用下保持为棒状外形,并在所述若干个微腔内转变为具有晶体结构和棒状外形的纳米颗粒;
[0065]脱模单元,用于将所述若干个微腔内的纳米颗粒脱模,以得到液态金属颗粒。
[0066]可选地,所述模具包括相互结合的第一基体与第二基体,所述第一基体的表面上的若干个凹陷部和所述第二基体的表面上的若干个凹陷部围成所述若干个微腔;所述脱模单元具体包括:
[0067]分离模块,用于将所述第一基体与所述第二基体分离;
[0068]收集模块,用于在所述分离模块将所述第一基体与所述第二基体分离后,收集位于所述第一基体的表面上的若干个凹陷部和所述第二基体表面上的若干个凹陷部内的液态金属颗粒。
[0069]可选地,该装置还包括:
[0070]设置单元,用于预先在所述若干个微腔内部设置表面处理剂,以使所述液态金属在形成所述液态金属颗粒后的表面上形成有透明包覆层。
[0071]可选地,该装置还包括:
[0072]搅拌单元,用于将所述液态金属颗粒在包括分散剂和表面处理剂的液体中进行搅拌,以得到表面上形成有透明包覆层的液态金属颗粒。
[0073]可选地,该装置还包括:
[0074]混合单元,用于将所述液态金属颗粒与所述基础液进行混合,以得到所述液态金属材料。
[0075]可选地,所述液态金属选自铯、镓、铷、钾、钠、铟、锂、锡、祕、锌、铺、镁、招、萊、其合金,和其组合中的至少一种。
[0076]第九方面,本发明还提供了一种采用上述任意一种方法制备得到的液态金属材料。
[0077]由上述技术方案可知,本发明的液态金属颗粒作为一种具有长轴与短轴的纳米晶体,具有与液晶相类似的光学特性,而且液态金属具有可以在电场和/或磁场控制下进行定向偏转的特性,因此可以实现显示器件中液晶材料的替代。进一步地,由于液态金属相比液晶材料而言可以在相对较弱的电场下高速运动,因此可以形成在低功耗和高响应速度等方面上具有前所未有的优异特性的显示器件。
【附图说明】
[0078]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
[0079]图1A、图1B和图1C分别是本发明一个实施例中一种显示器件的前视结构示意图、俯视结构示意图和俯视剖切结构示意图;
[0080]图2是本发明一个实施例中一种显示器件的原理示意图;
[0081]图3是本发明另一实施例中一种显示器件的原理示意图;
[0082]图4是本发明实施例中一种显示器件的制造方法的步骤流程示意图;
[0083]图5是本发明一个实施例中一种模具的剖面微观结构示意图;
[0084]图6是本发明一个实施例中一种制备液态金属材料的方法的步骤流程示意图;
[0085]图7是本发明一个实施例中一种制备液态金属材料的装置的结构框图;
[0086]图8是本发明又一实施例中一种制备液态金属材料的方法的步骤流程示意图;
[0087]图9是本发明又一实施例中一种制备液态金属材料的装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0088]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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,都属于本发明保护的范围。
[0089]图1A、图1B和图1C分别是本发明一个实施例中一种显示器件的前视结构示意图、俯视结构示意图和俯视剖切结构示意图。参见图1A、图1B和图1C,该显示器件包括相对成盒的第一基板11和第二基板12,且上述第一基板11与第二基板12之间设有液态金属材料层13。
[0090]参见图1B和图1C,本发明实施例中的液态金属材料层13包括封框胶13b,使得封框胶13b可以与第一基板11、第二基板12围成一封闭空间,以实现第一基板11和第二基板12的相对成盒。当然,参照现有液晶显示器件的成盒工艺,在本发明的其他实施例中还可以通过设置代替封框胶13b的结构来实现第一基板11和第二基板12的相对成盒,本发明对此不做限制。
[0091]从而,基于相对成盒的第一基板11和第二基板12,本发明实施例的液态金属材料层13中填充有包括基础液和液态金属颗粒的液态金属材料13a,其中:上述液态金属颗粒为由液态金属形成的具有晶体结构和棒状外形的纳米颗粒,而上述基础液用于提供流动性液体环境,并使上述液态金属颗粒分散在上述基础液中。
[0092]需要说明的是,本文中的“液态金属”是一类熔点低于预定值(例如常温)的金属材料的总称,并不仅限于液态这一物质状态,还可以具有如固态、气态等多种物质状态。举例来说,在满足上述熔点低于预定值的条件下,上述液态金属可以选自铯、镓、铷、钾、钠、铟、锂、锡、铋、锌、锑、镁、铝、汞、其合金,和其组合中的至少一种。
[0093]应理解的是,上述液态金属颗粒是由液态金属形成的具有晶体结构的纳米颗粒,因而是一种纳米晶体;在此基础之上,由于该液态金属颗粒具有棒状外形,因而是一种具有长轴与短轴的纳米晶体,具有与液晶相类似的光学特性。
[0094]还应理解的是,由于上述基础液用于提供流动性液体环境,并使上述液态金属颗粒分散在上述基础液中,因此应具有与液态金属颗粒的物理特性相对应的物理性质,本领域技术人员可以在不与液态金属颗粒发生化学反应的液体材料中进行选择,例如PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)、乙二醇乙醚醋酸酯、正丁醇、甲乙酮等等,本发明对此不做限制。
[0095]从而,基于液态金属的物理特性,处于液体环境中的液态金属颗粒极易在电场和/或磁场控制下实现高速的自旋运动,并在周围液体中诱发出同样处于快速旋转状态下的漩涡对,因此显示器件中可以通过适当的电极和流道设置将液态金属的运动方式固定为单一的快速定向移动,即可以实现其电场和/或磁场控制下的定向偏转。相比于液晶而言,作为一种纳米晶体的液态金属颗粒的控制电场强弱可能有所差别,但取向的旋转控制方式与液晶基本相同。
[0096]由此可见,本发明实施例中的液态金属颗粒作为一种具有长轴与短轴的纳米晶体,具有与液晶相类似的光学特性,而且液态金属具有可以在电场和/或磁场控制下进行定向偏转的特性,因此可以实现显示器件中液晶材料的替代。进一步地,由于液态金属相比液晶材料而言可以在相对较弱的电场下高速运动,因此可以形成在低功耗和高响应速度等方面上具有前所未有的优异特性的显示器件。
[0097]还应理解的是,由于上述液态金属材料可以代替液晶显示器件中的液晶,因此本发明实施例的显示器件可以参照现有的液晶显示器件的结构来设置其他上文未提到的部件,本发明对此不做限制。
[0098]作为一种示例,上述第一基板11和上述第二基板12上可以设有相互对应的若干个子像素区域,同时上述第一基板11可以在每一上述子像素区域内均设有子像素驱动电路。其中,子像素驱动电路用于生成电场和/或磁场,以控制上述液态金属颗粒的旋转取向。举例来说,上述第一基板11上可以设有交叉排列的若干行扫描线与若干列数据线,而第一基板11上的上述若干个子像素区域可以是由上述若干行扫描线与若干列数据线交叉限定出来的。而且,第一基板11上可以形成有栅极金属层、栅极绝缘层、有源层、源漏金属层、钝化层、像素电极层和平坦化层等图形,从而以适当的连接关系可以在每一个子像素区域内形成包括像素电极和至少一个薄膜晶体管的子像素驱动电路。其中,子像素驱动电路主要用于为像素电极提供驱动电压,并可以通过数据线与第一基板11周边区域内的数据驱动电路(Data Driver)相连,通过扫描线与第一基板11周边区域内的扫描驱动电路(Gate Driver)相连。另一方面,第二基板12上可以形成有与第一基板11上的若干个子像素区域在位置上相互对应的若干个子像素区域,每个子像素区域内可以形成有与上述像素电极对应设置的公共电极。从而,通过对像素电极与公共电极之间电压的控制,可以基于现有技术中TN(Twisted Nematic,扭曲向列)液晶显示器件的驱动控制原理实现液态金属材料层13中电场的生成及相应的显示控制。或者,基于ADSDS(Advanced Super Dimens1nSwitch,高级超维场转换)液晶显示器件的驱动控制原理,像素电极和公共电极可以位于液态金属材料层13的同一侧(比如都形成在第一基板11上)。再如,上述子像素驱动电路可以包括交流电驱动下的导体电极,从而可以为液态金属材料层13施加预设的电磁场。当然,上述子像素电路还可以通过其他电场发生器件或者磁场发生器件实现液态金属颗粒的偏转控制,而且该子像素电路还可以包括如薄膜晶体管、电容和导体线等必要部件,具体设置方式可以参照现有液晶显示器件中阵列基板上的像素电路结构,在此不再赘述。可以理解的是,上述任意一种方式均可以实现用于显示驱动的液态金属颗粒的旋转取向控制。
[0099]为了实现上述液态金属材料层13的透光显示,上述第一基板11与上述液态金属材料13a相对的一侧设有第一偏振片14 ;上述第二基板12与上述液态金属材料13a相对的一侧设有第二偏振片15
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