电致变色显示面板及电子纸的制作方法

本发明涉及一种电致变色显示面板及电子纸，属于显示技术领域。

背景技术：

电致变色(electrochromism，ec)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，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。电致变色材料是近年来材料科学研究的热点之一。电致变色材料是电致变色器件中的重要组成部分，主导着器件的电致变色性能。按照材料的结构性质，电致变色材料可分为阳极电致变色材料(离子嵌入着色)和阴极电致变色材料(离子抽出着色)。阳极电致变色材料与阴极电致变色材料可组装成互补型电致变色器件，此类互补型器件可以提高整体的电致变色性能，如光学对比度，颜色变化，光谱吸收范围等。目前，现有的电致变色显示面板及电子纸具有以下问题：

1)电致变色层往往通过将液体的电致变色材料注入至间隙中形成，易使位于间隙上方的电极因压力差而产生塌陷，且其封装难度大，易发生漏液现象，严重影响电致变色显示面板的质量；

2)当环境光较弱时，其显示效果不佳，不便于使用者使用；

3)现有的电子纸往往无法显示纯黑色，或者，显示纯黑色的器件结构复杂，响应速度慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电致变色显示面板及电子纸，其能显示黑色、灰色和白色，且结构简单、易于制备。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电致变色显示面板，包括依次设置的第一基板、电致变色像素阵列层和第二基板，所述电致变色像素阵列层包括若干阵列排布，独立控制的电致变色单元，所述电致变色单元包括依次设置的第一电极、黑色电致变色像素层以及第二电极。

进一步地，所述电致变色显示面板还包括反射层，所述反射层设置在所述第一基板和电致变色像素阵列层之间。

进一步地，所述第一电极和/或第二电极为透明电极。

进一步地，所述电致变色显示面板还包括粘接层，所述粘接层设置在所述反射层和电致变色像素阵列层之间，所述第一电极通过所述粘接层粘附在所述反射层上。

进一步地，所述反射层的厚度为1-70μm，粘接层的厚度为1-40μm。

进一步地，所述反射层由聚合物树脂和白色颗粒形成。

进一步地，所述电致变色单元还包括依次设置于第一电极与黑色电致变色像素层之间的离子储存层和导电层。

进一步地，所述导电层和离子储存层为固态结构。

进一步地，所述黑色电致变色像素层设有电致变色材料，所述电致变色材料选自有机电致变色材料、无机电致变色材料或复合电致变色材料中的任一种或多种。

进一步地，所述无机电致变色材料包括金属氧化物，优选的为三氧化钨、氧化镍。

进一步地，所述有机电致变色材料优选的为紫萝精类、间苯二酸酯类、金属酞菁类、吡啶类金属配合物、聚苯胺类、聚吡咯类、聚噻吩类中的任一种或多种。

本发明还提供了一种电子纸，其包括上述的电致变色显示面板。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的电致变色显示面板及电子纸将黑色电致变色像素层设置在第一电极和第二电极之间形成若干独立的电致变色单元，再将若干电致变色单元设置在第一基板和第二基板之间。该电致变色显示面板及电子纸以黑色电致变色像素层形成电致变色单元，能实现黑色、灰色和白色显示，且结构简单，易于制备，同时具有较佳的显示效果。

该电致变色显示面板及电子纸将电致变色像素阵列层以粘接的方式固定在反射层上，省去了液态电致变色材料的封装步骤，并避免了位于间隙上方的电极因压力差而产生塌陷、易发生漏液的现象，节约了生产成本、提高了产品质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明所示的电致变色显示面板的俯视图；

图2a、2b和图3为本发明所示的电致变色显示面板的三种结构示意图；

图4为本发明实施例一所示的电致变色显示面板的结构示意图；

图5为本发明实施例二所示的电致变色显示面板的结构示意图。

具体实施方式

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。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。

请参见图1和图2a，在竖直方向10上，本发明的电致变色显示面板包括依次设置的第一基板1、电致变色像素阵列层3和第二基板4，电致变色像素阵列层3包括若干阵列排布，独立控制的电致变色单元30，电致变色单元30包括依次设置的第一电极31、黑色电致变色像素层32以及第二电极33，通电时，黑色电致变色像素层32变成黑色，断电时，黑色电致变色像素层32为透明色。

请结合图2b，本发明的电致变色显示面板还包括反射层2，反射层2设置在第一基板1和电致变色像素阵列层3之间。在竖直方向10上，该电致变色显示面板自下而上包括依次层叠设置的第一基板1、反射层2、电致变色像素阵列层3和第二基板4，电致变色像素阵列层3包括若干阵列排布，独立控制的电致变色单元30，电致变色单元30包括依次设置的第一电极31、黑色电致变色像素层32以及第二电极33，通电时，黑色电致变色像素层32变成黑色，断电时，黑色电致变色像素层32为透明色。

该电致变色单元30不仅可以实现纯黑色显示，还可以实现灰度显示。

在本发明中，电致变色单元30中还设有固态的离子储存层34和导电层35，离子储存层34和导电层35依次层叠于第一电极31和黑色电致变色像素层32之间。离子储存层34设置在第一电极31上，导电层35设置在离子储存层34上，黑色电致变色像素层32设置在导电层35上。

在本发明中，反射层2由聚合物树脂和白色颗粒形成，聚合物树脂可选自包括酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂或丙烯酸树脂中的任一种，白色颗粒可以选自包括氧化铝、氧化锌、氧化钛或二氧化硅中的任一种或多种。反射层2优选为白色反射层。黑色电致变色像素层32为固态结构，如图3所示，当反射层2不具有粘性时，可以通过在反射层2和电致变色像素阵列层3之间设置粘接层21，使第一电极31通过粘接层21粘附在反射层2上，设置粘结层21可增加稳定性。其中，反射层2的厚度优选为1-40μm，粘接层21的厚度优选为1-40μm。当反射层2具有粘性，即选用粘性聚合物树脂时，可直接将第一电极31粘附在反射层2上，其中，反射层2的厚度优选为10-70μm。通过此种设置，既保证了该结构电致变色显示面板的稳定性和平整性，还能避免或减少牛顿环等不利于显示效果的现象产生。

在本发明中，第一基板1和第二基板4为透明基板，第一电极31和第二电极33为透明电极，其中第一电极31和第二电极33为线状结构或面状结构，优选为网状结构。

本发明中的黑色电致变色像素层32设有电致变色材料，其选自有机电致变色材料、无机电致变色材料或复合电致变色材料中的任一种或多种，其中，无机电致变色材料包括金属氧化物，优选的为三氧化钨、氧化镍；有机电致变色材料优选为紫萝精类、间苯二酸酯类、金属酞菁类、吡啶类金属配合物、聚苯胺类、聚吡咯类、聚噻吩类中的任一种或多种，其可通过溅射、化学气相沉积、溶胶-凝胶或蒸镀等方法制备得到，或者，可通过干燥固化液态电致变色材料制备得到。本发明的第一电极31和第二电极33选自包括氧化铟锡(ito)、掺杂有氟的氧化锡(fto)或导电聚合物中的任一种。第一基板1和第二基板4可以为透明的无机基板，如石英或玻璃，也可以是透明塑料，还可以是其他常用透明材料。

本发明还提供了一种电子纸(未图示)，其包括上述的电致变色显示面板，且其他结构均为现有技术，在此不再进行说明。

下面将结合具体实施例来对本发明进行进一步详细地说明。

实施例一

请参见图4，本实施例所示电致变色显示面板包括自下而上依次设置的第一基板1-1、电致变色像素阵列层1-2和第二基板1-3，电致变色像素阵列层1-2包括若干阵列排布，独立控制的电致变色单元1-20，该电致变色单元1-20自下而上依次层叠设置的第一电极1-21、离子储存层1-22、导电层1-23、黑色电致变色像素层1-24和第二电极1-25。其中，黑色电致变色像素层1-24由电致变色材料形成，通电时，黑色电致变色像素层1-24变成黑色，断电时，黑色电致变色像素层1-24为透明色，从而使该电致变色显示面板实现黑色、灰色和白色显示。

实施例二

请参见图5，本实施例所示电致变色显示面板包括自下而上依次层叠设置的第一基板2-1、反射层2-2、粘接层2-3和电致变色像素阵列层2-4和第二基板2-5，电致变色像素阵列层2-4包括若干阵列排布，独立控制的电致变色单元2-40，该电致变色单元2-40包括自下而上依次层叠设置的第一电极2-41、离子储存层2-42、导电层2-43、黑色电致变色像素层2-44、第二电极2-45。其中，第一电极2-41通过粘接层2-3粘附在反射层2-2上。其中，黑色电致变色像素层2-44由电致变色材料形成，通电时，黑色电致变色像素层2-44变成黑色，断电时，黑色电致变色像素层2-44为透明色，从而使该电致变色显示面板实现黑色、灰色和白色显示。

在本实施例中，反射层2-2由酚醛树脂和分散的氧化钛组成，并通过旋涂法设置在第一基板2-1上。并且，反射层201的厚度为20μm，粘接层的厚度为35μm。相比于用具有粘性的反射层来粘附第一电极2-41，通过设置粘接层2-3可以起到更好的粘附效果，使电致变色像素阵列层2-4更稳定地固定在反射层2-2上。

实施例三

本实施例的电致变色显示面板的结构基本与实施例二相同，其区别之处在于，本实施例未设置粘接层，而是通过采用具有粘性的反射层来粘附电致变色像素阵列层，其结构更简单、更易于制备。

综上所述：本发明的电致变色显示面板及电子纸将黑色电致变色像素层设置在第一电极和第二电极之间形成若干独立的电致变色单元，再将若干电致变色单元设置在第一基板和第二基板之间。该电致变色显示面板及电子纸以黑色电致变色像素层形成电致变色单元，能实现黑色、灰色和白色显示，且结构简单，易于制备，同时具有较佳的显示效果。并且，该电致变色显示面板及电子纸将电致变色像素阵列层以粘接的方式固定在反射层上，省去了液态电致变色材料的封装步骤，并避免了位于间隙上方的电极因压力差而产生塌陷、易发生漏液的现象，节约了生产成本、提高了产品质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。