專利名稱：電致色變顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，特別是一種電致色變顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，色彩的改變可采用變色性材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，變色性材料通過(guò)吸收外部能量，如光、電或熱等，產(chǎn)生色彩的變化。根據(jù)變色原理，變色性材料可分為電致色變材料、熱致色變材料及光致色變材料。相較之下，由于光致或熱致色變材料及相應(yīng)裝置系統(tǒng)易受環(huán)境或非人為因素的影響，電致色變材料及采用它的系統(tǒng)裝置較其它兩者容易控制。同時(shí)，電致色變材料具有較大的可調(diào)波長(zhǎng)范圍和光學(xué)密度差，可阻擋大部份熱能來(lái)源和可見(jiàn)光波長(zhǎng)。因此，電致色變材料較光致或熱致色變材料應(yīng)用更廣泛。
電致色變材料的變色原理為利用外加電場(chǎng)，將離子注入電致色變材料激勵(lì)其中的電子，使電子發(fā)生遷移，在該遷移過(guò)程中改變電致色變材料的吸收光譜或者放射光譜，從而達(dá)到改變色彩的目的，并可調(diào)節(jié)外加電場(chǎng)大小獲得多種色彩，進(jìn)而改變光穿透能力。該過(guò)程是一可逆過(guò)程，當(dāng)沒(méi)有外加電場(chǎng)的時(shí)候，該電致色變材料恢復(fù)原有特性。利用電致色變材料的特性，可制成電致色變顯示裝置。
請(qǐng)參閱圖1，是公告于1981年12月8日的美國(guó)專利第4,304,465號(hào)所揭示的一種電致色變顯示裝置的示意圖。該電致色變顯示裝置10包括一上基板12、下基板14和用來(lái)密封兩基板12、14的密封玻璃16，三者定義一密封空間17用來(lái)容納電解液，其中兩基板12、14中至少一個(gè)是透明材質(zhì)，如玻璃。該上基板12的內(nèi)表面上依次設(shè)置有顯示電極19(Display Electrode)和聚合物膜18，該聚合物膜18的成分包括70％聚合物和30％陰離子鹽(Anion Salt)，其不溶解于該電解液。該下基板14的內(nèi)表面設(shè)有反向電極11(Counter Electrode)。當(dāng)提供外加電壓在該顯示電極19、反向電極11上的時(shí)候，該聚合物膜18可改變其色彩和穿透率，實(shí)現(xiàn)電致色變顯示。但是，該電致色變顯示裝置10的電解液是液體，將導(dǎo)致組件封裝不便，同時(shí)會(huì)有溢出的可能。
請(qǐng)參閱圖2，是公告于1999年11月30日的美國(guó)專利第5,995,273號(hào)所揭示的一種電致色變顯示裝置的示意圖。該電致色變顯示裝置20包括一框架23、依次層疊設(shè)置在框架23內(nèi)的下基板22、反向電極25、電解質(zhì)層26、電致色變層27、上基底21，以及一電性連接器24。其中，該電致色變層27是可導(dǎo)電的有機(jī)薄膜，即其同時(shí)具備電極和電致色變的功能，通常為聚聯(lián)苯胺(Poly-diphenyl Amine)、聚苯胺(Poly-amine)、聚亞苯基(Poly-phenylene)等，聚苯胺因?yàn)楹铣奢^容易而使用較廣。該電性連接器24連接反向電極25和電致色變層27到一外部電壓源。該電解質(zhì)層26是固態(tài)的電解質(zhì)，因此，相對(duì)圖1的電致色變顯示裝置10，電致色變顯示裝置20的封裝較方便，并且沒(méi)有溢出的可能。
然而，在外加電壓作用下，電致色變層27由于材料限制，其上附著的電致色變物質(zhì)較少，導(dǎo)致該電致色變顯示裝置20的電致色變效率較低。同時(shí)，該電致色變顯示裝置20僅依靠一電致色變層27來(lái)實(shí)現(xiàn)電致色變顯示，其色彩變化和光學(xué)密度差(Optical Density Difference)相關(guān)性能較差，從而影響顯示效果的多樣化和對(duì)比度。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)電致色變顯示裝置電致色變效率低的不足，本發(fā)明提供一種電致色變效率較高的電致色變顯示裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種點(diǎn)致色變顯示裝置，其包括一上基板、一下基板、一外部電壓源、以及依次從下到上設(shè)置在兩基板之間的一下電極層、一離子儲(chǔ)存層、一電解質(zhì)層、一電致色變層、一上電極層，，該外部電壓源分別和上電極、下電極層相連接，該電致色變層是一多孔性薄膜，呈奈米晶體的型態(tài)并且附著在上電極層上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的電致色變顯示裝置的電致色變層是多孔性薄膜，其表面積可達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)電致色變顯示裝置的電致色變層的1000倍以上，因此，其電致色變效率高。同時(shí)，該離子儲(chǔ)存層是一輔助電致色變層，可調(diào)節(jié)光學(xué)密度差和色彩，從而提高電致色變顯示裝置對(duì)比度并且可以實(shí)現(xiàn)色彩的多樣化。

圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)電致色變顯示裝置的示意圖。
圖2是另一種現(xiàn)有技術(shù)電致色變顯示裝置的示意圖。
圖3是本發(fā)明電致色變顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明電致色變顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該電致色變顯示裝置30包括一上基板31、一下基板32和依次從下到上設(shè)置在兩基板31、32之間的下電極層33、離子儲(chǔ)存層34、電解質(zhì)層35、電致色變層36和上電極層37。該電致色變顯示裝置30由一外部電壓源(圖未示)驅(qū)動(dòng)，該外部電壓源分別和上電極層37、下電極層33相連接。
該上基板31、下基板32中至少一個(gè)是透明玻璃基板，作為圖像顯示平面。該下電極層33、上電極層37是透明的氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)薄膜，分別充當(dāng)電致色變顯示裝置30的反向電極和顯示電極。該氧化銦錫薄膜由含20％三氧化二銦和80％氧化錫的濺鍍靶(Sputtering Target)采用磁控管濺鍍(Magnetron Sputtering)技術(shù)而形成在上、下基底31、32上。
該電致色變層36是單層或多層的多孔性薄膜，呈奈米晶體(Nanocrystal)的型態(tài)且附著在上電極層37上，材料為氧化鎳或氧化鈦。由于奈米晶體體積非常小，其表面積相對(duì)很大，可達(dá)到傳統(tǒng)電致色變層表面積1000倍，因此，其上附著的電致色變物質(zhì)的數(shù)量也相應(yīng)提高，可有效提高電致色變效率。該電致色變層36可通過(guò)電子束蒸發(fā)(E-Beam Evaporation)、離子束沉積(Ion-Beam Deposition)或離子束輔助沉積(Ion-Beam AssisstedDeposition)等技術(shù)形成在上電極層37內(nèi)表面。
該電解質(zhì)層35可以是高分子電解質(zhì)(Polymer Electrolyte)、導(dǎo)離高分子(Polyelectrolyte)和無(wú)機(jī)電解質(zhì)。高分子電解質(zhì)是摻雜有次氯酸鋰或磷酸等介質(zhì)的高分子材料，導(dǎo)離高分子是本身可提供離子的高分子材料，而無(wú)機(jī)電解質(zhì)通常是過(guò)渡金屬氧化物或堿金屬鹽。本實(shí)施方式中采用摻雜有氫離子的五氧化二鉭，也可以采用鉭酸鋰，為電致色變層36提供用來(lái)激勵(lì)的氫離子或鋰離子，其可通過(guò)電子束蒸發(fā)、離子束沉積或離子束輔助沉積等技術(shù)形成在電致色變層36表面。
該離子儲(chǔ)存層34的材料是五氧化二鈮，其也可以通過(guò)電子束蒸發(fā)、離子束沉積或離子束輔助沉積等技術(shù)形成在下電極層33表面。五氧化二鈮也是一種電致色變材料，即離子儲(chǔ)存層34也可視為一輔助電致色變層，用來(lái)調(diào)節(jié)電致色變顯示裝置30的光學(xué)密度差和提供各種不同的色彩變化。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)的電致色變顯示裝置，電致色變顯示裝置30具有更佳的對(duì)比度，并且可以實(shí)現(xiàn)色彩多樣化。
該電致色變顯示裝置30可以在外部電壓源激勵(lì)下實(shí)現(xiàn)光穿透率的改變。在光線較暗環(huán)境中，該電致色變顯示器30的光穿透率可控制在70-98％之間；而在光線較強(qiáng)環(huán)境中，其光穿透率可控制在40％以下。
權(quán)利要求
1.一種電致色變顯示裝置，包括一上基板、一下基板、一外部電壓源、以及依次從下到上設(shè)置在兩基板之間的一下電極層、一離子儲(chǔ)存層、一電解質(zhì)層、一電致色變層、一上電極層，，該外部電壓源分別與上電極、下電極層相連接，其特征在于該電致色變層是一多孔性薄膜，呈奈米晶體的型態(tài)且附著在上電極層上。
2.如權(quán)利要求1所述的電致色變顯示裝置，其特征在于該多孔性薄膜的材料是氧化鎳。
3.如權(quán)利要求1所述的電致色變顯示裝置，其特征在于該多孔性薄膜的材料是氧化鈦。
4.如權(quán)利要求1所述的電致色變顯示裝置，其特征在于該多孔性薄膜是單層結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的電致色變顯示裝置，其特征在于該多孔性薄膜是多層結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的電致色變顯示裝置，其特征在于該離子儲(chǔ)存層是一輔助電致色變層。
7.如權(quán)利要求6所述的電致色變顯示裝置，其特征在于該離子儲(chǔ)存層的材料是五氧化二鈮。
全文摘要
一種電致色變顯示裝置，包括一上基板、一下基板、一外部電壓源以及依次從下到上設(shè)置在兩基板之間的一下電極層、一離子儲(chǔ)存層、一電解質(zhì)層、一電致色變層、一上電極層，該外部電壓源分別與上電極、下電極層相連接，該電致色變層是一多孔性薄膜，呈奈米晶體的型態(tài)并且附著在上電極層上。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1641456SQ20041001508
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者陳杰良 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司