本發明涉及電潤濕顯示領域,尤其涉及一種全彩電潤濕顯示器件。
背景技術:
電潤濕顯示技術作為一種新型的顯示技術,以其低功耗、高對比度、快速響應時間的優勢,成為最具潛力的顯示技術之一。2003年飛利浦的r.a.hayes發表的一篇文章,首次將電潤濕應用到顯示領域,原理主要是通過在兩極板之間外加電壓,使疏水絕緣層的疏水性改變,導致水、油和像素墻之間的張力變化,將油墨推至像素格的小角落,使光透過該區域,露出白色基底,達到顯示的目的。
為了達到彩色顯示的目的,國內外都進行了深入的研究,目前主要通過單層結構添加彩色濾光片,與三層疊加結構相比,單層結構需要使用rgb彩色濾光片,由于光透過濾光片時會被吸收一部分光,從而導致顯示效果低下,而三層結構由于不需要添加額外的濾光片,整體反射率和色彩飽和度相對較高,且三層結構的彩色顯示是可以通過對每層電壓進行控制,控制像素的開關,可以很方便的實現全彩色顯示。目前三層疊加的彩色顯示器件,作為反射性顯示器件,雖然有低功耗、響應速度快、可視角大等眾多優勢,但由于光經過每一層時,由于材料的吸收等作用,都會有所損失,經過三層油墨后,整體的反射率將會降低許多,三層疊加的彩色顯示器件在反射率和色彩飽和度等方面與lcd、oled電泳顯示器件相比,稍顯遜色,與實際的紙張閱讀效果相比還有很大差距。
由于在三層顯示結構中,三層油墨對相應光線的調控是相互獨立的,即各層調控不同顏色,三層電潤濕顯示層下方設置有共同反射板,即三層電潤濕顯示層所調控的不同顏色都是在經過其與最下層的共同反射板之間的所有層后才能被共同反射板反射,因此整體的反射率低,顯示效果不佳。
技術實現要素:
本發明提供一種全彩電潤濕顯示器件,以解決現有全彩電潤濕顯示器件因此整體的反射率低而導致顯示效果不佳的技術問題。
為了解決以上技術問題,本發明采取的技術方案是:
一種全彩電潤濕顯示器件,包括三層依次疊加的電潤濕顯示層,其特征在于:所述三層電潤濕顯示層中至少一層設置有自身的反射薄膜。
所述三層電潤濕顯示層中至少兩層設置有自身的反射薄膜。
所述三層電潤濕顯示層均設置有自身的反射薄膜。
所述各電潤濕顯示層分別調控不同的顏色,所述各電潤濕顯示層自身的反射薄膜僅反射其其所調控的對應顏色的光。
還包括電源控制模塊,所述電源控制模塊控制所述三層電潤濕顯示層中各電潤濕顯示層的電壓。
所述各電潤濕顯示層包括上電極、下電極、多個像素墻、流體、油墨、疏水絕緣層,所述疏水絕緣層設置于所述下電極之上,所述多個像素墻設置于所述疏水絕緣層之上,所述油墨填充于每兩個相鄰的所述像素墻之間,所述流體填充于像素墻之上,所述上電極設置于所述流體之上,所述反射薄膜設置于所述下電極之下。
所述各電潤濕顯示層自身的反射薄膜為膽甾相液晶聚合物薄膜。
還包括設置于所述三層依次疊加的電潤濕顯示層底部的共同反射板,所述共同反射板反射所有入射光線。
所述膽甾相液晶聚合物薄膜具有雙層結構,其中一層為右手螺旋結構,入射光中的左旋偏振光透射,右旋偏振光反射;其中另一層為左手螺旋結構,左旋偏振光反射。
所述各電潤濕顯示層自身的反射薄膜對不同入射光波段反射是通過改變手性液晶摻雜劑的比例來實現的,即通過改變膽甾相液晶螺距p來實現的,其中:
在采用了上述技術方案后,由于三層電潤濕顯示層中至少一層設置有自身的反射薄膜。自身的反射薄膜對本層相應光譜波段的反射,從而減少下層顯示層對該波段光線的吸收,能極大的加強對相應顏色光的反射,使得反射率得以增加,亮度得以提高,色彩飽和度和對比度同時也會提高,進而提升整體彩色顯示亮度,帶來良好的視覺效果。解決了現有全彩電潤濕顯示器件因此整體的反射率低而導致顯示效果不佳的技術問題。另外,如果在三層電潤濕顯示層中的兩層設置自身的反射薄膜,效果更加;當然,三層全部設置自身的反射薄膜效果最佳,此時,甚至可以取消三層電潤濕顯示層下方設置的共同反射板,簡化結構。
附圖說明
圖1為本發明全彩電潤濕顯示器件加直流電壓的俯視示意圖;
圖2為本發明全彩電潤濕顯示器件未加電壓時的縱截面結構示意圖;
圖3為本發明全彩電潤濕顯示器件加電壓時的縱截面結構示意圖;
圖4為本發明全彩電潤濕顯示器件中反射薄膜對光線反射作用示意圖;
圖5為本發明反射薄膜對入射光的反射作用示意圖;
圖6為左、右偏振光在右旋膽甾相液晶聚合物薄膜中不同波段的透過率圖;
圖7為本發明電潤濕顯示器件所用到的cmy三原色混色示意圖。
圖中:1-第一上電極,2-像素墻,3-流體,4-第一反射薄膜,5-第二反射薄膜,6-第三反射薄膜,7-第一油墨填充層,8-第二油墨填充層,9-第三油墨填充層,10-電源控制模塊,11-第三下電極,12-共同反射板,13-右旋膽甾相液晶聚合物薄膜,14-左旋膽甾相液晶聚合物薄膜,15-第二上電極,16-第三上電極,17第一下電極,18-第二下電極。
具體實施方式
為了更好的說明本發明,現結合實施例及附圖作進一步的說明。
如圖1至圖3所示,一種全彩電潤濕顯示器件,包括三層依次疊加的電潤濕顯示層,其中單層電潤濕顯示層包括上電極、下電極、多個像素墻2、流體3、油墨、疏水絕緣層(圖中未畫出)以及反射薄膜;其中疏水絕緣層設置于所述下電極之上,多個像素墻2設置于疏水絕緣層之上,油墨填充于每兩個相鄰的像素墻2之間,流體3填充于像素墻2之上,流體3為透明狀液體,上電極設置于流體3之上,反射薄膜設置于下電極之下;反射薄膜分別處于三層依次疊加的電潤濕顯示層為第一反射薄膜4、第二反射薄膜5和第三反射薄膜6;油墨分別處于三層依次疊加的電潤濕顯示層為第一油墨填充層7、第二油墨填充層8和第三油墨填充層9;上電極分別處于三層依次疊加的電潤濕顯示層為第一上電極1、第二上電極15和第三上電極16,下電極分別處于三層依次疊加的電潤濕顯示層為第一下電極17、第二下電極18和第三下電極11,優選的,本實施例中,第一上電極1、第一下電極17、第二上電極15、第二下電極18、第三上電極16和第三下電極11均為帶有基板的導電電極,材料不限。
進一步的,還包括電源控制模塊10,電源控制模塊10可控制三層電潤濕顯示層每層的電壓。
進一步的,還包括設置于三層依次疊加的電潤濕顯示層底部的共同反射板12,共同反射板12反射所有入射光線。
當每單層電潤濕顯示層兩電極之間所加電壓大于油墨運動的閥值電壓時,油墨將發生運動,使其由平鋪狀態轉為收縮狀態,光能夠透過顯示層,露出透光區域;反之,油墨將處于平鋪狀態,此時光不能夠透過顯示層。
進一步的,第一反射薄膜4、第二反射薄膜5和第三反射薄膜6的厚度為5~30微米,對特定波段能夠全反射,同時不影響其他波段的透射;第一反射薄膜4、第二反射薄膜5和第三反射薄膜6采用膽甾相液晶聚合物薄膜,膽甾相液晶聚合物薄膜具有雙層結構,其中一層為右手螺旋結構,入射光中的左旋偏振光透射,右旋偏振光反射;其中另一層為左手螺旋結構,左旋偏振光反射。第一反射薄膜4、第二反射薄膜5和第三反射薄膜6對不同入射光波段反射是通過改變手性液晶摻雜劑的比例來實現的,即通過改變膽甾相液晶螺距p來實現的;其中:
所圖4所示,第一反射薄膜4反射紅光,第二反射薄膜5反射綠光,第三反射薄膜6反射藍光;根據需要反射特定光譜波長顏色光的特性;第一反射薄膜4能夠對入射光波段為660~750nm的色光進行反射,第二反射薄膜5能夠對入射光波段為500~570nm的色光進行反射,第三反射薄膜6能夠對入射光波段為420~495nm的色光進行反射。
如圖5所示,第一反射薄膜4、第二反射薄膜5和第三反射薄膜6采用膽甾相液晶聚合物薄膜,膽甾相液晶聚合物薄膜具有雙層結構,其中一層為右手螺旋結構,入射光中的左旋偏振光透射,右旋偏振光反射;其中另一層為左手螺旋結構,左旋偏振光反射;本實施例中上層膽甾相液晶聚合物薄膜為右旋膽甾相液晶聚合物薄膜13,下層膽甾相液晶聚合物薄膜為右旋膽甾相液晶聚合物薄膜14;在三層電潤濕顯示層中,第一油墨填充層7、第二油墨填充層8或第三油墨填充層9對相應光線的調控是相互獨立的。
在第一上電極1與第一下電極17之間加高電平,第二上電極15與第二下電極18之間加低電平,第三上電極16與第三下電極11之間加低電平;此時,青色油墨收縮露出透光區域,品紅色油墨處于平鋪狀態,黃色油墨處于平鋪狀態,對于第一油墨填充層7,青色油墨負責調控紅光的吸收,而第二油墨填充層8中的品紅油墨和第三油墨填充層9中的黃色油墨對紅光波段沒有影響,入射光穿過第一反射薄膜4時,參考圖5,入射光在上層反射右旋偏振光,在下層反射左旋偏振光,此時,第一反射膜將紅色反射而不是待紅光穿過整個器件后由共同反射板12反射,這樣可以顯著減小紅光經過的材料層數,減少對紅光的吸收,從而提升其反射率。
在第一上電極1與第一下電極17之間加低電平,第二上電極15與第二下電極18電極之間加高電平,第三上電極16與第三下電極11之間加低電平;此時,品紅油墨收縮露出透光區域,其他層油墨處于平鋪狀態,對于第二油墨填充層8,品紅油墨負責調控綠光的吸收,而第一油墨填充層7中的青色油墨和第三油墨填充層9中的黃色油墨對綠光波段沒有影響,入射光穿過第二反射薄膜5時,參考圖5,入射光在上層反射右旋偏振光,在下層反射左旋偏振光,此時,第二反射膜將綠色反射而不是待綠光穿過整個器件后由共同反射板12反射,此時,此波段色光少穿過了第三油墨填充層9和多層結構,反射率有所提高。
在第一上電極1與第一下電極17之間加低電平,第二上電極15與第二下電極18電極之間加低電平,第三上電極16與第三下電極11之間加高電平,此時,黃色油墨收縮露出透光區域,其他層油墨處于平鋪狀態,對于第三油墨填充層9,黃色油墨負責調控藍光的吸收,而第一油墨填充層7中的青色油墨和第二油墨填充層8中的品紅油墨對藍光波段沒有影響,入射光穿過第三反射薄膜6時,參考圖5,入射光在上層反射右旋偏振光,下層反射左旋偏振光,此時,第三反射膜將藍色反射而不是待藍光穿過整個器件后由共同反射板12反射,入射波段藍色的色光沒有穿過上下電極,減弱了材料對光的吸收作用,反射率也較有所提高。
由于各電潤濕顯示層可增加自身的反射薄膜,例如,青色油墨負責調控紅光的反射的電潤濕顯示層,而品紅和黃色油墨對紅光波段沒有影響,因此,在青色油墨顯示層下設置紅色光反射薄膜將紅色反射而不是待紅光穿過整個器件后由共同反射板反射,可顯著減小紅光經過的材料層數,減少對紅光的吸收,從而提升其反射率。
同理,例如品紅油墨負責調控綠光的反射,而青色和黃色油墨對綠光波段沒有影響,因此如果在品紅油墨顯示層下將綠色反射而不是待綠光穿過整個器件后由共同反射板反射,可顯著減小綠光經過的材料層數,減少材料對綠光的吸收,進而提升其反射率。
同理,例如黃色油墨負責調控藍光的反射,而青色和品紅油墨對藍光波段沒有影響,因此如果在黃色油墨顯示層下將藍色反射而不是待藍光穿過整個器件后由共同反射板反射,可顯著減小藍光經過的材料層數,減少材料對藍光的吸收,從而反射率得到提高。
當然,上述三層電潤濕顯示層中也可以只有一層設置自身的反射薄膜,而其它的兩層不設置自身的反射薄膜,或者只有兩層設置自身的反射薄膜,而另外一層不設置自身的反射薄膜,也能達到本發明的目的,只是效果沒有三層電潤濕顯示層中全部設置自身的反射薄膜好而已。三層電潤濕顯示層中全部設置自身的反射薄膜效果非常好,甚至可以取消三層電潤濕顯示層下方設置的共同反射板,簡化結構。
本發明全彩電潤濕顯示器件利用染料減法混色原理,在不同電壓驅動下,能夠實現全彩動態顯示。