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CN109445225B - 一种显示器件及显示装置 - Google Patents

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CN109445225B CN201710738926.4A CN201710738926A CN109445225B CN 109445225 B CN109445225 B CN 109445225B CN 201710738926 A CN201710738926 A CN 201710738926A CN 109445225 B CN109445225 B CN 109445225B
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Abstract

本发明公开了一种显示器件及显示装置，由于显示模组中第一金属纳米颗粒在背离第一电极层一侧呈凸起状，这样可以使光从不同角度出射，通过调节视角切换模组中视角控制部的遮挡状态，既可以实现双视角显示，又可以实现传统显示。并且由于第一金属纳米颗粒为纳米级，其颗粒尺寸小，因此可实现超高分辨率。

Description

一种显示器件及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示器件及显示装置。
背景技术
双视角显示是指在不同角度显示不同的影像，即使用者可以从显示屏的不同角度看到不同的画面。相比传统的显示模式，双视角显示增加了显示屏的使用率，使得一个显示屏可以显示两种信息。目前，双视角显示由于在汽车和广告屏等特殊领域的应用而引起广泛关注。
因此，提供一种能够实现双视角显示的显示装置是目前显示领域的研究热点。
发明内容
本发明实施例提供一种显示器件及显示装置，用于实现一种兼具双视角显示功能和普通显示功能的显示器件。
本发明实施例提供的一种显示器件，包括：显示模组和位于所述显示模组出光测的视角切换模组；其中，
所述显示模组包括：衬底基板，位于所述衬底基板上呈矩阵排列的多个发光像素；所述发光像素包括依次位于所述衬底基板上的第一电极层、纳米颗粒层和透明的第二电极层；所述纳米颗粒层含有第一金属纳米颗粒，且所述第一金属纳米颗粒在背离所述第一电极层一侧呈凸起状；所述第二电极层含有第二金属离子；
以每相邻的两列发光像素为一像素组，所述视角切换模组包括与各列像素组一一对应对应设置的视角控制单元；其中所述视角控制单元包括沿列方向延伸的两个视角控制部；其中，一个视角控制部对应一列发光像素；所述视角控制部被配置为在第一显示模式时使对应列的发光像素发出的光透过，在第二显示模式时遮挡对应的列发光像素由所述第一金属纳米颗粒上的凸起的顶端指向背离同一像素组中的另一列发光像素一侧的光。
在其中一种实施方式中，在本发明实施例提供的显示器件中，所述纳米颗粒层包括第一金属纳米颗粒以及用于分隔相邻的所述第一金属纳米颗粒的分隔墙，且所述分隔墙为绝缘材料制成。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，所述分隔墙的材料为二氧化硅。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，所述第一金属为金，所述第二金属为银。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，所有所述第一电极层连成一体结构，或所有所述第二电极层连成一体结构。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，所述第一金属纳米颗粒在背离所述第一电极层一侧的凸起状为锥形状。
优选地，为了避免混色，在本发明实施例提供的显示器件中，所述显示模组中以2列×N行发光像素为一像素单元，所述显示模组还包括位于相邻像素单元之间的黑矩阵；其中N为大于或等于1的整数。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，N小于或等于5。
在其中一种实施方式中，在本发明实施例提供的显示器件中，所述视角控制部包括：覆盖所述显示模组的绝缘层，依次位于所述绝缘层上的第三电极层，第四电极层，以及位于所述第三电极层与所述第四电极层之间的阻挡部，相邻的阻挡部形成容纳腔，所述容纳腔内容置有黑色非极性液体；
当所述第三电极层与所述第四电极层之间施加电场时，所述黑色非极性液体覆盖所述容纳腔，所述视角控制部通过所述黑色非极性液体遮挡对应列的发光像素由所述第一金属纳米颗粒上的凸起的顶端指向背离同一像素组中的另一列发光像素一侧的光；
当所述第三电极层与所述第四电极层之间无电场存在时，所述黑色非极性液体聚集在所述容纳腔与所述黑矩阵重叠的区域内，所述视角控制部使对应列的发光像素发出的光透过。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，一个所述容纳腔对应一个所述发光像素。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，所有所述第三电极层连成一体结构；和/或所有所述第四电极层连成一体结构。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种显示器件。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种显示器件及显示装置，由于显示模组中第一金属纳米颗粒在背离第一电极层一侧呈凸起状，这样可以使光从不同角度出射，通过调节视角切换模组中视角控制部的遮挡状态，既可以实现双视角显示，又可以实现传统显示。并且由于第一金属纳米颗粒为纳米级，其颗粒尺寸小，因此可实现超高分辨率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示器件的剖面结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的显示器件的俯视结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的显示器件的剖面结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的显示器件的俯视结构示意图之二；
图5为图3为本发明实施例提供的显示器件的局部放大图；
图6为本发明实施例提供的显示器件的剖面结构示意图之三；
图7为本发明实施例提供的显示器件的俯视结构示意图之三；
图8为本发明实施例提供的显示器件在第一显示模式时的示意图；
图9为本发明实施例提供的显示器件在第二显示模式时的示意图。
具体实施方式
金属纳米材料是指金属物质结构在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100nm)或由他们作为基本单元构成的材料。金属纳米材料的尺寸特征使得它们既不同于微观原子，也不同于传统块状金属材料和结晶材料，其具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等物理化学特性。
当入射光照射到尺寸远小于光波长的金属纳米颗粒时，若入射光子频率与金属纳米颗粒表面电子的振荡频率相当时，电子与光子在金属纳米颗粒表面的局部区域会出现强烈共振，这一现象被称为局域表面等离子体共振效应(Localized Surface PlasmonResonance，LSPR)。当金属纳米颗粒的表面发生LSPR时，会对振荡频率相当的光子能量产生很强的吸收作用或辐射出与电子振荡频率相同的电磁波，即为LSPR吸收或LSPR散射。
但是，金属纳米颗粒的LSPR性质与其元素组成密切相关，本发明提供的显示器件通过电沉积和电腐蚀精确复合金属纳米颗粒的元素构成，以调节复合金属纳米颗粒的LSPR，从而连续调节金属纳米颗粒对可见光的吸收和散射，实现无偏光、无彩膜的彩色显示。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种显示器件，如图1至图5所示，包括：显示模组10和位于显示模组10出光测的视角切换模组20；其中，
显示模组10包括：衬底基板11，位于衬底基板11上呈矩阵排列的多个发光像素12；发光像素12包括依次位于衬底基板11上的第一电极层01、纳米颗粒层02和透明的第二电极层03；纳米颗粒层02含有第一金属纳米颗粒021，且第一金属纳米颗粒021在背离第一电极层01一侧呈凸起状；第二电极层03含有第二金属离子(图中未视出)；
以每相邻的两列发光像素12为一像素组S，视角切换模组20包括与各列像素组S一一对应对应设置的视角控制单元C；其中视角控制单元C包括沿列方向延伸的两个视角控制部21。其中，一个视角控制部21对应一列发光像素12；如图1和图2所示，视角控制部21被配置为在第一显示模式时使对应列的发光像素12发出的光透过；如图3至图5所示，视角控制部21被配置为在第二显示模式时遮挡对应列的发光像素12由第一金属纳米颗粒021上的凸起的顶端指向背离同一像素组S中的另一列发光像素12一侧的光，例如在图5中，位于左侧的视角控制部21遮挡左侧发光像素12由凸起的顶端O指向左侧的光，位于右侧的视角控制部21遮挡右侧发光像素12由凸起的顶端O指向右侧的光)。
本发明实施例提供的显示器件，由于显示模组中第一金属纳米颗粒在背离第一电极层一侧呈凸起状，这样可以使光从不同角度出射，通过调节视角切换模组中视角控制部的遮挡状态，既可以实现双视角显示，又可以实现传统显示。并且由于第一金属纳米颗粒为纳米级，其颗粒尺寸小，因此可实现超高分辨率。
具体地，在本发明实施例提供显示器件中，显示模组的显示原理为：当在第一电极层、纳米颗粒层和第二电极层之间通电时，第二金属离子被还原为第二金属，第二金属沉积到第一金属纳米颗粒的表面即形成复合金属纳米颗粒；或者第一金属纳米颗粒表面的第二金属被氧化为第二金属离子，第二金属离子形成到第二电极层上，即通过电沉积(第二金属被还原)和电腐蚀(第二金属被氧化)控制复合金属纳米颗粒的元素构成，以调节复合金属纳米颗粒的LSPR，从而连续调节金属纳米颗粒对可见光的吸收和散射，实现响应速度快、无偏光、无彩膜的彩色显示。
另外，本发明实施例提供的显示器件在显示静态画面时，由于不像液晶显示器件一样需要一直进行液晶翻转，因此功耗较低。
需要说明的是，本发明实施例提供的显示器件，第一显示模式是指传统的显示模式，即不管位于显示器件的任何侧，均可以观看同一显示影像。第二显示模式是指双视角模式，即位于显示器件左侧和位于显示器件右侧的人可以观看不同的显示影像。
具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1和图3所示，纳米颗粒层02包括第一金属纳米颗粒021以及用于分隔相邻的第一金属纳米颗粒021的分隔墙022，分隔墙022可以由绝缘材料形成，从而确保第一金属纳米颗粒021之间的独立，并保持稳定的性质，同时也使得在第一金属与第二金属之间高效地发生电化学反应。
在具体实施时，分隔墙可以通过在膜层中形成过孔的方式形成，每一个过孔内放置一个第一金属纳米颗粒。
具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，分隔墙的材质为二氧化硅，当然也可以为其它绝缘材质，在此不作限定。
具体地，为了防止混色，在本发明实施例提供的显示器件中，如图6和图7所示，显示模组10中以2列×N行发光像素12为一像素单元120，显示模组10还包括位于相邻像素单元120之间的黑矩阵13；其中N为大于或等于1的整数。
具体地，为了防止混色，在本发明实施例提供的显示器件中，如图8所示，当第一显示模式时，一个像素单元120的发光像素12作为显示器件的一个子像素，例如红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素，相邻子像素之间被黑矩阵13隔开。如图9所示，当第二显示模式时，一个像素单元120中，一列发光像素12作为一个子像素，例如红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素，从双视角中的其中一个视角来看，相邻子像素之间被黑矩阵13隔开。因此，在面板尺寸固定的情况下，显示器件中的像素单元120的数量越多，显示器件的分辨率越高。因此，为了提高显示器件的分辨率，像素单元120中包含的发光像素的数量越少，显示器件的分辨率就越高。
因此，具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，N取小于或等于5。
具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，第一金属为金，第二金属为银。由于金属纳米颗粒的LSPR性质与其元素组成密切相关，本发明以金-银的复合金属纳米颗粒作为发光材料，当复合金属纳米颗粒中的金的含量逐渐升高时，其消光光谱逐渐向较长的波长处移动，可以实现在发光器件中的使用。
具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，第二电极层为含有第二金属离子的凝胶电极，以利于在第一金属与第二金属之间高效地发生电化学反应。并且，当第二金属为银时，可以提高发光器件的发光性能。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1、图3和图6所示，第二电极层03呈矩阵排布，所有第一电极层01连成一体结构，即第一电极层01为整层结构，这样不仅可以省去对第一电极层的构图工艺，并且可以避免增加用于向第一电极层提供信号的走线，从而降低成本。
当然，在本发明实施例提供的显示器件中，也可以第一电极层呈矩阵排列，所有第二电极层连成一体结构，即第二电极层为整层结构，这样不仅可以省去对第二电极层的构图工艺，并且可以避免增加用于向第二电极层提供信号的走线，从而降低成本。
当然，在具体实施时，也可以是第一电极层呈矩阵排列，第二电极层呈矩阵排列，在此不作限定。
优选地，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1、图3和图6所示，第一金属纳米颗粒021在背离第一电极层01一侧的凸起状为锥形状，锥形的顶部指向第二电极层03。这样利于发光像素两侧的发光均匀。
在具体实施时，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1、图3和图6所示，视角控制部21包括：覆盖显示模组01的绝缘层211，依次位于绝缘层211上的第三电极层212，第四电极层213，以及位于第三电极层212与第四电极层213之间的阻挡部214，相邻的阻挡部214之间形成容纳腔，且容纳腔内容置有黑色非极性液体215；
当第三电极层212与第四电极层213之间施加电场时，黑色非极性液体215覆盖容纳腔，视角控制部21通过黑色非极性液体215遮挡对应列的发光像素12由第一金属纳米颗粒021上的凸起的顶端指向背离同一像素组S中的另一列发光像素12一侧的光，即实现第二显示模式。
当第三电极层212与第四电极层213之间无电场存在时，黑色非极性液体215聚集在容纳腔与黑矩阵重叠的区域内，视角控制部21使对应列的发光像素12发出的光透过，即实现第一显示模式。
具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，阻挡部为透明的绝缘材质。
在具体实施时，在本发明实施例提供的显示器件中，阻挡部的一个容纳腔对应一个发光像素，这样容易对容纳腔内的黑色非极性液体进行控制，从而提高视角控制部的控制精度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1、图3和图6所示，所有第三电极层212连成一体结构。即第三电极层212为整层结构，这样不仅可以省去对第三电极层212的构图工艺，并且可以避免增加用于向第三电极层212提供信号的走线，从而降低成本。
在具体实施时，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1、图3和图6所示，所有第四电极层213连成一体结构，即第四电极层213为整层结构，这样不仅可以省去对第四电极层213的构图工艺，并且可以避免增加用于向第四电极层213提供信号的走线，从而降低成本。
当然，在具体实施时，第三电极层212和第四电极层213也可以是间断设置的电极结构，这里不做具体限定。
具体地，在本发明实施例提供的显示器件中，如图1、图3和图6所示，还包括位于视角切换模组20背离显示模组10一侧的封装保护层22，从而实现对视角切换模组20和显示模组10的保护。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种显示器件。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的显示器件及显示装置，对于显示模组，当在第一电极层、纳米颗粒层和第二电极层之间通电时，第二金属离子被还原为第二金属，第二金属沉积到第一金属纳米颗粒的表面即形成复合金属纳米颗粒，或者第一金属纳米颗粒表面的第二金属被氧化为第二金属离子，第二金属离子形成到第二电极层上，即通过电沉积(第二金属被还原)和电腐蚀(第二金属被氧化)控制复合金属纳米颗粒的元素构成，以调节复合金属纳米颗粒的LSPR，从而连续调节金属纳米颗粒对可见光的吸收和散射，实现响应速度快、无偏光、无彩膜的彩色显示。并且采用的第一金属纳米颗粒为纳米级，其颗粒尺寸小，可实现超高分辨率。由于显示模组中第一金属纳米颗粒在背离第一电极层一侧呈凸起状，这样可以使光从不同角度出射，通过调节视角切换模组中视角控制部的遮挡状态，既可以实现双视角显示，又可以实现传统显示。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示器件，其特征在于，包括：显示模组和位于所述显示模组出光测的视角切换模组；其中，
所述显示模组包括：衬底基板，位于所述衬底基板上呈矩阵排列的多个发光像素；所述发光像素包括依次位于所述衬底基板上的第一电极层、纳米颗粒层和透明的第二电极层；所述纳米颗粒层含有第一金属纳米颗粒，且所述第一金属纳米颗粒在背离所述第一电极层一侧呈凸起状；所述第二电极层含有第二金属离子；
以每相邻的两列发光像素为一像素组，所述视角切换模组包括与各列像素组一一对应设置的视角控制单元；其中所述视角控制单元包括沿列方向延伸的两个视角控制部；其中，一个视角控制部对应一列发光像素；所述视角控制部被配置为在第一显示模式时使对应列的发光像素发出的光透过，在第二显示模式时遮挡对应列的发光像素由所述第一金属纳米颗粒上的凸起的顶端指向背离同一像素组中的另一列发光像素一侧的光；
所述显示模组中以2列×N行发光像素为一像素单元，所述显示模组还包括位于相邻像素单元之间的黑矩阵；其中N为大于或等于1的整数；
所述视角控制部包括：覆盖所述显示模组的绝缘层，依次位于所述绝缘层上的第三电极层，第四电极层，以及位于所述第三电极层与所述第四电极层之间的阻挡部，相邻的阻挡部形成容纳腔，所述容纳腔内容置有黑色非极性液体；
当所述第三电极层与所述第四电极层之间施加电场时，所述黑色非极性液体覆盖所述容纳腔，所述视角控制部通过所述黑色非极性液体遮挡对应列的发光像素由所述第一金属纳米颗粒上的凸起的顶端指向背离同一像素组中的另一列发光像素一侧的光；
当所述第三电极层与所述第四电极层之间无电场存在时，所述黑色非极性液体聚集在所述容纳腔与所述黑矩阵重叠的区域内，所述视角控制部使对应列的发光像素发出的光透过。
2.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述纳米颗粒层包括第一金属纳米颗粒以及用于分隔相邻的所述第一金属纳米颗粒的分隔墙，且所述分隔墙为绝缘材料制成。
3.如权利要求2所述的显示器件，其特征在于，所述分隔墙的材料为二氧化硅。
4.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述第一金属为金，所述第二金属为银。
5.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所有所述第一电极层连成一体结构，或所有所述第二电极层连成一体结构。
6.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述第一金属纳米颗粒在背离所述第一电极层一侧的凸起状为锥形状。
7.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，N小于或等于5。
8.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，一个所述容纳腔对应一个所述发光像素。
9.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所有所述第三电极层连成一体结构；和/或所有所述第四电极层连成一体结构。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的显示器件。
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