本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種發(fā)光顯示器件及其制作方法、發(fā)光顯示裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的顯示裝置多數(shù)采用液晶顯示面板，其利用電場旋轉(zhuǎn)顯示面板中的液晶分子實現(xiàn)透光率的調(diào)節(jié)，從而完成不同灰階的彩色顯示。但是，液晶顯示面板存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、液晶成本高、有毒性、液晶的注入及封裝工藝復(fù)雜繁瑣等技術(shù)問題。而且，由于液晶注入量控制精度要求高，若控制不當(dāng)，則容易引起重力Mura等不良，因此需反復(fù)試驗，導(dǎo)致經(jīng)濟性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種發(fā)光顯示器件及其制作方法、發(fā)光顯示裝置，以解決液晶顯示面板結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝復(fù)雜、制作成本高的技術(shù)問題。

基于上述目的，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件包括襯底基板、以及所述襯底基板上的若干發(fā)光像素單元，每一所述發(fā)光像素單元包括第一電極層、第二電極層和位于第一電極層和第二電極層之間的納米顆粒層，所述納米顆粒層含有第一金屬納米顆粒，所述第二電極層含有第二金屬離子；

當(dāng)所述第一電極層、納米顆粒層、第二電極層之間通電時，所述第二金屬離子被還原為第二金屬，所述第二金屬沉積到第一金屬納米顆粒的表面，或者，所述第一金屬納米顆粒表面的第二金屬被氧化為第二金屬離子，所述第二金屬離子形成到第二電極層上。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述納米顆粒層包括分隔層，所述分隔層上開設(shè)有若干個納米通孔，所述第一金屬納米顆粒位于所述納米通孔內(nèi)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一金屬納米顆粒朝向第二電極層的一側(cè)的形狀為非平面形狀。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一金屬為金，所述第二金屬為銀。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一電極層為透明導(dǎo)電層，所述第二電極層為凝膠電極；和/或

所述分隔層為二氧化硅層。

本發(fā)明還提供一種發(fā)光顯示器件的制作方法，包括以下步驟：

在襯底基板上形成第一電極層；

在形成有第一電極層的襯底基板上形成納米顆粒層；

在形成有納米顆粒層的襯底基板上形成第二電極層。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述在形成有第一電極層的襯底基板上形成納米顆粒層的步驟包括：

在形成有第一電極層的襯底基板上形成分隔層；

在所述分隔層上蝕刻出若干個納米通孔；

在所述納米通孔內(nèi)形成第一金屬納米顆粒。

在本發(fā)明的一些實施例中，采用溶膠-凝膠法在形成有第一電極層的襯底基板上形成分隔層。

在本發(fā)明的一些實施例中，采用濺射或者蒸鍍工藝在所述納米通孔內(nèi)形成第一金屬納米顆粒。

本發(fā)明還提供一種發(fā)光顯示裝置，包括上述任意一個實施例中的發(fā)光顯示器件。

從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示裝置可以通過電沉積(第二金屬離子被還原)和電腐蝕(第二金屬被氧化)精確控制復(fù)合金屬納米顆粒(第二金屬沉積到第一金屬納米顆粒的表面后所形成的顆粒)的元素構(gòu)成，以調(diào)節(jié)復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)，從而連續(xù)調(diào)節(jié)金屬納米顆粒對可見光的吸收和散射，實現(xiàn)無液晶無偏光片無彩膜的彩色顯示，從而解決了液晶顯示面板結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝復(fù)雜、制作成本高的問題，也更加環(huán)保。而且，由于本發(fā)明所采用的第一金屬納米顆粒為納米級，其顆粒尺寸小。因此，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示裝置可實現(xiàn)超高分辨率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的發(fā)光顯示器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的納米顆粒層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個實施例的復(fù)合金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的納米顆粒層的俯視圖；

圖5為本發(fā)明另一個實施例的復(fù)合金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一個實施例的發(fā)光顯示器件的制作方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成第一電極層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成納米顆粒層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成第二電極層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明另一個實施例的發(fā)光顯示器件的制作方法的流程圖；

圖12為本發(fā)明實施例納米顆粒層的俯視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。

金屬納米材料是指金屬物質(zhì)結(jié)構(gòu)在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。金屬納米材料的尺寸特征使得它們既不同于微觀原子，也不同于傳統(tǒng)塊狀金屬材料和結(jié)晶體材料，其具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等物理化學(xué)特性。

當(dāng)入射光照射到尺寸遠(yuǎn)小于光波長的金屬納米顆粒時，若入射光子頻率與金屬納米顆粒表面電子的振蕩頻率相當(dāng)時，電子與光子在納米顆粒表面的局部區(qū)域會出現(xiàn)強烈共振，這一現(xiàn)象被稱為局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)。當(dāng)金屬納米顆粒的表面發(fā)生LSPR時，會對振蕩頻率相當(dāng)?shù)墓庾幽芰慨a(chǎn)生很強的吸收作用或輻射出與電子振蕩頻率相同的電磁波，即為LSPR吸收或LSPR散射。

但是，金屬納米顆粒的LSPR性質(zhì)與其元素組成密切相關(guān)，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件通過電沉積和電腐蝕精確復(fù)合金屬納米顆粒的元素構(gòu)成，以調(diào)節(jié)復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)，從而連續(xù)調(diào)節(jié)金屬納米顆粒對可見光的吸收和散射，實現(xiàn)無液晶、無偏光片、無彩膜彩色顯示。

如圖1所示，其為本發(fā)明實施例的發(fā)光顯示器件的結(jié)構(gòu)示意圖。作為本發(fā)明的一個實施例，所述發(fā)光顯示器件包括襯底基板1、以及所述襯底基板1上的若干發(fā)光像素單元2，每一所述發(fā)光像素單元2(圖中虛線框所示)包括第一電極層21、第二電極層23和位于第一電極層21和第二電極層23之間的納米顆粒層22。如圖2所示，其為本發(fā)明實施例的納米顆粒層的結(jié)構(gòu)示意圖。所述納米顆粒層22含有第一金屬納米顆粒221，所述第二電極層23含有第二金屬離子(圖中未顯示)。當(dāng)所述第一電極層21、納米顆粒層22、第二電極層23之間通電時，所述第二金屬離子被還原為第二金屬231，所述第二金屬231沉積到第一金屬納米顆粒221的表面(即形成復(fù)合金屬納米顆粒)，或者，所述第一金屬納米顆粒表面221的第二金屬231被氧化為第二金屬離子，所述第二金屬離子形成到第二電極層23上，如圖3所示。

可見，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件可以通過電沉積(第二金屬離子被還原)和電腐蝕(第二金屬被氧化)精確控制復(fù)合金屬納米顆粒(第二金屬沉積到第一金屬納米顆粒的表面后所形成的顆粒)的元素構(gòu)成，以調(diào)節(jié)復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)，從而連續(xù)調(diào)節(jié)金屬納米顆粒對可見光的吸收和散射，實現(xiàn)無液晶無偏光片無彩膜的彩色顯示，從而解決了液晶顯示面板結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝復(fù)雜、制作成本高的問題，也更加環(huán)保。而且，由于本發(fā)明所采用的第一金屬納米顆粒為納米級，其顆粒尺寸小。因此，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件可實現(xiàn)超高分辨率。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述第一金屬為金，所述第二金屬為銀。由于金屬納米顆粒的LSPR性質(zhì)與其元素組成密切相關(guān)，本發(fā)明以金-銀的復(fù)合金屬納米顆粒作為發(fā)光材料，當(dāng)合金納米顆粒中金的含量逐漸升高時，其消光光譜逐漸向較長的波長處移動，可以實現(xiàn)在發(fā)光顯示器件中的使用。

在本發(fā)明的再一個實施例中，所述第一電極層21為透明導(dǎo)電層，所述第二電極層23為含有第二金屬離子的凝膠電極，以利于在第一金屬與第二金屬之間高效地發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。較佳地，所述第二電極層23為含有銀離子的凝膠電極，以提高該發(fā)光顯示器件的發(fā)光性能。

作為本發(fā)明的一個實施例，所述第一電極層21可以為整層結(jié)構(gòu)，所述第二電極層23可以包括陣列分布的第二電極，陣列分布的第二電極的圖形與陣列分布的發(fā)光像素單元的圖形相同，即第二電極與發(fā)光像素單元一一對應(yīng)，且彼此對應(yīng)的第二電極與發(fā)光像素單元的圖像相同。作為本發(fā)明的又一個實施例，所述第二電極層23可以為整層結(jié)構(gòu)，所述第一電極層21可以包括陣列分布的第一電極，陣列分布的第一電極的圖形與陣列分布的發(fā)光像素單元的圖形相同，即第一電極與發(fā)光像素單元一一對應(yīng)，且彼此對應(yīng)的第一電極與發(fā)光像素單元的圖像相同。

在本發(fā)明的又一個實施例中，所述納米顆粒層22包括分隔層223，所述分隔層223上開設(shè)有若干個納米通孔222，所述第一金屬納米顆粒221位于所述納米通孔222內(nèi)。即所述納米顆粒層22包括分隔層223以及位于分隔層223的納米通孔222內(nèi)的第一金屬納米顆粒221。在納米顆粒層上開設(shè)多個納米通孔可以確保第一金屬納米顆粒之間的獨立，并保持穩(wěn)定的性質(zhì)，同時也使得在第一金屬與第二金屬之間高效地發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)?？蛇x地，所述分隔層可以為二氧化硅層，也可以為納米級二氧化硅層，粒徑可以為50-70nm。

需要說明的是，所述納米通孔222橫截面的形狀不限，可以圓形、橢圓形、四邊形或者三角形等，只要有足夠的空間能夠容納所述第一金屬納米顆粒221即可。可選地，所述納米通孔222從第一電極層21至第二電極層23的橫截面可以是一致的，也可以是不一致的，比如逐漸變大或者逐漸變小，只要有足夠的空間能夠容納所述第一金屬納米顆粒221即可。

在本發(fā)明的又一個實施例中，所述第一金屬納米顆粒221朝向第二電極層23的一側(cè)的形狀為非平面形狀，非平面形狀可以增大第一金屬納米顆粒與第二金屬離子之間的反應(yīng)接觸面積，以利于電化學(xué)反應(yīng)的進行。如圖3和圖5所示，第一金屬納米顆粒221朝向第二電極層23的一側(cè)的形狀可以為圓錐狀、水滴狀、半球狀、三角形形狀等，以增大第一金屬納米顆粒與第二金屬離子之間的反應(yīng)接觸面積。

由此可見，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件利用復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)實現(xiàn)發(fā)光顯示，不使用液晶、偏光片和彩膜，因此，所述發(fā)光顯示器件具有成本低、工作能耗低、環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、可避免出現(xiàn)傳統(tǒng)液晶面板因結(jié)構(gòu)和制造設(shè)備復(fù)雜導(dǎo)致的諸多不良的有益效果，而且所述發(fā)光顯示器件還具有可適應(yīng)極端環(huán)境，工作溫度區(qū)間大的優(yōu)點。

在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種發(fā)光顯示器件的制作方法。如圖6所示，其本發(fā)明一個實施例的發(fā)光顯示器件的制作方法的流程圖，作為本發(fā)明的一個實施例，制作上述任意一個實施例中的發(fā)光顯示器件的方法包括以下步驟：

步驟61：在襯底基板上形成第一電極層；

步驟62：在形成有第一電極層的襯底基板上形成納米顆粒層；

步驟63：在形成有納米顆粒層的襯底基板上形成第二電極層。

可見，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件的制作方法通過在襯底基板上依次形成第一電極層、納米顆粒層和第二電極層，可以避免使用液晶，從而解決液晶有毒、難以控制、液晶的注入及封裝工藝復(fù)雜繁瑣等技術(shù)問題，有效提升發(fā)光顯示器件的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品開發(fā)以及生產(chǎn)成本。

下面對圖6所述的發(fā)光顯示器件的制作方法進行詳細(xì)描述，包括以下步驟：

步驟61：在襯底基板上形成第一電極層。

具體地，參考圖7，其為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成第一電極層的結(jié)構(gòu)示意圖，在該步驟中，可在襯底基板1上采用現(xiàn)有技術(shù)(例如濺鍍)沉積第一電極層21。可選地，所述襯底基板可以為玻璃基板，所述第一電極層可以為透明導(dǎo)電膜層，例如ITO透明導(dǎo)電膜層。

步驟62：在形成有第一電極層的襯底基板上形成納米顆粒層。

具體地，參考圖8，其為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成納米顆粒層的結(jié)構(gòu)示意圖，在形成有第一電極層21的襯底基板1上形成納米顆粒層22，其中所述納米顆粒層22含有第一金屬納米顆粒221?？蛇x地，所述第一金屬為金。

步驟63：在形成有納米顆粒層的襯底基板上形成第二電極層。

具體地，參考圖9，其為本發(fā)明實施例在襯底基板上形成納米顆粒層的結(jié)構(gòu)示意圖，在形成有納米顆粒層22的襯底基板1上形成第二電極層23，其中所述第二電極層23含有第二金屬離子?？蛇x地，所述第二金屬為銀，所述第二電極層23為含有第二金屬離子的凝膠電極，以利于在第一金屬與第二金屬之間高效地發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。

當(dāng)所述第一電極層21、納米顆粒層22、第二電極層23之間通電時，所述第二金屬離子被還原為第二金屬231，所述第二金屬231沉積到第一金屬納米顆粒221的表面(即形成復(fù)合金屬納米顆粒)，或者，所述第一金屬納米顆粒表面221的第二金屬231被氧化為第二金屬離子，所述第二金屬離子形成到第二電極層23上。

作為本發(fā)明的又一個實施例，所述發(fā)光顯示器件的制作方法還可以包括：在形成有第二電極層23的襯底基板上形成蓋板3。具體地，如圖10所示，可以采用玻璃蓋板將所述發(fā)光顯示器件進行封裝，以起到保護發(fā)光顯示器件的作用。

作為本發(fā)明的另一個實施例，如圖11所示，所述發(fā)光顯示器件的制作方法還可以包括以下步驟：

步驟111：在襯底基板上形成第一電極層；

步驟112：在形成有第一電極層的襯底基板上形成分隔層；

步驟113：在所述分隔層上蝕刻出若干個納米通孔；

步驟114：在所述納米通孔內(nèi)形成第一金屬納米顆粒；

步驟115：在形成有納米顆粒層的襯底基板上形成第二電極層。

下面對圖11所述的發(fā)光顯示部件的制作方法進行詳細(xì)描述。

步驟111、步驟115可與前文相同，在此不再贅述。

步驟112：在形成有第一電極層的襯底基板上形成分隔層。

具體地，采用溶膠-凝膠法在形成有第一電極層21的襯底基板1上形成分隔層223。可選地，所述分隔層223可以是納米級二氧化硅層。

步驟113：在所述分隔層上蝕刻出若干個納米通孔。

具體地，可以采用蝕刻技術(shù)，在分隔層223上蝕刻出若干個納米通孔222。所述若干個納米通孔222可以采用陣列方式排布，以確保第一金屬納米顆粒獨立并保持穩(wěn)定的性質(zhì)。優(yōu)選地，在對分隔層223進行蝕刻時，為黑矩陣預(yù)留黑矩陣預(yù)留區(qū)，所述黑矩陣預(yù)留區(qū)用于形成黑矩陣。進一步地，通過正性或者負(fù)性光刻膠曝光顯影制作黑矩陣層224，如圖12所示。每個黑矩陣內(nèi)的第一金屬納米顆粒構(gòu)成一個RGB單元，在分隔層上制作黑矩陣層可以有效防止各個RGB單元之間串色。

步驟114：在所述納米通孔內(nèi)形成第一金屬納米顆粒。

具體地，可以采用濺射或者蒸鍍工藝在所述納米通孔222內(nèi)形成第一金屬納米顆粒221。

在“第二電極層-第一金屬納米顆粒-第一電極層”構(gòu)成的回路中，可以通過電化學(xué)還原反應(yīng)將第二金屬離子還原成金屬，沉積到第一金屬納米顆粒的表面。通過控制電沉積的通電時間，可以控制第二金屬形成的包衣厚度，進而決定第一/第二復(fù)合金屬納米顆粒的元素組成，以調(diào)節(jié)復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)，從而調(diào)節(jié)第一/第二復(fù)合金屬納米顆粒對可見光的吸收和散射完成彩色顯示；而電腐蝕可實現(xiàn)電沉積的逆向過程，即第一金屬納米顆粒表面的第二金屬被氧化為第二金屬離子，第二金屬離子形成到第二電極層上。如此，通過對電沉積和電腐蝕通電時間的精確控制可連續(xù)調(diào)節(jié)第一/第二復(fù)合金屬納米顆粒對可見光的吸收和散射，實現(xiàn)無液晶、無偏光片、無彩膜彩色顯示。

本發(fā)明還提供一種發(fā)光顯示裝置，所述發(fā)光顯示裝置包括上述任意一個實施例中的發(fā)光顯示器件?？梢?，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示裝置可以通過電沉積(第二金屬離子被還原)和電腐蝕(第二金屬被氧化)精確控制復(fù)合金屬納米顆粒(第二金屬沉積到第一金屬納米顆粒的表面后所形成的顆粒)的元素構(gòu)成，以調(diào)節(jié)復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR)，從而連續(xù)調(diào)節(jié)金屬納米顆粒對可見光的吸收和散射，實現(xiàn)無液晶無偏光片無彩膜的彩色顯示，從而解決了液晶顯示面板結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝復(fù)雜、制作成本高的問題，也更加環(huán)保。而且，由于本發(fā)明所采用的第一金屬納米顆粒為納米級，其顆粒尺寸小。因此，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示裝置可實現(xiàn)超高分辨率。

由此可見，本發(fā)明提供的發(fā)光顯示器件利用復(fù)合金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振效應(yīng)實現(xiàn)發(fā)光顯示，不使用液晶、偏光片和彩膜，因此，所述發(fā)光顯示器件具有成本低、工作能耗低、環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、可避免出現(xiàn)傳統(tǒng)液晶面板因結(jié)構(gòu)和制造設(shè)備復(fù)雜導(dǎo)致的諸多不良的有益效果，而且所述發(fā)光顯示器件還具有可適應(yīng)極端環(huán)境，工作溫度區(qū)間大的優(yōu)點。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術(shù)特征之間也可以進行組合，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。