显示膜片、壳体和电子设备

文档序号:168027 发布日期:2021-10-29 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 显示膜片、壳体和电子设备 (Display diaphragm, housing and electronic device ) 是由 叶万俊 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种显示膜片、壳体和电子设备。显示膜片包括第一基底、设置在第一基底上的第一电极层、第二基底、设置在第二基底上的第二电极层和设置在第一电极层与第二电极层之间的介质层。第一电极层形成有多个第一图案区域和第一非图案区域,第二基底与第一基底相对设置,介质层连接第一电极层与第二电极层,用于在不同模式的作用下呈现不同的颜色,显示膜片在介质层处于不同模式时,通过多个第一图案区域动态呈现图案。本申请实施方式中,将介质层设置在第一电极层与第二电极层之间,利用介质层在不同模式作用下呈现不同颜色的特性,在介质层处于不同模式时,显示膜片通过多个第一图案区域之间的变换实现动态呈现图案。(The application discloses a display membrane, a shell and an electronic device. The display membrane comprises a first substrate, a first electrode layer arranged on the first substrate, a second electrode layer arranged on the second substrate and a dielectric layer arranged between the first electrode layer and the second electrode layer. The first electrode layer is provided with a plurality of first pattern areas and first non-pattern areas, the second substrate is arranged opposite to the first substrate, the dielectric layer is connected with the first electrode layer and the second electrode layer and used for displaying different colors under the action of different modes, and the display membrane dynamically displays patterns through the plurality of first pattern areas when the dielectric layer is in different modes. In the embodiment of the application, the dielectric layer is arranged between the first electrode layer and the second electrode layer, and when the dielectric layer is in different modes, the display membrane realizes dynamic pattern presentation through the conversion between the plurality of first pattern areas by utilizing the characteristic that the dielectric layer presents different colors under the action of different modes.)

显示膜片、壳体和电子设备

技术领域

本申请涉及显示器件技术领域,尤其涉及一种显示膜片、壳体和电子设备。

背景技术

随着现代技术的发展,手机和平板电脑等电子产品已经成为了人们不可或缺的工具,消费者在选购各式各样的功能日益完善的电子产品时,外观也逐渐成为左右消费者是否选购的重要因素。然而,现有的电子产品的外观辨识度较差。

发明内容

本申请实施方式提供一种显示膜片、壳体和电子设备。

本申请实施方式的显示膜片包括第一基底、第一电极层、第二基底、第二电极层和介质层,其中所述第一电极层设置在所述第一基底上,所述第一电极层形成有多个第一图案区域和第一非图案区域,所述第二基底与所述第一基底相对设置,所述第二电极层设置在所述第二基底上,所述介质层设置在所述第一电极层与所述第二电极层之间,所述介质层用于在不同模式的作用下呈现不同的颜色,所述介质层连接所述第一电极层与所述第二电极层,所述显示膜片在所述介质层处于不同模式时,通过所述多个第一图案区域动态呈现图案。

本申请实施方式的显示膜片,由于介质层具有在不同模式的作用下呈现不同颜色的特性,将介质层设置在第一电极层与第二电极层之间,通过对第一电极层与第二电极层通不同极性的电压以形成不同电场,从而使得介质层处于不同模式下;利用介质层在不同模式的作用下呈现不同颜色的特性,在介质层处于不同模式时,显示膜片通过多个第一图案区域之间的变换实现动态呈现图案。

本申请实施方式的壳体包括上述实施方式中的显示膜片和盖板,所述盖板覆盖所述显示膜片。

本申请实施方式的壳体,通过设置有显示膜片,使得可以在壳体上实现动态显示图案的功能,通过将盖板覆盖显示膜片,使得在对显示膜片起到防水防尘等保护作用的同时,可以在盖板上显示动态图案,从而提高壳体的美观性和功能性。

本申请实施方式的电子设备包括上述实施方式中的壳体和处理器,所述处理器用于控制电路向所述显示膜片施加电压。

本申请实施方式的电子设备,通过使用处理器控制电路向显示膜片施加电压,使得可以在电子设备的壳体上实现动态图案显示,从而丰富了电子设备的外观,使得电子设备更具辨识度,提高了电子设备的外观表现力。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本申请实施方式中壳体和显示膜片的结构示意图;

图2是本申请实施方式中只在第一电极层形成图案区域时实现显示动态图案的工作原理示意图;

图3是本申请实施方式中在壳体显示动态图案的一个场景示意图;

图4是本申请实施方式中在第一电极层与第二电极层均形成图案区域时实现显示动态图案的工作原理示意图;

图5是本申请实施方式中在壳体显示动态图案的效果示意图;

图6是本申请实施方式中只在第一电极层形成图案区域时实现显示动态图案的效果示意图;

图7是本申请实施方式中在第一电极层与第二电极层均形成图案区域时实现显示动态图案的效果示意图;

图8是本申请实施方式中介质层的工作原理示意图;

图9是本申请实施方式中介质层的又一工作原理示意图;

图10是本申请实施方式中在第一电极层形成第一图案区域的效果示意图;

图11是本申请实施方式中的图10中Q处的放大示意图;

图12是本申请实施方式中的引脚区域的示意图;

图13是本申请实施方式中的电子设备的结构示意图;

图14是本申请实施方式中的光学膜的结构示意图;

图15是本申请实施方式中的光学膜的又一结构示意图;

图16是本申请实施方式中使用有光学膜的壳体的显示效果示意图;

图17是本申请实施方式中使用有光学膜的壳体在显示膜片为黑底或白底时壳体的显示效果对比图;

图18是本申请实施方式中使用有光学膜的壳体显示动态图案的场景示意图;

图19是本申请实施方式中的显示膜片的制备方法的流程示意图。

主要元件符号说明:

电子设备1000、处理器300、壳体200、盖板20、密封膜21、光学膜22、OCA光学胶23、显示膜片100、第一基层11、第一基底110、第一电极层111、第一图案区域1110、第一非图案区域1111、第二基层12、第二基底120、第二电极层121、第二图案区域1210、第二非图案区域1211、介质层13、框胶14、连接导线15、引脚区域P、线宽范围W。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1、图2与图3,本申请实施方式提供一种显示膜片100,显示膜片100包括第一基底110、第一电极层111、第二基底120、第二电极层121和介质层13。其中,第一电极层111设置在第一基底110上,并且第一电极层111形成有多个第一图案区域1110和第一非图案区域1111,第二基底120与第一基底110相对设置,第二电极层121设置在第二基底120上,介质层13设置在第一电极层111与第二电极层121之间,介质层13连接第一电极层111和第二电极层121。

介质层13用于在不同模式的作用下呈现不同的颜色,显示膜片100在介质层13处于不同模式时,通过多个第一图案区域1110动态呈现图案。

本申请实施方式的显示膜片100,由于介质层13具有在不同模式的作用下呈现不同颜色的特性,将介质层13设置在第一电极层111与第二电极层121之间,通过对第一电极层111与第二电极层121通不同极性的电压以形成不同电场,从而使得介质层13处于不同模式下;利用介质层13在不同模式的作用下呈现不同颜色的特性,在介质层13处于不同模式时,显示膜片100通过多个第一图案区域1110之间的变换实现动态呈现图案。

本申请中术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

随着通信技术的发展,智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等电子产品已经成为了人们不可或缺的工具。消费者在面对琳琅满目的电子产品时,不仅需要考虑产品的功能是否满足自身需求,产品的外观也是左右消费者是否选购的重要因素之一。然而,随着电子产品的迭代,各品牌同一类电子产品的外形逐渐趋于同质化,外观辨识度较差。

目前,已有厂家通过采用电致变色技术,使得用户能够通过主动控制改变电子产品的外壳,如手机的电池后盖的颜色,然而该技术目前只能实现颜色变化,无法在外壳上实现图案的动态显示效果,产品的外观表现力有限。

那么为了解决上述问题,本申请实施方式中通过改进电子设备1000(如图13所示)的壳体200中的显示膜片100的结构,在显示膜片100中形成有多个图案,并配合向显示膜片100以预设的规律施加不同电压,以使得显示膜片100中的介质层13工作在不同模式下,从而介质层呈现不同的颜色进而呈现不同图案的明灭,以此,便可以在显示膜片100上实现图案的动态显示效果,并可以在壳体200上呈现图案的动态显示效果,提高电子设备1000的外观表现力。

具体地,第一基底110可以设置在显示膜片100靠近壳体200外表面的一侧,第二基底120则对应远离壳体200外表面设置。第一基底110与第二基底120可以采用相同的材料制成,例如可以采用光学透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜,PET薄膜常作为金属镀膜及感光胶片等的基材,还可以用于电气绝缘材料,例如作为印刷电路布线基材,其具有良好的光学透明性、热稳定性高并且造价低。

当然,第一基底110与第二基底120也可以分别采用不同的材料制成,只要满足第一基底110与第二基底120为柔性透明膜,能够保证一定的透过率以及满足耐受一定的温度,例如100℃-200℃,以避免第一基底110与第二基底120出现膜层溶解、失效或脱落等问题。

第一电极层111可以被镀设在第一基底110上,第二电极层121可以被镀设在第二基底120上。其中第一电极层111与第二电极层121均可以是氧化铟锡(Indium Tin Oxides,ITO)涂层,第一电极层111可以被镀设在第一基底110的其中一侧上,第一基底110上镀有第一电极层111的一侧朝向第二基底120上镀有第二电极层121的一侧设置,从而第一基底110与第二基底120相对设置。

ITO即掺锡氧化铟,是透明导电氧化物TCOs的一种,由于其良好的导电性和透明性的组合性能,成为目前最主要的透明导电材料。ITO主要应用于液晶显示器、触摸屏、太阳能薄膜电池、照明用有机EL元件等领域。其中,氧化铟只吸收紫外光不吸收可见光,因此达到“透明”的表现,掺锡虽然会损失透光度,但可以提高导电能力,由此,ITO才能平衡自身的导电性和透光率。

为了在壳体200上实现动态图案效果显示,首先可以根据提前设计好的动态图案效果,在第一电极层111和第二电极层121中的至少一个电极层上蚀刻出相应的图案及线路。在一个实施例中,第一电极层111上形成有多个第一图案区域1110和第一非图案区域1111,第一图案区域1110即为在第一电极层111上蚀刻出的相应图案及线路,第一非图案区域1111即为除去全部第一图案区域1110以外的所有区域。在另外的实施例中,可以选择在第一电极层111与第二电极层121上均蚀刻有图案区域,又或者,只选择在第二电极层121上蚀刻形成有图案区域。

需要特别说明的是,此时根据图案区域蚀刻位置的区别,制得第一电极层111与第二电极层121的材料可以改变。例如,当选择在第一电极层111上蚀刻出图案区域时,由于第一电极层111镀设在第一基底110上,第一基底110接近壳体200外表面,那么为了避免第一电极层111自身颜色影响需要显示的图案及图案颜色,第一电极层111只能选用透明导电薄膜,如ITO薄膜、AZO薄膜、纳米银线导电薄膜等,其中考虑到成本因素,优先选用ITO薄膜;当选择只在第二电极层121上蚀刻出图案区域时,由于第二电极层121镀设在第二基底120上,第二基底120与第一基底110相对设置,那么第二电极层121的材料方案可以不局限于透明导电薄膜,拓展到有色导电膜,例如选用精细的铜金属网格导电膜。

也即是说,无论是选择只在第一电极层111/第二电极层121上蚀刻形成图案区域,还是在第一电极层111与第二电极层121上共同蚀刻形成图案区域,为避免电极层对待显示图案区域的显示图案及图案颜色的影响,第一电极层111的材料必须为透明导电薄膜,第二电极层121的材料可以不局限于此。

当第一电极层111为ITO薄膜时,在第一电极层111上蚀刻出多个第一图案区域1110的工艺流程为:采用黄光蚀刻工艺,在完整的ITO面上压覆干膜,然后进行曝光和显影工序,最终将设计好的图案及线路蚀刻出来。同理,当第二电极层121为ITO薄膜时,在第二电极层121上形成图案区域也是如此。

在第一电极层111与第二电极层121之间可以设置有介质层13,介质层13可以连接第一电极层111与第二电极层121,或者说,第一电极层111与第二电极层121均和介质层13紧密相贴,在连接边缘还可以通过框胶14粘合在一起,从而使得第一电极层111、介质层13和第二电极层121三者贴合的更为紧密,并且框胶14还具有防水作用,可以增加显示膜片100的防水性能。

介质层13可以为电子墨水材料、电致变色材料或者是聚合物分散材料,介质层13可以在不同模式的作用下显示不同的颜色,其中,不同模式所指代的是:当介质层13处于不同方向的电场时,在不同方向的电场力的作用下,介质层13工作在第一模式下或工作在第二模式下,也即是说,介质层13可以用于在不同电场的作用下呈现不同颜色。需要说明的是,此处的电场即为在第一电极层111与第二电极层121上施加不同极性的电压所形成的电场,不同方向的电场即为,将第一电极层111与第二电极层121上施加的电压极性改变后所形成的另一电场。

特别地,当介质层13为电子墨水材料时,由于电子墨水材料具有双稳态的特性,一旦介质层13在电场的作用下显示出颜色,在没有新电场建立作用前,介质层13的颜色不会发生变化而是保持原有的颜色。

那么可以理解,如果对第一电极层111和第二电极层121施加极性相反的电压,就可以使得和两者相连的介质层13的颜色发生变化,使得壳体200整体能够显示出与介质层13同样的颜色,此时再对第一电极层111上的某个第一图案区域1110以及对第二电极层121再施加极性相反的电压,便可以使得与被施加电压的第一图案区域1110和第二电极层121相连的介质层13颜色发生变化,即可以显示区第一图案区域1110的图案(例如图案白色,背景黑色,或者图案黑色,背景白色)。

那么,将至少两个第一图案区域1110被配置为在不同时刻施加电压,可以使得至少两个第一图案区域1110的图案发生明灭变化,在规律性施加电压的情况下,当频率快到一定程度时,人眼则无法分辨,可以产生至少两个第一图案区域1110的图案在发生动态显示的错觉,如果对图案进行一定的设计,在第一电极层111蚀刻出多个第一图案区域1110并规律性的使其显示,则可以模拟出如花朵绽放、太阳初升、风车旋转等动态场景,从而可以提高电子设备1000的外观辨识度和表现力,增加用户体验避免审美疲劳。

需要说明的是,上文所提及的介质层13的颜色,均表现为介质层13靠近壳体200外表面一侧的颜色。

下面将对“至少两个第一图案区域1110被配置为在不同时刻施加电压”做出进一步解释说明:

请结合参阅图2与图3,图3为实现动态图案显示的一个场景图,在一个实施例中,只在第一电极层111上蚀刻出多个第一图案区域1110,介质层13的材料为电子墨水,为了实现对应图案的动态显示效果,如图2(a)中所示,首先对第一电极层111施加负电、对第二电极层121施加正电使第一电极层111与第二电极层121之间形成有电场E1,如图3(a)中所示,从而介质层13显示出颜色,如白色。

如图2(b)中所示,然后对第一图案区域1110A施加正电和对第二电极层121施加负电使得建立另一电场E2,此时第一图案区域1110B、第一非图案区域1111保持负电,介质层13对应电场E2区域的部分发生颜色变化,如由白色转变为黑色,并且,由于介质层13的双稳态特性,除去受电场E2影响的区域之外的其余介质层13区域的颜色并不会发生变化,仍旧保持白色,那么可以理解,如图3(b)中所示,此时第一图案区域1110A为黑色,其余区域为白色,从而第一图案区域1110A的图案可以由黑色外轮廓显示出来;

如图2(c)中所示,然后对第一图案区域1110A重新施加负电,对第二电极层121重新施加正电,重建电场E1,如图3(c)中所示,从而第一图案区域1110A的颜色随着介质层13的颜色由黑色转变为白色而转变为白色,从视觉效果来看表现为第一图案区域1110A的外轮廓消失;

如图2(d)中所示,最后对第一图案区域1110B施加正电,对第二电极层121施加负电,建立起电场E3,此时第一图案区域1110A与第一非图案区域1111保持负电,介质层13对应电场E3区域的部分发生颜色变化,如由白色转变为黑色,同样,由介质层13的双稳态特性,如图3(d)中所示,此时第一图案区域1110B为黑色,其余区域为白色,从而第一图案区域1110B的图案可以由黑色外轮廓显示出来。

那么,如上文场景所示,此为至少两个第一图案区域1110被配置为在不同时刻施加电压,从人眼的视觉效果来看,可以表现出由第一图案区域1110A的图案转变为第一图案区域1110B的图案。在规律性施加电压的情况下,以一定快的频率重复上述操作,则可以产生至少两个第一图案区域1110的图案在发生动态显示的错觉。

请参阅图2与图3,在某些实施方式中,在第一非图案区域1111和第二电极层121均被施加与第一图案区域1110相反的电压的情况下,显示膜片100显示被施加电压的第一图案区域1110的图案。

如此,通过利用介质层13的在不同电场作用下显示不同颜色的特性,在第一非图案区域1111和第二电极层121均被施加与第一图案区域1110相反的电压的情况下,显示膜片100便可以显示被施加电压的第一图案区域1110的图案。

具体地,如上文所述,由于介质层13的特性为在不同电场的作用下显示不同颜色,壳体200的颜色变化由介质层13自身的特性来实现,那么图案的显示可以通过让图案的颜色与壳体200的背景颜色不一致来实现。

在一个实施例中,仅在第一电极层111上蚀刻有多个第一图案区域1110,以能够同时对第一电极层111施加相反的电压,或者说在同一时刻,在多个第一图案区域1110以及在第一图案区域1110和第一非图案区域1111施加相反的电压;而由于第二电极层121上未蚀刻有图案,或者说未蚀刻有多余的线路,那么在同一时刻只能对第二电极层121施加同一种极性的电压。这样,第一电极层111与第二电极层121在同一时刻只能存在有一个电场。

那么为了让图案的颜色与壳体200的背景颜色不一致以显示图案,如图2(a)所示,首先,鉴于介质层13的工作特性,先对第一电极层111与第二电极层121施加相反的电压以形成一个电场,从而介质层13的颜色发生改变,介质层13的颜色即为壳体200的背景颜色,另外,此时全部的第一图案区域1110与第一非图案区域1111电压相同。

然后,如图2(b)所示,对需要显示的第一图案区域1110施加与之前施加在其上的电压所相反的电压,并保持不需要显示的第一图案区域1110的电压不变,同时,对第二电极层121施加与之前施加在其上的电压所相反的电压。此时,需要显示的第一图案区域1110与第二电极层121在相反电压的作用下建立了新的电场,与新电场区域连接的部分介质层13在新电场的作用下发生颜色改变,即需要显示的第一图案区域1110的颜色为此时部分受新电场作用下的介质层13的颜色,从而实现需要显示的第一图案区域1110的颜色与壳体200的背景颜色不同,进而可以显示出被施加电压的第一图案区域1110的外轮廓也即图案的形状。

那么可以容易得出,实现显示任意一个第一图案区域1110的图案时,需要保证对该第一图案区域1110施加的电压与对第一电极层111施加的电压相反,并且,还与对第一非图案区域1111所施加的电压相反。

请参阅图4-图7,在某些实施方式中,第二电极层121形成有多个第二图案区域1210和第二图案区域1211,第二图案区域1210与第一图案区域1110一一对应设置,在第一图案区域1110与对应的第二图案区域1210被施加相反的电压、第一图案区域1110与第一非图案区域1111被施加相反的电压、第二图案区域1210与第二图案区域1211被施加相反的电压的情况下,显示膜片100可以显示被施加电压的第一图案区域1110的图案。

如此,在第二电极层121也形成有多个第二图案区域1210和第二图案区域1211,并将第二图案区域1210与第一图案区域1110一一对应设置,使得第二图案区域1210与第一图案区域1110可以根据施加电压的不同配合产生多个电场以能够做到更高频的显示图案。

具体地,如图4所示,在一个实施例中,多个第二图案区域1210蚀刻形成在第二电极层121,第二图案区域1211为除去所有第二图案区域1210以外的区域。那么此时也能够同时对第二电极层121施加相反的电压,或者说在同一时刻,在多个第二图案区域1210以及在第二图案区域1210和第二图案区域1211施加相反的电压。

这样,相较于只在第一电极层111形成有多个第一图案区域1110而言,在第二电极层121也形成有多个第二图案区域1210可以使得在同一时刻,第一电极层111与第二电极层121之间可以形成多个电场,从而可以缩短图案显示及变化所需的反应时间。

下文将比对两种蚀刻方式的图案变化过程:

在一个实施例中,需要实现动态风车效果,首先设计一个简单的包括四个叶片的风车,风车在动态旋转时,在每一时刻的定格画面中风车叶片均为同心但不同角度的位置关系,那么将多个状态下的叶片图案全部蚀刻在第一电极层111上,然后通过合理的通电方式可以使不同状态下的风车叶片依次显示,在显示频率足够快的情况下,人眼产生风车动态旋转的错觉,即实现了动态风车效果。

具体而言,如图5所示,将风车旋转过程简单划分为三个状态,每个状态下包括四个不同角度的风车叶片,在不同状态下的风车叶片同心但不同角度。如果选择将三组共十二个叶片只蚀刻在第一电极层111上,即形成三个第一图案区域1110,要实现动态风车效果,便要让三组叶片轮流显示。在显示过程中,如图6所示,由于第一电极层111与第二电极层121在同一时刻只能形成一个电场,那么在上一状态的叶片(第一图案区域1110A)显示的情况下,要显示下一状态的叶片(第一图案区域1110B)时,需要先将上一状态的叶片(第一图案区域1110A)颜色变化至与背景颜色一致,从而在视觉上产生叶片消失的效果,然后才能将下一状态的叶片(第一图案区域1110B)在显示膜片100上显示,花费时间较长。

从通电实现方式来看,如图2和图3所示,第一步,需要先改变第一图案区域1110A上原施加的电压的极性,使第一图案区域1110A与第一非图案区域1111施加的电压相同,并且同时改变第二电极层121上原施加的电压的极性,以使得第一电极层111与第二电极层121之间再度形成电场,从而第一图案区域1110A的颜色随着介质层13的颜色转变而转变,以与背景融为一体,此时从视觉效果来看表现为第一图案区域1110A消失。

第二步,再对第一图案区域1110B施加与第一非图案区域1111相反的电压来实现第一图案区域1110B的显示,具体通电方式在此不做赘述,保证对第一图案区域1110B施加的电压与对第一非图案区域1111以及第二电极层121施加的电压相反即可。

由此可见,只在第一电极层111上形成图案区域的情况下,要实现图案的动态效果要花费的时间较长,过程较为复杂。

如果选择在第一电极层111与第二电极层121上均蚀刻形成有三组共十二个叶片,即分别形成有多个第一图案区域1110和多个第二图案区域1210,并且多个第一图案区域1110与多个第二图案区域1210一一对应设置,那么在同一时刻,第一电极层111与第二电极层121之间可以形成多个电场,介质层13可以在不同的电场作用下,显示出不同的颜色。

如图4所示,需要说明的是,当对第一图案区域1110与对应的第二图案区域1210施加相反的电压,同时对第一图案区域1110与第一非图案区域1111施加相反的电压,以及同时对第二图案区域1210与第二图案区域1211施加相反的电压的情况下,显示膜片100可以显示被施加电压的第一图案区域1110的图案。

可以理解,在上述情况下,可以推出第一非图案区域1111与第二图案区域1211上被施加了相反的电压,从而介质层13可以在形成的电场的作用下显示对应颜色,即壳体200上可以显示出对应的背景颜色;又由于当第一图案区域1110与对应的第二图案区域1210被施加了相反的电压,意味着第一图案区域1110与对应的第二图案区域1210之间形成有新的电场,新电场的方向与第一非图案区域1111与第二图案区域1211形成的电场方向相反,从而对应连接的部分介质层13在新电场的作用下改变颜色。这样,背景颜色便可以与图案颜色不一致(例如背景黑色,图案白色,或者背景白色,图案黑色),从而可以显示出被施加电压的第一图案区域1110的图案。

此时,如图4(b)、图4(c)和图7所示,将显示膜片100当前显示的上一状态的叶片(第一图案区域1110A)转换为显示下一状态的叶片(第一图案区域1110B)的过程为,改变第一图案区域1110A与对应的第二图案区域1210A上原施加的电压的极性,并同时改变第一图案区域1110B与对应的第二图案区域1210B上原施加的电压的极性。

可以容易得出,在第一电极层111与第二电极层121上均蚀刻有多个图案区域的情况下,由于第二电极层121上也可以同时存在不同极性的电压,意味着可以同时对需要消失的图案区域、需要显示的图案区域施加电压,从而图案的显示速度更快,相较于只在第一电极层111上形成图案区域,显示速度可以增快一倍,这样通过更高频的显示图案可以使得动态显示的效果更加自然。

请参阅图5,在某些实施方式中,多个第一图案区域1110可以沿预设轨迹排布。

如此,便可以通过预设的设计效果排布多个第一图案区域1110,以方便对多个第一图案区域1110做规律性施加电压的操作,从而实现多个第一图案区域1110以一定频率分别显示从而达到模拟动态场景的效果。

具体地,在第一电极层111上蚀刻形成多个第一图案区域1110之前,可以根据需要显示的动态场景,设计出预设轨迹,以便在第一电极层111上根据预设轨迹排布多个第一图案区域1110。例如,在实现动态风车效果时,多个第一图案区域1110可以按照设计的同心但不同角度的预设轨迹(风车叶片)排布。当然,预设轨迹可以有许多种,不止局限于风车叶片,还可以是花瓣、太阳、数值、文字等各式各样的图样,只需根据想要实现的动态显示效果来设计即可。

请参阅图5,在某些实施方式中,预设轨迹可以包括圆形、曲线、直线中的至少一种。如此,可以根据圆形、曲线、直线组合出各种样式的预设轨迹,以排布形成各样式的第一图案区域1110,从而丰富显示膜片100能够显示的图案样式,进一步增强电子设备1000的外观表现力。

具体地,在上述提及的实施例中,需要在显示膜片100实现动态风车效果,那么预设轨迹可以为风车旋转的过程中不同时刻的风车的叶片,预设轨迹可以按所需要的叶片形状和细节美观度同时包含圆形、曲线和直线,确定好预设轨迹的样式后按照所需要实现的效果,在第一电极层111上蚀刻出预设轨迹的线路即可,此时一个第一图案区域1110即是一个时刻的风车叶片,每个第一图案区域1110均按照预设轨迹排布。

当然,在其他的实施例中,根据所想要实现的动态显示场景不同,所设计的预设轨迹不同,即第一图案区域1110的外轮廓不同。本申请实施方式不对预设轨迹的具体形状做要求,根据设计人员所想要实现的效果而定,只要预设轨迹包括圆形、曲线、直线中的至少一种即可。

请参阅图5,在某些实施方式中,全部的第一图案区域1110的外轮廓可以完全相同。如此,可以使得多个第一图案区域1110形成的更加简便,并且能更加自然的实现特殊的动态图案效果的显示。

具体地,在上文所述的场景中,需要在显示膜片100上模拟显示风车叶片旋转,可以理解,风车在旋转的过程中,在不同时刻风车叶片仅旋转了一定角度,那么预设轨迹可以为风车旋转的过程中不同时刻的多片风车叶片。

此时为了便于蚀刻出风车叶片形状的多个第一图案区域1110,以及为了自然的过渡风车叶片的旋转效果以实现更佳的最终动态显示效果,可以选择将全部的第一图案区域1110的外轮廓设置为完全相同。

当然,在其余的实施方式中,多个第一图案区域1110的外轮廓可以部分相同,也可以完全不同,根据所想要实现的动态显示场景来设计第一图案区域1110的外轮廓即可。

请参阅图8与图9,在某些实施方式中,介质层13可以用于在不同电场切换的情况下在两色之间切换。如此,通过介质层13在不同电场切换的情况下可以实现两色切换的特性,使得可以实现显示膜片100的背景颜色在两色之间进行切换。

具体地,文中所提及的介质层13的颜色表现为介质层13靠近壳体200外表面一侧的颜色,由于靠近壳体200外表面一侧设置的第一基底110为透明材质,那么显示膜片100的背景颜色即为介质层13的颜色。介质层13由于自身特性,可以在不同电场的作用下显示出不同颜色,那么介质层13可以在不同电场切换的情况下进行两色之间的切换,从而可以实现显示膜片100的背景颜色在两色之间进行切换。

并且,在第一电极层111与第二电极层121之间规律性的轮流形成多个不同方向的电场时,介质层13可以对应电场规律性的进行颜色切换,那么在合理的通电方式设计下,介质层13的颜色变化可以使得显示膜片100的背景颜色与需要显示的第一图案区域1110的颜色不同,从而可以实现在显示膜片100上显示对应图案。

请参阅图8与图9,在某些实施方式中,介质层13的材质可以包括电子墨水。如此,可以利用电子墨水在不同电场作用下发生两色转换,以及电子墨水的双稳态特性实现图案的变换显示。

具体地,电子墨水是指一系列微胶囊的集合,每颗微胶囊颗粒内部封装着带正电的白色氧化钛颗粒、带负电的黑色碳颗粒以及电泳液,电子墨水材料在被施加电压后,其颜色可以在白色与黑色之间转化。

如图8所示,当第一电极层111导入负电且第二电极层121导入正电或者第一电极层111不导电且第二电极层121导入更强的正电时,微胶囊内的碳颗粒向下层聚集,氧化钛颗粒向上聚集,那么靠近第一电极层111的一面表现出的颜色为白色。

如图9所示,当第一电极层111导入正电且第二电极层121导入负电或者第一电极层111不导电且第二电极层121导入更强的负电时,微胶囊内的碳颗粒向上层聚集,氧化钛颗粒向下聚集,那么靠近第一电极层111的一面表现出的颜色为黑色。

并且,在导入的电压大小不同或者通电时间不同的情况下,靠近第一电极层111的一面的颜色的灰度也会存在差异,也即是说,可以通过管控不同大小的电压或者充电时间来获得不同灰度的显示膜片100的背景颜色。

电子墨水还具有双稳态的特性,这意味着,由电子墨水材料组成的介质层13在电场的作用下可以显示出黑色/白色,而在没有新电场建立作用前,介质层13的颜色不会发生变化而是保持原有的颜色。这使得显示膜片100只在变换图案显示时耗电,在保持图案显示时并不耗电,从而显示膜片100更加节能。另外,电子墨水技术所需要的电能小,响应速度快,在图案变换时更加流畅,使得用户体验更佳。

请参阅图10与图11,在某些实施方式中,每个第一图案区域1110、第一非图案区域1111与第二电极层121上均有至少一根连接导线15,连接导线15分别用于给对应的第一图案区域1110、第一非图案区域1111与第二电极层121供电。如此,电源可以通过连接导线15分别给对应的第一图案区域1110、第一非图案区域1111与第二电极层121以设计好的通电模式施加电压,以形成电场实现让介质层13颜色变化和显示第一图案区域1110的图案。

具体地,本申请中在第一电极层111上蚀刻有线路,线路围成需要显示的图案的大致外轮廓,也即是说,在第一电极层111上设置有连接导线15,连接导线15根据需要显示的图案形状来设置,每个第一图案区域1110和第一非图案区域1111至少包括有一根连接导线15,从而电源可以通过连接导线15分别给对应的第一图案区域1110、第一非图案区域1111与第二电极层121以设计好的通电模式施加电压。

请参阅图10与图11,在某些实施方式中,单个第一图案区域1110上设置的连接导线15可以为多根,连接同一第一图案区域1110的多根连接导线15汇聚在同一引脚。具体地,在上文提及的一个实施例中,为了实现动态风车效果,在第一电极层111上可以形成有至少三个第一图案区域1110,其中每一个第一图案区域1110的外轮廓相同,均为四片风车叶片。也即是说,此时单一第一图案区域1110上可以包括有四根连接导线15,为了便于电源通过连接导线15对单个第一图案区域1110施加电压,可以选择将四根连接导线15汇聚在同一引脚,再将引脚与电源连接,从而电源可以控制对单个第一图案区域1110的四片叶片同时施加电压。

当然,在其他实施例中,单个第一图案区域1110上设置的连接导线15可以根据实际需求采用其他数量,本申请在此不做固有限制。

请参阅图12,在某些实施方式中,第一图案区域1110对应的所有引脚可以聚集设置。如此,可以优化对第一电极层111的线路布局。

具体地,在一个场景中,在单个第一图案区域1110上包括有多根连接导线15时,多根连接导线15可以汇聚到同一个引脚,以此类推,每个第一图案区域1110的一根或多根连接导线15均汇聚到对应的一个引脚。此时为了方便对引脚进行电连接等操作,可以选择将第一图案区域1110对应的所有引脚聚集在引脚区域P,这样便可以优化对第一电极层111的线路布局,避免线路冗杂交织。

请再次参阅图10与图11,在某些实施方式中,每根连接导线15可以独立设置。如此,可以对不同的第一图案区域1110、第一图案区域1110与第一非图案区域1111、第一非图案区域1111与第二电极层121在同一时刻施加电压。

具体地,每根连接导线15独立设置所代表的是,每个第一图案区域1110、第一非图案区域1111和第二电极层121均单独设置有至少一根连接导线15,也即是说,电源可以通过独立的连接导线15同时给对应的第一图案区域1110、第一非图案区域1111与第二电极层121施加电压,便于实现动态图案效果,以及可以加快电场的形成,进而提高图案动态变化频率,视觉效果更佳。

请参阅图11,在某些实施方式中,连接导线15的线宽范围W可以为10μm-1000μm。如此,将连接导线15的线宽设计在一个合理的范围,可以为第一电极层111和第二电极层121提供良好的导通条件。

具体地,当连接导线15的线宽过小,例如小于10μm时,对应包括有连接导线15的任意一个第一图案区域1110、第一非图案区域1111或第二电极层121的导通速度会较慢,从而影响第一电极层111与第二电极层121之间的电场形成速度,进而为了适应电场的形成时间,图案的动态变化频率也会变慢;当连接导线15的线宽过大时,例如大于1000μm时,在第一电极层111和/或第二电极层121上蚀刻的线路过宽,可能会引起介质层13变色。

因此,连接导线15的线宽范围W可以设计在10μm-1000μm,较佳地,连接导线15的线宽可以设置在100μm以实现良好的导通效果。

请参阅图1与图13,本申请实施方式提供一种壳体200,壳体200包括上述任一实施方式中的显示膜片100和盖板20,盖板20覆盖显示膜片100。如此,通过设置有显示膜片100,使得可以在壳体200上实现动态显示图案的功能,通过将盖板20覆盖显示膜片100,使得在对显示膜片100起到防水防尘等保护作用的同时,在盖板20上显示动态图案,从而提高壳体200的美观性和功能性。

具体地,壳体200可以为平板电脑、智能手机、智能手表等电子产品的电池后盖。壳体200包括有盖板20,盖板20可以为透明玻璃材质,从而不会阻碍光线的透过。盖板20可以与显示膜片100胶粘在一起,并且盖板20可以覆盖显示膜片100,从而显示膜片100可以通过设置在其上的盖板20达到面防水作用,同时,显示膜片100所呈现出的动态图案效果可以完全的通过盖板20在壳体200上展示。

请参阅图1,在某些实施方式中,壳体200还可以包括密封膜21,密封膜21可以设置在显示膜片100背离盖板20的一面上。如此,通过设置密封膜21,可以进一步增强显示膜片100的密封性以及防水性能,从而延长显示膜片100的使用寿命。

具体地,密封膜21可以设置在显示膜片100背离盖板20的一面上,进一步地,可以设置在第二基底120背离第二电极层121的一面上,或者说密封膜21可以贴设在第二基底120上。密封膜21可以是水氧阻隔膜,密封膜21可以以塑料为基材,在基材上通过磁控溅射法、电子束蒸镀法或等离子体增强化学气相沉积法将无机氧化物沉积在衬底上形成。

由于影响显示膜片100使用寿命的因素之一是水分子和氧气的存在,封装好的显示膜片100,如果气密性不佳,在放置一段时间后,氧气和水汽可能经由各类基材中的空洞进入显示膜片100内部,对显示膜片100的性能产生影响,导致可能会出现显色面积减小甚至不能被施加电压点亮变色的情况。为了延长显示膜片100的使用寿命,增强显示膜片100与壳体200间的密封性,可以设置密封膜21阻隔水分子和氧气。

请参阅图1、图14-图17,在某些实施方式中,壳体200还可以包括光学膜22,光学膜22可以设置在显示膜片100和盖板20之间,光学膜22可以用于实现壳体200的彩色图案显示。

如此,通过设置光学膜22,壳体200的颜色可以不必局限于介质层13在不同电场作用下显示的颜色,例如当介质层13为电子墨水时,壳体200仅可以实现白色与黑色的转变,而设置光学膜22可以使得入射光经光学膜22以及介质层13膜层等作用后,使壳体200颜色显示为彩色从而获得更佳的外观效果。

具体地,光学膜22可以设置在显示膜片100和盖板20之间,进一步的,光学膜22可以设置在第一基底110背离第一电极层111的一侧上,在光学膜22的一侧与第一基底110之间还可以设置有防水的OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶23,以进一步加强显示膜片100的防水性能,OCA光学胶23还可以另外再设置在光学膜22的另一侧与盖板20之间,从而使光学膜22被粘接在盖板20和第一基底110之间。

光学膜22可以为复合膜,例如镀有光学镀膜的PET薄膜。本实施例中,所采用的光学膜22属于多层炫彩类光学镀膜,如图14和图15所示,可以选择氧化铌和二氧化硅这两种材料作为镀膜的原材料,采用溅射镀膜工艺或蒸发镀膜工艺将镀膜原材料反复依次镀在PET基材上,最终形成炫彩类光学镀膜,并且为了光学膜22的附着力,一般会在PET基材上先镀一层二氧化锆打底。

由于光学膜22上不同厚度、不同材料的膜层对不同波长光的反射和透射作用存在差异,导致在光学膜22对各个波段的透射率和反射率存在差异,因此可以通过控制形成光学膜22的各层膜的厚度设计实现不同的颜色。

同时,光学膜22的颜色还与显示膜片100的颜色有关,在本实施例中,介质层13为电子墨水材料,当介质层13显示为白色时,即显示膜片100为白底时,如图14所示,入射光透过光学膜22的各膜层后会被显示膜片100完全反射,最终的出射光是由显示膜片100反射出的光与光学膜22的各膜层的反射光相互叠加,形成如图16(a)所示的绿色;当介质层13显示为黑色时,即显示膜片100为黑底时,如图15所示,入射光透过光学膜22的各膜层后会被显示膜片100完全吸收,最终的出射光仅由光学膜22各膜层的反射光相互叠加,形成如图16(b)所示的紫色。

不同光学膜22分别在黑底和白底下呈现的颜色如图17所示,例如,在黑底时入射光经光学膜22作用后最终出射光显示为绿色,则对应在白底情况下最终出射光显示为紫色,又例如,在黑底时入射光经光学膜22作用后最终出射光显示为蓝色,则对应在白底情况下最终出射光显示为黄色。可以容易理解,图17中不同光学膜22分别在黑底和白底呈现的颜色为对角关系。

请再次参阅图13,本申请实施方式提供一种电子设备1000,电子设备1000包括上述任一实施方式中的壳体200和处理器300,处理器300用于控制电路向显示膜片100施加电压。如此,通过处理器300控制电路向显示膜片100以一定模式施加电压,使得可以实现电子设备1000的壳体200的颜色变化,以及实现在壳体200上显示动态图案。

具体地,下文以实现动态风车效果为例,对第一电极层111和第二电极层121的线路以及对第一电极层111和第二电极层121具体的通电模式做解释说明:

本实施例实现的动态风车效果如图18所示,在壳体200的固定区域,每隔一段时间刷新一个同心但是不同角度的风车图案,当刷新频率快到一定程度时,人眼则无法分辨,产生风车动态旋转的错觉,进而实现动态风车显示效果。

为了实现动态风车显示效果,首先需要对图1所示的第一电极层111与第二电极层121进行蚀刻,蚀刻后的图案及线路如图10所示,其中图案和线路的蚀刻细节如图11所示。具体地,由于风车图案在旋转时的不同定格时刻均需要同时显示四个风车叶片,因此将每四个叶片分成一组,选取三个状态(如图10中所示,标号为1的四个叶片为第一状态,依次类推,标号为3的四个叶片为第三状态)的风车图案,即共计十二个风车叶片,将其划分为三组,每一组对应一个旋转状态的风车图案。

也即是说,第一电极层111与第二电极层121上分别形成有三个第一图案区域1110(第一图案区域1110A、第一图案区域1110B、第一图案区域1110C)和第二图案区域1210(第二图案区域1210A、第二图案区域1210B、第二图案区域1210C),其中三个第一图案区域1110与第二图案区域1210分别包括四根独立的连接导线15。

如图10与图12所示,在对第一电极层111和第二电极层121进行线路布局时,可以将其中每一组叶片的四根连接导线15进行合并,在最终形成引脚的区域汇聚到同一个引脚。因此第一电极层111与第二电极层121的引脚区域共包括有八个引脚,其中六个引脚为三个第一图案区域1110与三个第二图案区域1210对应的多根连接导线15汇聚形成,另外两个引脚由第一非图案区域1111和第二图案区域1211的线路引出,八个引脚的排列如图12所示。

其中一号引脚对应连接第一非图案区域1111,二号引脚对应连接第一图案区域1110A,三号引脚对应连接第一图案区域1110B,四号引脚对应连接第一图案区域1110C,五号引脚对应连接第二图案区域1210C,六号引脚对应连接第二图案区域1210B,七号引脚对应连接第一图案区域1110A,八号引脚对应连接第二图案区域1211。

本实施例中的通电模式共对应两种工作模式。

第一种工作模式为实现纯色变化:当给一号引脚1、二号引脚2、三号引脚3、四号引脚4通入相同的电压,给五号引脚5、六号引脚6、七号引脚7、八号引脚8通入相反电压时,如图16所示,整个显示膜片100的颜色会呈现同一种状态,例如在介质层13为电子墨水材料时,显示膜片100显示出白色/黑色,并在光学膜22的共同作用下壳体200最终呈现出彩色,如绿色/紫色,改变电压的正负极后,整个显示膜片100呈现出的颜色会整体改变,转变为黑色/白色,并在光学膜22的共同作用下壳体200最终呈现出彩色,如紫色/绿色,如图16所示,从而实现壳体200的整体的变色效果。

第二种工作模式为动态风车图案显示:

当给一号引脚1、三号引脚3、四号引脚4、七号引脚7通入相同电压,给二号引脚2、五号引脚5、六号引脚6、八号引脚8通入相反电压时,整个壳体200的显示效果呈现如图18(a)所示,壳体200的背景颜色在显示膜片100为白底的情况下与光学膜22共同作用呈现为绿色,壳体200上还显示出第一图案区域1110A的图案,并且图案颜色在光学膜22的作用下显示为紫色;

当给一号引脚1、二号引脚2、四号引脚4、六号引脚6通入相同电压,给三号引脚3、五号引脚5、七号引脚7、八号引脚8通入相反电压时,整个壳体200的显示效果呈现如图18(b)所示,壳体200的背景颜色在显示膜片100为白底的情况下与光学膜22共同作用呈现为绿色,壳体200上还显示出第一图案区域1110B的图案,并且图案颜色在光学膜22的作用下显示为紫色;

当给一号引脚1、二号引脚2、三号引脚3、五号引脚5通入相同电压,给四号引脚4、六号引脚6、七号引脚7、八号引脚8通入相反电压时,整个壳体200的显示效果呈现如图18(c)所示,壳体200的背景颜色在显示膜片100为白底的情况下与光学膜22共同作用呈现为绿色,壳体200上还显示出第一图案区域1110C的图案,并且图案颜色在光学膜22的作用下显示为紫色。

具体的显示原理已在上文中做详细说明,在此不做赘述。这样,循环上述的给电方式,则在壳体200上会反复出现同心但不同角度的风车图案,当循环给电的频率越快,风车旋转的速度越快,但是当介质层13为电子墨水时,其响应时间为120ms-150ms,那么电流转变的频率最快不能超过5次/秒。

请参阅图19,本申请实施方式提供一种显示膜片100的制备方法,包括:

步骤S10:提供第一基层11,第一基层11包括第一基底110和设置在第一基底110上的第一电极层111,使多个第一图案区域1110和第一非图案区域1111形成在第一电极层111上;

步骤S20:提供第二基层12,将第二基层12与第一基层11相对设置,第二基层12包括第二基底120和设置在第二基底120上的第二电极层121;

步骤S30:提供介质层13,将介质层13设置在第一基层11与第二基层12之间,并使介质层13连接第一基层11与第二基层12。

具体地,第一基底110与第二基底120可以采用PET薄膜制得,第一电极层111与第二电极层121可以采用ITO电极,第一电极层111与第二电极层121分别镀设在第一基底110与第二基底120上,形成第一基层11与第二基层12。多个第一图案区域1110蚀刻形成在第一电极层111上,蚀刻线宽范围W在10μm-1000μm。第二基层12与第一基层11通过介质层13连接,介质层13可以是涂设在第一电极层111上的电子墨水材料,介质层13的另一面贴设在第二电极层121上。如此,便形成本申请中的结构堆叠简单、导通方式简便的显示膜片100,在满足在壳体200上实现动态图案显示功能的时候,符合电子设备1000的轻量化设计需求。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

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