本發(fā)明涉及相變材料顯示，尤其涉及一種顯示器件。

背景技術(shù)：

1、結(jié)構(gòu)色僅通過物體自身的納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生色彩，具有重要的科學(xué)和實用價值。與傳統(tǒng)染料和顏料相比，結(jié)構(gòu)色在色彩純度、亮度、清晰度、耐用性和環(huán)保性上有顯著優(yōu)勢。因此，它們在光學(xué)成像、顯示、檢測設(shè)備、色彩傳感器、防偽技術(shù)以及表面裝飾等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。至今，已有多種物理機制被提出用以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色，例如導(dǎo)波共振(guide?moderesonances，gmr)、表面等離子體共振(surfaceplasmonresonance，spr)和mie共振(米氏共振)。但這些結(jié)構(gòu)通常需要復(fù)雜的納米級圖案化，難以大規(guī)?；虼竺娣e制造，成本較高。

2、與此相比，基于無光刻技術(shù)的平面薄膜結(jié)構(gòu)色提供了一種簡單的顏色生成方法。這種設(shè)計方法易于調(diào)節(jié)和擴展，可以通過磁控濺射儀器或者ebe(electronbeamevaporation，電子束蒸發(fā))來進行沉積與擴展。法布里-珀羅(fp)諧振腔是生成結(jié)構(gòu)色最簡單和最常用的薄膜配置之一，由兩個金屬鏡間夾著的透明介質(zhì)或吸收性半導(dǎo)體材料構(gòu)成。在介電層中發(fā)生的構(gòu)造性干涉會在特定波長形成透射峰或反射谷。但是，由于腔體共振導(dǎo)致的窄吸收帶寬，以及rgb色彩空間比cmy大，設(shè)計高純度和亮度的反射rgb顏色仍然具有挑戰(zhàn)性。盡管提出了多種設(shè)計以產(chǎn)生rgb顏色，但由于制備技術(shù)、f-p結(jié)構(gòu)本身或材料固有吸收的限制，通過簡單的薄膜結(jié)構(gòu)和過程來調(diào)節(jié)反射全色結(jié)構(gòu)色，以實現(xiàn)高亮度和純度，仍然充滿挑戰(zhàn)。

3、相變材料由于其具有較高的溫度穩(wěn)定性，較好的光學(xué)常數(shù)等優(yōu)勢而備受關(guān)注。因此，許多基于相變材料結(jié)合fp腔來實現(xiàn)高反射率的結(jié)構(gòu)。但是，其實現(xiàn)高反射率往往面臨著非目標峰值區(qū)域的反射率較大。而且在高溫環(huán)境下，由于相變材料本身的性質(zhì)導(dǎo)致其顏色出現(xiàn)波動，這對于其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用是很不利的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種顯示器件，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中基于相變材料結(jié)合fp腔實現(xiàn)的高反射率結(jié)構(gòu)非目標峰值區(qū)域的反射率較大，顏色飽和度不高缺陷，實現(xiàn)利用相變材料實現(xiàn)高顏色飽和度以及高反射率的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在這種結(jié)構(gòu)下，其顏色隨著溫度的變化幾乎保持不變，同時滿足高反射率，高顏色飽和度的特性。

2、本發(fā)明提供一種顯示器件，包括：

3、窄帶吸收體結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層和金屬層；

4、寬帶吸收體結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層、金屬層和相變層，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)中的金屬層有多層，具有損耗，k值大于預(yù)設(shè)閾值，所述相變層位于多層金屬層之間，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)位于所述窄帶吸收體結(jié)構(gòu)之上，與所述窄帶吸收體結(jié)構(gòu)耦合，產(chǎn)生鮮艷的顏色。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)包括從下到上依次布設(shè)的第一反射層、相變層、第一金屬層、第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述第一反射層為ag；

7、所述相變層為ge2sb2se5，ge2sb2se5中各個元素比例可調(diào)，或者摻雜c、n等元素的硫系相變材料，其相變前后k值和n值變化隨著波長的移動等值減小或者變大；

8、所述第一金屬層為w、ge、ta等元素，其k值大于1；

9、所述第一介質(zhì)層為ta2o3.5、tio2、sio2，其材料的k值要為0；

10、所述第二介質(zhì)層為mgf2，其滿足k值為0，且與第一層介質(zhì)具備折射率梯度。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述第一反射層的厚度在10nm至40nm范圍內(nèi)變化；

12、所述相變層的厚度在1nm至20nm范圍內(nèi)變化；

13、所述第一金屬層的厚度在1nm至20nm范圍內(nèi)變化；

14、所述第一介質(zhì)層的厚度在1nm至500nm范圍內(nèi)變化；

15、所述第二介質(zhì)層的厚度在4nm至500nm范圍內(nèi)變化。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)還包括第二金屬層和第三金屬層，所述第二金屬層位于所述第一反射層和所述相變層之間，所述第三金屬層位于所述所述相變層和所述第一金屬層之間。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述第二金屬層和所述第三金屬層均為ge、w、ge、ta等元素，其k值大于1。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述第二金屬層和所述第三金屬層的厚度均在1nm至5nm范圍內(nèi)變化。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述窄帶吸收體結(jié)構(gòu)包括從下到上依次布設(shè)的第二反射層、第三介質(zhì)層、第四介質(zhì)層和所述第一反射層。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述第二反射層為ag，所述第三介質(zhì)層為ta2o3.3，所述第四介質(zhì)層為ta2o3.5或者是ta的氧化物，其k值為0，所述第一反射層為ag。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的一種顯示器件，所述第二反射層的厚度大于50nm，所述第三介質(zhì)層的厚度為為6nm，所述第四介質(zhì)層的厚度在10nm至1微米范圍內(nèi)變化，所述第一反射層的厚度在10nm至40nm范圍內(nèi)變化。

22、本發(fā)明提供的顯示器件，通過采用基于介質(zhì)層、金屬材料和相變材料構(gòu)成的寬帶吸收體結(jié)構(gòu)，以及介質(zhì)和金屬構(gòu)成的窄帶吸收結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成顯示器件，寬帶吸收體結(jié)構(gòu)采用多層具有高k值和損耗的金屬，相變材料位于金屬層的中間，具有結(jié)構(gòu)簡單，不易受環(huán)境的影響，在溫度變化時，顏色反射率和飽和度變化不大，角度不敏感等優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種顯示器件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器件，其特征在于，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)包括從下到上依次布設(shè)的第一反射層、相變層、第一金屬層、第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述第一反射層為ag；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示器件，其特征在于，所述第一反射層的厚度在10nm至40nm范圍內(nèi)變化；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)還包括第二金屬層和第三金屬層，所述第二金屬層位于所述第一反射層和所述相變層之間，所述第三金屬層位于所述所述相變層和所述第一金屬層之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示器件，其特征在于，所述第二金屬層和所述第三金屬層的材料相同，為ge、w、ge或ta，其k值大于1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示器件，其特征在于，所述第二金屬層和所述第三金屬層的厚度均在1nm至5nm范圍內(nèi)變化。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述窄帶吸收體結(jié)構(gòu)包括從下到上依次布設(shè)的第二反射層、第三介質(zhì)層、第四介質(zhì)層和所述第一反射層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示器件，其特征在于，所述第二反射層為ag，所述第三介質(zhì)層為ta2o3.3，所述第四介質(zhì)層為ta2o3.5或ta的氧化物，其k值為0，所述第一反射層為ag。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示器件，其特征在于，所述第二反射層的厚度大于50nm，所述第三介質(zhì)層的厚度為為6nm，所述第四介質(zhì)層的厚度在10nm至1微米范圍內(nèi)變化，所述第一反射層的厚度在10nm至40nm范圍內(nèi)變化。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種顯示器件，該顯示器件包括：窄帶吸收體結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層和金屬層；寬帶吸收體結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層、金屬層和相變層，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)中的金屬層有多層，具有損耗，K值大于預(yù)設(shè)閾值，所述相變層位于多層金屬層之間，所述寬帶吸收體結(jié)構(gòu)位于所述窄帶吸收體結(jié)構(gòu)之上，與所述窄帶吸收體結(jié)構(gòu)耦合，產(chǎn)生鮮艷的顏色。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，不易受環(huán)境的影響，在溫度變化時，顏色反射率和飽和度變化不大，角度不敏感等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：童浩,譚青山,周啟沛,汪賓浩,樂章,劉芮含,繆向水
受保護的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9