电致变色显示面板及其制作方法技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电致变色显示面板及其制作方
法。
背景技术
目前应用最广泛的液晶显示面板是通过控制液晶的偏转实现光线透光率
的控制，其结构及制作工艺比较复杂，比如：需要设置上、下两层偏光板来
实现光线的偏振输入、输出，相应需要进行贴附偏光板的工艺制程，且上、
下偏光板使得光的有效利用率降低了；以及为了使整个液晶显示面板内的液
晶偏转实现一致性，需要设置配向膜，相应需要进行配向的工艺制程等。
随着显示技术的发展，出现了采用电致变色(Electrochromic)材料的显
示面板。电致变色是指材料的光学属性(如反射率、透过率、吸收率等)在
外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色
和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，可分为
无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典型代表是三
氧化钨，目前，以三氧化钨制作的电致变色器件已经产业化；有机电致变色
材料主要有聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合
物以及聚苯胺类化合物等，其中以紫罗精类为功能材料的电致变色材料已经
得到实际应用。
现有的电致变色显示面板通常需要三种颜色的电致变色材料来实现彩色
显示，包括：红色电致变色材料、绿色电致变色材料、和蓝色电致变色材料，
上述红色电致变色材料、绿色电致变色材料、和蓝色电致变色材料在通电时
分别发生氧化还原反应而呈现红色、绿色、和蓝色状态，背光源提供的白色
入射光经过电致变色显示面板透出红光、绿光、和蓝光，且不同的电压可控
制不同颜色光输出的亮度，从而实现彩色显示；在不通电时，所述红色电致
变色材料、绿色电致变色材料、和蓝色电致变色材料均为透明态。
与液晶显示面板相比，现有的电致变色显示面板具有记忆功能、不依赖
视角等优点，但其缺陷是无法实现黑色显示，且由于红、绿、蓝三种电致变
色材料的发光效率不一致，导致驱动比较复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电致变色显示面板，能够实现彩色显示与黑色
显示，简化显示面板结构，降低显示面板的厚度，提升显示面板的穿透率。
本发明的目的还在于提供一种电致变色显示面板的制作方法，能够简化显
示面板的制作工艺，制得的电致变色显示面板结构简单、厚度薄、穿透率高，
能够实现彩色显示与黑色显示。
为实现上述目的，本发明提供了一种电致变色显示面板，包括：阵列基板、
设于所述阵列基板上的彩膜层、设于所述彩膜层上的像素电极层、设于所述像
素电极层上的电致变色层、设于所述电致变色层上的公共电极层、及设于所述
公共电极层上的薄膜封装层；
所述电致变色层采用黑色电致变色材料，该黑色电致变色材料在不加电时
为透明态，在加电时随着电压的加大由透明态逐渐转变为黑态。
所述阵列基板包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的TFT层、及设于所
述TFT层上的绝缘保护层；
所述衬底基板具有呈阵列排布的数个子像素区域，所述TFT层包括对应数
个子像素区域的数个TFT，所述TFT包括：设于所述衬底基板上的栅极、设于
所述栅极及衬底基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的半导体层、设
于所述栅极绝缘层上分别接触所述半导体层两侧的源极与漏极、及设于半导体
层上位于源极与漏极之间的刻蚀阻挡层。
所述彩膜层包括对应数个子像素区域依次设置的红色滤光层、绿色滤光
层、及蓝色滤光层。
所述像素电极层通过贯穿所述彩膜层与绝缘保护层的过孔与漏极相接触。
对应于不同子像素区域的电致变色层之间设有像素分割层。
本发明还提供一种电致变色显示面板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一阵列基板，在所述阵列基板上制作彩膜层；
步骤2、在所述彩膜层上制作像素电极层；
步骤3、在所述像素电极层上制作电致变色层，所述电致变色层采用黑色
电致变色材料制作，该黑色电致变色材料在不加电时为透明态，在加电时随着
电压的加大由透明态逐渐转变为黑态；
步骤4、在所述电致变色层上覆盖公共电极层，在所述公共电极层上制作
薄膜封装层进行封装，形成电致变色显示面板。
所述阵列基板包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的TFT层、及设于所
述TFT层上的绝缘保护层；
所述衬底基板具有呈阵列式排布的数个子像素区域，所述TFT层包括对应
数个子像素区域的数个TFT，所述TFT包括：设于所述衬底基板上的栅极、设
于所述栅极及基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的半导体层、设于
所述栅极绝缘层上分别接触所述半导体层两侧的源极与漏极、及设于半导体层
上位于源极与漏极之间的刻蚀阻挡层。
所述彩膜层包括对应数个子像素区域依次设置的红色滤光层、绿色滤光
层、及蓝色滤光层。
所述像素电极层通过贯穿所述彩膜层与绝缘保护层的过孔与漏极相接触。
所述步骤3具体包括：
步骤31、在对应数个不同子像素区域的彩膜层及像素电极层上蒸镀形成图
案化的像素分割层；
步骤32、向所述像素分割层的空隙内蒸镀填充电致变色层。
本发明的有益效果：本发明提供的一种电致变色显示面板，设置有彩膜层
与电致变色层，通过彩膜层将背光源的背光进行滤光，所述电致变色层采用黑
色电致变色材料，该黑色电致变色材料在不加电时为透明态，在加电时随着电
压的加大由透明态逐渐转变为黑态，从而可以通过改变施加在电致变色层上的
电压来控制光线的透过率，实现彩色多灰阶显示与黑色显示，再结合薄膜封装
能够降低显示面板的厚度，简化显示面板结构，提升显示面板的穿透率，且该
电致变色显示面板只采用黑色电致变色材料，驱动较简单。本发明还提供一种
电致变色显示面板的制作方法，能够简化显示面板的制作工艺，制得的电致变
色显示面板结构简单、厚度薄、穿透率高，能够实现彩色显示与黑色显示。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明
的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限
制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技
术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的电致变色显示面板的结构示意图；
图2为本发明的电致变色显示面板的剖面图；
图3为采用本发明的电致变色的显示面板的显示装置的结构示意图；
图4为本发明的电致变色显示面板的制作方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的
优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图1与图2，本发明首先提供一种电致变色显示面板，包括：阵
列基板11、设于所述阵列基板11上的彩膜层12、设于所述彩膜层12上的像素电
极层13、设于所述像素电极层13上的电致变色层14、设于所述电致变色层14
上的公共电极层15、及设于所述公共电极层15上的薄膜封装层16。所述电致变
色层14采用黑色电致变色材料，该黑色电致变色材料在不加电时为透明态，在
加电时随着电压的加大由透明态逐渐转变为黑态。
所述阵列基板11、彩膜层12、像素电极层13、及公共电极层15与传统的薄
膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay，TFT-LCD)
中相应层别的结构相同。所述薄膜封装层16用于对电致变色显示面板进行封
装，这与有机发光二极管显示器(OrganicLightEmittingDiode，OLED)的封
装方式相同。
具体地，如图2所示，所述阵列基板11包括：衬底基板110、设于所述衬底
基板110上的TFT层111、及设于所述TFT层111上的绝缘保护层112。所述衬底
基板110优选玻璃基板，所述绝缘保护层112的材料可选择氧化硅、氮化硅、或
二者的组合。
进一步地，所述衬底基板110具有呈阵列式排布的数个子像素区域1101，
所述TFT层111包括对应数个子像素区域1101的数个TFT，所述TFT包括：设于
所述衬底基板110上的栅极1110、设于所述栅极1110及衬底基板110上的栅极绝
缘层1111、设于所述栅极绝缘层1111上的半导体层1114、设于所述栅极绝缘层
1111上分别接触所述半导体层1114两侧的源极1112与漏极1113、及设于半导体
层1114上位于源极1112与漏极1113之间的刻蚀阻挡层1115。
所述彩膜层12包括对应数个子像素区域1101依次设置的红色滤光层121、
绿色滤光层122、及蓝色滤光层123。所述像素电极层13通过贯穿所述彩膜层12
与绝缘保护层112的过孔131与漏极1113相接触。所述像素电极层13及公共电极
层15的材料均为透明的氧化铟锡(IndiumTinOxide，ITO)薄膜。
值得一提的是，对应于不同子像素区域1101的电致变色层14之间设有像素
分割层141。
如图3所示，在本发明的电致变色显示面板1的下方设置背光源2，形成电
致变色显示装置。所述背光源2可选择白色背光源，该背光源2发出的白光入射
至电致变色显示面板1，经红色滤光层121、绿色滤光层122、及蓝色滤光层123
分别转化为红光、绿光、及蓝光。
通过对像素电极层13、及公共电极层15通电，在电致变色层14上施加不同
大小的电压能够控制电致变色层14的透明度，从而控制经由彩膜层12转化后的
红光、绿光、及蓝光的透过率与亮度，实现彩色多灰阶显示，尤其是当施加于
电致变色层14上的电压足够大时，电致变色层14呈黑态，从而能够实现黑色显
示。相比于传统的液晶显示面板，本发明的电致变色显示面板结构简单，通过
电致变色层14及薄膜封装层16的设置能够减少一层玻璃基板、两层偏光板、液
晶层、及配向层的使用，大大降低了显示面板的厚度，提升了显示面板的穿透
率，且该电致变色显示面板只采用黑色电致变色材料，驱动较简单。
请参阅图4，并结合图1、与图2，本发明还提供一种电致变色显示面板的
制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一阵列基板11，在所述阵列基板11上制作彩膜层12。
具体地，如图2所示，所述阵列基板11包括：衬底基板110、设于所述衬底
基板110上的TFT层111、及设于所述TFT层111上的绝缘保护层112，所述衬底
基板110优选玻璃基板，所述绝缘保护层112的材料可选择氧化硅、氮化硅、或
二者的组合。
进一步地，所述衬底基板110具有呈阵列排布的数个子像素区域1101，所
述TFT层111包括对应数个子像素区域1101的数个TFT，所述TFT包括：设于所
述衬底基板110上的栅极1110、设于所述栅极1110及衬底基板110上的栅极绝缘
层1111、设于所述栅极绝缘层1111上的半导体层1114、设于所述栅极绝缘层1111
上分别接触所述半导体层1114两侧的源极1112与漏极1113、及设于半导体层
1114上位于源极1112与漏极1113之间的刻蚀阻挡层1115。
所述彩膜层12包括对应数个子像素区域1101依次设置的红色滤光层121、
绿色滤光层122、及蓝色滤光层123。所述红色滤光层121、绿色滤光层122、及
蓝色滤光层123能够将入射的白光分别转化为红光、绿光、及蓝光。
步骤2、在所述彩膜层12上制作像素电极层13。
具体地，所述像素电极层13的材料为ITO，所述像素电极层13通过贯穿所
述彩膜层12与绝缘保护层112的过孔131与漏极1113相接触。
步骤3、在所述像素电极层13上制作电致变色层14，所述电致变色层14采
用黑色电致变色材料制作，该黑色电致变色材料在不加电时为透明态，在加电
时随着电压的加大由透明态逐渐转变为黑态。
具体地，所述步骤3包括：
步骤31、在对应数个不同子像素区域1101的彩膜层12及像素电极层13上蒸
镀形成图案化的像素分割层141。
步骤32、向所述像素分割层141的空隙内蒸镀填充电致变色层14。
步骤4、在所述电致变色层14上覆盖公共电极层15，在所述公共电极层15
上制作薄膜封装层16进行封装，形成电致变色显示面板1。
具体地，所述公共电极层15的材料为ITO。
经过上述电致变色显示面板的制作方法制得的电致变色显示面板，通过对
像素电极层13、及公共电极层15通电，在电致变色层14上施加不同大小的电压
能够控制电致变色层14的透明度，从而控制经由彩膜层12转化后的红光、绿光、
及蓝光的透过率与亮度，实现彩色多灰阶显示，尤其是当施加于电致变色层14
上的电压足够大时，电致变色层14呈黑态，从而能够实现黑色显示。相比于传
统的液晶显示面板，该方法制得的电致变色显示面板结构简单，能够减少一层
玻璃基板、两层偏光板、液晶层、及配向层的使用，大大降低了显示面板的厚
度，提升了显示面板的穿透率，且该电致变色显示面板只采用黑色电致变色材
料，驱动较简单。
综上所述，本发明的电致变色显示面板，设置有彩膜层与电致变色层，通
过彩膜层将背光源的背光进行滤光，所述电致变色层采用黑色电致变色材料，
该黑色电致变色材料在不加电时为透明态，在加电时随着电压的加大由透明态
逐渐转变为黑态，从而可以通过改变施加在电致变色层上的电压来控制光线的
透过率，实现彩色多灰阶显示与黑色显示，再结合薄膜封装能够降低显示面板
的厚度，简化显示面板结构，提升显示面板的穿透率，且该电致变色显示面板
只采用黑色电致变色材料，驱动较简单。本发明的电致变色显示面板的制作方
法，能够简化显示面板的制作工艺，制得的电致变色显示面板结构简单、厚度
薄、穿透率高，能够实现彩色显示与黑色显示。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方
案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应
属于本发明权利要求的保护范围。