[发明专利]使用纳米等离子体的双面显示装置及其制造方法

说明书

提供使用纳米等离子体的双面显示装置及其制造方法。显示装置的制造方法包括：在基板上形成透明金属层的步骤；在所述透明金属层上形成绝缘层的步骤；对所述绝缘层的特定区域的表面性质进行改性的步骤；在所述绝缘层上形成金属纳米结构层的步骤；以及对所述绝缘层进行选择性蚀刻，以形成多个柱和由所述多个柱定义的多个空间的步骤。

技术领域

本发明涉及双面显示装置及其制造方法。具体地，本发明涉及使用纳米等离子体的双面显示装置及其制造方法，其能够根据透明的基板的前表面和后表面的颜色不同地被反射的光学雅努斯现象，能够选择性控制前表面和后表面所显示的图像。

背景技术

Koichiro Saito and Tetsu Tatsuma,“Asymmetric Three-Way PlasmonicColor Routers”,Adv.Optical Mater.2015,3公开了光学雅努斯技术，该光学雅努斯技术是将电介质以薄膜形态形成，从而在多层结构的透明状芯片中，根据纳米粒子位于哪一薄膜层，使透明的基板的前表面和后表面反射不同的颜色。只是，现有的光学雅努斯技术仅仅是从两表面反射或两表面所显示的图像的颜色有所不同，不能够选择性控制被显示的图像。

纳米等离子体(nano-plasmonics)是利用当有特定分子粘合/粘附在纳米结构上时，共振波的波长发生变化，并根据纳米结构物的结构的状态、周期/偏光方向等，改变吸光/发光特性的现象。利用这种纳米等离子体现象的选择性吸光装置、高敏传感器等的开发正在活跃地进行。另外，利用了基于纳米结构体的等离子体现象及基于此现象的选择性吸/发光特性的设备，不仅应用于科学研究，还用于诸如显示装置、太阳能电池等产业应用领域。即，等离子体现象及利用此现象的设备的应用范围同第四次工业革命进一步扩大。

本申请的发明人们通过透明状基板，实现前后表面不同颜色的图像，但是从现有的利用纳米结构物发光的水平再上一台阶，达到了能够选择性显示所述图像的使用纳米等离子体的双面显示装置及其制造方法的开发水平。

发明内容

技术问题

本发明提供基于纳米等离子体的双面显示装置及其制造方法，该装置使用了了无需昂贵的工艺过程就能够制造的纳米结构体。

技术方案

本发明涉及的显示装置的制造方法可包括：在基板上形成透明金属层的步骤；在所述透明金属层上形成绝缘层的步骤；对所述绝缘层的特定区域的表面性质进行改性的步骤；在所述绝缘层上形成金属纳米结构层的步骤；以及对所述绝缘层进行选择性蚀刻，以形成多个柱和由所述多个柱定义的多个空间的步骤。

在一实施例中，所述绝缘层包括疏水性材料，在所述改性步骤中，所述特定区域的表面性质从疏水性变为亲水性。

在一实施例中，所述特定区域可以对应于所述显示装置中待显示的图像。

在一实施例中，所述金属纳米结构层可包括：薄膜层，与所述特定区域对应地形成；以及纳米岛网络结构层，与除所述特定区域以外的绝缘层的剩余区域对应地形成。

在一实施例中，所述透明金属层的厚度可以为25nm。

在一实施例中，所述透明金属层的形成步骤及所述金属纳米结构层的自组装诱导步骤是可通过热蒸镀进行的，所述透明金属层的热蒸镀速度比所述纳米结构层的热蒸镀速度更快。

本发明的其他实施例涉及的显示装置可包括：基板；透明金属层，位于所述基板上；绝缘层，位于所述透明金属层上；以及金属纳米结构层，位于所述绝缘层上，所述金属纳米结构层包括：纳米岛网络结构层，其由多个纳米岛连接而成：以及薄膜层，其对应于所显示的图像，所述绝缘层包括多个柱和由所述多个柱定义的多个空间。

在一实施例中，所述透明金属层可以为金薄膜层，应用于所述金属纳米结构层的自组装的金属为金。