CN102566190A - 电子纸装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子纸装置，包括下基板、电泳显示媒质层和上基板，该电泳显示媒质层设置于上基板和下基板之间，下基板上靠近电泳显示媒质层的表面上的设有多个相互平行的行电极，上基板上靠近电泳显示媒质层的表面上的设有多个相互平行的列电极，所述行电极和列电极相互正交，所述行电极和列电极的交叠区域将电子纸装置划分为多个像素单元，通过在所述行电极与列电极之间形成一电势差来驱动电泳显示媒质层的光学状态进行改变。通过直接在上基板和下基板的表面蚀刻或者印刷出多个相互平行的条状电极，替代TFT像素电极，可用于制造轻薄型的电子纸显示器。

Description

电子纸装置
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及一种电泳型的电子纸装置。
背景技术
由于具有低功耗、可弯曲性、厚度薄等优点，电子纸显示器被广泛应用在手机、电子书、电脑、个人数字助理等电子产品中作为显示屏幕使用。电子纸显示器的结构通常包括上基板、下基板、电泳显示媒质层，上基板下表面设有公共ITO电极，下基板上表面设有TFT像素电极，电泳显示媒质层紧密贴合在公共ITO电极和TFT像素电极之间。目前，电泳显示媒质层主要采用微胶囊（micro-capsule）结构和微杯（micro-cup）结构。
TFT像素电极一般采用在玻璃基板上印刷栅电极、栅绝缘层、半导体活性层a-Si,欧姆接触层n+a-Si、源漏电极及保护膜等来形成薄膜晶体管阵列。通常TFT像素电极均具有一定的厚度，难以适用制造轻薄型的电子纸显示器。同时TFT像素电极制造工艺复杂，成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种制造工艺简单且轻薄的电子纸装置。
一种电子纸装置，包括下基板、电泳显示媒质层和上基板，该电泳显示媒质层设置于上基板和下基板之间，下基板上靠近电泳显示媒质层的表面上的设有多个相互平行的行电极，上基板上靠近电泳显示媒质层的表面上的设有多个相互平行的列电极，所述行电极和列电极相互正交，所述行电极和列电极的交叠区域将电子纸装置划分为多个像素单元，通过在所述行电极与列电极之间形成一电势差来驱动电泳显示媒质层的光学状态进行改变。
一种电子纸装置，包括一上电极层，该上电极层包括多个相互平行的行电极；
一下电极层，该下电极层包括多个相互平行的列电极；
以及一电泳显示媒质层，该电泳显示媒质层设置于上电极层和下电极层行之间；
所述行电极与列电极相互正交，所述行电极和列电极的交叠区域将电子纸装置划分为多个像素单元，通过在所述行电极与列电极之间形成一电势差来驱动电泳显示媒质层光学状态的改变
无需使用TFT像素电极，直接在上基板40和下基板20的表面蚀刻或者印刷出多个相互平行的条状电极即可，可用于制造轻薄型的电子纸显示器，同时制造工艺复杂，成本显著降低。
附图说明
图1为本发明的电子纸装置的横截面结构示意图。
图2为本发明的电子纸装置的电泳显示媒质层横截面结构示意图。
图3为本发明的电子纸装置的行电极与列电极的排布示意图。
图4为本发明的电子纸装置的行电极与列电极的驱动输出波形示意图。
图5为本发明的电子纸装置的一像素区域的电压波形图。
主要元件符号说明
电子纸装置 10
下基板 20
基体 21
行电极 22
电泳显示媒质层 30
微胶囊 302
介电溶液 304
第一电泳粒子 306
第二电泳粒子 308
上基板 40
基板 41
列电极 42
像素单元 50
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参图1，电子纸装置10为反射式电泳显示装置，其包括下基板20、电泳显示媒质层30和上基板40。电泳显示媒质层30置于下基板20和上基板40之间。所述上基板40位于使用者的观察面的一侧。
下基板20包括基体21和设置于基体21上靠近电泳显示媒质层30的表面上的多个行电极22。基体21可为玻璃基板、塑料基板、电路板或柔性电路板。可以通过在基体21上进行化学蚀刻或者薄膜印刷工艺形成多个相互平行的行电极22。
上基板40包括基板41和多个列电极42，所述列电极42位于基板41和电泳显示媒质层30之间，该列电极42的材质可为铟锡氧化物、铝锌氧化物或镉锡氧化物。可以通过在基板41上进行化学蚀刻或者薄膜印刷工艺形成多个相互平行的列电极42。基板41可为玻璃基板、透明塑料基板。本实施方式选用的基板41为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料所制成。
电泳显示媒质层30是双稳态电泳显示媒质，在本实施方式中采用微胶囊式电泳显示媒质。电泳显示媒质层30包括多个微胶囊302，该微胶囊的形状可以为球体、类球体、管状或者椭圆形状等。
请一并参阅图2，为微胶囊302的内部结构图。该微胶囊302容置有介电溶液（dielectric solution）304、第一电泳粒子306与第二电泳粒子308封装在微胶囊302内，第一电泳粒子306与第二电泳粒子308具有不同的电学和光学特性。例如在本实施方式中，第一电泳粒子306为白色的带正电的粒子，第二电泳粒子308为黑色的带负电的粒子。
请参考图3，所述多个相互平行的行电极22与多个相互平行的列电极42均呈长方形条状，行电极22与列电极42相互正交，其交叠区域将电子纸装置10划分为多个像素单元50。通过对行电极22与列电极42施加不同的电压信号，在每个像素单元50上的行电极22与列电极42之间形成一个电压差。在每个像素单元50中，第一电泳粒子306与第二电泳粒子308在施加所述电压差形成的电场的驱动下在微胶囊302内发生定向移动，通过对电场方向以及电场强度的控制可以控制其移动方向和移动速度，进而控制显示画面的切换。
在驱动电子纸装置10时，行电极22作为扫描线，列电极42作为信号线引入动态驱动信号对电泳显示媒质层30进行刷新显示。在其他实施方式中，列电极42可以作为扫描线，而行电极22则作为信号线引入动态驱动信号对电泳显示媒质层30进行刷新显示。
请参考图4，为本发明一实施方式中行电极22与列电极42的驱动输出波形示意图。图4a为行电极22的驱动输出波形示意图，图4a为列电极42的驱动输出波形示意图。请参考图5为行电极22的第C1行与列电极42的第S2列的交叉区域的电压波形图。行电极22的第C1行与列电极42的第S2列的交叉区域为电子纸装置10上的一个像素单元50。第一电泳粒子306的移动距离为L1，第二电泳粒子308的移动距离为L2，像素单元50上行电极22的第C1行与列电极42的第S2列之间的电压差为V，刷新时间为T，则第一电泳粒子306的移动距离L1=k1
Figure 201110437289X100002DEST_PATH_IMAGE001
f(v,t)dvdt；
L2=k2
Figure 999696DEST_PATH_IMAGE001
f(v,t)dvdt。
任意像素单元50的颜色显示都是由微胶囊302内第一电泳粒子306与第二电泳粒子308的位置决定的，而内第一电泳粒子306与第二电泳粒子308的位置则由它们在刷新时间内的移动距离决定的。通过控制每个像素单元50对应的行电极22与列电极42所在行和列上的驱动输出波形即可控制每个像素单元50的显示。
无需使用TFT像素电极，直接在上基板40和下基板20的表面蚀刻或者印刷出多个相互平行的条状电极即可，可用于制造轻薄型的电子纸显示器，同时制造工艺复杂，成本显著降低。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电子纸装置，包括下基板、电泳显示媒质层和上基板，该电泳显示媒质层设置于上基板和下基板之间，其特征在于：下基板上靠近电泳显示媒质层的表面上的设有多个相互平行的行电极，上基板上靠近电泳显示媒质层的表面上的设有多个相互平行的列电极，所述行电极和列电极相互正交，所述行电极和列电极的交叠区域将电子纸装置划分为多个像素单元，通过在所述行电极与列电极之间形成一电势差来驱动电泳显示媒质层光学状态的改变。
2.如权利要求1所述的电子纸装置，其特征在于：所述下基板为玻璃基板、塑料基板、电路板或柔性电路板。
3.如权利要求1所述的电子纸装置，其特征在于：所述上基板为玻璃基板、透明塑料基板。
4.如权利要求1所述的电子纸装置，其特征在于：所述电泳显示媒质层是微胶囊式电泳显示媒质。
5.如权利要求4所述的电子纸装置，其特征在于：所述电泳显示媒质包括多个微胶囊，每个微胶囊包括封装在微胶囊内部的介电溶液，第一电泳粒子以及第二电泳粒子。
6.一种电子纸装置，其特征在于：包括
一上电极层，该上电极层包括多个相互平行的行电极；
一下电极层，该下电极层包括多个相互平行的列电极；
以及一电泳显示媒质层，该电泳显示媒质层设置于上电极层和下电极层行之间；
所述行电极与列电极相互正交，所述行电极和列电极的交叠区域将电子纸装置划分为多个像素单元，通过在所述行电极与列电极之间形成一电势差来驱动电泳显示媒质层光学状态的改变。
7.如权利要求6所述的电子纸装置，其特征在于：所述电子纸装置还包括一下基板，所述下电极层设置于该下基板表面，所述下基板为玻璃基板、塑料基板、电路板或柔性电路板。
8.如权利要求6所述的电子纸装置，其特征在于：所述电子纸装置还包括一上基板，所述上电极层设置于该上基板表面，所述上基板为玻璃基板、透明塑料基板。
9.如权利要求6所述的电子纸装置，其特征在于：所述电泳显示媒质层是微胶囊式电泳显示媒质。
10.如权利要求9所述的电子纸装置，其特征在于：所述电泳显示媒质包括多个微胶囊，每个微胶囊包括封装在微胶囊内部的介电溶液，第一电泳粒子以及第二电泳粒子。
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