CN103424950A - 一种无源驱动电泳型电子纸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源驱动电泳型电子纸装置，包括：显示介质层和相对设置的上基板和下基板；所述下基板上表面形成第一电极；所述第一电极包括公共引线电极、显示引线电极和显示电极；所述上基板下表面形成公共电极；所述公共电极通过转印电极与公共引线电极电连接；所述显示引线电极上覆盖有绝缘层；所述显示电极和绝缘层的上面形成第二电极；所述显示引线电极与所述显示电极电连接；所述显示电极与所述第二电极电连接；所述显示介质层容置于公共电极与第二电极之间，该显示介质层与公共电极以及第二电极电连接；本发明能够实现低功耗和高对比度显示，避免了第一电极所包括的显示引线电极对显示内容的影响。

Description

一种无源驱动电泳型电子纸装置

技术领域

本发明涉及电子纸显示装置，具体为一种无源驱动电泳型电子纸装置。

背景技术

由于具有只在刷新页面时耗电、显示内容保持不变不刷新时不耗电的特点，因此在显示画面内容更新不频繁的应用领域，和普通的显示器相比，通过驱动模式的设计，电子纸具有显示功耗低的特点；由于不需要背光，只利用环境光即可获得清晰的显示，这是低功耗显示的另一个原因，同时由于背光的缺省，另一个显而易见的优点是电子纸的结构异常简单，容易制成可弯曲性、厚度薄和重量轻的显示装置。正因为电子纸显示装置有如此多的优点，可以广泛应用在手机、电子书、电脑、个人数字助理等电子产品中，作为节电显示屏幕使用，传统的无源驱动的液晶器、数码管、电子式广告牌、智能卡、电子货架标签和电子卷标都是电子纸显示器未来持续扩大的应用领域，由于电子纸显示器是具有存储性的显示装置，与需要外加能量维持显示的其它类显示器有显著的差异性，如被动发光、不闪烁、自然环境下对比度良好、显示更改不频繁的固定画面，并把这些画面清晰地、低功耗地传递给人们具有优势，故电子纸是替代纸张、节能环保、低成本的最理想显示的解决方案之一。

电泳显示装置显示信息的过程，是经由背板电极和公共电极把电信号加到电泳显示膜上，在正电场和负电场作用下，粒子会向不同方向移动，形成黑、白或彩色显示状态。当把信号输入到背板电极和公共电极上，则在背板电极与公共电极之间形成不同的电位差，由此驱动电泳显示膜层中的粒子移动，则能够显示各种各样的所需信息。根据信号输入方式的差异，主要分为有源驱动和无源驱动的方式，其中有源驱动的方式，形成有源器件阵列，通过门电极控制每个像素的信号电极信号状态的开关，进而用来显示多种多样的图形，最常用的有源器件是薄膜晶体管（TFT）阵列；无源驱动的方式只能显示段码类信息，显示内容相对固定且受非显示区域面积的制约，显示信息量比较少；有源驱动方式和无源驱动方式各有优缺点，有源驱动方式显示信息量大、可以实现图像显示，但成本高、功耗大；无源驱动方式成本低、功耗相对小、但只能显示数字和字符等段码。除此之外，单个像素的显示面积也有差异，有关内容在以下对其它的发明内容分析之后再详细说明；

关于有源驱动的电泳显示装置的专利申请有很多，如中国专利CN101276122提供了一种抑制像素间漏电流，提高电子纸可靠性的有源驱动电泳型显示装置以及电子设备；中国专利CN101770129N公开了一种电泳型电子纸显示器件，其适于避免传感错误且减少有源驱动的电力消耗量；中国专利CN102654705A提供一种电泳显示器组件及其制造方法，能够降低光漏电流的产生，增强显示效果；中国专利CN202057938U揭示一种电泳层材料利用率高的电子纸显示装置的结构，通过节约昂贵的电泳薄膜材料来降低电泳型电子纸的成本；日本专利JP2003084314A、JP2004325489A和美国专利US2007268245A1分别改善有源驱动电路来减少扫描次数、增加电压保持率、增加存储性、提高有源器件的开口率来改善电泳型电子纸的对比度和反射率；以上提到的电子纸显示装置通过改变有源器件即TFT的源电极、栅电极、绝缘层和显示电极的形状和层结构达到改善装置显示效果的目的。在众多有源驱动电泳型电子纸的发明创造中，限于薄膜晶体管（TFT）自身的薄膜器件的开关特性，开态和关态电流无法同时兼顾，即开态电流越大，关态电流也越大。若保持薄膜晶体管（TFT）的尺寸不变，使得肉眼无法分辨，即不影响单个像素的显示效果，很难给单个像素提供足够的电流；若使用这样的保持薄膜晶体管（TFT）驱动较大的单个像素时，需要增加开态电流时，关态电流随之增大，导致显示效果下降；且在有源驱动时通常为显示一个数平方毫米或数十平方毫米的字符，需要大量的点来组合实现，造成驱动成本的上升，因此有源驱动在许多应用场合无法完全替代无源驱动的电子纸显示装置。

正因如此，近年来无源驱动电泳型电子纸仍然受到关注，中国专利CN102819160A、台湾专利TW201250358A和美国专利US2012314275A1是被动式矩阵基板，具有一电极表面，该电极表面具有多个电极，还有图案部分的导电层，具有一预设形状，并配置于电子墨水层与该被动式矩阵基板的电极表面之间；通过一封面，用于覆盖电子墨水层的显示区域，并具有一预设图案与一预设文字至少其中之一，且在该封面中，对应于电子墨水层所显示的该预设形状的部分为镂空，这种显示装置尽管覆盖的镂空封面层可以解决笔画较多汉字的驱动问题，但是因封面层的存在，带来对环境光形成遮挡的负面作用，使得电泳层表面反射光的效率降低，造成对比度下降，同时，这些发明创造带来的另一个问题就是背景层无法随着时间改变，限制了灰度显示的应用，电切换背景的变化，显示对比度显著下降，这限制了许多应用；中国专利CN102566190A通过把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设有多个相互平行的列电极，使行电极和列电极相互正交，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，此发明创造对电泳型电子纸最大的问题在于，当电泳型电子纸的材料驱动阈值电压和电压之比大于1.5以上时，显示对比度明显下降，背景呈现中间色调，许多电泳型电子纸材料本身并不存在明显的阈值；中国专利CN202351593U通过在玻璃基板上附有氧化铟锡透明线路层，在该线路层上有绝缘膜层，绝缘膜层上有像素及背景电极层，像素及背景电极层的像素为笔段型结构，在垂直界面上，所述氧化铟锡透明线路层与像素及背景电极层之间需要电导通的相应位置跨层连接；中国专利CN202351593U和前述提到的有源驱动在像素具有相似的结构，像素电极、绝缘层、引线电极和过孔（或跨层连接），这种跨层连接带来一个严重的问题就是由于增加功耗，导致对比度下降；在相同的驱动条件下，中国专利CN102654705A的对比度不如中国专利CN102819160A、台湾专利TW201250358A和美国专利US2012314275A1的结构。在无源电泳型电子纸驱动技术中，利用PCB背板电极、FPC背板电极或类似的PET背板电极把电极的不同图案分布于基板的两面可以获得比较好的显示效果。尽管印刷线路板的技术比较成熟，在电泳型电子纸显示中还是存在诸多问题需要解决，一是精密的印刷线路板造价高，低成本的线路板精度难以满足汉字显示的要求；二是由于过孔精度的限制，背景电极显示很难实现满足高精细度图案和复杂背景设计；三是连接方式受限制，不适合COG和COF等驱动方式，而COG驱动方式是成本最低、加工自动化程度最高的连接方式之一，COF是柔性的连接方式。

综上所述，和有源驱动显示方案相比，无源驱动电泳型电子纸更适合单一像素大的显示，但是无源驱动方式的高精细度图案、低功耗、高对比度、连接方式灵活的发明创造技术方案一直未被提出，无法借鉴有源驱动电泳型电子纸可以实现各种各样的显示内容，也无法通过组合现有的无源驱动或有源驱动的电泳型电子纸的发明创造来制造具有高精细度图案、低功耗、高对比度、连接方式灵活的无源驱动电泳型电子纸，在广告、指示牌和智能卡等领域，迫切需要高精细度图案、高对比度、低功耗、低成本的无源驱动电子纸显示器。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种无源驱动电泳型电子纸装置。

本发明的技术手段如下：

一种无源驱动电泳型电子纸装置，包括：显示介质层和相对设置的上基板和下基板；所述下基板上表面形成第一电极；所述第一电极包括公共引线电极、显示引线电极和显示电极；所述上基板下表面形成公共电极；所述公共电极通过转印电极与公共引线电极电连接；所述显示引线电极上覆盖有绝缘层；所述显示电极和绝缘层的上面形成第二电极；所述显示引线电极与所述显示电极电连接；所述显示电极与所述第二电极电连接；所述显示介质层容置于公共电极与第二电极之间，该显示介质层与公共电极以及第二电极电连接，该公共电极与第二电极之间具有一电势差，该电势差足以驱动显示介质层的显示；所述第二电极通过胶层与显示介质层相连接；

进一步地，还包括密封胶框，所述密封胶框位于上基板和下基板的边缘位置，与上基板和下基板构成封闭结构；

进一步地，所述下基板为塑料薄膜基板、玻璃基板、金属基板或纸质基板；所述上基板为透明塑料基板；

进一步地，所述第一电极采用光刻工艺制成，其材质为ITO材料、金属材料或有机导电材料；

进一步地，所述第一电极为印刷电极；

进一步地，还包括通过COG、COB、COF或引脚方式与公共引线电极和显示引线电极相连接的驱动芯片；

进一步地，所述绝缘层通过倒U型结构全封闭包裹所述显示引线电极，该绝缘层采用印刷工艺或光刻工艺多次形成；

进一步地，所述第一电极和第二电极由一个或一个以上电极层叠加组成；

进一步地，所述显示电极与第二电极的厚度之和大于等于显示引线电极、绝缘层和第二电极由下至上依次叠加部分的厚度之和；

进一步地，通过提高【(R_1&2+Rc)*C₃】/【(R₁+Rc)*C₂】的比值来降低功耗和改善对比度；其中R₁为第一电极的电阻、R_1&2为第一电极与第二电极的串联电阻、Rc为公共电极与公共引线电极的串联电阻、C₂为公共电极的电容、C₃为第二电极和公共电极的电容。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种无源驱动电泳型电子纸装置，通过第一电极所包括的显示引线电极与绝缘层和第二电极形成的电极复合结构，以及显示电极、第二电极和公共电极形成的电极复合结构，能够实现低功耗和高对比度显示，避免了第一电极所包括的显示引线电极对显示内容的影响，显著的降低显示像素的阻容值；显示引线电极被绝缘层有效覆盖，使得显示图案的结构更简单，接触电阻小，整个电子纸的显示图案能够更精细，加工工艺和设备精度低；另外，本发明适用范围广、电极材料选择广泛、工艺设备简单、生产过程能耗低、制造方法绿色环保、驱动方式选择灵活、本发明结构简单、不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、下基板，3、绝缘层，4、第二电极，5、胶层，6、显示介质层，7、公共电极，8、上基板，9、转印电极，10、密封胶框，20、公共引线电极，21、显示引线电极，22、显示电极。

具体实施方式

如图1所示的一种无源驱动电泳型电子纸装置，包括：显示介质层6和相对设置的上基板8和下基板1；所述下基板1上表面形成第一电极；所述第一电极包括公共引线电极20、显示引线电极21和显示电极22；所述上基板8下表面形成公共电极7；所述公共电极7通过转印电极9与公共引线电极20电连接；所述显示引线电极21上覆盖有绝缘层3；所述显示电极22和绝缘层3的上面形成第二电极4；所述显示引线电极21与所述显示电极22电连接；所述显示电极22与所述第二电极4电连接；所述显示介质层6容置于公共电极7与第二电极4之间，该显示介质层6与公共电极7以及第二电极4电连接，该公共电极7与第二电极4之间具有一电势差，该电势差足以驱动显示介质层6的显示；所述第二电极4通过胶层5与显示介质层6相连接；进一步地，还包括密封胶框10，所述密封胶框10位于上基板8和下基板1的边缘位置，与上基板8和下基板1构成封闭结构；进一步地，所述下基板1为塑料薄膜基板、玻璃基板、金属基板或纸质基板；所述上基板8为透明塑料基板；进一步地，所述第一电极采用光刻工艺制成，其材质为ITO材料、金属材料或有机导电材料；进一步地，所述第一电极为印刷电极；进一步地，还包括通过COG、COB、COF或引脚方式与公共引线电极20和显示引线电极21相连接的驱动芯片；进一步地，所述绝缘层3通过倒U型结构全封闭包裹所述显示引线电极21，该绝缘层3采用印刷工艺或光刻工艺多次形成；进一步地，所述第一电极和第二电极4由一个或一个以上电极层叠加组成；进一步地，所述显示电极22与第二电极4的厚度之和大于等于显示引线电极21、绝缘层3和第二电极4由下至上依次叠加部分的厚度之和；进一步地，通过提高【(R_1&2+Rc)*C₃】/【(R₁+Rc)*C₂】的比值来降低功耗和改善对比度；其中R₁为第一电极的电阻、R_1&2为第一电极与第二电极4的串联电阻、Rc为公共电极7与公共引线电极20的串联电阻、C₂为公共电极7的电容、C₃为第二电极4和公共电极7的电容。

本发明所述下基板为塑料薄膜基板、玻璃基板、金属基板或纸质基板，下基板没有透明性的要求，不同种类的基板特性，可以制造出适应各种工作环境和显示内容的低成本电泳型电子纸，塑料薄膜基板的弯曲性能好；玻璃基板的封装成本低；另外，也可以使用带有绝缘层的金属基板，金属基板的优点是强度高，而纸质基板的成本最低；所述上基板为透明塑料基板，为了具有更好的环境适应性，上基板也可以进一步覆盖玻璃基板或其它种类的透明薄膜，但在增加电泳型电子纸对环境的适应性同时，带来的问题是显示装置的厚度增加。

本发明所述第一电极可以采用光刻工艺制成，其材质为ITO材料、金属材料或有机导电材料；所述第一电极还可以为印刷电极；可以根据基板种类和连接方式的要求来选择第一电极的材料种类和加工方式，光刻技术具有精度高、线宽和线缝达到微米甚至纳米数量级；印刷形成的第一电极，选择最佳的印刷方式也可以达到微米量级；若驱动芯片的类型为COG连接，选择玻璃基板，使用材质为金属材料的第一电极，则加工方式可选印刷方式或光刻方式，若使用材质为ITO材料的第一电极，则需要使用光刻方式加工，尽管有印刷方式的ITO材料，但现在并不成熟；若驱动芯片的类型为COF连接，则需选择塑料薄膜基板，使用金属电极，加工方式为印刷或光刻方式；其它的金属引脚、斑马纸和斑马条的连接方式，使用各种可印刷的低精度电极既可满足要求，这些方式的共同特点是驱动芯片在系统电路上；所述第一电极还可以为印刷电极，如银电极、碳、石墨烯、碳纳米管和PEDOT电极，根据显示具体内容的要求，印刷技术可以选择丝网印刷方式或可实现高精度的凹版或喷墨印刷方式；和丝网印刷技术相比，凸版印刷技术、凹版印刷技术和喷墨技术的图案精度都比较高，都可以达到微米数量级。

本发明还包括通过COG、COB、COF或引脚方式与公共引线电极和显示引线电极相连接的驱动芯片；由于使用环境和所要求性能的差异，选择不同的背板电极制作显示装置，特别是要求整个驱动单元外形尺寸比较小的时候，COG和COF是优先选择的方式之一；COF的成本很高，通常是COG的3-5倍甚至更高；COG是低成本方案的最佳选择。电泳型薄膜的加工方式，是公共电极非图案化，因此常规的有源驱动的COG方式和类似于液晶的无源COG驱动方式是难于实现的，应用本发明的无源驱动电泳型电子纸结构，可以实现多种多样的驱动连接方式。

本发明所述绝缘层通过倒U型结构全封闭包裹所述显示引线电极，该绝缘层采用印刷工艺或光刻工艺多次形成；绝缘层的形成方式很多，印刷方式具有节省材料的优点，且印刷方式形成的绝缘层厚度范围比较宽，从数十纳米到数毫米都可以实现；同时设备投资少，和光刻方式相比制造成本低廉。光刻技术的最大优势是高精度的图案，但是形成的绝缘层厚度受到制约，随着厚度的增加，图案精度下降，曝光时间增加，效率下降，成本增高。绝缘层在许多领域和发明创造中都在使用，但是本发明的绝缘层设置可以改变电极的分布方式进而改变各种寄生电容的分配，实现了性能优异的无源驱动电泳型电子纸装置。显示引线电极、绝缘层、第二电极和公共电极形成复杂的层结构，同时第一电极及第二电极的多层电极与公共电极也形成重要的层结构，这两个层结构的性能优化筛选是其它发明创造的技术方案所不具备的，是实现高对比度、低功耗的关键因素；所述第二电极能够改善显示电极纵向分布均匀性，同时减小显示单元的阻容效应。

本发明所述第一电极和第二电极由一个或一个以上电极层叠加组成；第一电极与第二电极可以采用相同的材质也可以采用不同的材质；所述显示电极与第二电极的厚度之和大于等于显示引线电极、绝缘层和第二电极由下至上依次叠加部分的厚度之和；塑封压力能形成电泳层和电极的紧密接触，具有良好的对比度，且表面均匀，显示装置美观，若显示引线电极、绝缘层和第二电极由下至上依次叠加部分的厚度之和高于显示电极与第二电极的厚度之和过多会造成接触不良，对比度下降。

本发明显示介质层可以是微胶囊、微杯的电泳显示媒质，也可以是其它类型的显示介质层；这里显示介质层除电泳微胶囊和微杯之外，同样也适用于其它可以使用背板电极的显示媒质层，如SSCT或PDLC液晶层、电致变色层和电润湿层等。

本发明通过提高【(R_1&2+Rc)*C₃】/【(R₁+Rc)*C₂】的比值来降低功耗和改善对比度；其中R₁为第一电极的电阻、R_1&2为第一电极与第二电极的串联电阻、Rc为公共电极与公共引线电极的串联电阻、C₂为显示引线电极与公共电极之间形成的电容、C₃为第二电极与公共电极之间形成的电容；本发明的绝缘层、第一电极和第二电极并不是简单的的叠加，需要分析设计参数才能具有更好的效果。特别是第一电极和第二电极都包括背景电极部分，使得整个显示部分的走线布局变得异常复杂。假设第一电极的电阻为R₁（不含与第二电极重叠部分），第一电极和第二电极的串联电阻为R_1&2，公共电极与公共引线电极的串联电阻为Rc，这些参数都是对单一显示内容定义的。显示引线电极和第二电极的电容为C₁，公共电极的电容为C₂，第二电极和公共电极的电容为C₃，这些电容的定义可以是同一显示内容，也可以是不同显示内容，即显示引线电极可能是和对应显示内容形成电容或和其它显示内容的显示引线电极形成电容。第一电极和第二电极在显示区和背景部分重叠或部分重叠，是欧姆接触，电容可以忽略不计。在显示装置中随着显示内容的增多，第一电极的显示引线电极和第二电极会有重叠部分，这部分电容通过提高绝缘层的厚度，可以获得显著的降低，远比提高绝缘层的介电常数有效。不同的显示内容，绝缘电阻的大小不能保证低功耗和高对比度的显示。当绝缘层的厚度足够厚时，因为C₁远小于C₂，为了讨论方便则只考虑C₂的影响。在本发明的电子纸装置设计过程中，发现绝缘层的厚度影响驱动电压和显示对比度。一个薄的绝缘层容易实现第二电极和绝缘层的厚度匹配，但是显著增加驱动IC的功耗，使电子纸功耗低的优势丧失殆尽，同时对比度也下降。当绝缘层厚度增加时，第二电极的厚度必须随之增加，否则对比度会明显下降。通过设计第一电极和第二电极的多层结构，分步形成第一电极、第二电极，并设置较厚的绝缘层覆盖于第一电极的显示引线电极部分，和公共电极一起形成新的无源驱动型电子纸显示装置的背板电极，有效地解决了现有技术中存在的问题。根据我们反复试验的结果，在C₁可忽略不计的条件下，【(R_1&2+Rc)*C₃】/【(R₁+Rc)*C₂】的比值越大，电子纸装置的对比度越好，功耗也越低，反之对比度越差，功耗也急剧上升，当功耗和对比度无法满足要求时，通过提高这一比值来降低功耗、改善对比度是一方向。

本发明提供的一种无源驱动电泳型电子纸装置，具有适用范围广、电极材料选择广泛的优势，使用的制造技术主要是印刷或光刻技术，生产线简单，对环境要求低。日常的标牌、电子货架标签和笔段类显示，只需印刷设备即可完成电极制造，工艺设备简单、生产过程能耗低、与现有的PCB、FPC的背板电极的制造方法相比是绿色环保的。绝缘层、第一电极与第二电极形成的电极复合结构和显示介质层组成的无源驱动电泳型电子纸装置，具有灵活的结构设计，适用不同的整机装配需要；与有源驱动电泳型电子纸技术相比，具有数据传输量小、单元像素显示面积大、材料成本和制造成本低的特点，同时具有驱动方式选择灵活的优势，通过第一电极、第二电极和绝缘层的结构，避免了第一电极所包括的显示引线电极对显示内容的影响，同时由于没有薄膜晶体管驱动能力的限制，本发明与现有的有源驱动技术相比，能够实现单个像素面积大的英文字母、汉字和数字的显示内容以及显示内容充满整个显示屏的低成本技术；与现有无源驱动技术中电极-绝缘层-电极的过孔或跨层连接技术相比，使用第一电极的显示电极与第二电极多层叠加构成的电极结构，摒弃绝缘层的电极，显著的降低显示像素的阻容值即电阻和电容之积，这种结构的无源驱动电泳型电子纸装置，既可以使用现有玻璃基板黑白、TN、STN生产线的一部分光刻设备、印刷设备生产，也可以应用辊对辊的生产工艺制造，结构简单、成本低廉。在使用玻璃基板形成第一电极和第二电极时，可以实现COG或FOG的连接驱动方式；利用辊对辊的生产工艺制造使用薄膜基板做第一电极和第二电极时，可以实现COF或FOF的连接驱动方式，并可以把驱动电路和控制电路加工成一体型；与利用PCB、FPC做背板电极的电子纸显示装置相比，由于不需要利用铜等金属，制造工艺过程使用印刷方式即可，更突出电子纸的环保特性；采用多层电极结构不需要过孔和绝缘层，显示引线电极被绝缘层有效覆盖，使得显示图案的结构更简单，接触电阻小，整个电子纸的显示图案能够更精细，加工工艺和设备精度低；另外，在无源驱动电泳型电子纸装置中，必须要考虑的问题就是背景切换问题。正因如此，电泳型电子纸可以实现正对比度和负对比度的显示。在加工制造过程中，现有材料技术水平受压力和静电的影响，不可避免发生显示状态的某种程度改变或者完全改变。在显示装置制造完成后，必须要进行刷新，这样才可以获得较高的对比度。在电泳型显示媒介材料相同的条件下，本发明与现有无源驱动技术相比，既能够实现正对度显示，也能够显示像“B”和“电”这类具有闭合结构的文字或字母的复杂背景；和现有的跨层或过孔连接技术相比，由于显示区域只需多层电极，能够实现低功耗和高对比度显示；与镂空图案的方式相比，电切换的背景显示对比度高，这在小尺寸的电泳型电子纸装置中是急需的技术，也是本发明能够实现的有益效果之一。

本发明所述无源驱动电泳型电子纸装置可以下基板采用旭硝子0.1mm厚度的玻璃基板；旭硝子的玻璃基板可以弯曲，阻水隔湿特性优良，玻璃基板封装成本低，易于各种电极的成膜；第一电极可以采用ITO电极，其中包括背景电极；ITO电极的加工工艺非常成熟，性能十分稳定，光刻技术具有精度高，线宽和线缝能够达到纳米数量级；驱动芯片的类型为COG连接，芯片型号是SSD1623，COG连接能有效地和客户端匹配，易于大规模的批量生产；绝缘层可以采用丝网印刷方式加工，材料使用Elect-1166，处理温度120℃，厚度加工成25微米左右；绝缘层的形成方式有很多，丝网印刷方式具有节省材料的优点，同时印刷方式的厚度范围比较宽，从数十纳米到数毫米都可以实现；同时，设备投资少，和光刻方式相比制造成本低廉；第二电极包括背景电极可以使用导电碳浆，采用丝网印刷方式，显示电极厚度为26微米左右，背景电极在1微米左右；转印电极可以使用导电碳浆，厚度可以为30微米左右；显示介质层可以使用E-ink微胶囊电泳显示媒质；公共电极可以采用透明的ITO薄膜；上基板采用PET基板。

本发明所述无源驱动电泳型电子纸装置可以下基板采用厚度为0.05mm的标准聚酰亚胺薄膜；聚酰亚胺薄膜具有优良的耐热性、能够适用于-60℃的严寒、抗辐射性能、耐水性、耐酸性、耐溶剂和耐氟里昂特性；第一电极包括背景电极可以采用银纳米粒子油墨（SEINTRONICS INK），这种油墨具有对喷墨印刷电路形成所必需的良好的分散性和导电性，因不凝聚和堵塞少等特点可以形成高密度和高导电性的电极；驱动芯片的类型为COF连接，芯片型号是SSD1623或功能类似的芯片；COF连接能有效地和客户端匹配，易于大规模的批量生产；绝缘层可以采用丝网印刷方式加工，材料可以使用Elect-1166，处理温度120℃，厚度是25微米左右；第二电极包括背景电极可以使用导电碳浆，利用丝网印刷方式，显示电极厚度26微米左右，背景电极在1微米左右；转印电极可以使用导电碳浆，厚度在30微米左右；显示介质层可以使用E-ink微胶囊电泳显示媒质；公共电极采用透明的ITO薄膜；上基板采用PET基板。

本发明所述无源驱动电泳型电子纸装置可以下基板采用旭硝子0.1mm厚度的玻璃基板；第一电极包括背景电极可以采用ITO薄膜电极；驱动芯片的类型为COG连接，芯片型号是SSD1623；绝缘层可以采用光刻方式加工，涂覆方式使用棍涂，材料可以使用国产瑞红RZJ304正性光刻胶，处理温度120℃，多次套刻成像处理厚度是25微米左右；第二电极包括背景电极使用聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐，（PEDOT:PSS，Poly（2,3-dihydrothieno-1,4-dioxin）-poly（styrenesulfonate）），使用光刻图形方式加工，材料可以使用信越高分子公司的可光刻的PEDOT：PSS，型号是SEPLEGYDA OC-U，显示电极厚度26微米左右，背景电极在1微米左右；为达到所需的厚度可以采用多次光学套刻的方式，或一部分使用可丝网印刷的低精度材料，一部分使用SEPLEGYDA OC-U，减小达到所需厚度的材料成本；转印电极可以使用导电碳浆，厚度在30微米左右；显示介质层可以使用E-ink微胶囊电泳显示媒质；公共电极采用透明的ITO薄膜；上基板采用PET基板。

本发明所述无源驱动电泳型电子纸装置可以下基板采用0.18mm厚度的PET基板，并可以制作透明的背板电极；第一电极包括背景电极采用ITO薄膜电极；驱动部分直接安装于客户系统中，与驱动的连接采用金属引脚、斑马纸或斑马条的连接方式；绝缘层采用丝网印刷方式加工，材料可以使用透明的光固化胶，使用365nm的紫外光照射，绝缘层厚度是25微米左右；第二电极包括背景电极使用透明的聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐，（PEDOT:PSS，Poly（2,3-dihydrothieno-1,4-dioxin）-poly（styrenesulfonate）），采用丝网印刷方式加工，材料使用信越高分子公司的可印刷PEDOT：PSS，型号是SEPLEGYDAOC-SC，显示电极厚度26微米左右，背景电极在1微米左右；转印电极可以使用导电碳浆，厚度在30微米左右；显示介质层可以使用E-ink微胶囊电泳显示媒质；公共电极采用透明的ITO薄膜；上基板采用PET基板；这种方式制作的无源驱动电泳型电子纸装置，可以从前后两面都显示图案，可以用于显示对称的图案，只是两种图案的黑白表现是相反的图像。

实际应用中会有更多的组合可以罗列出，绝缘层的材料或电极材料的变更，以及第一电极、第二电极或绝缘层使用同种材料，或多层材料的复合叠加，背景电极和转印电极的覆盖区域和安置区域的选择，都涵盖于本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于包括：显示介质层（6）和相对设置的上基板（8）和下基板（1）；所述下基板（1）上表面形成第一电极；所述第一电极包括公共引线电极（20）、显示引线电极（21）和显示电极（22）；所述上基板（8）下表面形成公共电极（7）；所述公共电极（7）通过转印电极（9）与公共引线电极（20）电连接；所述显示引线电极（21）上覆盖有绝缘层（3）；所述显示电极（22）和绝缘层（3）的上面形成第二电极（4）；所述显示引线电极（21）与所述显示电极（22）电连接；所述显示电极（22）与所述第二电极（4）电连接；所述显示介质层（6）容置于公共电极（7）与第二电极（4）之间，该显示介质层（6）与公共电极（7）以及第二电极（4）电连接，该公共电极（7）与第二电极（4）之间具有一电势差，该电势差足以驱动显示介质层（6）的显示；所述第二电极（4）通过胶层（5）与显示介质层（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于还包括密封胶框（10），所述密封胶框（10）位于上基板（8）和下基板（1）的边缘位置，与上基板（8）和下基板（1）构成封闭结构。

3.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于所述下基板（1）为塑料薄膜基板、玻璃基板、金属基板或纸质基板；所述上基板（8）为透明塑料基板。

4.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于所述第一电极采用光刻工艺制成，其材质为ITO材料、金属材料或有机导电材料。

5.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于所述第一电极为印刷电极。

6.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于还包括通过COG、COB、COF或引脚方式与公共引线电极（20）和显示引线电极（21）相连接的驱动芯片。

7.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于所述绝缘层（3）通过倒U型结构全封闭包裹所述显示引线电极（21），该绝缘层（3）采用印刷工艺或光刻工艺多次形成。

8.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于所述第一电极和第二电极（4）由一个或一个以上电极层叠加组成。

9.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于所述显示电极（22）与第二电极（4）的厚度之和大于等于显示引线电极（21）、绝缘层（3）和第二电极（4）由下至上依次叠加部分的厚度之和。

10.根据权利要求1所述的一种无源驱动电泳型电子纸装置，其特征在于通过提高【(R_1&2+Rc)*C₃】/【(R₁+Rc)*C₂】的比值来降低功耗和改善对比度；其中R₁为第一电极的电阻、R_1&2为第一电极与第二电极（4）的串联电阻、Rc为公共电极（7）与公共引线电极（20）的串联电阻、C₂为公共电极（7）的电容、C₃为第二电极（4）和公共电极（7）的电容。

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