CN106200199B - 显示面板及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示面板及其驱动方法，属于电子墨水显示技术领域，其可至少部分解决现有的电子墨水式的显示面板中电场不均匀、电极制备难度大的问题。本发明的显示面板包括对盒的第一基板和第二基板，二者间设有透明介质，透明介质中混有带电的吸光颗粒，第一基板包括第一基底以及全反射结构，透明介质的折射率比吸光颗粒和全反射结构的折射率都低；显示面板的每个像素单元中设有多个电极墙；每个像素单元中的电极墙包括第一电极墙和第二电极墙，在平行于显示面板的方向上，每个第一电极墙的墙面与至少一个第二电极墙的墙面相对设置，每个第二电极墙的墙面均与至少一个第一电极墙的墙面相对设置，且相对设置的电极墙间设有全反射结构。

Description

显示面板及其驱动方法
技术领域
本发明属于电子墨水显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其驱动方法。
背景技术
电子墨水显示是一种全反射式的显示模式。如图1所示，在电子墨水式的显示面板中，第一基板1和第二基板2间填充有透明介质(图中未示出)，透明介质中混有带电的吸光颗粒7(墨水粒子)；且第一基板1的第一基底19上设有许多朝向透明介质的半球微结构(全反射结构11)，半球微结构由高折射率树脂构成，且表面形成有第一电极18(公共电极)，而第二基板2的第二基底29上设有第二电极28(如每个像素单元9中设有像素电极)。通过向第一电极18和第二电极28加不同驱动电压即可控制吸光颗粒7移动。当吸光颗粒7被吸引到第二基板2一侧时，由于半球微结构的折射率比透明介质的折射率高，故由外界射入半球微结构的光会在其与透明介质的界面发生全反射而返回，实现亮态；当吸光颗粒7被吸引到第一基板1一侧时，半球微结构与吸光颗粒7接触，由于二者折射率近似，故不能发生全反射(或全反射减少)，由外界射入的光会穿过半球微结构被吸光颗粒吸收7，实现暗态。
其中，由于第一电极18是设在半球微结构表面的，故其不是平面而是起伏的弧面，这导致第一电极18与第二电极28间产生的电场不均匀，给驱动吸光颗粒7造成困难；同时，要在起伏不平的表面上形成完整、均匀的电极层也比较困难，导致第一电极18的制备难度大。
发明内容
本发明至少部分解决现有的电子墨水式的显示面板中电场不均匀、电极制备难度大的问题，提供一种电场均匀且容易制备的显示面板及其驱动方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，包括对盒的第一基板和第二基板，所述第一基板包括第一基底以及设于第一基底朝向第二基板一侧的全反射结构；所述第一基板和第二基板间设有透明介质，透明介质中混有带电的吸光颗粒，所述透明介质的折射率比全反射结构的折射率和吸光颗粒的折射率均小；且
所述显示面板包括多个像素单元，每个像素单元中设有多个电极墙；每个像素单元中的所述电极墙包括第一电极墙和第二电极墙，在平行于显示面板的方向上，每个第一电极墙的墙面与至少一个第二电极墙的墙面相对设置且之间设有全反射结构，每个第二电极墙的墙面均与至少一个第一电极墙的墙面相对设置且之间设有全反射结构。
优选的是，所述全反射结构包括多个向第二基板凸起的半球微结构。
进一步优选的是，每个所述像素单元中包括多个所述半球微结构，在每个所述半球微结构的至少两个相对侧，分别设有所述第一电极墙和第二电极墙。
进一步优选的是，相邻所述半球微结构之间有间隔，所述第一电极墙和第二电极墙设于所述间隔处。
优选的是，所述第一电极墙和第二电极墙设于第二基板上。
优选的是，所述第二基板包括反射层。
优选的是，至少部分相邻设置且之间无全反射结构的电极墙间填充有绝缘介质层。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述显示面板的驱动方法，其包括：
当要进入亮态显示时，向所述相对的第一电极墙和第二电极墙施加第一驱动电压，使所述吸光颗粒位于第一电极墙和/或第二电极墙处；
当要进入暗态显示时，向所述相对的第一电极墙和第二电极墙施加第二驱动电压，使所述吸光颗粒位于对应像素单元中全反射结构的位置处。
优选的是，所述第一驱动电压为第一电极墙和第二电极墙均带与吸光颗粒电荷种类不同的电荷；或为第一电极墙和第二电极墙中的一个带与吸光颗粒电荷种类相同的电荷，而另一个带与吸光颗粒电荷种类不同的电荷；所述第二驱动电压为第一电极墙和第二电极墙均带与吸光颗粒电荷种类相同的电荷。
优选的是，当要保持亮态显示时，取消向第一电极墙和第二电极墙施加的第一驱动电压；当要保持暗态显示时，取消向第一电极墙和第二电极墙施加的第二驱动电压。
本发明的显示面板中采用的电极为电极墙的形式，故其不会随着全反射结构表面的起伏而起伏，制备工艺简单；同时，电极墙产生的是水平电场，故其电场均匀，驱动效果好。
附图说明
图1为现有的一种显示面板的结构示意图；
图2为本发明的实施例的一种显示面板的结构示意图；
其中，附图标记为：
1、第一基板；11、全反射结构；18、第一电极；19、第一基底；2、第二基板；26、反射层；28、第二电极；29、第二基底；61、第一电极墙；62、第二电极墙；63、绝缘介质层；7、吸光颗粒；9、像素单元。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
在本发明中，“构图工艺”是指形成具有特定的图形的结构的步骤，其可为光刻工艺，光刻工艺包括形成材料层、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等步骤中的一步或多步；当然，“构图工艺”也可包括压印工艺、喷墨打印工艺等其它工艺。
实施例1：
本实施例提供一种显示面板，包括对盒的第一基板1和第二基板2，第一基板1包括第一基底19以及设于第一基底19朝向第二基板2一侧的全反射结构11；第一基板1和第二基板2间设有透明介质，透明介质中混有带电的吸光颗粒7，透明介质的折射率比全反射结构11的折射率和吸光颗粒7的折射率均小；
显示面板包括多个像素单元9，每个像素单元9中设有多个电极墙6；每个像素单元9中的电极墙6包括第一电极墙61和第二电极墙62，在平行于显示面板的方向上，每个第一电极墙61的墙面与至少一个第二电极墙62的墙面相对设置且之间设有全反射结构11，每个第二电极墙62的墙面均与至少一个第一电极墙61的墙面相对设置且之间设有全反射结构11。
如图2所示，本实施例的显示面板中，没有传统的第一电极和第二电极，而是设有电极墙6。顾名思义，电极墙6是指具有类似“墙”的形式的电极，或者说该电极具有较窄的宽度和较大的高度。具体的，若以电极墙6在平行于显示面板的平面中的最小尺寸(宽度)为1，则电极墙6在垂直于显示面板的方向上的尺寸(高度)至少应为2.5，优选大于等于3，更优选大于等于5，进一步优选大于等于10。当然，以上电极墙6仍可通过构图工艺形成，如可形成厚度较大的导电薄膜后进行光刻，将不属于电极墙6部分的导电薄膜除去，则剩余的导电薄膜即成为电极墙6。
在本实施例的显示面板中，每个像素单元9(即可独立控制的最小的点，如为子像素)中设有至少一个第一电极墙61和一个第二电极墙62，且每个第一电极墙61的墙面都与一个第二电极墙62的墙面相对，而每个第二电极墙62的墙面也都与至少一个第一电极墙61的墙面相对，而以上相对的一电极墙61和第二电极墙62之间设有全反射结构11(但并不代表所有相对的第一电极墙61和第二电极墙62间都必须有全反射结构11)。具体的，每个电极墙6的墙面(即其长度方向和高度方向所在的面)都与另一个电极墙6的墙面正对，从而两个电极墙6之间可产生平行且均匀的电场，而显示面板的部分结构(如全反射结构11、透明介质、吸光颗粒7等)也位于两个相对的电极墙6的墙面之间。
在本实施例的显示面板中，某像素单元9进行亮态显示时，可向其中的电极墙6加特定的驱动电压，将吸光颗粒7吸引到电极墙6附近，则电极墙6间的全反射结构11处无吸光颗粒7，由于全反射结构11的折射率比透明介质的折射率大，故入射光可在全反射结构11处发生全反射而返回，实现亮态；而在某像素单元9进行暗态显示时，可向其中的电极墙6加特定的驱动电压，从而将吸光颗粒7排斥到相对设置的电极墙6中间的位置，也就是使吸光颗粒7位于对应全反射结构11的位置并与全反射结构11接触，由于吸光颗粒7的折射率与全反射结构11的折射率比较接近(优选吸光颗粒7的折射率大于或等于全反射介质的折射率)，故全反射结构11此时不再发生全反射或发生全反射的光的比例减小，入射光会穿过全反射结构11并被吸光颗粒7吸收，从而实现暗态。
本实施例的显示面板中采用的电极为电极墙6的形式，故其不会随着全反射结构表面的起伏而起伏，制备工艺简单；同时，电极墙6产生的是水平电场，故其电场均匀，驱动效果好。
优选的，全反射结构11包括多个向第二基板2凸起的半球微结构；更优选的，每个像素单元9中包括多个半球微结构，在每个半球微结构的至少两个相对侧，分别设有第一电极墙61和第二电极墙62。
也就是说，全反射结构11可包括多个半球形的结构，这些半球微结构向第二基板2一侧凸起。通常而言，如图2所示，基于尺寸、出光均匀性等的限制，每个像素单元9中包括多个半球微结构；相应的，此时每个半球微结构的至少两个相对侧分别设有第一电极墙61和第二电极墙62(当然也可以是每个半球微结构的四个侧面外均设有电极墙6)。这样在暗态显示时，每个半球微结构周围的电极墙6正好可将吸光颗粒7排斥到该半球微结构的顶部位置，起到最好的减小全反射的效果。
当然，以上第一电极墙61和第二电极墙62的具体排布方式是多样的，例如可如图2所示，一个第一电极墙61和一个第二电极墙62组成“一对”，之间设有全反射结构11(这样会产生一些相邻设置但之间没有全反射结构1的第一电极墙61和第二电极墙62)；或者，也可以是第一电极墙61和第二电极墙62交替排列，从而每个电极墙6两侧都分别对应与其不同种类的电极墙6，且在所有相对设置的电极墙6间均设有全反射结构11。
更优选的，如图2所示，相邻半球微结构之间有间隔，第一电极墙61和第二电极墙62设于间隔处。
也就是说，此时全反射结构11中的半球微结构优选不是紧密相邻，而是之间设有间隔，而以上电极墙6则位于间隔处，以便在亮态时能够将吸光颗粒7吸引到间隔中，更好的避免其挡住全反射结构11；同时，也使各电极墙6所在位置的基板间隔(盒厚)相同，所有电极墙6可为统一的高度，制备比较方便。
优选的，第一电极墙61和第二电极墙62设于第二基板2上。
也就是说，以上电极墙6优选设于第二基板2表面，如设在第二基底29上(图2中以设在反射层26上为例)。显然，电极墙6优选应在半球微结构的顶部位置产生均匀的水平电场，以便将吸光颗粒7排斥到该位置，而以上位置是靠近第二基板2表面的位置，若将电极墙6设于第二基板2上，则其高度不用太大就可在该位置产生均匀的水平电场，更加方便。
当然，如果以上电极墙6设于第一基板1上，或者其中的一种设于第一基板1上而另一种设于第二基板2上，也都是可行的。
当然，由于第一电极墙61和第二电极墙62需要加载驱动电压，故在基板中还可包括为它们供电的电路。其中，为简化结构，优选第一电极墙61和第二电极墙62中的一种为公共电极，即所有的该种电极墙6都带统一的公共电压；而另一种电极墙6则为像素电极，即各像素单元9中的该种电极墙6相互独立，可带不同的数据电压。
优选的，第二基板2包括反射层26。
显然，在亮态时，不可避免的会有少量光穿过全反射结构11而射入透明介质中。故优选在第二基板2中设置反射层26(如位于第二基底29靠近第一基板1一侧，或位于第二基底29远离第一基板1一侧)，以便将以上的光反射回去，提高亮态亮度；同时，这也可使显示面板在任何情况下均不透明，改善显示效果。
优选的，至少部分相邻设置且之间无全反射结构11的电极墙6间填充有绝缘介质层63。
如图2所示，为实现更好的电场分布，故可能出现一些相邻(当然也是相对设置)但之间没有全反射结构11的电极墙6(可能为同种电极墙6，也可能为不同种电极墙6)，在这些电极墙6之间可设有由绝缘材料构成的介质层(绝缘介质层63)。该绝缘介质层63填充在电极墙6之间，从而为电极墙6提供更高的强度，避免电极墙6倒塌，且方便电极墙6的制备(即电极墙可形成在绝缘介质层63上)。当然，该介绝缘介质层63本身也可通过构图工艺形成。
本实施例还提供一种上述显示面板的驱动方法，其包括：
当要进入亮态显示时，向相对的第一电极墙61和第二电极墙62施加第一驱动电压，使吸光颗粒7位于第一电极墙61和/或第二电极墙62处；
当要进入暗态显示时，向相对的第一电极墙61和第二电极墙62施加第二驱动电压，使吸光颗粒7位于对应像素单元9中全反射结构11的位置处。
也就是说，当显示面板的某个像素单元9要进入亮态显示(如由暗态切换为亮态，或开机后直接进入亮态)时，则可向第一电极墙61和第二电极墙62加一定的第一驱动电压，将吸光颗粒7吸附在电极墙6处，以使全反射结构11处无吸光颗粒7，实现全反射。
而当显示面板的某个像素单元9要进入暗态显示(如由亮态切换为暗态，或开机后直接进入暗态)时，则可向第一电极墙61和第二电极墙62加一定的第二驱动电压，将吸光颗粒7排斥到相对设置两电极墙6中间的位置，即对应全反射结构11的位置，以使全反射结构11与吸光颗粒7接触，破坏全反射。
优选的，以上第一驱动电压可为第一电极墙61和第二电极墙62均带与吸光颗粒7电荷种类不同的电荷；或为第一电极墙61和第二电极墙62中的一个带与吸光颗粒7电荷种类相同的电荷，而另一个带与吸光颗粒7电荷种类不同的电荷；而第二驱动电压为第一电极墙61和第二电极墙62均带与吸光颗粒7电荷种类相同的电荷。
也就是说，如图2所示，以上第一驱动电压可为两个电极墙6都带与吸光颗粒7所携带的电荷种类(正电荷或负电荷)不同的电荷，从而两个相对设置的电极墙6都起到吸引吸光颗粒7的作用，可将吸光颗粒7分别吸附到两个电极墙6处。显然，根据这样的方式，每个像素单元9中的全部电极墙6所带的电荷可以一直相同，故其中可不存在公共电极，而只有像素电极(即每个像素单元9中第一电极墙61和第二电极墙62均为带相同电压的像素电极)。
或者，以上第一驱动电压也可为第一电极墙61和第二电极墙62中的一个带与吸光颗粒7所携带的电荷种类相同的电荷，而另一个则带与吸光颗粒7所携带的电荷种类不同的电荷，即两个相对设置的电极墙6中一个排斥吸光颗粒7，另一个吸引吸光颗粒7，从而将二者间的吸光颗粒7集中吸附在一个电极墙6处。
而以上第二驱动电压则为两个电极墙6都带与吸光颗粒7所携带的电荷种类相同的电荷(且电荷量更优选相同)，故两个相对设置的电极墙6都排斥吸光颗粒7，从而将吸光颗粒7排斥到两个电极墙6之间对应全反射结构11的位置。
优选的，当要保持亮态显示时，取消向第一电极墙61和第二电极墙62施加的第一驱动电压；当要保持暗态显示时，取消向第一电极墙61和第二电极墙62施加的第二驱动电压。
本实施例中，在无电压的情况下，吸光颗粒7可稳定的保持在原有位置上。因此，当显示面板的某个像素单元9进入一定的状态(如亮态)后，若要保持该状态一段时间，则在该段时间内不用继续向各电极墙6上加电压，从而可到降低耗电的作用。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，包括对盒的第一基板和第二基板，所述第一基板包括第一基底以及设于第一基底朝向第二基板一侧的全反射结构；所述第一基板和第二基板间设有透明介质，透明介质中混有带电的吸光颗粒，所述透明介质的折射率比全反射结构的折射率和吸光颗粒的折射率均小；其特征在于，
所述显示面板包括多个像素单元，每个像素单元中设有多个电极墙；每个像素单元中的所述电极墙包括第一电极墙和第二电极墙，在平行于显示面板的方向上，每个第一电极墙的墙面与至少一个第二电极墙的墙面相对设置且之间设有全反射结构，每个第二电极墙的墙面均与至少一个第一电极墙的墙面相对设置且之间设有全反射结构。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述全反射结构包括多个向第二基板凸起的半球微结构。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，
每个所述像素单元中包括多个所述半球微结构，在每个所述半球微结构的至少两个相对侧，分别设有所述第一电极墙和第二电极墙。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，
相邻所述半球微结构之间有间隔，所述第一电极墙和第二电极墙设于所述间隔处。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第一电极墙和第二电极墙设于第二基板上。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第二基板包括反射层。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
至少部分相邻设置且之间无全反射结构的电极墙间填充有绝缘介质层。
8.一种显示面板的驱动方法，其特征在于，所述显示面板为权利要求1至7中任意一项所述的显示面板，所述显示面板的驱动方法包括：
当要进入亮态显示时，向所述相对的第一电极墙和第二电极墙施加第一驱动电压，使所述吸光颗粒位于第一电极墙和/或第二电极墙处；
当要进入暗态显示时，向所述相对的第一电极墙和第二电极墙施加第二驱动电压，使所述吸光颗粒位于对应像素单元中全反射结构的位置处。
9.根据权利要求8所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，
所述第一驱动电压为第一电极墙和第二电极墙均带与吸光颗粒电荷种类不同的电荷；或为第一电极墙和第二电极墙中的一个带与吸光颗粒电荷种类相同的电荷，而另一个带与吸光颗粒电荷种类不同的电荷；
所述第二驱动电压为第一电极墙和第二电极墙均带与吸光颗粒电荷种类相同的电荷。
10.根据权利要求8所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，
当要保持亮态显示时，取消向第一电极墙和第二电极墙施加的第一驱动电压；
当要保持暗态显示时，取消向第一电极墙和第二电极墙施加的第二驱动电压。
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