CN110955092A - 子像素结构、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种子像素结构、显示面板及显示装置，其中，子像素结构，包括驱动层和显示层；所述驱动层包括电极层，所述电极层包括两个并排设置的电极；所述显示层包括层叠设置的第一封装层、墨水区隔层及透明的第二封装层，所述墨水区隔层设置有第一开口区，所述第二封装层设置有储墨腔，所述第一开口区与所述储墨腔连通，所述储墨腔或第一开口区容纳有带电墨水。子像素结构中设置了储墨腔，在储墨腔内容纳有带电墨水，该墨水可以是彩色的，通过选择性的给各子像素结构的电极供电，来控制墨水在第一开口及储墨腔之间流动，以显示对应的彩色图像。

Description

子像素结构、显示面板及显示装置

技术领域

本发明一般涉及显示技术领域，具体涉及一种子像素结构、显示面板及显示装置。

背景技术

目前市场所用的电子纸产品，如电纸书等，大多使用微杯纸膜结构的显示面板，该类显示面板一般只能显示黑白显示，而不能进行彩色显示。

发明内容

本申请期望提供一种可以进行彩色显示的子像素结构、显示面板及显示装置。

第一方面，本发明提供一种子像素结构，包括驱动层和显示层；

所述驱动层包括电极层，所述电极层包括两个并排设置的电极；

所述显示层包括层叠设置的第一封装层、墨水区隔层及透明的第二封装层，所述墨水区隔层设置有第一开口区，所述第二封装层设置有储墨腔，所述第一开口区与所述储墨腔连通，所述储墨腔或第一开口区容纳有带电墨水；

两所述电极中的其中一个用于驱动带电墨水从所述储墨腔流入所述第一开口区，另外一个用于驱动带电墨水从所述第一开口区流入所述储墨腔。

作为一种可实现方式，所述第一封装层与所述墨水区隔层之间设置有反光层。

作为一种可实现方式，所述储墨腔的容积大于等于所述第一开口区的容积。

作为一种可实现方式，所述第二封装层上设置有保护层，所述保护层设置有第二开口区及围绕所述第二开口区的遮光区，所述第二开口区对应于所述第一开口区，所述遮光区至少覆盖所述储墨腔。

作为一种可实现方式，所述电极为面状电极。

作为一种可实现方式，所述第一开口区与所述储墨腔的连通位置，位于所述第一开口区在所述电极并排排布方向上的一端。

作为一种可实现方式，所述驱动层还包括分别与所述电极一一对应连接的开关元件，，所述开关元件包括控制极、第一极和第二极，两所述开关元件的控制极分别连接不同的控制线，两所述开关元件的第一极分别与相同的数据线连接，两所述开关元件的第二极分别其对应的所述电极连接。

作为一种可实现方式，所述开关元件为薄膜晶体管或场效应晶体管。

第二方面，本发明提供一种显示面板，包括多个上述的子像素结构，多个所述子像素结构呈矩阵排布，位于同一行或同一列的所述子像素结构的带电墨水依次为红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水。

第三方面，本发明提供一种显示装置，包括上述的显示面板。

上述方案，子像素结构中设置了储墨腔，在储墨腔内容纳有带电墨水，该墨水可以是彩色的，例如可以采用红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水等，由三个子像素结构构成一个像素的情况下，该三个子像素结构的储墨腔内分别容纳红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水，通过选择性的给各子像素结构的电极供电，来控制墨水在第一开口及储墨腔之间流动，以显示对应的彩色图像。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的子像素结构带电墨水位于储墨腔的示意图；

图2为本发明实施例提供的子像素结构带电墨水位于第一开口区的示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一个像素部位的爆炸示意图；

图4为本发明实施例提供的一个像素部位电极、薄膜晶体管、栅线及数据线的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1、图2所示，本发明实施例示出的一种子像素结构，包括驱动层1和显示层2；驱动层1包括电极层，电极层包括两个并排设置的电极13；显示层2包括层叠设置的第一封装层11、墨水区隔层9及透明的第二封装层8，墨水区隔层9设置有第一开口区3，第二封装层8设置有储墨腔7，第一开口区3与储墨腔7连通，储墨腔7或第一开口区3容纳有带电墨水；两电极13中的其中一个用于驱动带电墨水从储墨腔7流入第一开口区3，另外一个用于驱动带电墨水从第一开口区3流入储墨腔7。

工作时，其中一个电极13通电时，用于将驱动储墨腔7内的带电墨水流至第一开口区3。

另一电极13通电时，用于将驱动第一开口区3内的带电墨水流至储墨腔7。

两电极13不可同时通电，只可选择性的使一个电极13通电，同时另一电极13断电。

电极13通电时，其携带电荷形成一定的电场来驱动带电墨水相应的流动。

作为其中一种实现方式，在初始状态下带点墨水容纳于储墨腔7内。

在制作该子像素结构时，可以分别在第一封装层11上形成墨水区隔层9，以及在第二封装层8上形成储墨腔7，然后在储墨腔7内灌注带电墨水，根据需要选择灌注的带电墨水的颜色，例如但不限于选择RGB(Red Green Blue；红禄蓝)三原色中的任意一种。由于带电墨水表面张力的作用，在第二封装层8贴装在墨水区隔层9上的过程中，带电墨水不会因重力作用而自动的从储墨腔7内跌落，有利于第一封装层11、墨水区隔层9以及第二封装层8三者合模。

形成墨水区隔层9的材料可以优选胶类物质，例如但不限于采用框胶(Seal胶)等，采用胶类物质形成的墨水区隔层9，对第一封装层11及第二封装层8同时进行粘接，使第一开口区3形成一个密封的空间，防止带电墨水溢出。若带电墨水溢出进入到相邻的子像素结构内，会造成显示色彩失真等问题。

当然，还可以采用氮化硅等材料沉积形成墨水区隔层9，并通过刻蚀等工艺形成第一开口区3。

上述方案，子像素结构中设置了储墨腔7，在储墨腔7内容纳有带电墨水，该墨水可以是彩色的，例如可以采用红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水等，由三个子像素结构构成一个像素的情况下，该三个子像素结构的储墨腔7内分别容纳红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水，通过选择性的给各子像素结构的电极13供电，来控制墨水在第一开口及储墨腔7之间流动，以显示对应的彩色图像。

在该示例中，驱动层位于显示层下方，当然在其他示例中，驱动层也可以位于显示层上方，在驱动层位于显示层上方的情况下，电极必须是透明电极。

作为一种可实现方式，上述子像素结构可以用于无背光或不自发光的显示设备中，如电子纸设备，为了提高显示效果，第一封装层11与墨水区隔层9之间设置有反光层10。外界的环境光从第一开口照射至反光层10，反光层10对该环境光进行镜面反射，较未设置反光层10的情况提高了显示的亮度。

作为一种可实现方式，为了在电极13的驱动下，使储墨腔7内的带电墨水充分的覆盖到第一开口区3内，防止因带电墨水太少，无法充分填充第一开口区3，使开口区的一部分填充有带电墨水而另外一部分未能填充墨水，造成显示失常，则要求储墨腔7的容积大于等于第一开口区3的容积，这样储墨腔7可以有足够的容积储存足够量的带电墨水，至少能够第一开口区3平铺一满层。

作为一种可实现方式，第二封装层8上设置有保护层6，保护层6设置有第二开口区4及围绕第二开口区4的遮光区5，第二开口区4对应于第一开口区3，遮光区5至少覆盖储墨腔7。设置保护层6一方面可以对其下方的各层起到一定的保护作用，防止其所保护的层被划伤等，另一方面，保护层6的遮光区5对储墨腔7进行遮挡，防止出现彩色点状现象。若不对储墨腔7进行遮挡，则在任何的显示状态下都可以看到储墨腔7，在储墨腔7内就有彩色的带电墨水时，就会看到一个个的彩色点，这造成了彩色点状现象，影响显示效果及观看体验。

形成保护层6的材料例如但不限于为聚苯乙烯(Polystyrene；PS)等。

作为一种可实现方式，电极13为面状电极13，以提供足够大的电场来驱动带电墨水从储墨腔7流至第一开口区3，或从第一开口区3流至储墨腔7。

作为一种可实现方式，为了能使带电墨水在储墨腔7与第一开口区3之间充分的流动，则第一开口区3与储墨腔7的连通位置，位于第一开口区3在电极13并排排布方向上的一端。

以图1视角为例，电极13是左右并排设置的，那么这里的并排排布方向就是左右方向，相应地，第一开口区3与储墨腔7的连通位置，位于第一开口区3的左右方向的一种一端，例如图1中位于了右端，当然也可以位于左端。

作为一种可实现方式，驱动层还包括分别与电极13一一对应连接的开关元件，开关元件包括控制极、第一极和第二极，两开关元件的控制极分别连接不同的控制线，两所述开关元件的第一极分别与相同的数据线连接，两所述开关元件的第二极分别其对应的所述电极13连接。

控制极为栅极，第一极和第二极中的其一为源极，另一位漏极。

控制线例如为栅线，通过栅极信号来控制相应开关元件的通断。

作为一种可实现方式，开关元件为薄膜晶体管或场效应晶体管。

例如，开关元件选用薄膜晶体管，在制作该子像素结构时，首先在基板上制备两薄膜晶体管，薄膜晶体管可以采用正交叠型、背沟道刻蚀型及背沟道保护型等中的任一种。该实施例中采用背沟道刻蚀型，其包括形成于基板20上的栅极19，设置在栅极19上的栅绝缘层17，设置在栅绝缘层17上的有源层16，设置在有源层16上的源极18及漏极15。在形成薄膜晶体管后形成覆盖薄膜晶体管的第一介电层14，在第一介电层14上开设延伸至源极18的过孔，在第一介电层14上形成通过过孔于源极连接的电极13，在电极13上形成第二介电层12，在第二介电层12上形成第一封装层11，在第一封装层11上形成反光层10，在放光层上形成墨水区隔层9，在墨水区隔层9上形成第二封装层8，在第二封装层8上形成保护层6。

第二方面，如图3及图4所示，本发明提供一种显示面板，包括多个上述的子像素结构，多个所述子像素结构呈矩阵排布，位于同一行或同一列的所述子像素结构的带电墨水依次为红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水。

图3、图4中仅示出了一个像素，该像素包括三个子像素结构R、G、B，该三个子像素结构分布为三原色的红色子像素结构、绿色子像素结构、蓝色色子像素结构。可以理解，红色子像素结构为储墨腔7内容纳红色墨水的子像素结构、绿色子像素结构为储墨腔7内容纳绿色墨水的子像素结构、蓝色色子像素结构墨水为储墨腔7内容纳蓝色墨水的子像素结构。

上述三原色的墨水全部在储墨腔7而不在第一开口区3时，该显示面板呈白态，要显示彩色图像时，通过电极13驱动相应墨水从储墨腔7流至第一开口区3以显示不同颜色的彩色图像。

同一个子像素结构中的两个电极13分别通过薄膜晶体管24连接不同的栅线21、22，以及相同的数据线23。

第三方面，本发明提供一种显示装置，包括上述的显示面板。

该显示装置可以是电纸书、手机、电脑显示器、电视、平板电脑等。

需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种子像素结构，其特征在于，包括驱动层和显示层；

所述驱动层包括电极层，所述电极层包括两个并排设置的电极；

所述显示层包括层叠设置的第一封装层、墨水区隔层及透明的第二封装层，所述墨水区隔层设置有第一开口区，所述第二封装层设置有储墨腔，所述第一开口区与所述储墨腔连通，所述储墨腔或第一开口区容纳有带电墨水；

两所述电极中的其中一个用于驱动带电墨水从所述储墨腔流入所述第一开口区，另外一个用于驱动带电墨水从所述第一开口区流入所述储墨腔。

2.根据权利要求1所述的子像素结构，其特征在于，所述第一封装层与所述墨水区隔层之间设置有反光层。

3.根据权利要求1所述的子像素结构，其特征在于，所述储墨腔的容积大于等于所述第一开口区的容积。

4.根据权利要求1所述的子像素结构，其特征在于，所述第二封装层上设置有保护层，所述保护层设置有第二开口区及围绕所述第二开口区的遮光区，所述第二开口区对应于所述第一开口区，所述遮光区至少覆盖所述储墨腔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的子像素结构，其特征在于，所述电极为面状电极。

6.根据权利要求1-4任一项所述的子像素结构，其特征在于，所述第一开口区与所述储墨腔的连通位置，位于所述第一开口区在所述电极并排排布方向上的一端。

7.根据权利要求1-4任一项所述的子像素结构，其特征在于，述驱动层还包括分别与所述电极一一对应连接的开关元件，所述开关元件包括控制极、第一极和第二极，两所述开关元件的控制极分别连接不同的控制线，两所述开关元件的第一极分别与相同的数据线连接，两所述开关元件的第二极分别其对应的所述电极连接。

8.根据权利要求7所述的子像素结构，其特征在于，所述开关元件为薄膜晶体管或场效应晶体管。

9.一种显示面板，其特征在于，包括多个权利要求1-8任一项所述的子像素结构，多个所述子像素结构呈矩阵排布，位于同一行或同一列的所述子像素结构的带电墨水依次为红色墨水、绿色墨水及蓝色墨水。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。

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