CN117452735A - 电子纸载体及画面更新机台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子纸载体及画面更新机台，其中电子纸载体包括一电极层、一电子墨水层、一保护层及至少一接触电极。电子墨水层配置于电极层上，保护层覆盖电子墨水层。接触电极连接电极层，且贯穿电子墨水层与保护层，以在保护层背对电子墨水层的表面上暴露出来。本发明中电子纸载体的成本可以较低，而当使用者对电子纸载体有显示画面更新需求时，才需将电子纸载体置于画面更新机台上以更新显示画面，因此能兼具低成本与良好的使用便利性，再者，由于采用了电场导引层以导引画面更新机台的像素电极与电子纸载体的电极层之间的电场，因此电子纸载体可以有良好的显示画面更新效果与画质。
Description
技术领域
本发明是有关于一种电子纸(electronic paper)，且特别是有关于一种电子纸载体(electronic paper carrier)及画面更新机台(image update machine)。
背景技术
电子纸由于采用可反射光线或吸收光线的电泳粒子呈现不同分布的原理，来产生显示画面，因此相对于具有背光的液晶显示器与自发光的有机发光二极管显示器，电子纸较不会产生伤害眼睛的强光。
另一方面，当电极被施加电压，以使电极施加电场至电泳粒子，进而改变电泳粒子的分布之后，可以不再对电极施加电压而电泳粒子的分布状态仍然能够维持。因此，相对于液晶显示器及有机发光二极管显示器，电子纸可以较为省电。
电子纸的大致构造分为上层的电子墨水显示层和下面的薄膜电晶体阵列(thinfilm transistor array,TFT array)驱动层。熟知的电子纸成本过高，因为都需要连着下方的薄膜电晶体阵列驱动层一起卖给消费者，而薄膜电晶体驱动层占整个电子纸的成本超过80％。
发明内容
本发明提供一种电子纸载体，其具有较低的成本与良好的画面更新效果。
本发明提供一种画面更新机台，其可对电子纸载体作效果良好的画面更新。
本发明的一实施例提出一种电子纸载体，包括一电极层、一电子墨水层、一保护层及至少一接触电极。电子墨水层配置于电极层上，保护层覆盖电子墨水层。接触电极连接电极层，且贯穿电子墨水层与保护层，以在保护层背对电子墨水层的表面上暴露出来。
本发明的一实施例提出一种画面更新机台，用以更新一电子纸载体的显示画面。画面更新机台包括一电晶体阵列基板及一电场导引层。电晶体阵列基板包括多个排成阵列的像素电极，电场导引层覆盖这些像素电极，且用以与电子纸载体的一保护层可分离地接触。电场导引层用以导引画面更新机台的像素电极与电子纸载体的一电极层之间的电场，而此电场驱动电子纸载体的一电子墨水层更新显示画面。当更新显示画面时，电子墨水层位于电极层与像素电极之间。
在本发明的实施例的电子纸载体与画面更新机台中，由于电晶体阵列基板是位于画面更新机台中，而不是在电子纸载体中，因此电子纸载体的成本可以较低。而当使用者对电子纸载体有显示画面更新需求时，才需将电子纸载体置于画面更新机台上以更新显示画面，因此能兼具低成本与良好的使用便利性。再者，由于采用了电场导引层以导引画面更新机台的像素电极与电子纸载体的电极层之间的电场，因此电子纸载体可以有良好的显示画面更新效果与画质。
附图说明
图1为本发明的一实施例的电子纸载体爆炸示意图。
图2A至图2E为用以绘示图1的电子纸载体置入画面更新机台以更新显示画面的流程的剖面示意图。
图3A、图3B及图3C分别绘示图1的电子纸载体的正面的三种实例。
图4为本发明的另一实施例的电子纸载体爆炸示意图。
附图符号说明：
50、眼睛；
100、100a、电子纸载体；
102、显示区；
110、电极层；
120、电子墨水层；
121、131、开口；
130、340、保护层；
132、表面；
133、角落；
134、136、边缘；
140、接触电极；
150、150a、卡片基板；
152、透光部；
154、遮光部；
160、天线层；
162、天线；
164、集成电路；
170、双面胶；
200、画面更新机台；
210、电场导引层；
220、弹性导电体；
230、第一磁性压板；
240、第二磁性压板；
250、电路板；
300、电晶体阵列基板；
310、像素电极；
320、共用电极；
330、电晶体。
具体实施方式
图1为本发明的一实施例的电子纸载体爆炸示意图，而图2A至图2E为用以绘示图1的电子纸载体置入画面更新机台以更新显示画面的流程的剖面示意图。请参照图1及图2A至图2E，本实施例的电子纸载体100包括一电极层110、一电子墨水层120、一保护层130及至少一接触电极140(在图1中是以一个接触电极140为例)。电子墨水层120配置于电极层110上，保护层130覆盖电子墨水层120。接触电极140连接电极层110，且贯穿电子墨水层120与保护层130，例如是贯穿电子墨水层120的开口121与保护层130的开口131，以在保护层130背对电子墨水层120的表面132上暴露出来。接触电极140的材质可以使用抗氧化的电极材料或表面经过抗氧化处理的材料，例如使用氧化铟锡或其他具导电特性的金属氧化物，以避免接触电极140使用一段时间后进一步氧化而丧失导电特性。
在本实施例中，电子墨水层120中有多个胶囊结构，胶囊结构中有不同颜色(如黑色、白色、红色、绿色、蓝色或其他颜色)的电泳粒子，藉由电泳显示的效果，可以提供显示画面。在本实施例中，电子纸载体100本身不具有成本昂贵的薄膜电晶体阵列，因此成本较为便宜。而当电子纸载体100的显示画面需更新时，可将电子纸载体100置入一画面更新机台200(如图2C所绘示)。
本实施例的画面更新机台200用以更新电子纸载体100的显示画面。画面更新机台200包括一电晶体阵列基板300及一电场导引层210。在本实施例中，电晶体阵列基板300例如为薄膜电晶体阵列基板。电晶体阵列基板300包括多个排成阵列的像素电极310(图2B至图2D绘示一个像素电极310为例，而其他像素电极以三个点代表还有多个像素电极310)，且这些像素电极310的电压变化分别由多个电晶体(例如是薄膜电晶体)330所控制，也就是说，这些像素电极310分别电性连接至这些电晶体330。电场导引层210覆盖这些像素电极310，且用以与电子纸载体100的保护层130可分离地接触。在一实施例中，电场导引层210对保护层130具有低黏性，其可以贴附在保护层130上，又可容易地与保护层130分离。在本实施例中，电场导引层210包括硅材、聚酯膜或氟素膜。此外，在一实施例中，像素电极310被保护层340所覆盖，而电场导引层210覆盖保护层340。
电场导引层210用以导引画面更新机台200的像素电极310与电子纸载体100的电极层110之间的电场，而此电场驱动电子纸载体100的电子墨水层120更新显示画面。当更新显示画面时，电子墨水层120位于电极层110与像素电极310之间，而受到电极层110与像素电极310之间的电场作用，进而改变电子墨水层120中不同颜色的电泳粒子的分布。
在本实施例中，电晶体阵列基板300更包括一共用电极320，且画面更新机台200更包括一弹性导电体220。当更新显示画面时，共用电极320与电子纸载体100的接触电极140压迫弹性导电体220，而使得共用电极320与接触电极140导通，其中接触电极140连接至电极层110。在本实施例中，弹性导电体220包括导电泡棉胶带、导电硅胶或导电性不织布。
在本实施例中，画面更新机台200更包括一第一磁性压板230及一第二磁性压板240，第一磁性压板230承载电晶体阵列基板300及电场导引层210，而第二磁性压板240用以承载电子纸载体100。当更新显示画面时，电晶体阵列基板300与电子纸载体100位于第一磁性压板230与第二磁性压板240之间，且第一磁性压板230与第二磁性压板240互相吸引，以使共用电极320与接触电极140压迫弹性导电体220，且使电场导引层210接触保护层130。在本实施例中，第一磁性压板230及第二磁性压板240的材料例如是磁铁或其他磁性物质。然而，在其他实施例中，第一磁性压板230及第二磁性压板240也可以是电磁铁。
在本实施例中，如图1所绘示，电子纸载体100更包括一卡片基板150，其中电极层110位于电子墨水层120与卡片基板150之间。此外，在本实施例中，电子纸载体100更包括一天线层160及一双面胶170。天线层160配置于电极层110与卡片基板150之间，而双面胶170配置于电极层110与天线层160之间，并贴附电极层110与天线层160。天线层160可包括天线162与电性连接至天线162的集成电路(integrated circuit,IC)164，因此，卡片基板150与天线层160可作为无线射频辨识卡(radio frequency identification card,RFID card)的功能，而此卡的正面可通过电子墨水层120来提供显示画面。
在本实施例的电子纸载体100与画面更新机台200中，由于电晶体阵列基板300是位于画面更新机台200中，而不是在电子纸载体100中，因此电子纸载体100的成本可以较低。而当使用者对电子纸载体100有显示画面更新需求时，才需将电子纸载体100置于画面更新机台200上以更新显示画面，因此能兼具低成本与良好的使用便利性。再者，由于采用了电场导引层210以导引画面更新机台200的像素电极310与电子纸载体100的电极层110之间的电场，因此电子纸载体100可以有良好的显示画面更新效果与画质。
当使用者欲更新电子纸载体100的显示画面时，首先，请参照图2A，使用者可将电子纸载体100置入第二磁性压板240中。接着，如图2B所示，第一磁性压板230、第二磁性压板240及弹性导电体220预备组合。然后，如图2C所示，第一磁性压板230与第二磁性压板240因为磁性吸引力而压迫电晶体阵列基板300与电子纸载体100及弹性导电体220组合在一起，此时共用电极320与接触电极140压迫弹性导电体220，且电场导引层210接触保护层130。此外，此时驱动电路板250对电晶体330的漏极(或源极)与弹性导电体220之间施加一电压差，而电晶体330可控制像素电极310的电压变化，使得电极层110与像素电极310之间产生的电场改变电子墨水层120中的电泳粒子的分布，进而改变电子墨水层120所提供的显示画面。
在本实施例中，由于采用第一磁性压板230与第二磁性压板240的磁性吸引力来固定电晶体阵列基板300与电子纸载体100的位置，因此可以有效提升电子纸载体100与电晶体阵列基板300的对位精度，进而提升电子纸载体100的显示画面的准确度与品质。
显示画面更新完成之后，如图2D所绘示，将第一磁性压板230与第二磁性压板240分离。最后，如图2E所绘示，从第二磁性压板240取出电子纸载体100。
在一实施例中，电子纸载体100可以用来作为搭乘大众运输工具的储值感应票卡，而画面更新机台200可以与储值机作整合。当使用者利用电子纸载体100搭乘大众运输工具时，使用者可将电子纸载体100靠近扣款机，而扣款机通过无线射频辨识的方式与电子纸载体100的天线162产生感应，进而改写集成电路164中的储值金额。当使用者欲对电子纸载体100作储值的动作时，可将电子纸载体100放入储值机，储值机通过无线射频辨识的方式感应电子纸载体100的天线162，进而改写电子纸载体100的集成电路164中的储值金额。在储值时，使用者可以选择同时更新电子纸载体100的显示画面，而由于画面更新机台200已与储值机整合，因此也可藉由上述图2A至图2E的步骤来更新电子纸载体100的显示画面。如此一来，电子纸载体100便可成为一张图案可改变的储值感应票卡。储值感应票卡公司亦可对提功画面更新服务向使用者收取费用。
或者，在另一实施例中，电子纸载体100可以作为饭店房卡，当使用者到饭店报到(check in)时，柜台人员可以将电子纸载体100置入画面更新机台200，以在电子纸载体100上显示房号、注意事项及房客的服务备注。使用者拿着电子纸载体100欲进房时，由于电子纸载体100具有无线射频辨识天线162，因此可以通过感应器感应而解锁房门。当使用者到柜台退房(check out)时，柜台人员可以通过画面更新机台200使照片显示在电子纸载体100上，以使电子纸载体100可以当作纪念卡让使用者带走。
或者，在又一实施例中，电子纸载体100可以作为美术馆、博物馆或游乐场所的门票，通过画面更新机台200可以使电子纸载体100显示场内地图。电子纸载体100的无线射频辨识天线162可被机器感应，而让使用者能通过场所入口。此外，有一些画面更新机台200可以制作成印章的形状，并藉由内建电池施例电压至共用电极320与电晶体330的漏极(或源极)，如此可以达到站点盖章的效果。而使用者离去之前，可藉由画面更新机台200将电子纸载体100的画面更新为画作、照片或美术作品的画面，以让使用者带走留念。
或者，在再一实施例中，电子纸载体100可以作为办公大楼的访问卡，而画面更新机台200可作为自助发卡机。当使用者扺达办公大楼入口时，可自行操作自助发卡机(即画面更新机台200)，以取得一张显示有拜访区域、拜访时间、访客名称等资讯的访问卡(即电子纸载体100)。电子纸载体100的无线射频辨识天线162可以被机器感应，而开启门禁，以让使用者进入办公大楼。当使用者离开办公大楼前，电子纸载体100可以被回收而再次被利用。
图3A、图3B及图3C分别绘示图1的电子纸载体的正面的三种实例。请参照图3A，接触电极140可位于靠近保护层130的边缘134的位置，例如是位于电子纸载体100的显示区102的一侧，其中使用者可以在显示区102看到电子墨水层120的电泳粒子所产生的显示画面。图3A的实例可以应用在小尺寸的电子纸载体100。请参照图3B，接触电极140也可以是位于靠近保护层130的角落133的位置。图3B的实例可以应用在小尺寸或中尺寸的电子纸载体100。或者，请参照图3C，电子纸载体100也可以是有两个接触电极140，且此两个接触电极140分别位于靠近保护层130的相对两边缘134、136的位置。此两个接触电极140可以都连接至电极层110，以提供电极层110更均匀的电压分布，这种情形适用于当电子纸载体100的尺寸较大时。
图4为本发明的另一实施例的电子纸载体爆炸示意图。请参照图4，本实施例的电子纸载体100a类似于图1的电子纸载体100，而两者的差异如下所述。对于图1的电子纸载体100而言，使用者的眼睛50可通过保护层130而在电子纸载体100的正面看到电子墨水层120所提供的显示画面。然而，在本实施例中，使用者的眼睛50则可以在电子纸载体100a的背面看到电子墨水层120所提供的显示画面。具体而言，在本实施例的电子纸载体100a中，卡片基板150a具有一透光部152及围绕透光部152的一遮光部154，电极层110为一透明导电层，其材质可以是氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)或其他透明导电材料。外界的使用者的眼睛50可通过透光部152与透明导电层(即电极层110)观看到电子墨水层120的显示内容。
在本实施例中，天线162配置于遮光部154与透明导电层110之间，而双面胶170配置于透明导电层110与天线162之间，且配置于透明导电层110与透光部152之间。因此，当使用者的眼睛50从电子纸载体100a的背面观看时，因遮光部154的遮挡而不会看到天线162，如此可美化电子纸载体100a的外观。此外，与天线162电性连接的集成电路164也可以配置于遮光部154与透明导电层110之间，而不会让使用者的眼睛50观察到。
综上所述，在本发明的实施例的电子纸载体与画面更新机台中，由于电晶体阵列基板是位于画面更新机台中，而不是在电子纸载体中，因此电子纸载体的成本可以较低。而当使用者对电子纸载体有显示画面更新需求时，才需将电子纸载体置于画面更新机台上以更新显示画面，因此能兼具低成本与良好的使用便利性。再者，由于采用了电场导引层以导引画面更新机台的像素电极与电子纸载体的电极层之间的电场，因此电子纸载体可以有良好的显示画面更新效果与画质。
Claims (13)
1.一种电子纸载体，其特征在于，包括：
一电极层；
一电子墨水层，配置于所述电极层上；
一保护层，覆盖所述电子墨水层；以及
至少一接触电极，连接所述电极层，且贯穿所述电子墨水层与所述保护层，以在所述保护层背对所述电子墨水层的表面上暴露出来。
2.如权利要求1所述的电子纸载体，其特征在于，更包括一卡片基板，其中所述电极层位于所述电子墨水层与所述卡片基板之间。
3.如权利要求2所述的电子纸载体，其特征在于，更包括：
一天线层，配置于所述电极层与所述卡片基板之间；以及
一双面胶，配置于所述电极层与所述天线层之间，并贴附所述电极层与所述天线层。
4.如权利要求2所述的电子纸载体，其特征在于，所述卡片基板具有一透光部及围绕所述透光部的一遮光部，所述电极层为一透明导电层，且外界的一使用者可通过所述透光部与所述透明导电层观看到所述电子墨水层的显示内容。
5.如权利要求4所述的电子纸载体，其特征在于，更包括：
一天线，配置于所述遮光部与所述透明导电层之间；以及
一双面胶，配置于所述透明导电层与所述天线之间，且配置于所述透明导电层与所述透光部之间。
6.如权利要求1所述的电子纸载体，其特征在于，所述至少一接触电极位于靠近所述保护层的边缘或角落的位置。
7.如权利要求1所述的电子纸载体，其特征在于，所述至少一接触电极为两个接触电极，且所述两个接触电极分别位于靠近所述保护层的相对两边缘的位置。
8.一种画面更新机台，用以更新一电子纸载体的显示画面，其特征在于，所述画面更新机台包括：
一电晶体阵列基板，包括多个排成阵列的像素电极；以及
一电场导引层，覆盖所述多个排成阵列的像素电极，且用以与所述电子纸载体的一保护层可分离地接触，其中所述电场导引层用以导引所述画面更新机台的像素电极与所述电子纸载体的一电极层之间的电场，而所述电场驱动所述电子纸载体的一电子墨水层更新所述显示画面，其中当更新所述显示画面时，所述电子墨水层位于所述电极层与所述像素电极之间。
9.如权利要求8所述的画面更新机台，其特征在于，所述电晶体阵列基板更包括一共用电极，且所述画面更新机台更包括一弹性导电体，当更新所述显示画面时，所述共用电极与所述电子纸载体的一接触电极压迫所述弹性导电体，而使得所述共用电极与所述接触电极导通，其中所述接触电极连接至所述电极层。
10.如权利要求9所述的画面更新机台，其特征在于，更包括：
一第一磁性压板，承载所述电晶体阵列基板及所述电场导引层；以及
一第二磁性压板，用以承载所述电子纸载体，其中当更新所述显示画面时，所述电晶体阵列基板与所述电子纸载体位于所述第一磁性压板与所述第二磁性压板之间，且所述第一磁性压板与所述第二磁性压板互相吸引，以使所述共用电极与所述接触电极压迫所述弹性导电体，且使所述电场导引层接触所述保护层。
11.如权利要求9所述的画面更新机台，其特征在于，所述弹性导电体包括导电泡棉胶带、导电硅胶或导电性不织布。
12.如权利要求8所述的画面更新机台，其特征在于，所述电场导引层包括硅材、聚酯膜或氟素膜。
13.如权利要求8所述的画面更新机台，其特征在于，所述电晶体阵列基板为薄膜电晶体阵列基板。
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