專利名稱：電子紙及其顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子紙及其顯示裝置，尤其涉及一種電泳顯示型的電子紙及其 顯示裝置背景技術
目前，電泳顯示型的電子紙主要采用微膠囊(microcapsule)結構和微杯 (microcup)結構。微膠囊結構的電子紙包括大致為球形的收容腔，收容腔內容納有透明 的液體，透明的液體中分散有若干帶正電荷的白色粒子和若干帶負電荷的黑色粒子。在 施加電場后，收容腔中的白色粒子和黑色粒子移動，從而形成文字或圖像。
微杯結構的電子紙利用微杯陣列容納電泳液，微杯陣列通過在有透明導電層的 塑膠薄膜上涂布壓模液體并經連續式微壓模制程制作。微杯陣列容納的電泳液中分布有 帶正電的白色微粒，在施加電場后，白色微粒移動形成眼睛所看到的文字或圖像。發明內容
本發明提供一種電子紙及其顯示裝置，其采用管狀容置腔容納電泳液和有色粒 子，能夠達到現有的電子紙的顯示效果。
該電子紙，包括下基板、電泳層和上基板。該下基板包括多個像素電極以及多 個薄膜晶體管，薄膜晶體管與該像素電極一一對應，每一薄膜晶體管均包括一控制端、 第一導通端以及第二導通端，薄膜晶體管的控制端均與一門驅動單元連接，第一導通端 均與一電源驅動單元連接，每一薄膜晶體管的第二導通端分別與一像素電極連接。該上 基板包括多個透明電極，均與該電源驅動單元連接。該電泳層包括多個管狀容置腔，管 狀容置腔位于薄膜晶體管與透明電極之間并與之分別電連接，并容置有介電溶液和若干 有色帶電粒子。其中，當一薄膜晶體管受該門驅動單元控制導通時，該薄膜晶體管對應 的像素電極與該電源驅動單元連接，電源驅動單元輸出一電壓使得與之連接的該薄膜晶 體管對應的像素電極以及透明電極之間形成一電勢差，相應使得管狀容置腔兩端形成一 電勢差，管狀容置腔中的有色帶電粒子移動而顯示對應的顏色。
一種電子紙顯示裝置，包括電子紙、信號轉換單元、門驅動單元、電源驅動單 元以及顯示接口。其中，該電子紙包括下基板、電泳層和上基板。該下基板包括多個 像素電極以及多個薄膜晶體管，薄膜晶體管與該像素電極一一對應，每一薄膜晶體管均 包括一控制端、第一導通端以及第二導通端，薄膜晶體管的控制端均與一門驅動單元連 接，第一導通端均與一電源驅動單元連接，每一薄膜晶體管的第二導通端分別與一像素 電極連接。該上基板包括多個透明電極，均與該電源驅動單元連接。該電泳層包括多個 管狀容置腔，管狀容置腔位于薄膜晶體管與透明電極之間并與之分別電連接，并容置有 介電溶液和若干有色帶電粒子。該顯示接口，用于與一電子裝置連接，接收該電子裝置 所產生的顯示信號。該信號轉換單元，用于將該顯示信號轉換成控制信號。該顯示接 口，用于與一電子裝置連接，接收該電子裝置所產生的視頻信號。該信號轉換單元，用于將該視頻信號轉換成控制信號。該門驅動單元，用于根據該控制信號控制相應薄膜晶 體管的導通或截止。該電源驅動單元，用于根據該控制信號提供相應的電壓至該導通的 薄膜晶體管，使得該薄膜晶體管對應的像素電極以及透明電極形成一電勢差，使得對應 的管狀容置腔中的有色帶電粒子移動而顯示對應的顏色，從而該電子紙顯示該視頻信號 對應的圖像。
本發明的電子紙裝置及其顯示裝置，采用管狀容置腔容納電泳液和有色粒子， 能夠達到現有的電子紙的顯示效果。
圖1為本發明電子紙的結構示意圖。
圖2本發明電子紙的電泳層的俯視圖。
圖3本發明電子紙顯示裝置的模塊架構圖。
具體實施方式
請參考圖1，電子紙10包括下基板20、電泳層30和上基板40。電泳層30置 于下基板20和上基板40之間。在本實施方式中，該電子紙裝置10為反射式電泳顯示裝置。
下基板20包括基體21和設置于基體21上的若干個薄膜晶體管(TFT，Thin-Film Transistor) 22以及與該薄膜晶體管22 —一對應的像素電極23。基體21可為玻璃基板、 塑料基板、電路板或柔性電路板。
上基板40包括多個透明電極42，該透明電極42可為銦錫氧化物、鋁鋅氧化物或 鎘錫氧化物，透明電極42與像素電極23也呈一一對應關系。
電泳層30包括若干平行的管狀容置腔302，管狀容置腔302的軸線與上基板40 以及下基板20的平面垂直。每個管狀容置腔302均位于一個像素電極23以及透明電極 42之間并與之分別電連接，每一像素電極23均位于一管狀容置腔302以及一薄膜晶體管 22之間并分別與之電連接。該管狀容置腔302容置有介電溶液(dielectric solution) 304和 若干有色粒子306。有色粒子306分散于介電溶液304中，并且帶有正電荷或負電荷。
請同時參考圖2，在本實施方式中，該電泳層30中的該若干管狀容置腔302以矩 陣式排列，但并不以此為限。管狀容置腔302的數量可根據對電子紙10的分辨率的要求 確定。每三個管狀容置腔302以RGB陣列形式構成一像素單元308，構成一像素單元308 的三個管狀容置腔302中的有色粒子306的顏色分別為紅色(R)、藍色(B)和綠色(G)。 為了便于說明，具有紅色、藍色和綠色的有色粒子323的管狀容置腔分別被標號為30辦、 302b 和 30趣。
在像素單元308中，管狀容置腔30辦、管狀容置腔30 和管狀容置腔302g的排 列方式沒有限制，例如，在圖2中，位于左上角的像素單元308中，從左到右為管狀容置 腔30辦、管狀容置腔302g和管狀容置腔302b，而位于右下角的像素單元308中，從左到 右為管狀容置腔30沈、管狀容置腔30 和管狀容置腔302g。
在本實施方式中，所有薄膜晶體管22均包括一控制端、一第一導通端以及第二 導通端，該薄膜晶體管22的控制端均連接至一門驅動單元50，第一導通端均連接至一電5源驅動單元60，每一薄膜晶體管的第二導通端分別連接至對應的像素電極23。該電源驅 動單元60還與該透明電極42均連接。
當某一薄膜晶體管22受該門驅動單元50的控制而導通時，該對應的像素電極23 通過該導通的薄膜晶體管22與該電源驅動單元60電連接。電源驅動單元60輸出一電壓 從而使得該像素電極23與該透明電極42產生一電勢差，從而引起該管狀容置腔302中的 有色粒子306移動而可顯示對應的顏色。例如，在一個像素單元308中，若只有管狀容置 腔30 對應的薄膜晶體管22導通，則該像素單元308顯示紅色，若只有管狀容置腔302g 對應的薄膜晶體管22導通，則該像素單元308顯示綠色，若管狀容置腔30 以及管狀容 置腔302g對應的薄膜晶體管22導通，則該像素單元308顯示紅色與綠色的混色，即顯示 黃色。
而該電源驅動單元60根據視頻信號的不同，對不同的薄膜晶體管22所對應的像 素電極23輸出的電壓值不同，使得該薄膜晶體管22所對應的像素電極23以及透明電極 42之間的電勢差不同，而由于管狀容置腔302分別與該像素電極23以及透明電極42電 連接，則該薄膜晶體管22所對應的像素電極23以及透明電極42之間的電勢差即為該薄 膜晶體管22對應的管狀容置腔302兩端的電勢差。同樣以一個像素單元308為例，若對 同一個像素單元中管狀容置腔302所對應的薄膜晶體管22所輸出的電壓差VI、V2和V3 相同，則同一個像素單元中的三個管狀容置腔302大致相同數量的紅色、藍色和綠色的 有色粒子306移動至上基板40的附近，根據三原色原理，與像素單元308對應的區域顯 示為白色。根據該輸出至薄膜晶體管的電壓差VI、V2和V3大小的不同，可以控制該管 狀容置腔302中移動至上基板40的附近的紅色、藍色和綠色的有色粒子306的數量，而 移動至上基板40的附近的有色粒子306數量不同，該管狀容置腔302顯示的顏色的深淺 也不一樣，從而一個像素單元308中的三個管狀容置腔302混合出來的色彩也不一樣。
從而，通過門控制器50控制選擇薄膜晶體管22的導通截止，控制相應像素單元 308是否顯示顏色，而又根據電源驅動單元60對薄膜晶體管22輸出不同的電壓來控制該 顏色的深淺，從而可在顯示像素單元308對應的區域混合出各種顏色。
請一并參考圖3，為本發明一實施方式中電子紙顯示裝置的模塊架構圖。該電 子紙顯示裝置1包括該電子紙10、一顯示接口 11、一信號轉換單元12、該門驅動單元50 以及該電源驅動單元60。
其中，該顯示接口 11與該信號轉換單元12連接，該信號轉換單元12還分別與 該門驅動單元50以及該電源驅動單元60連接，該電子紙10也分別與該門驅動單元50以 及該電源驅動單元60連接。
該顯示接口 11用于接收從電腦主機等電子裝置傳送過來的視頻信號。該信號轉 換單元12用于將該視頻信號轉換成控制信號。一般，從電腦主機等電子裝置傳送過來的 視頻信號包括視頻顯示信號以及時鐘信號，在本實施方式中，該信號轉換單元12用于將 視頻信號經過時序轉換生成移位時鐘信號后發送給門驅動單元50，將視頻信號中的RGB 信號經過數模轉換后生成一模擬RGB信號后發送給電源驅動單元60，即在本實施方式 中，該控制信號包括移位時鐘信號以及模擬RGB信號。從而，該門驅動單元50根據該 移位時鐘信號控制相應的薄膜晶體管22的導通，而該電源驅動單元60根據該模擬RGB 信號提供不同的電壓至該薄膜晶體管22，使得與該電源驅動單元60連接的像素電極23以及透明電極42之間形成相應的電勢差，使得對應的管狀容置腔中的有色帶電粒子移動而 顯示對應的顏色。如前所述，對應的像素單元308即可顯示對應的顏色。在該門驅動單 元50以及該電源驅動單元60的控制下，該電子紙即顯示該視頻信號所對應的圖像。
權利要求
1 一種電子紙，包括下基板、電泳層和上基板，其特征在于 該下基板包括多個像素電極；多個薄膜晶體管，與該像素電極一一對應，每一薄膜晶體管均包括一控制端、第一 導通端以及第二導通端，薄膜晶體管的控制端均與一門驅動單元連接，第一導通端均與 一電源驅動單元連接，每一薄膜晶體管的第二導通端分別與一像素電極連接； 該上基板包括多個透明電極，均與該電源驅動單元連接；該電泳層包括多個管狀容置腔，管狀容置腔位于像素電極與透明電極之間并與之分 別電連接，并容置有介電溶液和若干有色帶電粒子；其中，當一薄膜晶體管受該門驅動單元控制導通時，該薄膜晶體管對應的像素電極 與該電源驅動單元連接，電源驅動單元輸出一電壓使得與之連接的該薄膜晶體管對應的 像素電極以及透明電極之間形成一電勢差，相應使得管狀容置腔兩端形成一電勢差，管 狀容置腔中的有色帶電粒子移動而顯示對應的顏色。
2.如權利要求1所述的電子紙，其特征在于，該若干管狀容置腔相互平行且與上基板 和下基板垂直。
3.如權利要求1所述的電子紙，其特征在于，每三個管狀容置腔形成一個像素單元， 構成該電子紙顯示的一個像素點，每一像素單元的三個管狀容置腔中有色帶電粒子的顏 色分別為紅色、藍色和綠色。
4.如權利要求1所述的電子紙，其特征在于，該下基板還包括基體，該基體為玻璃基 板、塑料基板、電路板或柔性電路板。
5.如權利要求1所述的電子紙，其特征在于，該電源驅動單元輸出的電壓值大小不 同，管狀容置腔中的有色帶電粒子移動的數量不同，該管狀容置腔所顯示的顏色深淺不 同。
6.—種電子紙顯示裝置，包括一電子紙、一信號轉換單元、一門驅動單元、一電源 驅動單元以及一顯示接口，其特征在于，該電子紙包括 一下基板包括 多個像素電極；及多個薄膜晶體管，與該像素電極一一對應，每一薄膜晶體管均包括一控制端、第一 導通端以及第二導通端，薄膜晶體管的控制端均與一門驅動單元連接，第一導通端均與 一電源驅動單元連接，每一薄膜晶體管的第二導通端分別與一像素電極連接；及 一上基板包括多個透明電極，均與該電源驅動單元連接；該電泳層包括多個管狀容置腔，管狀容置腔位于像素電極與透明電極之間并與之分 別電連接，并容置有介電溶液和若干有色帶電粒子；該顯示接口，用于與一電子裝置連接，接收該電子裝置所產生的視頻信號； 該信號轉換單元，用于將該視頻信號轉換成控制信號； 該門驅動單元，用于根據該控制信號控制相應薄膜晶體管的導通或截止； 該電源驅動單元，用于根據該控制信號提供相應的電壓至該導通的薄膜晶體管，使 得該薄膜晶體管對應的像素電極以及透明電極形成一電勢差，使得對應的管狀容置腔中的有色帶電粒子移動而顯示對應的顏色，從而該電子紙顯示該視頻信號對應的圖像。
7.如權利要求6所述的電子紙顯示裝置，其特征在于，其特征在于，該若干管狀容置 腔相互平行且與上基板和下基板垂直。
8.如權利要求6所述的電子紙顯示裝置，其特征在于，每三個管狀容置腔形成一個像 素單元，構成該電子紙顯示的一個像素點，每一像素單元的三個管狀容置腔中有色帶電 粒子的顏色分別為紅色、藍色和綠色，該門驅動單元根據該控制信號驅動不同像素點對 應的薄膜晶體管的導通截止，該電源控制器根據控制信號提供給不同像素點對應的管狀 容置腔兩端以不同的電壓，管狀容置腔兩端電壓不同，其中有色帶電粒子移動的數量不 同，從而控制不同的像素點顯示對應的顏色。
9.如權利要求6所述的電子紙顯示裝置，其特征在于，該下基板還包括基體，該基體 為玻璃基板、塑料基板、電路板或柔性電路板。
10.如權利要求6所述的電子紙顯示裝置，其特征在于，該視頻信號包括一視頻顯示 信號以及一時鐘信號，該信號轉換單元用于將視頻信號經過時序轉換生成移位時鐘信號 后發送給門驅動單元，將視頻信號中的RGB信號經過數模轉換后生成一模擬RGB信號后 發送給電源驅動單元，該門驅動單元根據該時鐘信號控制薄膜晶體管的導通
全文摘要
一種電子紙及其顯示裝置，該電子紙包括下基板、電泳層和上基板。下基板包括多個像素電極以及多個薄膜晶體管，薄膜晶體管與該像素電極一一對應連接，薄膜晶體管還均與一電源驅動單元連接，并包括一控制端與一門驅動單元連接。該上基板包括多個透明電極，均與該電源驅動單元連接。該電泳層包括多個管狀容置腔，管狀容置腔位于薄膜晶體管與透明電極之間并與之分別電連接，并容置有介電溶液和若干有色帶電粒子。當一薄膜晶體管受該門驅動單元控制導通時，電源驅動單元輸出一電壓使得該薄膜晶體管對應的像素電極以及透明電極之間形成一電勢差，管狀容置腔中的有色帶電粒子移動而顯示對應的顏色。通過本發明的電子紙，可以達到現有電子紙的顯示效果。
文檔編號G02F1/167GK102023453SQ200910307559
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月23日 優先權日2009年9月23日
發明者嚴理佳, 潘俊維, 謝冠宏 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司