电子墨水显示面板的制作方法

专利名称：电子墨水显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子墨水显示面板，特别是涉及一种具有静电放电保护设 计的电子墨水显示面板。
背景技术：
电子纸张显示装置(Electronic Paper Display, EPD)是一种具有高对 比如纸张的显示功能，极低功率损耗，以及轻薄且有弹性的外型。因此，此电 子纸张显示装置使得观测者能有阅读书本般的感受，同时具有更新数据的功 能。电子纸张显示装置可借助电子墨水(electronic ink, E-ink)的技术并 通过电荷更新数据。电子墨水的技术适用于不需要前光或背光反射的电子纸张 显示装置，其在较大的亮度范围下依然可观测，例如直射的阳光下，或不需电 源而保持一画面。
请参考图l，描述一种电子墨水的技术。电子墨水的种类是由数以百万的 微小的微粒子100所组成，其大小约为人类毛发的直径。在典型的概念中，每 个微粒子100包含正电荷白粒子120a及负电荷黑粒子120b，且悬浮在清液 110中。当施加电场时，正电荷白粒子120a将移动至微粒子100的顶端，而 使其表面呈现白色。同时，反向电场将负电荷黑粒子120b拉至微粒子100的 底端。借助反向偏压，负电荷黑粒子120b将移动至微粒子100的顶端，而使 其表面呈现黑色。然而这只是最成功的电子墨水技术中的一种态样。这种利用 电荷的安排来调整颜色的分布可以适时转换以满足不同的需求。
请再参考图2，为公知动态矩阵电子墨水显示的爆炸分解图。动态矩阵电 子墨水显示主要包括一薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)阵列基板 210、 一墨水层220以及一共享电极230，且墨水层220是夹设在薄膜晶体管阵列 基板210及共享电极230之间。薄膜晶体管阵列基板210包含数个扫描线212及数 个数据线214，用于定义位于矩阵中的数个像素单元。每一像素单元包括一薄 膜晶体管216a及一像素电极216b，其二者之间以电性连接，而薄膜晶体管216a
是借助其所对应的扫描线212及数据线214所驱动。墨水层220包括数个微粒子 222做为显示介质，且微粒子222可组设在透明、塑料基板上(图中未示)。在 每一像素的微粒子222中的正电荷白粒子及负电荷黑粒子是借助像素电极216b 与共享电极230间的偏压所驱动，使其改变每一像素的灰阶程度。
在电子墨水显示装置的制作流程中，静电电荷将会累积在制作流程中的处 理设备、工作人员、显示面板或其它地方。因此，在制作流程中，当电子墨水 显示面板接触处理设备、工作人员或带有静电电荷的物质时，将产生静电放电 (electrostatic discharge, ESD)的现象。因为在电子墨水显示装置中的组 件具有非常小的体积，所以由静电放电所造成的位于电子墨水显示装置上电路 的损害将非常巨大。
以目前现有的电子墨水显示装置而言，静电放电通常会导致显示面板上的 点瑕疵(dot defects)或是线瑕疵(line defects)，特别是位于外部矩阵 中行或列的像素。这将使得电子墨水显示面板的制造成品率降低且产品生命周 期缩短。因此，如何避免电子墨水显示装置中主要显示区域的像素受到静电放 电电流的损害，已变成电子墨水显示装置在技术发展上一项重要的课题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种具有ESD保护设计的电子墨水显示面板，来解 决上述公知技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电子墨水显示面板，至少包含一基 板、数个显示像素、数个虚拟像素(dummy pixel)、 一显示介质以及一共享电 极。数个显示像素组设于基板上，且以阵列方式排列以形成一显示区域。数个 虚拟像素组设于基板上，其中，虚拟像素邻近显示像素。显示介质组设在显示 像素及虚拟像素上。共享电极组设于显示介质上，其中，位于显示像素上的显 示介质借助显示像素电极及共享电极间的偏压所驱动，借此，显示介质显示一 画面，而位于档墙像素上的显示介质的显示状态借助该档墙像素电极及该共享 电极间的偏压所驱动。。
依照本发明一较佳实施例，每一显示像素包括一显示薄膜晶体管，显示薄 膜晶体管组设于基板上，且电性连接至显示像素电极。
依照本发明一较佳实施例，每一虚拟像素包含一挡墙薄膜晶体管，挡墙薄 膜晶体管组设于基板上，且电性连接至虚拟像素电极。
依照本发明一较佳实施例，全部虚拟像素的虚拟像素电极彼此互相电性连接。
依照本发明一较佳实施例，部分虚拟像素的虚拟像素电极彼此互相电性连接。
依照本发明一较佳实施例，虚拟像素的虚拟像素电极彼此互相电性隔离。 依照本发明一较佳实施例，基板包括一硬质基板或一弹性基板。 依照本发明一较佳实施例，电子墨水显示介质包含数个胶囊。每一个胶囊
包括清液、数个正电色素及数个负电色素，且正电色素及负电色素悬浮在清液内部。
依照本发明一较佳实施例，正电色素为白色色素，负电色素为黑色色素。 依照本发明一较佳实施例，显示像素与虚拟像素的布局是一致的。 依照本发明一较佳实施例，显示像素与虚拟像素的布局是不一致的。 依照本发明一较佳实施例，此电子墨水显示面板还包括一组设于基板上的 显示驱动器，其用以驱动显示像素及虚拟像素。
依照本发明一较佳实施例，虚拟像素组设在显示区域的至少一边。 依照本发明一较佳实施例，虚拟像素组设在显示区域的平行两边。 依照本发明一较佳实施例，虚拟像素组设在该显示区域的相邻两边。 依照本发明一较佳实施例，该显示区域由该虚拟像素所围绕。 借此，本发明的电子墨水显示装置利用虚拟像素邻近显示像素，以避免因 静电放电直接损害显示像素。虚拟像素可设置在显示区域的任一边或显示区域 的外围以符合实际的需要。虚拟像素的排列方式可有助于改善显示质量与电子 墨水显示面板的使用寿命。除此之外，所有的虚拟像素的虚拟像素电极可通过 电性连接的方式，分散静电放电所产生的电流，可避免显示像素受到损害。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。


图1是电子墨水显示的动作原理图2是公知动态矩阵电子墨水显示的分解图3A是依照本发明一较佳实施例的一种电子墨水显示面板的分解图3B是图3A的上视图4A及图4B是绘示虚拟像素不同布局方式的上视图； 图5A至图5D是绘示依照本发明另一较佳实施例的一种电子墨水显示面板 的虚拟像素不同排列方式的分解图。
其中，附图标记 100:微粒子 120a:正电荷白粒子 210:薄膜晶体管阵列基板 214:数据线 216b:像素电极 222:微粒子
300:显示面板 312:扫瞄线 320:显示像素 320b:显示像素电极 330a:挡墙薄膜晶体管 340:显示介质 342a:正电色素 342c:清液 350:共享电极
具体实施例方式
在本发明的较佳实施中将详细的描述其实施态样，并辅以图示做详细的说 明。在图示及说明中相同的对应符号将被用来对应相同或相似的组件。
请参考图3A及图3B，此电子墨水显示面板300主要包含一基板310，数 个显示像素320，数个虚拟像素330， 一显示介质340，及一共享电极350。如 图3A所示，虚拟像素330为点状区域分布。本发明利用围绕在显示像素320 的虚拟像素330以避免静电放电直接对显示像素320造成损害。因此，电子墨 水显示面板300的显示质量将被改善，而且电子墨水显示面板300的产品成品
110:清液
120b:负电荷黑粒子 212:扫描线 216a:薄膜晶体管 220:墨水层 230:共享电极 310:基板 314:数据线
320a:显示薄膜晶体管 330:虚拟像素 330b:虚拟像素电极 342:胶囊 342b:负电色素
率将增加。
基板310可以依实际需要为一硬质基板(例如一玻璃基板)或一弹性基板。 通过半导体制作流程，数个扫瞄线312及数据线314被组设在基板310上， 以定义出在矩阵列中的数个像素。这些像素包含显示像素320及虚拟像素330 借助对应的扫瞄线312及数据线314驱动，而虚拟像素330邻近显示像素320。 在此实施例中，此显示像素320被虚拟像素330所围绕。因此，这些虚拟像素 330当成缓冲器以避免由静电放电所造成的损害，所以显示像素320将不会直 接被损害。因此显示面板的产品成品率及显示质量将被改善。而且，每一显示 像素320包含一组设在基板310的显示薄膜晶体管(thin film transistor, TFT) 320a及电性连接至显示薄膜晶体管320a的显示像素电极320b,且每一 虚拟像素330包含一组设在基板上的挡墙薄膜晶体管330a，及电性连接至显 示薄膜晶体管330a的虚拟像素电极330b。此电子墨水显示面板300还包括一 组设于基板310上的显示驱动器(图中未示)，其用以驱动显示像素320及虚 拟像素330。
电子墨水显示介质340被组设在显示像素320及虚拟像素330上，且此电 子墨水显示介质340包含数个胶囊342。每一个胶囊342包括数个正电色素 342a及数个负电色素342b，且负电色素342b悬浮在清液342c内部。胶囊342 的显示机制己于前面讨论过，这里不再重复。在本发明的一实施例中，正电色 素342a为白色色素，负电色素342b为黑色色素。
共享电极350组设在显示介质340上，且共享电极350可以是氧化铟锡 (indium tin oxide ， ITO)层或其它形成于透明基板上的透明导体薄膜。显 示介质340组设在显示像素320上，显示介质340是借助显示像素320的显示像素 电极320b与共享电极350间的偏压所驱动，并借助显示介质340所反射的入射 光，使得画面显示。虚拟像素330可提供一静电放电保护，因此位于虚拟像素 330上显示介质340的显示状态为借助在虚拟像素330的虚拟像素电极330b与共 享电极350间的偏压所驱动。
本实施例中，显示像素320的布局方式可能与虚拟像素330的布局方式一 致。在另一实施例中，显示像素320的布局方式可能与虚拟像素330的布局方式 不一致，显示像素320与虚拟像素330的布局方式在本发明中并不设限。
如图3A及图3B所示，本实施例中所有虚拟像素330的虚拟像素电极330b彼
此间是电性隔离的。请再参考图4A，环绕显示像素320设置的虚拟像素330的虚 拟像素电极330b相互间以电性连接，因此虚拟像素电极330b将会同时分散静电 放电电流，使得显示像素320避免受到损害。此外，请再参考图4B，虚拟像素 330的虚拟像素电极330b是排列在输出的一整行或一整列。在本发明中，虚拟 像素330的虚拟像素电极330b的布局方式并不受限于此。
虚拟像素330除了环绕设置在显示区域的周边，其排列方式还可根据实际 应用而有所不同。请再参考图5A所示，虚拟像素330是根据显示像素320的定义 而组设在显示区域的至少一边。再有，请一起参考图5B及图5C，虚拟像素330 组设在显示区域平行的两边，可能是显示区域的外侧的行或列。最后请参照图 5D，虚拟像素330是设置在显示区域的相邻两边。本发明中，虚拟像素330的排 列方式并不受限于此。
综合上述，本发明的电子墨水显示装置利用邻近显示像素的虚拟像素，用 以避免静电放电直接损害显示像素且可以改善显示质量及电子墨水显示面板 的制造成品率。因此，可视为一种电子墨水显示面板的ESD防护装置。此外， 虚拟像素布局方式可以与显示像素相同以简化电子墨水显示面板的制作流程， 或者虚拟像素布局方式可以与显示像素不相同，以符合实际的需要。再有，所 有围绕在显示电极周围的虚拟像素的虚拟像素电极可通过彼此电性连接的方 式，来分散静电放电同时所产生的电流，可避免显示像素受到损害。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种电子墨水显示面板装置，其特征在于，至少包含一基板；数个显示像素，组设于该基板上，且以一阵列方式排列以形成一显示区域；数个虚拟像素，组设于该基板上，其中，该虚拟像素邻近该显示像素；一显示介质，组设在该显示像素及该虚拟像素上；以及一共享电极，组设于该显示介质上，其中，位于该显示像素上的该显示介质借助该显示像素电极及该共享电极间的偏压所驱动，借此，该显示介质显示一画面，而位于该档墙像素上的该显示介质借助该档墙像素电极及该共享电极间的偏压所驱动。
2、 根据权利要求1所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，每一显 示像素包含一显示薄膜晶体管及一显示像素电极，该显示薄膜晶体管组设于该 基板上，且电性连接至该显示像素；每一虚拟像素包含一挡墙薄膜晶体管，该 挡墙薄膜晶体管组设于该基板上，且电性连接至该虚拟像素电极。
3、 根据权利要求2所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，全部该 虚拟像素的虚拟像素电极彼此互相电性连接。
4、 根据权利要求2所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，部分该 虚拟像素的虚拟像素电极彼此互相电性连接。
5、 根据权利要求2所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该虚拟 像素的虚拟像素电极彼此互相电性隔离。
6、 根据权利要求1所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该基板 包括一硬质基板或一弹性基板。
7、 根据权利要求1所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该显示 像素与该虚拟像素的布局是一致的。
8、 根据权利要求1所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该显示 像素与该虚拟像素的布局是不一致的。
9、 根据权利要求l所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该虚拟 像素组设在该显示区域的至少一边。
10、 根据权利要求l所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该虚拟 像素组设在该显示区域的平行两边。
11、 根据权利要求1所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该虚拟 像素组设在该显示区域的相邻两边。
12、 根据权利要求1所述的电子墨水显示面板装置，其特征在于，该显示 区域由该虚拟像素所围绕。
全文摘要
本发明公开了一种电子墨水显示面板，至少包含一基底、多个显示像素、多个虚拟像素(dummy pixel)、一显示介质以及一共享电极。显示像素设置在基板上且以阵列方式排列，并用以形成一显示区域。虚拟像素也设置在基板上且邻近显示像素。显示介质组设在显示像素及虚拟像素上。共享电极组设在显示介质上。显示介质借助显示像素电极及共享电极间的偏压所驱动，并使显示介质显示一画面。位于虚拟像素上显示介质的显示状态并不会受到虚拟像素电极与共享电极间的偏压的影响。虚拟像素可用以预防静电放电(electrostatic discharge，ESD)对显示像素所造成的损害。
文档编号G09F9/37GK101114412SQ200610127299
公开日2008年1月30日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年7月26日
发明者刘全丰, 许育祯, 郭家豪 申请人:元太科技工业股份有限公司