一种栅极驱动电路以及电子纸的制作方法

本发明涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种栅极驱动电路以及电子纸。

背景技术：

随着显示技术的不断发展，显示装置的应用越来越广泛，用户对于显示装置的功能和外观的要求也越来越多样化。其中，具有窄边框的显示装置由于其优良的观感和握持感成为人们追捧的对象。

同样，电子纸凭借其低能耗等优势，得到众多用户的青睐，发明人发现，目前电子纸的边框也较大，因此，如何能够提供一种窄边框的电子纸成为本领域技术人员亟待解决的一大技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种栅极驱动电路以及电子纸，实现了缩小了电子纸的边框，实现了窄边框设计。

为实现上述目的，一方面，本发明提供：

一种栅极驱动电路，应用于电子纸，所述电子纸包括：显示区以及非显示区，所述显示区包括第一显示区以及围绕所述第一显示区的第二显示区，所述栅极驱动电路包括驱动子电路以及第一存储子电路，

所述驱动子电路位于所述电子纸的非显示区；

所述第一存储子电路位于所述电子纸的所述第二显示区，所述第一存储子电路的第一端与所述驱动子电路的上拉节点相连，所述第一存储子电路的第二端与所述驱动子电路的输出端相连。

优选的，所述第一存储子电路包括至少一个电容，所述电容的第一端作为所述第一存储子电路的第一端，所述电容的第二端作为所述第一存储子电路的第二端。

优选的，还包括第二存储子电路，所述第二存储子电路包括至少一个电容，所述第二存储子电路位于所述第一显示区。

优选的，所述驱动子电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管以及第一电容，

所述第一开关管的输入端作为所述驱动子电路的第一端，所述第一开关管的控制端作为所述驱动子电路的第一控制端，所述第一开关管的输出端分别与所述第二开关管的输出端、所述第三开关管的输出端、所述第四开关管的输出端、所述第九开关管的控制端以及所述第六开关管的控制端相连，且作为所述驱动子电路的上拉节点；

所述第二开关管的输入端作为所述驱动子电路的第二端，所述第二开关管的控制端作为所述驱动子电路的第二控制端；

所述第三开关管的输入端分别与所述第四开关管的输入端、所述第五开关管的输入端、所述第六开关管的输入端、所述第七开关管的输入端以及所述第八开关管的输入端相连，且作为所述驱动子电路的第三端；

所述第三开关管的控制端分别与所述第七开关管的控制端、所述第一电容的第一端以及所述第六开关管的输出端相连；

所述第四开关管的控制端与所述第五开关管的控制端相连，且作为所述驱动子电路的第四端；

所述第五开关管的输出端分别与所述第七开关管的输出端、所述第八开关管的输出端以及所述第九开关管的输出端相连，且作为所述驱动子电路的输出端；

所述第一电容的第二端与所述第九开关管的输入端相连，且作为所述驱动子电路的第五端；

所述第八开关管的控制端作为所述驱动子电路的第三控制端。

优选的，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管以及第九开关管均为n型晶体管。

一种电子纸，包括任意一项栅极驱动电路，其中，所述电子纸包括显示区以及非显示区，所述显示区包括第一显示区以及围绕所述第一显示区的第二显示区，

所述显示区包括：

基板；

驱动电路层，位于所述基板表面，包括第一存储子电路以及薄膜晶体管，其中，薄膜晶体管位于所述第一显示区，所述第一存储子电路位于所述第二显示区；

以及，电泳层；

所述非显示区包括：

驱动子电路，所述驱动子电路的上拉节点与所述第一存储子电路的第一端相连，所述驱动子电路的输出端与所述第一存储子电路的第二端相连。

优选的，还包括：所述驱动电路层还包括：

多条栅极线，所述驱动子电路的输出端依次通过所述栅极线与所述薄膜晶体管一一对应连接。

优选的，所述驱动子电路沿所述栅极线方向，位于所述非显示区的两侧，且所述驱动子电路的输出端通过所述栅极线与位于对侧的所述驱动子电路的输出端电连接。

优选的，所述显示区还包括公共电极层，

所述第一存储子电路包括至少一个电容，所述电容包括第一电极以及第二电极，所述第一电极位于所述基板表面，所述第二电极位于所述公共电极层。

优选的，所述驱动电路层还包括第二存储子电路，所述第二存储子电路位于所述第一显示区，且，所述第二存储子电路包括至少一个电容。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种应用于电子纸的栅极驱动电路，该电子纸包括：显示区以及非显示区，其中，显示区包括第一显示区以及围绕第一显示区的第二显示区，该栅极驱动电路包括驱动子电路以及第一存储子电路，其中，驱动子电路位于电子纸的非显示区，第一存储子电路位于电子纸的第二显示区，且第一存储子电路的第一端与驱动子电路的上拉节点相连，第一存储子电路的第二端与驱动子电路的输出端相连。可见，本方案将栅极驱动电路中的第一存储子电路设置在第二显示区，进而使得该栅极驱动电路占用非显示区的面积减小，实现了电子纸的窄边框设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实施例提供的一种电子纸的结构示意图；

图2为本实施例提供的一种电子纸的剖面图；

图3为本实施例提供的又一种电子纸的结构示意图；

图4为本实施例提供的又一种电子纸的结构示意图；

图5为本实施例提供的又一种电子纸的结构示意图；

图6为本实施例提供的又一种电子纸的结构示意图；

图7为本实施例提供的又一种电子纸的结构示意图；

图8为本实施例提供的又一种电子纸的剖面图；

图9为本实施例提供的一种驱动子电路的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人在现有技术提供的电子纸的基础上，为了进一步缩小电子纸的边框宽度，实现窄边框的设计，提出了如下技术方案：

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种电子纸的结构示意图，其中，栅极驱动电路30应用于电子纸，该电子纸包括：显示区10以及非显示区20，其中，显示区10包括第一显示区101以及围绕所述第一显示区101的第二显示区102，具体的，第一显示区101为电子纸用于显示信息内容的区域，该区域内包括多个像素电极，当像素电极被施加电压后，会在像素电极和公共电极之间形成电场，电子纸中的电泳显示层在该电场的作用下，形成不同的显示画面。而为了避免第一显示区101周边的像素被非显示区20的外壳边框遮挡，通常电子纸会在第一显示区101的四周各设置一长条形的边界区域(border区)，并分别为边界区域设置对应的长条形边界电极，该四周的边界区域形成了围绕第一显示区101的第二显示区102。当电子纸进行显示时，通过对该边界电极施加一电压，使得第二显示区102也能进行颜色显示，并且控制该第二显示区102的显示颜色为近似电子纸非显示区20的外壳颜色，如黑色或白色，即，该第二显示区102成为第一显示区101以及非显示区20的过渡区域，以避免非显示区20的外壳边框遮挡第一显示区101中像素的现象。

通常，第二显示区102的宽度设置为0.5-1.5mm，这样能够保证既不影响第一显示区101中周边的像素正常显示，又不会使得整个电子纸屏幕过宽，避免了由于第二显示区102的宽度过大导致的屏幕视觉效果差的问题。

除此，请结合图2，图2为本实施例提供的一种电子纸的剖面图，从上至下，依次为保护层100、电泳层110、电极层120以及基板130。其中，电泳层110自下向上依次包括：黏胶层111、电泳显示层112、ito(indiumtinoxside，掺稀氧化铟)层113以及pet(polyethyleneterephthalate，聚乙烯对苯二甲酸酯)层114。ito层113作为公共电极，可以与电极层中的像素电极形成驱动电泳显示层中的电泳粒子移动的电场。

其中，电极层120在第一显示区101的部分设置有像素电极115、薄膜晶体管116，其中薄膜晶体管116包括栅极1161、源极1162和漏极1163，其中，像素电极115与源极1162或漏极1163电连接，用于当薄膜晶体管116导通时，接收数据线传输的数据信号至所述像素电极115，此时，像素电极115与ito层113存在一电压差，使得像素电极115与ito层113之间形成一电场，位于二者之间的电泳显示层112在电场的控制下进行电泳粒子移动，然后通过移动的位置控制光的反射情况，从而实现电子纸的显示。

除此，栅极1161与栅极线电连接，用于接收栅极线传输的电信号，控制薄膜晶体管116的导通状态。具体的，假设薄膜晶体管为高电平导通器件，当栅极线传输高电平时，薄膜晶体管116导通，此时，数据线传输数据信号至上述像素电极115，当栅极线传输低电平时，薄膜晶体管116关断，此时，像素电极115上保存薄膜晶体管116在上一次开启时输入的数据信号，此时，像素电极115与ito层113之间持续形成之前在开启状态下的电场。当薄膜晶体管再次导通时，像素电极被写入新的数据信号，ito层113与像素电极115对应的位置再次形成电场，且根据像素电极115上的电压不同，进而形成电场的电场强度也不同，从而，电泳粒子的移动位置也发生改变，形成了不同的图案。

同时，电极层120在第二显示区102的部分设置有边界电极117，通过对该边界电极施加电压，使得边界电极117与ito层113之间形成电场，进而使得位于第二显示区102的电泳粒子进行移动，形成如图2所示的黑色电泳粒子位于靠近ito层113的一侧，白色电泳粒子位于靠近黏胶层111的一侧。或者形成，白色电泳粒子位于靠近ito层113的一侧，黑色电泳粒子位于靠近黏胶层111的一侧(图中未示出)。

综上，第一显示区101与第二显示区102能够呈现出一个带边框的显示界面。且，像素电极115与边界电极117均由金属构成，其中，像素电极115和边界电极117可以由同一层金属形成。也可以不同层设置，如在形成像素电极115后，形成一隔离层，然后再形成边界电极117，当然，也可以先形成边界电极117，再形成像素电极115，即像素电极115位于边界电极117的上层。

具体的，在本方案中，发明人将栅极驱动电路30分为驱动子电路301以及第一存储子电路302两部分，并且，将驱动子电路301设置在该电子纸的非显示区20，将第一存储子电路302设置在电子纸的第二显示区102。

这样，本方案通过将栅极驱动电路30中占用面积较大的第一存储子电路设置在第二显示区102内，进而使得该栅极驱动电路30占用非显示区20的面积减小，进而减小了非显示区20的边框宽度，实现了电子纸的窄边框设计。

具体的，如图3所示，图3为本发明实施例提供的又一种电子纸的结构示意图。驱动子电路301与第一存储子电路302虽然分开设置，但二者间存在如下连接关系，以保证该栅极驱动电路30的输出端驱动第一显示区101内的像素：

第一存储子电路302的第一端与驱动子电路301的上拉节点p相连，第一存储子电路302的第二端与驱动子电路301的输出端gout相连。

除此，本实施例提供的电子纸可以具有多个栅极驱动电路，如图3中，栅极驱动电路可以位于第一显示区101的一侧，也可以同时位于第一显示区101的两侧，还可以在第一显示区101的两侧对称设置栅极驱动电路，且对称设置的栅极驱动电路的输出端gout相连，这样能够保证在一侧栅极驱动电路故障时，仍能通过另一侧的栅极驱动电路实现对像素的驱动。除此，两侧的栅极驱动电路同时输出驱动信号，还能保证像素控制端的输出信号电压稳定，更利于对像素的驱动控制。

在上述实施例的基础上，如图4以及图5所示，其中，图4为本实施例提供的一种第一存储子电路302的具体电路示意图，图5为本实施例提供的又一种第一存储子电路302的具体电路示意图。该第一存储子电路302包括至少一个电容c2，其中，电容c2的第一端作为该第一存储子电路302的第一端，电容c2的第二端作为该第一存储子电路302的第二端。

需要说明的是，该第一存储子电路可以只包括一个电容c2，如图4所示。还可以包括多个电容，如图5所示，第一存储子电路302包括电容c21和电容c22，其中电容c21和电容c22并联。但，在本实施例中，无论第一存储子电路302包括电容的数量为多少，该第一存储子电路302均位于第二显示区102，同时，驱动子电路301位于非显示区20。

在上述实施例的基础上，如图6所示，图6为本实施例提供的又一种电子纸的结构示意图，结合图6可知，本实施例提供的栅极驱动电路还可以包括第二存储子电路303，其中，该第二存储子电路303位于第一显示区101，且第二存储子电路303包括至少一个电容，如图7所示，第二存储子电路303包括电容c3，当然第二存储子电路303还可以包括多个电容(图中未示出)。当第二存储子电路包括多个电容时，每个电容的一端连接驱动子电路的上拉节点，每个电容的另一端连接栅极驱动电路的输出端。

上述实施例从电子纸主视图的角度说明了第一存储子电路302以及第二存储子电路303的设置位置，现结合图8，图8为本实施例提供的一种电子纸的剖面图，从电子纸剖面的角度介绍第一存储子电路302以及第二存储子电路303的形成位置。

具体的，第一存储子电路302以及第二存储子电路303均包括至少一个电容，其中，第一存储子电路302中的电容c2可以由薄膜晶体管116的栅极1161的同层金属以及源极1162(或，漏极1163)的同层金属形成，如，图中电容c2的第一极3021采用与薄膜晶体管116的栅极同层金属制成，第二极3022采用与源极1162(或，漏极1163)的同层金属制成。

除此，第二存储子电路303中的电容c3也可以由薄膜晶体管116的栅极1161的同层金属以及源极1162(或，漏极1163)的同层金属形成，如在第一显示区101未形成薄膜晶体管116的位置形成电容c3，具体的，电容c3的第一极3031采用与薄膜晶体管116的栅极同层金属制成，第二极3032采用与源极1162(或，漏极1163)的同层金属制成，并且，该电容c3可以位于像素电极115的下方。

值得一提的是，发明人考虑到电子纸是反射型显示器件，因此可以将第二存储子电路303设置在第一显示区101，并不会产生液晶显示屏中，在显示区设置器件影响背光源的光线传播的问题。而，电子纸的显示是通过电场控制电泳粒子移动的位置，然后通过移动的位置控制光的反射情况，从而实现所需亮度。因此，基于电子纸的结构特性，可以在电泳层的下方进行器件的设置，即本方案才可以将第一存储子电路以及第二存储子电路设置在显示区，而非简单的将栅极驱动电路进行拆分，将第一存储子电路设置在第二显示区来实现减小边框宽度的目的。

如图9所示，本实施例还提供了一种驱动子电路的具体电路结构，其中，该驱动子电路包括第一开关管t0、第二开关管t1、第三开关管t2、第四开关管t7、第五开关管t8、第六开关管t3、第七开关管t5、第八开关管t6、第九开关管t4以及第一电容c1。

其中，各器件的连接关系，如下：

所述第一开关管t0的输入端作为所述驱动子电路的第一端dir1，所述第一开关管t0的控制端作为所述驱动子电路的第一控制端stp，所述第一开关管t0的输出端分别与所述第二开关管t1的输出端、所述第三开关管t2的输出端、所述第四开关管t7的输出端、所述第九开关管t4的控制端以及所述第六开关管t3的控制端相连，且作为所述驱动子电路的上拉节点p。

所述第二开关管t1的输入端作为所述驱动子电路的第二端dir2，所述第二开关管t1的控制端作为所述驱动子电路的第二控制端gn+1。

所述第三开关管t2的输入端分别与所述第四开关管t7的输入端、所述第五开关管t8的输入端、所述第六开关管t3的输入端、所述第七开关管t5的输入端以及所述第八开关管t6的输入端相连，且作为所述驱动子电路的第三端vgl。

所述第三开关管t2的控制端分别与所述第七开关管t5的控制端、所述第一电容c1的第一端以及所述第六开关管t3的输出端相连。

所述第四开关管t7的控制端与所述第五开关管t8的控制端相连，且作为所述驱动子电路的第四端reset。

所述第五开关管t8的输出端分别与所述第七开关管t5的输出端、所述第八开关管t6的输出端以及所述第九开关管t4的输出端相连，且作为所述驱动子电路的输出端gout。

所述第一电容c1的第二端与所述第九开关管t4的输入端相连，且作为所述驱动子电路的第五端ckb。

所述第八开关管t6的控制端作为所述驱动子电路的第三控制端ck。

其中，在本实施例中，第一开关管t0、第二开关管t1、第三开关管t2、第四开关管t7、第五开关管t8、第六开关管t3、第七开关管t5、第八开关管t6以及第九开关管t4均为n型晶体管。当然，本实施例也仅是为了举例说明，上述开关管也可以为p型晶体管。

综上，本发明公开了一种栅极驱动电路以及电子纸，该电子纸包括：显示区以及非显示区，其中，显示区包括第一显示区以及围绕第一显示区的第二显示区，该栅极驱动电路包括驱动子电路以及第一存储子电路，其中，驱动子电路位于电子纸的非显示区，第一存储子电路位于电子纸的第二显示区，且第一存储子电路的第一端与驱动子电路的上拉节点相连，第一存储子电路的第二端与驱动子电路的输出端相连。可见，本方案将栅极驱动电路中的第一存储子电路设置在第二显示区，进而使得该栅极驱动电路占用非显示区的面积减小，实现了电子纸的窄边框设计。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。