电子纸装置的制作方法

专利名称：电子纸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种电子纸显示装置。
技术背景随着资讯时代的来临，由于人们与外界资讯沟通的需求增加，具有传 播资讯的显示装置已成为现代人不可或缺的电子产品之一。显示装置由起始的阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)显示器发展至现今更轻薄的液晶 显示器(Liquid Crystal Display, LCD )，而广泛应用于通讯、资讯及消费性 电子等产品上，然而由于液晶显示器需持续提供电力供操作，是以更省电 的电泳显示器(Electrophoretic Display, EPD)的显示4支术被开发出来。现今由于面对处理与保存庞大资料的有效性需求增加，因此多仰赖可 快速处理资讯的电脑系统执行，然而，由于电脑的体积、重量以及操作等 均不及将资讯记载于纸张印刷品所带来的方便携带与便利阅读等优点，因 此为保有纸张的便携性与易阅读性，又兼具电子装置处理资料的有效性与 环保性，利用电泳显示器的电子纸(Electronic Paper)装置顺应而生。请参照图1所示，习知的一种电子纸装置1是利用电泳原理，藉由电 场驱动带电染色粒子而产生颜色对比的显示器，其是包含一驱动基板11及 一电子纸本体12，电子纸本体12是设置于驱动基板11上。其中，驱动基 板11上具有图案化的画素电极层111及一下基板112，电子纸12是包含一 上基板121、透明电极层122、 一电泳性物质123及一黏着层124。其中， 电泳性物质123是密封于上基板121与黏着层124之间，其是包含多数个 带电染色粒子Cl及一介电溶液L1。另外，透明电极层122是形成于上基 板121的一侧，且透明电极层122是与画素电极层lll相对设置。当在画素电才及层111与透明电极层122间施加一电压差时，带电染色 粒子Cl趋向带有与染色粒子Cl相反极性电荷的画素电极层111或透明电 极层122移动，因此可以通过对两电极层111、 122选择性的施加电压，而 决定显现介电溶液L1或是带电染色粒子C1的颜色，再藉由施以反向电压 来改变显现的颜色。如图1所示，上基板121与翻着层124间的电泳性物质123以微杯状 (Microcup)结构将电泳性物质123分别包含于其中并彼此分隔。另外，电 泳性物质123是可藉微胶嚢化(Microencapsulation)技术将带电染色粒子 Cl及介电溶液L1装入胶嚢中。为达到全彩的目的，电子纸装置1可利用分隔的电泳性物质123分别 带有三原色(R、 G、 B)其中的一颜色，而藉由适当排列该等分隔的电泳 性物质123来呈现全彩的画面。除此之外，还可藉由将彩色滤光片(未示于图)形成于电子纸本体12 上，再进行彩色滤光片与驱动基板11的对位步骤使该等彩色滤光片的图案 与驱动基板11上的画素电极层111对位设置，而达到全彩的显示。然而，习知技术达到全彩显示的手段，由于需要较复杂的电泳性物质 制程步骤或是需要精确地对位该等彩色滤光片与驱动基板11,是以增加了 电子纸装置1的制作成本。因此，如何提供一种具有全彩显示效果，且简化制作步骤以及降低制 作成本的"电子纸装置"，实为现今的重要课题之一。有鉴于上述现有的电子纸装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产 品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 以研究创新，以期创设一种新型的电子纸装置，能够改进一般现有的电子 纸装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样 品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容本发明的主要目的在于，克服现有的电子纸装置存在的缺陷，而提供 一种新型的电子纸装置，所要解决的技术问题是使其结构简单并可降低制 作成本，>^人而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种电子纸装置，包括 一像素阵列模组； 一电子纸本体， 是设置于该像素阵列模组之上，该电子纸包含一电泳性物质与一透明电极 层，该透明电极层是与该像素阵列模组相对设置；以及一印刷层，是设置 于该电子纸本体的一侧。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电子纸装置，其中所述的像素阵列模组是包含 一基板，具有 一第一表面及与该第一表面相对而设的一第二表面；以及一像素电极阵列， 设置于该基板的该第一表面。前述的电子纸装置，其中所述的像素阵列模组更包含 一半导体电路 单元，具有至少一输入端及至少一输出端，该输出端是与该像素电极阵列 电性连接。前述的电子纸装置，其中所述的像素阵列模组更包含 一第一图案化 导电层，设置于该基板的该第二表面，该第一图案化导电层是与该像素电 极阵列及该半导体电路单元电性连接。5前述的电子纸装置，其中所述的像素阵列模组更包含 一第一图案化 导电层，是设置于该基板的该第一表面与该第二表面之间，该第一图案化 导电层至少与该像素电极阵列及该半导体电路单元的该输出端电性连接。前述的电子纸装置，其中所述的像素阵列模组更包含 一第一图案化 导电层，设置于该基板的该第二表面； 一第二图案化导电层，是设置于该 基板的该第一表面与该第二表面之间，该第二图案化导电层是与该像素电 极阵列、该第一图案化导电层及该半导体电路单元的该输出端电性连接。前述的电子纸装置，其中所述的基板的材质为玻璃、金属或塑胶。前述的电子纸装置，其中所述的像素电极阵列是为一点矩阵阵列，该 点矩阵阵列是为主动驱动或被动驱动。前述的电子纸装置，其中所述的半导体电路单元是为一晶片或一多工器。前述的电子纸装置，其中所述的电子纸本体更包含 一上基板，该透明电极层是设置于该上基板的一侧，且该透明电极层是位于该上基板与该 像素阵列模组之间。前述的电子纸装置，其中印刷层是设置于该上基板的另一侧。 前述的电子纸装置，其中所述的电子纸本体更包含 一透明基板，是设置于该上基板的另一侧，且该印刷层是形成于该透明基板的一表面。前述的电子纸装置，其中所述的电泳性物质是包含多数个染色粒子及一介电溶液，该等染色粒子是分散于该介电溶液中。前述的电子纸装置，其中所述的更包含 一封装结构，是连结该像素阵列模组以形成一封闭空间，该封闭空间是容置该电子纸本体。前述的电子纸装置，其中所述的封装结构是包含一黏着材及一盖板，该黏着材是连结该盖板及该像素阵列模组。前述的电子纸装置，其中所述的盖板是为一透明盖板。 前述的电子纸装置，其中所述的印刷层是设置于该盖板的一表面上。 前述的电子纸装置，其更包含 一印刷基板，是设置于该盖板，该印刷层是设置于该印刷基板相对于该盖板的一侧。本发明与现有^l支术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种电子纸装置，包含一像素阵列模组、一电子纸本体及一印刷层。其中电子纸本体是设置于像素阵列模组之上，且电子纸本体包含一 电泳性物质与 一透明电极层，透明电极层是与像素阵列模组相对设置；印刷层是设置于电子纸本体的一侧。借由上述技术方案，本发明电子纸装置至少具有下列优点 承上所述，因依据本发明的一种电子纸装置具有一印刷层，印刷层上是具有印刷图案，再利用电子纸本体来反射外界光线，当反射的光线穿过印刷层，就可让使用者明显地看到印刷图案。如此一来，本发明的电子纸 装置既无需复杂的彩色滤光片对位制程即可达到全彩的效果。除此之外， 于实施例中，本发明的电子纸装置亦提供数种驱动像素阵列模组的结构。综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在装置结构 或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用 的效果，且较现有的电子纸装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用， 并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。


图1为显示习知电子纸装置的示意图的一示意图； 图2为显示依据本发明第一较佳实施例的电子纸装置的一示意图； 图3为显示依据本发明第一较佳实施例的电子纸装置的另一示意图 图4为显示依据本发明第一较佳实施例的电子纸装置的又一示意图 图5为显示依据本发明第一较佳实施例的电子纸装置的再一示意图 图6为显示依据本发明第二较佳实施例的电子纸装置的一示意图；以及图7为显示依据本发明第二较佳实施例的电子纸装置的另 一 示意图。1、 2、 2，、 2"、 2"，、 4、 4，电子纸装置11:驱动基板 111:画素电极层112:下基板 12、 22、 42:电子纸本体121、 221、 421:上基板 122、 222、 422:透明电极层123、 223、 423:电泳性物质 124、 224、 424:黏着层21、 21，、 21"、 21"，、 41:像素阵列模组211、 411:基板 211a、 411a:第一表面 211b、 411b:第二表面 211c、 411c:贯孔212、 412:像素电极阵列 213、 213，、 213":第一图案化导电层214、 214，、 414:半导体电路单元 215:第二图案化导电层23、 43、 43，印刷层 24 413:图案化导电层 44 45:黏着材 46透明基板盖板印刷基板P、 P':封装结构 S:封闭空间7Vin: llr入端 Vout: llr出端Cl、 C2、 C4:染色粒子 Ll、 L2、 L4:介电溶液具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电子纸装置其具体实 施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参考图2所示，图2为依据本发明第一实施例电子纸装置2的示意 图。电子纸装置2包含有一像素阵列模组21、 一电子纸本体22及一印刷层 23。本实施例中，像素阵列模组21是包含一基板211以及一像素电极阵列212。基板211具有一第一表面211a及与第一表面211a相对而设的一第二表 面211b，于本实施例中，基板211是可视电子纸装置2实际设计所需而为 一印刷电路板或一软性电路板，且基板211的材质可为玻璃、金属或塑胶。 在此，基板211是以一双面或一单面印刷电路板为例，当然基板211亦可 为一多层印刷电路板。像素电极阵列212是设置于基板211的第一表面211a上，其是由多数 个电极以阵列排列设置于基板211的第一表面211a。于本实施例中，像素 电极阵列212的材质是为导电材料，其可为金属或例如为铟锡氧化物的透 明导电材，于此并不加以限制。像素电极阵列212是为一点矩阵阵列(dot matrix),是可为主动(active) 驱动或被动(passive)驱动。本实施例中，是以像素电极阵列212中更包 含多数个电晶体(图中未示,)，利用各个电晶体分别来主动驱动像素电极的 开关，而使得基板211及像素电极阵列212形成一薄膜电晶体驱动基板。请参照图3所示，电子纸装置2'除了可利用电晶体来作为开关来驱动 像素电极阵列212之外，更可藉由一半导体电路单元214来驱动。本实施 例中，像素阵列模组21，更可包含一第一图案化导电层213,第一图案化导 电层213是设置于基板211的第二表面211b，第一图案化导电层213是与 像素电极阵列212经由一贯孔211c而电性连接。另外，半导体电路单元214 是可设置于基板211的第二表面211b,且半导体电路单元214具有至少一 输入端Vin及至少一输出端Vout，其中输出端Vout是与第一图案化导电层 213电性连"l妾。于本实施例中，半导体电路单元214可例如为一多工器 (MUX)，或者将多工器的功能整合，使半导体电路单元214成为一晶片 (chip)。此外，电子纸装置2，更可电性连接至一外部的电路以控制多工器的 作动，使半导体电路单元214是传送一驱动讯号至像素电极阵列212以分别驱动像素电极阵列212。请参考图4所示，第一图案化导电层213，除了设置在第二表面211b之 夕卜，也可以设置于基板211的第一表面211a与第二表面211b之间，并与像 素电极阵列212的一部分电性连接。半导体电路单元214，是设置于基板211的第一表面211a之上，并具有 至少一输入端Vin及至少一输出端Vout,其中，输出端Vout是与至少一部 分的第一图案化导电层213，电性连接。关于半导体电路单元214，的技术特 征是与前述实施例的半导体电路单元214相同，故在此不再赘述。另外，请参照图5，像素阵列模组21"，更可包含一第一图案化导电层 213"以及一第二图案化导电层215。其中，第一图案化导电层213"设置于基 板211的第二表面211b，第二图案化导电层215设置于基板211的第一表 面211a与第二表面211b之间，第二图案化导电层215是与像素电极阵列 212、第一图案化导电层213"及半导体电路单元214的输出端Vout电性连 接。接下来，请同时参考图2至图5所示，以说明电子纸装置2、 2，、 2"、 2"，。电子纸本体22是设置于像素阵列模组21、 21，、 21"、 21"，之上，且具 有一上基板221、 一透明电极层222、 一电泳性物质223及一黏着层224。透明电极层222是设置于上基板221的一侧，且与像素电极阵列212 相对而置，且于本实施例中，透明电极层222的材质可为铟锡氧化物、铝 锌氧化物、铟锌氧化物或镉锡氧化物。电泳性物质223是包含多数个染色粒子C2及一介电溶液L2，该等多 数个染色粒子C2是分散于介电溶液L2中，且该等染色粒子C2是为带电 粒子。此外，如图2及图3所示，电子纸本体22包含多数个微杯结构以将 电泳性物质223容置于其中。另外，电子纸本体22亦可具有多数个微胶嚢 以容置电泳性物质223。但不论是微杯结构或是微胶嚢结构皆是为习知技 术，故于此不再赘述。此外，黏着层224是设置于电泳性物质223及像素阵列模组21、 21，、 21"、 21"，之间，以li合电子纸本体22与像素阵列模组21、 21，、 21"、 21，，，。印刷层23是设置于电子纸本体22的一侧，且为一印制有单色或彩色 图案的印刷层23。于本实施例中，印刷层23是将颜料以喷墨或印刷方式形 成于上基板221的一侧。当像素电极阵列212被晶体管或半导体电路单元214、 214，所驱动，像 素电极阵列212与透明电极层222间是产生一电压差，该等染色粒子C2趋 向带有与染色粒子C2相反极性电荷的像素电极阵列212或透明电极层222 移动。因此可以通过对两电极层选择性的施加电压，而决定显现介电溶液 L2或是染色粒子C2的颜色，再藉由施以反向电压来改变显现的颜色。例如通电产生电压差时，白色的染色粒子C2趋向透明电极层222移动，进而 能反射外界的光线，并使得光线透过印刷层23以显示出印刷层23所具有 的图案。再请参照图5，本实施例中，电子纸装置2"，更包含有一透明基板24 是黏合于上基板221的一侧，且印刷层23是以喷墨或印刷方式形成于透明 基板24的表面。再将此具有印刷层23的透明基板24黏合至上基板221， 即可完成此印刷层23的设置。其中，透明基板24可为一平板或为一胶膜。请参考图6所示，其是为依据本发明第二实施例电子纸装置4的示意 图。电子纸装置4包含有一像素阵列模组41、 一电子纸本体42及一印刷层 43。其中，像素阵列模组41是包含一基板411、 一像素电极阵列412、 一 图案化导电层413及一半导体电路单元414。基板411具有一第一表面411a 及与第一表面411a相对而设的一第二表面411b。像素电极阵列412设置于 基板411的第一表面411a。图案化导电层413设置于基板411的第二表面 411b，图案化导电层413是与像素电极阵列412电性连接。半导体电路单 元414具有至少一输入端Vin及至少一输出端Vout, li"出端Vout是与图案 化导电层413电性连接。电子纸本体42是设置于像素阵列模组41之上，且具有一上基板421、 一透明电极层422、 一电泳性物唐423及一翻着层424。而印刷层43是设 置于电子纸本体42的一侧，且为一具有图案的印刷层43。其中，像素阵列模组41及电子纸本体42是与第一实施例的像素阵列 模组21，及电子纸本体22的功效与技术特征相同，故在此不再赘述，只针 对本实施例中不同处的印刷层43作说明。本实施例中，电子纸装置4更包含有一封装结构P是连结像素阵列模 组41以形成一封闭空间S，封闭空间S是容置电子纸本体42。此封装结构 P包含一盖板44及一黏着材45，黏着材45是连结盖板44及像素阵列模组 41的基板411。于本实施例中，盖板44是为一透明玻璃盖板，且印刷层43 是以喷墨或印刷方式形成于盖板44的一表面。于此，是以印刷层43形成 于面对电子纸本体42的表面为例，当然，印刷层43也可设置于相对于电 子纸本体的一表面。同理，当电子纸本体42所反射的光线透过形成于盖板 44的印刷层43时，使用者即可明显看见印刷层43的图案。此外，需注意 者，印刷层43是可设置于盖板44的上下表面，且不限制于上表面或下表 面，于本实施例中，是以印刷层43设置于盖板44的下表面为例。此外，请参考图7所示，电子纸装置4，更包含一印刷基板46,印刷基 板46是设置于盖板44上。其中，印刷层43，是以喷墨或印刷方式形成于印 刷基板46的一表面，且印刷层43，是设置于印刷基板46相对于盖板44的 一侧，最后，再将印刷基板46设置于盖板44的一表面，即完成印刷层43'的设置。此外，需注意的是，印刷基板46是可设置于盖板44的上下表面， 且不限制于上表面或下表面，于本实施例中，是以印刷基板46是设置于盖 板44的上表面为例。承上所述，因依本发明的一种电子纸装置具有一印刷层，印刷层上是 具有印刷图案，再利用电子纸本体来反射外界光线，当反射的光线穿过印 刷层，就可让使用者明显地看到印刷图案。如此一来，本发明的电子纸装 置既无需复杂的彩色滤光片对位制程即可达到全彩的效果。除此之外，于 实施例中，本发明的电子纸装置亦提供数种驱动像素阵列模组的结构。再 者，于实施例中，由于印刷层是将单色或彩色的颜料涂布于上基板、透明 基板或盖板的一侧，再经由电子纸本体所反射的光线通过印刷层而呈现， 故当使用者欲更换电子纸装置的显现图案时，只需要改变印刷层的图案， 或直接更换上基板、透明基板或盖板即可，故比习知制程来得简化许多， 且亦可节省较多成本。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1、一种电子纸装置，其特征在于包括一像素阵列模组；一电子纸本体，是设置于该像素阵列模组之上，该电子纸包含一电泳性物质与一透明电极层，该透明电极层是与该像素阵列模组相对设置；以及一印刷层，是设置于该电子纸本体的一侧。
2、 根据权利要求l所述的电子纸装置，其特征在于所述的像素阵列模组是包含一基板，具有一第一表面及与该第一表面相对而设的一第二表面；以及一像素电极阵列，设置于该基板的该第一表面。
3、 根据权利要求2所述的电子纸装置，其特征在于所述像素阵列模组 更包含一半导体电路单元，具有至少一输入端及至少一输出端，该输出端是 与该像素电极阵列电性连接。
4、 根据权利要求3所述的电子纸装置，其特征在于所述像素阵列模组 更包含一第一图案化导电层，设置于该基板的该第二表面，该第一图案化导 电层是与该像素电极阵列及该半导体电路单元电性连接。
5、 根据权利要求3所述的电子纸装置，其特征在于所述像素阵列模组 更包含一第一图案化导电层，是设置于该基板的该第一表面与该第二表面之 间，该第一图案化导电层至少与该像素电极阵列及该半导体电路单元的该 输出端电性连接。
6、 根据权利要求3所述的电子纸装置，其特征在于所述像素阵列模组 更包含一第一图案化导电层，设置于该基板的该第二表面；一第二图案化导电层，是设置于该基板的该第一表面与该第二表面之 间，该第二图案化导电层是与该像素电极阵列、该第一图案化导电层及该 半导体电路单元的该输出端电性连接。
7、 根据权利要求2所述的电子纸装置，其特征在于所述基板的材质为 玻璃、金属或塑胶。
8、 根据权利要求2所述的电子纸装置，其特征在于所述像素电极阵列 是为一点矩阵阵列，该点矩阵阵列是为主动驱动或^:动驱动。
9、 根据权利要求3所述的电子纸装置，其特征在于所述半导体电路单 元是为一晶片或一多工器。
10、 根据权利要求1所述的电子纸装置，其特征在于所述电子纸本体 更包含 '一上基板，该透明电极层是设置于该上基板的一侧，且该透明电极层 是位于该上基板与该像素阵列模组之间。
11、 根据权利要求IO所述的电子纸装置，其特征在于，其中印刷层是 设置于该上基板的另 一侧。
12、 根据权利要求IO所述的电子纸装置，其特征在于所述电子纸本体 更包含一透明基板，是设置于该上基板的另一侧，且该印刷层是形成于该透 明基板的一表面。
13、 根据权利要求1所述的电子纸装置，其特征在于所述电泳性物质 是包含多数个染色粒子及一介电溶液，该等染色粒子是分散于该介电溶液 中。
14、 根据权利要求1所述的电子纸装置，其特征在于更包含 一封装结构，是连结该像素阵列模组以形成一封闭空间，该封闭空间是容置该电子纸本体。
15、 根据权利要求14所述的电子纸装置，其特征在于所述封装结构是 包含一黏着材及一盖板，该黏着材是连结该盖板及该像素阵列模组。
16、 根据权利要求15所述的电子纸装置，其特征在于所述盖板是为一 透明盖板。
17、 根据权利要求15所述的电子纸装置，其特征在于所述印刷层是设 置于该盖板的一表面上。
18、 根据权利要求15所述的电子纸装置，其特征在于更包含 一印刷基板，是设置于该盖板，该印刷层是设置于该印刷基板相对于该盖^反的一侧。
全文摘要
本发明是关于一种电子纸装置，包括一像素阵列模组、一电子纸本体及一印刷层。其中电子纸本体是设置于像素阵列模组之上，且电子纸本体包含一电泳性物质与一透明电极层，透明电极层是与像素阵列模组相对设置；印刷层是设置于电子纸本体的一侧。本发明的电子纸装置既无需复杂的彩色滤光片对位制程即可达到全彩的效果。
文档编号G02F1/167GK101324731SQ20071011112
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者萨文志 申请人:启萌科技有限公司