专利名称：电子纸及其显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子纸及其显示装置，尤其涉及一种电泳显示型的电子纸及其 显示装置背景技术
目前，电泳显示型的电子纸主要采用微胶囊(microcapsule)结构和微杯 (microcup)结构。微胶囊结构的电子纸包括大致为球形的收容腔，收容腔内容纳有透明 的液体，透明的液体中分散有若干带正电荷的白色粒子和若干带负电荷的黑色粒子。在 施加电场后，收容腔中的白色粒子和黑色粒子移动，从而形成文字或图像。
微杯结构的电子纸利用微杯阵列容纳电泳液，微杯阵列通过在有透明导电层的 塑胶薄膜上涂布压模液体并经连续式微压模制程制作。微杯阵列容纳的电泳液中分布有 带正电的白色微粒，在施加电场后，白色微粒移动形成眼睛所看到的文字或图像。发明内容
本发明提供一种电子纸及其显示装置，其采用管状容置腔容纳电泳液和有色粒 子，能够达到现有的电子纸的显示效果。
该电子纸，包括下基板、电泳层和上基板。该下基板包括多个像素电极以及多 个薄膜晶体管，薄膜晶体管与该像素电极一一对应，每一薄膜晶体管均包括一控制端、 第一导通端以及第二导通端，薄膜晶体管的控制端均与一门驱动单元连接，第一导通端 均与一电源驱动单元连接，每一薄膜晶体管的第二导通端分别与一像素电极连接。该上 基板包括多个透明电极，均与该电源驱动单元连接。该电泳层包括多个管状容置腔，管 状容置腔位于薄膜晶体管与透明电极之间并与之分别电连接，并容置有介电溶液和若干 有色带电粒子。其中，当一薄膜晶体管受该门驱动单元控制导通时，该薄膜晶体管对应 的像素电极与该电源驱动单元连接，电源驱动单元输出一电压使得与之连接的该薄膜晶 体管对应的像素电极以及透明电极之间形成一电势差，相应使得管状容置腔两端形成一 电势差，管状容置腔中的有色带电粒子移动而显示对应的颜色。
一种电子纸显示装置，包括电子纸、信号转换单元、门驱动单元、电源驱动单 元以及显示接口。其中，该电子纸包括下基板、电泳层和上基板。该下基板包括多个 像素电极以及多个薄膜晶体管，薄膜晶体管与该像素电极一一对应，每一薄膜晶体管均 包括一控制端、第一导通端以及第二导通端，薄膜晶体管的控制端均与一门驱动单元连 接，第一导通端均与一电源驱动单元连接，每一薄膜晶体管的第二导通端分别与一像素 电极连接。该上基板包括多个透明电极，均与该电源驱动单元连接。该电泳层包括多个 管状容置腔，管状容置腔位于薄膜晶体管与透明电极之间并与之分别电连接，并容置有 介电溶液和若干有色带电粒子。该显示接口，用于与一电子装置连接，接收该电子装置 所产生的显示信号。该信号转换单元，用于将该显示信号转换成控制信号。该显示接 口，用于与一电子装置连接，接收该电子装置所产生的视频信号。该信号转换单元，用于将该视频信号转换成控制信号。该门驱动单元，用于根据该控制信号控制相应薄膜晶 体管的导通或截止。该电源驱动单元，用于根据该控制信号提供相应的电压至该导通的 薄膜晶体管，使得该薄膜晶体管对应的像素电极以及透明电极形成一电势差，使得对应 的管状容置腔中的有色带电粒子移动而显示对应的颜色，从而该电子纸显示该视频信号 对应的图像。
本发明的电子纸装置及其显示装置，采用管状容置腔容纳电泳液和有色粒子， 能够达到现有的电子纸的显示效果。
图1为本发明电子纸的结构示意图。
图2本发明电子纸的电泳层的俯视图。
图3本发明电子纸显示装置的模块架构图。
具体实施方式
请参考图1，电子纸10包括下基板20、电泳层30和上基板40。电泳层30置 于下基板20和上基板40之间。在本实施方式中，该电子纸装置10为反射式电泳显示装置。
下基板20包括基体21和设置于基体21上的若干个薄膜晶体管(TFT，Thin-Film Transistor) 22以及与该薄膜晶体管22 —一对应的像素电极23。基体21可为玻璃基板、 塑料基板、电路板或柔性电路板。
上基板40包括多个透明电极42，该透明电极42可为铟锡氧化物、铝锌氧化物或 镉锡氧化物，透明电极42与像素电极23也呈一一对应关系。
电泳层30包括若干平行的管状容置腔302，管状容置腔302的轴线与上基板40 以及下基板20的平面垂直。每个管状容置腔302均位于一个像素电极23以及透明电极 42之间并与之分别电连接，每一像素电极23均位于一管状容置腔302以及一薄膜晶体管 22之间并分别与之电连接。该管状容置腔302容置有介电溶液(dielectric solution) 304和 若干有色粒子306。有色粒子306分散于介电溶液304中，并且带有正电荷或负电荷。
请同时参考图2，在本实施方式中，该电泳层30中的该若干管状容置腔302以矩 阵式排列，但并不以此为限。管状容置腔302的数量可根据对电子纸10的分辨率的要求 确定。每三个管状容置腔302以RGB阵列形式构成一像素单元308，构成一像素单元308 的三个管状容置腔302中的有色粒子306的颜色分别为红色(R)、蓝色(B)和绿色(G)。 为了便于说明，具有红色、蓝色和绿色的有色粒子323的管状容置腔分别被标号为30办、 302b 和 30趣。
在像素单元308中，管状容置腔30办、管状容置腔30 和管状容置腔302g的排 列方式没有限制，例如，在图2中，位于左上角的像素单元308中，从左到右为管状容置 腔30办、管状容置腔302g和管状容置腔302b，而位于右下角的像素单元308中，从左到 右为管状容置腔30沈、管状容置腔30 和管状容置腔302g。
在本实施方式中，所有薄膜晶体管22均包括一控制端、一第一导通端以及第二 导通端，该薄膜晶体管22的控制端均连接至一门驱动单元50，第一导通端均连接至一电5源驱动单元60，每一薄膜晶体管的第二导通端分别连接至对应的像素电极23。该电源驱 动单元60还与该透明电极42均连接。
当某一薄膜晶体管22受该门驱动单元50的控制而导通时，该对应的像素电极23 通过该导通的薄膜晶体管22与该电源驱动单元60电连接。电源驱动单元60输出一电压 从而使得该像素电极23与该透明电极42产生一电势差，从而引起该管状容置腔302中的 有色粒子306移动而可显示对应的颜色。例如，在一个像素单元308中，若只有管状容置 腔30 对应的薄膜晶体管22导通，则该像素单元308显示红色，若只有管状容置腔302g 对应的薄膜晶体管22导通，则该像素单元308显示绿色，若管状容置腔30 以及管状容 置腔302g对应的薄膜晶体管22导通，则该像素单元308显示红色与绿色的混色，即显示 黄色。
而该电源驱动单元60根据视频信号的不同，对不同的薄膜晶体管22所对应的像 素电极23输出的电压值不同，使得该薄膜晶体管22所对应的像素电极23以及透明电极 42之间的电势差不同，而由于管状容置腔302分别与该像素电极23以及透明电极42电 连接，则该薄膜晶体管22所对应的像素电极23以及透明电极42之间的电势差即为该薄 膜晶体管22对应的管状容置腔302两端的电势差。同样以一个像素单元308为例，若对 同一个像素单元中管状容置腔302所对应的薄膜晶体管22所输出的电压差VI、V2和V3 相同，则同一个像素单元中的三个管状容置腔302大致相同数量的红色、蓝色和绿色的 有色粒子306移动至上基板40的附近，根据三原色原理，与像素单元308对应的区域显 示为白色。根据该输出至薄膜晶体管的电压差VI、V2和V3大小的不同，可以控制该管 状容置腔302中移动至上基板40的附近的红色、蓝色和绿色的有色粒子306的数量，而 移动至上基板40的附近的有色粒子306数量不同，该管状容置腔302显示的颜色的深浅 也不一样，从而一个像素单元308中的三个管状容置腔302混合出来的色彩也不一样。
从而，通过门控制器50控制选择薄膜晶体管22的导通截止，控制相应像素单元 308是否显示颜色，而又根据电源驱动单元60对薄膜晶体管22输出不同的电压来控制该 颜色的深浅，从而可在显示像素单元308对应的区域混合出各种颜色。
请一并参考图3，为本发明一实施方式中电子纸显示装置的模块架构图。该电 子纸显示装置1包括该电子纸10、一显示接口 11、一信号转换单元12、该门驱动单元50 以及该电源驱动单元60。
其中，该显示接口 11与该信号转换单元12连接，该信号转换单元12还分别与 该门驱动单元50以及该电源驱动单元60连接，该电子纸10也分别与该门驱动单元50以 及该电源驱动单元60连接。
该显示接口 11用于接收从电脑主机等电子装置传送过来的视频信号。该信号转 换单元12用于将该视频信号转换成控制信号。一般，从电脑主机等电子装置传送过来的 视频信号包括视频显示信号以及时钟信号，在本实施方式中，该信号转换单元12用于将 视频信号经过时序转换生成移位时钟信号后发送给门驱动单元50，将视频信号中的RGB 信号经过数模转换后生成一模拟RGB信号后发送给电源驱动单元60，即在本实施方式 中，该控制信号包括移位时钟信号以及模拟RGB信号。从而，该门驱动单元50根据该 移位时钟信号控制相应的薄膜晶体管22的导通，而该电源驱动单元60根据该模拟RGB 信号提供不同的电压至该薄膜晶体管22，使得与该电源驱动单元60连接的像素电极23以及透明电极42之间形成相应的电势差，使得对应的管状容置腔中的有色带电粒子移动而 显示对应的颜色。如前所述，对应的像素单元308即可显示对应的颜色。在该门驱动单 元50以及该电源驱动单元60的控制下，该电子纸即显示该视频信号所对应的图像。
权利要求
1 一种电子纸，包括下基板、电泳层和上基板，其特征在于 该下基板包括多个像素电极；多个薄膜晶体管，与该像素电极一一对应，每一薄膜晶体管均包括一控制端、第一 导通端以及第二导通端，薄膜晶体管的控制端均与一门驱动单元连接，第一导通端均与 一电源驱动单元连接，每一薄膜晶体管的第二导通端分别与一像素电极连接； 该上基板包括多个透明电极，均与该电源驱动单元连接；该电泳层包括多个管状容置腔，管状容置腔位于像素电极与透明电极之间并与之分 别电连接，并容置有介电溶液和若干有色带电粒子；其中，当一薄膜晶体管受该门驱动单元控制导通时，该薄膜晶体管对应的像素电极 与该电源驱动单元连接，电源驱动单元输出一电压使得与之连接的该薄膜晶体管对应的 像素电极以及透明电极之间形成一电势差，相应使得管状容置腔两端形成一电势差，管 状容置腔中的有色带电粒子移动而显示对应的颜色。
2.如权利要求1所述的电子纸，其特征在于，该若干管状容置腔相互平行且与上基板 和下基板垂直。
3.如权利要求1所述的电子纸，其特征在于，每三个管状容置腔形成一个像素单元， 构成该电子纸显示的一个像素点，每一像素单元的三个管状容置腔中有色带电粒子的颜 色分别为红色、蓝色和绿色。
4.如权利要求1所述的电子纸，其特征在于，该下基板还包括基体，该基体为玻璃基 板、塑料基板、电路板或柔性电路板。
5.如权利要求1所述的电子纸，其特征在于，该电源驱动单元输出的电压值大小不 同，管状容置腔中的有色带电粒子移动的数量不同，该管状容置腔所显示的颜色深浅不 同。
6.—种电子纸显示装置，包括一电子纸、一信号转换单元、一门驱动单元、一电源 驱动单元以及一显示接口，其特征在于，该电子纸包括 一下基板包括 多个像素电极；及多个薄膜晶体管，与该像素电极一一对应，每一薄膜晶体管均包括一控制端、第一 导通端以及第二导通端，薄膜晶体管的控制端均与一门驱动单元连接，第一导通端均与 一电源驱动单元连接，每一薄膜晶体管的第二导通端分别与一像素电极连接；及 一上基板包括多个透明电极，均与该电源驱动单元连接；该电泳层包括多个管状容置腔，管状容置腔位于像素电极与透明电极之间并与之分 别电连接，并容置有介电溶液和若干有色带电粒子；该显示接口，用于与一电子装置连接，接收该电子装置所产生的视频信号； 该信号转换单元，用于将该视频信号转换成控制信号； 该门驱动单元，用于根据该控制信号控制相应薄膜晶体管的导通或截止； 该电源驱动单元，用于根据该控制信号提供相应的电压至该导通的薄膜晶体管，使 得该薄膜晶体管对应的像素电极以及透明电极形成一电势差，使得对应的管状容置腔中的有色带电粒子移动而显示对应的颜色，从而该电子纸显示该视频信号对应的图像。
7.如权利要求6所述的电子纸显示装置，其特征在于，其特征在于，该若干管状容置 腔相互平行且与上基板和下基板垂直。
8.如权利要求6所述的电子纸显示装置，其特征在于，每三个管状容置腔形成一个像 素单元，构成该电子纸显示的一个像素点，每一像素单元的三个管状容置腔中有色带电 粒子的颜色分别为红色、蓝色和绿色，该门驱动单元根据该控制信号驱动不同像素点对 应的薄膜晶体管的导通截止，该电源控制器根据控制信号提供给不同像素点对应的管状 容置腔两端以不同的电压，管状容置腔两端电压不同，其中有色带电粒子移动的数量不 同，从而控制不同的像素点显示对应的颜色。
9.如权利要求6所述的电子纸显示装置，其特征在于，该下基板还包括基体，该基体 为玻璃基板、塑料基板、电路板或柔性电路板。
10.如权利要求6所述的电子纸显示装置，其特征在于，该视频信号包括一视频显示 信号以及一时钟信号，该信号转换单元用于将视频信号经过时序转换生成移位时钟信号 后发送给门驱动单元，将视频信号中的RGB信号经过数模转换后生成一模拟RGB信号后 发送给电源驱动单元，该门驱动单元根据该时钟信号控制薄膜晶体管的导通
全文摘要
一种电子纸及其显示装置，该电子纸包括下基板、电泳层和上基板。下基板包括多个像素电极以及多个薄膜晶体管，薄膜晶体管与该像素电极一一对应连接，薄膜晶体管还均与一电源驱动单元连接，并包括一控制端与一门驱动单元连接。该上基板包括多个透明电极，均与该电源驱动单元连接。该电泳层包括多个管状容置腔，管状容置腔位于薄膜晶体管与透明电极之间并与之分别电连接，并容置有介电溶液和若干有色带电粒子。当一薄膜晶体管受该门驱动单元控制导通时，电源驱动单元输出一电压使得该薄膜晶体管对应的像素电极以及透明电极之间形成一电势差，管状容置腔中的有色带电粒子移动而显示对应的颜色。通过本发明的电子纸，可以达到现有电子纸的显示效果。
文档编号G02F1/167GK102023453SQ200910307559
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者严理佳, 潘俊维, 谢冠宏 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司