电泳胶囊和包括该电泳胶囊的电泳显示面板，显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电泳胶囊和含有电泳胶囊的电泳显示面板，显示装置，属于显示【技术领域】，其可解决现有的电泳显示面板和显示装置显示亮度较低的问题。本发明的电泳胶囊，通过在电泳胶囊内引入白色粒子，提高了显示亮度。
【专利说明】电泳胶囊和包括该电泳胶囊的电泳显示面板，显示装置
【技术领域】
[0001]本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种电泳胶囊和包括该电泳胶囊的电泳显示面板，显示装置。
【背景技术】
[0002]电子纸具有多种特点，例如:与纸类似可自由弯曲、具有高色彩对比度、高解析度、低耗电量、低制造成本。电子纸的技术也可称为电子墨水(e-1nk)，因为其显现效果类似墨水在真实纸张上的显现方式，而与一般的平板显示器不同，电子纸中的显示粒子在不施加电场的情况下仍会保持原本的位置，因此可以保留原本所显示出的图片或文字，就如同一般的纸质印刷品，可继续靠外界光源来阅读或观看屏幕上所显示的静态内容，不需要使用照亮像素的背光模组。
[0003]彩色电泳显示面板是一种常用在电子纸中的装置，其借助于施加电场来调整其中的黑粒子与彩色粒子的位置，以形成所欲显示的画面。如图1所示，彩色电泳显示面板包括:设置于公共电极11和像素电极13之间的电泳层12，所述的电泳层12中包括多个子像素区域18，各子像素区域18包括相对应的胶囊20，每个胶囊20包括对应颜色的彩色粒子，例如，红色粒子15、绿色粒子16、蓝色粒子17，还包括与彩色粒子数量相等的黑色粒子14。通过改变公共电极11和像素电极13之间的电压控制彩色粒子和黑色粒子14的分布以形成所欲显示的画面。
[0004]彩色电泳显示面板虽然能够实现彩色显示，但在显示的过程中由于需要环境中光线，由于彩色粒子的反射能力较弱，显示的色彩的亮度需要改善。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是解决现有技术中电泳胶囊的显示亮度较低的问题，提供一种能够提供显示亮度的电泳胶囊和包括该电泳胶囊的电泳显示面板，显示装置。
[0006]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种电泳胶囊，所述的电泳胶囊包括:彩色粒子、黑色粒子和白色粒子。
[0007]由于白色粒子具有较强的反射性能，能够提高胶囊的光反射性能。
[0008]优选的是，所述的黑色粒子的数量为彩色粒子和白色粒子的数量之和。
[0009]优选的是，所述的白色粒子的数量为彩色粒子数量的20-50%。
[0010]优选的是，所述的白色粒子材质为二氧化钛或二氧化硅。
[0011]优选的是，所述的黑色粒子材质为炭黑。
[0012]本发明还提供一种电泳显示面板，该电泳显示面板包括上述的电泳胶囊。
[0013]优选的是，所述的电泳显示面板，还包括阵列基板，所述的阵列基板包括:第一导电层和第二导电层，以及位于所述的第一导电层和第二导电层之间的电泳层，所述的电泳层包括多个子像素区域，各子像素区域设有与该子像素区域所显示的颜色相对应的胶囊。
[0014]优选的是，所述的第一导电层和第二导电层分别为公共电极和像素电极，所述的多个子像素区域包括显示三原色的三种子像素区域。
[0015]优选的是，所述的显示三原色的三种子像素区域分别为红色子像素区域、绿色子像素区域、蓝色子像素区域。
[0016]优选的是，所述的红色子像素区域的红色粒子的材料为着红色颜料的二氧化钛；
[0017]所述的绿色子像素区域的绿色粒子的材料为着绿色颜料的二氧化钛；
[0018]所述的蓝色子像素区域的蓝色粒子的材料为着蓝色颜料的二氧化钛。
[0019]本发明的另一个目的是提供一种显示装置，所述的显示装置包括上述的电泳显示面板。优选的是，所述的显示装置为电子纸显示装置。
[0020]本发明的电泳显示面板和显示装置由于具有强反射性白色粒子，能够增加显示亮度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为现有技术的电子纸显示面板的截面示意图。
[0022]图2为本发明实施例1中的电泳胶囊截面示意图。
[0023]图3为本发明实施例1中的电子纸显示面板的截面示意图。
[0024]其中:
[0025]11.公共电极；12.电泳层；13.像素电极；14.黑色粒子；15.红色粒子；16.绿色粒子；17.蓝色粒子；18.子像素区域；19.白色粒子；20.胶囊；21.彩色粒子。
【具体实施方式】
[0026]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供一种电泳胶囊和包括该电泳胶囊的电泳显示面板。
[0029]如图2所示，本实施例提供一种电泳胶囊，包括:彩色粒子21、黑色粒子14和白色粒子19，其中。彩色粒子21可以为红色粒子15、绿色粒子16、蓝色粒子17。
[0030]白色粒子19由于具有强反射性，能够增加显示亮度。
[0031]优选的是，黑色粒子14的数量为彩色粒子21和白色粒子19的数量之和。
[0032]优选的是，所述的白色粒子19的数量为彩色粒子21数量的20-50%，这样达到在不影响显示色彩的同时，提高了显示亮度。
[0033]如图3所示，本实施例提供一种电泳显示面板，包括阵列基板，所述的阵列基板包括充当第一导电层的公共电极11，充当第二导电层的像素电极13，以及在所述的公共电极11和所述的像素电极13之间的电泳层12，所述的电泳层12包括多个子像素区域18，各子像素区域18设有与该子像素区域18所显示的颜色相对应的胶囊20，所述的胶囊20包括:彩色粒子21、黑色粒子14和白色粒子19。其中，作为彩色显示所需三原色的一种情况，所述的子像素区域18可以为，红色子像素区域、绿色子像素区域、蓝色子像素区域；上述的子像素区域18区域包括对应的红色胶囊，绿色胶囊，蓝色胶囊。各胶囊20中分别包括对应的分别为红色粒子15、绿色粒子16、蓝色粒子17。
[0034]上述的公共电极11和像素电极13，通常为ITO (铟锡金属氧化物，Indium TinOxides)透明导电层。
[0035]优选的，像素电极13为条状的，并间隔设置；像素电极13设置在各子像素区域18的对应下方。制作条状的间隔设置的像素电极13为现有技术范畴，在此不再一一赘述。
[0036]上述的电泳显示面板在使用时，阵列基板包括与各子像素区域18对应的薄膜晶体管(TFT)，用以控制各子像素区域18所对应的的公共电极11和像素电极13之间的电场，从而控制所要显示的画面。其中，像素电极13与TFT的漏极相连，TFT中的源电极与信号总线相连，TFT的栅电极与栅总线相连。基于上述的结构，通过栅总线控制各个子像素的选通，当TFT打开时，通过TFT沟道将源极与漏极导通，而漏极与像素电极13相连，于是信号总线在像素电极13上施加有信号电压，在配合公共电极11的公共电压在电泳层12上形成电场，使得电泳粒子能在电场的作用下通过电泳现象形成所需的图案。
[0037]将RGB三种颜色的胶囊20分别分散在透明光阻层中，以使得每种彩色胶囊20分别对应于RGB三种子像素区域18。
[0038]以红色像素区域上分布红色胶囊为例进行介绍。将红色胶囊分散于透明光阻层中(此透明光阻层为正性光阻，材质可以为JSRJNPC-419-H2透明光阻层，所谓的正性光阻的特性为曝光区域无法显影去除，未曝光区域通过显影工艺可以显影去除)。首先制作一张红色像素的掩膜板(mask),此mask为本领域技术人员熟悉,掩膜板可以通过画图制作，其mask上的图面为周期性排列的像素单元，例如，像素单元可以为矩形，其尺寸与像素电极13相当。因为RGB子像素为间隔排列的，mask用铬(Cr)膜制作。此红色像素的mask上只有红色像素区域没有Cr膜，其他像素区域有Cr膜，红色像素间隔两个像素排列，中间的有Cr而无法透光的子像素为GB两种子像素。之后，通过狭缝涂布技术将分散有红色胶囊的透明光阻涂布于基板上(涂布技术包括旋转涂布，喷墨印刷等现有工艺)，通过光刻工艺利用此红色像素的mask进行曝光，只有红色像素区域(没有Cr膜的区域)才能进行曝光，之后通过显影工艺，将未曝光的其他区域的光阻层显影去除。最后通过后烘工艺形成只有红色像素区域上有分散有红色胶囊的透明光阻层。此红色像素区域对应于像素电极13，其大小也与像素电极13相当。
[0039]同样的，通过相同的方法制造相应的蓝色，绿色像素的mask图面，通过曝光，显影，后烘工艺形成相应的蓝色，绿色像素区域上分布分散有蓝色，绿色胶囊的透明光阻层。
[0040]这样间隔排列的RGB三种透明光阻层分别对应于RGB三种子像素，亦分别对应于像素电极13。即在电泳层12的RGB三种子像素区域18中分别分布有相应的RGB三种胶囊20，实现了 RGB彩色胶囊20的有序排布。
[0041]上述的彩色胶囊20中封装含有显示粒子的分散液，即包括彩色粒子21、黑色粒子14和白色粒子19。
[0042]例如，红色胶囊中封装有显示粒子分散液，显示粒子分散液中包含带有负电荷的红色粒子15 (材质为着色的二氧化钛，所用的红色染料可以为1-烷氨基蒽醌红色染料)，数量为红色粒子15的1/3的带负电的白色粒子19 (材质可以为二氧化钛)，和数量为红色粒子15与白色粒子19之和的带正电的黑色粒子14 (材质可以为炭黑，用于显示暗态)。
[0043]同样的，绿色胶囊15中封装有显示粒子分散液，显示粒子分散液中包含带有负电荷的绿色粒子16 (材质为着色的二氧化钛，所用的绿色染料可以为硬脂胺氯化铜酞菁绿色染料)，数量为绿色粒子16的1/3的带负电的白色粒子19 (材质可以为二氧化钛)，和数量为红色粒子15与白色粒子19之和的带正电的黑色粒子14 (材质可以为炭黑，用于显示暗态)。
[0044]同样的，蓝色胶囊16中封装有显示粒子分散液，显示粒子分散液中包含带有负电荷的蓝色粒子17 (材质可以为着色的二氧化钛，所用的蓝色染料可以为脲甲醛树脂酞菁蓝蓝色染料)，数量为蓝色粒子17的1/3的带负电的白色粒子19 (材质可以为二氧化硅)，和数量为红色粒子15与白色粒子19之和的带正电的黑色粒子14 (材质可以为炭黑，用于显示暗态)。
[0045]应当理解的是，上述的白色粒子19的材料除二氧化钛和二氧化硅外，也可以是现有技术中其它具有良好反射性能的材料。
[0046]上述的电泳显示面板使用的过程如下:
[0047]电泳显示面板上的每个子像素区域18都对应着阵列基板上的一个TFT，用来控制该子像素的电压以实现不同灰阶的显示。其中TFT的漏电极与像素电极13相连。
[0048]当TFT的栅极电压小于其工作电压(例如，工作电压为5V时)，TFT关闭，在像素电极13和公共电极11之间没有施加电场，所述的电泳层12内显示粒子无法移动，带有相反电荷的黑色粒子14和RGB彩色粒子21，白色粒子19保持原有状态(例如原有状态为黑色，则保持黑色状态)。当TFT的栅极电压大于其工作电压，TFT打开，当TFT的漏极电位为OV(例如，公共电极11电位为4V，以红色像素为例介绍)时，带有正电荷的黑色粒子14全部通过电泳作用移动到公共电极11附近(公共电极11为观看面)，环境光照射在黑色粒子14上，入射光全部被吸收，显示为全黑色。当TFT的漏极电位为2V时，将有一半的黑色粒子14聚集在公共电极11处，另一半的黑色粒子14移动到像素电极13处(TFT的漏极与像素电极13相连)，同时有一半的红色粒子15及白色粒子19移动到公共电极11处，另一半的红色粒子15及白色粒子19移动到像素电极13处，当环境光照射到公共电极11的红色粒子15，白色粒子19，黑色粒子14上时，显示为灰度较低的红色。当TFT的漏极电位为4V时，全部的红色粒子15及白色粒子19将移动到公共电极11处，当环境光照射到红色粒子15和白色粒子19时，入射光全部被反射，将显示为全红色。
[0049]同样的，可以通过控制不同的TFT漏极电压来实现不同灰阶下的红色显示。所述的TFT漏极电压与显示灰阶的关系可以通过电泳液参数进行计算或是试验得到(此为本领域技术人员了解的Ga_a调试，所谓的6&_&调试即为通过试验得到TFT的漏极电压与显示灰阶的关系以便能够通过改变TFT的漏极电压来控制不同灰阶下的显示)。
[0050]根据上述方案，可以通过控制相应的RGB像素的电压，来控制各个像素显示RGB三种颜色及这三种颜色的比例与深浅，并根据混色原理(所谓混色原理，为本领域技术人员所了解，例如，如果画面要显示黄色，可以让蓝色子像素显示为黑色，让红色子像素显示为红色，让绿色子像素显示为绿色，通过人眼的视觉特性来实现画面的黄色显示)来实现电子纸的彩色化显示。
[0051]本发明在胶囊中增加了白色粒子，通过白色粒子的强反射性，达到在不影响彩色化显示的同时,增加了显示的亮度。
[0052]实施例2
[0053]本实施例提供一种显示装置，所述的显示装置包括上述的电泳显示面板，优选地，所述的显示装置为电子纸显示装置。[0054]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种电泳胶囊，其特征在于，所述的电泳胶囊包括:彩色粒子、黑色粒子和白色粒子。
2.如权利要求1所述的电泳胶囊，其特征在于，所述的黑色粒子的数量为彩色粒子和白色粒子的数量之和。
3.如权利要求1所述的电泳胶囊，其特征在于，所述的白色粒子的数量为彩色粒子数量的 20-50%。
4.如权利要求1所述的电泳胶囊，其特征在于，所述的白色粒子材质为二氧化钛或二氧化硅。
5.如权利要求1所述的电泳胶囊，其特征在于，所述的黑色粒子材质为炭黑。
6.一种电泳显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的电泳胶囊。
7.如权利要求6所述的电泳显示面板，其特征在于，还包括阵列基板，所述的阵列基板包括:第一导电层和第二导电层，以及位于所述的第一导电层和第二导电层之间的电泳层，所述的电泳层包括多个子像素区域，各子像素区域设有与该子像素区域所显示的颜色相对应的胶囊。
8.如权利要求7所述的电泳显示面板，其特征在于，所述的第一导电层和第二导电层分别为公共电极和像素电极，所述的多个子像素区域包括显示三原色的三种子像素区域。
9.如权利要求8所述的电泳显示面板，其特征在于，所述的显示三原色的三种子像素区域分别为红色子像素区域、绿色子像素区域、蓝色子像素区域。
10.如权利要求9所述的电泳显示面板，其特征在于，所述的红色子像素区域的红色粒子的材料为着红色颜料的二氧化钛； 所述的绿色子像素区域的绿色粒子的材料为着绿色颜料的二氧化钛； 所述的蓝色子像素区域的蓝色粒子的材料为着蓝色颜料的二氧化钛。
11.一种显示装置，其特征在于，如权利要求6-10任一所述的电泳显示面板。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述的显示装置为电子纸显示装置。
【文档编号】G02F1/167GK103676396SQ201310687205
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】陈长堤, 陆相晚, 骆意勇, 杨涛 申请人:合肥京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司