一种彩色电子纸的制作方法

1.本实用新型涉及电泳显示技术领域，具体为一种彩色电子纸。


背景技术：

2.电泳显示技术是目前最为广泛应用的电子纸显示技术之一，其原理是将带电的颜色粒子，封装在平行的导电极板之间，通过改变导电极板间的极性，从而改变带电颜色粒子的运动方向，从而实现画面显示，由此原理衍生出的多色显示方案，基本为封装多色粒子，和在显示层表面增加彩色滤光措施两大基本方向。
3.但是目前现有电泳显示工艺制作的电子纸彩色化存在的问题如下：
4.1、封装多色粒子，驱动条件复杂，驱动响应时间长；
5.2、在显示层表面增加彩色滤光措施，使得整体画面对比度极大降低，解析度亦因像素组合而降低。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种彩色电子纸，能够降低驱动复杂程度，缩短驱动时间，提高显示自由度，且可改进显像质量，提升色彩饱和度。技术方案如下：
7.一种彩色电子纸，包括至少一个显色单元，所述显色单元为具有三层腔室的叠层结构；每层腔室内填充有由一种彩色带电粒子和透明分散介质混成的胶体状悬浮液，且每层腔室内填充的为不同的彩色带电粒子；每层腔室均包括遮蔽区和可视区，且每层的可视区上下位置对应；遮蔽区底部设有集电极和门电极，可视区底部设有视电极。
8.进一步的，所述三层腔室内的彩色带电粒子分别为蓝色带电粒子、绿色带电粒子和红色带电粒子。
9.更进一步的，所述三层腔室的各腔室底部均设有透明绝缘层，最底层绝缘层下方还设有黑色光吸收层。
10.更进一步的，所述显色单元为六边形单元。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型利用单层单色粒子驱动，降低了单层驱动复杂程度，缩短了驱动时间；
13.2、本实用新型利用横向电泳显示技术，隐藏或显示每层单色粒子，提高了显示自由度；
14.3、本实用新型利用多层叠加的方式，可以单独显示每层粒子的颜色，亦可以多层叠加进行混色显示，改进了显像质量，提升了色彩饱和度；
15.4、本实用新型每个单元可以同时显示三种以上的颜色，相较于彩色滤光片型彩色显示电子纸，提高了显示解析度。
附图说明
16.图1为本实用新型单层腔室的结构示意图
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环境光反射颜色粒子，显示色点。
17.图2为本实用新型单层腔室的结构示意图
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环境光透过透明悬浮液，不显示色点。
18.图3为本实用新型叠层结构侧方剖面图。
19.图4为电子纸整体结构示意图
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俯视图。
20.图5为电子纸整体结构示意图
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侧视图。
21.图中：1.1遮蔽区；1.2彩色带电粒子；1.3集电极；1.4门电极；1.5/1.6视电极；1.7悬浮液；1.8环境光；1.9可视区；2.1蓝色带电粒子；2.2绿色带电粒子；2.3红色带电粒子；2.4绝缘层；2.5黑色光吸收层。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
23.本实用新型利用电泳显示方案中的横向电泳方案，使得颜色粒子具有可隐蔽性的特征，结合透明分散介质混成的胶体状悬浮液，使得可见光可以透过材料，利用多层叠加结构特性，实现利用多层单色粒子的驱动方式，形成整体多色彩切换及混合的显示方式，提高了解析度及驱动响应时间，同时提升彩色饱和度。
24.本实用新型的彩色电子纸，包括至少一个显色单元，所述显色单元为具有三层腔室的叠层结构；每层腔室内填充有由一种彩色带电粒子1.2和透明分散介质混成的胶体状悬浮液1.7；且每层腔室均包括遮蔽区1.1和可视区1.9，且每层的可视区上下位置对应；遮蔽区1.1底部设有集电极1.3和门电极1.4，可视区1.9底部设有视电极1.5/1.6。
25.本实用新型将颜色单层粒子和透明分散介质混成胶体状悬浮液，利用图案化的电极设计，控制颜色粒子分布在着色面上，从而显示颜色粒子色点；或被挤压在遮蔽区下的侧壁上，从而不显示色点，达到可视区透明化，具体如下：
26.当门电极1.4上不加电压时，图示彩色带电粒子1.2（图例为带正电）可以按照集电极1.3（侧壁电极）和可视区视电极1.5/1.6方向，在遮蔽区1.1和可视区1.9之间移动，即：
27.当集电极1.3—视电极1.5/1.6加正向电压时，彩色带电粒子1.2进入可视区域，从而反射环境光1.8，显示色点，如图1所示。
28.当集电极1.3—视电极1.5/1.6加反向电压时，彩色带电粒子1.2被挤压进遮蔽区1.1，并且门电极1.4加电压，将颜色粒子限定在遮蔽区1.1内，环境光1.8通过透明的悬浮液1.7，不显示色点，如图2所示。
29.本实用新型将单层结构进行多层叠加，这样就可以在形成一个单元中，显示三种不同颜色，以及不同颜色的混色，该堆叠结构示例如图3所示。三层腔室内的彩色带电粒子1.2分别为蓝色带电粒子2.1、绿色带电粒子2.2和红色带电粒子2.3。为了防止各层腔室叠层结构对各层间产生影响，各腔室底部均设有透明绝缘层2.4。这样，利用电压控制，当显示蓝色时，关闭绿色层和红色层；显示绿色时，关闭蓝色层和红色层；显示红色时，关闭蓝色层和绿色层；显示黑色时全部关闭；颜色灰度显示采用相同的调节电压的方式。
30.为了提升整体显示的解析度，考虑以单元化的方式制备整体电子纸，确保每个单元可以同时显示，蓝色/绿色/红色色点提高显示自由度，相对于彩色滤光型电子纸提升饱
和度，通过提升单元密度，提高了解析度，如图4所示。同时，为了最大限度避免层与层之间的干扰等问题，除了在层与层之间增加绝缘层之外，本实施例利用六边形单元的特性，交错层与层之间场的方向，即改变了颜色粒子的运动方向，从而将层与层之间的电极错开，避免在驱动单层时影响另外两层的情况，如图5所示。


技术特征：
1.一种彩色电子纸，其特征在于，包括至少一个显色单元，所述显色单元为具有三层腔室的叠层结构；每层腔室内填充有由一种彩色带电粒子（1.2）和透明分散介质混成的胶体状悬浮液（1.7），且每层腔室内填充的为不同的彩色带电粒子（1.2）；每层腔室均包括遮蔽区（1.1）和可视区（1.9），且每层的可视区（1.9）上下位置对应；遮蔽区（1.1）底部设有集电极（1.3）和门电极（1.4），可视区（1.9）底部设有视电极（1.5/1.6）。2.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，所述三层腔室内的彩色带电粒子（1.2）分别为蓝色带电粒子（2.1）、绿色带电粒子（2.2）和红色带电粒子（2.3）。3.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，所述三层腔室的各腔室底部均设有透明绝缘层（2.4），最底层绝缘层（2.4）下方还设有黑色光吸收层（2.5）。4.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，所述显色单元为六边形单元。

技术总结
本实用新型涉及电泳显示技术领域，具体公开了一种彩色电子纸，包括至少一个显色单元，所述显色单元为具有三层腔室的叠层结构；每层腔室内填充有由一种彩色带电粒子和透明分散介质混成的胶体状悬浮液，且每层腔室均包括遮蔽区和可视区，遮蔽区底部设有集电极和门电极，可视区底部设有视电极。本实用新型利用电泳显示方案中的横向电泳方案，使得颜色粒子具有可隐蔽性的特征，结合透明分散介质混成的胶体状悬浮液，使得可见光可以透过材料，利用多层叠加结构特性，实现利用多层单色粒子的驱动方式，形成整体多色彩切换及混合的显示方式，提高了解析度及驱动响应时间，同时提升彩色饱和度。和度。和度。


技术研发人员：陈虹杉 陈伟岸 高启仁 谢芯瑀 胡军
受保护的技术使用者：成都捷翼电子科技有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/3/28