CN110320724A - 一种区块型多色显示电泳显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种区块型多色显示电泳显示装置，包括若干显示单元，每一显示单元包括基板、驱动背板、密封胶围层、三个两两相邻的电泳显示区、设置于相邻的两个电泳显示区之间的间隔壁、分别设置于三个电泳显示区的侧方的三个转印电极、设置于三个电泳显示区上方且分别与三个转印电极连接的三个公共电极、设置于公共电极上方的透明基板、设置于透明基板上方的保护膜及驱动芯片。如此使得每一显示单元可以使用最少的电泳粒子种类，降低了粒子浓度，三个电泳层相互组合实现多种颜色的高亮度彩色显示，且提高了刷新速率。
Description
技术领域
本发明涉及电子纸技术领域，特别是一种区块型多色显示电泳显示装置。
背景技术
多色或彩色电泳型显示装置(Electrophoretic Display；EPD)的原理是采用通过电场使带电或中性电泳粒子定向运动的方式来显示多色或彩色图像。电泳型显示装置广泛地应用于传递静态图文信息的领域，例如电子书或电子货架标签。目前，黑白显示是显示性能最接近纸张特性的显示装置；电泳型显示装置具有显示内容存储性，即使不加电显示内容也不消失。电泳型显示装置的粒子具有散射特性，显示图像时是不同颜色的粒子散射或吸收环境光，与纸张油墨的特性相同。与反射型液晶显示装置相比，粒子型的电泳型显示装置在多色显示时，是容易实现高反射率的显示装置之一。但局限在白蓝、白黄、黑白红、黑白黄等粒子组合种类的多色显示中，尽管减法混色***或加法混色***的彩色电泳型显示装置也可实现，但是仍存在许多问题。这些电泳型显示装置的基本结构是阻水上保护膜、OCA胶、PET薄膜上基板、公共电极、电泳层、驱动TFT阵列、附有TFT阵列的玻璃下基板或PI柔性下基板(PI柔性基板通常需要阻水下保护膜)、转印电极、公共电极引线以及在填充上保护膜和下基板(或下保护膜)之间的密封胶。这些结构在黑白、三色和彩色显示中被采用。但是实际应用中，存在三色刷新速率低，对于彩色显示，不仅刷新速率低，色彩饱和度也不好。
虽然电泳型显示装置具备上述类纸的优势和高反射率，但是由于带电颜料粒子之间、带电粒子和电泳液匹配难度高，彩色粒子混色不容易实现。适合于电泳型显示的颜料粒子的选择范围不够广泛。多色(四色或以上)或彩色的画面不易实现，性能或高成本限制了电泳型显示装置的广泛应用。现有技术中，通过黑白和减法混色***或加法混色***的彩色显示装置成本高，刷新速率低，电泳粒子本身颜色外，混色的色彩饱和度不高，操作温度范围也非常狭窄。通过多色显示装置的简单拼接可以实现更多颜色的显示，但这种多色显示装置驱动成本高，拼接缝和背景均一性不佳。以显示4种颜色(黑白红蓝)为例，如果在一个显示装置中只使用一种电泳层，则需要有则需要有黑白红蓝四种粒子。为保证反射率，每种粒子的浓度要求足够高。
本技术方案通过分割用于电泳型显示装置的TFT驱动阵列，每个区域由驱动单元组成，驱动单元由扫描电极、信号电极、TFT(单个栅极或双栅极)、像素电极、存储电容、过孔和绝缘层组成。驱动单元通过信号电极线、扫描电极线和存储电极线连接对应的扫描电极、信号电极、存储电容。每个TFT驱动阵列对应一个完整的电泳层，同一电泳层中的电泳粒子和电泳液的种类和性质相同。但在不同的区域，使用不同电泳粒子***；多个电泳层在统一的驱动IC输出波形的作用下，相互组合显示多色或彩色图像。
综上所述，通过使用多种的粒子组成的电泳层，设计特殊的TFT驱动阵列，实现在整个显示装置中显示更多种类的颜色，并能快速刷新，以低成本来满足多种颜色的应用场景。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有多个显示单元、每一显示单元具有三个不同的电泳层、不同的电泳层之间设置间隔壁，如此使得每一显示单元可以使用最少的电泳粒子种类，降低了粒子浓度，三个电泳层相互组合实现多种颜色的高亮度彩色显示，且提高了刷新速率的区块型多色显示电泳显示装置，以解决上述问题。
一种区块型多色显示电泳显示装置，包括若干显示单元，每一显示单元包括基板、设置于基板上的驱动背板、设置于驱动背板上且环形设置的密封胶围层、位于密封胶围层内的三个两两相邻的电泳显示区、设置于相邻的两个电泳显示区之间的间隔壁、分别设置于三个电泳显示区的侧方的三个转印电极、设置于三个电泳显示区上方且分别与三个转印电极连接的三个公共电极、设置于公共电极上方的透明基板、设置于透明基板上方的保护膜及驱动芯片；间隔壁竖直地设置于驱动背板与透明基板或保护膜之间；驱动背板包括分别对应三个电泳显示区的三个驱动块、连接于相邻的两个驱动块之间的连接引线、分别连接三个驱动块与驱动芯片的驱动引线，以及连接三个公共电极与驱动芯片的公共引线；三个电泳显示区均包括位于底部的电解层及位于电解层上方的电泳层，电泳层包括至少若干第一电泳粒子及若干第二电泳粒子。
进一步地，所述保护膜包括两层PET薄膜及设置于两层PET薄膜之间的防紫外线层、防眩层和阻水层。
进一步地，所述三个电泳显示区分别为第一电泳显示区、第二电泳显示区及第三电泳显示区，其中第一电泳显示区的宽度等于第二电泳显示区及第三电泳显示区的宽度之和，第二电泳显示区及第三电泳显示区均位于第一电泳显示区的同一侧。
进一步地，所述间隔壁包括设置于第一电泳显示区与第二电泳显示区之间的第一间隔壁、设置于第一电泳显示区与第三电泳显示区之间的第二间隔壁及设置于第二电泳显示区与第三电泳显示区之间的第三间隔壁。
进一步地，所述间隔壁包括与驱动背板粘接的底部密封层、与保护膜粘接的顶部密封层及设置于底部密封层与顶部密封层之间的图案层。
进一步地，所述间隔壁包括与驱动背板粘接的底部密封层、与透明基板粘接的顶部密封层及设置于底部密封层与顶部密封层之间的图案层。
进一步地，所述三个公共电极分别为设置于第一电泳显示区与透明基板之间的第一公共电极、设置于第二电泳显示区与透明基板之间的第二公共电极及设置于第三电泳显示区与透明基板之间的第三公共电极。
进一步地，所述三个公共电极分别为设置于第一电泳显示区与透明基板之间的第一公共电极、设置于第二电泳显示区与透明基板之间的第二公共电极及设置于第三电泳显示区与透明基板之间的第三公共电极。
进一步地，所述驱动块为TFT驱动阵列。
进一步地，所述连接引线包括若干TFT数据引线及栅极引线。
与现有技术相比，本发明的区块型多色显示电泳显示装置包括若干显示单元，每一显示单元包括基板、设置于基板上的驱动背板、设置于驱动背板上且环形设置的密封胶围层、位于密封胶围层内的三个两两相邻的电泳显示区、设置于相邻的两个电泳显示区之间的间隔壁、分别设置于三个电泳显示区的侧方的三个转印电极、设置于三个电泳显示区上方且分别与三个转印电极连接的三个公共电极、设置于公共电极上方的透明基板、设置于透明基板上方的保护膜及驱动芯片；间隔壁竖直地设置于驱动背板与透明基板或保护膜之间；驱动背板包括分别对应三个电泳显示区的三个驱动块、连接于相邻的两个驱动块之间的连接引线、分别连接三个驱动块与驱动芯片的驱动引线，以及连接三个公共电极与驱动芯片的公共引线；三个电泳显示区均包括位于底部的电解层及位于电解层上方的电泳层，电泳层包括至少若干第一电泳粒子及若干第二电泳粒子。如此使得每一显示单元可以使用最少的电泳粒子种类，降低了粒子浓度，三个电泳层相互组合实现多种颜色的高亮度彩色显示，且提高了刷新速率。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的区块型多色显示电泳显示装置的俯视示意图。
图2为图1中沿A-A线的剖视图。
图3为本发明提供的区块型多色显示电泳显示装置的仰视示意图。
图4是图1中沿B-B线的剖视图。
图5是图1中沿C-C线的剖视图。
图6是图1中沿D-D线的剖视图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
为突出发明点，本实施例中没有一一列出显示装置的全部组成结构，这里忽略了本领域人员所熟知的结构，如关于电泳液成分、电泳粒子颜色、尺寸和电荷极性、微杯或微胶囊型的微小空间结构、电泳层的密封层或粘结胶水层、引线电极具体分布、数据线、扫描线、测试单元和TFT驱动单元具体结构等等的说明，这些对理解本发明不产生影响。
请参考图1及图3，本发明提供的区块型多色显示电泳显示装置包括若干显示单元，每一显示单元包括基板91、设置于基板91上的驱动背板9、设置于驱动背板9上且环形设置的密封胶围层5、位于密封胶围层5内的三个两两相邻的电泳显示区、设置于相邻的两个电泳显示区之间的间隔壁7、分别与三个电泳显示区电性连接的三个转印电极、设置于三个电泳显示区上方且分别与三个转印电极连接的三个公共电极、设置于公共电极上方的透明基板11、及设置于透明基板11上方的保护膜1。
保护膜包括两层PET薄膜(Polyester Film，PET聚酯薄膜)及设置于两层PET薄膜之间的防紫外线层、防眩层和阻水层。防紫外线层、防眩层和阻水层可从下至上依次设置，或者任意组合。如丽光公司的型号为verreal38MW003D的保护膜。
具体地，三个电泳显示区分别为第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4，其中第一电泳显示区2的宽度相当于第二电泳显示区3及第三电泳显示区4的宽度之和，第二电泳显示区3及第三电泳显示区4均位于第一电泳显示区2的一侧。
间隔壁7包括设置于第一电泳显示区2与第二电泳显示区3之间的第一间隔壁、设置于第一电泳显示区2与第三电泳显示区4之间的第二间隔壁及设置于第二电泳显示区3与第三电泳显示区4之间的第三间隔壁。
转印电极包括与第一电泳显示区2连接的第一转印电极61、与第二电泳显示区3连接的第二转印电极62及与第三电泳显示区4连接的第三转印电极63。
驱动背板9于密封胶围层5的外侧设置有驱动芯片8。
请参考图2及图3，三个公共电极分别为设置于第一电泳显示区2与透明基板11之间的第一公共电极10a、设置于第二电泳显示区3与透明基板11之间的第二公共电极10b及设置于第三电泳显示区4与透明基板11之间的第三公共电极10c，间隔壁7竖直地设置于驱动背板9与透明基板11之间。本实施方式中，透明基板11整体覆盖第一电泳显示区2、第二电泳显示区3、第三电泳显示区4及间隔壁7，其他实施方式中，透明基板11也可为三块分别覆盖第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4的第一至第三透明基板，此时间隔壁7竖直地设置于驱动背板9与保护膜1之间，且穿过相邻的透明基板之间的间隙。
驱动背板9包括对应第一电泳显示区2的第一驱动块21、对应第二电泳显示区3的第二驱动块31、对应第三电泳显示区4的第三驱动块41、连接于第一驱动块21与第二驱动块31之间的若干第一连接引线23、连接于第一驱动块21与第三驱动块41之间的若干第二连接引线24、连接于第二驱动块31与第三驱动块41之间的若干第三连接引线33、连接第一驱动块21与驱动芯片8的第一驱动引线22、连接第二驱动块31与驱动芯片8的第二驱动引线32、连接第三驱动块41与驱动芯片8的第三驱动引线42，以及连接三个公共电极与驱动芯片8的公共引线。
第一驱动块21、第二驱动块31及第三驱动块41均为TFT驱动阵列，TFT驱动阵列由若干规则排列的驱动单元组成。
第一连接引线23、第二连接引线24及第三连接引线33均包括若干TFT数据引线及栅极引线。
本实施方式中，第一公共电极10a通过第一公共电极引线12a与驱动芯片8连接，第二公共电极10b与第三公共电极10c连接且通过第二公共电极引线12b与驱动芯片8连接。
请参考图4，当间隔壁7的顶部与透明基板11连接时，间隔壁7包括与驱动背板9粘接的底部密封层71、与透明基板11粘接的顶部密封层73及设置于底部密封层71与顶部密封层73之间的图案层。当间隔壁7的顶部与保护膜1连接时，顶部密封层73直接与保护膜1粘接。
请参考图5，第一转印电极61、第二转印电极62及第三转印电极63分别位于第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4的一侧，转印电极的顶部与对应的公共电极连接，底部与附着于驱动背板上的公共电极引线连接。
请参考图6，第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4均包括位于底部的电解层53及位于电解层53上方的电泳层50，电泳层50包括至少若干第一电泳粒子51及第二电泳粒子52。第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4的电泳层50内的电泳粒子不同，从而显示处不同的单元色。三个电泳显示区相互组合，使得三个不同的单元色组成不同的颜色。
本实施方式中，第一电泳显示区2采用EINK公司的型号为E4.1E的电泳层(黑、白、红)，第二电泳显示区3采用型号为0703-710K0002的电泳层(蓝、白)，第三电泳显示区4采用型号为0703-710K0005的电泳层(绿、白)，或其它颜色的电泳层。第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4还可以是0703-710K0001(黑、白)、0703-710K0003(浅蓝、白)、0703-710K0004(红、白)、0703-710K0006(黄、白)和0703-710K0007(棕、白)等型号的电泳层。
转印电极的区域需要除去电泳层50及电解层53等部分，只保留基板和公共电极部分。先使用激光切割，再用溶剂清洗，然后转印电极材料使用印刷、喷墨或其它方便精确地放置于选定位置。
密封胶围层5采用常规密封胶即可。
第一转印电极61、第二转印电极62及第三转印电极63均采用银点胶(XA-220MV)。
驱动芯片8采用型号为SSD1619AZ的驱动芯片。
驱动背板9采用a-Si TFT驱动背板。
第一公共电极10a、第二公共电极10b及第三公共电极10c均为透明ITO电极，或PEDOT/PSS、银纳米线等。
透明基板11为PET薄膜，薄膜厚度为100微米。
请参考图3，各区域的公共电极按照一定的路径排布并与转印电极连接，上述各种引线的结构从基板侧依次为金属(如钼铝钼、铜等)引线、绝缘层及过孔、ITO引线。
间隔壁7的底部密封层71及顶部密封层73采用常规密封胶即可；图案层上通过印刷法、喷墨法、光刻法等方式设置成黑色、白色或其它颜色。
与现有技术相比，本发明的区块型多色显示电泳显示装置包括若干显示单元，每一显示单元包括基板91、设置于基板91上的驱动背板9、设置于驱动背板9上且环形设置的密封胶围层5、位于密封胶围层5内的三个两两相邻的电泳显示区、设置于相邻的两个电泳显示区之间的间隔壁7、分别设置于三个电泳显示区的侧方的三个转印电极、设置于三个电泳显示区上方且分别与三个转印电极连接的三个公共电极、设置于公共电极上方的透明基板11、设置于透明基板11上方的保护膜1及驱动芯片8；间隔壁7竖直地设置于驱动背板9与透明基板11或保护膜1之间；驱动背板9包括对应第一电泳显示区2的第一驱动块21、对应第二电泳显示区3的第二驱动块31、对应第三电泳显示区4的第三驱动块41、连接于第一驱动块21与第二驱动块31之间的若干第一连接引线23、连接于第一驱动块21与第三驱动块41之间的若干第二连接引线24、连接于第二驱动块31与第三驱动块41之间的若干第三连接引线33、连接第一驱动块21与驱动芯片8的第一驱动引线22、连接第二驱动块31与驱动芯片8的第二驱动引线32、连接第三驱动块41与驱动芯片8的第三驱动引线42以及连接三个公共电极与驱动芯片8的公共引线；第一电泳显示区2、第二电泳显示区3及第三电泳显示区4均包括位于底部的电解层53及位于电解层53上方的电泳层50，电泳层50包括至少若干第一电泳粒子51及第二电泳粒子52。以显示4种颜色(黑白红蓝)为例，如果我们使用2种不同的电泳层，一种电泳层有两种白蓝粒子，另一种电泳层有三种粒子黑白红即可。因此减少粒子种类，就可以减少粒子浓度。当然这种方式的缺点是不能在任意位置显示出四种颜色。由于多色电子纸的画面中各个颜色所在的区域都是预定的，因此在预定位置显示预定颜色具有较高的实用价值。由于粒子浓度降低，刷新率可以得到有效提升。如此使得每一显示单元可以使用最少的电泳粒子种类，降低了粒子浓度，三个电泳层相互组合实现多种颜色的高亮度彩色显示，且提高了刷新速率。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：包括若干显示单元，每一显示单元包括基板、设置于基板上的驱动背板、设置于驱动背板上且环形设置的密封胶围层、位于密封胶围层内的三个两两相邻的电泳显示区、设置于相邻的两个电泳显示区之间的间隔壁、分别设置于三个电泳显示区的侧方的三个转印电极、设置于三个电泳显示区上方且分别与三个转印电极连接的三个公共电极、设置于公共电极上方的透明基板、设置于透明基板上方的保护膜及驱动芯片；间隔壁竖直地设置于驱动背板与透明基板或保护膜之间；驱动背板包括分别对应三个电泳显示区的三个驱动块、连接于相邻的两个驱动块之间的连接引线、分别连接三个驱动块与驱动芯片的驱动引线，以及连接三个公共电极与驱动芯片的公共引线；三个电泳显示区均包括位于底部的电解层及位于电解层上方的电泳层，电泳层包括至少若干第一电泳粒子及若干第二电泳粒子。
2.如权利要求1所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述保护膜包括两层PET薄膜及设置于两层PET薄膜之间的防紫外线层、防眩层和阻水层。
3.如权利要求1所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述三个电泳显示区分别为第一电泳显示区、第二电泳显示区及第三电泳显示区，其中第一电泳显示区的宽度等于第二电泳显示区及第三电泳显示区的宽度之和，第二电泳显示区及第三电泳显示区均位于第一电泳显示区的同一侧。
4.如权利要求3所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述间隔壁包括设置于第一电泳显示区与第二电泳显示区之间的第一间隔壁、设置于第一电泳显示区与第三电泳显示区之间的第二间隔壁及设置于第二电泳显示区与第三电泳显示区之间的第三间隔壁。
5.如权利要求1所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述间隔壁包括与驱动背板粘接的底部密封层、与保护膜粘接的顶部密封层及设置于底部密封层与顶部密封层之间的图案层。
6.如权利要求1所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述间隔壁包括与驱动背板粘接的底部密封层、与透明基板粘接的顶部密封层及设置于底部密封层与顶部密封层之间的图案层。
7.如权利要求3所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述三个公共电极分别为设置于第一电泳显示区与透明基板之间的第一公共电极、设置于第二电泳显示区与透明基板之间的第二公共电极及设置于第三电泳显示区与透明基板之间的第三公共电极。
8.如权利要求7所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述第一公共电极通过一第一公共电极引线与驱动芯片连接，第二公共电极与第三公共电极连接且通过第二公共电极引线与驱动芯片连接。
9.如权利要求1所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述驱动块为TFT驱动阵列。
10.如权利要求1所述的区块型多色显示电泳显示装置，其特征在于：所述连接引线包括若干TFT数据引线及栅极引线。
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