CN110488552A - 一种电泳显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电泳显示装置，其包括背板玻璃、电泳盒和CF板，所述电泳盒设于所述背板玻璃的上方，所述CF板设于所述电泳盒的上方，所述电泳盒包括像素墙、第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极设于所述背板玻璃的上方，所述像素墙设于所述背板玻璃和所述第一电极的上方且形成闭环包围所述第二电极，所述像素墙均匀分布有多个导电球，所述第一电极与所述导电球导通。使得水平电场引入了垂直分量，提高了第一电极的电场约束力进而提高了带电颗粒的驱动效率，可以有效降低驱动电压，从而无需增大第一电极的表面积，提高显示器的开口率至65%，优化显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示技术领域，特别涉及一种电泳显示装置。
背景技术
电泳显示器（Electrophoretic Display）具有能耗低、阅览舒适等优点，在电子标签、电子广告牌、电子阅读器、穿戴式电子装置等显示领域有着广泛的应用前景。
如图1所示的电泳显示器包括由下到上依次叠加设置的背板玻璃、电泳盒和前板13，电泳盒内部设有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极上方设有带电颗粒，通过在第一电极和第二电极设置不同的电压差，并调节第二电极的电压大小来实现带电颗粒的运动，从而实现光的反射与遮蔽，但由于Vcom电压较小,其电场约束力较低，较远处的带电颗粒无法被第一电极控制，导致部分带电颗粒仍停留第二电极处进而导致显示异常，该电泳显示器通过将第二电极分为多段，进而增大第一电极的表面积，以增加第一电极的电场约束力，但是这样的结构将导致显示器的开口率降低，其开口率只有60%左右，显示效果较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种电泳显示装置，由于像素墙均匀分布有多个导电球，且导电球与第一电极导通，从而使得水平电场引入了垂直分量，提高了第一电极的电场约束力进而提高了带电颗粒的驱动效率，可以有效降低驱动电压，从而无需增大第一电极的非垂直投影区域的表面积，提高显示器的开口率至65%或以上，优化显示效果。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电泳显示装置，其包括背板玻璃、电泳盒和CF板，所述电泳盒设于所述背板玻璃的上方，所述CF板设于所述电泳盒的上方，所述电泳盒包括像素墙、第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极设于所述背板玻璃的上方，所述像素墙设于所述背板玻璃和所述第一电极的上方且形成闭环包围所述第二电极，所述像素墙均匀分布有多个导电球，所述第一电极与所述导电球导通。
进一步地，所述导电球的材料为Au、Ag或Cu。
进一步地，所述导电球的直径小于2μm。
进一步地，所述导电球的质量为像素墙整体质量的5%-15%。
进一步地，所述像素墙的材料为聚酰亚胺树脂。
本发明具有如下有益效果：
由于像素墙均匀分布有多个导电球，且导电球与第一电极导通，从而使得水平电场引入了垂直分量，提高了第一电极的电场约束力进而提高了带电颗粒的驱动效率，可以有效降低驱动电压，从而无需增大第一电极的非垂直投影区域的表面积，提高显示器的开口率至65%或以上，优化显示效果。
附图说明
图1为传统电泳显示装置的结构示意图。
图2为本发明提供的一种电泳显示装置结构示意图。
图3为本发明提供的另一种电泳显示装置结构示意图。
图4为本发明提供的又一种电泳显示装置结构示意图。
图5为图3的改进结构示意图。
图6为图3的另一种改进结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
请参阅图2，为本发明提供的一种电泳显示装置，其包括背板玻璃1、电泳盒2和CF板3，所述电泳盒2设于所述背板玻璃1的上方，所述CF板3设于所述电泳盒2的上方，所述电泳盒2包括像素墙21、第一电极22和第二电极23，所述第一电极22为Vcom电极，所述第二电极23为像素电极，所述像素墙21设于所述背板玻璃1的上方的外侧，所述第一电极22和第二电极23设于所述背板玻璃的上方，所述像素墙21设于所述背板玻璃1和所述第一电极22的上方且形成闭环包围所述第二电极23，本实施例中，所述第一电极22与所述第二电极23之间有垂直投影重叠区域和非垂直投影重叠区域，所述第一电极22的非垂直投影重叠区域靠近所述像素墙21，所述像素墙21均匀分布有多个导电球24，所述第一电极22与所述导电球24导通。由于像素墙21均匀分布有多个导电球24，且导电球24与第一电极22导通，从而使得水平电场引入了垂直分量，提高了第一电极22的电场约束力进而提高了带电颗粒4的驱动效率，可以有效降低驱动电压，从而无需增大第一电极22的非垂直投影区域的表面积，提高显示器的开口率至65%或以上，优化显示效果。
进一步地，所述导电球24的材料为Au、Ag或Cu。所述导电球24的直径小于2μm。所述导电球24的质量为像素墙21整体质量的5%-15%。以获得较小的体电阻，从而保证像素墙21的电位与第一电极22的电位相差较小。
请参阅图3，进一步地，所述CF板3的下表面设有透明电极5，所述透明电极5设有固定电压。由于透明电极5设有固定电压，若带电颗粒4带正电，显示器运作时，CF板3上的透明电极5始终施加较大的固定正电位，带电颗粒4群受到该电压的排斥而往邻近第一电极22和第二电极23的上方空间移动，该空间处的电场强度较大，对带电颗粒4群的约束力较强，若带电颗粒4带负电，其情况也类似。由于带电颗粒4均聚集在第一电极22和第二电极23附近，此时第一电极22和第二电极23对电压的要求较低，无需设置在20V即可控制带电颗粒4的运动，轻松实现亮态和暗态的切换；且由于带电颗粒4均聚集在第一电极22和第二电极23附近，电泳盒2的厚度也可以做得更大，以装载更多的带电颗粒4，从而避免由于带电颗粒4浓度不够而造成漏光。同时在透明电极5设置固定电压还可以起到电磁屏蔽的作用。
进一步地，所述透明电极5的下表面设置有电极绝缘层6。以防止带电颗粒4附着到透明电极5表面或注入透明电极5。
请参阅图4，进一步地，所述像素墙21的一端与背板玻璃1抵接，其另一端与所述透明电极5之间保持有一间距。由于带电颗粒4均聚集在第一电极22和第二电极23附近，所以像素墙21的上端无需抵接至透明电极5乃至CF板3处，里面的带电颗粒4也不会逃逸至相邻像素去，相邻像素之间的操作仍然是独立的，所以像素墙21的高度可以做得低一些，像素墙21高度的降低有利于增大显示器的视角。
进一步地，所述像素墙21的高度为所述电泳盒2的盒厚的1/3-2/3，如果像素墙21的高度较高，则不利于采用ODF封装的方法或单个CELL灌溶液的方法进行封装，量产难度较大，生产成本高。而由于该结构可以降低像素墙21的高度，当盒厚为8μm时，像素墙21的高度为4μm，这样的高度有利于采用ODF封装或单个CELL灌溶液的方法进行封装，具备量产可行性，生产成本大幅降低。
需要补充说明的是，设置有缺口的像素墙21可能会放大因带电颗粒4密度较大而产生的沉淀问题。其可以通过采用较低密度的树脂材料包裹带电颗粒4或采用高密度组分溶剂，使带电颗粒4的平均密度与溶剂的密度接近，从而使带电粒子始终悬浮在溶剂中。防止在未通电时如运输过程中及显示器倾斜或竖立时带电粒子通过像素墙21的缺口逃逸至相邻像素。
请参阅图5，进一步地，所述电泳盒2还包括设于所述背板玻璃1上表面的第一绝缘层25，所述第一电极22和第二电极23均设于所述第一绝缘层25的上方，所述第二电极23的正下方还设有第二绝缘层26，所述第二绝缘层26的上表面为高低起伏状以使得其上方的所述第二电极23的上表面形成漫反射曲面。由于第二电极23位于第二绝缘层26的正上方，而第二绝缘层26的上表面为高低起伏状，以使得第二电极23也因此制作成高低起伏状，本实施例优选为波浪状，进而使得第二电极23的上表面形成漫反射曲面，从而增强显示器的漫反射强度，提高显示视角，满足客户的需求。
进一步地，所述第二绝缘层26设于所述第一绝缘层25的上方且位于所述第一绝缘层25的中间，所述第二电极23设于所述第二绝缘层26的上方，所述第一电极22设于所述第一绝缘层25的上方且位于所述第二电极23的外侧，所述第一电极22部分覆盖于所述第二电极23的上方。
请参阅图5，其为本发明的一种实施方式，所述第二绝缘层26设于所述第一绝缘层25的上方且位于所述第一绝缘层25的中间，所述第二电极23设于所述第二绝缘层26的上方，所述第一电极22设于所述第一绝缘层25的上方且位于所述第二电极23的外侧，所述第一电极22部分覆盖于所述第二电极23的上方。第二电极23由TFT控制，第一电极22直接连接到外部电路并输入电压，为屏蔽Gate走线和Source电极对第一电极22和第二电极23之间的电场的影响，在AA区内第一电极22设置在Gate走线和Source电极的上层、位于除第二电极23及有源层外的所有区域，但第一电极22与第二电极23在垂直方向上部分重叠，以形成储存电容，第一电极22和第二电极23的外周均用第三绝缘层27包裹，第三绝缘层27将第一电极22和第二电极23隔绝并将第一电极22和第二电极23的外表面完全覆盖，以防止带电颗粒4附着到第一电极22和第二电极23的外表面或注入到第一电极22和第二电极23，第三绝缘层27的材料可以是OC、PI、SiO2、Al2O3等，为减小驱动电压，其膜厚小于1000Å，透过率大于95%，优选为200Å，可使用ALD沉积或辊涂法制作。这样的结构设计可以更容易控制目标储存电容，其目标储存电容通过控制第一电极22和第二电极23之间的间距和重叠面积来获得。
请参阅图6，其为本发明的另一种实施方式，所述第一电极22设于所述第一绝缘层25的上方，所述第二绝缘层26设于所述第一电极22的上方，所述第二电极23设于所述第二绝缘层26上方且位于所述第二绝缘层26的中间。第二电极23由TFT控制，第一电极22直接连接到外部电路并输入电压，为屏蔽Gate走线和Source电极对第一电极22和第二电极23之间的电场的影响，在AA区内第一电极22设置在Gate走线和Source电极的上层、位于除第二电极23及有源层外的所有区域，但第一电极22与第二电极23在垂直方向上部分重叠，以形成储存电容，第一电极22和第二电极23的外周均用第四绝缘层28包裹，第四绝缘层28将第一电极22和第二电极23隔绝并将第一电极22和第二电极23的外表面完全覆盖，以防止带电颗粒4附着到第一电极22和第二电极23的外表面或注入到第一电极22和第二电极23，第四绝缘层28的材料可以是OC、PI、SiO2、Al2O3等，为减小驱动电压，其膜厚小于1000Å，透过率大于95%，优选为200Å，可使用ALD沉积或辊涂法制作。该结构与第一种实施方式相比可以少做一层绝缘层，该结构的第一电极22和第二电极23之间的平均间距由第二绝缘层26的厚度及形貌决定，其平均间距要比第一种实施方式的平均间距要大得多，因此欲获得接近第一种实施方式的目标储存电容所需重叠面积也大得多，这样的结构设计的好处在于其制程较为简单，且第二电极23的表面积更大，反射面积也越大，其开口率更高。
进一步地，所述电泳盒2内封装有溶剂和带电颗粒4，带电颗粒4可以是带正电荷也可以是负电荷。所述带电颗粒4可以是黑色带电颗粒4也可以是反射性颗粒。当带电颗粒4为黑色带电颗粒4时，其由TiOx、炭黑、苯胺黑等黑色粒子包裹上透明树脂材料得到，该树脂材料可以是聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸脂、聚酯等。包裹有黑色带粒子的树脂球称之为粒子球，该粒子球的直径优选小于0.5μm，粒子球内黑色带电颗粒4尺寸要足够小，优选为小于0.1μm，比如20nm-50nm。因为细化的颗粒有利于提高遮光性。另外，粒子球内可均匀散布多个黑色粒子。该溶剂是透明绝缘有机溶剂，主要成分为苯、甲苯、二甲苯或环己烷等碳氢基有机溶剂。溶剂中还包含分散剂、表面活性剂、分解稳定剂、光稳定剂、电荷控制剂、低挥发组分等。当带电颗粒4为反射性颗粒时，其可以是Ag、Al粒子，此时反射性颗粒在第一电极22、第二电极23上运动实现像素的关态和开态。第二电极23需设置为超低反射率电极，其反射率小于5%，可以通过Mo/MoOx或Cr/CrOx或金属/黑色绝缘层或导电氧化物/黑色绝缘层等结构制作。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种电泳显示装置，其特征在于，其包括背板玻璃、电泳盒和CF板，所述电泳盒设于所述背板玻璃的上方，所述CF板设于所述电泳盒的上方，所述电泳盒包括像素墙、第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极设于所述背板玻璃的上方，所述像素墙设于所述背板玻璃和所述第一电极的上方且形成闭环包围所述第二电极，所述像素墙均匀分布有多个导电球，所述第一电极与所述导电球导通。
2.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述导电球的材料为Au、Ag或Cu。
3.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述导电球的直径小于2μm。
4.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述导电球的质量为像素墙整体质量的5%-15%。
5.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述像素墙的材料为聚酰亚胺树脂。
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2019
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