CN208795984U - 电子墨水屏的显示基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是关于一种电子墨水屏的显示基板和显示装置,属于显示技术领域。电子墨水屏的显示基板包括:衬底基板,所述衬底基板具有显示区域和非显示区域;位于所述衬底基板的显示区域上的显示结构;位于所述衬底基板的非显示区域上的光电转换器件,所述光电转换器件被配置为将所述电子墨水屏的环境光的光信号转换为电信号,以为所述电子墨水屏的驱动电路供电。本实用新型实现了光电转换器件对电子墨水屏的供电,丰富了电子墨水屏的功能。本实用新型用于电子墨水屏的供电。

Description

电子墨水屏的显示基板和显示装置
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域,特别涉及一种电子墨水屏的显示基板和显示装置。
背景技术
随着科技的发展,显示屏的种类越来越多,目前提出一种电子墨水屏,电子墨水屏也称电泳纸显示器(英文:electrophoretic paper display,简称:EPD)屏,或电泳显示屏。
电子墨水屏包括:EPD基板以及设置在该EPD基板上的EPD盖板,电子墨水屏与其驱动电路连接,电子墨水屏能够在驱动电路的驱动下显示图像。现有的电子墨水屏为一种双稳态显示屏,当其画面静态显示时,该驱动电路不消耗电量,当其画面刷新时,该驱动电路会消耗较大的电量。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种电子墨水屏的显示基板和显示装置,以解决电子墨水屏消耗电量较大的问题,所述技术方案如下:
第一方面,提供一种电子墨水屏的显示基板,包括:
衬底基板,所述衬底基板具有显示区域和非显示区域;
位于所述衬底基板的显示区域上的显示结构;
位于所述衬底基板的非显示区域上的光电转换器件,所述光电转换器件被配置为将环境光的光信号转换为电信号,以为所述电子墨水屏的驱动电路供电。
可选的,所述光电转换器件包括:多个光电二极管,所述多个光电二极管排布在所述显示区域的至少一侧。
可选的,所述光电二极管为p-i-n结光电二极管,所述p-i-n结光电二极管包括:第一电极层、p-i-n结和第二电极层。
可选的,所述显示结构包括:栅极图形、源漏极图形、有源层图形和透明电极层,所述栅极图形包括多个栅极,所述源漏极图形包括多个源极和多个漏极,
所述第一电极层与所述源漏极图形位于同一层,且材料相同;
所述第二电极层与所述透明电极层位于同一层,且材料相同。
可选的,所述显示基板还包括:
蓄电池,以及与所述光电转换器件连接的开关单元,所述开关单元与所述蓄电池的电信号输入端连接,且均位于所述衬底基板的非显示区域上,所述开关单元被配置为在导通时,将所述光电转换器件产生的电信号传输至所述蓄电池的电信号输入端,所述蓄电池的电信号输出端与所述驱动电路的电信号输入端连接。
可选的,所述开关单元共一个,所述多个光电二极管串联且与所述开关单元连接,或者,所述多个光电二极管并联,且与所述开关单元连接;
或者,所述开关单元有多个,多个开关单元与所述多个光电二极管分别对应连接。
可选的,所述开关单元为薄膜晶体管TFT,所述开关单元的源极与所述光电二极管的电信号输出端连接,漏极与所述蓄电池的电信号输入端连接,栅极与指定的栅线连接,所述栅线被配置为所述栅极输入开关控制信号。
可选的,所述显示基板还包括:
位于所述光电转换器件远离所述衬底基板的一侧的光电转换器件导线层,所述光电转换器件导线层包括多个导线和遮光块,所述多个导线与所述多个光电二极管一一对应连接,所述遮光块在所述衬底基板上的正投影覆盖所述开关单元在所述衬底基板上的正投影。
可选的,所述显示基板还包括:
光强传感器,所述光强传感器被配置为检测环境光的强度。
可选的,所述光强传感器集成在所述光电转换器件中。
第二方面,提供一种显示装置,可选的,包括:第一方面所述的显示基板。
可选的,所述显示装置还包括:位于所述电子墨水屏外部的壳体,所述壳体具有开口区域,所述电子墨水屏的显示区域从所述开口露出,所述壳体上包覆所述电子墨水屏的非显示区域的区域透光。
本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本实用新型实施例提供的电子墨水屏的显示基板和显示装置,由于在电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏供电的驱动电路。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本实用新型。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施例,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的显示基板的结构示意图。
图2为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的显示基板的结构示意图。
图3为本实用新型一示意性实施例提供的一种p-i-n结光电二极管的结构示意图。
图4为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的显示基板的部分截面结构示意图。
图5为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的显示基板的部分截面结构示意图。
图6为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的显示基板的部分截面结构示意图。
图7为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的部分结构示意图。
图8为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的部分截面结构示意图。
图9为本实用新型一示意性实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图10为本实用新型一示意性实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图11为本实用新型一示意性实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图12为本实用新型一示意性实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图13为本实用新型一示意性实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图14为本实用新型一示意性实施例提供的一种显示装置的部分结构示意图。
图15为本实用新型一示意性实施例提供的一种电子墨水屏的显示基板的制造方法流程图。
图16为本实用新型一示意性实施例提供的另一种电子墨水屏的显示基板的制造方法流程图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
传统的电子墨水屏包括:EPD基板以及设置在该EPD基板上的EPD盖板,电子墨水屏与其驱动电路连接,电子墨水屏能够在驱动电路的驱动下显示图像。现有的电子墨水屏为一种双稳态显示屏,当其画面静态显示时,该电子墨水屏的驱动电路不消耗电量,当其画面刷新时,该驱动电路会消耗较大的电量。
进一步的,显示装置通常为体积较小的装置,例如电子价签,其可以包括机壳、电子墨水屏、驱动电路和电池等。其中,由于该驱动电路由电池供电,当电池的电量耗尽时,需要进行电池的更换或者丢弃该显示装置,因此,具有电子墨水屏的显示装置的使用成本较高。
例如,该显示装置为电子价签。电子价签可以包括电子墨水屏、电池、驱动电路和壳体。该电池通常为不可充电的锂电池,该锂电池为驱动电路供电,当锂电池的电量耗尽时,目前通常将该电子价签丢弃。
如图1所示,本实用新型实施例提供了一种电子墨水屏的显示基板11,其可以解决上述技术问题。该显示基板11可以包括以下组成结构。
衬底基板111,衬底基板111具有显示区域a和非显示区域b,该非显示区域b围绕该显示区域a设置,非显示区域b为环状区域,例如,显示区域a为矩形区域,则非显示区域为方形环状区域;显示区域a为圆形区域,则非显示区域为圆环状区域。示例的,该衬底基板111可以是玻璃基板,也可以是柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文:polyethyleneterephthalate,简称:PET)基板(也称柔性塑料基板),还可以是聚酰亚胺(英文:polyimide,简称:PI)基板,本实用新型实施例对此不做限定。
位于衬底基板111的显示区域a上的显示结构112。
位于衬底基板111的非显示区域b上的光电转换器件113,光电转换器件113被配置为将电子墨水屏的环境光的光信号转换为电信号,以为电子墨水屏的驱动电路供电。
示例的,该光电转换器件113的材料可以是单晶硅类材料、多晶硅类材料或非晶硅类材料等等,本实用新型实施例对此不做限定。
综上所述,本实用新型实施例提供的电子墨水屏的显示基板,由于在电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏的驱动电路供电。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
可选的,如图2所示,该光电转换器件113包括:多个光电二极管1131,多个光电二极管1131排布在显示区域a的至少一侧,示例的,多个光电二极管1131可以均匀排布在显示区域a的至少一侧,以便接收到均匀的光信号。例如,该多个光电二极管1131可以沿衬底基板111的行方向和/或列方向等间距排布在非显示区域b上。
示例的,该多个光电二极管1131可以排布在显示区域a的至少两侧的非显示区域b上,例如,如图2所示,该多个光电二极管1131排布在显示区域a的三侧的非显示区域b上,该三侧的非显示区域b为非显示区域上除邦定区域c所在侧的另外三侧,也即是图2所示的显示区域a的上、左和下三侧的非显示区域b上。其中,该邦定(英文:bonding)区域c为显示区域a的一侧区域,该区域为用于和柔性电路板(英文:Flexible Printed Circuit,简称:FPC)连接的区域,通过避开邦定区域来设置多个光电二极管,可以避免光电二极管在进行光电转换时对邦定区域的干扰。并且,由于光电转换器件由多个光电二极管排布形成,且该多个光电二极管遍布了显示区域的多侧,提高了发电效率。
进一步的,如图3所示,该光电二极管1131可以为p-i-n结光电二极管。p-i-n结光电二极管包括:第一电极层1131a、p-i-n结1131b和第二电极层1131c,第一电极层1131a和第二电极层1131c的极性不同,p-i-n结1131b包括n型区(也称n层)、p型区(也称p层)和位于两者之间i型区,该i型区也称本征层或i层。示例的,该p-i-n结由半导体材料制成,该半导体材料可以是硅或者锗等。可选的,p型区掺杂有硼(B)离子,n型区掺杂有磷(P)离子。
该p-i-n结光电二极管基于光生伏特效应(英文:photovoltaic effect)进行光电转换,其工作原理为:当光线照射到该p-i-n结光电二极管的p-i-n结上时,该光线的能量将p-i-n结的n型区和p型区中的电子从共价键中激发出来,从而在p-i-n结中产生电子-空穴对;p-i-n结中被激发出来的部分电子和空穴在未被复合(即在p-i-n结被光线照射后,被激发出来的部分电子和空穴在该p-i-n结在趋向稳定的过程中未被“复合中心”俘获从而消失)之前达到空间电荷区,在空间电荷区的内电场的作用下,电子向带有正电的n型区移动,空穴向带有负电的p型区移动,在一段时间后,由于n型区存储了过剩的电子,其带负电,p型区存储了过剩的空穴,其带正电,从而在n型区和p型区之间的本征层上产生了电动势,相应产生了电流,该电流的逐渐累积使该p-i-n结光电二极管具有光电转换功能。在一种可选实施方式中,该p-i-n结光电二极管还具有蓄电功能。
需要说明的是,上述显示基板的p-i-n结光电二极管中,p-i-n结的n型区相对于p-i-n结的p型区可以远离衬底基板,也可以靠近衬底基板,本实用新型实施例对此不做限定。
可选的,如图4所示,图4为一种示例性的图2所示的显示基板11中A-A截面的显示区域的部分截面示意图。其中,该显示结构可以包括:栅极图形1121、源漏极图形1122、有源层图形1123和透明电极层1124,栅极图形1121包括多个栅极g,源漏极图形1122包括源极s和漏极d,有源层图形可以包括多个有源块。进一步的,该栅极图形1121还可以包括公共电极引线Vcom。其中,每个栅极以及位于其上方的有源块,以及漏极和源极组成一个像素开关,该像素开关可以为薄膜晶体管(英文:Thin Film Transistor,简称:TFT)。
需要说明的是,光电转换器件可以与显示结构同步形成,也可以独立形成在该显示基板上。当光电转换器件与显示结构同步形成时,两者的多个膜层可以同层制造,这样在制造过程中位于同一层的膜层可以采用同一构图工艺形成。该构图工艺包括光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。
图5为一种示例性的图2所示的显示基板11中A-A截面的部分截面示意图,该显示基板11还包括:开关单元114和蓄电池20。如图5所示,图5中虚线L的左侧为该显示基板11的部分非显示区域,虚线L的右侧为部分显示区域。其中,该光电转换器件113的第一电极层1131a与显示结构的源漏极图形1122位于同一层,且材料相同,两者采用同一构图工艺制成,光电转换器件113的第二电极层1131c与显示结构的透明电极层1124位于同一层,且材料相同,两者采用同一构图工艺制成。这样,简化了显示基板的制造工艺,提高了生产效率。其中,第二电极层1131c和透明电极层1124可以由氧化铟锡(英文:Indium Tin Oxide,简称:ITO)制成。由于第一电极层1131a与源漏极图形1122同层制造,为了避免两者之间的相互干扰,两者绝缘,由于第二电极层1131c与透明电极层1124同层制造,为了避免两者之间的相互干扰,两者绝缘。
在本实用新型实施例中,p-i-n结光电二极管具有蓄电功能,但是其蓄电量较少,可能无法及时向给电子墨水屏的驱动电路供电。为了保证对电子墨水屏进行及时有效的供电,显示基板所在的显示装置可以包括蓄电池。如图5所示,显示基板11还可以包括:与光电转换器件113连接的开关单元114,该开关单元114与蓄电池20的电信号输入端连接,该开关单元114位于衬底基板111的非显示区域上,开关单元114被配置为在导通时,将光电转换器件113产生的电信号传输至蓄电池20的电信号输入端,该蓄电池的电信号输出端与驱动电路的电信号输入端连接。一种可选的实现方式中,如图5所示,显示基板11包括该蓄电池20,且该蓄电池20位于衬底基板111的非显示区域上,这样可以降低光电转换器件113产生的电信号在传输过程中的线路损耗。在另一种可选的实现方式中,该蓄电池20也可以设置在显示基板外部。示例的,蓄电池20可以是微型蓄电池,例如聚合物锂电池,该聚合物锂电池包括正极、负极和电解液(该电解液可以通过密封结构包裹,以避免在显示基板内部溢液),其中,正极(也即是电信号输入端)与开关单元的114连接,负极(也即是电信号输出端)与驱动电路的电信号输入端连接。该微型蓄电池具有体积小等特点。由于开关单元可以控制光电转换器件对蓄电池的充电时间,提高了充电的灵活性。
该开关单元控制该光电转换器件中的多个光电二极管向蓄电池供电的方式有多种,本实用新型实施例以以下两种方式为例进行说明。
第一种方式,当开关单元共一个时,该多个光电二极管可以串联且与开关单元连接,或者,该多个光电二极管也可以并联,将开关单元设置在并联后的干路上。这种将该多个光电二极管先串联或者并联后再与开关单元连接的方式,仅需使用一个开关单元便可以控制该多个光电二极管,也即是控制整个光电转换器件,降低了该显示基板的生产成本,提高了该开关单元的控制效率。
第二种方式,当开关单元有多个时,该多个开关单元可以与多个光电二极管分别对应连接,该对应关系可以有多种,例如,一对多或一对一,也即是,一个开关单元控制多个光电二极管或者一个开关单元控制一个光电二极管,此时,可以通过控制开关单元的导通数量,从而控制该多个光电二极管中向蓄电池的供电的光电二极管的数目,提高了供电的灵活性。
示例的,如图5所示,该开关单元114为TFT。该TFT包括源极1141、漏极1142、栅极1143和有源层1144,该源极1141与光电二极管的电信号输出端连接,漏极1142与蓄电池20的电信号输入端连接,栅极1144与指定的栅线连接,该栅线用于为该栅极输入开关控制信号。
需要说明的是,该TFT可以与上述显示结构中的TFT同步制造,例如,漏极1142、源极1141与源漏极图形1122位于同一层,且材料相同,栅极1143与栅极图形1121位于同一层,且材料相同,有源层1144与有源层图形1123位于同一层,且材料相同。这样,该开关单元与显示基板的像素开关的对应膜层可以采用相同的构图工艺同时制造,简化了显示基板的制造工艺,提高了生产效率。
可选的,图6为另一种示例性的图2所示的显示基板11中A-A截面的部分截面示意图。如图6所示,显示基板11还包括:栅绝缘层115、源漏极绝缘层116、透明电极绝缘层117和光电转换器件导线层118。其中,栅极图形1121、栅绝缘层115、有源层图形1123、源漏极图形1122、源漏极绝缘层116、透明电极层(也为光电转换器件的第二电极层1131c)、透明电极绝缘层117和光电转化器件导线层118沿远离衬底基板111的方向依次叠加设置。该光电转化器件导线层118位于光电转换器件113远离衬底基板111的一侧,光电转换器件导线层118包括多个导线,多个导线与多个光电二极管分别对应连接,用于为对应的光电二极管提供电信号。例如,光电二极管为p-i-n结光电二极管时,导线与该p-i-n结光电二极管的第二电极连接。
为了便于说明,本实用新型实施例以光电转换器件113的第一电极层与显示结构的源漏极图形1122位于同一层,光电转换器件113的第二电极层1131c与显示结构的透明电极层位于同一层为例,图6对第一电极层和透明电极层未标示。
需要说明的是,开关单元和光电转换器件位于同一区域,为了使光电转换器件可以接收到电子墨水屏的环境光,该区域的透光性较强,这样导致环境光也会照射到该开关单元上。但是,当该开关单元为TFT时,该TFT中有源层在接收到较强光线时容易产生漏电流,影响开关单元工作,因此,开关单元远离衬底基板的一侧还可以设置遮光块,该遮光块在衬底基板上的正投影覆盖开关单元在衬底基板上的正投影,该遮光块用于阻挡光线照射到该开关单元上。可选的,光电转化器件导线层包括该遮光块,可以使用遮光金属材料,采用一次图工艺制造该光电转化器件导线层,这样可以简化该显示基板的制造工艺,当然,遮光块也可以单独采用一次构图工艺制造。示例的,遮光金属可以是钼(英文:molybdenum,简称:Mo)材料,也可以是铝-钼(Al/Mo)合金。
显示基板所属的显示装置可以基于电子墨水屏的环境光的强度对光电转换器件进行控制,可选的,其可以集成有光强传感器,基于光强传感器所检测的环境光的强度来对光电转换器件进行控制。例如,该光强传感器可以设置在显示基板内,则显示基板还包括:光强传感器,光强传感器被配置为检测电子墨水屏的环境光的强度。
进一步的,该光强传感器可以集成在光电转换器件中,从而实现了光电转换器件的功能复用。例如,光强传感器可以为光电转换器件中的一个或多个光电二极管,例如,p-i-n结光电二极管。
需要说明的是,本实用新型上述实施例中的TFT均以底栅TFT为例进行说明,实际应用中,该TFT也可以为顶栅TFT。
综上所述,本实用新型实施例提供的电子墨水屏的显示基板,由于在电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏的驱动电路供电。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
如图7所示,本实用新型实施例提供了一种电子墨水屏10,该电子墨水屏10可以包括:显示基板,该显示基板为上述的电子墨水屏10的显示基板。该电子墨水屏10还包括显示盖板,以及位于显示基板与显示盖板之间的墨水。
示例的,图8为一种示例性的图7所示的电子墨水屏10中B-B截面的部分截面示意图。如图8所示,该显示盖板可以包括:封边胶(也称封框胶)121、保护膜122、光学胶(英文:Optically Clear Adhesive,简称:OCA)123、纸膜基体124、导电基底125和银(Ag)胶点126。其中,银(Ag)胶点126、导电基底125、纸膜基体124、OCA123和保护膜122沿远离显示基板11的方向依次叠加设置,封边胶121呈环形,用于将显示基板11与显示盖板之间的区域密封,避免墨水流出,且隔绝水汽。其中,该导电基底125为形成有导电材料的衬底,该导电材料可以为ITO,该衬底的材料可以为玻璃、PI或PET,其中,导电基底125的导电材料设置在衬底靠近墨水的一侧。
需要说明的是,该显示基板11的非显示区域可以设置集成电路(英文:IntegratedCircuit,简称:IC)120,如栅极驱动电路,非显示区域上的邦定区域可以与柔性电路板127连接。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的电子墨水屏中显示基板的具体结构,可以参考前述显示基板实施例中的任一结构,在此不再赘述。
综上所述,本实用新型实施例提供的电子墨水屏,由于在电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏的驱动电路供电。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
本实用新型实施例提供了一种显示装置,该显示装置可以包括:电子墨水屏以及与该电子墨水屏相连的驱动电路,该驱动电路用于驱动该电子墨水屏进行图像显示,该电子墨水屏为本实用新型实施例提供的任一电子墨水屏。该电子墨水屏的显示基板中的光电转换器件可以对该显示装置的电子墨水屏的驱动电路供电。该光电转换器件对该驱动电路供电的方式有多种,本实用新型实施例以以下两种为例进行说明。
第一种供电方式,如图9所示,图9为该显示装置的部分结构示意图。该显示装置1包括:蓄电池20,光电转换器件113利用蓄电池20为驱动电路供电。
请继续参考图9,该蓄电池20与该显示装置1的显示基板11中的光电转换器件113电连接,同时,该蓄电池20的电信号输出端还与电子墨水屏的驱动电路的电信号输入端连接,该光电转换器件113被配置为将电子墨水屏的环境光的光信号转换为电信号,并将该电信号传输至蓄电池20,该蓄电池20被配置为存储该电信号,并为该驱动电路供电。如图5所示,该蓄电池20可以设置在显示基板11的衬底基板上,也即是集成在显示基板11中,如图9所示,该蓄电池20也可以设置在显示基板外部。
在这种供电方式中,由于蓄电池可以直接向电子墨水屏的驱动电路供电,则无需在集成该电子墨水屏的显示装置中设置电池,从而降低了该显示装置的使用成本。
为了实现蓄电池对电子墨水屏的驱动电路的有效供电,该显示装置可以对光电转换器件向蓄电池传输电信号的时机进行控制,光电转换器件和蓄电池之间可以设置开关单元,该开关单元可以为如图5所示的开关单元114,通过控制开关单元可以控制光电转换器件向蓄电池传输电信号的时机。本实用新型以以下两种为例进行说明。
第一种方式,该显示装置基于蓄电池的电量对开关单元进行控制。
如图10所示,图10为显示装置1的部分结构示意图。该显示装置1可以包括:控制模块40,该控制模块40与蓄电池20连接。显示基板11包括开关单元(图中未标示),开关单元与光电转换器件113连接。该控制模块40预先存储有第一指定电量阈值,控制模块40被配置为:获取蓄电池20的电量,当蓄电池20的电量小于第一指定电量阈值时,控制开关单元开启;当该电量不小于第一指定电量阈值时,控制开关单元关闭。
图10是以蓄电池设置在显示基板外部为例进行说明的,当蓄电池设置在显示基板内部时,其工作原理可以参考设置在显示基板外部的工作原理,本申请对此不再赘述。
第二种方式,基于电子墨水屏的环境光的强度对开关单元进行控制。
如图11所示,该显示装置1还可以包括:控制模块40和光强传感器50,该控制模块40与光强传感器50连接,显示基板11包括开关单元(图中未标示),开关单元与光电转换器件113连接。该控制模块40预先存储有指定亮度阈值,该控制模块40被配置为通过光强传感器50获取电子墨水屏的环境光的亮度,当该环境光的亮度大于指定亮度阈值时,该控制模块40控制开关单元开启;当该环境光的亮度不大于指定亮度阈值时,该控制模块40控制开关单元关闭。
图11是以蓄电池和光强传感器设置在显示基板外部为例进行说明的,当蓄电池和/或光强传感器设置在显示基板内部时,其工作原理可以参考设置在显示基板外部的工作原理,本申请对此不再赘述。
第二种供电方式,如图12所示,图12为该显示装置的部分结构示意图。该显示装置1包括:蓄电池20和可充电电池30,光电转换器件113利用蓄电池20和可充电电池30为电子墨水屏的驱动电路供电。
请继续参考图12,该蓄电池20与该显示装置1的显示基板11中的光电转换器件113电连接,该可充电电池30分别与电子墨水屏以及蓄电池20电连接,该光电转换器件113被配置为将电子墨水屏的环境光的光信号转换为电信号,并将该电信号传输至蓄电池20,该蓄电池20被配置为存储该电信号,在达到指定充电条件时,将该电信号传输至该可充电电池30,由该可充电电池30为驱动电路供电。
为了实现可充电电池对电子墨水屏的驱动电路的有效供电,该显示装置可以对蓄电池向可充电电池传输电信号的时机进行控制,例如,通过判断是否达到指定充电条件来控制对蓄电池向可充电电池传输电信号的时机。示例的,如图13所示,该显示装置1可以包括:控制模块40,该控制模块40与蓄电池20和可充电电池30分别连接。
在一种可选方式中,该控制模块40预先存储有第二指定电量阈值,该控制模块40被配置为:获取可充电电池30的电量,当可充电电池30的电量小于第二指定电量阈值时,确定达到指定充电条件,控制蓄电池20向可充电电池30供电;当该可充电电池30的电量不小于第二指定电量阈值时,确定未达到指定充电条件,禁止蓄电池20向可充电电池30供电。
在另一种可选方式中,该控制模块40预先存储有第三指定电量阈值,该控制模块40被配置为:获取蓄电池20的电量,当蓄电池20的电量大于第三指定电量阈值时,确定达到指定充电条件,控制蓄电池20向可充电电池30供电;当该蓄电池20的电量不大于第三指定电量阈值时,确定未达到指定充电条件,禁止蓄电池20向可充电电池30供电。
当显示装置集成有可充电电池时,由于光电转换器件可以将所转换得到的电信号传输至蓄电池,进而由该蓄电池向可充电电池供电,从而实现光电转换器件的辅助供电,并且由于蓄电池先接收并存储光电转换器件传输的电信号,在达到指定充电条件时,再将该电信号传输至该可充电电池,可以实现可充电电池的充电和放电的分时进行,避免可充电电池同步充放电,从而提高可充电电池的使用寿命,进而提高了显示装置的使用寿命,降低了显示装置的使用成本。
需要说明的是,在该第二种充电方式中,光电转换器件和蓄电池之间也可以设置开关单元,通过控制开关单元控制光电转换器件向蓄电池传输电信号的时机。该控制方式可以参考上述第一种充电方式,本实用新型实施例对此不再赘述。
在上述两种充电方式中,控制模块可以为时序控制器中的模块,或单独的计算单元,如现场可编程门阵列(英文:Field-Programmable Gate Array,简称:FPGA)等。
上述显示装置一般可以包括电子墨水屏以及用于驱动该电子墨水屏的驱动电路。参考图14,该驱动电路可以包括时序控制器、栅极驱动电路和源极驱动电路。其中,栅极驱动电路用于对电子墨水屏中的各行像素单元进行逐行扫描,源极驱动电路用于为电子墨水屏中的各列像素单元提供数据信号,时序控制器分别与该栅极驱动电路和源极驱动电路连接,用于对该栅极驱动电路和源极驱动电路输出的信号进行控制。在本实用新型实施例中,光电转换器件生成的电信号通过传输至该驱动电路,来实现对电子墨水屏供电。则当显示装置采用蓄电池为电子墨水屏供电时,蓄电池与驱动电路电连接;当显示装置采用可充电电池为电子墨水屏供电时,可充电电池与驱动电路电连接。
需要说明的是,光电转换器件生成的电信号还可以用于为显示装置的其他耗电器件供电,如控制模块。本实用新型实施例对此不做限定。
可选的,显示装置1还包括:位于电子墨水屏外部的壳体,壳体具有开口区域,电子墨水屏的显示区域a从开口露出,壳体上包覆电子墨水屏的非显示区域b的区域透光。示例的,该显示装置1可以为电子价签,也可以为数码相框,还可以导航仪等,本实用新型对此不做限定。
需要说明的是,由于在俯视时,显示盖板对显示基板会产生遮挡,为了更好的说明本实施例提供的显示装置,图9至图13所示的显示装置中,未绘制电子墨水屏的显示盖板,也即是,图9至图13所示的显示装置中是未设置显示盖板的显示装置的结构示意图。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的显示装置的电子墨水屏的具体结构,可以参考前述电子墨水屏实施例中的任一结构,在此不再赘述。
综上所述,本实用新型实施例提供的显示装置,由于在该显示装置的电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏的驱动电路供电。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
进一步的,由于光电转换器件可实现对电子墨水屏的驱动电路的供电,一方面,可以无需在集成该电子墨水屏的显示装置中设置电池,从而降低了该显示装置的使用成本;另一方面,当该显示装置集成有电池时,可以实现光电转换器件的辅助供电,延长了电池的使用时长,提高了显示装置的使用寿命,从而也降低了显示装置的使用成本。
如图15所示,本实用新型实施例提供了一种电子墨水屏的显示基板的制造方法,包括:
步骤101、提供一衬底基板。
步骤102、在衬底基板的显示区域上形成显示结构,并在衬底基板的非显示区域上形成光电转换器件。
该光电转换器件包括多个光电二极管,该多个光电二极管可以为p-i-n结光电二极管,该p-i-n结光电二极管包括:第一电极层、p-i-n结和第二电极层。
示例的,光电转换器件的第一电极层可以与显示结构的源漏极图形位于同一层,且材料相同,采用一次构图工艺制成,光电转换器件的第二电极层可以与显示结构的透明电极层位于同一层,且材料相同,采用一次构图工艺制成。
综上所述,本实用新型实施例提供的电子墨水屏的显示基板的制造方法,由于在电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏供电。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
假设电子墨水屏的显示基板包括开关单元,该开关单元为TFT。且该显示基板中的光电转换器件为p-i-n结光电二极管,则如图16所示,本实用新型实施例提供了另一种电子墨水屏的显示基板的制造方法,包括:
步骤201、提供一衬底基板。
衬底基板具有显示区域和非显示区域,该非显示区域围绕该显示区域设置,非显示区域为环状区域。
步骤202、在衬底基板的显示区域上形成TFT结构层和第一电极层。
该TFT结构层包括相互绝缘的栅极图形、源漏极图形和半导体有源层图形。
在制造TFT结构层时,可以在衬底基板上先形成栅极图形,然后在衬底基板上形成栅极绝缘层,之后,在栅极绝缘层上依次形成半导体有源图形、源漏极图形。
其中,该栅极图形包括多个栅极,源漏极图形包括多个源极和多个漏极,有源层图形可以包括多个有源块。
示例的,可以在上述衬底基板上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成栅极层,然后对该栅极层执行一次构图工艺以形成栅极图形。之后,通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成栅极绝缘层。之后,在形成有栅极绝缘层的衬底基板上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成半导体有源层,然后对该半导体有源层执行一次构图工艺以形成半导体有源层图形。然后,在栅极绝缘层上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成第一导电层,然后对该第一导电层执行一次构图工艺以形成源漏极图形和第一电极层。
上述一次构图工艺可以包括:光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。
需要说明的是,该TFT结构层,不仅包括位于衬底基板的显示区域上的像素开关,也包括位于衬底基板的非显示区域上的开关单元。
步骤203、在第一电极层上形成p-i-n结。
该p-i-n结包括n层、p层和位于两者之间本征层。示例的,可以在第一电极层上依次形成掺杂有磷离子的n层、本征层和掺杂有硼离子的p层。
步骤204、在TFT结构层上形成源漏极绝缘层。
示例的,可以在TFT结构层上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成源漏极绝缘层。
步骤205、在源漏极绝缘层上形成透明电极层和第二电极层。
示例的,可以在源漏极绝缘层上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成第二导电层,然后对该第二导电层执行一次构图工艺以形成透明电极层和第二电极层。
步骤206、在第二电极层上形成透明电极绝缘层。
示例的,可以在第二电极层上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成透明电极绝缘层。
本实用新型实施例中,第二电极与上述第一电极极性不同。例如,第一电极为阳极,第二电极为阴极;或者第一电极为阴极,第二电极为阳极。
步骤207、在透明电极绝缘层上形成光电转换器件导线层。
示例的,在透明电极绝缘层上通过沉积、涂敷或者溅射等方式形成遮光金属膜,通过一次构图工艺形成该光电转换器件导线层,该光电转换器件导线层包括遮光块和多个导线。
需要说明的是,本实用新型实施例提供的墨水显示屏的显示基板的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内,因此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述方法实施例中的过程,可以参考前述装置实施例中的具体工作过程,在此不再赘述。
综上所述,本实用新型实施例提供的电子墨水屏的显示基板的制造方法,由于在电子墨水屏的显示基板上添加光电转换器件,该光电转换器件可以将照射到该电子墨水屏的环境光的光信号转换成电信号,从而为电子墨水屏的驱动电路供电。因此,光电转换器件可实现对电子墨水屏的供电,从而丰富了电子墨水屏的功能。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本实用新型的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电子墨水屏的显示基板,其特征在于,包括:
衬底基板,所述衬底基板具有显示区域和非显示区域;
位于所述衬底基板的显示区域上的显示结构;
位于所述衬底基板的非显示区域上的光电转换器件,所述光电转换器件被配置为将环境光的光信号转换为电信号,以为所述电子墨水屏的驱动电路供电。
2.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,
所述光电转换器件包括:多个光电二极管,所述多个光电二极管排布在所述显示区域的至少一侧。
3.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,
所述光电二极管为p-i-n结光电二极管,所述p-i-n结光电二极管包括:第一电极层、p-i-n结和第二电极层。
4.根据权利要求3所述的显示基板,其特征在于,
所述显示结构包括:栅极图形、源漏极图形、有源层图形和透明电极层,所述栅极图形包括多个栅极,所述源漏极图形包括多个源极和多个漏极,
所述第一电极层与所述源漏极图形位于同一层,且材料相同;
所述第二电极层与所述透明电极层位于同一层,且材料相同。
5.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,所述显示基板还包括:
蓄电池,以及与所述光电转换器件连接的开关单元,所述开关单元与所述蓄电池的电信号输入端连接,且均位于所述衬底基板的非显示区域上,所述开关单元被配置为在导通时,将所述光电转换器件产生的电信号传输至所述蓄电池的电信号输入端,所述蓄电池的电信号输出端与所述驱动电路的电信号输入端连接。
6.根据权利要求5所述的显示基板,其特征在于,所述开关单元共一个,所述多个光电二极管串联且与所述开关单元连接,或者,所述多个光电二极管并联,且与所述开关单元连接;
或者,所述开关单元有多个,多个开关单元与所述多个光电二极管分别对应连接。
7.根据权利要求5所述的显示基板,其特征在于,所述开关单元为薄膜晶体管TFT,所述开关单元的源极与所述光电二极管的电信号输出端连接,漏极与所述蓄电池的电信号输入端连接,栅极与指定的栅线连接,所述栅线用于为所述栅极输入开关控制信号。
8.根据权利要求5所述的显示基板,其特征在于,所述显示基板还包括:
位于所述光电转换器件远离所述衬底基板的一侧的光电转换器件导线层,所述光电转换器件导线层包括多个导线和遮光块,所述多个导线与所述多个光电二极管一一对应连接,所述遮光块在所述衬底基板上的正投影覆盖所述开关单元在所述衬底基板上的正投影。
9.根据权利要求1至8任一所述的显示基板,其特征在于,所述显示基板还包括:
光强传感器,所述光强传感器被配置为检测环境光的强度。
10.根据权利要求9所述的显示基板,其特征在于,所述光强传感器集成在所述光电转换器件中。
11.一种显示装置,其特征在于,包括:权利要求1-10任一所述的显示基板。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括:位于所述电子墨水屏外部的壳体,所述壳体具有开口区域,所述电子墨水屏的显示区域从所述开口露出,所述壳体上包覆所述电子墨水屏的非显示区域的区域透光。
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