CN106997135B - 彩色电子纸及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色电子纸及其制作方法。彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括至少三个子像素；彩色电子纸包括电泳介质，在每个子像素内，电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子；彩色电子纸还包括设置于电泳介质的第一侧的彩膜，在每个像素内，由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置彩膜的子像素的面积和，其中，通过彩膜后能够形成第三色光，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同。本申请通过设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险。

Description

彩色电子纸及其制作方法

技术领域

本发明涉及电子纸技术领域，更具体地，涉及一种彩色电子纸及其制作方法。

背景技术

电子纸技术的实现途径主要包括有胆固醇液晶显示技术、电泳显示技术以及电润湿显示技术等。其中，电泳显示技术，通过电场使电泳中的色彩粒子按照电场大小与方向实现移动，在无电场情况下保持不变，其通过色彩粒子对外界光线的反射实现电子纸显示。电泳显示技术结合了普通纸张和电子显示器的优点并且能耗低，在静态显示领域(标签、书本、报纸、广告牌、公交站标示牌等)占据明显优势，将成为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)与OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)不可替代的显示技术。

现有技术中有一种通过施加彩色薄膜实现电子纸彩色显示的技术。在该技术方案中需要在子像素的观看侧设置彩色滤光片实现了彩色电子纸显示的功能，但光线透过彩色滤光片之后光强会大大降低，从而导致彩色电子纸出现显示不良现象。

因此，提供一种显示优良的彩色电子纸及其制作方法，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种彩色电子纸及其制作方法，解决了现有技术中彩色电子纸出现显示不良的技术问题。

本发明提供一种彩色电子纸，其特征在于，

所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素包括至少三个子像素；

所述彩色电子纸包括电泳介质，在每个所述子像素内，所述电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子；

所述彩色电子纸还包括设置于所述电泳介质的第一侧的彩膜，在每个所述像素内，由所述第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由所述第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置所述彩膜的子像素的面积和，其中，通过所述彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩不同。

可选的，每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

可选的，所述像素包括至少N个面积相等的子像素，在每个所述像素内，所述彩膜设置于N/2个子像素内，N为4的倍数。

可选的，所述像素由四个子像素形成，在每个所述像素内，所述彩膜设置于两个子像素内。

可选的，形成所述像素的四个子像素呈2＊2的阵列排布。

可选的，所述彩膜设置于所述阵列的对角线位置的两个子像素内。

可选的，所述像素包括第一像素区域、包围所述第一像素区域的第二像素区域和包围所述第二像素区域的第三像素区域，其中，所述第二像素区域内子像素的个数与所述第三区域内子像素的个数均为N/4个，所述第一像素区域内子像素的个数为N/2个，所述彩膜设置于所述第一像素区域内的各个子像素。

可选的，所述彩色电子纸还包括：

设置于所述电泳介质的第二侧的基板，所述基板上设置每个所述子像素的像素电极；

设置于所述电泳介质与所述彩膜之间的电泳膜，所述电泳膜为每个所述子像素的公共电极；

设置于所述彩膜远离所述电泳介质一侧的保护膜。

可选的，所述第一电泳粒子具有红色的色彩、所述第二电泳粒子具有绿色的色彩，所述第三电泳粒子具有黑色的色彩、所述第四电泳粒子具有白色的色彩，所述彩膜具有蓝色的色彩。

本发明又提供一种彩色电子纸，其特征在于，

所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素包括至少三个子像素；

所述彩色电子纸包括电泳介质，在每个所述子像素内，所述电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子；

所述彩色电子纸还包括设置于所述电泳介质的第一侧的第一彩膜和第二彩膜，在每个所述像素内，设置所述第一彩膜的子像素的面积和、设置所述第二彩膜的子像素的面积和均大于由所述第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，其中，所述第一彩膜与所述第二彩膜设置于不同的子像素内，通过所述第一彩膜后能够形成第二色光，通过所述第二彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩不同。

可选的，每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

可选的，所述像素包括至少N个面积相等的子像素，在每个所述像素内，所述第一彩膜和所述第二彩膜均设置于

个子像素内，N为5的倍数。

可选的，所述像素由五个子像素形成，在每个所述像素内，所述第一彩膜与所述第二彩膜均设置于两个子像素内。

可选的，形成所述像素的五个子像素沿所述彩色电子纸的横向或纵向依次排列。

可选的，所述彩色电子纸还包括：

设置于所述电泳介质的第二侧的基板，所述基板上设置每个所述子像素的像素电极；

设置于所述电泳介质与所述彩膜之间的电泳膜，所述电泳膜为每个所述子像素的公共电极；

设置于所述彩膜远离所述电泳介质一侧的保护膜。

可选的，所述第一电泳粒子具有红色的色彩、所述第二电泳粒子具有黑色的色彩，所述第三电泳粒子具有白色的色彩，所述第一彩膜具有蓝色的色彩，所述第二彩膜具有绿色的色彩。

本发明还提供一种彩色电子纸的制作方法，其特征在于，所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素包括至少三个子像素，所述彩色电子纸包括电泳介质和设置于所述电泳介质第一侧的彩膜，所述制作方法包括：

确定所述电泳介质中色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子；

确定所述彩膜在每个所述像素内覆盖的子像素，其中，每个所述像素内，由所述第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由所述第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置所述彩膜的子像素的面积和，其中，通过所述彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩不同。

可选的，所述方法还包括：

确定所述彩膜的厚度和所述彩膜的材料，以使每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

本发明提供又一种彩色电子纸的制作方法，其特征在于，所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素包括至少三个子像素，所述彩色电子纸包括电泳介质和设置于所述电泳介质第一侧的第一彩膜和第二彩膜，所述制作方法包括：

确定所述电泳介质中色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、和第三电泳粒子；

确定所述第一彩膜和所述第二彩膜在每个所述像素内覆盖的子像素，其中，在每个所述像素内，设置所述第一彩膜的子像素的面积和、设置所述第二彩膜的子像素的面积和均大于由所述第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，所述第一彩膜和所述第二彩膜设置于不同的子像素内，通过所述第一彩膜后能够形成第二色光，通过所述第二彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩状态不同。

可选的，所述方法还包括：

确定所述第一彩膜和所述第二彩膜的厚度、以及所述第一彩膜和所述第二彩膜的材料，以使每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

与现有技术相比，本发明的彩色电子纸及其制作方法，实现了如下的有益效果：

(1)在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子四种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置彩膜，第一电泳粒子反射出第一色光，第二电泳粒子反射出第二色光，透过彩膜形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，同时，由于光线透过彩膜后光强会降低，设置由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置彩膜的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

(2)在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子三种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置第一彩膜与第二彩膜，第一彩膜与第二彩膜设置于不同的子像素内，第一电泳粒子反射出第一色光，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，由于光通过彩膜后光强会降低，设置第一彩膜的子像素的面积和、设置第二彩膜的子像素的面积和均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补通过彩膜后的光强损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的彩色电子纸的子像素中电泳介质一种实施方式示意图；

图2为本发明实施例提供的彩色电子纸的像素中彩膜设置的一种实施方式的示意图；

图3为施加电压后电泳粒子移动示意图；

图4为本发明实施例提供的彩色电子纸中像素包括3个子像素时，彩膜设置示意图；

图5为本发明实施例提供的彩色电子纸的膜层结构图；

图6为本发明实施例提供的彩色电子纸的像素排布的一种实施方式的俯视示意图；

图7为本发明实施例提供的彩色电子纸的像素排布的另一种实施方式的俯视示意图；

图8为本发明实施例提供的彩色电子纸的子像素中电泳介质另一种实施方式示意图；

图9为本发明实施例提供的彩色电子纸的像素中彩膜设置的另一种实施方式的示意图；

图10为施加电压后电泳粒子移动示意图；

图11为本发明实施例提供的彩色电子纸的像素排布的另一种实施方式的俯视示意图；

图12为本发明实施例提供的彩色电子纸的制作方法的一种实施方式的流程示意图；

图13为本发明实施例提供的彩色电子纸的制作方法的一种实施方式的流程示意图；

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种彩色电子纸的实施例，其中，彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括至少三个子像素；

彩色电子纸包括电泳介质，如图1所示，在每个子像素内，电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子P1、第二电泳粒子P2、第三电泳粒子P3和第四电泳粒子P4；

彩色电子纸还包括设置于电泳介质的第一侧的彩膜，在每个像素内，如图2所示，由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和A1、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和A2均小于设置彩膜的子像素的面积和A3，其中，通过彩膜后形成第三色光，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同。需要说明的是，图2中给出的设置彩膜的子像素面积的示例性说明，不是对像素中彩膜的排布方式的限定。

彩色电子纸中色彩状态互异的第一电泳粒子P1、第二电泳粒子P2、第三电泳粒子P3和第四电泳粒子P4均是带电荷的电泳粒子，各电泳粒子在电场作用下均能够产生移动，电泳粒子移动的距离与速度与电泳粒子携带电荷的大小、电场大小和电场持续时间有关。

假定某子像素中第一电泳粒子P1在电压为E时开始移动，当施加电压大于E时，如图3所示，第一电泳粒子P1开始向彩色电子纸靠近显示区的表面移动，从而在显示区显示出第一电泳粒子反射出第一色光，假定第一电泳粒子色彩状态为红色，则该子像素显示红色。同样的，可以施加不同的电压分别控制第二电泳粒子、第三电泳粒子或第四电泳粒子移动，则子像素区域显单色光，或者也可以控制多种电泳粒子移动，则子像素区域显示多种电泳粒子叠加后的光的颜色，对于设置彩膜的子像素区域，电泳粒子反射后的光出射后和彩膜颜色叠加，最终在显示区域显示叠加后颜色。

通过调整对A1、A2和A3区域子像素中电泳粒子施加的电压，控制一种电泳粒子移动或者多种电泳粒子的移动，从而控制A1、A2和A3区域的出光色彩，根据光的混色原理，能够实现在显示区域显示多种不同色彩。

本发明实施例提供的彩色电子纸，在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子四种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置彩膜，第一电泳粒子反射出第一色光，第二电泳粒子反射出第二色光，透过彩膜形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，同时，由于光线透过彩膜后光强会降低，设置由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置彩膜的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

可选地，每个像素内发出的第一色光、第二色光和第三色光的光强度相同。具体地，可通过调整彩膜的面积，或者通过调整彩膜的面积、厚度和材料，以使每个像素内发出的三色光的光强度相同。通过调整彩膜的面积、厚度和材料，使像素内，通过彩膜后形成的第三色光与由第一电泳粒子反射出第一色光和由第二电泳粒子反射出第二色光的光强度相同，确保设置彩膜区域和不设彩膜区域出光亮度均一，更进一步降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险。

可选地，像素包括3个子像素，如图4所示，其中，3个子像素包括面积较小且相等的两个子像素sp1和sp2，还包括面积较大的一个子像素sp3，将彩膜设置于面积较大的子像素sp3内，从而由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和与由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和相等，且均小于设置彩膜的子像素的面积和。图4中仅示出了面积较大的子像素在面积较小且相等的两个子像素中间的子像素排布情况，而像素包括3个子像素时，3个子像素的排布也可以为面积较小且相等的两个子像素相邻设置，面积较大的子像素与其中一个面积较小子像素相邻设置。

像素包括面积较小且相等的两个子像素和面积较大的一个子像素，共3个像素，彩膜设置于面积较大的子像素内，由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和与由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和相等，且均小于设置彩膜的子像素的面积和，通过设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

可选地，像素包括N个面积相等的子像素，在每个像素内，彩膜设置于N/2个子像素内，N为4的倍数，从而由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和与由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和相等，均为设置彩膜的子像素的面积和的一半。通过调整设置彩膜的面积，使得通过彩膜后形成的第三色光与由第一电泳粒子反射出第一色光和由第二电泳粒子反射出第二色光的光强度相同，保证了显示区像素亮度均一，更进一步降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险。

进一步可选地，像素由四个子像素形成，在每个像素内，彩膜设置于两个子像素内，其中，对于形状为矩形的彩色电子纸，形成像素的四个子像素可以沿彩色电子纸的长边方向呈一行排列，或者，形成像素的四个子像素可以沿彩色电子纸的短边方向呈一行排列，或者，也可采用其他的排列方式。

在一种彩色电子纸的实施例中，参考图5和图6，图5为本发明实施例提供的彩色电子纸的膜层结构图，图6为本发明实施例提供的彩色电子纸的像素排布俯视示意图。

如图5所示，彩色电子纸包括电泳介质501、设置于电泳介质501的第一侧的彩膜502、设置于电泳介质501与彩膜502之间的电泳膜503，设置于彩膜502远离电泳介质501一侧的保护膜504和设置于电泳介质的第二侧的基板505。

其中，彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括四个子像素，电泳膜为每个子像素的公共电极，基板上设置每个子像素的像素电极。

在每个子像素内，电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子，具体地，第一电泳粒子具有红色的色彩、第二电泳粒子具有绿色的色彩，第三电泳粒子具有黑色的色彩、第四电泳粒子具有白色的色彩，彩膜具有蓝色的色彩。

具体的，设置彩膜的像素排布的示意图如图6所示，在每个像素内，形成像素的四个子像素呈2＊2的阵列排布，具有蓝色的色彩的彩膜设置于阵列的对角线位置的两个子像素sp4内。由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和与由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和相等，均为设置彩膜的子像素的面积和的一半。

彩色电子纸中每个子像素均对应一个像素电极，施加电压后，会在电泳介质区域形成电场，色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子均是带电荷的电泳粒子，各电泳粒子在电场作用下均能够产生移动，电泳粒子移动的距离与速度与电泳粒子携带电荷的大小、电场大小和电场持续时间有关。

假定某子像素内第一电泳粒子在电压为E时开始移动，当施加电压大于E时，第一电泳粒子开始向彩色电子纸靠近保护膜一侧移动，从而在显示区显示出第一电泳粒子反射出第一色光，即子像素显红色。同样的，可以施加不同的电压分别控制第二电泳粒子、第三电泳粒子或第四电泳粒子移动，则子像素区域显单色光，或者也可以控制多种电泳粒子移动，则子像素区域显示多种电泳粒子叠加后的光，对于设置彩膜的子像素区域，电泳粒子反射后的光出射后和彩膜颜色叠加，最终在显示区域显示叠加后颜色。

例如，当施加电压控制像素内设置蓝色彩膜的两个子像素sp4中具有白色的色彩的第四电泳粒子移动，控制不设置彩膜的两个子像素中具有黑色的色彩的第三电泳粒子移动，则该像素显蓝色。例如还可以，施加电压控制像素内设置蓝色彩膜的两个子像素sp4中具有红色的色彩的第一电泳粒子移动，控制不设置彩膜的两个子像素中具有白色的色彩的第四电泳粒子移动，红蓝叠加显紫色，则该像素显紫色。

根据光的混色原理，可以通过多种混色方案实现显色，通过施加电压的变化可以控制一种电泳粒子移动或者多种电泳粒子的移动，能够实现在显示区域显示多种不同色彩。

显示区域每个像素包括四个子像素，四个子像素呈2＊2的阵列排布，彩膜设置于阵列的对角线位置的两个子像素内或同一行或同一列两个子像素内，由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和与由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和相等，均为设置彩膜的子像素的面积和的一半，通过设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，通过彩膜周期性排列确保透过彩膜的光强度和电泳离子反射出的光强完全一样，从而有效避免色偏和暗纹等显示不良。

在另一种彩色电子纸的实施例中，彩色电子纸的膜层结构参考图5，其中，彩色电子纸包括电泳介质501、设置于电泳介质501的第一侧的彩膜502、设置于电泳介质501与彩膜502之间的电泳膜503，设置于彩膜502远离电泳介质501一侧的保护膜504和设置于电泳介质的第二侧的基板505。

其中，彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括三个像素区域，每个像素区域内包括多个子像素，电泳膜为每个子像素的公共电极，基板上设置每个子像素的像素电极。

在每个子像素内，电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子，具体地，第一电泳粒子具有红色的色彩、第二电泳粒子具有绿色的色彩，第三电泳粒子具有黑色的色彩、第四电泳粒子具有白色的色彩，彩膜具有蓝色的色彩。

具体的，如图7所示，每个像素均包括第一像素区域S1、包围第一像素区域S1的第二像素区域S2和包围第二像素区域S2的第三像素区域S3，其中，第二像素区域S2内子像素的个数与第三区域S3内子像素的个数均为N/4个，第一像素区域S1内子像素的个数为N/2个，彩膜设置于第一像素区域S1内的各个子像素。

彩色电子纸中每个子像素均对应一个像素电极，施加电压后，会在电泳介质区域形成电场，色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子均是带电荷的电泳粒子，各电泳粒子在电场作用下均能够产生移动，电泳粒子移动的距离与速度与电泳粒子携带电荷的大小、电场大小和电场持续时间有关。

假定子像素内第一电泳粒子在电压为E时开始移动，当施加电压大于E时，第一电泳粒子开始向彩色电子纸靠近保护膜一侧移动，从而在显示区显示出第一电泳粒子反射出第一色光，即子像素显红色。同样的，可以施加不同的电压分别控制第二电泳粒子、第三电泳粒子或第四电泳粒子移动，则子像素区域显单色光，或者也可以控制多种电泳粒子移动，则子像素区域显示多种电泳粒子叠加后的光，对于设置彩膜的子像素区域，电泳粒子反射后的光出射后和彩膜颜色叠加，最终在显示区域显示叠加后颜色。

例如，当施加电压控制像素内设置蓝色彩膜的第一像素区域S1中具有白色的色彩的第四电泳粒子移动，控制不设置彩膜的第二像素区域S2和第三像素区域S3中具有黑色的色彩的第三电泳粒子移动，则该像素显蓝色。例如还可以，施加电压控制像素内设置蓝色彩膜的第一像素区域S1中具有红色的色彩的第一电泳粒子移动，控制不设置彩膜的第二像素区域S2和第三像素区域S3中具有白色的色彩的第四电泳粒子移动，红蓝叠加显紫色，则该像素显紫色。

根据光的混色原理，可以通过多种混色方案实现显色，通过对公共电极和像素电极之间施加电压的变化可以控制一种电泳粒子移动或者多种电泳粒子的移动，能够实现在显示区域显示多种不同色彩。

显示区域每个像素均包括第一像素区域、包围第一像素区域的第二像素区域和包围第二像素区域的第三像素区域，其中，第二像素区域内子像素的个数与第三区域内子像素的个数均为N/4个，第一像素区域内子像素的个数为N/2个，彩膜设置于第一像素区域内的各个子像素。由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和与由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和相等，均为设置彩膜的子像素的面积和的一半，通过设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，通过彩膜周期性排列确保透过彩膜的光强度和电泳离子反射出的光强完全一样，从而有效避免色偏和暗纹等显示不良。

上述实施例中通过设置四种颜色的电泳粒子和一种彩膜的方案，实现了彩色电子纸显示功能，通过彩膜周期性排列，有效避免显示区色偏和暗纹等显示不良问题。本发明实施例还提供另一种方案同样解决了彩色电子纸显示区色偏和暗纹等显示不良问题。

本发明实施例提供了另一种彩色电子纸，显示区域由多个像素形成，每个像素包括至少三个子像素；

彩色电子纸包括电泳介质，如图8所示，在每个子像素内，电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子D1、第二电泳粒子D2和第三电泳粒子D3；

彩色电子纸还包括设置于电泳介质的第一侧的第一彩膜和第二彩膜，在每个像素内，如图9所示，设置第一彩膜的子像素的面积和B1、设置第二彩膜的子像素的面积和B2均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和B3，其中，第一彩膜与第二彩膜设置于不同的子像素内，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同。图9中给出的设置彩膜的子像素面积的示例性说明，不是对于像素中彩膜的排布方式的限定。

色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子均是带电荷的电泳粒子，各电泳粒子在电场作用下均能够产生移动，电泳粒子移动的距离与速度与电泳粒子携带电荷的大小、电场大小和电场持续时间有关。

假定子像素中第一电泳粒子在电压为E时开始移动，当施加电压大于E时，如图10所示，第一电泳粒子D1开始向彩色电子纸靠近显示区的表面移动，从而在显示区显示出第一电泳粒子反射出第一色光，假定第一电泳粒子色彩状态为红色，则子像素显示区域显红色，根据光的混色原理，通过对施加电压的变化可以控制一种电泳粒子移动或者多种电泳粒子的移动，能够实现在显示区域显示多种不同色彩。

本发明提供的彩色电子纸，在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子三种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置第一彩膜与第二彩膜，第一彩膜与第二彩膜设置于不同的子像素内，第一电泳粒子反射出第一色光，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，由于光通过彩膜后光强会降低，设置第一彩膜的子像素的面积和、设置第二彩膜的子像素的面积和均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补通过彩膜后的光强损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

可选地，每个像素内发出的第一色光、第二色光和第三色光的光强度相同。具体地，可通过调整彩膜的面积，或者通过调整彩膜的面积、厚度和材料，以使每个像素内发出的三色光的光强度相同。通过调整彩膜的面积、厚度和材料，使像素内，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光与由第一电泳粒子反射出第一色的光强度相同，确保设置彩膜区域和不设彩膜区域出光亮度均一，更进一步降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险。

可选的，像素包括至少N个面积相等的子像素，在每个像素内，第一彩膜和第二彩膜均设置于

个子像素内，N为5的倍数，设置第一彩膜的子像素的面积和、设置第二彩膜的子像素的面积和均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和。

进一步可选的，像素由五个子像素形成，在每个像素内，第一彩膜与第二彩膜均设置于两个子像素内。其中，对于形状为矩形的彩色电子纸，形成像素的五个子像素可以沿彩色电子纸的横向依次排列，或者，形成像素的五个子像素可以沿彩色电子纸的纵向依次排列，或者，也可采用其他的排列方式。

具体的，如图11所示，设置第一彩膜的两个子像素sp5相邻设置，设置第二彩膜的两个子像素sp6相邻设置，子像素sp7不设置彩膜。图11仅示出了一种像素排列方式，对于五个子像素形成的像素内，第一彩膜与第二彩膜均设置于两个子像素内。设置彩膜的像素排列还包括多种情况，例如，设置第一彩膜的子像素、设置第二彩膜的子像素和不设彩膜的子像素交替排列的情况均在本申请保护的范围之内。

进一步的，本实施例提供的彩色电子纸的膜层结构参考图5，彩色电子纸包括电泳介质501、设置于电泳介质501的第一侧的彩膜502、设置于电泳介质501与彩膜502之间的电泳膜503，设置于彩膜502远离电泳介质501一侧的保护膜504和设置于电泳介质的第二侧的基板505。其中，彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括四个子像素，电泳膜为每个子像素的公共电极，基板上设置每个子像素的像素电极。

在每个子像素内，电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子，具体地，第一电泳粒子具有红色的色彩、第二电泳粒子具有黑色的色彩、第三电泳粒子具有白色的色彩，第一彩膜具有蓝色的色彩，第二彩膜具有绿色的色彩。

具体的，以像素由五个面积相等的子像素形成，在每个像素内，第一彩膜与第二彩膜均设置于两个子像素内，参考图11，两个子像素sp5区域设置蓝色彩膜，两个子像素sp6区域设置绿色彩膜，子像素sp7不设置彩膜，例如，当施加电压，控制两个子像素sp5具有黑色的色彩的第二电泳粒子移动，控制两个子像素sp6具有白色的色彩的第三电泳粒子移动，控制子像素sp7具有白色的色彩的第三电泳粒子移动，则该像素显示绿色；又例如，当施加电压控制两个子像素sp5具有白色的色彩的第三电泳粒子移动，控制两个子像素sp6具有白色的色彩的第三电泳粒子移动，控制子像素sp7具有红色的色彩的第一电泳粒子移动，根据光的混色原理，则该像素显示白色。通过对子像素电极施加电压的变化可以控制一种电泳粒子移动或者多种电泳粒子的移动，根据光的混色原理，能够实现在显示区域显示多种不同色彩。

上述是本发明提供的彩色电子纸的实施例，本发明实施例提供了一种彩色电子纸的制作方法，用于制作上述彩色电子纸，本领域技术人员在理解本发明技术方案时，关于彩色电子纸的实施例和关于彩色电子纸的制作方法的实施例，可相互参考。

本发明实施例提供一种彩色电子纸的制作方法，彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括至少三个子像素，彩色电子纸包括电泳介质和设置于电泳介质第一侧的彩膜，制作方法流程如图12所示，包括：

步骤S101：确定电泳介质中色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子；

步骤S102：确定彩膜在每个像素内覆盖的子像素，其中，每个像素内，由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置彩膜的子像素的面积和，其中，通过彩膜后能够形成第三色光，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同。

进一步的，本实施例提供的彩色电子纸的制作方法，还包括步骤S103：确定彩膜的厚度和彩膜的材料，以使每个像素内发出的第一色光、第二色光和第三色光的光强度相同。

本发明实施例提供的彩色电子纸的制作方法，在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子四种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置彩膜，第一电泳粒子反射出第一色光，第二电泳粒子反射出第二色光，透过彩膜形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，同时，由于光线透过彩膜后光强会降低，设置由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置彩膜的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，制作的彩色电子纸显示优良。

本发明实施例提供另一种彩色电子纸的制作方法，彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个像素包括至少三个子像素，彩色电子纸包括电泳介质和设置于电泳介质第一侧的第一彩膜和第二彩膜，制作方法流程如图13所示，包括：

步骤S201：确定电泳介质中色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、和第三电泳粒子；

步骤S202：确定第一彩膜和第二彩膜在每个像素内覆盖的子像素，其中，在每个像素内，设置第一彩膜的子像素的面积和、设置第二彩膜的子像素的面积和均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，第一彩膜和第二彩膜设置于不同的子像素内，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光，第一色光、第二色光和第三色光的色彩状态不同。

进一步的，本实施例提供的彩色电子纸的制作方法，还包括步骤S203：确定第一彩膜和第二彩膜的厚度、以及第一彩膜和第二彩膜的材料，以使每个像素内发出的第一色光、第二色光和第三色光的光强度相同。

本发明实施例提供的彩色电子纸的制作方法，在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子三种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置第一彩膜与第二彩膜，第一彩膜与第二彩膜设置于不同的子像素内，第一电泳粒子反射出第一色光，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，由于光通过彩膜后光强会降低，设置第一彩膜的子像素的面积和、设置第二彩膜的子像素的面积和均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补通过彩膜后的光强损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，制作的彩色电子纸显示优良。

通过上述实施例可知，本发明的彩色电子纸及其制作方法，达到了如下的有益效果：

(1)在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子四种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置彩膜，第一电泳粒子反射出第一色光，第二电泳粒子反射出第二色光，透过彩膜形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，同时，由于光线透过彩膜后光强会降低，设置由第一电泳粒子反射出第一色光的子像素的面积和、由第二电泳粒子反射出第二色光的子像素的面积和均小于设置彩膜的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补光线透过彩膜后光强的损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

(2)在每个子像素内设置色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子三种电泳介质，同时在电泳介质的第一侧设置第一彩膜与第二彩膜，第一彩膜与第二彩膜设置于不同的子像素内，第一电泳粒子反射出第一色光，通过第一彩膜后能够形成第二色光，通过第二彩膜后能够形成第三色光，其中，第一色光、第二色光和第三色光的色彩不同，实现了彩色电子纸彩色显示功能，由于光通过彩膜后光强会降低，设置第一彩膜的子像素的面积和、设置第二彩膜的子像素的面积和均大于由第一电泳粒子反射出的第一色光的子像素的面积和，设置较大的彩膜面积来弥补通过彩膜后的光强损失，降低了彩色电子纸显示区域出现色偏和暗纹的风险，彩色电子纸显示优良。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求来限定。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。

Claims (15)

1.一种彩色电子纸，其特征在于，

所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素至少包括第一子像素、第二子像素和第三子像素；

所述彩色电子纸包括电泳介质，在每个所述子像素内，所述电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子；

所述彩色电子纸还包括设置于所述电泳介质的第一侧的彩膜，在每个所述像素内，由所述第一电泳粒子反射出第一色光的所述第一子像素的面积和、由所述第二电泳粒子反射出第二色光的所述第二子像素的面积和均小于所述第三子像素的面积和，其中，所述第一子像素未设置所述彩膜、所述第二子像素未设置所述彩膜、所述第三子像素设置所述彩膜，通过所述彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩不同；

每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

2.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，所述像素包括至少N个面积相等的子像素，在每个所述像素内，所述彩膜设置于N/2个子像素内，N为4的倍数。

3.根据权利要求2所述的彩色电子纸，其特征在于，所述像素由四个子像素形成，在每个所述像素内，所述彩膜设置于两个子像素内。

4.根据权利要求3所述的彩色电子纸，其特征在于，形成所述像素的四个子像素呈2＊2的阵列排布。

5.根据权利要求4所述的彩色电子纸，其特征在于，所述彩膜设置于所述阵列的对角线位置的两个子像素内。

6.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，所述彩色电子纸还包括：

设置于所述电泳介质的第二侧的基板，所述基板上设置每个所述子像素的像素电极；

设置于所述电泳介质与所述彩膜之间的电泳膜，所述电泳膜为每个所述子像素的公共电极；

设置于所述彩膜远离所述电泳介质一侧的保护膜。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的彩色电子纸，其特征在于，所述第一电泳粒子具有红色的色彩、所述第二电泳粒子具有绿色的色彩，所述第三电泳粒子具有黑色的色彩、所述第四电泳粒子具有白色的色彩，所述彩膜具有蓝色的色彩。

8.一种彩色电子纸，其特征在于，

所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素至少包括第一子像素、第二子像素和第三子像素；

所述彩色电子纸包括电泳介质，在每个所述子像素内，所述电泳介质均包括色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子和第三电泳粒子；

所述彩色电子纸还包括设置于所述电泳介质的第一侧的第一彩膜和第二彩膜，在每个所述像素内，设置所述第一彩膜的所述第一子像素的面积和、设置所述第二彩膜的所述第二子像素的面积和均大于由所述第一电泳粒子反射出的第一色光的所述第三子像素的面积和，其中，所述第三子像素未设置彩膜，所述第一彩膜与所述第二彩膜设置于不同的子像素内，通过所述第一彩膜后能够形成第二色光，通过所述第二彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩不同；

每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

9.根据权利要求8所述的彩色电子纸，其特征在于，所述像素包括至少N个面积相等的子像素，在每个所述像素内，所述第一彩膜和所述第二彩膜均设置于

个子像素内，N为5的倍数。

10.根据权利要求9所述的彩色电子纸，其特征在于，所述像素由五个子像素形成，在每个所述像素内，所述第一彩膜与所述第二彩膜均设置于两个子像素内。

11.根据权利要求10所述的彩色电子纸，其特征在于，形成所述像素的五个子像素沿所述彩色电子纸的横向或纵向依次排列。

12.根据权利要求8所述的彩色电子纸，其特征在于，所述彩色电子纸还包括：

设置于所述电泳介质的第二侧的基板，所述基板上设置每个所述子像素的像素电极；

设置于所述电泳介质与所述彩膜之间的电泳膜，所述电泳膜为每个所述子像素的公共电极；

设置于所述彩膜远离所述电泳介质一侧的保护膜。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的彩色电子纸，其特征在于，所述第一电泳粒子具有红色的色彩、所述第二电泳粒子具有黑色的色彩，所述第三电泳粒子具有白色的色彩，所述第一彩膜具有蓝色的色彩，所述第二彩膜具有绿色的色彩。

14.一种彩色电子纸的制作方法，其特征在于，所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素至少包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述彩色电子纸包括电泳介质和设置于所述电泳介质第一侧的彩膜，所述制作方法包括：

确定所述电泳介质中色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、第三电泳粒子和第四电泳粒子；

确定所述彩膜在每个所述像素内覆盖的子像素，其中，每个所述像素内，由所述第一电泳粒子反射出第一色光的所述第一子像素的面积和、由所述第二电泳粒子反射出第二色光的所述第二子像素的面积和均小于所述第三子像素的面积和，其中，所述第一子像素未设置所述彩膜、所述第二子像素未设置所述彩膜、所述第三子像素设置所述彩膜，通过所述彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩不同；

确定所述彩膜的厚度和所述彩膜的材料，以使每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

15.一种彩色电子纸的制作方法，其特征在于，所述彩色电子纸的显示区域由多个像素形成，每个所述像素至少包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述彩色电子纸包括电泳介质和设置于所述电泳介质第一侧的第一彩膜和第二彩膜，所述制作方法包括：

确定所述电泳介质中色彩状态互异的第一电泳粒子、第二电泳粒子、和第三电泳粒子；

确定所述第一彩膜和所述第二彩膜在每个所述像素内覆盖的子像素，其中，在每个所述像素内，设置所述第一彩膜的所述第一子像素的面积和、设置所述第二彩膜的所述第二子像素的面积和均大于由所述第一电泳粒子反射出的第一色光的所述第三子像素的面积和，其中，所述第三子像素未设置彩膜，所述第一彩膜和所述第二彩膜设置于不同的子像素内，通过所述第一彩膜后能够形成第二色光，通过所述第二彩膜后能够形成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的色彩状态不同；

确定所述第一彩膜和所述第二彩膜的厚度、以及所述第一彩膜和所述第二彩膜的材料，以使每个所述像素内发出的所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光的光强度相同。

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