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TW201327005A - 電子紙裝置 - Google Patents

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TW201327005A
TW201327005A TW100148745A TW100148745A TW201327005A TW 201327005 A TW201327005 A TW 201327005A TW 100148745 A TW100148745 A TW 100148745A TW 100148745 A TW100148745 A TW 100148745A TW 201327005 A TW201327005 A TW 201327005A
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TW
Taiwan
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electronic paper
substrate
display medium
paper device
electrophoretic display
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Application number
TW100148745A
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English (en)
Inventor
wei-guo Xiao
Yi-Ying Chen
Chiuh-Siung Lin
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Publication date
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Abstract

一種電子紙裝置，包括下基板、電泳顯示媒質層和上基板，該電泳顯示媒質層設置於上基板和下基板之間，下基板上靠近電泳顯示媒質層的表面上的設有多個相互平行的行電極，上基板上靠近電泳顯示媒質層的表面上的設有多個相互平行的列電極，所述行電極和列電極相互正交，所述行電極和列電極的交疊區域將電子紙裝置劃分為多個圖元單元，通過在所述行電極與列電極之間形成一電勢差來驅動電泳顯示媒質層的光學狀態進行改變。

Description

電子紙裝置
本發明涉及顯示裝置，尤其涉及一種電泳型的電子紙裝置。
由於具有低功耗、可彎曲性、厚度薄等優點，電子紙顯示器被廣泛應用在手機、電子書、電腦、個人數位助理等電子產品中作為顯示幕使用。電子紙顯示器的結構通常包括上基板、下基板、電泳顯示媒質層，上基板下表面設有公共ITO電極，下基板上表面設有TFT圖元電極，電泳顯示媒質層緊密貼合在公共ITO電極和TFT圖元電極之間。目前，電泳顯示媒質層主要採用微膠囊（micro-capsule）結構和微杯（micro-cup）結構。
TFT圖元電極一般採用在玻璃基板上印刷柵電極、柵絕緣層、半導體活性層a-Si,歐姆接觸層n+a-Si、源漏電極及保護膜等來形成薄膜電晶體陣列。通常TFT圖元電極均具有一定的厚度，難以適用製造輕薄型的電子紙顯示器。同時TFT圖元電極製造工藝複雜，成本較高。
有鑒於此，本發明提供一種製造工藝簡單且輕薄的電子紙裝置。
一種電子紙裝置，包括下基板、電泳顯示媒質層和上基板，該電泳顯示媒質層設置於上基板和下基板之間，下基板上靠近電泳顯示媒質層的表面上的設有多個相互平行的行電極，上基板上靠近電泳顯示媒質層的表面上的設有多個相互平行的列電極，所述行電極和列電極相互正交，所述行電極和列電極的交疊區域將電子紙裝置劃分為多個圖元單元，通過在所述行電極與列電極之間形成一電勢差來驅動電泳顯示媒質層的光學狀態進行改變。
一種電子紙裝置，包括一上電極層，該上電極層包括多個相互平行的行電極；
一下電極層，該下電極層包括多個相互平行的列電極；
以及一電泳顯示媒質層，該電泳顯示媒質層設置於上電極層和下電極層行之間；
所述行電極與列電極相互正交，所述行電極和列電極的交疊區域將電子紙裝置劃分為多個圖元單元，通過在所述行電極與列電極之間形成一電勢差來驅動電泳顯示媒質層光學狀態的改變
無需使用TFT圖元電極，直接在上基板和下基板的表面蝕刻或者印刷出多個相互平行的條狀電極即可，可用於製造輕薄型的電子紙顯示器，同時製造工藝複雜，成本顯著降低。
請參圖1，電子紙裝置10為反射式電泳顯示裝置，其包括下基板20、電泳顯示媒質層30和上基板40。電泳顯示媒質層30置於下基板20和上基板40之間。所述上基板40位於使用者的觀察面的一側。
下基板20包括基體21和設置於基體21上靠近電泳顯示媒質層30的表面上的多個行電極22。基體21可為玻璃基板、塑膠基板、電路板或柔性電路板。可以通過在基體21上進行化學蝕刻或者薄膜印刷工藝形成多個相互平行的行電極22。
上基板40包括基板41和多個列電極42，所述列電極42位於基板41和電泳顯示媒質層30之間，該列電極42的材質可為銦錫氧化物、鋁鋅氧化物或鎘錫氧化物。可以通過在基板41上進行化學蝕刻或者薄膜印刷工藝形成多個相互平行的列電極42。基板41可為玻璃基板、透明塑膠基板。本實施方式選用的基板41為聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料所製成。
電泳顯示媒質層30是雙穩態電泳顯示媒質，在本實施方式中採用微膠囊式電泳顯示媒質。電泳顯示媒質層30包括多個微膠囊302，該微膠囊的形狀可以為球體、類球體、管狀或者橢圓形狀等。
請一併參閱圖2，為微膠囊302的內部結構圖。該微膠囊302容置有介電溶液（dielectric solution）304、第一電泳粒子306與第二電泳粒子308封裝在微膠囊302內，第一電泳粒子306與第二電泳粒子308具有不同的電學和光學特性。例如在本實施方式中，第一電泳粒子306為白色的帶正電的粒子，第二電泳粒子308為黑色的帶負電的粒子。
請參考圖3，所述多個相互平行的行電極22與多個相互平行的列電極42均呈長方形條狀，行電極22與列電極42相互正交，其交疊區域將電子紙裝置10劃分為多個圖元單元50。通過對行電極22與列電極42施加不同的電壓信號，在每個圖元單元50上的行電極22與列電極42之間形成一個電壓差。在每個圖元單元50中，第一電泳粒子306與第二電泳粒子308在施加所述電壓差形成的電場的驅動下在微膠囊302內發生定向移動，通過對電場方向以及電場強度的控制可以控制其移動方向和移動速度，進而控制顯示畫面的切換。
在驅動電子紙裝置10時，行電極22作為掃描線，列電極42作為信號線引入動態驅動信號對電泳顯示媒質層30進行刷新顯示。在其他實施方式中，列電極42可以作為掃描線，而行電極22則作為信號線引入動態驅動信號對電泳顯示媒質層30進行刷新顯示。
請參考圖4，為本發明一實施方式中行電極22與列電極42的驅動輸出波形示意圖。圖4a為行電極22的驅動輸出波形示意圖，圖4a為列電極42的驅動輸出波形示意圖。請參考圖5為行電極22的第C1行與列電極42的第S2列的交叉區域的電壓波形圖。行電極22的第C1行與列電極42的第S2列的交叉區域為電子紙裝置10上的一個圖元單元50。第一電泳粒子306的移動距離為L1，第二電泳粒子308的移動距離為L2，圖元單元50上行電極22的第C1行與列電極42的第S2列之間的電壓差為V，刷新時間為T，則第一電泳粒子306的移動距離
L1=k1 f(v,t)dvdt；
L2=k2 f(v,t)dvdt。
任意圖元單元50的顏色顯示都是由微膠囊302內第一電泳粒子306與第二電泳粒子308的位置決定的，而內第一電泳粒子306與第二電泳粒子308的位置則由它們在刷新時間內的移動距離決定的。通過控制每個圖元單元50對應的行電極22與列電極42所在行和列上的驅動輸出波形即可控制每個圖元單元50的顯示。
無需使用TFT圖元電極，直接在上基板40和下基板20的表面蝕刻或者印刷出多個相互平行的條狀電極即可，可用於製造輕薄型的電子紙顯示器，同時製造工藝簡單雜，成本顯著降低。
本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
10．．．電子紙裝置
20．．．下基板
21．．．基體
22．．．行電極
30．．．電泳顯示媒質層
302．．．微膠囊
304．．．介電溶液
306．．．第一電泳粒子
308．．．第二電泳粒子
40．．．上基板
41．．．基板
42．．．列電極
50．．．圖元單元
圖1為本發明電子紙裝置的橫截面結構示意圖。
圖2為本發明電子紙裝置的電泳顯示媒質層橫截面結構示意圖。
圖3為本發明電子紙裝置的行電極與列電極的排布示意圖。
圖4為本發明電子紙裝置的行電極與列電極的驅動輸出波形示意圖。
圖5為本發明電子紙裝置的一圖元區域的電壓波形圖。
22．．．行電極
42．．．列電極
50．．．圖元單元

Claims (10)

  1. 一種電子紙裝置，包括下基板、電泳顯示媒質層和上基板，該電泳顯示媒質層設置於上基板和下基板之間，其改良在於，下基板上靠近電泳顯示媒質層的表面上的設有多個相互平行的行電極，上基板上靠近電泳顯示媒質層的表面上的設有多個相互平行的列電極，所述行電極和列電極相互正交，所述行電極和列電極的交疊區域將電子紙裝置劃分為多個圖元單元，通過在所述行電極與列電極之間形成一電勢差來驅動電泳顯示媒質層光學狀態的改變。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙裝置，其中，所述下基板為玻璃基板、塑膠基板、電路板或柔性電路板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙裝置，其中，所述上基板為玻璃基板、透明塑膠基板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子紙裝置，其中，所述電泳顯示媒質層是微膠囊式電泳顯示媒質。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子紙裝置，其中，所述電泳顯示媒質包括多個微膠囊，每個微膠囊包括封裝在微膠囊內部的介電溶液，第一電泳粒子以及第二電泳粒子。
  6. 一種電子紙裝置，包括
    一上電極層，該上電極層包括多個相互平行的行電極；
    一下電極層，該下電極層包括多個相互平行的列電極；
    以及一電泳顯示媒質層，該電泳顯示媒質層設置於上電極層和下電極層行之間；
    所述行電極與列電極相互正交，所述行電極和列電極的交疊區域將電子紙裝置劃分為多個圖元單元，通過在所述行電極與列電極之間形成一電勢差來驅動電泳顯示媒質層光學狀態的改變。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電子紙裝置，其中，所述電子紙裝置還包括一下基板，所述下電極層設置於該下基板表面，所述下基板為玻璃基板、塑膠基板、電路板或柔性電路板。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之電子紙裝置，其中，所述電子紙裝置還包括一上基板，所述上電極層設置於該上基板表面，所述上基板為玻璃基板、透明塑膠基板。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之電子紙裝置，其中，所述電泳顯示媒質層是微膠囊式電泳顯示媒質。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子紙裝置，其中，所述電泳顯示媒質包括多個微膠囊，每個微膠囊包括封裝在微膠囊內部的介電溶液，第一電泳粒子以及第二電泳粒子。
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