電泳膠囊和包括該電泳膠囊的電泳顯示面板，顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種電泳膠囊和含有電泳膠囊的電泳顯示面板，顯示裝置，屬于顯示【技術領域】，其可解決現有的電泳顯示面板和顯示裝置顯示亮度較低的問題。本發明的電泳膠囊，通過在電泳膠囊內引入白色粒子，提高了顯示亮度。
【專利說明】電泳膠囊和包括該電泳膠囊的電泳顯示面板，顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于顯示【技術領域】，具體涉及一種電泳膠囊和包括該電泳膠囊的電泳顯示面板，顯示裝置。
【背景技術】
[0002]電子紙具有多種特點，例如:與紙類似可自由彎曲、具有高色彩對比度、高解析度、低耗電量、低制造成本。電子紙的技術也可稱為電子墨水(e-1nk)，因為其顯現效果類似墨水在真實紙張上的顯現方式，而與一般的平板顯示器不同，電子紙中的顯示粒子在不施加電場的情況下仍會保持原本的位置，因此可以保留原本所顯示出的圖片或文字，就如同一般的紙質印刷品，可繼續靠外界光源來閱讀或觀看屏幕上所顯示的靜態內容，不需要使用照亮像素的背光模組。
[0003]彩色電泳顯示面板是一種常用在電子紙中的裝置，其借助于施加電場來調整其中的黑粒子與彩色粒子的位置，以形成所欲顯示的畫面。如圖1所示，彩色電泳顯示面板包括:設置于公共電極11和像素電極13之間的電泳層12，所述的電泳層12中包括多個子像素區域18，各子像素區域18包括相對應的膠囊20，每個膠囊20包括對應顏色的彩色粒子，例如，紅色粒子15、綠色粒子16、藍色粒子17，還包括與彩色粒子數量相等的黑色粒子14。通過改變公共電極11和像素電極13之間的電壓控制彩色粒子和黑色粒子14的分布以形成所欲顯示的畫面。
[0004]彩色電泳顯示面板雖然能夠實現彩色顯示，但在顯示的過程中由于需要環境中光線，由于彩色粒子的反射能力較弱，顯示的色彩的亮度需要改善。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是解決現有技術中電泳膠囊的顯示亮度較低的問題，提供一種能夠提供顯示亮度的電泳膠囊和包括該電泳膠囊的電泳顯示面板，顯示裝置。
[0006]解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種電泳膠囊，所述的電泳膠囊包括:彩色粒子、黑色粒子和白色粒子。
[0007]由于白色粒子具有較強的反射性能，能夠提高膠囊的光反射性能。
[0008]優選的是，所述的黑色粒子的數量為彩色粒子和白色粒子的數量之和。
[0009]優選的是，所述的白色粒子的數量為彩色粒子數量的20-50%。
[0010]優選的是，所述的白色粒子材質為二氧化鈦或二氧化硅。
[0011]優選的是，所述的黑色粒子材質為炭黑。
[0012]本發明還提供一種電泳顯示面板，該電泳顯示面板包括上述的電泳膠囊。
[0013]優選的是，所述的電泳顯示面板，還包括陣列基板，所述的陣列基板包括:第一導電層和第二導電層，以及位于所述的第一導電層和第二導電層之間的電泳層，所述的電泳層包括多個子像素區域，各子像素區域設有與該子像素區域所顯示的顏色相對應的膠囊。
[0014]優選的是，所述的第一導電層和第二導電層分別為公共電極和像素電極，所述的多個子像素區域包括顯示三原色的三種子像素區域。
[0015]優選的是，所述的顯示三原色的三種子像素區域分別為紅色子像素區域、綠色子像素區域、藍色子像素區域。
[0016]優選的是，所述的紅色子像素區域的紅色粒子的材料為著紅色顏料的二氧化鈦；
[0017]所述的綠色子像素區域的綠色粒子的材料為著綠色顏料的二氧化鈦；
[0018]所述的藍色子像素區域的藍色粒子的材料為著藍色顏料的二氧化鈦。
[0019]本發明的另一個目的是提供一種顯示裝置，所述的顯示裝置包括上述的電泳顯示面板。優選的是，所述的顯示裝置為電子紙顯示裝置。
[0020]本發明的電泳顯示面板和顯示裝置由于具有強反射性白色粒子，能夠增加顯示亮度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為現有技術的電子紙顯示面板的截面示意圖。
[0022]圖2為本發明實施例1中的電泳膠囊截面示意圖。
[0023]圖3為本發明實施例1中的電子紙顯示面板的截面示意圖。
[0024]其中:
[0025]11.公共電極；12.電泳層；13.像素電極；14.黑色粒子；15.紅色粒子；16.綠色粒子；17.藍色粒子；18.子像素區域；19.白色粒子；20.膠囊；21.彩色粒子。
【具體實施方式】
[0026]為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0027]實施例1
[0028]本實施例提供一種電泳膠囊和包括該電泳膠囊的電泳顯示面板。
[0029]如圖2所示，本實施例提供一種電泳膠囊，包括:彩色粒子21、黑色粒子14和白色粒子19，其中。彩色粒子21可以為紅色粒子15、綠色粒子16、藍色粒子17。
[0030]白色粒子19由于具有強反射性，能夠增加顯示亮度。
[0031]優選的是，黑色粒子14的數量為彩色粒子21和白色粒子19的數量之和。
[0032]優選的是，所述的白色粒子19的數量為彩色粒子21數量的20-50%，這樣達到在不影響顯示色彩的同時，提高了顯示亮度。
[0033]如圖3所示，本實施例提供一種電泳顯示面板，包括陣列基板，所述的陣列基板包括充當第一導電層的公共電極11，充當第二導電層的像素電極13，以及在所述的公共電極11和所述的像素電極13之間的電泳層12，所述的電泳層12包括多個子像素區域18，各子像素區域18設有與該子像素區域18所顯示的顏色相對應的膠囊20，所述的膠囊20包括:彩色粒子21、黑色粒子14和白色粒子19。其中，作為彩色顯示所需三原色的一種情況，所述的子像素區域18可以為，紅色子像素區域、綠色子像素區域、藍色子像素區域；上述的子像素區域18區域包括對應的紅色膠囊，綠色膠囊，藍色膠囊。各膠囊20中分別包括對應的分別為紅色粒子15、綠色粒子16、藍色粒子17。
[0034]上述的公共電極11和像素電極13，通常為ITO (銦錫金屬氧化物，Indium TinOxides)透明導電層。
[0035]優選的，像素電極13為條狀的，并間隔設置；像素電極13設置在各子像素區域18的對應下方。制作條狀的間隔設置的像素電極13為現有技術范疇，在此不再一一贅述。
[0036]上述的電泳顯示面板在使用時，陣列基板包括與各子像素區域18對應的薄膜晶體管(TFT)，用以控制各子像素區域18所對應的的公共電極11和像素電極13之間的電場，從而控制所要顯示的畫面。其中，像素電極13與TFT的漏極相連，TFT中的源電極與信號總線相連，TFT的柵電極與柵總線相連。基于上述的結構，通過柵總線控制各個子像素的選通，當TFT打開時，通過TFT溝道將源極與漏極導通，而漏極與像素電極13相連，于是信號總線在像素電極13上施加有信號電壓，在配合公共電極11的公共電壓在電泳層12上形成電場，使得電泳粒子能在電場的作用下通過電泳現象形成所需的圖案。
[0037]將RGB三種顏色的膠囊20分別分散在透明光阻層中，以使得每種彩色膠囊20分別對應于RGB三種子像素區域18。
[0038]以紅色像素區域上分布紅色膠囊為例進行介紹。將紅色膠囊分散于透明光阻層中(此透明光阻層為正性光阻，材質可以為JSRJNPC-419-H2透明光阻層，所謂的正性光阻的特性為曝光區域無法顯影去除，未曝光區域通過顯影工藝可以顯影去除)。首先制作一張紅色像素的掩膜板(mask),此mask為本領域技術人員熟悉,掩膜板可以通過畫圖制作，其mask上的圖面為周期性排列的像素單元，例如，像素單元可以為矩形，其尺寸與像素電極13相當。因為RGB子像素為間隔排列的，mask用鉻(Cr)膜制作。此紅色像素的mask上只有紅色像素區域沒有Cr膜，其他像素區域有Cr膜，紅色像素間隔兩個像素排列，中間的有Cr而無法透光的子像素為GB兩種子像素。之后，通過狹縫涂布技術將分散有紅色膠囊的透明光阻涂布于基板上(涂布技術包括旋轉涂布，噴墨印刷等現有工藝)，通過光刻工藝利用此紅色像素的mask進行曝光，只有紅色像素區域(沒有Cr膜的區域)才能進行曝光，之后通過顯影工藝，將未曝光的其他區域的光阻層顯影去除。最后通過后烘工藝形成只有紅色像素區域上有分散有紅色膠囊的透明光阻層。此紅色像素區域對應于像素電極13，其大小也與像素電極13相當。
[0039]同樣的，通過相同的方法制造相應的藍色，綠色像素的mask圖面，通過曝光，顯影，后烘工藝形成相應的藍色，綠色像素區域上分布分散有藍色，綠色膠囊的透明光阻層。
[0040]這樣間隔排列的RGB三種透明光阻層分別對應于RGB三種子像素，亦分別對應于像素電極13。即在電泳層12的RGB三種子像素區域18中分別分布有相應的RGB三種膠囊20，實現了 RGB彩色膠囊20的有序排布。
[0041]上述的彩色膠囊20中封裝含有顯示粒子的分散液，即包括彩色粒子21、黑色粒子14和白色粒子19。
[0042]例如，紅色膠囊中封裝有顯示粒子分散液，顯示粒子分散液中包含帶有負電荷的紅色粒子15 (材質為著色的二氧化鈦，所用的紅色染料可以為1-烷氨基蒽醌紅色染料)，數量為紅色粒子15的1/3的帶負電的白色粒子19 (材質可以為二氧化鈦)，和數量為紅色粒子15與白色粒子19之和的帶正電的黑色粒子14 (材質可以為炭黑，用于顯示暗態)。
[0043]同樣的，綠色膠囊15中封裝有顯示粒子分散液，顯示粒子分散液中包含帶有負電荷的綠色粒子16 (材質為著色的二氧化鈦，所用的綠色染料可以為硬脂胺氯化銅酞菁綠色染料)，數量為綠色粒子16的1/3的帶負電的白色粒子19 (材質可以為二氧化鈦)，和數量為紅色粒子15與白色粒子19之和的帶正電的黑色粒子14 (材質可以為炭黑，用于顯示暗態)。
[0044]同樣的，藍色膠囊16中封裝有顯示粒子分散液，顯示粒子分散液中包含帶有負電荷的藍色粒子17 (材質可以為著色的二氧化鈦，所用的藍色染料可以為脲甲醛樹脂酞菁藍藍色染料)，數量為藍色粒子17的1/3的帶負電的白色粒子19 (材質可以為二氧化硅)，和數量為紅色粒子15與白色粒子19之和的帶正電的黑色粒子14 (材質可以為炭黑，用于顯示暗態)。
[0045]應當理解的是，上述的白色粒子19的材料除二氧化鈦和二氧化硅外，也可以是現有技術中其它具有良好反射性能的材料。
[0046]上述的電泳顯示面板使用的過程如下:
[0047]電泳顯示面板上的每個子像素區域18都對應著陣列基板上的一個TFT，用來控制該子像素的電壓以實現不同灰階的顯示。其中TFT的漏電極與像素電極13相連。
[0048]當TFT的柵極電壓小于其工作電壓(例如，工作電壓為5V時)，TFT關閉，在像素電極13和公共電極11之間沒有施加電場，所述的電泳層12內顯示粒子無法移動，帶有相反電荷的黑色粒子14和RGB彩色粒子21，白色粒子19保持原有狀態(例如原有狀態為黑色，則保持黑色狀態)。當TFT的柵極電壓大于其工作電壓，TFT打開，當TFT的漏極電位為OV(例如，公共電極11電位為4V，以紅色像素為例介紹)時，帶有正電荷的黑色粒子14全部通過電泳作用移動到公共電極11附近(公共電極11為觀看面)，環境光照射在黑色粒子14上，入射光全部被吸收，顯示為全黑色。當TFT的漏極電位為2V時，將有一半的黑色粒子14聚集在公共電極11處，另一半的黑色粒子14移動到像素電極13處(TFT的漏極與像素電極13相連)，同時有一半的紅色粒子15及白色粒子19移動到公共電極11處，另一半的紅色粒子15及白色粒子19移動到像素電極13處，當環境光照射到公共電極11的紅色粒子15，白色粒子19，黑色粒子14上時，顯示為灰度較低的紅色。當TFT的漏極電位為4V時，全部的紅色粒子15及白色粒子19將移動到公共電極11處，當環境光照射到紅色粒子15和白色粒子19時，入射光全部被反射，將顯示為全紅色。
[0049]同樣的，可以通過控制不同的TFT漏極電壓來實現不同灰階下的紅色顯示。所述的TFT漏極電壓與顯示灰階的關系可以通過電泳液參數進行計算或是試驗得到(此為本領域技術人員了解的Ga_a調試，所謂的6&_&調試即為通過試驗得到TFT的漏極電壓與顯示灰階的關系以便能夠通過改變TFT的漏極電壓來控制不同灰階下的顯示)。
[0050]根據上述方案，可以通過控制相應的RGB像素的電壓，來控制各個像素顯示RGB三種顏色及這三種顏色的比例與深淺，并根據混色原理(所謂混色原理，為本領域技術人員所了解，例如，如果畫面要顯示黃色，可以讓藍色子像素顯示為黑色，讓紅色子像素顯示為紅色，讓綠色子像素顯示為綠色，通過人眼的視覺特性來實現畫面的黃色顯示)來實現電子紙的彩色化顯示。
[0051]本發明在膠囊中增加了白色粒子，通過白色粒子的強反射性，達到在不影響彩色化顯示的同時,增加了顯示的亮度。
[0052]實施例2
[0053]本實施例提供一種顯示裝置，所述的顯示裝置包括上述的電泳顯示面板，優選地，所述的顯示裝置為電子紙顯示裝置。[0054]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電泳膠囊，其特征在于，所述的電泳膠囊包括:彩色粒子、黑色粒子和白色粒子。
2.如權利要求1所述的電泳膠囊，其特征在于，所述的黑色粒子的數量為彩色粒子和白色粒子的數量之和。
3.如權利要求1所述的電泳膠囊，其特征在于，所述的白色粒子的數量為彩色粒子數量的 20-50%。
4.如權利要求1所述的電泳膠囊，其特征在于，所述的白色粒子材質為二氧化鈦或二氧化硅。
5.如權利要求1所述的電泳膠囊，其特征在于，所述的黑色粒子材質為炭黑。
6.一種電泳顯示面板，其特征在于，包括如權利要求1-5任一所述的電泳膠囊。
7.如權利要求6所述的電泳顯示面板，其特征在于，還包括陣列基板，所述的陣列基板包括:第一導電層和第二導電層，以及位于所述的第一導電層和第二導電層之間的電泳層，所述的電泳層包括多個子像素區域，各子像素區域設有與該子像素區域所顯示的顏色相對應的膠囊。
8.如權利要求7所述的電泳顯示面板，其特征在于，所述的第一導電層和第二導電層分別為公共電極和像素電極，所述的多個子像素區域包括顯示三原色的三種子像素區域。
9.如權利要求8所述的電泳顯示面板，其特征在于，所述的顯示三原色的三種子像素區域分別為紅色子像素區域、綠色子像素區域、藍色子像素區域。
10.如權利要求9所述的電泳顯示面板，其特征在于，所述的紅色子像素區域的紅色粒子的材料為著紅色顏料的二氧化鈦； 所述的綠色子像素區域的綠色粒子的材料為著綠色顏料的二氧化鈦； 所述的藍色子像素區域的藍色粒子的材料為著藍色顏料的二氧化鈦。
11.一種顯示裝置，其特征在于，如權利要求6-10任一所述的電泳顯示面板。
12.如權利要求11所述的顯示裝置，其特征在于，所述的顯示裝置為電子紙顯示裝置。
【文檔編號】G02F1/167GK103676396SQ201310687205
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】陳長堤, 陸相晚, 駱意勇, 楊濤 申請人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司