電泳顯示器件的製作方法

2023-05-26 21:27:51 1

專利名稱：電泳顯示器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電泳顯示器件，更特別的是涉及一種結構上簡化的電泳顯示器 件。
背景技術：
現如今，已開發出許多柔性顯示器件，在摺疊或滾動時其都不會損壞。這些柔性顯
示器件包括現有的平面顯示器件，例如易彎曲的LCD (液晶顯示)器件和OLED (有機場致發
光顯示)器件，以及諸如電泳顯示器件之類的電紙(electro-paper)器件。 在這些柔性顯示器件中，所述電泳顯示器件利用允許帶電粒子(或輕子)向電場
內的陽極和陰極移動的電泳現象。這消除了內部光源的必要性。換句話說，所述電泳顯示
器件可以作為反射顯示器件，其使用塗在諸如金屬薄膜或塑料片材之類的柔性薄帶基薄膜
上的透明導電薄膜來驅動電泳懸浮粒子(或輕子)。同樣地，所述電泳顯示器件具有諸如對
應於紙張的反射率、基於寬視角的高級可讀性、良好的柔韌性和便攜性、細長以及輕量大小
之類的特徵。考慮到這個，所述電泳顯示器件作為下一代顯示器件和電紙已經受到越來越
多的關注。 圖1是表示包含在相關現有技術的電泳顯示器件中的一個象素的代表視圖。如圖 1所示，所述電泳顯示器件包括按順序堆疊在下基板50上的電泳膜30、絕緣膜33以及上基 板10。所述下基板50包括第一底基板51和形成在所述第一底基板51上的下電極52 54。所述絕緣膜33包括形成在其下表面上的公共電極31。所述上基板10包括第二底基板 11以及形成在所述第二底基板11上的紅色、綠色和藍色濾色器12 14。所述電泳膜30 包括包含電子墨盒(electronic ink capsule)的聚合物。每個電子墨盒由白墨和黑墨構 成。 這種電泳顯示器件將任意極性電壓施加到所述下基板50上的下部電極52 54 中並將公共電壓施加到所述公共電極31中。據此，所述白墨和黑墨通過所述下部電極52 54與所述公共電極31之間的電場相互分開。 實際上，如果將負極電壓應用到所述下部電極52 54中，則所述公共電極31上 的公共電壓變成與該負極電壓相反的帶正電的電位。然後，所述帶正電的白墨向所述下基 板50移動，而所述帶負電的黑墨向所述上基板10移動。 相反，當將正極電壓施加於所述下部電極52 54時，所述公共電極31上的公共 電壓變成與該正極電壓相反的帶負電的電位。在此情況下，所述帶正電的白墨向所述上基 板10移動，而所述帶負電的黑墨向所述下基板50移動。 這樣，所述電泳顯示器件通過將所述正極電壓施加於所述下部電極52 54而使
3所述白墨向上基板10移動，並且所移動的白墨可以將來自外部的光朝向上基板10反射。所 反射的光限制性地發送到裝有所述濾色器12 14的上基板IO，從而顯示彩色圖像。
然而，所述電泳膜30和上基板10與所述下基板50(在其上形成有所述下部電極 52 54以及薄膜電晶體)的組合在相關現有技術的電泳顯示器件中頻繁地產生對準缺陷。 而且，由於從外部經由所述濾色器12 14入射的光再次穿過所述濾色器12 14，所述外 部光的反射率由於光洩露而降低。此外，在所述相關現有技術的電泳顯示器件中，所述濾色 器12 14的彩色特性由於用於組合的粘合劑的耐熱性而退化。

發明內容
因此，本發明涉及一種電泳顯示器件，其充分消除了由於所述相關現有技術的限 制和缺陷所引起的一個或多個問題。 本發明的一個目的是提供一種結構上簡化的電泳顯示器件。 本發明的其他特徵及優點將在後面的說明書中進行闡述，並且一部分將從本說明
書中明顯得到，或者也可以通過實施本發明來獲知。通過在書面的說明書及其權利要求書
以及所附的附圖中特別指出的結構將會認識到並獲得本發明的各種優點。
根據本發明的一個一般方面，一種電泳顯示器件包括包含多個象素的基板；形
成在所述基板上的第一象素電極；形成為在每個第一象素電極上分開的第二象素電極；以
及配置在所述第二象素電極上的電泳膜，其中根據多個子象素，將所述第二象素電極根據
多個子象素按不同的寬度分開。 其他系統、方法、特徵及優點對於本領域技術人員來說在研究了以下的附圖以及 詳細說明之後將會變得很明顯。所有這些其他的系統、方法、特徵以及優點都將包含在本說 明書中，並落在本發明範圍之內，並受到後面的權利要求的保護。在該部分中任何內容都不 應當作為對那些權利要求的限制。以下結合所述實施例來討論其他方面以及優點。將會理 解到本公開中前述總的說明以及後面詳細的說明都是示範和說明性的，要根據所要求的權
利要求對本公開提供進一步的解釋。


所述附圖包含在此以對本實施例提供進一步的理解，並且插入在此構成本申請的 一部分，所述

了本發明的實施例並與所述說明書一起用於解釋本公開。在所述附 圖中 圖1是表示包括在相關現有技術的電泳顯示器件中的一個象素的橫截面圖； 圖2是表示根據本公開的實施例的電泳顯示器件的結構示意圖； 圖3是表示在圖2的電泳顯示面板內的一個象素的橫截面圖； 圖4是表示根據本公開的實施例的紅色子象素的橫截面圖； 圖5是表示根據本公開的實施例的綠色子象素的橫截面圖； 圖6是表示根據本公開的實施例的藍色子象素的橫截面圖；以及 圖7是表示根據本發明的實施例的驅動電壓脈衝的波形圖。
具體實施例方式
下面將詳細參考本公開的實施例，其示例在所述附圖中說明。下文引入的這些實 施例被提供作為示例，以便向本領域普通技術人員傳達其精髓。因此，這些實施例可以以不 同的形式來體現，並不局限於這裡所描述的這些實施例。同時，為了方便，所述設備的大小 以及厚度在附圖中可能被誇張表示。在可能的情況下，在包括所述附圖的整個公開中將使 用相同的參考標記來指代相同或相似的部分。 圖2是表示根據本公開的實施例的電泳顯示器件的結構示意圖。圖3是表示在圖 2的電泳顯示面板內的一個象素的橫截面圖。 參考圖2和圖3，根據本公開的實施例的電泳顯示器件包括電泳顯示面板100、柵 驅動器180、數據驅動器170、以及公共電壓供應裝置190。所述電泳顯示面板IOO包括薄膜 電晶體TFT，其對每個象素形成兩個。所述柵驅動器180提供導通所述薄膜電晶體TFT的掃 描脈衝信號。所述數據驅動器170將正極或負極電壓施加於包含在每個象素中的第一和第 二電極155和157。所述公共電壓供應裝置190將公共電壓施加於公共電極131。
所述柵驅動器180通過所述電泳顯示面板100上的多條柵線連接到所述薄膜晶體 管TFT的柵極。同時，所述柵驅動器180響應來自外部的掃描信號並將連續的掃描信號施 加到電泳顯示面板100。這些連續的掃描信號按順序地逐條線導通所述薄膜電晶體TFT。
類似地，所述數據驅動器170通過所述電泳顯示面板100上的多條數據線對連接 到多個薄膜電晶體對TFT的源極。同時，當導通所述薄膜電晶體對TFT時，所述數據驅動器 170將數據電壓施加於所述電泳顯示器件上的每個象素的第一和第二電極155和157。
所述電泳顯示面板100包括多個象素，每個象素由多個子象素構成。將參考圖3 對該電泳顯示面板100進行說明，圖3僅表示了包含在其中的許多象素中的一個。
所述電泳顯示面板100包括下基板151，在該下基板上151按順序形成有第一和第 二象素電極155和157。所述電泳顯示面板100還包括按順序堆疊在所述下基板151上的 電泳膜130、絕緣膜133以及光校正膜135。所述下基板151可以是由基膜構成。所述絕緣 膜133包括形成在其下表面上的公共電極131。所述光校正膜135改變光的路徑。
—個象素包括能夠顯示紅、綠和藍光(點)的3個子象素。在每個子象素中，形成 有兩個薄膜電晶體TFT(未示出)。 所述第一電極155以平板狀形成在所述下基板100的紅色、綠色和藍色子象素R、 G和B中的每一個上。 所述第二電極157在所述第一電極155上形成為具有多個縫隙(slit)。所述紅色、 綠色和藍色子象素上的第二電極157的縫隙在寬度上彼此是不同的。更具體的是，所述紅 色子象素上的第二電極的縫隙寬度比所述綠色子象素的第二電極的縫隙寬度寬，並且所述 綠色子象素上的第二電極157的縫隙寬度比所述藍色子象素上的第二電極的縫隙寬度寬。
所述光校正膜135配置在其上具有公共電極131的絕緣膜133上。當通過所述電 泳顯示面板100經由外部光的反射顯示圖象時，所述光校正膜135改變通過其發送的光的 路徑，從而改善視角。 以此方式，由於所述紅色、綠色、藍色子象素上的第二象素電極157被形成為具有 在寬度上彼此不同的縫隙，根據本公開的實施例的所述電泳顯示器件可以顯示任何所需的 灰度級(gray scale level)顏色。為此，所述電泳顯示器件可以將恆定正極或負極電壓施
5加於所述第二象素電極157，並且可以控制施加於所述第一象素電極155的數據信號的脈 衝寬度。 更具體的是，所述第一象素電極155和所述分開的第二象素電極157迫使油墨顆 粒(或輕子)按光柵(即衍射光柵)形狀排列。同樣地，所述電泳顯示器件允許來自外部 入射光的特定波長帶的光朝著光校正膜135反射，從而顯示顏色(或所述電泳顯示面板100 上的彩色圖像)。雖然在根據本公開的實施例的電泳顯示器件中沒有詳細描述，但是所述 第一與第二象素電極155與157之間的間隙以及所述第二象素電極157的縫隙寬度可以調 節，以便控制所述反射光的波長帶和反射光的灰度級。 圖4是表示根據本公開的實施例的紅色子象素的橫截面圖。如圖4所示，所述紅 色子象素R包括按順序堆疊在所述下基板上的電泳膜130、絕緣膜133以及光校正膜135。 所述下基板包括其上形成有兩個薄膜電晶體TFT的基膜151。在所述絕緣膜133上形成有 公共電極131。所述光校正膜135改變光的路徑。 所述下基板包括形成在所述基膜151上的柵極161。所述基膜151包括形成在其 包含柵極161的整個表面上的柵絕緣膜162。同時，在所述柵絕緣膜162上形成有源極/漏 極163和164。 在包含所述源極/漏極163和164的柵絕緣膜162上形成有保護膜152，並且所述 第一象素電極155形成在所述保護薄膜152上。所述第一象素電極155被形成為與所述薄 膜電晶體TFT的漏極164電連接。雖然在附圖中沒有示出，但是在所述柵絕緣膜162與所 述源極/漏極163和164之間形成有半導體圖案。 另一個絕緣膜156形成在包含所述第一象素電極155的保護膜上，並且所述縫隙 結構(或縫隙形狀)的第二象素電極157a形成在該另外的絕緣膜156上。所述第二象素 電極157a電連接到另一個薄膜電晶體TFT(未示出)的漏極。換句話說，一個子象素(即 所述紅色子象素R)可以包括兩個薄膜電晶體TFT。連接到所述第一象素電極155的薄膜晶 體管TFT與連接到所述第二象素電極157a的另一個薄膜電晶體TFT同時導通或截止。連 接到所述第二象素電極157a的該另一個薄膜電晶體TFT與連接到所述第一象素電極155 的薄膜電晶體TFT同時形成。 所述電泳膜130包括聚合物以及該聚合物內的電子墨盒137a和139a。在一個盒 內的電子油墨包括黑墨137a和白墨139a。如圖4所示，黑墨顆粒137a和白墨顆粒139a按 光柵(衍射光柵)形狀排列(或分布)。這是由於在所述公共電極131上的公共電壓的中 央，僅由第一象素電極155佔據的區域上的電位差不同於由所述堆疊的第一和第二象素電 極155和157所佔據的另一個區域的電位差而產生的。 形成在所述絕緣膜133的表面(即下表面)上的公共電極131與所述電泳膜130 相對。配置在所述絕緣膜133的另一個表面(即上表面)上的光校正膜135包括形成在其 上表面上的壓花圖案。 這樣，圖4的所述紅色子象素包括第二象素電極157a，其形成為在所述第一象素 電極155上按第一寬度dl分開。據此，如上所述，當將脈寬調製數據電壓與恆定正極或負 極電壓施加於所述第一和第二象素電極155和157a時，圖4的所述紅色子象素可以僅反射 固定波長帶的光(即紅光)。 圖5是表示根據本公開的實施例的綠色子象素的橫截面圖。參考圖5，所述綠色子象素G包括按順序堆疊在所述下基板上的電泳膜130、絕緣膜133以及光校正膜135。所述 下基板包括基膜151，在其上形成有兩個薄膜電晶體TFT。在所述絕緣膜133上形成有公共 電極131。所述光校正膜135改變光的路徑。 所述下基板包括形成在所述基膜151上的柵極161。所述基膜151包括形成在其 包含柵極161的整個表面上的柵絕緣膜162。同時，在所述柵絕緣膜162上形成有源極/漏 極163和164。 在包含所述源極/漏極163和164的柵絕緣膜162上形成有保護膜152，並且所述 第一象素電極155形成在所述保護膜152上。所述第一象素電極155被形成為與所述薄膜 電晶體TFT的漏極164電連接。雖然在附圖中沒有示出，但是在所述柵絕緣膜162與所述 源極/漏極163和164之間形成有半導體圖案。 另一個絕緣膜156形成在包含所述第一象素電極155的保護膜152上，並且所述 縫隙結構(或縫隙形狀)的第二象素電極157b形成在該另外的絕緣膜156上。所述第二 象素電極157b電連接到另一個薄膜電晶體TFT(未示出)的漏極。換句話說，一個子象素 (即所述綠色子象素G)可以包括兩個薄膜電晶體TFT。連接到所述第一象素電極155的薄 膜電晶體TFT與連接到所述第二象素電極157b的另一個薄膜電晶體TFT同時導通或截止。 連接到所述第二象素電極157b的該另一個薄膜電晶體TFT與連接到所述第一象素電極155 的薄膜電晶體TFT同時形成。 所述電泳膜130包括聚合物以及該聚合物內的電子墨盒137b和139b。在一個盒 內的電子油墨包括黑墨137b和白墨139b。如圖5所示，黑墨顆粒137b和白墨顆粒139b按 光柵(衍射光柵)形狀排列(或分布)。這是由於在所述公共電極131上的公共電壓的中 央，僅由第一象素電極155佔據的區域上的電位差不同於由所述堆疊的第一和第二象素電 極155和157b所佔據的另一個區域的電位差而產生的。 如上所述在圖5的綠色子象素G中，所述第二象素電極157b形成為在所述第一象 素電極155上按第二寬度d2分開。 圖6是表示根據本公開的實施例的藍色子象素的橫截面圖。如圖6所示，所述藍 色子象素B包括按順序堆疊在所述下基板上的電泳膜130、絕緣膜133以及光校正膜135。 所述下基板包括基膜151，在其上形成有兩個薄膜電晶體TFT。在所述絕緣膜133上形成有 公共電極131。所述光校正膜135改變光的路徑。 所述下基板包括形成在所述基膜151上的柵極161。所述基膜151包括形成在其 包含柵極161的整個表面上的柵絕緣膜162。同時，在所述柵絕緣膜162上形成有源極/漏 極163和164。 在包含所述源極/漏極163和164的柵絕緣膜162上形成有保護膜152，並且所述 第一象素電極155形成在所述保護膜152上。所述第一象素電極155被形成為與所述薄膜 電晶體TFT的漏極164電連接。雖然在附圖中沒有示出，但是在所述柵絕緣膜162與所述 源極/漏極163和164之間形成有半導體圖案。 另一個絕緣膜156形成在包含所述第一象素電極155的保護膜152上，並且所述 縫隙結構(或縫隙形狀)的第二象素電極157c形成在該另外的絕緣膜156上。所述第二 象素電極157c電連接到另一個薄膜電晶體TFT(未示出)的漏極。換句話說，一個子象素 (即所述藍色子象素B)可以包括兩個薄膜電晶體TFT。連接到所述第一象素電極155的薄膜電晶體TFT與連接到所述第二象素電極157c的另一個薄膜電晶體TFT同時導通或截止。 連接到所述第二象素電極157c的該另一個薄膜電晶體TFT與連接到所述第一象素電極155 的薄膜電晶體TFT同時形成。 所述電泳膜130包括聚合物以及該聚合物內的電子墨盒137c和139c。在一個盒 內的電子油墨包括黑墨137c和白墨139c。如圖6所示，黑墨顆粒137c和白墨顆粒139c按 光柵(衍射光柵)形狀排列(或分布)。這是由於在所述公共電極131上的公共電壓的中 央，僅由第一象素電極155佔據的區域上的電位差不同於由所述堆疊的第一和第二象素電 極155和157c所佔據的另一個區域的電位差而產生的。 如上所述在圖6的藍色子象素B中，所述第二象素電極157c形成為在所述第一象 素電極155上按第三寬度d3分開。 如圖4 6所示，根據本公開的實施例的所述電泳顯示器件的結構使得按第一到 第三寬度dl到d3分開的第一到第三象素電極157a到157c分別在所述紅色、綠色和藍色 子象素R、 G和B的第一象素電極155上。因此，當將脈寬調製數據電壓和恆定正極或負極 電壓施加於所述第一和第二象素電極155和157a到157c時，所述子象素R、 G和B可以反 射固定波長帶(即紅、綠和藍光)的光。因此，根據本公開的實施例的電泳顯示器件可以顯 示各種彩色圖像。 圖7是表示根據本公開的實施例的驅動電壓脈衝的波形圖。為了便於解釋，圖7 中所示的驅動電壓脈衝可以按顯示R、 G和B灰度級的間隔、顯示白色灰度級的間隔以及顯 示黑色灰度級的間隔來說明。 在顯示R、G和B灰度級的間隔中，根據本實施例的公共電壓Vcom被設置在參考電 壓電平"0V"。將正極電壓"15V"和負極電壓"-15V"按順序施加到所述分開的第二象素電 極中。另一方面，所述第一象素電極155接收具有"15V"的正極電壓周期的脈寬調製電壓、 中間級電壓周期"0V"、以及負極電壓周期"-15V"。所述施加到第一象素電極155的正極電 壓的脈寬(即正極電壓周期)可以根據用於每個象素的數據信號來調製。
所述公共電壓Vcom保持參考電壓電平"OV"，並且在白色灰度級顯示間隔期間將 正極電壓"15V"施加到所述第一象素電極155中。同時，所述第二象素電極157接收正極 電壓"15V"。然後，包含在所有子象素中的白墨139向所述光校正膜135移動，從而在相應 的象素中顯示白色。 在黑色灰度級顯示間隔中，所述公共電壓Vcom保持參考電壓電平"OV"，而將負極 電壓"15V"施加於所述第一和第二象素電極155和157中。同樣地，包含在所有子象素中 的所述黑墨137向所述光校正膜135移動，從而在相應的象素中顯示黑色。
本實施例的這種電泳顯示器件包括第二象素電極，其形成為在紅色、綠色和藍色 子象素的第一電極上按不同的寬度分開。其對施加到所述第一電極的所述數據電壓進行脈 寬調製。據此，所述聚合物內的白墨和黑墨相互分離。然後，交替排列在所述紅色、綠色和 藍色象素區域上的電子墨盒的上部中的所述白墨顆粒(或輕子)起光柵(即衍射光柵)的 作用，並且允許所述固定波長帶的光被反射，從而顯示所述紅色、綠色和藍色。同時，本實施 例的電泳顯示器件控制所述白墨顆粒之間的垂直位置偏移，並能夠對每個光顏色的強度進 行調製(或調節)，從而可以實現灰度級方案。因此，本實施例的電泳顯示器件可以去除包 含在所述相關現有技術中的濾色器基板。從而，根據本公開的實施例的所述電泳顯示器件
8可以提供簡化的結構以及較高的顏色再現指數。 根據本公開的實施例的所述電泳顯示器件顯示圖像而無需所述濾色器基板。這 防止了由於濾色器基板引起的漏光所導致的反射率的減少，並且能夠改善顏色重現的可靠 性。 此外，隨著通過去除所述濾色器基板而降低了獨立製造元件的數量，減少了製造 和組裝步驟的數量。因此，可以防止對準缺陷，並且可以削減製造成本。此外，根據本公開 的實施例的電泳顯示設備可以更輕、更薄、更柔軟。 對於那些本領域技術人員來說將會很明顯的是可以在本公開中進行各種修改和 變動。因此，本公開是要覆蓋他們所提出的落入所附權利要求書及其等效物範圍之內的對 本實施例的各種修改和變動。
權利要求
一種電泳顯示器件，包括包含多個象素的基板；形成在所述基板上的第一象素電極；形成為在每個第一象素電極上分開的第二象素電極；以及配置在所述第二象素電極上的電泳膜，其中根據多個子象素，將所述第二象素電極按不同的寬度分開。
2. 如權利要求1所述的電泳顯示器件，其中用於綠色子象素的所述第二象素電極的縫 隙寬度比用於藍色子象素的所述第二象素電極的縫隙寬度寬，並且比用於紅色子象素的所 述第二象素電極的縫隙寬度窄。
3. 如權利要求1所述的電泳顯示器件，還包括 第一電晶體，包含連接到每個第一象素電極的漏極；以及 第二電晶體，包含連接到每個第二象素電極的漏極；
4. 如權利要求1所述的電泳顯示器件，其中每個所述第二象素電極接收具有固定脈寬 的正極和負極電壓中的一個。
5. 如權利要求1所述的電泳顯示器件，其中每個所述第一象素電極接收包含脈寬調製 正極電壓、負極電壓以及參考電壓的信號。
6. 如權利要求1所述的電泳顯示器件，還包括在所述電泳膜上的絕緣膜，該絕緣膜包 含形成在其上的公共電極。
7. 如權利要求6所述的電泳顯示器件，還包括在所述絕緣膜上的光校正膜，該光校正 膜改變光路徑以擴大視角。
8. 如權利要求7所述的電泳顯示設備，其中所述光校正膜包含形成在其表面上的壓花 圖案。
全文摘要
本發明公開了一種結構上簡化的電泳顯示器件。該電泳顯示器件包括包含多個象素的基板，形成在所述基板上的第一象素電極，形成為在每個第一電極上分開的第二象素電極，以及配置在所述第二象素電極上的電泳膜。根據多個子象素，將所述第二象素電極按不同的寬度分開。
文檔編號G02F1/167GK101713896SQ200810186590
公開日2010年5月26日 申請日期2008年12月25日 優先權日2008年10月7日
發明者李鍾權 申請人:樂金顯示有限公司