一種彩色電子紙的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種彩色電子紙。該彩色電子紙劃分為多個像素區(qū)，包括第一電極、第二電極、彩膜層和帶電的不透明顆粒，所述第一電極設(shè)置于相鄰所述像素區(qū)之間形成的間隔帶，所述彩膜層和所述第二電極設(shè)置于所述像素區(qū)，所述不透明顆粒能被所述第一電極或所述第二電極吸附而聚集在所述第一電極或第二電極上，以使得照射至所述第二電極上的外界光能經(jīng)所述第二電極反射后透過所述彩膜層射出。該彩色電子紙采用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了彩色顯示，而且具有較快的響應(yīng)速度。
【專利說明】
—種彩色電子紙

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001〕 本發(fā)明屬于顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種彩色電子紙。

【背景技術(shù)】
[0002]電子紙是一種新型的電子顯示設(shè)備，目前的電子紙產(chǎn)品一般采用膽固醇液晶顯示技術(shù)、電泳顯示技術(shù)(￡90)以及電潤濕顯示技術(shù)等。其中以電泳顯示技術(shù)為最有前途的技術(shù)途徑，電泳顯示技術(shù)應(yīng)用最多的媒介是電子墨水(￡-1=10。
[0003]電泳現(xiàn)象即帶電荷的顆粒在電場作用下產(chǎn)生移動，向著與其電性相反的電極移動，利用電泳現(xiàn)象制備得到的顯示面板即電泳顯示面板。如圖1所示，一種利用電泳現(xiàn)象來達(dá)到顯示對比的效果的電子紙，其包括上基板和下基板，上基板和下基板之間設(shè)置有若干個微膠囊(微膠囊的直徑為微米級)，微膠囊內(nèi)包含有若干個帶電的黑色顆粒和帶電的白色顆粒，黑色顆粒和白色顆粒的電荷極性相反(分別為+和-)，黑色顆粒和白色顆粒根據(jù)施加于其上的電場在上基板和下基板之間發(fā)生上下移動。因此，只要適當(dāng)?shù)貙ι鲜鑫⒛z囊施加一定電壓，就能使帶電顆粒產(chǎn)生運(yùn)動，從而產(chǎn)生白色與黑色的不同組合，最終實(shí)現(xiàn)圖文的顯示。
[0004]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，電泳現(xiàn)象發(fā)生時，電泳速度主要與電泳液的黏度、顆粒電荷量(永久帶電或誘導(dǎo)帶電)、電解液介電性質(zhì)、外加電場大小、電極間距離等因素相關(guān)，電泳速度影響到電子紙的響應(yīng)速度。
[0005]目前對電子紙的研究，投入的人力和物力主要集中在驅(qū)動結(jié)構(gòu)(例如I？”的設(shè)計思路上；由于電子墨水一般只能黑白顯示，而無法實(shí)現(xiàn)彩色顯示，因此目前的電子紙以黑白畫面的居多，大大限制了電子紙的應(yīng)用范圍。
[0006]可見，設(shè)計一種能實(shí)現(xiàn)彩色顯示的電子紙，豐富電子紙的顯示色彩，成為目前亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種彩色電子紙，采用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了彩色顯示，而且具有較快的響應(yīng)速度。
[0008]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該彩色電子紙，劃分為多個像素區(qū)，其中，該所述彩色電子紙包括第一電極、第二電極、彩膜層和帶電的不透明顆粒，所述第一電極設(shè)置于相鄰所述像素區(qū)之間形成的間隔帶，所述彩膜層和所述第二電極設(shè)置于所述像素區(qū)，所述不透明顆粒能被所述第一電極或所述第二電極吸附而聚集在所述第一電極或第二電極上，以使得照射至所述第二電極上的外界光能經(jīng)所述第二電極反射后透過所述彩膜層射出。
[0009]優(yōu)選的是，該所述彩色電子紙包括相對的第一基板和第二基板，所述第一基板靠近所述第二基板的一側(cè)、對應(yīng)著所述間隔帶的區(qū)域設(shè)置有黑矩陣；所述第二基板靠近所述第一基板的一側(cè)設(shè)置有薄膜晶體管，所述黑矩陣在所述第二基板上的投影完全覆蓋所述薄膜晶體管；所述第二電極與所述薄膜晶體管的漏極連接、且相對所述薄膜晶體管更靠近所述第一基板。
[0010]優(yōu)選的是，所述彩膜層和所述黑矩陣同層設(shè)置、且所述彩膜層設(shè)置于與所述第二電極相對應(yīng)的區(qū)域，所述第一電極設(shè)置于所述黑矩陣靠近所述第二基板的一側(cè)；
[0011]或者，所述第一電極設(shè)置于所述黑矩陣靠近所述第二基板的一側(cè)，所述彩膜層設(shè)置于所述第二基板上與所述第二電極相對應(yīng)的區(qū)域、且相對所述第二電極更靠近所述第一基板；
[0012]或者，對應(yīng)著所述薄膜晶體管的區(qū)域靠近所述第一基板的一側(cè)設(shè)置有絕緣層，第一電極設(shè)置于所述絕緣層靠近所述第一基板的一側(cè)，所述彩膜層設(shè)置于所述第二基板上與所述第二電極相對應(yīng)的區(qū)域、且相對所述第二電極更靠近所述第一基板。
[0013]優(yōu)選的是，所述第二電極采用反射率大于85%的金屬材料或金屬氧化物材料形成。
[0014]優(yōu)選的是，所述金屬材料包括鑰、鋁或含鋁合金、銀或含銀合金中的任一種。
[0015]優(yōu)選的是，所述不透明顆粒采用含炭黑的材料形成，其中，炭黑含量大于等于80%。
[0016]優(yōu)選的是，所有所述不透明顆粒的粒徑截面積之和不小于所述第二電極的面積。
[0017]優(yōu)選的是，所述第一電極和所述第二電極不同時施加電壓，施加于所述第一電極和所述第二電極上的電壓極性相同、且與所述不透明顆粒的極性相反。
[0018]優(yōu)選的是，所述第一電極上施加的電壓的絕對值范圍為0-157，所述第二電極上施加的電壓的絕對值范圍為0-15乂。
[0019]優(yōu)選的是，所述黑矩陣采用絕緣材料形成，所述第一電極采用鑰、鋁、氧化銦鎵鋅、氧化銦鋅、氧化銦錫或氧化銦鎵錫中的至少一種形成。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:該彩色電子紙，通過在相對設(shè)置的第一基板和第二基板之間設(shè)置帶電的不透明顆粒，在對應(yīng)著像素區(qū)的區(qū)域設(shè)置彩膜層和第二電極、在對應(yīng)著相鄰像素區(qū)之間形成的間隔帶形成第一電極，并將二電極設(shè)置為高反射電極，通過向第一電極和第二電極施加不同極性的電壓從而通過對帶電的不透明顆粒在第一基板和第二基板之間的運(yùn)動進(jìn)行控制，利用第二電極對外界光的反射作用實(shí)現(xiàn)彩色顯示。該彩色電子紙結(jié)構(gòu)簡單，而且響應(yīng)速度更快。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為電泳電子紙顯示的原理示意圖；
[0022]圖2八、28為本發(fā)明中彩色電子紙的實(shí)現(xiàn)彩色顯示的原理示意圖；
[0023]圖3八為本發(fā)明實(shí)施例1中彩色電子紙的縱截面圖；
[0024]圖38為圖3八中電子紙在顯示狀態(tài)的示意圖；
[0025]圖3(:為圖3八中電子紙在非顯示狀態(tài)的示意圖；
[0026]圖4八為本發(fā)明實(shí)施例2中彩色電子紙的縱截面圖；
[0027]圖48為圖4八中電子紙在顯示狀態(tài)的示意圖；
[0028]圖4(:為圖4八中電子紙在非顯示狀態(tài)的示意圖；
[0029]圖5八為本發(fā)明實(shí)施例3中彩色電子紙的縱截面圖；
[0030]圖58為圖5八中電子紙在顯示狀態(tài)的示意圖；
[0031]圖5(:為圖5八中電子紙在非顯示狀態(tài)的示意圖；
[0032]附圖標(biāo)記中:
[0033]1 —第一電極；2 —第二電極；3 —彩膜層；4 —不透明顆粒；5 —薄膜晶體管；51 —柵極；52 —柵極絕緣層；53 —有源層；54 —源極；55 —漏極；56 —絕緣層；6 —黑矩陣；7 —
第一基板；8 —第二基板。

【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明彩色電子紙作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例1:
[0036]本實(shí)施例提供一種彩色電子紙，該彩色電子紙劃分為多個像素區(qū)，該彩色電子紙包括第一電極、第二電極、彩膜層和帶電的不透明顆粒，第一電極設(shè)置于相鄰像素區(qū)之間形成的間隔帶，彩膜層和第二電極設(shè)置于像素區(qū)，不透明顆粒能被第一電極或第二電極吸附而聚集在第一電極或第二電極上，以使得照射至第二電極上的外界光能經(jīng)第二電極反射后透過彩膜層射出。
[0037]本發(fā)明彩色電子紙實(shí)現(xiàn)彩色顯示的原理為，利用相錯地設(shè)置在像素區(qū)的第二電極2和設(shè)置在像素區(qū)之間的間隔帶的第一電極1，并在第二電極2對應(yīng)的區(qū)域設(shè)置彩膜層3，通過在第一電極1上施加電壓，如圖2八所示，吸附帶電的不透明顆粒4到第一電極1對應(yīng)的區(qū)域，此時不透明顆粒4因被吸收到非像素區(qū)，而不會遮擋像素區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)圖文顯示，其中的圖文包括文本字符、數(shù)值以及圖形圖像等；而在第二電極2上施加電壓時，如圖28所示，吸附帶電的不透明顆粒4到第二電極2對應(yīng)的區(qū)域，此時不透明顆粒4因被吸收到像素區(qū)而遮擋像素區(qū)，實(shí)現(xiàn)暗態(tài)。
[0038]如圖3八所示，本實(shí)施例中，該彩色電子紙包括相對的第一基板7和第二基板8，第一基板7靠近第二基板8的一側(cè)、對應(yīng)著間隔帶的區(qū)域設(shè)置有黑矩陣6，以便能在彩色電子紙對應(yīng)像素進(jìn)行顯示時配合不透明顆粒4起到更好的遮光效果；第二基板8靠近第一基板7的一側(cè)設(shè)置有薄膜晶體管5，黑矩陣6在第二基板8上的投影完全覆蓋薄膜晶體管5 ；第二電極2與薄膜晶體管的漏極55連接、且相對薄膜晶體管5更靠近第一基板7。其中，以底柵型薄膜晶體管5為例，薄膜晶體管5由下至上的各層依次為柵極51、柵極絕緣層52、有源層53、同層設(shè)置的源極54和漏極55。在本實(shí)施例中，第二電極2與漏極55直接搭接在一起，而無需通過過孔連接，優(yōu)選第二電極2與漏極55采用相同的材料、并在同一構(gòu)圖工藝中形成。
[0039]在本實(shí)施例中，彩膜層3和黑矩陣6同層設(shè)置、且彩膜層3設(shè)置于與第二電極2相對應(yīng)的區(qū)域，第一電極1設(shè)置于黑矩陣6靠近第二基板8的一側(cè)。圖3八中，以該彩色電子紙中的其中一個子像素區(qū)作為示例，根據(jù)三基色的成像原理，可以采用紅色彩膜層(?、綠色彩膜層(①、藍(lán)色彩膜層(8)分設(shè)在三個子像素區(qū)而構(gòu)成一個像素，以實(shí)現(xiàn)多種顏色的顯色。
[0040]該彩色電子紙為反射式工作方式，為了保證該彩色電子紙的亮度，取得更好的效果，像素區(qū)采用高反射材料形成。優(yōu)選的是，第二電極2采用反射率大于85%的金屬材料或金屬氧化物材料形成。其中，金屬材料包括10(鑰或含鋁合金、八“銀)或含銀合金中的任一種。例如，含銀合金可以為銀鈀銅合金，即八邑、011,簡稱八--:，其中的仏含量超過90%，由于^具有高反射率但比較容易氧化，所以在本實(shí)施例中以合金形式出現(xiàn)，以保持合金的高導(dǎo)電率(低阻抗)和高反射率。
[0041]本實(shí)施例的彩色電子紙中，不透明顆粒4采用含炭黑的材料形成，其中，炭黑含量大于等于80%，具有穩(wěn)定的光電特性。理論上，不透明顆粒4只要能保持不透明以遮擋光線的透過就行，但考慮到外界光入射后可能產(chǎn)生反射現(xiàn)象，通常不采用白色的不透明顆粒。
[0042]其中，所有不透明顆粒4的粒徑截面積之和不小于第二電極2的面積，以保證不透明顆粒4能至少在對應(yīng)著第二電極2的區(qū)域鋪滿一層，使得彩色電子紙在不顯色時能完全遮擋具有反射性的第二電極2。這里，粒徑截面積指的是不透明顆粒4能剖切的最大面積；同時，由于間隙帶的面積通常大大小于像素區(qū)的面積，相應(yīng)將使得第一電極1的面積大大小于第二電極2的面積，因此，只要不透明顆粒4至少能在第二電極2對應(yīng)的區(qū)域鋪滿一層，則肯定能在第一電極1對應(yīng)的區(qū)域鋪滿多層，能保證更好的遮光效果。
[0043]本實(shí)施例的彩色電子紙中，黑矩陣6為網(wǎng)格狀，且該黑矩陣6在第二基板8上的投影完全覆蓋薄膜晶體管、垂直交叉設(shè)置的柵線和數(shù)據(jù)線對應(yīng)的區(qū)域(柵線和數(shù)據(jù)線在圖3八中均未示出，其中，柵線與柵極51連接，數(shù)據(jù)線與源極54連接)。優(yōu)選的是，黑矩陣6采用絕緣材料形成，第一電極1采用鑰、招、氧化銦鎵鋅、氧化銦鋅(1=(1111111 21110 0x1(16，簡稱120)5氧化銦錫(111(1111111 XIII 0x1(16，簡稱110)或氧化銦鎵錫中的至少一種形成。事實(shí)上，由于第一電極1位于黑矩陣6遮擋的區(qū)域，因此對第一電極1材料和顏色通常不做限定，只要能導(dǎo)電即可；但是由于該遮擋的區(qū)域比較窄，因此優(yōu)選電阻相對較小的材料。
[0044]該彩色電子紙在工作過程中，第一電極1和第二電極2不同時施加電壓，且施加于第一電極1和第二電極2上的電壓極性相同、且與不透明顆粒4的極性相反。在本實(shí)施例中，第一電極1和第二電極2對不透明顆粒4均能夠進(jìn)行吸附，當(dāng)不透明顆粒4被吸附到第二電極2上時，施加于第二電極2上的電壓大于施加于第一電極1上的電壓；當(dāng)不透明顆粒4被吸附到第一電極1上時，施加于第一電極1上的電壓大于施加于第二電極2上的電壓。
[0045]其中，第一電極1上施加的電壓的絕對值范圍為0-157，第二電極2上施加的電壓的絕對值范圍為0-157。在該彩色電子紙的正常工作過程中，薄膜晶體管開啟時，第二電極2施加電壓，不透明顆粒4被吸附到第二電極2上，彩色電子紙不顯色；薄膜晶體管丁?丁關(guān)閉時，第一電極1施加電壓，不透明顆粒4被吸附到第一電極1上，彩色電子紙顯色。
[0046]這里應(yīng)該理解的是，本實(shí)施例中的電壓應(yīng)理解為相對極性，不透明顆粒4帶有正電性時，例如:在第一電極1上施加-研電壓，而第二電極2上不加電，則不透明顆粒4被吸附到第一電極1上；當(dāng)?shù)诙姌O2上施加-157電壓時，由于第二電極2相對第一電極1的電性更強(qiáng)，因此不透明顆粒4將被吸附到第二電極2上，反之亦然。
[0047]本實(shí)施例中彩色電子紙的工作方式為:如圖38所示，當(dāng)對應(yīng)的像素區(qū)進(jìn)行顯示時，在第一電極1上施加電壓，吸附帶電的不透明顆粒4到第一基板7側(cè)的第一電極1對應(yīng)的區(qū)域，因此像素區(qū)不會被不透明顆粒4遮擋，光線經(jīng)過彩膜層3，該像素區(qū)實(shí)現(xiàn)顯色；如圖3(:所示，當(dāng)對應(yīng)的像素區(qū)不需進(jìn)行顯示時，在第二電極2上施加電壓，吸附帶電的不透明顆粒4到第二基板8側(cè)的第二電極2對應(yīng)的區(qū)域，因此像素區(qū)被不透明顆粒4遮擋，光線不經(jīng)過彩膜層3，該像素區(qū)實(shí)現(xiàn)暗態(tài)。
[0048]該彩色電子紙中的各層(包括第一電極1、第二電極2、彩膜層3和黑矩陣6)可以采用構(gòu)圖工藝形成，其中構(gòu)圖工藝，可只包括光刻工藝，或，包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預(yù)定圖形的工藝；光刻工藝，是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、掩模板、曝光機(jī)等形成圖形的工藝?？筛鶕?jù)本發(fā)明中所形成的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng)的構(gòu)圖工藝。
[0049]本實(shí)施例中形成彩色電子紙的工藝過程簡單說明如下:
[0050](1)對于第一基板側(cè):
[0051]先在第一基板7上形成網(wǎng)格狀的黑矩陣6，該黑矩陣6在第二基板8上的投影完全覆蓋薄膜晶體管5、柵線和數(shù)據(jù)線對應(yīng)的區(qū)域；
[0052]接著在黑矩陣6圍成的區(qū)域內(nèi)分別形成三基色6, 8)的彩膜層3，該彩膜層3在第二基板8上的投影與第二電極2對應(yīng)；
[0053]然后在黑矩陣6上形成第一電極1，第一電極1具有與黑矩陣6相同的圖案。
[0054](2)對于第二基板側(cè)，以底柵型薄膜晶體管為例:
[0055]先在第二基板8上形成柵極51 (以及柵線)；
[0056]在柵極51上形成柵極絕緣層52，用于保護(hù)柵極51 ；
[0057]在柵極絕緣層52上形成有源層53，用于形成在柵極51控制下使得薄膜晶體管5導(dǎo)通的溝道；
[0058]采用高反射材料在有源層53上形成源極54(以及數(shù)據(jù)線)、漏極55和第二電極2，第二電極2直接與漏極55連接，第二電極2具有較大的面積、對應(yīng)著像素區(qū)中部的大部分區(qū)域，覆蓋整個像素區(qū)的透光區(qū)域；
[0059](3)最后將第一基板7和第二基板8對合，并設(shè)置驅(qū)動電路，形成彩色電子紙。
[0060]這里應(yīng)該理解的是，對于第一基板7和第二基板8上的工藝過程的順序不做限定，可以先進(jìn)行第一基板7上的工藝，后進(jìn)行第二基板8上的工藝；或者，可以先進(jìn)行第二基板8上的工藝，后進(jìn)行第一基板7上的工藝；或者，可以分組同時進(jìn)行第一基板7和第二基板8上的工藝，在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)流程的條件進(jìn)行靈活選擇，這里不做詳述。
[0061]在本實(shí)施例中，第一基板7上設(shè)置有第一電極1和彩膜層3，第二基板8上設(shè)置有第二電極2，第一電極1和第二之間設(shè)置有帶電的不透明顆粒4，第一電極1和第二電極2作為吸附帶電的不透明顆粒4的導(dǎo)電電極，通過在第一電極1和第二電極2上不同時施加不同相對極性的電壓，從而對帶電的不透明顆粒4進(jìn)行吸附，實(shí)現(xiàn)顯示；同時，配合第二電極2對外界光的高反射作用，實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
[0062]另外，通常的電泳顯示技術(shù)的電子紙中，含有帶有相反電極性的兩種粒子(帶電的黑色顆粒和白色顆粒)，粒子密度較大；而且每次顯示過程中兩種粒子都要互換上下位置，互換位置的過程中由于運(yùn)動方向相反，因此兩種粒子之間將彼此產(chǎn)生較大的摩擦力。而在本實(shí)施例的彩色電子紙中，由于只設(shè)置具有一種電極性的移動顆粒，其顆粒密度更小(粒徑相同的條件下，密度減小一半)，而且由于運(yùn)動方向相同，因此受到的摩擦力較小，所以具有更快的響應(yīng)速度。
[0063]實(shí)施例2:
[0064]本實(shí)施例提供一種彩色電子紙，與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于彩膜層3的設(shè)置位置不同，即將彩色電子紙將彩膜層3從第一基板7側(cè)調(diào)整至第二基板8偵I
[0065]如圖4八所示，在本實(shí)施例中，第一電極1設(shè)置于黑矩陣6靠近第二基板8的一側(cè)，彩膜層3設(shè)置于第二基板8上與第二電極2相對應(yīng)的區(qū)域、且相對第二電極2更靠近第一基板7。
[0066]本實(shí)施例中彩色電子紙的工作方式為:如圖48所示，當(dāng)對應(yīng)的像素區(qū)進(jìn)行顯示時，在第一電極1上施加電壓，吸附帶電的不透明顆粒4到第一基板7側(cè)的第一電極1對應(yīng)的區(qū)域，因此像素區(qū)不會被不透明顆粒4遮擋，光線經(jīng)過彩膜層3，該像素區(qū)實(shí)現(xiàn)顯色；如圖4(:所示，當(dāng)對應(yīng)的像素區(qū)不需進(jìn)行顯示時，在第二電極2上施加電壓，吸附帶電的不透明顆粒4到第二基板8側(cè)的第二電極2對應(yīng)的區(qū)域，因此像素區(qū)被不透明顆粒4遮擋，光線不經(jīng)過彩膜層3，該像素區(qū)實(shí)現(xiàn)暗態(tài)。
[0067]本實(shí)施例中形成彩色電子紙的工藝過程簡單說明如下:
[0068](1)對于第一基板側(cè):
[0069]先在第一基板7上形成網(wǎng)格狀的黑矩陣6，該黑矩陣6在第二基板8上的投影完全覆蓋薄膜晶體管、柵線和數(shù)據(jù)線對應(yīng)的區(qū)域；
[0070]然后在黑矩陣6上形成第一電極1，第一電極1具有與黑矩陣6相同的圖案。
[0071](2)對于第二基板側(cè)，以底柵型薄膜晶體管為例:
[0072]先在第二基板8上形成柵極51 (以及柵線)；
[0073]在柵極51上形成柵極絕緣層52，用于保護(hù)柵極51 ；
[0074]在柵極絕緣層52上形成有源層53，用于形成在柵極51控制下使得薄膜晶體管5導(dǎo)通的溝道；
[0075]采用高反射材料在有源層53上形成源極54(以及數(shù)據(jù)線)、漏極55和第二電極2，第二電極2直接與漏極55連接，第二電極2具有較大的面積、對應(yīng)著像素區(qū)中部的大部分區(qū)域，覆蓋整個像素區(qū)的透光區(qū)域；
[0076]在第二電極2上對應(yīng)的區(qū)域形成三基色(118)彩膜層3。
[0077](3)最后將第一基板7和第二基板8對合，并設(shè)置驅(qū)動電路，形成彩色電子紙。
[0078]本實(shí)施例中彩色電子紙的各層結(jié)構(gòu)的制備材料、不透明顆粒的材料以及密度范圍與實(shí)施例1相同，這里不再詳述。
[0079]本實(shí)施例中的彩色電子紙，由于將第二電極2和彩膜層3制作在同一側(cè)，相比實(shí)施例1中的彩色電子紙，可以減少彩膜層3與第二基板8上各層之間的對位偏差，進(jìn)而提高分辨率。
[0080]實(shí)施例3:
[0081]本實(shí)施例提供一種彩色電子紙，與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于彩膜層3的設(shè)置位置不同；與實(shí)施例2相比，區(qū)別在于第一電極1和彩膜層3的設(shè)置位置不同，即將第一電極1和彩色電子紙將彩膜層3從第一基板7側(cè)調(diào)整為第二基板8偵I
[0082]如圖5八所示，在本實(shí)施例中，對應(yīng)著薄膜晶體管的區(qū)域靠近第一基板7的一側(cè)設(shè)置有絕緣層56，第一電極1設(shè)置于絕緣層56靠近第一基板7的一側(cè)，彩膜層3設(shè)置于第二基板8上與第二電極2相對應(yīng)的區(qū)域、且相對第二電極2更靠近第一基板7。
[0083]本實(shí)施例中彩色電子紙的工作方式為:如圖58所示，當(dāng)對應(yīng)的像素區(qū)進(jìn)行顯示時，在第一電極1上施加電壓，吸附帶電的不透明顆粒4到第二基板8側(cè)的第一電極1對應(yīng)的區(qū)域，因此像素區(qū)不會被不透明顆粒4遮擋，光線經(jīng)過彩膜層3，該像素區(qū)實(shí)現(xiàn)顯色；如圖5(:所示，當(dāng)對應(yīng)的像素區(qū)不需進(jìn)行顯示時，在第二電極2上施加電壓，吸附帶電的不透明顆粒4到第二基板8側(cè)的第二電極2對應(yīng)的區(qū)域，因此像素區(qū)被不透明顆粒4遮擋，光線不經(jīng)過彩膜層3，該像素區(qū)實(shí)現(xiàn)暗態(tài)。
[0084]本實(shí)施例中形成彩色電子紙的工藝過程簡單說明如下:
[0085](1)對于第一基板側(cè):
[0086]先在第一基板7上形成網(wǎng)格狀的黑矩陣6，該黑矩陣6在第二基板8上的投影完全覆蓋薄膜晶體管、柵線和數(shù)據(jù)線對應(yīng)的區(qū)域。
[0087](2)對于第二基板側(cè)，以底柵型薄膜晶體管為例:
[0088]先在第二基板8上形成柵極51 (以及柵線)；
[0089]在柵極51上形成柵極絕緣層52，用于保護(hù)柵極51 ；
[0090]在柵極絕緣層52上形成有源層53，用于形成在柵極51控制下使得薄膜晶體管5導(dǎo)通的溝道；
[0091]采用高反射材料在有源層53上形成源極54(以及數(shù)據(jù)線)、漏極55和第二電極2，第二電極2直接與漏極55連接，第二電極2具有較大的面積、對應(yīng)著像素區(qū)中部的大部分區(qū)域，覆蓋整個像素區(qū)的透光區(qū)域；
[0092]然后在源極54、漏極55以及源極54和漏極55之間的上方形成絕緣層56，用于保護(hù)有源層53、源極54和漏極55 ；
[0093]接著在絕緣層56的上方形成第一電極1 ；
[0094]然后在第二電極2上對應(yīng)的區(qū)域形成三基色(118)彩膜層3。
[0095](3)最后將第一基板7和第二基板8對合，并設(shè)置驅(qū)動電路，形成彩色電子紙。
[0096]本實(shí)施例中彩色電子紙的各層結(jié)構(gòu)的制備材料、不透明顆粒的材料以及密度范圍與實(shí)施例1相同，這里不再詳述。
[0097]本實(shí)施例中的彩色電子紙，由于將第一電極1、第二電極2和彩膜層3均制作在同一側(cè)，相比實(shí)施例2中的彩色電子紙，工藝更簡單，響應(yīng)速度更快，可以減少第一電極1和彩膜層3與第二基板8上各層之間的對位偏差，進(jìn)而提高分辨率。
[0098]實(shí)施例1-3提供的彩色電子紙，通過在相對設(shè)置的第一基板和第二基板之間設(shè)置帶電的不透明顆粒，在對應(yīng)著像素區(qū)的區(qū)域設(shè)置彩膜層和第二電極、在對應(yīng)著相鄰像素區(qū)之間形成的間隔帶形成第一電極，并將二電極設(shè)置為高反射電極，通過向第一電極和第二電極施加不同相對極性的電壓從而通過對帶電的不透明顆粒在第一基板和第二基板之間的運(yùn)動進(jìn)行控制，利用第二電極對外界光的反射作用實(shí)現(xiàn)彩色顯示。該彩色電子紙結(jié)構(gòu)簡單，而且響應(yīng)速度更快。
[0099]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種彩色電子紙，劃分為多個像素區(qū)，其特征在于，該所述彩色電子紙包括第一電極、第二電極、彩膜層和帶電的不透明顆粒，所述第一電極設(shè)置于相鄰所述像素區(qū)之間形成的間隔帶，所述彩膜層和所述第二電極設(shè)置于所述像素區(qū)，所述不透明顆粒能被所述第一電極或所述第二電極吸附而聚集在所述第一電極或第二電極上，以使得照射至所述第二電極上的外界光能經(jīng)所述第二電極反射后透過所述彩膜層射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電子紙，其特征在于，該所述彩色電子紙包括相對的第一基板和第二基板，所述第一基板靠近所述第二基板的一側(cè)、對應(yīng)著所述間隔帶的區(qū)域設(shè)置有黑矩陣；所述第二基板靠近所述第一基板的一側(cè)設(shè)置有薄膜晶體管，所述黑矩陣在所述第二基板上的投影完全覆蓋所述薄膜晶體管；所述第二電極與所述薄膜晶體管的漏極連接、且相對所述薄膜晶體管更靠近所述第一基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色電子紙，其特征在于，所述彩膜層和所述黑矩陣同層設(shè)置、且所述彩膜層設(shè)置于與所述第二電極相對應(yīng)的區(qū)域，所述第一電極設(shè)置于所述黑矩陣靠近所述第二基板的一側(cè)； 或者，所述第一電極設(shè)置于所述黑矩陣靠近所述第二基板的一側(cè)，所述彩膜層設(shè)置于所述第二基板上與所述第二電極相對應(yīng)的區(qū)域、且相對所述第二電極更靠近所述第一基板； 或者，對應(yīng)著所述薄膜晶體管的區(qū)域靠近所述第一基板的一側(cè)設(shè)置有絕緣層，第一電極設(shè)置于所述絕緣層靠近所述第一基板的一側(cè)，所述彩膜層設(shè)置于所述第二基板上與所述第二電極相對應(yīng)的區(qū)域、且相對所述第二電極更靠近所述第一基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電子紙，其特征在于，所述第二電極采用反射率大于85%的金屬材料或金屬氧化物材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色電子紙，其特征在于，所述金屬材料包括鑰、鋁或含鋁合金、銀或含銀合金中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電子紙，其特征在于，所述不透明顆粒采用含炭黑的材料形成，其中，炭黑含量大于等于80 %。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電子紙，其特征在于，所有所述不透明顆粒的粒徑截面積之和不小于所述第二電極的面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電子紙，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極不同時施加電壓，施加于所述第一電極和所述第二電極上的電壓極性相同、且與所述不透明顆粒的極性相反。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色電子紙，其特征在于，所述第一電極上施加的電壓的絕對值范圍為0-15V，所述第二電極上施加的電壓的絕對值范圍為0-15V。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色電子紙，其特征在于，所述黑矩陣采用絕緣材料形成，所述第一電極采用鑰、鋁、氧化銦鎵鋅、氧化銦鋅、氧化銦錫或氧化銦鎵錫中的至少一種形成。
【文檔編號】G02F1/167GK104317132SQ201410647809
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】曲連杰, 郭建, 李健通, 劉紅亮 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司