电泳显示器件的制作方法

专利名称：电泳显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电泳显示器件，更特别的是涉及一种结构上简化的电泳显示器 件。
背景技术：
现如今，已开发出许多柔性显示器件，在折叠或滚动时其都不会损坏。这些柔性显
示器件包括现有的平面显示器件，例如易弯曲的LCD (液晶显示)器件和OLED (有机场致发
光显示)器件，以及诸如电泳显示器件之类的电纸(electro-paper)器件。 在这些柔性显示器件中，所述电泳显示器件利用允许带电粒子(或轻子)向电场
内的阳极和阴极移动的电泳现象。这消除了内部光源的必要性。换句话说，所述电泳显示
器件可以作为反射显示器件，其使用涂在诸如金属薄膜或塑料片材之类的柔性薄带基薄膜
上的透明导电薄膜来驱动电泳悬浮粒子(或轻子)。同样地，所述电泳显示器件具有诸如对
应于纸张的反射率、基于宽视角的高级可读性、良好的柔韧性和便携性、细长以及轻量大小
之类的特征。考虑到这个，所述电泳显示器件作为下一代显示器件和电纸已经受到越来越
多的关注。 图1是表示包含在相关现有技术的电泳显示器件中的一个象素的代表视图。如图 1所示，所述电泳显示器件包括按顺序堆叠在下基板50上的电泳膜30、绝缘膜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上的下电极52 54。所述绝缘膜33包括形成在其下表面上的公共电极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上的红色、绿色和蓝色滤色器12 14。所述电泳膜30 包括包含电子墨盒(electronic ink capsule)的聚合物。每个电子墨盒由白墨和黑墨构 成。 这种电泳显示器件将任意极性电压施加到所述下基板50上的下部电极52 54 中并将公共电压施加到所述公共电极31中。据此，所述白墨和黑墨通过所述下部电极52 54与所述公共电极31之间的电场相互分开。 实际上，如果将负极电压应用到所述下部电极52 54中，则所述公共电极31上 的公共电压变成与该负极电压相反的带正电的电位。然后，所述带正电的白墨向所述下基 板50移动，而所述带负电的黑墨向所述上基板10移动。 相反，当将正极电压施加于所述下部电极52 54时，所述公共电极31上的公共 电压变成与该正极电压相反的带负电的电位。在此情况下，所述带正电的白墨向所述上基 板10移动，而所述带负电的黑墨向所述下基板50移动。 这样，所述电泳显示器件通过将所述正极电压施加于所述下部电极52 54而使
3所述白墨向上基板10移动，并且所移动的白墨可以将来自外部的光朝向上基板10反射。所 反射的光限制性地发送到装有所述滤色器12 14的上基板IO，从而显示彩色图像。
然而，所述电泳膜30和上基板10与所述下基板50(在其上形成有所述下部电极 52 54以及薄膜晶体管)的组合在相关现有技术的电泳显示器件中频繁地产生对准缺陷。 而且，由于从外部经由所述滤色器12 14入射的光再次穿过所述滤色器12 14，所述外 部光的反射率由于光泄露而降低。此外，在所述相关现有技术的电泳显示器件中，所述滤色 器12 14的彩色特性由于用于组合的粘合剂的耐热性而退化。

发明内容
因此，本发明涉及一种电泳显示器件，其充分消除了由于所述相关现有技术的限 制和缺陷所引起的一个或多个问题。 本发明的一个目的是提供一种结构上简化的电泳显示器件。 本发明的其他特征及优点将在后面的说明书中进行阐述，并且一部分将从本说明
书中明显得到，或者也可以通过实施本发明来获知。通过在书面的说明书及其权利要求书
以及所附的附图中特别指出的结构将会认识到并获得本发明的各种优点。
根据本发明的一个一般方面，一种电泳显示器件包括包含多个象素的基板；形
成在所述基板上的第一象素电极；形成为在每个第一象素电极上分开的第二象素电极；以
及配置在所述第二象素电极上的电泳膜，其中根据多个子象素，将所述第二象素电极根据
多个子象素按不同的宽度分开。 其他系统、方法、特征及优点对于本领域技术人员来说在研究了以下的附图以及 详细说明之后将会变得很明显。所有这些其他的系统、方法、特征以及优点都将包含在本说 明书中，并落在本发明范围之内，并受到后面的权利要求的保护。在该部分中任何内容都不 应当作为对那些权利要求的限制。以下结合所述实施例来讨论其他方面以及优点。将会理 解到本公开中前述总的说明以及后面详细的说明都是示范和说明性的，要根据所要求的权
利要求对本公开提供进一步的解释。


所述附图包含在此以对本实施例提供进一步的理解，并且插入在此构成本申请的 一部分，所述

了本发明的实施例并与所述说明书一起用于解释本公开。在所述附 图中 图1是表示包括在相关现有技术的电泳显示器件中的一个象素的横截面图； 图2是表示根据本公开的实施例的电泳显示器件的结构示意图； 图3是表示在图2的电泳显示面板内的一个象素的横截面图； 图4是表示根据本公开的实施例的红色子象素的横截面图； 图5是表示根据本公开的实施例的绿色子象素的横截面图； 图6是表示根据本公开的实施例的蓝色子象素的横截面图；以及 图7是表示根据本发明的实施例的驱动电压脉冲的波形图。
具体实施例方式
下面将详细参考本公开的实施例，其示例在所述附图中说明。下文引入的这些实 施例被提供作为示例，以便向本领域普通技术人员传达其精髓。因此，这些实施例可以以不 同的形式来体现，并不局限于这里所描述的这些实施例。同时，为了方便，所述设备的大小 以及厚度在附图中可能被夸张表示。在可能的情况下，在包括所述附图的整个公开中将使 用相同的参考标记来指代相同或相似的部分。 图2是表示根据本公开的实施例的电泳显示器件的结构示意图。图3是表示在图 2的电泳显示面板内的一个象素的横截面图。 参考图2和图3，根据本公开的实施例的电泳显示器件包括电泳显示面板100、栅 驱动器180、数据驱动器170、以及公共电压供应装置190。所述电泳显示面板IOO包括薄膜 晶体管TFT，其对每个象素形成两个。所述栅驱动器180提供导通所述薄膜晶体管TFT的扫 描脉冲信号。所述数据驱动器170将正极或负极电压施加于包含在每个象素中的第一和第 二电极155和157。所述公共电压供应装置190将公共电压施加于公共电极131。
所述栅驱动器180通过所述电泳显示面板100上的多条栅线连接到所述薄膜晶体 管TFT的栅极。同时，所述栅驱动器180响应来自外部的扫描信号并将连续的扫描信号施 加到电泳显示面板100。这些连续的扫描信号按顺序地逐条线导通所述薄膜晶体管TFT。
类似地，所述数据驱动器170通过所述电泳显示面板100上的多条数据线对连接 到多个薄膜晶体管对TFT的源极。同时，当导通所述薄膜晶体管对TFT时，所述数据驱动器 170将数据电压施加于所述电泳显示器件上的每个象素的第一和第二电极155和157。
所述电泳显示面板100包括多个象素，每个象素由多个子象素构成。将参考图3 对该电泳显示面板100进行说明，图3仅表示了包含在其中的许多象素中的一个。
所述电泳显示面板100包括下基板151，在该下基板上151按顺序形成有第一和第 二象素电极155和157。所述电泳显示面板100还包括按顺序堆叠在所述下基板151上的 电泳膜130、绝缘膜133以及光校正膜135。所述下基板151可以是由基膜构成。所述绝缘 膜133包括形成在其下表面上的公共电极131。所述光校正膜135改变光的路径。
—个象素包括能够显示红、绿和蓝光(点)的3个子象素。在每个子象素中，形成 有两个薄膜晶体管TFT(未示出)。 所述第一电极155以平板状形成在所述下基板100的红色、绿色和蓝色子象素R、 G和B中的每一个上。 所述第二电极157在所述第一电极155上形成为具有多个缝隙(slit)。所述红色、 绿色和蓝色子象素上的第二电极157的缝隙在宽度上彼此是不同的。更具体的是，所述红 色子象素上的第二电极的缝隙宽度比所述绿色子象素的第二电极的缝隙宽度宽，并且所述 绿色子象素上的第二电极157的缝隙宽度比所述蓝色子象素上的第二电极的缝隙宽度宽。
所述光校正膜135配置在其上具有公共电极131的绝缘膜133上。当通过所述电 泳显示面板100经由外部光的反射显示图象时，所述光校正膜135改变通过其发送的光的 路径，从而改善视角。 以此方式，由于所述红色、绿色、蓝色子象素上的第二象素电极157被形成为具有 在宽度上彼此不同的缝隙，根据本公开的实施例的所述电泳显示器件可以显示任何所需的 灰度级(gray scale level)颜色。为此，所述电泳显示器件可以将恒定正极或负极电压施
5加于所述第二象素电极157，并且可以控制施加于所述第一象素电极155的数据信号的脉 冲宽度。 更具体的是，所述第一象素电极155和所述分开的第二象素电极157迫使油墨颗 粒(或轻子)按光栅(即衍射光栅)形状排列。同样地，所述电泳显示器件允许来自外部 入射光的特定波长带的光朝着光校正膜135反射，从而显示颜色(或所述电泳显示面板100 上的彩色图像)。虽然在根据本公开的实施例的电泳显示器件中没有详细描述，但是所述 第一与第二象素电极155与157之间的间隙以及所述第二象素电极157的缝隙宽度可以调 节，以便控制所述反射光的波长带和反射光的灰度级。 图4是表示根据本公开的实施例的红色子象素的横截面图。如图4所示，所述红 色子象素R包括按顺序堆叠在所述下基板上的电泳膜130、绝缘膜133以及光校正膜135。 所述下基板包括其上形成有两个薄膜晶体管TFT的基膜151。在所述绝缘膜133上形成有 公共电极131。所述光校正膜135改变光的路径。 所述下基板包括形成在所述基膜151上的栅极161。所述基膜151包括形成在其 包含栅极161的整个表面上的栅绝缘膜162。同时，在所述栅绝缘膜162上形成有源极/漏 极163和164。 在包含所述源极/漏极163和164的栅绝缘膜162上形成有保护膜152，并且所述 第一象素电极155形成在所述保护薄膜152上。所述第一象素电极155被形成为与所述薄 膜晶体管TFT的漏极164电连接。虽然在附图中没有示出，但是在所述栅绝缘膜162与所 述源极/漏极163和164之间形成有半导体图案。 另一个绝缘膜156形成在包含所述第一象素电极155的保护膜上，并且所述缝隙 结构(或缝隙形状)的第二象素电极157a形成在该另外的绝缘膜156上。所述第二象素 电极157a电连接到另一个薄膜晶体管TFT(未示出)的漏极。换句话说，一个子象素(即 所述红色子象素R)可以包括两个薄膜晶体管TFT。连接到所述第一象素电极155的薄膜晶 体管TFT与连接到所述第二象素电极157a的另一个薄膜晶体管TFT同时导通或截止。连 接到所述第二象素电极157a的该另一个薄膜晶体管TFT与连接到所述第一象素电极155 的薄膜晶体管TFT同时形成。 所述电泳膜130包括聚合物以及该聚合物内的电子墨盒137a和139a。在一个盒 内的电子油墨包括黑墨137a和白墨139a。如图4所示，黑墨颗粒137a和白墨颗粒139a按 光栅(衍射光栅)形状排列(或分布)。这是由于在所述公共电极131上的公共电压的中 央，仅由第一象素电极155占据的区域上的电位差不同于由所述堆叠的第一和第二象素电 极155和157所占据的另一个区域的电位差而产生的。 形成在所述绝缘膜133的表面(即下表面)上的公共电极131与所述电泳膜130 相对。配置在所述绝缘膜133的另一个表面(即上表面)上的光校正膜135包括形成在其 上表面上的压花图案。 这样，图4的所述红色子象素包括第二象素电极157a，其形成为在所述第一象素 电极155上按第一宽度dl分开。据此，如上所述，当将脉宽调制数据电压与恒定正极或负 极电压施加于所述第一和第二象素电极155和157a时，图4的所述红色子象素可以仅反射 固定波长带的光(即红光)。 图5是表示根据本公开的实施例的绿色子象素的横截面图。参考图5，所述绿色子象素G包括按顺序堆叠在所述下基板上的电泳膜130、绝缘膜133以及光校正膜135。所述 下基板包括基膜151，在其上形成有两个薄膜晶体管TFT。在所述绝缘膜133上形成有公共 电极131。所述光校正膜135改变光的路径。 所述下基板包括形成在所述基膜151上的栅极161。所述基膜151包括形成在其 包含栅极161的整个表面上的栅绝缘膜162。同时，在所述栅绝缘膜162上形成有源极/漏 极163和164。 在包含所述源极/漏极163和164的栅绝缘膜162上形成有保护膜152，并且所述 第一象素电极155形成在所述保护膜152上。所述第一象素电极155被形成为与所述薄膜 晶体管TFT的漏极164电连接。虽然在附图中没有示出，但是在所述栅绝缘膜162与所述 源极/漏极163和164之间形成有半导体图案。 另一个绝缘膜156形成在包含所述第一象素电极155的保护膜152上，并且所述 缝隙结构(或缝隙形状)的第二象素电极157b形成在该另外的绝缘膜156上。所述第二 象素电极157b电连接到另一个薄膜晶体管TFT(未示出)的漏极。换句话说，一个子象素 (即所述绿色子象素G)可以包括两个薄膜晶体管TFT。连接到所述第一象素电极155的薄 膜晶体管TFT与连接到所述第二象素电极157b的另一个薄膜晶体管TFT同时导通或截止。 连接到所述第二象素电极157b的该另一个薄膜晶体管TFT与连接到所述第一象素电极155 的薄膜晶体管TFT同时形成。 所述电泳膜130包括聚合物以及该聚合物内的电子墨盒137b和139b。在一个盒 内的电子油墨包括黑墨137b和白墨139b。如图5所示，黑墨颗粒137b和白墨颗粒139b按 光栅(衍射光栅)形状排列(或分布)。这是由于在所述公共电极131上的公共电压的中 央，仅由第一象素电极155占据的区域上的电位差不同于由所述堆叠的第一和第二象素电 极155和157b所占据的另一个区域的电位差而产生的。 如上所述在图5的绿色子象素G中，所述第二象素电极157b形成为在所述第一象 素电极155上按第二宽度d2分开。 图6是表示根据本公开的实施例的蓝色子象素的横截面图。如图6所示，所述蓝 色子象素B包括按顺序堆叠在所述下基板上的电泳膜130、绝缘膜133以及光校正膜135。 所述下基板包括基膜151，在其上形成有两个薄膜晶体管TFT。在所述绝缘膜133上形成有 公共电极131。所述光校正膜135改变光的路径。 所述下基板包括形成在所述基膜151上的栅极161。所述基膜151包括形成在其 包含栅极161的整个表面上的栅绝缘膜162。同时，在所述栅绝缘膜162上形成有源极/漏 极163和164。 在包含所述源极/漏极163和164的栅绝缘膜162上形成有保护膜152，并且所述 第一象素电极155形成在所述保护膜152上。所述第一象素电极155被形成为与所述薄膜 晶体管TFT的漏极164电连接。虽然在附图中没有示出，但是在所述栅绝缘膜162与所述 源极/漏极163和164之间形成有半导体图案。 另一个绝缘膜156形成在包含所述第一象素电极155的保护膜152上，并且所述 缝隙结构(或缝隙形状)的第二象素电极157c形成在该另外的绝缘膜156上。所述第二 象素电极157c电连接到另一个薄膜晶体管TFT(未示出)的漏极。换句话说，一个子象素 (即所述蓝色子象素B)可以包括两个薄膜晶体管TFT。连接到所述第一象素电极155的薄膜晶体管TFT与连接到所述第二象素电极157c的另一个薄膜晶体管TFT同时导通或截止。 连接到所述第二象素电极157c的该另一个薄膜晶体管TFT与连接到所述第一象素电极155 的薄膜晶体管TFT同时形成。 所述电泳膜130包括聚合物以及该聚合物内的电子墨盒137c和139c。在一个盒 内的电子油墨包括黑墨137c和白墨139c。如图6所示，黑墨颗粒137c和白墨颗粒139c按 光栅(衍射光栅)形状排列(或分布)。这是由于在所述公共电极131上的公共电压的中 央，仅由第一象素电极155占据的区域上的电位差不同于由所述堆叠的第一和第二象素电 极155和157c所占据的另一个区域的电位差而产生的。 如上所述在图6的蓝色子象素B中，所述第二象素电极157c形成为在所述第一象 素电极155上按第三宽度d3分开。 如图4 6所示，根据本公开的实施例的所述电泳显示器件的结构使得按第一到 第三宽度dl到d3分开的第一到第三象素电极157a到157c分别在所述红色、绿色和蓝色 子象素R、 G和B的第一象素电极155上。因此，当将脉宽调制数据电压和恒定正极或负极 电压施加于所述第一和第二象素电极155和157a到157c时，所述子象素R、 G和B可以反 射固定波长带(即红、绿和蓝光)的光。因此，根据本公开的实施例的电泳显示器件可以显 示各种彩色图像。 图7是表示根据本公开的实施例的驱动电压脉冲的波形图。为了便于解释，图7 中所示的驱动电压脉冲可以按显示R、 G和B灰度级的间隔、显示白色灰度级的间隔以及显 示黑色灰度级的间隔来说明。 在显示R、G和B灰度级的间隔中，根据本实施例的公共电压Vcom被设置在参考电 压电平"0V"。将正极电压"15V"和负极电压"-15V"按顺序施加到所述分开的第二象素电 极中。另一方面，所述第一象素电极155接收具有"15V"的正极电压周期的脉宽调制电压、 中间级电压周期"0V"、以及负极电压周期"-15V"。所述施加到第一象素电极155的正极电 压的脉宽(即正极电压周期)可以根据用于每个象素的数据信号来调制。
所述公共电压Vcom保持参考电压电平"OV"，并且在白色灰度级显示间隔期间将 正极电压"15V"施加到所述第一象素电极155中。同时，所述第二象素电极157接收正极 电压"15V"。然后，包含在所有子象素中的白墨139向所述光校正膜135移动，从而在相应 的象素中显示白色。 在黑色灰度级显示间隔中，所述公共电压Vcom保持参考电压电平"OV"，而将负极 电压"15V"施加于所述第一和第二象素电极155和157中。同样地，包含在所有子象素中 的所述黑墨137向所述光校正膜135移动，从而在相应的象素中显示黑色。
本实施例的这种电泳显示器件包括第二象素电极，其形成为在红色、绿色和蓝色 子象素的第一电极上按不同的宽度分开。其对施加到所述第一电极的所述数据电压进行脉 宽调制。据此，所述聚合物内的白墨和黑墨相互分离。然后，交替排列在所述红色、绿色和 蓝色象素区域上的电子墨盒的上部中的所述白墨颗粒(或轻子)起光栅(即衍射光栅)的 作用，并且允许所述固定波长带的光被反射，从而显示所述红色、绿色和蓝色。同时，本实施 例的电泳显示器件控制所述白墨颗粒之间的垂直位置偏移，并能够对每个光颜色的强度进 行调制(或调节)，从而可以实现灰度级方案。因此，本实施例的电泳显示器件可以去除包 含在所述相关现有技术中的滤色器基板。从而，根据本公开的实施例的所述电泳显示器件
8可以提供简化的结构以及较高的颜色再现指数。 根据本公开的实施例的所述电泳显示器件显示图像而无需所述滤色器基板。这 防止了由于滤色器基板引起的漏光所导致的反射率的减少，并且能够改善颜色重现的可靠 性。 此外，随着通过去除所述滤色器基板而降低了独立制造元件的数量，减少了制造 和组装步骤的数量。因此，可以防止对准缺陷，并且可以削减制造成本。此外，根据本公开 的实施例的电泳显示设备可以更轻、更薄、更柔软。 对于那些本领域技术人员来说将会很明显的是可以在本公开中进行各种修改和 变动。因此，本公开是要覆盖他们所提出的落入所附权利要求书及其等效物范围之内的对 本实施例的各种修改和变动。
权利要求
一种电泳显示器件，包括包含多个象素的基板；形成在所述基板上的第一象素电极；形成为在每个第一象素电极上分开的第二象素电极；以及配置在所述第二象素电极上的电泳膜，其中根据多个子象素，将所述第二象素电极按不同的宽度分开。
2. 如权利要求1所述的电泳显示器件，其中用于绿色子象素的所述第二象素电极的缝 隙宽度比用于蓝色子象素的所述第二象素电极的缝隙宽度宽，并且比用于红色子象素的所 述第二象素电极的缝隙宽度窄。
3. 如权利要求1所述的电泳显示器件，还包括 第一晶体管，包含连接到每个第一象素电极的漏极；以及 第二晶体管，包含连接到每个第二象素电极的漏极；
4. 如权利要求1所述的电泳显示器件，其中每个所述第二象素电极接收具有固定脉宽 的正极和负极电压中的一个。
5. 如权利要求1所述的电泳显示器件，其中每个所述第一象素电极接收包含脉宽调制 正极电压、负极电压以及参考电压的信号。
6. 如权利要求1所述的电泳显示器件，还包括在所述电泳膜上的绝缘膜，该绝缘膜包 含形成在其上的公共电极。
7. 如权利要求6所述的电泳显示器件，还包括在所述绝缘膜上的光校正膜，该光校正 膜改变光路径以扩大视角。
8. 如权利要求7所述的电泳显示设备，其中所述光校正膜包含形成在其表面上的压花 图案。
全文摘要
本发明公开了一种结构上简化的电泳显示器件。该电泳显示器件包括包含多个象素的基板，形成在所述基板上的第一象素电极，形成为在每个第一电极上分开的第二象素电极，以及配置在所述第二象素电极上的电泳膜。根据多个子象素，将所述第二象素电极按不同的宽度分开。
文档编号G02F1/167GK101713896SQ200810186590
公开日2010年5月26日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年10月7日
发明者李钟权 申请人:乐金显示有限公司