[发明专利]电子墨水面板、具有其的电子墨水显示装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及平板显示装置，更具体地说，涉及一种不用滤色器就能显示颜色的电子墨水面板。此外，本发明涉及一种包括能够显示颜色的电子墨水面板的电子墨水显示装置及驱动该电子墨水显示装置的方法。

背景技术

作为普通显示装置之一的CRT(阴极射线管)主要用于测量仪器以及包括电视机的信息终端装置的显示器。CRT由于其重量和大小而难以使电子产品薄且轻。

随着信息社会的发展，对显示装置的要求也已提高。因此，已研究出多种平板显示装置，诸如LCD(液晶显示)装置、PDP(等离子体显示面板)、以及ELD(电致发光显示器)，它们中的某些被用作各种设备的显示装置。

近来，提出了被称为“DPD(数字纸显示)装置”的电子墨水显示装置。与传统的平板显示装置相比，电子墨水显示装置能够以低成本制造，并且可以用很少的能量驱动。此外，电子墨水显示装置不需要分立的背光单元并且具有宽视角。此外，电子墨水显示装置可以反复弯曲而不会改变分辨率和对比度。电子墨水显示装置被应用于便携式计算机、电子报纸、智能卡等。此外，电子墨水显示装置作为下一代显示装置而引人关注，其可代替传统的印刷介质，诸如书、报纸和杂志等。

在电子墨水显示装置中使用的电子墨水包括可浮动地包括在封装液体(capsulated fluid)中的粒子。这些粒子带有负电或正电，从而可对这些粒子进行电泳。因此，电子墨水显示装置通过向电子墨水施加电场并调节电子墨水中粒子的电泳来显示图像。

实际上，电子墨水显示装置使用具有图1所示的截面的电子墨水面板。图1所示的电子墨水面板包括彼此面对的第一基板2和第二基板4，而中间电子墨水层10插入在第一基板2与第二基板4之间。

在第二基板4上形成有栅极3和选通线(未示出)。选通线与栅极3电连接。在具有栅极3和选通线的第二基板4上形成有栅极绝缘层5。在栅极绝缘层5上与栅极3相对应的部分处形成有沟道层图案7。通过在栅极绝缘层5上形成半导体材料层并对该半导体材料层进行构图，从而形成沟道层图案7。在各沟道层图案7的表面上形成有彼此分立的源极9A和漏极9B。数据线(未示出)是与源极9A和漏极9B一起形成的。数据线与源极9A电连接。在其中形成有源极9A和漏极9B的第二基板4的整个表面上形成有具有接触孔的保护层11。每个接触孔使对应的漏极9B的表面的一部分露出。在保护层11上形成有与漏极9B电连接的第二电极图案8。各个第二电极图案8位于由选通线和数据线所划分的子像素区中。

在第一基板2上形成有黑底。第一基板2的表面被黑底19分为多个子像素区。在第一基板2的通过黑底19露出的表面上形成有滤色器18。滤色器18包括红色、绿色和蓝色的子滤色器18A、18B和18C。在子滤色器18和黑底19的表面上形成有第一电极6。

第一基板2和第二基板4布置在电子墨水层10的两个表面上，从而第一电极6和第二电极图案8彼此面对。换言之，电子墨水层10位于第一电极6与第二电极图案8之间。电子墨水层10包括其中散布地包含有微封装的墨水囊14的结合膜(binder film)12。结合膜12由聚合物形成。墨水囊的直径大约为几百微米。墨水囊14包括填充在其内部的液体16，该液体16是有机材料和无机材料之一。至少一种带电粒子20被注入墨水囊14中的液体中。响应于在第一电极6与第二电极图案8之间施加的电场，对这些粒子进行电泳，从而可以在其中形成有滤色器18的基板2上显示彩色图像。

实际上，粒子20包括带正电的白色第一粒子22和带负电的黑色第二粒子24。根据第一电极6与第二电极图案8之间的电场对第一粒子22和第二粒子24进行电泳，从而可以在电子墨水层10上显示与白色和黑色的灰阶相对应的图像。当将电子墨水层10上的黑白图像投射到具有滤色器18的第一基板2时，在电子墨水面板(即，第一基板2)上会出现彩色图像。

图2A至2C示出了图1的第一粒子22和第二粒子24根据电场的电泳状态。如图2A所示，如果向第一电极6提供负极性的电压-V同时向第二电极图案8提供正极性的电压+V，则带正电的白色第一粒子22集中到第一电极6，而带负电的黑色第二粒子24集中到第二电极图案8。在此情况下，将负极性的电压-V与正极性的电压+V之间的差设置得大到足以对第一粒子22和第二粒子24进行电泳。由于集中到第一电极6的第一粒子22是白色的，所以来自外部的大量的光被朝向滤色器18反射。因此，根据子滤色器18A、18B和18C在第一基板2上显示出最高灰阶的红色、绿色和蓝色的子像素。