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显示基板及其驱动方法、显示装置

阅读:155发布:2023-12-22

专利汇可以提供显示基板及其驱动方法、显示装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种显示 基板 ,包括:第一基板、微杯结构层、 电泳 液和第二基板。第一基板包括 像素 电极 层,像素电极层包括多个像素电极。微杯结构层设置于第一基板设置有像素电极层的一侧,微杯结构层包括多个微杯,所述多个微杯中的每个微杯具有靠近所述像素电极层的第一开口,及与第一开口相对的第二开口,第一开口的大小大于第二开口的大小。电泳液填充于所述多个微杯中,电泳液掺有带电粒子。第二基板设置于所述微杯结构层及所述电泳液背离所述第一基板的一侧,所述第二基板包括公共电极层。,下面是显示基板及其驱动方法、显示装置专利的具体信息内容。

1.一种显示基板,包括:
第一基板,包括像素电极层,所述像素电极层包括多个像素电极;
微杯结构层,设置于所述第一基板的一侧,所述微杯结构层包括多个微杯,所述多个微杯中的每个微杯具有靠近所述像素电极层的第一开口,及与所述第一开口相对的第二开口,所述第一开口的大小大于所述第二开口的大小;
电泳液,填充于所述多个微杯中,所述电泳液掺有带电粒子;
第二基板,设置于所述微杯结构层及所述电泳液背离所述第一基板的一侧,所述第二基板包括公共电极层。
2.根据权利要求1所述的显示基板,所述电泳液掺有至少两种颜色的带电粒子,所述至少两种颜色的带电粒子的电性相同,不同种颜色的带电粒子的迁移率不同。
3.根据权利要求2所述的显示基板,其中,所述至少两种颜色的带电粒子包括第一颜色的带电粒子和第二颜色的带电粒子,所述第一颜色的带电粒子的荷质比大于所述第二颜色的带电粒子的荷质比。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的显示基板,还包括:反射层,设置于所述微杯结构层靠近所述公共电极层或者所述像素电极层的一侧,所述反射层被配置为能够反射设定颜色的光。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的显示基板,所述每个微杯的第二开口在所述第二基板上的正投影为一个封闭图形,所述封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于人眼的极限分辨尺寸。
6.根据权利要求5所述的显示基板,相邻两个微杯的第一开口在所述第一基板上的正投影的之间的间隙宽度小于或等于人眼的极限分辨尺寸。
7.根据权利要求6所述的显示基板,其中,所述封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于15μm;
相邻两个微杯的第一开口在所述第一基板上的正投影的之间的间隙宽度小于或等于
15μm。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的显示基板,其中,所述每个微杯的形状为棱台形或圆台形。
9.根据权利要求8所述的显示基板,其中,所述每个微杯的形状为正六棱台形。
10.根据权利要求9所述的显示基板,其中,所述每个微杯的第一开口的一组对边之间的最短距离为140μm~160μm;
相邻两个微杯的第二开口在所述第二基板上的正投影之间的间隙宽度为140μm~160μm。
11.根据权利要求1~4中任一项所述的显示基板,所述每个微杯在垂直于所述第一基板的方向上的尺寸为140μm~160μm。
12.根据权利要求1~4中任一项所述的显示基板,其中,所述第一基板还包括:
第一衬底,所述像素电极层设置于所述第一衬底的一侧;
有源器件层,设置于所述第一衬底和所述像素电极层之间,所述有源器件层包括多个驱动开关管,所述多个驱动开关管与所述像素电极层的多个像素电极分别相对应电连接;
透明的多个第一存储电容电极,与所述多个驱动开关管分别相对应电连接;
透明的多个第二存储电容电极,与所述多个第一存储电容电极分别相对应,相对应的第一存储电容电极和第二存储电容电极在所述第一衬底上的正投影具有重叠区域。
13.根据权利要求12所述的显示基板,其中,所述多个驱动开关管中的每个驱动开关管包括栅极、源极和漏极,所述栅极、所述源极和所述漏极的材料为透明的材料。
14.一种显示装置,包括如权利要求1~13中任一项所述的显示基板。
15.一种显示基板的驱动方法,被配置为驱动如权利要求2所述的显示基板,所述显示基板具有至少两种颜色的墨态模式;
对于所述至少两种颜色的墨水态模式中的每种颜色的墨水态模式,所述驱动方法包括:
向所述显示基板中待显示目标颜色的像素对应的像素电极传输像素电压信号,并向所述显示基板的公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有目标值和目标极性的目标电压;
利用所述目标电压形成的电场驱动处于所述待显示目标颜色的像素区域内的带电粒子泳动,持续驱动目标时间,使目标颜色的带电粒子相对于其他颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第一开口;
其中,所述目标值、所述目标极性和所述目标时间为,根据所述显示基板中不同种颜色的带电粒子之间迁移率的差异,所确定的进入目标颜色的墨水态模式需要的电压的绝对值、极性和持续时间。
16.根据权利要求15所述的驱动方法,其中,所述显示基板包括第一颜色的带电粒子和第二颜色的带电粒子,所述第一颜色的带电粒子的迁移率大于所述第二颜色的带电粒子的迁移率;所述显示基板具有第一颜色的墨水态模式和第二颜色的墨水态模式。
17.根据权利要求16所述的驱动方法,其中,对于所述第一颜色的墨水态模式,所述驱动方法包括:
向待显示第一颜色的像素对应的像素电极传输第一像素电压信号,并向所述公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有第一目标值和第一目标极性的第一目标电压;其中,所述第一目标极性与所述带电粒子的极性相反;
利用所述第一目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第一颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第一开口泳动,持续驱动第一目标时间,使所述第一颜色的带电粒子相对于所述第二颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第一开口。
18.根据权利要求16所述的驱动方法,其中,对于所述第二颜色的墨水态模式,所述驱动方法包括多个驱动周期,每个所述驱动周期包括:
向待显示第二颜色的像素对应的像素电极传输第二像素电压信号,并向所述公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有第二目标值和第二目标极性的第二目标电压;其中,所述第二目标极性与所述带电粒子的极性相同;
利用所述第二目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第二颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第二开口泳动,持续驱动第二目标时间,使所述第一颜色的带电粒子和所述第二颜色的带电粒子分层,且所述第一颜色的带电粒子相对于所述第二颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第二开口;
向所述待显示第二颜色的像素对应的像素电极传输第三像素电压信号,并向所述公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有第三目标值和第一目标极性的第三目标电压;其中,所述第三目标值小于所述第二目标值;
利用所述第三目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第二颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第一开口泳动,持续驱动第三目标时间,使所述第二颜色的带电粒子相对于所述第一颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第一开口;其中,所述第三目标时间大于所述第二目标时间。
19.根据权利要求15~18中任一项所述的驱动方法,其中,所述显示基板还包括反射层,所述反射层设置于所述显示基板的微杯结构层靠近公共电极层的一侧,被配置为能够反射设定颜色的光;所述显示基板还具有设定颜色的透明态模式;
对于所述设定颜色的透明态模式,所述驱动方法包括:
向所述显示基板中待显示设定颜色的像素对应的像素电极传输第四像素电压信号,并向所述显示基板的公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有设定值和设定极性的设定电压;其中,所述设定极性与所述带电粒子的极性相同;
利用所述设定电压形成的电场驱动处于所述待显示设定颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第二开口泳动,持续驱动设定时间,使所述带电粒子聚集于其所在微杯的第二开口及其周围区域;
其中,所述设定值、所述设定极性和所述设定时间为,根据所述显示基板中不同种颜色的带电粒子之间迁移率的差异,所确定的进入设定颜色的透明态模式需要的电压的绝对值、极性和持续时间。
20.根据权利要求19所述的驱动方法,其中,对于所述设定颜色的透明态模式,所述驱动方法还包括:
减小所述设定电压的设定值,和/或,减小所述设定电压形成的电场进行驱动的设定时间,以减小所述带电粒子在其所在微杯的第一开口及其周围区域的聚集密度,使所述显示基板所显示的设定颜色的亮度变暗;
增大所述设定电压的设定值,和/或,增大所述设定电压形成的电场进行驱动的设定时间,以增大所述带电粒子在其所在微杯的第一开口及其周围区域的聚集密度,使所述显示基板所显示的设定颜色的亮度变亮。

说明书全文

显示基板及其驱动方法、显示装置

技术领域

[0001] 本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示基板及其驱动方法、显示装置。

背景技术

[0002] 电子纸,主要利用EPD(Electrophoretic Display,电泳显示)技术,驱动两种不同电性的染色粒子往返运动于电子纸的显示侧和非显示侧,在显示侧呈现相应染色粒子颜色。电子纸中比较常见的有能够显示黑、白、红三色的显示器件。电子纸的显示效果接近于自然纸张的显示效果,这使得读者在阅读电子纸的显示内容的过程中,能够免于阅读疲劳。发明内容
[0003] 一方面,提供一种显示基板。所述显示基板包括:第一基板、微杯结构层、电泳液和第二基板。第一基板包括像素电极层,像素电极层包括多个像素电极。微杯结构层设置于所述第一基板的一侧,所述微杯结构层包括多个微杯,所述多个微杯中的每个微杯具有靠近所述像素电极层的第一开口,及与所述第一开口相对的第二开口,所述第一开口的大小大于所述第二开口的大小。所述电泳液填充于所述多个微杯中,所述电泳液掺有带电粒子。所述第二基板设置于所述微杯结构层及所述电泳液背离所述第一基板的一侧,所述第二基板包括公共电极层。
[0004] 在一些实施例中,所述电泳液掺有至少两种颜色的带电粒子,所述至少两种颜色的带电粒子的电性相同,不同种颜色的带电粒子的迁移率不同。
[0005] 在一些实施例中,所述至少两种颜色的带电粒子包括第一颜色的带电粒子和第二颜色的带电粒子,所述第一颜色的带电粒子的荷质比大于所述第二颜色的带电粒子的荷质比。
[0006] 在一些实施例中,所述显示基板还包括:反射层,设置于所述微杯结构层靠近所述公共电极层或者所述像素电极层的一侧,所述反射层被配置为能够反射设定颜色的光。
[0007] 在一些实施例中,所述每个微杯的第二开口在所述第二基板上的正投影为一个封闭图形,所述封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于人眼的极限分辨尺寸。
[0008] 在一些实施例中,相邻两个微杯的第一开口在所述第一基板上的正投影的之间的间隙宽度小于或等于人眼的极限分辨尺寸。
[0009] 在一些实施例中,所述封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于15μm。相邻两个微杯的第一开口在所述第一基板上的正投影的之间的间隙宽度小于或等于15μm。
[0010] 在一些实施例中,所述每个微杯的形状为棱台形或圆台形。
[0011] 在一些实施例中,所述每个微杯的形状为正六棱台形。
[0012] 在一些实施例中,所述每个微杯的第一开口的一组对边之间的最短距离为140μm~160μm。相邻两个微杯的第二开口在所述第二基板上的正投影之间的间隙宽度为140μm~160μm。
[0013] 在一些实施例中,所述每个微杯在垂直于所述第一基板的方向上的尺寸为140μm~160μm。
[0014] 在一些实施例中,所述第一基板还包括:第一衬底、有源器件层、透明的多个第一存储电容电极和透明的多个第二存储电容电极。所述第一衬底设置于所述像素电极层背离所述微杯结构层的一侧。所述有源器件层设置于所述第一衬底和所述像素电极层之间。所述有源器件层包括多个驱动开关管,所述多个驱动开关管与所述像素电极层的多个像素电极分别相对应电连接。所述透明的多个第一存储电容电极与所述多个驱动开关管分别相对应电连接。所述透明的多个第二存储电容电极与所述多个第一存储电容电极分别相对应,相对应的第一存储电容电极和第二存储电容电极在所述第一衬底上的正投影具有重叠区域。
[0015] 在一些实施例中,所述多个驱动开关管中的每个驱动开关管包括栅极、源极和漏极,所述栅极、所述源极和所述漏极的材料为透明的材料。
[0016] 另一方面,提供一种显示装置。所述显示装置包括以上任一项所述的显示基板。
[0017] 又一方面,提供一种显示基板的驱动方法。所述驱动方法被配置为驱动以上所述的显示基板。所述显示基板具有至少两种颜色的墨态模式。对于所述至少两种颜色的墨水态模式中的每种颜色的墨水态模式,所述驱动方法包括:向所述显示基板中待显示目标颜色的像素对应的像素电极传输像素电压信号,并向所述显示基板的公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有目标值和目标极性的目标电压;利用所述目标电压形成的电场驱动处于所述待显示目标颜色的像素区域内的带电粒子泳动,持续驱动目标时间,使目标颜色的带电粒子相对于其他颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第一开口。其中,所述目标值、所述目标极性和所述目标时间为,根据所述显示基板中不同种颜色的带电粒子之间迁移率的差异,所确定的进入目标颜色的墨水态模式需要的电压的绝对值、极性和持续时间。
[0018] 在一些实施例中,所述显示基板包括第一颜色的带电粒子和第二颜色的带电粒子,所述第一颜色的带电粒子的迁移率大于所述第二颜色的带电粒子的迁移率;所述显示基板具有第一颜色的墨水态模式和第二颜色的墨水态模式。
[0019] 在一些实施例中,对于所述第一颜色的墨水态模式,所述驱动方法包括:向待显示第一颜色的像素对应的像素电极传输第一像素电压信号,并向所述公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有第一目标值和第一目标极性的第一目标电压,其中,所述第一目标极性与所述带电粒子的极性相反;利用所述第一目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第一颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第一开口泳动,持续驱动第一目标时间,使所述第一颜色的带电粒子相对于所述第二颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第一开口。
[0020] 在一些实施例中,对于所述第二颜色的墨水态模式,所述驱动方法包括多个驱动周期,每个所述驱动周期包括:向待显示第二颜色的像素对应的像素电极传输第二像素电压信号,并向所述公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有第二目标值和第二目标极性的第二目标电压,其中,所述第二目标极性与所述带电粒子的极性相同;利用所述第二目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第二颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第二开口泳动,持续驱动第二目标时间,使所述第一颜色的带电粒子和所述第二颜色的带电粒子分层,且所述第一颜色的带电粒子相对于所述第二颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第二开口;向所述待显示第二颜色的像素对应的像素电极传输第三像素电压信号,并向所述公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有第三目标值和第一目标极性的第三目标电压,其中,所述第三目标值小于所述第二目标值;利用所述第三目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第二颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第一开口泳动,持续驱动第三目标时间,使所述第二颜色的带电粒子相对于所述第一颜色的带电粒子更靠近其所在微杯的第一开口,其中,所述第三目标时间大于所述第二目标时间。
[0021] 在一些实施例中,所述显示基板还包括反射层,所述反射层设置于所述显示基板的微杯结构层靠近公共电极层的一侧,被配置为能够反射设定颜色的光。所述显示基板还具有设定颜色的透明态模式。对于所述设定颜色的透明态模式,所述驱动方法包括:向所述显示基板中待显示设定颜色的像素对应的像素电极传输第四像素电压信号,并向所述显示基板的公共电极层传输公共电压信号,使相应的像素电极与所述公共电极层之间产生具有设定值和设定极性的设定电压,其中,所述设定极性与所述带电粒子的极性相同;利用所述设定电压形成的电场驱动处于所述待显示设定颜色的像素区域内的带电粒子向其所在微杯的第二开口泳动,持续驱动设定时间,使所述带电粒子聚集于其所在微杯的第二开口及其周围区域,其中,所述设定值、所述设定极性和所述设定时间为,根据所述显示基板中不同种颜色的带电粒子之间迁移率的差异,所确定的进入设定颜色的透明态模式需要的电压的绝对值、极性和持续时间。
[0022] 在一些实施例中,对于所述设定颜色的透明态模式,所述驱动方法还包括:减小所述设定电压的设定值,和/或,减小所述设定电压形成的电场进行驱动的设定时间,以减小所述带电粒子在其所在微杯的第一开口及其周围区域的聚集密度,使所述显示基板所显示的设定颜色的亮度变暗;增大所述设定电压的设定值,和/或,增大所述设定电压形成的电场进行驱动的设定时间,以增大所述带电粒子在其所在微杯的第一开口及其周围区域的聚集密度,使所述显示基板所显示的设定颜色的亮度变亮。附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本公开中的技术方案,下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024] 图1A为根据一些实施例的一种显示基板的结构示意图;
[0025] 图1B为根据一些实施例的另一种显示基板的结构示意图;
[0026] 图2A为根据一些实施例的显示基板中多个微杯的正视结构示意图;
[0027] 图2B为根据一些实施例的显示基板中多个微杯的俯视结构示意图;
[0028] 图2C为根据一些实施例的显示基板中多个微杯的仰视结构示意图;
[0029] 图3A为根据一些实施例的又一种显示基板的结构示意图;
[0030] 图3B为根据一些实施例的显示基板中一个像素的俯视结构示意图;
[0031] 图4A为根据一些实施例的又一种显示基板的结构示意图;
[0032] 图4B为根据一些实施例的显示基板中一个像素的另一种俯视结构示意图;
[0033] 图5为根据一些实施例的显示基板的一种显示状态的结构示意图;
[0034] 图6为根据一些实施例的显示基板的另一种显示状态的结构示意图;
[0035] 图7为根据一些实施例的显示基板的又一种显示状态的结构示意图;
[0036] 图8为根据一些实施例的显示基板的一种驱动方法的流程图
[0037] 图9为根据一些实施例的显示基板的另一种驱动方法的流程图;
[0038] 图10为根据一些实施例的显示基板的又一种驱动方法的流程图;
[0039] 图11为根据一些实施例的显示基板的又一种驱动方法的流程图;
[0040] 图12为根据一些实施例的一种显示装置的示意图。

具体实施方式

[0041] 下面将结合附图,对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0042] 在电子纸的显示过程中,通过驱动电泳液内两种不同电性的染色粒子往返运动于电子纸的显示侧和非显示侧,可以控制电子纸的多个像素分别显示位于显示侧的染色粒子的颜色。通过在电子纸中添加多种颜色的染色粒子,能够实现电子纸的彩色化显示。
[0043] 然而,由于电泳液内两种染色粒子的电性不同,使得两种染色粒子之间容易形成内建电场,导致电子纸中各像素区域内位于非显示侧的染色粒子会在内建电场的驱动下向显示侧移动,这造成电子纸各像素所显示的颜色掺杂有其他颜色的粒子,影响显示侧的显示效果。从而导致电子纸显示的颜色极不稳定,需要经常刷新,这不仅增加了刷新电子纸的时间,而且功耗高,造成了电能的浪费。
[0044] 为此,本公开的一些实施例提供了一种显示基板1,如图1A所示,该显示基板1包括:第一基板11、微杯结构层131、电泳液133和第二基板12。
[0045] 其中,第一基板11包括像素电极层112,像素电极层112包括多个像素电极112'。
[0046] 微杯结构层131设置于第一基板11的一侧,例如微杯结构层131位于第一基板11的设置有像素电极层112的一侧。微杯结构层131包括多个微杯131',所述多个微杯131'中的每个微杯131'具有靠近像素电极层112的第一开口1311,及与第一开口1311相对的第二开口1312,每个第一开口1311的大小大于对应的第二开口1312的大小。
[0047] 电泳液133填充于所述多个微杯131'中,电泳液133掺有带电粒子132。
[0048] 第二基板12设置于微杯结构层131及电泳液133背离第一基板11的一侧,第二基板12包括公共电极层122。
[0049] 在一些实施例中,第一基板11还包括第一衬底111,像素电极层112设置在第一衬底111朝向微杯结构层131的一侧,微杯结构层131设置于像素电极层112背离第一衬底111的一侧。第二基板12还包括第二衬底121,公共电极层122设置于第一基板11朝向微杯结构层131的一侧。
[0050] 显示基板1的第一基板11侧或第二基板12侧均可作为显示基板1的显示侧。
[0051] 示例性的,如图1A所示,显示基板1的第一基板11侧作为显示基板1的显示侧,显示基板1的第二基板12侧作为显示基板1的非显示侧。这种情况下,需要第一衬底111和像素电极层112都具有良好的光学透明性,以提高显示基板1的光线透过率。例如,第一衬底111的材质为玻璃,像素电极层112为利用诸如溅射和蒸发等工艺在第一衬底111上形成的化铟(Indium Tin Oxide,ITO)等透明导电薄膜。这样,带电粒子132所反射的光能够透过像素电极层112和第一衬底111被人眼所感知
[0052] 此外,这种情况下,若在显示基板1的第二基板12侧搭载反射层14,且反射层14位于第二衬底121背离公共电极层122的一侧,则需要第二衬底121和公共电极层122都具有良好的光学透明性,以提高显示基板1的光线透过率。例如,第二衬底121的材质为玻璃,公共电极层122为利用诸如溅射或蒸发等工艺在第二衬底121上形成的氧化铟锡等透明导电薄膜。这样,反射层14所反射的光能够透过第二衬底121、公共电极层122、微杯结构层131、像素电极层112和第一衬底111被人眼所感知。
[0053] 若在显示基板1的第二基板12侧搭载反射层14,且反射层14位于第二衬底121朝向微杯结构层131的一侧,则需要反射层14与微杯结构层131之间的膜层都具有良好的光学透明性,以提高显示基板1的光线透过率。例如,反射层14位于第二衬底121与公共电极层122之间,则需要公共电极层122为利用诸如溅射或蒸发等工艺在第二衬底121上形成的氧化铟锡等透明导电薄膜;又如,反射层14位于公共电极层122与微杯结构层131之间,则需要反射层14与微杯结构层131之间的膜层(如保护层)具有良好的光学透明性,反射层14与微杯结构层131之间无其它膜层则无上述要求。这样,反射层14所反射的光能够透过微杯结构层131、像素电极层112和第一衬底111被人眼所感知。
[0054] 示例性的,如图1B所示,显示基板1的第二基板12侧作为显示基板1的显示侧,显示基板1的第一基板11侧作为显示基板1的非显示侧。这种情况下,第二衬底121和公共电极层122都具有良好的光学透明性,以提高显示基板1的光线透过率。例如,第二衬底121的材质为玻璃,公共电极层122为利用诸如溅射或蒸发等工艺在第二衬底121上形成的氧化铟锡等透明导电薄膜。这样,带电粒子132所反射的光能够透过第二衬底121和公共电极层122被人眼所感知。
[0055] 此外,这种情况下,若在显示基板1的第一基板11侧搭载反射层14,且反射层14位于第一衬底111背离像素电极层112的一侧,则需要第一衬底111和像素电极层112都具有良好的光学透明性,以提高显示基板1的光线透过率。例如,第一衬底111的材质为玻璃,像素电极层112为利用诸如溅射和蒸发等工艺在第一衬底111上形成的氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)等透明导电薄膜。这样,反射层14所反射的光能够透过第一衬底111、像素电极层112、微杯结构层131、公共电极层122和第二衬底121被人眼所感知。
[0056] 若在显示基板1的第一基板11侧搭载反射层14,且反射层14位于第一衬底111朝向微杯结构层131的一侧,则需要反射层14与微杯结构层131之间的膜层都具有良好的光学透明性,以提高显示基板1的光线透过率。例如,反射层14位于像素电极层112与微杯结构层131之间,则需要反射层14与微杯结构层131之间的膜层(如平坦化层)具有良好的光学透明性,反射层14与微杯结构层131之间无其它膜层则无上述要求。这样,反射层14所反射的光能够透过微杯结构层131、公共电极层122和第二衬底121被人眼所感知。
[0057] 在一些实施例中,每个微杯131'为一个容置腔体,被配置为容纳电泳液133和带电粒子132。在一些可能的设计中,微杯结构层131所包括的多个微杯131'可以通过对玻璃基板(Glass)进行刻蚀形成,也可以是对其它具有良好的光学透明性的材料(例如,聚对苯二甲酸(Polyethylene terephthalate,PET)类塑料)进行刻蚀形成。带电粒子132悬浮于电泳液133中,以保证带电粒子132能够在电泳液133中进行有效地泳动。
[0058] 在一些实施例中,像素电极层112和公共电极层122均与电泳液133直接接触,而出于显示基板1的透光性方面的考虑,在像素电极层112和公共电极层122的材料为诸如ITO的透明导电材料的情况下,为保证像素电极层112和公共电极层122不被电泳液133腐蚀,在像素电极层112与电泳液133接触的表面、及公共电极层122与电泳液133接触的表面设置保护层。示例性的,该保护层的材料包括但不限于二氧化(SiO2)、氮化硅(SiNx)等透光性高且能够起到保护作用的材料中的至少一种。
[0059] 这里,上述显示基板1的最小显示单元为每个像素电极112'所对应的像素,每个像素所对应的像素区域为相应像素电极112'在第一衬底111上的正投影所确定的区域。其中,位于每个像素电极112'所对应的像素区域内的微杯131'的数量可以为一个,也可以为多个。位于每个像素电极112'所对应的像素区域内的微杯131'的数量可以不为整数,例如,二分之一个、一又二分之一个、二又二分之一个,等等。无论位于每个像素电极112'所对应的像素区域内的微杯131'的数量是一个还是多个,是整数还是非整数,只要每个像素电极112'能够驱动位于相应像素区域内的带电粒子132进行泳动即可。
[0060] 基于上述结构,当像素电极层112的一个像素电极112'和公共电极层122之间形成电场时,能够驱动该像素电极112'对应的像素区域内的带电粒子132在其所在微杯131'中运动,使带电粒子132运动至其所在微杯131'靠近像素电极层112的一侧,即运动至其所在微杯131'的第一开口1311处,以使显示基板1显示带电粒子132的颜色。
[0061] 而通过改变该像素电极112'和公共电极层122之间形成的电场的方向,能够驱动该像素电极112'对应的像素区域内的带电粒子132运动至带电粒子132所在微杯131'靠近公共电极层122的一侧,即运动至带电粒子132所在微杯131'的第二开口1312处。由于第一开口1311的大小大于第二开口1312的大小,这样人眼观测像素呈现带电粒子132颜色的部分的视就会变小,像素呈现带电粒子132颜色的部分就会不易被观察到,从而达到对带电粒子132颜色隐藏的目的。从而使得相应像素能够根据需求呈现带电粒子132颜色或隐藏带电粒子132颜色。
[0062] 在一些实施例中,上述电泳液133掺有至少两种颜色的带电粒子132,所述至少两种颜色的带电粒子132的电性相同,不同种颜色的带电粒子132的迁移率不同。
[0063] 所述至少两种颜色的带电粒子132的电性相同,意味着所有带电粒子132均带正电荷,或,所有带电粒子132均带负电荷。不同种颜色的带电粒子132的迁移率不同,可以理解为,相同颜色的带电粒子132的迁移率相同,不同种颜色的带电粒子132的迁移率不同。这里,迁移率是指带电粒子132在外加电场的作用下迁移的速率,外加电场的场强不同,则带电粒子132的迁移率也不同。
[0064] 这样,当像素电极层112的一个像素电极112'和公共电极层122之间形成电场时,能够驱动该像素电极112'对应的像素区域内的带电粒子132在其所在微杯131'中运动。通过调整该像素电极112'和公共电极层122之间的电场的大小、方向及所施加的电场的持续时间,可以使具有所需要显示的颜色的带电粒子132运动至其所在微杯131'靠近像素电极层112的一侧,即运动至其所在微杯131'的第一开口1311处,而其他颜色的带电粒子132位于所述具有所需要显示的颜色的带电粒子132背离像素电极层112的一侧,从而使显示基板1的相应像素显示所需要显示的颜色。
[0065] 不仅如此,由于微杯结构层131中每个微杯131'内只有一种电性的带电粒子132,因此不同颜色的带电粒子132之间无法形成内建电场,从而远离像素电极层侧的带电粒子132不会在内建电场的驱动下向像素电极侧移动,这样避免了像素电极侧的带电粒子132中掺杂有远离像素电极层侧的带电粒子132的问题,消除了内建电场对像素电极层侧带电粒子132的影响,也就减少了对显示基板1的刷新时间,降低了功耗。而且,单电性的多种颜色的带电粒子132在被驱动的过程中,由于无需考虑内建电场的影响,因此还降低了对带电粒子132驱动的难度。
[0066] 在一些实施例中,如图1A所示,所述至少两种颜色的带电粒子132包括第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322,第一颜色的带电粒子1321的荷质比大于第二颜色的带电粒子1322的荷质比。此处,荷质比为带电粒子的电荷量和质量的比值。
[0067] 需要说明的是,带电粒子132在电泳液133中的迁移率的大小与带电粒子132所处的电场强度的大小及其本身的荷质比的大小正相关。也就是说,在电场强度相同的情况下,带电粒子132的荷质比越大,则带电粒子132的迁移率越大,带电粒子132的荷质比越小,则带电粒子132的迁移率越小。
[0068] 示例性的,第一颜色的带电粒子1321为黑色的带电粒子,第二颜色的带电粒子1322为红色的带电粒子,黑色的带电粒子的荷质比大于红色的带电粒子的荷质比,这意味着在电场强度相同的情况下,黑色的带电粒子的迁移率大于红色的带电粒子的迁移率。
[0069] 在一些实施例中,每颗带电粒子132的粒径范围为10nm~100nm。示例性的,在显示基板1所包括的至少两种颜色的带电粒子132包括第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322的情况下,每颗第一颜色的带电粒子1321的粒径为30nm,每颗第二颜色的带电粒子1322的粒径为80nm。
[0070] 当像素电极层112和公共电极层122之间的电场驱动带电粒子132运动至其所在微杯131'靠近公共电极层122的一侧时,即运动至其所在微杯131'的第二开口1312处时,由于每个微杯131'的第一开口1311的大小大于第二开口1312的大小,因此运动至第二开口1312处的带电粒子132无法对第二基板12进行遮蔽,此时显示基板1呈透明态。当显示基板1的第一基板11侧或者第二基板12侧搭载有其他的颜色膜层或图案膜层时,显示基板1显示该颜色膜层或图案膜层。
[0071] 在一些实施例中,如图1A和图1B所示,显示基板1还包括:反射层14。反射层14设置于微杯结构层131靠近公共电极层122或者像素电极层112的一侧,反射层14被配置为能够反射设定颜色的光。示例性的,反射层14为涂布有设定颜色涂料的膜层;又示例性的,反射层14为掺有设定颜色颜料的膜层。
[0072] 此处,如图1A所示,在显示基板1的第一基板11侧为显示侧的情况下,反射层14设置于微杯结构层131靠近公共电极层122的一侧,也即反射层14设置于微杯结构层131与公共电极层122之间,或者反射层14设置于公共电极层122远离微杯结构层131的一侧。
[0073] 如图1B所示,在显示基板1的第二基板12侧为显示侧时,反射层14设置于微杯结构层131靠近像素电极层112的一侧,也即反射层14设置于微杯结构层131与像素电极层112之间,或者反射层14设置于像素电极层112远离微杯结构层131的一侧。
[0074] 在一些可能的设计中,反射层14所能够反射的光的设定颜色选择高亮度颜色,例如,设定颜色为黄色或橙色。由于高亮度的颜色反射的光容易被观看到,这使得具有高亮度颜色的反射层14能够产生较好的反射效果。在此基础上,当带电粒子132与反射层14搭配应用于显示基板1中时,带电粒子132的颜色选择低亮度颜色,例如,带电粒子132的颜色包括红色、黑色、绿色或紫色等。这样,当显示基板1显示带电粒子132的颜色时,带电粒子132的颜色能够对反射层14的颜色进行遮蔽,防止显示基板1显示的画面中掺有反射层14颜色而影响显示效果。
[0075] 上述实施例中,显示基板1在呈透明态时,能够显示反射层14的颜色,这样在不增加带电粒子132的颜色种类的情况下,使显示基板1所能显示的颜色又增加了至少一种,从而使显示基板1能够显示色彩更加复杂的画面。
[0076] 在一些实施例中,上述微杯结构层131的每个微杯131'的第二开口1312在第二基板12上的正投影为一个封闭图形,该封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于人眼的极限分辨尺寸。
[0077] 此处,封闭图形例如可以为圆形、三角形、正方形或其他形状,该封闭图形也可以是由不规则曲线所围合成的平面图形。
[0078] 人眼的极限分辨尺寸为人眼观察不同尺寸的事物时,对不同尺寸的事物由可分辨至不可分辨的界限尺寸,事物的尺寸小于或等于该界限尺寸时,则人眼不能分辨或者几乎不能分辨。
[0079] 这样,当像素电极层112和公共电极层122之间形成的电场驱动带电粒子132运动至其所在微杯131'靠近公共电极层122的一侧,即其所在微杯131'的第二开口1312处时,人眼无法观察到或者几乎无法观察到带电粒子132显示的颜色,从而显示基板1为透明态,或者在显示基板1包括反射层14的情况下,显示基板1显示反射层14的颜色。
[0080] 为防止相邻两个微杯13的第一开口1311之间的间隙透射反射层的颜色,而使显示基板1需要显示的颜色受到影响,在一些实施例中,相邻两个微杯13的第一开口1311在第一基板11上的正投影的之间的间隙宽度小于或等于人眼的极限分辨尺寸。这样,人眼无法观察到或者几乎无法观察到相邻两个微杯13的第一开口1311之间的间隙透射的反射层的颜色,从而避免了反射层的颜色对显示基板1需要显示的颜色造成影响。
[0081] 一般人眼的极限分辨尺寸在15μm左右,因此,示例性的,上述封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于15μm;相邻两个微杯131'的第一开口1311在第一基板11上的正投影的之间的间隙宽度小于或等于15μm。当像素电极层112和公共电极层122之间形成的电场驱动带电粒子132运动至其所在微杯131'靠近公共电极层122的一侧时,即运动至其所在微杯131'的第二开口1312处时,第二开口1312的大小能够保证人眼无法观察到或者几乎无法观察到带电粒子132所显示的颜色,而且显示基板1需要显示的颜色也不会受到相邻两个微杯13的第一开口1311之间的间隙透射的反射层的颜色的影响。
[0082] 在一些实施例中,每个微杯131'的形状为棱台形或圆台形。棱台是指一个棱锥被平行于它的底面的一个平面所截后,截面与底面之间的几何形体。棱台的两底面是两个相似的多边形,其侧面由多个梯形构成。当每个微杯131'的形状为三棱台形时,则每个微杯131'的第一开口1311和第二开口1312的形状为三角形;当每个微杯131'的形状为六棱台形时,则每个微杯131'的第一开口1311和第二开口1312的形状为六边形。
[0083] 而圆台是指一个圆锥被平行于它的底面的一个平面所截后,截面与底面之间的几何形体。当每个微杯131'的形状为圆台形时,则每个微杯131'的第一开口1311和第二开口1312的形状为圆形。
[0084] 示例的,如图2A、图2B和图2C所示,每个微杯131'的形状为正六棱台形,即每个微杯131'的第一开口1311所确定的平面和第二开口1312所确定的平面分别为正六棱台形的两底面,二者相互平行,且第一开口1311的开口形状和第二开口1312的开口形状均为正六边形。每个微杯131'包括六个侧面,六个侧面的形状为相同的等腰梯形。这样设置,使得每个微杯131'的受均匀,具有较好的稳固性。
[0085] 在一些可能的设计中,如图2B所示,每个微杯131'的第一开口1311的一组对边之间的最短距离D1为140μm~160μm,这样,第一开口1311的大小能够满足高像素密度(Pixels Per Inch,PPI)的需求。
[0086] 在一些可能的设计中,如图2B和图2C所示,所述多个微杯131'在第一基板11上的正投影中,相邻两个微杯131'的第一开口1311的正投影之间的间隙宽度D4为12μm~15μm,相邻两个微杯131'的第二开口1312的正投影之间的间隙宽度D5为140μm~160μm。这样,能够使得每个微杯131'的第一开口1311与第二开口1312的正投影的中心重合,保证每个微杯131'呈正棱台形,使得每个微杯131'各处的受力更加均匀;并且,相邻两个微杯131'的第一开口1311的正投影之间的间隙宽度D4为12μm~15μm,能够保证相邻两个微杯131'的第一开口1311之间的间隙不被人眼察觉或者几乎不被人眼察觉。
[0087] 在一些实施例中,如图2A、图2B和图2C所示,所述多个微杯131'的形状为正六棱台形,每个微杯131'的第一开口1311的一组对边之间的最短距离D1为150μm,每个微杯131'的第二开口1312的一组对边之间的最短距离D2为15μm;每个微杯131'在垂直于第一基板11的方向上的尺寸D3为150μm;所述多个微杯131'在第一基板11上的正投影中,相邻两个微杯131'的正投影的第一开口1311之间的间隙宽度D4为15μm,相邻两个微杯131'的正投影的第二开口1312之间的间隙宽度D5为150μm。
[0088] 在一些可能的设计中,如图2A所示,每个微杯131'在垂直于第一基板11的方向上的尺寸D3为140μm~160μm,该尺寸也即每个微杯131'中带电粒子132在第一开口1311与第二开口1312之间进行迁移的最大迁移距离。该尺寸范围既能够保证带电粒子132有足够的迁移距离,以使不同颜色的带电粒子132能够充分分层,进而使得显示基板1显示不同颜色;又不会因微杯结构层131在垂直于第一基板11的方向上的尺寸过大而造成显示基板1过厚,从而满足显示基板1轻薄化的需求。
[0089] 在一些实施例中,如图3A和图4A所示,第一基板11还包括:有源器件层113,有源器件层113设置于第一衬底111和像素电极层112之间。
[0090] 有源器件层113包括多个驱动开关管1134、透明的多个第一存储电容电极1133和透明的多个第二存储电容电极1131。每个驱动开关管1134例如为TFT(Thin  Film Transistor,薄膜晶体管),每个驱动开关管1134与像素电极层112中的相应像素电极112'电连接,例如每个驱动开关管1134的漏极与相应像素电极112'电连接,每个驱动开关管1134被配置为对与其电连接的像素电极112'进行驱动。
[0091] 由于在单电性的多种颜色的带电粒子132的驱动过程中,无需考虑内建电场的影响,带电粒子132的驱动难度降低,因此对所述多个驱动开关管1134性能的要求也能够相应的降低,这就使得,每个驱动开关管1134的尺寸能够减小,从而每个驱动开关管1134的遮光面积能够减小,这有助于提高显示基板1的光线透过率。
[0092] 示例性的,如图4A和图4B所示,上述每个驱动开关管1134为单栅薄膜晶体管(薄膜晶体管有一个栅极),这样,驱动开关管1134在第一衬底111上的正投影会比较小,从而减小了每个驱动开关管1134对显示基板1的显示所造成的影响。
[0093] 示例性的,如图3A和图3B所示,上述每个驱动开关管1134为双栅薄膜晶体管(薄膜晶体管有两个栅极),这样,在每个驱动开关管1134关闭后,可以减小漏电流对像素电极112'的影响。
[0094] 在一些可能的设计中,每个驱动开关管1134在第一衬底111上的正投影在一个长20μm,宽15μm的矩形范围内,由于人眼的极限分辨尺寸一般在15μm左右,因此在上述尺寸范围内,每个驱动开关管1134为人眼不可见或者几乎为人眼不可见,从而保证了每个驱动开关管1134不会对显示基板1的显示造成影响。
[0095] 透明的多个第一存储电容电极1133与所述多个驱动开关管1134分别相对应电连接,例如每个第一存储电容电极1133与相应驱动开关管的漏极电连接,因此每个第一存储电容电极1133上的电信号与相应驱动开关管1134所对应的像素电极112'上的电信号相同。
[0096] 本公开实施例对所述多个第一存储电容电极1133所处的膜层位置并不设限。示例性的,如图3A所示,所述多个第一存储电容电极1133与像素电极层112的多个像素电极112'异层设置。例如,所述多个第一存储电容电极1133可设置于像素电极层112朝向第一衬底111的一侧,且所述多个第一存储电容电极1133与像素电极层112之间通过绝缘层1135隔开。
[0097] 示例性的,如图4A所示,所述多个第一存储电容电极1133与像素电极层112的多个像素电极112'同层设置。
[0098] 例如,所述多个第一存储电容电极1133与所述多个像素电极112'均为相互分离的独立的电极,每个第一存储电容电极1133直接与相应的驱动开关管1134电连接;或者,每个第一存储电容电极1133通过连接线与相应的像素电极112'电连接,从而使每个第一存储电容电极1133通过相应的像素电极112'与相应的驱动开关管1134间接电连接。
[0099] 又如,如图4A所示,每个第一存储电容电极1133与相应的像素电极112'形成为一体结构,也可以这样认为,每个像素电极112'延伸至待形成相应的第一存储电容电极1133的区域,延伸部分作为相应的第一存储电容电极1133,这相当于每个像素电极112'兼具相应的第一存储电容电极1133的功能,这样有利于简化显示基板1的制备工艺。
[0100] 如图3A和图4A所示,所述透明的多个第二存储电容电极1131,与所述多个第一存储电容电极1133分别相对应,相对应的第一存储电容电极1133和第二存储电容电极1131在第一衬底111上的正投影具有重叠区域,这样,相对应的第一存储电容电极1133和第二存储电容电极1131之间能够形成存储电容器
[0101] 其中,所述多个第二存储电容电极1131设置于第一衬底111靠近所述多个第一存储电容电极1133的一侧,每个第二存储电容电极1131接地或者电连接公共电压端。这样,相对应的第一存储电容电极1133和第二存储电容电极1131中,第一存储电容电极1133的电压为相应像素电极112'上的像素电压,第二存储电容电极1131的电压为接地电压或者公共电压,从而二者之间形成存储电容器。
[0102] 需要说明的是,在一些实施例中,第一基板11还包括设置于所述多个第一存储电容电极1133和所述多个第二存储电容电极1131之间的第一绝缘层1132,以使所述多个第一存储电容电极1133和所述多个第二存储电容电极1131之间保持电绝缘。
[0103] 在一些实施例中,有源器件层113所包括的每个驱动开关管1134包括栅极、源极和漏极,栅极、源极和漏极的材料采用透明导电材料,这样使得每个驱动开关管1134变得透明,增大了显示基板1的光线透过率。示例性的,每个驱动开关管1134的栅极、源极和漏极所采用的透明导电材料可以为透明的金属氧化物导电材料,例如ITO、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)等。
[0104] 在一些可能的设计中,每个驱动开关管1134的栅极、源极和漏极可以采用和所述多个第一存储电容电极1133及所述多个第二存储电容电极1131相同的透明导电材料,例如ITO、IZO等。
[0105] 在一些可能的设计中,如图3A和图4A所示,每个驱动开关管1134的栅极设置于第一衬底111上,与对应的第二存储电容电极1131同层设置,且二者采用相同的透明导电材料,这就使得每个驱动开关管1134的栅极能够与对应的第二存储电容电极1131在同一工序中形成。
[0106] 在另一些可能的设计中,如图3所示,每个第一存储电容电极1133与对应的驱动开关管1134的漏极和源极同层设置,且它们采用相同的透明导电材料,这就使得每个驱动开关管1134的漏极、源极、及与漏极对应的第一存储电容电极1133能够在同一工序中形成,从而简化了生产工序。
[0107] 在一些实施例中,如图1A和图1B所示,显示基板1还包括导电部件15。导电部件15设置于微杯结构层131的外侧,导电部件15的一端与第二基板12的公共电极层122电连接,另一端与第一基板11的多个第二存储电容电极1131电连接。这样,通过仅在第一基板11上设置接收公共电压的端口,显示基板1外部提供的公共电压信号由该端口传输给第一基板11的多个第二存储电容电极1131,并且公共电压信号能够通过该导电部件15传输至第二基板12的公共电极层122,从而无需在第二基板12上设置公共电压的端口,就能够向第二基板
12的公共电极层122传输公共电压,简化了第二基板12的结构。示例性的,导电部件15的材料包括导电胶。
[0108] 在一些实施例中,如图1A和图1B所示,显示基板1还包括:封框胶16。封框胶16设置于第一基板11与第二基板12之间,且围绕微杯结构层131,这样,封框胶16能够将第一基板11与第二基板12粘接在一起,以对第一基板11和第二基板12之间的微杯结构层131进行密封,从而对微杯结构层131形成保护,避免微杯结构层131受到外部的水气侵蚀和空气氧化。
示例性的,封框胶16位于微杯结构层131的外侧,围绕微杯结构层131一圈,形成为框形结构。
[0109] 在显示基板还包括导电部件15的情况下,导电部件15位于封框胶16的靠近所述微杯结构层131的一侧。进一步的,当封框胶16形成为框形结构的情况下,导电部件15位于封框胶16所形成的框形结构内部。这样,封框胶16将导电部件15封装于显示基板1的内部,能够起到保护导电部件15的作用。
[0110] 在一些实施例中,如图1A和图1B所示,显示基板1还包括:控制芯片17。控制芯片17设置于第一基板11朝向第二基板12的一侧的边框区域18(如图1中的虚线框18所示的区域),且被封装于封框胶16中。控制芯片17与第一基板11的有源器件层113电连接,以向有源器件层113中的所述多个驱动开关管1134传输控制信号,使所述多个驱动开关管1134对对应的像素电极112'进行驱动。在显示基板还包括导电部件15的情况下,控制芯片17还与导电部件15电连接,以通过导电部件15向第二基板12的公共电极层122传输公共电压。
[0111] 在一些实施例中,显示基板1还包括:柔性电路板(Flexible Printed Circuit,简称FPC),柔性电路板与控制芯片17电连接,被配置为于向控制芯片17输出数据信号和工作电压。其中,数据信号为控制显示基板1中每个像素电极112'上的电压的信号,工作电压为控制芯片17的工作电压。
[0112] 在一些实施例中,如图1A、图1B、图3A、图4A、图5图6和图7所示,上述显示基板1还包括保护层19和胶粘层10。保护层19被配置为将显示基板1显示侧的基板(即第一基板11或第二基板12)与空气中的水气、氧气进行隔绝,以防止空气中水气和氧气对显示基板1显示侧的基板的侵蚀氧化。胶粘层10被配置为将保护层19和第一基板11粘接在一起。
[0113] 需要说明的是,由于保护层19和胶粘层10设置于显示基板1的显示侧,因此,保护层19和胶粘层10需要具有良好的光学透明性,示例性的,保护层19的材质可为聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS),胶粘层10可为光学透明胶(Optically Clear Adhesive,简称OCA)。
[0114] 如图12所示,本公开的一些实施例提供了一种显示装置100,该显示装置100包括上述实施例所述的显示基板1。
[0115] 该显示装置100所包括的显示基板1中,具有包括多个微杯131'的微结构层131,每个微杯131'中容纳掺有带电粒子132的电泳液133,这样通过驱动带电粒子132在其所在的131'中泳动,可以实现画面的显示。
[0116] 示例性的,显示装置100包括电子书阅读器、商场的电子标签、广告展示牌、电子指示牌、以及带有显示功能的智能终端等具有显示功能的产品或部件。
[0117] 在此基础上,上述显示装置100通过在显示基板1的微杯结构层131中的每个微杯131'内只设置一种电性的带电粒子132,使带电粒子132之间无法形成内建电场,从而消除了内建电场中非显示侧带电粒子132对显示侧带电粒子132的影响,减少了对显示基板1的刷新时间,降低功耗。不仅如此,单电性的多种颜色的带电粒子132在被驱动的过程中,由于无需考虑内建电场的影响,因此还降低了对带电粒子132驱动的难度。
[0118] 本公开的一些实施例提供了一种显示基板1的驱动方法,该控制方法被配置为驱动如上面一些实施例所述的显示基板1,该显示基板1具有至少两种颜色的带电粒子132,从而该显示基板1具有至少两种颜色的墨水态模式。
[0119] 对于所述至少两种颜色的墨水态模式中的每种颜色的墨水态模式,如图3A、图4A、图5、及图8所示,显示基板1的驱动方法包括S100~S200。
[0120] S100:向显示基板1中待显示目标颜色的像素对应的像素电极112'传输像素电压信号,向显示基板1的公共电极层122传输公共电压信号,使相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有目标值和目标极性的目标电压。
[0121] S200:利用目标电压形成的电场驱动处于待显示目标颜色的像素区域内的带电粒子132泳动,持续驱动目标时间,使目标颜色的带电粒子132相对于其他颜色的带电粒子132更靠近其所在微杯131'的第一开口1311。
[0122] 其中,目标值、目标极性和目标时间为,根据显示基板1中不同种颜色的带电粒子132之间迁移率的差异,所确定的进入目标颜色的墨水态模式需要的电压的绝对值、极性和持续时间。此处,目标值为目标电压的大小的绝对值,目标时间为目标电压的持续时间,目标极性为目标电压的极性,即目标电压为正极性或目标电压为负极性。
[0123] 需要说明的是,本公开实施例中所提及的正极性和负极性均是以施加在公共电极层122上的公共电压信号的电位为参考而言的,若相应的像素电极112'与公共电极层122的电位之差为正值,则目标电压为正极性;若相应的像素电极112'与公共电极层122的电位之差为负值,则目标电压为负极性。
[0124] 基于显示基板1的结构可知,通过控制像素电极层112和公共电极层122之间的电位之差以形成不同的电场,当像素电极层112的一个像素电极112'和公共电极层122之间形成电场时,能够驱动该像素电极112'对应像素区域内的带电粒子132在其所在微杯131'中运动。通过调整该像素电极112'和公共电极层122之间的电场的大小、方向及施加电场的持续时间,能够使具有所需要显示的颜色的带电粒子132运动至其所在微杯131'靠近像素电极层112的一侧,即运动至其所在微杯131'的第一开口1311处,而其他颜色的带电粒子132位于所述具有所需要显示的颜色的带电粒子132背离所述像素电极层112的一侧,这样就使与该像素电极112'对应的像素显示所需要显示的颜色。
[0125] 基于此,在使像素电极层112的一个像素电极112'对应的像素显示所需要显示的颜色的过程中,由于微杯结构层131的每个微杯131'内只有一种电性的带电粒子132,这使得不同颜色的带电粒子132之间无法形成内建电场,从而消除了内建电场对显示侧带电粒子132的影响,减少了刷新时间,降低了功耗。
[0126] 如图3A、图4A和图5所示,在一些实施例中,显示基板1包括第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322,第一颜色的带电粒子1321的迁移率大于第二颜色的带电粒子1322的迁移率。相应的,显示基板1具有第一颜色的墨水态模式和第二颜色的墨水态模式。第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322均为带正电荷的粒子,或者均为带负电荷的粒子。
[0127] 示例性的,第一颜色的带电粒子1321包括黑色的带电粒子,第二颜色的带电粒子1322包括红色的带电粒子,黑色的带电粒子的迁移率大于红色的带电粒子的迁移率。相应的,显示基板1具有黑色墨水态模式(即第一颜色的墨水态模式)和红色墨水态模式(即第二颜色的墨水态模式)。黑色的带电粒子和红色的带电粒子均为带正电荷的粒子,或者均为带负电荷的粒子。
[0128] 在一些实施例中,如图3A、图4A、和图9所示,对于第一颜色的墨水态模式,显示基板1的驱动方法包括S110~S210。
[0129] S110:向待显示第一颜色的像素对应的像素电极112'传输第一像素电压信号,并向公共电极层122传输公共电压信号,使相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有第一目标值和第一目标极性的第一目标电压。
[0130] 在S110中,第一目标极性与带电粒子132的极性相反,这样,具有第一目标极性的第一目标电压所形成的电场能够驱动带电粒子132向其所在微杯131'的第一开口1311运动。
[0131] S210:利用第一目标电压形成的电场驱动处于所述待显示第一颜色的像素区域内的带电粒子132向其所在微杯131'的第一开口1311泳动,持续驱动第一目标时间,使第一颜色的带电粒子1321相对于第二颜色的带电粒子1322更靠近其所在微杯131'的第一开口1311。
[0132] 在S210中,由于第一颜色的带电粒子1321的迁移率大于第二颜色的带电粒子1322的迁移率,在第一目标电压形成的电场的驱动下,第一颜色的带电粒子1321比第二颜色的带电粒子1322先到达其所在微杯131'的第一开口1311,这样,待显示第一颜色的像素显示第一颜色。
[0133] 示例性的,第一颜色的带电粒子1321包括黑色的带电粒子,第二颜色的带电粒子1322包括红色的带电粒子,黑色的带电粒子的迁移率大于红色的带电粒子的迁移率;显示基板1的第一颜色的墨水态模式为黑色墨水态模式;黑色的带电粒子和红色的带电粒子均带正电。如图3A、图4A所示,若要显示基板1显示黑色,则显示基板1的驱动方法包括:
[0134] 向待显示黑色的像素对应的像素电极112'传输第一像素电压信号(其电位例如为-15V),并向公共电极层122传输公共电压信号(其电位例如为接地电位,即零电位),使得相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有第一目标值(15V)和第一目标极性(负极性)的第一目标电压。
[0135] 利用第一目标电压形成电场,此时,电场线方向由公共电极层122指向对应的像素电极112',电场力驱动待显示黑色的像素区域内的带电粒子132向其所在微杯131'的第一开口1311泳动,持续驱动第一目标时间(例如为320ms)。由于黑色的带电粒子的迁移率大于红色的带电粒子的迁移率,因此在相同的电场力的作用下,黑色的带电粒子会比红色的带电粒子更先到达其所在微杯131'的第一开口1311侧,这样黑色的带电粒子相对于红色的带电粒子更靠近其所在微杯131'的第一开口1311,此时,对应像素显示黑色。
[0136] 在一些实施例中,如图5和图10所示,对于第二颜色的墨水态模式,显示基板1的驱动方法包括多个驱动周期,每个驱动周期包括S120、S220、S130和S230。
[0137] S120:向待显示第二颜色的像素对应的像素电极112'传输第二像素电压信号,并向公共电极层122传输公共电压信号,使相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有第二目标值和第二目标极性的第二目标电压。
[0138] 在S120中,第二目标极性与带电粒子的极性相同,这样,具有第二目标极性的第二目标电压所形成的电场能够驱动带电粒子132向相应微杯131'的第二开口1312运动。
[0139] S220:利用第二目标电压形成的电场驱动处于待显示第二颜色的像素区域内的带电粒子132向其所在微杯131'的第二开口1312泳动,持续驱动第二目标时间,使第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322分层,且第一颜色的带电粒子1321相对于第二颜色的带电粒子1322更靠近其所在微杯131'的第二开口1312;
[0140] 在S220中,由于第一颜色的带电粒子1321的迁移率大于第二颜色的带电粒子1322的迁移率,在第二目标电压形成的电场的驱动下,第一颜色的带电粒子1321比第二颜色的带电粒子1322更靠近其所在微杯131'的第二开口1312。
[0141] S130:向待显示第二颜色的像素对应的像素电极112'传输第三像素电压信号,并向公共电极层122传输公共电压信号,使相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有第三目标值和第一目标极性的第三目标电压。
[0142] 在S130中,第三目标值小于第二目标值,这样,第一目标极性的第三目标电压所形成的电场驱动带电粒子132向其所在微杯131'的第一开口1311运动,而由于第三目标值小于第二目标值,这使得带电粒子132向其所在微杯131'的第一开口1311运动的迁移率会比较小。
[0143] S230:利用第三目标电压形成的电场驱动处于待显示第二颜色的像素区域内的带电粒子132向其所在微杯131'的第一开口1311泳动,持续驱动第三目标时间,使第二颜色的带电粒子1322相对于第一颜色的带电粒子1321更靠近其所在微杯131'的第一开口1311。
[0144] 由于相对于S120和S220,在S130中,在第三目标电压形成的电场的驱动下,第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322的迁移率中会有所减小,因此,在S230中,要驱动带电粒子132由相应微杯131'的第二开口1312迁移至其所在微杯131'的第一开口1311,则应使电场驱动的持续时间第三目标时间大于S220中的第二目标时间。
[0145] 在S230的迁移过程中,由于初始时第一颜色的带电粒子1321相对于第二颜色的带电粒子1322更靠近其所在微杯131'的第二开口1312,并且迁移过程中第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322的迁移率较小,即移动比较慢,因此迁移过程中第一颜色的带电粒子1321和第二颜色的带电粒子1322的相对位置不会发生变化,仍然为第一颜色的带电粒子1321相对于第二颜色的带电粒子1322更靠近其所在微杯131'的第二开口1312,从而当带电粒子132迁移至其所在微杯131'的第一开口1311后,此时第二颜色的带电粒子
1322相对于第一颜色的带电粒子1321更靠近其所在微杯131'的第一开口1311。
[0146] 基于上述驱动方式,可以使第二颜色的带电粒子1322相对于第一颜色的带电粒子1321更靠近其所在微杯131'的第一开口1311,从而使第二颜色的带电粒子1322和第一颜色的带电粒子1321之间形成分层的趋势,这样,经过多个周期的驱动,第一颜色的带电粒子
1321和第二颜色的带电粒子1322的分层效果越来越明显,使第二颜色的带电粒子1322相对于第一颜色的带电粒子1321更靠近其所在微杯131'的第一开口1311。
[0147] 示例性的,如图5所示,若要显示基板1显示红色,则显示基板1的驱动方法包括:向待显示红色的像素对应的像素电极112'传输第二像素电压信号(其电位例如为+15V),并向公共电极层122传输公共电压信号(其电位例如为接地电位,即零电位),使得相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有第二目标值(15V)和第二目标极性(正极性)的第二目标电压。
[0148] 利用第二目标电压形成电场,此时,电场线方向由对应的像素电极112'指向公共电极层122,电场力驱动待显示红色的像素区域内的带电粒子132向微杯131'的第二开口1312泳动,持续驱动第二目标时间(例如为30ms),使黑色的带电粒子和红色的带电粒子分层,此时,黑色的带电粒子相对于红色的带电粒子更靠近其所在微杯131'的第二开口1312。
[0149] 然后,向待显示红色的像素对应的像素电极112'传输第三像素电压信号(其电位例如为-6V),并向公共电极层122传输公共电压信号(其电位例如为接地电位,即零电位),使得相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有第三目标值(6V)和第一目标极性(例如为负极性)的第三目标电压。
[0150] 利用第三目标电压形成电场,此时,电场线方向由公共电极层122指向对应的像素电极112',电场力驱动待显示红色的像素区域内的带电粒子132向微杯131'的第一开口1311泳动,持续驱动第三目标时间(例如为350ms)。由于第三目标电压的电压值较小,因此第三目标电压形成的电场的强度较小,红色的带电粒子和黑色的带电粒子会整体缓慢的向其所在微杯131'的第一开口1311泳动。
[0151] 然后循环执行上述带电粒子132的两个泳动过程,循环次数例如为12次,即驱动周期为12个周期,以来回振荡的方式使红色的带电粒子相对于黑色的带电粒子更靠近其所在微杯131'的第一开口1311,从而使对应像素显示红色。
[0152] 如图6和图7所示,在一些实施例中,显示基板1还包括反射层14,反射层14设置于显示基板1的微杯结构层131靠近公共电极层122的一侧,被配置为能够反射设定颜色的光。相应的,显示基板1还具有设定颜色的透明态模式。
[0153] 如图6、图7和图11所示,对于上述设定颜色的透明态模式,驱动方法包括S300~S400。
[0154] S300:向显示基板1中待显示设定颜色的像素对应的像素电极112'传输第四像素电压信号,向显示基板1的公共电极层122传输公共电压信号,使相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有设定值和设定极性的设定电压。
[0155] 在S300中,设定极性与带电粒子的极性相同,这样,设定极性的设定电压所形成的电场能够驱动带电粒子132向相应微杯131'的第二开口1312运动。
[0156] S400:利用设定电压形成的电场驱动处于待显示设定颜色的像素区域内的带电粒子132向相应微杯131'的第二开口1312泳动,持续驱动设定时间,使带电粒子聚集于其所在微杯131'的第二开口1312及其周围区域。
[0157] 其中,设定值、设定极性和设定时间为,根据显示基板1中不同种颜色的带电粒子132之间迁移率的差异,所确定的进入设定颜色的透明态模式需要的电压的绝对值、极性和持续时间。
[0158] 当像素电极层112和公共电极层122之间的电场驱动带电粒子132运动至公共电极层122的一侧时,由于每个微杯131'靠近像素电极层112的第一开口1311的大小大于与第一开口1311相对的第二开口1312的大小,因此运动至公共电极层122侧的带电粒子132无法对第二基板12进行遮蔽,此时显示基板1呈透明态。基于此,在显示基板1包括具有设定颜色的反射层14的情况下,显示基板1显示反射层14的颜色。
[0159] 示例性的,如图6所示,设定带电粒子132带正电荷,反射层14的颜色为黄色。若要显示基板1显示黄色,则显示基板1的驱动方法包括S310~S410。
[0160] S310:向显示基板1中待显示反射层14颜色的像素对应的像素电极112'传输第四像素电压信号(其电位例如为+20V);向显示基板1的公共电极层122传输公共电压信号(其电位例如为接地电位,即零电位),使相应的像素电极112'与公共电极层122之间产生具有设定值(20V)和设定极性(正极性)的设定电压。
[0161] S410:利用设定电压形成的电场,此时,电场线方向由对应的像素电极指向公共电极层122,电场力驱动待显示设定颜色的像素区域内的带电粒子132向其所在微杯131'的第二开口1312泳动,持续驱动设定时间(例如为2000ms),使带电粒子132聚集于其所在微杯131'的第二开口1312及其周围区域。
[0162] 在第二开口1312在第二基板12上的正投影为一个封闭图形,且该封闭图形边界上的任意一点到边界上其它点的距离均小于或等于人眼的极限分辨尺寸的情况下,人眼无法观察到带电粒子的颜色,此时,带电粒子132无法对反射层14的颜色进行遮挡,显示基板1中的待显示像素显示黄色。
[0163] 在一些实施例中,如图7所示,当显示基板1呈透明态模式时,通过控制带电粒子132在其所在微杯131'中的分布位置,使显示基板1具有不同程度的透明态,从而使显示基板1呈现亮度不同的反射层14的颜色。因此,对于设定颜色的透明态模式,上述驱动方法还包括:
[0164] 减小设定电压的设定值,和/或,减小设定电压进行驱动的设定时间,以减小带电粒子132在其所在微杯131'的第一开口1311及其周围区域的聚集密度,使显示基板1所显示的设定颜色的亮度变暗。
[0165] 增大所述设定电压的设定值,和/或,增大设定电压进行驱动的设定时间,以增大所述带电粒子在其所在微杯131'的第一开口1311及其周围区域的聚集密度,使所述显示基板1所显示的设定颜色的亮度变亮。
[0166] 示例性的,将向显示基板1中待显示反射层14颜色的像素对应的像素电极112'传输第四像素电压信号减小至+18V,使设定电压形成的电场的场强减小;将设定电压进行持续驱动的设定时间减小至1800ms的设定时间,这就使得聚集于待显示反射层14颜色的像素区域中微杯131'的第二开口1312及其周围区域的带电粒子132的分布密度减小。此时,带电粒子132对反射层14的颜色有轻微的遮挡,待显示像素显示第一亮度等级的黄色。
[0167] 示例性的,将向显示基板1中待显示反射层14颜色的像素对应的像素电极112'传输第四像素电压信号减小至+18V,使设定电压形成的电场的场强减小;将设定电压进行持续驱动的设定时间减小至1500ms,这就使得聚集于待显示反射层14颜色的像素区域中微杯131'的第二开口1312及其周围区域的带电粒子132的分布密度进一步减小。此时,带电粒子
132对反射层14的颜色有进一步的遮挡,待显示像素显示第二亮度等级的黄色。
[0168] 示例性的,将向显示基板1中待显示反射层14颜色的像素对应的像素电极112'传输第四像素电压信号减小至+16V,使设定电压形成的电场的场强减小;将设定电压进行持续驱动的设定时间减小至1300ms,这就使得聚集于待显示反射层14颜色的像素区域中微杯131'的第二开口1312及其周围区域的带电粒子132的分布密度再进一步减小。此时,带电粒子132对反射层14的颜色有再进一步的遮挡,待显示像素显示第三亮度等级的黄色。
[0169] 其中,由第一亮度等级的黄色至第二亮度等级的黄色,再至第三亮度等级的黄色,亮度逐渐变暗。
[0170] 需要说明的是,上述实施例均是以带电粒子132所带电荷为正电荷进行示例性说明的。若上述带电粒子132所带电荷为负电荷,则在利用目标电压形成的电场对待显示目标颜色的像素对应的微杯131'中的带电粒子132进行驱动时,需对上述目标电压的极性进行改变。
[0171] 在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0172] 以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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