电子纸显示装置的制作方法

1.本发明涉及一种显示装置，特别涉及一种电子纸显示装置。
背景技术：
：：2.在现有技术中，不论是液晶显示装置或发光二极体显示装置都仍具有需要持续供应电能的缺点，也就是说，显示装置显示画面的同时，仍配合着电力的持续消耗。因此，双稳态(bi-stable)电子纸显示装置因此因应而生。当双稳态的电子纸装置显示影像或画面时，不需输入额外的电源，此影像或画面会一直被保留，只有在改变成另一种状态或显示画面时才需输入额外电源，这种具低耗电及可存储性的特性，已成为下一世代显示装置的首选之一。3.在现有的电子装置中，为了提供驱动显示面板所需的直流电压，往往需要设置一个电压转换器(直流-直流转换器)将电源转换成面板所需的直流电压。然而，现有的电压转换器的电路往往制作在系统控制板上，而系统控制板一般为印刷电路板，由于电压转换器的电路一般包含集成电路(ic)、电晶体、电阻、电容及其他零件等，为了将这些元件安装在印刷电路板上，印刷电路板(系统控制板)的尺寸势必需要比较大。技术实现要素：4.本发明的目的为提供一种电子纸显示装置，相较于现有的技术来说，本发明的电子纸显示装置的系统控制板的整体尺寸较小。5.为实现述目的，依据本发明的一种电子纸显示装置，包括驱动衬底、电子纸膜、驱动芯片、系统控制板以及电压转换电路。电子纸膜设置于驱动衬底上。驱动芯片设置驱动衬底上并邻近电子纸膜，驱动芯片与驱动衬底电性连接，且驱动芯片通过驱动衬底驱动电子纸膜显示影像。系统控制板包括主控制芯片，主控制芯片与驱动衬底和驱动芯片电性连接。电压转换电路输出驱动电子纸膜所需的直流电压传送至驱动衬底；其中，电压转换电路位于驱动芯片或主控制芯片中。6.在一个实施例中，驱动衬底包括电子纸设置区和与电子纸设置区邻接的外围区，电子纸膜设置于电子纸设置区，驱动芯片设置外围区。7.在一个实施例中，电子纸膜为微胶囊型电子纸、微杯型电子纸、或胆固醇液晶电子纸。8.在一个实施例中，驱动衬底与电子纸膜组成显示模块，驱动芯片包括显示模块的扫描驱动电路和/或数据驱动电路。9.在一个实施例中，主控制芯片包含微控制单元。10.在一个实施例中，电压转换电路包括升压电路、电荷泵电路或稳压电路、或其组合。11.在一个实施例中，主控制芯片提供电源给电压转换电路，电压转换电路将电源转换为驱动电子纸膜所需的直流电压。12.在一个实施例中，当电压转换电路位于驱动芯片时，电压转换电路是以集成电路工艺制作于驱动芯片中。13.在一个实施例中，当电压转换电路位于主控制芯片时，电压转换电路是以集成电路工艺制作于主控制芯片中。14.在一个实施例中，电子纸显示装置进一步包括连接电路板，系统控制板与驱动衬底分别连接于连接电路板的相反侧，且系统控制板通过连接电路板与驱动衬底和驱动芯片电性连接。15.承上所述，在本发明的电子纸显示装置中，驱动芯片设置驱动衬底上并邻近电子纸膜，驱动芯片与驱动衬底电性连接，且驱动芯片通过驱动衬底驱动电子纸膜显示影像；系统控制板包括主控制芯片，主控制芯片与驱动衬底和驱动芯片电性连接。电压转换电路输出驱动电子纸膜所需的直流电压传送至驱动衬底；其中，电压转换电路位于驱动芯片或主控制芯片中。通过上述的设计，由于在驱动芯片或主控制芯片的工艺中，可以直接利用芯片(半导体)工艺同时制作电压转换电路，因此，可以使电压转换电路的体积较小，进而使电子纸显示装置的系统控制板的整体尺寸也较小。附图说明16.图1为本发明的一个实施例的一种电子纸显示装置的示意图。17.图2为本发明方不同实施例的电子纸显示装置示意图。具体实施方式18.以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的电子纸显示装置，其中相同的元件将以相同的附图标记加以说明。19.请参照图1所示，其为本发明的一个实施例的一种电子纸显示装置的示意图。电子纸显示装置1包括驱动衬底11、电子纸膜12、驱动芯片13、系统控制板14以及电压转换电路15。另外，本实施例的电子纸显示装置1进一步可包括连接电路板16。20.驱动衬底11的表面包括有电子纸设置区a1、以及与电子纸设置区a1邻接的外围区a2。在此，电子纸设置区a1即为设置电子纸膜12的区域，而外围区a2为驱动衬底11上，非电子纸设置区a1的其他区域，且电子纸设置区a1与外围区a2相邻。本实施例的外围区a2是以围设于电子纸设置区a1的外围为例。21.电子纸膜12设置于驱动衬底11的电子纸设置区a1，且驱动衬底11可控制电子纸膜12显示影像。在一些实施例中，驱动衬底11可包含多个像素，各像素可具有至少一个开关，例如为薄膜晶体管(tft)，使驱动衬底11为有源矩阵(activematrix)驱动式的薄膜晶体管衬底，由此控制各个像素之电场形成与否。在一些实施例中，驱动衬底11也可为无源矩阵(passivematrix)驱动式的驱动衬底，并不限定。驱动衬底11的基材可视产品需求而改变其方式。在此，驱动衬底11可包含玻璃基材、塑料基材或柔性基材，其上设有像素电路。其中，柔性基材的材料例如但不限于为聚亚酰胺(polyimide,pi)。22.电子纸膜12为双稳态的电子纸显示器，因此具有省电特性和宽视角等优点，其可为微胶囊(microcapsule)型电子纸、微杯(microcup)型电子纸、或胆固醇液晶(cholestericliquidcrystal)电子纸，但也不限于此。在一些实施例中，电子纸膜12为微胶囊型或微杯型电子纸时，其显示介质可包含电泳物质，电泳物质包含多个带电荷的浅色颜料微粒以及深色的介质溶液，颜料微粒和介质溶液分别容置于多个微胶囊内，而微胶囊之间则可利用粘合剂而结合在一起；或者，电泳物质的内容物也可以是深色的颜料微粒与浅色介质溶液的组合；又或者，电泳物质的内容物也可以是多种颜色的颜料微粒与浅色介质溶液的组合，本发明不限制。23.驱动芯片13设置驱动衬底11上并邻近电子纸膜12。在此，驱动芯片13设置于驱动衬底11的外围区a2，并与驱动衬底11电性连接，且驱动芯片13可通过驱动衬底11驱动电子纸膜12显示影像。在此，驱动芯片13是以玻璃衬底芯片接合(chiponglass,cog)技术设置于外围区a2。在一些实施例中，驱动衬底11与电子纸膜12组成显示模块，且驱动芯片13可包括该显示模块的扫描驱动电路(scandriver)和/或数据驱动电路(datadriver)。换句话说，驱动芯片13具有显示模块的扫描线驱动功能、或数据线驱动功能；或者，同时具有(整合)扫描线驱动功能和数据线驱动功能，并不限制。24.系统控制板14包括主控制芯片141，且主控制芯片141与驱动芯片13和驱动衬底11电性连接。在此，主控制芯片141包含微控制单元(microcontrollerunit,mcu)。连接电路板16的两侧分别连接系统控制板14与驱动衬底11，且系统控制板14可通过连接电路板16与驱动衬底11和驱动芯片13电性连接。具体来说，本实施例的连接电路板16例如但不限于为柔性电路板，而驱动衬底11(驱动芯片13)和系统控制板14分别连接于连接电路板16的相反侧，且连接电路板16分别与驱动衬底11和系统控制板14电性连接。因此，系统控制板14的主控制芯片141可通过连接电路板16与驱动衬底11和驱动芯片13电性连接，以提供驱动电子纸膜12的驱动信号传送至驱动衬底11，进控制电子纸膜12显示影像。在一些实施例中，主控制芯片141可输出数位驱动信号且经由串列外围介面(serialperipheralinterface,spi)传输至驱动衬底11。25.电压转换电路15为参考电路(referencecircuit)，其可输出驱动电子纸膜12所需的直流电压(参考电压)传送至驱动衬底11。在此，电压转换电路15可位于驱动芯片13或主控制芯片141中。具体来说，电压转换电路15可为直流(dc)-直流(dc)转换器，并可包含于驱动芯片13或主控制芯片141中。本实施例的电压转换电路15是以位于主控制芯片141中为例。因应电子纸膜12的驱动需求，电压转换电路15可能不同，例如可包含升压(boost)、电荷泵(chargepump)或稳压(voltagestabilizer)电路、或其组合，本发明不限制。26.为了提供电子纸膜12所需的参考电压，本实施例的电压转换电路15位于主控制芯片141中。在此，主控制芯片141可提供直流电源给电压转换电路15，电压转换电路15将该直流电源转换为驱动电子纸膜12所需的直流电压，并经由连接电路板16传送至驱动衬底11和驱动芯片13。具体来说，在制作主控制芯片141的集成电路(ic)工艺中，除了制作微控制单元(mcu)的电路之外，进一步可利用集成电路工艺(半导体工艺)将电压转换电路15也一起制作在主控制芯片141中，以通过位于主控制芯片141的电压转换电路15经由连接电路板16提供电子纸膜12所需的直流电压。27.承上，在现有的平面显示装置中，提供直流电压给显示面板的电压转换电路15皆制作在系统控制板(一般为印刷电路板)上，主控制芯片提供的电源经由电压转换电路15转换后输出驱动电子纸膜12所需的直流电压至驱动衬底，由于系统控制板一般为印刷电路板，而电压转换电路一般包含ic、电晶体、电阻、电容及其他元件，为了安装这些元件，系统控制板的尺寸也需要比较大。但是，在本实施例的电子纸显示装置1中，用以提供电子纸膜12所需直流电压的电压转换电路15是位于主控制芯片141中，由于在主控制芯片141的工艺中，可以直接利用芯片(半导体)制程工艺同时制作电压转换电路15，因此，可以使电压转换电路15的体积较小，进而使系统控制板14的整体尺寸也较小。28.图2为本发明不同实施例的电子纸显示装置示意图。如图2所示，本实施例的电子纸显示装置1a与前述实施例的电子纸显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于，本实施例的电子纸显示装置1a的电压转换电路15a是位于驱动芯片13a中。在此，电压转换电路15a仍是以集成电路工艺制作在驱动芯片13a中。由于系统电路板14a(及主控制芯片141a)没有电压转换电路，因此，系统控制板14a(及主控制芯片141a)的整体尺寸也较小。29.综上所述，在本发明的电子纸显示装置中，驱动芯片设置驱动衬底上并邻近电子纸膜，驱动芯片与驱动衬底电性连接，且驱动芯片通过驱动衬底驱动电子纸膜显示影像；系统控制板包括主控制芯片，主控制芯片与驱动衬底和驱动芯片电性连接。电压转换电路输出驱动电子纸膜所需的直流电压传送至驱动衬底；其中，电压转换电路位于驱动芯片或主控制芯片中。通过上述的设计，由于在驱动芯片或主控制芯片的工艺中，可以直接利用芯片(半导体)工艺同时制作电压转换电路，因此，可以使电压转换电路的体积较小，进而使电子纸显示装置的系统控制板的整体尺寸也较小。30.以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求范围中。31.【附图标记说明】32.1,1a:电子纸显示装置33.11:驱动衬底34.12:电子纸膜35.13,13a:驱动芯片36.14,14a:系统控制板37.141,141a:主控制芯片38.15,15a:电压转换电路39.16:连接电路板40.a1:电子纸设置区41.a2:外围区当前第1页12当前第1页12
技术特征：
1.一种电子纸显示装置，包括：驱动衬底；电子纸膜，设置于所述驱动衬底上；驱动芯片，设置所述驱动衬底上并邻近所述电子纸膜，所述驱动芯片与所述驱动衬底电性连接，且所述驱动芯片通过所述驱动衬底驱动所述电子纸膜显示影像；系统控制板，包括主控制芯片，所述主控制芯片与所述驱动衬底和所述驱动芯片电性连接；以及电压转换电路，其输出驱动所述电子纸膜所需的直流电压传送至所述驱动衬底；其中，所述电压转换电路位于所述驱动芯片或所述主控制芯片中。2.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中所述驱动衬底包括电子纸设置区和与所述电子纸设置区邻接的外围区，所述电子纸膜设置于所述电子纸设置区，所述驱动芯片设置所述外围区。3.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中所述电子纸膜为微胶囊型电子纸、微杯型电子纸、或胆固醇液晶电子纸。4.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中所述驱动衬底与所述电子纸膜组成显示模块，所述驱动芯片包括所述显示模块的扫描驱动电路和/或数据驱动电路。5.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中所述主控制芯片包含微控制单元。6.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中所述电压转换电路包括升压电路、电荷泵电路或稳压电路、或其组合。7.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中所述主控制芯片提供直流电源给所述电压转换电路，所述电压转换电路将所述直流电源转换为驱动所述电子纸膜所需的直流电压。8.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中，当所述电压转换电路位于所述驱动芯片时，所述电压转换电路是以集成电路工艺制作于所述驱动芯片中。9.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，其中，当所述电压转换电路位于所述主控制芯片时，所述电压转换电路是以集成电路工艺制作于所述主控制芯片中。10.根据权利要求1所述的电子纸显示装置，进一步包括：连接电路板，所述系统控制板与所述驱动衬底分别连接于所述连接电路板的相反侧，且所述系统控制板通过所述连接电路板与所述驱动衬底和所述驱动芯片电性连接。

技术总结
本发明公开了一种电子纸显示装置，包括驱动衬底、电子纸膜、驱动芯片、系统控制板以及电压转换电路。电子纸膜设置于驱动衬底上。驱动芯片设置驱动衬底上并邻近电子纸膜，驱动芯片与驱动衬底电性连接，且驱动芯片通过驱动衬底驱动电子纸膜显示影像。系统控制板包括主控制芯片，主控制芯片与驱动衬底和驱动芯片电性连接。电压转换电路输出驱动电子纸膜所需的直流电压传送至驱动衬底；其中，电压转换电路位于驱动芯片或主控制芯片中。驱动芯片或主控制芯片中。驱动芯片或主控制芯片中。


技术研发人员：黄朝玄 张龙彬 王耀骏
受保护的技术使用者：思电子系统意象公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2023/7/13