本发明的实施例涉及一种手写式电子纸显示器 及其制造方法。 背景技术

电子纸显示器是一种用电场驱动用于显示的包 裹在 "微胶嚢" 的 "电子 墨" 的显示装置。 电子墨本身是一种液体， 能被印刷或涂抹到载体表面。 电 子墨通过将非常微 d、的黑白两种微粒悬浮在透明液体中而形成� �微胶嚢技术 , 就是把电子墨包裹在微胶嚢内， 从而解决了色素粒子的聚集问题。

这些注入电子墨的微粒带有电荷， 其中， 白色微粒带有正电荷， 黑色微 粒带有负电荷。微胶嚢被夹置在上侧的透明电 极板和下侧的底层电极板之间。 当在上面的透明电极板上施加一个负电压时， 带有正电荷的白色粒子就会在 电场的作用下被吸引到该透明电极板处， 在那里聚集， 使透明电极板处显示 白色； 同时， 带有负电荷的黑色粒子在所形成的电场作用下 被排斥到底层电 极板处隐藏起来。 当在上面的透明电极板上施加一个正电压时， 黑色粒子和 白色粒子的运动方向则反过来， 使得透明电极板处显示黑色。 这就是黑白电 子纸显示器的基本原理。

在电子纸显示器中， 控制电子纸显示器中黑色粒子和白色粒子的运 动主 要有两种方式。 一种电子纸记录装置中， 通过电磁感应单元向电子纸供电并 与电子纸建立通信连接， 当在电子纸上使用电子笔执行手写输入操作时 ， 检 测笔输入位置的坐标， 再将与所述坐标轨迹相对应的矢量数据作为显 示数据 发送到电子纸进行显示。另一种电子纸显示器 中，设置有触摸屏和驱动电路， 通过所述驱动电路检测触摸屏被触摸的位置驱 动电子纸显示器进行相应显 示。

综上所述， 现有的电子纸显示器通过电磁感应， 或是通过复杂的电路处 理来实现电子纸显示控制的， 结构复杂、 成本较高、 浪费电能， 不能满足电 子纸显示器节能环保的发展要求。 发明内容

本发明的实施例要解决的技术问题之一是提供 一种结构简单、 低成本且 节能的手写式电子纸显示器及其制造方法。

本发明的一个实施例提供了一种手写式电子纸 显示器， 包括： 具有相同 像素电极点阵结构的第一电极基板、 第二电极基板、 电子纸薄膜、 柔性电路 板、 手写笔和电池， 其中， 所述电子纸薄膜粘贴在所述第一电极基板的上 表 面， 所述电子纸薄膜的公共电极与电源负极电性连 接； 所述第二电极基板成 膜层地固定在所述电子纸薄膜上， 与所述第一电极基板相对， 由此将所述电 子纸薄膜夹置于其间； 所述柔性电路板用于将所述第一电极基板的像 素与所 述第二电极基板对应的像素电性连接； 所述手写笔与电源正极电性连接。

例如， 所述手写式电子纸显示器进一步包括： 反向开关， 连接于所述电 子纸薄膜的公共电极和电源负极之间， 用于还原所述电子纸薄膜。

例如， 所述柔性电路板包括： FPC管脚、 顶层走线、 底层走线和金属端 子。 所述 FPC管脚布置在所述柔性电路板的两端， 用于分别与所述第一电极 基板和第二电极基板连接；所述顶层走线用于 通过所述 FPC管脚将所述第一 电极基板的像素与所述第二电极基板对应的像 素电性连接； 所述底层走线用 于将所述第一电极基板的像素与所述第二电极 基板对应的像素之间连接的所 有走线引到金属端子上。

例如， 所述手写式电子纸显示器进一步包括： 开关， 设置于所述金属端 子之上， 用于施加擦除所显示的图像所需的电压， 所需电压由电源提供。

例如， 所述电源为为随所述电子纸薄膜设置的电池。

本发明的另一个实施例还提供了一种上述手写 式电子纸显示器的制造方 法， 包括：

步骤 A、 提供第一电极基板和第二电极基板；

步骤 B、 将电子纸薄膜粘贴到所述第一电极基板的上表 面上， 并将所述 电子纸薄膜的公共电极与电源负极相连接；

步骤 C、 将所述第二电极基板成膜层地固定在所述电子 纸薄膜上， 从而 与所述第一电极基板相对；

步骤 D、 利用柔性电路板将所述第一电极基板的像素和 所述第二电极基 板上对应的像素电性连接； 步骤 E、 将手写笔与电源正极电性连接。

例如， 所述制造方法进一步包括： 步骤 F、 在所述电子纸薄膜的公共电 极和电源负极之间连接反向开关。

例如， 所述柔性电路板包括： FPC管脚、 顶层走线、 底层走线和金属端 子， 而所述步骤 D包括： 使用所述顶层走线通过布置在所述柔性电路板 两端 的 FPC 管脚将所述第一电极基板的像素与所述第二电 极基板对应的像素电 性连接， 使用所述底层走线将所述第一电极基板的像素 与所述第二电极基板 对应的像素之间连接的所有走线引到金属端子 上。

例如， 所述制造方法进一步包括： 步骤 G、 提供与所述金属端子相连的 开关， 用于施加擦除所显示的图像所需的电压。

例如， 所述步骤 A中提供所述第一电极基板包括：

步骤 Al l、 在玻璃基板上沉积一层导电层， 构图形成像素电极走线； 步骤 A12、 沉积一层导电材料， 构图形成像素电极图形；

步骤 A13、 再沉积一层绝缘层， 构图形成绝缘层图形， 并在玻璃基板边 缘漏出柔性电路板绑定区域。

例如， 所述步骤 A中提供所述第二电极基板包括：

步骤 A21、 在玻璃基板上沉积一层导电层， 构图形成像素电极走线； 步骤 A22、 沉积一层透明导电材料层， 构图形成像素电极图形； 步骤 A23、 再沉积一层绝缘层， 构图形成绝缘层图形， 并在玻璃基板边 缘漏出柔性电路板绑定区域。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1是本发明实施例的手写式电子纸显示器的结� �示意图；

图 2是本发明实施例的所述柔性电路板的结构示� �图；

图 3是本发明实施例的手写式电子纸显示器的制� �方法的流程图。

1 : 第一电极基板； 2: 第二电极基板； 3: 电子纸薄膜； 4: 柔性电路板； 5: 手写笔； 6: 反向开关； 7、 电源； 10、 电子纸显示器； 41: FPC 管脚； 42: 顶层走线； 43: 底层走线； 44: 金手指 _t 具体实施方式

下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。 以下实施例用于说明本发明， 但不是用来限制本发明的范围。

如图 1所示， 本发明的实施例的手写式电子纸显示器 10包括： 具有相同 像素电极点阵结构的第一电极基板 1和第二电极基板 2、 电子纸薄膜 3、柔性 电路板 ( FPC , flexible printed circuit ) 4、 手写笔 5及作为电源的电池 7。

所述电子纸薄膜 3粘贴在所述第一电极基板 1的上表面， 其公共电极与 电源负极电性连接。 电子纸薄膜 3例如包括包裹于多个微胶嚢中的电子墨以 及设置于微胶嚢层之上的透明公共电极（未示 出）；这些微胶嚢例如对应于显 示器的各个像素设置。 第一电极基板 1作为电子纸显示器 10的底层电极板， 其上的像素电极对应于显示器 10的各个像素设置，用于与电子纸薄膜 3的透 明公共电极协作以驱动微胶嚢中的电子墨以实 现显示。 电子墨可以包括黑白 微粒以实现黑白显示， 或者可以包括彩色微粒以实现彩色显示。

所述第二电极基板 2成膜层地固定在所述电子纸薄膜 3上， 与所述第一 电极基板 1相对。 第二电极基板 2上的像素与第一电极基板 1的像素彼此对 应连接； 并且， 当第一电极基板 1、 电子纸薄膜 3与第二电极基板 2形成三 明治的夹层结构时， 第一电极基板 1与第二电极基板 2上彼此电连接的像素 在显示器 10的厚度方向上也彼此重叠。

所述柔性电路板 4, 分别与所述第一电极基板 1和第二电极基板 2的一 侧相连， 用于将所述第一电极基板 1的像素与所述第二电极基板 2对应的像 素电性连接。 为了实现这样的连接， 第一电极基板 1和第二电极基板 2还包 括走线以连接到各个像素电极，而这些走线又 被进一步引到各个基板的一侧， 位于显示区域的周边部分， 以形成接口区域， 以用于与柔性电路板 4的接口 区域连接。

所述手写笔 5, 与电源正极电性连接。 手写笔 5可以釆用任何适当的形 式实现， 适于施加电压。

本发明的该实施例的电子纸显示器釆用了点阵 驱动的控制方式。 即， 在 电子纸显示器的底层电极板（第一电极基板 1 )上设置许多构成点阵状的像 素电极， 在与底层电极板相对的电子纸薄膜上极设置透 明的公共电极， 在这 些像素电极上施加不同的电压与公共电极分别 形成电场控制每个像素以例如 显示白色或黑色。

本发明的该实施例中， 在电子纸显示屏另设一块与作为电子纸显示屏 底 层电极板（第一电极基板 1 )相同的电极基板（第二电极基板 2 ),再通过 FPC 将上述两块基板相连， 则将电子纸显示屏的像素电极引到底层电极板 之外。 在使用中， 通过一支手写笔对第二电极基板 2上的各像素电极加电压， 即可 实现对电子纸显示屏的底层电极板的像素加电 压， 从而实现手写功能。 该实 施例的电子纸显示屏的结构简单，无需任何触 摸屏与 IC提供位置信号，也无 需其他 IC 4艮据位置信号驱动。

进一步地， 该手写式电子纸显示器还可以包括： 反向开关 6, 连接于所 述电子纸薄膜 3的公共电极和电源负极之间， 用于还原 （重置）所述电子纸 薄膜 3。 因此， 本实施例通过所述反向开关 6还原所述电子纸薄膜 3可以重 复擦除所述的手写式电子纸显示器， 进而可以随意涂写。

如图 2所示， 所述柔性电路板 4的一个示例包括： FPC管脚 41、 顶层走 线 42、 底层走线 43和电路板的金属端子， 例如金手指 44。

所述 FPC管脚 41布置在所述柔性电路板 4的两端， 形成位于所述柔性 电路板 4的两端的接口区域， 用于分别与所述第一电极基板和第二电极基板 连接。

所述顶层走线 42连接位于所述柔性电路板 4的两端的管脚 41 , 用于通 过 FPC管脚将所述第一电极基板 1的各个像素与所述第二电极基板 2对应的 各个像素电性连接。 所述底层走线 43 , 从所述顶层走线 42相应地分出， 用 于将所述第一电极基板 1的各个像素与所述第二电极基板 2对应的各个像素 之间连接的所有走线引到金手指 44上。

另外，可以在金手指 44上施加能够擦除图像的负电压，用以还原所� ��电 子纸薄膜。

在另一个实施例中， 所述手写式电子纸显示器还可以包括： 按钮， 设置 于所述金属端子（如金手指） 44之上， 该按钮与所述金属端子相连， 用于施 加擦除所显示的图像所需的电压， 所需电压由所述电源提供。 此时， 只需按 一下按钮即可还原所述电子纸薄膜。 除了按钮之外， 还可以釆用其他形式的 开关， 拨动开关或光电开关， 或者通过显示器上的操作界面进行控制。

该电源可以为随电子纸薄膜 3设置的电池， 例如锂电池、 锂离子电池、 镍氢电池、 碱性电池等。 该电源也可以为外置电源。

使用内置电源（如电池），从而不需要添加外 围电路， 进一步简化了整体 结构。

与上述的手写式电子纸显示器相对应， 本发明的实施例还提供了一种手 写式电子纸显示器的制造方法。

如图 3所示， 本发明的实施例所述的手写式电子纸显示器的 制造方法包 括如下的步骤。

步骤 A、 提供第一电极基板和第二电极基板；

步骤 A的一个示例中， 提供第一电极基板或第二电极基板包括： 步骤 Al、 通过溅镀机 ( sputter )在例如玻璃基板上沉积一层导电层例如 金属层， 形成像素电极走线；

步骤 A2、 通过溅镀机沉积一层透明导电材料（例如 ITO )以形成透明电 极， 然后构图形成像素电极图形；

步骤 A3、 再例如通过等离子体增强化学气相沉积 （plasma enhanced chemical vapor deposition, PEC VD )沉积一层绝缘层， 构图形成该绝缘层图 形， 并在玻璃基板边缘漏出柔性电路板绑定（bondin g ) 区域， 得到第一电极 基板或第二电极基板。

对于第一电极基板，对于步骤 A2也可以使用其他非透明导电材料（例如 金属）形成像素电极。

第二电极基板可以通过重复上述步骤 A1-A3得到。 在一个示例中， 在步 骤 A3 中构图绝缘层以形成绑定区域时， 也可以一并露出像素电极； 或者， 在另一个示例中， 第二电极基板上可以不包括上述绝缘层从而直 接露出像素 电极以便于通过导电笔对其施加电压。

步骤 B、 将电子纸薄膜粘贴到所述第一电极基板的上表 面上， 并将所述 电子纸薄膜的公共电极与电源负极相连接。

步骤 C、 将所述第二电极基板成膜层地固定在所述电子 纸薄膜上， 与第 一电极基板相对。

步骤 D、 利用柔性电路板将所述第一电极基板的像素和 所述第二电极基 板上对应的像素电性连接。

步骤 E、 将手写笔与电源正极电性连接。

当第一电极基板、电子纸薄膜与第二电极基板 形成三明治的夹层结构时， 第一电极基板与第二电极基板上彼此电连接的 像素在厚度方向上也彼此重 叠。

在一个示例中， 如图 2所示， FPC 4利用顶层走线 42通过其两端的 FPC 管脚 41 将所述第一电极基板的像素和所述第二电极基 板上对应的像素电性 连接，并利用底层走线 43将所述第一电极基板的像素与所述第二电极� ��板对 应的像素之间连接的所有走线引到电路板的金 属端子例如金手指 44上。

FPC 4将所述第一电极基板的像素和所述第二电极� �板上对应的像素电 性连接在一起。 通过手写笔在所述第二电极基板与电子纸薄膜 的公共电极之 间加电压相当于在所述第一电极基板与电子纸 薄膜的公共电极之间加电压。 这样， 在电子纸薄膜的两个电极之间出现电压， 电子纸薄膜中的微粒会在电 场的作用下运动， 电子纸薄膜各像素例如黑白状态发生变化， 外界光线经过 透明的上层玻璃后由电子纸薄膜反射到人眼中 ， 而形成图像。

进一步地， 本发明的该实施例的手写式电子纸显示器的制 造方法还可以 包括：

步骤 F、 在所述电子纸薄膜的公共电极和电源负极之间 连接反向开关， 用于还原 （重置）所述电子纸薄膜。

如果要把图像擦除掉， 则可以通过反向开关将电子纸薄膜的电压反向 ， 产生擦除图像所需的电压，然后在 FPC的金手指处加以反向电压，擦除图像。

进一步地， 本发明的实施例的手写式电子纸显示器的制造 方法还可以包 括：

步骤 G、 在所述金属端子之上设置按钮， 其与金属端子接触的一面带有 擦除图像所需的电压。

如此， 只需按一下按钮即可还原所述电子纸薄膜。 除了按钮之外， 还可 以釆用其他形式的开关。

上述各种步骤组合中的顺序可按照英文字母的 顺序执行。

综上所述， 本发明的实施例公开了一种手写式电子纸显示 器及其制造方 法。 根据本发明的上述实施例， 通过在电子纸显示器另设一块与作为电子纸 显示屏底层电极板（第一电极基板）相同的电 极基板（第二电极基板）， 通过

FPC 将上述两块基板相连并使得第一和第二电极基 板的彼此对应的像素相 连， 由此将电子纸显示屏的像素电极引到底层电极 板之外。 通过一支手写笔 对第二电极基板上的像素电极施加电压， 即可实现对作为电子纸显示屏的底 层电极板的第一电极基板上的相应像素施加电 压， 由此进行显示， 从而实现 具有手写功能的电子纸显示屏。 该电子纸显示屏结构简单， 成本低， 节约能 源，无需任何触摸屏与 IC提供位置信号，也无需其他 IC根据位置信号驱动。 而且本发明的实施例的手写式电子纸显示器可 以重复擦除， 进而可以随意涂 写。

以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制， 有关技术领 域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各 种变化和变型， 因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴 ， 本发明的保 护范围应由权利要求限定。