一种电子墨水屏及其制备方法与流程

1.本技术涉及电子墨水屏技术领域，特别涉及一种电子墨水屏及其制备方法。


背景技术：

2.电子墨水屏又被称为电子纸显示技术，也就是使用电子墨水(electronic ink，eink)的屏幕。电子墨水包括许多带有负电的黑色粒子、带有正电的白色粒子以及其他颜色的带电粒子，这些各色粒子被密封在多个液态微胶囊结构内，不同颜色的带电粒子会因施加电场的不同，而朝不同的方向运动，从而在电子墨水屏表面呈现出黑、白或彩色的效果。
3.目前对电子墨水屏中的带电粒子施加电场，主要是依靠电池，电池的两极分别与电子墨水屏的透明顶部电极以及带电粒子所在微胶囊结构的底部电极连接。当需要改变电子墨水屏表面呈现的图像时，对各个微胶囊结构施加电场，以驱使微胶囊结构内的带电粒子运动。然而，采用这种方式，为了维持电子墨水屏的正常使用，需要定期更换电池，使用较为不便，而且不利于电子墨水屏在电子包装领域的进一步应用。


技术实现要素：

4.现有的电子墨水屏存在需要定期更换电池，使用较为不便的问题。为了解决这一问题，本技术实施例提供一种电子墨水屏及其制备方法，具体地，本技术公开了以下技术方案：
5.第一方面，本技术实施例提供一种电子墨水屏，包括eink层、太阳能充电装置和储电装置；
6.所述eink层包括多个阵列设置的微胶囊结构、位于多个微胶囊结构顶部的透明顶部电极，以及位于多个微胶囊结构底部的底部电极，所述微胶囊结构内密封有多个带电粒子，各个微胶囊结构之间存在用于透光的缝隙；
7.所述太阳能充电装置贴片设置在所述底部电极的底部，用于将太阳能转换为电能，并将电能输出给所述储电装置；
8.所述储电装置贴片设置在所述太阳能充电装置的底部，用于储存所述太阳能充电装置输出的电能，并向所述eink层施加电场。
9.在一种可实现方式中，还包括电路板；
10.所述电路板分别与所述eink层、所述太阳能充电装置和所述储电装置连接。
11.在一种可实现方式中，还包括设置在所述电路板上的5g芯片；
12.所述5g芯片还与外部控制装置连接，用于与所述外部控制装置进行通信。
13.在一种可实现方式中，所述储电装置为纸电池，所述纸电池包括多个电池颗粒，每个电池颗粒用于向所述eink层施加电场。
14.在一种可实现方式中，所述太阳能充电装置包括多个太阳能充电颗粒，每个太阳能充电颗粒用于将电能输出给所述储电装置。
15.在一种可实现方式中，所述底部电极包括多个底部子电极，所述底部子电极的数
量与所述微胶囊结构的数量相同，每个底部子电极设置在对应的微胶囊结构的底部，且与所述电路板连接。
16.在一种可实现方式中，所述透明顶部电极包括多个顶部子电极，所述顶部子电极的数量与所述微胶囊结构的数量相同，每个顶部子电极设置在对应的微胶囊结构的顶部，且与所述电路板连接。
17.第二方面，本技术实施例提供一种电子墨水屏的制备方法，包括：
18.采用3d打印的方法依次逐层打印储电装置、太阳能充电装置、底部电极、微胶囊结构和透明顶部电极，得到所第一方面及第一方面各种实现方式中所述的电子墨水屏。
19.由以上技术方案可知，本技术实施例提供一种电子墨水屏及其制备方法，电子墨水屏包括eink层、太阳能充电装置和储电装置，eink层包括多个阵列设置的微胶囊结构、位于多个微胶囊结构顶部的透明顶部电极，以及位于多个微胶囊结构底部的底部电极，太阳能充电装置贴片设置在底部电极的底部，用于将太阳能转换为电能，并将电能输出给储电装置，储电装置贴片设置在太阳能充电装置的底部，用于储存太阳能充电装置输出的电能，并向eink层施加电场。本技术实施例提供的电子墨水屏，利用太阳能充电装置来对储电装置进行持续充电，使得电子墨水屏在正常使用过程中无需更换电池，可以极大地提升使用便捷性，有利于电子墨水屏在电子包装领域的进一步应用。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的电子墨水屏的整体结构示意图；
22.图2为本技术实施例提供的电子墨水屏的一个示例结构示意图。
23.图中：1-eink层，11-微胶囊结构，12-透明顶部电极，121-顶部子电极，13-底部电极，131-底部子电极，2-太阳能充电装置，21-太阳能充电颗粒，3-储电装置，31-电池颗粒，4-5g芯片，5-电路板。
具体实施方式
24.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
25.首先对现有电子墨水屏的结构进行介绍。
26.现有的电子墨水屏主要包括eink层和电池，eink层包括微胶囊结构、位于微胶囊结构顶部的透明顶部电极，以及位于微胶囊结构底部的底部电极，电池的两极分别与透明顶部电极以及微胶囊结构的底部电极连接。为了维持此类电子墨水屏的正常使用，需要定期更换电池，使用较为不便，而且由于需要拆装电池，因此也不利于电子墨水屏在电子包装领域的进一步应用。
27.为了提供一种无需更换电池，使用较为方便的电子墨水屏，本技术实施例提供了一种电子墨水屏。图1为本技术实施例提供的电子墨水屏的整体结构示意图。如图1所示，本技术实施例提供的电子墨水屏包括：eink层1、太阳能充电装置2和储电装置3。其中，eink层
1包括多个阵列设置的微胶囊结构11、位于多个微胶囊结构11顶部的透明顶部电极12，以及位于多个微胶囊结构11底部的底部电极13，微胶囊结构11内密封有多个带电粒子，各个微胶囊结构11之间存在用于透光的缝隙。太阳能充电装置2贴片设置在底部电极13的底部，用于将太阳能转换为电能，并将电能输出给储电装置3。储电装置3贴片设置在太阳能充电装置2的底部，用于储存太阳能充电装置2输出的电能，并向eink层1施加电场。
28.具体地，微胶囊结构11的数量以及阵列方式可以根据需要确定，本技术实施例对此不做限定。微胶囊结构11内密封的多个带电粒子包括带有负电的黑色粒子和带有正电的白色粒子，此外也可以包括其他彩色粒子，本技术实施例对此不做限定。当微胶囊结构11被施加电场后，微胶囊结构11内部的各个带电粒子会朝向特定的方向进行运动，具体的运动方向由电场以及自身带电情况确定。
29.各个微胶囊结构11之间存在可以透光的缝隙，在电子墨水屏的使用过程中，光可以透过透明顶部电极12以及各个微胶囊结构11之间的缝隙，到达太阳能充电装置2，太阳能充电装置2完成太阳能和电能之间的转换。
30.如此，本技术实施例提供的电子墨水屏，包括eink层、太阳能充电装置和储电装置，eink层包括多个阵列设置的微胶囊结构、位于多个微胶囊结构顶部的透明顶部电极，以及位于多个微胶囊结构底部的底部电极，太阳能充电装置贴片设置在底部电极的底部，用于将太阳能转换为电能，并将电能输出给储电装置，储电装置贴片设置在太阳能充电装置的底部，用于储存太阳能充电装置输出的电能，并向eink层施加电场。整个电子墨水屏利用太阳能充电装置来对储电装置进行持续充电，使得电子墨水屏在正常使用过程中无需更换电池，可以极大地提升使用便捷性，而且整体尺寸更薄，且具备较好的柔韧性，有利于电子墨水屏在电子包装领域的进一步应用。
31.此外，本技术实施例提供的电子墨水屏还可以包括电路板5。电路板5分别与eink层1、太阳能充电装置2和储电装置3连接。电路板5用于控制太阳能充电装置2向储电装置3充电以及控制储电装置3向eink层1施加电场。
32.另外，本技术实施例提供的电子墨水屏还可以包括设置在电路板5上的5g芯片4。5g芯片4与外部控制装置连接，用于与外部控制装置进行通信。5g芯片4可以设置在电路板5的任意位置，本技术实施例对此不做限定。这样，电子墨水屏可以根据需要，在外部控制装置的控制下通过电路板控制储电装置3向eink层1施加电场，从而调整各个带电粒子的状态，进而显示不同的目标图像。
33.图2为本技术实施例提供的电子墨水屏的一个示例结构示意图。如图2所示，在一个示例中，本技术实施例提供的电子墨水屏中的储电装置3可以为纸电池。纸电池包括多个电池颗粒31，每个电池颗粒31用于向eink层1施加电场。纸电池的尺寸应匹配透明顶部电极的总尺寸，纸电池可以为任意型号的纸电池，本技术对此不做限定。纸电池可以包括任意数量的电池颗粒31，本技术实施例对电池颗粒31的数量不作限定。在其他示例中，储电装置3也可以为其他锂电池储能颗粒，或者正常的锂电池，本技术实施例对此不做限定。
34.太阳能充电装置2包括多个太阳能充电颗粒21，每个太阳能充电颗粒21用于将电能输出给储电装置3。太阳能充电装置2可以包括任意数量的太阳能充电颗粒21，本技术实施例对太阳能充电颗粒21的数量不作限定。
35.底部电极13包括多个底部子电极131，底部子电极131的数量与微胶囊结构11的数
量相同，每个底部子电极131设置在对应的微胶囊结构11的底部，且与电路板5连接。具体地，底部子电极131与电路板5的连接方式可以为通过导线有线连接。
36.透明顶部电极12包括多个顶部子电极121，顶部子电极121的数量与微胶囊结构11的数量相同，每个顶部子电极121设置在对应的微胶囊结构11的顶部，且与电路板5连接。具体地，顶部子电极121与电路板5的连接方式可以为通过导线有线连接。
37.如此，采用上述示例中的结构，电子墨水屏为像素级结构，不仅在使用过程中无需更换电池，而且整体尺寸更加纤薄，可以任意更换显示的图像，还可以根据需要的形状进行任意裁剪，从而实现对于纸张的完全替代，进一步推进了电子墨水屏在电子包装领域的应用。
38.在其他示例中，可以设置底部子电极的数量为微胶囊结构的两倍，每个微胶囊结构对应两个底部子电极，电池颗粒的数量与底部子电极的数量相同；也可以设置底部子电极的数量为微胶囊结构的两倍以上；也可以设置电池颗粒为任意数量；也可以设置透明顶部电极为一个整体结构，用于显示电子墨水屏的当前图像，本技术实施例对此不做限定。
39.此外，本技术实施例还提供一种电子墨水屏的制备方法。本技术实施例提供的电子墨水屏的制备方法用于制备本技术实施例提供的电子墨水屏。本技术实施例提供的电子墨水屏的制备方法具体包括：
40.采用3d打印的方法依次逐层打印储电装置3、太阳能充电装置2、底部电极13、微胶囊结构11和透明顶部电极12，得到电子墨水屏。
41.如此，本技术实施例提供的制备方法，制备出的电子墨水屏在正常使用过程中无需更换电池，从而可以极大地提升使用便捷性，有利于电子墨水屏在电子包装领域的进一步推广和应用。
42.以上的具体实施方式，对本技术明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申的具体实施方式而已，并不用于限定本申的保护范围，凡在本申的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申的保护范围之内。