彩色显示设备制造技术

本发明专利技术提供了可显示高质量颜色状态的高亮显示设备或多色显示设备的实际解决方案。更具体地，提供了一种电泳流体，该电泳流体包括具有不同级别的尺寸、阈值电压或电荷强度的四种类型的颗粒。

【技术实现步骤摘要】
彩色显示设备本申请是申请号为2014800221074、题目为“彩色显示设备”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种能够显示高质量色彩状态的彩色显示设备，以及用于这种电泳显示器的电泳流体。
技术介绍
为了实现彩色显示，往往使用滤色器。最常用的方法是在像素化显示器的黑/白子像素的顶部添加滤色器以显示红色、绿色和蓝色。当期望红色时，绿色和蓝色子像素被转至黑色状态，以使得仅显示的颜色是红色。当期望黑色状态时，所有三个子像素被转至黑色状态。当期望白色状态时，三个子像素分别被转至红色、绿色和蓝色，且作为结果，观察者看到白色状态。这种技术的最大缺点在于，由于每个子像素具有所需的白色状态的约三分之一(1/3)的反射率，因此该白色状态相当暗淡。为了补偿这一点，可添加第四个子像素，该第四个子像素能够仅显示黑色状态和白色状态，以使得以红色、绿色或蓝色级(level)为代价来使白色级加倍(其中每个子像素只有该像素的面积的四分之一[1/4])。可通过增加来自白色像素的光来实现更明亮的颜色，但这是以色域为代价来实现的，从而使得颜色是非常浅且不饱和的。可通过减少三个子像素的色饱和度来实现类似的结果。即使用这些方法，该白色级通常基本上小于黑白显示器的白色级的一半，使得其对于诸如需要良好可读的黑白亮度和对比度的电子阅读器或显示器之类的显示设备而言是不可接受的选择。附图说明图1描绘了本专利技术的电泳显示设备。图2演示了本专利技术的示例。图3示出了其中显示单元分别与像素电极对齐或不对齐的两种选择。
技术实现思路
本专利技术不仅提供了可显示高度饱和的颜色状态的彩色显示设备的实际解决方案，而且也消除了对滤色器的需要。本专利技术的一个方面涉及一种显示层，该显示层包括电泳介质并且具有在其相反的侧上的第一表面和第二表面，所述电泳介质包括第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型颗粒和为添加剂颗粒的第四种类型的颗粒，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中，所述第一种、第二种和第三种类型的颗粒分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性，该第一种类型的颗粒具有一种极性的电荷，且所述第二种、第三种和第四种类型的颗粒具有相反极性的电荷，并且该第二种类型的颗粒具有电场阈值，从而使得：(a)大于该电场阈值并且具有与该第二种类型的颗粒相同的极性的电场的施加将使得该第二光学特性被显示在第一表面处；(b)大于该电场阈值并且具有与该第一种类型的颗粒相同的极性的电场的施加将使得该第一光学特性被显示在第一表面处；以及(c)一旦该第一光学特性被显示在该第一表面处，低于该电场阈值并且具有与该第三种类型的颗粒相同的极性的电场的施加就将使得该第三光学特性被显示在该第一表面处。在一个实施例中，该第一种类型的颗粒和该第二种类型的颗粒分别具有白色和黑色。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒是非白色和非黑色的。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒具有从包括红色、绿色和蓝色、品红、黄色和青色的组中选择的颜色。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒比该第一种或第二种类型的颗粒大。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒的尺寸是该第一种或第二种类型的颗粒的尺寸的约2倍至约50倍。在一个实施例中，该第四种类型的颗粒是白色的。在一个实施例中，该光学特性是颜色状态。在一个实施例中，所述电泳介质被填充在显示单元中，并且被夹在公共电极和像素电极的层之间。在一个实施例中，所述显示单元是微杯。在一个实施例中，所述显示单元是微胶囊。在一个实施例中，所述显示单元与所述像素电极对齐。在一个实施例中，所述显示单元不与所述像素电极对齐。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒在所有显示单元中具有相同的颜色。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒在显示单元中具有不同的颜色。在一个实施例中，通过公共电极和相应的像素电极之间的电场来驱动像素。本专利技术的另一个方面涉及显示层的驱动方法，所述显示层包括电泳介质并且具有在其相反的侧上的第一表面和第二表面，所述电泳介质包括第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型的颗粒和为添加剂颗粒的第四种类型的颗粒，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中，所述第一种、第二种和第三种类型的颗粒分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性，该第一种类型的颗粒具有一种极性的电荷，且所述第二种、第三种和第四种类型的颗粒具有相反极性的电荷，并且该第二种类型的颗粒具有电场阈值，该方法包括：(a)施加大于该电场阈值并且具有与该第二种类型的颗粒相同的极性的电场以使得该第二光学特性被显示在该第一表面处；(b)施加大于该电场阈值并且具有与该第一种类型的颗粒相同的极性的电场以使得该第一光学特性被显示在该第一表面处；以及(c)一旦该第一光学特性被显示在该第一表面处，就施加低于该电场阈值并且具有与该第三种类型的颗粒相同的极性的电场以使得该第三光学特性被显示在该第一表面处。在一个实施例中，在步骤(c)中，该电场被施加不长于30秒。在一个实施例中，在步骤(c)中，该电场被施加不长于15秒。本专利技术的另一个方面涉及显示层的驱动方法，所述显示层包括电泳介质并且具有在其相反的侧上的第一表面和第二表面，所述电泳介质包括第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型的颗粒和为添加剂颗粒的第四种类型的颗粒，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中，所述第一种、第二种和第三种类型的颗粒分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性，该第一种类型的颗粒具有一种极性的电荷，且所述第二种、第三种和第四种类型的颗粒具有相反极性的电荷，并且该第二种类型的颗粒具有电场阈值，该方法包括通过施加比所述第二种类型的颗粒的电场阈值弱的电场来将像素从所述第一种类型的颗粒的颜色状态驱动至所述第三种类型的颗粒的颜色状态。在一个实施例中，当在观看侧看到该第三种类型的颗粒的颜色时，该第一种和第二种类型的颗粒聚集在与该观看侧相对的侧处，从而导致该第一种和第二种类型的颗粒的颜色之间的中间色。具体实施方式本专利技术的电泳流体包括分散在介电溶剂或溶剂混合物中的四种类型的颗粒。为了易于说明，这四种类型的颗粒可被称为第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型的颗粒和第四种类型的颗粒。第四种类型的颗粒是添加剂颗粒。术语“电泳流体(electrophoreticfluid)”也可被称为“电泳介质”。如图1中所示的示例，第一种类型的颗粒是白色颗粒(11)，第二种类型的颗粒是黑色颗粒(12)，第三种类型的颗粒是着色颗粒(13)且第四种类型的颗粒是添加剂(additive)颗粒(14)。着色颗粒(13)是非白色和非黑色的颗粒。理解的是，本专利技术的范围广泛地涵盖包括任何颜色的颗粒的流体，只要在四种类型的颗粒之中，三种类型(即，第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒和第三种类型的颗粒)具有视觉上可区分的颜色。对于白色颗粒，它们可由无机颜料(诸如TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、Sb2O3、BaSO4、PbSO4或类似物)形成。对于黑色颗粒，它们可由CI颜料黑26或28或类似物(例如，铁锰黑或铜铬黑)或炭黑形成。第三种类型的颗粒可具有颜色，诸如红色、绿色、蓝色、品红色、青色或黄色。对于这种类型的颗粒的颜料可包括，但不限于，CI颜料PR254、PR122、PR149、PG36、PG58、PG7、PB28、PB15:3、PY138、PY15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括电泳介质的显示设备，所述显示设备具有在所述电泳介质的一侧上的第一观看表面(17)和在所述电泳介质的相反侧上的第二表面(18)，所述电泳介质被夹在邻近所述观看表面(17)的公共电极(15；25)和邻近所述第二表面(18)的像素电极的层(16a；26)之间并且包括第一种类型的颗粒(11；21)、第二种类型的颗粒(12；22)、和第三种类型的颗粒(13；23)，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中；所述第一种类型的颗粒(11；21)、所述第二种类型的颗粒(12；22)和所述第三种类型的颗粒(13；23)分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性；所述第一种类型的颗粒(11；21)具有一种极性的电荷，且所述第二种类型的颗粒(12；22)和所述第三种类型的颗粒(13；23)具有相反极性的电荷，并且所述第二种类型的颗粒(12；22)具有电场阈值以使得当像素从与所述第二光学特性不同的光学状态驱动时，在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加阈值电压达到15秒的时间将不导致所述第二光学特性出现在所述观看表面(17)处；所述显示设备还包括驱动部件，其被配置为：(a)在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加电位差以生成强于所述电场阈值的电场并且所述电场具有将所述第二种类型的颗粒(12；22)朝向所述公共电极(15；25)驱动的极性，由此使得对应于所述像素电极(16a；26)的像素将所述第二光学特性显示在所述观看表面(17)处；(b)在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加电位差以生成强于所述电场阈值的电场并且所述电场具有将所述第一种类型的颗粒(11；21)朝向所述公共电极(15；25)驱动的极性，由此使得对应于所述像素电极(16a；26)的像素将所述第一光学特性显示在所述观看表面(17)处；以及(c)一旦所述第一光学特性被显示在所述观看表面(17)处，在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加电位差以生成弱于所述电场阈值的电场并且所述电场具有将所述第三种类型的颗粒(13；23)朝向所述公共电极(15；25)驱动的极性，由此使得对应于所述像素电极(16a；26)的像素将所述第三光学特性显示在所述观看表面(17)处，所述显示设备的特征在于，所述电泳介质还包括第四种类型的颗粒(14；24)，其是颜色增强颗粒，承载与所述第二种类型的颗粒(12；22)和所述第三种类型的颗粒(13；23)相同极性的电荷，并具有与所述第三种类型的颗粒(13；23)相似的迁移率，以使得当所述第三光学特性被显示在所述观看表面处时，所述第四种类型的颗粒(14；24)阻挡所述第一种类型的颗粒(11；21)和所述第二种类型的颗粒(12；22)在所述观看表面(17)处被看到，由此增强所述第三光学特性。...

【技术特征摘要】
2013.04.18 US 61/8135511.一种包括电泳介质的显示设备，所述显示设备具有在所述电泳介质的一侧上的第一观看表面(17)和在所述电泳介质的相反侧上的第二表面(18)，所述电泳介质被夹在邻近所述观看表面(17)的公共电极(15；25)和邻近所述第二表面(18)的像素电极的层(16a；26)之间并且包括第一种类型的颗粒(11；21)、第二种类型的颗粒(12；22)、和第三种类型的颗粒(13；23)，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中；所述第一种类型的颗粒(11；21)、所述第二种类型的颗粒(12；22)和所述第三种类型的颗粒(13；23)分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性；所述第一种类型的颗粒(11；21)具有一种极性的电荷，且所述第二种类型的颗粒(12；22)和所述第三种类型的颗粒(13；23)具有相反极性的电荷，并且所述第二种类型的颗粒(12；22)具有电场阈值以使得当像素从与所述第二光学特性不同的光学状态驱动时，在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加阈值电压达到15秒的时间将不导致所述第二光学特性出现在所述观看表面(17)处；所述显示设备还包括驱动部件，其被配置为：(a)在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加电位差以生成强于所述电场阈值的电场并且所述电场具有将所述第二种类型的颗粒(12；22)朝向所述公共电极(15；25)驱动的极性，由此使得对应于所述像素电极(16a；26)的像素将所述第二光学特性显示在所述观看表面(17)处；(b)在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加电位差以生成强于所述电场阈值的电场并且所述电场具有将所述第一种类型的颗粒(11；21)朝向所述公共电极(15；25)驱动的极性，由此使得对应于所述像素电极(16a；26)的像素将所述第一光学特性显示在所述观看表面(17)处；以及(c)一旦所述第一光学特性被显示在所述观看表面(17)处，在所述公共电极(15；25)和像素电极(16a；26)之间施加电位差以生成弱于所述电场阈值的电场并且所述电场具有将所述第三种类型的颗粒(13；23)朝向所述公共电极(15；25)驱动的极性，由此使得对应于所述像素电极(16a；26)的像素将所述第三光学特性显示在所述观看表面(17)处，所述显示设备的特征在于，所述电泳介质还包括第四种类型的颗粒(14；24)，其是颜色增强颗粒，承载与所述第二种类型的颗粒(12；22)和所述第三种类型的颗粒(13；23)相同极性的电荷，并具有与所述第三种类型的颗粒(13；23)相似的迁移率，以使得当所述第三光学特性被显示在所述观看表面处时，所述第四种类型的颗粒(14；24)阻挡所述第一种类型的颗粒(11；21)和所述第二种类型的颗粒(12；22)在所述观看表面(17)处被看到，由此增强所述第三光学特性。2.根据权利要求1所述的层，其中所述第一种类型的颗粒(11；21)和所述第二种类型的颗粒(12；22)分别具有白色和黑色。3.根据权利要求1所述的层，其中所述第三种类型的颗粒(13；23)是非白色和非黑色的。4.根据权利要求3所述的层，其中所述第三种类型的颗粒(13；23)具有从包括红色、绿色和蓝色、品红、黄色和青色的组中选择的颜色。5.根据权利要求1所述的层，其中所述第三种类型的颗粒(13；23)比所述第一种类型的颗粒(11；21)或所述第二种类型的颗粒(12；22)大。6.根据权利要求5所述的层，其中所述第三种类型的颗粒(13；23)的尺寸是所述第一种类型的颗粒(11；21)或所述第二种类型的颗粒(12；22)的尺寸的约2倍至约50倍。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜惠，臧宏玫，
申请(专利权)人：伊英克加利福尼亚有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US