电泳显示器件制造技术

用于产生彩色图象的电泳显示器件具有象素，每个象素具有在光学光谱范围内基本透明的介质（１２）以及至少两种类型的独立可控的电泳粒子（３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ）。粒子种类吸收某些波长而对于被其它粒子种类吸收的光它们是透明的（并且基本非散射）。通过产生电场移动这些粒子进／出象素的可见区域，可以随意控制颜色吸收。由于粒子是基本透明的（至少对于其它粒子种类吸收的颜色），整个象素区域（和体积）可以用于任何粒子种类。这样可以获得任何颜色的最大亮度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于产生彩色图象的电泳显示器件，该器件包括图象元素，图象元素具有可见区域、光学光谱范围内基本透明的介质、至少两种类型的独立可控的电泳粒子以及用于控制这些粒子在介质中的分布的装置。在专利申请WO99/53373中可以得知电泳显示器件。这种显示器件包括图象元素，每个图象元素具有几种类型的在悬浮流体中的粒子，例如，如该文献的图5～8所示。这些粒子带电因此可以被电场控制，这种效应称作电泳效应。悬浮流体作为介质允许不同类型的粒子在电场的影响下以不同的速度行进。通过提供电极和适当模式的控制电压来控制各种类型的粒子的运动。所选的粒子被移动到图象元素的可见区域。每一种类型的粒子都有特定的颜色，因此在可见区域中的图象元素的前表面的特定类型的粒子使得该图象元素变成特定的颜色。在图6所示的例子中图象元素包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)粒子。假设这些粒子带负电，并且在电场的作用下首先运动到图象元素的背端，该电场沿横穿可见区域的方向由底电极和顶电极之间的正电压产生。然后电压反向，这些粒子开始运动到图象元素的前面。红色粒子是最快的，因而它们最先到达。然后从电极上撤去电压，由于入射的白光中的红色分量被反射因此红色粒子是可见的。入射光的剩余部分被吸收因而其蓝色和绿色分量不能够到达漂浮在图象元素的较下部的蓝色和绿色粒子。通过将所有的粒子移动到前面可以产生不同的颜色，并且此后将更快的粒子移动到图象元素的背侧。例如，通过将红色和绿色粒子的混合物移动到前面可以产生黄色。已知的显示器件的问题在于所产生的颜色的对比度和亮度都不令人满意。因此，本专利技术的目的是提供具有更高亮度和对比度的显示器件。本专利技术的目的通过开始段落中所定义的器件实现，该器件包括位于可见区域外部的用于容纳不在可见区域内的粒子的至少一个贮存器，对光学光谱范围的第一部分基本透明的，基本上非反向散射的，对光学光谱范围的第二部分吸收或反射的各种粒子类型，该第一部分和第二部分一起覆盖光学光谱范围，并且所述粒子类型的光学光谱范围的多个第二部分基本不重叠。效果是特定类型的粒子基本不遮蔽光谱范围的特定第二部分之外的光。图象元素产生的在光学光谱范围的特定第二部分内的光通过移动那种类型的粒子到可见区域而控制。可以独立控制光学光谱范围的所有第二部分的强度，而需要用于控制其它光谱范围的粒子在该光谱范围的各部分不吸收光。有益的效果是所有颜色的亮度和对比度高。本专利技术也基于下面的认识。本专利技术人已经发现已知的多色图象元素只能以降低的亮度显示混合颜色。对于基色，即由单粒子型产生的颜色，由于所有该基色的入射光都将被图象元素前表面的粒子反射，所以可以获得高亮度。然而，在具有红色、绿色、蓝色粒子的系统中混合色，例如黄色通过在可见区域的表面有50％绿色和50％红色粒子产生。这样只有50％的入射光被反射，黄色的亮度减小到50％。本专利技术人认为现有的系统是有缺陷的，因为其使用的粒子遮蔽，即吸收或散射所控制的光谱部分之外的光。假如不需要它们时将它们从可见区域移动到贮存器，不遮蔽的粒子防止亮度下降。在该器件的一个实施例中，多个不重叠的第二部分一起基本覆盖光学光谱范围。优点是每个图象元素能够以最大亮度产生光学光谱范围的所有颜色，因为光学光谱范围内的所有光都能被控制。在该器件的一个实施例中，由于下面的至少一个原因，粒子基本是非散射的由于具有基本与电泳介质的折射系数基本相等的折射系数，由于粒子的尺寸小于光学光谱范围内的光的波长，由于粒子中光吸收层/结构的尺寸低于粒子中的内波长，内波长是光学光谱范围内的光的波长除以粒子的折射系数。优点是通过非散射的粒子而加强了对比度。在该器件的一个实施例中，图象元素包括滤色器，其中各图象元素滤色器吸收或反射光学光谱范围内的至少一个被过滤的部分，而剩余的光学光谱范围的未被过滤的部分基本对应的范围是各图象元素中的粒子类型的所述第二部分所覆盖的光学光谱的范围。优点在于可以通过使用滤色器和介质内更少类型的粒子的结合产生几种颜色。根据本专利技术的器件的另外的优选实施例在后面的权利要求中给出。在下面的描述中，参照实施例和附图以实例的方式进一步阐明了本专利技术的这些和其它方面，由此本专利技术的这些和其它方面将变得明显，其中附图为附图说明图1a示出了复位模式下反射显示器的现有技术图象元素，图1b示出了在红色显示模式下反射显示器的现有技术图象元素，图2a示出了红色显示模式下具有遮蔽粒子的显示器，图2b示出了黄色显示模式下具有遮蔽粒子的显示器，图3a示出了红色显示模式下具有非遮蔽粒子的显示器，图3b示出了黄色显示模式下具有非遮蔽粒子的显示器，图4示出了具有滤色器的三个共同运作的图象元素，并且图5示出了具有滤色器的图象元素。这些图是示意性的，并未按比例给制。在这些图中，对应于已经描述了的元件的元件具有相同的参考数字。图1示出了不同状态下的现有技术电泳显示器图象元素。图1a示出了复位状态下反射显示器的现有技术图象元素。从观察方向10观察图象元素13(也称作象素)。介质12包括用表示红色、绿色、蓝色的字母R、G、B表示的电泳粒子。每个粒子类型反射特定的颜色，并且吸收光学光谱中的剩余部分。设有顶电极11和底电极14用于控制有色粒子的运动，有色粒子在用“d”表示的横穿可见区域的深度方向运动。电极11、14不阻挡图象元素的可见区域。假设粒子带负电，通过电场被移动到图象元素13的底端，电场由底电极14和顶电极11之间的正电压产生，方向横穿可见区域。为了获得复位状态，所有粒子R、G、B被移动到图象元素13的底部。介质通常是透明的，因此在复位状态所有颜色的光将被反射因而图象元素产生白色的光。在这种类型的象素中的介质也可以是有色的。图1b示出了红色显示状态下反射显示器的现有技术图象元素。所选择的粒子R位于图象元素13的可见前表面区域。在可见区域中的图象元素的前表面的粒子的特定类型R导致该图象元素是特定颜色红色。如下获得红色状态。在复位状态后电压反向，粒子开始运动到图象元素的前面。在一定的电场强度下粒子具有不同的运动速度。红色粒子R是最快的，因此它们首先到达前表面。然后从电极上撤走电压，由于入射的白光中的红色分量被反射所以红色粒子是可见的。入射光的剩余部分被吸收因而其中的蓝色和绿色分量不能到达漂浮在图象元素中较低处的绿色和蓝色粒子。通过将所有粒子移动到前面并且此后将更快的粒子移动到图象元素的背侧可以产生不同颜色。图2a示出了红色显示模式下具有遮蔽粒子的显示器。图2b示出了黄色显示模式下相同的图象元素。该图是为了解释使用遮蔽粒子的负面效应。如图所示白光21W入射到图象元素的可见区域23上。如图所示贮存器24在图象元素的左侧，例如通过在贮存器24上设置黑掩模，观察者看不到该贮存器。顶电极25和底电极26位于该贮存器中用于控制粒子的运动。顶电极27和底电极28位于可见区域23中以控制粒子的运动。在各电极25、26、27、28上施加正的和负的电压以独立控制不同类型的粒子的运动。为了获得好的对比度，优选将象素放置在黑色背景上。在图2a中所示的是红色显示状态下的图象元素。示出了被位于可见区域的红色粒子22R反射的红光21R。蓝色粒子22B和绿色粒子22G位于贮存器中。在图2a中所示的是黄色显示状态下的图象元素。示出了被位于可见区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生彩色图象的电泳显示器件，该器件包括图象元素，图象元素具有：－可见区域，－在光学光谱范围内基本透明的介质，－至少两种类型的独立可控电泳粒子，－用于控制所述粒子在介质中的分布的装置，以及－至少一个 位于可见区域外部的贮存器，用于容纳不在可见区域中的粒子，每种粒子类型对于光学光谱范围的第一部分基本透明，基本非散射，对于光学光谱范围的第二部分吸收或者反射，该第一和第二部分一起覆盖光学光谱范围，并且所述粒子类型的光学 光谱范围的第二部分基本不重叠。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LJM施兰根，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]