电光显示器制造技术

一种显示系统包括引发载体流体的对流的电极，所述载体流体运送悬浮在载体流体中的着色剂种类。由电极的操作来控制着色剂种类的对流、速度和方向中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电光显不器
技术介绍
电泳是流体中的充电对象响应于电场的平移。电泳墨可用作介质以使得能够实现双稳定、低功率型显示器。已经开发了使用夹在顶部和底部衬底上的平行电极之间的染色流体和白色颗粒的电泳显示器。当跨越染色流体横向地向衬底施加电场以使白色颗粒平移至观看表面时，显示器看起来是白色的。当使电场反向以使白色颗粒远离观看表面平移时， 显示器看起来是染色流体的颜色。同样地，还已开发了使用具有夹在顶部和底部衬底上的平行电极之间的相反电荷的两个不同色彩颗粒(例如，带正电的白色颗粒和带负电的黑色颗粒)的清澈流体的电泳显示器。当观看侧的电极带负电时，带正电的白色颗粒平移至观看表面，并且显示器看起来是白色的。当观看侧的电极带正电时，带负电的黑色颗粒平移至观看表面，并且显示器看起来是黑色的。使用平行电极以使颗粒横向地平移至顶部和底部衬底的在先实施例不启用透明状态。当顶面是色彩A时，则底面将看起来是色彩B，反之亦然。能够由“平面内”电泳显示器来启用透明状态，其中，电极被布置为施加基本上平行于衬底的电场以使着色剂颗粒平移通过平行于衬底的清澈流体。这允许将着色剂颗粒从显示器的观看区域中收集出来以产生透明状态。着色剂颗粒还可以跨越显示器的观看区域散布而产生彩色状态。由于平面内电泳显示器所需的行进距离通常大得多，所以开关速度通常慢得多。减小行进距离对于给定电极宽度而言受到观看区域的通光孔径(clear aperture)限制。此类显示器中的电泳墨的应用已经受到有限的移动性和不受控制的流体动力学不稳定性的妨碍，其中两者都对缓慢的开关速度有所贡献。对于平面内电泳显示器而言，附加挑战包括在颜料被从观看区域收集出来时将其紧紧地压紧并将其完全从观看区域清除出来以提供良好的对比度和亮度。附图说明图1描绘电光显示器的多个实施例中的流体中的着色剂颗粒的对流的概念图。图2A和2B描绘在多个实施例中使用的电光显示器的暗状态和亮状态(clear state)的横截面图。图3A和;3B描绘用于显示器的点结构的两个实施例。图4描绘用于显示器的点结构的另一实施例。图5描绘用于显示器的线结构的一个实施例。图6描绘用于显示器的线结构的另一实施例。图7描绘亮状态下的显示器的一个实施例的横截面图。图8描绘暗状态下的显示器的一个实施例的横截面图。图9描绘具有分段或像素化顶部电极的显示器的一个实施例的横截面图。图10描绘线结构的附加实施例。图11描绘具有顶部和底部电极的一个实施例的多个彩色、分段显示器。图12A 12D描绘堆叠显示元件的实施例的横截面和顶视图。图13描绘显示器中的电介质层的替换实施例的横截面图。图14描绘一个实施例的可单独寻址的分段或像素化点结构的顶视图和横截面图。图15描绘一个实施例的具有金字塔形电介质层的可单独寻址的点结构的顶视图和横截面图。图16描绘使用具有加热元件或微机电元件或与电泳元件的组合的点结构的实施例的横截面图。图17描绘底层上的分段或像素化电极的一个实施例的横截面图。图18描绘用于电子皮肤的阻挡电介质层的一个实施例的横截面图。图19描绘用于多个着色剂的控制的点结构电极的一个实施例的横截面图。图20描绘线结构显示元件的一个实施例的横截面图。图21描绘点结构显示元件的一个实施例的横截面图。具体实施例方式在本实施例的以下详细说明中，对构成其一部分的附图进行参考，并且在附图中， 以图示的方式示出了可以实施的本公开的特定实施例。足够详细地描述了这些实施例以使得本领域的技术人员能够实施本公开的主题。应理解的是可以利用其它实施例，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以进行过程或机械更改。因此，不应以限制性意义理解以下详细说明，并且仅仅由随附权利要求及其等价物来限定本公开的范围。本实施例涵盖具有根据定义模式引发对流的能量梯度的显示元件。可以控制该对流，从而使受此类能量源影响的着色剂种类移动。可以用包括机械力、温度梯度、化学势梯度、浓度梯度以及其它干扰的方法来引发该能量梯度。本实施例可以显现在其中用于引发对流的装置包括电极、动电元件、加热元件、微流元件、微机电元件或化学反应的电光应用中。用于控制对流的装置(例如，使电极的一部分暴露的图案化电介质层)提供诸如电荷转移的能量转移以控制着色剂种类的对流并因此控制种类的速度和方向。随后描述的显示元件使用着色剂颗粒的平面外移动和平面内移动两者来提供期望的光学外观。电对流和电泳的动电原理被用于电光显示器以使带电着色剂颗粒在显示元件内的载体流体中移动。显示元件可以是像素、子像素、超像素、段或如随后描述的其它显示元件。通常，着色剂颗粒可以具有在几纳米与几微米之间的尺寸，并具有通过吸收和/ 或散射光谱的某些部分来改变入射光的光谱组成的性质。结果，颗粒看起来是彩色的，这提供期望的光学效果。在其它实施例中，着色剂可以是染料，其由单吸收分子组成。图1举例说明电光显示元件中的载体流体中的着色剂颗粒的对流的一个实施例的概念图。显示元件可以是段、像素、子像素或超像素(即，不止一个像素)。该元件包括着色剂颗粒从其进入元件显示体积100的源103和着色剂颗粒流到其中的槽104。在元件操作期间，可以使源和槽的角色颠倒。换言之，源可以变成槽且反之亦然。流线101举例说明如载体流体的对流移动所描述的着色剂颗粒从源103至槽104的移动。可以以许多方式来产生显示元件的对流气流。对流是包括液体和气体的流体中的分子的宏观移动。对流是由引起流体的不同部分彼此相对移动产生对流气流的流体内部的不平衡体积力。如果流体的不同部分具有由例如局部加热引起的不同密度，则对流可以在重力下发生。如果在流体内部存在由局部化学反应、局部加热或其它干扰产生的压力或浓度梯度，则也可以发生对流。如果在流体中存在由外部电场(AC或DC)和到流体中的电荷注入引起的离子电流，则也可以发生对流。移动的离子然后通过粘性阻力和已占体积效应产生压力梯度。此类对流通常称为电对流。图2A和2B举例说明用于在显示元件内产生对流的方法的一个示例。图2A举例说明暗状态下的显示元件。图2B举例说明亮状态下的显示元件。两个图都使用透明顶部电极201作为图1的概念上的“源”并使用另一电极205作为图1的概念上的“槽”。虽然图2的“源”电极201随后被描述为是透明的，但不要求本实施例使两个电极都是透明的。 “源”或“槽”中的一个可以由不透明材料组成。图2A和2B的实施例以及随后描述的实施例由在衬底上形成的“槽”电极205组成，在一个实施例中，其被涂敷透明导电材料的连续膜。透明导电材料可以包括碳纳米管层、诸如ITO (氧化铟锡)的透明导电氧化物或诸如PEDOT (聚3，4-乙烯二氧噻吩)的透明导电聚合物。替换实施例可以使用为器件提供适当导电率和透明度的其它材料。在替换实施例中，衬底可以涂敷有反射材料或由反射材料组成。在另一实施例中， 衬底可以是不透明材料。在另一实施例中，可以在电介质材料上形成光散射器。在底部电极205上沉积了一层透明电绝缘材料203 (S卩，电介质)。电介质203被图案化以在电极205上的电介质203中产生凹陷区域210。可以用许多不同的工艺来制造凹陷区域。这些工艺包括用母板或印花进行压花或压印或电介质层203的蚀刻。凹陷区域可以是任何尺寸和/或形状。在不同实施例中，仅在电介质层的凹陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示系统，包括：用于引发载体流体的对流的装置，其被配置为在系统的不同部分之间运送悬浮在载体流体中的着色剂种类；以及用于控制着色剂种类的对流、速度和方向中的至少一个的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS岳，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US