彩色显示设备制造技术

本发明专利技术涉及能够显示多个色彩状态的彩色显示设备。显示设备包括多个显示单元，其中每个所述显示单元：（ａ）被夹在包括公共电极的第一层和包括多个驱动电极的第二层之间，其中所述驱动电极的至少一个是指定电极，（ｂ）用包括散布在溶剂或溶剂混合物中的至少两种类型的颜料颗粒的电泳流体来填充，以及（ｃ）能够显示至少四种色态。显示设备还可包括观看侧上的遮掩层或亮度增强结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种显示设备，其中每个显示单元能够显示多种颜色状态。该显示设备还可包括在观看侧上的诸如黑色矩阵层或者亮度增强结构之类的阻挡层。
技术介绍
关于反射型彩色显示器的现有技术通常采用红/绿/蓝(RGB)色彩。在RGB色彩显示器中，每个像素被分成三个或四个子像素，并且每个子像素在黑白反射介质上具有红色滤光器、蓝色滤光器、绿色滤光器或者没有滤光器。通过选择性地开启或关闭子像素能够获得全色谱。例如，白色状态可以通过开启所有的RGB这三个子像素。由于RGB子像素的每一个占有白色光谱的1/3，每个子像素的最大反射率约为白色的反射率的1/3。每个RGB 色彩的最大亮度也因此为白色的1/3，因为另两种颜色的子像素被关闭了。在实际中，反射型显示器实际获取的亮度远低于这一理论亮度。多年来，发展了许多像素结构，包括增加两个绿色子像素或者一个白色子像素从而以牺牲色彩饱和度为代价获取一定的亮度。然而，通常来说，RGB色彩系统展现出十分有限的白色度以及较弱的色彩亮度。美国专利(专利号7，046，228)公开了一种电泳显示设备，该显示设备具有双开关模式，从而允许显示单元中的带电荷的颜料颗粒既能够在垂直(上/下)方向上移动也能够在平面(左/右)方向上移动。美国专利申请(申请号12/370,48 公开了一种替代的多色彩显示器。在两种方案下，都用具有散布其中的白色颗粒的经染色的流体来填充显示单元，且每个显示单元都能够显示三种色态，即带电荷的颜料颗粒的颜色、电介质溶剂或溶剂混合物的颜色、或者显示单元的背景颜色。这两种类型的显示器能够提供与由RGB类型显示器所获取的RGB色态同样明亮的RGB色态。另外，它们还能够提供RGB类型显示器所不能实现的非妥协的(non-compromised)白色和黑色色态。
技术实现思路
本专利技术涉及彩色显示设备的进一步的替代设计。本专利技术的彩色显示器允许每个显示单元显示至少四种不同的色态，这使得色彩亮度显著提升(与RGB类型显示器相比，色彩亮度从50%提升到3倍以上)，同时保持非妥协的白色和黑色色态。本专利技术的第一方面涉及一种显示设备，其包括多个显示单元，其中每个显示单元(a)被夹在包括公共电极的第一层和包括多个驱动电极的第二层之间，其中所述驱动电极的至少一个是指定电极，(b)用包括散布在溶剂或溶剂混合物中的至少两种类型的颜料颗粒的电泳流体来填充，以及(c)能够显示至少四种色态。该显示设备还包括阻挡层，所述阻挡层位于显示设备的观看侧上并且与所述指定电极对应设置以遮掩聚集在所述指定电极处的颜料颗粒。阻挡层可以是黑色矩阵层或者亮度增强结构的微型结构或者微型反射器。在一个实施例中，电泳流体包括散布在溶剂和溶剂混合物中的两种类型的颜料颗粒。这两种类型的颜料颗粒可携带相反的电荷极性，或者携带相同的电荷极性但是具有不同的电泳迁移率。在这两种类型的颜料颗粒中，一种可以是白色的，而另一种可以是红色的、绿色的、或者蓝色的。电泳流体中的溶剂和溶剂混合物可以是红色的、绿色的、或者蓝色的。在另一个实施例中，电泳流体包括散布在溶剂和溶剂混合物中的三种类型的颜料颗粒。这三种类型的颜料颗粒可携带不同的电荷极性，或者不同程度的相同电荷极性。在这三种类型的颜料颗粒中，一种可以是白色的，而另两种可以是红色的和绿色的、红色的和蓝色的、或者绿色的和蓝色的。电泳流体中的溶剂和溶剂混合物可以是红色的、绿色的、或者蓝色的。在又一实施例中，驱动电极不与显示单元的边界对齐。在又一实施例中，颜料颗粒被全部一次性驱动到指定电极。可选地，颜料颗粒分步骤地驱动到指定电极。在又一实施例中，第二层上的驱动电极是一个至少2X2的网格。在又一实施例中，第一层在观看侧上。可选地，第二层在观看侧上。在又一实施例中，指定电极不是透明的。例如，它们可以是不透明体。在又一实施例中，显示设备中的每个像素可具有两个、三个或四个子像素。附图说明图Ia描述了本专利技术的彩色显示设备的显示单元的截面图。图Ib描述了包含驱动电极的层的顶视图。图Ic和Id描述了包含驱动电极的层的替代设计。图2示出了带电颜料颗粒如何分步骤地移动到指定电极。图3描述了不与显示单元的边界对齐的驱动电极。图4a4e示出了如何显示四种不同的颜色状态。图5a4e示出了如何显示五种不同的颜色状态。图6a_6d示出了像素的不同配置。图7a描述了本专利技术的在显示器的观看侧具有黑色矩阵层的彩色显示器。图7b描述了本专利技术的在显示器的观看侧具有亮度增强结构的彩色显示器。图显示了如何制造亮度增强结构的示例。图9a是具有微型结构或微型反射器的亮度增强结构的三维视图。图9b是亮度增强结构的替代设计。图IOa和IOb显示了黑色矩阵层和微型结构或微型反射器如何分别与指定电极对齐。图Ila-Ild描述了本专利技术的彩色显示设备的替代设计。图描述了本专利技术的彩色显示设备的又一替代设计。具体实施方式I.显示设备的配置图Ia描述了本专利技术的彩色显示设备的显示单元的截面图。显示单元(100)被夹在第一层(101)和第二层(10 之间。第一层包括公共电极(103)。第二层包括不止一个驱动电极(104ax、104ay、104az、104bx、104by、104bz、104cx、104cy 以及 I(Mcz)。然而，在截面图中，仅示出了驱动电极l(Mcx、l(Mcy以及l(Mcz。此处的术语“显示单元”指的是用显示流体独立填充的微型容器。该术语包括但不限于微型杯、微型膜盒、微型管道、传统式隔板型显示单元及其等同物。在一个实施例中，如图Ia所示，每个显示单元代表一个单独的子像素或像素。图Ib描述了包含图Ia的显示单元的驱动电极的层的顶视图。如图所示，第二层 (102)包括 3 X 3 个驱动电极，被标示为 104ax、104ay、104az、104bx、104by、104bz、104cx、 104cy以及l(Mcz。虽然仅显示了 3X3的网格，但是第二层可包括至少2X2的任何网格。 驱动电极的尺寸可根据显示单元的尺寸而变化。在驱动电极间有沟槽。换句话说，驱动电极相互之间不接触。在本专利技术的上下文中，用于带电颜料颗粒聚集从而从观看者的角度被遮掩的驱动电极被称为“指定电极”。在图Ia和Ib中，如果驱动电极104cy是指定电极，那么在观看侧的显示单元的顶上与指定电极l(Mcy对应的位置有一个阻挡层(108)，从而在指定电极(I(Mcy)处聚集的任何颗粒从观看者的角度被遮掩。一个显示单元内的多个驱动电极允许颗粒迁移至一个或多个指定电极，或者散布到所有的驱动电极。图Ib中的九个驱动电极被显示为具有相同的形状和尺寸。可以理解的是，同一个显示设备中的驱动电极的形状和尺寸可以变化，只要它们起到需要的功能。任选地，可以有一个背景层(未示出)，该背景层可在第二层(10 之上或者在第二层(10 之下。可选地，第二层可用作背景层。背景层优选地为黑色。公共电极(103)通常是透明的电极层(例如，ΙΤ0)，分布在显示设备的整个顶部。 驱动电极(104)可以是如美国专利(专利号7，046，228)中描述的有源矩阵电极，该专利的内容被整体引用并合并于此。值得注意的是本专利技术不限于驱动电极是有源矩阵电极。本申请的范围包括其它类型的电极寻址，只要它们能够起到需要的功能。图Ib中还示出了九个驱动电极与显示单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包括多个显示单元的显示设备，其特征在于，每个显示单元：（ａ）被夹在包括公共电极的第一层和包括多个驱动电极的第二层之间，其中所述驱动电极的至少一个是指定电极，（ｂ）用包括散布在溶剂或溶剂混合物中的至少两种类型的颜料颗粒的电泳流体来填充，以及（ｃ）能够显示至少四种色态。

【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：R·A·斯帕拉格，
申请(专利权)人：矽峰成像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US