[发明专利]平面内可切换电泳显示器件

说明书

技术领域

本发明涉及移动粒子显示器件，具体来说涉及平面内电泳显示器件。

背景技术

移动粒子显示器件，例如电泳显示器，许多年前就已经已知，并且基于如下的原理：带电粒子，尤其是带电的有色粒子或染色粒子，在电场的影响下可以运动，从而可以改变显示器的光学外观。例如，美国专利US3612758描述了一种电泳显示器，其中的电泳材料的外观是可以借助电场进行控制的。

因此，电泳介质在一般情况下包括具有第一光学外观(如黑色)的带电粒子，这些带电粒子包含在具有第二光学外观(如白色)的一种流体中，如液体或空气中，第一光学外观与第二光学外观是不同的。显示器通常包括多个像素，每个像素都可借助由电极装置提供的单独的电场进行单独的控制。于是，借助电场，带电粒子可以在可见光区、不可见光区、和可能还有中间的半可见光区之间移动。由此使显示器的外观的可控的。

粒子通过电泳介质移动的距离大致地与所加电场相对于时间的积分成比例。因此，电场强度越大，所加电场的时间越长，粒子运动越远。

所谓“平面内”电泳像素使用的是平行于显示器基底的电场，将粒子从观察者看不到的存储区移动到有源区。从有源区来回移动的带电粒子数越大，则像素的光学外观的变化就越大。本申请人的国际专利申请WO2004/008238给出了典型的平面内电泳显示器的一个例子。可以使用平面内电泳像素形成反射式的、透反式或透射式的显示器。

图1表示包括3个像素4、5、6的一个已知的平面内电泳显示器的剖面图。这些像素是在一个反射式的基底1的上方设置的，并且在像素上方设置一个部分透明的基底2。通过多个分隔壁9将这些像素相互分隔开来。基底2除了涂敷黑色掩膜3的那些区域外都是透明的。每个像素都包括一个存储区10和一个有源区11，用黑色掩膜使存储区10不能由观察者13观察到，而有源区11通过透明基底2是观察者13可以观察到的。给像素填充包括带电粒子12的电泳流体，因此带电粒子可以在存储区和有源区之间移动以便控制像素的光学外观。例如像素5的所有带电粒子12都已经移动到黑色掩膜3下方的存储区10，所以入射光线7通过电泳流体并反射回到观察者，对比之下，像素6的所有带电粒子12都已经移动到有源区11，所以入射光线8被带电粒子12吸收，不会反射回到观察者13。因此，每个像素的光学外观可以通过改变有源区11内的带电粒子的数目和分布来控制。

显示器14的对比度是可由每个像素显示的最亮光学外观和最暗光学外观之差。因此，为使显示器的对比度最大，最暗光学外观应该极暗并且最亮光学外观应该极亮。

为了实现极暗的外观(当吸光粒子12都在有源区11内的时候)，必须做的是，应使黑色掩膜3尽可能地暗，以使黑色掩膜不会将任何光反射回到观察者13。

为了实出极亮的外观(当吸光粒子12都在存储区10内的时候)，必须做的是，确定黑色掩膜3的尺寸并且使其非常准确地相对于存储区10对齐，从而使像素除了必要的部分以外的任何较大的部分都不会吸收光。例如，如果黑色掩膜3不经意间覆盖了像素的某个有源区，则这个像素的亮度就要下降。

与形成高对比度平面内显示器有关的某些问题是制造黑色掩膜的困难，黑色掩膜要强烈吸光、具有正确的尺寸、并且相对于像素的存储区准确地对齐。

与电泳显示器有关的另一个问题是，难以均匀地填充每个像素以使每个像素有相同数目的带电粒子。具有较少数目的带电粒子的像素所显示的光学外观不可能像具有较多数目的带电粒子的像素所显示的光学外观那样暗。

发明内容

因此，本发明的一个目的是改进现有技术。

按照本发明的一个方面，提供包括多个像素的一种显示器件，每个像素包括：

-可移动的带电粒子；

-一个有源区，移动进入有源区的带电粒子的数目确定了像素的光学外观；

-一个存储区，用于存储离开有源区的带电粒子；并且其中的带电粒子在电场的影响下可以在有源区和存储区之间移动；并且其中的每个像素包括足够数目的带电粒子以便使存储区和有源区两者同时饱和。

像素的一个区域的光学外观在一般情况下不是区域内带电粒子数的线性函数。在一般情况下，在区域中的带电粒子越多，移动附加带电粒子到这个区域对这个区域的光学外观的影响越少。

当在区域内存在足够多的带电粒子、以致增加更多的带电粒子到这个区域对于观察者看到的这个区域的光学外观不会产生明显的效果时，则认为像素的这个区域是饱和的。