[发明专利]利用粒子的移动的显示器设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用粒子的移动的显示器设备。这种类型的显示 器的一个例子是电泳显示器。

背景技术

电泳显示器设备是双稳态显示器技术的一个例子，其利用带电粒 子在电场内的移动来提供选择性的光散射或吸收功能。

在一个例子中，白色粒子悬浮在吸收性液体中，并且可以使用电 场把所述粒子带到所述设备的表面。在该位置处，所述粒子可以执行 光散射功能，从而使得所述显示器呈现白色。远离顶表面的移动允许 看到所述液体的颜色，例如黑色。在另一个例子中可以有两种类型的 粒子，例如悬浮在透明流体中的带负电的黑色粒子和带正电的白色粒 子。存在多种不同的可能配置。

已经认识到，作为其双稳态(在不施加电压的情况下保持图像) 的结果，电泳显示器设备可以实现低功率消耗，并且由于不需要背光 或偏光器而可以实现又薄又亮的显示器设备。所述电泳显示器设备还 可以由塑料材料制成，并且还有可能在制造这种设备的过程中实施低 成本的卷到卷(reel-to-reel)处理。

所感兴趣的应用的一个实例是电子货架标签。所述电子货架标签 可以为零售商提供几种好处。首先，可以通过触摸按钮来实现价格更 新，而对于传统的纸质货架标签，则需要雇员走过所有货架并且手动 调节价格(这样做非常耗时并且容易出错)。其次，电子货架标签提 供了仅仅显示相关信息的可能性。例如，在开放时间之外，当零售商 规划其货架空间时，所述电子货架标签可以显示货架产品布局、当前 库存以及新供应品的到达日期。在开放时间期间，所述电子货架标签 可以显示对消费者来说相关的信息，比如产品信息、价格和特价优惠。

如果要把成本保持得尽可能低，则应当采用无源寻址(直接驱动) 方案。显示器设备的最简单的配置是分段反射显示器，并且在许多应 用中这种类型的显示器就足够了。分段反射电泳显示器的功率消耗较 低，其具有良好的亮度并且在操作中也是双稳态的，因此即使在所述 显示器被关断的情况下也能够显示信息。

一种利用无源矩阵并且利用具有一定阈值的粒子的已知的电泳显 示器包括下电极层、容纳悬浮在透明或有色流体中的具有一定阈值的 粒子的显示介质层以及上电极层。对所述上电极层和/或下电极层中的 电极选择性地施加偏置电压，以便控制所述显示介质的与所偏置的电 极相关联的(多个)部分的状态。

一种特定类型的电泳显示器设备使用所谓的“平面内切换”。这 种类型的设备利用所述粒子在显示材料层中的选择性侧向移动。当朝 向侧向电极移动所述粒子时，在所述粒子之间出现开口，通过所述开 口可以看到底层表面。当所述粒子随机分散时，其阻挡光通到底层表 面，此时看到粒子的颜色。所述粒子可以是有色的，并且所述底层表 面是黑色或白色的；或者所述粒子可以是黑色或白色的，并且所述底 层表面是有色的。

平面内切换的一个优点是可以把所述设备适配于透射操作或者透 射反射操作。具体来说，所述粒子的移动产生一个用于光的通道，从 而可以通过所述材料实现反射和透射操作。这就实现了利用背光而不 是反射操作的照明。可以把所述平面内电极都提供在一块基板上，或 者也可以为全部两块基板提供电极。

有源矩阵寻址方案也被用于电泳显示器，一般来说，在对于具有 高对比度和许多灰度级的明亮的全彩色显示器期望有更快的图像更新 时就需要所述有源矩阵寻址方案。这种设备正被开发用于标志和告示 牌显示器应用，以及作为电子橱窗和环境照明应用中的(像素化)光 源。可以利用滤色器或者通过减色原理来实现颜色，于是所述显示器 像素简单地充当灰度设备。下面的描述提到了灰度和灰度级，但是应 当理解的是，这绝不仅仅意味着单色显示器操作。

本发明适用于全部两种上述技术，但是对于无源矩阵显示器技术 特别有兴趣，并且对于平面内切换无源矩阵电泳显示器特别有兴趣。 平面内电泳显示器例如是用于实现电子货架标签的一种非常有前景的 技术。除了上面概述的优点之外，这种技术还具有纸状外观，其在顾 客所习惯的所有角度下都有良好的可读性。

电泳显示器通常由复杂的驱动信号来驱动。为了把像素从一个灰 度级切换到另一个灰度级，常常首先作为重置阶段将其切换到白色或 黑色，并且随后才将其切换到最终的灰度级。灰度级到灰度级过渡和 黑色/白色到灰度级过渡比黑色到白色、白色到黑色、灰色到白色或者 灰色到黑色过渡更慢并且更加复杂。