[发明专利]移动粒子显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动粒子显示器，并且更具体地涉及用于这种显示器的像素电极布局。

本发明的背景技术

早先的诸如电泳显示器的移动粒子显示器已经已知了很多年。

电泳显示器的基本原理在于，封装在显示器中的电泳材料的形态(appearance)借助电场是可控制的。

为此，电泳材料一般包括包含在诸如液体或空气的流体中的具有第一光学形态(例如，黑色)的带电粒子，所述流体具有不同于第一光学形态的第二光学形态(例如，白色)。显示器一般包括多个像素，借助由电极装置供给的单独的电场，每个像素是单独可控制的。因此，借助于电场，粒子在可见位置、不可见位置、以及可能也在中间的半可见位置之间是可移动的。显示器的形态因而是可控的。粒子的不可见位置例如可以在液体的深处中或者在黑色掩膜后面。

电泳显示器的一种设计例如由e ink公司在WO99/53373中进行了描述。

该设计使用透明的微型腔层，该微型腔填充有悬浮在液体中的带电着色粒子，如图1a所示。微型腔2夹在透明的电极层10和像素化tft背板形式的电极层12之间。在本说明书和权利要求中使用术语“单元”来指代这些微型腔，尽管如此，应当理解与图1中的和WO99/53373中描述的单元不同的单元设计也是可以使用的。

如果施加电场，则粒子根据其电荷和电场极性而移动。最靠近透明电极10的粒子的类型决定像素的颜色。如果白色粒子14最靠近电极，那么像素将显白色，如对像素16所示出的。如果黑色粒子20最靠近电极10(并因此最靠近观察者22)，那么像素将显黑色，如对像素18所示出的。

不同的电泳墨(electrophoretic ink)使用不同类型的微型腔(杯或舱室)、不同数量的粒子类型、着色的或透明的流体、规则的或不规则的微型腔布置等。

从sipix成像公司可以获得一种稍微不同的用于电子纸的技术。该技术基于凸出的微型杯而不是舱室，以及具有仅仅一种类型的着色粒子的着色流体。这些微型杯以规则的阵列布置。

该设计示意性地示出在图1b中。微型杯23填充有吸收性流体。微型杯限定在透明的塑料基底24中，并且该设计还具有透明的顶部电极10和不透明的底部电极12。白色粒子14被提供在微型杯中。

已经认识到，电泳显示设备由于其双稳定性(图像在没有施加电压的情况下被保留)而能够实现低功耗，并且它们能使得纤薄且明亮的显示设备被形成，因为无需背光或偏光器。它们也可以由塑料材料制成，并且在这种显示器的制造中还存在低成本卷对卷(roll-to-roll)处理的可能性。

如果成本保持尽可能地低，则采用被动寻址方案。显示设备的最简单构造是分割式反射显示器，并且存在很多这种类型的显示器足以胜任的应用。分割式反射电泳显示器具有低功耗、良好的亮度，并且在工作中还是双稳定的，因此即使在显示器关闭时也能够显示信息。

然而，利用矩阵寻址方案提供了改进的性能和多用途。使用被动矩阵寻址的电泳显示器一般包括下部电极层、显示介质层、以及上部电极层。对上部电极层和/或下部电极层中的电极选择性地施加偏压，以控制显示介质的与正被偏压的电极相关联的部分(一个或多个)的状态。在主动矩阵方案中，设有像素电路以控制控制电压到各个像素的施加，并在其它像素被寻址时保持这些电压。像素可以包括单个单元或多个单元。

已经认识到，电泳显示器是对电子纸最有前途的解决方案。尽管首个为大多数消费者所生产的(mass-market)产品正在被引入，但是该技术仍然具有显著的缺点，这些缺点阻碍了其商业上的成功。最重要的问题是转换速度慢、亮度低(“白色”状态实际上是浅灰色)、以及限制于两者颜色(通常为黑色和白色)。能够使用滤色器来产生附加的颜色，但这是以牺牲亮度为代价的。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改进的转换速度的移动粒子显示设备。

根据本发明，提供一种移动粒子显示设备，其包括显示单元的阵列，每个单元包括含有显示粒子和流体的封闭体(enclosed volume)，以及第一电极装置(arrangement)和第二电极装置，其中显示单元设置在第一电极装置和第二电极装置之间，并且粒子设置以便在与第一电极装置相邻的第一区域和与第二电极装置相邻的第二区域之间移动，其中每个单元与用来控制单元内的粒子移动的一组电极相关联，其中对于大多数单元，所述一组电极被设置以提供封闭体中的电场线的不对称性，从而影响显示单元内的粒子流动状态。