[发明专利]利用光子晶体特性的显示方法及 装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种利用光子晶体特性的显示方法及装置。更具体的是，本发明是有关于一种利用光子晶体特性的显示方法及装置，其中当多个具有电荷的粒子散布于有电极化特性(electrical polarization characteristics)的溶剂中，或具有电荷及电极化特性的粒子散布于溶剂中时，施加电场以控制粒子间的空距从而控制从粒子反射的光的波长。

背景技术

最近，由于人们积极从事下一代显示器的研发，因此正在引进各式各样的显示构件。下一代显示器的典型例子可包含电子墨水(electronic ink)。电子墨水这种显示器是施加电场至有特定颜色(例如，黑与白)及各自带有负、正电荷的粒子以显示特定颜色。电子墨水具有低耗电量与挠性显示的优点。不过，电子墨水的局限性是难以呈现各种颜色，因为粒子的颜色被设定成特定的颜色，而且由于显示切换速度低，电子墨水还具有不适合显示移动影像的局限性。

为了根本克服传统的下一代显示器的上述问题，有人已提出各种方法，例如，利用光子晶体的原理的方法。

术语“光子晶体”是指被作成通过对于入射于规则排列微结构的光线只反射在特定波长范围内的光线且透射其它波长范围的光线而有对应至特定波长范围的颜色的材料或晶体。光子晶体的典型例子包括蝴蝶翅膀、甲虫壳等等。尽管它们不含任何颜料，然而它们有独特的光子晶体结构，因此它们可产生独特的颜色。

最近的光子晶体的研究证实，尽管存在于自然的现有光子晶体只反射特定波长的光线，然而人工合成的光子晶体可利用不同外界刺激任意改变它的结晶结构(例如，光子晶体的夹层厚度)，因此，可自由地调整反射光的波长范围以涵盖紫外线或红外线区以及可见光区。

聚焦于这一点，在发现有可能利用光子晶体特性来实现显示方法及装置后，本案发明人已做出本发明。施加电场至具有电荷或电极化特性的粒子及具有电极化特性的溶剂以控制粒子间的空距，由此由粒子反射在某一波长范围内的光线。

发明内容

因此，本发明的目标是要提供一种利用光子晶体特性的显示方法及装置，其中，当具有电荷的粒子散布于溶剂中、具有电荷及电极化特性的粒子散布于溶剂中、或具有电荷的粒子散布于有电极化特性的溶剂中时，施加电场以控制所述粒子之间的空距以由此控制所述粒子的反射光的波长。

本发明的另一目标是要提供一种利用光子晶体特性的显示方法及装置，该方法及装置通过调整施加至粒子及溶剂的电场的强度、方向及施加持续时间来控制粒子反射光的波长。

本发明的又一目标是要提供一种利用光子晶体特性的显示方法及装置，该方法及装置使用诸如囊体(capsule)、格子(cell)、分段电极(partitioned electrode)之类的结构来独立地控制粒子间的间距。

根据本发明的一方面，提供一种利用光子晶体特性的显示方法，其中，当多个具有电荷的粒子散布于溶剂时，施加电场以控制所述粒子之间的间距。

所述粒子与该溶剂中至少其中之一具有电极化特性。

在施加该电场时，所述粒子之间的该间距可通过以下两者的相互作用保持在一特定范围内：在该电场与所述粒子之间产生而导致所述粒子电泳(electrophoresis)的电力(electric force)，以及在该等多个具有电荷的粒子之间产生的电力，并且在所述粒子之间的该间距保持在该特定范围内时，该多个粒子可反射有特定波长模式(wavelength pattern)的光线。

在施加该电场时，所述粒子之间的间距可通过以下三者的相互作用保持在一特定范围内：在该电场与所述粒子之间产生而导致所述粒子电泳的电力、在该多个具有电荷的粒子之间产生的电力、以及由电极化产生的电力，并且在所述粒子之间的间距保持在该特定范围内时，该多个粒子可反射有特定波长模式的光线。

所述粒子之间的间距可随着以下各项中的至少一项的变化而改变：该电场的强度、方向、施加持续时间、施加周期、及施加次数。该多个粒子的反射光的波长可随着该粒子之间的间距的变化而改变。

所述粒子与该溶剂的折射率差可大于0.3。

所述粒子及该溶剂可用透光绝缘材料封入囊中或分隔开。

有施加该电场的一个区域可分成至少两个部份区域，以及可分别施加该电场至该至少两个隔开的部份区域。

在施加该电场至所述粒子或该溶剂之后，可施加极性与该电场相反的电场以重置所述粒子之间的间距。