专利名称：电泳显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电泳显示器、驱动这样一种电泳显示器的方法、和包括这样一种电泳显示器的显示设备。
背景技术：
US-B-6271823公开了一种反射式电泳彩色显示器。所说的显示器包括相邻地定位在一个平面内的像素元(也称之为像素)。这些像素包括至少两个子像素或单元，它们也相邻地定位在同一个平面内。一个像素的不同的单元反射不同的颜色。一个像素的颜色是由它的每个对应的单元反射的颜色的附加混合确定的。
每个单元包括透光的前窗、无阻挡的对电极、反光板、滤色器介质、和在透光的流体中的带电的吸光着色粒子的悬浮液。
通过向收集(collecting)电极和对电极施加适当的电压定位着色粒子在单元中的位置，可以控制每个单元反射的彩色光的数量。当着色粒子定位在光的路径上的时候，在光从前窗射出前显著地衰减，观察者看到的是昏暗的颜色或者黑色。当着色粒子基本上从光的路径上排除掉时，光可以通过前窗反射回到观察者，其中没有明显的衰减，观察者看到的是通过滤色器介质传输的颜色。滤色器介质例如可以是透光的滤色器元件、彩色光反射板、或者着色悬浮液本身。
这种现有技术的缺点是，因为每个单元只能调制单个颜色，所以每个像素需要几个单元才能获得多种颜色的显示。出于这个理由，这种显示器不能产生明亮的颜色，尤其是不能产生明亮的基色(红、绿、蓝)，因为明亮的颜色只能由像素的几个单元中的一个单元产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种较明亮的和/或具有较高分辨率的电泳显示器。
本发明的第一方面提供一种根据权利要求1所述的电泳显示器。本发明的第二方面提供一种根据权利要求20所述的用于驱动电泳显示器的方法。本发明的第三方面提供一种包括根据权利要求21所述的这样一种电泳显示器的显示设备。在从属权利要求中定义了本发明的优选实施例。
按照本发明的电泳显示器包括一个像素。这个像素的像素容积包括储存器容积和图像容积。
在像素容积中存在具有不同颜色和不同电泳迁移率的不同类型的粒子。当在图像容积中存在粒子时，这些粒子确定了所说像素的可见颜色，当在储存器容积中存在粒子时，这些粒子对于所说像素的可见颜色没有贡献。
存在的选择电极在储存器容积中产生选择电场，所说选择电场用于在储存器容积的不同子容积中分离不同类型的粒子。在选择电极之间施加的电压产生了选择电场，选择电场在所说的粒子上施加一种作用力。所说的粒子在这个作用力的作用下开始移动，移动的速度取决于粒子的迁移率。在存在选择电场的一个特定的时间周期内，具有高迁移率的粒子比具有低迁移率的粒子移动得更远些。以此方式，可以将不同的粒子分离在储存器容积的不同子容积中。
填充(fill)电极产生填充电场，填充电场移动不同类型的粒子，使它们从不同的子容积中进入图像容积。填充电场移动分离在不同子容积中的粒子，使它们进入图像容积内以确定像素的颜色。像素的颜色取决于填充电场存在的时间周期。如果填充电场存在的持续时间很短，在进入图像容积中的粒子中，具有最高迁移率的粒子比具有最低迁移率的粒子要多得多。如果填充电场存在的持续时间很长，所有的粒子都将进入图像容积中，这样，对于单一图像容积来说，可能出现不同的像素颜色。为了获得不同的颜色，不需要具有几个分开的单元。因此，如果图像容积等于现有技术的单元的容积，则按照本发明的像素将覆盖较小的面积，因此显示器的分辨率可以较高。如果按照本发明的像素的像素容积等于现有技术像素的几个单元的容积，则亮度可能变得较高，因为像素边界占据较小的像素容积或面积。由于产生期望颜色的每个现有技术像素部分小于本发明的像素部分，所以在现有技术中出现的颜色的亮度要比在本发明的情况下整个像素能够产生所需颜色的条件下的亮度低得多。
虽然根据权利要求1所述的按照本发明的显示器能够提供不同的颜色，但不可能进行不同粒子的不同颜色的色彩的浓淡的任何可能的组合。
在根据权利要求2所述的实施例中，定位至少一个填充电极，以获得一个填充电场，所说填充电场能够同时引导不同类型的粒子从子容积移动到图像容积内。这样作的好处是明显地减小用所说粒子填充图像容积所需的时间。
在根据权利要求3所述的实施例中，对于每一种粒子，单独地控制填充电场，这样一来就可以自由地控制从子容积输送到图像容积中的每种类型的粒子的数目。因此，可能根据不同粒子的不同颜色产生所有的色彩的浓淡。在现有技术中，可能需要具有不同颜色粒子的至少3种不同的单元，才能产生与按照本发明的具有单一图像容积的像素相同的色彩的浓淡。这样，虽然储存器容积占据三个现有技术单元的某些空间，但是，按照本发明的像素实际上小于现有技术的像素。此外，这个像素较明亮。
从特定的一个子容积移动到图像容积内的粒子的数目取决于在特定的子容积内特定的填充电场的强度以及这个电场存在的持续时间。
在根据权利要求5所述的实施例中，在子容积之间安排可以包括填充电极的屏蔽部分的附加屏蔽电极，用于将特定子容积中的填充电场与相邻子容积中的填充电场屏蔽。这样作的优点是，在子容积中产生的子填充电场基本上只作用在对应的子容积中的粒子上。
在根据权利要求6所述的实施例中，所说的像素包括另一个填充电极，所说另一个填充电极的位置适于加大图像容积中的填充电场，以由从子容积进入图像容积中的粒子来加速对于像素的可见部分的填充。
在根据权利要求7所述的实施例中，在距图像容积的边界处粒子进入图像容积的区域最远处定位另一个填充电极。另一个填充电极可以定位在图像容积的内部或者正好外部。还可以在图像容积内距子容积较短的距离处提供另一个填充电极，以使由另一个填充电极引起的另一个填充电场增加，并且使粒子填充图像容积更快。
在根据权利要求9所述的实施例中，另一个填充电极到子容积的距离是变化的，以使另一个填充电极距包含具有最低迁移率的粒子的子容积最近。这样作的优点是，对于最慢的粒子可以获得较高的电场，以使这些粒子的运动速度增加并且使图像容积的填充时间减小。
在根据权利要求10所述的实施例中，所说的像素包括另一个储存器容积。所说的像素包括另外的选择电极和填充电极，它们与另一个储存器容积相关联，这个关联的方式与第一个所说的选择电极和第一个所说的填充电极与第一个所说的储存器容积相关联的方式相同。另一个储存器容积的功能与第一个所说储存器容积相同。这个实施例的优点是可以提高显示器的更新速率，因为在一个储存器中的选择过程可以与根据权利要求11所定义的从另一个储存器的填充或复位过程同时并行地实行。还能使两个以上的储存器与同一个图像容积相关联。
在根据权利要求13所述的实施例中，复位装置从图像容积中清除粒子。这就允许周期性地改变像素的颜色，因而允许显示改变显示信息的时间。优选地，在储存器容积的存储体积中存储从图像容积清除的粒子。如果所有的粒子都存储在同一个存储体积内，则在存在选择电场出现的选择阶段期间分开不同的粒子就比较容易，因为这些粒子全都具有基本上相同的起始位置。
在根据权利要求14所述的实施例中，复位装置包括至少一个选择电极，用于向靠近选择电极之一定位的存储体积吸引图像容积中的粒子。
在根据权利要求15所述的实施例中，不同类型的粒子的迁移率具有预定的比例，以便有可能在储存器容积的它们对应的子容积中，从在分离阶段的开始集中了所有粒子的存储体积开始分开不同的粒子。例如，如果在分离阶段期间沿粒子运动的方向的储存器容积的长度大体上是在不同的子容积中不同的粒子所需要的面积的3倍，则这个比例大约应该是1∶2∶3。在充分移动最快的粒子到离开存储体积最远的子容积的时间周期，最慢的粒子将移动到最近的于容积。
如果储存器容积的长度比子容积的区域的3倍长得多，并且存储体积定位在储存器容积内的末端位置之一内，则需要一个特定的时间周期把最快的粒子移动到储存器容积内的另一个末端位置。因为还可能获得集体定位在另一个末端位置附近的相邻的子容积，所以不同的粒子需运行的路径在长度上变得更加相等，并且因此可以选择彼此靠近的不同粒子的迁移率，同时还能在不同的子容积中分开不同的粒子。这样作产生的优点是可以增加最慢粒子的迁移率。因此，填充和复位阶段将花费较少的时间。
在根据权利要求16所述的实施例中，利用相同极性的电荷充电所有的粒子，这样，所有的3种不同的粒子或者正向充电或者负向充电。粒子的迁移率是不同的。利用3种合适的不同颜色的粒子，有可能产生全彩色显示。
在根据权利要求17所述的实施例中，所说的粒子包括用相同极性充电的并且具有不同迁移率的第一和第二种类型的粒子以及相反极性充电的第三种类型的粒子。这样作的优点是只有具有相同极性的两种粒子需要分离。迁移率的差小于必须使用的具有相同极性和3种不同迁移率的3组粒子的情况下的迁移率之差。
在根据权利要求18所述的实施例中，所说的像素包括一个复位电极，以便在复位阶段期间吸收所说的粒子，其中的粒子必须移动到储存器容积中的存储体积内。复位电极增加了沿存储体积的方向的电场，从而可以增加粒子向存储体积移动的速度。这对于离开存储体积最远的粒子尤其正确。
在根据权利要求19所述的实施例中，复位电极与图像容积的中心相关联。例如，复位电极定位在中心图像容积的顶部或者定位在图像容积的内部。首先，向复位电极提供电压以便向图像容积的中心吸引所说粒子，其次，向选择电极提供电压，所说选择电极与存储体积相关联，以便将粒子从图像容积的中心移动到存储体积内。这就可以缩短复位周期，因为离开存储体积最远的最慢的像素需从像素的中心运行到离存储体积较短的距离。
参照下面描述的实施例来说明和描述本发明的显示器的这些和其它方面。
在附图中图1表示按照本发明的一个实施例的具有一个储存器容积的像素；图2表示按照本发明的另一个实施例的具有一个储存器容积和另一个填充电极的像素；图3表示按照本发明的一个实施例的具有两个储存器容积的像素；图4表示按照本发明的一个实施例的具有定位在图像容积中的另一个填充电极的像素；图5表示按照本发明的一个实施例的矩形形状的图像容积；图6表示按照本发明的一个实施例的像素，其中的另一个填充电极相对于子容积具有变化的距离；图7表示具有两个负的粒子和一个正的充电粒子的像素；图8表示按照本发明的一个实施例的具有电泳矩阵显示器的显示设备的方块图。
在不同的附图中，相同的标号代表相同的信号或者代表实现相同功能的相同的元件。
具体实施例方式
图1表示按照本发明的一个实施例的具有一个储存器容积的像素。像素10具有像素容积PV，像素容积PV包括一个储存器容积RV和一个图像容积IV。在像素10中，存在3种不同色粒子Pa、Pb、Pc，它们具有不同的电泳迁移率。在图像容积IV中存在的粒子Pa、Pb、Pc的数量确定了像素的可见颜色。优选地，对于粒子的颜色进行选择，以便能够产生最大量的色调。例如，粒子的颜色可以是黄色、品红色、和青色。在储存器容积RV的相对两侧存在选择电极SE1、SE2，以便在y方向的储存器容积RV内产生选择电场SF(下面还称之为选择场SF)。在垂直选择电极SE1、SE2所在平面的一个平面内，存在填充电极FE1、FE2。填充电极FE1、FE2在垂直于y方向的x方向产生填充电场FF(下面还称之为填充场FF)。
在一般情况下，所有的电极可以形成为导电薄层，导电薄层位于构成这个单元的基板层之一上。电极，并且特别是填充电极FE2，可以是具有许多小孔或者几个大孔的阻挡层形式，以便允许粒子Pa、Pb、Pc通过，或者，填充电极FE2可以包括至少一个长条。
为了能够在显示器上再现不同画面，要按照以下所述驱动像素10。
在像素10的显示周期(还称之为更新周期)的开始，这时的像素10的颜色必须与在这个显示周期期间要显示的数据一致，在复位阶段期间，利用在选择电极SE1上的吸引电压脉冲，将按照前一个图像数据移动进入图像容积IV的所有的色粒子Pa、Pb、Pc从图像容积IV清除掉并进入储存器容积RV的存储体积SV中。这样，在初始阶段，色粒子Pa、Pb、Pc存储在存储体积SV内，以使所有的粒子Pa、Pb、Pc具有基本上相同的起始位置。
在选择阶段期间，使用在选择电极SE1和SE2之间的吸引电压脉冲在储存器容积RV中分离粒子Pa、Pb、Pc，以便将粒子Pa、Pb、Pc吸向选择电极SE2。迁移率最大的粒子Pc移动到最远的距离，具有最低迁移率的粒子Pa移动最小的距离，具有居间迁移率的粒子Pb移动的距离在其它两个距离之间。于是，在选择电极SE1和SE2之间存在电压脉冲历时适当的持续时间之后，粒子Pa、Pb、Pc分离开粒子Pa基本上存在在子容积SVa中，粒子Pb基本上存在在子容积SVb中，粒子Pc基本上存在在子容积SVc中，如图2所示。子容积SVa、SVb、SVc分别由椭圆表示。
在填充阶段期间，所有的粒子Pa、Pb、Pc利用在填充电极FE1、FE2之间的吸引电压脉冲同时从储存器容积RV的子容积SVa、SVb、SVc移动到图像容积IV。一旦有足够多的粒子Pa、Pb、Pc进入像素容积PV，就从填充电极FE1、FE2上清除所说的吸引电压脉冲。
因为粒子Pa、Pb、Pc同时从储存器容积RV进入图像容积IV，所以像素的更新时间可保持十分短。一旦粒子Pa、Pb、Pc在图像容积IV内，它们就由填充电极FE2上的一个很小的排斥电压保持在这里，直到下一个更新周期。在这个图像保持时间期间，这些粒子Pa、Pb、Pc可以通过布朗运动进行混合，或者，当需要时，可以使用(交流)电信号来实现在像素10内的粒子混合。
图2表示按照本发明的另一个实施例的具有一个储存器容积和另一个填充电极的像素。与针对图1所述的方式相同地，像素10具有像素容积PV，像素容积PV包括一个储存器容积RV和一个图像容积IV。在像素10中，存在3种不同的色粒子Pa、Pb、Pc，它们具有不同的电泳迁移率。在图像容积IV中存在的粒子Pa、Pb、Pc确定了像素的可见颜色。在储存器容积RV的相对两侧存在选择电极SE1、SE2。
填充电极FE2现在包括3个子填充电极FE2a、FE2b、FE2c，它们在子容积SVa、SVb、SVc中分别产生具有3个子填充电场FFa、FFb、FFc的一个填充电场。这样，现在就可存在3个不同的(在强度和/或持续时间方面不同的)填充电场FFa、FFb、FFc，用于单独地控制将要移动进入图像容积IV的粒子Pa、Pb、Pc的数量。
现在，填充电极FE1包括在x方向延伸的分支(arm)FE1a、FE1b。这些分支FE1a、FE1b相互屏蔽掉在相邻的子容积SVa、SVb、SVc中发生的填充电场FFa、FFb、FFc，这样，在控制必须离开子容积SVa、SVb、SVc的粒子Pa、Pb、Pc的数量当中，减小了交叉串扰效应。在优选实施例中，FE1a、FE1b可以作为具有逐个可确定的电压的单独电极来实施。这进一步提高了选择粒子和填充图像容积的效率。
可以提供另一个填充电极CF以便通过在图像容积IV中产生另一个填充电场FFF从而可以更远地吸引粒子Pa、Pb、Pc进入图像容积IV内，来加速图像容积IV的填充。
一旦足够多的粒子Pa、Pb、Pc已经进入图像容积IV(即，通过了较小的填充电极FE2a、FE2b、FE2c)，利用这些较小的像素电极FE2a、FE2b、FE2c可以将过多的粒子Pa、Pb、Pc送回。
箭头RF表示当在选择电极SE1上提供高压时在像素10复位阶段期间移动粒子Pa、Pb、Pc进入存储体积SV所需的电场。显示器的结构可以是这样的可以直接地向选择电极SE1提供高压以加速复位阶段。如果这个电压必须通过TFT提供给选择电极，则电压电平将受到限制。
例如，在图像容积IV中，还可以增加一个复位电极，以提高引导粒子Pa、Pb、Pc返回到储存器RE内的电场。优选地，这个额外的复位电极定位在图像容积IV的中心。在复位阶段，首先向额外的复位电极提供一个电压以便将粒子Pa、Pb、Pc集中在像素的中心，然后向选择电极SE1提供电压以吸引粒子Pa、Pb、Pc进入存储体积SV内。按照另一种方式，在复位阶段期间，当前存在的电极之一例如FE2a临时地起附加的复位电极的作用。
在如图1所示的储存器容积RV的几何状态下，最慢的粒子Pa的迁移率在一般情况下是最快的粒子Pc的迁移率的1/3。在如图2所示的储存器容积RV的几何状态下，由于存在长的储存容器，即使迁移率之差小得多，也能将粒子Pa、Pb、Pc分离开。例如，可以对于最慢的粒子Pa的迁移率进行选择，使其是最快的粒子Pc的迁移率的75％。因此，由于最慢的粒子Pa的迁移率比在图1所示的实施例中这个迁移率高得多，所以可以明显地减小填充图像容积IV所需的时间以及移动粒子Pa、Pb、Pc返回到存储体积SV的时间。
图3表示按照本发明的实施例的具有两个储存器容积的像素。
图3所示的像素10基于图2所示的像素10，其中取消另一个填充电极CF，增加一个第二储存器FRV，第二储存器FRV定位在图2所示的储存器RV的对面。第二储存器FRV的结构与储存器RV的结构完全一样。
储存器FRV包括选择电极SEV1和SEV2、3个子填充电极FFE2a、FFE2b、FFE2c，用于分别在子容积FSVa、FSVb、FSVc中产生子填充电场FFFa、FFFb、FFFc。于是，再一次地，可以提供3个不同的(在强度和/或持续时间方面不同的)填充电场FFFa、FFFb、FFFc，从而可以单独地控制从储存器容器FRV移动进入图像容积IV的粒子Pa、Pb、Pc的数量。在这种情况下，子填充电极FE2a、FE2b、FE2c可以起临时另一个填充电极CF的作用，以便通过在图像容积IV中产生另一个填充电场FFF以更远地吸引粒子进入图像容积IV来加速图像容积IV的填充。
填充电极FEV1包括在x方向延伸的分支FFE1b和FFE1a。这些分支FFE1a和FFE1b相互屏蔽在邻近的子容积FSVa、FSVb、FSVc中发生的填充电场FFFa、FFFb、FFFc。这在控制必须离开子容积FSVa、FSVb、FSVc的粒子FPa、FPb、FPc的数量当中可以减小交叉串扰效应。
在储存器容器FRV中，粒子FPa、FPb、FPc由存储场FRF吸引进入存储体积FSV中。
由a、b、c表示的箭头分别表示在图像容积IV的填充阶段期间粒子Pa、Pb、Pc从储存器RV开始的移动。
如图1和2所示的按照本发明的实施例具有如下的缺点在复位阶段期间粒子从像素容积PV清除之后，首先要选择粒子Pa、Pb、Pc，而后才能填充图像容积IV。在如图3所示的优选实施例中，图像容积IV与两个储存器容积SV和FSV接触，由此，粒子FPa、FPb、FPc进入储存器容积FRV的存储体积FSV中复位，并且粒子Pa、Pb、Pc在另一个储存容器RV中进行选择。以此方式，可以在更新周期开始之前实现粒子Pa、Pb、Pc的分离(颜色选择)。因此，有可能从储存器容积FRV的复位阶段直接移动到从储存容器RV的填充阶段，由此进一步减小了更新时间。
图4表示按照本发明的实施例的具有定位在图像容积中的另一个填充电极的像素。
图4A表示具有单个储存器容积RV的像素10。如图4A所示的像素10基于如图2所示的像素10，唯一的差别是，另一个填充电极CF的位置发生了变化，现在填充电极CF位于图像容积IV的中心，因此，在填充电极CF和在子容积SVa、SVb、SVc中的粒子Pa、Pb、Pc之间的距离基本上为一半。
图4B表示具有两个储存容器RV、FRV的像素10。如图4B所示的像素10基于如图3所示的像素10，唯一的差别是，增加另一个填充电极CF，另一个填充电极CF位于图像容积IV的中心，因此，填充电极CF到储存器容积RV、FRV这两者的距离基本上是相等的。
在按照本发明的如图2所示的实施例中，用于填充图像容积IV的另一个填充电极CF位于相对于储存容器RV的图像容积IV的相对侧。这导致用于移动粒子Pa、Pb、Pc进入图像容积IV的一个相当低的填充电场FFF，因此图像容积IV的填充很慢。提高填充速度的方法是在图像容积IV中定位另一个填充电极CF，如在图4A中具有单个储存容器RV的像素10和图4B中具有两个储存容器RV和FRV的像素10所示的。由于具有基本上定位在图像容积IV的中心的另一个填充电极CF，因此填充电场FFF基本上是2倍高，填充的时间基本上是一半。
使另一个填充电极CF更接近储存器容积RV定位将进一步加速填充，但是限制接近程度的实际要求是，必须有足够大的空间，以便允许所有的粒子Pa、Pb、Pc移动到超过3个填充电极FE2a、FE2b、FE2c的位置(否则，不是所有的粒子Pa、Pb、Pc都能够到达图像容积IV之内)。
如果按照透射模式使用所说的显示器，则最好由透明的导电材料如ITO构成所说另一个填充电极CF。
图5表示按照本发明的实施例的矩形形式的图像容积。
图5A所示的像素10与图2所示的像素10的唯一差别是，图像容积IV不是正方形的尺寸，填充电极CF更加接近储存器容积RV。
图5B所示的像素10与图3所示的像素10的唯一差别是，图像容积IV不是正方形的尺寸，填充电极更加接近储存器容积RV和储存器容积FRV。
如图1、2、3所示的按照本发明的实施例所涉及的像素10主要是正方形的布局。虽然这对于显示器来说是一个逻辑布局，每个像素10由此可取任何颜色，但是只有几种不太明显的像素形状，因此可以进一步缩短更新时间。在图5中，像素具有矩形形式。现在，在图5A中，填充电极CF比图2中更接近储存器RV，填充电场FFF较高，填充进行得较快。
这种像素布局的一个弱点是，对于相同面积的一个像素10，储存器RV变得更长些(在y方向)，粒子Pa、Pb、Pc的分离需要更长的时间。在如图5B所示的优选实施例中，借此可以使用多个储存器容积RV和FRV，填充时间不再成为问题，因此这种像素10将是额外地快速。
图6表示按照本发明的一个实施例的像素中的另一个填充电极具有相对于子容积有变化的距离的像素。
图6A所示的像素10与图4A所示的像素10相比的唯一差别在于，填充电极CF相对于储存容器RV倾斜地定位，因此到在子容积SVa中到粒子Pa的距离小于到在子容积SVc中到粒子Pc的距离。图像容积IV的尺寸是相同的。
在图6B所示的如图6A所示的像素10中，图像容积IV发生了变化，其中的填充电极CF形成图像容积IV的边界，或者填充电极CF在图像容积IV的边界的附近。
在图6C所示的如图6B所示的像素10中，填充电极CF是阶梯形状的而不是倾斜的，因此与子容积SVa相关的阶梯的距离小于与子容积SVc相关的阶梯的距离。
图6D表示如图6B所示的两个像素10，确定这两个像素10的位置，以使两个图像容积IV和FIV虽然相互分开，但仍旧共同覆盖与图1所示的像素10的正方形像素容积IV相同的容积。
如果使用矩形像素10，则更新速度受到最慢的粒子Pa的填充的限制。在如图6所示的按照本发明的实施例中，表示出几种布局，其中相对于像素10的储存器容积RV来构成填充电极CF，以使移动最慢的粒子Pa承受最大的填充电场FFa的作用。通过使用这种处理方法，可能进一步减小填充时间，并且可以改善图像更新速度。在几种情况下，这种处理方法导致不再是矩形的像素布局(即具有倾斜的或者台阶式的边缘)。在这里，可能需要按照交替反相的布局来压缩(pack)像素，以使像素的孔隙最大。
图7表示具有两个带有负电荷的粒子Pb、Pc和一个带有正电荷的粒子Pa的像素。在参照附图1-6描述的按照本发明的实施例中，所有的粒子Pa、Pb、Pc都带有相同的电荷。
在如图7所示的按照本发明的实施例中，只有两种带有负电荷的粒子Pb、Pc需要分离。这可能利用带有负电荷的粒子Pb、Pc的迁移率之间的较小差异来实现。例如，最慢的粒子Pb的速度只是最快的粒子Pc的1/2而不是1/3。结果，像素的操作速度增加到3/2倍。由于粒子的电荷极性不同，所以选择电极SE1与选择电极SE2一起产生的电场只用于分离粒子Pb、Pc。粒子Pb和Pc的存储体积SVa是低于或高于选择电极SE1的体积。
图像容积IV的填充现在需要分别与子容积SVn1、SVn2中的粒子Pb、Pc协同动作的两个正的填充电极Fep1和Fep2和与子容积SVp协同动作的一个负的填充电极Fen。再一次地，粒子Pa、Pb、Pc一旦进入图像容积IV，就通过布朗运动和/或附加的交流信号来促进粒子的均匀分布，以协助粒子Pa、Pb、Pc的混合。
在复位周期期间，通过在选择电极SE1上的正电压，使负电粒子Pb和Pc移动进入存储体积SVa。通过在复位电极REn上的负电压，使正电粒子Pa移动进入存储体积SVb。
当这个实施例中最慢的粒子Pb比较早的实施例中的最慢的粒子Pb慢的不多的时候，填充阶段和复位阶段这两者都将变得较短。优选地，对于正电粒子Pa的迁移率进行选择，使其等于或者大于负电粒子Pb、Pc中最慢的一种粒子的迁移率。
图8表示具有按照本发明的实施例的电泳矩阵显示器的一种显示设备的方块图。显示器1包括像素10的一个矩阵，像素10位于行或选择电极7和列或数据电极6的交叉点上。两个选择电极SE1、SE2和4个数据电极FE1、FE2a、FE2b、FE2c对应于一个像素10。各个选择电极SE1可以相互连接。各个数据电极FE1也可以相互连接。
借助于行驱动器4连续地选择像素10的行1-m，同时经过数据寄存器5向列电极组1-n提供数据。每个像素10包括储存器容积RV和图像容积IV。
在现有技术中，一个全色像素包括3个相邻的子像素或单元，通常是一个红色单元、一个蓝色单元、和一个绿色单元。对比之下，在按照本发明的实施例的显示器中，全色像素10只包括一个图像容积IV。因此，对于相同的分辨率，按照本发明的像素10可能大于现有技术的像素，或者说在可比拟的像素尺寸下，可以得到较高的分辨率。此外，显示器的颜色是较明亮的。
如果需要，首先在数据处理器3中处理输入数据2。经过驱动线8可以进行在行驱动器4和数据寄存器5之间的相互同步。
向选择电极SE1和SE2提供来自行驱动器4的驱动信号，以便在选择阶段期间分离在子容积SVa、SVb、SVc中的粒子Pa、Pb、Pc，并且在复位阶段将粒子Pa、Pb、Pc移动回来到存储体积SV内。
向填充电极FE1、FE2a、FE2b、FE2c提供来自数据驱动器5的驱动信号以移动分开的粒子Pa、Pb、Pc，使其从储存器容积RV移动到图像容积IV之内。还可以通过数据驱动器5提供在额外的填充电极CF(当存在时)上的电压。
这样的驱动可以适应于小型矩阵式的或分段式的显示器。然而，更加一般地说，显示器是通过有源矩阵驱动的，其中包括薄膜晶体管(TFT)、二极管、或者其它的有源元件。在薄膜晶体管有源矩阵的情况下，每个像素还包括多个寻址(或选择)薄膜晶体管。通过向寻址的薄膜晶体管施加一个脉冲电压来选择像素的行，由此使这些薄膜晶体管导通，并且将像素中的电极连接到通过数据驱动器5产生的数据信号。还可能使某些电极对于多个像素来说是公共的。
应当说明的是，上述的实施例说明了而不是限制了本发明，本领域的普通技术人员可以设计许多可替换的实施例而不偏离所附的权利要求书的范围。
例如，x方向和y方向相互垂直对本发明并不重要，重要的是，选择电场SF分离在子容积SVa、SVb、SVc中的粒子Pa、Pb、Pc，并且填充电场FF移动分离的粒子Pa、Pb、Pc，使它们进入图像容积IV。
本发明还对于其中存在两种或3种以上不同粒子类型的显示器是有用的。
在权利要求中，放在两个括号之间的任何标号不被认为是对于这个权利要求的限制。术语“包括”并不排除存在除列在权利要求中的元件或步骤以外的元件和步骤。本发明可以借助于包括几个不同的元件的硬件实施，并且可以借助于适当编程的计算机实施。在列举几个装置的设备权利要求中，几个这样的装置可以通过一个相同项目的硬件实施。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的事实并不表示不可以使用这些措施的组合来获得益处。
权利要求
1.一种具有像素(10)的电泳显示器(1)，包括储存器容积(RV)和图像容积(PV)；不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)，它们具有不同颜色和不同电泳迁移率，其中当在图像容积(IV)中存在粒子时，这些粒子(Pa、Pb、Pc)确定了所说像素(10)的可见颜色，当在储存器容积(RV)中存在粒子时，这些粒子(Pa、Pb、Pc)对于所说像素(10)的可见颜色没有贡献；选择电极(SE1、SE2)，用于在储存器容积(RV)中产生选择电场(SF)，所说选择电场(SF)用于在储存器容积(RV)的不同子容积(SVa、SVb、SVc)中分离不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)；至少一个填充电极(FE1、FE2)，用于产生填充电场(FF)，填充电场(FF)使不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)从所说的子容积(SVa、SVb、SVc)移动到图像容积(IV)内。
2.根据权利要求1所述的电泳显示器(1)，其中定位至少一个填充电极(FE1、FE2)，以获得一个填充电场(FF)，所说填充电场引导不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)从所说子容积(SVa、SVb、SVc)同时移动到图像容积(IV)内。
3.根据权利要求1所述的电泳显示器(1)，其中填充电极(FE2)包括与不同的子容积(SVa、SVb、SVc)有关的子填充电极(FE2a、FE2b、FE2c)，用于产生填充电场(FF)，填充电场(FF)包括在不同子容积(SVa、SVb、SVc)中的子填充电场(FFa、FFb、FFc)。
4.根据权利要求3所述的电泳显示器(1)，其中选择电场(SF)在第一方向(y)延伸，子填充电场(FFa、FFb、FFc)在与第一方向不同的第二方向(x)延伸。
5.根据权利要求4所述的电泳显示器(1)，其中储存容器包括屏蔽电极(FE1a、FE1b)，用于在第一方向(y)基本上相互屏蔽不同子容积(SV1、SV2、SV3)的子填充电场(FFa、FFb、FFc)。
6.根据权利要求4所述的电泳显示器(1)，其中所说的像素(10)包括另一个填充电极(CF)，所说另一个填充电极(CF)沿第二方向安排在图像容积(IV)内，距储存器容积(RV)比子填充电极(FE2a、FE2b、FE2c)距储存器容积(RV)更远些，用于吸引离开子容积(SVa、SVb、SVc)更远的进入图像容积(IV)中的粒子(Pa、Pb、Pc)。
7.根据权利要求6所述的电泳显示器(1)，其中另一个填充电极(CF)在第二方向(x)定位在图像容积(IV)的边界上距储存器容积(RV)最大的距离处。
8.根据权利要求6所述的电泳显示器(1)，其中另一个填充电极(CF)在第二方向(x)定位在图像容积(IV)的内部但小于距储存器容积(RV)最大的距离处。
9.根据权利要求6所述的电泳显示器(1)，其中另一个填充电极(CF)相对于子容积(SVa、SVb、SVc)定位，以使具有较慢电泳迁移率的粒子(Pa)获得的另一个填充电场比具有较大电泳迁移率的粒子的高。
10.根据权利要求1所述的电泳显示器(1)，还包括另一个储存器容积(FRV)，另外的选择电极(SEV1、SEV2)，用于在另一个储存器容积(FRV)中产生另一个选择电场(SFV)，以便在另一个储存器容积(FRV)的另外的不同子容积(FSVa、FSVb、FSVc)中分离不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)，和另外的填充电极(FFE2a、FFE2b、FFE2c)，用于产生另外的填充电场(FFFa、FFFb、FFFc)，以同时地或者按照时间顺序地移动不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)，使其可以从另外的子容积(FSVa、FSVb、FSVc)进入图像容积(IV)。
11.根据权利要求10所述的电泳显示器，其中电泳显示器(1)包括一个控制器，用于控制第一所说的选择电极(SE1、SE2)、至少一个第一所说的填充电极(FE1、FE2)、另外的选择电极(SEV1、SEV2)、和另外的填充电极(FFE2a、FFE2b、FFE2c)，以获得在第一所说的储存器容积(RV)中的不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)的分离，同时地填充或复位粒子(Pa、Pb、Pc)，使它们到另一个储存器容积(FRV)，或者来自另一个储存容器(FRV)，或者经过其它的路径。
12.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中图像容积(IV)是箱形的，对于选择电极(SE1、SE2)进行安排，以便能够在基本上平行于图像容积(IV)的边界平面的第一方向(y)上产生选择电场(SF)，并且对于填充电极(FE1、FE2)进行安排，以便能在基本上垂直于第一方向(y)的第二方向(x)上产生填充电场(FF)。
13.根据权利要求1所述的电泳显示器，进一步还包括复位装置(SE1)，用于从图像容积(IV)清除粒子(Pa、Pb、Pc)，以便将所说的粒子(Pa、Pb、Pc)存储在储存器容积(RV)的存储体积(SV)中。
14.根据权利要求13所述的电泳显示器，其中复位装置(SE1)包括选择电极(SE1)之一，用于向选择电极(SE1)之一附近的存储体积(RV)吸引图像容积(IV)中的粒子(Pa、Pb、Pc)。
15.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中不同类型粒子(Pa、Pb、Pc)的迁移率具有预定的比例，并且其中粒子(Pa、Pb、Pc)在储存器容积中的移动路径有一个长度，从而可以在基本上不重叠的子容积(SVa、SVb、SVc)内使粒子(Pa、Pb、Pc)分开。
16.根据权利要求15所述的电泳显示器，其中不同类型粒子(Pa、Pb、Pc)包括第一、第二、和第三种类型的粒子，它们全都带有相同极性的电荷，但具有不同的迁移率。
17.根据权利要求15所述的电泳显示器，其中不同类型粒子(Pa、Pb、Pc)包括第一和第二种类型的粒子，它们带有相同极性的电荷，并具有不同的迁移率，但第三种类型的粒子的电荷极性相反。
18.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所说的像素包括复位电极(RE)，以便在复位阶段期间吸引粒子(Pa、Pb、Pc)，其中的粒子(Pa、Pb、Pc)必须移动到储存器容积(RV)的存储体积(SV)之中。
19.根据权利要求18所述的电泳显示器，其中复位电极(RE)与图像容积(IV)的中心相关联，并且其中的电泳显示器进一步还包括一个处理器(3)，用于向复位电极连续提供电压，以便向图像容积(IV)的中心吸引粒子(Pa、Pb、Pc)，并且向与存储体积(SV)相关联的选择电极(SE1)之一连续提供电压，以便吸引粒子(Pa、Pb、Pc)使其可以移动进入存储体积(SV)内。
20.一种驱动具有像素(10)的电泳显示器(1)的方法，电泳显示器包括储存器容积(RV)和图像容积(IV)；不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)，它们具有不同颜色和不同电泳迁移率，其中当在图像容积(IV)中存在粒子时，这些粒子(Pa、Pb、Pc)确定了所说像素(10)的可见颜色，当在储存器容积(RV)中存在粒子时，这些粒子(Pa、Pb、Pc)对于所说像素(10)的可见颜色没有贡献；所述方法包括在储存器容积(RV)中产生(SE1、SE2)选择电场(SF)，所说选择电场(SF)用于在储存器容积(RV)的不同子容积(SVa、SVb、SVc)中分离不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)；产生(FE1、FE2)填充电场(FF)，填充电场(FF)使不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)从所说子容积(SVa、SVb、SVc)移动到图像容积(IV)内。
21.一种显示设备，包括根据权利要求1所述的电泳显示器。
全文摘要
一种具有像素(10)的电泳显示器，具有包括储存器容积(RV)和图像容积(IV)的像素容积(PV)。在像素容积(PV)中存在不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)，它们具有不同颜色和不同电泳迁移率。在图像容积(IV)中存在的粒子(Pa、Pb、Pc)的数量确定了像素的可见颜色。选择电极(SE1、SE2)在储存器容积(RV)中产生选择电场(SF)，所说选择电场(SF)用于在储存器容积(RV)中的不同子容积(SVa、SVb、SVc)中分离不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)。填充电极(FE1、FE2)产生填充电场(FF)，填充电场(FF)移动不同类型的粒子(Pa、Pb、Pc)，使它们从不同的子容积(SVa、SVb、SVc)进入图像容积(IV)。
文档编号G02F1/01GK1739058SQ200380108909
公开日2006年2月22日 申请日期2003年12月19日 优先权日2003年1月17日
发明者M·T·约翰逊, L·J·M·施兰根 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司