彩色显示设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够显示高质量色彩状态的彩色显示设备，以及用于这种电泳显示器的电泳流体。
【背景技术】
[0002]为了实现彩色显示，往往使用滤色器。最常用的方法是在像素化显示器的黑/白子像素的顶部添加滤色器以显示红色、绿色和蓝色。当期望红色时，绿色和蓝色子像素被转至黑色状态，以使得仅显示的颜色是红色。当期望黑色状态时，所有三个子像素被转至黑色状态。当期望白色状态时，三个子像素分别被转至红色、绿色和蓝色，且作为结果，观察者看到白色状态。
[0003]这种技术的最大缺点在于，由于每个子像素具有所需的白色状态的约三分之一(1/3)的反射率，因此该白色状态相当暗淡。为了补偿这一点，可添加第四个子像素，该第四个子像素能够仅显示黑色状态和白色状态，以使得以红色、绿色或蓝色级(level)为代价来使白色级加倍(其中每个子像素只有该像素的面积的四分之一 [1/4])。可通过增加来自白色像素的光来实现更明亮的颜色，但这是以色域为代价来实现的，从而使得颜色是非常浅且不饱和的。可通过减少三个子像素的色饱和度来实现类似的结果。即使用这些方法，该白色级通常基本上小于黑白显示器的白色级的一半，使得其对于诸如需要良好可读的黑白亮度和对比度的电子阅读器或显示器之类的显示设备而言是不可接受的选择。
【附图说明】
[0004]图1描绘了本发明的电泳显示设备。
[0005]图2演示了本发明的示例。
[0006]图3示出了其中显示单元分别与像素电极对齐或不对齐的两种选择。
【发明内容】
[0007]本发明不仅提供了可显示高度饱和的颜色状态的彩色显示设备的实际解决方案，而且也消除了对滤色器的需要。
[0008]本发明的一个方面涉及一种显示层，该显示层包括电泳介质并且具有在其相反的侧上的第一表面和第二表面，所述电泳介质包括第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型颗粒和为添加剂颗粒的第四种类型的颗粒，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中，所述第一种、第二种和第三种类型的颗粒分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性，该第一种类型的颗粒具有一种极性的电荷，且所述第二种、第三种和第四种类型的颗粒具有相反极性的电荷，并且该第二种类型的颗粒具有电场阈值，从而使得:
(a)大于该电场阈值并且具有与该第二种类型的颗粒相同的极性的电场的施加将使得该第二光学特性被显示在第一表面处；
(b)大于该电场阈值并且具有与该第一种类型的颗粒相同的极性的电场的施加将使得该第一光学特性被显示在第一表面处；以及
(C) 一旦该第一光学特性被显不在该第一表面处，低于该电场阈值并且具有与该第三种类型的颗粒相同的极性的电场的施加就将使得该第三光学特性被显示在该第一表面处。
[0009]在一个实施例中，该第一种类型的颗粒和该第二种类型的颗粒分别具有白色和黑色。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒是非白色和非黑色的。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒具有从包括红色、绿色和蓝色、品红、黄色和青色的组中选择的颜色。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒比该第一种或第二种类型的颗粒大。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒的尺寸是该第一种或第二种类型的颗粒的尺寸的约2倍至约50倍。在一个实施例中，该第四种类型的颗粒是白色的。在一个实施例中，该光学特性是颜色状态。
[0010]在一个实施例中，所述电泳介质被填充在显示单元中，并且被夹在公共电极和像素电极的层之间。在一个实施例中，所述显示单元是微杯。在一个实施例中，所述显示单元是微胶囊。在一个实施例中，所述显示单元与所述像素电极对齐。在一个实施例中，所述显示单元不与所述像素电极对齐。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒在所有显示单元中具有相同的颜色。在一个实施例中，该第三种类型的颗粒在显示单元中具有不同的颜色。[0011 ] 在一个实施例中，通过公共电极和相应的像素电极之间的电场来驱动像素。
[0012]本发明的另一个方面涉及显示层的驱动方法，所述显示层包括电泳介质并且具有在其相反的侧上的第一表面和第二表面，所述电泳介质包括第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型的颗粒和为添加剂颗粒的第四种类型的颗粒，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中，所述第一种、第二种和第三种类型的颗粒分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性，该第一种类型的颗粒具有一种极性的电荷，且所述第二种、第三种和第四种类型的颗粒具有相反极性的电荷，并且该第二种类型的颗粒具有电场阈值，该方法包括:
(a)施加大于该电场阈值并且具有与该第二种类型的颗粒相同的极性的电场以使得该第二光学特性被显示在该第一表面处；
(b)施加大于该电场阈值并且具有与该第一种类型的颗粒相同的极性的电场以使得该第一光学特性被显示在该第一表面处；以及
(c)一旦该第一光学特性被显不在该第一表面处，就施加低于该电场阈值并且具有与该第三种类型的颗粒相同的极性的电场以使得该第三光学特性被显示在该第一表面处。
[0013]在一个实施例中，在步骤(c)中，该电场被施加不长于30秒。在一个实施例中，在步骤(c)中，该电场被施加不长于15秒。
[0014]本发明的另一个方面涉及显示层的驱动方法，所述显示层包括电泳介质并且具有在其相反的侧上的第一表面和第二表面，所述电泳介质包括第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型的颗粒和为添加剂颗粒的第四种类型的颗粒，所有颗粒均分散在溶剂或溶剂混合物中，所述第一种、第二种和第三种类型的颗粒分别具有彼此不同的第一、第二和第三光学特性，该第一种类型的颗粒具有一种极性的电荷，且所述第二种、第三种和第四种类型的颗粒具有相反极性的电荷，并且该第二种类型的颗粒具有电场阈值，该方法包括通过施加比所述第二种类型的颗粒的电场阈值弱的电场来将像素从所述第一种类型的颗粒的颜色状态驱动至所述第三种类型的颗粒的颜色状态。
[0015]在一个实施例中，当在观看侧看到该第三种类型的颗粒的颜色时，该第一种和第二种类型的颗粒聚集在与该观看侧相对的侧处，从而导致该第一种和第二种类型的颗粒的颜色之间的中间色。
【具体实施方式】
[0016]本发明的电泳流体包括分散在介电溶剂或溶剂混合物中的四种类型的颗粒。为了易于说明，这四种类型的颗粒可被称为第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒、第三种类型的颗粒和第四种类型的颗粒。第四种类型的颗粒是添加剂颗粒。术语“电泳流体(electrophoretic fluid) ”也可被称为“电泳介质”。
[0017]如图1中所示的示例，第一种类型的颗粒是白色颗粒(11)，第二种类型的颗粒是黑色颗粒(12)，第三种类型的颗粒是着色颗粒(13)且第四种类型的颗粒是添加剂(additive)颗粒(14)。着色颗粒(13)是非白色和非黑色的颗粒。
[0018]理解的是，本发明的范围广泛地涵盖包括任何颜色的颗粒的流体，只要在四种类型的颗粒之中，三种类型(即，第一种类型的颗粒、第二种类型的颗粒和第三种类型的颗粒)具有视觉上可区分的颜色。
[0019]对于白色颗粒，它们可由无机颜料(诸如Ti02、Zr02、Zn0、Al203、Sb203、BaS04、PbS04或类似物)形成。
[0020]对于黑色颗粒，它们可由CI颜料黑26或28或类似物(例如，铁锰黑或铜铬黑)或炭黑形成。
[0021]第三种类型的颗粒可具有颜色，诸如红色、绿色、蓝色、品红色、青色或黄色。对于这种类型的颗粒的颜料可包括，但不限于，CI颜料PR 254、PR122、PR149、PG36、PG58、PG7、PB28、PB15:3、PY138、PY150、PY155 和 PY20。这些是彩色索弓丨手册 “New PigmentApplicat1n Technology”(CMC 出版有限公司，1986)和“Printing Ink Technology”(CMC出版有限公司，1984)中所描述的常用有机颜料。具体的示例包括Clariant Hostaperm红D3G 70-EDS、Hostaperm 粉 E_EDS、PV 固红(fast red) D3G、Hostaperm 红 D3G 70、Hostaperm蓝 B2G_EDS、Hostaperm黄 H4G_EDS、Hostaperm 绿 GNX、BASF Irgazi