专利名称：电泳显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示图像的电泳显示面板。
本发明还涉及包括这种电泳显示面板的显示装置。
在EP0962808中公开了一种显示图像的显示面板。
一般而言电泳显示面板基于电极之间电场的影响下带电(通常是彩色的)粒子的运动。这些显示面板中，可以在亮的或彩色的背景上呈现暗的或彩色字符，反之亦然。因此，电泳显示面板特别地用在称为“白色显示”应用的接替纸张功能的显示装置中，例如，电子报纸或电子日记。
公开的电泳显示面板包括彼此相对放置、其间存在间隙的第一基板和第二基板，以及以在第一基板上置于水平偏离位置的第一电极和第二电极，从而在其间提供电场以控制像素中的空间分布。透明绝缘液体填充第一和第二基板之间的间隙。液体中携带磁性正电荷黑色电泳粒子，且它可以沿第一和第二电极之间的电场移动，即，相对于第一基板水平地移动。第一和第二电极分别是白色和黑色的。通过在第一基板中结合磁粉而使第一基板具有磁性。因此，粒子受到朝向第一基板的吸引磁力。通过在第一电极和第二电极之间施加电压，粒子在透明绝缘液体中平行于第一基板或相对于第一基板水平地在第一电极和第二电极之间移动，由此实现显示。而且，在没有施加电压或施加的电压低于粒子和第一基板之间的磁束缚作用给定的阈值时，粒子的位置通过与第一基板的吸引而固定。
这种状态下，如果在作为正电极的第二电极和作为负电极的第一电极之间施加相对大的电压、即大于阈值的电压以向粒子施加一个大于作用于粒子和第一基板之间的磁力的静电力，粒子移动并粘附到负的第一电极，所以黑色粒子屏蔽了第一电极。因此，根据第一电极上的磁性粒子的黑色以及在第二基板侧被观察者观察的第二电极的黑色，像素的光学状态是黑色的。
现在，如果在作为正电极的第一电极和作为负电极的第二电极之间施加相反极性的相对大的电压时，粒子移动并粘附到负的第二电极，根据第二电极上的粒子的黑色和第一电极的白色，由此像素的光学状态是黑色和白色之间的中间状态。
这样，磁性粒子和磁性第一基板的供给提供了像素中粒子的切换阈值；当电压低于阈值电压时粒子不切换。为了可以通过无源矩阵技术寻址显示面板，该切换阈值是必需的。
该显示面板用在光反射模式。然而，因为磁性第一基板基本是不透光的，所以该显示面板不能用在光透射模式。
本发明的目的是提供一种电泳显示面板，能够通过无源矩阵技术寻址，并能够用在光透射模式。
为获得该目的，本发明提供一种显示图像的电泳显示面板，包括产生磁场的磁体，像素，包括接收电势以产生电场的电极，电泳介质，包括带电粒子，该粒子具有静磁力矩，且通过电场和磁场的组合能够移动到它们显示图像的位置，入射窗，以及出射窗，用于使部分透射光从像素出射，该透射光能够具有通过入射窗进入像素、穿过像素并通过出射窗从像素出射的光路，该部分取决于粒子位置，磁体布置在透射光的至少一部分的光路之外，以使入射窗至少部分不同于出射窗。
因为粒子具有净磁力矩，且通过电和磁场的组合能够移动到它们显示图像的位置，该显示面板可以通过无源矩阵技术寻址。而且，发明人实现了，通过将磁体布置在透射光的至少一部分光路之外，使入射窗至少部分不同于出射窗，该显示面板可以用于光透射模式。这与EP0962808中公开的显示面板相反，该文献中入射窗等于出射窗，显示面板不能用于光透射模式。
一个实施例中，入射窗不同于出射窗。透射光在分开的窗口进入和出射像素。而且，如果入射窗与出射窗基本平行且相对，显示面板相对容易制造，因为透射光可以在面板背面进入像素并从为观察面的正面出射像素。如果入射窗与出射窗基本轴向对准，则显示面板相对容易操作。
一个实施例中，布置磁体以使粒子在磁场中在邻近电极元件的位置受到朝向该元件的吸引磁力。而且，如果磁体与元件相邻或是该元件的一部分，使用的磁性材料的数量可以相对少。而且，如果元件具有面向粒子的基本平坦表面，该表面基本垂直于入射窗，则磁体可以仅阻挡通过入射窗进入像素的光的相对少量部分。元件可以具有面向粒子的粗糙表面，该表面基本垂直于入射窗。则元件能够收集更多粒子。而且，如果磁体布置成基本不阻挡透射光，则获得像素预定亮度水平的功耗相对低。
一个实施例中，磁体是元件的一部分，该元件被构建并具有基本平行于入射窗的表面。电极的几何形状和电极的表面相对容易制作。而且，如果元件以网格形式构建，元件可以更简单地制作。而且，如果磁体布置成对透射光基本不阻挡，则获得像素预定亮度水平的功耗相对低。
另一个实施例中，磁性粒子具有软磁性部分。这样避免了无磁场时不必要的聚集。
另一个实施例中，显示面板是有源矩阵显示面板。
本发明的另一个方案提供包括权利要求13所述的电泳显示面板的显示装置。
参考附图，将进一步解释和描述本发明的这些和其它方面，附图中
图1示意性地示出了显示面板的一个实施例的正视图；图2示意性地示出了沿图1中II-II线的剖面图；图3示意性地示出了显示面板的另一个实施例沿图1的II-II线的剖面图；图4示意性地示出了沿图3中IV-IV线的剖面图；以及图5示意性地示出了沿图3的V-V线的剖面图。
所有的图中，对应的部分由相同的附图标记表示。
图1和2示出了显示面板1的实例，该显示面板1具有第一透明基板8、第二透明相对基板9和多个像素2。优选地，像素2基本沿二维结构中的直线布置。可以选用像素2的其它结构，例如蜂窝结构。有源矩阵实施例中，像素2还可以包括切换电子电路，例如薄膜晶体管(TFT)、二极管、MIM装置等。
在基板8、9之间存在电泳介质5，它具有透明流体中的带电粒子6。粒子6具有净磁力矩，例如，是铁磁体或亚铁磁体。例如从WO02/093245和EP0962808中可以获知具有净磁力矩的带电粒子的电泳介质5，此处引用这些文献作为参考。例如，粒子由通常称为“磁铁矿”或“磁石”的四氧化三铁(Fe3O4)形成，它是该材料最普通的矿石形式。该材料是便宜的并可以随意减小到电泳显示器常用的粒子尺寸范围(约0.25到5微米)。磁体本身当然是黑色的。一般地，本发明中使用的磁性粒子可以包括磁性材料芯和基本完全环绕芯的非磁性材料外壳；外壳本身具有聚合物涂层或其它表面处理或可以具有任何颜色。
例如，像素2具有使来自(未示出的)背光光源的光进入像素2的入射窗92，以及使透射光的一部分从像素2出射的出射窗91。透射光能够具有以下光路，即，通过入射窗92进入像素2、经过像素2、并通过出射窗91从像素2出射。而且，像素2的光学状态取决于粒子6的位置，因为这部分取决于粒子6的位置。穿过出射窗91从像素2出射的光可以被观察者观察到。像素2的光学状态由通过入射窗92入射到像素2的可见光谱部分决定，该可见光谱在穿过像素2的累积效应之后仍然存在且通过出射窗91出射。而且，透射过像素2的光量由粒子6的位置控制。当粒子6放置在进入像素2的光的路径上时，粒子6吸收一部分选出的光，剩余的光透射穿过像素2。当粒子6充分远离进入像素2的光的路径时，光可以穿过像素2，并不发生明显可见变化地出射。因此，观察者看到的光，取决于像素2中粒子6的分布。
像素2具有电极10、15，它们从驱动器100接收电势。每个电极10、15具有面对粒子6的基本平坦表面。驱动器100用于控制电势使得粒子6移动到它们显示图像的位置。显示面板1具有磁片120，它由任意合适的磁性材料形成，例如耦结褐铁矿、陶瓷硬褐铁矿、铝-镍-钴合金(Alnico)、或者诸如钴化钐或铷铁硼的稀土磁性材料、或磁性合成物或磁性浆料。磁性材料应该具有北极和南极使得粒子6在与电极10、15的元件相邻的位置受到朝向元件的吸引磁力。例如，磁性材料具有交替横穿磁片120宽度的北极和南极，极化宽度小于约500微米。这种磁体可以从Group Arnold购买(300 N.West St.，Marengo，IL，60152-Group Arnold是注册商标)。磁体布置在至少一部分透射光的光路之外，使入射窗92至少部分地不同于出射窗91。图2中，磁片120与电极10相邻。这是一个实例，其中入射窗92不同于出射窗91，它与出射窗91平行并相对，且与出射窗91基本轴向对准。而且，磁体120基本不阻挡透射光。可选地，磁片120可以是电极10的一部分或结合到电极10中。而且，形成像素壁的间隔壁514可以将像素2从其它像素2分离。
一个实例中，考虑粒子6是带正电的、具有磁性且为黑色。而且，流体是透明的且电极15是透明的。考虑图2的像素布局。像素2的光学状态由通过入射窗92入射到像素2的可见光谱部分决定，该可见光谱在穿过第一基板8、电极15、介质5、第二基板9的累积效应之后仍然存在，并通过出射窗91出射。考虑例如由(背光)光源(未画出)产生的白光入射到入射窗92。为获得黑色的光学状态，通过适当改变电极10、15接收的电势，例如，电极10、15分别接收0伏特和-10伏特，粒子6被带到电极15的表面115附近。由于该电势差，作用在粒子6上的电力足够大以克服粒子6朝向电极10的吸引磁力。当从光源入射到像素2的白光被黑色粒子6吸收时，像素2的光学状态是黑色的。
为获得白色的光学状态，通过适当改变电极10、15接收的电势，例如电极10、15分别接收-10伏特和0伏特，粒子6被带入到电极10的表面附近处于其聚集状态。粒子6的移动在平行于出射窗91的平面具有分量，且粒子6被基本带出到光路的外部。因此，来自光源的白光透射穿过像素2，像素2的光学状态是白色。通过适当改变电极10、15接收的电势还可以获得中间光学状态。一个实例中，在像素2中仅分布少量的粒子6，因此不完全吸收从光源入射到像素2的白光，这导致光学状态是黑色和白色之间的中间状态。
另一个实例中，考虑图3至5的像素布局。同样，粒子6是带正电、具有磁性且是黑色。而且，流体是透明的且电极10是透明的。电极15包含不透明的磁性材料。而且，电极15图案化成网格结构，由此对通过入射窗92进入和通过出射窗91出射的光并不完全阻挡。像素2的光学状态由从入射窗92入射到像素2的部分可见光谱决定，该可见光谱在穿过第一基板8、图案化的电极15、介质5、电极10、第二基板9的累积效应之后仍然存在，并通过出射窗91出射。考虑(背光)光源(未示出)产生的白光入射到入射窗92。为获得黑色的光学状态，通过适当改变电极10、15接收的电势，例如，电极10、15分别接收-10伏特和0伏特，粒子6被带到电极10的表面110附近处于其集聚状态。由于该电势差，作用在粒子6上的电力足够大以克服粒子6朝向电极15的吸引磁力。当从光源入射到像素2的白光被黑色粒子6吸收时，像素2的光学状态是黑色的。
为获得接近白色的光学状态，通过适当改变电极10、15接收的电势，例如电极10、15分别接收0伏特和-10伏特，粒子6被带入到电极15的表面115附近。因为粒子6位于图案化的电极15的表面附近，粒子6基本被带出到光路外部。因此，来自光源的白光很大一部分透射穿过像素2，且像素2的光学状态接近白色。
通过适当改变电极10、15接收的电势还可以获得中间光学状态。一个实例中，粒子6分布在电极10、15之间的像素2中，因此不完全吸收从光源入射到像素2的白光，这导致光学状态是黑色和接近白色之间的中间状态。
权利要求
1.一种显示图像的电泳显示面板(1)，包括用于产生磁场的磁体(120)，像素(2)，包括接收电势以产生电场的电极(10，15)，电泳介质(5)，包括带电粒子(6)，该粒子(6)具有净磁力矩，且通过电和磁场的组合，可以移动到它们显示图像的位置，入射窗(92)，以及出射窗(91)，用于使透射光的一部分从像素(2)出射，该透射光能够具有通过入射窗(92)进入像素(2)、穿过像素(2)并通过出射窗(91)从像素(2)出射的光路，该部分取决于粒子(6)位置，磁体(120)布置在透射光的至少一部分的光路之外，以使入射窗(92)至少部分地不同于出射窗(91)。
2.权利要求1所述的显示面板(1)，其特征在于入射窗(92)不同于出射窗(91)。
3.权利要求2所述的显示面板(1)，其特征在于入射窗(92)与出射窗(91)基本平行且相对。
4.权利要求3所述的显示面板(1)，其特征在于入射窗(92)与出射窗(91)基本轴向对准。
5.权利要求1所述的显示面板(1)，其特征在于磁体(120)布置成使得粒子(6)在磁场中在毗邻该电极元件的位置受到朝向该元件的吸引磁力。
6.权利要求5所述的显示面板(1)，其特征在于磁体(120)与该元件相邻或是元件的一部分。
7.权利要求6所述的显示面板(1)，其特征在于该元件具有面对粒子(6)的基本平坦表面，该表面基本垂直于入射窗(92)。
8.权利要求7所述的显示面板(1)，其特征在于磁体(120)布置成对透射光基本不阻挡。
9.权利要求5所述的显示面板(1)，其特征在于磁体(120)是该元件的部分，该元件被构造且具有与入射窗(92)基本平行的表面。
10.权利要求9所述的显示面板(1)，其特征在于元件构造成网格形式。
11.权利要求10所述的显示面板(1)，其特征在于磁体(120)布置成对透射光基本不阻挡。
12.权利要求1所述的显示面板(1)，其特征在于磁性粒子(6)具有软磁性部分。
13.一种显示装置，包括权利要求1所述的显示面板(1)以及为面板(1)提供图像信息的电子电路。
全文摘要
为使电泳显示面板(1)能够通过无源矩阵技术寻址且可以用于光透射模式，电泳显示面板(1)具有产生磁场的磁体(120)以及像素(2)，像素(2)包括接收电势以产生电场的电极(10，15)、包括带电粒子(6)的电泳介质(5)、入射窗(92)以及使透射光的一部分从像素(2)出射的出射窗(91)，其中带电粒子(6)具有净磁力矩且通过电和磁场的组合可以移动到它们显示图像的位置。而且，该透射光可以具有通过入射窗(92)进入像素(2)、穿过像素(2)并通过出射窗(91)从像素(2)出射的光路，该部分取决于粒子(6)位置。而且，磁体(120)布置在透射光的至少一部分的光路之外，以使入射窗(92)至少部分地不同于出射窗(91)。
文档编号G02F1/01GK1961252SQ200580017308
公开日2007年5月9日 申请日期2005年5月11日 优先权日2004年5月28日
发明者G·穆雷, M·T·约翰逊 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司