專利名稱：電泳顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示圖像的電泳顯示面板。
本發(fā)明還涉及包括這種電泳顯示面板的顯示裝置。
在EP0962808中公開了一種顯示圖像的顯示面板。
一般而言電泳顯示面板基于電極之間電場的影響下帶電(通常是彩色的)粒子的運(yùn)動(dòng)。這些顯示面板中，可以在亮的或彩色的背景上呈現(xiàn)暗的或彩色字符，反之亦然。因此，電泳顯示面板特別地用在稱為“白色顯示”應(yīng)用的接替紙張功能的顯示裝置中，例如，電子報(bào)紙或電子日記。
公開的電泳顯示面板包括彼此相對放置、其間存在間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離位置的第一電極和第二電極，從而在其間提供電場以控制像素中的空間分布。透明絕緣液體填充第一和第二基板之間的間隙。液體中攜帶磁性正電荷黑色電泳粒子，且它可以沿第一和第二電極之間的電場移動(dòng)，即，相對于第一基板水平地移動(dòng)。第一和第二電極分別是白色和黑色的。通過在第一基板中結(jié)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。通過在第一電極和第二電極之間施加電壓，粒子在透明絕緣液體中平行于第一基板或相對于第一基板水平地在第一電極和第二電極之間移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)顯示。而且，在沒有施加電壓或施加的電壓低于粒子和第一基板之間的磁束縛作用給定的閾值時(shí)，粒子的位置通過與第一基板的吸引而固定。
這種狀態(tài)下，如果在作為正電極的第二電極和作為負(fù)電極的第一電極之間施加相對大的電壓、即大于閾值的電壓以向粒子施加一個(gè)大于作用于粒子和第一基板之間的磁力的靜電力，粒子移動(dòng)并粘附到負(fù)的第一電極，所以黑色粒子屏蔽了第一電極。因此，根據(jù)第一電極上的磁性粒子的黑色以及在第二基板側(cè)被觀察者觀察的第二電極的黑色，像素的光學(xué)狀態(tài)是黑色的。
現(xiàn)在，如果在作為正電極的第一電極和作為負(fù)電極的第二電極之間施加相反極性的相對大的電壓時(shí)，粒子移動(dòng)并粘附到負(fù)的第二電極，根據(jù)第二電極上的粒子的黑色和第一電極的白色，由此像素的光學(xué)狀態(tài)是黑色和白色之間的中間狀態(tài)。
這樣，磁性粒子和磁性第一基板的供給提供了像素中粒子的切換閾值；當(dāng)電壓低于閾值電壓時(shí)粒子不切換。為了可以通過無源矩陣技術(shù)尋址顯示面板，該切換閾值是必需的。
該顯示面板用在光反射模式。然而，因?yàn)榇判缘谝换寤臼遣煌腹獾?，所以該顯示面板不能用在光透射模式。
本發(fā)明的目的是提供一種電泳顯示面板，能夠通過無源矩陣技術(shù)尋址，并能夠用在光透射模式。
為獲得該目的，本發(fā)明提供一種顯示圖像的電泳顯示面板，包括產(chǎn)生磁場的磁體，像素，包括接收電勢以產(chǎn)生電場的電極，電泳介質(zhì)，包括帶電粒子，該粒子具有靜磁力矩，且通過電場和磁場的組合能夠移動(dòng)到它們顯示圖像的位置，入射窗，以及出射窗，用于使部分透射光從像素出射，該透射光能夠具有通過入射窗進(jìn)入像素、穿過像素并通過出射窗從像素出射的光路，該部分取決于粒子位置，磁體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?yàn)榱Ｗ泳哂袃舸帕兀彝ㄟ^電和磁場的組合能夠移動(dòng)到它們顯示圖像的位置，該顯示面板可以通過無源矩陣技術(shù)尋址。而且，發(fā)明人實(shí)現(xiàn)了，通過將磁體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，該顯示面板可以用于光透射模式。這與EP0962808中公開的顯示面板相反，該文獻(xiàn)中入射窗等于出射窗，顯示面板不能用于光透射模式。
一個(gè)實(shí)施例中，入射窗不同于出射窗。透射光在分開的窗口進(jìn)入和出射像素。而且，如果入射窗與出射窗基本平行且相對，顯示面板相對容易制造，因?yàn)橥干涔饪梢栽诿姘灞趁孢M(jìn)入像素并從為觀察面的正面出射像素。如果入射窗與出射窗基本軸向?qū)?zhǔn)，則顯示面板相對容易操作。
一個(gè)實(shí)施例中，布置磁體以使粒子在磁場中在鄰近電極元件的位置受到朝向該元件的吸引磁力。而且，如果磁體與元件相鄰或是該元件的一部分，使用的磁性材料的數(shù)量可以相對少。而且，如果元件具有面向粒子的基本平坦表面，該表面基本垂直于入射窗，則磁體可以僅阻擋通過入射窗進(jìn)入像素的光的相對少量部分。元件可以具有面向粒子的粗糙表面，該表面基本垂直于入射窗。則元件能夠收集更多粒子。而且，如果磁體布置成基本不阻擋透射光，則獲得像素預(yù)定亮度水平的功耗相對低。
一個(gè)實(shí)施例中，磁體是元件的一部分，該元件被構(gòu)建并具有基本平行于入射窗的表面。電極的幾何形狀和電極的表面相對容易制作。而且，如果元件以網(wǎng)格形式構(gòu)建，元件可以更簡單地制作。而且，如果磁體布置成對透射光基本不阻擋，則獲得像素預(yù)定亮度水平的功耗相對低。
另一個(gè)實(shí)施例中，磁性粒子具有軟磁性部分。這樣避免了無磁場時(shí)不必要的聚集。
另一個(gè)實(shí)施例中，顯示面板是有源矩陣顯示面板。
本發(fā)明的另一個(gè)方案提供包括權(quán)利要求13所述的電泳顯示面板的顯示裝置。
參考附圖，將進(jìn)一步解釋和描述本發(fā)明的這些和其它方面，附圖中

圖1示意性地示出了顯示面板的一個(gè)實(shí)施例的正視圖；圖2示意性地示出了沿圖1中II-II線的剖面圖；圖3示意性地示出了顯示面板的另一個(gè)實(shí)施例沿圖1的II-II線的剖面圖；圖4示意性地示出了沿圖3中IV-IV線的剖面圖；以及圖5示意性地示出了沿圖3的V-V線的剖面圖。
所有的圖中，對應(yīng)的部分由相同的附圖標(biāo)記表示。
圖1和2示出了顯示面板1的實(shí)例，該顯示面板1具有第一透明基板8、第二透明相對基板9和多個(gè)像素2。優(yōu)選地，像素2基本沿二維結(jié)構(gòu)中的直線布置。可以選用像素2的其它結(jié)構(gòu)，例如蜂窩結(jié)構(gòu)。有源矩陣實(shí)施例中，像素2還可以包括切換電子電路，例如薄膜晶體管(TFT)、二極管、MIM裝置等。
在基板8、9之間存在電泳介質(zhì)5，它具有透明流體中的帶電粒子6。粒子6具有凈磁力矩，例如，是鐵磁體或亞鐵磁體。例如從WO02/093245和EP0962808中可以獲知具有凈磁力矩的帶電粒子的電泳介質(zhì)5，此處引用這些文獻(xiàn)作為參考。例如，粒子由通常稱為“磁鐵礦”或“磁石”的四氧化三鐵(Fe3O4)形成，它是該材料最普通的礦石形式。該材料是便宜的并可以隨意減小到電泳顯示器常用的粒子尺寸范圍(約0.25到5微米)。磁體本身當(dāng)然是黑色的。一般地，本發(fā)明中使用的磁性粒子可以包括磁性材料芯和基本完全環(huán)繞芯的非磁性材料外殼；外殼本身具有聚合物涂層或其它表面處理或可以具有任何顏色。
例如，像素2具有使來自(未示出的)背光光源的光進(jìn)入像素2的入射窗92，以及使透射光的一部分從像素2出射的出射窗91。透射光能夠具有以下光路，即，通過入射窗92進(jìn)入像素2、經(jīng)過像素2、并通過出射窗91從像素2出射。而且，像素2的光學(xué)狀態(tài)取決于粒子6的位置，因?yàn)檫@部分取決于粒子6的位置。穿過出射窗91從像素2出射的光可以被觀察者觀察到。像素2的光學(xué)狀態(tài)由通過入射窗92入射到像素2的可見光譜部分決定，該可見光譜在穿過像素2的累積效應(yīng)之后仍然存在且通過出射窗91出射。而且，透射過像素2的光量由粒子6的位置控制。當(dāng)粒子6放置在進(jìn)入像素2的光的路徑上時(shí)，粒子6吸收一部分選出的光，剩余的光透射穿過像素2。當(dāng)粒子6充分遠(yuǎn)離進(jìn)入像素2的光的路徑時(shí)，光可以穿過像素2，并不發(fā)生明顯可見變化地出射。因此，觀察者看到的光，取決于像素2中粒子6的分布。
像素2具有電極10、15，它們從驅(qū)動(dòng)器100接收電勢。每個(gè)電極10、15具有面對粒子6的基本平坦表面。驅(qū)動(dòng)器100用于控制電勢使得粒子6移動(dòng)到它們顯示圖像的位置。顯示面板1具有磁片120，它由任意合適的磁性材料形成，例如耦結(jié)褐鐵礦、陶瓷硬褐鐵礦、鋁-鎳-鈷合金(Alnico)、或者諸如鈷化釤或銣鐵硼的稀土磁性材料、或磁性合成物或磁性漿料。磁性材料應(yīng)該具有北極和南極使得粒子6在與電極10、15的元件相鄰的位置受到朝向元件的吸引磁力。例如，磁性材料具有交替橫穿磁片120寬度的北極和南極，極化寬度小于約500微米。這種磁體可以從Group Arnold購買(300 N.West St.，Marengo，IL，60152-Group Arnold是注冊商標(biāo))。磁體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。圖2中，磁片120與電極10相鄰。這是一個(gè)實(shí)例，其中入射窗92不同于出射窗91，它與出射窗91平行并相對，且與出射窗91基本軸向?qū)?zhǔn)。而且，磁體120基本不阻擋透射光?？蛇x地，磁片120可以是電極10的一部分或結(jié)合到電極10中。而且，形成像素壁的間隔壁514可以將像素2從其它像素2分離。
一個(gè)實(shí)例中，考慮粒子6是帶正電的、具有磁性且為黑色。而且，流體是透明的且電極15是透明的。考慮圖2的像素布局。像素2的光學(xué)狀態(tài)由通過入射窗92入射到像素2的可見光譜部分決定，該可見光譜在穿過第一基板8、電極15、介質(zhì)5、第二基板9的累積效應(yīng)之后仍然存在，并通過出射窗91出射?？紤]例如由(背光)光源(未畫出)產(chǎn)生的白光入射到入射窗92。為獲得黑色的光學(xué)狀態(tài)，通過適當(dāng)改變電極10、15接收的電勢，例如，電極10、15分別接收0伏特和-10伏特，粒子6被帶到電極15的表面115附近。由于該電勢差，作用在粒子6上的電力足夠大以克服粒子6朝向電極10的吸引磁力。當(dāng)從光源入射到像素2的白光被黑色粒子6吸收時(shí)，像素2的光學(xué)狀態(tài)是黑色的。
為獲得白色的光學(xué)狀態(tài)，通過適當(dāng)改變電極10、15接收的電勢，例如電極10、15分別接收-10伏特和0伏特，粒子6被帶入到電極10的表面附近處于其聚集狀態(tài)。粒子6的移動(dòng)在平行于出射窗91的平面具有分量，且粒子6被基本帶出到光路的外部。因此，來自光源的白光透射穿過像素2，像素2的光學(xué)狀態(tài)是白色。通過適當(dāng)改變電極10、15接收的電勢還可以獲得中間光學(xué)狀態(tài)。一個(gè)實(shí)例中，在像素2中僅分布少量的粒子6，因此不完全吸收從光源入射到像素2的白光，這導(dǎo)致光學(xué)狀態(tài)是黑色和白色之間的中間狀態(tài)。
另一個(gè)實(shí)例中，考慮圖3至5的像素布局。同樣，粒子6是帶正電、具有磁性且是黑色。而且，流體是透明的且電極10是透明的。電極15包含不透明的磁性材料。而且，電極15圖案化成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，由此對通過入射窗92進(jìn)入和通過出射窗91出射的光并不完全阻擋。像素2的光學(xué)狀態(tài)由從入射窗92入射到像素2的部分可見光譜決定，該可見光譜在穿過第一基板8、圖案化的電極15、介質(zhì)5、電極10、第二基板9的累積效應(yīng)之后仍然存在，并通過出射窗91出射。考慮(背光)光源(未示出)產(chǎn)生的白光入射到入射窗92。為獲得黑色的光學(xué)狀態(tài)，通過適當(dāng)改變電極10、15接收的電勢，例如，電極10、15分別接收-10伏特和0伏特，粒子6被帶到電極10的表面110附近處于其集聚狀態(tài)。由于該電勢差，作用在粒子6上的電力足夠大以克服粒子6朝向電極15的吸引磁力。當(dāng)從光源入射到像素2的白光被黑色粒子6吸收時(shí)，像素2的光學(xué)狀態(tài)是黑色的。
為獲得接近白色的光學(xué)狀態(tài)，通過適當(dāng)改變電極10、15接收的電勢，例如電極10、15分別接收0伏特和-10伏特，粒子6被帶入到電極15的表面115附近。因?yàn)榱Ｗ?位于圖案化的電極15的表面附近，粒子6基本被帶出到光路外部。因此，來自光源的白光很大一部分透射穿過像素2，且像素2的光學(xué)狀態(tài)接近白色。
通過適當(dāng)改變電極10、15接收的電勢還可以獲得中間光學(xué)狀態(tài)。一個(gè)實(shí)例中，粒子6分布在電極10、15之間的像素2中，因此不完全吸收從光源入射到像素2的白光，這導(dǎo)致光學(xué)狀態(tài)是黑色和接近白色之間的中間狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種顯示圖像的電泳顯示面板(1)，包括用于產(chǎn)生磁場的磁體(120)，像素(2)，包括接收電勢以產(chǎn)生電場的電極(10，15)，電泳介質(zhì)(5)，包括帶電粒子(6)，該粒子(6)具有凈磁力矩，且通過電和磁場的組合，可以移動(dòng)到它們顯示圖像的位置，入射窗(92)，以及出射窗(91)，用于使透射光的一部分從像素(2)出射，該透射光能夠具有通過入射窗(92)進(jìn)入像素(2)、穿過像素(2)并通過出射窗(91)從像素(2)出射的光路，該部分取決于粒子(6)位置，磁體(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.權(quán)利要求1所述的顯示面板(1)，其特征在于入射窗(92)不同于出射窗(91)。
3.權(quán)利要求2所述的顯示面板(1)，其特征在于入射窗(92)與出射窗(91)基本平行且相對。
4.權(quán)利要求3所述的顯示面板(1)，其特征在于入射窗(92)與出射窗(91)基本軸向?qū)?zhǔn)。
5.權(quán)利要求1所述的顯示面板(1)，其特征在于磁體(120)布置成使得粒子(6)在磁場中在毗鄰該電極元件的位置受到朝向該元件的吸引磁力。
6.權(quán)利要求5所述的顯示面板(1)，其特征在于磁體(120)與該元件相鄰或是元件的一部分。
7.權(quán)利要求6所述的顯示面板(1)，其特征在于該元件具有面對粒子(6)的基本平坦表面，該表面基本垂直于入射窗(92)。
8.權(quán)利要求7所述的顯示面板(1)，其特征在于磁體(120)布置成對透射光基本不阻擋。
9.權(quán)利要求5所述的顯示面板(1)，其特征在于磁體(120)是該元件的部分，該元件被構(gòu)造且具有與入射窗(92)基本平行的表面。
10.權(quán)利要求9所述的顯示面板(1)，其特征在于元件構(gòu)造成網(wǎng)格形式。
11.權(quán)利要求10所述的顯示面板(1)，其特征在于磁體(120)布置成對透射光基本不阻擋。
12.權(quán)利要求1所述的顯示面板(1)，其特征在于磁性粒子(6)具有軟磁性部分。
13.一種顯示裝置，包括權(quán)利要求1所述的顯示面板(1)以及為面板(1)提供圖像信息的電子電路。
全文摘要
為使電泳顯示面板(1)能夠通過無源矩陣技術(shù)尋址且可以用于光透射模式，電泳顯示面板(1)具有產(chǎn)生磁場的磁體(120)以及像素(2)，像素(2)包括接收電勢以產(chǎn)生電場的電極(10，15)、包括帶電粒子(6)的電泳介質(zhì)(5)、入射窗(92)以及使透射光的一部分從像素(2)出射的出射窗(91)，其中帶電粒子(6)具有凈磁力矩且通過電和磁場的組合可以移動(dòng)到它們顯示圖像的位置。而且，該透射光可以具有通過入射窗(92)進(jìn)入像素(2)、穿過像素(2)并通過出射窗(91)從像素(2)出射的光路，該部分取決于粒子(6)位置。而且，磁體(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)。
文檔編號G02F1/01GK1961252SQ200580017308
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者G·穆雷, M·T·約翰遜 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司