[发明专利]彩色显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示装置，其中每个显示单元能够显示三种颜色状态。显示单元中填充的显示液体包括两种颜料颗粒。显示装置可进一步包括阻挡层和亮度增强结构。

背景技术

美国专利No.7,046,228公开了一种具有双开关模式的电泳显示装置，该双开关模式使得显示单元中的带电的颜料颗粒沿竖直方向(上/下)移动或沿平面方向(左/右)移动。

在这种显示装置中，每个显示单元都位于两层之间，其中的一层包括透明顶部电极，而另一层包括底部电极和至少一个平面电极。通常，显示单元填充有一种清澈但有色的介电溶剂，或填充有其中分散有带电的白色颜料颗粒的溶剂混合物。显示单元的背景色优选是黑色的。当带电的颜料颗粒被驱动至透明顶部电极或邻近透明顶部电极时，从顶部观看侧可看见颗粒的颜色。当带电的颜料颗粒被驱动至底部电极或邻近底部电极时，从顶部观看侧可看见溶剂的颜色。当带电的颜料颗粒被驱动至平面电极或邻近平面电极(一个或多个)时，从顶部观看侧可看见显示单元的背景色。因此，每个显示单元能够显示三种颜色状态，如，带电的颜料颗粒的颜色、介电溶剂或溶剂混合物的颜色、或显示单元的背景色。

根据该专利，双模式电泳显示器可由有源矩阵系统(activematrix system)或无源矩阵系统(passive matrix system)驱动。

可选的，色彩显示可由红/绿/蓝(RGB)系统实现，其中每个像素分为三个或四个子像素(sub-pixel)，并且每个子像素具有红色滤色片、蓝色滤色片、绿色滤色片或者在黑色和白色反射媒介上不具有滤色片。通过选择性地接通或断开子像素，可以获得全色光谱。

发明内容

本发明涉及彩色显示装置的可选设计。本发明的彩色显示装置具有很多优点。例如，其具有简单的结构。另外，它提供良好质量的具有全色能力的黑色和白色状态。这种类型彩色显示装置的寻址过程也更简单且更便宜。而且，对于黑色和白色状态，可以期望没有对比度损失，这也是电子书(e-book)的一个重要特征。由于具有这些优点，本发明的彩色显示装置远远优于使用滤色片的显示装置，尤其是在反射性和白色质量方面。

本发明的显示装置包括多个显示单元，其中每个显示单元：

(a)介于第一层和第二层之间，第一层包括公共电极，第二层包括多个驱动电极，其中至少一个驱动电极是指定电极，而其余驱动电极是非指定电极；

(b)填充有电泳液体，该电泳液体包括分散在溶剂或溶剂混合物中的成组白色颗粒和成组黑色颗粒；并且

(c)能够显示三种颜色状态。

两组颗粒带有相反的电荷极性，或者带有相同的电荷极性但具有不同的电泳迁移率。

颜料颗粒被同步地(同时一起地all at once)或逐步地驱动至指定电极。

驱动电极可以是至少2×2的栅格。

另外，非指定电极的总面积优选是指定电极的总面积的至少3倍，更优选为至少6倍，最优选为至少8倍。

包括公共电极的第一层可位于观看侧。可选的，包括多个驱动电极的第二层可位于观看侧。如果第二层位于观看侧，那么指定电极可以是非透明的，如不透光的。可选地，指定电极是透明的，在此情况下，可能需要阻挡层。

显示装置在其观看侧可进一步包括亮度增强结构。该亮度增强结构可包括微型结构或微型反射器。该微型结构或微型反射器的顶角可以为约5°到约50°，优选为约20°到约40°。

在显示装置的第一实施方式中，溶剂或溶剂混合物是有颜色的，如红色、绿色或蓝色。驱动电极可以与显示单元的边界对齐或不对齐。

在显示装置的第二实施方式中，溶剂或溶剂混合物是清澈且无色的，并且显示装置进一步包括彩色背景层，如红色、绿色或蓝色。彩色背景层可位于第一层或第二层之上或之下。可选地，第一层或第二层可用作彩色背景层。

在此第二实施方式中，第二层的边界可以与液体区的边界不对齐。在这种情况下，至少一个用于白色颗粒的指定电极和至少一个用于黑色颗粒的指定电极在液体区的边界之内。可选地，第二层的边界可以与液体区的边界对齐。

第二实施方式的显示装置可进一步包括位于其观看侧上的亮度增强结构或位于对应于指定电极的位置处的阻挡层。阻挡层可以是黑色矩阵层。

附图说明

图1a示出本发明彩色显示装置的显示单元的横截面视图。

图1b，1c和1d示出包括驱动电极的层的俯视图。

图2示出了带电的颜料颗粒如何可逐步地移动至指定电极。

图3示出与显示单元的边界不对齐的驱动电极。

图4a-4c示出了如何可以显示三种不同的颜色状态。