專利名稱：一種改進(jìn)的運(yùn)動顆粒顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的運(yùn)動顆粒顯示設(shè)備，并且具體地涉及一種 改進(jìn)的電泳顯示器。
背景技術(shù)：
運(yùn)動顆粒顯示設(shè)備已經(jīng)被公知很多年了 ，并且該設(shè)備基于以下原
理所述帶電顆粒在電場的作用下可以來回移動以改變顯示器的光學(xué) 特性。例如，US專利US3612758描述了一種電泳顯示器，其中電泳材 料的特性可通過電場控制。
所謂的"平面內(nèi)，，電泳像素使用顯示基板側(cè)面的電場來將顆粒從 被隱藏的不讓觀察者看見的遮蔽區(qū)域移動到有效觀看區(qū)域。被移動到 所述有效區(qū)域或從所述有效區(qū)域移出的顆粒的數(shù)量越大，所述像素的 光學(xué)特性的變化就越大。申請人的國際申請WO20(H/008238給出了典 型的平面內(nèi)電泳顯示器的實(shí)例。平面內(nèi)電泳像素可以用于構(gòu)成透反式 或透射式顯示器。
有效像素區(qū)域(其光學(xué)特性可被控制的區(qū)域)與無效像素區(qū)域(其 光學(xué)特性不可被控制的區(qū)域)的比率通常被稱為開口率。開口率越高， 可被控制以改變像素的光學(xué)特性的像素的百分率越高。高開口率實(shí)現(xiàn) 了較高的對比度。
運(yùn)動顆粒顯示器的制造過程通常包括使用多個隔板將兩個基板間 隔開，所述隔板在第一和第二基板之間定義了多個像素。所述像素被 填充可移動的帶電顆粒以用于控制每一個像素的光學(xué)特性。
與形成這些顯示設(shè)備相關(guān)聯(lián)的主要問題之一是很難確保所述各個 像素之間的充分密封。帶電顆粒經(jīng)所述隔板與所述基板之間的間隙從 一個像素到另一個像素的移動可能導(dǎo)致由所述元件顯示的圖像非常嚴(yán) 重的誤差。例如，變得承載過多帶電顆粒的平面內(nèi)電泳像素可能變得 不能將所有帶電顆粒移動到遠(yuǎn)離所述有效區(qū)域的地方，這顯著地降低 了像素的亮度和對比度。而且，帶電顆粒可以離開像素的一個區(qū)域， 并且隨后在像素的不同區(qū)域又重新進(jìn)入，從而破壞像素的光學(xué)特性。
5圖1示出已知的包括三個像素4、 5和6的平面內(nèi)電泳顯示器的橫 截面視圖。所述像素由被多個隔板IO所間隔的反射基板1和透明基板 2形成。透明基板2涂有黑色遮蔽3的區(qū)域以遮蔽每一個像素的一部分 而不讓觀看者11看見。所述像素被填充了包括可移動帶電顆粒115的 電泳流體，并且所述帶電顆?？稍谡诒螀^(qū)域111與有效區(qū)域113之間 移動以設(shè)置所述顆粒的光學(xué)特性。例如，像素5的所有帶電顆粒已經(jīng) 被移動到在黑色遮蔽3之下的遮蔽區(qū)域111，并且因此入射光線7穿過 所述電泳流體并回到觀察者。相反地，像素6的所有帶電顆粒已經(jīng)被 移動到有效區(qū)域113，并且因此入射光線8被帶電顆粒115所吸收并且 沒有被反射回觀察者11。因此，可以通過改變有效區(qū)域113內(nèi)的帶電 顆粒的數(shù)量和分布來控制每一個像素的光學(xué)特性。
在圖1中可以看出，隔板10與透明基板2之間的密封不是完美的， 并且在它們之間通常存在間隙9。這些間隙9通常由像素4、 5、 6內(nèi)過 剩的電泳流體造成，所述過剩的電泳流體阻止了透明基板完全接觸隔 板IO。圖1中的間隙9的尺寸沒有按比例繪制。因此，對于顆粒存在 一個趨勢經(jīng)間隙9從一個像素移動到另一個像素，如上所概述，這 可以導(dǎo)致所述像素的光學(xué)特性的嚴(yán)重誤差。
一種解決這個問題的已知的方法是試圖提高所述隔板與所述基板 之間的密封的效力。然而，這通常涉及將流體或粘合劑加入到所述像 素，并且可能造成許多不希望有的影響，比如所述顆粒的電荷的凝聚
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希望有地附著在所述基板上。這些影響可能導(dǎo)致所述顯示器質(zhì)量的惡 化。
可以提高所述隔板的寬度以使得顆粒更難穿過所述隔板，但是這 占據(jù)了有價值的顯示區(qū)域并減小了每一個像素的開口，由此降低了顯 示器的對比度。
另一種方法是通過使用電場來試圖限制顆粒進(jìn)入單個像素。已經(jīng)
提出了多個解決方案使用在相鄰的像素邊界之間的保護(hù)電極來將帶 電顆粒的移動限制在單個像素內(nèi)。這些解決方案中的一些使用安裝在 所述基板上的保護(hù)電極和所述電極之間的間隔區(qū)來分隔所述基板使之 彼此分離。然而，所述間隔區(qū)可能造成許多不希望有的影響，比如所 述電泳顆粒的局部運(yùn)動變形和在間隔區(qū)部分附近顆粒的損耗。
6其他解決方案使用安裝在所述基板之間的隔板上的保護(hù)電極。然 而，對于有效的顯示操作，典型地需要所述保護(hù)電極與所述驅(qū)動電極 之間的優(yōu)秀對準(zhǔn)以及像素內(nèi)的優(yōu)秀電極對稱性。雖然可以通過傳統(tǒng)的
光刻來滿足這些要求，但是由莫爾(Moire)效應(yīng)和在所述像素中心處 帶電顆粒覆蓋以及清除困難會引起圖像惡化和對比度下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)的電極布置 方案。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種包括被多個隔板間隔的第一 和第二基板的顯示設(shè)備，所述隔板在第一和第二基板之間定義了多個 像素，每一個像素包括
-至少第一和第二驅(qū)動電極，它們被彼此間隔并且可用控制信號 驅(qū)動以產(chǎn)生在它們之間延伸的初級電場電力線。
-帶電顆粒，其可在所述初級電場電力線的作用下運(yùn)動以設(shè)置所 述像素的光學(xué)特性；并且
其中所述控制信號還產(chǎn)生次級電場電力線(18)，其在下列區(qū)域延伸
-所述多個像素的一像素的預(yù)定區(qū)域中；
-所述像素的電極和與鄰近像素相關(guān)聯(lián)的電極之間；并且 其中所述像素進(jìn)一步包括用于在物理上阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入所 述預(yù)定區(qū)域的阻擋材料。
所述帶電顆粒典型地在與第一和第二電場電力線相同的方向或與 之相反的方向上運(yùn)動，這依賴于所述帶電顆粒的極性。
所述次級電場電力線在像素的電極和與鄰近像素相關(guān)聯(lián)的電極之 間延伸。因此，所述次級電場電力線典型地延伸穿過所述像素的隔板， 并且因此可以吸引在所述次級電場電力線的作用下下降的任意顆粒以
移入或橫穿存在于所述基板與所述隔板之間的任何間隙。
所述阻擋材料在物理上阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入所述像素的預(yù)定區(qū) 域，所述預(yù)定區(qū)域可能具有次級電場電力線。因此所述顆粒被阻止運(yùn) 動到所述像素的所述區(qū)域，在所述區(qū)域中它們可以被次級電場電力線 所吸引而移入存在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。因此，由 于次級電場電力線，大大減少了帶電顆粒在所述像素與鄰近像素之間
7的移動。
在所述像素的電極布置和可能存在于所述電極之間的電位差的情 況下，典型地通過確定所述像素的可能具有強(qiáng)次級電場電力線的區(qū)域 來確定所述預(yù)定區(qū)域，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯然的。清 楚地，可能具有最強(qiáng)次級電場電力線(由于不同像素的電極之間的小 的分離或高電位差)的所述像素的區(qū)域是所述阻擋材料的良好選擇， 所述最強(qiáng)次級電場電力線可以快速吸引帶電顆粒進(jìn)入所述基板與所述 隔板之間的任何間隙。
所述阻擋材料典型地具有基本上與所述隔板高度相等的高度。因 此所述阻擋材料典型地在第一和第二基板之間延伸，并且在物理上阻 擋所述帶電顆粒進(jìn)入所述預(yù)定區(qū)域。
所述阻擋材料還可以幫助將帶電顆粒保持在其中初級電場電力線 在第一與第二電極之間延伸的所述像素區(qū)域中，由此將所述帶電顆粒 控制在應(yīng)用于第一和第二電極的控制信號的作用下，而不允許它們被
應(yīng)用于與鄰近像素相關(guān)聯(lián)的電極的控制信號所影響。
有利地，所述阻擋材料可以阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場 電力線在所述像素的第 一驅(qū)動電極與緊鄰所述像素的鄰近像素的第一 驅(qū)動電極之間延伸的像素預(yù)定區(qū)域。
因此，可以用不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動緊鄰像素的第一驅(qū)動電極， 而在所述像素的第 一驅(qū)動電極之間所得到的次級電場電力線沒有造成 大量的帶電顆粒穿過所述像素之間的所述隔板。
有利地，所述阻擋材料可以阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場 電力線在所述像素的第一驅(qū)動電極與緊鄰所述像素的鄰近像素的第二 驅(qū)動電極之間延伸的像素預(yù)定區(qū)域。
因此，可以用不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動所述像素的第一驅(qū)動電極和 所述鄰近像素的第二驅(qū)動電極，而在第一與第二驅(qū)動電極之間所得到 的任何次級電場電力線沒有造成大量的帶電顆粒在所述像素之間運(yùn) 動。
而且，所述多個像素可以被布置為具有多個行和列的像素陣列， 每 一 列與各自的列電極相關(guān)聯(lián)，所述列電極連接到或形成所述列的像
素的第一驅(qū)動電極的各部分，而每一行與各自的行電極相關(guān)聯(lián)，所述
行電極連接到或形成所述行的像素的第二驅(qū)動電極的各部分。因此，所述行電極和列電極可以用于控制所述顯示器的每一個像 素的第一和第二驅(qū)動電極以單獨(dú)設(shè)置所述像素的光學(xué)特性。所述多個 像素典型地包括一百個以上的像素，雖然更小數(shù)量的像素沒什么不可 以用于某些應(yīng)用。
此外，所述阻擋材料可以阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場電 力線在所述像素的第一驅(qū)動電極和與緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極之間延 伸的像素預(yù)定區(qū)域。
因此，可以用不同的驅(qū)動電壓驅(qū)動所述像素的第一驅(qū)動電極和與 所述緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極，而在第一驅(qū)動電極與所述列電極之間 所得到的任何次級電場電力線不會造成大量的帶電顆粒移入或穿過存 在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。
而且，所述阻擋材料可以阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場電 力線在所述像素的第一驅(qū)動電極和與所述像素相關(guān)聯(lián)的行電極的各部 分之間延伸的預(yù)定像素區(qū)域，所述各部分在所述像素之外。
因此，可以使用不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動所述像素的第一驅(qū)動電極 和與所述像素相關(guān)聯(lián)的行電極，而在第一驅(qū)動電極與所述像素之外的 所述行電極部分之間所得到的任何次級電場電力線不會造成大量帶電 顆粒移入或穿過存在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。
此外，所述阻擋材料可以阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場電
延伸的預(yù)定像素區(qū)域。
因此，可以使用不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動與所述像素相關(guān)聯(lián)的行電 極和與緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極，而在所述行電極與所述列電極之間 所得到的任何次級電場電力線不會造成大量帶電顆粒移入或穿過存在 于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。
而且，每一個像素可以進(jìn)一步包括第三驅(qū)動電極?？梢杂每刂菩?號驅(qū)動第一、第二和第三驅(qū)動電極以在第一和笫三電極之間移動所述 帶電顆粒從而設(shè)置每一個像素的光學(xué)特性。像素的每一行可以與各自 的觀看電極相關(guān)聯(lián)，所述觀看電極連接到或形成所述行的像素的第三 驅(qū)動電極的部分。
所述觀看電極可以正交于所述列電極，并且所述阻擋材料可以阻 擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場電力線在所述像素內(nèi)的部分觀看電
9極和與緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極之間延伸的預(yù)定像素區(qū)域。
因此，可以用不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動與所述像素相關(guān)聯(lián)的觀看電 極和與緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極，而在所述觀看電極與所述列電極之 間所得到的任何次級電場電力線不會造成大量帶電顆粒移入或穿過存 在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。
而且，每一個像素可以進(jìn)一步包括第四驅(qū)動電極?？梢杂每刂菩?號驅(qū)動第一、第二、第三和第四驅(qū)動電極以在第三驅(qū)動電極和第四驅(qū) 動電極之間分配多個帶電顆粒，從而設(shè)置所述像素的光學(xué)特性。像素 的每一行可以與各自的第二觀看電極相關(guān)聯(lián)，所述第二觀看電極連接
到或形成所述行的像素的第四驅(qū)動電極的部分。
第二觀看電極可以正交于所述列電極，并且所述阻擋材料可以阻 擋所述帶電顆粒進(jìn)入其中次級電場電力線在所述像素內(nèi)的第二觀看電 極的 一部分和與緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極之間延伸的預(yù)定像素區(qū)域。因此，可以用不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動與所述像素相關(guān)聯(lián)的第二觀 看電極和與緊鄰像素相關(guān)聯(lián)的列電極，而在所述第二觀看電極與所述 列電極之間所得到的任何次級電場電力線不會造成大量帶電顆粒移入 或穿過存在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。
可以將所述列電極與所述隔板對準(zhǔn)，從而在所述隔板的下面的第 一基板上或在所述隔板上面的第二基板上形成它們。因此，所述列電 極不會占據(jù)所述像素內(nèi)的顯著區(qū)域，而為所述像素的有效區(qū)域留出更 大的可用區(qū)域，并且因此提高了像素的開口率和對比度。
有利地，所述顯示設(shè)備可以包括平面內(nèi)電泳像素。因此，應(yīng)用于 所述至少第一和第二驅(qū)動電極的控制信號可以造成所述帶電顆粒側(cè)向 移動到所述基板以設(shè)置所述像素的光學(xué)特性。因此，所述像素可以用 于實(shí)現(xiàn)透反式或透射式顯示器。
有利地，所述阻擋材料可以被布置以使得像素具有至少一個對稱 軸。因此，在所述像素的運(yùn)動顆粒材料中感應(yīng)的任何電流體動力紊流 可在所述隔板的封閉部分附近被等同地和對稱地壓緊，并且因此在所 述材料中的顆粒的移位中沒有凈偏移。
有利地，可以用與所述隔板相同的材料構(gòu)成所述阻擋材料，這可 以有助于簡化制造工藝。
有利地，所述阻擋材料可以從像素的隔板內(nèi)向擠入。而且，可以入，這也可以有助于簡化所述制造工藝。所述擠入也可以被描述為突 出，即從所述隔板向外突出并向內(nèi)進(jìn)入像素。


現(xiàn)在將僅僅通過實(shí)例的方式并參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，
其中
圖1示出已知的顯示設(shè)備的截面圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的兩個像素的平面 示意圖；和
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的顯示設(shè)備的四個像素的平面 示意圖。
這些附圖沒有按比例繪制，并且相同或相似的附圖標(biāo)記表示相同 或相似的構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照圖2描述本發(fā)明的第一說明性實(shí)施例。圖2示出第一和 第二平面內(nèi)電泳像素12和14,其由第一基板層1與第二基板層2之間 的隔板10形成。每一個像素包括第一驅(qū)動電極118、 120和第二驅(qū)動 電極114、 116。第一驅(qū)動電極118、 120連接到列電極(為清晰起見， 未示出)，而第二驅(qū)動電極114、 116是行電極112的一部分。在第一 和第二基板中的一個或兩個上形成所述行電極、列電極和驅(qū)動電極。
在每一個像素的驅(qū)動電極上的電壓被控制以建立初級電場電力線 16以用于在遮蔽區(qū)域111與有效區(qū)域113之間移動每一個像素的帶電 顆粒115，從而設(shè)置所述像素的光學(xué)特性。在該實(shí)例中，所述帶電顆粒 115被著黑色，并且因此運(yùn)動到有效區(qū)域113的顆粒越多，所述像素顯 得越接近黑色?？梢岳缡褂萌玖匣蛏貙λ鰩щ婎w粒進(jìn)行著色， 或者可以用天然有色材料(比如例如碳或氧化鈦)制造所述帶電顆粒。 在第二基板2上遮蔽區(qū)域111被黑色掩模(為清晰起見，未示出)覆 蓋，所述黑色掩模與覆蓋圖1的區(qū)域111的掩模相似。因此遮蔽區(qū)域 111總是基本上呈現(xiàn)黑色，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的。因此所 述像素的光學(xué)特性依賴于在優(yōu)選區(qū)域113內(nèi)的帶電顆粒115的數(shù)量。
ii第一和第二像素12和14以這樣一種狀態(tài)示出其中+10V的電壓 作用在第一驅(qū)動電極118上，-10V的電壓作用在第一驅(qū)動電極120上， 并且OV的電壓作用在行電極112上(并且因此作用在第一和第二驅(qū)動 電極114和116上)。
帶電顆粒115帶正電荷，從而它們向與初級電場電力線l6的方向 相同的方向運(yùn)動以設(shè)置每一個像素的光學(xué)特性?？商娲?，帶電顆粒 115可以帶負(fù)電荷，從而它們向與初級電場電力線16的方向相反的方 向運(yùn)動，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯然的。
除了初級電場電力線16之外，次級電場電力線18經(jīng)隔板10而在 像素12的第一驅(qū)動電極與第二鄰近像素14的第一和第二驅(qū)動電極之 間穿行。像素12包括在預(yù)定區(qū)域200內(nèi)的阻擋材料210，并且所述阻 擋材料從隔板10向內(nèi)擠入所述像素。阻擋材料210在物理上阻擋了像 素12的帶電顆粒115進(jìn)入像素12的具有次級電場電力線18的預(yù)定區(qū) 域200。因此，在物理上阻擋了像素12的帶電顆粒115進(jìn)入像素l2的 預(yù)定區(qū)域200,在所述預(yù)定區(qū)域中由于次級電場電力線18的作用所述 顆粒可能下落，次級電場電力線18可以吸引所述顆粒使之移入或穿過 所述基板與所述隔板之間的任何間隙。
在所述像素內(nèi)，也可能存在其他次級電場電力線，例如在像素l2、 14與構(gòu)成相同顯示設(shè)備的一部分的其他像素之間延伸的電場電力線。 次級電場電力線還可能在像素的驅(qū)動電極和與鄰近像素相關(guān)聯(lián)的列電 極(為清晰起見，未示出)之間延伸。
通過有選擇地增加所述隔板進(jìn)入可能具有次級電場電力線的預(yù)定 區(qū)域200的寬度，與隔板10整體地形成阻擋材料210?？商娲?，所 述阻擋材料可以由所述隔板分離地構(gòu)成。阻擋材料210是基本上具有 與所述隔板相同的高度的矩形方塊材料，但是可替代地只要所述形狀 適合于在物理上阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入已經(jīng)被確定為可能具有次級電 場電力線的預(yù)定區(qū)域，所述阻擋材料可以構(gòu)成為其他形狀(比如三角 形)。
所述阻擋材料可以形成為在第一和第二基板之間的隔板的附加部 分，以用于在物理上阻擋顆粒進(jìn)入可能具有次級電場電力線的預(yù)定像 素區(qū)域。
在該實(shí)例中，所述阻擋材料由與所述隔板相同的材料(比如SU-8 )
12構(gòu)成。SU-8是多功能的環(huán)氧化物，其可以通過服從陽離子聚合機(jī)制的 掩膜光固化來進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，其中由溶劑消除非暴露區(qū)域?？商娲兀?可以用不同于所述隔板的材料來構(gòu)成所述阻擋材料。
第一像素12和第二像素14是共同構(gòu)成電泳顯示設(shè)備部分的數(shù)百 個像素的陣列中的兩個代表性像素。
現(xiàn)在參照圖3來描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖3示出四個說明性 電泳像素21、 22、 23、 24的陣列的平面圖，這構(gòu)成了顯示設(shè)備陣列的 一部分。所述像素以與圖2的像素相同的方式在第一與第二基板(為 清晰起見，未示出)之間形成，所述第一和第二基板被隔板20間隔。
每一個像素包括第一驅(qū)動電極FDE、第二驅(qū)動電極SDE、第三驅(qū)動 電極TDE和第四驅(qū)動電極FRDE。在遮蔽區(qū)域111內(nèi)的第一、第二和第 三驅(qū)動電極用于將多個帶電顆粒115移動到第三驅(qū)動電極TDE的區(qū)域， 根據(jù)像素所需的光學(xué)特性來確定所述顆粒的數(shù)量。第四驅(qū)動電極FRDE 用于吸引多個帶電顆粒從第三驅(qū)動電極TDE的所述區(qū)域到第四驅(qū)動電 極FRDE的區(qū)域，并進(jìn)入有效區(qū)域113，由此設(shè)置所述像素的光學(xué)特性。
所述陣列包括三個列電極CE1、 CE2和CE3。列電極CE1連接到像 素21和23的第一驅(qū)動電極FDE,而列電極CE2連接到像素22和24的 第一驅(qū)動電極FDE。列電極CE2排列在像素21和22之間的隔板10和 像素23和24之間的隔板10之上。列電極CE3連接到圖中沒有示出的 像素的另一列的驅(qū)動電極。所述陣列進(jìn)一步包括行電極RE1和RE2。行 電極RE1的部分構(gòu)成〗象素21和22的第二驅(qū)動電極SDE，而行電極RE2 的部分構(gòu)成像素23和24的第二驅(qū)動電極SDE。所述陣列包括構(gòu)成每一 個像素的第三驅(qū)動電極TDE的觀看電極VE，以及構(gòu)成每一個像素的第 四驅(qū)動電極FRDE的第二觀看電極SVE。所述行電極、列電極、觀看電 極、第二觀看電極、和驅(qū)動電極都在第一和第二基板之一或二者上形 成。
在操作中，首先通過同時吸引每一個像素的所有帶(正)電顆粒 進(jìn)入所述像素的第一驅(qū)動電極的區(qū)域，來重置所述陣列。為了達(dá)到該 目的，經(jīng)由列電極CE1、 CE2和CE3將所有的第一驅(qū)動電極FDE設(shè)置為 0V，經(jīng)由行電極RE1和RE2將所有的第二驅(qū)動電極SDE設(shè)置為+5V，經(jīng) 由觀看電極VE將所有的第三驅(qū)動電極TDE設(shè)置為+10V，經(jīng)由第二觀看 電極SVE將所有的第四驅(qū)動電極FRDE設(shè)置為+ 15V。接下來，經(jīng)由行電極RE1和RE2將第二驅(qū)動電極SDE都設(shè)置為+50V,以將所有帶電顆粒 保持在第一驅(qū)動電極FDE的區(qū)域內(nèi)，并且所述觀看電極被設(shè)置為-5V， 而第二觀看電極被設(shè)置為-IOV。
其次，依次尋址像素的每一行。為了尋址像素行，降低與該像素 行相關(guān)聯(lián)的行電極的電壓，并且所述行的像素的數(shù)據(jù)被應(yīng)用于所述列 電極。例如，對于像素21和22的行，所述行電極RE1上的電壓被降 低到+10V，并且列電極CE1被設(shè)置為+25V的數(shù)據(jù)電壓，而列電極CE2 被設(shè)置為+OV的數(shù)據(jù)電壓。這導(dǎo)致像素21的帶電顆粒115從第一驅(qū)動 電極FED (在+MV)的區(qū)域經(jīng)過第二驅(qū)動電極SDE (在+10V)而到第三 驅(qū)動電極TDE( -5V )的區(qū)域，并且隨后移動到第四驅(qū)動電極FRDE( -10V ) 的區(qū)域，由此將顆粒115移入有效區(qū)域113并改變像素21的光學(xué)特性。 由于像素22的第一驅(qū)動電極被設(shè)置在0V，所以像素22的顆粒115保 持在第一驅(qū)動電極上。像素23和24的帶電顆粒不受這些列電極電壓 的影響，因?yàn)樾须姌ORE2仍然高達(dá)+50V。
接下來，行電極RE1的電壓回升到+50V，并且行電極RE2的電壓 被降低到+10V,從而可以以與像素21和22相似的方式來設(shè)置像素23 和24的光學(xué)特性。
對于可應(yīng)用于具有相似電極布置的電泳顯示器的像素尋址方案的 其他細(xì)節(jié)，讀者可以參考申請人共同未決的US專利申請US60726854 (代理索引PH002317 )。
圖3內(nèi)的展開圖示出在這四個像素21、 22、 23、 24之間的區(qū)域， 所述隔板、阻擋材料和電極的更大的視圖。由于在所述各個電極之間 的電位差，用參考數(shù)字30、 31、 32、 33來指示可能具有次級電場電力 線的〗象素21和23的一些區(qū)域。
在像素21和22的尋址期間，次級電場電力線在像素21的第一驅(qū) 動電極FDE (在+25V)與像素22的第一驅(qū)動電極FDE (在OV )之間、 在像素21的第一驅(qū)動電極FDE (在+25V)與列電極CE2 (在OV )之間、 以及在像素21的第一驅(qū)動電極FDE(在+25V)與像素22的第二驅(qū)動電 極SDE (在+10V)之間延伸。阻擋材料210在物理上阻擋顆粒115進(jìn)入 像素21的具有所述次級電場電力線的預(yù)定區(qū)域200。因此，像素21的 顆粒115被阻擋進(jìn)入?yún)^(qū)域31，在區(qū)域31中它們可以被吸引而運(yùn)動到或 穿過存在于所述基板與所述隔板之間的任何間隙。
14在像素21和22的尋址期間，次級電場電力線在與介于像素21和 22之間的所述隔板20對齊的列電極CE2 (在OV)和所述像素21內(nèi)的 行電極RE1 (在10V)的部分SDE之間延伸。阻擋材料210在物理上阻 擋顆粒115進(jìn)入像素21的具有次級電場電力線的預(yù)定區(qū)域200。因此， 像素21的顆粒115被阻擋進(jìn)入?yún)^(qū)域32，在該區(qū)域它們被吸引以運(yùn)動到 或穿過存在于所述基板與所述隔板之間的任何間隙。
在所述陣列的重置期間，次級電場電力線在與介于像素21和22 之間的所述隔板20對齊的列電極CE2 (在OV)和所述像素21內(nèi)的觀 看電極VE (在+10V)的部分TDE之間延伸。阻擋材料210在物理上阻 擋顆粒115進(jìn)入像素21的具有所述次級電場電力線的預(yù)定區(qū)域200。 因此，像素21的顆粒115被阻擋進(jìn)入?yún)^(qū)域33，在該區(qū)域它們被吸引以 移入或穿過存在于所述基板與所述隔板之間的任何間隙。
在所述陣列的重置期間，次級電場電力線在與介于像素23和24 之間的所述隔板20對齊的列電極CE2 (在OV)和所述像素21內(nèi)的第 二觀看電極SVE (在+15V)的部分FRDE之間延伸。阻擋材料210在物 理上阻擋顆粒115進(jìn)入像素21的具有所述次級電場電力線的預(yù)定區(qū)域 200。因此，像素23的顆粒115被阻擋進(jìn)入?yún)^(qū)域33，在該區(qū)域它們被 吸引以移入或穿過存在于所述基板與所述隔板之間的任何間隙。
每一個像素具有穿過該像素中心并與所述列成一直線的對稱直 線。因此，在每一個像素中所感應(yīng)的任何電流體動力紊流在所述像素 壁的封閉部分附近被等同地和對稱地壓緊，并且因此在顆粒115的移 位中沒有凈偏移被感應(yīng)。
總之，提供一種改進(jìn)的具有多個像素的運(yùn)動顆粒顯示設(shè)備。在第 一和第二基板之間形成像素，所述第 一和第二基板被多個隔板所間隔。 每一個像素包括帶電顆粒，其可以在初級電場電力線的作用下移動以 設(shè)置該像素的光學(xué)特性。所述像素進(jìn)一步包括阻擋材料，其用于在物 理上阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入所述像素的可能具有穿過所述隔板的次級 電場電力線的預(yù)定區(qū)域。因此，所述帶電顆粒被阻擋而不能進(jìn)入所述 像素的具有次級電場電力線的預(yù)定區(qū)域，所述次級電場電力線可以吸 引所述顆粒移入存在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙。
已經(jīng)結(jié)合平面內(nèi)電泳顯示像素描述了本發(fā)明，但是所述原理可以 擴(kuò)展到其他類型和配置的運(yùn)動顆粒顯示設(shè)備。
15雖然在本說明書中已經(jīng)引用了像素的行和列，但是應(yīng)當(dāng)理解，這
些術(shù)語可以互換。例如，如果將所述顯示器旋轉(zhuǎn)90°，于是所述行可以 被看作列，而所述列可以被看作行。在本質(zhì)上，像素的行和列在它們 彼此正交的前提下擴(kuò)展。
為了易于理解，根據(jù)多個像素中的一個像素描述了所述阻擋材料， 但是應(yīng)當(dāng)理解，所述阻擋材料同樣可以應(yīng)用于所述多個像素中的每一 個像素，如圖3所示。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的其他實(shí)施例 也將是顯然的。具體地，可以將在這里所描述的實(shí)施例的各自特征結(jié) 合起來以形成其他的實(shí)施例。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被解釋為 限制本發(fā)明的范圍。
1權(quán)利要求
1. 一種顯示設(shè)備，包括被多個隔板(10；20)間隔的第一(1)和第二(2)基板，所述隔板在第一和第二基板之間定義了多個像素(12，14；21，22，23，24)，每一個像素包括-至少第一(118，120；FDE)和第二(114，116；SDE)驅(qū)動電極，它們彼此間隔并且可用控制信號驅(qū)動以產(chǎn)生在它們之間延伸的初級電場電力線(16)；-帶電顆粒(115)，其可在初級電場電力線(16)的作用下移動以設(shè)置像素的光學(xué)特性；并且其中所述控制信號還產(chǎn)生次級電場電力線(18)，其延伸在-多個像素的一像素(12；21)的預(yù)定區(qū)域中；-所述像素(12；21)的電極(118；FDE，SDE，TDE，F(xiàn)RDE)和與鄰近像素(14；22)相關(guān)聯(lián)的電極(120，116；FDE，SDE，TDE，F(xiàn)RDE，CE2，RE1，VE，SVE)之間；并且其中所述像素(12；21)進(jìn)一步包括用于從物理上阻擋帶電顆粒(115)進(jìn)入所述預(yù)定區(qū)域(200)的阻擋材料(210)。
2. 權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中所述阻擋材料(210)阻擋了帶電 顆粒進(jìn)入所述像素(12; 21 )的預(yù)定區(qū)域(200 )，在該區(qū)域中次級電 場電力線(18 )在所述像素(I2; 21 )的第一驅(qū)動電極(II8; FDE) 與緊鄰于所述像素(12; 21)的鄰近像素(14; 22)的第一驅(qū)動電極(120; FDE)之間延伸。
3. 權(quán)利要求1或2的顯示設(shè)備，其中所述阻擋材料(210)阻擋帶 電顆粒(115)進(jìn)入所述像素(12; 21)的預(yù)定區(qū)域(200 ),在該區(qū) 域中次級電場電力線(18)在所述像素(12; 21)的第一驅(qū)動電極(118; FDE)與緊鄰于所述像素(12; 21)的鄰近像素("；22 )的第二驅(qū)動 電極(116; SDE)之間延伸。
4. 權(quán)利要求1、 2或3的顯示設(shè)備，其中多個像素(21， 22， 23， 24)以像素的行和列的陣列進(jìn)行布置，每一列與各自的列電極(CE1， CE2， CE3)相關(guān)聯(lián)，所述列電極(CE1， CE2， CE3)連接到或形成該列 的像素的第一驅(qū)動電極(FDE)的部分，并且每一行與各自的行電極(RE1， RE2)相關(guān)聯(lián)，所述行電極(RE1， RE2 )連接到或形成該行的 像素的第二驅(qū)動電極(SDE)的部分。
5. 權(quán)利要求4的顯示設(shè)備，其中所迷阻擋材料(210)阻擋帶電顆 粒(115)進(jìn)入所述像素(21)的預(yù)定區(qū)域(200 )，在該區(qū)域中次級 電場電力線在所述像素(21)的第一驅(qū)動電極(FDE)和與緊鄰像素(22) 相關(guān)聯(lián)的列電極(CE2)之間延伸。
6. 權(quán)利要求4或5的顯示設(shè)備，其中所述阻擋材料(210)阻擋帶 電顆粒(115)進(jìn)入所述像素(21)的預(yù)定區(qū)域(200 )，在該區(qū)域中 次級電場電力線在所述像素(21)的第一驅(qū)動電極(FDE)和與所迷像 素相關(guān)聯(lián)的行電極(RE1)的位于所述像素(21 )之外的部分之間延伸。
7. 權(quán)利要求4、 5或6的顯示設(shè)備，其中所述阻擋材料(210)阻 擋帶電顆粒(115)進(jìn)入所述像素(21)的預(yù)定區(qū)域(200 ),在該區(qū) 域中次級電場電力線在所述像素(21 )內(nèi)的行電極(RE1 )的一部分(SDE ) 和與緊鄰像素(22)相關(guān)聯(lián)的列電極(CE1， CE2)之間延伸。
8. 權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中每一個像素進(jìn)一步包括第三驅(qū)動 電極(TDE)，其中像素的每一行與各自的觀看電極(VE)相關(guān)聯(lián)，所 述觀看電極(VE)連接到或形成該行的像素的第三驅(qū)動電極(TDE)的 部分，所述觀看電極(VE)與列電極(CE1, CE2， CE3)正交；并且其 中所述阻擋材料(210)阻擋帶電顆粒(115)進(jìn)入所述像素(n)的預(yù)定區(qū)域(200 )，在該區(qū)域中次級電場電力線在所述像素(n)內(nèi)的觀看電極(VE)的一部分(TDE)和與緊鄰像素(22)相關(guān)聯(lián)的列電極 (CE1， CE2)之間延伸。
9. 權(quán)利要求8的顯示設(shè)備，其中每一個像素進(jìn)一步包括第四驅(qū)動 電極(FRDE);其中像素的每一行與第二觀看電極(SVE)相關(guān)聯(lián)，所 述第二觀看電極(SVE)連接到或形成該行的像素的第四驅(qū)動電極的部 分，第二觀看電極與列電極(CE1， CE2， CE3)正交；并且其中所述阻 擋材料(210)阻擋帶電顆粒(115)進(jìn)入所述像素(21)的預(yù)定區(qū)域(200 )，在該區(qū)域中次級電場電力線在所述像素(21)內(nèi)的第二觀看 電極(SVE )的一部分(FRDE )和與緊鄰像素(22 )相關(guān)聯(lián)的列電極(CE1, CE2)之間延伸。
10. 前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的顯示設(shè)備，其中所述多個像素是 平面內(nèi)電泳像素(21， 22， 23， 24)。
11. 前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的顯示設(shè)備，其中所述阻擋材料 (210)被布置以使得所述像素(12; 21)具有至少一個對稱軸。
12. 前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的顯示設(shè)備，其中使用與所述隔板 相同的材料來構(gòu)成所述阻擋材料(210)。
13. 前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的顯示設(shè)備，其中所述阻擋材料 (210)從所述像素(12; 21)的隔板向內(nèi)擠入，并且其中通過有選擇地增加進(jìn)入預(yù)定區(qū)域(200 )的隔板寬度來形成所述阻擋材料(210) 的擠入。
全文摘要
公開了一種改進(jìn)的具有多個像素(12，14；21，22，23，24)的運(yùn)動顆粒顯示設(shè)備。這些像素在第一(1)和第二(2)基板之間形成，所述第一和第二基板被多個隔板(10；20)間隔。每一個像素包括帶電顆粒(115)，其在初級電場電力線(16)的作用下可以移動以設(shè)置所述顆粒的光學(xué)特性。所述像素進(jìn)一步包括用于在物理上阻擋所述帶電顆粒進(jìn)入預(yù)定像素區(qū)域(200)的阻擋材料(210)，所述預(yù)定像素區(qū)域可能具有貫穿所述隔板的次級電場電力線(18)。因此，所述帶電顆粒被阻擋而不能進(jìn)入具有次級電場電力線的像素區(qū)域，所述像素區(qū)域可以吸引所述顆粒移入存在于所述隔板與所述基板之間的任何間隙(9)。
文檔編號G02F1/167GK101501563SQ200780029632
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者M·H·W·M·范德爾登 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司