[发明专利]电流体彩色显示器

说明书

技术领域

本发明涉及显示器，且特别是涉及一种电流体彩色显示器。 

背景技术

目前于显示器领域中，最常使用电泳电光学显示介质(electrophoretic electro-optical medium)，此种显示介质特别适用于可挠式显示器(flexible display)。然而，电泳电光学显示介质具有许多限制。电泳电光学显示介质具有相对较低的像素反应速度(slow pixel response)，使得影像显示器(video display)受到许多挑战，且显示介质相对于纸，具有较低的亮度。 

利用电湿润电光学显示介质(electrowetting electro-optical medium)可补偿上述提及的缺点。使用上述原则而形成特定的变化例，例如公开号WO2004068208与WO2009036272。变化例中的高度尺寸高于液晶显示器与电泳显示器，因而阻碍其使用于可挠式显示器中。 

先前技术US4583824为一种双稳态显示器元件(bi-stable display device)，其中一薄片(thin sheet)分隔具有相同高度的两个通道(channel)。通过于薄片中形成孔洞(holes)，使流体可流动于两个通道之间。当两个通道具有相同高度时，显示器可以是双稳态的(bi-stable)。当有颜色的流体推送到较低的通道时，观察者只会观察到位于薄片孔洞中的流体，因此产生大的开口(aperture)。 

在此例中，为了切换像素，提出一种复合的结构，其中流体必须被驱动到顶部或底部的通道中。为了使顶部与底部通道具有相同的高度，必须非常精准地放置薄片。 

基于电湿润而发展的一种显示器变化例为电流体彩色显示器(Electrofludic chromatophore,EFC)，电流体彩色显示器具有较低的高度，因此较适用于可挠式显示器。依据电流体彩色技术(EFC technology)而发展的显示器像素具有较高的反射率(reflectivity)，因而使得显示器可使用于昏暗的环境到全亮的环境中。 

在本文其余部分中，我们将提供一种电流体彩色显示器作为像素单元， 像素单元包括流体支撑物(fluid holder)，流体支撑物用于支撑具有不同特性的极性流体与非极性流体。流体支撑物包括流体槽(reservoir)与通道(channel)。流体槽具有开口(orifice)，此开口具有较小的可见投影面积投影到观察者的方向，通道具有较大的可见投影面积投影到观察者的方向，通道通过开口(orifice)连接到流体槽，使得极性流体与非极性流体能自由地在通道与流体槽之间移动。相应于施加到像素单元上的供应电压，通道表面的至少一部分具备湿润特性(wetting property)，且通道表面的至少一部分可划分(i)稳定区域(stable region)，其中供应电压稳定通道中极性流体的含量；(ii)填充区域(fill region)，其控制极性流体到通道的流动；(iii)缩回区域(retract region)，其控制极性流体到流体槽的流动。流体支撑物包括至少两个像素单元末端(pixel cell terminals)，其目的在于提供供应电压(supply voltage)给流体支撑物的表面的至少一部分，使该流体支撑物表面的至少一部分具备湿润特性(wetting property)，以产生受到供应电压所控制的极性流体的移动行为。 

EFC像素单元会根据所提供的电压给予回应，特别是控制极性流体的填充(fill)或缩回(retract)状态。EFC像素单元可展现各种状态，如此一来，这些受到控制的电压可能在其余部分被称为像素单元显示特性(cell display properties)或像素单元状态(cell states)，特别是，填充状态、缩回状态或稳定状态，对应到视觉影像的黑色状态、白色状态或一般的彩色状态，可依据供应电压而稳定或改变这些状态。 

EFC像素单元的状态并非直接与末端的(terminals)电压相关。而是这些电压和其持续时间会控制状态转变的速度与方向。因此，于驱动的流程中，考虑像素单元目前的状态(current state)且对像素单元的末端施加特定电压并维持一段时间，以达到新的所需状态。像素单元的尺寸与材料特性会影响实际的电压范围。