CN100465750C - 光调制器 - Google Patents

光调制器 Download PDF

Info

Publication number
CN100465750C
CN100465750C CNB2005800232667A CN200580023266A CN100465750C CN 100465750 C CN100465750 C CN 100465750C CN B2005800232667 A CNB2005800232667 A CN B2005800232667A CN 200580023266 A CN200580023266 A CN 200580023266A CN 100465750 C CN100465750 C CN 100465750C
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
photomodulator
carrier module
light
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005800232667A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1985215A (zh
Inventor
P·贝斯朱
M·T·约韩逊
L·J·M·施兰根
G·H·里特詹斯
M·R·博默
P·C·多内弗尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1985215A publication Critical patent/CN1985215A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100465750C publication Critical patent/CN100465750C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/0009—Materials therefor
    • G02F1/0018—Electro-optical materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/16757—Microcapsules
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1685—Operation of cells; Circuit arrangements affecting the entire cell
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F2001/1678—Constructional details characterised by the composition or particle type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/04—Materials and properties dye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/04—Materials and properties dye
    • G02F2202/043—Materials and properties dye pleochroic
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/36—Micro- or nanomaterials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

一种用于调制光的光调制器，其具有光调制器单元和粒子控制器(10，11，100)，该单元具有包含粒子(6)的介质和取决于所述粒子(6)位置的光状态，该控制器被安排来使所述粒子(6)能够移动到用于调制所述光的位置之一。因为光调制器具有可以相对容易被移动的粒子(6)，该粒子(6)具有载流子(81)和光粒子(86)，其中的载流子在运行时对粒子(6)的移动能力有贡献而对所述光状态基本上没有贡献，而其中的光粒子具有对所述光状态有贡献的光学特性，与所述载流子(81)有关，并具有取决于所述载流子(81)的位置的位置。

Description

光调制器
技术领域
本发明涉及一种用于调制光的光调制器。本发明还涉及一种包含这种光调制器的设备。
背景技术
在WO 03/071348中公开了一种用于调制光的光调制器。所公开的光调制器是用于产生彩色图像的电泳显示面板。该面板具有具备电泳介质的像素，所述电泳介质在光谱范围内基本上是透明的，并且青色粒子用于吸收红光，紫色粒子用于吸收绿光，黄色粒子用于吸收蓝光。为了使这些粒子对于非吸收波长是透明的，粒子中光吸收层/结构的大小应当一定低于粒子中光的内部波长(internal wavelength)，即用该粒子折射率除光的波长。为了这个目的，可以使用小的、毫微米大小的粒子。可选择地，可以使用大的、多孔的、折射率与溶剂相匹配的粒子。然后可以通过在粒子的外面或/和气孔中涂上染料层来实现光的吸收，其中染料层比该光的内部波长薄。通过产生电场把这些粒子移进/移出该像素的可见区域，可以随意控制颜色的吸收并可以显示图片。然而，移动这些粒子是困难的。
发明内容
本发明的目的是提供一种在开头段落提到的光调制器，其具有可被相对容易地移动的粒子。
为了实现这个目的，本发明提供一种用于调制光的光调制器，其包括:
光调制器单元，其具有:
包含粒子的介质，和
取决于所述粒子位置的光状态，所述粒子包括:
·载体组件(carrier component)，其在运行时对所述粒子的移动能力有贡献而对所述光状态基本没有贡献，和
·光组件(optical component)
·具有对所述光状态有贡献的光学特性，
·与所述载体组件相关联，和
·具有取决于所述载体组件的位置的位置，
粒子控制器，其被安排来使所述粒子能够移动到用于调制所述光的位置之一。
因为所述粒子包含对该粒子的移动能力有贡献的载体组件，所述粒子可以相对容易地移动。另外，由于所述载体组件对所述光状态基本无贡献，所以取决于所述光组件的光学特性的光状态基本独立于所述载体组件。因此，相对大的粒子移动能力独立于该粒子的光学特性。这与在WO 03/071348中公开的显示面板形成对比，在WO 03/071348中，所述粒子没有对粒子的移动能力有贡献的载体组件，并且没有粒子能获得具有独立于粒子光学特性的相对大的移动能力。
如果载体组件包含净电荷或者载体组件包含净磁矩，那么可以相对容易地调节载体组件的移动能力。另外，如果载体组件包含净电荷，则粒子控制器可以包含从驱动单元接收电势的电极。可以容易地生产这种类型的粒子控制器。另外，如果载体组件包含净磁矩，则粒子控制器可以包含可变换的磁性，例如螺线管，它可以被容易地生产。载体组件包含净电荷和净磁矩也是可能的。还可能的是，因为所施加的磁场或电场的存在，载体组件在运行时可以被磁化或电极化。后一种情况的例子是介电泳(dielectrophoretic)系统，其中在所施加的AC电场的影响下，极化的粒子沿着变化的电场强度的方向移动。
如果所述介质包含流体并且载体组件的折射率基本等于该流体的折射率，以对所述光状态基本无贡献，可以相对容易地生产该载体组件。可选择地，介质包含流体，且载体组件是多孔的以用来将部分流体包含在孔内，从而对所述光状态基本无贡献。那么被用作载体组件的材料的数量相对较大，因为载体组件和流体的折射率不必匹配。
在一个实施例中，载体组件包含载流子，其是强健的并且易于制造。可选择地，载体组件包含填充流体的胶囊。该流体可以是液体或气体。所述胶囊的壁可以包含聚合物、无机材料或磷脂/表面活性剂(其可以任选是交联的)。
在另一个实施例中，光组件基本对移动能力无贡献，例如不在表面上。
在另一个实施例中，光组件包含至少覆盖所述载体组件外表面一部分的光学薄膜。优选地，光学薄膜完全覆盖所述载体组件的外表面。那么可以相对容易地生产所述粒子。在实施例的一个变形中，光组件包含预定数量的光粒子，该数量至少是1。这种光粒子可以容易地获得较宽范围变化的颜色。优选地，每个光粒子的直径小于500nm。另外，如果这些光粒子附着在载体组件的外表面，那么不同颜色的粒子可以以直接的方式附着在相同类型的载流子上。可选择地，光粒子处于载体组件中。那么该粒子变得更加强健。如果光粒子的预定数量至少是2并且所述光粒子的一部分具有不同于其他光粒子光学特性的光学特性，那么可以容易地调节光组件的光学特性。在实施例的另一个变形中，所述光组件包括染料。优选地，所述染料是以分子形式溶解在所述载体组件中。其优点在于，如果该染料被溶解，则它将自动均质地分布于整个载流子中。在颜料粒子的情况下，这种分布更加困难，并且在载流子的生产过程中，这种颜料粒子必须稳定下来而不发生聚合。因此易于生产。另外，染料分子不会自动扩散，而这用颜料粒子来实现更难。因此，用染料获得真正透明的载流子容易得多。另外，用溶解的染料，每个染料分子是光活性的。在颜料粒子的情况下，只有颜料的表面是光活性的。因此，在染料的情况下使用较少的材料能更容易获得所要的光学效果(更好的色彩饱和度)。
在另一个实施例中，光调制器包含用来拉长光路的组件，例如通过引入一个向前散射的光。
在另一个实施例中，光调制器调制来自用于照明应用的外部或内部光源的光，例如用于照亮房间或道路的照明系统，其光输出在强度和/或颜色和/或方向上是可调节的。
本发明的另一个方面提供一种用于显示图片的显示面板，其包含权利要求1中所要求保护的光调制器。在一个实施例中，光调制单元包含像素，和粒子控制器，该控制器被安排用来使所述粒子移动到用于显示所述图片的位置之一。在实施例的变形中，所述显示控制面板是有源矩阵显示面板。
本发明的另一个方面提供一种显示设备，其包含权利要求19中所要求保护的显示面板和用于向所述显示面板提供图像信息的电路。
附图说明
将参照附图进一步地阐明和描述本发明的光调制器的这些和其他方面，其中:
图1概略地示出光调制器的实施例的前视图；
图2概略地示出图1中沿着II-II方向的截面图；
图3概略地示出表面上具有小吸收纳米粒子的载流子；
图4A概略地示出一个具有一个载流子的粒子，该载流子表面上有薄吸收薄膜；
图4B概略地示出一个具有一个载流子的粒子，该载流子内部有薄吸收薄膜；
图5A概略地示出一个具有一个载流子的粒子，该载流子的体内具有小吸收纳米粒子；
图5B概略地示出一个具有一个载流子和一种染料的粒子，该染料分子地溶解在所述载流子的基质内；
图6概略地示出一个具有一个载流子的粒子，该载流子的表面和体内具有小吸收纳米粒子；
图7A，7B，7C，7D，7E示出粒子的例子，所述粒子具有填充流体的胶囊作为用于纳米粒子或染料的载体；
图8示出被喷墨的粒子大小分布的例子，在给定的1微米级内粒子的百分数；
图9示出PLA粒子的SEM图片的例子；
图10概略地示出光调制器另一个实施例在图1中沿着II-II方向的截面图；和
图11概略地示出图10中沿着XI-XI方向的截面图。
在所有的附图中，相对应的部分用相同的附图标记来标注。
具体实施例
图1和2示出一个作为显示面板1的光调制器的例子，该面板1具有第一基板8，第二透明对置基板9和多个像素2。优选地，像素2在二维结构中基本沿着直线排列。可选择地，像素2的其他排列是可能的，例如蜂窝状排列。在有源矩阵实施例中，像素2还可以包含转换电子器件，例如薄膜晶体管(TFT)，二极管，MIM设备或其他类似设备。
电泳介质5位于基板8，9之间，其在透明流体中具有第一带电粒子6。朝向第二基板9的第一基板8的表面15可以是透明的、反射的或具有任何颜色。如果面板1用于光透射模式，基板8甚至可以是透明的。电泳介质5本身可以从例如US 2002/0180688中获知。像素2具有取决于粒子6的位置的光状态。每个粒子6具有载体组件80和光组件85。在运行时，载体组件80对粒子6的移动能力有贡献而对光状态基本无贡献。光组件85具有对光状态有贡献的光学特性，其与载体组件80相关，并具有取决于载体组件80位置的位置。光组件85可以具有任何颜色，例如红色，绿色，蓝色，青色，紫色，黄色，白色或黑色。光组件85可以足够大以至于散射光，或小到基本不散射光。
在一个实施例中，粒子6的载体组件80是载流子81而粒子6的光组件85具有分布于载流子81表面上的小吸收纳米粒子86。这在图3中示出。
可选择地，光组件85是具有厚度在可见光波长以下的薄膜87，例如参见图4A，涂敷有吸收颜色的薄膜87的载流子81。参见图4B，优选的是，在载流子81(无色的核-彩色薄膜-无色壳结构)的内部有薄膜87。这种选择允许对充电过程的控制独立于颜色吸收。
在另一个实施例中，粒子6的光组件85在载流子81体内具有小吸收纳米粒子86。这在图5A中示出。这可以在下面的系统中通过如下方式来实现:在熔融的主材料中分散纳米粒子86，随后通过冷却和凝固把它分散成所要大小的微滴。在这种情况下，优选的是纳米粒子86被分布为具有充分的间隔距离以阻止不想要的光学效果，例如反向散射。如在图5B中所示的那样，本实施例最终的情形是当染料88在载流子81的主基质(matrix)中在分子级别上被溶解时，实质上提供一种透明但全色的粒子6。
在另一个实施例中，粒子6的光组件85具有小吸收纳米粒子86，该纳米粒子分布于载流子81的表面上和体内。这在图6中被示出。表面上的纳米粒子还可以组合成一个薄膜。其他组合也是可能的，例如载体体内的粒子具有不同于表面上的粒子或薄膜的光学特性。
在另一个实施例中，载体组件80是一种填充流体的胶囊82。该胶囊壁通常包含聚合物，无机材料或(交联的)表面活性剂分子(单层或双层)。其他壁的选择也是可能的。通过在后来将被用于悬浮物的相同介质(液体或气体)84中配制这些胶囊82，它们将体现特定重力、介电常数和折射率的理想匹配(例如用链烷填充胶囊82并分散在相同的链烷中)。通过把染料88添加到在其中配制胶囊82的流体84中，可以配制一种彩色然而透明的实体(图7A)。可选择地，可能在胶囊83的壁内嵌入彩色纳米粒子86或染料88(分别见图7B和7C)，或者把纳米粒子86附着在壁83的外侧或内侧(分别为图7D和7E)，或者这些可能的组合。
虽然描述粒子6具有彩色光学组件85，但是载体组件80的表面还可能涂敷发光化合物(薄)层(纳米粒子86或染料88)或这样的磷光体的小点也是可能的。用这种方式，可以提高磷光体的效率(在粒子的情况下)，因为越大的表面带来越大的效率。
通常，在带电粒子6的情况下，优选的是，使彩色组件85位于载体组件80的内侧，因为这允许自由选择粒子6的表面化学性质，它是电荷的决定因素并进而是粒子6电泳迁移率的决定因素。
在空气中，小的光粒子86可以用于例如10微米的较大载流子81的表面上来稳定载流子81不发生聚合。这种方式可以制成自由流动的粉末。如果小的光粒子86是彩色的并且较大载流子81是透明的，根据在空气中的原理(in air concepts)的彩色显示是可行的。为了具有与悬浮介质相匹配的好的折射率，如果是气体，可以使用非常多孔的载流子81或胶囊82来实现。
在一种可选择的配置方法中，乳剂(emulsion)的过程被用来把油装入胶囊，该过程共用于在用生物可降解聚合物或脂壳(lipid shell)83配置粒子6(在本情况下是胶囊82)中。在油中，可以分散染料88或胶体粒子86。如果想要单分散的粒子(胶囊)6，则选择的配置方法是逐滴(drop by drop)技术，例如用一个明确定义的膜进行喷墨或过滤。
诸如聚乳酸之类的成壳聚合物的溶液，通常在诸如二氯乙烷(dichloroethane)的溶剂中制成。对于这种溶液来说，在流体84中加入染料88的溶液，例如在正十四烷(tetradecane)中添加油蓝N(oil blueN)。使用在乳剂制备中共同使用的其他方法，把少量的这种溶液添加到PVA水溶液中机械地搅和或拌匀。
第一次提到的溶剂在水中具有有限的溶解度并且会扩散成水相，随后蒸发。因为成壳聚合物只在油中是不可溶的，并且不是成水相，所以它将不得不形成壳83来把油相84装入胶囊。粒子(胶囊)6可以被收集、洗涤和冷冻干燥，以去除剩余的挥发性溶剂，留下相当坚实的球体，当该球体存在于内部时，它可以在优选地同样的油中重新溶解以进一步最小化散射。位于粒子(胶囊)6内侧和外侧的液相84的折射率可以在单个方向上(Single addition)与壳83的折射率相匹配。
所述过程对所有颜色都是有效的，除了它们的颜色外，产生具有相同光学特性的粒子(胶囊)6。
如果想要单分散的胶囊6，流体84中的染料88和聚合物可以相混合并接着被喷墨到PVA溶液中，例如使用按需即喷(drop on demand)喷墨方法，其中喷墨头浸入到溶液中。通过在开始的液体中选择聚合物和油浓度，可以设置大小和壳厚度，对合成的粒子(胶囊)6提供更好的控制。
作为一个例子，描述10微米PLA粒子6的制备:在把喷墨头浸入到荧光试管内1％PVA(15/79)水溶液后立即开始喷射1％PLA(聚丙交酯，Aldrich)二氯乙烷溶液。如通过试管所看到的那样，初始滴直径大约是50微米，其对应于6.5＊10-14m3的滴体积。以1500HZ喷射20分钟后，停止该过程。沉淀物被重新分散并被传送到玻璃样品瓶，搅拌1小时来移除二氯乙烷。用经过过滤的(200nm)、去离子水把粒子漂洗三次。取样品作精微的检查，显露出具有大约10微米的被很好地分散的球状粒子。图8中给出了平均直径的大小分布。样品被冻干48小时并在-20℃下保存。SEM图片，是在过滤的去离子水中重分散后，干燥和沉淀3nm Pd/Pt层之后取得的，其显示大小为10.2±0.3微米的粒子，其对应于体积为5.6＊10-16m3的粒子。因为二氯乙烷和PLA的密度大约相等，在初始和最终大小之间的体积比表明PLA粒子已经被制备成具有低的多孔性。所生成的粒子的SEM图像在图9中给出。
作为另一个例子，通过喷墨制备18微米PLA粒子6的描述如下:通过一个50微米的毛细管在1％PVA溶液中以3m/s净化1％PLA二氯乙烷溶液，经受14Hz的压电频率，这使得喷射流碎裂成直径大约65微米的微滴。通过搅拌4小时来移除二氯乙烷并通过重复的漂洗移除多余的PVA。粒子大小分布是双模的。经过4个沉淀步骤，细微的碎片大部分被移除。形成具有窄分布(narrow size distribution)的粒子。
作为另一个例子，油和染料填充的胶囊的制备描述如下:在正十四烷中配置油蓝N溶液，并与0.5％PLGA(乳酸-乙醇酸共聚物(polylactic-co-glycolic acid))二氯乙烷溶液相混合。该溶液被添加到1％PVA水溶液中并经过1小时的搅拌。再通过慢慢搅拌4小时移除剩余的二氯乙烷并经过三个漂洗步骤移除多余的PVA。形成包含染料的胶囊。
参照图1和图2的显示面板1，粒子6能够占据像素2中的位置。像素2具有一个观察表面91，用来让观察者观看。像素2的光状态取决于像素2中粒子6的位置。
在透射模式中，像素2的光状态由入射到第一基板8一侧92的像素2上的部分可见光谱确定，所述部分可见光谱使通过第一基板8、介质5和第二基板9的累积效果保存下来。在反射模式中，像素2的光状态由入射到第二基板9一侧的像素2上的部分可见光谱确定，所述部分可见光谱使通过第二基板9、介质5、随后与第一基板8的表面15进行交互作用、并且随后反向通过介质5和第二基板9的累积效果保存下来，其中第一基板8可以是反射的或具有任何颜色。
由介质5传输的光量和光的颜色由粒子6的位置和颜色控制。当粒子位于进入像素的光路上时，这些粒子吸收或散射所选择的部分光而使剩余的光被传输。当粒子基本上从进入像素的光路上移走时，该光可以穿过像素并显现而无非常明显的变化。因此，观察者所看到的光取决于像素中粒子6的分布。
具有用于从驱动单元100接收势能的电极10，11的粒子控制器被设置为使粒子6移向用于显示图片的位置之一。在这种情况下，电极10，11中的每一个具有面向粒子6的基本平坦的表面110，111。因此，可以在电极10和11之间形成一个基本均匀的电场。
在一个例子中，考虑粒子6被正向充电并且是黑色的。另外，流体是透明的。考虑显示面板和图2的像素布局用于光透射模式。像素2的光状态由在入射窗口92入射到像素2的部分可见光谱确定，所述部分可见光谱使通过第一基板8、介质5和第二基板9的累积效果保存下来并经出射窗口91射出。考虑白光，例如由(背)光源(未示出)所产生的白光，入射到入射窗口92。
为了得到光状态为黑色，通过适当改变由电极10，11所接收到的势能，使粒子6在像素2中处于分布状态。因为来自入射到像素2上的光源的白光被黑色粒子6吸收，所以像素2的光状态是黑色的。
为了得到白色的光状态为白色，通过适当改变由电极10，11所接收到的势能，使粒子6在电极10或11的表面附近处于聚集态(collectedstate)。粒子6的移动在平行于出射窗口91的平面内具有一分量，且使粒子6基本上处于在光路之外。因此，来自光源的白光穿过像素2，从而像素2的光状态是白色的。
通过适当改变由电极10，11所接收到的势能，还可能有中间光状态。在一个例子中，只有少量的粒子6分布在像素2中由此不能完全吸收来自入射到像素2上的光源的白色光，这导致光状态处于黑色和白色之间。另外，还可以通过向光系统添加无源颜色变化组件(色彩滤波单元、有色流体、有色反射器等)实现有色光状态。
图10和11示出显示面板1的另一个实施例。电泳介质5在透明流体中具有第一、第二、第三、和第四带电粒子6，7，60，70。粒子6，7，60，70中的每一个分别具有载体组件80和光组件85。光组件85是小吸收纳米粒子86。考虑第一粒子6在传输中被正向充电、有磁性、具有黄颜色，第二粒子7在传输中被正向充电、非磁性、具有青颜色，第三粒子60在传输中被负向充电、有磁性、具有紫颜色，第四粒子70在传输中被负向充电、非磁性的、具有黑颜色。另外，电极10，11，15中的每一个具有基本平坦的表面110，111，115，它们面向粒子6，7，60，70和观看表面91。另外，电极10，11，15的表面110，111，115处于一个基本平坦的平面上。接近电极10的表面110的区域为黄色和青色粒子6，7提供第一容器，并基本对像素2的光状态无贡献。这可以通过位于电极10和观察者之间的黑色基质层513来实现。接近电极11的表面111的区域为紫色和黑色粒子60，70提供第二容器，并基本对像素2的光状态无贡献。这也可以通过位于电极11和观察者之间的黑色基质层513来实现。粒子6，7，60，70的位置和电极15的表面115决定像素2的光状态。考虑电极15的表面115是白色的。三个电极10，11，15每一个结合成一个磁片，优选是纵向各向异性的(Co/Pt或Co/Cr多层磁铁将成为好的电极材料)。这具有产生一种用于将磁性粒子把持在电极上的额外力的效果。在这个实施例中，显示面板1被用于光反射模式。
进一步地假定，如果在中央电极15与两侧电极10，11之一之间形成电场，所形成的具有±5伏特电势的电场足够用于仅转移来自电极的非磁性粒子，而所形成的具有±10伏特电势的电场足够用于转移非磁性粒子和磁性粒子，即该电场产生足够的静电力来超过磁性粒子与磁性电极之间的磁性引力。
现在考虑获得不同颜色的过程。在显示新颜色之前的第一个动作是重新设置像素2:通过适当改变由电极10，11，15所接收的电势，例如电极10，11，15分别接收-10V，10V和0V的电势，黄色和青色粒子6，7被引入第一容器，而紫色和黑色粒子60，70被引入第二容器。与磁特性无关，正向充电的粒子6，7被吸引到电极10一侧，而负向充电的粒子60，70被吸引到电极11一侧。
获得一种与非磁性粒子7，70之一相关的颜色是最简单的，现在开始说明。为了得到光状态为青色，中央电极115的电势被转换到-5V，而必须从其吸引青色的电极10被设置为0V。同时，相对的侧电极11(从其不要求任何粒子)被设置为-5V的中央电极电势。因为分别在侧电极10，11和磁性粒子6，60之间的磁引力，该电场不够用于交换黄色或紫色粒子6，60。
为了得到光状态为黑色，中央电极115的电势被转换到5V，而必须从其吸引黑色的电极11被设置为0V。同时，相对的侧电极10(从其不要求任何粒子)被设置为5V的中央电极电势。因为分别在侧电极10，11和磁性粒子6，60之间磁引力，该电场不够用于交换黄色或紫色粒子6，60。
为了获得一种与磁性粒子6，60之一相关的颜色，需要一种稍微较复杂的驱动方案。为了得到光状态为黄色，中央电极15接收-10V的电势。黄色粒子6源自的侧电极10被保持在0V，而另一个侧电极11具有与中央电极相同的电势，为-10V。这形成一个电场，其足够用来把磁性黄色粒子和非磁性青色粒子6，7交换到中央电极15。这产生具有绿色的像素。在下面的步骤中，电极10，11，15接收-5V，0V和0V的电势。通过这样做，非磁性青色粒子7返回到侧电极10，将磁性黄色粒子6留在中央电极115上。
为了得到光状态为紫色，中央电极15接收一个10V的电势。紫色粒子60源自的侧电极11保持在0V，而另一个侧电极10具有与中央电极相同的电势，为10V。这形成一个电场，其足够用来把磁性紫色粒子和非磁性黑色粒子60，70交换到中央电极115。接着电极10，11，15接收0V，5V和0V的电势。通过这样做，非磁性黑色粒子70返回到侧电极11上，将磁性紫色粒子60留在中央电极15上。
另外，当只有黄色和青色粒子6，7位于中央电极15上时，像素的光状态是绿色的；当只有青色和紫色粒子7，60位于中央电极15上时，像素的光状态是蓝色的；当只有黄色和紫色粒子7，60位于中央电极15上时，像素的光状态是红色的；和当粒子6，7，60，70任何一个都不位于中央电极15上时，像素的光状态是白色的。以这种方式，设想一种具有磁性分类机制的4粒子电泳像素2。通过调节施加到电极10，11，15上的电势值可以获得不同的强度级别。
在不同权利要求中涉及的某些措施的单纯事实不是表明这些措施的结合不能被用于有利条件。

Claims (19)

1.一种用于调制光的光调制器，其包括:
-光调制器单元，其具有:
□包含粒子(6)的介质(5)，和
□取决于所述粒子(6)的位置的光状态，所述粒子(6)包括:
■载体组件(80)，其在运行时对所述粒子(6)的移动能力有贡献而对所述光状态基本上没有贡献，和
■光组件(85)
·具有对所述光状态有贡献的光学特性，
·与所述载体组件(80)有关，和
·其位置取决于所述载体组件(80)的位置，
-粒子控制器(10，11，100)，其被安排来使所述粒子(6)能够移动到用于调制所述光的位置之一。
2.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述载体组件(80)包含净电荷。
3.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，载体组件(80)包含净磁矩。
4.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述介质(5)包含流体，且所述载体组件(80)的折射率基本上等于所述流体的折射率，以对所述光状态基本无贡献。
5.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述介质(5)包含流体，且所述载体组件(80)是多孔的，用来在孔内包含部分所述流体，以对所述光状态基本无贡献.
6.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述载体组件(80)包含载流子(81)。
7.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述载体组件(80)包含流体填充的胶囊。
8.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述光组件(85)对移动能力基本上无贡献。
9.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述光组件(85)包含光学薄膜(87)，其至少覆盖所述载体组件(80)外表面的一部分。
10.如权利要求9所述的光调制器，其特征在于，所述光学薄膜(87)完全覆盖所述载体组件(80)的外表面.
11.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述光组件(85)包含预定数量的光粒子(86)，所述数量至少是1。
12.如权利要求11所述的光调制器，其特征在于，所述每个光粒子(86)的直径小于500nm.
13.如权利要求11所述的光调制器，其特征在于，所述光粒子(86)附着在所述载体组件(80)的外表面。
14.如权利要求11所述的光调制器，其特征在于，所述光粒子(86)存在于所述载体组件(80)中。
15.如权利要求11所述的光调制器，其特征在于，所述光粒子(86)的预定数量至少是2，并且所述光粒子(86)的一部分的光学特性不同于其他光粒子(86)的光学特性.
16。如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述光组件(85)包括染料(88)。
17.如权利要求16所述的光调制器，其特征在于，所述染料(88)在所述载体组件(80)中以分子形式分散.
18.如权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述光调制器包含用于使光路延长的组件。
19.一种用于显示图像的显示面板(1)，其包含如权利要求1所述的光调制器.
20.一种显示设备，其包含如权利要求19所述的显示面板(1)和用来向所述显示面板(1)提供图像信息的电路.
CNB2005800232667A 2004-07-09 2005-07-04 光调制器 Expired - Fee Related CN100465750C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04103263.2 2004-07-09
EP04103263 2004-07-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1985215A CN1985215A (zh) 2007-06-20
CN100465750C true CN100465750C (zh) 2009-03-04

Family

ID=34979301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800232667A Expired - Fee Related CN100465750C (zh) 2004-07-09 2005-07-04 光调制器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7529019B2 (zh)
EP (1) EP1769283A1 (zh)
JP (1) JP2008506149A (zh)
KR (1) KR20070041714A (zh)
CN (1) CN100465750C (zh)
TW (1) TW200613798A (zh)
WO (1) WO2006006123A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6517532B1 (en) 1997-05-15 2003-02-11 Palomar Medical Technologies, Inc. Light energy delivery head
US8182473B2 (en) 1999-01-08 2012-05-22 Palomar Medical Technologies Cooling system for a photocosmetic device
ES2226133T3 (es) 1997-05-15 2005-03-16 Palomar Medical Technologies, Inc. Aparato de tratamiento dermatologico.
AU3450799A (en) 1998-03-12 1999-09-27 Palomar Medical Technologies, Inc. System for electromagnetic radiation of the skin
WO2004037287A2 (en) 2002-05-23 2004-05-06 Palomar Medical Technologies, Inc. Phototreatment device for use with coolants and topical substances
BR0312430A (pt) 2002-06-19 2005-04-26 Palomar Medical Tech Inc Método e aparelho para tratamento de condições cutâneas e subcutâneas
WO2005024135A1 (en) * 2003-09-04 2005-03-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Road-marking system
US7856985B2 (en) 2005-04-22 2010-12-28 Cynosure, Inc. Method of treatment body tissue using a non-uniform laser beam
JP4815888B2 (ja) * 2005-06-17 2011-11-16 富士ゼロックス株式会社 表示媒体および表示素子、並びに表示方法
CN101309631A (zh) 2005-09-15 2008-11-19 帕洛玛医疗技术公司 皮肤光学表征设备
US20080023715A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Choi Hoi Wai Method of Making White Light LEDs and Continuously Color Tunable LEDs
US7586957B2 (en) 2006-08-02 2009-09-08 Cynosure, Inc Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use
JP2011007844A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像表示装置用表示粒子および画像表示装置
US9919168B2 (en) 2009-07-23 2018-03-20 Palomar Medical Technologies, Inc. Method for improvement of cellulite appearance
US8345720B2 (en) * 2009-07-28 2013-01-01 Northrop Grumman Systems Corp. Laser diode ceramic cooler having circuitry for control and feedback of laser diode performance
KR100974913B1 (ko) * 2009-12-02 2010-08-10 주식회사 나노브릭 전자기 영동성을 이용한 표시 방법 및 장치
WO2012047190A1 (en) * 2010-10-03 2012-04-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Luminescent pixel assembly
US9001406B2 (en) * 2010-12-20 2015-04-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Reflective display utilizing luminescence
US20140085706A1 (en) * 2011-10-10 2014-03-27 Arkema France Polychrome electrophoretic ink, associated display device and manufacturing process
JP2013218184A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Fuji Xerox Co Ltd 表示用粒子、電気泳動表示用分散液、表示媒体、及び表示装置
EP2839552A4 (en) 2012-04-18 2015-12-30 Cynosure Inc PICOSCOPE LASER DEVICE AND METHOD FOR THE TREATMENT OF TARGET FABRICS THEREWITH
EP2973894A2 (en) 2013-03-15 2016-01-20 Cynosure, Inc. Picosecond optical radiation systems and methods of use
WO2019165426A1 (en) 2018-02-26 2019-08-29 Cynosure, Inc. Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser
US11513413B2 (en) * 2018-10-30 2022-11-29 E Ink Corporation Electro-optic media and writable display incorporating the same
KR20220005922A (ko) * 2020-07-07 2022-01-14 삼성전자주식회사 디스플레이 모듈 및 그 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000227612A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Ricoh Co Ltd 電気泳動表示用表示液
WO2003071348A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrophoretic display device
CN1453621A (zh) * 2002-04-23 2003-11-05 希毕克斯影像有限公司 电磁泳显示器
US20030227665A1 (en) * 2002-03-26 2003-12-11 Seiko Epson Corporation Electrophoretic dispersion, electrophoretic device, and electronic device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303325A (ja) * 1987-06-03 1988-12-09 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光学素子電気磁気光学装置
US6721083B2 (en) 1996-07-19 2004-04-13 E Ink Corporation Electrophoretic displays using nanoparticles
US7075502B1 (en) 1998-04-10 2006-07-11 E Ink Corporation Full color reflective display with multichromatic sub-pixels
JP3887956B2 (ja) * 1998-07-06 2007-02-28 富士ゼロックス株式会社 光学材料及び光学素子
DE10003819C1 (de) 2000-01-28 2001-05-17 Honeywell Bv Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners
JP4029601B2 (ja) * 2001-11-20 2008-01-09 富士ゼロックス株式会社 電気泳動材料、及びそれを用いた光学素子
JP4416380B2 (ja) 2002-06-14 2010-02-17 キヤノン株式会社 電気泳動表示装置およびその駆動方法
JP2006518483A (ja) * 2003-02-21 2006-08-10 キヤノン株式会社 電気泳動表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000227612A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Ricoh Co Ltd 電気泳動表示用表示液
WO2003071348A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrophoretic display device
US20030227665A1 (en) * 2002-03-26 2003-12-11 Seiko Epson Corporation Electrophoretic dispersion, electrophoretic device, and electronic device
CN1453621A (zh) * 2002-04-23 2003-11-05 希毕克斯影像有限公司 电磁泳显示器

Also Published As

Publication number Publication date
CN1985215A (zh) 2007-06-20
TW200613798A (en) 2006-05-01
EP1769283A1 (en) 2007-04-04
JP2008506149A (ja) 2008-02-28
US7529019B2 (en) 2009-05-05
US20080094688A1 (en) 2008-04-24
KR20070041714A (ko) 2007-04-19
WO2006006123A1 (en) 2006-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100465750C (zh) 光调制器
ES2772138T3 (es) Dispositivos de visualización electroforéticos en color
JP2008293017A (ja) 電気泳動インキ、電気泳動ディスプレイ装置及び画像ディスプレイ方法
US6549327B2 (en) Photochromic gyricon display
KR101340360B1 (ko) 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 이용한 표시 방법 및 장치
TWI616493B (zh) 改良之低溫電泳介質
EP1857862A2 (en) Electrophoretic display nediums, devices and methods of displaying images with such devices
TW201222121A (en) Multi-color electro-optic displays
JP2001516467A (ja) 改善されたマイクロカプセル化された起電表示装置
JP2007310393A (ja) 電気泳動ディスプレイ媒体
JP2006525557A (ja) 電気泳動ディスプレイ
JP2007310398A (ja) 電気泳動ディスプレイ装置における画像表示方法
TW201730655A (zh) 用於密封電泳顯示器之多羥組成物
TWI459108B (zh) 用以形成複色電泳顯示之方法
CN101604105B (zh) 微胶囊磁性迁移显示器
TWI625583B (zh) 電泳介質用之添加劑
JP2008158067A (ja) 表示媒体、表示装置および表示方法
JP2007139913A (ja) 画像表示装置
JP2006292897A (ja) 電気泳動表示装置
TWI632130B (zh) 改良電泳介質性能之界面活性劑
WO2006040716A1 (en) Light modulator
TWI673334B (zh) 用於電泳介質的光熱引發聚合抑制劑
Sagués i Mestre et al. Transport and assembly of colloids in liquid crystals
KR20230078791A (ko) 컬러 전기영동 디스플레이들로부터 이전 상태 정보를 제거하기 위한 구동 시퀀스들
JP2003015167A (ja) 電気泳動表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090304

Termination date: 20120704