CN104781719A - 电湿润显示设备 - Google Patents

Abstract

电湿润显示设备包括：灰度级图片元件层(GL)，其包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体(F1)的至少一个第一图片元件；以及颜色图片元件层(CL)，其包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体(F2)的至少一个第二图片元件。至少一个第一图片元件和至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域(2)用于在其上提供显示效应。电湿润显示设备还包括控制系统，其布置成通过改变分别施加到与至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极(9)和与至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极(9’)的电压来改变第一流体和第二流体的配置。

Description

电湿润显示设备

背景技术

已知具有多个显示层的电湿润显示设备。在像素中，每层可以是充当不同的滤色器的液体，使得通过滤色器层的适当切换，可提供全色像素。

提供改进的电湿润显示设备是合乎需要的。

附图说明

图1示意性地示出根据实施方案的图片元件。

图2示意性地示出实施方案的驱动系统；以及

图3a、图3b和图3c示意性地示出根据实施方案的图片元件。

具体实施方式

根据第一实施方案，提供了电湿润显示设备，其包括：

灰度级图片元件层，其包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体的至少一个第一图片元件；

颜色图片元件层，其包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体的至少一个第二图片元件，

至少一个第一图片元件和至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域用于在其上提供显示效应；以及

控制系统，其布置成通过改变分别施加到与至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极和与至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极的电压来改变第一流体和第二流体的配置。

通过提供灰度级图片元件层和分开的颜色图片元件层，电湿润显示设备可提供彼此独立的高质量和高亮度灰度级图像和高质量颜色图像。在例子中，有用于颜色的专用图片元件层和用于灰度级的另一专用图片元件层允许每层对于颜色和灰度级图像的期望特性被优化而不是在已知的系统中被优化，在所述系统中，滤色器的颜色特性可能被损害，所以滤色器可有助于颜色和灰度级显示状态两者。而且，实施方案比具有三个或更多图片元件层的已知系统制造起来更简单，特别是因为每个灰度级图片元件可包括相同成分的第一流体。注意，在下面描述的例子中，颜色层的分辨率可小于灰度级层的分辨率；然而，已发现尽管如此，仍可提供高质量颜色图像和灰度级图像。

在本文关于灰度级图片元件层和灰度级显示状态使用的术语“灰度级”被定义为在白和黑的极端之间的范围的颜色。因此，术语“灰度级”被限于包括黑色、白色和灰色，灰色是比黑色极端更轻强度的黑色。

在本文关于颜色图片元件层和颜色显示状态使用的术语“颜色”被定义为除了上面定义的灰度级颜色以外的任何其它颜色，且因此包括例如红色、蓝色和绿色。

在实施方案中，所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件一样布置在至少一个光轴上。因此，沿着光轴通过的光将穿过至少一个第一图片元件和至少一个第二图片元件。

在实施方案中，所述至少一个第一图片元件中的每一个沿着光轴与至少一个第二图片元件对齐。因此，在例子中，至少一个第一图片元件是布置在矩阵中的多个图片元件，且至少一个第二图片元件是也布置在矩阵中的多个图片元件，每个第一图片元件与第二图片元件之一对齐。

在实施方案中，第一流体布置成实质上吸收在可见光电磁辐射频谱中的所有波长。术语“实质上吸收”在这个上下文中意味着吸收75％或更大，例如80％、85％、90％、95％或100％。例如，第一流体可布置成在配置成覆盖至少一个第一图片元件的显示区域时提供黑色显示状态。

在另一实施方案中，至少一个第二图片元件中的第一个、第二个和第三个的第二流体分别被布置为第一、第二和第三颜色的滤色器。这样的颜色不是灰度级颜色。因此，例如第一颜色可以是红色，第二颜色可以是绿色，和第三颜色可以是蓝色。

在实施方案中，控制系统配置成在下列模式之间切换电湿润显示设备：

颜色显示模式，其中第一流体实质上不覆盖所述至少一个第一图片元件中的每个的显示区域；以及

灰度级显示模式，其中第二流体实质上不覆盖所述至少一个第二图片元件中的每个的显示区域。

在这样的实施方案中，电湿润显示设备可在专用颜色显示模式和专用灰度级模式之间切换。

上面使用的术语“实质上”被定义为50％或更大，例如60％、70％、80％、90％或95％或更大。因此，短语“第一流体实质上不覆盖显示区域”意味着显示区域的50％或更大不被第一流体覆盖，以及短语“第二流体实质上不覆盖显示区域”意味着显示区域的50％或更大不被第二流体覆盖。

在例子中，控制系统配置成对于颜色显示模式同时切换所述至少一个第一图片元件中的每个。以这种方式，控制系统可同时将电压施加到每个第一图片元件的第一电极，使得第一流体实质上不覆盖至少一个第一图片元件的显示区域。

在另一例子中，控制系统配置成对于灰度级显示模式同时切换所述至少一个第二图片元件中的每个。以这种方式，控制系统可同时将电压施加到每个第二图片元件的第二电极，使得第二流体实质上不覆盖至少一个第二图片元件的显示区域。

在另一实施方案中，当电湿润显示设备在颜色显示模式中时，控制系统布置成独立地改变至少一个第二图片元件中的每个的第二流体的配置。以这种方式，至少一个第二图片元件中的每个的颜色显示状态可不同地被控制和改变。

在另一实施方案中，当电湿润显示设备在灰度级显示模式中时，控制系统布置成独立地改变至少一个第一图片元件中的每个的第一流体的配置。以这种方式，至少一个第一图片元件中的每个的灰度级显示状态可不同地被控制和改变。

在另一实施方案中，电湿润显示设备包括与灰度级图片元件层相关的第一支承板、与颜色图片元件层相关的第二支承板以及在第一支承板和第二支承板之间的空间，第一流体和第二流体布置在空间中并由与第一流体和第二流体不相混的第三流体分离。

在另一实施方案中，第一流体和第二流体可由控制系统配置以分别至少部分地覆盖所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件中的每个的显示区域。

在另一实施方案中，所述至少一个第一图片元件中的每个的第一流体的配置是独立可控制的。

在又一实施方案中，所述至少一个第二图片元件中的每个的第二流体的配置是独立可控制的。

在另一实施方案中，至少一个第一图片元件包括多个所述第一图片元件，其同时可由控制系统控制来改变第一流体所覆盖的每个所述第一图片元件的显示区域的广度，用于调节由电湿润显示设备显示的图像的亮度级。

在又一实施方案中，至少一个第二图片元件中的至少一个被布置为反射白色滤色器、散射白色滤色器或具有透明和无色的第二流体。

在其它实施方案中，提供了制造电湿润显示设备的方法，其包括：

提供包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体的至少一个第一图片元件的灰度级图片元件层；

提供包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体的至少一个第二图片元件的颜色图片元件层，

至少一个第一图片元件和至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域用于在其上提供显示效应；以及

提供配置成通过改变分别施加到与至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极和与至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极的电压来改变第一流体和第二流体的配置的控制系统。

在另外的实施方案中，提供了用于控制电湿润显示设备的显示控制器，电湿润显示设备包括：灰度级图片元件层，其包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体的至少一个第一图片元件；以及颜色图片元件层，其包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体的至少一个第二图片元件，至少一个第一图片元件和至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域用于在其上提供显示效应，

显示控制器配置成将电压施加到与至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极以改变第一流体的配置并从而改变灰度级显示状态，并将电压施加到与至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极以改变第二流体的配置并从而改变颜色显示状态。

现在将详细描述实施方案。

图1示出电湿润显示设备1的实施方案的剖面示意图。下面描述的一些特征类似于下面描述的其它特征；将使用标记有撇号，即，“’”的相同的参考数字表示这样类似的特征；对这样的特征的相应描述应被理解为也适用。

显示设备包括多个电湿润图片元件2。存在形成灰度级图片元件层GL的第一层图片元件和形成颜色图片元件层GL的第二层图片元件。灰度级图片元件层包括至少一个第一图片元件，在本例中是多个第一图片元件，其中一个在附图中示出。颜色图片元件层包括至少一个第二图片元件，在本例中是多个第二图片元件，其中一个在附图中示出。

在本例中，至少一个第一图片元件与至少一个第二图片元件一样布置在至少一个光轴OA上。所示的每个元件的横向广度在附图中由两条虚线3、4指示。如所示，在本例中，至少一个第一图片元件的每一个沿着光轴OA与至少一个第二图片元件对齐。电湿润元件包括分别与至少一个第一图片元件相关的第一支承板5和与至少一个第二图片元件相关的第二支承板6。支承板可以是每个图片元件的单独部分，或支承板可由颜色图片元件层的多个图片元件或灰度级图片元件层的多个图片元件共同分享。支承板可例如由玻璃或聚合物制成，且可以是刚性或柔性的。

显示设备具有观看侧7，由显示设备形成的图像可在观看侧7上被观看，和后侧8。在可选的实施方案中，可从后侧8观看显示。显示设备可具有反射、透射或透射反射类型。在反射显示器中，第一支承板5包括面向观看侧的反射表面，且第二支承板6面向后侧。在例如图1所示的透射显示器中，光沿着光轴OA穿过图片元件从后侧到达观看侧。

可使用有源矩阵驱动系统或直接驱动式驱动系统来驱动灰度级图片元件。也可使用有源矩阵驱动系统或直接驱动式驱动系统来驱动颜色图片元件。

在支承板之间的空间10填充有三种流体：第一流体F1、第二流体F2和第三流体F3。第三流体与第一流体和第二流体不相混并分离第一流体和第二流体。第三流体是导电的或极性的，且可以是水或盐溶液，例如在水和乙醇的混合物中的氯化钾的溶液。第三流体可以是透明和无色的。第一和第二流体是不导电的，并可以例如是链烷如十六烷或(硅酮)油。疏水层13布置在第一支承板5上，产生面向空间10的第一显示区域DA1，用于在其上提供第一显示效应。第一显示区域DA1的广度由如下所述的壁界定。在本例中，每个第一图片元件具有第一显示区域DA1。疏水层13可以是在多个第一图片元件上延伸的不间断层，或它可以是间断层，每个部分只在一个第一图片元件上延伸，如在附图中所示的。疏水层13可以是例如非晶形含氟聚合物层，例如AF1600或另一低表面能量聚合物。

此外，第二疏水层13’布置在第二支承板6上，因而产生面向空间和第一支承板的第二显示区域DA2，用于在其上提供第二显示效应。第二显示区域DA2的广度由下面描述的壁界定。在本例中，每个第二图片元件具有第二显示区域DA2。疏水层13’可以是在多个第二图片元件上延伸的不间断层，或它可以是间断层，每个部分只在一个第二图片元件上延伸，如在附图中所示的。疏水层13’可以是例如非晶形含氟聚合物层，例如AF1600或另一低表面能量聚合物。

第一和第二流体分别布置在第一显示区域DA1和第二显示区域DA2的至少部分上，第一、第二和第三流体在空间10的部分内。

层13、13’的疏水特性使第一和第二流体F1、F2分别优先粘附到疏水层13、13’，因为第一流体和第二流体比第三流体具有相对于疏水层13、13’的表面的更高的湿润性。湿润性涉及流体对固体的表面的相对亲合性。湿润性随着增加的亲合性而增加，且它可由在流体和固体之间形成的接触角测量并在感兴趣流体内部被测量。这从在大于90°的角度下的相对非湿润性增加到当接触角为0°时的完全湿润性，在这种情况下流体倾向于在固体的表面上形成膜。

至少一个第一电极与至少一个第一图片元件相关。在本例中，灰度级层的每个第一图片元件与第一电极9相关。此外，颜色显示层的至少一个第二图片元件与至少一个第二电极9’相关。第一和第二电极9、9’分别布置在第一和第二支承板5、6上，并分别与第一和第二显示区域DA1、DA2相关。在本例中，每个电极9、9’与相邻图片元件的电极电绝缘，如所示。

所谓提到第一电极与第一显示区域DA1相关，意味着第一电极布置成将电压施加到第一显示区域DA1；类似地，第二电极与第二显示区域DA2相关意味着第二电极布置成将电压施加到第二显示区域DA2。电极9、9’通过绝缘体与流体分离，绝缘体可以是疏水层13、13’。通常，电极9、9’可具有任何期望形状或形式，并可相对于图片元件具有与所示的不同的位置。通过信号线14、14’给电极9、9’提供电压信号。第二信号线15连接到第三电极，其与导电的第三流体11接触且是所有元件共有的，当元件由第三流体流体上互连并共享被壁间断的第三流体时。在这种情况下，第三电极布置成使得施加到第一图片元件的电压施加在第一电极和第三流体之间，并使得施加到第二图片元件的电压施加在第二电极和第三流体之间，第三流体是所有元件共有的。

第一图片元件和第二图片元件(特别是第一流体和/或第二流体的配置)分别通过改变在信号线14、14’和15之间施加的电压V来控制，取决于第一和/或第二流体的配置是否需要被改变。在支承板5、6上的电极9、9’每个通过支承板上的印刷布线的矩阵连接到显示驱动系统。这个布线可通过各种方法例如溅射和构造或印刷技术来提供。

第一流体F1和第二流体F2的横向广度由分别跟随第一图片元件和第二图片元件的横截面的壁16、16’约束到一个电湿润元件。在图1所示的实施方案中，壁界定疏水层13、13’的广度。当疏水层在多个元件上延伸时，壁可布置在该层的顶部上。可选地或此外，壁可包括用于约束第一流体和/或第二流体的疏水区域。使用密封构件来密封显示设备的空间的外围。

在实施方案中，第一流体能配置成提供在第一显示区域DA1之上的灰度级显示状态。因此，第一流体布置成吸收光谱的至少部分，例如以充当灰色或黑色滤色器，且因此提供灰色或黑色显示状态。在待描述的例子中，第一流体布置成当配置成实质上覆盖至少一个第一图片元件的显示区域DA1时提供黑色显示状态，实质上覆盖意味着大于50％覆盖，例如60％、70％、80％、90％、95％或100％。在这样的例子中，第一流体可布置成实质上吸收在可见光电磁频谱中的所有波长。注意，在显示区域DA1的减小的覆盖的情况下，第一流体提供灰色显示状态，灰色显示状态的亮度取决于显示区域DA1的覆盖的广度。

在实施方案中，第二流体能配置成提供在第二显示区域DA2之上的颜色显示状态。因此，第二流体布置成吸收光谱的至少部分以充当滤色器。在下面描述的例子中，第二图片元件的第二流体可布置成充当不同颜色的滤色器。因此，在例子中，至少一个第二图片元件中的第一个、至少一个第二图片元件中的第二个和至少一个第二图片元件中的第三个分别被布置为第一、第二和第三颜色的滤色器。在例子中，第一颜色是红色，第二颜色是绿色，而第三颜色是蓝色。因此，通过适当地控制这三个第二图片元件中的每个的第二流体的配置，可在观看侧以全色范围提供不同的颜色显示状态，因为观看者看到所提供的三色显示状态的组合。以与上面对第一流体描述的类似的方式，改变在每个第二图片元件的第二显示区域DA2之上的第二流体的覆盖的广度确定所提供的每个颜色显示状态的亮度。应认识到，虽然在本例中描述了用于提供红色、绿色和蓝色显示状态的三个第二图片元件，但是第二图片元件的第二流体也进一步可被布置为红色、绿色和蓝色滤色器，以便提供在整个颜色图片元件层上的全色显示状态。

应认识到，通过将适当的颜料颗粒或染料添加到第一和第二流体来确定不同图片元件的第一流体和第二流体要吸收的电磁频谱的波长以及频谱的哪个部分将被透射。

当施加在信号线14和/或14’和15之间的电压V被设置在足够幅值的非零信号电平处时，第一和/或第二图片元件将进入活动状态。静电力将朝着电极9和/或9’移动第三流体F3，从而从疏水层13、13’的显示区域DA1、DA2的至少部分朝着围绕疏水层的显示区域的壁16、16’推开并取代第一流体F1和/或第二流体F2。当被完全推开时，第一和第二流体是以如虚线17、17’示意性指示的液滴状形式。这个行动使第一和第二流体收缩以暴露电湿润元件的疏水层13、13’的显示区域DA1、DA2。在这样的收缩状态中，第一流体F1实质上不覆盖第一图片元件的第一显示区域DA1；替代地，第三流体F3实质上覆盖第一显示区域DA1。类似地，在这样的收缩状态中，第二流体F2实质上不覆盖第二图片元件的第二显示区域DA2；替代地，第三流体F3实质上覆盖第二显示区域DA2。

当第一和/或第二元件两端的电压在足够的持续时间期间返回到零的不活动信号电平时，第一和/或第二元件将返回到不活动状态，其中第一和第二流体流回以实质上分别覆盖疏水层13、13’的第一和第二显示区域DA1、DA2。以这种方式，第一流体和第二流体形成分别在第一和第二图片元件中的电可控光学开关。将认识到，可例如通过对第一流体在信号线14和公共信号线15之间施加电压并分开地通过对第二流体在第二信号线14’和公共信号线15之间施加电压来独立于彼此切换第一和第二流体。

第一和第二电湿润图片元件形成串联电容器。第三流体F3和电极9、9’形成板，且第一流体F1和第二流体F2及疏水层13、13’形成介电层。当第一和第二图片元件在活动状态中时，例如在第一和第二流体具有形式17、17’的情况下，元件的电容比元件在不活动状态中时高，例如第一和第二流体具有实质上覆盖第一和第二显示区域DA1、DA2的形式。因此，第一流体和第二流体中的每个充当其自己的电容器，其共享以第三流体F3的形式的公共电极。

图2示出根据实施方案的包括显示设备的控制系统的电湿润显示驱动系统的实施方案的简图。显示驱动系统具有所谓的直接驱动类型，并可以以附着到第一和第二支承板5和6的集成电路的形式。可选地，显示驱动系统可位于第一和第二支承板中的仅仅一个上。有源矩阵型显示器也可使用这样的显示驱动系统。显示驱动系统20包括控制逻辑和开关逻辑，并通过信号线14、14’和公共信号线15连接到显示器。每个电极信号线14将来自显示驱动系统20的输出端分别连接到不同的第一电极9。公共信号线通过电极连接到第三导电流体F3。还包括一个或多个输入数据线22，由此，显示驱动系统可使用数据被指示，以便在任何时刻确定哪些元件应在活动状态中和哪些元件应在不活动状态中。

所示控制器的实施方案包括从输入数据线22接收关于待显示的图像的输入数据的显示控制器24，例如微控制器。微控制器(在这个实施方案中是控制系统)布置成响应于电压的信号电平而将电压施加到第一电极以提供第一流体配置，例如显示状态(与在观看侧上提供的某个显示效应对应)。微控制器控制定时和/或图片元件的至少一个信号电平中的信号电平。

微控制器的输出端连接到信号分配器和数据输出锁存器26的数据输入端。信号分配器在连接到显示设备的多个输出端上分配进入的数据，这可经由驱动器。信号分配器使指示某个元件将被设置在特定的显示状态中的数据输入被发送到连接到这个元件的输出端。分配器可以是移位寄存器。输入数据被时钟输入移位寄存器中，且在接收到锁存器脉冲时移位寄存器的内容被拷贝到输出锁存器。输出锁存器具有连接到驱动器组件27的一个或多个输出端。锁存器的输出端连接到在驱动系统内的一个或多个驱动器级28(在下文中也被称为驱动器)的输入端。通过相应的图片元件的信号线14、14’和公共信号线15来连接每个驱动器级的输出端。响应于输入数据，驱动器级将输出由微控制器设置的信号电平的电压以将元件之一设置在相应的显示状态中。

因此，可通过将第一电压的电压电平施加到第一电极9来控制第一和第三流体的配置。类似地，显示设备的控制系统布置成通过将第二电压的电压电平施加到第二电极9’、通过使用与上面描述的部件类似的部件例如驱动器级来控制第二流体和第三流体的配置，该驱动器级在图2中使用标记有撇号，即，’的相同参考数字来指示。

在下面描述的例子中，控制系统配置成将电湿润显示设备切换到至少一个不同的显示模式中。在一个例子中，控制系统配置成在颜色显示模式和灰度级显示模式之间切换设备，在颜色显示模式中，第一流体实质上不覆盖至少一个第一图片元件中的每个的显示区域DA1，因此第三流体实质上覆盖第一显示区域DA1，而在灰度级显示模式中，第二流体实质上不覆盖至少一个第二图片元件中的每个的显示区域DA2，因此第三流体实质上覆盖第二显示区域DA2。当设备在颜色显示模式中时，控制系统布置成独立地改变至少一个第二图片元件中的每个的第二流体的配置。因此，可根据在观看侧提供的颜色图像来提供第二图片元件中的每个的颜色显示状态。当第一流体实质上不覆盖第一显示区域DA1时，没有在观看侧提供的灰度级或有在观看侧提供的最小灰度级。控制系统能配置成对于颜色显示模式同时切换至少一个第一图片元件中的每个，即，使得第一流体收缩，以便实质上不覆盖第一显示区域DA1。

当设备替代地在灰度级显示模式中时，控制系统布置成独立地改变至少一个第一图片元件中的每个的第一流体的配置。因此，可根据在观看侧提供的灰度级图像来提供第一图片元件中的每个的灰度级显示状态。例如，如果全部第一流体实质上覆盖第一显示区域DA1，则可在观看侧提供黑色显示状态。控制系统能配置成对于灰度级显示模式同时切换至少一个第二图片元件中的每个，即，使得第二流体收缩，以便实质上不覆盖第二显示区域DA2。

在例子中，控制系统能配置成只在颜色显示模式和灰度级显示模式中操作显示设备。在其它例子中，设想另外的显示模式。例如，控制系统能配置成将显示设备切换到混合显示设备，其中至少一个第一图片元件的第一流体和至少一个第二图片元件的第二流体可由控制系统配置以至少部分地分别覆盖第一显示区域DA1和第二显示区域DA2。在这样的混合模式中，可例如独立地可控制每个图片元件的第一和/或第二流体的配置，或在其它例子中，多于一个图片元件可被分组用于一起控制；例如可同时可控制多个第一图片元件以改变第一显示区域DA1的覆盖的广度，调节穿过颜色图片元件层的光的量，从而调节显示器的亮度水平。

图3a、图3b和图3c示意性地示出根据实施方案的电湿润显示设备的例子。使用图3a、图3b和图3c描述的图片元件的特征与上面描述的类似特征对应，且相同的参考数字在图3a、图3b和图3c增加100而被使用；相应的描述应被理解为也在这里适用。为了说明的清楚，没有示出电极和疏水层，但应被理解为与前面描述的图片元件的电极9、9’和疏水层13、13’一致的显示设备DD的部分。

如所示，存在只包括显示设备DD的颜色图片元件的颜色图片元件层CL和只包括灰度级图片元件的灰度级图片元件层GL。示出灰度级图片元件层的三个图片元件PE1、PE2、PE3，每个图片元件的第一流体F1被配置为用于吸收在可见光电磁频谱中的所有波长的黑色滤色器。示出颜色图片元件层的三个图片元件PE4、PE5、PE6，每个图片元件的第二流体F2分别被配置为红色、绿色和蓝色滤色器。

图3a示出在断开状态中的显示设备，其中每个图片元件的第一流体和第二流体实质上分别覆盖第一显示区域DA1和第二显示区域DA2。在第一流体是黑色的情况下，从后侧108通过的光由黑色第一流体吸收，因而在观看侧107提供黑色显示状态。

图3b示出在上面描述的颜色显示模式中的显示设备。在每个灰度级图片元件(包括所示的PE1、PE2、PE3)中的第一流体实质上不覆盖第一显示区域DA1。因此，在所示颜色图片元件PE4、PE5、PE6中的第二流体实质上覆盖第二显示区域DA2的情况下，所示的三个颜色图片元件在观看侧提供红色、绿色和蓝色显示状态(如所示的R、G、B)。每个颜色图片元件的第二流体的配置在颜色显示模式的这个例子中是独立能配置的，且因此在观看侧为每个颜色图片元件提供的颜色显示状态的颜色和强度可根据在观看侧显示的彩色图片来配置。

图3c示出在上面描述的灰度级显示模式中的显示设备。在每个颜色图片元件(包括所示的PE4、PE5、PE6)中的第二流体实质上不覆盖第二显示区域DA2。因此，在观看侧提供的显示状态取决于在每个灰度级图片元件中的第一流体配置。如所示，每个图片元件的第一流体配置可以不同，并独立地被控制，例如以具有第一显示区域DA1的不同覆盖。在本例中，图片元件PE1提供暗灰色显示状态，图片元件PE2提供白色显示状态，且图片元件PE3提供黑色显示状态(如所示的DG、W和K)。

应注意，第一和第二流体的厚度和在第一和第二流体中的颜料或染料的浓度影响吸光率。因此，流体厚度和浓度可被选择以提供期望显示状态。

在另外的实施方案中，设想第二流体可被配置为与上面描述的不同颜色的滤色器。在另一例子中，颜色层的每个图片元件可被布置为相同颜色的滤色器。

在例子中，可以用不同的方式提供白色显示状态。例如，第一流体和第二流体都可收缩，使得来自背光灯的白光可实质上通过无色和透明的第三流体透射。在另一例子中，在颜色图片元件层中的至少一个图片元件可例如通过使白色颜料例如二氧化钛悬浮在第二流体中而被布置为反射或散射白色滤色器。通过第一图片元件的适当切换，当显示设备在颜色显示模式中时，可提供白色显示状态。或者，在颜色图片元件层中的至少一个图片元件可被布置为透明和无色的第二流体，以给颜色图片元件显示层的图片元件统一的切换特性。

注意，第一图片元件和第二图片元件可布置在矩阵配置中。例如，第一图片元件可布置在不同颜色例如红色、绿色和蓝色的三个图片元件的重复组中。第一图片元件的横向广度可以与第二图片元件的横向广度相同并沿着光轴与第二图片元件的横向广度对齐。因此，在颜色层包括红色、绿色和蓝色元件的重复组的情况下，在灰度级显示模式中使用设备可显示的图像的分辨率可以比在颜色显示模式中使用设备可显示的图像的分辨率高三倍。可选地，每个第一图片元件可具有与三个第二图片元件例如一组红色、绿色和蓝色元件的横向广度对齐的横向广度。以这种方式，来自颜色显示模式的图像的分辨率可与灰度级显示模式相同。

在另外的实施方案中，提供了一种方法。可例如根据在PCT专利公布号WO2005/098797中描述的方法来制造这样的显示设备；可使用例如喷墨剂量来在图片元件层的不同图片元件中提供不同颜色的流体。

上述实施方案应被理解为说明性例子。设想另外的实施方案。应理解，关于任一个实施方案描述的任何特征可单独地使用或结合所述其它特征来使用，并且也可结合任何其它实施方案的一个或多个特征或任何其它实施方案的任何组合来使用。此外，也可使用上面未描述的等效形式和修改，而不偏离随附的权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种电湿润显示设备，其包括：

灰度级图片元件层，其包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体的至少一个第一图片元件；

颜色图片元件层，其包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体的至少一个第二图片元件，

所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域用于在其上提供显示效应；以及

控制系统，其布置成通过改变分别施加到与所述至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极和与所述至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极的电压来改变所述第一流体和所述第二流体的配置。

2.根据权利要求1所述的电湿润显示设备，其中所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件一样布置在至少一个光轴上。

3.根据权利要求1或2所述的电湿润显示设备，其中所述至少一个第一图片元件中的每一个沿着光轴与所述至少一个第二图片元件对齐。

4.根据权利要求1、2或3所述的电湿润显示设备，其中所述第一流体布置成实质上吸收在可见光电磁辐射频谱中的所有波长。

5.根据权利要求4所述的电湿润显示设备，其中所述第一流体布置成在配置成覆盖所述至少一个第一图片元件的所述显示区域时提供黑色显示状态。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电湿润显示设备，其中所述至少一个第二图片元件中的第一个、第二个和第三个的所述第二流体分别被布置为第一颜色、第二颜色和第三颜色的滤色器。

7.根据权利要求6所述的电湿润显示设备，其中所述第一颜色是红色，所述第二颜色是绿色，和所述第三颜色是蓝色。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电湿润显示设备，其中所述控制系统配置成在下列模式之间切换所述电湿润显示设备：

颜色显示模式，其中所述第一流体实质上不覆盖所述至少一个第一图片元件中的每个的所述显示区域；以及

灰度级显示模式，其中所述第二流体实质上不覆盖所述至少一个第二图片元件中的每个的所述显示区域。

9.根据权利要求8所述的电湿润显示设备，其中所述控制系统配置成对于所述颜色显示模式同时切换所述至少一个第一图片元件中的每个。

10.根据权利要求8或9所述的电湿润显示设备，其中所述控制系统配置成对于灰度级显示模式同时切换所述至少一个第二图片元件中的每个。

11.根据权利要求8、9或10所述的电湿润显示设备，其中当在所述颜色显示模式中时，所述控制系统布置成独立地改变所述至少一个第二图片元件中的每个的所述第二流体的配置。

12.根据权利要求8、9、10或11所述的电湿润显示设备，其中当在所述灰度级显示模式中时，所述控制系统布置成独立地改变所述至少一个第一图片元件中的每个的所述第一流体的配置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的电湿润显示设备，其包括与所述灰度级图片元件层相关的第一支承板、与所述颜色图片元件层相关的第二支承板以及在所述第一支承板和所述第二支承板之间的空间，所述第一流体和所述第二流体布置在所述空间中并由与所述第一流体和所述第二流体不相混的第三流体分离。

14.根据前述权利要求中任一项所述的电湿润显示设备，其中所述第一流体和所述第二流体能被所述控制系统配置以分别至少部分地覆盖所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件中的每个的所述显示区域。

15.根据权利要求14所述的电湿润显示设备，所述至少一个第一图片元件中的每个的所述第一流体的所述配置是独立可控制的。

16.根据权利要求14或15所述的电湿润显示设备，所述至少一个第二图片元件中的每个的所述第二流体的所述配置是独立可控制的。

17.根据前述权利要求中任一项所述的电湿润显示设备，其中所述至少一个第一图片元件包括多个所述第一图片元件，所述多个所述第一图片元件同时能被所述控制系统控制来改变所述第一流体所覆盖的每个所述第一图片元件的所述显示区域的广度，用于调节由所述电湿润显示设备显示的图像的亮度级。

18.根据前述权利要求中任一项所述的电湿润显示设备，其中所述至少一个第二图片元件中的至少一个被布置为反射白色滤色器、散射白色滤色器或具有透明和无色的所述第二流体。

19.一种制造电湿润显示设备的方法，其包括：

提供包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体的至少一个第一图片元件的灰度级图片元件层；

提供包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体的至少一个第二图片元件的颜色图片元件层，

所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域用于在其上提供显示效应；以及

提供布置成通过改变分别施加到与所述至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极和与所述至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极的电压来改变所述第一流体和所述第二流体的配置的控制系统。

20.一种用于控制电湿润显示设备的显示控制器，其包括：灰度级图片元件层，其包括具有能配置成提供灰度级显示状态的第一流体的至少一个第一图片元件；以及颜色图片元件层，其包括具有能配置成提供颜色显示状态的第二流体的至少一个第二图片元件，所述至少一个第一图片元件和所述至少一个第二图片元件中的每个具有显示区域用于在其上提供显示效应，

所述显示控制器配置成将电压施加到与所述至少一个第一图片元件相关的至少一个第一电极以改变所述第一流体的配置并从而改变所述灰度级显示状态，并将电压施加到与所述至少一个第二图片元件相关的至少一个第二电极以改变所述第二流体的配置并从而改变所述颜色显示状态。