CN105026996A - 反射型显示装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的反射型显示装置,其特征在于,包括:第一单位晶胞,其包括带电荷的第一粒子所分散的第一流体;第二单位晶胞,其包括带电荷的第二粒子所分散的第二流体;电场施加部,向第一单位晶胞和第二单位晶胞施加电场;以及控制部,通过控制被施加的电场强度来控制第一单位晶胞和第二单位晶胞所显示的色彩,其中,第一粒子的阈值和第二粒子的阈值设定为不同。

Description

反射型显示装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种反射型显示装置及其控制方法。更具体地,本发明涉及一种下述反射型显示装置及其控制方法,其中,通过向用于移动粒子的电场的最小强度(即,阈值)或者最小施加时间(即,响应时间)不同的多个粒子均施加各种模式的电场,由此无需具备用于单独驱动多个粒子的复杂的驱动装置的情况下,也能够调节光透射率或者显示各种色彩。
背景技术
反射型显示装置在野外具有优异的可见性、突出的低功率特性等优点,因此广泛应用于电子书、移动显示器、屋外显示器等各种领域。
作为反射型显示装置的代表性的技术之一,可以举例将带电粒子分散在电介质中的状态下,利用电泳原理调节带电粒子的位置来显示信息的电泳显示器(EPD:Electrophoretic Display)技术。
但是,现有的电泳显示器随着所施加的电场强度的增加,粒子移动的程度线性增加,因此现有的电泳显示器很难用被动式阵列(passivearray)的方式驱动,而是只能通过利用薄膜晶体管(TFT)的主动式阵列(active array)方式或者单独驱动各个电极的分段(segment)方式驱动,因此其具有局限性。
另一方面,根据粒子所移动的介质,电泳显示器可分为粒子在流动的空气中移动的干式方式和粒子在流动的流体中移动的湿式方式。并且,在电泳显示器中显示色彩的技术例如有利用彩色滤光片的方式、利用彩色粒子或者彩色流体的方式等。其中,利用彩色滤光片的方式存在色彩再现性降低、制造成本增加的问题,利用彩色粒子或者彩色流体的方式存在需要一种能够选择性地注入彩色粒子或者彩色流体的高精度的彩色寻址的技术的问题。
图1是示意表示现有技术的反射型显示装置(即,电泳显示器)的结构的图。参照图1,作为通过湿式方式驱动的反射型显示装置100,示出利用彩色流体170、180、190、195来显示色彩的反射型显示装置100。图1中示出的现有的反射型显示装置100,通过对分散在小容器150的彩色流体170、180、190、195中的带负电荷或者正电荷的粒子160施加电场,使粒子160移向透明的上基板110和上电极120方向,从而能够显示彩色流体170、180、190、195或者粒子160本身所固有的色彩。这种现有的反射型显示装置100在各小容器150中都要设置能够单独驱动的下电极140,以单独驱动各小容器150内的粒子160,而且相对应的小容器150与下电极140之间必须正确地寻址,因此有可能产生反射型显示装置100的制造工艺变复杂的问题。
发明内容
需要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种反射型显示装置及其控制方法,其中,通过向用于移动粒子的电场的最小强度(即,阈值)或者最小施加时间(即,响应时间)不同的多个粒子均施加各种模式的电场,由此无需具备用于单独驱动多个粒子的复杂的驱动装置的情况下,也能够调节光透射率或者显示各种色彩。
技术方案
本发明的反射型显示装置,其特征在于,包括:第一单位晶胞,其包括带电荷的第一粒子所分散的第一流体;第二单位晶胞,其包括带电荷的第二粒子所分散的第二流体;电场施加部,向所述第一单位晶胞和第二电位晶胞施加电场;以及控制部,通过控制所述施加的电场强度和施加时间中的至少一个来控制所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞所显示的色彩,其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者电场的施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,并且,所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
并且,本发明的反射型显示装置,其特征在于,包括:第一粒子,其带电荷、且光透射率为预设值以下;第二粒子,其带电荷、且具有固有的色彩;电场施加部,向所述第一粒子和所述第二粒子施加电场;以及控制部,通过控制所述施加的电场强度和施加时间中的至少一个来控制能够被所述第一粒子切断的入射光的透射率和通过所述第二粒子所显示的色彩中的至少一种,其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者电场的施加时间小于各自的响应时间不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,并且,所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
并且,本发明的反射型显示装置,其特征在于,包括:上基板和下基板;电极,设置在所述上基板和所述下基板中的至少一个基板上;第一粒子和第二粒子,位于所述上基板与所述下基板之间,并带电荷;流体,位于所述上基板与所述下基板之间,所述第一粒子和所述第二粒子分散在其中;以及控制部,通过调节施加在所述第一粒子、所述第二粒子及所述流体的电场强度和施加时间中的至少一个,由此控制通过所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板和所述下基板中的至少一个来显示的色彩,其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者电场的施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,并且,所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
所述第一粒子或者所述第二粒子的阈值和响应时间中至少一个是通过调节所述第一粒子或者所述第二粒子的表面电荷、电动电势、介电常数、比重、密度、大小、形状及结构、所述第一粒子或者所述第二粒子所分散的流体的介电常数、粘度及比重、添加在所述第一粒子或者所述第二粒子所分散的流体中的添加剂、所述电场施加部的电极模式、电极间隔、电极大小及电极材料、通过所述电场施加部实际施加于所述第一粒子或者所述第二粒子的电场中的至少一个来设定。
当所述第二粒子的阈值被设定为大于所述第一粒子的阈值时,如果电场施加强度小于所述第一粒子的阈值,则所述第一粒子和所述第二粒子均不移动,如果电场施加强度大于等于所述第一粒子的阈值、且小于所述第二粒子的阈值,则所述第一粒子因所述电场产生的电性力而移动,如果电场施加强度大于等于第二粒子的阈值,则所述第一粒子和所述第二粒子均因所述电场产生的电性力而移动。
当所述第二粒子的响应时间被设定为大于所述第一粒子的响应时间时,如果电场的施加时间小于第一粒子的响应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均不移动,如果电场的施加时间大于等于所述第一粒子的响应时间、且小于所述第二粒子的响应时间,则所述第一粒子因所述电场产生的电性力而移动,如果电场的施加时间大于等于所述第二粒子,则所述第一粒子和所述第二粒子均根据所述电场产生的电性力可移动。
当所述第二粒子的阈值被设定为大于所述第一粒子的阈值、所述第一粒子的响应时间被设定为大于所述第二粒子的响应时间时,如果电场施加强度小于所述第一粒子的阈值、且施加时间小于所述第二粒子的响应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均不移动,如果电场施加强度大于等于所述第二粒子的阈值、且施加时间大于等于所述第二粒子的响应时间且小于所述第一粒子的响应时间,则所述第二粒子因所述电场产生的电性力而移动,如果电场施加强度大于等于所述第一粒子的阈值且小于所述第二粒子的阈值、且施加时间大于等于所述第一粒子的响应时间,则所述第一粒子因所述电场产生的电性力而移动,如果电场施加强度大于等于所述第二粒子的阈值、且施加时间大于等于所述第一粒子的响应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均因所述电场产生的电性力而移动。
在不交叉所述第一粒子的阈值或者所述第二粒子的阈值的范围内,可通过调节所施加的电场强度、方向、施加时间、施加频率及施加周期中的至少一个来调节所显示的色彩的亮度。
在不交叉所述第一粒子的响应时间或者所述第二粒子的响应时间的范围内,可通过调节所施加的电场强度、方向、施加时间、施加频率及施加周期中的至少一个来调节所显示的色彩的亮度。
在从施加所述电场的时间点起经过预先设定的时间后,所述控制部向所述第一粒子和所述第二粒子施加电场强度小于所述电场强度或者施加时间小于所述电场施加时间的更新电场。
所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞可通过由光透射性物质形成的小容器来被定义。
所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞可通过向垂直于显示面的方向形成的隔板来被定义。
所述第一粒子的向平行于显示面方向分散的程度越大,所述入射光的光透射率可能越低。
所述第一粒子的向平行于显示面方向分散的程度越大,通过所述第二粒子所显示的色彩的亮度越低。
所述第二粒子的向平行于所述显示面的方向分散的程度越大,通过所述第二粒子所显示的色彩的彩度越高。
还可包括至少一个单位晶胞,所述单位晶胞是通过由光透射性物质形成的小容器和向垂直于显示面的方向形成的隔板中的一个来被定义,且包括所述第一粒子和所述第二粒子。
所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板和所述下基板中至少两个具有不同的色彩。
所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板和所述下基板中至少一个可由光透射性物质组成。
所述电极可包括上电极以及至少由两个部分电极组成的下电极。
所述电场能够被施加于所述上电极与所述下电极的第一部分电极之间、所述上电极与所述下电极的第二部分电极之间、以及所述下电极的第一部分电极与所述下电极的第二部分电极之间的至少一个地方。
所述电极可只覆盖显示面的一部分。
所述第一粒子和所述第二粒子可带相互不同符号的电荷。
并且,本发明的用于控制反射型显示装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:向第一单位晶胞和第二单位晶胞施加电场,所述第一单位晶胞包括带电荷的第一粒子所分散的第一流体,所述第二单位晶胞包括带电荷的第二粒子所分散的第二流体;以及通过调节所施加的所述电场强度和施加时间中的至少一个来控制通过所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞显示的色彩,其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
并且,用于控制反射型显示装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:向第一粒子和第二粒子施加电场,所述第一粒子带电荷且光透射率为预设值以下,所述所述第二粒子带电荷且具有固有的色彩;以及通过调节所施加的电场强度和施加时间中的至少一个来控制能够被所述第一粒子切断的入射光的透射率和通过所述第二粒子来显示的色彩中的至少一个,其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
并且,用于控制反射型显示装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:向第一粒子和第二粒子施加电场,所述第一粒子和所述第二粒子分散在位于设置电极的上基板与下基板之间的流体;以及通过调节施加于所述第一粒子、所述第二粒子及所述流体的电场强度和施加时间中的至少一个来控制通过所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板及所述下基板中的至少一个来显示的色彩;其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
发明的效果
根据本发明,无需具备选择性地施加特定电场所需的TFT(Thin FilmTransistor)等驱动装置或者形成用于显示各种色彩的复杂的电极模式,通过控制对阈值或者响应时间不同的至少两种粒子施加的电场强度或者施加时间,能够调节光透射率或者各种色彩的亮度或者彩度。
并且,根据本发明,无需将显示不同色彩的单位晶胞(例如,小容器、阵列、隔板等)或者离子按照特定模式精密排列,仅通过调节可显示不同色彩的单位晶胞或者粒子的混合比来一次性地注入到驱动电极之间的非常简单的制造工艺,也能够体现调节光透射率或者各种色彩的亮度或者彩度的反射型显示装置。
并且,根据本发明,无需使用彩色滤光片来显示各种色彩,因此能够减少制造成本,提高色彩再现性。
并且,根据本发明,彼此相邻的单位晶胞相互起到子晶胞的作用,因此无需具备用于阻挡单位晶胞内部的混色或者不同的单位晶胞之间的混色的黑矩阵(black matrix)。
附图说明
图1是示意表示现有技术的反射型显示装置的结构的图。
图2是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
图3是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各小容器的粒子的电场强度的阈值的图。
图4a至图4p是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图5是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各小容器的粒子的电场的最小施加时间(即,粒子的响应时间)的图。
图6至图6p是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图7是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各小容器的粒子的电场强度的阈值和最小施加时间(即,响应时间)的图。
图8a至图8p是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图9是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加形式来调节反射型显示装置的亮度的结构的图。
图10是示意表示本发明的一个实施例的可适用于反射型显示装置的小容器的色彩组合的图。
图11是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的小容器排列相关的结构的图。
图12是示意表示本发明的一个实施例的可适用于反射型显示装置的小容器中的粒子和流体的色彩组合的图。
图13是示意表示本发明的一个实施例的由隔板结构组成的反射型显示装置的结构的图。
图14a至图14b是示意表示本发明的一个实施例的在一个单位晶胞中包括两种粒子的反射型显示装置的结构的图。
图15是示意表示本发明的一个实施例的可旋转的粒子以单位晶胞包括的反射型显示装置的结构的图。
图16是示意表示本发明的一个实施例的由隔板结构组成的干式方式的反射型显示装置的结构的图。
图17是示意表示本发明的一个实施例的电湿润式反射型显示装置的结构的图。
图18是示意表示本发明的另一个实施例的反射装置的结构的图。
图19至图21是示意表示本发明的另一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
图22是示意表示本发明的另一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各单位晶胞的粒子的电场强度的阈值的图。
图23a至图23p是示意表示向本发明的另一个实施例的反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图24是示意表示本发明的另一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各单位晶胞的粒子的电场的最小施加时间(即,响应时间)的图。
图25a至图25p是示意表示本发明的另一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图26是示意表示本发明的另一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各单位晶胞的粒子的电场的阈值与最小施加时间(即,响应时间)的图。
图27a至图27p是示意表示本发明的另一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图28是示意表示本发明的另一个实施例的反射型显示装置的隔板结构的图。
图29至图32是表示本发明的一个实施例的在具有红色(Red,R)和蓝色(Blue,B)且具有不同的响应时间的两种粒子混合的状态下通过调节电场的施加时间来显示各种色彩的一个实验例的图。
图33至图34是表示本发明的一个实施例的在具有不同色彩且具有不同的响应时间的两种粒子混合的状态下通过调节电场的施加时间来显示各种色彩的例子的图。
图35至图38是表示本发明的一个实施例的在具有红色(Red,R)、黄色(Yellow,Y)及蓝色(Blue,B)且具有不同的响应时间的三种粒子混合的状态下通过调节电场的施加时间来显示各种色彩的一个实验例的图。
图39是示意表示本发明的一个实施例的施加更新电场的结构的图。
图40是示意表示本发明的一个实施例的施加更新电场的结果的图。
图41是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
图42是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的基本粒子(base particle)和彩色粒子的电场强度的阈值和施加时间(即,响应时间)的图。
图43是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场强度来控制基本粒子的结构图。
图44是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场强度来控制彩色粒子的结构的图。
图45和图46是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图47是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加时间来控制基本粒子的结构的图。
图48是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加时间来控制彩色粒子的结构的图。
图49和图50是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
图51是示意表示本发明的一个实施例的进行反射型显示装置的光透射率调节实验的结果的图。
图52至图56是示意表示本发明的另一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
图57是示意表示本发明的又一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的第一粒子和第二粒子的电场强度的阈值和施加时间(即,响应时间)的图。
图58是示意表示本发明的又一个实施例的通过调节电场强度或者施加时间来控制反射型显示装置的显示状态的结构的图。
图59是示意表示本发明的又一个实施例的通过调节施加在上电极与由第一部分电极和第二部分电极组成的下电极之间的电场强度来控制反射型显示装置的显示状态的结构的图。
图60是示意表示本发明的又一个实施例的不具有上电极、通过调节施加在组成下电极的第一部分电极与第二部分电极之间的电场强度来控制反射型显示装置的显示状态的结构的图。
图61和图62是示意表示本发明的一个实施例的施加电场的结构的图。
附图标记说明
100:现有技术的反射型显示装置
200、1800:本发明的一个实施例及另一个实施例的反射型显示装置
210、1810:上基板
220、1820:下基板
230、1830:上电极
240、1840:下电极
251至254、1851至1854:单位晶胞
261至264、1861至1864:粒子
271至274、1870:流体
4100:本发明的又一个实施例的反射型显示装置
4110:上基板
4120:下基板
4130:电极
4140:基本粒子
4150:彩色粒子
4160:流体
5200:本发明的又一个实施例的反射型显示装置
5210:上基板
5220:下基板
5230:上电极
5240:下电极
5241:第一部分电极
5242:第二部分电极
5250:第一粒子
5260:第二粒子
5270:流体
具体实施方式
下面,参照附图对本发明进行详细说明,所述附图示意表示可实施本发明的特定实施例。为了使本发明所属领域的技术人员能够实施,对本发明的实施例进行详细说明。本发明的各个实施例虽然不同,但是应当理解为各实施例之间不具有排他性。例如,在一个实施例中所记载的特定形状、结构及特性,在没有超出本发明的思想和范围的情况下,可通过其他的实施例实施。并且,还应当理解为,对各实施例中的单独的组成构件的位置或者设置,在没有超出本发明的思想和范围的情况下,可以进行变更。因此,本发明并不限定于以下进行的说明,本发明的保护范围是根据权利要求书以及与权利要求书请求保护的范围等同的所有范围来限定。附图中的类似的附图标记表示相同或类似的功能。
下面,参照附图对本发明进行详细说明,以使本领域的普通技术人员能够容易实施本发明。
1.本发明的一个实施例的反射型显示装置
[反射型显示装置的结构]
图2是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
参照图2,本发明的一个实施例的反射型显示装置200可包括上基板210、下基板220、上电极230及下电极240。并且,本发明的一个实施例的反射型显示装置200在上电极230与下电极240之间可包括至少一个小容器(即,单位晶胞)251-254,所述小容器分别包括不同种类的粒子261-264和流体271-274。
另一方面,需要说明的是,在本说明书中提及的单位晶胞并不是指在通常的显示装置中所说的单位像素。即,在每个单位像素中可包括被单独驱动的上电极或者下电极,所述单位像素可由能够显示不同色彩的多个单位晶胞来组成。
根据本发明的一个实施例,包括在至少一个小容器251-254的粒子261-264和流体271-274可以具有不同的用于驱动(即,移动或者电泳)所述粒子和流体所需的电场的最小强度(即,阈值)或者最小施加时间(即,响应时间)。
具体地,根据本发明的一个实施例,对于第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264,当施加的电场强度小于各粒子的阈值时不移动,只有当施加的电场强度大于等于各个粒子的阈值时才能移动,此时,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264的阈值可体现为不同。
并且,根据本发明的一个实施例,对于第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264,当电场的施加时间小于各粒子的响应时间时不移动,只有当电场的施加时间大于等于各个粒子的响应时间时才能移动,此时,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264的响应时间可体现为不同。
根据本发明的一个实施例,作为用于调节包括在小容器的粒子的阈值或者响应时间的方法,可通过调节粒子表面电荷、电动电势、介电常数、比重、密度、大小、形状及结构、粒子所分散的流体的介电常数、粘度及比重、添加在粒子所分散的流体中的添加剂、向粒子及流体施加电场的电极的电极模式、电极间隔、电极大小及电极材料、电极来调节实际施加于粒子的电场等。
举另一个例子,可包括粒子或者粒子所分散的流体随着电场介电常数急剧增加或者减少的铁电体(ferroelectric)或者反铁电体(antiferroelectric)物质。这种情况下,存在粒子或者流体的介电常数急剧变化的电场强度的阈值,因此会存在对粒子的移动或者移动产生决定性影响的电场强度的阈值,结果在特定的阈值下,粒子可急剧移动。
[反射型显示装置的操作:调节阈值]
图3是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各小容器的粒子的电场强度的阈值的图。
参照图3,用于移动反射型显示装置200的第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264所需的电场强度的阈值可分别为VT1、VT2、VT3、VT4(VT1<VT2<VT3<VT4)。并且,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264可显示白色,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264分别分散的第一流体271、第二流体272、第三流体273及第四流体274可分别显示红色、绿色、蓝色及黑色。根据本发明的一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置200的第一小容器至第四小容器251-254的电场模式(即,方向及强度)进行多种形式的调节来使其至少显示白色、红色、绿色、蓝色及黑色中的一种色彩。
图4a至图4p是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
首先,参照图4a,向第一小容器至第四小容器251-254施加强度为VT4以上的电场,从而第一粒子261至第四粒子264都通过电泳集中在上电极230部分。由此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200可显示作为第一粒子261至第四粒子264色彩的白色。
显示除白色之外的其他四种色彩中的一种色彩的方法如下。
接着,参照图4b,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而只有第一粒子261通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第二粒子至第四粒子262-264色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色可混合显示。
接着,参照图4c,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而只有第二粒子262通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261、第三粒子263及第四粒子264色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色可混合显示。
接着,参照图4d,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,从而只有第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261、第二粒子262及第四粒子264色彩的白色和作为第三流体273色彩的蓝色可混合显示。
接着,参照图4e,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,从而只有第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261、第二粒子262及第三粒子263色彩的白色和作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
混合显示除白色之外的其他四种色彩中的两种色彩的方法如下。
接着,参照图4f,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,从而第一粒子261和第二粒子262通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第三粒子263和第四粒子264色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色和作为第二流体272色彩的绿色可混合显示。
接着,参照图4g,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而第二粒子262和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261和第四粒子264色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色和作为第三流体273色彩的蓝色可混合显示。
接着,参照图4h,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,然后再施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而第一粒子261和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261和第三粒子263色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色和作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
接着,参照图4i,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,从而第三粒子263和第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261和第二粒子262色彩的白色和作为第三流体273色彩的蓝色和作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
接着,参照图4j,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,然后再施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而第二粒子262和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第二粒子262和第三粒子263色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色和作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
接着,参照图4k,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,然后再施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,然后再施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而第一粒子261和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261和第三粒子263色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色和作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
混合显示除白色之外的其他四种色彩中的三种色彩的方法如下。
接着,参照图4l,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,从而第一粒子261、第二粒子262及第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第四粒子264色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色可混合显示。
接着,参照图4m,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而第二粒子262、第三粒子263粒子及第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一粒子261色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色、作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
接着,参照图4n,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,然后再施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子261的阈值)的电场,从而第一粒子261、第三粒子263及第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第二粒子262色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第三流体273色彩的蓝色、作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
接着,参照图4o,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图4a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子263的阈值)的电场,然后再施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,从而第一粒子261、第二粒子262及第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第三粒子263色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色、作为第四流体274色彩的黑色可混合显示。
混合显示除白色之外的其他四种色彩的方法如下。
接着,参照图4p,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图4a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,从而第一粒子至第四粒子261-264都通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中,作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色、作为第四粒子264色彩的黑色可混合显示。
[反射型显示装置的操作:调节响应时间]
图5是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各小容器的粒子的电场的最小施加时间(即,粒子的响应时间)的图。
参照图5,用于移动反射型显示装置200的第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264所需的电场的最小施加时间(即,响应时间)可分别为t1、t2、t3、t44(t1<t2<t3<t4)。并且,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264可显示白色,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264分别分散的第一流体271、第二流体272、第三流体273及第四流体274可分别显示红色、绿色、蓝色及黑色。根据本发明的一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置200的第一小容器至第四小容器251-254的电场模式(即,方向及施加时间)进行多种形式的调节来使其至少显示白色、红色、绿色、蓝色及黑色中的一种色彩。
图6a至图6p是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
首先,参照图6a,向第一小容器至第四小容器251-254施加电场、且施加时间为t4以上,从而第一粒子261至第四粒子264都通过电泳集中在上电极230部分。由此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200可显示作为第一粒子261至第四粒子264色彩的白色。
显示除白色之外的其他四种色彩中的一种色彩的方法如下。
接着,参照图6b,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而只有第一粒子261通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第二粒子至第四粒子262-264色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色。
接着,参照图6c,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而只有第二粒子262通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261、第三粒子263及第四粒子264色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色。
接着,参照图6d,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),从而只有第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261、第二粒子262及第四粒子264色彩的白色和作为第三流体273色彩的蓝色。
接着,参照图6e,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),从而只有第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261、第二粒子262及第三粒子263色彩的白色和作为第四流体274色彩的黑色。
混合显示除白色之外的其他四种色彩中的两种色彩的方法如下。
接着,参照图6f,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),从而第一粒子261和第二粒子262通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第三粒子263和第四粒子264色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色。
接着,参照图6g,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而第二粒子262和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261和第四粒子264色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色。
接着,参照图6h,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),然后再施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而第一粒子261和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示第一粒子261和第三粒子263色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色、和第四流体274色彩的黑色。
接着,参照图6i,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子264的阈值)的电场,然后施加与图6a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子262的阈值)的电场,从而第三粒子263和第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261和第二粒子262色彩的白色和作为第三流体273色彩的蓝色、作为第四流体274色彩的黑色。
接着,参照图6j,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),然后再施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而第二粒子262和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第二粒子262和第三粒子263色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第四流体274色彩的黑色。
接着,参照图6k,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),然后再施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),然后再施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而第一粒子261和第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261和第三粒子263色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色、作为第四流体274色彩的黑色。
混合显示除白色之外的其他四种色彩中的三种色彩的方法如下。
接着,参照图6l,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),从而第一粒子261、第二粒子262及第三粒子263通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第四粒子264色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色。
接着,参照图6m,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而第二粒子262、第三粒子263粒子及第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一粒子261色彩的白色和作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色、作为第四流体274色彩的黑色。
接着,参照图6n,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),然后再施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t1(即,第一粒子261的响应时间),从而第一粒子261、第三粒子263及第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第二粒子262色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第三流体273色彩的蓝色、作为第四流体274色彩的黑色。
接着,参照图6o,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),然后施加与图6a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为t3(即,第三粒子263的响应时间),然后再施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子262的响应时间),从而第一粒子261、第二粒子262及第四粒子264通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第三粒子263色彩的白色和作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色、作为第四流体274色彩的黑色。
混合显示除白色之外的其他四种色彩的方法如下。
接着,参照图6p,在第一粒子261至第四粒子264全都集中在上电极230部分的状态下,向第一小容器至第四小容器251-254施加与图6a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为t4(即,第四粒子264的响应时间),从而第一粒子至第四粒子261-264都通过电泳来移动并集中在下电极240部分。因此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200中可混合显示作为第一流体271色彩的红色、作为第二流体272色彩的绿色、作为第三流体273色彩的蓝色和作为第四流体274色彩的黑色。
[反射型显示装置的操作:阈值和响应时间]
图7是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各小容器的粒子的电场强度的阈值和最小施加时间(即,响应时间)的图。
参照图7,用于移动反射型显示装置200的第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264所需的电场强度的阈值可分别为VT1、VT1、VT2及VT2(VT1<VT2)。并且,用于移动反射型显示装置200的第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264所需的电场的最小施加时间(即,响应时间)可分别为t1、t2、t1及t2(t1<t2)。并且,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264可显示白色,第一粒子261、第二粒子262、第三粒子263及第四粒子264分别分散的第一流体271、第二流体272、第三流体273及第四流体274可分别显示红色、绿色、蓝色及黑色。根据本发明的一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置200的第一小容器至第四小容器251-254的电场模式(即,方向、强度及施加时间)进行多种形式的调节来使其至少显示白色、红色、绿色、蓝色及黑色中的一种色彩。
图8a至图8p是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
首先,参照图8a,向第一小容器至第四小容器251-254施加强度为VT2以上(即,第三粒子263和第四粒子264的阈值)的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子264和第四粒子264的响应时间),从而第一粒子261至第四粒子264都通过电泳集中在上电极230部分。由此,本发明的一个实施例的反射型显示装置200可显示作为第一粒子261至第四粒子264色彩的白色。
接着,图8b至图8e示出显示除白色之外的其他四种色彩中的一种色彩的实施例;并且,图8f至图8k示出混合显示除白色之外的其他四种色彩中的两种色彩的实施例;并且,图8l至图8o示出混合显示除白色之外的其他四种色彩中的三种色彩的实施例;并且,图8p示出混合显示除白色之外的其他四种色彩的实施例。
图8a至图8p的实施例与在前面进行说明的图4a至图4p的实施例和图6a至图6p的实施例相对应,因此关于图8a至图8p的实施例的详细说明用图4a至图4p的实施例的说明和图6a至图6p的实施例的说明代替。
另一方面,在以上实施例中,第一粒子至第四粒子261-264的色彩均为白色,第一流体至第四流体271-272的色彩分别为红色、绿色、蓝色及黑色,但是本发明并不限定于此,与此相反地,还可以包括第一粒子至第四粒子261-264的色彩分别为红色、绿色、蓝色及黑色,第一流体至第四流体271-272的色彩均为白色的情况。
并且,在以上实施例中说明了第一粒子至第四粒子261-264都集中在上电极230部分,然后进一步施加电场来体现各种色彩的情况,但是本发明并不限定于此,与此相反地,还可以包括通过施加反方向的电场来使第一粒子至第四粒子261-264都集中在下电极230部分,然后进一步施加电场来实现各种色彩的情况。
[反射型显示装置的操作:调节亮度]
另一方面,根据本发明的一个实施例,通过调节施加于反射型显示装置200的各小容器的电场来调节反射型显示装置200显示的色彩的亮度(gray scale)。
图9是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加形式来调节反射型显示装置的亮度的结构的图。
参照图9,为了实现特定色彩,可施加强度为规定阈值(VT)的电场。此时,可通过调节表示所施加的电场的方向和强度的脉冲宽度、频率、周期或者波形来调节特定色彩的亮度(图9a、9b或9c),可通过施加强度为阈值的电场后再施加强度小于阈值的电场来调节特定色彩的亮度(图9d),可通过施加强度介于相邻的阈值之间的电场来调节特定色彩的亮度(图9e),可通过结合上述说明的电场的施加方法来调节特定色彩的亮度(图9f)。
[反射型显示装置的操作:色彩组合]
另一方面,根据本发明的一个实施例,组成反射型显示装置的小容器可适用各种色彩组合。
图10是示意表示本发明的一个实施例的可适用于反射型显示装置的小容器的色彩组合的图。
参照图10,反射型显示装置可包括两种小容器,所述两种小容器分别包括两种不同色彩的流体,所述反射型显示装置可通过以1:1的比例混合两种小容器并设置在上基板与下基板之间来制造(图10a)。同样地,本发明的一个实施例的反射型显示装置可包括三种或者四种小容器,所述三种或四种小容器可分别包括三种或者四种不同色彩的流体,所述反射型显示装置可通过以1:1:1的比例或者1:1:1:1的比例混合三种或者四种小容器并设置在上基板与下基板之间来制造(图10b或者图10c)。
图11是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的小容器排列相关的结构的图。
参照图11,与红色(Red,R)、绿色(Green,G)、蓝色(Blue,B)及黑色(K,blacK)相对应的多个小容器可以以条状(Stripe)排列(图11a),也可以以正方形的马赛克(mosaic)形式排列(图11b),也可以以三角形(Triangle或者Delta)重复排列(图11c),也可以以菱形重复排列(图11d)。
另一方面,根据本发明的一个实施例,包括在组成反射型显示装置的各小容器的粒子和流体可适用各种色彩组合。
图12是示意表示本发明的一个实施例的可适用于反射型显示装置的小容器中的粒子和流体的色彩组合的图。
参照图12a和图12b,与红色(Red,R)、绿色(Green,G)、蓝色(Blue,B)、黑色(K,blacK)及白色(White,W)中至少一种色彩可适用于粒子或者流体。
参照图12c和图12d,青色(Cyan,C)、品红色(Magenta,M)、黄色(Yellow,Y)、黑色(K,blacK)及白色(White,W)中至少一种色彩可适用于粒子或者流体。
并且,对于图12中示出的色彩组合,当粒子具有规定色彩时,流体可以是透明的。
[反射型显示装置的应用]
根据本发明的一个实施例,反射型显示装置并不限定于前面提及的小容器结构,可应用于各种结构的元件。
首先,图13是示意表示本发明的一个实施例的由隔板结构组成的反射型显示装置的结构的图。
参照图13,在由隔板1380区分开的各单位晶胞1351-1354中,所述基本粒子1361-1364可以以分别分散在具有特有颜色的各种流体1371-1374中的状态包括在其中。
另一方面,根据本发明的一个实施例,可以将如图13所示的单位晶胞和如图2所示的单位晶胞混合配置,在图13中,具有基本色彩的基本粒子以分散在具有特有色彩的各种流体的状态包括在单位晶胞中,在图2中,分别具有特有色彩的各种彩色粒子以分散在具有基本色彩的基础流体的状态(或者,分别具有特有色彩的各种彩色粒子和具有基本色彩的基本粒子以分散在具有基本色彩的基础流体的状态)包括在单位晶胞中。
接着,图14a至图14b是示意表示本发明的一个实施例的在一个单位晶胞中包括两种粒子的反射型显示装置的结构的图。
参照图14,具有不同色彩的两种粒子1461-1465可以以分散在透明的流体1470的状态包括在各小容器1451-1454中(图14a),在由隔板1480区分开的单位晶胞1451-1454中(图14b),具有不同色彩的两种粒子1461-1465可以以分散在透明的流体1470的状态包括在其中。在此,施加电场的情况下,具有不同色彩的两种粒子可具有相同的电泳特性(即,阈值和响应时间)。
另一方面,根据本发明的一个实施例,通过改变包括在单位晶胞1451-1454内的具有相同符号的电荷的两种粒子的电荷量、大小、结构及材质,能够在各单位晶胞中将两种粒子的阈值、响应时间及双稳定性设定为不同。
图15是示意表示本发明的一个实施例的可旋转的粒子以单位晶胞包括的反射型显示装置的结构的图。
参照图15,通过所施加的电场来进行旋转并显示特有的色彩的粒子(俗称为扭扭球(twist ball))1551-1554可以以可旋转的状态包括在上电极1530与下电极1540之间。
图16是示意表示本发明的一个实施例的由隔板结构组成的干式方式的反射型显示装置的结构的图。
参照图16,在由隔板1680区分开的各单位晶胞1651-1654中,具有不同色彩的两种粒子1661-1665不是与流体而是与透明空气1670一起被封装在其中。在此,在施加电场的情况下,具有不同色彩的两种粒子可具有相同电泳特性(即,阈值和响应时间)。
图17是示意表示本发明的一个实施例的电湿润式反射型显示装置的结构的图。
参照图17,在由隔板1780区分开的各单位晶胞1751-1754中,具有特有的色彩且具有不同的电湿润特性的油1761-1764可以以分散在透明的流体(例如,水等)1770的状态分别包括在其中。在此,在施加电场的情况下,具有不同色彩的油1761-1764可以具有不同的电泳特性(即,阈值和响应时间)。
另一方面,虽然在附图中未示出,但是本发明的反射型显示装置的特征结构也可适用于液晶(Liquid Crystal)显示装置。即,根据本发明的一个实施例,液晶显示装置可以是向列型(Nematic)液晶、层列型(Smectic)液晶、胆甾型(Cholesteric)液晶等,所述液晶根据外部电场、外部磁场、温度等排列状态发生变化,并且介电常数可发生变化。因此,根据本发明的一个实施例,因外部电场而排列状态发生变化的液晶中,使用施加特定强度以上的电场或者在特定时间期间内连续施加电场时排列状态急剧发生的液晶,从而能够最终实现具有电场的阈值或者响应时间的反射型显示装置。
另一方面,根据本发明的一个实施例,本发明的反射型显示装置的特征结构还可适用于包括根据磁场磁化率和磁极化量发生变化的物质的显示装置。
另一方面,根据本发明的一个实施例,本发明的反射型显示装置的特征结构还可适用于包括根据光强度或者波长光特性发生变化的物质的光反应显示装置。
根据本发明的一个实施例,本发明的反射型显示装置的特征结构还可适用于包括根据温度或者热光特性发生变化的物质的热反应显示装置。
另一方面,根据本发明的实施例,反射型显示装置还可包括获取各种检测信息的检测部(未图示)。在此,检测部可包括磁场传感器、陀螺仪传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、声音传感器、光传感器、电流传感器、电压传感器、电荷传感器、酸碱传感器、光传感器、图像传感器、声音传感器、人体信号传感器及计时器中至少一种。并且,根据本发明的一个实施例,能够获取由检测部检测的信息相关的输入信号,基于如此获取的输入信号,产生对包括在反射型显示装置的多个单位晶胞所显示的色彩进行控制的控制信号。因此,本发明的反射型显示装置所显示的色彩、图像或者影像,可根据磁场、温度、湿度、压力、光量、噪音等外部环境进行适应性控制。
2.本发明的另一个实施例的反射型显示装置
[反射型显示装置的结构]
图18是示意表示本发明的另一个实施例的反射装置的结构的图。
参照图18,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800可包括上基板1810、下基板1820、上电极1830及下电极1840。并且,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800在上电极1830与下电极1840之间可包括至少被一个隔板1880区分且包括不同种类的粒子1861-1864和流体1871-1874的至少一个单元晶胞1851-1854。并且,根据本发明的另一个实施例,包括在各单元晶胞1851-1854的粒子1861-1864均为白色,下基板1820在与各单位晶胞对应的区域包括具有不同色彩的色彩层(图18a),还可以是,与此不同地,包括在各单位晶胞1851-1854的粒子1861-1864具有不同色彩,下基板1820在与各单位晶胞对应的所有区域可包括具有白色的色彩层(图18b)。
接着,参照图18,反射型显示装置1800的下电极1840可局部形成在反射型显示装置1800的显示面上的部分区域。具体地,反射型显示装置1800的下电极1840可局部形成在形成隔板1880的位置或者每个单位晶胞所定义的特定位置上,如此形成的下电极1840相比上电极1830面积相对小,可具有与上电极1830不对称的形状。因此,当粒子1861-1864集中在下电极1840附近时,形成在上基板1810或者下基板1820的色彩层1891-1894可能会外露。因此,当通过下电极1840施加规定的电场时,单位晶胞1851-1854内的粒子1861-1864可以移向下电极1840一侧并集中在下电极1840部分,在这种情况下,在反射型显示装置1800中几乎不显示粒子1861-1864的色彩,而主要显示上基板1810、下基板1820、上电极1830及下电极1840中的至少一个的色彩(参照图18a和图18b)。
图19至图21是示意表示本发明的另一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
首先,参照图19,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1900的上基板1910可包括规定的色彩层。具体地,包括在各单元晶胞1951-1954的粒子1961-1964均为白色,上基板1910在与各单位晶胞对应的区域包括具有不同色彩的色彩层(图19a),还可以是,与此不同地,包括在各单位晶胞1951-1954的粒子1961-1964具有不同色彩,上基板1910在与各单位晶胞对应的所有区域,可包括具有白色的色彩层(图19b)。
接着,参照图20和图21,本发明的另一个实施例的反射型显示装置2000的单位晶胞可由小容器2051-2054组成,下电极2040可局部形成在相邻的小容器相遇的位置或者每个单位晶胞所定义的特定位置上。并且,根据本发明的另一个实施例,包括在各小容器2051-2054的粒子2061-2064均为白色,下基板2020在与各小容器对应的区域可包括具有不同色彩的色彩层(参照图20),还可以是,与此不同地,包括在各小容器2051-2054粒子2061-2064具有不同色彩,下基板2020在与各小容器对应的所有区域可包括具有白色的色彩层(参照图21)。
另一方面,根据本发明的另一个实施例,对于包括在至少一个单位晶胞的粒子和流体,用于驱动(即,移动或者电泳)所述粒子和流体所需的电场的最小强度(即,阈值)或者最小施加时间(即,响应时间)可以相互不同。
具体地,参照图18进行说明,对于第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864,当施加的电场强度小于各粒子的阈值时上述粒子不移动,当只有施加的电场强度大于等于各粒子的阈值时才能移动,此时,第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864的阈值可体现为不同。
并且,根据本发明的一个实施例,对于第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864,当电场的施加时间小于各粒子的响应时间时上述粒子不移动,当只有电场的施加时间大于等于各个粒子的响应时间时才能移动,此时,第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864的响应时间可体现为不同。
根据本发明的一个实施例,作为用于调节包括在小容器的粒子的阈值或者响应时间的方法,可通过调节粒子表面电荷、电动电势、介电常数、比重、密度、大小、形状及结构、粒子所分散的流体的介电常数、粘度及比重、添加在粒子所分散的流体中的添加剂、向粒子及流体施加电场的电极的电极模式、电极间隔、电极大小及电极材料、电极来调节实际施加于粒子的电场等。
[反射型显示装置的操作:阈值]
图22是示意表示本发明的另一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各单位晶胞的粒子的电场强度的阈值的图。
参照图22,用于移动反射型显示装置1800的第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864所需的电场强度的阈值可分别为VT1、VT2、VT3、VT4(VT1<VT2<VT3<VT4)。并且,第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864可显示白色,与分别包括第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864的单位晶胞分别对应的第一色彩层1891、第二色彩层1892、第三色彩层1893及第四色彩层1894可分别显示红色、绿色、蓝色及黑色。根据本发明的一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置1800的第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854的电场模式(即,方向及强度)进行多种形式的调节来使其至少显示白色、红色、绿色、蓝色及黑色中的一种色彩。
图23a至图23p是示意表示本发明的另一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
首先,参照图23a,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加强度为VT4以上的电场,从而第一粒子1861至第四粒子1864都通过电泳移动,并远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部。由此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可显示作为第一粒子1861至第四粒子1864色彩的白色。
显示除白色之外的其他四种色彩中的一种色彩的方法如下。
接着,参照图23b,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而只有第一粒子1861通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第二粒子至第四粒子1862-1864色彩的白色和作为第一色彩层1891色彩的红色。
接着,参照图23c,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而只有第二粒子1862通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861、第三粒子1863及第四粒子1864色彩的白色和作为第二色彩层1892色彩的绿色。
接着,参照图23d,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,从而只有第三粒子1863通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861、第二粒子1862及第四粒子1864色彩的白色和作为第三色彩层1893色彩的蓝色。
接着,参照图23e,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,从而只有第四粒子1864通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861、第二粒子1862及第三粒子1863色彩的白色和作为第四色彩层1894色彩的黑色。
混合显示除白色之外的其他四种色彩中的两种色彩的方法如下。
接着,参照图23f,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,从而第一粒子1861和第二粒子1862通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第三粒子1863和第四粒子1864色彩的白色和作为第一色彩层1891色彩的红色、作为第二色彩层1892色彩的绿色。
接着,参照图23g,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而第二粒子1862和第三粒子1863通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861和第四粒子1864色彩的白色和作为第二色彩层1892色彩的绿色、作为第三色彩层1893色彩的蓝色。
接着,参照图23h,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,然后再施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而第一粒子1861和第三粒子1863通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861和第三粒子1863色彩的白色和作为第二色彩层1892色彩的绿色,和第四色彩层1894色彩的黑色。
接着,参照图23i,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,从而第三粒子1863和第四粒子1864通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861和第二粒子1862色彩的白色和作为第三色彩层1893色彩的蓝色、作为第四色彩层1894色彩的黑色。
接着,参照图23j,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,然后再施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而第二粒子1862和第三粒子1863通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第二粒子1862和第三粒子1863色彩的白色和作为第一色彩层1891色彩的红色、作为第四色彩层1894色彩的黑色。
接着,参照图23k,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,然后再施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,然后又施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而第一粒子1861和第三粒子1863通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861和第三粒子1863色彩的白色和作为第二色彩层1892色彩的绿色、作为第四色彩层1894色彩的黑色。
混合显示除白色之外的其他四种色彩中的三种色彩的方法如下。
接着,参照图23l,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,从而第一粒子1861、第二粒子1862及第三粒子1863通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第四粒子1864色彩的白色和作为第一色彩层1891色彩的红色、作为第二色彩层1892色彩的绿色、作为第三色彩层1893色彩的蓝色。
接着,参照图23m,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而第二粒子1862、第三粒子1863粒子及第四粒子1864通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一粒子1861色彩的白色和作为第二色彩层1892色彩的绿色、作为第三色彩层1893色彩的蓝色、作为第四色彩层1894色彩的黑色。
接着,参照图23n,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,然后再施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT1(即,第一粒子1861的阈值)的电场,从而第一粒子1861、第三粒子1863及第四粒子1864通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第二粒子1862色彩的白色和作为第一色彩层1891色彩的红色、作为第三色彩层1893色彩的蓝色、作为第四色彩层1894色彩的黑色。
接着,参照图23o,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,然后施加与图23a中施加的电场方向相同、且强度为VT3(即,第三粒子1863的阈值)的电场,然后再施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT2(即,第二粒子1862的阈值)的电场,从而第一粒子1861、第二粒子1862及第四粒子1864通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第三粒子1863色彩的白色和作为第一色彩层1891色彩的红色、作为第二色彩层1892色彩的绿色、作为第四色彩层1894色彩的黑色。
混合显示除白色之外的其他四种色彩的方法如下。
接着,参照图23p,在第一粒子1861至第四粒子1864全都远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部的状态下,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加与图23a中施加的电场方向相反、且强度为VT4(即,第四粒子1864的阈值)的电场,从而第一粒子至第四粒子1861-1864都通过电泳来移动并集中在下电极1840部分。因此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可混合显示作为第一色彩层1891色彩的红色、作为第二色彩层1892色彩的绿色、作为第三色彩层1893色彩的蓝色、作为第四粒子1864色彩的黑色。
[反射型显示装置的操作:响应时间]
图24是示意表示本发明的另一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各单位晶胞的粒子的电场的最小施加时间(即,响应时间)的图。
参照图24,用于移动反射型显示装置1800的第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864所需的电场的最小施加时间(即,响应时间)可分别为t1、t2、t3及t44(t1<t2<t3<t4)。并且,第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864可显示白色,与分别包括第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864的单位晶胞对应的第一色彩层1891、第二色彩层1892、第三色彩层1893及第四色彩层1894可分别显示红色、绿色、蓝色及黑色。根据本发明的另一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置1800的第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854的电场模式(即,方向及施加时间)进行多种形式的调节来使其至少显示白色、红色、绿色、蓝色及黑色中的一种色彩。
图25a至图25p是示意表示本发明的另一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
首先,参照图25a,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加电场、且施加时间为t4(即,第四粒子1864的响应时间),从而第一粒子1861至第四粒子1864都通过电泳移动,并远离下电极1830而集中在上电极1830附近或者不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部。由此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可显示作为第一粒子1861至第四粒子1864色彩的白色。
接着,图25b至图25e中示出显示除白色之外的其他四种色彩中的一种色彩的实施例。并且,图25f至图25k中混合显示除白色之外的其他四种色彩中的两种色彩的实施例。并且,图25l至图25o中示出混合显示除白色之外的其他四种色彩中的三种色彩的实施例。并且,图25p中示出混合显示除白色之外的其他四种色彩的实施例。
图25a至图25p的实施例可参照前面说明的图6a至图6p的实施例和图23a至图23p的实施例来容易理解,关于图25a至图25p的实施例的详细说明,用图6a至图6p的实施例的说明和图23a至图23p的实施例的说明来代替。
[反射型显示装置的操作:阈值和响应时间]
图26是示意表示本发明的另一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的各单位晶胞的粒子的电场的阈值与最小施加时间的图。
参照图26,用于移动反射型显示装置1800的第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864所需的电场强度的阈值可分别为VT1、VT1、VT2及VT2(VT1<VT2)。并且,用于移动反射型显示装置1800的第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864所需的电场的最小施加时间(即,响应时间)可分别为t1、t2、t1及t2(t1<t2)。并且,第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864可显示白色,与分别包括第一粒子1861、第二粒子1862、第三粒子1863及第四粒子1864的单位晶胞对应的第一色彩层1891、第二色彩层1892、第三色彩层1893及第四色彩层1894可分别显示红色、绿色、蓝色及黑色。根据本发明的另一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置1800的第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854的电场模式(即,方向及施加时间)进行多种形式的调节来使其至少显示白色、红色、绿色、蓝色及黑色中的一种色彩。
图27a至图27p是示意表示本发明的另一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
首先,参照图27a,向第一单位晶胞至第四单位晶胞1851-1854施加强度为VT2以上(即,第三粒子1863和第四粒子1864的阈值)的电场、且施加时间为t2(即,第二粒子1864和第四粒子1864的响应时间),从而第一粒子1861至第四粒子1864都通过电泳移动,并远离下电极1830而不规则地分散在各单位晶胞1851-1854内部。由此,本发明的另一个实施例的反射型显示装置1800中可显示作为第一粒子1861至第四粒子1864色彩的白色。
接着,图27b至图27e示出显示除白色之外的其他四种色彩中的一种色彩的实施例;并且,图27f至图27k示出混合显示除白色之外的其他四种色彩中的两种色彩的实施例;并且,图27l至图27o示出混合显示除白色之外的其他四种色彩中的三种色彩的实施例;并且,图27p示出混合显示除白色之外的其他四种色彩的实施例。
图27a至图27p的实施例与在前面进行说明的图23a至图23p的实施例和图25a至图25p的实施例相对应,因此关于图27a至图27p的实施例的详细说明,用图23a至图23p的实施例的说明和图25a至图25p的实施例的说明来代替。
[反射型显示装置的操作:调节亮度]
另一方面,根据本发明的一个实施例,通过调节施加于反射型显示装置1800的各小容器的电场来调节反射型显示装置1800显示的色彩的亮度(gray scale)
图9是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加形式来调节反射型显示装置的亮度的结构的图。
参照图9,为了实现特定色彩,可施加强度为规定阈值(VT)的电场。此时,可通过调节表示所施加的电场的方向和强度的脉冲宽度、频率、周期或者波形来调节特定色彩的亮度(图9a、9b或9c),可通过施加强度为阈值的电场后施加强度小于阈值的电场来调节特定色彩的亮度(图9d),可通过施加强度介于相邻的阈值之间的电场来调节特定色彩的亮度(图9e,可通过结合以上说明的电场的施加方法来调节特定色彩的亮度(图9f)。
[反射型显示装置的操作:色彩组合]
另一方面,根据本发明的一个实施例,组成反射型显示装置的小容器可适用各种色彩组合。
图10是示意表示本发明的一个实施例的可适用于反射型显示装置的小容器的色彩组合的图。
参照图10,反射型显示装置可包括两种小容器,所述两种小容器分别包括两种不同色彩的流体,所述反射型显示装置可通过以1:1的比例混合两种小容器并设置在上基板与下基板之间来制造(图10a)。同样地,本发明的一个实施例的反射型显示装置可包括三种或者四种小容器,所述三种或四种小容器可分别包括三种或者四种不同色彩的流体,所述反射型显示装置可通过以1:1:1的比例或者1:1:1:1的比例混合三种或者四种小容器并设置在上基板与下基板之间来制造(图10b或者图10c)。
图11是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的小容器排列相关的结构的图。
参照图11,与红色(Red,R)、绿色(Green,G)、蓝色(Blue,B)及黑色(K,blacK)相对应的多个小容器可以以条状(Stripe)排列(图11a),也可以以正方形的马赛克(mosaic)形式排列(图11b),也可以以三角形(Triangle或者Delta)重复排列(图11c),也可以以菱形重复排列(图11d)。
另一方面,根据本发明的一个实施例,包括在组成反射型显示装置的各小容器的粒子和流体可适用各种色彩组合。
图12是示意表示本发明的一个实施例的可适用于反射型显示装置的小容器中的粒子和流体的色彩组合的图。
参照图12a和图12b,与红色(Red,R)、绿色(Green,G)、蓝色(Blue,B)、黑色(K,blacK)及白色(White,W)中至少一种色彩可适用于粒子或者流体。
参照图12c和图12d,青色(Cyan,C)、品红色(Magenta,M)、黄色(Yellow,Y)、黑色(K,blacK)及白色(White,W)中至少一种色彩可适用于粒子或者流体。
并且,对于图12中示出的色彩组合,当粒子具有规定色彩时,流体可以是透明的。
[反射型显示装置的制造]
根据本发明的另一个实施例,能够将以规定比例混合的不同色彩的小容器一次性地层压在反射型显示装置的上基板与下基板之间。并且,根据本发明的另一个实施例,可在反射型显示装置的上基板与下基板之间形成隔板之后,利用喷墨注入方式向隔板之间注入粒子和流体,然后进行密封(sealing)。并且,根据本发明的另一个实施例,可在反射型显示装置的上基板与下基板之间形成隔板结构并进行密封之后,利用真空注入方式或者利用毛细管现象的注入方式,向隔板之间注入粒子和流体。
图28是示意表示本发明的另一个实施例的反射型显示装置的隔板结构的图。
参照图28,隔板可以形成为各种模式,例如,可形成蜂窝形式(图28a)、条纹形式(图28b)、格子形式(图28c)等隔板。
图29至图32是表示本发明的一个实施例的具有红色(Red,R)和蓝色(Blue,B)、且具有不同的响应时间的两种粒子混合的状态下,通过调节电场的施加时间来显示各种色彩的一个实验例的图。
首先,参照图29,随着施加规定模式的电场(参照图29b),红色粒子和蓝色粒子通过电泳来移动,并远离下电极而集中在上电极附近,从而可混合显示红色和蓝色(参照图29a)。
接着,参照图30,随着施加规定模式的电场(参照图30b),蓝色粒子通过电泳来移动,并远离下电极而集中在上电极附近,从而可主要显示蓝色(参照图30a)。
接着,参照图31,随着施加规定模式的电场(参照图31b),红色粒子通过电泳来移动,并远离下电极而集中在上电极附近,从而可主要显示红色(参照图31a)。
接着,参照图32,随着施加规定模式的电场(参照图32b),红色粒子和蓝色粒子都不集中在上电极附近,而是集中在下电极附近,从而可主要显示白色(参照图32a)。
图33至图34是表示本发明的一个实施例的具有不同色彩、且具有不同的响应时间的两种粒子混合的状态下,通过调节电场的施加时间来显示各种色彩的例子的图。
参照图33可确认,紫色(Violet)、白色及品红色(Magenta)分别显示在不同的格子上,参照图34可确认,紫色、青色(Cyan)及品红色分别显示在不同的格子上。
图35至图38是表示本发明的一个实施例的具有红色(Red,R)、黄色(Yellow,Y)及蓝色(Blue,B)、且具有不同的响应时间的三种粒子混合的状态下,通过调节电场的施加时间来显示各种色彩的一个实验例的图。
首先,参照图35,随着施加规定模式的电场(参照图35b),红色粒子、黄色粒子及蓝色粒子均通过电泳来移动,并远离下电极而集中在上电极附近,从而可混合显示红色、黄色及蓝色(参照图35a)。
接着,参照图36,随着施加规定模式的电场(参照图36b),黄色粒子和蓝色粒子通过电泳来移动,并远离下电极而集中在上电极附近,从而可主要显示黄色和蓝色(参照图36a)。
接着,参照图37,随着施加规定模式的电场(参照图37b),红色粒子和黄色粒子通过电泳来移动,并远离下电极而集中在上电极附近,从而可主要显示红色和黄色(参照图37a)。
接着,参照图38,随着施加规定模式的电场(参照图38b),红色粒子、黄色粒子及蓝色粒子均不集中在上电极附近,而是集中在下电极附近,从而可主要显示白色(参照图38a)。
另一方面,根据本发明的一个实施例,制造分别包括具有不同的色彩和不同的阈值或者响应时间的多个小容器时,将各小容器制造成小尺寸,从而能够均匀地混合多个小容器,由此能够提高显示装置的色彩再现性。
另一方面,根据本发明的一个实施例,可通过调节包括粒子的小容器的尺寸,调节包括在所述小容器的粒子的阈值或者响应时间。并且,不同大小的小容器具有不同的阈值或者响应时间的情况下,可通过调节各小容器的混合比来提高色彩再现性。
另一方面,如前面所述,在本发明的一个实施例中,可通过调节电场强度或者施加时间来在显示装置中显示规定的色彩,在这种情况下,因粒子所具有的双稳定性,即使不继续施加电场,也能够具有显示状态维持(即,持续)一定时间的存储器效果。只是,经过一段时间后,出现显示状态变得不稳定的闪烁(Flicker)现象,从而会降低色彩再现性,为了防止出现这种闪烁现象,需要在因粒子所具有的双稳定性而维持显示状态的存储器效果完全消失之前,施加用于更新显示状态的更新(Refresh)电场。
根据本发明的一个实施例,相比用于首次实现规定色彩的显示状态而需要的粒子的移动量,用于更新已实现的显示状态而需要的粒子的移动量相对少,因此,当施加具有与用于实现规定色彩的显示状态而施加的驱动(Operating)电场强度或者施加时间相近水平的强度或施加时间的更新电场时,由于小容器内的粒子的排列发生很大变化而所显示的色彩可能与所要达到的色彩相比会不同。因此,根据本发明的一个实施例,可将更新电场强度或者施加时间设定为小于驱动电场强度或者施加时间。
图39是示意表示本发明的一个实施例的施加更新电场的结构的图。
参照图39a,在施加强度为VO的驱动电场而维持显示状态的期间,随着施加其强度小于VO的VR的更新电场,所述VR,粒子的位置或者排列会更新为所需的状态。参照图39b,在驱动电场在TO时间内施加而维持显示状态的期间,随着在小于TO的TR时间内施加更新电场,粒子的位置或者排列会更新为所需的状态。
图40是示意表示本发明的一个实施例的施加更新电场的结果的图。
参照图40可确认,施加强度为15V的驱动电场而实现显示状态之后(图40a),经过维持存储器效果的时间后,显示状态变得不稳定而色彩再现性降低(参照图40b),当施加强度为3V的更新电场而更新显示状态时,重新实现正常并稳定的显示状态(参照图40c)。
图61和图62是示意表示本发明的一个实施例的施加电场的结构的图。
参照图61和图62,本发明的一个实施例的反射型显示装置,为了防止发生因向电极之间长时间施加用于产生电场的直流(DC)电压而电极特性下降的现象(俗称烧损(Burning)),在施加驱动电压之前或者施加脉冲形式的驱动电压的之间,在对粒子的移动不产生影响的很短的时间内,可放电(discharge)所述电极或者向所述电极施加方向与驱动电极相反的电压。
具体地,参照图61,依次施加具有不同的施加时间的脉冲形式的驱动电压时(参照图61a),在脉冲形式的驱动电压之间,可将电极进行放电(参照图61b和图61c),或者可施加方向与驱动电压相反的电压(参照图61d和图61e)。
并且,参照图62,依次施加具有不同的强度的脉冲形式的驱动电压时(参照图62a),在脉冲形式的驱动电压之间,可将电极进行放电(参照图62b和图62c),或者可施加方向与驱动电压相反的电压(参照图62d和图62e)。
3-1.本发明的又一个实施例的反射型显示装置
[反射型显示装置的结构]
图41是示意表示本发明的一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
参照图41,本发明的又一个实施例的反射型显示装置4100可包括上基板4110、下基板4120、电极4130。并且,根据本发明的又一个实施例,基本粒子4140和彩色粒子4150以分散在流体4160的状态包括在上基板4110与下基板4120之间。在此,基本粒子4140、彩色粒子4150及流体4160可以为包括在由小容器、隔板、阵列等组成的单位晶胞(未图示)的状态。
首先,根据本发明的又一个实施例,电极4130可以只形成在上基板4110或下基板4120的部分区域。因此,根据本发明的又一个实施例,通过电极4130施加规定方向的电场时,基本粒子4140和彩色粒子4150集中在电极4130周围,从而入射至反射型显示装置4100的光可直接透射或者彩色粒子4150所具有的色彩可能不会显示。并且,通过电极4130不施加电场或者施加反方向的电场时,基本粒子4140和彩色粒子4150不规则地分散在上基板4110与下基板4140之间,从而因基本粒子4140而光透射率可能下降或者彩色粒子4150所具有的色彩可能会显示。
接着,根据本发明的又一个实施例,基本粒子4140为具有电荷、且光透射率小于预设值的粒子,因此根据通过电极4130施加的电场,可以移向接近电极4130的方向或者远离电极4130的方向,并可起到阻断入射至反射型显示装置4100的光的作用。因此,如在后面进行的说明,反射型显示装置4100可通过调节施加于基本粒子4140的电场强度或者施加时间,由此调节光透射率或者色彩的亮度。
并且,根据本发明的又一个实施例,彩色粒子4150为具有电荷、且具有固有的色彩的粒子,因此可通过电场进行移动,并起到将从反射型显示装置4100入射的光中对应于固有的色彩的特定波长的光进行反射的作用。因此,如在后面进行的说明,反射型显示装置4100可通过调节施加于彩色粒子4150的电场强度或者施加时间,由此显示各种色彩或者调节所显示的色彩的彩度。
根据本发明的又一个实施例,对于基本粒子4140和彩色粒子4150,将用于驱动(即,移动或者电泳)所述粒子所需的电场的最小强度(即,阈值)或者最小施加时间(即,响应时间)可以设定为不同。
具体地,根据本发明的又一个实施例,当施加于基本粒子4140和彩色粒子4150电场强度分别小于各自的阈值时,不移动或者微弱地移动,相反,当只有施加的电场强度分别大于等于各粒子的阈值时,才能大幅度移动而对反射型显示装置4100的显示状态带来变化,此时,基本粒子4140和彩色粒子4150的阈值可设定为不同。
并且,根据本发明的又一个实施例,当施加于基本粒子4140和彩色粒子4150的电场的施加时间分别小于各自的响应时间时,不移动或微弱地移动,相反,当只有电场的施加时间分别大于等于各自的响应时间时,才能大幅度移动而对反射型显示装置4100的显示状态带来变化,此时,基本粒子4140和彩色粒子4150的响应时间可设定为不同。
根据本发明的又一个实施例,作为用于调节基本粒子4140或者彩色粒子4150的阈值或者响应时间的方法,可通过调节粒子表面电荷、涂覆厚度、电动电势、介电常数、比重、密度、大小、形状及结构、粒子所分散的流体的介电常数、粘度及比重、添加在粒子所分散的流体中的添加剂、向粒子及流体施加电场的电极的电极模式、电极间隔、电极大小及电极材料、电极,由此调节实际施加于粒子的电场等。
举另一个例子,可包括粒子或者粒子所分散的流体随着电场介电常数急剧增加或者减少的铁电体(ferroelectric)或者反铁电体(antiferroelectric)物质。这种情况下,存在粒子或者流体的介电常数急剧变化的电场强度的阈值,因此会存在对粒子的移动产生决定性影响的电场强度的阈值,结果在特定的阈值下,粒子可急剧移动。
图42是示意表示本发明的一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的基本粒子和彩色粒子的电场强度的阈值和施加时间(即,响应时间)的图。
参照图42a,用于移动基本粒子4140和彩色粒子4150所需的电场强度(即,阈值)可以分别为V1和V2。并且,参照图42b,用于移动基本粒子4140和彩色粒子4150所需的电场的施加时间(即,响应时间)可以分别为t1和t2
[反射型显示装置的操作:利用阈值的结构]
图43是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场强度来控制基本粒子的结构图。
首先,参照图43a和图43b,在带负电荷的基本粒子4140不规则地分散的状态(图43的状态③)下,如果通过电极4130向基本粒子4140施加正电场,则对于基本粒子4140产生电性引力,因此基本粒子4140可集中在电极4130周围,由此可提高反射型显示装置4100的光透射率。具体地,随着正电场强度增大,基本粒子4140逐渐移向电极4130一侧,从而光透射率可变成中间的状态(图43的状态②),当电场强度大于等于基本粒子4140的阈值V1时,基本粒子4140完全移动至电极4130一侧,并集中在电极4130周围,从而光透射率可变成高的状态(图43的状态①)。
接着,参照图43a和图43b,在带负电荷的基本粒子4140集中在电极周围的状态(图43的状态①)下,如果通过电极4130向基本粒子4140施加负电场,则对于基本粒子4140产生电性斥力,因此基本粒子4140远离电极4130而不规则地分散,由此反射型显示装置4100的光透射率降低。具体地,随着负电场强度增大,基本粒子4140逐渐移向远离电极4130的方向,从而光透射率可变成中间的状态(图43的状态②),当电场强度大于等于基本粒子4140的阈值V1时,基本粒子4140不规则地分散而光透射率可变成低的状态(图43的状态③)。
图44是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场强度来控制彩色粒子的结构的图。
首先,参照图44a和图44b,在带负电荷的彩色粒子4150不规则地分散而所显示的彩色粒子4150的色彩变得较深的状态(图44的状态)下,如果通过电极4130向彩色粒子4150施加正电场,则对于彩色粒子4150产生电性引力,因此彩色粒子4150可集中在电极4130周围,由此反射型显示装置4100显示的彩色粒子4150的色彩的彩度降低。具体地,随着正电场强度增大,彩色粒子4150逐渐移向电极4130一侧,从而所显示的彩色粒子的色彩变得较浅(图44的状态),当电场强度大于等于彩色粒子4150的阈值V2时,彩色粒子4150完全移动至电极4130一侧,并集中在电极4130周围,从而几乎不显示彩色粒子4150的色彩(图44的状态)。
接着,参照图44a和图44c,在带负电荷的彩色粒子4150集中在电极周围而几乎不显示彩色粒子4150的色彩的状态(图44的状态)下,如果通过电极4130向彩色粒子4150施加负电场,则对于彩色粒子4150产生电性斥力,因此彩色粒子4150远离电极4130而不规则地分散,由此可提高反射型显示装置4100的彩色粒子4150的色彩的彩度。具体地,随着负电场强度增大,彩色粒子4150逐渐移向远离电极4130的方向,从而所显示的彩色粒子4150的色彩变得较浅(图44的状态),当电场强度大于等于彩色粒子4150的阈值V2时,彩色粒子4150不规则地分散而所显示的彩色粒子4150的色彩变得较深(图44的状态)。
图45和图46是示意表示本发明的又一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
在图45和图46中,用于移动均带负电荷的基本粒子4140和彩色粒子4150所需的电场强度的阈值可以为V1和V2(V1<V2)。并且,基本粒子4140可显示黑色,彩色粒子4150可显示红色,基本粒子4140和彩色粒子4150可分散在由光透射性物质形成的流体4160中。根据本发明的又一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置4100的基本粒子4140和彩色粒子4150的电场模式(即,方向和强度)进行各种调节,由此调节光透射率或者彩色粒子4150的色彩的亮度或者彩度。
首先,参照图45和图46a,可通过向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度大于等于彩色粒子4150的阈值V2的电场,使基本粒子4140和彩色粒子4150都通过电泳来移动并集中在电极4130部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置4100的光透射率提高,可变成相对透明的状态(即,光透射率高的状态)。
接着,参照图45和图46b,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度小于基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,则基本粒子4140向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100的光透射率略微降低而变成中间状态。
接着,参照图45和图46c,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度为基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,则基本粒子4140会不规则地分散而反射型显示装置4100的光透射率变成低的状态。
接着,参照图45和图46d,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度为彩色粒子4150的阈值V2、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,则基本粒子4140和彩色粒子4150都会不规则地分散,从而反射型显示装置4100在光透射率低的状态下可显示深红色(即,亮度低、彩度高的红色)。
接着,参照图45和图46e,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度为基本粒子4140的阈值V1与彩色粒子4150的阈值V2之间、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,然后施加强度为基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相同的电场,则基本粒子4140集中在电极4130的周围,相反彩色粒子4150向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100在光透射率高的状态下可显示浅红色(即,亮度高、彩度低的红色)。
接着,参照图45和图46f,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度为彩色粒子4150的阈值V2、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,然后施加强度为基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相同的电场,则基本粒子4140集中在电极4130的周围,相反彩色粒子4150不规则地分散,从而反射型显示装置4100在光透射率高的状态下可显示深红色(即,亮度和彩度都高的红色)。
接着,参照图45和图46g,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度为彩色粒子4150的阈值V2、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,然后施加强度为小于基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相同的电场,则彩色粒子4150不规则地分散,相反基本粒子4140向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100在光透射率为中间的状态下可显示深红色(即,亮度为中间、彩度高的红色)。
接着,参照图45和图46h,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图45和图46a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加强度为基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相反的电场,然后施加强度为小于基本粒子4140的阈值V1、且方向与图45和图46a中施加的电场方向相同的电场,则基本粒子4140和彩色粒子4150都向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100在光透射率为中间的状态下可显示浅红色(即,亮度为中间、彩度低的红色)。
[反射型显示装置的操作:利用响应时间的结构]
图47是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加时间来控制基本粒子的结构的图。
首先,参照图47a和图47b,在带负电荷的基本粒子4140不规则地分散的状态(图47的状态③)下,如果通过电极4130向基本粒子4140施加正电场,则对基本粒子4140产生电性引力,因此基本粒子4140可集中在电极4130周围,由此可提高反射型显示装置4100的光透射率。具体地,正电场的施加时间越长,基本粒子4140逐渐移向电极4130一侧,从而光透射率可变成中间的状态(图47的状态②),当电场的施加时间大于等于基本粒子4140的响应时间t1时,基本粒子4140完全移动至电极4130一侧,并集中在电极4130周围,从而光透射率可变成高的状态(图47的状态①)。
接着,参照图47a和图47c,在带负电荷的基本粒子4140集中在电极周围的状态(图47的状态①)下,如果通过电极4130向基本粒子4140施加负电场,则对于基本粒子4140产生电性斥力,因此基本粒子4140远离电极4130而不规则地分散,由此反射型显示装置4100的光透射率降低。具体地,负电场的施加时间越长,基本粒子4140逐渐移向远离电极4130的方向,从而光透射率可变成中间的状态(图47的状态②),当电场的施加时间大于等于基本粒子4140的响应时间t1时,基本粒子4140不规则地分散而光透射率可变成低的状态(图47的状态③)。
图48是示意表示本发明的一个实施例的通过调节电场的施加时间来控制彩色粒子的结构的图。
首先,参照图48a和图48b,在带负电荷的彩色粒子4150不规则地分散而所显示的彩色粒子4150的色彩变得较深的状态(图48的状态)下,如果通过电极4130向彩色粒子4150施加正电场,则对于彩色粒子4150产生电性引力,因此彩色粒子4150可集中在电极4130周围,由此反射型显示装置4100显示的彩色粒子4150的色彩的彩度降低。具体地,正电场的施加时间越长,彩色粒子4150逐渐移向电极4130一侧,从而所显示的彩色粒子的色彩变得较浅(图48的状态),当电场的施加时间大于等于彩色粒子4150的响应时间t2时,彩色粒子4150完全移动至电极4130一侧,并集中在电极4130周围,从而几乎不显示彩色粒子4150的色彩(图48的状态)。
接着,参照图48a和图48c,在带负电荷的彩色粒子4150集中在电极周围而几乎不显示彩色粒子4150的色彩的状态(图48的状态)下,如果通过电极4130向彩色粒子4150施加负电场,则对于彩色粒子4150产生电性斥力,因此彩色粒子4150远离电极4130而不规则地分散,由此可提高反射型显示装置4100显示的彩色粒子4150的色彩的彩度。具体地,负电场的施加时间越长,彩色粒子4150逐渐移向远离电极4130的方向,从而所显示的彩色粒子4150的色彩变得较浅(图48的状态),当电场的施加时间大于等于彩色粒子4150的响应时间t2时,彩色粒子4150不规则地分散而所显示的彩色粒子4150的色彩变得较深(图48的状态)。
图49和图50是示意表示本发明的一个实施例的向反射型显示装置施加各种模式的电场的结构的图。
在图49和图50中,用于移动均带负电荷的基本粒子4140和彩色粒子4150所需的电场强度的施加时间(即,响应时间)可以分别是t1和t2(t1<t2)。并且,基本粒子4140可显示黑色,彩色粒子4150可显示红色,基本粒子4140和彩色粒子4150可分散在由光透射性物质形成的流体4160中。根据本发明的又一个实施例,可通过对施加在反射型显示装置4100的基本粒子4140和彩色粒子4150的电场模式(即,方向和强度)进行各种调节,由此调节光透射率或者彩色粒子4150的色彩的亮度或者彩度。
首先,参照图49和图50a,可通过向基本粒子4140和彩色粒子4150施加电场、且施加时间为彩色粒子4150的响应时间t2以上,使基本粒子4140和彩色粒子4150都通过电泳来移动并集中在电极4130部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置4100的光透射率提高,可变成相对透明的状态(即,光透射率高的状态)。
接着,参照图49和图50b,基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间小于基本粒子4140的响应时间t1,则基本粒子4140向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100的光透射率略微降低而变成中间状态。
接着,参照图49和图50c,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为基本粒子4140的响应时间t1,则基本粒子4140会不规则地分散而反射型显示装置4100的光透射率变成低的状态。
接着,参照图49和图50d,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为彩色粒子4150的响应时间t2,则基本粒子4140和彩色粒子4150都会不规则地分散,从而反射型显示装置4100在光透射率低的状态下可显示深红色(即,亮度低、彩度高的红色)。
接着,参照图49和图50e,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为介于基本粒子4140的响应时间t1与彩色粒子4150的响应时间t2之间,然后施加与图49和图50a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为基本粒子4140的响应时间t1,则基本粒子4140集中在电极4130的周围,相反,彩色粒子4150向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100在光透射率高的状态下可显示浅红色(即,亮度高、彩度低的红色)。
接着,参照图49和图50f,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为彩色粒子4150的响应时间t2,然后施加与图49和图50a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间为基本粒子4140的响应时间t1,则基本粒子4140集中在电极4130的周围,相反彩色粒子4150不规则地分散,从而反射型显示装置4100在光透射率高的状态下可显示深红色(即,亮度和彩度都高的红色)。
接着,参照图49和图50g,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为彩色粒子4150的响应时间t2,然后施加与图49和图50a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间小于基本粒子4140的响应时间t1,则彩色粒子4150不规则地分散,相反基本粒子4140向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100在光透射率为中间的状态下可显示深红色(即,亮度为中间、彩度高的红色)。
接着,参照图49和图50h,在基本粒子4140和彩色粒子4150都集中在电极4130部分的状态下(即,图49和图50a的状态下),如果向基本粒子4140和彩色粒子4150施加与图49和图50a中施加的电场方向相反的电场、且施加时间为基本粒子4140的响应时间t1,然后施加与图49和图50a中施加的电场方向相同的电场、且施加时间小于基本粒子4140的响应时间t1,则基本粒子4140和彩色粒子4150都向远离电极4130的方向微弱地移动,从而反射型显示装置4100在光透射率为中间的状态下可显示浅红色(即,亮度为中间、彩度低的红色)。
以上,主要对混合一种基本粒子和一种彩色粒子的实施例进行说明,但是本发明的结构并不限定于以上例示的实施例,也就是说,本发明的结构同样适用于混合阈值或者响应时间相互不同的多种基本粒子和多种彩色粒子的实施例。
并且,主要对利用粒子的阈值的结构和粒子的响应时间的结构分别进行说明,但是本发明的结构并不限定于以上例示的实施例,也就是说,本发明的结构同样可以适用于以下实施例:通过调节向阈值和响应时间全都不一样的基本粒子和彩色粒子施加的电场强度和施加时间,利用粒子的阈值和响应时间,由此调节反射型显示装置的光透射率和反射型显示装置所显示的色彩的亮度或者彩度。
[实验例]
图51是示意表示本发明的一个实施例的进行反射型显示装置的光透射率调节实验的结果的图。
在图51的实验中,通过电极4130向分散在流体4160内并不规则地分散的基本粒子4140施加强度为0V至15V的电场,并观察其结果。参照图51,当施加强度为0V至3V之间的电场时,可确认基本粒子4140的状态几乎不发生变化,由此光透射率能够维持10%的低水平,相反,当施加强度为3V以上的电场(即,强度为基本粒子4140的阈值以上的电场)时,可确认基本粒子4140移动并集中在电极4130附近,从而光透射率急剧增加至55%。
[反射型显示装置的双稳定性]
根据本发明的又一实施例,在切断对粒子(基本粒子4140或者彩色粒子4150)的移动起到控制作用的电场后,也能够使粒子4140、4150的状态维持在被电场所控制的状态。即,根据本发明的又一实施例,通过调节流体4160内的粒子4140、4150移动阻抗,限制流体4160内的粒子4140、4150的移动,从而电场被切断之后能够持续维持反射型显示装置4100的显示状态(双稳定性(Bistability)或者存储器效果)。
具体地,根据本发明的又一个实施例,向粒子4140、4150分散的流体4160添加能够引起粒子4140、4150表面的位阻效果的添加剂,并可调节所述添加的添加剂的分子量或者官能基。并且,根据本发明的又一个实施例,可通过调节粒子4140、4150的涂覆厚度来实现双稳定性或者存储器效果。并且,根据本发明的又一个实施例,可通过调节粒子4140、4150分散的流体4160的粘度来调节流体4160内的粒子4140、4150的移动阻抗,从而能够实现双稳定性或者存储器效果。
关于本发明的反射型显示装置4100的双稳定性或者存储器效果的更为详细的说明,可参考本申请人于2011年7月18日申请并于2012年8月30日授权的韩国授权专利第1180118号的说明书,基于该内容,应当理解为韩国授权专利第1180118号的说明书全部合并于本发明。
3-2.本发明的又一个实施例的反射型显示装置
[反射型显示装置的结构]
图52至图56是示意表示本发明的另一个实施例的反射型显示装置的结构的图。
参照图52至图56,根据本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可包括上基板5210、下基板5220、上电极5230及下电极5240。并且,根据本发明的又一个实施例,具有电荷且具有不同色彩的第一粒子5250和第二粒子5260可以以分散在流体5270的状态包括在上电极5230及下电极5240之间。在此,第一粒子5250、第二粒子5260及流体5270可以为包括在由小容器、隔板、阵列等组成的单位晶胞(未图示)的状态。
并且,根据本发明的又一个实施例,上基板5210、下基板5220、上电极5230、下电极5240、第一粒子5250、第二粒子5260及流体5270中至少一个可具有固有的色彩或者由光透射性物质组成,而且可以将上基板5210、下基板5220、上电极5230、下电极5240、第一粒子5250、第二粒子5260及流体5270所具有的色彩设定为不同。
并且,根据本发明的又一个实施例,第一粒子5250和第二粒子5260可具有相同符号的电荷或者不同符号的电荷。因此,如在下面进行的说明,反射型显示装置5200可通过调节向第一粒子5250和第二粒子5260施加的电场强度或者施加时间来显示各种色彩或者调节所显示的色彩的彩度。
根据本发明的又一个例子,可以将用于驱动(即,移动或者电泳)第一粒子5250和第二粒子5260所需的电场的最小强度(即,阈值)或者最少施加时间(即,响应时间)设定为不同。
具体地,根据本发明的又一个实施例,当施加于第一粒子5250和第二粒子5260的电场强度分别小于各自的阈值时,不移动或者微弱地移动,相反,当只有施加的电场强度分别大于等于各自的阈值时,才能大幅度移动而对反射型显示装置5200的显示状态带来变化,此时,第一粒子5250和第二粒子5260的阈值可设定为不同。
另外,根据本发明的又一个实施例,当电场施加时间小于第一粒子5250和第二粒子5260各自响应时间时,不移动或者微弱地移动,相反,当电场施加时间大于等于各自响应时间时,才能大幅度移动而对反射型显示装置5200的显示状态带来变化,此时,第一粒子5250和第二粒子5260的阈值可设定为不同。
根据本发明的又一个实施例,作为用于调节第一粒子5250或者第二粒子5260的阈值或者响应时间的方法,可通过调节粒子表面电荷、涂覆厚度、电动电势、介电常数、比重、密度、大小、形状及结构、粒子所分散的流体的介电常数、粘度及比重、添加在粒子所分散的流体中的添加剂、向粒子及流体施加电场的电极的电极模式、电极间隔、电极大小及电极材料、电极来调节实际施加于粒子的电场等。
举另一个例子,可包括粒子或者粒子所分散的流体随着电场介电常数急剧增加或者减少的铁电体(ferroelectric)或者反铁电体(antiferroelectric)物质。这种情况下,存在粒子或者流体的介电常数急剧变化的电场强度的阈值,因此会存在对粒子的移动或者移动产生决定性影响的电场强度的阈值,结果在特定的阈值下,粒子可急剧移动。
另一方面,图57是示意表示本发明的又一个实施例的用于移动包括在反射型显示装置的第一粒子和第二粒子的电场强度的阈值和施加时间(即,响应时间)的图。
参照图57a,用于移动第一粒子5250和第二粒子5260所需的电场强度(即,阈值)可以分别为V1和V2。并且,参照图57b,用于移动第一粒子5250和第二粒子5260所需的电场的施加时间(即,响应时间)可以分别为t1和t2
具体地,参照图52,下电极5240(或者上电极5230)可以只形成在显示面的部分区域。因此,根据本发明的又一个实施例,通过只覆盖显示面的部分区域的下电极5240,施加规定方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在下电极5240周围,从而入射至反射型显示装置5200的光直接透射或者可显示流体5270或者下基板5220所具有的色彩。另外,通过上电极5230或者下电极5240,不施加或者施加相反方向电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在上电极5230周围,从而显示第一粒子5250或者第二粒子5260所具有的色彩。
接着,参照图53,上电极5230和下电极5240可分别覆盖显示面的整个区域。因此,根据本发明的又一个实施例,通过形成在显示面的整个区域的上电极5230或者下电极5240,施加规定方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在下电极5240周围,从而可显示流体5270或者下基板5220所具有的色彩。并且,通过上电极5230或者下电极5240施加反方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在上电极5230周围,从而可显示第一粒子5250或者第二粒子5260所具有的色彩。
接着,参照图54,下电极5240(或者上电极5230)可以由只形成在显示面的部分区域的多个部分电极5241、5242组成。因此,根据本发明的又一个实施例,通过由只覆盖显示面的部分区域的两个部分电极5241、5242组成的下电极5240,施加规定方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在下电极5241、5242周围,从而入射至反射型显示装置5200的光直接透射或者可显示流体5270或者下基板5220所具有的色彩。并且,通过上电极5230或者下电极5240不施加电场或者施加反方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在上电极5230周围,从而可显示第一粒子5250或者第二粒子5260所具有的色彩。
接着,参照图55,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200不包括上电极5230,只包括由只形成在显示面的部分区域的多个部分电极5241、5242组成的下电极5240,并且在组成下电极5240的多个部分电极5241、5242之间可施加电场。因此,根据本发明的又一个实施例,通过第一部分电极5241和第二部分电极5242,向第一部分电极5241和第二部分电极5242之间施加规定方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在第一部分电极5241或者第二部分电极5242周围,从而入射至反射型显示装置5200的光直接透射或者可显示流体5270或者下基板5220所具有的色彩。并且,第一部分电极5241和第二部分电极5242之间不施加电场或者施加反方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在上基板5210周围,从而可显示第一粒子5250或者第二粒子5260所具有的色彩。
接着,参照图56,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200不包括上电极5230,只包括由只形成在显示面的部分区域的多个部分电极5241、5242、5243组成的下电极5240,并且在组成下电极5240的多个部分电极5241、5242、5243之间可施加电场。因此,根据本发明的又一个实施例,通过第一部分电极5241、第二部分电极5242及第三部分电极5243,向第一部分电极5241、第二部分电极5242和第三部分电极5243之间施加规定方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在第一部分电极5241和第二部分电极5242周围,或者第三部分电极5243周围,从而入射至反射型显示装置5200的光直接透射或者可显示流体5270或者下基板5220所具有的色彩。并且,第一部分电极5241和第二部分电极5242及第三部分电极5243之间不施加电场或者施加反方向的电场时,第一粒子5250或者第二粒子5260集中在上基板5210周围,从而可显示第一粒子5250或者第二粒子5260所具有的色彩。
[反射型显示装置的操作]
图58是示意表示本发明的又一个实施例的通过调节电场强度或者施加时间来控制反射型显示装置的显示状态的结构的图。
在图58的实施例中,可以假设第一粒子5250和第二粒子5260都带正电荷,第二粒子5260的阈值大于第一粒子5250的阈值。
在这种情况下,首先,参照图58a,在第一粒子5250和第二粒子5260都集中在下电极5240周围的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势小于下电极5240的电势的方向施加强度大于第一粒子5250的阈值、且小于第二粒子5260的阈值的电场时,只有第一粒子5250通过电泳移动并集中在上电极5230的部分,而第二粒子5260不移动而集中在下电极5240部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第一粒子5250所固有的色彩。
接着,参照图58b,在图58a的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势高于下电极5240的电势的方向施加强度大于第一粒子5250的阈值、且小于第二粒子5260的阈值的电场时,只有第一粒子5250通过电泳集中在下电极5240的部分,而第二粒子5260不移动而集中在下电极5240的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示流体5270所固有的色彩或者光透射率会提高。
接着,参照图58c,在图58b的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势小于下电极5240的电势的方向施加强度大于第二粒子5260的阈值的电场时,第一粒子5250和第二粒子5260都通过电泳集中在上电极5230的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可混合显示第一粒子5250所固有的色彩和第二粒子5260所固有的色彩。
接着,参照图58d,在图58c的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势高于下电极5240的电势的方向施加强度大于第一粒子5250的阈值、且小于第二粒子5260的阈值的电场时,只有第一粒子5250通过电泳集中在下电极5240的部分,而第二粒子5260不移动而仍然集中在上电极5230的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第二粒子5260所固有的色彩。
另一方面,图58的实施例中,可假设第一粒子5250和第二粒子5260都带正电荷,第二粒子5260的响应时间大于第一粒子5250的响应时间。
在这种情况下,首先,参照图58a,在第一粒子5250和第二粒子5260都集中在下电极5240的周围的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势小于下电极5240的电势的方向施加电场,且施加时间大于第一粒子5250的响应时间、且小于第二粒子5260的响应时间时,只有第一粒子5250通过电泳移动并集中在上电极5230的部分,而第二粒子5260不移动而集中在下电极5240的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第一粒子5250所固有的色彩。
接着,参照图58b,在图58a的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势高于下电极5240的电势的方向施加电场,且施加时间大于第一粒子5250的响应时间、且小于第二粒子5260的响应时间时,只有第一粒子5250通过电泳集中在下电极5240的部分,而第二粒子5260不移动而集中在下电极5240的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示流体5270所固有的色彩或者光透射率会提高。
接着,参照图58c,在图58b的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势小于下电极5240的电势的方向施加电场,且施加时间大于第二粒子5260的响应时间时,第一粒子5250和第二粒子5260都通过电泳集中在上电极5230的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可混合显示第一粒子5250所固有的色彩第二粒子所固有的色彩。
接着,参照图58d,在图58c的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势高于下电极5240的电势的方向施加电场,且施加时间大于第一粒子5250的响应时间、且小于第二粒子5260的响应时间时,只有第一粒子5250通过电泳集中在下电极5240的部分,而第二粒子5260不移动而仍然集中在上电极5230的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第二粒子5260所固有的色彩。
图59是示意表示本发明的又一个实施例的通过调节施加在上电极与由第一部分电极和第二部分电极组成的下电极之间的电场强度来控制反射型显示装置的显示状态的结构的图。
在图59的实施例中,可假设第一粒子5250带正电荷,而第二粒子5260带负电荷。
在这种情况下,首先,参照图59a,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势小于下电极5240、即第一部分电极5241和第二部分电极5242的电势的方向施加电场时,带正电荷的第一粒子5250通过电泳向上方移动并集中在上电极5230的部分,带负电荷的第二粒子5260通过电泳向下方移动并集中在第一部分电极5241和第二部分电极5242的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第一粒子5250所固有的色彩。
接着,参照图59b,在图59a的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势高于下电极5240、即第一部分电极5241和第二部分电极5242的电势的方向施加电场时,带正电荷的第一粒子5250通过电泳向下方移动并集中在第一部分电极5241和第二部分电极5242的部分,而带负电荷的第二粒子5260通过电泳向上方移动并集中在上电极5230的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第二粒子5250所固有的色彩。
接着,参照图59c,在图59b的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势和第二部分电极5242的电势小于第一部分电极5241的电势的方向施加电场时,带正电荷的第一粒子5250通过电泳移动并集中在上电极5230或者第二部分电极5241的部分,而带负电荷的第二粒子5260通过电泳移动并只集中在第一部分电极5241。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可混合显示第一粒子5250所固有的色彩和流体5270(或者下基板5220)所固有的色彩,或者可显示第一粒子5250所固有的色彩的同时光透射率会提高。
接着,参照图59d,在图59c的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向上电极5230的电势高于第二部分电极5242的电势及第一部分电极5241的电势、且第一部分电极5241的电势高于第二部分电极5242的电势的方向施加电场时,带正电荷的第一粒子5250通过电泳移动并只集中在下第二部分电极5241的部分,而带负电荷的第二粒子5260不通过电泳移动而只集中在第一部分电极5241的部分。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示流体5270或者下基板5220所固有的色彩,或者光透射率会提高。
图60是示意表示本发明的又一个实施例的不具有上电极,而是通过调节施加在组成下电极的第一部分电极与第二部分电极之间的电场强度来控制反射型显示装置的显示状态的结构的图。
在图60的实施例中,可以假设第一粒子5250和第二粒子5260都带正电荷,第二粒子5260的阈值大于第一粒子5250的阈值。
在这种情况下,首先,参照图60a,对第一粒子5250和第二粒子5260,通过第一部分电极5241或者第二部分电极5242,周期性地施加强度大于第二粒子5260的阈值的正电势的脉冲(pulse)电场时,带正电荷的第一粒子5250和第二粒子5260不规则地分散在流体5270内。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可混合显示第一粒子5250所固有的色彩、第二粒子5260所固有的色彩及流体5270(或者下基板5220)所固有的色彩。
接着,参照图60b,在图60a的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,向第一部分电极5241的电势小于第二部分电极5242的电势的方向施加强度大于第一粒子5250的阈值、且小于第二粒子5260的阈值的电场时,只有第一粒子5250通过电泳移动并集中在第一部分电极5241,而第二粒子5260不通过电泳移动并维持不规则地分散在流体5270内的状态。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可混合显示第二粒子5260所固有的色彩和流体5270(或者下基板5220)所固有的色彩,或者显示第二粒子5260所固有的色彩的同时光透射率会提高。
接着,参照图60c,在图60b的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,通过第一部分电极5241或者第二部分电极5242,施加强度大于第二粒子5260的阈值的、负电势的电场时,第一粒子5250和第二粒子5260都通过电泳移动并集中在第一部分电极5241或者第二部分电极5242。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示流体5270(或者下基板5220)所固有的色彩或者光透射率会提高。
接着,首先,参照图60d,在图60c的状态下,对第一粒子5250和第二粒子5260,通过第一部分电极5241或者第二部分电极5242周期性地施加强度小于第一粒子5250的阈值、且大于第二粒子5260的阈值的、正电势的电场时,第二粒子5260不通过电泳移动并仍然集中在第一部分电极5241或者第二部分电极5242的部分,而第一粒子5250通过电泳移动并变成不规则地分散在流体5270内的状态。由此,本发明的又一个实施例的反射型显示装置5200可显示第一粒子5250所固有的色彩和流体5270(或者下基板5220)所固有的色彩,或者显示第一粒子5250所固有的色彩的同时光透射率会提高。
以上主要对第一粒子和第二粒子混合的实施例进行说明,但是本发明的结构并不限定于所述例示的实施例,本发明的结构同样适用于阈值或者响应时间相互不同的三种以上的粒子混合的实施例。
并且,以上主要对利用粒子的阈值的结构和利用粒子的响应时间的结构分别进行说明,但是本发明的结构并不限定于所述例示的实施例,本发明的结构同样适用于如下的实施例:通过调节施加于阈值和响应时间均不同的第一粒子和第二粒子的电场强度和施加时间,均利用粒子的阈值和响应时间来调节反射型显示装置的光透射率和反射型显示装置所显示的色彩。
如上所述,本发明是通过具体结构要素等特定事项和限定的实施例及附图进行说明的,但这只是为了更全面地理解本发明而提供的,本发明并不限定于所述实施例,本发明所属领域的技术人员基于上述的记载内容,能够进行各种修改和变更。
因此,本发明的构思并不仅限于上述的实施例,权利要求书和与权利要求书等同或者等效变更的所有内容均属于本发明构思的范畴。

Claims (25)

1.一种反射型显示装置,其特征在于,包括:
第一单位晶胞,其包括带电荷的第一粒子所分散的第一流体;
第二单位晶胞,其包括带电荷的第二粒子所分散的第二流体;
电场施加部,向所述第一单位晶胞和第二电位晶胞施加电场;以及
控制部,通过控制所述施加的电场强度和施加时间中的至少一个来控制所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞所显示的色彩,
其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者电场的施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,并且,
所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
2.一种反射型显示装置,其特征在于,包括:
第一粒子,其带电荷、且光透射率为预设值以下;
第二粒子,其带电荷、且具有固有的色彩;
电场施加部,向所述第一粒子和所述第二粒子施加电场;以及
控制部,通过控制所述施加的电场强度和施加时间中的至少一个来控制能够被所述第一粒子切断的入射光的透射率和通过所述第二粒子所显示的色彩中的至少一种,
其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者电场的施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,并且,
所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
3.一种反射型显示装置,其特征在于,包括:
上基板和下基板;
电极,设置在所述上基板和所述下基板中的至少一个基板上;
第一粒子和第二粒子,位于所述上基板与所述下基板之间,并带电荷;
流体,位于所述上基板与所述下基板之间,所述第一粒子和所述第二粒子分散在其中;以及
控制部,通过调节施加在所述第一粒子、所述第二粒子及所述流体的电场强度和施加时间中的至少一个,由此控制通过所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板和所述下基板中的至少一个来显示的色彩,
其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者电场的施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,并且,
所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一粒子或者所述第二粒子的阈值和响应时间中至少一个是通过调节所述第一粒子或者所述第二粒子的表面电荷、电动电势、介电常数、比重、密度、大小、形状及结构、所述第一粒子或者所述第二粒子所分散的流体的介电常数、粘度及比重、添加在所述第一粒子或者所述第二粒子所分散的流体中的添加剂、所述电场施加部的电极模式、电极间隔、电极大小及电极材料、通过所述电场施加部实际施加于所述第一粒子或者所述第二粒子的电场中的至少一个来设定。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
当所述第二粒子的阈值被设定为大于所述第一粒子的阈值时,
如果电场施加强度小于所述第一粒子的阈值,则所述第一粒子和所述第二粒子均不移动,
如果电场施加强度大于等于所述第一粒子的阈值、且小于所述第二粒子的阈值,则所述第一粒子因所述电场产生的电性力而移动,
如果电场施加强度大于等于第二粒子的阈值,则所述第一粒子和所述第二粒子均因所述电场产生的电性力而移动。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
当所述第二粒子的响应时间被设定为大于所述第一粒子的响应时间时,
如果电场的施加时间小于第一粒子的响应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均不移动,
如果电场的施加时间大于等于所述第一粒子的响应时间、且小于所述第二粒子的响应时间,则所述第一粒子因所述电场产生的电性力而移动,
如果电场的施加时间大于等于所述第二粒子的相应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均因所述电场产生的电性力而移动。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
当所述第二粒子的阈值被设定为大于所述第一粒子的阈值、所述第一粒子的响应时间被设定为大于所述第二粒子的响应时间时,
如果电场施加强度小于所述第一粒子的阈值、且施加时间小于所述第二粒子的响应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均不移动,
如果电场施加强度大于等于所述第二粒子的阈值、且施加时间大于等于所述第二粒子的响应时间且小于所述第一粒子的响应时间,则所述第二粒子因所述电场产生的电性力而移动,
如果电场施加强度大于等于所述第一粒子的阈值且小于所述第二粒子的阈值、且施加时间大于等于所述第一粒子的响应时间,则所述第一粒子因所述电场产生的电性力而移动,
如果电场施加强度大于等于所述第二粒子的阈值、且施加时间大于等于所述第一粒子的响应时间,则所述第一粒子和所述第二粒子均因所述电场产生的电性力而移动。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
在不交叉所述第一粒子的阈值或者所述第二粒子的阈值的范围内,通过调节所施加的电场强度、方向、施加时间、施加频率及施加周期中的至少一个来调节所显示的色彩的亮度。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
在不交叉所述第一粒子的响应时间或者所述第二粒子的响应时间的范围内,通过调节所施加的电场强度、方向、施加时间、施加频率及施加周期中的至少一个来调节所显示的色彩的亮度。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射型显示装置,其特征在于,
在从施加所述电场的时间点起经过预先设定的时间后,所述控制部向所述第一粒子和所述第二粒子施加电场强度小于所述电场强度或者施加时间小于所述电场施加时间的更新电场。
11.根据权利要求1所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞通过由光透射性物质形成的小容器来被定义。
12.根据权利要求1所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞通过向垂直于显示面的方向形成的隔板来被定义。
13.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一粒子的向平行于显示面方向分散的程度越大,所述入射光的光透射率越低。
14.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一粒子的向平行于显示面方向分散的程度越大,通过所述第二粒子所显示的色彩的亮度越低。
15.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第二粒子的向平行于所述显示面方向分散的程度越大,通过所述第二粒子所显示的色彩的彩度越高。
16.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,
还包括至少一个单位晶胞,所述单位晶胞是通过由光透射性物质形成的小容器和向垂直于显示面方向形成的隔板中的一个来被定义,且包括所述第一粒子和所述第二粒子。
17.根据权利要求3所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板和所述下基板中至少两个具有不同的色彩。
18.根据权利要求3所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板和所述下基板中至少一个由光透射性物质形成。
19.根据权利要求3所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述电极包括上电极以及至少由两个部分电极组成的下电极。
20.根据权利要求19所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述电场被施加于所述上电极与所述下电极的第一部分电极之间、所述上电极与所述下电极的第二部分电极之间、以及所述下电极的第一部分电极与所述下电极的第二部分电极之间的至少一个地方。
21.根据权利要求3所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述电极只覆盖显示面的一部分。
22.根据权利要求3所述的反射型显示装置,其特征在于,
所述第一粒子和所述第二粒子带相互不同符号的电荷。
23.一种用于控制反射型显示装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
向第一单位晶胞和第二单位晶胞施加电场,所述第一单位晶胞包括带电荷的第一粒子所分散的第一流体,所述第二单位晶胞包括带电荷的第二粒子所分散的第二流体;以及
通过调节所施加的所述电场强度和施加时间中的至少一个来控制通过所述第一单位晶胞和所述第二单位晶胞显示的色彩;
其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,
所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
24.一种用于控制反射型显示装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
向第一粒子和第二粒子施加电场,所述第一粒子带电荷且光透射率为预设值以下,所述所述第二粒子带电荷且具有固有的色彩;以及
通过调节所施加的电场强度和施加时间中的至少一个来控制能够被所述第一粒子切断的入射光的透射率和通过所述第二粒子来显示的色彩中的至少一个,
其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,
所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
25.一种用于控制反射型显示装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
向第一粒子和第二粒子施加电场,所述第一粒子和所述第二粒子分散在位于设置有电极的上基板与下基板之间的流体;以及
通过调节施加于所述第一粒子、所述第二粒子及所述流体的电场强度和施加时间中的至少一个来控制通过所述第一粒子、所述第二粒子、所述流体、所述电极、所述上基板及所述下基板中的至少一个来显示的色彩;
其中,所述第一粒子和所述第二粒子在电场施加强度小于各自的阈值或者施加时间小于各自的响应时间时不移动,在电场施加强度大于等于各自的阈值且施加时间大于等于各自的响应时间时移动,
所述第一粒子的阈值和所述第二粒子的阈值设定为不同,所述第一粒子的响应时间和所述第二粒子的响应时间设定为不同。
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