CN106324937A - 一种彩色电子纸及显示装置、显示方法 - Google Patents

一种彩色电子纸及显示装置、显示方法 Download PDF

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刘庭良
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Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种彩色电子纸及显示装置、显示方法，涉及显示技术领域，为消除显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题。该彩色电子纸包括：相对设置的第一基板和第二基板；第一基板和第二基板之间填充有各种颜色的带电粒子；第一基板与第二基板相对的面上，或者第二基板与第一基板相对的面上设有电压控制单元；电压控制单元用于控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，以及控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。所述显示装置和彩色电子纸的显示方法包括上述技术方案所提供的彩色电子纸。本发明提供的彩色电子纸用于消除彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题。

Description

一种彩色电子纸及显示装置、显示方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩色电子纸及显示装置。
背景技术
彩色电子纸是一种与自然纸张比较接近的超薄、超轻显示屏，其分辨率高、视角大，经常被应用在电子显示设备中。
目前，常见的彩色电子纸包括上基板、下基板、设置于上基板的上电极、设置于下基板的下电极、以及位于上、下基板之间的各种颜色的带电粒子。当彩色电子纸在显示阈值电压较高的带电粒子的颜色时，向上电极和下电极施加电压，使上电极和下电极之间的电压差满足阈值电压较高的带电粒子的阈值电压，此时阈值电压高的带电粒子和阈值电压低的带电粒子均从下基板被驱动至上基板，而为了实现阈值电压较高的带电粒子的单色显示，需要对上电极和下电极施加一个反向电压以使阈值电压低的带电粒子返回下基板，但是由于阈值电压较高的带电粒子位于彩色电子纸的显示区域上侧，而阈值电压较低的带电粒子位于彩色电子纸的显示区域下侧，出现不同颜色的带电粒子的分层排列，引起色偏问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色电子纸及显示装置、显示方法，用于消除彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种彩色电子纸，包括显示区域和非显示区域，彩色电子纸还包括：相对设置的第一基板和第二基板；第一基板和第二基板之间填充有各种颜色的带电粒子；第一基板与第二基板相对的面上设有电压控制单元；或，第二基板与第一基板相对的面上设有电压控制单元；
电压控制单元用于控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，以及控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
与现有技术相比，本发明提供的彩色电子纸具有如下有益效果：
本发明提供的彩色电子纸中，利用电压控制单元控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域，这样就避免了非目标颜色的带电粒子进入显示区域，进而消除了彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题，提高了显示效果。
而且，由于本发明提供的彩色电子纸中，只需要在第一基板与第二基板相对的面上设置电压控制单元，或在第二基板与第一基板相对的面上设置电压控制单元即可完成彩色电子纸的颜色显示，并不需要在两个基板上均设置电压控制单元以驱动各种颜色的带电粒子运动完成彩色电子纸的颜色显示，因此，本发明提供的彩色电子纸不仅能够消除彩色电子纸显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题，提高显示效果，还能简化彩色电子纸的结构。
本发明提供一种显示装置，包括上述技术方案提供的彩色电子纸。
与现有技术相比，本发明提供的显示装置的有益效果与上述技术方案提供的彩色电子纸的有益效果相同，在此不做赘述。
本发明提供一种彩色电子纸的显示方法，应用于上述技术方案提供的彩色电子纸，包括：
获取目标颜色，根据目标颜色对各种颜色的带电粒子施加电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
与现有技术相比，本发明提供的彩色电子纸的显示方法的有益效果与上述技术方案提供的彩色电子纸的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的彩色电子纸的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的彩色电子纸显示白色时的示意图；
图3为本发明实施例提供的彩色电子纸显示第一带电粒子A的颜色时的示意图；
图4为本发明实施例提供的彩色电子纸显示第二带电粒子B的颜色时的示意图；
图5为本发明实施例提供的彩色电子纸显示第三带电粒子C的颜色时的示意图；
图6为本发明实施例提供的彩色电子纸实现第一带电粒子A和第二带电粒子B的混色显示的示意图；
图7为本发明实施例提供的彩色电子纸实现第一带电粒子A和第三带电粒子C的混色显示的示意图；
图8为本发明实施例提供的彩色电子纸实现第二带电粒子B和第三带电粒子C的混色显示的示意图；
图9为本发明实施例提供的彩色电子纸实现第一带电粒子A、第二带电粒子B和第三带电粒子C的混色显示的示意图。
附图标记：
1-显示区域， 21-第一非显示区域；
22-第二非显示区域， 3-第一基板；
4-第二基板， 5-电压控制单元；
51-主控单元， 511-第一主控模块；
512-第二主控模块， 52-辅控单元；
521-第一辅控模块， 522-第二辅控模块；
6-黑矩阵， 7-屏蔽层。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的彩色电子纸及显示装置、显示方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供的彩色电子纸包括：显示区域1和非显示区域，本实施例提供的彩色电子纸还包括：相对设置的第一基板3和第二基板4；第一基板3和第二基板4之间填充有各种颜色的带电粒子。第一基板3与第二基板4相对的面上设有电压控制单元5；或，第二基板4与第一基板3相对的面上设有电压控制单元5；
电压控制单元5用于控制目标颜色的带电粒子位于显示区域1，以及控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
具体实施时，在获取目标颜色后，利用电压控制单元5控制目标颜色的带电粒子位于显示区域1，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域，达到避免非目标颜色的带电粒子进入显示区域1的效果。
通过上述具体实施过程可知，本实施例提供的彩色电子纸中，利用电压控制单元5控制目标颜色的带电粒子位于显示区域1，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域，这样就避免了非目标颜色的带电粒子进入显示区域1，进而消除了彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题。
而且，由于本实施例提供的彩色电子纸中，只需要在第一基板3与第二基板4相对的面上设置电压控制单元5，或在第二基板4与第一基板3相对的面上设置电压控制单元5即可完成彩色电子纸的颜色显示，并不需要在两个基板上均设置电压控制单元以驱动各种颜色的带电粒子运动完成彩色电子纸的颜色显示，因此，本实施例提供的彩色电子纸不仅能够消除彩色电子纸显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题，提高显示效果，还能简化彩色电子纸的结构。
可以理解的是，如图1所示，本实施例提供的彩色电子纸还包括黑矩阵6和屏蔽层7，其中，黑矩阵6位于非显示区域，在第一基板3或第二基板4上的投影完全覆盖电压控制单元5。
具体的，如图2-图9所示，上述非显示区域包括第一非显示区域21和第二非显示区域22，第一非显示区域21位于显示区域1的一侧，第二非显示区域22位于显示区域1的另一侧；电压控制单元包括主控单元51和辅控单元52，其中，主控单元51包括第一主控模块511和第二主控模块512，第一主控模块511位于第一非显示区域21中靠近显示区域1的一侧，第二主控模块512位于第二非显示区域22中靠近显示区域1的一侧；第一主控模块511和第二主控模块512用于向各种颜色的带电粒子提供驱动电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域1；这样，本发明实施例将第一主控模块511的位置限定在第一非显示区域21中靠近显示区域1的一侧，将第二主控模块512的位置限定在第二非显示区域22中靠近显示区域1的一侧，使第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域形成电场区域，当需要显示目标颜色时，只需通过第一主控模块511和第二主控模块512向原来位于非显示区域的各种颜色的带电粒子提供驱动电压，以控制目标颜色的带电粒子位于显示区域1，实现彩色电子纸的显示。
另外，如图2-图9所示，本实施例中的辅控单元52包括第一辅控模块521和第二辅控模块522，第一辅控模块521位于第一非显示区域21中远离显示区域1的一侧，第二辅控模块522位于第二非显示区域22中远离显示区域1的一侧；第一辅控模块521和第二辅控模块522用于控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。也就是说，本实施例提供的彩色电子纸中，通过将第一辅控模块521的位置限定在第一非显示区域21中远离显示区域1的一侧，第二辅控模块522的位置限定在第二非显示区域22中远离显示区域1的一侧，这样就能使第一辅控模块521和第二辅控模块522控制非目标颜色的带电粒子位于远离显示区域1的非显示区域，避免了非目标颜色的带电粒子进入显示区域1，进而消除了彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题，提高了显示效果。
值得注意的是，上述驱动电压需满足大于等于目标颜色的带电粒子的阈值电压，并且，当驱动电压大于等于至少两种颜色的带电粒子的阈值电压，目标颜色为至少两种颜色的带电粒子中阈值电压最高的带电粒子的颜色时，本实施例在利用第一主控模块和第二主控模块之间的显示区域形成电场区域，通过第一主控模块和第二主控模块驱动目标颜色的带电粒子位于显示区域的同时，还利用第一辅控模块和第二辅控模块吸引至少两种颜色的带电粒子中除目标颜色的带电粒子外的其他带电粒子，以达到控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域的目的，这样就能避免非目标颜色的带电粒子进入显示区域所导致的色偏问题。
可以理解的是，本实施例中的第一辅控模块和第二辅控模块包括至少一个电极。当第一基板与第二基板相对的面上设有电压控制单元时，第一基板为下基板，第二基板为上基板；当第二基板与第一基板相对的面上设有电压控制单元时，第二基板为下基板，第一基板为上基板。
下面以彩色电子纸中存在第一带电粒子A、第二带电粒子B和第三带电粒子C为例，说明彩色电子纸的显示过程，本实施例假设第一带电粒子A带负电，阈值电压为VA，第二带电粒子B带负电，阈值电压为VB，第三带电粒子C带正电，阈值电压为VC，其中VA<VB，VC<VB。
当要实现白色显示状态时，如图2所示，对第一辅控模块521和第一主控模块511施加正电压，对第二辅控模块522和第二主控模块512施加负电压；因为第一带电粒子A和第二带电粒子B带负电，所以第一带电粒子A和第二带电粒子B由于电荷吸引处于第一非显示区域21，因为第三带电粒子C带正电，所以第三带电粒子C由于电荷吸引处于第二非显示区域22，像素显示白色。
当要实现第一带电粒子A的单色显示状态时，如图3所示，对第一辅控模块521施加正电压，对第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512施加负电压，对第二辅控模块522施加正电压，并控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足VA≤V<VB，因此，此时驱动电压V大于等于第一带电粒子A的阈值电压，同时，第一带电粒子A与第一主控模块511因同带负电而相斥，所以，第一带电粒子A被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域1，而对于第二带电粒子B来说，因为此时驱动电压V不满足第二带电粒子B的阈值电压，并且，第二带电粒子B与第一辅控模块521因带相反电性的电荷而相吸，所以第二带电粒子B被吸引至第一非显示区域21，同样的，第三带电粒子C与第二辅控电极522因带相反电性的电荷而相吸，第三带电粒子C被吸引至第二非显示区域22，像素显示第一带电粒子A的颜色。
当要实现第二带电粒子B的单色显示状态时，如图4所示，对第一辅控模块521施加正电压，对第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512施加负电压，对第二辅控模块522施加正电压，并控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足V≥VB，因此，此时驱动电压大于等于第二带电粒子B的阈值电压，同时，第二带电粒子B与第一主控模块511因同带负电而相斥，所以，第二带电粒子B被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域1，而对于第一带电粒子A来说，虽然此时的驱动电压V也满足第一带电粒子A的阈值电压，但是因为此时的目标颜色为第二带电粒子B的颜色，所以，本实施例利用与第一带电粒子A的电性相反的第一辅控模块521将第一带电粒子A吸引至第一非显示区域21，并且，此时第三带电粒子C与第二辅控电极522因带相反电性的电荷而相吸，第三带电粒子C被吸引至第二非显示区域22，像素显示第二带电粒子B的颜色。
当要实现第三带电粒子C的单色显示状态时，如图5所示，对第一辅控模块521施加正电压，对第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512和第二辅控模块522施加正电压，并控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足V≥VC，因此，此时驱动电压V大于等于第三带电粒子C的阈值电压，同时，第三带电粒子C与第二辅控模块522和第二主控模块512因同带正电而相斥，所以，第三带电粒子C被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域1，而第一带电粒子A和第二带电粒子B与第一辅控模块521因带相反电性的电荷而相吸，所以第一带电粒子A和第二带电粒子B被吸引至第一非显示区域21，像素显示第三带电粒子C的颜色。
当要实现第一带电粒子A和第二带电粒子B的混色显示状态时，如图6所示，对第一辅控模块521施加负电压，对第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512施加正电压，对第二辅控模块522施加负电压，控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足V≥VB＞VA，因此，此时驱动电压大于等于第一带电粒子A和第二带电粒子B的阈值电压，同时，第一带电粒子A和第二带电粒子B与第一主控模块511因同带负电而相斥，所以第一带电粒子A和第二带电粒子B被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域1，而第三带电粒子C与第二辅控电极522因带相反电性的电荷而相吸，第三带电粒子C被吸引至第二非显示区域22，像素实现第一带电粒子A和第二带电粒子B的混色显示。
当要实现第一带电粒子A和第三带电粒子C的混色显示状态时，如图7所示，对第一辅控模块521施加正电压，对第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512和第二辅控模块522施加正电压，并控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足VA≤V<VB，V≥VC，因此，此时驱动电压大于第一带电粒子A和第三带电粒子C的阈值电压，同时，第一带电粒子A与第一主控模块511因同带负电而相斥，第三带电粒子C与第二主控模块512因同带正电而相斥，所以第一带电粒子A和第三带电粒子C被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域1，而对于第二带电粒子B来说，因为此时驱动电压V不满足第二带电粒子B的阈值电压，并且，第二带电粒子B与第一辅控模块521因带相反电性的电荷而相吸，所以第二带电粒子B被吸引至第一非显示区域21的第一辅控模块521附近，像素实现第一带电粒子A和第三带电粒子C的混色显示。
当要实现第二带电粒子B和第三带电粒子C的混色显示状态时，如图8所示，对第一辅控模块521施加正电压，对第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512和第二辅控模块522施加正电压，并控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足V≥VB＞VC，因此，此时驱动电压V大于等于第二带电粒子B和第三带电粒子C的阈值电压，同时，第二带电粒子B与第一主控模块511因同带负电而相斥，第三带电粒子C与第二主控模块512和第二辅控模块522因同带正电而相斥，所以第二带电粒子B和第三带电粒子C被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域，而对于第一带电粒子A来说，虽然此时驱动电压也满足第一带电粒子A的阈值电压，但是因为此时第一带电粒子A的颜色为非目标颜色，所以，利用与第一带电粒子A的电性相反的第一辅控模块521将第一带电粒子A吸引至第一非显示区域21，像素实现第二带电粒子B和第三带电粒子C的混色显示。
当要实现第一带电粒子A、第二带电粒子B和第三带电粒子C混色显示状态时，如图9所示，对第一辅控模块521和第一主控模块511施加负电压，对第二主控模块512和第二辅控模块522施加正电压，控制第一主控模块511和第二主控模块512之间的驱动电压V满足V≥VB＞VA，V≥VB＞VC,，因此，此时驱动电压V大于等于第二带电粒子B的阈值电压，且此时的驱动电压大于第一带电粒子A和第三带电粒子C的阈值电压，同时，第一带电粒子A和第二带电粒子B与第一主控模块511因同带负电而相斥，第三带电粒子C与第二主控模块512因同带正电而相斥，所以，第一带电粒子A、第二带电粒子B和第三带电粒子C被驱动至第一主控模块511和第二主控模块512之间的显示区域1，像素实现第一带电粒子A、第二带电粒子B和第三带电粒子C的混色显示。
优选地，当需显示第三带电粒子C的颜色时，控制施加在第二主控模块512和第二辅控模块522的电压值相等，保证第二主控模块512和第二辅控模块522之间不会形成电场，避免出现因为第二主控模块512和第二辅控模块522电压值不等形成的电场对第三带电粒子C产生影响。并且，上述在实现不同颜色显示时，可先使像素重新回到白色状态，这样即可快速地实现目标颜色的显示，提高响应速度。
可以理解的是，以上对带电粒子的电性及阈值电压的说明并不用于起到对带电粒子的限定作用，在具体应用时，可以根据实际情况进行带电粒子的选取，比如上述带电粒子的种类可以为红绿蓝三种颜色的带电粒子，也可以为其余颜色的带电粒子，带电粒子的电性和阈值电压的大小也并不局限于上述情况。
实施例二
本实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例所提供的彩色电子纸，其有益效果与上述彩色电子纸的有益效果相同，在此不再赘述。
实施例三
本实施例提供一种彩色电子纸的显示方法，应用于上述实施例一提供的彩色电子纸，包括：获取目标颜色，根据目标颜色对各种颜色的带电粒子施加电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
通过上述彩色电子纸的显示方法可知，本实施例提供的彩色电子纸的显示方法，通过控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域，这样就避免了非目标颜色的带电粒子进入显示区域，进而消除了彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题，
具体地，本实施例通过向各种颜色的带电粒子提供驱动电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，以实现控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，进而实现彩色电子纸的显示。
值得注意的是，上述驱动电压需满足大于等于目标颜色的带电粒子的阈值电压，并且，当驱动电压大于等于至少两种颜色的带电粒子的阈值电压，目标颜色为至少两种颜色的带电粒子中阈值电压最高的带电粒子的颜色时，本实施例控制至少两种颜色的带电粒子中除目标颜色的带电粒子外的其他带电粒子位于非显示区域，以达到控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域的目的，这样就避免了非目标颜色的带电粒子进入显示区域，在实现单色显示的同时，进一步消除了彩色电子纸在显示过程中不同颜色的带电粒子分层排列而造成的色偏问题。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种彩色电子纸，包括显示区域和非显示区域，其特征在于，所述彩色电子纸还包括：相对设置的第一基板和第二基板；所述第一基板和第二基板之间填充有各种颜色的带电粒子；所述第一基板与第二基板相对的面上设有电压控制单元；或，所述第二基板与第一基板相对的面上设有电压控制单元；
所述电压控制单元用于控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，以及控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
2.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，所述非显示区域包括第一非显示区域和第二非显示区域，所述第一非显示区域位于显示区域的一侧，所述第二非显示区域位于显示区域的另一侧；
所述电压控制单元包括主控单元和辅控单元，所述主控单元包括第一主控模块和第二主控模块，所述第一主控模块位于第一非显示区域中靠近显示区域的一侧，所述第二主控模块位于第二非显示区域中靠近显示区域的一侧；
所述辅控单元包括第一辅控模块和第二辅控模块，所述第一辅控模块位于第一非显示区域中远离显示区域的一侧，所述第二辅控模块位于第二非显示区域中远离显示区域的一侧；
所述第一主控模块和第二主控模块用于向各种颜色的带电粒子提供驱动电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域；
所述第一辅控模块和第二辅控模块用于控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
3.根据权利要求2所述的彩色电子纸，其特征在于，所述驱动电压大于等于目标颜色的带电粒子的阈值电压。
4.根据权利要求3所述的彩色电子纸，其特征在于，所述驱动电压大于等于至少两种颜色的带电粒子的阈值电压，目标颜色为所述至少两种颜色的带电粒子中阈值电压最高的带电粒子的颜色时，所述第一辅控模块和第二辅控模块用于吸引所述至少两种颜色的带电粒子中除目标颜色的带电粒子外的其他带电粒子。
5.根据权利要求2所述的彩色电子纸，其特征在于，所述第一辅控模块包括至少一个电极；所述第二辅控模块包括至少一个电极。
6.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，当所述第一基板与第二基板相对的面上设有电压控制单元时，所述第一基板为下基板，所述第二基板为上基板。
7.根据权利要求1所述的彩色电子纸，其特征在于，当所述第二基板与第一基板相对的面上设有电压控制单元时，所述第二基板为下基板，所述第一基板为上基板。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-7所述的彩色电子纸。
9.一种彩色电子纸的显示方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的彩色电子纸，包括：
获取目标颜色，根据目标颜色对各种颜色的带电粒子施加电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域，并控制非目标颜色的带电粒子位于非显示区域。
10.根据权利要求9所述的彩色电子纸的显示方法，其特征在于，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域的方法为：向各种颜色的带电粒子提供驱动电压，控制目标颜色的带电粒子位于显示区域。
11.根据权利要求10所述的彩色电子纸的显示方法，其特征在于，所述驱动电压大于等于目标颜色的带电粒子的阈值电压。
12.根据权利要求11所述的彩色电子纸的显示方法，其特征在于，所述驱动电压大于等于至少两种颜色的带电粒子的阈值电压，目标颜色为所述至少两种颜色的带电粒子中阈值电压最高的带电粒子的颜色时，控制所述至少两种颜色的带电粒子中除目标颜色的带电粒子外的其他带电粒子位于非显示区域。
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