CN107924101A - 全内反射图像显示器中的双稳态增强 - Google Patents

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Abstract

全内反射图像显示器配备有双稳态增强粒子相互作用层。双稳态增强层赋予显示器在0V或断电时的双稳态。双稳态增强层可以在0V或断电时将粒子保持在前电极处的消逝波区域中的表面附近以保留暗态图像。粒子相互作用层可以在0V或断电时将粒子保持在后电极表面附近以保留明亮状态图像。对粒子密度的控制提高了双稳态性。

Description

全内反射图像显示器中的双稳态增强
相关申请
本公开要求2015年9月2日递交的美国临时申请No.62/213,344的递交日期的优先权，上述申请通过引用全部结合于此。
技术领域
本申请总体涉及反射图像显示器。具体地，本公开涉及在全内反射图像显示器中实现双稳态。
背景技术
全内反射(TIR)图像显示器中的光调制可以通过在低折射率介质中移动多个光吸收电泳移动粒子中的至少一个电泳移动粒子来控制。在跨电泳介质的施加电压的情况下，粒子可以在包括凸状突出物的高折射率前面板的表面处移入和移出消逝波区域。粒子可以具有带有单一光学特性的正电荷或负电荷。显示器的第一光学状态可以在当粒子进入消逝波区域并且阻止(frustrate)TIR时形成，其中，入射光线可以被移动粒子吸收(被称为暗态)。当粒子朝向后面的电极从消逝波区域中移出时，可以显示第二光学状态，其中光线可以被全内反射以形成光亮或明亮状态。显示器可以包括第二颜色的可选的第二多个粒子和与第一多个粒子相反的电荷极性，并且能够形成第三光学状态。以受控的方式将像素驱动到各个光学状态可以产生图像以向观看者显示信息。
如果在断开显示器的电源后图像可以被保持一段时间，则图像呈现双稳态。双稳态(可互换地，图像稳定性)延长电池寿命并且降低运行期间的能量成本。双稳态还可以延长显示器寿命并且降低维护和更换成本。这些是对于在商业和单用户应用中采用TIR图像显示器的一些关键特质。本领域需要提高双稳态。
附图说明
本公开的这些和其他实施例将参考以下示例性和非限制性说明来讨论，其中，相似的元素被类似地编号，并且其中：
图1描绘了根据本公开的一个实施例的具有双稳态增强层的TIR图像显示器的横截面；
图2是在切换期间具有双稳态增强层的TIR图像显示器的图形表示；以及
图3示意性地示出了用于实现本公开的实施例的示例性系统。
具体实施方式
公开的实施例总体涉及提供图像双稳态的方法、系统和装置。在一个实施例中，公开了包括双稳态增强层的装置。公开的实施例增强了双稳态和光学性能，同时当电源接通时保持切换特性。当设备通电时，双稳态增强层可能不会显著影响显示器的速度或切换性能。
图1描绘了根据本公开的一个实施例的具有双稳态增强层的TIR图像显示器的横截面。图1中的显示器100包括连续的透明前面板(可互换地，外面板)102，其具有朝向观看者106的外表面104。前面板102可以包括聚合物或玻璃中的一种或多种。面板102在内表面上还包括多个凸状突出物108。凸状突出物可以包括一个或多个珠或半珠，或可以以珠或半珠的形状或以如图1所示的半球形突出物的形状。至少一个凸状突出物可以包括聚合物。凸状突出物可以紧密地布置在一起以形成向内突出的单层，其厚度大致等于突出物中的一个的直径。多个突出物可以包括各种尺寸的突出物。突出物中的每一个都可以接触紧邻该突出物的所有突出物。相邻的突出物之间可能保留最小的间隙或没有间隙。在示例性实施例中，面板102可以具有大于约1.6的折射率。具有多个凸状突出物108的面板102可以通过压花、挤压或其他类似方法或其组合来制造。无论设计如何，突出物都可以具有TIR能力，并且可以在基于TIR的显示器中可互换地使用。
图1中的显示器100还可以包括位于凸状突出物的阵列108的表面上的透明前电极110。前电极层110可以包括氧化铟锡(ITO)、导电聚合物(诸如BAYTRON PTM或导电纳米粒子)、金属纳米线、石墨烯或其它导电碳同素异形体或分散在大体透明的聚合物中的这些材料的组合中的一种或多种。
显示器100还可以包括后支撑面板112。面板112的内表面被示出有后电极层114。后电极层114可以包括TFT阵列电极、图案化直接驱动阵列电极或无源矩阵阵列电极中的一个或多个。(一个或多个)可选介电层(未示出)可以位于前电极层110或后电极层114的顶部、或前电极层和后电极层两者的顶部。(一个或多个)可选介电层可以各自具有至少80纳米的厚度。在示例性实施例中，厚度是大约80-200纳米。可选介电层可以包括聚合物或玻璃中的一种或多种。在示例性实施例中，介电层可以包括聚对二甲苯。在其他实施例中，介电层可以包含卤代聚对二甲苯。在示例性实施例中，介电层可以包括聚酰亚胺。在其他实施例中，介电层可以包括SiO2、含氟聚合物、聚降冰片烯或没有极性基团的基于烃的聚合物。前电极或后电极上或前电极层和后电极层两者上的可选介电层可以各自具有至少80纳米的厚度。在示例性实施例中，厚度是大约80-200纳米。在一些实施例中，介电层可以包括针孔。
空腔116由前面板102和后面板112形成，并且可以包括介质118。介质118可以是空气或液体。在一些实施例中，介质118可以是碳氢化合物。在其他实施例中，介质118可以是氟化烃或全氟化烃。介质118可以是透明的。介质118可以限定折射率小于约1.4的液体。在示例性实施例中，介质118的折射率小于外部面板102的折射率。在示例性实施例中，介质118可以是FluorinertTM。
图1中的显示器100还可以包括悬挂在介质118内的多个光吸收粒子120。粒子120可以包括正电荷极性或负电荷极性。粒子可以是染料或颜料或其组合。粒子可以包含有机材料或无机材料中的一种或多种。介质118还可以包括第二多个粒子(图1中未示出)。第二多个粒子可以包括电荷极性或可以是弱电荷的或不带电的。第二多个粒子可以具有带有与第一多个粒子的电荷极性相反的电荷极性的至少一个粒子。第二多个粒子可以是光吸收或光反射中的一个或多个。第二多个粒子可以是染料或颜料或其组合。第二多个粒子可以包括有机材料或无机材料中的一种或多种。介质118还可以包含分散剂、带电剂、表面活性剂、絮凝剂、粘度调节剂或聚合物中的一种或多种。
显示器100还可以包括电压偏置源(未在图1中示出)。偏置源可以跨空腔116中的介质118施加电压偏置，以电泳地移动第一多个粒子120中的至少一个粒子。偏置源可以另外移动可选的第二多个粒子中的至少一个粒子。偏置源可以用于将多个粒子移动到前电极110或后电极114、或前电极110和后电极114之间的空腔116中的任何位置。
在一个实施例中，显示器100还包括双稳态增强层122。双稳态增强层可以直接或间接地位于前电极层110上，使得双稳态层位于层110和介质118之间。第二双稳态增强层还可以被添加在层114和介质118之间的后电极层114(未在图1中示出)的顶部。双稳态增强层122是可以改善显示器中的双稳态同时保留显示器的切换性能的层。
可以调节层122的表面属性，以控制在层122的表面和电泳移动粒子120之间的吸引力。这还可以被称为层122的保持强度。分子可以附着或结合到前电极层110或后电极层114中的一个或多个以产生双稳态增强层。层122可以包括不同电负性的侧基。在一些实施例中，用于产生双稳态增强层的一些分子可以具有包括烃的侧基。在一些实施例中，双稳态增强层可以包括卤代烃。卤代烃可以包括氟、氯或溴原子中的一个或多个。在其他实施例中，双稳态增强层的一些侧基可以包括不同水平的电子离域化，诸如苯甲基、噻吩(thiophene)、吡咯(pyrrole)、富勒烯或蒽(anthracene)基或具有扩展的电子离域化的其他基团中的一种或多种。在其它实施例中，双稳态增强层的一些侧基可能能够氢键合；诸如胺、硫醇、羟基或羧酸。在其他实施例中，一些基团可以是离子型的和带电荷的，诸如季胺或醇盐。本文描述的用于产生双稳态增强层的侧基可以共价结合到前电极层110。在示例性实施例中，侧基可以是有机硅氮烷或有机硅烷基中的一种或多种。在其他实施例中，有机硅氮烷或有机硅烷中的一种或多种可以共价结合到基于ITO的前电极或后电极层中的一个或多个。
在一些实施例中，图1中的显示器100可以包括也可以用作双稳态增强层122的介电层。介电层可以是无机材料或有机材料中的一种或多种。例如，SiO2也可以用作两者。SiO2表面上的羟基-OH位点是极性的并且可以用于与粒子120的表面相互作用。SiO2表面上的羟基-OH基可以被转化为诸如-O-Na+的醇盐基。SiO2层的属性可以通过与酸或碱的反应来调节。
在一些实施例中，介电层可以具有化学活性位点，其中其他分子可以共价结合到介电层的表面，以产生层122来修改表面属性。例如，SiO2可以用作介电层，因为分子可以结合到表面上的游离Si-OH位点。介电层可以是聚对二甲苯类聚合物。可以使用某些替代的聚对二甲苯涂层，其具有其中分子可以共价结合到表面的化学反应位点。基于聚对二甲苯的涂层可以优选地使用，因为它们倾向于产生均匀的无针孔的薄膜。在实施例中，可以使用聚对二甲苯A，该聚对二甲苯A在主干中的每个重复单元中具有一个胺基。在另一实施例中，可以使用聚对二甲苯AM，该聚对二甲苯AM在聚合物的主干中的重复单元中具有亚甲基胺基。在另一实施例中，可以使用聚对二甲苯H，该聚对二甲苯H在聚合物的主干中的重复单元中具有甲酰基。在其他实施例中，可以使用聚对二甲苯X，该聚对二甲苯X在聚合物的主干中具有可交联的烃位点。
在一些实施例中，多孔SiO2层可以位于前电极层110或后电极层114中的一个或多个的顶部，以用作锚层用来附着分子以用作粒子相互作用层。锚层可用于附着分子，以产生通常可能不能附着到电极层的双稳态增强层。在一些实施例中，可以在电极层上施加薄SiO2层以附着有机硅氮烷或有机硅烷基侧基中的一个或多个。如果该施加不需要介电层或如果需要包括针孔的介电层，则多孔SiO2层可以不用作介电层。
在其他实施例中，表面活性剂可以被添加到介质118中，该介质118可以具有对前电极层或后电极层中的一个或多个，或对可选前介电层或后介电层中的一个或多个的亲和性。例如，将来自Dupont的Capstone系列氟表面活性剂(诸如Capstone FS-22、CapstoneFS-83或Capstone FS-3100的氟表面活性剂)或来自Pilot Chemical的Masurf系列的SCT含氟代脂族表面活性剂(Masurf FS-2800、Masurf FS-2900)与介质118进行混合。氟表面活性剂可以迁移以使介电涂层表面氟化。
在其他实施例中，可以将包括期望的反应官能团的表面活性剂与介电涂层制剂进行组合。表面活性剂在介电涂层形成期间可以大体上移动到涂层表面，并且可以在介电涂层固化步骤期间被共价键合到涂层基质中。在示例性实施例中，表面活性剂可以利用一个或多个氟、溴或氯原子来卤化。
在一个实施例中，SiO2层被用于前电极和后电极两者上的双稳态增强层和可选介电层。在另一实施例中，SiO2层仅用于位于前电极上的双稳态增强层和可选介电层。在另一实施例中，SiO2层仅用于位于后电极上的双稳态增强层和可选介电层。
在一些实施例中，可以将SiO2层用于前电极和后电极中的一个或多个上的可选介电层或锚层、或介电层和锚层两者。然后，N-丙基三甲氧基硅烷(SIP6918)、十六烷基三甲氧基硅烷(SIH5925)、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷(SIT8372)、N-三甲氧基甲硅烷基丙基-N、N、N-三甲基氯化铵(SIT8415)、(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷(SIT8176)、十八烷基二甲基(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化铵(SIO6620.0)、3-(七氟异丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(SIH5842.2)、Gelest有限公司(Gelest,Inc.)的(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三甲氧基硅烷(SIH5841.5)或九氟己基三甲氧基硅烷(SIN6597.7)或迈图高新材料公司(Momentive Performance Materials,Inc.)的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A714)或其它类似的分子结构中的一种或多种可以附着或接枝(graft)到表面上以产生双稳态增强层，该双稳态增强层将粒子120保持到表面以在断电时产生双稳态显示。
在示例性实施例中，双稳态层可以具有与介质118中的表面活性剂或电荷控制剂、以及粒子120上的涂层中的一种或多种相类似的分子结构。这可以通过表面-粒子相互作用来促进双稳态增强。
在示例性应用中，显示器100以以下方式操作。当通电时，跨介质116施加的电压偏置将粒子120保持在电极层110和114的表面附近。这在图1中示出，其中在虚线124的左边，粒子120在通电时被保持在后电极，该后电极处不存在可选双稳态增强层。这产生显示器的大体上稳定的明亮或白状态，其中代表性入射光线126被全内反射回朝向观看者，作为反射光线128。替代地，粒子120可以在通电时被保持在前电极110附近以阻止TIR，并且产生显示器的暗态。
在虚线124的右侧，当电源接通时粒子120被保持在多个凸状突出物108和前电极110的表面附近。当显示器的电源断开时，双稳态增强层122的表面-粒子相互作用能够将粒子120保持在前电极层110附近。这有助于大体上保留图像并且产生双稳态显示。这大体上防止了粒子迁移到介质118的体积中和离开可能阻止TIR以产生光吸收或显示器的暗态的消逝波区域。该现象由被粒子120吸收的代表性入射光线130和132示出。由于粒子120在断电时被保持在全内反射被阻止的前电极110附近，这产生了图像显示的暗态。双稳态层还可以通过将粒子保持在后电极处以防止粒子迁移到消逝波区域并阻止TIR来增强显示器的明亮状态。
在一些实施例中，可选双稳态增强层可以被添加到后电极表面114的顶部。双稳态增强层处的表面-粒子相互作用可以大体上防止位于后电极处的粒子120迁移到介质118中并且最终迁移到前电极，在该处它们可能会阻止TIR并降低白状态。
图2是在切换期间具有双稳态增强层的TIR图像显示器的图形表示。在图2中，示出了驱动电压分布图200，其中，x轴是以秒为单位的偏压驱动时间，并且右侧的y轴是施加到后电极的驱动电压。前电极接地。曲线202左侧的y轴是光学反射率。每个样本随时间的反射率被持续记录，同时后电极上的电压以步进方式从0V切换到+2V、0V、-2V，再回到0V(这是一个完整的循环)，以在基于碳氟化合物的介质中的前电极和后电极之间电泳地移动粒子120(图1)。每个电压步骤保持5秒。
测试五个样本，每个样本具有不同的组成。图2中标记为“SiO2”的第一样本包括在前电极和后电极二者上的SiO2电介质的层，厚度约为50nm。样本“SiO2”还用作双稳态增强粒子相互作用层。标记为“A174”的第二样本包括在前电极和后电极二者上的约50nm的SiO2介电层、以及接枝到每个SiO2层上的3-十六烷基三甲氧基硅烷层。标记为“SIH5925”的第三样本包括在前电极和后电极两者上的约50nm的SiO2介电层、以及接枝到每个SiO2层上的十六烷基三甲氧基硅烷层。标记为“SIT8372”的第四样本包括在前电极和后电极二者上的约50nm的SiO2介电层、以及接枝到每个SiO2层上的3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷层。最后，标记为“SIP6918”的第五样本包括在前电极和后电极二者上的约50nm的SiO2介电层、以及接枝到每个SiO2层上的N-丙基三甲氧基硅烷层。
图2示出了从30s开始到50s结束的一个完整的驱动周期的光学响应。在时间30s之前，SIH5925(虚线)和A174(短划线)曲线的反射率值大于50％，而SiO2(实线)和SIT8372(-X-)曲线的反射率值小于10％。在时间30s处将后电极切换至+2V之后，所有反射率值都降至小于10％。这表明通过施加-2V的电压偏置，带正电的粒子被移动到前电极。SIP6918(-◆-)样本不稳定，并且仅暂时达到约20％的反射率值。这对于观看者呈现为深灰色。整体而言，SIP6918样本在整个测试中表现出较差的性能。
当在时间35s处将后电极切换到0V时，SIH5925和A174曲线几乎瞬间返回到大于50％的反射率。这表明粒子从前电极移开。相反，SiO2和SIT8372的反射率值保持在小于10％的相同水平，这指示粒子在0V时保留在前电极处。在时间40s处后电极切换到-2V时，SiO2样本的反射率达到大于50％。这指示大体上所有带正电的粒子都以+2V的电压偏置从前电极移开。SIT8372样本的反射率只有约20％，这表明只有一部分粒子通过所施加的偏压从前电极上移除。
基于接枝到SiO2表面上的硅烷分子的极性，表面的相对电负性水平应遵循以下顺序：SIP6918<SIH5925<A174<SiO2<SIT8372。电池在断电时将粒子保持在位于前电极上的介电层附近的能力似乎与极性水平有较好的关联。粒子不能通过电压偏置被推到足够靠近具有包含SIP6918的层的前电极。仅当保持驱动电压(通电)时，包含SIH5925和A174的层的电池仍保持在前电极表面附近。当电压被移除时，仅具有作为介电层和双稳性增强粒子相互作用层的SiO2层的电池中的粒子保留在表面处。具有SIT8372层的电池中的粒子被紧紧固定在前电极层上的SIT8372层，并且不能通过前电极处的2V偏压被移开。
基于图2中的图形数据，可以通过修改消逝波区域附近的双稳态增强层来控制和调节粒子表面相互作用的强度。如数据指出的，这样做的一种方法可能是对层的极性或共价结合到双稳态增强层的侧基的极性进行控制。
应该注意，控制在介质118中悬浮的电泳移动粒子120的量或浓度是重要的。双稳态增强粒子相互作用层是与粒子相互作用的二维表面，当该粒子被吸引到粒子相互作用层时形成二维层。如果浓度过高，则无法与粒子相互作用层122相互作用的粒子可能在断电时漂移或扩散离开表面并且进入介质118中。因此，粒子120可能移动到降低图像质量和长期显示性能的空腔116内的不期望的位置。如果粒子浓度过低，则可能没有足够的粒子当需要时充分地阻止全内反射，导致不足的暗态。在一些实施例中，粒子可以包括对相邻粒子有吸引力的表面，限制了粒子从与双稳态增强层相互作用的粒子层的扩散。
如果粒子密度保持在最佳显示光学性能所必须的最低限度处，则可以观察到本发明的附加益处。这种益处还可以产生双稳态。这可以在当粒子已经在电极层附近移动并被致密化时发生。对于低粒子密度，在致密化表面层后面的松散材料正在消耗粒子(这需要相当长的时间)。这种消耗还可能剥蚀(denude)电荷区域，从而减慢当显示器关闭电源时表面上填充的粒子的重新分布。这可能会产生图像稳定型。
图3示出了根据本公开的一个实施例的用于控制显示器的示例性系统。在图3中，显示器300由具有处理器330和存储器320的控制器340控制。在不脱离所公开的原理的情况下，控制器340中可以包括其他控制机制和/或设备。控制器340可以限定硬件、软件或者硬件和软件的组合。例如，控制器340可以限定用指令编程的处理器(例如，固件)。处理器330可以是实际处理器或虚拟处理器。类似地，存储器320可以是实际存储器(即，硬件)或虚拟存储器(即，软件)。
存储器320可以存储要由处理器330执行以驱动显示器300的指令。该指令可以被配置为操作显示器300。在一个实施例中，指令可以包括通过电源350与显示器300相关联的偏置电极(未示出)。当被偏置时，电极可以使得电泳粒子朝向或远离在前透明面板的内表面处的多个凸状突出物的表面的邻近区域移动，从而吸收或反射在前透明面板的内表面处接收到的光。通过将电极进行适当偏置，可以将粒子(例如，图1中的粒子120)在前透明面板的内表面处的多个突起物的表面附近移动到消逝波区域之中或附近，从而大体上或选择性地吸收或反射入射光。吸收入射光会产生暗态或彩色状态。通过将电极进行适当偏置，可以将粒子(例如，图1中的粒子120)从前透明面板的内表面处的多个突起物的表面移开并且离开消逝波区域，从而反射或吸收入射光。反射入射光会产生光亮状态。
在一些实施例中，包括本文描述的双稳态增强层的任何反射图像显示器还可以包括至少一个侧壁(也可以被称为横壁)。侧壁限制粒子沉降、漂移和扩散以改善显示性能和双稳态性。侧壁可以位于包括粒子和介质的光调制层内。侧壁可以从前电极、后电极或前电极和后电极两者完全或部分地延伸。侧壁可以包括塑料、金属或玻璃或其组合。侧壁可以形成井或隔室(未示出)以限制电泳移动粒子。侧壁或横壁可以被配置为形成例如方形、三角形、五角形或六角形或其组合之类的井或隔室。壁可以包括聚合物材料并且通过包括光刻、压花或模制的常规技术来图案化。这些壁有助于限制移动粒子以防止该粒子的沉降和迁移，这可能导致显示性能随时间的推移而变差。在某些实施例中，显示器可以包括横壁，该横壁完全桥接由空气或液体介质和电泳移动粒子所在区域中的前电极和后电极产生的间隙。在某些实施例中，本文描述的反射图像显示器可以包括局部横壁，该局部横壁仅部分地桥接由空气或液体介质和移动粒子所在区域中的前电极和后电极产生的间隙。在某些实施例中，本文描述的反射图像显示器还可以包括横壁和局部横壁的组合，其可以完全和部分地桥接由介质和电泳移动粒子所在区域中的前和后电极产生的间隙。
在一些实施例中，包括本文描述的双稳态增强层的任何反射图像显示器还可以包括彩色滤光片阵列层。彩色滤光片阵列层可以包括红色、绿色和蓝色或青色、品红色和黄色彩色滤光片中的至少一个或多个。
在一些实施例中，包括本文描述的双稳态增强层的任何反射式图像显示器还可以包括定向前光系统。定向前光系统在每个显示器中的前面板的外表面上可以包括光源、光导和光提取器元件的阵列。定向光系统可以位于前面板的外表面和观看者之间。前光源可以限定发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、或表面安装技术(SMT)白炽灯。光导可以被配置为将光引导到透明外部面板的前整个表面，而光提取器元件在垂直方向上将光引导到朝向前面板的(例如以30°锥体为中心的)狭窄角度内。定向前光系统可以与本文描述的显示器架构中的横壁或彩色滤光片层或其组合一起使用。
在一些实施例中，包括本文描述的双稳态增强层的任何反射图像显示器还可以包括至少一个边缘密封件。边缘密封件可以是热或光化学固化材料。边缘密封件可以包括环氧树脂、硅树脂或其他基于聚合物的材料中的一种或多种。
在其他实施例中，包括本文描述的双稳态增强层的任何反射图像显示器还可以包括光扩散层，以“软化”由观看者观察到的反射光。在其他实施例中，光扩散层可以与前光组合使用。
在其他实施例中，包括本文描述的双稳态增强层的任何反射图像显示器还可以包括至少一个间隔单元。至少一个间隔单元可以控制前面板和后面板之间的间隙或空腔的间隔。间隔结构可以呈圆形或椭圆形珠、块、圆柱或其他几何形状中的一种或多种的形状。间隔结构可以包括塑料或玻璃中的一种或多种。
应该注意，虽然本文显示器发明的焦点是基于TIR的显示器，但是本发明还可以用于非TIR显示器的反射式图像显示器。这样的显示器可以是在前面板上不存在凸状突出物的显示器。
本文描述的显示器实施例中，它们可以用于诸如但不限于电子书阅读器、便携式计算机、平板电脑、蜂窝式手机、智能卡、标牌、手表、可穿戴设备、货架标签、闪存驱动器、和户外广告牌或包括显示器的户外标牌。显示器可以由电池、太阳能电池、风、发电机、电源插座、AC电源、DC电源或其他装置中的一个或多个进行供电。
以下示例性和非限制性实施例提供了本公开的各种实现方式。示例1涉及一种能够在断电状态下保留图像的反射图像显示设备，该显示设备包括：光学透明面板，具有在内表面上包括多个凸状突出物的表面；前电极；后电极；在前电极和后电极之间包含的介质；悬浮在该介质内的至少一个带电电泳移动粒子；双稳态增强层；以及电压源，用于跨该介质施加电压偏置，以在前电极和后电极之间形成电磁场以移动至少一个电泳移动粒子。
示例2涉及示例1的图像显示设备，还包括一个或多个介电层。
示例3涉及示例2的图像显示设备，其中，该一个或多个介电层为SiO2。
示例4涉及示例1的图像显示设备，其中，该双稳态增强层包括至少一个有机硅烷基。
示例5涉及示例1的图像显示设备，其中，该双稳态增强层还用作介电层。
示例6涉及示例1或2的图像显示设备，还包括定向前光。
示例7涉及示例1的图像显示设备，还包括彩色滤光片层。
示例8涉及示例1的图像显示设备，还包括边缘密封件。
示例9涉及示例1的图像显示设备，还包括间隔结构。
示例10涉及示例1的图像显示设备，其中，该后电极是直接驱动图案阵列、薄膜晶体管阵列或无源矩阵阵列。
示例11涉及一种包含指令的有形机器可读非暂态存储介质，可以与本文描述的包括粒子相互作用层的显示器结合使用。当由一个或多个处理器执行时，使得执行包括以下各项的操作：将至少一个带电电泳粒子定位在位于电极对的一对相反电极之间的透明介质中；用初始电压偏置来将该电极对的每个电极进行偏置，以在其之间形成电磁场以将该至少一个带电电泳粒子附着到该电极对的前电极或后电极；以及提供在0V或断电时将该图像保持在显示器中，从而防止该至少一个带电电泳粒子从该电极对的一个电极到该电极对的第二电极的移动。
示例12涉及示例11的有形机器可读非暂态存储介质，其中，将每个电极进行偏置的步骤还包括：将该前电极和后电极中的每一个电极偏置到大体上相同的电压偏置。
示例13涉及示例11的有形机器可读非暂态存储介质，其中，将每个电极进行偏置的步骤还包括：将该前电极和后电极中的每一个电极偏置到不同的电压偏置。
示例14涉及示例11的有形机器可读非暂态存储介质，其中，将每个电极进行偏置的步骤还包括：在前电极和后电极之间形成电压梯度。
示例15涉及示例11的有形机器可读非暂态存储介质，其中，将每个电极进行偏置的步骤还包括：调节至少一个电泳粒子在前电极和后电极之间的移动。
尽管本公开的原理已经关于本文所示的示例性实施例进行了说明，本公开的原理不限于此并且包括对其的任何修改、变化或置换。

Claims (15)

1.一种能够在断电状态下保留图像的反射图像显示设备，该显示设备包括：
光学透明片，所述光学透明片具有在内表面上包括多个凸状突出物的表面；
前电极；
后电极；
介质，所述介质被包含在在所述前电极和所述后电极之间；
至少一个带电电泳移动粒子，所述至少一个带电电泳移动粒子悬浮在所述介质内；
双稳态增强层；以及
电压源，所述电压源用于跨所述介质施加电压偏置，以在所述前电极和所述后电极之间形成电磁场以移动所述至少一个电泳移动粒子。
2.根据权利要求1所述的图像显示设备，还包括一个或多个介电层。
3.根据权利要求2所述的图像显示设备，其中，所述一个或多个介电层为SiO2。
4.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述双稳态增强层包括至少一个有机硅烷基。
5.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述双稳态增强层还用作介电层。
6.根据权利要求1或2所述的图像显示设备，还包括定向前光。
7.根据权利要求1所述的图像显示设备，还包括彩色滤光片层。
8.根据权利要求1所述的图像显示设备，还包括边缘密封件。
9.根据权利要求1所述的图像显示设备，还包括间隔结构。
10.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述后电极是直接驱动图案阵列、薄膜晶体管阵列或无源矩阵阵列。
11.一种包含指令的有形机器可读非暂态存储介质，其可以与本文描述的包括粒子相互作用层的显示器结合使用，当由一个或多个处理器执行时，使得执行包括以下各项的操作：
将至少一个带电电泳粒子定位在位于电极对的一对相反电极之间的透明介质中；
用初始电压偏置来将所述电极对的每个电极进行偏置，以在其之间形成电磁场以将所述至少一个带电电泳粒子附着到所述电极对的前电极或后电极；以及
提供在0V或断电时将所述图像保持所述显示器中，从而防止所述至少一个带电电泳粒子从所述电极对的一个电极到所述电极对的第二电极的移动。
12.根据权利要求11所述的有形机器可读非暂态存储介质，其中，所述将每个电极进行偏置的步骤还包括：将所述前电极和所述后电极中的每一个电极偏置到大体上相同的电压偏置。
13.根据权利要求11所述的有形机器可读非暂态存储介质，其中，所述将每个电极进行偏置的步骤还包括：将所述前电极和所述后电极中的每一个电极偏置到不同的电压偏置。
14.根据权利要求11所述的有形机器可读非暂态存储介质，其中，所述将每个电极进行偏置的步骤还包括：在所述前电极和所述后电极之间形成电压梯度。
15.根据权利要求11所述的有形机器可读非暂态存储介质，其中，所述将每个电极进行偏置的步骤还包括：调节所述至少一个电泳粒子在所述前电极和所述后电极之间的移动。
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