CN110147021A - 电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法 - Google Patents

电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电泳显示装置领域，具体涉及一种电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法。所述电泳液包括：第一类颜料粒子、第二类颜料粒子和第三类颜料粒子；所述第一类颜料粒子、第二类颜料粒子和第三类颜料粒子的粒径相同，且第二类颜料粒子与第三类颜料粒子的电性相同，第一类颜料粒子的电性与第三类颜料粒子的电性相反；第二类颜料粒子的质量是第三类颜料粒子质量的3~6倍。所述图像显示设备包括多个显示单元，每个所述显示单元均包括电泳槽，每个所述电泳槽中填充如本发明第一方面所述的电泳液。本发明提供的电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法能够通过施加不同的正负电压来控制粒子的上、下移动，从而显示出不同的颜色。

Description

电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法
技术领域
本发明涉及电泳显示装置领域，具体涉及一种电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法。
背景技术
现有多色粒子显示屏中的电泳液包括第一类颜料粒子、第二类颜料粒子和第三类颜料粒子，第二类颜料粒子与第三类颜料粒子电荷极性相同，但第三类颜料粒子强度较低，第二类颜料粒子具有阈值电压。现有的多色粒子显示屏在驱动时存在以下几点问题：
1. 第二类颜料粒子受阈值电压影响，需要高电压驱动，功耗偏高；
2. 第三类颜料粒子强度弱，驱动时间长，刷新速度慢；
3. 现有多色粒子显示屏不符合热力学原理，随着时间的推移，高强度第二类颜料粒子和低强度第三类颜料粒子的电荷强度会逐步相近，最终无法区分开第二类颜料粒子和第三类颜料粒子，导致两种颜料粒子混合，造成混合颜色。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供的电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法能够通过施加不同的正负电压来控制粒子的上、下移动，从而显示出不同的颜色。
根据本发明提供的技术方案，
作为本发明的第一方面：
提供一种电泳液，所述电泳液包括：第一类颜料粒子、第二类颜料粒子和第三类颜料粒子；
所述第一类颜料粒子、第二类颜料粒子和第三类颜料粒子的粒径相同，且第二类颜料粒子与第三类颜料粒子的电性相同，第一类颜料粒子的电性与第三类颜料粒子的电性相反；第二类颜料粒子的质量是第三类颜料粒子质量的3~6倍。
作为本发明的第二方面：
提供一种图像显示设备，所述图像显示设备包括多个显示单元，每个所述显示单元均包括电泳槽，每个所述电泳槽中填充如本发明第一方面所述的电泳液。
进一步地，所述电泳槽的顶部为观察侧板，所述电泳槽的底部为相对侧板，电泳槽的周围设有电浆阻隔堰，相邻两个显示单元由所述电浆阻隔堰隔离。
进一步地，每个所述显示单元的观察侧板包括ITO层和透明电极层，所述ITO层设于所述电浆阻隔堰上，所述透明电极层设于所述ITO层上；相邻两个显示单元之间的ITO层相连，以及相邻两个显示单元之间的透明电极层相连。
进一步地，每个所述显示单元的相对侧板包括TFT 层，每个显示单元的TFT 层上分别设有像素电极层，且相邻两个显示单元的TFT 层相连，相邻两个显示单元的像素电极层之间设有像素电极间隔层；所述像素电极间隔层将相邻两个像素电极层间隔，所述电浆阻隔堰设置在像素电极间隔层上，所述电浆阻隔堰上设有间隔粒子。
作为本发明的第三方面，
提供一种图像显示驱动方法，所述图像显示驱动方法包括：
施加电压给如本发明第二方面所述图像显示设备中的显示单元的像素电极层；
所施加的电压是电性为正的高电压、电性为负的高电压、电性为正的低电压以及电性为负的低电压中的任意一种；
根据施加在每个显示单元像素电极层上电压的不同，各个显示单元透明电极层一侧呈现出与电泳液中颜料粒子相对应的颜色。
进一步地，若施加在显示单元的像素电极层上的电压是电性为高电压时，且高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子相反，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子与所述高电压的电性相同；
第一类颜料粒子受到像素电极层的电场力为引力，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子受到像素电极层的电场力为斥力；第一类颜料粒子在所述引力的作用下移动到像素电极层的一侧，所述第二类颜料粒子和第三类颜料粒子在所述斥力的作用移动到透明电极层的一侧；
位于透明电极层上的第三类颜料粒子被第二类颜料粒子挤下，第二类颜料粒子移动到第三类颜料粒子的上方；
显示单元的透明电极层一侧呈现出第二类颜料粒子的颜色。
进一步地，若施加在显示单元的像素电极层上的电压是高电压时，且高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子相同，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子与所述高电压的电性相反；
第一类颜料粒子受到像素电极层的电场力为斥力，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子受到像素电极层的电场力为引力；第一类颜料粒子在所述斥力的作用下移动到透明电极层的一侧，所述第二类颜料粒子和第三类颜料粒子在所述引力的作用移动到像素电极层的一侧；
位于像素电极层上的第三类颜料粒子被第二类颜料粒子挤出，第三类颜料粒子移动到第二类颜料粒子的上方；
显示单元的透明电极层一侧呈现出第一类颜料粒子的颜色。
进一步地，若施加在显示单元的像素电极层上的电压是电性为低电压时，且低电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子相反，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子与所述低电压的电性相同；
第一类颜料粒子受到像素电极层的电场力为引力，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子受到像素电极层的电场力为斥力；第一类颜料粒子在所述引力的作用移动到像素电极层的一侧，第二类颜料粒子和第三类颜料粒子在所述斥力的作用移动到透明电极层的一侧；
所述第三类颜料粒子受到的斥力与第二类颜料粒子受到的斥力相同，因此第三类颜料粒子的加速度大于第二类颜料粒子的加速度；第三类颜料粒子移动到第二类颜料粒子的上方；
显示单元的透明电极层一侧呈现出第三类颜料粒子的颜色。
从以上所述可以看出，本发明提供的电泳液、图像显示设备和图像显示驱动方法，与现有技术相比具备以下优点：
其一：可以直接驱动第三类颜料粒子，提高电浆显示屏刷新速度。
其二：第一类颜料粒子、第二类颜料粒子和第三类颜料粒子均无阈值电压，驱动电压低，功耗低。
其三：第二类颜料粒子与第三类颜料粒子电荷强度相等，不会造成第二类颜料粒子与第三类颜料粒子之间电荷相互吸引，引起第二类颜料粒子与第三类颜料粒子混合，避免出现混合颜色。
附图说明
图1为本发明第二方面的结构示意图。
图2为本发明第一方面第一种实施例和第二方面的示意图。
图3为本发明第一方面第二种实施例和第二方面的示意图。
1. 第一类颜料粒子，2. 第二类颜料粒子，3. 第三类颜料粒子，100. 显示单元，100a. 第一显示单元，100b.第二显示单元，100c. 第三显示单元，110. 电泳槽，120. 观察侧板，121. ITO层，122. 透明电极层，130. 相对侧板，131. TFT 层，132. 像素电极层，133. 像素电极间隔层，140. 电浆阻隔堰，141. 间隔粒子。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
作为本发明的第一方面，提供一种电泳液，所述电泳液包括：第一类颜料粒子1、第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3，所述第一类颜料粒子1、第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3的粒径相同，所述粒径范围为：200nm~600nm，优选所述粒径范围为：300nm~400nm；所述第二类颜料粒子2与第三类颜料粒子3的电性相同且第二类颜料粒子2的质量是第三类颜料粒子3的质量的3~6倍；优选地，所述第二类颜料粒子2的质量是第三类颜料粒子3的质量的4~5倍；
需要解释的是，第一类颜料粒子1为白色粒子或黑色粒子，第二类颜料粒子2为黑色粒子或白色粒子，第三类颜料粒子3为有色粒子，可以是红、黄、橙、绿、蓝等各种颜色，第一类颜料粒子1、第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3的电荷强度相同，需要解释的是所述电荷强度表示各颜料粒子的带电量，且第一类颜料粒子1、第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3均无阈值电压。
本发明第一方面的第一种实施例：
如图2所示，第一类颜料粒子1为白色粒子，其电性为负；第二类颜料粒子2为黑色粒子，其电性为正；第三类颜料粒子3为有色粒子，其电性为正。
本发明第一方面的第二种实施例：
如图3所示，第一类颜料粒子1为黑色粒子，其电性为正；第二类颜料粒子2为白色粒子，其电性为负；第三类颜料粒子3为有色粒子，其电性为负。
作为本发明的第二方面，提供一种图像显示设备，所述图像显示设备包括多个显示单元100，如图1~图3所示，显示单元100包括从左至右依次排列的第一显示单元100a、第二显示单元100b和第三显示单元100c。
每个所述显示单元100包括电泳槽110，所述电泳槽110中填充有如本发明第一方面所述的电泳液，所述电泳槽110的顶部为观察侧板120，所述电泳槽110的底部为相对侧板130，电泳槽110的周围设有电浆阻隔堰140，相邻两个显示单元100由所述电浆阻隔堰140隔离；
每个所述显示单元100的相对侧板130包括TFT 层131（即晶体管薄膜层），相邻两个显示单元100的TFT 层131相连，每个显示单元100的TFT 层131上分别设有像素电极层132，且相邻两个显示单元100的像素电极层132之间设有像素电极间隔层133，所述像素电极间隔层133将相邻两个像素电极层132间隔，所述电浆阻隔堰140设置在像素电极间隔层133上，所述电浆阻隔堰140上设有间隔粒子141；
每个所述显示单元100的观察侧板120包括ITO层121和透明电极层122，相邻两个显示单元100之间的ITO层121相连，并且相邻两个显示单元100之间的透明电极层122相连；所述ITO层121与电浆阻隔堰140上的间隔粒子141接触，所述透明电极层122设于所述ITO层121上。
作为本发明的第三方面，提供一种图像显示驱动方法，所述图像显示驱动方法具体包括以下步骤：
S1：施加电压给如权利要求2~4中任意一条权利要求所述图像显示设备中的显示单元100的像素电极层132；
S2：所施加的电压是电性为正的高电压、电性为负的高电压、电性为正的低电压以及电性为负的低电压中的任意一种；需要解释的是，所述高电压电压值的范围为+8V~ +15V或 -15V~ -8V，所述低电压电压值的范围为+2V~ +6V或-6V~ -2V；
S3：根据施加在每个显示单元100像素电极层132上电压的不同，各个显示单元100透明电极层122一侧呈现出与电泳液中颜料粒子相对应的颜色。
第三方面的第一种实施例：
如图2所示的第一显示单元100a和图3所示的第一显示单元100a；
S110：若施加在显示单元100的像素电极层132上的电压是电性为高电压时，且高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子1相反，也就是第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3与所述高电压的电性相同；
S120：第一类颜料粒子1受到像素电极层132的电场力为引力，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的电场力为斥力；第一类颜料粒子1在所述引力的作用下移动到像素电极层132的一侧，所述第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3在所述斥力的作用移动到透明电极层122的一侧；
S130：由于第二类颜料粒子2是第三类颜料粒子3质量的3~6倍，因此位于透明电极层122上的第三类颜料粒子3会被第二类颜料粒子2挤下，因此第二类颜料粒子2移动到第三类颜料粒子3的上方；
S140：显示单元100的透明电极层122一侧呈现出第二类颜料粒子2的颜色。
具体地，如图2第一显示单元100a所示，第一类颜料粒子1为白色粒子，其电性为负；第二类颜料粒子2为黑色粒子，其电性为正；第三类颜料粒子3为有色粒子，其电性为正；
当施加给显示单元100的像素电极层132上的电压为高电压时，且所述高电压为+11V。
第一类颜料粒子1受到像素电极层132的引力作用移动到像素电极层132的一侧，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的斥力作用移动到透明电极层122的一侧；
由于第二类颜料粒子2是第三类颜料粒子3质量的3~6倍，因此位于透明电极层122上的第三类颜料粒子3会被第二类颜料粒子2挤下，因此第二类颜料粒子2移动到第三类颜料粒子3的上方，从透明电极层122的一侧观察到第二类颜料粒子2的所呈现出的颜色，即黑色。
第三方面的第二种实施例：
如图2所示的第二显示单元100b和图3所示的第二显示单元100b；
S210：若施加在显示单元100的像素电极层132上的电压是电性为高电压时，且高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子1相同，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3与所述高电压的电性相反；
S220：第一类颜料粒子1受到像素电极层132的电场力为斥力，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的电场力为引力；第一类颜料粒子1在所述斥力的作用下移动到透明电极层122的一侧，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3在所述引力的作用移动到像素电极层132的一侧；
S230：由于第二类颜料粒子2是第三类颜料粒子3质量的3~6倍，因此在像素电极层132上的第三类颜料粒子3会被第二类颜料粒子2挤出，从而第三类颜料粒子3移动到第二类颜料粒子2的上方；
S240：因此显示单元100的透明电极层122一侧呈现出第二类颜料粒子2的颜色。
具体地，如图2的第二显示单元100b，第一类颜料粒子1为白色粒子，其电性为负；第二类颜料粒子2为黑色粒子，其电性为正；第三类颜料粒子3为有色粒子，其电性为正；
当施加给显示单元100的像素电极层132上的电压为高电压时，且所述高电压为-11V，则高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子1相同，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3与所述高电压的电性相反；
第一类颜料粒子1受到像素电极层132的斥力作用移动到透明电极层122的一侧，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的引力作用移动到像素电极层132的一侧；
由于第二类颜料粒子2是第三类颜料粒子3质量的3~6倍，因此位于像素电极层132的第三类颜料粒子3会被第二类颜料粒子2挤出，像素电极层132上只有第二类颜料粒子2，因此从透明电极层122的一侧观察到第一类颜料粒子1的所呈现出的颜色，即白色。
第三方面的第三种实施例：
如图2所示第三显示单元100c和如图3所示的第三显示单元100c：
S310：若施加在显示单元100的像素电极层132上的电压是电性为低电压时，且低电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子1相反，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3与所述高电压的电性相同；
S320：第一类颜料粒子1受到像素电极层132的电场力为引力，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的电场力为斥力；则第一类颜料粒子1受到像素电极层132的引力作用移动到像素电极层132的一侧，所述第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的斥力作用移动到透明电极层122的一侧；
S330：由于第二类颜料粒子2是第三类颜料粒子3质量的3~6倍，且第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3带电量相同，因此所述像素电极层132施加给第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3的电场力相同，从而质量更小的第三类颜料粒子3受到同等像素电极层132的斥力时，第三类颜料粒子3较第二类颜料粒子2移动的加速度更大，第三类颜料粒子3移动到第二类颜料粒子2的上方；
S340：显示单元100的透明电极层122一侧呈现出第三类颜料粒子3的颜色。
具体地，如图2所示的第三显示单元100c，第一类颜料粒子1为白色粒子，其电性为负；第二类颜料粒子2为黑色粒子，其电性为正；第三类颜料粒子3为有色粒子，其电性为正。
若施加在显示单元100的像素电极层132上的电压为低电压时，且所述低电压为+3V。
第一类颜料粒子1受到像素电极层132的引力作用移动到像素电极层132的一侧，第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3受到像素电极层132的斥力作用移动到透明电极层122的一侧；
由于第二类颜料粒子2是第三类颜料粒子3质量的3~6倍，且所述像素电极层132施加给第二类颜料粒子2和第三类颜料粒子3的电场力相同，因此质量更小的第三类颜料粒子3受到同等像素电极层132的斥力时，较第二类颜料粒子2移动的加速度更大，因此第三类颜料粒子3移动到第二类颜料粒子2上方，从透明电极层122的一侧观察到第三类颜料粒子3的所呈现出的颜色。
需要说明的是，如图3所示，针对本发明第一方面第二种实施例中所述的电泳液，本发明第三方面所述的图像显示驱动方法与上述三种实施例相同，均在本发明的保护范围中。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电泳液，其特征在于，所述电泳液包括：第一类颜料粒子（1）、第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）；
所述第一类颜料粒子（1）、第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）的粒径相同，且第二类颜料粒子（2）与第三类颜料粒子（3）的电性相同，第一类颜料粒子（1）的电性与第三类颜料粒子（3）的电性相反；第二类颜料粒子（2）的质量是第三类颜料粒子（3）质量的3~6倍。
2.一种图像显示设备，其特征在于，所述图像显示设备包括多个显示单元（100），每个所述显示单元（100）均包括电泳槽（110），每个所述电泳槽（110）中填充有权利要求1所述的电泳液。
3.如权利要求2所述的图像显示设备，其特征在于，所述电泳槽（110）的顶部为观察侧板（120），所述电泳槽（110）的底部为相对侧板（130），电泳槽（110）的周围设有电浆阻隔堰（140），相邻两个显示单元（100）由所述电浆阻隔堰（140）隔离。
4.如权利要求3所述的图像显示设备，其特征在于，每个所述显示单元（100）的观察侧板（120）包括ITO层（121）和透明电极层（122），所述ITO层（121）设于所述电浆阻隔堰（140）上，所述透明电极层（122）设于所述ITO层（121）上；相邻两个显示单元（100）之间的ITO层（121）相连，以及相邻两个显示单元（100）之间的透明电极层（122）相连。
5.如权利要求4或3所述的图像显示设备，其特征在于，每个所述显示单元（100）的相对侧板（130）包括TFT 层（131），每个显示单元（100）的TFT 层（131）上分别设有像素电极层（132），且相邻两个显示单元（100）的TFT 层（131）相连，相邻两个显示单元（100）的像素电极层（132）之间设有像素电极间隔层（133）；所述像素电极间隔层（133）将相邻两个像素电极层（132）间隔，所述电浆阻隔堰（140）设置在像素电极间隔层（133）上，所述电浆阻隔堰（140）上设有间隔粒子（141）。
6.一种图像显示驱动方法，其特征在于，所述图像显示驱动方法包括：
施加电压给如权利要求5中任意一条权利要求所述图像显示设备中的显示单元（100）的像素电极层（132）；
所施加的电压是电性为正的高电压、电性为负的高电压、电性为正的低电压以及电性为负的低电压中的任意一种；
根据施加在每个显示单元（100）像素电极层（132）上电压的不同，各个显示单元（100）透明电极层（122）一侧呈现出与电泳液中颜料粒子相对应的颜色。
7.如权利要求6所述的图像显示驱动方法，其特征在于，
若施加在显示单元（100）的像素电极层（132）上的电压是高电压时，且高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子（1）相反，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）与所述高电压的电性相同；
第一类颜料粒子（1）受到像素电极层（132）的电场力为引力，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）受到像素电极层（132）的电场力为斥力；第一类颜料粒子（1）在所述引力的作用下移动到像素电极层（132）的一侧，所述第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）在所述斥力的作用移动到透明电极层（122）的一侧；
位于透明电极层（122）上的第三类颜料粒子（3）被第二类颜料粒子（2）挤下，第二类颜料粒子（2）移动到第三类颜料粒子（3）的上方；
显示单元（100）的透明电极层（122）一侧呈现出第二类颜料粒子（2）的颜色。
8.如权利要求6或7所述的图像显示驱动方法，其特征在于，
若施加在显示单元（100）的像素电极层（132）上的电压是高电压时，且高电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子（1）相同，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）与所述高电压的电性相反；
第一类颜料粒子（1）受到像素电极层（132）的电场力为斥力，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）受到像素电极层（132）的电场力为引力；第一类颜料粒子（1）在所述斥力的作用下移动到透明电极层（122）的一侧，所述第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）在所述引力的作用移动到像素电极层（132）的一侧；
位于像素电极层（132）上的第三类颜料粒子（3）被第二类颜料粒子（2）挤出，第三类颜料粒子（3）移动到第二类颜料粒子（2）的上方；
显示单元（100）的透明电极层（122）一侧呈现出第一类颜料粒子（1）的颜色。
9.如权利要求6所述的图像显示驱动方法，其特征在于，
若施加在显示单元（100）的像素电极层（132）上的电压是电性为低电压时，且低电压的电性与电泳液中的第一类颜料粒子（1）相反，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）与所述低电压的电性相同；
第一类颜料粒子（1）受到像素电极层（132）的电场力为引力，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）受到像素电极层（132）的电场力为斥力；第一类颜料粒子（1）在所述引力的作用移动到像素电极层（132）的一侧，第二类颜料粒子（2）和第三类颜料粒子（3）在所述斥力的作用移动到透明电极层（122）的一侧；
所述第三类颜料粒子（3）受到的斥力与第二类颜料粒子（2）受到的斥力相同，因此第三类颜料粒子（3）的加速度大于第二类颜料粒子（2）的加速度；第三类颜料粒子（3）移动到第二类颜料粒子（2）的上方；
显示单元（100）的透明电极层（122）一侧呈现出第三类颜料粒子（3）的颜色。
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