CN114503026A - 显示面板结构及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可实现四种颜色的全色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构以及可实现反射模式、屏蔽模式以及透过模式转换的面板结构及其驱动方法，其特征在于，包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以利用取决于粒子的结构以及粒子所带有的电荷的电行为特性选择性地对从外部入射的光线进行反射、屏蔽以及透过调节，而且还可以实现四种颜色的全(full)色彩的由复合材料相构成的显示面板及其驱动方法。
背景技术
图1a以及图1b分别是对现有的透过度可变显示屏中实现屏蔽模式(a)以及透过模式(b)的显示面板结构进行图示的截面图。
作为适用现有的透过度可变显示面板的代表性实例，如图1a以及图1b所示，采用在为了加载电场而在上部105下部基板100中对至少两个以上的电极104、106进行图案化的单位晶格(unit cell)或在子晶格(sub-cell)的内部，填充将带有正电荷或负电荷的微细粒子103分散到透明流体102中的油墨的形态的面板结构。
在通过从外部加载到图1a以及图1b的单位晶格乃至子晶格内的两个电极104、106中的电压生成电场时，粒子103将呈现出向加载与所带有的电荷极性相反符号的电压的方向进行移动的电泳特性。此时，在粒子103位于面积相对较大的上部电极104的情况下，如图1(a)所示，从外部入射的光线107将被粒子103吸收屏蔽(吸收)，而在粒子103位于以相对较小的面积进行图案化的电极106的情况下，如图1(b)所示，从外部入射的光线将透过除粒子103集中的区域之外的区域。
图1a以及图1b的面板结构可以在选择性地对子晶格进行开关(on/off)控制时实现单纯的信息显示，但是因为屏蔽状态与透过状态之间的明暗比差异较小且渐变范围较窄，因此在显示清晰且复杂的图像乃至信息时会受到诸多限制。
图2a以及图2b是对现有的可实现屏蔽模式/反射模式/透过模式的显示屏的面板结构进行图示的截面图。图2a、图2b、图2c以及图2d是对在单位晶格乃至子晶格内对最少三个以上的电极204、206进行图案化，而且可以利用分散到透明流体202中的带有彼此相反符号的电荷且具有对比色彩的粒子203、208同时执行屏蔽模式/反射模式/透过模式功能的面板结构及其驱动方法进行图示的示意图。
为了执行屏蔽模式乃至吸收模式，如图2(a)所示，用于起到对从外部入射的光线207进行吸收屏蔽的功能的粒子203将位于上部电极204，从而执行屏蔽模式乃至吸收模式的功能。当加载到图2(a)中的电场的方向发生变化时，带有相反符号的电荷的粒子208将位于上部电极204，此时，从外部入射的光线207将根据粒子208表面的色彩对特定波长的可见光线进行吸收和反射，从而如图2(b)所示，以根据粒子208所具有的色彩呈现出对应颜色的方式执行反射模式的功能。此外，参阅图2d，在粒子208没有位于上部基板205，而是带有彼此相反符号的粒子203、208只分别位于在下部基板200上进行图案化的两个电极206的情况下，如图2(d)所示，光线将透过除在下部基板200上进行图案化的两个电极206之外的区域，从而执行透过模式的功能。但是为了实现透过模式，如图2(c)所示，需要执行在极性不同的两种类型的粒子位于上部电极204再依次移动到下部基板200的两个电极206上的过程，因此为了对图像乃至信息进行更新而需要耗费较长的时间且需要非常复杂的驱动方法。此外，在执行如图2c以及图2d所示的透过模式时，与图1a以及图1b中所图示的面板结构相比，在下部基板200上进行图案化的电极206所占有的面积较大，因此具有透过率相对较低的问题。
在如图1以及图2所示的现有技术中，为了增加透过度的可变幅度并提升透过率，需要缩小进行图案化的电极的宽度，但是因为电极的宽度越窄，其电阻就越高且驱动电压也会随之升高，而当所加载的电压升高时会诱发发热以及电极短路的问题，因此具有在对电极进行图案化时受到诸多制约的问题。
图3a、图3b、图3c以及图3d是对利用粒子与流体的介电电泳性实现屏蔽模式/反射模式/透过模式的现有的显示面板的结构进行图示的截面图。图3a、图3b、图3c以及图3d是对利用在将偶极置于不均匀的电场中时向电场强度较强的方向进行移动的介电电泳现象的显示面板的结构及其驱动方法进行图示的示意图，是目前为了解决图1以及图2所图示的技术中存在的问题而提出的技术之一。适用图3a、图3b、图3c以及图3d的显示面板，使得至少一种类型的粒子带有正或负符号并使用具有对比色彩的粒子，而且采用在分散到与粒子呈现出介电常数差异的透明流体之后填充到单位晶格乃至子晶格的形态的面板结构。此时，单位晶格乃至子晶格内的电极的结构与图2中的电极结构不同，不需要将单位晶格乃至子晶格内的上/下部基板的两个电极以非对称的方式进行图案化。在图3a、图3b、图3c以及图3d所图示的技术中，在通过从外部加载足以使得粒子发生电泳的电压(阈值电压)而形成电场时，如图3a以及图3b所示，带有电荷的粒子303、308将向加载与粒子所带有的极性相反符号的电压的上部304乃至下部电极306进行移动，此时，将根据位于上部电极304的粒子的色彩执行屏蔽模式(或吸收模式)以及反射模式的功能。即，屏蔽模式将不允许所入射的光线307透过而是对齐进行吸收或反射309，从而执行屏蔽模式的功能，而反射功能将根据粒子所具有的色彩对特定区域的可见光线波长进行吸收之后反射，从而执行反射模式的功能。当以高频率加载比可以使得粒子发生电泳的阈值电压更高的高电压时，粒子将因为不均匀的电场所导致的介电电泳现象而发生不规则运动并逐渐位于单位晶格乃至子晶格的边缘位置，因此从外部入射的光线将透过单位晶格乃至子晶格内除粒子聚集的区域之外的区域，从而执行透过模式的功能。但是，为了将介电电泳现象极大化而使用的介电率较高的粒子乃至透明流体和加载到面板上的高电压以及高频率会诱发面板驱动过程中所消耗的电流流量的增加，而且还具有因为粒子之间的摩擦以及冲击导致加速寿命下降的问题。
此外，为了使得在高电压高频率的作用下位于单位晶格乃至子晶格内的边缘并聚合的粒子重新执行屏蔽模式以及反射模式的功能，需要执行通过利用高于粒子的阈值电压的驱动电压进行老化(aging)而在流体内重新进行电性分散的过程，因此会诱发粒子的寿命下降以及电/光学特性的可靠性和重现性方面的问题。
此外，因为需要对所加载的电压差异以及低频率和高频率的差异等进行组合之后加载的驱动特性，其复杂的驱动方法会导致在对图像乃至信息进行更新时需要耗费相对较长的时间，而且还会导致面板甚至于如驱动板等驱动部中的消耗电力增加的问题。此外，为了生成如图3d所示的复杂的驱动波形并对其进行控制而需要使用高性能的驱动芯片，因此具有制造成本增加的缺点。
图3e是对利用粒子的电流变性性质的透过度可变的透明显示面板的结构进行图示的截面图。参阅图3e，通过在生成电场时粒子302借助于电极化(polarization)现象而形成链(chain)，可以实现透过模式。电流变性性质，是带有电荷或中性的粒子的电极化现象所诱发的。当通过在两个电极之间加载电压而生成电场时，带有正电荷的质子将向阴极方向排列而带有负电荷的电子将向相反的电极方向排列并因此呈现出电极性，这种现象被称之为极化。对于形成电场时的极化程度较大的物质，如图3e所示，当电流变性流体内的极化粒子较多且所述粒子为球形形态时，将执行如下所述的过程。首先，在生成电场的瞬间，正电荷将排列到粒子的上侧而负电荷将排列到粒子的下侧。此时，彼此不同的两个粒子会根据所接近的角度呈现出完全不同的运动。当一个粒子向另一个粒子的下侧靠近并相对于双极的方向排列成接近于垂直的状态时，粒子的正极将遇到另一个粒子的负极并形成彼此吸引的引力。与此相反，当一个粒子并排排列到另一侧粒子的旁边时，下侧的负极将与其他粒子的负极而上侧的正极将与其他粒子的正极并排排列，且在两个粒子之间将形成彼此排斥的斥力。所述引力或斥力将取决于粒子之间彼此接近的角度。如上所述的在引力以及斥力的作用下运动的极化粒子会逐渐因为受到引力作用而开始彼此接近，最终构成从电极板的末端连接到末端的粒子链。在通过如上所述的方式形成多个单一链之后，单一链将向相邻的其他单一链一侧进行移动并连接形成较粗的柱体，而通过重复如上所述的过程，可以形成更粗的柱体。这被称之为粒子的聚合(aggregation)现象。
通过电场内带有电荷的粒子的聚合(aggregation)现象或电极化(polarization)现象而形成的链(chain)，是具有偶极矩的粒子之间的偶极-偶极相互作用(dipole-dipoleinteraction)所诱发的。
图3e中所图示的粒子302只有在加载电场时才会发生极化，而在发生极化时并不会倾向于电极的上部乃至下部而是形成链结构，因此不会呈现出根据电场的方向向上部乃至下部电极移动的电泳的行为特性。尤其是，为了降低电泳显示屏的消耗电力并提升寿命，需要通过对流体的粘度等进行调节而实现即使是在电压断开的情况下也可以维持最终行为之后的粒子位置的双稳定性，但是在赋予双稳定性的情况下，所述极化粒子将难以在流体内重新分散成驱动之前的状态或向上部乃至下部电极进行移动，从而无法实现对从外部入射的光线进行评比的屏蔽模式。
即使是在没有双稳定性的情况下，因为用于实现屏蔽模式的时间并不稳定且难以对粒子的分散状态进行电性控制，因此会导致屏蔽率不稳定的问题。此外，因为在暴露于电场的瞬间开始就发生极化的极化粒子，与在本发明中适用的物理性地带有正电荷以及负电荷的粒子相比，具有驱动所需要的响应时间以及驱动电压较高的缺点。
发明内容
本发明拟解决的课题在于提供一种通过将在一个粒子内带有正电荷以及负电荷且呈现出对比色彩以及电荷量差异的多个粒子分散到透明流体中并填充到单位晶格或子晶格内没有对电极进行图案化的面板中，即使是在不需要复杂的驱动方法的情况下也可以实现稳定且可重现的屏蔽模式、反射模式以及透过模式，而且其制造成本降低、透过度改善、图像乃至信息更新时间改善、驱动电压以及寿命等特性得到提升的可以实现两种以上、三种以上或四种颜色的全(full)色彩的由复合材料相构成的显示面板结构及其驱动方法。
本发明拟解决的课题在于提供一种可以实现四种颜色的全(full)色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构及其驱动方法。
本发明拟解决的课题在于提供一种即使是在没有滤色镜的情况下也可以在单位晶格正面实现两种以上、三种以上或四种颜色的全(full)色彩且可以执行透过模式功能的显示面板的结构以及对其进行控制的方法。
本发明拟解决的课题并不限定于在上述内容中提及的课题，相关从业人员将可以通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他课题。
适用本发明之一实施例的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的多个第一粒子以及具有与所述多个第一粒子不同的色彩的多个第二粒子，所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
适用本发明之一实施例的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的多个第一粒子以及具有与所述多个第一粒子不同的色彩的多个第二粒子，所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
所述多个第一粒子以及第二粒子，可以分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核可以分别带有极性彼此相反的电荷。
所述第一粒子的核与所述第二粒子的核可以带有极性彼此相反的电荷，且所述第一粒子的壳与所述第二粒子的壳可以带有极性彼此相反的电荷。
所述多个第一粒子以及第二粒子，可以分别在具有官能团的聚合物粒子、金属粒子或金属化合物粒子的表面结合一定比例的阳离子配体以及阴离子配体，从而使得阳离子以及阴离子的电荷量达到一定比例。
为了对适用本发明之一实施例的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且可以通过对驱动电压的加载时间或脉冲宽度进行调节而选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
为了对适用本发明之一实施例的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且可以通过对驱动电压的强度或脉冲大小进行调节而选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
为了对适用本发明之一实施例的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的一个以上的各个单位微胶囊中进行图案化，而且可以选择性地对所述各个单位微胶囊的驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
适用本发明之一实施例的可实现三种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的多个第三粒子，所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
适用本发明之一实施例的可实现三种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的第三粒子，所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
所述多个第一粒子以及第二粒子，可以分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核可以分别带有极性彼此相反的电荷。
所述第一粒子的核与所述第二粒子的核可以带有彼此相反的电荷，且所述第一粒子的壳与所述第二粒子的壳可以带有彼此相反的电荷。
所述多个第一粒子以及第二粒子，可以分别在具有官能团的聚合物粒子、金属粒子或金属化合物粒子的表面结合一定比例的阳离子配体以及阴离子配体，从而使得阳离子以及阴离子的电荷量达到一定比例。
所述呈现出第三色彩的多个第三粒子可以不带有电荷，或者带有与第一粒子以及第二粒子的电荷量相比相对较低的电荷量且带有相同的极性。
适用本发明之一实施例的可实现三种以上的色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的多个第三粒子，所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
适用本发明之一实施例的可实现三种以上的色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的多个第三粒子，所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子，可以分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核可以分别带有极性彼此相反的电荷。
所述多个第一粒子以及第二粒子的核以及壳的电荷量，可以大于所述多个第三粒子的核以及壳的电荷量。
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子，可以分别在具有官能团的聚合物粒子、金属粒子或金属化合物粒子的表面结合一定比例的阳离子配体以及阴离子配体，从而使得阳离子以及阴离子的电荷量达到一定比例。
为了对适用本发明之一实施例的可实现三种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且可以通过对驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行调节而选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
为了对适用本发明之一实施例的可实现三种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的一个以上的各个单位微胶囊中进行图案化，而且可以选择性地对所述各个单位微胶囊的驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现四种颜色的全色彩。
适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现四种颜色的全色彩。
所述多个第一粒子以及第二粒子，可以分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核可以分别带有极性彼此相反的电荷。
所述第一粒子的核与所述第二粒子的核可以带有极性彼此相反的电荷，且所述第一粒子的壳与所述第二粒子的壳可以带有极性彼此相反的电荷。
所述多个第一粒子以及第二粒子，可以分别在具有官能团的聚合物粒子、金属粒子或金属化合物粒子的表面结合一定比例的阳离子配体以及阴离子配体，从而使得阳离子以及阴离子的电荷量达到一定比例。
所述呈现出第三色彩的多个第三粒子以及所述呈现出第四色彩的多个第四粒子，可以在一个粒子中只带有正电荷或负电荷中的某一种极性。
为了对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且可以通过对驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行调节而选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
为了对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的一个以上的各个单位微胶囊中进行图案化，而且可以选择性地对所述各个单位微胶囊的驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
所述第一粒子以及第二粒子的电荷量与所述第三粒子以及第四粒子的电荷量相比可以相对较大，所述第一粒子以及第二粒子的驱动电压可以相同，而且可以具有与所述第三粒子以及第四粒子相比相对较低的阈值电压。
适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，可以包括：上部基板；下部基板；上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子，可以分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核可以分别带有极性彼此相反的电荷。
所述多个第一粒子以及第二粒子的核以及壳的电荷量，可以大于所述多个第三粒子以及第四粒子的核以及壳的电荷量。
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子，可以分别在具有官能团的聚合物粒子、金属粒子或金属化合物粒子的表面结合一定比例的阳离子配体以及阴离子配体，从而使得阳离子以及阴离子的电荷量达到一定比例。
为了对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且可以通过对驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行调节而选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
为了对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩的由复合材料相构成的显示面板结构的模式转换进行控制，所述下部电极可以在所述下部基板上的一个以上的各个单位微胶囊中进行图案化，而且可以选择性地对所述各个单位微胶囊的驱动电压的加载时间或驱动电压的强度进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
所述第一粒子以及第二粒子可以具有与所述第三粒子以及第四粒子相比相对较低的阈值电压，对于用于从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列的驱动电压，所述第三粒子以及第四粒子可以相对高于所述第一粒子以及第二粒子。
适用本发明的由复合材料相构成的显示面板结构及其驱动方法，具有可以实现两种颜色、三种颜色或四种颜色的全色彩且透过模式可变的优点。
适用本发明的显示面板结构及其驱动方法，可以同时实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式，而且在实现透过度模式时，并不需要通过在单位晶格乃至子晶格内对微细电极进行图案化而使得电场集中到特定区域，还可以以微胶囊方式制作面板，从而可以在不增加驱动电压以及导线电阻的情况下提升透过度，而且还具有简化面板制造工程并节省制造成本的优点。
适用本发明的显示面板结构及其驱动方法，即使是在不通过复杂的高频率加载高电压且没有复杂的驱动波形的情况下也可以稳定且高重现性地对屏蔽模式、反射模式以及透过模式进行控制，从而并不需要高配置的驱动芯片，而且还具有减少在驱动板中消耗的电力并降低制造成本的优点。
适用本发明的显示面板结构及其驱动方法，即使是在不加载电场的情况下一个粒子也同时带有正电荷以及负电荷，因此并不需要用于对粒子进行分级的高电压/高频率且用于转换到透过模式的过程简单，而且还具有可以在不降低粒子的寿命的情况下缩短图像乃至信息的更新时间且可以对透过度的可变幅度以及可实现的渐变范围进行扩展的优点。
适用本发明的显示面板结构及其驱动方法，不需要为了实现两种以上、三种以上或四种颜色的全色彩而使用会导致光学特性下降的滤色镜，而且还具有不需要将不同颜色的粒子单独注入到子晶格中的优点。
适用本发明的显示面板结构及其驱动方法，还可以以微胶囊方式制作面板，因此可以简化制造工程并节省制造成本，而且还具有在不导致光学特性下降的情况下提升颜色重现性的可实现多种色彩的优点。
适用本发明的显示面板结构及其驱动方法，由复合物质相构成，而且还具有可以利用四种类型的色彩粒子实现全色彩(Full color)的优点。
适用本发明的可实现多种色彩且可以执行透过模式功能的显示面板结构及其驱动方法，不需要为了实现色彩而使用会导致光学特性下降的滤色镜，而且不需要将不同颜色的粒子单独注入到子晶格中，还可以以微胶囊方式制作面板，因此可以简化制造工程并节省制造成本，而且还具有在不导致光学特性下降的情况下提升颜色重现性的优点。
适用本发明的可实现多种色彩且可以执行透过模式功能的显示面板结构及其驱动方法，还可以通过多种颜色执行屏蔽模式功能，而且与现有技术相比可以显示更加复杂且精确的图像乃至信息，因此具有可以扩展可应用的产品范围的优点。
附图说明
图1a以及图1b是对现有的透过度可变显示屏的面板结构进行图示的截面图。
图2a以及图2b是对现有的可实现屏蔽模式/反射模式/透过模式的显示屏的面板结构进行图示的截面图。
图3a、图3b、图3c以及图3d是对利用粒子与流体的介电电泳性实现屏蔽模式/反射模式/透过模式的现有的显示面板的结构进行图示的截面图。
图4a以及图4b是对显示出适用本发明之一实施例的粒子结构的粒子的截面进行图示的概要图。
图5a、图5b以及图5c是适用本发明之一实施例的包含两种类型的色彩粒子的显示面板结构的截面图。
图6a、图6b、图6c以及图6d是适用本发明之一实施例的包含两种类型的色彩粒子且实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式的显示面板结构的截面图。
图7a、图7b、图7c以及图7d是适用本发明之一实施例的包含两种类型的色彩粒子且实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式的显示面板结构的截面图。
图8a、图8b以及图8c是使用按照图6a、图6b、图6c以及图6d的一实施例制作的显示面板膜对屏蔽模式(8a)、反射模式(8b)以及透过模式(8c)进行演示的照片。
图9a、图9b以及图9c是使用按照图7a、图7b、图7c以及图7d的一实施例制作的显示面板膜对屏蔽模式、反射模式以及透过模式进行演示的照片。
图10是适用本发明之一实施例的通过对驱动电压的强度(脉冲大小)进行调节而实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式的微胶囊型面板结构的截面图。
图11a、图11b以及图11c是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色的反射型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
图12a、图12b、图12c以及图12d是对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩反射型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
图13a、图13b以及图13c是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色的反射型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
图14a、图14b、图14c以及图14d是利用三种类型的粒子驱动在图13中制作的反射型彩色显示面板膜进行驱动的试验结果，是对三种颜色进行演示的照片。
图15是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色的微胶囊型显示面板结构进行图示的截面图以及对其驱动方法进行图示的概要图。
图16是适用本发明之一实施例的微胶囊型膜以及实现三种颜色的显示面板的照片。
图17a、图17b、图17c以及图17d是对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
图18a、图18b、图18c、图18d以及图18e是对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色且透过模式可变的显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
图19a以及图19b是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色且透过模式可变的显示面板结构进行图示的截面图。
图20是对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色且透过模式可变的微胶囊型显示面板结构进行图示的截面图。
具体实施方式
本发明可以进行多种变形且可以具有多种实施例，接下来将在附图中对特定的实施例进行例示并在详细说明中对其进行详细的说明。本发明的效果和特征及其达成方法将可以通过参阅在后续内容中结合附图进行详细说明的实施例得到进一步明确。但是，本发明并不限定于在下述内容中公开的实施例，而是可以以多种不同的形态实现。
接下来，将参阅附图对本发明的实施例进行详细的说明，而在参阅附图进行说明的过程中，对于相同或对应的构成要素将分配相同的附图编号，而且将省略与其相关的重复说明。
在后续的实施例中，如第一、第二等术语并不是限定性的含义，只是用于将一个构成要素与其他构成要素进行区分。此外，在下述实施例中，除非上下文中有明确的提及，否则单数型语句还包含复数型含义。
在下述实施例中，如包括或具有等术语只是用于表明说明书中所记载的特征或构成要素存在，并不是为了事先排除一个以上的其他特征或构成要素被附加的可能性。
图4a以及图4b是对显示出适用本发明之一实施例的粒子结构的粒子的截面进行图示的概要图。
参阅图4a以及图4b，适用本发明的粒子的结构，与只有在加载电场时才会通过电流变性发生粒子的电极化现象的粒子结构不同，采用即使是在没有加载电场的状态下也可以维持各个粒子403、404全部带有正电荷以及负电荷的状态的结构。
此时，本发明的特征在于，一个粒子403、404所带有的正电荷以及负电荷的电荷量被设定为互不相同。
参阅图4a，作为用于使得一个粒子403同时带有正电荷以及负电荷的方法，可以适用采用核-壳结构的粒子结构。如图4a所示，首先将作为核的粒子403制造成带有负电荷的状态，接下来在粒子表面的一部分涂布带有正电荷的壳物质，此时一个粒子403可以同时带有正电荷以及负电荷。或者与其相反，也可以在带有正电荷的粒子403核的一部分涂布带有负电荷的壳物质。
作为另一种方法，如图4b所示，为了使得粒子404的阳离子和阴离子的电荷量达到一定比例，可以在具有官能团的如聚合物粒子或金属或金属化合物等核粒子404表面反应结合(离子键、共价键或配位键)一定比例的阳离子配体以及阴离子配体。
此时，核与壳物质以及配体可以是有机、聚合物、无机或金属化合物，可以对光线进行吸收或对光线进行反射(或散射)。此外，可以是如金属粒子等反射物质或色彩粒子，只要是可以同时带有阳离子以及阴离子的粒子结构，其粒子的形态、材料物质及其制造方法并不受到特殊的限定。
通常来讲，可以通过对核与壳物质以及配体的类型、壳物质的涂布时间、与配体的反应时间、与核物质相比所涂布的壳物质或配体的比例(如质量比、体积比、表面积比以及摩尔比等)、流体内的添加剂、电荷调节剂(也可以作为配体的材料使用)的种类以及量和表面活性剂(也可以作为配体的材料使用)的种类以及量进行调节，将一个粒子中带有正电荷的区域与带有负电荷的区域的电荷量设定为互不相同。即，可以对核粒子的电荷量以及涂布到核粒子表面的物质的电荷量进行调节，或对核粒子表面的阳离子配体以及阴离子配体的电荷量进行调节。
电荷调节及包含正电荷调节剂以及负电荷调节剂中的至少一个。作为正电荷调节剂，可以使用吖嗪类(azine type)和季铵盐以及带有正电荷的可塑剂(plasticizer)，而作为负电荷调节剂，可以使用叔丁基水杨酸(tert-butyl salicylate)类(例如，叔丁基水杨酸锌(tert-butyl zinc salicylate)、叔丁基水杨酸钙(tert-butyl calciumsalicylate))、偶氮类以及带有负电荷的可塑剂(plasticizer)。
作为表面活性剂，可以使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性表面活性剂。作为阴离子表面活性剂的亲水基团，包含羧酸(-COOH)、硫酸酯(-O？SO3H)、磺酸(-SO3H)，而作为疏水基团，包含烷基或如异烷基、苯环以及奈环等烃基。可以使用如MedialanA、环烷酸皂、松脂、CMC、Emulphor STH、Mersolate、Aerosol、Igepon T、ABS、Nekal A、BX、Gardinol、Turkey red oil、Arctic Syntex、Vel、Igepon B、Gardinol GY以及Tergitol P等。
作为阳离子表面活性剂的亲水基团，大部分为通过制盐获得的含有伯胺至叔胺的单纯的铵盐以及季铵盐，其中还含有极少量的如鏻盐、锍盐等所谓的鎓(Onium)化合物。其中，季铵盐尤为重要，作为五种N，不仅包含可以结合到链烷基，还包含如吡啶鎓盐或喹啉鎓盐等环状含氮化合物，尤其是如咪唑啉鎓盐等杂环化合物。可以使用如伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、Sapamin CH、Aquard、Decamine、Sapamin MS、Benzalkonium chloride、Hyamine、Repellat、Emcol E-607、Ze1an A、Velan PF、Isotan Q-16以及Myxal等。
两性表面活性剂可以使用在分子内作为负离子含有-COOH基或-SO3H基、-OSO3H基，而作为阳离子只含有胺尤其是季铵形态的氮基团的形式的皂。
图5a、图5b以及图5c是对适用本发明之实施例的在透明流体内根据所加载的电压强度乃至电压加载时间，一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷的粒子的电行为特性进行图示的显示面板结构的截面图。
图6a、图6b、图6c以及图6d是适用本发明之实施例的利用图5中所图示的粒子的电行为特性，通过对驱动电压的加载时间(脉冲宽度)进行调节而实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式的显示面板结构的截面图。
图7a、图7b、图7c以及图7d是适用本发明之实施例的利用图5中所图示的粒子的电行为特性，通过驱动电压的强度(脉冲大小)而实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式的显示面板结构的截面图。
在图5、图6以及图7中，第一粒子503、603、703以及第二粒子508、608、708具有对比色彩，而且两个粒子的核粒子与壳物质带有彼此相反符号的极性。
下部电极在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且通过对驱动电压的加载时间(脉冲宽度)进行调节或驱动电压的强度(脉冲大小)选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
在图5中，作为第一粒子(白色)503的核的粒子带有负电荷，而涂布到核粒子的物质带有正电荷。此时，核粒子所带有的负的电荷值被设定为大于涂布到核粒子表面的物质所带有的正的电荷值。作为第二粒子(黑色)508的核的粒子带有正电荷，而涂布物质带有负电荷。此时，核粒子所带有的正的电荷值被设定为大于涂布到核粒子表面的物质所带有的负的电荷值。
在图5a中，如果第一粒子(白色)503的核粒子与第二粒子(黑色)508的核粒子的电荷量类似，则带有相反符号的极性的两个核粒子将具有相同的阈值电压。此外，因为涂布到核粒子的物质的电荷值低于核粒子，因此涂布物质的阈值电压将高于核粒子的阈值电压。因此，当通过从外部加载相当于两个核粒子的阈值电压的电压而形成电场时，首先将对核粒子所带有的电荷造成影响，两个粒子将根据核粒子所带有的电荷的极性，呈现出如图5b所示的借助于电泳现象的行为特性。即，第一粒子以及第二粒子将向加载与核粒子所带有的极性相反符号的电压的电极移动。
通过呈现出如上所述的电泳行为特性，根据位于显示部的粒子的色彩，可以实现如图6a以及图7a所示的屏蔽模式(或吸收模式)与如图6b以及图7b所示的反射模式。
参阅图6c以及图7c，如果涂布物质所带有的电荷量大于核粒子所带有的电荷量，则涂布物质与核粒子相比将具有相对较低的阈值电压，而且当通过加载涂布物质的阈值电压而形成电场时，第一粒子以及第二粒子将呈现出与涂布物质所带有的电荷的极性对应的电泳现象。
当电压加载时间大于为了实现借助于电泳现象的屏蔽模式乃至吸收模式而加载的电压加载时间(图6c)或驱动电压的强度高于所加载的阈值电压(图7c)时，电场不仅会对两个核心粒子造成影响，还会对涂布物质所带有的电荷造成影响，而在电场的强度对涂布物质所带有的电荷造成足够影响的瞬间，如图5c所示，会呈现出一个粒子内带有负电荷的核粒子乃至涂布物质试图向加载正电压的电极方向进行移动而一个粒子内带有正电荷的核粒子乃至涂布物质尝试向加载负电压的电极方向进行移动的特性。
此时，相邻的彼此不同的两个粒子会根据所接近的角度呈现出完全不同的运动。当一个粒子向另一个粒子的下侧靠近并相对于双极的方向排列成接近于垂直的状态时，粒子中带有正电荷的区域将遇到另一个粒子中带有负电荷的区域并形成彼此吸引的引力。与此相反，当一个粒子并排排列到另一侧粒子的旁边时，粒子中带有负电荷的粒子区域与另一个粒子中带有负电荷的区域以及带有正电荷的粒子区域与另一个粒子中带有正电荷的区域将并排排列，且在两个粒子之间将形成彼此排斥的斥力。如上所述的在引力以及斥力的作用下运动的粒子会逐渐因为受到引力作用而开始彼此接近，最终在两个电极之间，粒子将以一定的间隔垂直排列以及水平排列。
这与现有技术即图3e中所图示的通过粒子的电流变性性质形成链(chain)结构的透过模式相比，在粒子结构以及驱动机制方面截然不同。
在本发明中适用的粒子同时带有正电荷以及负电荷，而且在粒子内带有正电荷的区域与带有负电荷的区域彼此物理性分离，而与此相反，在图3e中所图示的粒子只带有正电荷或负电荷中的某一种电荷，因此粒子的结构彼此不同。
此外，在图3e中所图示的粒子，是借助于偶极-偶极相互作用(dipole-dipoleinteraction)，通过电场内具有偶极矩的粒子的聚合(aggregation)现象或电极化(polarization)现象形成链(chain)，从而实现透过模式。
与此相反，在适用本发明的图5c、图6c以及图7c中，在两个电极之间，粒子503、603、703、508、608、708将以一定的粒子的间隔垂直排列，而并排排列的粒子之间将通过斥力而形成间隙，从外部入射的光线可以通过所述间隙透过，从而借助于粒子的一定的垂直排列以及一定的水平排列而实现透过模式。
即，即使是在不采用借助于高电压以及高频率的复杂的驱动方法(图3e)且不在单位晶格乃至子晶格中进行电极图案化(图1b、图2d以及图3c)的情况下，也可以稳定地实现透过模式。
图8a、图8b以及图8c是使用按照图6a、图6b、图6c以及图6d的一实施例制作的显示面板膜，通过适用本发明的驱动方法对所加载的驱动电压的时间(脉冲宽度，pulse width)进行调节而对屏蔽模式(8a)、反射模式(8b)以及透过模式(8c)进行演示的照片。
参阅图8a、图8b以及图8c，使用透明电极604、606以及基板600、605，接下来通过将第一白色粒子603以及第二黑色粒子608混合并分散到透明流体602中之后填充到单位晶格而制作面板。
此时，第一粒子(白色)603的核粒子带有负电荷而涂布物质带有正电荷，而且核粒子所带有的负的电荷值大于涂布到核粒子表面的物质所带有的正的电荷值。第二粒子(黑色)608的核粒子带有正电荷而涂布物质带有负电荷，而且核粒子所带有的正的电荷值大于涂布到核粒子表面的物质所带有的负的电荷值。此外，第一粒子603以及第二粒子608的整体电荷量类似。
参阅图6a以及图8a，向相当于显示部的上部的透明电极604加载-7.9V的电压500ms的结果，核粒子带有正电荷的黑色粒子608将通过移动到上部的电极604而对从外部入射的光线607进行吸收609并借此呈现出黑色图像，从而执行屏蔽模式的功能。
参阅图6b以及图8b，为了试验是否可以执行根据粒子所具有的色彩对从外部入射的光线607中的特定波长的可见光线进行吸收并借此呈现出颜色的反射模式的功能，向相当于显示部的上部的透明电极604加载+7.9V的电压500ms的结果，核粒子带有负电荷的白色粒子603将通过移动到上部而对从外部入射的光线607进行反射609并借此呈现出白色图像。
参阅图6c以及图8c，将向显示部的上部电极04加载+7.9V的电压的时间延长至2s的结果，粒子603、608将通过从上部电极到下部电极被垂直排列以及水平排列而使得发光二极管(LED)光线从面板的下部基板透过到上部基板，从而可以对发光二极管(LED)光线所呈现出的数字图像进行确认。此外，在向显示部加载-7.9V的驱动电压2s时，同样实现了透过模式的功能。
图9a、图9b以及图9c是使用按照图7a、图67、图7c以及图7d的一实施例制作的显示面板膜，通过适用本发明的驱动方法对驱动电压的强度(脉冲大小)进行调节而实现的显示屏的屏蔽模式、反射模式以及透过模式进行演示的照片。
参阅图9以及图7，利用透明电极704、706以及基板700、705制作面板，并在透明流体702中将黑色708以及白色粒子703填充到单位晶格而制作出面板。
在图9中，为了确认是否可以执行对从外部入射的光线进行吸收乃至反射的屏蔽模式的功能以及根据粒子所具有的色彩的反射模式的功能，向相当于显示部的上部的透明电极加载-8V的驱动电压500ms的结果，核粒子带有正电荷的黑色粒子将通过移动到上部而对从外部入射的光线进行吸收并借此呈现出黑色图像(图9b以及图9d)，而在向上部的透明电极加载+8V的驱动电压500ms的结果，核粒子带有负电荷的白色粒子将通过移动到上部而对从外部入射的光线进行反射并借此呈现出白色图像(图9a以及图9e)。
此外，为了确认是否可以通过对所加载的电压强度进行调节而执行透过模式的功能，在面板的背面配置印刷文字之后向上部电极加载+15V的驱动电压500ms的结果，粒子通过从上部电极到下部电极进行垂直、水平排列而使得从外部入射的光线从上部基板透过到下部基板并到达配置在面板的背面的印刷文字，从而可以对通过印刷文字反射的图像进行确认(图9f)。
此外，在向显示部加载-15V的驱动电压500ms时，同样可以实现透过模式的功能(图9c)。
图10是适用本发明之一实施例的通过微胶囊型面板结构以及对驱动电压的强度(脉冲大小)进行调节而实现屏蔽模式、反射模式以及透过模式的面板结构的截面图。
参阅图10，可以将图6以及图7中所记述的通过利用分隔壁601、701构成单位晶格乃至子晶格而制作面板的方式的本发明适用于通过对分散到透明流体1002中的粒子1003、1008进行微胶囊1010化而形成显示层的面板结构，而且作为驱动方法，同样可以利用在上述内容中所记述的通过对所加载的电压的时间以及强度进行调节的方法实现如屏蔽模式、反射模式以及透过模式等。
因为分散到透明流体中的粒子1003、1008会根据从外部加载的电压时所形成的电场的方向、强度以及持续时间等呈现出电泳特性，因此在各个分离的胶囊空间内，粒子也可以根据加载到图案化的下部电极中的电压呈现出不同的行为特性。
图11a、图11b以及图11c是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色的反射型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
参阅图11a、图11b以及图11c，使用带有负电荷且呈现出第一色彩的第一粒子1003以及带有正电荷且呈现出第二色彩的第二粒子1008，第一粒子1003以及第二粒子1008为了将在上述内容中结合图3进行记述的借助于高电压高频率的介电电泳现象极大化，其介电率应该设定为大于透明流体1102。
此外，为了实现第三色彩，使用不带有正电荷或负电荷或带有电荷值极低的电荷且呈现出第三色彩的粒子1112。此时，为了避免受到介电电泳现象的影响，第三粒子1112的介电率应该低于透明流体和第一粒子1003以及第二粒子1008的介电率。
在图11a、图11b以及图11c中，当从外部加载足以对第一粒子1003以及第二粒子1008所带有的电荷值造成影响的阈值电压时，带有正电荷的第一粒子1103将向加载负符号的电压的电极方向进行移动，而带有负电荷的第二粒子1108将向加载正符号的电压的电极方向进行移动。此时，根据位于相当于显示部的上部电极的粒子所具有的色彩，如图11a以及图11b所示，可以分别呈现出第一(黑色)以及第二(白色)颜色。在通过第一粒子1103以及第二粒子1108的阈值电压形成电场时，电荷量相对极低或不带有极性的第三粒子1112将不会呈现出电行为特性，而是在流体1102内维持分散的状态。
当以高频率加载比第一粒子1103以及第二粒子1108的阈值电压更高的高电压时，如图11c所示，借助于不均匀的电场，第一粒子1103以及第二粒子1108将通过介电电泳现象进行不规则的运动并逐渐位于单位晶格乃至子晶格的边缘。但是介电率相对较低的第三粒子1112可以维持分散到流体1102内的状态，从而呈现出第三颜色。
所述图11a、图11b以及图11c的本发明，也可以适用于在图10中所图示的微胶囊型面板结构。
图12a、图12b、图12c以及图12d是对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的全色彩反射型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
参阅图12a以及图12b，为了通过本发明实现四种颜色，使用带有负电荷且呈现出第一色彩的第一粒子1203、带有正电荷且呈现出第二色彩的第二粒子1208、带有负电荷且呈现出第三色彩的第三粒子1212以及带有正电荷且呈现出第四色彩的第四粒子1213，第一粒子1203以及第二粒子1208的电荷量以及介电率应大于第三粒子1212以及第四粒子1213的电荷量以及介电率。即，因为第一粒子1203以及第二粒子1208所带有的电荷量大于第三粒子1212以及第四粒子1213所带有的电荷量，因此具有相对较低的阈值电压，在从外部以高频率加载高电压时，具有相对较高的介电率的第一粒子1203以及第二粒子1208与第三粒子1212以及第四粒子1213相比将较早地呈现出借助于介电电泳现象的行为特性。
因为如上所述的原因，在加载可以使得第一粒子1203以及第二粒子1208做出行为的第一阈值电压时，带有负电荷的第一粒子1203将向加载正符号的电压的电极方向进行移动，而带有正电荷的第二粒子1208将向加载负符号的电压的电极方向进行移动，从而以如图12a以及图12b所示的方式呈现出第一颜色以及第二颜色。
参阅图12c以及图12d，当加载可以使得第一粒子1203以及第二粒子1208呈现出借助于介电电泳现象的行为特性的最低限度的高频率以及高电压时，第一粒子1203以及第二粒子1208将位于单位晶格乃至子晶格的边缘，而第三粒子1212以及第四粒子1213将维持分散到流体1202内的状态。吐过在第一粒子1203以及第二粒子1208借助于介电电泳现象位于单位晶格乃至子晶格内的边缘之后立即加载可以使得驱动电压高于第一粒子1203以及第二粒子1208的阈值电压的第三粒子1212以及第四粒子1213发生电泳的第二阈值电压时，位于最接近两个电极1204、1206的位置上的第三粒子1212以及第四粒子1213将首先做出动作，从而以如图12c以及图12d所示的方式，带有正电荷的第三粒子1212将向加载负符号的电压的电极方向进行移动，而带有负电荷的死敌粒子1213将向加载正符号的电压的电极方向进行移动，从而可以实现第三颜色以及第四颜色。
在图12a、图12b、图12c以及图12d中，在所适用的四种类型的粒子分别具有洋红色(magenta)、青色(cyan)、黄色(yellow)以及白色(white)颜色的情况下，可以借助于色彩粒子的颜色组合实现全色彩(full color)。
此外，所述图12a、图12b、图12c以及图12d的本发明，也可以适用于在图10中所图示的微胶囊型面板结构。
图13a、图13b以及图13c是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色的反射型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
图13a、图13b以及图13c涉及一种可以利用与图11a、图11b以及图11c不同的方法实现三种颜色的反射型彩色显示面板结构及其驱动方法，呈现出第一色彩以及第二色彩的第一粒子1303以及第二粒子1308需要使得核粒子以及涂布到核粒子的物质带有相反符号的电荷，从而采用在一个粒子中同时带有正电荷以及负电荷的形态，而且需要使得核粒子以及涂布物质具有不同的电荷值。此外，与第一粒子1303以及第二粒子1308一起被分散到透明流体1302中的呈现出第三色彩的第三粒子1312应该不带有极性，或者即使是在带有极性的情况下也应该带有正电荷乃至负电荷中的某一种极性，而且其电荷值也应该极低。
参阅图13a以及图13b，呈现出第一色彩的第一粒子1303的核粒子带有负电荷而涂布物质带有正电荷，呈现出第二色彩的第二粒子1308的核粒子带有正电荷而涂布物质带有负电荷，呈现出第三色彩的第三粒子1312不带有正电荷或负电荷或其电荷值与第一粒子1303以及第二粒子1308的电荷值相比极低，此时，第一粒子1303以及第二粒子1308被设定为电荷量类似且核粒子的电荷值大于涂布物质。即，第三粒子1312不会受到第一驱动电压以及第二驱动电压的影响。
在通过从外部加载第一粒子1303以及第二粒子1308的阈值电压而形成电场时，因为第一核粒子以及第二核粒子的电荷值大于涂布到核粒子的物质的电荷值，因此其驱动电压相对较低，从而使得电场首先对核粒子所带有的电荷造成影响，而且如图13a以及图13b所示，第一粒子1303以及第二粒子1308将首先呈现出与核粒子所带有的电荷的极性相关的电泳现象。
即，第一粒子1303以及第二粒子1308将向加载与核粒子所带有的极性相反符号的电压的电极移动。此时，根据位于显示部的第一粒子1303以及第二粒子1308的色彩，可以实现第一颜色以及第二颜色。
参阅图13c，当在第一粒子以及第二粒子移动到上部电极1304乃至下部电极1306之后仍然持续加载电压或提高所加载的电压强度时，电场不仅会对第一粒子1303以及第二粒子1308的核粒子造成影响，而且还会对涂布物质所带有的电荷造成影响，而在电场的强度对涂布物质所带有的电荷造成足够影响的瞬间，会呈现出一个粒子内带有负电荷的核粒子乃至涂布物质试图向加载正电压的电极方向进行移动而带有正电荷的核粒子乃至涂布物质尝试向加载负电压的电极方向进行移动的特性。此时，在第一粒子1303以及第二粒子1308中，相邻的彼此不同的两个粒子会根据所接近的角度呈现出完全不同的运动。当一个粒子向另一个粒子的下侧靠近并相对于双极的方向排列成接近于垂直的状态时，粒子中带有正电荷的区域将遇到另一个粒子中带有负电荷的区域并形成彼此吸引的引力。与此相反，当一个粒子并排排列到另一侧粒子的旁边时，粒子中带有负电荷的粒子区域与另一个粒子中带有负电荷的区域以及带有正电荷的粒子区域与另一个粒子中带有正电荷的区域将并排排列，且在两个粒子之间将形成彼此排斥的斥力。如上所述的在引力以及斥力的作用下运动的粒子会逐渐因为受到引力作用而开始彼此接近，最终在两个电极之间，第一粒子1303以及第二粒子1308被垂直排列以及水平排列。但是电荷量极低或不带有极性的第三粒子1312可以维持分散到透明流体的状态，从而实现第三颜色。
图14a、图14b、图14c以及图14d是利用三种类型的粒子驱动在图13中制造出的反射型彩色显示面板膜进行驱动的试验结果，是对三种颜色进行演示的照片。
参阅图14a、图14b、图14c以及图13，呈现出白色的第一粒子1303的核粒子带有负电荷而涂布物质带有正电荷，呈现出黑色的第二粒子1308的核粒子带有正电荷而涂布物质带有负电荷，而呈现出淡绿色的第三粒子在一个粒子中带有负电荷的单一极性且其电荷值与第一粒子以及第二粒子所带有的电荷值相比极低。
图14a、图14b以及图14c是通过对电场的方向以及电压的强度进行调节而依次实现三种颜色的照片，依次向上部电极加载第一粒子以及第二粒子的阈值电压即+8V以及-8V和高于阈值电压的-15V的驱动电压的结果，在+8V条件下核粒子带有负电荷的白色粒子将位于上部电极表面并借此呈现出白色图像，在-8V条件下核粒子带有正电荷的黑色粒子将位于上部电极表面并借此呈现出黑色图像，而在-15V条件下第一粒子以及第二粒子将被垂直、水平排列并通过因此裸露的第三粒子而实现淡绿色。此外，在+15V条件下也可以实现淡绿色。
参阅图14d以及图13，是通过对电场的方向以及加载电压的时间进行调节而实现三种颜色的照片，呈现出白色的第一粒子1303的核粒子带有负电荷而涂布物质带有正电荷，呈现出黑色的第二粒子1308的核粒子带有正电荷而涂布物质带有负电荷，而呈现出粉红色的第三粒子1312在一个粒子中带有负电荷的单一极性且其电荷值与第一粒子以及第二粒子所带有的电荷值相比极低。以在+10V以及-10V的驱动电压下第一粒子以及第二粒子移动到上/下部电极所需要的响应时间即250ms为基准对脉冲宽度进行调节之后加载的结果，在+10V(250ms)条件下核粒子带有负电荷的白色粒子将位于上部电极表面并借此呈现出白色图像，而在四倍的脉冲宽度即-10V(1s)条件下第一粒子以及第二粒子将被垂直排列并通过因此裸露的第三粒子而实现粉红色。此外，在+10V(1.5s)条件下也可以实现粉红色。
图15是对适用本发明之一实施例的可实现三种颜色的微胶囊型显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图，是将图13以及图14中的实现三种颜色的单位晶格型的方式适用于微胶囊型结构的结果。
图16是按照图15中的适用本发明的一实施例制作的微胶囊型膜以及实现三种颜色的显示面板的照片。
为了制作出图15中所图示的微胶囊型方式的显示面板，如图16(a)所示，分别将颜色各不相同的第一粒子1503、第二粒子1508以及第三粒子1512分散到透明流体中并进行胶囊1510化之后混合到粘合剂或粘接层1511，接下来通过在涂布有透明电极1511的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料的基板1500中进行涂布而制作出微胶囊型膜。此时，所使用的粒子与在图14中适用的粒子相同。
将通过如上所述的方式制作出的微胶囊型膜(同时作为显示部以及上部基板使用)与作为下部基板使用的分段方式的柔性印刷电路板(FPCB)进行层压而以如图15所图示的结构制作出了微胶囊型面板，而且通过在图15中所记述的驱动方法即对驱动电压的加载时间以及驱动电压的强度进行调节之后驱动的结果，可以实现如图16a、图16b、图16c以及图16d所示的三种颜色。
图17a、图17b、图17c以及图17d是对适用本发明之一实施例的可实现四种颜色的显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
参阅图17a、图17b、图17c以及图17d，采用在将颜色互不相同的四种类型的粒子分散到透明流体之后填充到单位晶格的形态的面板结构，并通过使得第一粒子1703以及第二粒子1708的核粒子以及涂布到核粒子的物质带有相反符号的电荷而形成在一个粒子中同时带有正电荷以及负电荷的形态，而且核粒子以及涂布物质具有不同的电荷值。此外，第三粒子1712以及第四粒子1713在一个粒子中只带有正电荷乃至负电荷中的某一种极性。
参阅图17a、图17b、图17c以及图17d，将第一粒子1703以及第二粒子1708设定为第一核粒子以及第二核粒子所带有的电荷值大于涂布物质所带有的电荷值，第一粒子1703的核粒子带有负电荷而涂布物质带有正电荷，而第二粒子1708的核粒子带有正电荷而涂布物质带有负电荷。此外，设定为第三粒子1712带有负电荷而第四粒子1713带有正电荷。此外，第一粒子1703以及第二粒子1708的电荷量被设定为大于第三粒子1712以及第四粒子1713的电荷量。即，在图17a、图17b、图17c以及图17d中，设定为第一粒子以及第二粒子的驱动电压相同且具有与第三粒子以及第四粒子相比相对较低的阈值电压。
在图17a、图17b、图17c以及图17d中，当通过加载相当于第一粒子以及第二粒子的阈值电压的电压而形成电场时，将首先对第一核粒子以及第二核粒子所带有的电荷造成影响，因此第一粒子1703以及第二粒子1708将根据核粒子所带有的电荷的极性，以如图17a以及图17b所示的方式呈现出借助于电泳现象的行为特性。
即，第一粒子1703以及第二粒子1708将向加载与核粒子所带有的电荷的极性相反符号的电压的电极进行移动，而且因为所加载的电压低于第三粒子以及第四粒子的阈值电压，因此第三粒子以及第四粒子将在流体1702内维持分散的状态。利用如上所述的电泳的行为特性，如图17a以及图17b所示，可以根据位于显示部的粒子的色彩实现第一颜色以及第二颜色。
参阅图17c以及图17d，当加载比第一粒子以及第二粒子的阈值电压更高的驱动电压即第三阈值电压以及第四阈值电压时，电场不仅会对第一粒子1703以及第二粒子1708的核粒子造成影响，而且还会对涂布物质所带有的电荷造成影响，因此会呈现出一个粒子内带有负电荷的核粒子乃至涂布物质向加载正电压的电极进行移动而带有正电荷的核粒子乃至涂布物质向加载负电压的电极进行移动的特性，而且在第一粒子1703以及第二粒子1708中，相邻的彼此不同的两个粒子会根据所接近的角度呈现出完全不同的运动。当一个粒子向另一个粒子的下侧靠近并相对于双极的方向排列成接近于垂直的状态时，粒子中带有正电荷的区域将遇到另一个粒子中带有负电荷的区域并形成彼此吸引的引力。与此相反，当一个粒子并排排列到另一侧粒子的旁边时，粒子中带有负电荷的粒子区域与另一个粒子中带有负电荷的区域以及带有正电荷的粒子区域与另一个粒子中带有正电荷的区域将并排排列，且在两个粒子之间将形成彼此排斥的斥力。如上所述的在引力以及斥力的作用下运动的粒子会逐渐因为受到引力作用而开始彼此接近，最终在两个电极之间，第一粒子1703以及第二粒子1708被垂直排列以及水平排列。
此时，带有单一极性的第三粒子1712以及第四粒子1713将向加载与电荷的极性相反符号的电压的上部乃至下部电极进行移动，从而根据位于显示部的粒子的色彩实现第三颜色以及第四颜色。
在图17a、图17b、图17c以及图17d中，在所适用的四种类型的粒子分别具有洋红色(magenta)、青色(cyan)、黄色(yellow)以及白色(white)颜色时，可以借助于色彩粒子的颜色组合实现全色彩(full color)，而且如上所述的粒子构成以及驱动方法也可以适用于微胶囊型显示面板结构。
图18a、图18b、图18c、图18d以及图18e是对可实现四种颜色且透过模式可变的显示面板结构及其驱动方法进行图示的截面图。
参阅图18a、图18b、图18c、图18d以及图18e，采用将颜色互不相同的四种类型的粒子分散到透明流体之后填充到单位晶格中的形态的面板结构，四种类型的粒子应该全部通过将核粒子所带有的电荷的极性设定为与涂布到核粒子中的物质所带有的电荷的极性相反的极性而使得一个粒子同时带有正电荷以及负电荷的形态。
在图18a、图18b、图18c、图18d以及图18e中，设定为四种类型(第一色彩粒子、第二色彩粒子、第三色彩粒子以及第四色彩粒子)的粒子的核粒子的电荷值均大于涂布物质的电荷值，第一粒子1803以及第三粒子1812的核粒子带有负电荷而涂布物质带有正电荷，而第二粒子1808以及第四粒子1813的核粒子带有正电荷而涂布物质带有负电荷。此外，设定为第一粒子以及第二粒子的核粒子以及涂布物质所带有的电荷值大于第三粒子以及第四粒子的核粒子以及涂布物质所带有的电荷值。因此，第一粒子以及第二粒子的核粒子与第三粒子以及第四粒子相比应该具有相对较低的阈值电压，用于将第三粒子以及第四粒子在上/下部电极之间垂直排列驱动电压也应该高于第一粒子以及第二粒子。
参阅图18a以及图18b，在第一粒子以及第二粒子中，当通过加载开始对核粒子所带有的电荷造成影响的最低电压即第一驱动电压而形成电场时，将首先对核粒子所带有的电荷造成影响而非涂布物质所带有的电荷，第一粒子以及第二粒子将根据核粒子所带有的电荷的极性发生电泳，并根据位于显示部的粒子的色彩实现第一以及第二颜色。
即，第一粒子以及第二粒子将向加载与核粒子所带有的电荷的极性相反符号的电压的电极进行移动，而且因为所加载的第一驱动电压无法对第三粒子以及第四粒子内的核粒子所带有的电荷造成影响，因此在第一驱动电压下第三粒子以及第四粒子将在流体1802内维持分散的状态。
参阅图18c以及图17d，在第三粒子以及第四粒子中，当加载比可以对核粒子所带有的电荷造成影响的第一驱动电压更高的第二驱动电压时，电场不仅会对第一粒子1803以及第二粒子1808的核粒子造成影响，而且还会对涂布物质所带有的电荷造成影响，因此会呈现出一个粒子内带有负电荷的核粒子乃至涂布物质向加载正电压的电极进行移动而带有正电荷的核粒子乃至涂布物质向加载负电压的电极进行移动的特性，而且在第一粒子1803以及第二粒子1808中，相邻的彼此不同的两个粒子会根据所接近的角度呈现出完全不同的运动。当一个粒子向另一个粒子的下侧靠近并相对于双极的方向排列成接近于垂直的状态时，粒子中带有正电荷的区域将遇到另一个粒子中带有负电荷的区域并形成彼此吸引的引力。与此相反，当一个粒子并排排列到另一侧粒子的旁边时，粒子中带有负电荷的粒子区域与另一个粒子中带有负电荷的区域以及带有正电荷的粒子区域与另一个粒子中带有正电荷的区域将并排排列，且在两个粒子之间将形成彼此排斥的斥力。如上所述的在引力以及斥力的作用下运动的粒子会逐渐因为受到引力作用而开始彼此接近，最终在两个电极之间，第一粒子1803以及第二粒子1808被垂直排列以及水平排列。
此时，电场将进队第三粒子1812以及第四粒子1813的核粒子所带有的电荷造成影响，从而向加载与核粒子所带有的极性相反符号的电压的电极进行移动，此时可以根据位于显示部的第三粒子以及第四粒子所具有的色彩实现第三颜色以及第四颜色。
参阅图18e，当加载不仅会对第三核粒子以及第四核粒子所带有的电荷造成影响，而且还会对涂布物质所带有的电荷造成影响的比第二驱动电压更高的第三驱动电压时，电场将对第一粒子1803、第二粒子1808、第三粒子1812以及第四粒子1813的核粒子以及涂布物质所带有的电荷造成影响，所有粒子将在引力和斥力机制下被垂直以及水平排列，从外部入射的光线可以在所排列的粒子之间透过而执行透过模式的功能。
在图18a、图18b、图18c以及图18d中，在所适用的四种类型的粒子分别具有洋红色(magenta)、青色(cyan)、黄色(yellow)以及白色(white)颜色时，可以借助于色彩粒子的颜色组合实现全色彩(full color)。
图19a以及图19b是对可实现三种颜色且透过模式可变的显示面板结构进行图示的截面图。为了满足显示屏的使用目的或提升透过率，可以通过减少色彩粒子的数量而利用三种颜色的粒子进行驱动。
图20是将图18a、图18b、图18c、图18d以及图18e中的可实现四种颜色且透过模式可变的显示屏驱动方法适用于微胶囊型显示面板结构的截面图。
在图4至图20所图示的本发明的具体实施例中适用的制造工程以及在工程中使用的物质如下所述。
适用本发明的显示面板由固态以及液态物质混合的复合物质相构成。
上部基板采用高透过率的透光材料，可以是利用具有80％以上的高透过率的材料制成的基膜。上部基板为透光率优秀的透明聚合物膜，可以利用如聚醚砜(PES，polyethersulphone)、聚丙烯酸酯(PAR，polyacrylate)、聚醚酰亚胺(PEI，polyetherimide)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，polyethyelenen napthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethelene terephthalate)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide：PPS)、聚芳酯(polyarylate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚碳酸酯(PC)以及三醋酸纤维素(TAC)等构成，但是并不限定于此。
在与下部基板相向的上部基板的一侧面可以配备上部电极。上部电极可以向多个显示层加载相同的电压。上部电极可以是可供多个显示层共用的以板状形状形成的共用电极。上部电极2202可以配备于可观测一侧，可以利用如氧化铟锡(ITO，indium tin oxide)、氧化铟锌(IZO，indium zinc oxide)、氧化铟锌锡(IZTO，indium zinc tin oxide)、氧化锌铝(AZO，aluminum zinc oxide)、ZnO或透明导电氧化物(TCO，transparent conductiveoxide)等透明导电性物质构成。
流体可以包含如水(water)、甲醇(Methanol)、乙醇(Ethanol)、丙醇(Propanol)、丁醇(Butanol)、碳酸丙烯酯(Propylene carbonate)、甲苯(Toluene)、苯(Benzene)、己烷(Hexane)、氯仿(Chloroform)、异链烷烃油(Isoparaffin oil)、硅油、酯油、烃油、三异辛酸甘油酯、二甲聚硅氧烷、辛酸十六烷酯、二辛酸酯、肉豆蔻酸异丙酯以及生育酚乙酸酯等物质。
流体可以包含荧光物质、磷光物质或发光物质等，或者可以包含在施加能量时色彩特性发生变化的颜色可变物质(例如，示温颜料物质以及示温染料物质等)。
微胶囊可以以一定的间隔固定到粘合剂层内，从而在微胶囊之间形成间隔空间。借助于间隔空间，可以防止各个微胶囊与相邻的微胶囊直接接触。
粘合剂层可以包含在380nm至750nm的可见光线区域至少部分透明的物质。粘合剂层可以包含从由丙烯酸聚合物、有机硅聚合物、酯聚合物、聚氨酯聚合物、酰胺聚合物、醚聚合物、氟聚合物以及橡胶构成的组中选择的至少某一种透明的聚合物物质。此外，粘合剂层可以包含荧光物质、磷光物质或发光物质等，或者可以包含在施加能量时色彩特性发生变化的物质(例如，示温颜料物质以及示温染料物质等)。
粘着剂层(或黏合剂层)可以利用压敏粘着剂(Pressure Sensitive Adhesive：PSA)形成。作为压敏粘着剂，可以使用可防止构成部件的光学特性发生变化，在粘着处理过程中不需要执行固化以及在干燥处理过程中不需要执行高温过程的材料。例如，粘着剂层(或黏合剂层)可以使用如丙烯酸聚合物或有机硅聚合物、聚酯或聚氨酯、聚醚或合成橡胶等适当的聚合物。作为粘着剂层(或黏合剂层)，可以使用在起到单纯的粘着(或黏合)作用的同时还起到缓冲冲击的缓冲垫(cushion)作用的高弹性的硅橡胶(silicone rubber)等。粘着剂层(或黏合剂层)可以通过能量(例如热量或紫外线(UV)等)进行固化或不执行固化。
例如，粘着剂层(或黏合剂层)可以是绝缘性有机物，可以利用如聚醚砜(PES，polyethersulphone)、聚丙烯酸酯(PAR，polyacrylate)、聚醚酰亚胺(PEI，polyetherimide)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，polyethyelenen napthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethelene terephthalate)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide：PPS)、聚芳酯(polyarylate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚碳酸酯(PC)以及三醋酸纤维素(TAC)等构成，但是并不限定于此。
下部基板可以是如塑料、金属等多种材质的基材。例如，下部基板可以包括包含如银、铝等金属的金属箔或背面利用金属层涂布的塑料膜。
下部基板可以是可折曲、可弯曲或可卷曲的柔性材质的基板，在如上所述的情况下，下部基板可以是柔性(flexile)印刷电路基板。但是，本发明并不限定于此，下部基板也可以利用酚醛类或环氧树脂类的合成树脂构成，此时，下部基板可以是刚性(rigid)印刷电路基板。在下部基板的一侧面可以配备下部电极。下部电极可以向多个微胶囊加载相同或不同的电压。
下部电极可以利用铜、铝、氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)或氧化铟锌(IZO：Indium Zinc Oxide)的单层结构或在铜、铝、氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)物质上进一步层叠镍或金等的多层结构形成。
微胶囊可以是软胶囊或硬胶囊，可以通过原位聚合(in-situ polymerization)、凝聚聚合(coacervation approach)或界面聚合(interfacial polymerization)等方法进行制造。
在制造微胶囊时，作为流体可以使用极性或非极性分散介质。例如，可以使用水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、碳酸丙烯酯、甲苯、苯、氯仿、己烷、环己烷、十二烷、全氯乙烯、三氯乙烯、异链烷烃油的一种即isopar-G、isopar-M、isopar-H中的某一种或多种。在所述流体中，可以追加颜料或染料。
作为所述染料或颜料，可以使用偶氮染料、蒽醌染料、碳鎓染料、靛蓝染料、硫化染料以及酞菁染料等，而作为所述颜料，可以使用如二氧化钛(Titanium dioxide)、氧化锌(Zinc oxide)、锌钡白(Lithopon)、硫化锌(Zinc sulfonate)、炭黑(Carbon black)、石墨(Graphite)、铬黄(Chrome yellow)、铬酸锌(Zinc chromate)、氧化铁红(Redoxide ofiron)、红丹(Red lead)、镉红(Cardmium red)、钼铬红(Molybdate chrome orange)、铁蓝(Milori blue，pressian blue，iron blue)、钴蓝(Cobalt blue)、铬绿(chrome green)、氢氧化铬(Viridian)、锌绿(Zinc green)、银粉(Alluminium powder)、金粉(Bronzepowder)、荧光颜料以及珍珠颜料等无机颜料，或如不溶性偶氮、可溶性偶氮、酞菁、喹吖啶酮、二恶嗪、异吲哚啉酮、还原染料、叶绿素、碳氟化合物类、喹酞酮以及金属络合物等有机颜料。
在原位聚合(in-situ polymerization)法中，微胶囊可以通过在形成乳液之后结构化成核-壳形态的反应过程进行制造。
首先，通过将粒子分散到流体中而制造出核物质。此时，粒子可以相对于流体以0.1至25重量％的比例进行分散，但是也可以根据需要以更多的量进行分散。所述核物质的分散液可以利用超声波分散剂或均质机执行分散。
接下来，对用于形成微胶囊的壳的聚合物进行混合并通过酸度调节而形成预聚物。所述工程可以与制造核物质的分散液的工程同时执行。
作为所述用于形成壳的聚合物，可以使用呈现出较低的弹性以及刚性性质的聚合物前体，例如可以使用脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛以及甲基乙烯基醚-马来酸酐等共聚物，或明胶、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纤维素衍生物、阿拉伯树胶、角叉菜胶、羧甲基果糖、水解苯乙烯酐共聚物、琼脂、藻酸盐、酪蛋白、白蛋白以及邻苯二甲酸纤维素等聚合物，通过对如上所述的聚合物的亲水性以及疏水性进行调节，可以形成围绕核物质的壳。此外，所述预聚物与粒子相同，也可以通过分散到流体中而制造成分散液。
可以执行通过对所制造出的所述核物质的分散液与所述壳物质的预聚物分散液进行混合搅拌而形成乳液的步骤。作为如上所述的用于形成乳液的条件，需要将粒子与预聚物的比例进行优化，两个分散液可以以1:5至1:12的体积比例进行混合。此外，可以为了提升分散性而添加稳定剂。在所述如业内，粒子可以是分散相而壳物质可以是连续相。
此时，可以为了提升乳液的稳定性而添加添加剂。作为如上所述的添加剂，可以是在水相中溶解之后的粘度高且湿润性优秀的有机聚合物，具体来讲，可以使用明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、淀粉、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮以及海藻酸盐中的至少某一个。
通过对所形成的的乳液的pH以及温度进行调节，可以使得连续相的壳物质分散液沉积到分散相的粒子周围而形成微胶囊的晶格，从而对壳物质分散液进行微胶囊化。
在如上所述的情况下，为了通过更加致密地形成微胶囊晶格而降低弹性并借此提升壳的硬度，可以包括添加添加剂的过程。所添加的添加剂的类型，可以是在水相中不易溶解的离子性或极性物质。例如，可以使用固化催化剂即氯化铵、间苯二酚、对苯二酚以及邻苯二酚中的至少某一个。
在凝聚聚合法中，可以利用内相以及外相的乳相/水相乳液。核物质的分散液从水性外相向外侧发生凝聚(块状化)，而通过对如温度、pH以及相对浓度等进行控制，可以在内相的乳相液滴中形成壳并实现离子化。
在凝聚聚合法中，作为壳材料，可以使用如脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、明胶或阿拉伯胶等。
在界面聚合法中，内相的亲油性单体将在水性外向中以乳液形态存在。所述内相液晶中的单体与导入到水性外相的单体发生反应，并在内相的液滴与周围的水性外相的界面中发生聚合反应，从而在所述液滴周围形成粒子的壳。虽然所形成的的壳较薄且具有渗透性，但是与其他制造方法之间的差异在于不需要单独进行加热，因此具有可以适用多种不同的介电流体的优点。
适用本发明之实施例的显示面板，可以与附着在基板上的微胶囊的球形、非球形以及立方体等形态无关地在附着之后强化与电极接触的微胶囊的弹性力，从而具有对从外部施加的压力乃至冲击进行吸收的耐久性。
在单位晶格型显示面板中，分隔壁可以利用无极性的有机物或无极性的无机物构成。
所述分隔壁可以通过光刻(Photo lithography)或模具印刷(Mold Printing)工程形成，从而具有一定的高度以及宽度(例如，10μm～100μm的高度以及10μm～20μm的宽度)。
所述分隔壁利用不会带电的物质构成为宜，以避免在驱动过程中因为电力而带电的粒子与分隔壁彼此结合。在本发明的实施例中，在混合有带电粒子的流体为无极性的有机溶剂的情况下，可以以类似于流体的物理性质即无极性的聚合物(polymer)、无机物(organic)或无机物(inorganic)形成。
Claims (18)
1.一种可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；
所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的多个第一粒子以及具有与所述多个第一粒子不同的色彩的多个第二粒子，
所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
2.一种可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；
所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的多个第一粒子以及具有与所述多个第一粒子不同的色彩的多个第二粒子，
所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于：
所述多个第一粒子以及第二粒子，分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核分别带有极性彼此相反的电荷。
4.根据权利要求3所述的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于：
所述第一粒子的核与所述第二粒子的核带有极性彼此相反的电荷，且所述第一粒子的壳与所述第二粒子的壳带有极性彼此相反的电荷。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的可实现两种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于：
所述多个第一粒子以及所述多个第二粒子，分别在具有官能团的聚合物粒子、金属粒子或金属化合物粒子的表面结合一定比例的阳离子配体以及阴离子配体，从而使得阳离子以及阴离子的电荷量达到一定比例。
6.一种可实现三种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；
所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的多个第三粒子，
所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
7.一种可实现三种以上的色彩的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；
所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的第三粒子，
所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
8.一种可实现三种以上的色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；
所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的多个第三粒子，
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
9.一种可实现三种以上的色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；
所述多个微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子以及呈现出第三色彩的多个第三粒子，
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的可实现三种以上的色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于：
所述多个第一粒子、第二粒子以及第三粒子，分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核分别带有极性彼此相反的电荷。
11.一种可实现色彩的由复合物质相构成的显示面板结构的驱动方法，其特征在于：
为了对根据权利要求1、权利要求6或权利要求8所述的显示面板结构的模式转转进行控制，
所述下部电极在所述下部基板上的各个单位晶格中进行图案化，而且通过对驱动电压的加载时间、驱动电压的强度、脉冲大小或脉冲宽度的强度进行调节而选择性地对所述各个单位晶格进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
12.一种可实现色彩的由复合物质相构成的显示面板结构的驱动方法，其特征在于：
为了对根据权利要求2、权利要求7或权利要求9所述的显示面板结构的模式转转进行控制，
所述下部电极在所述下部基板上的一个以上的各个单位微胶囊中进行图案化，而且选择性地对所述各个单位微胶囊的驱动电压的加载时间、驱动电压的强度、脉冲大小或脉冲宽度的强度进行控制，从而实现反射模式、透过模式或屏蔽模式。
13.一种由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；
所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，
所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列，从而实现四种颜色的全色彩。
14.一种由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；
所述多个单位微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，
所述多个第一粒子以及第二粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，所述多个第一粒子以及第二粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列，从而实现四种颜色的全色彩。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于：
所述呈现出第三色彩的多个第三粒子以及所述呈现出第四色彩的多个第四粒子，在一个粒子中只带有正电荷或负电荷中的某一种极性，从而实现四种颜色的全色彩。
16.一种可实现四种颜色的全色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
分隔壁，用于定义在所述上部基板与所述下部基板之间形成的单位晶格区域；
所述单位晶格区域，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
17.一种可实现四种颜色的全色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于，包括：
上部基板；
下部基板；
上部电极，配置在所述上部基板的一侧面；
下部电极，配置在所述下部基板的一侧面；以及，
粘合剂层，包括在所述上部电极与所述下部电极之间形成的多个微胶囊；
所述多个单位微胶囊，分别包括分散到流体中的呈现出第一色彩的多个第一粒子、呈现出第二色彩的多个第二粒子、呈现出第三色彩的多个第三粒子以及呈现出第四色彩的多个第四粒子，
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子分别在一个粒子内同时带有正电荷以及负电荷，所述正电荷以及负电荷的电荷量彼此不同，
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子通过从所述上部电极到所述下部电极以一定的间隔垂直以及水平排列而实现透过模式。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的可实现四种颜色的全色彩且透过模式可变的由复合材料相构成的显示面板结构，其特征在于：
所述多个第一粒子、第二粒子、第三粒子以及第四粒子，分别采用具有核-壳结构的粒子结构，涂布到所述核表面的一部分的壳与所述核分别带有极性彼此相反的电荷。
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