CN202256977U - 电泳显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电泳显示装置，涉及电泳显示技术领域，为提高电泳显示装置能实现更好的彩色显示而发明。本实用新型提供的一种电泳显示装置，包括：第一基板和第二基板；其中，在所述第一基板和第二基板之间填充有电泳液；在所述第二基板的内表面形成有多个凹槽，每个所述凹槽中容纳有一个全彩显示球；在所述凹槽的内表面上设有至少两个磁极，在所述全彩显示球的两极各设有一个磁子。本实用新型提供的电泳显示装置，用于电纸书、个人计算机等需要使用显示屏的领域。

Description

电泳显示装置
技术领域
本实用新型涉及电泳显示技术领域，尤其涉及一种电泳显示装置。
背景技术
电泳显示装置属于反射型显示装置，具有良好的日光可读性，同时具有普通纸张和电子显示器的优点；而且，由于电泳显示技术具有双稳态而低能耗、低成本和实现柔性显示的巨大潜力等优势，因而是实现电子纸产业化的最佳技术。
目前电泳显示技术的实现方法为：将直径约为1mm的二氧化钛粒子散布在碳氢油中，黑色染料、表面活性剂以及使二氧化钛粒子带电的电荷控制剂也被加到碳氢油中；这种混合物被放置在两块间距为10-100mm的平行导电板之间，当对两块导电板加电压时，这些二氧化钛粒子会以电泳的方式从所在的导电板迁移到带有相反电荷的导电板上。当二氧化钛粒子位于显示器的正面(显示面)时，显示屏为白色，这是因为光通过二氧化钛粒子反射回阅读者一方；当粒子位于显示器背面时，显示器为黑色，这是因为黑色染料吸收了入射光。如果将显示器背面的电极分成多个微小的图像元素(像素)，通过对显示器的每个区域加上适当的电压来产生反射区和吸收区图案，即可形成图像。
旋转球(gyricon)是另一较优的电泳显示方法，但是其也存在旋转角度小，旋转慢等缺点，所以难以实现色彩丰富的画面显示和快速的画面切换。
在实现上述电泳技术显示的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的电泳显示装置中的二氧化钛粒子或者旋转球的响应速度慢，致使颜色转换速度慢，旋转球旋转角度小致使难以实现丰富彩色显示等缺点。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种电泳显示装置，用以提高旋转球显示装置的颜色转换速度并能实现丰富的彩色显示。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种电泳显示装置，包括第一基板和第二基板；在所述第一基板和第二基板之间填充有电泳液；在所述第二基板的内表面形成有多个凹槽，每个所述凹槽中容纳有一个全彩显示球；在所述凹槽的内表面上设有至少两个磁极，在所述全彩显示球的两极各设有一个磁子。
本实用新型实施例提供的电泳显示装置中，由于在全彩显示球的两极设置了磁子，且在第二基板上凹槽内设置了至少两个磁极，因此，当第二基板上的凹槽内的磁极产生磁场时，处于该磁场中的全彩显示球上的磁子受到磁场产生的力的作用，会使全彩显示球立刻发生旋转以显示相应色彩，通过增加磁场强度可提高全彩显示球的旋转速度，进而提高了颜色的转换速度。
另外，由于凹槽内的磁极能控制全彩显示球，使其实现任意角度旋转，从而实现了全彩显示球上任意颜色的显示。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的电泳显示装置的结构图；
图2为本实用新型实施例二提供的由磁子到小球的内嵌磁子的全彩显示球形成图；
图3为本实用新型实施例二提供的由小球到磁子的内嵌磁子的全彩显示球形成图；
图4为本实用新型实施例二提供的全彩显示球表面的全彩色系的形成方案一；
图5为本实用新型实施例二提供的全彩显示球表面的全彩色系的形成方案二；
图6为本实用新型实施例二提供的全彩显示球表面的全彩色系的形成方案三；
图7为所要设置的颜色系包括颜色种类n为偶数时颜色系在全彩显示球表面的分布示意图；
图8为所要设置的颜色系包括颜色种类n为奇数时颜色系在全彩显示球表面的分布示意图；
图9为本实用新型实施例二中凹槽与第二基板之间的接触面积只有槽底极点时的示意图；
图10为本实用新型实施例二中凹槽与第二基板之间的接触面积等于凹槽上断面面积时的示意图；
图11为本实用新型实施例二中凹槽与第二基板之间的接触面积处于图9与图10所示面积大小之间时的示意图。
附图标记：11-第一基板；12-第二基板；13-凹槽；14-全彩显示球；15-磁极；16-磁子；21-无磁性细小棒；23-小球；31-球形结构的全彩显示球主体。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一：
参见图1，为本实用新型实施例一提供的电泳显示装置的结构图，包括：
第一基板11和第二基板12；在所述第一基板11和第二基板12之间填充有电泳液；在所述第二基板12的内表面形成有多个凹槽13，每个所述凹槽13中容纳有一个全彩显示球14；在所述凹槽13的内表面上设有至少两个磁极15，在所述全彩显示球14的两极各设有一个磁子16。
在本实施例中，所述第一基板和第二基板可以是但不仅限于是玻璃基板或石英基板；所述全彩显示球14的两极所设的磁子可以是两个相同的磁子。
本实用新型实施例提供的电泳显示装置中，由于在全彩显示球两极设置了磁子，且在第二基板上凹槽内设置了至少两个磁极，因此，当第二基板上的凹槽内的磁极产生磁场时，处于该磁场中的全彩显示球上的磁子受到磁场产生的力的作用，会使全彩显示球立刻发生旋转以显示相应色彩，通过增加磁场强度可提高全彩显示球的旋转速度，进而提高了颜色的转换速度。
另外，由于凹槽内的磁极能控制全彩显示球，使其实现任意角度旋转，从而实现了全彩显示球上任意颜色的显示。
实施例二：
在本实施例中进一步介绍本实用新型中提供的方案。
参见图1，为本实用新型实施例二提供的电泳显示装置的结构图，包括：
第一基板11和第二基板12；在所述第一基板11和第二基板12之间填充有电泳液；在所述第二基板12的内表面形成有多个凹槽13，每个所述凹槽13中容纳有一个全彩显示球14；在所述凹槽13的内表面上设有至少两个磁极15，在所述全彩显示球14的两极各设有一个磁子16。
在以上装置中，所述磁子16以内嵌的形式设在所述全彩显示球的两极。
其中，上述内嵌有磁子16的全彩显示球14可以通过以下方式得到：
如图2所示，一种方式是有一高分子或者其他无磁性细小棒21，两头为两磁子16，然后以其为直径制成小球23，所述小球23即图1所示的全彩显示球14；
如图3所示，另一种方式是先制成球形结构的全彩显示球主体31，该全彩显示球主体31的两极分别形成有一个凹陷结构，然后将两个磁子分别填入到所述全彩显示球主体两极的凹陷结构中形成图1所示的全彩显示球14。
此外，所述凹槽13的内表面可呈球形面；所述全彩显示球14的直径面可与所述凹槽13的上断面相平，这样可以实现全彩显示球全方位各个角度旋转。由于全彩显示球14的平均密度可与所述电泳液的平均密度一致，所述全彩显示球14可以悬浮于所述电泳液中，进而可以轻易实现全彩显示球14的直径面与所述凹槽的上断面相平。
通常，凹槽的内表面上设有的至少两个磁极在凹槽上均匀分布。
然而，也不排除实际中出现其他合理分布的情况。所述至少两个磁极在所述凹槽13的内表面均匀分布之外的合理分布实际表现为以下两种情况：当所需全彩显示球旋转角度与速度一定时，保证其分布形式使得使用的磁极数量最少，以节约成本；当所给可供使用的磁极数量一定时，应保证分布形式使得同一电压下磁子产生的作用力使全彩显示球旋转角度最大，速度最快。
所述全彩显示球14可以是表面形成有全彩色系的旋转球。其中，若以所述全彩显示球14的两极之间的连线为该全彩显示球14的经线，与所述经线相垂直的线为该全彩显示球14的纬线，则全色系的形成方案包括但不局限于以下几种：
一，参见图4，所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色沿经线方向渐变，同一颜色的深浅程度沿纬线方向渐变；
即在全彩显示球旋转过程中，依纬度不同而依次出现红-橙，橙-黄，黄-绿，绿-蓝，蓝-靛，靛-紫，紫-红的过渡，依经度不同各颜色由浅到深。
二，参见图5，所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色沿纬线方向渐变，同一颜色的深浅程度沿经线方向渐变；
即在全彩显示球旋转过程中，依经度不同而依次出现红-橙，橙-黄，黄-绿，绿-蓝，蓝-靛，靛-紫，紫-红的过渡，依纬度不同各颜色由浅到深，两极点分别为白色和黑色。
三，参见图6，所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色均匀分布在由经线所限定的多个区域内。全彩显示球上依经度不同过渡各种颜色，但同一经度上颜色完全相同，不依纬度不同而出现变化。因其是逐渐过渡，所以完全可以实现同一种颜色的浅或深色，即实现全色，并不需要在纬度上实现由浅到深的变化。这时两极只有白色，黑色的显示可以通过控制全彩显示球下降到电泳液深处，电泳液吸收光线而实现黑色显示。
四，所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色分布在由经线和纬线所限定的多个区域内。
比如所要设置的颜色系包括颜色种类为n，包括以下两种情况：
1，参见图7，n为偶数，则全彩显示球上下半球分别包含n/2种颜色，且各半球中每一种颜色所占据的区域是圆心角为2*π/(n/2)的扇形区域；
2，参见图8，n为奇数，则全彩显示球的上下半球包括的颜色种类数目分别为(n+1)/2，(n-1)/2，且各个半球中每一种颜色所占据的区域是圆心角分别为2*π/[(n+1)/2]，2*π/[(n-1)/2]的扇形区域。当然，这种情况下，上下之间平等，可以互换。
当加在基板的电压变化时，在电泳粒子全彩显示球上的磁子受到的来自凹槽上的磁极产生的磁场的作用力作用下，全彩显示球开始旋转，由于全彩显示球是全彩色系的，可以实现彩色逼真显示。通常，具体实现过程有如下方法：
方法一：预先设置从黑色或者白色旋转到另外颜色需要旋转的角度，当收到需要显示的颜色信息时，首先判断当前颜色，然后计算当前颜色与待显示颜色之间需要旋转的角度，根据该角度计算需要施加电压的大小和方向，再根据所述计算结果通过外部电源向基板施与电压。比如，设置白色坐标为0°，红色为30°，橙色为60°。那么当需要显示橙色时，首先判断当前颜色：若当前颜色为白色则计算结果为旋转60°，并由此计算施加电压的大小和方向；若当前颜色为红色则计算结果为旋转30°，并由此计算施加电压的大小和方向。其他情况下以此类推。
方法二：预先设置从黑色或者白色旋转到另外颜色需要旋转的角度，当收到需要显示的颜色信息时，先复位，然后转到需要颜色。这样各颜色路径位置是固定的，不需首先判断当前颜色。
方法三：预先设置从黑色或者白色旋转到另外颜色需要旋转的角度，每次转换颜色时设置记录一次。当再次收到需要显示的颜色信息时，根据所设记录，并通过运算，得出下一个需要旋转的角度。
如图9，图10和图11所示，所述凹槽与所述第二基板之间的接触面积小于或者等于所述凹槽的上断面面积。图9为凹槽与第二基板之间的接触面积只有槽底极点时的示意图；图10为凹槽与第二基板之间的接触面积等于凹槽上断面面积时的示意图，其中，两条竖线之间的区域表示接触区域；图11为凹槽与第二基板之间的接触面积处于图9与图10所示面积大小之间时的示意图，同图10一样，两条竖线之间的区域表示接触区域。所述接触面积的常用取值为上断面积的1/9-4/9。这个取值的获得通过以下公式：因常用接触面积的直径为上断面直径的1/3-2/3，由直径比例与面积比例的乘方关系可得上述结论。当然，实际中只要遵循以下原理即可：在保证稳固和不影响半球形槽内表面上磁极工作的前提下接触面积尽量小。
本实施例中，半球形槽内设置的所述至少两个磁极可为电磁极。由所述第二基板连接外部电源，为所述电磁极提供电压，用以控制所述全彩显示球的旋转速度和角度。具体为：当在第二基板上施加电压后，第二基板上的磁极产生磁场；全彩显示球受到磁场力的作用而产生旋转来显示色彩。该磁场力对全彩显示球上的磁子的转动力矩控制全彩显示球的旋转速度和方向。
本实用新型实施例提供的电泳显示装置中，由于在全彩显示球的两极设置了磁子，且在第二基板上凹槽内设置了至少两个磁极，因此，当第二基板上的凹槽内的磁极产生磁场时，处于该磁场中的全彩显示球上的磁子受到磁场产生的力的作用，会使全彩显示球立刻发生旋转以显示相应色彩，通过增加磁场强度可提高全彩显示球的旋转速度，进而提高了颜色的转换速度。
另外，由于凹槽内的磁极能控制全彩显示球，使其实现任意角度旋转，从而实现了全彩显示球上任意颜色的显示。
本实用新型实施例主要用于电纸书、个人计算机等需要使用显示屏的领域。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电泳显示装置，包括第一基板和第二基板，在所述第一基板和第二基板之间填充有电泳液；在所述第二基板的内表面形成有多个凹槽，每个所述凹槽中容纳有一个全彩显示球；其特征在于，在所述凹槽的内表面上设有至少两个磁极，在所述全彩显示球的两极各设有一个磁子。
2.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述磁子以内嵌的形式设在所述全彩显示球的两极。
3.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述凹槽的内表面呈球形面；所述全彩显示球的直径面与所述凹槽的上断面相平。
4.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述至少两个磁极在所述凹槽的内表面均匀分布。
5.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述全彩显示球的平均密度与所述电泳液的密度一致。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电泳显示装置，其特征在于，所述全彩显示球为表面形成有全彩色系的旋转球。
7.根据权利要求6所述的电泳显示装置，其特征在于，以所述全彩显示球的两极之间的连线为该全彩显示球的经线，与所述经线相垂直的线为该全彩显示球的纬线；
所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色沿经线方向渐变，同一颜色的深浅程度沿纬线方向渐变；或者，
所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色沿纬线方向渐变，同一颜色的深浅程度沿经线方向渐变；或者，
所述全彩显示球表面的全彩色系中的颜色均布在由经线或者由经线和纬线所限定的多个区域内。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电泳显示装置，其特征在于，所述凹槽与所述第二基板之间的接触面积小于或等于所述凹槽的上断面面积。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的电泳显示装置，其特征在于，所述至少两个磁极为电磁极；
所述第二基板连接外部电源，为所述电磁极提供电压，用以控制所述全彩显示球的旋转速度和角度。
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