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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophoretisches Display (EPD) und insbesondere eine Pixel-Struktur und eine Subpixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays.
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Mit dem Fortschritt der Flachbildschirmtechnologie und aufgrund der Vorteile der Flachbildschirme in der Form geringen Gewichts, geringer Abmessungen und niedrigen Energieverbrauchs sind Flachbildschirme immer beliebter geworden. Zu den Flachbildschirmen zählen Flüssigkristalldisplays (LCD), Plasmabildschirme (PDP), Displays mit organischen Leuchtdioden (OLED-Displays), elektrophoretische Displays, etc., wobei ein elektrophoretisches Display keine Lichtquelle umfasst, so dass ein elektrophoretisches Display im Vergleich mit anderen Arten von Displays den weiteren Vorteil der Energieersparnis aufweist.
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Das herkömmliche elektrophoretische Display ist ein Monochrom-Display. Jedoch wird zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des herkömmlichen elektrophoretischen Displays ein Farbfilter in Verbindung mit der herkömmlichen Technologie benutzt, um das elektrophoretische Display zu färben. Auf diese Weise können mit einem herkömmlichen elektrophoretischen Display Farben dargestellt werden. Jedoch wird die Lichtausnutzung des elektrophoretischen Displays durch den Farbfilter vermindert, und dadurch die Helligkeit, der Kontrast und die Farbsättigung des elektrophoretischen Displays herabgesetzt.
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JP2006-343457A ,
US2007126694A1 und
US2007268244A1 offenbaren Subpixel-Strukturen und Pixel-Strukturen für elektrophoretische Farbdisplay, bei denen jeweils eine Ansteuereinheit und eine Anzeigeeinheit, welche mit der Ansteuereinheit verbunden ist, vorgesehen sind. Vielzahlen geladener Teilchen unterschieden sich in ihrer Farbe und Durchmesser, haben jedoch die gleiche elektrische Eigenschaft. Mindestens eine transparente Elektrode ist jeweils vorgesehen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Subpixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays zur Verbesserung der Lichtausnutzung des elektrophoretischen Farbdisplays.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays mit einer verbesserten Lichtausnutzung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays zur Verbesserung der Lichtausnutzung des elektrophoretischen Farbdisplays.
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Zur Erzielung der oben genannten Vorteile ist eine Subpixel-Struktur des elektrophoretischen Farbdisplays vorgesehen. Die Subpixel-Struktur umfasst eine Ansteuereinheit, eine Anzeigeeinheit und eine transparente Elektrode. Die Anzeigeeinheit ist auf der Ansteuereinheit und die transparente Elektrode auf der Anzeigeeinheit aufgebracht. Die Anzeigeeinheit umfasst eine Vielzahl erster geladener Teilchen und eine Vielzahl zweiter geladener Teilchen. Eine Farbe der ersten geladenen Teilchen unterscheidet sich von einer Farbe der zweiten geladenen Teilchen. Die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen sind größer als die Durchmesser der zweiten geladenen Teilchen, und die ersten geladenen Teilchen und die zweiten geladenen Teilchen haben die gleiche elektrische Eigenschaft.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Farbe der ersten geladenen Teilchen aus einer der Farben Rot, Grün und Blau, oder aus einer der Farben Cyan, Magenta und Gelb ausgewählt, und die Farbe der zweiten geladenen Teilchen ist Weiß.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Anzeigeeinheit ferner eine Vielzahl dritter geladener Teilchen, wobei die Durchmesser der dritten geladenen Teilchen kleiner sind als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen, wobei die dritten geladenen Teilchen und die ersten geladenen Teilchen entgegengesetzte elektrische Eigenschaften haben, und wobei die Farbe der ersten geladenen Teilchen, die Farbe der zweiten geladenen Teilchen und die Farbe der dritten geladenen Teilchen verschieden sind. Außerdem stimmt ein Bereich von Durchmesserwerten der dritten geladenen Teilchen mit einem Bereich von Durchmesserwerten der zweiten geladenen Teilchen überein Die Farbe der ersten geladenen Teilchen wird aus einer der Farben Rot, Grün und Blau oder aus einer der Farben Cyan, Magenta und Gelb ausgewählt, die Farbe der zweiten geladenen Teilchen ist Weiß, und die Farbe der dritten geladenen Teilchen ist Schwarz. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Farben der ersten geladenen Teilchen, der zweiten geladenen Teilchen und der dritten geladenen Teilchen die Farben Rot, Grün und Blau oder die Farben Cyan, Magenta und Gelb.
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Um die oben genannten Vorteile zu erzielen, ist ferner eine Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays vorgesehen. Die Pixel-Struktur umfasst eine Vielzahl erster Subpixel Strukturen. Jede der ersten Subpixel-Strukturen umfasst eine erste Ansteuereinheit, eine erste Anzeigeeinheit und eine erste transparente Elektrode, wobei die erste Anzeigeeinheit auf der ersten Ansteuereinheit und die erste transparente Elektrode auf der ersten Anzeigeeinheit aufgebracht sind. Die erste transparente Elektrode dient als gemeinsame Elektrode für die ersten Subpixel-Strukturen. Die erste Anzeigeeinheit umfasst eine Vielzahl erster geladener Teilchen, eine Vielzahl zweiter geladener Teilchen und eine Vielzahl dritter geladener Teilchen. Die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen sind größer als die Durchmesser der zweiten geladenen Teilchen und der dritten geladenen Teilchen. Die ersten geladenen Teilchen und die zweiten geladenen Teilchen haben die gleiche elektrische Eigenschaft, und die ersten geladenen Teilchen und die dritten geladenen Teilchen haben entgegengesetzte elektrische Eigenschaften. Die ersten geladenen Teilchen, die zweiten geladenen Teilchen und die dritten geladenen Teilchen sind unterschiedlich gefärbt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten geladenen Teilchen ein und derselben ersten Subpixel-Struktur einheitlich gefärbt, die Farben der ersten geladenen Teilchen der ersten Subpixel-Strukturen umfassen Rot, Grün und Blau oder umfassen Cyan, Magenta und Gelb, die Farbe der zweiten geladenen Teilchen ist Weiß und die Farbe der dritten geladenen Teilchen ist Schwarz.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stimmt ein Bereich von Durchmesserwerten der zweiten geladenen Teilchen mit einem Bereich von Durchmesserwerten der dritten geladenen Teilchen überein.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Pixel-Struktur des elektrophoretischen Farbdisplays des Weiteren eine zweite Subpixel-Struktur. Die zweite Subpixel-Struktur umfasst eine zweite Ansteuereinheit, eine zweite Anzeigeeinheit und eine zweite transparente Elektrode, wobei die zweite Anzeigeeinheit auf der zweiten Ansteuereinheit und die zweite transparente Elektrode auf der zweiten Anzeigeeinheit aufgebracht ist. Die zweite Anzeigeeinheit umfasst eine Vielzahl vierter geladener Teilchen. Eine Farbe der vierten geladenen Teilchen ist von den Farben der ersten geladenen Teilchen, der zweiten geladenen Teilchen und der dritten geladenen Teilchen verschieden. Die Durchmesser der vierten geladenen Teilchen sind kleiner als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten geladenen Teilchen, die zweiten geladenen Teilchen und die dritten geladenen Teilchen jeweils einheitlich gefärbt, die Farben der ersten geladenen Teilchen, der zweiten geladenen Teilchen und der dritten geladenen Teilchen umfassen Cyan, Magenta und Gelb, und die Farbe der vierten geladenen Teilchen ist Weiß.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten geladenen Teilchen, die zweiten geladenen Teilchen und die dritten geladenen Teilchen jeweils einheitlich gefärbt, die Farben der ersten geladenen Teilchen, der zweiten geladenen Teilchen und der dritten geladenen Teilchen umfassen Rot, Grün und Blau, und die Farbe der vierten geladenen Teilchen ist Schwarz.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stimmt ein Bereich von Durchmesserwerten der zweiten geladenen Teilchen mit einem Bereich von Durchmesserwerten der dritten geladenen Teilchen überein.
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Um die oben genannten Vorteile zu erzielen ist ferner eine Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays vorgesehen. Die Pixel-Struktur umfasst eine Vielzahl erster Subpixel-Strukturen und eine zweite Subpixel-Struktur. Jede der ersten Subpixel-Strukturen umfasst eine erste Ansteuereinheit, eine erste Anzeigeeinheit und eine erste transparente Elektrode, wobei die erste Anzeigeeinheit auf der ersten Ansteuereinheit und die erste transparente Elektrode auf der ersten Anzeigeeinheit aufgebracht ist. Die erste transparente Elektrode dient als gemeinsame Elektrode für die ersten Subpixelstrukturen. Die erste Anzeigeeinheit umfasst eine Vielzahl erster geladener Teilchen und eine Vielzahl zweiter geladener Teilchen. Die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen sind größer als die Durchmesser der zweiten geladenen Teilchen. Die ersten geladenen Teilchen und die zweiten geladenen Teilchen haben die gleiche elektrische Eigenschaft. Die ersten geladenen Teilchen und die zweiten geladenen Teilchen haben unterschiedliche Farben. Weiterhin umfasst die zweite Subpixel-Struktur eine zweite Ansteuereinheit, eine zweite Anzeigeeinheit und eine zweite transparente Elektrode, wobei die zweite Anzeigeeinheit auf der zweiten Ansteuereinheit und die zweite transparente Elektrode auf der zweiten Anzeigeeinheit aufgebracht ist. Die zweite Anzeigeeinheit umfasst eine Vielzahl dritter geladener Teilchen und eine Vielzahl vierter geladener Teilchen. Die Durchmesser der dritten geladenen Teilchen und der vierten geladenen Teilchen sind kleiner als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen Die dritten geladenen Teilchen und die vierten geladenen Teilchen haben entgegengesetzte elektrische Eigenschaften. Eine Farbe der dritten geladenen Teilchen ist verschieden von einer Farbe der vierten geladenen Teilchen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten geladenen Teilchen ein und derselben ersten Subpixel-Struktur einheitlich gefärbt, wobei die Farben der ersten geladenen Teilchen der ersten Subpixel-Strukturen die Farben Rot, Grün und Blau oder die Farben Cyan, Magenta und Gelb umfassen, die Farbe der zweiten geladenen Teilchen und der dritten geladenen Teilchen Weiß ist, und die Farbe der vierten geladenen Teilchen Schwarz ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stimmen ein Bereich von Durchmesserwerten der zweiten geladenen Teilchen, ein Bereich von Durchmesserwerten der dritten geladenen Teilchen und ein Bereich von Durchmesserwerten der vierten geladenen Teilchen überein.
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In der vorliegenden Erfindung wird ein Prinzip, dass geladene Teilchen mit verschiedenen Durchmessern in einer Lösung unterschiedliche elektrophoretische Geschwindigkeiten aufweisen, genutzt, um die unterschiedlich gefärbten geladenen Teilchen anzutreiben, um so mehrere Farben darzustellen. Da die Subpixel-Struktur der vorliegenden Erfindung keinerlei Farbfilters bedarf, weist die Subpixel-Struktur der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Lichtausnutzung auf. Ferner wird die oben genannte Subpixel-Struktur in der Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß jeder Ausführungsform der Erfindung benutzt, um Farbeffekte zu erzielen. Da die Pixel-Struktur des elektrophoretischen Farbdisplays keinen Farbfilter benötigt, weist das elektrophoretische Farbdisplay, welches eine Vielzahl solcher Pixel-Strukturen umfasst, eine verbesserte Lichtausnutzung auf.
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der verschiedenen hier offenbarten Ausführungsformen werden durch die folgende Beschreibung und die Zeichnungen verständlicher, in denen gleiche Bezugszeichen durchweg auf gleiche Elemente verweisen, und worin:
- 1 eine schematische Darstellung einer Subpixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
- 2 eine schematische Darstellung ist, welche die Subpixel-Struktur der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Zuständen zeigt,
- 3 eine schematische Darstellung einer Subpixel-Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
- 4 eine schematische Darstellung ist, welche die Subpixel-Struktur der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Zuständen zeigt,
- 5 eine schematische Darstellung einer Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
- 6 eine schematische Darstellung einer Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und
- 7 eine schematische Darstellung einer Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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Eine elektrophoretische Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens in einer Lösung kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
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Dabei ist „m“ die elektrophoretische Geschwindigkeit des geladenen Teilchens in der Lösung, „q“ die Große der Ladung des geladenen Teilchens, „γ“ der Durchmesser des geladenen Teilchens, und „η“ die Viskosität der Lösung Die oben erwähnte Gleichung zeigt, dass die elektrophoretische Geschwindigkeit des geladenen Teilchens in der Lösung umgekehrt proportional zum Durchmesser des geladenen Teilchens ist. Mit anderen Worten, je großer der Durchmesser des geladenen Teilchens, desto geringer die elektrophoretische Geschwindigkeit des geladenen Teilchens in der Lösung. Entsprechend dieses Prinzips stellen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Subpixel-Strukturen und Pixel-Strukturen elektrophoretischer Farbdisplays bereit.
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1 ist eine schematische Darstellung einer Subpixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 1 umfasst die Subpixel-Struktur 100 eines elektrophoretischen Farbdisplays der vorliegenden Ausführungsform eine Ansteuereinheit 110, eine Anzeigeeinheit 120 und eine transparente Elektrode 130, wobei die Anzeigeeinheit 120 auf der Ansteuereinheit 110 und die transparente Elektrode 130 auf der Anzeigeeinheit 120 aufgebracht ist. Die Ansteuereinheit 110 kann eine aktive oder eine passive Ansteuereinheit sein, und in der vorliegenden Ausführungsform wird eine aktive Ansteuereinheit als Beispiel verwendet. Die Ansteuereinheit 110 umfasst ein Antriebselement 112 und eine Elektrode 114, welche mit dem Antriebselement 112 in elektrischem Kontakt steht. Das Antriebselement 112 ist beispielsweise ein Dünnschichttransistor (TFT), und die Elektrode 114 kann als lichtabsorbierende Schicht ausgebildet sein. Ferner kann die transparente Elektrode 130 aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO), Zinkoxid, oder Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO) bestehen.
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Die Anzeigeeinheit 120 kann eine mikroverkapselte Anzeigeeinheit oder eine Mikronapf-Anzeigeeinheit sein; die Mikronapf-Ausführung wird in 1 als Beispiel verwendet. Die Anzeigeeinheit 120 umfasst eine Lösung 121, eine Vielzahl erster geladener Teilchen 122 und eine Vielzahl zweiter geladener Teilchen 124, wobei sich die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 in der Lösung 121 befinden. Die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 können aus organischem Material oder aus inorganischem Matenal wie zum Beispiel Titandioxid bestehen Bereiche von Durchmesserwerten der ersten geladenen Teilchen 122 und der zweiten geladenen Teilchen 124 liegen zwischen 0.01 Mikrometer und 2 Mikrometer, und die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen 122 sind größer als die Durchmesser der zweiten geladenen Teilchen 124. Ferner haben die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 die gleiche elektrische Eigenschaft, und das bedeutet, dass sowohl die ersten geladenen Teilchen 122 als auch die zweiten geladenen Teilchen 124 entweder positive Teilchen oder negative Teilchen sind. Eine Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 unterscheidet sich von einer Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124. Beispielsweise wird die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 aus einer der Farben Rot, Grün und Blau oder aus einer der Farben Cyan, Magenta und Gelb ausgewählt, und die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 ist Weiß.
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2 ist eine schematische Darstellung, welche die Subpixel-Struktur der ersten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Zuständen zeigt Mit Bezugnahme auf 2 und für den Fall, dass die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 positive Teilchen sind, wird, wenn die Subpixel-Struktur 100 zur Darstellung der Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 benutzt wird, ein positives Potenzial an die Elektrode 114 angelegt. Somit werden die ersten geladenen Teilchen und die zweiten geladenen Teilchen zur transparenten Elektrode 130 bewegt. Da die Durchmesser der zweiten geladenen Teilchen 124 kleiner sind als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen 122, ist die elektrophoretische Geschwindigkeit der zweiten geladenen Teilchen 124 höher als die elektrophoretische Geschwindigkeit der ersten geladenen Teilchen 122. Somit haben sich zur Zeit T1 die zweiten geladenen Teilchen 124 nahe zur transparenten Elektrode 130 hinbewegt, und die ersten geladenen Teilchen 122 haben sich noch nicht nahe zur transparenten Elektrode 130 hinbewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das an die Elektrode 114 angelegte positive Potenzial abgeschaltet, um die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 anzuhalten. Dann zeigt die Subpixel-Struktur 100 die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 (z.B Weiß).
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Wird die Subpixel-Struktur 100 benutzt, um die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 darzustellen, wird das positive Potenzial fortgesetzt an die Elektrode 114 angelegt. Dann haben sich zum Zeitpunkt T2 die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 nahe zur transparenten Elektrode 130 hinbewegt. Sodann wird ein negatives Potenzial an die Elektrode 114 angelegt, um die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 auf die Elektrode 114 zuzubewegen. Da die elektrophoretische Geschwindigkeit der zweiten geladenen Teilchen 124 größer ist als die elektrophoretische Geschwindigkeit der ersten geladenen Teilchen 122, befinden sich zu einem Zeitpunkt T3 die ersten geladenen Teilchen 122 noch immer nahe bei der transparenten Elektrode 130, aber die zweiten geladenen Teilchen 124 haben sich weit von der transparenten Elektrode 130 wegbewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das an die Elektrode 114 angelegte negative Potenzial abgeschaltet, um die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 anzuhalten. Dann zeigt die Subpixel-Struktur 100 die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 (z.B. Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta, Gelb).
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Die vorliegende Ausführungsform benutzt das Prinzip, dass die elektrophoretische Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens in der Lösung umgekehrt proportional zum Durchmesser des geladenen Teilchens ist, um die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 anzutreiben, so dass die Subpixel-Struktur 100 die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 oder die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 zeigt. Da die Subpixel-Struktur 100 keinerlei Farbfilter benötigt, weist die Subpixel-Struktur 100 eine verbesserte Lichtausnutzung auf. Ferner kann eine Pixel-Struktur aus einer Vielzahl von Subpixel-Strukturen 100 bestehen, und das elektrophoretische Farbdisplay eine Vielzahl von Pixel-Strukturen umfassen, wobei die Farben der ersten geladenen Teilchen 122 der Subpixel-Strukturen 100 einer Pixel-Struktur verschieden sind. Beispielsweise kann jede Pixel-Struktur drei Subpixel-Strukturen 100 umfassen, und die Farben der ersten geladenen Teilchen 122 der drei Subpixel-Strukturen 100 können Rot, Blau und Grün sein. Die Pixel-Struktur wird unten detaillierter mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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3 ist eine schematische Darstellung der Subpixel-Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 3 ist die Subpixel-Struktur 100' der zweiten Ausführungsform ähnlich der Subpixel-Struktur 100 der 1, der Unterschied ist, dass die Anzeigeeinheit 120 der Subpixel-Struktur 100' des Weiteren eine Vielzahl dritter geladener Teilchen 126 umfasst. Die Durchmesser der dritten geladenen Teilchen 126 sind kleiner als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen 122, und die Bereiche der Durchmesserwerte der dntten geladenen Teilchen 126 und der zweiten geladenen Teilchen 124 stimmen beispielsweise überein. Die dritten geladenen Teilchen 126 und die ersten geladenen Teilchen 122 haben entgegengesetzte elektrische Eigenschaften. Zum Beispiel sind die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 positive Teilchen, und die dritten geladenen Teilchen 126 sind negative Teilchen. Ferner sind die ersten geladenen Teilchen 122, die zweiten geladenen Teilchen 124 und die dritten geladenen Teilchen 126 unterschiedlich gefärbt. Zum Beispiel kann die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 aus den Farben Rot, Grün und Blau oder aus den Farben Cyan, Magenta und Gelb ausgewählt werden, die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 ist Weiß, und die Farbe der dritten geladenen Teilchen 126 ist Schwarz. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Farben der ersten geladenen Teilchen 122, der zweiten geladenen Teilchen 124 und der dritten geladenen Teilchen 126 die Farben Rot, Grün und Blau oder die Farben Cyan, Magenta und Gelb.
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4 ist eine schematische Darstellung, welche die Subpixel-Struktur der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Zuständen zeigt Mit Bezugnahme auf 4 und für den Fall, dass die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 positive Teilchen und die dritten geladenen Teilchen 126 negative Teilchen sind, ist das Verfahren, um mit der Subpixel-Struktur 100' die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 oder die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 darzustellen, dem entsprechenden Verfahren der ersten Ausführungsform ähnlich. Anders ausgedrückt, zum Zeitpunkt T1 zeigt die Subpixel-Struktur 100' die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124, und zum Zeitpunkt T3 zeigt die Subpixel-Struktur 100' die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122.
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Soll mit der Subpixel-Struktur 100' die Farbe der dritten geladenen Teilchen 126 dargestellt werden, so wird ein negatives Potenzial an die Elektrode 114 angelegt, um die ersten geladenen Teilchen 122 und die zweiten geladenen Teilchen 124 auf die Elektrode 114 zuzubewegen, und um die dritten geladenen Teilchen 126 zur transparenten Elektrode 130 hinzubewegen. Somit befinden sich zum Zeitpunkt T4 die dritten geladenen Teilchen 126 nahe der transparenten Elektrode 130. Zu diesem Zeitpunkt wird das an die Elektrode 114 angelegte negative Potenzial abgeschaltet, um die ersten geladenen Teilchen 122, die zweiten geladenen Teilchen 124 und die dritten geladenen Teilchen 126 anzuhalten. Dann zeigt die Subpixel-Struktur 100' die Farbe der dritten geladenen Teilchen 126.
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Ähnlich der ersten Ausführungsform benötigt die Subpixel-Struktur 100' der zweiten Ausführungsform keinerlei Farbfilter, so dass die Subpixel-Struktur 100' eine verbesserte Lichtausnutzung aufweist.
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5 ist eine schematische Darstellung einer Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezugnahme auf die und umfasst die Pixel-Struktur 200 eines elektrophoretischen Farbdisplays der vorliegenden Ausfuhrungsform eine Vielzahl erster Subpixel-Strukturen und eine zweite Subpixel-Struktur 220, wobei die Farben der ersten Subpixel-Strukturen unterschiedlich sind. Zur klaren Beschreibung werden die Bezugszeichen 210a, 210b und 210c benutzt, um die unterschiedlich gefärbten ersten Subpixel-Strukturen zu bezeichnen. Jede der ersten Subpixel-Strukturen 210a, 210b und 210c umfasst eine erste Ansteuereinheit, eine erste Anzeigeeinheit, und eine erste transparente Elektrode. Die erste transparente Elektrode dient als gemeinsame Elektrode für die ersten Subpixel-Strukturen 210a, 210b und 210c In der vorliegenden Ausführungsform kann jede der ersten Subpixel-Strukturen 210a, 210b und 210c die Subpixel-Struktur 100 der ersten Ausführungsform bilden, aber die Farben der ersten geladenen Teilchen der ersten Subpixel-Strukturen 210a, 210b und 210c sind unterschiedlich. Eine detaillierte Beschreibung der ersten Ansteuereinheit, der ersten Anzeigeeinheit und der ersten transparenten Elektrode wird hier nicht wiederholt, es wird auf die Beschreibung der Ansteuereinheit 110, der Anzeigeeinheit 120 und der transparenten Elektrode 130 der ersten Ausführungsform verwiesen. Die ersten geladenen Teilchen ein und derselben ersten Subpixel-Struktur sind einheitlich gefärbt. Beispielsweise kann die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 210a Rot, die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 210b Grün und die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 210c Blau sein.
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Die zweite Subpixel-Struktur 220 umfasst eine zweite Ansteuereinheit, eine zweite Anzeigeeinheit und eine zweite transparente Elektrode, wobei für eine detaillierte Beschreibung der zweiten Ansteuereinheit und der zweiten transparenten Elektrode auf die Beschreibung der Ansteuereinheit 110 und der transparenten Elektrode 130 der ersten Ausführungsform verwiesen sei, und die entsprechenden Beschreibungen hier nicht wiederholt werden. Die zweite Anzeigeeinheit der zweiten Subpixel-Struktur 220 umfasst eine Vielzahl dritter geladener Teilchen 222 und eine Vielzahl vierter geladener Teilchen 224. Die Durchmesser der dritten geladenen Teilchen 222 und der vierten geladenen Teilchen 224 sind kleiner als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen 122. Die Bereiche der Durchmesserwerte der zweiten geladenen Teilchen 124, der dritten geladenen Teilchen 222 und der vierten geladenen Teilchen 224 stimmen beispielsweise überein. Die dritten geladenen Teilchen 222 und die vierten geladenen Teilchen 224 haben entgegengesetzte elektrische Eigenschaften Eine Farbe der dritten geladenen Teilchen 222 ist von einer Farbe der vierten geladenen Teilchen 224 verschieden. Zum Beispiel kann die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 und der dritten geladenen Teilchen 222 Weiß sein, und die Farbe der vierten geladenen Teilchen 224 kann Schwarz sein.
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In der vorliegenden Ausfuhrungsform kann die erste Subpixel-Struktur 210a die Farben Rot oder Weiß, die erste Subpixel-Struktur 210b die Farben Grün oder Weiß, die dritte Subpixel-Struktur 210c die Farben Blau oder Weiß und die zweite Subpixel-Struktur 220 die Farben Schwarz oder Weiß darstellen. Das Verfahren zur Darstellung unterschiedlicher Farben durch die ersten Subpixel-Strukturen 210a, 210b und 210c ist dem entsprechenden Verfahren der ersten Ausführungsform ähnlich, und wird hier nicht wiederholt. Außerdem ist das Verfahren zur Darstellung der Farben Schwarz oder Weiß durch die zweite Subpixel-Struktur 220 dem Fachmann geläufig und wird hier nicht beschrieben.
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In der vorliegenden Ausführungsform können mit der Pixel-Struktur 200 durch Zusammenwirken der ersten Subpixel-Strukturen 210a, 210b und 210c und der zweiten Subpixel-Struktur 220 mehrere unterschiedliche Farben dargestellt werden. Da die Pixel-Struktur 200 der gegenwärtigen Ausführungsform keinerlei Farbfilter benötigt, weist ein elektrophoretisches Farbdisplay mit einer Vielzahl solcher Pixel-Strukturen 200 eine bessere Lichtausnutzung, größere Helligkeit, erhöhten Kontrast und verbesserte Farbsättigung auf. In einer anderen Ausführungsform können die ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 210a die Farbe Cyan, die ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 210b die Farbe Magenta und die ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 210c die Farbe Gelb aufweisen.
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6 ist eine schematische Darstellung der Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezugnahme auf die und umfasst die Pixel-Struktur 300 der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl erster Subpixel-Strukturen, wobei die Farben der ersten Subpixel-Strukturen unterschiedlich sind. Zur klaren Beschreibung werden die unterschiedlich gefärbten ersten Subpixel-Strukturen mit den Bezugszeichen 310a, 310b und 310c bezeichnet. Jede der ersten Subpixel-Strukturen 310a, 310b und 310c umfasst eine erste Ansteuereinheit, eine erste Anzeigeeinheit und eine erste transparente Elektrode. Die erste transparente Elektrode dient als gemeinsame Elektrode für die ersten Subpixel-Strukturen 310a, 310b und 310c. In der vorliegenden Ausführungsform kann jede der ersten Subpixel-Strukturen 310a, 310b und 310c die Subpixel-Struktur 100' der zweiten Ausführungsform bilden, wobei allerdings die Farben der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Strukturen 310a, 310b und 310c unterschiedlich sind. Eine detaillierte Beschreibung der ersten Ansteuereinheit, der ersten Anzeigeeinheit und der ersten transparenten Elektrode wird hier nicht wiederholt, es sei auf die Beschreibung der Ansteuereinheit 110, der Anzeigeeinheit 120 und der transparenten Elektrode 130 der ersten Ausführungsform verwiesen.
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Die ersten geladenen Teilchen 122 ein und derselben ersten Subpixel-Struktur sind einheitlich gefärbt. Zum Beispiel kann die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 310a Rot, die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 310b Grün und die Farbe der ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 310c Blau sein. Die Farbe der zweiten geladenen Teilchen 124 kann Weiß und die Farbe der dritten geladenen Teilchen 126 kann Schwarz sein.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind durch die erste Subpixel-Struktur 310a die Farben Rot, Weiß und Schwarz, durch die erste Subpixel-Struktur 310b die Farben Grün, Weiß und Schwarz und durch die erste Subpixel-Struktur 310c die Farben Blau, Weiß und Schwarz darstellbar. Mit der Pixel-Struktur 300 sind durch ein Zusammenwirken der ersten Subpixel-Strukturen 310a, 310b und 310c mehrere unterschiedliche Farben darstellbar. Da die Pixel-Struktur 300 der vorliegenden Ausführungsform keinen Farbfilter benötigt, weist ein elektrophoretisches Farbdisplay mit einer Vielzahl solcher Pixel-Strukturen 300 eine höhere Lichtausnutzung, verbesserte Helligkeit, erhöhten Kontrast und erhöhte Farbsättigung auf.
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Das Verfahren zur Darstellung unterschiedlicher Farben mit den Subpixel-Strukturen 310a, 310b und 310c ist ähnlich dem entsprechenden Verfahren der zweiten Ausführungsform und wird hier nicht wiederholt. In einer anderen Ausführungsform können die ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 310a die Farbe Cyan, die ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 310b die Farbe Magenta und die ersten geladenen Teilchen 122 der ersten Subpixel-Struktur 310c die Farbe Gelb aufweisen.
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7 ist eine schematische Darstellung der Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezugnahme auf die und umfasst die Pixel-Struktur 400 der vorliegenden Ausfuhrungsform eine Vielzahl erster Subpixel-Strukturen 410 und eine zweite Subpixel-Struktur 420. Jede der ersten Subpixel-Strukturen 410 umfasst eine erste Ansteuereinheit, eine erste Anzeigeeinheit und eine erste transparente Elektrode. Die erste transparente Elektrode dient als gemeinsame Elektrode für die ersten Subpixel-Strukturen 410. In der vorliegenden Ausführungsform kann jede erste Subpixel-Struktur 410 die Subpixel-Struktur 100' der zweiten Ausfuhrungsform bilden, allerdings unterscheiden sich die Farben der ersten geladenen Teilchen 122, der zweiten geladenen Teilchen 124 und der dritten geladenen Teilchen 126 von den Farben nach der zweiten Ausfuhrungsform. Beispielsweise sind die ersten geladenen Teilchen 122 einheitlich gefärbt, die zweiten geladenen Teilchen 124 sind einheitlich gefärbt, die dritten geladenen Teilchen 126 sind einheitlich gefärbt, und die Farben der ersten geladenen Teilchen 122, der zweiten geladenen Teilchen 124 und der dritten geladenen Teilchen 126 der ersten Subpixel-Struktur 410 umfassen Cyan, Magenta und Gelb. Für eine detaillierte Beschreibung der ersten Ansteuereinheit, der ersten Anzeigeeinheit, und der ersten transparenten Elektrode wird auf die Beschreibung der Ansteuereinheit 110, der Anzeigeeinheit 120 und der transparenten Elektrode 130 der ersten Ausführungsform verwiesen.
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Die zweite Subpixel-Struktur 420 umfasst eine zweite Ansteuereinheit, eine zweite Anzeigeeinheit und eine zweite transparente Elektrode, wobei für eine detaillierte Beschreibung der zweiten Ansteuereinheit und der zweiten transparenten Elektrode auf die Beschreibung der Ansteuereinheit 110 und der transparenten Elektrode 130 der ersten Ausführungsform verwiesen sei. Die zweite Anzeigeeinheit der zweiten Subpixel-Struktur 420 umfasst eine Vielzahl vierter geladener Teilchen 422. Die Farbe der vierten geladenen Teilchen 422 unterscheidet sich von den Farben der ersten geladenen Teilchen 122, der zweiten geladenen Teilchen 124 und der dritten geladenen Teilchen 126. Die Farbe der vierten geladenen Teilchen 422 ist beispielsweise Weiß. Die Durchmesser der vierten geladenen Teilchen 422 sind kleiner als die Durchmesser der ersten geladenen Teilchen 122, und die Bereiche der Durchmesserwerte der zweiten geladenen Teilchen 124, der dritten geladenen Teilchen 126 und der vierten geladenen Teilchen 422 stimmen beispielsweise überein.
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In der vorliegenden Ausfuhrungsform ist mit der ersten Subpixel-Struktur 410 die Farbe Cyan, Magenta oder Gelb und mit der zweiten Subpixel-Struktur 420 die Farbe Weiß darstellbar. Mit der Pixel-Struktur 400 sind durch ein Zusammenwirken der ersten Subpixel-Strukturen 410 und der zweiten Subpixel-Struktur 420 mehrere unterschiedliche Farben darstellbar. Da die Pixel-Struktur 400 der vorliegenden Ausführungsform keinerlei Farbfilter benötigt, weist ein elektrophoretisches Farbdisplay mit einer Vielzahl solcher Pixel-Strukturen 400 eine erhöhte Lichtausnutzung, erhöhte Helligkeit, erhöhten Kontrast und erhöhte Farbsattigung auf.
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Das Verfahren zur Darstellung unterschiedlicher Farben mit den ersten Subpixel-Strukturen 410 ist ähnlich dem entsprechenden Verfahren nach der zweiten Ausführungsform und wird hier nicht wiederholt. Das Verfahren, um mit der zweiten Subpixel-Struktur 420 die Farbe Weiß darzustellen, ist dem Fachmann geläufig und wird hier nicht beschrieben. In einer anderen Ausführungsform sind die ersten geladenen Teilchen 122, die zweiten geladenen Teilchen 124 und die dritten geladenen Teilchen 126 jeweils einheitlich gefärbt, und die Farben der ersten geladenen Teilchen 122, der zweiten geladenen Teilchen 124 und der dritten geladenen Teilchen 126 der ersten Subpixel-Strukturen 410 umfassen Rot, Grün und Blau. Die Farbe der vierten geladenen Teilchen 422 ist zum Beispiel Schwarz.
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Zusammenfassend wird ein Prinzip, dass geladene Teilchen mit unterschiedlichen Durchmessern in einer Lösung unterschiedliche elektrophoretische Geschwindigkeiten aufweisen, in den Subpixel-Strukturen der vorliegenden Erfindung ausgenutzt, um geladene Teilchen mit unterschiedlichen Farben anzutreiben, um so mehrere Farben darzustellen. Da die Subpixel-Struktur der vorliegenden Erfindung keinen Farbfilter benötigt, weist die Subpixel-Struktur der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Lichtausnutzung auf. Ferner umfasst die Pixel-Struktur eines elektrophoretischen Farbdisplays gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die oben erwähnten Subpixel-Strukturen, und in Zusammenwirkung der Subpixel-Strukturen können Farbeffekte erzielt werden. Da die Pixel-Struktur keinen Farbfilter benotigt, weist ein elektrophoretisches Farbdisplay mit einer Vielzahl dieser Pixel-Strukturen eine verbesserte Lichtausnutzung auf.
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Die obige Beschreibung bezieht sich auf Ausführungsbeispiele der Erfindung und hat keinen einschränkenden Charakter. Ein Fachmann kann ausgehend von obiger Offenbarung Abwandlungen vornehmen, welche vom Umfang der Erfindung erfasst sind, was die Ausführung der kammerförmigen Bereiche, das Material und/oder die Ausgestaltung der Befestigungsmittel einschließt. Ferner können die verschiedenen Merkmale der offenbarten Ausführungsformen für sich oder in verschiedenen Kombinationen untereinander verwendet werden, und sollen nicht auf die hier konkret beschriebenen Kombinationen beschränkt sein. Somit soll der Schutzumfang der Ansprüche nicht durch die dargestellten Ausführungsformen beschränkt werden
