專利名稱：電泳顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示圖像的電泳顯示板，包括-第一和第二相對(duì)的基板，-基板之間的電泳介質(zhì)，該電泳介質(zhì)包括流體中的帶電微粒，-多個(gè)像素，和-驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)于每個(gè)像素，第一和第二基板分別具有第一和第二電極，用于接收電勢(shì)差，該電勢(shì)差決定所述帶電微粒的位置，并且驅(qū)動(dòng)裝置能夠控制每個(gè)像素的電勢(shì)差。
未預(yù)先公開的歐洲專利申請(qǐng)02075846.2(PHNL 020156)中描述了開頭段落中提到的該類型電泳顯示板的一個(gè)實(shí)施例。
在所述的電泳顯示板中，由于所述電勢(shì)差，當(dāng)帶電微粒在第一電極附近時(shí)多個(gè)像素中的一個(gè)像素具有第一外觀(appea rance)，而當(dāng)帶電微粒在第二電極附近時(shí)具有第二外觀。在工作中，像素的外觀在第一和第二外觀之間進(jìn)行改變的時(shí)間間隔表示為切換時(shí)間。切換時(shí)間取決于電勢(shì)差，并可以為150ms的量級(jí)。但是已經(jīng)呈現(xiàn)出，同一顯示板在所選擇的同一電勢(shì)差下的切換時(shí)間可能實(shí)質(zhì)上會(huì)更長(zhǎng)。
所述的電泳顯示板的一個(gè)缺點(diǎn)是難以用其獲得可再現(xiàn)的切換時(shí)間。
本發(fā)明的目的是提供開頭段落中提到的該類型的顯示板，該顯示板能夠具有可再現(xiàn)的切換時(shí)間。
所述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即，顯示板還包括加熱裝置，用于將介質(zhì)加熱到30℃到70℃范圍內(nèi)的介質(zhì)溫度。
本發(fā)明是基于這樣一個(gè)認(rèn)識(shí)，即，切換時(shí)間取決于介質(zhì)溫度。因此，能夠?qū)⒔橘|(zhì)加熱到所選擇的介質(zhì)溫度的顯示板，能夠具有可再現(xiàn)的切換時(shí)間。另外，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以減少切換時(shí)間。切換時(shí)間對(duì)于介質(zhì)溫度的相關(guān)性已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，同25℃的參考介質(zhì)溫度相比較，對(duì)于相對(duì)高介質(zhì)溫度的切換時(shí)間的影響是無(wú)法預(yù)測(cè)的。至少有兩種機(jī)制發(fā)揮作用，其結(jié)果無(wú)法預(yù)測(cè)。第一種機(jī)制與介質(zhì)的黏度有關(guān)，第二種機(jī)制與流經(jīng)介質(zhì)的泄漏電流有關(guān)。如果與參考介質(zhì)溫度相比提高介質(zhì)溫度，則流體的黏度下降。因此，帶電微粒的流動(dòng)性提高，結(jié)果，切換時(shí)間減少。但是，如果提高介質(zhì)溫度，流體中離子的流動(dòng)性也提高。因此，電極之間的泄漏電流增加，降低了跨越介質(zhì)的電勢(shì)差。結(jié)果，增加了切換時(shí)間。
已經(jīng)顯現(xiàn)出，與參考介質(zhì)溫度下的切換時(shí)間相比，在30℃到70℃范圍內(nèi)的介質(zhì)溫度下，切換時(shí)間相對(duì)短。其中切換時(shí)間得益于提高的介質(zhì)溫度的介質(zhì)溫度范圍有一個(gè)上限值。因此，在30℃到70℃之間的范圍內(nèi)的介質(zhì)溫度下，顯示板具有縮短的并且可再現(xiàn)的切換時(shí)間。
在一個(gè)實(shí)施例中，加熱裝置包括-加熱元件，-溫度探針，能夠測(cè)量介質(zhì)溫度，和溫度控制器，能夠根據(jù)所測(cè)量的介質(zhì)溫度控制加熱元件。加熱元件例如可以產(chǎn)生紅外輻射，以便對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱。能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為熱以便對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱的另一種加熱元件，例如可以設(shè)置在介質(zhì)中或與介質(zhì)接觸。溫度探針例如為Si基器件或熱電偶。如果將探針設(shè)置在介質(zhì)中或與介質(zhì)接觸，與探針遠(yuǎn)離介質(zhì)相比，探針能夠相對(duì)快地測(cè)量介質(zhì)溫度。溫度控制器能夠控制加熱元件的加熱功率。如果加熱元件能夠通過第一基板加熱介質(zhì)，則加熱元件不需要與介質(zhì)直接接觸。加熱元件例如可以與第一基板面對(duì)或背對(duì)介質(zhì)的表面接觸。加熱元件的例子是珀耳帖元件、加熱箔、加熱線圈、通風(fēng)器、風(fēng)扇或燈。將介質(zhì)從第一介質(zhì)溫度加熱到第二介質(zhì)溫度的時(shí)間被稱為加熱時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，允許相對(duì)短的加熱時(shí)間，第一基板具有相對(duì)大的熱導(dǎo)率，例如，它由金屬而不是塑料構(gòu)成。在另一個(gè)實(shí)施例中，能夠具有相對(duì)短的加熱時(shí)間，第一基板具有熱傳導(dǎo)層，覆蓋第一基板的表面的至少一部分并與加熱元件相接觸。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以作出各種變化，例如，顯示板包括多個(gè)加熱元件和多個(gè)溫度探針。
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的這些和其他方面，其中


圖1示出了顯示板的前視圖，圖2示出了沿圖1中的II-II截取的剖視圖的一個(gè)實(shí)施例，圖3示出了加熱裝置和介質(zhì)，圖4以圖表的形式示出了介質(zhì)溫度與切換時(shí)間之間的關(guān)系，圖5示出了第二實(shí)施例的沿圖1中的II-II截取的剖視圖，圖6示出了第三實(shí)施例的沿圖1中的II-II截取的剖視圖，圖7示出了第四實(shí)施例的沿圖1中的II-II截取的剖視圖，圖8示出了顯示板的一部分的等效電路圖。
這些附圖是示意性的并且沒有按比例繪制，在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。
圖1示出了具有多個(gè)像素2的顯示板1。像素2例如可以以二維結(jié)構(gòu)基本上沿直線排列。
圖2示出顯示板1具有第一基板8和相對(duì)的第二基板9。在基板8，9之間設(shè)置了電泳介質(zhì)5。電泳介質(zhì)5例如由白色流體中帶負(fù)電的黑色微粒6構(gòu)成。這種電泳介質(zhì)可以從E Ink Corporation得到。對(duì)于每個(gè)像素2，第一基板8具有第一電極3，而對(duì)于每個(gè)像素2，第二基板9具有第二電極4。電極3，4能夠接收電勢(shì)差，該電勢(shì)差決定所述帶電微粒6的位置。由于當(dāng)例如15伏的電勢(shì)施加到第一電極3，且0伏的電勢(shì)施加到第二電極4時(shí)，產(chǎn)生1 5伏的電勢(shì)差，使得當(dāng)帶電微粒6位于第一電極3附近時(shí)，像素2具有第一外觀，即，白色。由于-15伏的相反電勢(shì)差，使得當(dāng)帶電微粒6位于第二電極4附近時(shí)，像素2具有第二外觀，即，黑色。
圖3示出了加熱裝置13，具有加熱元件10，溫度探針11，和溫度控制器12。溫度探針11能夠測(cè)量介質(zhì)溫度，溫度控制器12能夠根據(jù)所測(cè)量的介質(zhì)溫度控制加熱元件10。加熱元件10可以與介質(zhì)5相接觸，并設(shè)置在第一基板8面對(duì)介質(zhì)5的表面14上，如圖2中所示。溫度探針11可以與介質(zhì)5相接觸，并設(shè)置在第一基板8面對(duì)介質(zhì)5的表面14上，如圖2中所示。
圖4示出了在第一和第二電極3，4之間-15伏的電勢(shì)差的情況下，介質(zhì)溫度與切換時(shí)間之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。介質(zhì)包括高沸點(diǎn)流體。例如，對(duì)于7℃到25℃范圍內(nèi)的介質(zhì)溫度，切換時(shí)間的變化大于2倍因子。因此，具有能夠?qū)⒔橘|(zhì)加熱到可再現(xiàn)介質(zhì)溫度、例如25℃的介質(zhì)溫度的加熱裝置13的顯示板，能夠具有可再現(xiàn)的切換時(shí)間。另外，切換時(shí)間隨著介質(zhì)溫度的提高而減少。65℃的介質(zhì)溫度下47ms的切換時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于25℃的介質(zhì)溫度下125ms的切換時(shí)間。
圖5示出了能通過第一基板3來加熱介質(zhì)5的加熱元件10。第一基板3例如由具有相對(duì)大熱導(dǎo)率的金屬箔構(gòu)成。因此，加熱元件10不需要與介質(zhì)5直接接觸。加熱元件10例如與第一基板3背對(duì)介質(zhì)5的表面15接觸。溫度探針11可以具有以下幾個(gè)位置中的一個(gè)在第一位置中，溫度探針11a設(shè)置在第一基板3背對(duì)介質(zhì)5的表面15上，在第二位置中，溫度探針11b與介質(zhì)5接觸并設(shè)置在第一基板3面對(duì)介質(zhì)5的表面14上，在第三位置中，溫度探針11c設(shè)置在與溫度探針11b相同的表面上，與加熱元件10相對(duì)。
圖6示出了能通過第一基板3來加熱介質(zhì)5的加熱元件10，第一基板3具有熱傳導(dǎo)層16，其覆蓋第一基板3面對(duì)介質(zhì)5的表面14，并與加熱元件10相接觸。熱傳導(dǎo)層16例如由鋁的薄金屬層構(gòu)成，厚度例如為10微米，具有相對(duì)大的熱導(dǎo)率。另外，為了使第一電極3互相電絕緣，熱傳導(dǎo)層16是電絕緣的，或者在第一電極3與熱傳導(dǎo)層16之間設(shè)置電絕緣層。但是，如果第一電極3可以具有相等的電勢(shì)，則不需要將熱傳導(dǎo)層16與第一電極3電絕緣。溫度探針11可以具有下列幾個(gè)位置中的一個(gè)在第一位置中，溫度探針11a設(shè)置在第一基板3背對(duì)介質(zhì)5的表面15上，在第二位置中，溫度探針11d與介質(zhì)5接觸并設(shè)置在熱傳導(dǎo)層16面對(duì)介質(zhì)5的表面上，在第三位置中，溫度探針11e設(shè)置在第一基板3背對(duì)介質(zhì)5的表面15上，與加熱元件10相對(duì)。
圖7示出了熱傳導(dǎo)層16覆蓋第一基板3背對(duì)介質(zhì)5的表面15，與加熱元件10接觸。溫度探針11可以具有下列幾個(gè)位置中的一個(gè)在第一位置中，溫度探針11b與介質(zhì)5接觸并設(shè)置在第一基板3面對(duì)介質(zhì)5的表面14上，在第二位置中，溫度探針11c設(shè)置在與溫度探針11b相同的表面上并與加熱元件10相對(duì)，在第三位置中，溫度探針11f設(shè)置在熱傳導(dǎo)層16背對(duì)介質(zhì)的表面上。
圖8示出了可應(yīng)用本發(fā)明的顯示板1的一部分。該顯示板包括能控制每個(gè)像素2的電勢(shì)差的驅(qū)動(dòng)裝置100，以及位于行或選擇電極70與列或數(shù)據(jù)電極60交叉區(qū)域的像素2的矩陣。圖8中從1至m編號(hào)的行電極70通過行驅(qū)動(dòng)器40連續(xù)地選擇，而圖8中從1至n編號(hào)的列電極60通過數(shù)據(jù)寄存器50被供給數(shù)據(jù)。如果需要，待顯示的數(shù)據(jù)20首先在處理器30中被處理。通過連接到處理器30的驅(qū)動(dòng)線80，進(jìn)行行驅(qū)動(dòng)器40與數(shù)據(jù)寄存器50之間的相互同步。驅(qū)動(dòng)裝置100例如包括行驅(qū)動(dòng)器40、行電極70、數(shù)據(jù)寄存器50、列電極60、驅(qū)動(dòng)線80和處理器30。
來自行驅(qū)動(dòng)器40和數(shù)據(jù)寄存器50的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來選擇像素2，稱為被動(dòng)驅(qū)動(dòng)。列電極60相對(duì)于行電極70接收這樣一個(gè)電勢(shì)，使得像素2獲得例如第一或第二外觀。來自行驅(qū)動(dòng)器40的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過表示為TFT 90的薄膜晶體管來選擇像素2，薄膜晶體管的柵電極電連接到行電極70，其源電極電連接到列電極60，稱為主動(dòng)驅(qū)動(dòng)。列電極60上的信號(hào)通過TFT 90被傳送到像素2。在圖8的例子中，僅對(duì)于一個(gè)像素2示意性地示出了這種TFT 90。
很明顯，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種變化。
本發(fā)明的范圍不限于這里描述的示例性實(shí)施例。本發(fā)明體現(xiàn)在每個(gè)新特征和這些特征的每種組合。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示圖像的電泳顯示板，包括-第一和第二相對(duì)的基板，-基板之間的電泳介質(zhì)，該電泳介質(zhì)包括流體中的帶電微粒，-多個(gè)像素，和-驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)于每個(gè)像素，第一和第二基板分別具有第一和第二電極，用于接收電勢(shì)差，該電勢(shì)差決定所述帶電微粒的位置，并且驅(qū)動(dòng)裝置能夠控制每個(gè)像素的電勢(shì)差，其特征在于，該顯示板還包括加熱裝置，用于將介質(zhì)加熱到30℃到70℃范圍內(nèi)的介質(zhì)溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示板，其特征在于，加熱裝置包括-加熱元件，-溫度探針，能夠測(cè)量介質(zhì)溫度，和-溫度控制器，能夠根據(jù)所測(cè)量的介質(zhì)溫度來控制加熱元件。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示板，其特征在于，加熱元件能夠通過第一基板對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示板，其特征在于，第一基板具有熱傳導(dǎo)層，覆蓋第一基板的至少一部分表面并與加熱元件相接觸。
全文摘要
一種用于顯示圖像的電泳顯示板(1)，具有第一和第二相對(duì)的基板(8，9)，基板(8，9)之間的電泳介質(zhì)(5)，多個(gè)像素(2)和驅(qū)動(dòng)裝置(100)。該電泳介質(zhì)(5)具有流體中的帶電微粒(6)。對(duì)于每個(gè)像素(2)，第一和第二基板(8，9)具有第一和第二電極(3，4)，用于接收電勢(shì)差。該電勢(shì)差決定所述帶電微粒(6)的位置。驅(qū)動(dòng)裝置(100)能夠控制每個(gè)像素(2)的電勢(shì)差。切換時(shí)間是在工作中帶電微粒(6)的位置在第一和第二電極(3，4)之間改變的時(shí)間間隔。為了使顯示板(1)能夠具有可再現(xiàn)的切換時(shí)間，該顯示板(1)還具有加熱裝置(13)，用于將介質(zhì)(5)加熱到30℃到70℃范圍內(nèi)的介質(zhì)溫度。
文檔編號(hào)G02F1/167GK1662848SQ03814783
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者G·周, A·V·亨澤恩, M·J·J·賈克, M·T·約翰遜 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司