專利名稱：一種三維混色電子紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及三維混色的彩色電子紙。
背景技術(shù)：
電子紙的整體發(fā)展過(guò)程可以概括分為三個(gè)發(fā)展階段，第一階段具有存儲(chǔ)性、利用環(huán)境光顯示，節(jié)能省電、無(wú)閃爍視覺友好的黑白顯示，以電子閱讀器和電子書等為主要應(yīng)用領(lǐng)域；第二階段能實(shí)現(xiàn)多色顯示，但是無(wú)法滿足視頻顯示的要求，可以應(yīng)用于雜志、廣告，市場(chǎng)應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬；第三階段是可以達(dá)到視頻顯示需求的響應(yīng)速度和全彩色顯示的色彩再現(xiàn)。其中第二階段是電子紙產(chǎn)品能否最終占據(jù)閱讀器主導(dǎo)地位的關(guān)鍵，因而彩色電子紙是眾多廠商的研發(fā)方向，但迄今為止，仍然沒有成熟方案走向市場(chǎng)?，F(xiàn)有彩色電子紙的技術(shù)方案有很多種，比較有影響的彩色模式是膽留型、濾光片型、彩色粒子型和電潤(rùn)濕型方案。在彩色電子紙中，顯示效果好壞取決于黑、白、三基色五種 狀態(tài)的反射強(qiáng)度的狀況?，F(xiàn)有的顯示模式中，有直接利用粒子散射或液、固態(tài)的表面反射，也有利用雙折射的選擇反射或散射。到目前為止，無(wú)論是哪種顯示模式都無(wú)法同時(shí)獲得理想的彩色顯示狀態(tài)，主要的限制是色彩亮度和色再現(xiàn)范圍。彩色膽留型液晶電子紙采用疊層顯示達(dá)到全彩色顯示目的，該技術(shù)方案的原理如下膽留型液晶材料具有獨(dú)特的光反射選擇特性，膽留型液晶的比例不同，選擇反射光波的波長(zhǎng)亦不同，通過(guò)選擇合適的材料能實(shí)現(xiàn)反射紅、綠、藍(lán)三種波長(zhǎng)的光，這三種光作為加法混色的三基色實(shí)現(xiàn)全彩色顯示。膽留型液晶電子紙像素的基本結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)，每個(gè)像素由分別能反射“藍(lán)-綠-紅”的3層堆疊構(gòu)成，也有藍(lán)-綠-紅三種液晶材料間隔開來(lái)互相不重疊放在同一層內(nèi)實(shí)現(xiàn)色彩疊加。底層是黑色光吸收層，各反射層(或單元)對(duì)環(huán)境光中3種基色光的反射率相應(yīng)改變，所反射的3種適當(dāng)強(qiáng)度的基色光依照混色原理就可以混合成所需某種顏色，從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示。其優(yōu)點(diǎn)是彩色效果亮度較好，缺點(diǎn)是黑、白狀態(tài)的顯示效果差，特別是白色狀態(tài)灰暗。使用濾光片方式的彩色電子紙?jiān)诩夹g(shù)上很容易實(shí)現(xiàn)，但濾色片會(huì)降低光反射率或顯示亮度，同時(shí)用多個(gè)色彩子像素組合成一個(gè)顯示像素必須沒有重疊，降低了單位面積的像素?cái)?shù)量，這種方案是以降低亮度和分辨率為代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色顯示的。對(duì)TFT帶有背光源的顯示模式，通過(guò)提高背光的亮度，能實(shí)現(xiàn)高亮度和高分辨率，獲得優(yōu)異的顯示效果。對(duì)于電子紙模式，利用環(huán)境光達(dá)成電子顯示，其色彩高度依賴電子紙的反射率，這是彩色濾光片應(yīng)用的局限性所在。因此，不少?gòu)S商和研究機(jī)構(gòu)都在致力于開發(fā)像素自身具有反射彩色光性能、無(wú)需彩色濾光片就能實(shí)現(xiàn)彩色顯示的電子紙技術(shù)。不需要彩色濾光片的技術(shù)有膽留型液晶電子紙、橫向電泳技術(shù)、逆乳液電泳技術(shù)、電潤(rùn)濕技術(shù)、干涉測(cè)量調(diào)制技術(shù)、光子晶體顯示、電致變色顯示技術(shù)等。橫向電泳技術(shù)和逆乳液電泳技術(shù)，這兩種Ero可利用其像素自身反射彩色光的機(jī)制實(shí)現(xiàn)彩色顯示。橫向電泳顯示技術(shù)，高亮度和高透明度等特性使IP-Ero可采用多種方式實(shí)現(xiàn)彩色顯示。這兩種電泳技術(shù)都是采用子像素疊加的方法實(shí)現(xiàn)彩色顯示。電潤(rùn)濕顯示的像素是一種由水、顏料油、疏水材料、透明電極、白色襯底等構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。沒有外加電壓時(shí)，顏料油在疏水材料表面形成了一個(gè)穩(wěn)定的扁平油膜，可反射環(huán)境光而使像素顯示一個(gè)彩色點(diǎn)；當(dāng)在電極上加載電壓時(shí)，其所產(chǎn)生的電場(chǎng)使疏水材料的疏水性下降，上層的水會(huì)盡可能地與疏水材料表面接觸，從而導(dǎo)致顏料油被推移到了一邊，下面的白色襯底顯露出來(lái)，使像素顯示為白色點(diǎn)。利用EWD對(duì)彩色光的反射特性，將采用藍(lán)綠色(Cyan)、洋紅色(Magenta)、黃色(Yellow)3種基色EWD顯示層堆疊，即可利用其分別反射的CMY基色光以減法混色方式實(shí)現(xiàn)彩色顯示。EWD的功耗很低，但不具備零功耗雙穩(wěn)態(tài)特性。干涉測(cè)量調(diào)制技術(shù)類似于光學(xué)中的法布里珀羅標(biāo)準(zhǔn)具(Fabry-Perot etalon)的原理,其主要缺點(diǎn)是制作具有納米級(jí)距離可調(diào)的兩個(gè)反射面十分困難，距離偏差將導(dǎo)致對(duì)比度下降。特別是在一個(gè)幾英寸的電子紙顯示面內(nèi)制造幾百萬(wàn)個(gè)無(wú)缺陷顯示單元的挑戰(zhàn)是巨大的。干涉測(cè)量調(diào)制技術(shù)彩色子像素實(shí)現(xiàn)彩色方法是通過(guò)RGB三基色并列方式實(shí)現(xiàn)的。光子晶體顯示(Photonic Crystal Display, PO))技術(shù)是加電后單個(gè)像素的波長(zhǎng)發(fā)生變化可以覆蓋整個(gè)光譜范圍。在現(xiàn)有的彩色顯示方法中，通過(guò)三基色的疊層和并列兩種方式實(shí)現(xiàn)彩色顯示。從理論上來(lái)講這兩種方式都可以制作出理想的電子紙，但是實(shí)際上彩色電子紙的效果距離所期望的目標(biāo)還有很大差距。主要的原因是三基色的性能不均衡，無(wú)論是加法混色還是減法混色對(duì)目前的子像素結(jié)構(gòu)，都無(wú)法對(duì)色光高效利用和忠實(shí)的再現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型混色原理的三維混色的彩色電子紙，該種電子紙與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度白色和彩色之間的顯示切換，是具有較高的對(duì)比度和色彩亮度，能滿足報(bào)紙、雜志等具有色彩再現(xiàn)的紙質(zhì)的替代顯示。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種三維混色電子紙，包括與驅(qū)動(dòng)電極連接的三基色結(jié)構(gòu)和背景結(jié)構(gòu)，其特征在于所述三基色結(jié)構(gòu)包括兩部分結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)為單一基色結(jié)構(gòu)，第二部分結(jié)構(gòu)為并列排布的互不重疊的兩種基色結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)為反射三基色中任意一種基色光結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)施加電信號(hào)后彩色光消失，形成透明層，或施加電信號(hào)后透明層消失，形成彩色層；第二部分結(jié)構(gòu)為反射三基色中除第一部分結(jié)構(gòu)使用的基色光外的另外兩種基色光的兩個(gè)單元，兩個(gè)單元對(duì)應(yīng)的基色光的反射光通量或吸收光通量相同，反射光通量或吸收光通量分別與第一部分結(jié)構(gòu)一致，第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)幾何外形的反射面積比和反射兩種基色光的反射率比成比例，即任意一種基色光所占面積和反射率成反比，第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)呈兩層重疊結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)為上層，第二部分結(jié)構(gòu)為下層，第二部分結(jié)構(gòu)基色光所占凈面積之和等于第一部分結(jié)構(gòu)基色光面積；所述三基色結(jié)構(gòu)的每一基色分別具有各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電極，三基色的色光隨外加電信號(hào)的變化而變化；所述背景結(jié)構(gòu)為黑白切換層，黑白切換層的驅(qū)動(dòng)電極是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電極，黑白切換層置于三基色結(jié)構(gòu)的第二部分結(jié)構(gòu)的下面，面積與第二部分結(jié)構(gòu)的面積相等。本實(shí)用新型所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述第一部分結(jié)構(gòu)的基色是三基色體系中反射率或吸收比最弱的一種基色光。本實(shí)用新型所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述第一部分結(jié)構(gòu)是膽甾型液晶電控結(jié)構(gòu)單元，或者其它反射型電控結(jié)構(gòu)單元，或者吸收基色光的電控結(jié)構(gòu)單元。[0011]本實(shí)用新型所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述的第二部分結(jié)構(gòu)的兩種基色單元在同一平面，或不在同一平面，兩種基色單元沿法線方向的投影互不重疊。本實(shí)用新型所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述背景結(jié)構(gòu)的黑白切換層是液晶型電子紙，或是電泳型電子紙，或其它能實(shí)現(xiàn)黑白切換類型的電子紙。本實(shí)用新型所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述的背景結(jié)構(gòu)的黑白切換層，在第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)是吸收型顯示模式時(shí)，彩色顯示對(duì)應(yīng)第三部分結(jié)構(gòu)最白色狀態(tài)；在第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)是反射型顯示模式時(shí)，彩色顯示對(duì)應(yīng)第三部分結(jié)構(gòu)最黑色狀態(tài)。三維混色電子紙的第一部分結(jié)構(gòu)，可以是一層具有雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)的膽留型液晶，也可以是其它種類的具有反射功能或吸收基色光的電控結(jié)構(gòu)單元，加電后透明的電子紙顯示模式，如電潤(rùn)濕型、橫向電泳技術(shù)和電致變色等模式。為了獲得最佳的顯示效果，根據(jù)加法混色或減法混色的原理，第一層設(shè)置的基色色彩選擇三基色體系中反射率或吸收比最弱的一種基色光，以實(shí)現(xiàn)高亮度。三維混色電子紙的第二部分結(jié)構(gòu)，要求這兩種基色光對(duì)應(yīng)部分對(duì)各自相關(guān)基色光的反射光通量或吸收光通量是相同的，而且反射光通量或吸收光通量在經(jīng)過(guò)基板和各個(gè)功能膜吸收后要與第一部分完全一致，避免混色色差產(chǎn)生，其顯示模式與第一部分相同與否，沒有要求。但是兩種基色光的結(jié)構(gòu)單元之間，在排列之后沿法線方向不能重疊。為有效利用顯示區(qū)域，提高分辨率，兩部分相互之間的間隔在工藝允許的條件下，應(yīng)盡可能小，可避免和降低基色光之外的色光產(chǎn)生。按照上述設(shè)計(jì)，三種基色光的反射或吸收光通量一致，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下，形成全彩色顯示的電子紙。三維混色電子紙的第三部分結(jié)構(gòu)，是根據(jù)需要改變外加電場(chǎng)來(lái)顯示黑狀態(tài)或白狀態(tài)，在黑白之間能夠切換，故稱作黑白切換層。實(shí)現(xiàn)黑白切換的電子紙類型可以是膽留液晶電子紙型，也可以是電泳型，或其它類型的電子紙能實(shí)現(xiàn)黑白顯示。該部分顯示規(guī)則是，當(dāng)前兩部分選擇的是吸收型顯示模式時(shí)，彩色顯示對(duì)應(yīng)第三部分結(jié)構(gòu)是最白色狀態(tài)，增加二次光反射，提高吸收材料對(duì)環(huán)境光的利用率；當(dāng)前兩部分選擇的是反射型顯示模式時(shí)，彩色顯示對(duì)應(yīng)第三部分結(jié)構(gòu)最黑色狀態(tài)，降低二次反射光對(duì)基色光的色純度影響。為說(shuō)明顯示原理方便，設(shè)定第一部分為藍(lán)色(B)、第二部分由紅色(R)和綠色組成(G)，三個(gè)彩色子像素為反射類型。以三基色和黑白態(tài)為例，列舉如下顯示藍(lán)色(B)色時(shí)，第二部分結(jié)構(gòu)全部切換至透明狀態(tài)，第三部分結(jié)構(gòu)子像素顯示成黑色；顯示紅色(R)色時(shí)，第一部分結(jié)構(gòu)切換至透明狀態(tài)，第二部分的綠色(G)子像素切換至透明態(tài)，第三部分子像素顯示成黑色；顯示綠色(G)色時(shí)，第一部分切換至透明狀態(tài)，第二部分的紅色(R)子像素切換至透明態(tài)，第三部分子像素顯示成黑色；顯示黑白態(tài)，第一部分和第二部分全部切換至透明狀態(tài)，第三部分子像素相應(yīng)顯示成白色或黑色；同理可以顯示各種中間色，通過(guò)調(diào)整黑、白、三基色的顯示亮度。當(dāng)然顯示白態(tài)亦有其它組合，這里不一一列舉。本實(shí)用新型提供的三維混色電子紙的有益效果如下本實(shí)用新型提供的三維混色電子紙與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用空間倒三角形的三維彩色子像素排列方式實(shí)現(xiàn)三維混色，同時(shí)添加黑色可消失吸收層，即黑白切換層，能增加單個(gè)像素的亮度，使黑狀態(tài)更黑，白色狀態(tài)更白，實(shí)現(xiàn)非常逼真的彩色存儲(chǔ)顯示效果。本實(shí)用新型提供的空間倒三角形結(jié)構(gòu)能夠最大效率利用現(xiàn)有電子紙材料顯示模式的色彩反射性能，提高色再現(xiàn)范圍。這種結(jié)構(gòu)和疊層結(jié)構(gòu)、并列結(jié)構(gòu)相比較，既能最大限度地利用最弱的基色光反射，實(shí)現(xiàn)大的光通量，又能減少非顯色狀態(tài)對(duì)彩色亮度的影響。能實(shí)現(xiàn)高分辨率、高亮度、高色純度的顯示。本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)，第三部分結(jié)構(gòu)為黑白切換層，白色狀態(tài)為背景白色，黑色狀態(tài)為背景黑色。根據(jù)色彩生成模式的不同，當(dāng)彩色像素為反射模式時(shí)，第三部分結(jié)構(gòu)切換為黑色，當(dāng)彩色像素為吸收模式時(shí)，第三部分結(jié)構(gòu)切換為白色。實(shí)際上，當(dāng)?shù)谌糠智袚Q成白色，第一、二部分結(jié)構(gòu)為透明態(tài)可以實(shí)現(xiàn)高白反射率，理論上可以達(dá)到90%的白背景反射率，白背景反射率的提高使得彩色電子紙的顯色像素色彩更加鮮艷，提高顯示對(duì)比度，使電子紙更接近普通紙張。本實(shí)用新型為彩色電子紙實(shí)現(xiàn)廣色域、高反射率的顯示性能提供了一個(gè)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)支持，以適應(yīng)在更多領(lǐng)域應(yīng)用，如在雜志、廣告上的應(yīng)用。

本實(shí)用新型有附圖二幅，其中圖I是三維混色電子紙的像素結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是實(shí)施例的三維混色電子紙的刨面示意圖。附圖中，I :第一基板；2 :第二基板；3 :第三基板；4 :第四基板；5 :第五基板；6 :吸光層；7 第一垂直取向膜；8 :第二垂直取向膜；9 :第三垂直取向膜；10 :第四垂直取向膜；11 :第五垂直取向膜；12 :第六垂直取向膜；13 :第七垂直取向膜；14 :第八垂直取向膜；15 :第一基板電極；16 :第二基板電極；17 :第三基板電極；18 :第四基板電極；19 :第五基板電極；20 第六基板電極；21 :第七基板電極；22 :第八基板電極；23:第一液晶層；24:第二液晶層；25:第三液晶層；26:第四液晶層；27和28 :非晶透明層和PI層；29 :基色一 ；30 :基色二 ；31 :基色三；32 :黑白切換層。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解及實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于具體實(shí)施例所述的范圍。
具體實(shí)施方式
是由包括基板、基板電極、液晶混合物、間隔材料、密封部分、引線電極、吸光層和驅(qū)動(dòng)單元組成的三維混色的電子紙，基板為透明基板，基板有3 5層疊加組成，疊加的基板之間密封，各層基板之間設(shè)有間隔材料；液晶混合物置于各層基板之間構(gòu)成第一部分結(jié)構(gòu)、第二部分結(jié)構(gòu)和黑白切換層，各基板與液晶混合物接觸的面設(shè)置基板電極層，引線電極將基板電極層引出，基板電極層的外面設(shè)有垂直取向膜；吸光層置于底層基板的下面。實(shí)施例如圖2所示，本實(shí)施例提供的一種三維混色的電子紙總體結(jié)構(gòu)由第一基板I、第二基板2、第三基板3、第四基板4和第五基板5疊加形成，包括兩部分彩色膽留型液晶層和黑白切換層(吸光層為6)，彩色膽留型液晶層和黑白切換層內(nèi)部分別裝有液晶混合物，液晶混合物能夠在平面態(tài)分子排列下反射紅、綠、藍(lán)三種基色光以及全光譜，第一基板I和第二基板2之間的第一液晶層23(藍(lán))，即第一部分結(jié)構(gòu)的基色單元一基色一 29，第二基板和第三基板之間的第二液晶層24 (綠)，即第二部分機(jī)構(gòu)的第一種基色單元一基色二 30，第三基板和第四基板之間的第三液晶層25 (紅)，即第二部分機(jī)構(gòu)的第二種基色單元一基色三31，第四基板和第五基板之間的第四液晶層26 (白)，第四液晶層26 (白)和吸光層6構(gòu)成黑白切換層32。在第二基板和第三基板之間與第三液晶層25 (紅)法線方向重疊區(qū)域，設(shè)置成非晶透明層和PI層27，即與液晶材料接觸穩(wěn)定的為光刻的有機(jī)層。在第三基板和第四基板之間與第二液晶層24 (綠)法線方向重疊區(qū)域， 設(shè)置成非晶透明層和PI層28，與非晶透明層和PI層27相同。第一垂直取向膜7與第二垂直取向膜8分別與第一液晶層23相鄰；第三垂直取向膜9與第四垂直取向膜10分別與第二液晶層24相鄰。第五垂直取向膜
11與第六垂直取向膜12分別與第三液晶層25相鄰?；?、3、4之間的電極、膽留型液晶層、取向膜等組成三維混色的第二部分結(jié)構(gòu)。第七垂直取向膜13與第八垂直取向膜14分別與第四液晶層26相鄰。電極與取向膜之間的位置關(guān)系如下第一基板電極15與第二基板電極16分別與第一垂直取向膜7和第二垂直取向膜8相鄰；第三基板電極17和第四基板電極18分別與第三垂直取向膜9和第四垂直取向膜10相鄰；第五基板電極19和第六基板電極20分別與第五垂直取向膜11和第六垂直取向膜12相鄰；第七基板電極21和第八基板電極22分別與第七垂直取向膜13和第八垂直取向膜14相鄰。如圖2所示，黑白切換層由位于第四基板和第五基板之間的液晶層、電極、垂直取向膜及吸光層6組成。內(nèi)部填充的液晶混合物能夠反射白光，加電變?yōu)橥该?，顯現(xiàn)出吸光層6可以切換成黑色。實(shí)例中，沒有一一列出電子紙的全部組成結(jié)構(gòu)，這里忽略了間隔材料、密封部分、引線電極和驅(qū)動(dòng)單元等本領(lǐng)域人員所熟知的部分，這對(duì)理解本實(shí)用新型不產(chǎn)生影響。具體加工工藝，第一部分結(jié)構(gòu)、第二部分結(jié)構(gòu)和黑白切換層三部分和常見的TN和STN液晶顯示器的工藝過(guò)程基本相同，區(qū)別在于在帶ITO透明電極層的基板表面上，形成一層PI垂直取向膜，其厚度控制在400埃左右，厚度誤差允許為±100埃以內(nèi)；PI垂直取向材料使用日產(chǎn)化學(xué)的SE1211或其它類似的垂直取向材料，涂覆時(shí)稀釋劑的固含量調(diào)整至IJ 5%，其誤差范圍為0. 1%;前面所描述的非晶透明層，使用光刻技術(shù)制造。均勻厚度的薄層既起區(qū)隔紅色和綠色液晶層的作用，又是兩基板之間的間隔材料的重要組成部分。液晶材料使用DIC公司的RDP-99965ChBZl和RDP-99794的混合物，紅、綠、藍(lán)、白可以通過(guò)調(diào)整三種液晶的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)液晶選擇反射的反射強(qiáng)度的差異，需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整液晶層厚度參數(shù)，來(lái)達(dá)到最佳的彩色顯示效果。電極采用透明電極，如常見的ITO透明電極，也可以采用PEDOT的有機(jī)材料制成的電極。基板的厚度小于0. 3mm，能實(shí)現(xiàn)最佳的三維混色效果，基板越薄，混色效果越好。各種彩色顯示和黑顯示的選擇項(xiàng)少，容易理解，但白顯示一共有三種白色狀態(tài)被呈現(xiàn)；(a)第一部分和第二部分為焦錐態(tài)，黑白切換層為白色(b)第一部分和第二部分為平面態(tài)，黑白切換層為白色(C)第一部分和第二部分為平面態(tài)，黑白切換層為黑色以上三種狀態(tài)可以根據(jù)需要的背景白來(lái)切換，Ca)具有最好的白色背景，(b)的白色背景偏灰色，其白色亮度和其它類型的膽留型電子紙白色顯示狀態(tài)接近，(b)介于(a)、(c)之間。為此通常的顯示背景白以(a)方式形成為好。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。比如只使用三層基板實(shí)現(xiàn)彩色層兩部分結(jié)構(gòu)，用間隔墻將紅色和綠色區(qū)隔開，綠色和紅色位于相同兩塊基板之間，也是本實(shí)用新型容易實(shí)現(xiàn)的方式。對(duì)于其它非膽留型液晶的電子紙模式，比如電致變色、橫向電泳技術(shù)等也同樣適用于本實(shí)用新型。至于黑白切換層使用電泳式等其它模式均適用于本實(shí)用新型。對(duì)于單一基色光或黑白切換層的顯示模式改變，理應(yīng)涵蓋于三維混色發(fā)明之中。凡 在本實(shí)用新型的更改和變化之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三維混色電子紙，包括與驅(qū)動(dòng)電極連接的三基色結(jié)構(gòu)和背景結(jié)構(gòu)，其特征在于所述三基色結(jié)構(gòu)包括兩部分結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)為單一基色結(jié)構(gòu)，第二部分結(jié)構(gòu)為并列排布的互不重疊的兩種基色結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)為反射三基色中任意一種基色光結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)施加電信號(hào)后彩色光消失，形成透明層，或施加電信號(hào)后透明層消失，形成彩色層；第二部分結(jié)構(gòu)為反射三基色中除第一部分結(jié)構(gòu)使用的基色光外的另外兩種基色光的兩個(gè)單元，兩個(gè)單元對(duì)應(yīng)的基色光的反射光通量或吸收光通量相同，反射光通量或吸收光通量分別與第一部分結(jié)構(gòu)一致，第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)幾何外形的反射面積比和反射兩種基色光的反射率比成比例，即任意一種基色光所占面積和反射率成反比，第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)呈兩層重疊結(jié)構(gòu)，第一部分結(jié)構(gòu)為上層，第二部分結(jié)構(gòu)為下層，第二部分結(jié)構(gòu)基色光所占凈面積之和等于第一部分結(jié)構(gòu)基色光面積；所述三基色結(jié)構(gòu)的每一基色分別具有各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電極，三基色的色光隨外加電信號(hào)的變化而變化；所述背景結(jié)構(gòu)為黑白切換層，黑白切換層的驅(qū)動(dòng)電極是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電極，黑白切換層置于三基色結(jié)構(gòu)的第二部分結(jié)構(gòu)的下面，面積與第二部分結(jié)構(gòu)的面積相等。
2.如權(quán)利要求I所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述第一部分結(jié)構(gòu)的基色是三基色體系中反射率或吸收比最弱的一種基色光。
3.如權(quán)利要求I所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述第一部分結(jié)構(gòu)是膽甾型液晶電控結(jié)構(gòu)單元，或者其它反射型電控結(jié)構(gòu)單元，或者吸收基色光的電控結(jié)構(gòu)單元。
4.如權(quán)利要求I所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述的第二部分結(jié)構(gòu)的兩種基色單元在同一平面，或不在同一平面，兩種基色單元沿法線方向的投影互不重疊。
5.如權(quán)利要求I所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述背景結(jié)構(gòu)的黑白切換層是液晶型電子紙，或是電泳型電子紙，或其它能實(shí)現(xiàn)黑白切換類型的電子紙。
6.如權(quán)利要求5所述的一種三維混色電子紙，其特征在于所述的背景結(jié)構(gòu)的黑白切換層，在第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)是吸收型顯示模式時(shí)，彩色顯示對(duì)應(yīng)第三部分結(jié)構(gòu)最白色狀態(tài)；在第一部分結(jié)構(gòu)和第二部分結(jié)構(gòu)是反射型顯示模式時(shí)，彩色顯示對(duì)應(yīng)第三部分結(jié)構(gòu)最黑色狀態(tài)。
專利摘要一種三維混色電子紙，包括與驅(qū)動(dòng)電極連接的三基色結(jié)構(gòu)和背景結(jié)構(gòu)，三基色結(jié)構(gòu)包括單一基色結(jié)構(gòu)和兩種基色結(jié)構(gòu)，單一基色結(jié)構(gòu)和兩種基色結(jié)構(gòu)呈兩層重疊結(jié)構(gòu)，背景結(jié)構(gòu)為黑白切換層，黑白切換層置于三基色結(jié)構(gòu)的下面。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是能增加單個(gè)像素的亮度，使黑色狀態(tài)更黑，白色狀態(tài)更白，實(shí)現(xiàn)非常逼真的彩色存儲(chǔ)顯示效果；能夠最大效率利用現(xiàn)有電子紙材料的顯示模式的色彩反射性能，提高色再現(xiàn)范圍。黑白切換層根據(jù)色彩生成模式的不同切換黑色和白色，可達(dá)到90％的白背景反射率，促使彩色電子紙的顯色像素色彩更加鮮艷，提高顯示對(duì)比度，使電子紙更接近普通紙張，以適應(yīng)在更多領(lǐng)域應(yīng)用。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK202548497SQ20122009672
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者趙景罡 申請(qǐng)人:大連東方科脈電子有限公司