JP2017528740A - カラーディスプレイデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、各ピクセルが複数の高品質色状態を表示することができる、カラーディスプレイデバイスと、そのような電気泳動ディスプレイのための電気泳動流体とに関する。本発明は、各ピクセルが少なくとも６つの高品質色状態を表示することができる、カラーディスプレイデバイスと、そのような電気泳動ディスプレイのための電気泳動流体とを対象とする。異なるタイプの粒子は、異なるレベルの引力を呈し、異なる色状態を表示することができる。

Description

本発明は、各ピクセルが複数の高品質色状態を表示することができる、カラーディスプレイデバイスと、そのような電気泳動ディスプレイのための電気泳動流体とに関する。

カラーディスプレイを達成するために、多くの場合、カラーフィルタが使用される。最も一般的なアプローチは、赤、緑、および青色を表示するように、ピクセル化ディスプレイの黒／白色サブピクセルの上にカラーフィルタを追加することである。赤色が所望されるとき、表示される唯一の色が赤であるように、緑および青色サブピクセルが黒色状態に変えられる。青色が所望されるとき、表示される唯一の色が青であるように、緑および赤色サブピクセルが黒色状態に変えられる。緑色が所望されるとき、表示される唯一の色が緑であるように、赤および青色サブピクセルが黒色状態に変えられる。黒色状態が所望されるとき、３つ全てのサブピクセルが黒色状態に変えられる。白色状態が所望されるとき、３つのサブピクセルは、それぞれ、赤、緑、および青に変えられ、結果として、白色状態が視認者によって見られる。

反射ディスプレイのためのそのような技法を使用する最大の不利点は、サブピクセルのそれぞれが、所望の白色状態の約３分の１（１／３）の反射率を有するため、白色状態が極めて薄暗いことである。これを補うために、白色レベルが（各サブピクセルがピクセルの面積のわずか４分の１である）赤、緑、または青色レベルを犠牲にして倍増されるように、黒色および白色状態のみを表示することができる、第４のサブピクセルが追加されてもよい。白色ピクセルから光を追加することによって、より明るい色を達成することができるが、これは、色を非常に薄く不飽和状態にさせる色域を犠牲にして達成される。３つのサブピクセルの色飽和を低減させることによって、類似結果を達成することができる。このアプローチを用いても、白色レベルは、通常、白黒ディスプレイのレベルの実質的に半分未満であり、十分に読みやすい白黒明度およびコントラストを必要とする電子書籍リーダまたはディスプレイ等のディスプレイデバイスのために許容できない選択にする。

図１は、異なる色状態を表示することができる、ディスプレイ層を描写する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図２−１−２−７は、異なる色状態が表示され得る方法を図示する。 図３は、単一駆動パルスを実証する。 図４は、パルス波形を実証する。 図５および６は、代替駆動スキームを図示する。 図５および６は、代替駆動スキームを図示する。 図７は、ピクセル電極と整合されないディスプレイセルを実証する。

本発明の電気泳動流体は、溶媒または溶媒混合物中に分散させられる、少なくとも６つのタイプの粒子を備える。

粒子は、図１に示されるように、第１のタイプの粒子、第２のタイプの粒子、第３のタイプの粒子、第４のタイプの粒子、第５のタイプの粒子、および第６のタイプの粒子と称され得る。６つのタイプの粒子は、色が異なる。

本発明の範囲は、複数のタイプの粒子が視覚的に区別可能である限り、任意の色の粒子を広く包含することが理解される。実施例として、６つのタイプの粒子は、白色粒子（Ｗ）、黒色粒子（Ｋ）、赤色粒子（Ｒ）、緑色粒子（Ｇ）、青色粒子（Ｂ）、シアン色粒子粒子（Ｃ）、マゼンタ色粒子粒子（Ｍ）、および黄色粒子（Ｙ）の任意の組み合わせであってもよい。

色に加え、６つの異なるタイプの粒子は、光伝送、反射率、ルミネセンス、または機械読取のために意図されるディスプレイの場合、可視範囲外の電磁波長の反射率の変化という意味において、擬似色等、他の固有の光学特性を有し得る。

加えて、６つのタイプの粒子は、異なるレベルの電荷電位を有する。例えば、６つのタイプの粒子は、高正粒子、中正粒子、低正粒子、高負粒子、中負粒子、および低負粒子であってもよい。

用語「電荷電位」は、本願の文脈では、「ゼータ電位」と同じ意味で使用され得ることに留意されたい。

粒子の電荷極性および電荷電位のレベルは、米国特許出願公開第２０１４−００１１９１３号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明される方法に従って調整されてもよい。

「高正」粒子および「高負」粒子のマグニチュードは、同一または異なってもよい。同様に、「中正」粒子および「中負」粒子のマグニチュードは、同一または異なってもよく、「低正」粒子および「低負」粒子のマグニチュードは、同一または異なってもよい。

粒子の電荷電位は、ゼータ電位の観点から測定されてもよい。一実施形態では、ゼータ電位は、ＣＳＰＵ−１００信号処理ユニット、ＥＳＡ ＥＮ＃Ａｔｔｎフロースルーセル（Ｋ：１２７）とともに、Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ＡｃｏｕｓｔｏＳｉｚｅｒ ＩＩＭによって判定される。サンプル内で使用される溶媒の密度、溶媒の誘電率、溶媒中の音速、溶媒の粘度等の器具定数は、全て、試験温度（２５℃）において、試験の前に入力される。色素サンプルは、溶媒（通常、１２個未満の炭素原子を有する炭化水素流体）中に分散され、重量比５〜１０％に希釈される。サンプルはまた、電荷制御剤と粒子の重量比１：１０を伴う、電荷制御剤（Ｂｅｒｋｓｈｉｒｅ Ｈａｔｈａｗａｙ Ｃｏｍｐａｎｙの子会社であるＬｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから利用可能なＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（登録商標）１７０００）を含有する。希釈されたサンプルの質量が、判定され、サンプルは、次いで、ゼータ電位の判定のために、フロースルーセルの中に装填される。

示されるように、ディスプレイ流体は、２つの電極層間に狭入される。電極層の１つは、ディスプレイデバイスの上部全体にわたって拡散する透明電極層（例えば、ＩＴＯ）である、共通電極（１１）である。他の電極層（１２）は、ピクセル電極の層（１２ａ）である。

２つの点線垂直線間の空間は、ピクセルを示す。したがって、各ピクセルは、対応するピクセル電極（１２ａ）を有する。

ピクセル電極は、米国特許第７，０４８，２２８号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明される。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーンとともに駆動する活性マトリクスは、ピクセル電極の層に関して述べられるが、本発明の範囲は、電極が所望の機能を果たす限り、他のタイプの電極アドレッシングも包含することに留意されたい。

また、図１に示されるように、本発明のディスプレイ流体を利用するディスプレイデバイスは、２つの表面、すなわち、視認側の第１の表面（１３）と、第１の表面（１３）の反対側の第２の表面（１４）とを有する。第２の表面は、したがって、非視認側にある。用語「視認側」は、画像が視認される側を指す。

粒子が分散される溶媒は、クリアかつ無色である。好ましくは、高粒子移動度のために、約２〜約３０、より好ましくは、約２〜約１５の範囲内の誘電率を有する。好適な誘電溶媒の実施例として、炭化水素、例えば、イソパラフィン、デカヒドロナフタレン（ＤＥＣＡＬＩＮ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン、脂肪油、パラフィン油、シリコン流体、芳香族炭化水素、例えば、トルエン、キシレン、フェニルキシリルエタン、ドデシルベンゼンまたはアルキルナフタレン、ハロゲン化溶媒、例えば、パーフルオロデカリン、パーフルオロトルエン、パーフルオロキシレン、ジクロロベンゾトリフルオライド、３，４，５−トリクロロベンゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロ−ベンゼン、ジクロロノナンまたはペンタクロロベンゼン、およびパーフルオロ化溶媒、例えば、ＦＣ−４３、ＦＣ−７０またはＦＣ−５０６０（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｓｔ． Ｐａｕｌ ＭＮ）、低分子量のハロゲン含有ポリマー、例えばポリ（パーフルオロプロピレンオキサイド）（ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｐｏｒｔｌａｎｄ， Ｏｒｅｇｏｎ）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、例えば、Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ Ｏｉｌｓ（Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｒｐ．， Ｒｉｖｅｒ Ｅｄｇｅ， ＮＪ）、パーフルオロポリアルキルエーテル、例えば、Ｇａｌｄｅｎ（Ａｕｓｉｍｏｎｔ）またはＫｒｙｔｏｘ ＯｉｌｓおよびＧｒｅａｓｅｓ Ｋ−Ｆｌｕｉｄ Ｓｅｒｉｅｓ（ＤｕＰｏｎｔ， Ｄｅｌａｗａｒｅ）、ジメチルポリシロキサン系シリコーン油（Ｄｏｗ−ｃｏｒｎｉｎｇ）（ＤＣ−２００）が挙げられる。

粒子は、好ましくは、不透明である。それらは、ポリマーシェルを伴わない、一次粒子であってもよい。代替として、各粒子は、ポリマーシェルを伴う、不溶性コアを備えてもよい。コアは、有機または無機色素のいずれかであり得、単一コア粒子または複数のコア粒子の凝集であってもよい。粒子はまた、中空粒子であってもよい。

白色粒子（Ｗ）の場合、一次粒子またはコア粒子は、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＢａＳＯ_４、ＰｂＳＯ_４、または同等物であってもよい。

黒色粒子（Ｋ）については、一次粒子またはコア粒子は、Ｃｌ色素黒色２６または２８、もしくは同等物（例えば、マンガンフェライトブラックスピネルまたは銅クロマイトブラックスピネル）、またはカーボンブラックであってもよい。

他の着色粒子（非白色および非黒色）については、一次粒子またはコア粒子は、Ｃｌ色素ＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＢ２８、ＰＢ１５：３、ＰＹ８３、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５５、またはＰＹ２０を含んでもよいが、それらに限定されない。これらは、カラーインデックスハンドブック、「Ｎｅｗ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ， Ｌｔｄ， １９８６）および「Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｉｎｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（ＣＭＣ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ， Ｌｔｄ， １９８４）で説明される、一般的に使用されている有機色素である。具体的実施例として、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ赤色Ｄ３Ｇ ７０−ＥＤＳ、ＨｏｓｔａｐｅｒｍピンクＥ−ＥＤＳ、ＰＶ ｆａｓｔ赤色Ｄ３Ｇ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ赤色Ｄ３Ｇ ７０、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ青色Ｂ２Ｇ−ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ黄色Ｈ４Ｇ−ＥＤＳ、Ｆ２Ｇ−ＥＤＳ、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ黄色ＨＲ−７０−ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ緑色ＧＮＸ、ＢＡＳＦ Ｉｒｇａｚｉｎｅ赤色Ｌ３６３０、Ｃｉｎｑｕａｓｉａ赤色Ｌ４１００ ＨＤ、およびＩｒｇａｚｉｎ赤色Ｌ３６６０ ＨＤ；Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌフタロシャニンブルー、フタロシャニンブルーグリーン、ディアリライド黄色、またはディアリライドＡＡＯＴ黄色が挙げられる。

他の着色粒子（非白色および非黒色）について、一次粒子またはコア粒子はまた、赤色、緑色、青色、および黄色色素等の無機色素であってもよい。実施例として、限定ではないが、Ｃｌ色素青色２８、Ｃｌ色素緑色５０、およびＣｌ色素黄色２２７が挙げられ得る。

流体中の異なるタイプの粒子のパーセンテージは、変動し得る。例えば、あるタイプの粒子は、電気泳動流体の体積比０．１％〜１０％、好ましくは、０．５％〜５％を占めてもよい。別のタイプの粒子は、流体の体積比１％〜５０％、好ましくは、５％〜２０％を占めてもよく、残りのタイプの粒子はそれぞれ、流体の体積比２％〜２０％、好ましくは、４％〜１０％を占めてもよい。

６つのタイプの粒子は、異なる粒径を有し得ることも留意されたい。例えば、より小さい粒子は、約５０ｎｍ〜約８００ｎｍに及ぶサイズを有してもよい。より大きい粒子は、より小さい粒子のサイズの約２〜約５０倍、より好ましくは、約２〜約１０倍であるサイズを有してもよい。

本発明の電気泳動流体は、６つのタイプの粒子を備え、粒子間の異なるレベルの引力のため、色が表示される。

６つのタイプの粒子のうち、３つのタイプは、他の３つのタイプの電荷極性と反対の電荷極性を帯びる。

以下は、本発明を例証する実施例である。本実施例では、図２に示されるように、黒色粒子（Ｋ）（すなわち、第１のタイプ）は、正電荷を帯び、黄色粒子（Ｙ）（すなわち、第２のタイプ）は、負電荷を帯びる。

青色（Ｂ）（すなわち、第３のタイプ）および赤色（Ｒ）（すなわち、第５のタイプ）粒子は、正に荷電されるが、そのマグニチュードは、黒色粒子のものから徐々に小さくなり、黒色粒子は、高正粒子であって、青色粒子は、中正粒子であって、赤色粒子は、低正粒子であることを意味する。

緑色（Ｇ）（すなわち、第４のタイプ）および白色（Ｗ）粒子（すなわち、第６のタイプ）は、負に荷電されるが、そのマグニチュードは、黄色粒子のものから徐々に小さくなり、黄色粒子は、高負粒子であって、緑色粒子は、中負粒子であって、白色粒子は、低負粒子であることを意味する。
図２−１：
図２−１では、高負駆動電圧（例えば、−１５Ｖ）が、十分な長さの時間周期の間、ピクセルに印加されると（２ｂ）、電場が発生され、高負黄色粒子を共通電極（２１）側に押し付け、高正黒色粒子をピクセル電極（２２ａ）側に引っ張る。

低正赤色および中正青色粒子もまた、ピクセル電極に向かって移動するが、高正黒色粒子よりゆっくり移動し、その結果、青色粒子は、青色粒子が赤色粒子より高い電荷電位を帯びるため、黒色粒子の上方であるが、赤色粒子の下方にある。黒色粒子は、ピクセル電極側に最近接する。

中負緑色粒子および低負白色粒子もまた、共通電極に向かって移動するが、高負黄色粒子よりゆっくり移動し、したがって、緑色粒子は、緑色粒子が白色粒子より高い電荷電位を帯びるため、白色粒子の上方であるが、黄色粒子の下方にある。黄色粒子は、共通電極側に最近接し、緑色および白色粒子は、黄色粒子の真下に隠される。その結果、黄色が、視認側において見られる（２（ａ）参照）。

図２−１では、高正駆動電圧（例えば、＋１５Ｖ）が、十分な長さの時間周期の間、ピクセルに印加されると２（ａ）、正極性の電場が発生され、粒子分布を図２（ａ）に示されるものと反対にし、その結果、黒色が、視認側において見られる。

また、図２−１において印加される高駆動電圧は、図３ａまたは３ｂに示されるような単一パルスまたは図４ａまたは４ｂに示されるようなパルス波形であってもよいことに留意されたい。

パルス波形は、交互する０Ｖおよび駆動電圧を有する。基準とされる駆動電圧のマグニチュードは、単一パルス方法のための駆動電圧のものと同一であってもよく、またはそうでなくてもよい。１０〜２００サイクルのパルスが存在してもよい。パルス波形は、通常、粒子の層の隠蔽力の低減を生じさせる、相互との粒子の凝集を防止することができるため、より優れた色性能につながり得る。
図２−２：
図２−２では、低正駆動電圧（例えば、＋３Ｖ）が、十分な長さの時間周期の間、図２（ａ）のピクセルに印加される（すなわち、黄色状態から駆動される）と、電場が発生され、高負黄色粒子および中負緑色粒子をピクセル電極（２２ａ）に向かって移動させる一方、高正黒色および中正青色粒子は、共通電極（２１）に向かって移動する。しかしながら、ピクセルの中央で遭遇すると、低駆動電圧によって発生される電場は、それらの間の引力を克服するために十分に強くないため、有意に減速し、そこに留まる。示されるように、黄色、緑色、黒色、および青色粒子は、混合状態において、ピクセルの中央に留まる。

用語「引力」は、本願の文脈では、粒子電荷電位に線形に依存する、静電相互作用を包含し、引力はさらに、ファンデルワールス力、疎水性相互作用、または同等物等の他の力を導入することによって向上されることができる。

一方、また、低正赤色粒子と高負黄色粒子および中負緑色粒子との間ならびに低負白色粒子と高正黒色および中正青色粒子との間にも、引力が存在する。しかしながら、これらの引力は、黒色、青色、黄色、および緑色粒子間の引力ほど強くはなく、したがって、低駆動電圧によって発生される電場によって克服されることができる。言い換えると、反対極性の低荷電粒子および高または中荷電粒子は、分離されることができる。

加えて、低駆動電圧によって発生される電場は、低負白色粒子および低正赤色粒子を分離し、赤色粒子を共通電極（２１）側（すなわち、視認側）に移動させ、白色粒子をピクセル電極（２２ａ）側に移動させるために十分である。その結果、赤色が、見られる。この場合、白色粒子は、ピクセル電極に最近接する。

図２−２における低正駆動電圧は、図３に示されるような単一パルスまたは図４に示されるようなパルス波形として印加されてもよい。パルス波形における駆動電圧のマグニチュードは、単一駆動パルスと同一または異なってもよい。パルス波形では、１０〜２００サイクルのパルスが存在してもよい。
図２−３：
図２−３では、低負駆動電圧（例えば、−５Ｖ）が、十分な長さの時間周期の間、図２（ｂ）のピクセルに印加される（すなわち、黒色状態から駆動される）と、電場が発生され、高正黒色および中正青色粒子をピクセル電極（２２ａ）に向かって移動させる一方、高負黄色粒子および中負緑色粒子は、共通電極（２１）に向かって移動する。しかしながら、ピクセルの中央で遭遇すると、低駆動電圧によって発生される電場がそれらの間の引力を克服するほど十分に強くないため、有意に減速し、そこに留まる。示されるように、黄色、緑色、黒色、および青色粒子は、混合状態において、ピクセルの中央に留まる。

同時に、また、低正赤色粒子と高負黄色粒子および中負緑色粒子との間ならびに低負白色粒子と高正黒色および中正青色粒子との間にも、引力が存在する。しかしながら、これらの引力は、黒色、青色、黄色および緑色粒子間の引力ほど強くはなく、したがって、低駆動電圧によって発生される電場によって克服されることができる。言い換えると、低荷電粒子および反対極性の高または中荷電粒子は、分離されることができる。

加えて、低駆動電圧によって発生される電場は、低負白色粒子および低正赤色粒子を分離し、白色粒子を共通電極側（すなわち、視認側）に移動させ、赤色粒子をピクセル電極側に移動させるために十分である。その結果、白色が、見られる。赤色粒子は、この場合、ピクセル電極に最近接する。

低負駆動電圧は、図３に示されるような単一パルスまたは図４に示されるようなパルス波形として印加されてもよい。パルス波形における駆動電圧のマグニチュードは、単一駆動パルスと同一または異なってもよい。パルス波形では、１０〜２００サイクルのパルスが存在してもよい。

図２−２における＋３Ｖのマグニチュードは、図２−３における−５Ｖのマグニチュードと異なることに留意されたい。これは、前述のように、中正粒子によって帯びられる電荷のマグニチュードが、中負粒子によって帯びられる電荷のマグニチュードと異なり得、低正粒子によって帯びられる電荷のマグニチュードが、低負粒子によって帯びられる電荷のマグニチュードと異なり得るという事実に起因する。

図２−２および２−３の駆動方法は、以下のように要約されることができる。

電気泳動ディスプレイのための駆動方法であって、視認側の第１の表面と、非視認側の第２の表面と、流体が、共通電極とピクセル電極の層との間に狭入され、全て、溶媒または溶媒混合物中に分散される、第１のタイプの粒子、第２のタイプの粒子、第３のタイプの粒子、第４のタイプの粒子、第５のタイプの粒子、および第６のタイプの粒子を備える、電気泳動流体とを備え、
（ａ）６つのタイプの色素粒子は、相互と異なる光学特性を有し、
（ｂ）第１および第２のタイプの粒子は、反対電荷極性を帯び、
（ｃ）第３および第５のタイプの粒子は、第１のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、第１のタイプ、第３のタイプ、および第５のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
（ｄ）第４および第６のタイプの粒子は、第２のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、第２のタイプ、第４のタイプ、および第６のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
本方法は、
（ｉ）駆動電圧または駆動電圧および無駆動電圧を交互するパルス波形を電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、ピクセルは、第１のタイプの粒子の色状態にあって、駆動電圧は、第１のタイプの粒子と反対極性を有し、視認側において、ピクセルを第６のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、または
（ｉｉ）駆動電圧または駆動電圧および無駆動電圧を交互するパルス波形を電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、ピクセルは、第２のタイプの粒子の色状態にあって、駆動電圧は、第２のタイプの粒子と反対極性を有し、視認側において、ピクセルを第５のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ
を含む。

本駆動方法では、基準とされる駆動電圧は、低駆動電圧である。

ピクセルを黒色から白色または黄色から赤色に駆動するために使用され得る、代替駆動スキームが存在し、スキームは、以下のセクションに説明される。
図２−４：
図２−４は、青色状態（２番目に高い正荷電粒子の色）が白色状態（最低負荷電粒子の色）から駆動され得る方法を示す。

あるシナリオでは、中間正駆動電圧（例えば、＋１２Ｖ）が、白色状態における２（ｄ）のピクセルに印加される。印加される電圧は、高正黒色を高負黄色粒子から分離するために十分ではないが、中正青色粒子および中負緑色粒子を集団から引き離すためには十分である。

本シナリオでは、中正青色粒子および低正赤色粒子は、視認側に移動する一方、赤色粒子は、赤色粒子がより低い電荷電位を帯びるため、青色粒子よりゆっくり移動する。加えて、青色粒子は、共通電極側により近接する。その結果、青色が、視認側において見られる。

中負緑色粒子および低負白色粒子は、非視認側に移動する一方、白色粒子は、白色粒子がより低い電荷電位を帯びるため、緑色粒子よりゆっくり移動する。加えて、緑色粒子は、ピクセル電極により近接する。その結果、緑色が、ピクセル電極側に現れる。

本プロセスでは、白色粒子が、中央面積において黒色および黄色粒子を通過し、ピクセル電極に向かって移動するとき、＋１２Ｖの中正駆動電圧によって発生される電場は、低負白色を高正黒色粒子から分離するために十分であることに留意されたい。同様に、低正赤色粒子は、ピクセル電極側から共通電極側に移動するとき、高負黄色粒子から分離され得る。

しかしながら、前述のように、青色粒子は、より高い電荷電位を有し、赤色粒子より速く移動し、また、共通電極側により近いため、赤色粒子より先に共通電極側に到達する。その結果、高品質青色が、視認側において見られ得る。

中間正駆動電圧を用いた本単一パルス方法は、適切なタイミングを伴って、青色状態につながり得る。単一パルスのための駆動時間は、約１００〜約２，０００ｍｓｅｃの範囲内であってもよい。パルスがあまりにも長く印加される場合、赤色粒子は、視認側で青色粒子に追いつき、ある程度の赤色の色合いを青色状態に現せさせ得る。

代替として、図２−４に示されるような駆動は、図４に示されるようなパルス波形によって達成されてもよい。パルス波形は、交互０Ｖおよび駆動電圧を有する。基準とされる駆動電圧は、単一パルス方法のための駆動電圧のものと同一であってもよく、またはそうでなくてもよい、マグニチュードを有する。１０〜２００サイクルのパルスが、存在してもよい。パルス波形は、通常、粒子の層の隠蔽力の低減を生じさせる、相互との青色粒子の凝集を防止することができるため、より優れた色性能につながり得る。
図２−５：
代替として、青色状態はまた、図２−５に従って達成されてもよい。中正駆動電圧（例えば、＋８Ｖ）が、白色状態における２（ｄ）のピクセルに印加される。本印加される駆動電圧によって発生される電場もまた、高正黒色を高負黄色粒子から分離するために十分ではないが、中正青色粒子を集団から引き離し、視認側に向かって移動させるためには十分である。

赤色粒子もまた、前述のように、共通電極側に向かって移動するが、青色粒子より遅い。

しかしながら、図２−５は、＋８Ｖの駆動電圧によって発生される電場が、中負緑色粒子および低負白色粒子を高正黒色粒子から分離するために十分ではない可能性を導入する。その結果、青色状態が視認側において見られるとき、非視認側は、黄色、緑色白色、および黒色の混合色状態を示し得る。

本シナリオは、中正青色粒子のマグニチュードが中負緑色粒子のマグニチュードと同一ではなく、低正赤色粒子のマグニチュードが低負白色粒子のマグニチュードと同一ではないため可能性として考えられる。

本駆動シーケンスはまた、図３に示されるような単一パルス方法または図４のパルス波形によって遂行されてもよい。

また、図２−４では、緑色は、ピクセル電極側にあって、図２−５では、混合色は、ピクセル電極側にあることに留意されたい。

これらの図に示されない、別の可能性が存在する、すなわち、正電圧が、２（ｄ）のピクセルに印加されると、緑色および白色粒子によって帯びられる異なる電荷電位のため、緑色粒子のみ、高正黒色粒子によって捕捉され、白色粒子は、集団から遊離し、ピクセル電極側に移動し得る。本シナリオでは、白色が、ピクセル電極側にある。
図２−６：
図２−６は、緑色状態（２番目に高い負荷電粒子の色）が赤色状態（最低正荷電粒子の色）から駆動され得る方法を示す。

あるシナリオでは、中間負駆動電圧（例えば、−１０Ｖ）が、赤色状態における２（ｃ）のピクセルに印加される。印加される電圧は、高正黒色粒子を高負黄色粒子から分離するために十分ではないが、中負緑色粒子および中正青色粒子を集団から引き離すためには十分である。

本シナリオでは、中負緑色粒子および低負白色粒子は、視認側に移動する一方、白色粒子は、白色粒子がより低い電荷電位を帯びるため、緑色粒子よりゆっくり移動する。加えて、緑色粒子は、共通電極側により近接する。その結果、緑色が、視認側において見られる。

中正青色粒子および低正赤色粒子は、非視認側に移動する一方、赤色粒子は、赤色粒子がより低い電荷電位を帯びるため、青色粒子よりゆっくり移動する。加えて、青色粒子は、ピクセル電極側により近接する。その結果、青色が、ピクセル電極に現れる。

本プロセスでは、赤色粒子が、中央面積において黒色および黄色粒子を通過し、ピクセル電極に向かって移動するとき、−１０Ｖの中負駆動電圧によって発生される電場は、低正赤色粒子を高負黄色粒子から分離するために十分であることに留意されたい。同様に、低負白色粒子は、ピクセル電極側から共通電極側に移動するとき、高正黒色粒子から分離され得る。

しかしながら、前述のように、緑色粒子は、より高い電荷電位を有し、白色粒子より速く移動し、開始ピクセル２（ａ）内において共通電極により近接するため、白色粒子より先に共通電極側に到達する。その結果、高品質緑色が、視認側において見られ得る。

中間負駆動電圧を用いた本単一パルス方法は、適切なタイミングを伴って、緑色状態につながり得る。単一パルスのための駆動時間は、約１００〜約２，０００ｍｓｅｃの範囲内であってもよい。パルスがあまりにも長く印加される場合、白色粒子は、視認側で緑色粒子に追いつき、緑色をより薄い色で生じさせ得る。

代替として、図２−６に示されるような駆動は、図４に示されるようなパルス波形によって達成されてもよい。パルス波形は、交互０Ｖおよび駆動電圧を有する。基準とされる駆動電圧は、単一パルス方法のための駆動電圧のものと同一であってもよく、またはそうでなくてもよい、マグニチュードを有する。１０〜２００サイクルのパルスが存在してもよい。パルス波形は、通常、粒子の層の隠蔽力の低減を生じさせる、相互との緑色粒子の凝集を防止することができるため、より優れた色性能につながり得る。
図２−７：
代替として、緑色状態はまた、図２−７に従って達成されてもよい。中負駆動電圧（例えば、−８Ｖ）が、赤色状態における２（ｃ）のピクセルに印加される。本印加される駆動電圧によって発生される電場もまた、高正黒色を高負黄色粒子から分離するために十分ではないが、中負緑色粒子を集団から引き離し、視認側に向かって移動させるためには十分である。

白色粒子もまた、前述のように、共通電極側に向かって移動するが、緑色粒子より遅い。

しかしながら、図２−７は、−８Ｖの駆動電圧によって発生される電場が、中正青色粒子および低正赤色粒子を高負黄色粒子から分離するために十分ではない可能性を導入する。その結果、緑色状態が視認側において見られるとき、非視認側は、黄色、青色、赤色、および黒色の混合色状態を示し得る。

本シナリオは、中負緑色粒子のマグニチュードが中正青色粒子のマグニチュードと同一ではなく、低負白色粒子のマグニチュードが低正赤色粒子のマグニチュードと同一ではないため可能性として考えられる。

本駆動シーケンスはまた、図３に示されるような単一パルス方法または図４のパルス波形によって遂行されてもよい。

また、図２−６では、青色は、ピクセル電極側にあって、図２−７では、混合色は、ピクセル電極側にあることに留意されたい。

これらの図に示されない、別の可能性が存在する、すなわち、正電圧が、２（ｃ）のピクセルに印加されるとき、青色および赤色粒子によって帯びられる異なる電荷電位のため、青色粒子のみ、高負黄色粒子によって捕捉され、赤色粒子は、集団から遊離し、ピクセル電極側に移動し得る。本シナリオでは、赤色は、ピクセル電極側に現れる。

要するに、図２−４、２−５、２−６および２−７の駆動方法は、以下のように要約され得る。

視認側の第１の表面と、非視認側の第２の表面と、流体が、共通電極とピクセル電極の層との間に狭入され、全て、溶媒または溶媒混合物中に分散される、第１のタイプの粒子、第２のタイプの粒子、第３のタイプの粒子、第４のタイプの粒子、第５のタイプの粒子、および第６のタイプの粒子を備える、電気泳動流体とを備える、電気泳動ディスプレイのための駆動方法であって、
（ａ）６つのタイプの色素粒子は、相互と異なる光学特性を有し、
（ｂ）第１および第２のタイプの粒子は、反対電荷極性を帯び、
（ｃ）第３および第５のタイプの粒子は、第１のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、第１のタイプ、第３のタイプ、および第５のタイプは、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
（ｄ）第４および第６のタイプの粒子は、第２のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、第２のタイプ、第４のタイプ、および第６のタイプは、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
本方法は、
（ｉ）駆動電圧または駆動電圧および無駆動電圧を交互するパルス波形を電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、ピクセルは、第６のタイプの粒子の色状態にあって、駆動電圧は、第６のタイプの粒子と反対極性を有し、視認側において、ピクセルを第３のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、または
（ｉｉ）駆動電圧または駆動電圧および無駆動電圧を交互するパルス波形を電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、ピクセルは、第５のタイプの粒子の色状態にあって、駆動電圧は、第５のタイプの粒子と反対極性を有し、視認側において、ピクセルを第４のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、
を含む。

図２−４、２−５、２−６、および２−７における基準とされる駆動電圧は、中間駆動電圧である。

本実施例に示されるように、３つのレベルの正駆動電圧、すなわち、高正、中間正、および低正と、３つのレベルの負駆動電圧、すなわち、高負、中間負、および低負とが存在する。中間正駆動電圧は、高正駆動電圧の４０％〜１００％、好ましくは、５０％〜９０％であってもよく、低正駆動電圧は、高正駆動電圧の５％〜５０％、好ましくは、１５％〜４０％であってもよい。中間負駆動電圧は、高負駆動電圧の４０％〜９０％、好ましくは、５０％〜８０％であってもよく、低負駆動電圧は、高負駆動電圧の１０％〜９０％、好ましくは、３０％〜７０％であってもよい。

前述の「高」駆動電圧（正または負）は、通常、ピクセルをあるタイプの最高荷電粒子の色状態から反対荷電の別のタイプの最高荷電粒子の色状態に駆動するために要求される駆動電圧である。前述の実施例では、高駆動電圧は、ピクセルを黒色状態から黄色状態またはその逆に駆動するために印加される電圧であろう。
代替駆動スキーム
図５および６は、ピクセルを黒色状態（最高正粒子の色状態）から白色状態（最低負粒子の色状態）に駆動するため、またはピクセルを黄色状態（最高負粒子の色状態）から赤色状態（最低正粒子の色状態）に駆動するために有用である、一式の駆動スキームを描写する。

図５に示されるように、初期ステップでは、高負駆動電圧（Ｖ２、例えば、−１５Ｖ）が、ｔ１の周期の間、ピクセルに印加され、ピクセルを黄色状態に向かって駆動した後、ｔ２の周期の間、正駆動電圧（＋Ｖ１'）が続き、ピクセルを赤色状態に向かって駆動する。＋Ｖ１'のマグニチュードは、Ｖ２のものより低い。一実施形態では、＋Ｖ１'のマグニチュードは、Ｖ２のマグニチュードの５０％未満である。一実施形態では、ｔ２は、ｔ１を上回る。一実施形態では、ｔ１は、２０〜４００ｍｓｅｃの範囲内であってもよく、ｔ２は、≧２００ｍｓｅｃであってもよい。

図５の波形は、少なくとも２サイクル（Ｎ≧２）、好ましくは、少なくとも４サイクル、より好ましくは、少なくとも８サイクル、繰り返される。赤色は、各駆動サイクル後、より濃くなる。

図６に示されるように、初期ステップでは、高正駆動電圧（Ｖ１、例えば、＋１５Ｖ）が、ｔ３の周期の間、ピクセルに印加され、ピクセルを黒色状態に駆動した後、ｔ４の周期の間、負駆動電圧（−Ｖ２'）が続き、ピクセルを白色状態に向かって駆動する。−Ｖ２'のマグニチュードは、Ｖ１のものより低い。一実施形態では、−Ｖ２'のマグニチュードは、Ｖ１のマグニチュードの５０％未満である。一実施形態では、ｔ４は、ｔ３を上回る。一実施形態では、ｔ３は、２０〜４００ｍｓｅｃの範囲内であってもよく、ｔ４は、≧２００ｍｓｅｃであてもよい。

図６の波形は、少なくとも２サイクル（Ｎ≧２）、好ましくは、少なくとも４サイクル、より好ましくは、少なくとも８サイクル、繰り返される。白色は、各駆動サイクル後、濃くなる。

これらの代替駆動スキームによって達成される白色および赤色状態は、他の色状態に駆動されるべきピクセルの開始色として使用されてもよい。例えば、上のセクションに説明されるように、図５において達成される赤色状態は、緑色状態に駆動されてもよく、または図６において達成される白色状態は、青色状態に駆動されてもよい。

図５および６の駆動方法は、以下のように要約され得る。

視認側の第１の表面と、非視認側の第２の表面と、流体が、共通電極とピクセル電極の層との間に狭入され、全て、溶媒または溶媒混合物中に分散される、第１のタイプの粒子、第２のタイプの粒子、第３のタイプの粒子、第４のタイプの粒子、第５のタイプの粒子、および第６のタイプの粒子を備える、電気泳動流体とを備える、電気泳動ディスプレイのための駆動方法であって、
（ａ）６つのタイプの色素粒子は、相互と異なる光学特性を有し、
（ｂ）第１および第２のタイプの粒子は、反対電荷極性を帯び、
（ｃ）第３および第５のタイプの粒子は、第１のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、第１のタイプ、第３のタイプ、および第５のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
（ｄ）第４および第６のタイプの粒子は、第２のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、第２のタイプ、第４のタイプ、および第６のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
本方法は、
（ｉ）第１の時間周期の間、第１の駆動電圧を電気泳動ディスプレイのピクセルに印加し、ピクセルを第２のタイプの粒子の色状態に向かって駆動するステップと、
（ｉｉ）第２の時間周期の間、第２の駆動電圧をピクセルに印加するステップであって、第２の駆動電圧は、第５のタイプの粒子と同一極性および第１の駆動電圧のものより低いマグニチュードを有し、視認側に現れるように、ピクセルを第２のタイプの粒子の色状態から第５のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を繰り返すステップと、
を含む。

代替として、本方法は、
（ｉ）第１の時間周期の間、第１の駆動電圧を電気泳動ディスプレイのピクセルに印加し、ピクセルを第１のタイプの粒子の色状態に向かって駆動するステップと、
（ｉｉ）第２の時間周期の間、第２の駆動電圧をピクセルに印加するステップであって、第２の駆動電圧は、第６のタイプの粒子と同一極性および第１の駆動電圧のものより低いマグニチュードを有し、視認側に現れるように、ピクセルを第１のタイプの粒子の色状態から第６のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を繰り返すステップと、
を含む。

一実施形態では、第２の駆動電圧のマグニチュードは、第１の駆動電圧のマグニチュードの５０％未満である。一実施形態では、ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は、少なくとも２回、好ましくは、少なくとも４回、より好ましくは、少なくとも８回、繰り返される。

本発明では、６つの色状態が電圧レベルを変動させることによって制御され、各粒子タイプ／色が特定の駆動電圧においてピクセル面積の１００％を専有し得るため、各個々の色状態の輝度は、損なわれない。本タイプのフルカラーＥＰＤディスプレイは、白色および黒色状態を損なわせないだけではなく、また、赤色、緑色、および青色等の他の色の色状態も損なわせないであろう。

説明されるように、ピクセルはそれぞれ、６つの色状態を表示することができる。より多くの色状態が、ピクセルが３つのサブピクセルから成り、サブピクセルがそれぞれ、前述のように、６つの色状態を表示することができる場合、表示されることができる。例えば、６つの色状態のうちの１つは、全３つのサブピクセルがその色を表示する場合、ピクセルによって表示され得る。加えて、３つのサブピクセルが、それぞれ、赤色、青色、および黒色状態を表示する場合、ピクセルは、マゼンタ色状態で見られるであろう。３つのサブピクセルが、それぞれ、緑色、青色、および黒色状態を表示する場合、ピクセルは、シアン色状態で見られるであろう。３つのサブピクセルが、それぞれ、赤色、緑色、および黒色状態を表示する場合、ピクセルは、黄色状態で見られるであろう。

より多くの色状態は、駆動波形または画像処理を調節することを通して表示されてもよい。

電気泳動流体は、前述のように、ディスプレイセル内に充填される。ディスプレイセルは、米国特許第６，９３０，８１８号（その内容は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるようなマイクロセルであってもよい。ディスプレイセルはまた、その形状またはサイズにかかわらず、マイクロカプセル、マイクロチャネル、または均等物等の他のタイプのマイクロコンテナであってもよい。これらは全て、本願の範囲内である。

図７は、ディスプレイセルのアレイの断面図である。示されるように、ディスプレイセル（７０）およびピクセル電極（７２ａ）は、整合される必要はない。各ピクセル（７２）は、共通電極（７１）と対応するピクセル電極（７２ａ）との間に印加される駆動電圧に応じて、色状態を表示し得る。しかしながら、ディスプレイセルおよびピクセル電極は、整合されないため、ディスプレイセルは、１つを上回るピクセル電極と関連付けられてもよく、示されるように、１つを上回る色状態を表示するディスプレイセルの可能性につながる。

本発明のディスプレイデバイスは、一般的ディスプレイ用途に加え、また、例えば、衣類およびアクセサリー（例えば、帽子、靴、またはリストバンド）における装飾目的のために使用されてもよい。

本発明のさらなる側面では、本発明の流体はさらに、実質的非荷電中性浮遊粒子を備えてもよい。

「実質的非荷電」という用語は、非荷電であるか、またはより高い荷電粒子によって帯びられる平均電荷の５％未満である電荷を帯びるかのいずれかである、粒子を指す。一実施形態では、中性浮遊粒子は、荷電していない。

「中性浮遊」という用語は、重力で上昇または下降しない粒子を指す。換言すると、粒子は、２つの電極板の間の流体中で浮動するであろう。一実施形態では、中性浮遊粒子の密度は、それらが分散させられる溶媒または溶媒混合物の密度と同一であり得る。

ディスプレイ流体中の実質的非荷電中性浮遊粒子の濃度は、好ましくは、体積で約０．１〜約１０％の範囲内、より好ましくは、体積で約０．１〜約５％の範囲内である。

用語「約」は、示される値の±１０％である範囲を指す。

実質的非荷電中性浮遊粒子は、ポリマー材料から形成されてもよい。ポリマー材料は、コポリマーまたはホモポリマーであってもよい。

実質的非荷電中性浮遊粒子のポリマー材料の実施例は、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリスチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェノール、およびポリシロキサンを含んでもよいが、それらに限定されない。ポリマー材料の具体的実施例は、ポリ（ペンタブロモフェニルメタクリル酸塩）、ポリ（２−ビニルナフタレン）、ポリ（ナフチルメタクリル酸塩）、ポリ（アルファ−メチルスチレン）、ポリ（Ｎ−ベンジルメタクリルアミド）、およびポリ（ベンジルメタクリル酸塩）を含んでもよいが、それらに限定されない。

より好ましくは、実質的非荷電中性浮遊粒子は、ディスプレイ流体の溶媒中で可溶性ではなく、また、高い屈折率も有する、ポリマーから形成される。一実施形態では、実質的非荷電中性浮遊粒子の屈折率は、粒子が分散させられる溶媒または溶媒混合物のものと異なる。しかしながら、典型的には、実質的非荷電中性浮遊粒子の屈折率は、溶媒または溶媒混合物のものより高い。ある場合には、実質的非荷電中性浮遊粒子の屈折率は、１．４５を上回り得る。

一実施形態では、実質的非荷電中性浮遊粒子の材料は、芳香族部分を含んでもよい。

実質的非荷電中性浮遊粒子は、懸濁重合、分散重合、播種重合、石鹸成分を含まない重合、乳化重合、または逆乳化・蒸発プロセスを含む物理的方法等の重合技法を通して、単量体から調製されてもよい。単量体は、分散剤の存在下で重合される。分散剤の存在は、ポリマー粒子が所望のサイズ範囲で形成されることを可能にし、分散剤はまた、粒子が凝集することを防止するように、ポリマー粒子の表面に物理的または化学的に結合された層を形成してもよい。

分散剤は、好ましくは、炭化水素溶媒中でポリマー粒子を安定させ得る、（少なくとも８つの原子の）長鎖を有する。そのような分散剤は、アクリレートまたはビニル基が反応媒体中の単量体と共重合することができるため好適である、アクリレート末端またはビニル末端巨大分子であってもよい。

分散剤の１つの具体的実施例は、アクリレート末端ポリシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ、ＭＣＲ−Ｍ１７、ＭＣＲ−Ｍ２２）である。

別のタイプの好適な分散剤は、以下に示されるようなポリエチレンマクロモノマーである。

マクロモノマーの主鎖は、ポリエチレン鎖であってもよく、整数「ｎ」は、３０〜２００であり得る。本タイプのマクロモノマーの合成は、Ｓｅｉｇｏｕ Ｋａｗａｇｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ，Ｄｅｓｉｇｎｅｄ Ｍｏｎｏｍｅｒｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ， ２０００，３，２６３で見出され得る。

流体系がフッ素化される場合には、分散剤も、好ましくはフッ素化される。

代替として、実質的非荷電中性浮遊粒子はまた、ポリマーシェルでコーティングされたコア粒子から形成されてもよく、シェルは、例えば、上記で識別されるポリマー材料のうちのいずれかから形成されてもよい。

コア粒子は、無機色素、例えば、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｃｌ色素黒色２６または２８もしくは同等物（例えば、マンガンフェライトブラックスピネルまたは銅クロマイトブラックスピネル）、または有機色素、例えば、フタロシャニンブルー、フタロシャニンブルーグリーン、ディアリライド黄色、ディアリライドＡＡＯＴ黄色、およびＳｕ ｎＣｈｅｍｉｃａｌからのキナクリドン、アゾ、ローダミン、ペリレン色素系列、Ｋａｎｔｏ ＣｈｅｍｉｃａｌからのＨａｎｓａ黄色Ｇ粒子、ならびにＦｉｓｈｅｒからのＣａｒｂｏｎ Ｌａｍｐｂｌａｃｋ、もしくは同等物等であってもよい。

コアシェルの実質的非荷電中性浮遊粒子の場合、それらは、コアセルベーション、界面重縮合、界面架橋結合、原位置重合、またはマトリクス重合等のマイクロカプセル化方法によって形成されてもよい。

実質的非荷電中性浮遊粒子のサイズは、好ましくは、約１００ナノメートル〜約５ミクロンの範囲内である。

本発明の本側面の一実施形態では、流体に添加される実質的非荷電中性浮遊粒子は、６つのタイプの荷電粒子のうちの１つの色と実質的に視覚的に同一の色を有してもよい。例えば、ディスプレイ流体において、荷電の白色、黒色、赤色、黄色、緑色、および青色粒子と、実質的非荷電中性浮遊粒子とが存在してもよく、この場合、実質的非荷電中性浮遊粒子は、白色、黒色、赤色、黄色、緑色、または青色であてもよい。

別の実施形態では、実質的非荷電中性浮遊粒子は、６タイプの荷電粒子のいずれか１つの色と実質的に異なる色を有してもよい。

流体中の実質的非荷電中性浮遊粒子の存在は、入射光の反射を増加し、したがって、特に、それらが反射材料から形成される場合、コントラスト比も向上する。

画像安定性もまた、６つの粒子流体システム内の実質的非荷電中性浮遊粒子の添加によって向上され得る。実質的非荷電中性浮遊粒子は、電場下の電極の表面上に詰め込まれた荷電粒子から生じる間隔を充填することができ、したがって、荷電粒子が重力に起因して沈降することを防止する。

加えて、実質的非荷電中性浮遊粒子が、白色である場合、それらは、ディスプレイの反射性を増進し得る。それらが、黒色である場合、それらは、ディスプレイの黒さを増進し得る。

いずれの場合も、実質的非荷電中性浮遊粒子は、流体中の６タイプの荷電粒子の駆動挙動に影響を及ぼさない。

本発明は、その具体的実施形態を参照して説明されているが、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更が行われ得、均等物が置換され得ることが、当業者によって理解されるべきである。加えて、特定の状況、材料、組成物、プロセス、１つまたは複数のプロセスステップを、本発明の目的、精神、および範囲に適合させるように、多くの修正が行われ得る。全てのそのような修正は、本明細書に添付される請求項の範囲内であることを意図している。

反射ディスプレイのためのそのような技法を使用する最大の不利点は、サブピクセルのそれぞれが、所望の白色状態の約３分の１（１／３）の反射率を有するため、白色状態が極めて薄暗いことである。これを補うために、白色レベルが（各サブピクセルがピクセルの面積のわずか４分の１である）赤、緑、または青色レベルを犠牲にして倍増されるように、黒色および白色状態のみを表示することができる、第４のサブピクセルが追加されてもよい。白色ピクセルから光を追加することによって、より明るい色を達成することができるが、これは、色を非常に薄く不飽和状態にさせる色域を犠牲にして達成される。３つのサブピクセルの色飽和を低減させることによって、類似結果を達成することができる。このアプローチを用いても、白色レベルは、通常、白黒ディスプレイのレベルの実質的に半分未満であり、十分に読みやすい白黒明度およびコントラストを必要とする電子書籍リーダまたはディスプレイ等のディスプレイデバイスのために許容できない選択にする。
本明細書は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
視認側の第１の表面と、非視認側の第２の表面と、電気泳動流体とを備える、電気泳動ディスプレイであって、上記電気泳動流体は、共通電極とピクセル電極の層との間に狭入され、全て溶媒または溶媒混合物中に分散させられる、第１のタイプの粒子、第２のタイプの粒子、第３のタイプの粒子、第４のタイプの粒子、第５のタイプの粒子、および第６のタイプの粒子を備え、
（ａ）上記６つのタイプの色素粒子は、相互と異なる光学特性を有し、
（ｂ）上記第１および第２のタイプの粒子は、反対電荷極性を帯び、
（ｃ）上記第３、および第５のタイプの粒子は、上記第１のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、上記第１のタイプ、上記第３のタイプ、および上記第５のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
（ｄ）上記第４および第６のタイプの粒子は、上記第２のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、上記第２のタイプ、上記第４のタイプ、および上記第６のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有する、
ディスプレイ。
（項目２）
上記第１のタイプの粒子は、黒色であり、上記第２のタイプの粒子は、白色または黄色である、項目１に記載のディスプレイ。
（項目３）
上記６つのタイプの粒子は、黒色、白色、黄色、緑色、青色、および赤色から成る群から選択される、項目１に記載のディスプレイ。
（項目４）
上記電気泳動流体はさらに、実質的非荷電中性浮遊粒子を備える、項目１に記載のディスプレイ。
（項目５）
上記中性浮遊粒子は、非荷電である、項目４に記載のディスプレイ。
（項目６）
項目１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
（ｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を上記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、上記ピクセルは、上記第１のタイプの粒子の色状態にあり、上記駆動パルスまたは上記駆動電圧は、上記第１のタイプの粒子と反対極性を有し、上記視認側において、上記ピクセルを上記第６のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、または
（ｉｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を上記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、上記ピクセルは、上記第２のタイプの粒子の色状態にあり、上記駆動パルスまたは上記駆動電圧は、上記第２のタイプの粒子と反対極性を有し、上記視認側において、上記ピクセルを上記第５のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、
を含む、方法。
（項目７）
上記駆動電圧は、低駆動電圧である、項目６に記載の方法。
（項目８）
上記低駆動電圧は、正であり、上記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の５〜５０％である、項目７に記載の方法。
（項目９）
上記低駆動電圧は、正であり、上記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の１５〜４０％である、項目７に記載の方法。
（項目１０）
上記低駆動電圧は、負であり、上記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための負駆動電圧の１０〜９０％である、項目７に記載の方法。
（項目１１）
上記低駆動電圧は、負であり、上記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の３０〜７０％である、項目７に記載の方法。
（項目１２）
項目１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、上記方法は、
（ｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を上記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、上記ピクセルは、上記第６のタイプの粒子の色状態にあり、上記駆動パルスまたは上記駆動電圧は、上記第６のタイプの粒子と反対極性を有し、上記視認側において、上記ピクセルを上記第３のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、または
（ｉｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を上記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、上記ピクセルは、上記第５のタイプの粒子の色状態にあり、上記駆動パルスまたは上記駆動電圧は、上記第５のタイプの粒子と反対極性を有し、上記視認側において、上記ピクセルを上記第４のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、
を含む、方法。
（項目１３）
上記駆動電圧は、中間駆動電圧である、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
上記中間駆動電圧は、正であり、上記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の４０〜１００％である、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
上記中間駆動電圧は、正であり、上記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の５０〜９０％である、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
上記中間駆動電圧は、負であり、上記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための負駆動電圧の４０〜９０％である、項目１３に記載の方法。
（項目１７）
上記中間駆動電圧は、負であり、上記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の５０〜８０％である、項目１３に記載の方法。
（項目１８）
項目１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
（ｉ）第１の時間周期の間、第１の駆動電圧を上記電気泳動ディスプレイのピクセルに印加し、上記ピクセルを上記第２のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
（ｉｉ）第２の時間周期の間、第２の駆動電圧を上記ピクセルに印加するステップであって、上記第２の駆動電圧は、上記第５のタイプの粒子と同一極性および上記第１の駆動電圧のものより低いマグニチュードを有し、上記視認側に現れるように、上記ピクセルを上記第２のタイプの粒子の色状態から上記第５のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を繰り返すステップと、
を含む、方法。
（項目１９）
上記第２の駆動電圧のマグニチュードは、上記第１の駆動電圧のマグニチュードの５０％未満である、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は、少なくとも４回、繰り返される、項目１８に記載の方法。
（項目２１）
項目１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
（ｉ）第１の時間周期の間、第１の駆動電圧を上記電気泳動ディスプレイのピクセルに印加し、上記ピクセルを上記第１のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
（ｉｉ）第２の時間周期の間、第２の駆動電圧を上記ピクセルに印加するステップであって、上記第２の駆動電圧は、第６のタイプの粒子と同一極性および上記第１の駆動電圧のものより低いマグニチュードを有し、上記視認側に現れるように、上記ピクセルを上記第１のタイプの粒子の色状態から上記第６のタイプの粒子の色状態に向かって駆動するステップと、
ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を繰り返すステップと、
を含む、方法。
（項目２２）
上記第２の駆動電圧のマグニチュードは、上記第１の駆動電圧のマグニチュードの５０％未満である、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は、少なくとも４回、繰り返される、項目２１に記載の方法。

Claims (23)

1. 視認側の第１の表面と、非視認側の第２の表面と、電気泳動流体とを備える、電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動流体は、共通電極とピクセル電極の層との間に狭入され、全て溶媒または溶媒混合物中に分散させられる、第１のタイプの粒子、第２のタイプの粒子、第３のタイプの粒子、第４のタイプの粒子、第５のタイプの粒子、および第６のタイプの粒子を備え、
   （ａ）前記６つのタイプの色素粒子は、相互と異なる光学特性を有し、
   （ｂ）前記第１および第２のタイプの粒子は、反対電荷極性を帯び、
   （ｃ）前記第３、および第５のタイプの粒子は、前記第１のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、前記第１のタイプ、前記第３のタイプ、および前記第５のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有し、
   （ｄ）前記第４および第６のタイプの粒子は、前記第２のタイプの粒子と同一電荷極性を帯び、前記第２のタイプ、前記第４のタイプ、および前記第６のタイプの粒子は、徐々に低くなるマグニチュードを有する、
   ディスプレイ。
2. 前記第１のタイプの粒子は、黒色であり、前記第２のタイプの粒子は、白色または黄色である、請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記６つのタイプの粒子は、黒色、白色、黄色、緑色、青色、および赤色から成る群から選択される、請求項１に記載のディスプレイ。
4. 前記電気泳動流体はさらに、実質的非荷電中性浮遊粒子を備える、請求項１に記載のディスプレイ。
5. 前記中性浮遊粒子は、非荷電である、請求項４に記載のディスプレイ。
6. 請求項１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
   （ｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を前記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、前記ピクセルは、前記第１のタイプの粒子の色状態にあり、前記駆動パルスまたは前記駆動電圧は、前記第１のタイプの粒子と反対極性を有し、前記視認側において、前記ピクセルを前記第６のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、または
   （ｉｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を前記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、前記ピクセルは、前記第２のタイプの粒子の色状態にあり、前記駆動パルスまたは前記駆動電圧は、前記第２のタイプの粒子と反対極性を有し、前記視認側において、前記ピクセルを前記第５のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、
   を含む、方法。
7. 前記駆動電圧は、低駆動電圧である、請求項６に記載の方法。
8. 前記低駆動電圧は、正であり、前記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の５〜５０％である、請求項７に記載の方法。
9. 前記低駆動電圧は、正であり、前記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の１５〜４０％である、請求項７に記載の方法。
10. 前記低駆動電圧は、負であり、前記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための負駆動電圧の１０〜９０％である、請求項７に記載の方法。
11. 前記低駆動電圧は、負であり、前記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の３０〜７０％である、請求項７に記載の方法。
12. 請求項１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、前記方法は、
    （ｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を前記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、前記ピクセルは、前記第６のタイプの粒子の色状態にあり、前記駆動パルスまたは前記駆動電圧は、前記第６のタイプの粒子と反対極性を有し、前記視認側において、前記ピクセルを前記第３のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、または
    （ｉｉ）駆動パルスまたは駆動電圧と無駆動電圧との間を交互するパルス波形を前記電気泳動ディスプレイ内のピクセルに印加するステップであって、前記ピクセルは、前記第５のタイプの粒子の色状態にあり、前記駆動パルスまたは前記駆動電圧は、前記第５のタイプの粒子と反対極性を有し、前記視認側において、前記ピクセルを前記第４のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップ、
    を含む、方法。
13. 前記駆動電圧は、中間駆動電圧である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記中間駆動電圧は、正であり、前記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の４０〜１００％である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記中間駆動電圧は、正であり、前記正の低駆動電圧は、ピクセルを最高負粒子の色状態から最高正粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の５０〜９０％である、請求項１３に記載の方法。
16. 前記中間駆動電圧は、負であり、前記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための負駆動電圧の４０〜９０％である、請求項１３に記載の方法。
17. 前記中間駆動電圧は、負であり、前記負の低駆動電圧は、ピクセルを最高正粒子の色状態から最高負粒子の色状態に駆動するための駆動電圧の５０〜８０％である、請求項１３に記載の方法。
18. 請求項１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
    （ｉ）第１の時間周期の間、第１の駆動電圧を前記電気泳動ディスプレイのピクセルに印加し、前記ピクセルを前記第２のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
    （ｉｉ）第２の時間周期の間、第２の駆動電圧を前記ピクセルに印加するステップであって、前記第２の駆動電圧は、前記第５のタイプの粒子と同一極性および前記第１の駆動電圧のものより低いマグニチュードを有し、前記視認側に現れるように、前記ピクセルを前記第２のタイプの粒子の色状態から前記第５のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
    ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を繰り返すステップと、
    を含む、方法。
19. 前記第２の駆動電圧のマグニチュードは、前記第１の駆動電圧のマグニチュードの５０％未満である、請求項１８に記載の方法。
20. ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は、少なくとも４回、繰り返される、請求項１８に記載の方法。
21. 請求項１の電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
    （ｉ）第１の時間周期の間、第１の駆動電圧を前記電気泳動ディスプレイのピクセルに印加し、前記ピクセルを前記第１のタイプの粒子の色状態に向かって駆動する、ステップと、
    （ｉｉ）第２の時間周期の間、第２の駆動電圧を前記ピクセルに印加するステップであって、前記第２の駆動電圧は、第６のタイプの粒子と同一極性および前記第１の駆動電圧のものより低いマグニチュードを有し、前記視認側に現れるように、前記ピクセルを前記第１のタイプの粒子の色状態から前記第６のタイプの粒子の色状態に向かって駆動するステップと、
    ステップ（ｉ）および（ｉｉ）を繰り返すステップと、
    を含む、方法。
22. 前記第２の駆動電圧のマグニチュードは、前記第１の駆動電圧のマグニチュードの５０％未満である、請求項２１に記載の方法。
23. ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は、少なくとも４回、繰り返される、請求項２１に記載の方法。