(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-10
(54)【発明の名称】電気泳動ディスプレイデバイスを駆動する方法
(51)【国際特許分類】
G02F 1/167 20190101AFI20240903BHJP
G02F 1/1685 20190101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
G02F1/167
G02F1/1685
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024514516
(86)(22)【出願日】2022-08-09
(85)【翻訳文提出日】2024-03-05
(86)【国際出願番号】 US2022074894
(87)【国際公開番号】W WO2023034683
(87)【国際公開日】2023-03-09
(31)【優先権主張番号】63/241,027
(32)【優先日】2021-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500080214
【氏名又は名称】イー インク コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】リン， クレッグ
(72)【発明者】
【氏名】ジェン， シャオロン
【テーマコード（参考）】
2K101
【Ｆターム（参考）】
2K101AA04
2K101BA02
2K101BB13
2K101BB22
2K101BB23
2K101BB44
2K101BC02
2K101BE07
2K101BE09
2K101EC05
2K101EC73
2K101ED25
2K101ED51
2K101EE02
2K101EG52
2K101EJ15
(57)【要約】
電気泳動媒体が、流体と第１、第２、第３、および第４の粒子とを備えている。第１の粒子および第３の粒子は、１つの極性の電荷を帯び、第２の粒子および第４の粒子は、反対の極性の電荷を帯びている。第１の粒子は、第３の粒子より大きい電位を有し、第２の粒子は、第４の粒子より大きい電位を有する。粒子のうちの１つは、白色であり、非白色粒子のうちの１つは、部分的に光透過性であり、残りの２つの非白色粒子は、光反射性である。視認表面において第１および第２の粒子の混合物の色を表示するために、媒体は、視認表面において第２の粒子を表示するように駆動され、次いで、第１の駆動電圧が、第２および第４の粒子を視認表面に向かって駆動するように第１の期間印加され、次いで、第１の電圧と反対の極性でありそれより小さい大きさの第２の駆動電圧が、第１の期間より短い第２の期間印加され、２つの駆動電圧の印加は、繰り返される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気泳動媒体の層を備えている電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、前記電気泳動ディスプレイは、その片側の視認表面（１３）と、その反対側の第２の表面（１４）とを有し、前記電気泳動ディスプレイは、前記電気泳動媒体の層を通して電場を印加するための電圧制御手段をさらに備え、前記電気泳動媒体は、流体と、前記流体中に分散させられた第１（Ｂ）、第２（Ｙ）、第３（Ｒ）、および第４（Ｗ）のタイプの粒子とを備え、前記第１（Ｂ）、第２（Ｙ）、第３（Ｒ）、および第４（Ｗ）のタイプの粒子は、それぞれ、互いに異なる第１、第２、第３、および第４の色を有し、前記第１（Ｂ）および第３（Ｒ）のタイプの粒子は、１つの極性の電荷を有し、前記第２（Ｙ）および第４（Ｗ）のタイプの粒子は、反対の極性の電荷を有し、前記第１（Ｂ）のタイプの粒子は、前記第３（Ｒ）のタイプの粒子より大きいゼータ電位または電気泳動移動度を有し、前記第２（Ｙ）のタイプの粒子は、前記第４（Ｗ）のタイプの粒子より大きいゼータ電位または電気泳動移動度を有し、前記粒子のタイプのうちの１つ（Ｗ）は、白色であり、前記非白色粒子のタイプのうちの１つ（Ｂ）は、部分的に光透過性であり、非白色粒子の残りの２つのタイプ（Ｙ、Ｒ）は、光反射性であり、前記駆動方法は、
（ｉ）前記視認表面（１３）において前記第２の色（Ｙ）を表示するように前記電気泳動媒体を駆動することと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後、第１の期間にわたって、第１の駆動電圧を印加することであって、前記第１の駆動電圧は、前記第２（Ｙ）および第４（Ｗ）の粒子を前記視認表面（１３）に向かって駆動する極性を有する、ことと、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の後、第２の期間にわたって、第２の駆動電圧を印加することであって、前記第２の駆動電圧は、前記第１の駆動電圧とは反対の極性と、前記第１の駆動電圧より小さい大きさとを有し、前記第２の期間は、前記第１の期間より短い、ことと、
（ｉｖ）ステップ（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を繰り返し、それによって、前記第１（Ｂ）および第２（Ｙ）のタイプの粒子の混合物の色が前記視認表面において表示されるようにすることと
によって特徴付けられる、方法。
【請求項2】
ゼロ電圧の期間が、各ステップ（ｉｉ）と後続のステップ（ｉｉｉ）との間に、および／または各ステップ（ｉｉｉ）と後続のステップ（ｉｉ）との間に挿入される、請求項１に記載の駆動方法。
【請求項3】
ステップ（ｉ）は、ａ）第３の期間にわたって、第３の駆動電圧を印加することであって、前記第３の駆動電圧は、前記第１の駆動電圧と同じ極性と実質的に同じ大きさとを有するが、前記第３の期間は、前記第１の期間より短い、ことと、
ｂ）ステップａ）の後、第４の期間にわたって、第４の駆動電圧を印加することであって、前記第４の駆動電圧は、前記第２の駆動電圧と同じ極性と、それより小さい大きさとを有し、前記第４の期間は、前記第３の期間より長い、ことと、
ｃ）ステップａ）およびｂ）を繰り返すことと、
によってもたらされる、請求項１に記載の駆動方法。
【請求項4】
ステップ（ｉ）は、全ての４つのタイプの粒子（Ｂ、Ｙ、Ｒ、Ｗ）がランダムに分散させられている混合状態（Ｍ）から開始して実行される、請求項３に記載の駆動方法。
【請求項5】
ゼロ電圧の期間が、各ステップａ）と後続のステップｂ）との間に挿入される、請求項３に記載の駆動方法。
【請求項6】
ゼロ電圧の期間が、ステップｂ）の最後の繰り返しとステップ（ｉｉ）の最初の発生との間に挿入される、請求項３に記載の駆動方法。
【請求項7】
振動波形の１つ以上の期間および／またはＤＣ平衡波形の１つ以上の期間によって先行される前記駆動方法。
【請求項8】
ステップ（ｉｉ）および（ｉｉｉ）は、少なくとも４回繰り返される、請求項１に記載の駆動方法。
【請求項9】
ステップａ）およびｂ）は、少なくとも４回繰り返される、請求項３に記載の駆動方法。
【請求項10】
前記白色粒子（Ｗ）は、前記第３または第４のタイプの粒子のいずれかである、請求項１に記載の駆動方法。
【請求項11】
前記部分的に光透過性タイプの粒子（Ｂ）は、前記白色粒子（Ｗ）と反対の極性の高荷電タイプの粒子である、請求項１０に記載の駆動方法。
【請求項12】
前記部分的に光透過性タイプの粒子（Ｂ）と同じ電荷を帯びた前記光反射性タイプの粒子（Ｒ）は、前記２つのタイプの粒子（Ｒ、Ｂ）の混合物が実質的に全ての可視放射線を吸収するような光学特性を有する、請求項１１に記載の駆動方法。
【請求項13】
前記第４の粒子（Ｗ）は、白色であり、前記第２の粒子（Ｙ）は、黄色であり、前記第１の粒子（Ｂ）は、青色で光透過性であり、前記第３の粒子は、赤色である、請求項１に記載の駆動方法。
【請求項14】
前記光透過顔料の層は、約０．５以下のコントラスト比を有する、請求項１に記載の駆動方法。
【請求項15】
前記光透過性顔料の層は、約０．３以下のコントラスト比を有する、請求項１に記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
（関連出願の参照）
【0002】
本願は、米国特許第９，１７０，４６８号、第９，３６１，８３６号、第９，５１３，５２７号、第９，６４０，１１９号、第９，８１２，０７３号、第１０，１４７，３６６号、第１０，２３４，７４２号、第１０，４３１，１６８号、第１０，５０９，２９３号、第１０，５８６，４９９号、および第１０，７８２，５８６号、および米国出願公開第２０２１／０３８２３６９ Ａ１号に関連する。
【0003】
前述の特許および同時係属中の出願特許、および下で述べられる全ての他の米国特許および公開および同時係属中の出願の全内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【0004】
（発明の背景）
【0005】
前述の特許および公開された出願は、電気泳動媒体、そのような媒体を駆動する方法、およびそのような媒体を組み込む電気泳動ディスプレイデバイスを説明する。電気泳動媒体は、流体と、流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備え、そのような媒体は、以降、「４粒子電気泳動媒体」と称され得る。４つのタイプの粒子は、互いに異なる光学特性（典型的に、色）を有する。第１のタイプの粒子は、高正電荷を帯び、第２のタイプの粒子は、高負電荷を帯びている。第３のタイプの粒子は、低正電荷を帯び、第４のタイプの粒子は、低負電荷を帯びている（電荷強度は、ゼータ電位の観点から測定され得る）。電気泳動ディスプレイデバイスでは、電気泳動媒体は、正面電極と背面電極との間に配置され、ディスプレイが、通常、正面電極（視認）側から視認される。典型的マルチピクセルディスプレイでは、正面電極は、連続的であり、複数のピクセル、典型的に、ディスプレイ全体にわたって広がっている一方、別個の背面電極が、表示される色がピクセル毎ベースで制御されることを可能にするために各ピクセルのために提供される。
【0006】
第１および第２のタイプの粒子の光学特性は、第１または第２のタイプの粒子が正面電極に隣接して置かれることを可能にするために十分である期間にわたって、電気泳動媒体を横断して適切な極性の高電場を印加することによって、視認側において（原理上）表示されることができる。第３のタイプの粒子の光学特性を表示するために、第２のタイプの粒子は、最初、適切な極性の高電場を印加することによって、視認表面に駆動され、次いで、反対の極性の低電場が、第１、第２、および第４のタイプの粒子が、この表面から間隔を置かれながら、第３のタイプの粒子が視認表面に隣接して置かれるようにするために印加される（このシーケンスの第２の部分は、高負粒子（第２のタイプの粒子）の光学特性から低正粒子（第３のタイプの粒子）の光学特性への変化を伴うことに留意されたい）。同様に、第４のタイプの粒子の光学特性を表示するために、第１のタイプの粒子は、最初、適切な極性の高電場を印加することによって、視認表面に駆動され、次いで、反対の極性の低電場が、第１、第２、および第３のタイプの粒子がこの表面から間隔を置かれながら、第４のタイプの粒子が視認表面に隣接して置かれるようにするために印加される（再び、このシーケンスの第２の部分は、高正粒子（第１のタイプの粒子）の光学特性から低負粒子（第４のタイプの粒子）の光学特性への変化を伴うことに留意されたい）。実践では、種々のタイプの粒子の最適分離を達成するために、波形（駆動パルスのシーケンス）は、前述の単純な概要が示唆するであろうものより著しく複雑であり得、（ａ）すでに説明された１つまたは２つの基本的な駆動パルスの繰り返し、（ｂ）駆動パルス間のゼロ電圧の期間、（ｃ）種々のタイプの粒子を均一に混合するように意図される振動パルス（急速交互正および負パルス）の使用、および、（ｄ）波形の全体的インパルスをゼロまたはゼロに近くするように意図される直流（ＤＣ）平衡パルス（電気泳動ディスプレイへのＤＣ非平衡波形上に繰り返される印加は、最終的に、表示される画像の品質を減らし得るディスプレイへの損傷を生じさせ得、最終的に、完全に表示を失敗させ得ることが、公知である）のうちのいずれかの１つ以上を含み得る。前述の波形特徴の全てに関して、例えば、前述の米国特許第９，６４０，１１９号（特許文献１）を参照されたい。
【0007】
大部分の場合、明示的に述べられないが、視認側において見られる色（または他の光学特性）が、正面電極に直接隣接する粒子の色のみによって決定されるように、前述の特許における４粒子電気泳動媒体は、光透過性粒子ではなく、光散乱（「反射性」）粒子を使用し、他の粒子の相対的位置は、関連しない。故に、そのような電気泳動媒体が、４つの独立光学状態のみを表示するが、それらは、種々のタイプの粒子がランダムに混合される「粒子混合物」状態（典型的に、灰色がかった）と、２つのタイプの粒子が視認側に隣接して置かれる他の混合状態とも表示し得、例えば、橙色は、視認表面に隣接する赤色および黄色粒子を混合することによって、生じさせられ得る。
【0008】
４つの独立光学状態に対する４粒子電気泳動媒体のこの限界は、多くの用途、例えば、電子棚ラベル等の電子掲示板において、黒色、白色、および３つの原色、例えば、赤色、緑色、および青色、または青色、赤色、および黄色を表示することが可能であることが望ましいので、深刻な実践的不利点である。良好な黒色および白色状態が、テキストに関して重要である一方、３つの原色は、ディザリングによってフルカラー表示を可能にする。これまでは、４粒子電気泳動媒体は、典型的に、２つの「ハイライト」色（通常、赤色および黄色）を伴う良好な黒色および白色を有し、または白色および３つの原色のいずれかを有し、（多くの場合、不十分な）「プロセス」黒色を生じさせるために、３つの原色の混合物に頼っていた。
【0009】
第５、随意に、第６のタイプの粒子を電気泳動媒体の中に組み込むことによって、４粒子電気泳動媒体の前述の不利点を克服することが公知であり、例えば、米国特許第９，５４１，８１４号および第９，９２２，６０３号を参照されたい。しかしながら、電気泳動媒体中の粒子のタイプの数を増加させることは、種々の粒子上の電荷の厳密な制御に関する増加した必要性、（増加した色汚染をもたらし得る）種々の粒子の間の相互作用に関する増加した可能性、および延長された波形により、適切な粒子を選定することをより困難にし、米国特許第９，５４１，８１４号および第９，９２２，６０３号において説明される５および６粒子電気泳動媒体は、少なくとも１つの３ステップ波形を要求し、１つの極性の中間荷電粒子の色を表示するために、最初、１つの極性の高荷電粒子の色、次いで、反対の極性の低荷電粒子の色、最後に、１つの極性の中間荷電粒子の色を表示することが必要である。
【0010】
前述の米国第２０２１／０３８２３６９ Ａ１号（特許文献２）は、前述の特許において説明されるものに概して類似するが、粒子のうちの１つが、白色であり、非白色粒子のうちの１つが、部分的に光透過性であり、他の２つの非白色粒子が、光反射性である４粒子電気泳動媒体を説明している。好ましくは、同じ極性の１つの対の粒子は、青色および赤色粒子を備え、これらの粒子のうちの一方が、光透過性であり、他方が、光反射性であり、赤色および青色粒子の可視スペクトルは、正面電極に隣接する２つのタイプの粒子の混合物が、良好なプロセス黒色を生じさせるように選定される。図３Ａ－３Ｆにおいて図示されるこの４粒子システムの一実施形態は、光透過性青色粒子を有し、黒色、白色、赤色、青色、および黄色の表示を有効にし、橙色も、表示されることができる。しかしながら、良好なフルカラー画像を表示するために、実践では、黒色／白色／青色／赤色／黄色システムをディザリングすることが、十分に飽和させられた緑色を提供しないので、そのような黒色／白色／青色／赤色／黄色システムが、緑色状態を表示することが可能であることも必要とされる。米国第２０２１／０３８２３６９ Ａ１号（特許文献３）の図３Ａ－３Ｆのシステムは、青色および黄色粒子の両方を含み、したがって、ディスプレイの視認表面に隣接する青色および黄色粒子を混合すること、または視認表面に隣接する青色粒子をそれらの真下の黄色粒子とともに配置することによって、緑色を表示することが可能であるはずであるが、上記出願は、そのような緑色状態を生じさせるいずれの方法も説明しない。
【0011】
（米国第２０２１／０３８２３６９ Ａ１号はまた、図６Ａ－６Ｆにおいて図示される、光透過性赤色粒子と、反射性青色粒子とを有する４粒子システムの第２の実施形態を説明しており、この第２の実施形態は、緑色を表示することが可能である。しかしながら、適切な顔料の利用可能性等の実践的な理由のために、赤色粒子ではなく、光透過性青色粒子を有するシステムを使用することが、好ましくあり得る。）
【0012】
故に、前述の図３Ａ－３Ｆにおいて示されるもの等のディスプレイを駆動し、緑色を生じさせる方法に対する必要性が、存在し、本発明は、そのような方法を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】米国特許第９，６４０，１１９号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２０２１／０３８２３６９号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第２０２１／０３８２３６９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0014】
（発明の概要）
【0015】
本発明は、片側に視認表面と反対の側に第２の表面とを有する電気泳動媒体の層を備えている電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、電気泳動ディスプレイは、電気泳動媒体の層を通して電場を印加するための電圧制御手段をさらに備え、電気泳動媒体は、流体と、流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備え、第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子は、それぞれ、互いに異なる第１、第２、第３、および第４の色を有し、第１および第３のタイプの粒子は、１つの極性の電荷を有し、第２および第４のタイプの粒子は、反対の極性の電荷を有し、第１のタイプの粒子は、第３のタイプの粒子より大きいゼータ電位または電気泳動移動度を有し、第２のタイプの粒子は、第４のタイプの粒子より大きいゼータ電位または電気泳動移動度を有し、粒子のタイプのうちの１つは、白色であり、非白色粒子のタイプのうちの１つは、部分的に光透過性であり、非白色粒子の残りの２つのタイプは、光反射性である方法を提供する。本発明の駆動方法は、
（ｉ）視認表面において、第２の色を表示するように電気泳動媒体を駆動することと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後、第１の期間にわたって、第１の駆動電圧を印加することであって、第１の駆動電圧は、第２および第４の粒子を視認表面に向かって駆動する極性を有する、ことと、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の後、第２の期間にわたって、第２の駆動電圧を印加することであって、第２の駆動電圧は、第１の駆動電圧とは反対の極性と、それより小さい大きさを有し、第２の期間は、第１の期間より短い、ことと、
（ｉｖ）ステップ（ｉｉ）および、（ｉｉｉ）を繰り返し、それによって、視認表面において、第１および第２のタイプの粒子の混合物の色を表示させることと
を含む。
（ｉ）視認表面において、第２の色を表示するように電気泳動媒体を駆動することと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後、第１の期間にわたって、第１の駆動電圧を印加することであって、第１の駆動電圧は、第２および第４の粒子を視認表面に向かって駆動する極性を有する、ことと、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の後、第２の期間にわたって、第２の駆動電圧を印加することであって、第２の駆動電圧は、第１の駆動電圧とは反対の極性と、それより小さい大きさを有し、第２の期間は、第１の期間より短い、ことと、
（ｉｖ）ステップ（ｉｉ）および、（ｉｉｉ）を繰り返し、それによって、視認表面において、第１および第２のタイプの粒子の混合物の色を表示させることと
を含む。
【0016】
本駆動方法では、ゼロ電圧の期間が、各ステップ（ｉｉ）と後続のステップ（ｉｉｉ）との間に、および／または各ステップ（ｉｉｉ）と後続のステップ（ｉｉ）との間に挿入され得る。
【0017】
本発明の駆動方法のステップ（ｉ）は、
ａ）第３の期間にわたって、第３の駆動電圧を印加することであって、第３の駆動電圧は、第１の駆動電圧と同じ極性と、実質的に同じ大きさとを有するが、第３の期間は、第１の期間より短い、ことと、
ｂ）ステップａ）の後、第４の期間にわたって、第４の駆動電圧を印加することであって、第４の駆動電圧は、第２の駆動電圧と同じ極性と、それより小さい大きさとを有し、第４の期間は、第３の期間より長い、ことと、
ｃ）ステップａ）およびｂ）を繰り返すことと
によってもたらされ得る。
ａ）第３の期間にわたって、第３の駆動電圧を印加することであって、第３の駆動電圧は、第１の駆動電圧と同じ極性と、実質的に同じ大きさとを有するが、第３の期間は、第１の期間より短い、ことと、
ｂ）ステップａ）の後、第４の期間にわたって、第４の駆動電圧を印加することであって、第４の駆動電圧は、第２の駆動電圧と同じ極性と、それより小さい大きさとを有し、第４の期間は、第３の期間より長い、ことと、
ｃ）ステップａ）およびｂ）を繰り返すことと
によってもたらされ得る。
【0018】
この好ましいステップ（ｉ）は、全ての４つのタイプの粒子がランダムに分散させられた混合状態から開始して実行され得る。ゼロ電圧の期間が、各ステップａ）と後続のステップｂ）との間に挿入され得る。ゼロ電圧の期間は、ステップｂ）の最後の繰り返しとステップ（ｉｉ）の最初の発生との間にも挿入され得る。
【0019】
本発明の駆動方法は、振動波形の１つ以上の期間および／またはＤＣ平衡波形の１つ以上の期間（すなわち、印加される全波形の全体的なインパルスを減らすために、または排除するために、非ゼロ電圧が、ディスプレイに印加される期間）によって先行され得る。
【0020】
本発明の駆動方法のいずれにおいても、駆動パルスのシーケンスが、繰り返されるとき、その繰り返しは、少なくとも４回にわたるものであり得る。
【0021】
本発明のいくつかの実施形態において、白色タイプの粒子は、第３または第４のタイプの粒子であり、すなわち、低荷電タイプの粒子の１つである。白色粒子が低荷電タイプの粒子の１つである場合、部分的に光透過性タイプの粒子は、白色粒子と反対の極性の高荷電タイプの粒子であり得る。この場合、部分的に光透過性タイプの粒子と同じ電荷を帯びる光反射性タイプの粒子が、２つのタイプの粒子の混合物が実質的に全ての可視放射線を吸収する、すなわち、プロセス黒色を提供するような光学特性を有することが有利である。
【0022】
本発明の電気泳動媒体では、第４の粒子は、白色であり得、第２の粒子は、色が黄色であり得、第１の粒子は、青色で光透過性であり得るが、第２の粒子が、順に、赤色であることが有利であり得る。
【0023】
本発明の４粒子電気泳動媒体は、したがって、６つの色を表示することができる（全ての４つのタイプの粒子がランダムに混合される完全混合状態を数にいれない）。白色粒子および２つの光反射性タイプの粒子の色は、単に、各タイプの粒子を視認表面に隣接するようにもたらすことによって、表示されることができる。３つの他の色は、視認表面に隣接する他の３つのタイプの粒子の各々とともに、部分的に光透過性タイプの粒子（典型的に、青色）の二元混合物を形成することによって表示される。光透過性粒子と白色粒子の混合物は、視認表面を通して進入する光に、白色粒子による散乱と、部分的に光透過性粒子を通した通過とを受けさせ、最終的に、光透過性タイプの粒子の色、典型的に、青色とともに視認表面から再び現れる（この色形成の実践的詳細に関する図３Ｅを参照して、下記の議論を参照されたい）。表示される第５の色は、プロセス黒色であり、それは、視認表面を通して進入する光が光透過性タイプの粒子を通過し、次いで、光透過性粒子の直接背後の反射性タイプの粒子によって本質的に全体的に吸収されるように、直接背後に（すなわち、視認表面から光透過性粒子の反対の側にすぐに）同じ極性の電荷を帯びた反射性粒子を伴う視認表面に隣接した光透過性粒子をもたらすことによって表示される。明白なこととして、このプロセス黒色が満足なものであるために、２つのタイプの粒子によって組み合わせられた吸収が、可視スペクトル全体にわたって広がっていることが必要とされ、それは、赤色および青色粒子が一緒に実質的に全ての可視光を吸収するように配置することが比較的に容易であるので、２つのタイプの粒子が赤色および青色であることが好ましい理由である。赤色および青色顔料が優れたプロセス黒色を生じさせることが可能である吸収スペクトルの例が、下で与えられる。第６の色は、光透過性粒子および他の光反射性粒子の混合物を視認表面に隣接するようにもたらすことによって生じさせられ、典型的に、すでに説明されるように、それは、青色および黄色の混合物であり、緑色状態を生じさせる。いくつかの媒体は、２つの非白色光反射性タイプの粒子の混合物を視認表面に隣接するようにもたらすことによって、第７の状態を表示することができ、これら２つのタイプの粒子が黄色および赤色であるとき、それは、橙色を生じさせる。
【0024】
すでに示されたように、本発明の駆動方法において使用される電気泳動媒体では、１つのタイプの粒子が、白色であり、別のタイプは、部分的に光透過性である一方、残りの２つまたは３つのタイプの粒子は、光反射性（すなわち、光散乱）である。実践では、当然ながら、完全に光散乱粒子または完全に非光散乱光透過性粒子のようなものはなく、光散乱粒子の最小光散乱度と、光透過性粒子において許容可能な最大許容可能光散乱度とは、使用される正確な顔料、その屈折率およびサイズ、その色、当該粒子層の厚さ（それ自体は、電気泳動媒体層の厚さおよびその媒体中の各タイプの粒子の装填量に依存する）、および理想的所望の色からのある程度の逸脱に耐えるためのユーザの能力または適応力等の要因に応じて、幾分変動し得る。顔料の散乱および吸収特性は、白色および暗背景に対して、適切なマトリクスまたは液体中に分散させられる顔料のサンプルの拡散反射率の測定によって査定され得る。そのような測定からの結果は、当技術分野において周知のいくつかのモデル、例えば、１次元Ｋｕｂｅｌｋａ－Ｍｕｎｋ処理に従って、解釈され得る。
【0025】
顔料の光透過率は、コントラスト比によって最も便利に測定され、それは、（本願の目的のために）規定された反射率の白色材料が背景の同じ試料の反射率（Ｒｗ）に対する規定された反射率の黒色材料が背景の試料の視感反射率（Ｒｂ）の比率として定義される。
ＣＲ＝Ｒｂ／Ｒｗ
コントラスト比（ＣＲ）は、不透明度のインジケータであり、当然ながら、電気泳動媒体中に存在する顔料の層の厚さおよび使用される顔料のタイプに伴って変動するであろう。概して、ＣＲ＝０．９８において、完全不透明度を得る。塗料の隠蔽力は、黒色基板にわたって取得される反射率が、白色基板にわたって取得されるそれの９８％である程度まで、黒色と白色基板との間のコントラストを排除するためのその能力であると理解される。本電気泳動媒体において使用される光透過性顔料の層は、約０．５以下、好ましくは、０．３以下のコントラスト比を有するべきである。下で説明される実験において使用される青色顔料は、約０．２のコントラスト比を有する。反射性顔料は、約０．６以上、好ましくは、約０．７以上のコントラスト比を有するべきである。
ＣＲ＝Ｒｂ／Ｒｗ
コントラスト比（ＣＲ）は、不透明度のインジケータであり、当然ながら、電気泳動媒体中に存在する顔料の層の厚さおよび使用される顔料のタイプに伴って変動するであろう。概して、ＣＲ＝０．９８において、完全不透明度を得る。塗料の隠蔽力は、黒色基板にわたって取得される反射率が、白色基板にわたって取得されるそれの９８％である程度まで、黒色と白色基板との間のコントラストを排除するためのその能力であると理解される。本電気泳動媒体において使用される光透過性顔料の層は、約０．５以下、好ましくは、０．３以下のコントラスト比を有するべきである。下で説明される実験において使用される青色顔料は、約０．２のコントラスト比を有する。反射性顔料は、約０．６以上、好ましくは、約０．７以上のコントラスト比を有するべきである。
【0026】
本発明において使用される電気泳動媒体は、カプセル化または非カプセル化され得る。カプセル化される場合、電気泳動媒体が、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）において説明されるように、複数のマイクロセル内に含まれ得る。ディスプレイセルは、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り得る。代替として、電気泳動媒体は、カプセル内にカプセル化され得るか、または、電気泳動流体の複数の別々の液滴およびポリマー材料の持続位相を備えているいわゆるポリマー分散電気泳動媒体の形態であり得る。そのようなポリマー分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の別々の液滴が、いかなる別々のカプセル膜も各個々の液滴と関連付けられない場合であっても、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得る。例えば、米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【0027】
（図面の簡単な説明）
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【発明を実施するための形態】
【0034】
（詳細な説明）
【0035】
上記に示されるように、本発明は、少なくとも６つの別個の光学状態を表示するために、４粒子電気泳動媒体を駆動する方法を提供する。電気泳動媒体は、流体と、流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備え、全ての４つのタイプの粒子は、異なる色を有する。第１および第３のタイプの粒子は、１つの極性の電荷を帯び、第２および第４のタイプの粒子は、反対の極性の電荷を帯びている。第１のタイプの粒子は、第３のタイプの粒子より大きいゼータ電位または電気泳動移動度を有し、第２のタイプの粒子は、第４のタイプの粒子より大きいゼータ電位または電気泳動移動度を有する（したがって、２対の逆荷電粒子では、一方の対は、他方の対より強い電荷を帯びる。したがって、４つのタイプの粒子は、高正粒子、高負粒子、低正粒子、および低負粒子とも称され得る）。１つのタイプの粒子は、白色である。非白色タイプの粒子のうちの１つは、部分的に光透過性である一方、残りの２つのタイプの非白色粒子は、光反射性である。
【0036】
図１に示される例として、青色粒子（Ｂ）および黄色粒子（Ｙ）は、第１の対の逆荷電粒子であり、この対では、青色粒子は、高正粒子であり、黄色粒子は、高負粒子である。赤色粒子（Ｒ）および白色粒子（Ｗ）は、第２の対の逆荷電粒子であり、この対では、赤色粒子は、低正粒子であり、白色粒子は、低負粒子である。当然ながら、下で説明される駆動波形の極性は、逆転される必要があるであろうことを除き、前述の電荷は、極性において逆転され得、ディスプレイは、同じ様式で機能し続け得ることを理解されたい。
【0037】
白色粒子は、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＰｂＳＯ４等の無機顔料から形成され得る。
【0038】
非白色および非黒色の粒子は、赤、緑、青、マゼンタ、シアン、または黄色等、色から独立する。色粒子のための顔料は、限定ではないが、ＣＩ顔料ＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＢ２８、ＰＢ１５：３、ＰＹ８３、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５５、またはＰＹ２０を含み得る。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る有機顔料である。具体的例は、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｒｅｄ Ｄ３Ｇ ７０－ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｐｉｎｋ Ｅ－ＥＤＳ、ＰＶ ｆａｓｔ ｒｅｄ Ｄ３Ｇ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ ｒｅｄ Ｄ３Ｇ ７０、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｂｌｕｅ Ｂ２Ｇ－ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ Ｈ４Ｇ－ＥＤＳ、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＲ－７０－ＥＤＳ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｇｒｅｅｎ ＧＮＸ、ＢＡＳＦ Ｉｒｇａｚｉｎｅ ｒｅｄ Ｌ３６３０、Ｃｉｎｑｕａｓｉａ Ｒｅｄ Ｌ ４１００ ＨＤ、およびＩｒｇａｚｉｎ Ｒｅｄ Ｌ ３６６０ ＨＤ、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ディアリライドイエロー、またはディアリライドＡＡＯＴイエローを含む。図１のディスプレイにおいて使用するための好ましい部分的に光透過性青色顔料が、Ｋｒｅｍｅｒ Ｐｉｇｍｅｎｔｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ，Ｈａｕｐｔｓｔｒ．４１－４７，ＤＥ－８８３１７ （Ａｉｃｈｓｔｅｔｔｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から利用可能な、Ｋｒｅｍｅｒ ４５０３０、「Ｕｌｔｒａｍａｒｉｎｅ Ｂｌｕｅ，ｇｒｅｅｎｉｓｈ ｅｘｔｒａ」、ナトリウムアルミニウムスルホケイ酸塩顔料、Ｃ．Ｉ．顔料青色２９：７７００７である。この光透過性青色顔料は、前述のＨｏｓｔａｐｅｒｍ Ｒｅｄ Ｄ３Ｇ ７０顔料と組み合わせて、有用に使用され得る。
【0039】
図２に図示されるように、この青色顔料は、約４５０ｎｍにおけるピーク透過率と、４００～約５３０ｎｍの範囲にわたって見える実質的透過率とを有する。他方では、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｒｅｄ Ｄ３Ｇ ７０顔料は、約５５５ｎｍを下回って本質的に非反射性である。故に、２つの顔料が、図３Ａに示されるように配置されるとき、光透過性青色顔料が、視認表面に隣接し、反射性赤色顔料が、視認表面から青色顔料の反対側すぐにある状態では、視認表面を通して進入し、青色顔料を通過する全ての可視放射線は、赤色顔料によって吸収され、視認表面は、黒色に見えるであろう。
【0040】
非白色粒子は、赤色、緑色、青色、および黄色等の無機顔料でもあり得る。例は、限定ではないが、ＣＩ顔料青色２８、ＣＩ顔料緑色５０、およびＣＩ顔料黄色２２７を含み得る。
【0041】
色に加えて、４つのタイプの粒子は、光学透過率、反射率、ルミネッセンス、または、機械読み取りのために意図された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の疑似色等の他の異なる光学特性も有し得る。
【0042】
本発明のディスプレイ流体を利用するディスプレイ層は、図１に示されるように、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）から反対側の第２の表面（１４）とを有する。ディスプレイ流体は、２つの表面の間に挟まれている。第１の表面（１３）側に、ディスプレイ層の上部全体にわたって広がっている透明電極層（例えば、ＩＴＯ）である共通電極（１１）がある。第２の表面（１４）側に、複数のピクセル電極（１２ａ）を備えている電極層（１２）がある。しかしながら、本発明は、任意の特定の電極構成に制限されない。
【0043】
ピクセル電極は、米国特許第７，０４６，２２８号（その内容が、その全体として参照することによっ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）バックプレーンを伴うアクティブマトリクス駆動が、ピクセル電極の層に関して記述されるが、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スを包含することに留意されたい。
【0044】
図１の２本の垂直点線の間の各空間は、ピクセルを表す。示されるように、各ピクセルは、対応するピクセル電極（１２ａ）を有する。電場が、共通電極に印加される電圧と対応するピクセル電極に印加される電圧との間の電位差によって、ピクセルのために生成される（付随の図面に図示される種々の波形では、プロットされる電位差は、ピクセル電極１２ａに印加されたものであり、共通電極は、通常該当するように、接地電圧において保持されると仮定されることに留意されたい。ピクセルによって表示される色は、共通電極１１に隣接する粒子に依存するので、正電位差が、図面に示されるとき、共通電極は、ピクセル電極に対して負であり、正荷電粒子は、共通電極に引き寄せられる）。
【0045】
４つのタイプの粒子が分散させられた溶媒は、透明かつ無色である。これは、好ましくは、高い粒子移動度のために、低い粘度と、約２～約３０、好ましくは、約２～約１５の範囲内の誘電率とを有する。好適な誘電溶媒の例は、Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）、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、シリコン流体等の炭化水素、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等の芳香族炭化水素、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロトルエン、ペルフルオロキシレン、ジクロロベンゾトリフルオリド、３，４，５－トリクロロベンゾトリフルオリド、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等のハロゲン化溶媒、および３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ ＭＮ）からのＦＣ－４３、ＦＣ－７０、またはＦＣ－５０６０等のペルフルオロ化溶媒、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎ）からのポリ（ペルフルオロプロピレンオキシド）等のポリマーを含む低分子量ハロゲン、Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｒｐ．（Ｒｉｖｅｒ Ｅｄｇｅ，ＮＪ）からのＨａｌｏｃａｒｂｏｎ Ｏｉｌｓ等のポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ＡｕｓｉｍｏｎｔからのＧａｌｄｅｎまたはＤｕＰｏｎｔ（Ｄｅｌａｗａｒｅ）からのＫｒｙｔｏｘ ＯｉｌｓおよびＧｒｅａｓｅｓ Ｋ－Ｆｌｕｉｄ Ｓｅｒｉｅｓ等のペルフルオロポリアルキルエーテル、Ｄｏｗ－ｃｏｒｎｉｎｇ（ＤＣ－２００）からのポリジメチルシロキサン系シリコーン油を含む。
【0046】
一実施形態において、「低電荷」粒子によって帯びられる電荷は、「高電荷」粒子によって帯びられる電荷の約５０％、好ましくは、約５％～約３０％未満であり得る。別の実施形態において、「低電荷」粒子は、「高電荷」粒子によって帯びられる電荷の約７５％、または約１５％～約５５％未満であり得る。さらなる実施形態において、示されるような電荷レベルの比較は、同じ電荷極性を有する２つのタイプの粒子に適用される。
【0047】
電荷強度は、ゼータ電位の観点から測定され得る。一実施形態において、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）を伴うＣｏｌｌｏｉｄａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ＡｃｏｕｓｔｏＳｉｚｅｒ ＩＩＭによって決定される。サンプルで使用される溶媒の密度、溶媒の誘電率、溶媒中の音速、溶媒の粘度等の計器定数（それらの全ては、試験温度（２５℃））は、試験前に入力される。顔料サンプルは、（通常、１２個未満の炭素原子を有する炭化水素流体である）溶媒中に分散させられ、５～１０重量％であるように希釈される。サンプルはまた、電荷制御剤対粒子の１：１０の重量比で、電荷制御剤（Ｂｅｒｋｓｈｉｒｅ Ｈａｔｈａｗａｙの子会社であるＬｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能であるＳｏｌｓｐｅｒｓｅ １９Ｋ、「Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ」は、登録商標である）も含む。希釈サンプルの質量が、決定され、次いで、サンプルが、ゼータ電位の決定のためにフロースルーセルの中に装填される。
【0048】
「高正」粒子および「高負」粒子の振幅は、同じであることも、異なることもある。同様に、「低正」粒子および「低負」粒子の振幅は、同じであることも、異なることもある。しかしながら、より大きい電荷強度またはより大きい電荷規模を伴う「高正」または正粒子のゼータ電位は、より少ない電荷強度またはより小さい電荷規模を伴う「低正」または正粒子のゼータ電位より大きく、同じ論理が、高負および低負粒子に関しても該当する。同じ場の下での同じ媒体では、より高い荷電粒子が、より大きい電気泳動移動度を有する、すなわち、より高い荷電粒子が、より低い荷電粒子より少ない時間で同じ距離を横断するであろう。
【0049】
同じ流体では、２対の高・低電荷粒子が異なるレベルの電荷差を有し得ることも、留意されたい。例えば、一方の対では、低正荷電粒子は、高正荷電粒子の電荷強度の３０％である電荷強度を有し得、別の対では、低負荷電粒子は、高負荷電粒子の電荷強度の５０％である電荷強度を有し得る。
【0050】
以下の例は、そのようなディスプレイ流体を利用するディスプレイデバイスを図示する。
【0051】
（実施例）
この例は、図３Ａ－３Ｇで実証される。高正光透過性粒子は、青色（Ｂ）であり、高負粒子は、黄色（Ｙ）であり、低正粒子は、赤色（Ｒ）であり、低負粒子は、白色（Ｗ）である。図３Ａに示される遷移は、完全混合状態（「（Ｍ）」で示される）から開始し、下で説明されるように、振動パルスを印加することによって生じさせられる。高正電位差（例えば、＋１５Ｖ）および無電位差（０Ｖ）の交互パルスが、十分な長さの期間にわたって、ピクセル電極２２ａに印加されると、青色（Ｂ）および赤色（Ｒ）粒子は、共通電極（２１）または視認側に向かって駆動され、黄色および白色粒子は、ピクセル電極２２ａ側に向かって駆動される。赤色（Ｒ）および白色（Ｗ）粒子は、より弱い電荷を帯びているので、高荷電青色および黄色粒子より遅く移動する。結果として、青色粒子は、それらのすぐ下に赤色粒子を伴って、共通電極に直接隣接して置かれる（図３Ａに図示されるように）。上ですでに議論された理由から、これは、ピクセルが黒色に見えることを引き起こし（図３Ａに「（Ｋ）」で示される）、白色および黄色粒子は、反射する赤色粒子によってマスクされ、表示される色に影響を及ぼさない。
この例は、図３Ａ－３Ｇで実証される。高正光透過性粒子は、青色（Ｂ）であり、高負粒子は、黄色（Ｙ）であり、低正粒子は、赤色（Ｒ）であり、低負粒子は、白色（Ｗ）である。図３Ａに示される遷移は、完全混合状態（「（Ｍ）」で示される）から開始し、下で説明されるように、振動パルスを印加することによって生じさせられる。高正電位差（例えば、＋１５Ｖ）および無電位差（０Ｖ）の交互パルスが、十分な長さの期間にわたって、ピクセル電極２２ａに印加されると、青色（Ｂ）および赤色（Ｒ）粒子は、共通電極（２１）または視認側に向かって駆動され、黄色および白色粒子は、ピクセル電極２２ａ側に向かって駆動される。赤色（Ｒ）および白色（Ｗ）粒子は、より弱い電荷を帯びているので、高荷電青色および黄色粒子より遅く移動する。結果として、青色粒子は、それらのすぐ下に赤色粒子を伴って、共通電極に直接隣接して置かれる（図３Ａに図示されるように）。上ですでに議論された理由から、これは、ピクセルが黒色に見えることを引き起こし（図３Ａに「（Ｋ）」で示される）、白色および黄色粒子は、反射する赤色粒子によってマスクされ、表示される色に影響を及ぼさない。
【0052】
同様に、図３Ｂに示される遷移は、完全混合状態（Ｍ）から開始し、下で説明されるように、振動パルスを印加することによって生じさせられる。高負電位差（例えば、－１５Ｖ）および無電圧（０Ｖ）の交互パルスが、十分な長さの期間にわたって、ピクセル電極２２ａに印加されるとき、青色（Ｂ）および赤色（Ｒ）粒子は、ピクセル電極２２ａ側に向かって駆動され、黄色および白色粒子は、共通電極側に向かって駆動される。赤色（Ｒ）および白色（Ｗ）粒子は、それらがより弱い電荷を帯びているので、高荷電青色および黄色粒子より遅く移動する。結果として、反射性黄色粒子は、共通電極に直接隣接して置かれ、したがって、ピクセルが黄色に見えるようにする（図３Ｂにおいて「（Ｙ）」で示される）。白色、赤色、および青色粒子の全ては、反射黄色粒子によってマスクされ、表示される色に影響を及ぼさない。原理上、黄色は、－１５Ｖおよび０Ｖの交互パルスによって生じさせられ得るが、実践では、より複雑な波形が、図５Ｂを参照して下で説明されるように、好ましい。
【0053】
図３Ｃに示される遷移は、完全混合状態（Ｍ）から開始する。高負電位差（例えば、－１５Ｖ）および低正電位差（例えば、＋８Ｖ）の交互パルスが、高負パルスよりはるかに長い低正パルスを伴って、十分な長さの期間にわたって、ピクセル電極２２ａに印加されると、赤色（Ｒ）粒子は、共通電極２１側に向かって駆動され、白色粒子（Ｗ）は、ピクセル電極２２ａ側に向かって駆動される。振動する電場の効果は、高荷電青色および黄色粒子が電気泳動層の厚さの中央において繰り返しすれ違うことを引き起こすことであり、高荷電の正粒子と負粒子との間の強い電気的引力が、これらの粒子の移動を大幅に減速させ、それは、電気泳動層の厚さの中央にそれらを保つ傾向がある。しかしながら、低正パルスによって発生させられる電場は、低荷電の白色粒子と赤色粒子とを分離するために十分であり、それによって、低正赤色粒子（Ｒ）が共通電極２１側の端まで移動し、低負白色粒子がピクセル電極２２ａ側に移動することを可能にする。結果として、反射性赤色粒子は、共通電極に直接隣接して置かれ、したがって、ピクセルが赤色に見えるようにし（図３Ｃにおいて「（Ｒ）」で示される）、白色、黄色、および青色粒子の全ては、反射する赤色粒子によってマスクされ、表示される色に影響を及ぼさない。重要なこととして、このシステムは、より弱い荷電粒子が反対の極性のより強い荷電粒子から分離されることを可能にする。
【0054】
図３Ｄに示される遷移は、完全混合状態（Ｍ）から開始する。高正電位差（例えば、＋１５Ｖ）および低負電位差（例えば、－８Ｖ）の交互パルスが、高正パルスよりはるかに長い低負パルスを伴って、十分な長さの期間にわたって、ピクセル電極２２ａに印加され、赤色（Ｒ）粒子は、ピクセル電極２２ａ側に向かって駆動され、白色粒子（Ｗ）は、共通電極２１側に向かって駆動される。図３Ｃに示される遷移におけるように、振動する電場の効果は、高荷電の青色および黄色粒子が電気泳動層の厚さの中央に留一緒に留まることを引き起こすことである。しかしながら、低負パルスによって発生させられる電場は、低荷電の白色粒子と赤色粒子とを分離するために十分であり、それによって、低正赤色粒子（Ｒ）がピクセル電極２２ａ側の端まで移動し、低負白色粒子が共通電極２１側に移動することを可能にする。結果として、白色粒子は、共通電極に直接隣接して置かれ、したがって、ピクセルが白色に見えるようにし（図３Ｄにおいて「（Ｗ）」で示される）、赤色、黄色、および青色粒子の全ては、白色粒子によってマスクされ、表示される色に影響を及ぼさない。原理上、白色は、＋１５Ｖおよび－８Ｖの交互パルスによって生じさせられ得るが、実践では、より複雑な波形が、図５Ｄを参照して下で説明されるように、好ましい。
【0055】
図３Ｅに示される遷移は、図３Ｄに示される白色状態（Ｗ）から開始する。この状態では、デバイスに、その全体的インパルスが、図３Ａに示される黒色状態（Ｋ）にデバイスを駆動するために十分ではない正電位差パルスが印加される。正パルスは、高荷電青色粒子に共通電極２１側に向かって移動させ、白色粒子にピクセル電極２２ａ側に向かって移動させる。しかしながら、高荷電青色粒子が、低荷電白色粒子より迅速に移動するので、青色粒子と白色粒子との混合物は、ピクセルが青色に見えるように、視認表面を通して見える。
【0056】
最初、図３Ｅから、正面電極に直接隣接して配置される白色顔料からの反射により、視認表面において見られる青色の飽和が実質的に減らされるように思われるであろう。しかしながら、図３Ｅ（また、図３Ａ－３Ｄおよび３Ｆ－３Ｇ）の全ては、極めて概略であることを理解されたい。実践では、顔料粒子は、球状でなく（使用される結晶性顔料が、ある結晶面に沿って優先的に破砕するので、例えば、電気泳動媒体において白色顔料として一般に使用されるルチルチタニアは、正方晶であり、正四角柱を形成する傾向がある）、粒子は、サイズが著しく変動し、白色粒子からの「反射」は、鏡面反射ではなく、本質的にランバート光散乱であり、図３Ｅに図示されるより数層多くの粒子の層が存在する（層の正確な数は、当然ながら、電気泳動媒体中の粒子の装填量、この媒体の厚さ、および個々の粒子のサイズに依存するが、実践では、少なくとも５～１０の層が、通常、存在する）。全ての前述の要因の全体的効果は、視認表面を通して電気泳動媒体に進入する非常に小割合の可視光のみが、白色粒子によって視認表面を通して後方に直接反射されることであり、実践では、十分に飽和させられた青色が、達成され得る。
【0057】
図３Ａが完全に別個の層における青色および赤色粒子を示すが、図３Ｅが青色および白色粒子の完全な混合を示し、これらが２つの極限状態を表し、実践では、完全に別個の層と完全な混合との間の連続的段階変化が存在し得ることも理解されたい。必須の色が取得されることを前提として、本発明は、粒子の正確な位置および他の粒子とのそれらの混合の程度に関する任意の理論的解説に限定されない。
【0058】
図３Ｆに示される遷移は、図３Ｃに示される赤色状態（Ｒ）から開始する。この状態のデバイスに、その全体的インパルスが図３Ｂに示される黄色状態（Ｙ）にデバイスを駆動するために十分ではない負電位差パルスが印加される。負パルスは、高負黄色粒子を共通電極（２１）側に向かって移動させる一方、低正赤色粒子は、ピクセル電極（２２ａ）側に向かってはるかによりゆっくりと移動する。結果は、赤色および黄色粒子の混合物が共通電極２１を通して見え、ピクセルが橙色に見えることである。
【0059】
図３Ｇに示される遷移も、図３Ｃに示される赤色状態（Ｒ）から開始する。この状態のデバイスに、高負電位差パルスが印加され、それは、（図示されるように）図３Ｃに示される赤色状態から黄色状態に向かってデバイスを駆動し、黄色および白色粒子は、上向きに移動し、青色および赤色粒子は、下向きに移動する。高負パルスの後、粒子の前述の動きを逆行させる中間正電位差パルスが続く。高負パルスと中間正パルスとが、次いで、繰り返される。青色および黄色粒子が、遷移が開始する赤色状態において集められているので、高負パルスと中間正パルスとのインパルスは平衡を保たれていないが、高電位差より小さい電位差が印加されているときの高荷電の黄色と青色粒子とが集まる傾向は、集団が実質的に維持されることを引き起こし、それによって、交互する負および正パルスの全体的な効果は、青色／黄色集団に共通電極（２１）側に向かって移動させるが、赤色粒子は反対方向に移動し、最終的に、赤色粒子が青色／黄色集団を通過する。図３Ｇに示されるように、最終的な結果は、青色／黄色集団が、共通電極（２１）に隣接して置かれ、緑色の表示を結果としてもたらし、赤色および白色粒子が、青色／黄色集団によってマスクされるということである（図３Ｇにおける赤色および白色粒子の位置は、大部分が恣意的であるが、両方のタイプの粒子が、マスクされるので、それらの正確な位置は、ピクセルの可視色への影響を有しない）。
【0060】
色明度および色純度の両方を確実にするために、上で議論される遷移のいずれかに先立って、ＤＣ平衡および／または振動波形が、使用され得る。振動波形は、多くのサイクルにわたって一対の反対駆動パルスを繰り返すことから成る。例えば、振動波形は、２０ミリ秒間の＋１５Ｖパルスと２０ミリ秒間の－１５Ｖパルスとから成り得、そのような一対のパルスは、５０回繰り返される。そのような振動波形の合計時間は、２，０００ミリ秒であろう。実践では、振動パルスにおいて少なくとも１０回の繰り返しがあり得る（すなわち、１０対の正および負パルス）。振動波形は、駆動電圧が印加される前、光学状態（黒色、白色、赤色、または黄色）にかかわらず印加され得る。振動波形が印加された後、光学状態は、純白色、純黒色、純黄色、または純赤色ではないであろう。代わりに、色状態は、４つのタイプの顔料粒子の混合に由来するであろう。
【0061】
振動波形における駆動パルスの各々は、１つの高荷電粒子の色から他の高荷電粒子の色（この例では、青色から黄色、または逆も同様に）への完全遷移から要求される駆動時間の５０％を超えない（または３０％、１０％、または５％を超えない）時間にわたって印加される。例えば、完全黒色状態から完全黄色状態まで（または、逆も同様）ディスプレイデバイスを駆動するために３００ミリ秒を要する場合、振動波形は、各々が１５０ミリ秒以下にわたって印加される正および負パルスから成り得る。実践では、パルスがより短いことが好ましい。説明されるような振動波形は、本発明の駆動方法で使用され得る。本願の全体を通した図面の全てにおいて、振動波形が短縮されている（すなわち、パルスの数が実際の数より少ない）。
【0062】
ＤＣ平衡波形は、全体的波形の全体的インパルス（すなわち、時間に対する電圧の積分）を小さい値（可能である場合、ゼロ）に減らすように設計される。例えば、米国特許第６，５３１，９９７号および６，５０４，５２４号で議論されるように、ディスプレイを駆動するために使用される方法がゼロまたはほぼゼロの電気光学系媒体を横断する正味時間平均印加電場をもたらさない場合、問題に遭遇し、ディスプレイの耐用年数は、減らされ得る。電気光学系媒体を横断するゼロ正味時間平均印加電場をもたらす波形は、都合よく、「直流平衡」または「ＤＣ平衡」波形と称される。
【0063】
図４は、ＤＣ平衡区分４２の後に続いて振動区分４４を備えている組み合わせられたＤＣ平衡／振動波形を図示する。図４は、高正電位差を有するものとしてＤＣ平衡区分４２を図示するが、ＤＣ平衡区分は、印加される波形の残りのインパルスに応じて、高または低、正または負電位差、またはゼロ電位差を有し得ることを理解されたい。
【0064】
さらに、図４は、単一ＤＣ平衡区分の後に続いて単一振動区分を図示するが、組み合わせられたＤＣ平衡／振動波形が、互いに交互する複数のＤＣ平衡区分と、複数の振動区分とを含み得、ＤＣ平衡区分または振動区分のいずれかで開始および終了し得る。複数のＤＣ平衡区分の使用は、（例えば）１つ以上のＤＣ平衡区分を高電圧に、１つ以上のものをゼロに設定することによって、単一ＤＣ平衡区分を用いるよりゼロ全体的波形インパルスにより近いアプローチを達成することが可能であり得る点で有利であり得る。複数のＤＣ平衡区分が、持続時間および印加される電位差の両方において、互いから変動し得る。同様に、複数の振動区分は、持続時間、電位差の規模、および周波数において互いに異なり得る。
【0065】
図５Ａは、黒色光学状態を生じさせるように図３Ａの遷移をもたらすために使用される波形を図示する。高負電圧ＶＨ２における持続時間ｔ１のＤＣ平衡区分および振動区分Ｓの後、混合状態Ｍを達成するために（ｔ１および振動区分Ｓの両方の持続時間は、図５Ａにおいて大幅に減らされ、複数のＤＣ平衡および振動区分が、当然ながら、使用され得る）、（ｉ）持続時間ｔ２のゼロ電圧の期間、（ｉｉ）持続時間ｔ３の高正駆動電圧ＶＨ１の期間、（ｉｉｉ）ｔ３より実質的に大きい持続時間ｔ４のゼロ電圧の期間、および、（ｉｖ）（ｉｉ）および、（ｉｉｉ）の数回の繰り返し、典型的に、４～８回の繰り返しが、ピクセル電極に印加される。
【0066】
図５Ｂは、黄色光学状態（すなわち、第２の粒子の色）を生じさせるように、図３Ｂの遷移をもたらすために使用される波形を図示する。すでに示されたように、原理上、黄色が、十分な長さの期間にわたって、ピクセル電極２２ａに高負電位差（例えば、－１５Ｖ）および無電圧（０Ｖ）の交互パルスを印加することによって、生じさせられることができる。しかしながら、純黄色を確実にするために、図５Ｂに示されるようなはるかに複雑な波形が、好ましい。図５Ａを参照してすでに説明されたものと本質的に同じである持続時間ｔ１のＤＣ平衡区分および振動区分Ｓの後、図５Ｂの波形は、持続時間ｔ５のゼロ電圧の期間の後に続いて、（ｉ）高負電位差ＶＨ２の持続時間ｔ６の短期間、（ｉｉ）持続時間ｔ７のゼロ電圧の期間、および、（ｉｉｉ）ｔ６より長い期間ｔ８にわたる低正電位差ＶＬ１の期間を備えている。典型的に、ＶＬ１の規模は、ＶＨ２の約半分であり、ｔ７は、ｔ６に長さにおいて同等であり、ｔ８は、ｔ６の約１０倍の大きさである。例えば、ｔ６およびｔ７の各々は、５０ミリ秒であり得る一方、ｔ８は、５００ミリ秒であり得る。ステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および、（ｉｉｉ）は、次いで、図５Ｂにおいて「［Ｘｍ］」によって示されるように、数回繰り返され、典型的に、これらのステップは、４～６回繰り返され得る。これらの繰り返しの後に続いて、（ｉｖ）高負電位差ＶＨ２が、ｔ６より長い期間ｔ９にわたって印加され、次いで、（ｖ）ＶＬ１より低く、典型的に、ＶＨ１の約３分の１の低正電位差ＶＬ３が、ｔ８より短い期間ｔ１０にわたって印加される。ステップ（ｉｖ）および、（ｖ）は、次いで、図５Ｂにおいて「［Ｘｎ］」によって示されるように繰り返され、典型的に、これらのステップは、２～３回繰り返され得る。図５Ｂの波形の最終部分は、ｔ９より長い期間ｔ１１にわたる高負電位差ＶＨ２の印加と、持続時間ｔ１２のゼロ電圧の期間と、期間ｔ１１にわたる高負電位差ＶＨ２の第２の印加とを備えている。容易に明白であろうように、波形のこの部分におけるＶＨ２の印加の数と、持続時間ｔ１１とは、実験的に調節されることができる。
【0067】
図５Ｃは、赤色光学状態（すなわち、第２の粒子の色）を生じさせるように、図３Ｃの遷移をもたらすために使用される波形を図示する。図５Ｃに示される波形は、図５Ｂに示される波形の第１の部分に酷似し、図５Ａを参照してすでに説明されたものと本質的に同じである持続時間ｔ１のＤＣ平衡区分および振動区分Ｓの後、図５Ｃの波形は、持続時間ｔ１３のゼロ電圧の期間の後に続いて、（ｉ）高負電位差ＶＨ２の持続時間ｔ１４の短期間、（ｉｉ）持続時間ｔ１５のゼロ電圧の期間、およびｔ１４より長い期間ｔ１６にわたる低正電位差ＶＬ１の期間を備えている。典型的に、ＶＬ１の規模は、ＶＨ２の約半分であり、ｔ１５は、ｔ１４に長さにおいて同等であり、ｔ１６は、ｔ１４の約１０倍の大きさである。例えば、ｔ６およびｔ７の各々は、５０ミリ秒であり得る一方、ｔ８は、５００ミリ秒であり得る。ステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および、（ｉｉｉ）は、次いで、図５Ｃに示されるように、数回繰り返され、典型的に、これらのステップは、６～１０回繰り返され得る。波形は、良好な赤色を確実にするために、ＶＬ１の最終印加から０Ｖまで遷移することによって終了する。容易に明白であろうように、この波形におけるＶＨ２およびＶＬ１の印加の数と、持続時間ｔ１４およびｔ１６とは、実験的に調節されることができる。
【0068】
図５Ｄは、白色光学状態（すなわち、第４の粒子の色）を生じさせるように、図３Ｄの遷移をもたらすために使用される波形を図示する。驚くことではないが、図５Ｄに示される波形の第１の部分は、図５Ｃに示される「赤色」波形に酷似するが、極性における変化を伴い；図５Ａを参照してすでに説明されたそれらと本質的に同じである持続時間ｔ１’のＤＣ平衡区分（ＤＣ平衡区分は、この事例において高正である）および振動区分Ｓの後、図５Ｄの波形は、（ｉ）高正電位差ＶＨ１の持続時間ｔ１７の短期間（この事例では、振動区分Ｓと高駆動電位差の印加との間にゼロ電圧の期間がないことに留意されたい）、（ｉｉ）持続時間ｔ１８のゼロ電圧の期間、およびｔ１７より長い期間ｔ１９にわたる低負電位差ＶＬ２の期間を備えている。典型的に、ＶＬ２の規模は、ＶＨ１の約半分であり、ｔ１８は、ｔ１７に長さにおいて同等であり、ｔ１９は、ｔ１７の約１０倍の大きさである。例えば、ｔ６およびｔ７の各々は、５０ミリ秒であり得る一方、ｔ８は、５００ミリ秒であり得る。ステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および、（ｉｉｉ）は、次いで、図５Ｄに示されるように、数回繰り返され、典型的に、これらのステップは、６～１０回繰り返され得る。しかしながら、純白色を確実にするために、（ｉｖ）持続時間ｔ２０のゼロ電位差にわたる期間を伴うステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および、（ｉｉｉ）の繰り返しの後に続いて、（ｖ）期間ｔ２１にわたる低負電位差ＶＬ２の印加、およびステップ（ｉｖ）および、（ｖ）の繰り返しが有利であることが見出されている。典型的に、ステップ（ｉｖ）および、（ｖ）は、６～１０回繰り返され、ｔ２０は、ｔ１８と同等であり、ｔ２１は、ｔ１９より短いであろう。容易に明白であろうように、この波形におけるＶＨ１およびＶＬ２の印加の数と、持続時間ｔ１７、ｔ１８、ｔ１９、ｔ２０、およびｔ２１とは、実験的に調節されることができる。
【0069】
図５Ｅは、青色光学状態（すなわち、第１の粒子の色）を生じさせるように、図３Ｅの遷移をもたらすために使用される波形を図示する。驚くことではないが、図５Ｅに示される波形の第１の部分は、図５Ｄに示される「白色」波形と同じである。しかしながら、前項で議論されるステップ（ｉｖ）および、（ｖ）の繰り返し後、図５Ｅの波形は、続き、（ｖｉ）ｔ１７より短い期間ｔ２２にわたる高正電位差ＶＨ１の印加、（ｖｉｉ）ｔ１８より短い期間ｔ２３にわたるゼロ電位差の印加、（ｖｉｉｉ）ｔ１９またはｔ２１より短い期間ｔ２４にわたるＶＬ２より小さい規模を有する低負電位差ＶＬ４の印加、およびステップ（ｖｉ）－（ｖｉｉｉ）の繰り返しを伴うが、ステップ（ｖｉ）の繰り返しの後に終了し、ステップ（ｖｉｉｉ）は続かない（すなわち、図３Ｅを参照して上記に説明されるように、最終正の駆動パルスで終了する）。典型的に、ＶＬ４の規模は、ＶＬ２の約７５パーセントであり、典型的に、ステップ（ｖｉ）－（ｖｉｉｉ）は、１０～２０回繰り返され得る。容易に明白であろうように、この波形におけるＶＨ１およびＶＬ４の印加の数と、持続時間ｔ２２、ｔ２３、およびｔ２４とは、実験的に調節されることができる。
【0070】
図５Ｆは、橙色光学状態を生じさせるように、図３Ｆに示される遷移をもたらすために使用される波形を示す。図５Ｆに示される波形は、最終の短い低負電位差パルスＳＰの追加を除き、図５Ｃに示される「赤色」波形と同じであり、そのインパルスは、赤色光学状態（Ｒ）から黄色光学状態（Ｙ）に電気泳動媒体を駆動するために不十分である（図３Ｂ参照）。パルスＳＰの規模および持続時間は、広く変動し得、規模および持続時間の光学組み合わせが、実験的に決定され得る。
【0071】
最後に、図５Ｇは、図３Ｇに示される緑色光学状態を発生させるために使用される波形を示す。図５Ｇに示される波形の第１の部分、すなわち、期間ｔ８までは、図５Ｃに示される「赤色」波形と同じである。しかしながら、この「赤色」波形の後、典型的に、約２５０～４５０ミリ秒持続するゼロ電圧の期間ｔ１７が続く。このゼロ電圧の期間ｔ１７の後、以下の数回の繰り返しが続く：
（ｉ）典型的に、約２５０～４５０ミリ秒持続する持続時間Ｔ１８の高負電位差パルス、
（ｉｉ）典型的に、約５０ミリ秒以下であるゼロ電圧の短期間Ｔ１９、
（ｉｉｉ）典型的に、約２５０～４５０ミリ秒持続する持続時間ｔ２０の中間正電圧ＶＬ５（この場合、ＶＬ１＜ＶＬ５＜ＶＨ１）の短期間ｔ２０、および、
（ｉｖ）典型的に、約５０ミリ秒以下であるゼロ電圧の第２の短期間Ｔ２１。
（ステップ（ｉｖ）の最後の繰り返しは、当然ながら、省略され得る）。
（ｉ）典型的に、約２５０～４５０ミリ秒持続する持続時間Ｔ１８の高負電位差パルス、
（ｉｉ）典型的に、約５０ミリ秒以下であるゼロ電圧の短期間Ｔ１９、
（ｉｉｉ）典型的に、約２５０～４５０ミリ秒持続する持続時間ｔ２０の中間正電圧ＶＬ５（この場合、ＶＬ１＜ＶＬ５＜ＶＨ１）の短期間ｔ２０、および、
（ｉｖ）典型的に、約５０ミリ秒以下であるゼロ電圧の第２の短期間Ｔ２１。
（ステップ（ｉｖ）の最後の繰り返しは、当然ながら、省略され得る）。
【0072】
図１に示されるような４粒子電気泳動媒体は、電荷制御剤顔料の添加とともに、Ｉｓｏｐａｒ Ｅ中に、部分的に光透過性青色顔料として、前述のＫｒｅｍｅｒ４５０３０と、ルチルチタニア白色顔料と、光反射性１２５４ ＤＰＰ Ｒｅｄ ２５４（ＤＣＬ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから利用可能）と、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＲ ７０－ＥＤＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｌｄｅｎ ＭＡから利用可能）とを使用して、調合された。非最適化された波形を使用してでさえ、以下の５つの色が生じさせられた。
【表1】
【0073】
この４粒子電気泳動媒体は、ｔ１７＝ｔ１８＝３５０ミリ秒およびｔ１９＝ｔ２０＝ｔ２１＝４０ミリ秒を伴う図５Ｇに示される波形を使用して、緑色を生じさせることも見出されている。生じさせられる緑色が、ＶＬ５の値に応じて、かなり変動したことが見出され、図６は、ＶＬ５の関数として、生じさせられた緑色のＬ＊、ａ＊、およびｂ＊値をプロットする。図６から、ＶＬ５に伴うａ＊の変動が、ｂ＊のそれよりはるかに小さいこと、したがって、ＶＬ５の慎重な選定によって、黄緑色からシアン調緑色まで変動する色を取得することができることが分かるであろう。
【0074】
【0075】
前述から、本発明は、４つの異なるタイプの粒子のみを使用して、少なくとも６つの有用な色を発生させ得る４粒子電気泳動媒体を提供し得ることが分かるであろう。
【0076】
本発明の電気泳動媒体およびデバイスは、例えば、以下に記載されるような従来技術で説明される粒子、流体、封入材料、および電気泳動デバイス設計のうちのいずれかを利用し得る：
（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加物（米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号参照）；
（ｂ）カプセル、結合剤、およびカプセル化プロセス（米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号参照）；
（ｃ）マイクロセル構造、壁材料、およびマイクロセルを形成する方法（米国特許第７，０７２，０９５号および第９，２７９，９０６号参照）；
（ｄ）マイクロセルを充填およびシールする方法（例えば、米国特許第７，１４４，９４２号および７，７１５，０８８号参照）；
（ｅ） 電気光学材料を含むフィルムおよびサブアセンブリ（例えば、米国特許第６，８２５，８２９号、第６，９８２，１７８号、第７，１１２，１１４号、第７，１５８，２８２号、第７，２３６，２９２号、第７，４４３，５７１号、第７，５１３，８１３号、第７，５６１，３２４号、第７，６３６，１９１号、第７，６４９，６６６号、第７，７２８，８１１号、第７，７２９，０３９号、第７，７９１，７８２号、第７，８２６，１２９号、第７，８３９，５６４号、第７，８４３，６２１号、第７，８４３，６２４号、第８，０３４，２０９号、第８，０６８，２７２号、第８，０７７，３８１号、第８，１７７，９４２号、第８，３９０，３０１号、第８，４８２，８３５号、第８，７８６，９２９号、第８，８３０，５５３号、第８，８５４，７２１号、第９，０７５，２８０号、第９，２３８，３４０号、第９，４７０，９５０号、第９，５５４，４９５号、第９，５６３，０９９号、第９，７３３，５４０号、第９，７７８，５３６号、第９，８３５，９２５号、第１０，４４４，５９１号、および第１０，４６６，５６４号、および米国特許出願公開第２００７／０２３７９６２号、第２００９／０１６８０６７号、および第２０１１／０１６４３０１号参照）；
（ｆ）バックプレーン、接着剤層、および他の補助層、およびディスプレイにおいて使用される方法（例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号参照）；
（ｇ） 色形成および色調節（例えば、米国特許第６，０１７，５８４号、第６，５４５，７９７号、第６，６６４，９４４号、第６，７８８，４５２号、第６，８６４，８７５号、第６，９１４，７１４号、第６，９７２，８９３号、第７，０３８，６５６号、第７，０３８，６７０号、第７，０４６，２２８号、第７，０５２，５７１号、第７，０７５，５０２号、第７，１６７，１５５号、第７，３８５，７５１号、第７，４９２，５０５号、第７，６６７，６８４号、第７，６８４，１０８号、第７，７９１，７８９号、第７，８００，８１３号、第７，８２１，７０２号、第７，８３９，５６４号、第７，９１０，１７５号、第７，９５２，７９０号、第７，９５６，８４１号、第７，９８２，９４１号、第８，０４０，５９４号、第８，０５４，５２６号、第８，０９８，４１８号、第８，１５９，６３６号、第８，２１３，０７６号、第８，３６３，２９９号、第８，４２２，１１６号、第８，４４１，７１４号、第８，４４１，７１６号、第８，４６６，８５２号、第８，５０３，０６３号、第８，５７６，４７０号、第８，５７６，４７５号、第８，５９３，７２１号、第８，６０５，３５４号、第８，６４９，０８４号、第８，６７０，１７４号、第８，７０４，７５６号、第８，７１７，６６４号、第８，７８６，９３５号、第８，７９７，６３４号、第８，８１０，８９９号、第８，８３０，５５９号、第８，８７３，１２９号、第８，９０２，１５３号、第８，９０２，４９１号、第８，９１７，４３９号、第８，９６４，２８２号、第９，０１３，７８３号、第９，１１６，４１２号、第９，１４６，４３９号、第９，１６４，２０７号、第９，１７０，４６７号、第９，１７０，４６８号、第９，１８２，６４６号、第９，１９５，１１１号、第９，１９９，４４１号、第９，２６８，１９１号、第９，２８５，６４９号、第９，２９３，５１１号、第９，３４１，９１６号、第９，３６０，７３３号、第９，３６１，８３６号、第９，３８３，６２３号、第９，４２３，６６６号、第９，４３６，０５６号、第９，４５９，５１０号、第９，５１３，５２７号、第９，５４１，８１４号、第９，５５２，７８０、第９，６４０，１１９号、第９，６４６，５４７号、第９，６７１，６６８号、第９，６９７，７７８号、第９，７２６，９５９号、第９，７４０，０７６号、第９，７５９，９８１号、第９，７６１，１８１号、第９，７７８，５３８号、第９，７７９，６７０号、第９，７７９，６７１号、第９，８１２，０７３号、第９，８２９，７６４号、第９，９２１，４５１号、第９，９２２，６０３号、第９，９８９，８２９号、第１０，０３２，４１９号、第１０，０３６，９２９号、第１０，０３６，９３１号、第１０，３３２，４３５号、第１０，３３９，８７６号、第１０，３５３，２６６号、第１０，３６６，６４７号、第１０，３７２，０１０号、第１０，３８０，９３１号、第１０，３８０，９５５号、第１０，４３１，１６８号、第１０，４４４，５９２号、第１０，４６７，９８４号、第１０，４７５，３９９号、第１０，５０９，２９３号、および第１０，５１４，５８３号、および米国特許出願公開第２００８／００４３３１８号、第２００８／００４８９７０号、第２００９／０２２５３９８号、第２０１０／０１５６７８０号、第２０１１／００４３５４３号、第２０１２／０３２６９５７号、第２０１３／０２４２３７８号、第２０１３／０２７８９９５号、第２０１４／００５５８４０号、第２０１４／００７８５７６号、第２０１５／０１０３３９４号、第２０１５／０１１８３９０号、第２０１５／０１２４３４５号、第２０１５／０２６８５３１号、第２０１５／０３０１２４６号、第２０１６／００２６０６２号、第２０１６／００４８０５４号、および第２０１６／０１１６８１８号参照）；
（ｈ）ディスプレイを駆動する方法（例えば、米国特許第７，０１２，６００号および第７，４５３，４４５号参照）；
（ｉ）ディスプレイの用途（例えば、米国特許第７，３１２，７８４号および第８，００９，３４８号参照）。
（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加物（米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号参照）；
（ｂ）カプセル、結合剤、およびカプセル化プロセス（米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号参照）；
（ｃ）マイクロセル構造、壁材料、およびマイクロセルを形成する方法（米国特許第７，０７２，０９５号および第９，２７９，９０６号参照）；
（ｄ）マイクロセルを充填およびシールする方法（例えば、米国特許第７，１４４，９４２号および７，７１５，０８８号参照）；
（ｅ） 電気光学材料を含むフィルムおよびサブアセンブリ（例えば、米国特許第６，８２５，８２９号、第６，９８２，１７８号、第７，１１２，１１４号、第７，１５８，２８２号、第７，２３６，２９２号、第７，４４３，５７１号、第７，５１３，８１３号、第７，５６１，３２４号、第７，６３６，１９１号、第７，６４９，６６６号、第７，７２８，８１１号、第７，７２９，０３９号、第７，７９１，７８２号、第７，８２６，１２９号、第７，８３９，５６４号、第７，８４３，６２１号、第７，８４３，６２４号、第８，０３４，２０９号、第８，０６８，２７２号、第８，０７７，３８１号、第８，１７７，９４２号、第８，３９０，３０１号、第８，４８２，８３５号、第８，７８６，９２９号、第８，８３０，５５３号、第８，８５４，７２１号、第９，０７５，２８０号、第９，２３８，３４０号、第９，４７０，９５０号、第９，５５４，４９５号、第９，５６３，０９９号、第９，７３３，５４０号、第９，７７８，５３６号、第９，８３５，９２５号、第１０，４４４，５９１号、および第１０，４６６，５６４号、および米国特許出願公開第２００７／０２３７９６２号、第２００９／０１６８０６７号、および第２０１１／０１６４３０１号参照）；
（ｆ）バックプレーン、接着剤層、および他の補助層、およびディスプレイにおいて使用される方法（例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号参照）；
（ｇ） 色形成および色調節（例えば、米国特許第６，０１７，５８４号、第６，５４５，７９７号、第６，６６４，９４４号、第６，７８８，４５２号、第６，８６４，８７５号、第６，９１４，７１４号、第６，９７２，８９３号、第７，０３８，６５６号、第７，０３８，６７０号、第７，０４６，２２８号、第７，０５２，５７１号、第７，０７５，５０２号、第７，１６７，１５５号、第７，３８５，７５１号、第７，４９２，５０５号、第７，６６７，６８４号、第７，６８４，１０８号、第７，７９１，７８９号、第７，８００，８１３号、第７，８２１，７０２号、第７，８３９，５６４号、第７，９１０，１７５号、第７，９５２，７９０号、第７，９５６，８４１号、第７，９８２，９４１号、第８，０４０，５９４号、第８，０５４，５２６号、第８，０９８，４１８号、第８，１５９，６３６号、第８，２１３，０７６号、第８，３６３，２９９号、第８，４２２，１１６号、第８，４４１，７１４号、第８，４４１，７１６号、第８，４６６，８５２号、第８，５０３，０６３号、第８，５７６，４７０号、第８，５７６，４７５号、第８，５９３，７２１号、第８，６０５，３５４号、第８，６４９，０８４号、第８，６７０，１７４号、第８，７０４，７５６号、第８，７１７，６６４号、第８，７８６，９３５号、第８，７９７，６３４号、第８，８１０，８９９号、第８，８３０，５５９号、第８，８７３，１２９号、第８，９０２，１５３号、第８，９０２，４９１号、第８，９１７，４３９号、第８，９６４，２８２号、第９，０１３，７８３号、第９，１１６，４１２号、第９，１４６，４３９号、第９，１６４，２０７号、第９，１７０，４６７号、第９，１７０，４６８号、第９，１８２，６４６号、第９，１９５，１１１号、第９，１９９，４４１号、第９，２６８，１９１号、第９，２８５，６４９号、第９，２９３，５１１号、第９，３４１，９１６号、第９，３６０，７３３号、第９，３６１，８３６号、第９，３８３，６２３号、第９，４２３，６６６号、第９，４３６，０５６号、第９，４５９，５１０号、第９，５１３，５２７号、第９，５４１，８１４号、第９，５５２，７８０、第９，６４０，１１９号、第９，６４６，５４７号、第９，６７１，６６８号、第９，６９７，７７８号、第９，７２６，９５９号、第９，７４０，０７６号、第９，７５９，９８１号、第９，７６１，１８１号、第９，７７８，５３８号、第９，７７９，６７０号、第９，７７９，６７１号、第９，８１２，０７３号、第９，８２９，７６４号、第９，９２１，４５１号、第９，９２２，６０３号、第９，９８９，８２９号、第１０，０３２，４１９号、第１０，０３６，９２９号、第１０，０３６，９３１号、第１０，３３２，４３５号、第１０，３３９，８７６号、第１０，３５３，２６６号、第１０，３６６，６４７号、第１０，３７２，０１０号、第１０，３８０，９３１号、第１０，３８０，９５５号、第１０，４３１，１６８号、第１０，４４４，５９２号、第１０，４６７，９８４号、第１０，４７５，３９９号、第１０，５０９，２９３号、および第１０，５１４，５８３号、および米国特許出願公開第２００８／００４３３１８号、第２００８／００４８９７０号、第２００９／０２２５３９８号、第２０１０／０１５６７８０号、第２０１１／００４３５４３号、第２０１２／０３２６９５７号、第２０１３／０２４２３７８号、第２０１３／０２７８９９５号、第２０１４／００５５８４０号、第２０１４／００７８５７６号、第２０１５／０１０３３９４号、第２０１５／０１１８３９０号、第２０１５／０１２４３４５号、第２０１５／０２６８５３１号、第２０１５／０３０１２４６号、第２０１６／００２６０６２号、第２０１６／００４８０５４号、および第２０１６／０１１６８１８号参照）；
（ｈ）ディスプレイを駆動する方法（例えば、米国特許第７，０１２，６００号および第７，４５３，４４５号参照）；
（ｉ）ディスプレイの用途（例えば、米国特許第７，３１２，７８４号および第８，００９，３４８号参照）。
【0077】
電気泳動ディスプレイが、通常、電気泳動材料の層と、電気泳動材料の反対の側に配置された少なくとも２つの他の層とを備え、これらの２つの層のうちの１つは、電極層である。殆どのそのようなディスプレイでは、層の両方は、電極層であり、電極層の一方または両方は、ディスプレイのピクセルを画定するために、パターン化される。例えば、ある電極層は、細長い行電極に、他方は、行電極と直角をなして伸びる細長い列電極にパターン化され、ピクセルは、行電極と列電極との交差によって画定され得る。代替として、およびより一般に、ある電極層は、単一の連続した電極の形態を有し、他の電極層は、ピクセル電極のマトリクスにパターン化され、それらの各々は、ディスプレイの１つのピクセルを画定する。
【0078】
３層電気泳動ディスプレイの製造は、通常、少なくとも１つの積層動作を伴う。例えば、前述の特許および出願のうちのいくつかでは、カプセル化電気泳動ディスプレイを製造するためのプロセスが説明され、カプセル化電気泳動ディスプレイにおいて、結合剤中にカプセルを備えているカプセル化電気泳動媒体が、可撓性基板上にコーティングされており、可撓性基板は、プラスチックフィルム上の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または類似伝導性コーティング（最終ディスプレイの１つの電極としての機能を果たす）を備えており、カプセル／結合剤コーティングは、基板に堅く接着される電気泳動媒体のコヒーレント層を形成するために乾燥させられる。別個に、ピクセル電極のアレイおよび駆動回路にピクセル電極を接続するための導体の適切な配置を含むバックプレーンが、調製される。最終ディスプレイを形成するために、その上にカプセル／結合剤層を有する基板は、積層接着剤を使用して、バックプレーンに積層される。そのようなプロセスの１つの好ましい形態では、バックプレーン自体が、可撓性であり、バックプレーンは、プラスチックフィルムまたは他の可撓性基板上にピクセル電極および導体を印刷することによって調製される。このプロセスによるディスプレイの大量生産のための明白な積層技法は、積層接着剤を使用するロール積層である。
【0079】
前述の米国特許第６，９８２，１７８号に議論されるように（第３段落第６３行～第５段落第４６行参照）、電気泳動ディスプレイにおいて使用される構成要素の多くと、そのようなディスプレイを製造するために使用される方法とが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）において使用される技術から導出される。例えば、電気泳動ディスプレイは、透明基板上で、トランジスタまたはダイオードのアレイおよびピクセル電極の対応するアレイを備えているアクティブマトリクスバックプレーンと、「連続的」正面電極（複数のピクセルおよび典型的にはディスプレイ全体にわたって広がっている電極という意味で）とを利用し、これらの構成要素は、ＬＣＤと本質的に同じであり得る。しかしながら、ＬＣＤを組み立てるために使用される方法は、カプセル化電気泳動ディスプレイと共に使用されることができない。ＬＣＤは、通常、別個のガラス基板上に、バックプレーンおよび正面電極を形成することによって組み立てられ、次いで、液体結晶が、バックプレーンと正面電極との間の開口を通して流動するように、これらの構成要素を一緒に接着して固定し、小開口をそれらの間に残し、真空下に結果として生じるアセンブリを設置し、液体結晶の槽内にアセンブリを沈める。最後に、定位置に液体結晶を伴って、開口は、最終ディスプレイを提供するためにシールされる。
【0080】
このＬＣＤ組立プロセスは、カプセル化電気泳動ディスプレイに容易に転用されることができない。電気泳動材料は、典型的に、固体である（すなわち、固体外側表面を有する）ので、電気泳動材料は、バックプレーンと正面電極との間に、これらの２つの完全体が互いに固定される前、提供されなければならない。さらに、いずれにも取り付けられずに、正面電極とバックプレーンとの間に単に設置される液体結晶材料と対照的に、固体電気光学系媒体は、通常、両方に固定される必要がある；大部分の場合、固体電気光学系媒体は、正面電極上に形成され、それは、正面電極上に形成することが、概して、回路を含むバックプレーン上に媒体を形成するより容易であるからであり、正面電極／電気光学系媒体組み合わせは、次いで、典型的に、接着剤を用いて電気光学系媒体の表面全体を覆い、熱、圧力、および可能性として真空下、積層することによって、バックプレーンに積層される。故に、固体電気泳動ディスプレイの最終積層のための殆どの従来技術方法は、本質的に、（典型的には）電気光学系媒体、積層接着剤、およびバックプレーンが、最終組立に先立って、直接合体される、バッチ方法であり、大量生産により良好に適合される方法を提供することが望ましい。
【0081】
前述の米国特許第６，９８２，１７８号は、大量生産に良好に適合された固体電気光学系ディスプレイ（カプセル化電気泳動ディスプレイを含む）を組み立てる方法を説明する。本質的に、この特許は、順に、光透過性導電性層、導電性層と電気接触する固体電気光学系媒体の層、接着剤層、および剥離シートを備えているいわゆる「フロントプレーン積層」（「ＦＰＬ」）を説明する。典型的に、光透過性導電性層は、好ましくは、基板が恒久的変形を伴わずに、（例えば）１０インチ（２５４ｍｍ）の直径のドラムの周囲に手動で巻かれ得るという意味で、可撓性である光透過性基板上に搬送されるであろう。用語「光透過性」は、そのように指定される層が、その層を通して見ている観察者が、電気光学媒体の表示状態の変化を観察することを可能にするために十分な光を透過させ、通常、導電性層および隣接する基板（存在する場合）を通して視認されることを意味するために、本特許および本明細書で使用され、電気光学媒体が非可視波長における反射率の変化を示す場合、用語「光透過性」は、当然ながら、関連する非可視波長の透過を指すと解釈されるべきである。基板は、典型的に、ポリマーフィルムであり、通常、約１～約２５ミル（２５～６３４μｍ）、好ましくは、約２～約１０ミル（５１～２５４μｍ）の範囲内の厚さを有するであろう。導電性層は、便宜上、例えば、アルミニウムまたはＩＴＯの薄金属または金属酸化物層であり得るか、または伝導性ポリマーであり得る。アルミニウムまたはＩＴＯでコーティングされたポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムは、例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ ＤＥ）からの「アルミ被覆Ｍｙｌａｒ」（「Ｍｙｌａｒ」は、登録商標である）として市販されており、そのような市販の材料は、フロントプレーンラミネートにおける良好な結果を伴って使用され得る。
【0082】
そのようなフロントプレーン積層を使用する電気光学系ディスプレイの組立は、フロントプレーン積層から剥離シートを除去し、接着剤層をバックプレーンに接着するために効果的な条件下、バックプレーンと接着剤層を接触させることによってもたらされ、それによって、バックプレーンに、接着剤層、電気光学系媒体の層、および導電性層を固着し得る。このプロセスは、フロントプレーン積層が大量生じさせられ得るので、典型的に、ロール／ロールコーティング技法を使用して、大量生産に良好に適合され、次いで、具体的バックプレーンと併用するために必要とされる任意のサイズの部片に切断される。
【0083】
米国特許第７，５６１，３２４号は、本質的に、前述の米国特許第６，９８２，１７８号のフロントプレーン積層の簡略化されたバージョンであるいわゆる「二重剥離シート」を説明する。二重剥離シートの１つの形態は、２つの接着剤層の間に挟まれた固体電気泳動媒体の層を備え、接着剤層の一方または両方は、剥離シートによって被覆される。二重剥離シートの別の形態は、２つの剥離シートの間に狭入される、固体電気泳動媒体の層を備えている。二重剥離フィルムの両方の形態は、概して、すでに説明されたフロントプレーン積層から電気光学系ディスプレイを組み立てるためのプロセスに類似するプロセスにおいて使用することが意図されるが、２つの別個の積層を伴い、典型的に、第１の積層では、二重剥離シートは、正面サブアセンブリを形成するために、正面電極に積層され、次いで、第２の積層では、正面サブアセンブリが、最終ディスプレイを形成するために、バックプレーンに積層されるが、これらの２つの積層の順序は、所望の場合、逆転されることができる。
【0084】
米国特許第７，８３９，５６４号は、前述の米国特許第６，９８２，１７８号で説明された、フロントプレーン積層の変形であるいわゆる「反転されたフロントプレーン積層」を説明する。この反転されたフロントプレーン積層は、順に、光透過性保護層および光透過性導電性層のうちの少なくとも１つ、接着剤層、固体電気泳動媒体の層、および剥離シートを備えている。この反転されたフロントプレーン積層は、電気泳動層と正面電極または正面基板との間に積層接着剤の層を有する電気光学系ディスプレイを形成するために使用され、第２の典型的には接着剤の薄い層は、電気泳動層とバックプレーンの間で表される場合とそうではない場合がある。そのような電気光学系ディスプレイは、良好な低温度性能と良好な分解能を組み合わせることができる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図6】
【国際調査報告】