特表2024-533241調整された上部電極－異なる大きさの正および負電圧を使用して電気泳動ディスプレイの光学状態を切り替えるための駆動電極電圧
(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】2024-09-12
(54)【発明の名称】調整された上部電極－異なる大きさの正および負電圧を使用して電気泳動ディスプレイの光学状態を切り替えるための駆動電極電圧
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1685 20190101AFI20240905BHJP
G02F 1/167 20190101ALI20240905BHJP
G02F 1/16757 20190101ALI20240905BHJP
G02F 1/1681 20190101ALI20240905BHJP
G02F 1/16766 20190101ALI20240905BHJP
G09G 3/34 20060101ALI20240905BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1685
G02F1/167
G02F1/16757
G02F1/1681
G02F1/16766
G09G3/34 C
G09G3/20 621B
G09G3/20 612J
G09G3/20 622B
G09G3/20 623B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024514515
(86)(22)【出願日】2022-09-13
(85)【翻訳文提出日】2024-03-05
(86)【国際出願番号】 US2022043292
(87)【国際公開番号】W WO2023043714
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】17/474,375
(32)【優先日】2021-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/320,524
(32)【優先日】2022-03-16
(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】テルファー， スティーブン ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】グエン， クリスタル
(72)【発明者】
【氏名】デリワラ， アミット
(72)【発明者】
【氏名】ラダバック， コスタ
(72)【発明者】
【氏名】ホーゲブーム， クリストファー エル．
【テーマコード（参考）】
2K101
5C080
【Ｆターム（参考）】
2K101AA04
2K101BA02
2K101BB44
2K101BB64
2K101BB92
2K101BC02
2K101BC13
2K101BD21
2K101BD61
2K101EC08
2K101EC72
2K101ED13
2K101ED25
2K101ED27
2K101ED32
2K101EE02
2K101EG52
5C080AA13
5C080BB05
5C080CC03
5C080EE29
5C080FF11
5C080JJ01
5C080JJ02
5C080JJ03
5C080JJ04
5C080JJ05
5C080JJ06
5C080KK08
(57)【要約】
正および負電圧源であって、電圧源は、異なる大きさを有する、正および負電圧源と、２つの電圧源と接地との間で上部電極を循環させながら上部電極と反対側の少なくとも２つの駆動電極を駆動することを調整するコントローラとを使用する電気泳動媒体の簡略化された駆動のためのシステム。結果として生じるシステムは、各駆動電極に６つの独立した駆動レベルおよび接地を供給するものと比較して、ほぼ同じ色状態を達成することができる。したがって、このシステムは、色域におけるわずかな損失のみを伴う要求される電子機器を簡略化する。システムは、特に、異なる粒子の４つの組を含む電気泳動媒体にアドレスするために有用であり、例えば、粒子のうちの３つは、着色され減法的であり、粒子のうちの１つは、光散乱である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気泳動媒体を駆動するためのシステムであって、前記システムは、電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動ディスプレイは、
視認表面における光透過性上部電極と、
第１の駆動電極と、
第２の駆動電極と、
前記上部電極と前記第１および第２の駆動電極との間に配置された電気泳動媒体と
を含む、電気泳動ディスプレイと、
正電圧および負電圧を提供することが可能である電源であって、前記正電圧の大きさと前記負電圧の大きさとは、異なる、電源と、
前記上部電極のドライバ、前記第１の駆動電極のドライバ、および前記第２の駆動電極のドライバに結合されたコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
第１のフレームにおいて、前記上部電極に前記正電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記負電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記正電圧を提供することと、
第２のフレームにおいて、前記上部電極に前記負電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記負電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記負電圧を提供することと、
第３のフレームにおいて、前記上部電極に接地電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記接地電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記正電圧を提供することと、
第４のフレームにおいて、前記上部電極に前記正電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記正電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記正電圧を提供することと
を行うように構成されている、システム。
【請求項2】
前記コントローラは、第５のフレームにおいて、前記上部電極に前記負電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記接地電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記負電圧を提供することと、
第６のフレームにおいて、前記上部電極に前記接地電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記接地電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記接地電圧を提供することと
をさらに行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記電気泳動媒体は、複数のマイクロカプセル内にカプセル化されており、前記マイクロカプセルは、前記上部電極と前記第１および第２の駆動電極との間のポリマー結合剤中に分散させられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記電気泳動媒体は、開口部を有するマイクロセルのアレイ内にカプセル化されており、前記開口部は、ポリマー結合剤を用いてシールされ、前記マイクロセルの前記アレイは、前記上部電極と前記第１および第２の駆動電極との間に配置されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記電気泳動媒体は、非極性流体と、異なる光学特性を有する粒子の４つの組とを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記粒子の第１の組と第２の組とは、反対極性の電荷を帯び、前記粒子の第３の組と第４の組とは、反対極性の電荷を帯び、前記第１の粒子は、光散乱粒子であり、前記粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が前記視認表面において表示され得るように、前記正電圧、前記負電圧、および前記接地電圧の組み合わせを前記上部電極および前記第１の駆動電極に提供するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記粒子の第１の組と第２の組とは、反対極性の電荷を帯び、前記粒子の第３および第４の組は、前記第２の粒子と同じ電荷を帯び、前記第１の粒子は、光散乱粒子であり、前記粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である、請求項５に記載のシステム。
【請求項9】
前記コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が前記視認表面において表示され得るように、前記正電圧、前記負電圧、および前記接地電圧の組み合わせを前記上部電極および前記第１の駆動電極に提供するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記正電圧は、＋１５Ｖであり、前記負電圧は、－９Ｖである、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
前記正電圧は、＋９Ｖであり、前記負電圧は、－１５Ｖである、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
電気泳動媒体を駆動するためのシステムであって、前記システムは、電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動ディスプレイは、
視認表面における光透過性上部電極と、
第１の駆動電極と、
第２の駆動電極と、
前記上部電極と前記第１および第２の駆動電極との間に配置された電気泳動媒体と
を含む、電気泳動ディスプレイと、
正電圧および負電圧を提供することが可能である電源であって、前記正電圧の大きさと前記負電圧の大きさとは、異なる、電源と、
前記上部電極のドライバ、前記第１の駆動電極のドライバ、および前記第２の駆動電極のドライバに結合されたコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
第１のフレームにおいて、前記上部電極に前記正電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記負電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記正電圧を提供することと、
第２のフレームにおいて、前記上部電極に前記負電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記負電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記負電圧を提供することと、
第３のフレームにおいて、前記上部電極に接地電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記接地電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記正電圧を提供することと、
第４のフレームにおいて、前記上部電極に前記正電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記正電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記正電圧を提供することと
を行うように構成されている、システム。
【請求項13】
前記コントローラは、第５のフレームにおいて、前記上部電極に前記負電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記接地電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記負電圧を提供することと、
第６のフレームにおいて、前記上部電極に前記接地電圧を提供し、前記第１の駆動電極に前記接地電圧を提供し、かつ前記第２の駆動電極に前記接地電圧を提供することと
をさらに行うように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記電気泳動媒体は、複数のマイクロカプセル内にカプセル化されており、前記マイクロカプセルは、前記上部電極と前記第１および第２の駆動電極との間のポリマー結合剤中に分散させられている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項15】
前記電気泳動媒体は、開口部を有するマイクロセルのアレイ内にカプセル化されており、前記開口部は、ポリマー結合剤を用いてシールされ、前記マイクロセルの前記アレイは、前記上部電極と前記第１および第２の駆動電極との間に配置されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項16】
前記電気泳動媒体は、非極性流体と、異なる光学特性を有する粒子の４つの組とを備えている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項17】
前記粒子の第１の組と第２の組とは、反対極性の電荷を帯び、前記粒子の第３の組と第４の組とは、反対極性の電荷を帯び、前記第１の粒子は、光散乱粒子であり、前記粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項18】
前記コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が前記視認表面において表示され得るように、前記正電圧、前記負電圧、および前記接地電圧の組み合わせを前記上部電極および前記第１の駆動電極に提供するように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項19】
前記粒子の第１の組と第２の組とは、反対極性の電荷を帯び、前記粒子の第３および第４の組は、前記第２の粒子と同じ電荷を帯び、前記第１の粒子は、光散乱粒子であり、前記粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項20】
前記コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が前記視認表面において表示され得るように、前記正電圧、前記負電圧、および前記接地電圧の組み合わせを前記上部電極および前記第１の駆動電極に提供するように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
（関連出願）
本願は、２０２２年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３２０，５２４号の優先権を主張する。本願は、加えて、２０２１年９月１４日に出願された米国特許出願第１７／４７４，３７５号の優先権を主張する。本明細書に開示される全ての特許および公開は、参照することによってそれらの全体として組み込まれる。
本願は、２０２２年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３２０，５２４号の優先権を主張する。本願は、加えて、２０２１年９月１４日に出願された米国特許出願第１７／４７４，３７５号の優先権を主張する。本明細書に開示される全ての特許および公開は、参照することによってそれらの全体として組み込まれる。
【0002】
電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）は、光透過性視認表面に対する荷電着色粒子の位置を修正することによって、色を変更する。そのような電気泳動ディスプレイは、結果として生じるディスプレイが、紙上のインクとほぼ同様に、高コントラストを有し、日の当たる所で読めるので、典型的に、「電子ペーパー」または「ｅペーパー」と称される。電気泳動ディスプレイは、電気泳動ディスプレイが、書籍同様の読書体験を提供し、少ない消費電力を使用し、ユーザが、軽量な携行デバイス内に数百冊の書籍のライブラリを携行することを可能にするので、ＡＭＡＺＯＮ ＫＩＮＤＬＥ（登録商標）等、電子書籍読み取り機において幅広く採用されている。
【0003】
何年もの間、電気泳動ディスプレイは、２つのタイプの荷電色粒子、すなわち、黒色および白色のみを含んでいた（確実にするために、「色」は、本明細書内で使用されるように、黒色および白色を含む）。白色粒子は、多くの場合、光散乱型であり、例えば、二酸化チタンを備えている一方、黒色粒子は、可視スペクトルにわたって吸収性であり、カーボンブラック、または銅クロマイト等の吸収性金属酸化物を備え得る。最も単純な意味では、黒色および白色電気泳動ディスプレイは、視認表面における光透過性電極、背後電極、および反対荷電白色および黒色粒子を含む電気泳動媒体のみを要求する。１つの極性の電圧が提供されると、白色粒子が、視認表面に移動し、反対極性の電圧が提供されると、黒色粒子が、視認表面に移動する。背後電極が、制御可能領域（ピクセル）－分割電極またはトランジスタによって制御されるピクセル電極のアクティブマトリクスのいずれか－を含む場合、あるパターンが、視認表面において電子的に現れるように作製されることができる。このパターンは、例えば、書籍のための本文であり得る。
【0004】
さらに最近では、３色ディスプレイ（黒色、白色、赤色、および黒色、白色、黄色）および４色ディスプレイ（黒色、白色、赤色、黄色）を含む様々な色の選択肢が、電気泳動ディスプレイのために商業的に利用可能となっている。黒色および白色電気泳動ディスプレイの動作と同様、３つまたは４つの反射性顔料を伴う電気泳動ディスプレイは、所望の色粒子が、視認表面に対して駆動されるので、単純な黒色および白色ディスプレイと同様に動作する。この駆動スキームは、黒色および白色のみよりはるかに複雑であるが、最終的に、粒子の光学機能は、同じである。
【0005】
高度カラー電子ペーパー（ＡＣｅＰＴＭ）も、４つの粒子を含むが、シアン色、黄色、およびマゼンタ色粒子が、反射性ではなく減法的であり、それによって、数千色が、各ピクセルにおいて生じさせられることを可能にする。色プロセスは、オフセット印刷およびインクジェットプリンタにおいて長い間使用されてきた印刷方法と機能的に同等である。所与の色は、明るい白色ペーパー背景上で、シアン色、黄色、およびマゼンタ色の正しい比率を使用することによって生じさせられる。ＡＣｅＰの事例では、視認表面に対するシアン色、黄色、マゼンタ色、および白色粒子の相対的な位置が、各ピクセルにおける色を決定するであろう。このタイプの電気泳動ディスプレイは、各ピクセルにおいて数千色を可能にするが、厚さ約１０～２０ミクロンの作業空間内で、（５０～５００ナノメートルサイズの）顔料の各々の位置を慎重に制御することが、極めて重要である。明白なこととして、顔料の位置の変動は、誤った色が所与のピクセルにおいて表示されることをもたらすであろう。故に、精緻な電圧制御が、そのようなシステムのために要求される。このシステムのさらなる詳細は、以下の米国特許において入手可能であり、その全てが、参照することによって全体として組み込まれる：米国特許第９，３６１，８３６号、第９，９２１，４５１号、第１０，２７６，１０９号、第１０，３５３，２６６号、第１０，４６７，９８４号、および第１０，５９３，２７２号。
【0006】
本発明は、カラー電気泳動ディスプレイに関し、具体的に、排他的ではないが、複数の着色粒子、例えば、白色、シアン色、黄色、およびマゼンタ色粒子を備えている電気泳動材料の単一層を使用して、３つ以上の色をレンダリング可能である電気泳動ディスプレイに関する。いくつかの事例では、粒子のうちの２つは、正荷電であり、２つの粒子は、負荷電であろう。いくつかの事例では、粒子のうちの３つは、正荷電であり、１つの粒子は、負荷電であろう。いくつかの事例では、１つの正荷電粒子は、厚いポリマーシェルを有し、１つの負荷電粒子は、厚いポリマーシェルを有する。
【0007】
用語「グレー状態」は、結像技術におけるその従来的な意味で本明細書で使用され、２つの極限ピクセルの光学状態の中間の状態を指し、必ずしもこれら２つの極限状態の間の黒色－白色遷移を含意するわけではない。例えば、下で参照されるＥ Ｉｎｋ特許および公開された出願のうちのいくつかは、中間グレー状態が実際には淡い青色であろうように、極限状態が白色および濃青色である電気泳動ディスプレイを説明している。実際、すでに述べられたように、光学的状態の変化は、色の変化では全くないこともある。用語「黒色および白色」は、以降では、ディスプレイの２つの極限光学状態を指すために本明細書で使用され得、通常、厳密に黒色および白色ではない極限光学状態、例えば、前述の白色および濃青色状態を含むとして理解されたい。
【0008】
用語「双安定」および「双安定性」は、当技術分野におけるそれらの従来の意味で、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する表示要素を備え、その第１または第２の表示状態のいずれかを示すように、有限持続時間のアドレスパルスを用いて、任意の所与の要素が駆動されてから、アドレスパルスが終了した後、表示要素の状態を変化させるために要求されるアドレスパルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍、その状態が持続するであろうディスプレイを指すために本明細書で使用される。グレースケール対応のいくつかの粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、その極限黒色および白色状態においてだけではなく、その中間グレー状態においても安定しており、同じことがいくつかの他のタイプの電気光学ディスプレイに当てはまることが、米国特許第７，１７０，６７０号に示されている。このタイプのディスプレイは、適切に、「双安定」ではなく、「多安定」と呼ばれるが、便宜上、用語「双安定」が、本明細書では、双安定および多安定ディスプレイの両方を包含するために使用され得る。
【0009】
用語「インパルス」は、電気泳動ディスプレイの駆動を指すために使用されるとき、ディスプレイが駆動される期間中の時間に対する印加電圧の積分を指すために本明細書で使用される。
【0010】
広帯域または選択された波長のいずれかにおいて、光を吸収、散乱、または反射する粒子は、本明細書では、着色または顔料粒子と称される。染料またはフォトニック結晶等の光を吸収または反射する顔料（不溶性着色材料を意味するとものとしてのその用語の厳密な意味において）以外の種々の材料も、本発明の電気泳動媒体およびディスプレイにおいて使用され得る。
【0011】
粒子ベースの電気泳動ディスプレイは、何年にもわたって、精力的研究および開発の対象となっている。そのようなディスプレイでは、複数の荷電粒子（時として、顔料粒子とも称される）が、電場の影響下で流体を通して移動する。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較したとき、良好な輝度およびコントラスト、広視野角、状態双安定性、および低電力消費の属性を有することができる。それにもかかわらず、これらのディスプレイの長期画質に伴う問題は、その広範な使用を妨げている。例えば、電気泳動ディスプレイを構成する粒子は、沈降する傾向があり、これらのディスプレイの不十分な耐用年数をもたらす。
【0012】
前述のように、電気泳動媒体は、流体の存在を要求する。大部分の従来技術電気泳動媒体では、この流体は、液体であるが、電気泳動媒体は、ガス状流体を使用して生じさせられることもできる。例えば、Ｋｉｔａｍｕｒａ，Ｔ．，ｅｔ ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｔｏｎｅｒ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐａｐｅｒ－ｌｉｋｅ ｄｉｓｐｌａｙ，ＩＤＷ Ｊａｐａｎ，２００１，Ｐａｐｅｒ ＨＣＳ１－１およびＹａｍａｇｕｃｈｉ，Ｙ．，ｅｔ ａｌ．，Ｔｏｎｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｈａｒｇｅｄ ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ，ＩＤＷ Ｊａｐａｎ，２００１，Ｐａｐｅｒ ＡＭＤ４－４を参照されたい。米国特許第７，３２１，４５９号および第７，２３６，２９１号も参照されたい。そのようなガスベースの電気泳動媒体は、例えば、媒体が垂直面に配置される看板等、媒体がそのような沈降を可能にする配向で使用されるとき、粒子沈降に起因して、液体ベースの電気泳動媒体と同じタイプの問題の影響を受けやすいと考えられる。実際、粒子沈降は、液体のものと比較して、ガス状懸濁流体のより低い粘度が、電気泳動粒子のより高速な沈降を可能にするので、ガスベースの電気泳動媒体では、液体ベースにおけるより深刻な問題であると考えられる。
【0013】
Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された出願、またはそれらの名義である多数の特許および出願は、カプセル化された電気泳動および他の電気光学媒体内で使用される種々の技術を説明している。そのようなカプセル化された媒体は、多数の小型カプセルを備え、カピセルの各々自体は、電気泳動的可動粒子を流体媒体中に含む内相と、内相を包囲するカプセル壁とを備えている。典型的に、カプセルは、それら自体、ポリマー結合剤内に保持され、２つの電極間に位置付けられるコヒーレント層を形成する。これらの特許および出願に説明される技術は、以下を含む：
（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加物（例えば、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（例えば、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（例えば、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号および第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６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４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、および第９，４２３，６６６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２０１４／０３４０４３０号、第２０１４／０３４０７３６号、第２０１４／０３６２２１３号、第２０１５／０１０３３９４号、第２０１５／０１１８３９０号、第２０１５／０１２４３４５号、第２０１５／０１９８８５８号、第２０１５／０２３４２５０号、第２０１５／０２６８５３１号、第２０１５／０３０１２４６号、第２０１６／００１１４８４号、第２０１６／００２６０６２号、第２０１６／００４８０５４号、第２０１６／０１１６８１６号、第２０１６／０１１６８１８号、および第２０１６／０１４０９０９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５，９３０，０２６号、第６，４４５，４８９号、第６，５０４，５２４号、第６，５１２，３５４号、第６，５３１，９９７号、第６，７５３，９９９号、第６，８２５，９７０号、第６，９００，８５１号、第６，９９５，５５０号、第７，０１２，６００号、第７，０２３，４２０号、第７，０３４，７８３号、第７，０６１，１６６号、第７，０６１，６６２号、第７，１１６，４６６号、第７，１１９，７７２号、第７，１７７，０６６号、第７，１９３，６２５号、第７，２０２，８４７号、第７，２４２，５１４号、第７，２５９，７４４号、第７，３０４，７８７号、第７，３１２，７９４号、第７，３２７，５１１号、第７，４０８，６９９号、第７，４５３，４４５号、第７，４９２，３３９号、第７，５２８，８２２号、第７，５４５，３５８号、第７，５８３，２５１号、第７，６０２，３７４号、第７，６１２，７６０号、第７，６７９，５９９号、第７，６７９，８１３号、第７，６８３，６０６号、第７，６８８，２９７号、第７，７２９，０３９号、第７，７３３，３１１号、第７，７３３，３３５号、第７，７８７，１６９号、第７，８５９，７４２号、第７，９５２，５５７号、第７，９５６，８４１号、第７，９８２，４７９号、第７，９９９，７８７号、第８，０７７，１４１号、第８，１２５，５０１号、第８，１３９，０５０号、第８，１７４，４９０号、第８，２４３，０１３号、第８，２７４，４７２号、第８，２８９，２５０号、第８，３００，００６号、第８，３０５，３４１号、第８，３１４，７８４号、第８，３７３，６４９号、第８，３８４，６５８号、第８，４５６，４１４号、第８，４６２，１０２号、第８，５１４，１６８号、第８，５３７，１０５号、第８，５５８，７８３号、第８，５５８，７８５号、第８，５５８，７８６号、第８，５５８，８５５号、第８，５７６，１６４号、第８，５７６，２５９号、第８，５９３，３９６号、第８，６０５，０３２号、第８，６４３，５９５号、第８，６６５，２０６号、第８，６８１，１９１号、第８，７３０，１５３号、第８，８１０，５２５号、第８，９２８，５６２号、第８，９２８，６４１号、第８，９７６，４４４号、第９，０１３，３９４号、第９，０１９，１９７号、第９，０１９，１９８号、第９，０１９，３１８号、第９，０８２，３５２号、第９，１７１，５０８号、第９，２１８，７７３号、第９，２２４，３３８号、第９，２２４，３４２号、第９，２２４，３４４号、第９，２３０，４９２号、第９，２５１，７３６号、第９，２６２，９７３号、第９，２６９，３１１号、第９，２９９，２９４号、第９，３７３，２８９号、第９，３９０，０６６号、第９，３９０，６６１号、および第９，４１２，３１４号、および米国特許出願公開第２００３／０１０２８５８号、第２００４／０２４６５６２号、第２００５／０２５３７７７号、第２００７／００９１４１８号、第２００７／０１０３４２７号、第２００７／０１７６９１２号、第２００８／００２４４２９号、第２００８／００２４４８２号、第２００８／０１３６７７４号、第２００８／０２９１１２９号、第２００８／０３０３７８０号、第２００９／０１７４６５１号、第２００９／０１９５５６８号、第２００９／０３２２７２１号、第２０１０／０１９４７３３号、第２０１０／０１９４７８９号、第２０１０／０２２０１２１号、第２０１０／０２６５５６１号、第２０１０／０２８３８０４号、第２０１１／００６３３１４号、第２０１１／０１７５８７５号、第２０１１／０１９３８４０号、第２０１１／０１９３８４１号、第２０１１／０１９９６７１号、第２０１１／０２２１７４０号、第２０１２／０００１９５７号、第２０１２／００９８７４０号、第２０１３／００６３３３３号、第２０１３／０１９４２５０号、第２０１３／０２４９７８２号、第２０１３／０３２１２７８号、第２０１４／０００９８１７号、第２０１４／００８５３５５号、第２０１４／０２０４０１２号、第２０１４／０２１８２７７号、第２０１４／０２４０２１０号、第２０１４／０２４０３７３号、第２０１４／０２５３４２５号、第２０１４／０２９２８３０号、第２０１４／０２９３３９８号、第２０１４／０３３３６８５号、第２０１４／０３４０７３４号、第２０１５／００７０７４４号、第２０１５／００９７８７７号、第２０１５／０１０９２８３号、第２０１５／０２１３７４９号、第２０１５／０２１３７６５号、第２０１５／０２２１２５７号、第２０１５／０２６２２５５号、第２０１５／０２６２５５１号、第２０１６／００７１４６５号、第２０１６／００７８８２０号、第２０１６／００９３２５３号、第２０１６／０１４０９１０号、および第２０１６／０１８０７７７号参照）（これらの特許および出願は、以降、ＭＥＤＥＯＤ（電気光学ディスプレイを駆動する方法）出願と称され得る）；
（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）；
（ｊ）非電気泳動ディスプレイ（例えば、米国特許第６，２４１，９２１号、および米国特許出願公開第２０１５／０２７７１６０号、および米国特許出願公開第２０１５／０００５７２０号および２０１６／００１２７１０号参照）。
（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加物（例えば、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（例えば、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（例えば、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号および第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６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４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、および第９，４２３，６６６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２０１４／０３４０４３０号、第２０１４／０３４０７３６号、第２０１４／０３６２２１３号、第２０１５／０１０３３９４号、第２０１５／０１１８３９０号、第２０１５／０１２４３４５号、第２０１５／０１９８８５８号、第２０１５／０２３４２５０号、第２０１５／０２６８５３１号、第２０１５／０３０１２４６号、第２０１６／００１１４８４号、第２０１６／００２６０６２号、第２０１６／００４８０５４号、第２０１６／０１１６８１６号、第２０１６／０１１６８１８号、および第２０１６／０１４０９０９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５，９３０，０２６号、第６，４４５，４８９号、第６，５０４，５２４号、第６，５１２，３５４号、第６，５３１，９９７号、第６，７５３，９９９号、第６，８２５，９７０号、第６，９００，８５１号、第６，９９５，５５０号、第７，０１２，６００号、第７，０２３，４２０号、第７，０３４，７８３号、第７，０６１，１６６号、第７，０６１，６６２号、第７，１１６，４６６号、第７，１１９，７７２号、第７，１７７，０６６号、第７，１９３，６２５号、第７，２０２，８４７号、第７，２４２，５１４号、第７，２５９，７４４号、第７，３０４，７８７号、第７，３１２，７９４号、第７，３２７，５１１号、第７，４０８，６９９号、第７，４５３，４４５号、第７，４９２，３３９号、第７，５２８，８２２号、第７，５４５，３５８号、第７，５８３，２５１号、第７，６０２，３７４号、第７，６１２，７６０号、第７，６７９，５９９号、第７，６７９，８１３号、第７，６８３，６０６号、第７，６８８，２９７号、第７，７２９，０３９号、第７，７３３，３１１号、第７，７３３，３３５号、第７，７８７，１６９号、第７，８５９，７４２号、第７，９５２，５５７号、第７，９５６，８４１号、第７，９８２，４７９号、第７，９９９，７８７号、第８，０７７，１４１号、第８，１２５，５０１号、第８，１３９，０５０号、第８，１７４，４９０号、第８，２４３，０１３号、第８，２７４，４７２号、第８，２８９，２５０号、第８，３００，００６号、第８，３０５，３４１号、第８，３１４，７８４号、第８，３７３，６４９号、第８，３８４，６５８号、第８，４５６，４１４号、第８，４６２，１０２号、第８，５１４，１６８号、第８，５３７，１０５号、第８，５５８，７８３号、第８，５５８，７８５号、第８，５５８，７８６号、第８，５５８，８５５号、第８，５７６，１６４号、第８，５７６，２５９号、第８，５９３，３９６号、第８，６０５，０３２号、第８，６４３，５９５号、第８，６６５，２０６号、第８，６８１，１９１号、第８，７３０，１５３号、第８，８１０，５２５号、第８，９２８，５６２号、第８，９２８，６４１号、第８，９７６，４４４号、第９，０１３，３９４号、第９，０１９，１９７号、第９，０１９，１９８号、第９，０１９，３１８号、第９，０８２，３５２号、第９，１７１，５０８号、第９，２１８，７７３号、第９，２２４，３３８号、第９，２２４，３４２号、第９，２２４，３４４号、第９，２３０，４９２号、第９，２５１，７３６号、第９，２６２，９７３号、第９，２６９，３１１号、第９，２９９，２９４号、第９，３７３，２８９号、第９，３９０，０６６号、第９，３９０，６６１号、および第９，４１２，３１４号、および米国特許出願公開第２００３／０１０２８５８号、第２００４／０２４６５６２号、第２００５／０２５３７７７号、第２００７／００９１４１８号、第２００７／０１０３４２７号、第２００７／０１７６９１２号、第２００８／００２４４２９号、第２００８／００２４４８２号、第２００８／０１３６７７４号、第２００８／０２９１１２９号、第２００８／０３０３７８０号、第２００９／０１７４６５１号、第２００９／０１９５５６８号、第２００９／０３２２７２１号、第２０１０／０１９４７３３号、第２０１０／０１９４７８９号、第２０１０／０２２０１２１号、第２０１０／０２６５５６１号、第２０１０／０２８３８０４号、第２０１１／００６３３１４号、第２０１１／０１７５８７５号、第２０１１／０１９３８４０号、第２０１１／０１９３８４１号、第２０１１／０１９９６７１号、第２０１１／０２２１７４０号、第２０１２／０００１９５７号、第２０１２／００９８７４０号、第２０１３／００６３３３３号、第２０１３／０１９４２５０号、第２０１３／０２４９７８２号、第２０１３／０３２１２７８号、第２０１４／０００９８１７号、第２０１４／００８５３５５号、第２０１４／０２０４０１２号、第２０１４／０２１８２７７号、第２０１４／０２４０２１０号、第２０１４／０２４０３７３号、第２０１４／０２５３４２５号、第２０１４／０２９２８３０号、第２０１４／０２９３３９８号、第２０１４／０３３３６８５号、第２０１４／０３４０７３４号、第２０１５／００７０７４４号、第２０１５／００９７８７７号、第２０１５／０１０９２８３号、第２０１５／０２１３７４９号、第２０１５／０２１３７６５号、第２０１５／０２２１２５７号、第２０１５／０２６２２５５号、第２０１５／０２６２５５１号、第２０１６／００７１４６５号、第２０１６／００７８８２０号、第２０１６／００９３２５３号、第２０１６／０１４０９１０号、および第２０１６／０１８０７７７号参照）（これらの特許および出願は、以降、ＭＥＤＥＯＤ（電気光学ディスプレイを駆動する方法）出願と称され得る）；
（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）；
（ｊ）非電気泳動ディスプレイ（例えば、米国特許第６，２４１，９２１号、および米国特許出願公開第２０１５／０２７７１６０号、および米国特許出願公開第２０１５／０００５７２０号および２０１６／００１２７１０号参照）。
【0014】
前述の特許および出願の多くは、カプセル化された電気泳動媒体内の別々のマイクロカプセルを包囲する壁が、連続相と置換され、したがって、電気泳動媒体が、電気泳動流体の複数の別々の液滴と、ポリマー材料の連続相とを備えているいわゆる「ポリマー分散型電気泳動ディスプレイ」を生じさせ得、そのようなポリマー分散型電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の別々の液滴は、いかなる別々のカプセル膜も各個々の液滴に関連付けられないにもかかわらず、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得ることを認識する。例えば、米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。故に、本願の目的のために、そのようなポリマー分散型電気泳動媒体は、カプセル化された電気泳動媒体の亜種と見なされる。
【0015】
関連タイプの電気泳動ディスプレイは、いわゆる「マイクロセル電気泳動ディスプレイ」である。マイクロセル電気泳動ディスプレイでは、荷電粒子および流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されていないが、代わりに、伝搬媒体、典型的に、ポリマーフィルム内に形成される複数の空洞内に保持される。例えば、米国特許第６，６７２，９２１号および第６，７８８，４４９号を参照されたい。
【0016】
電気泳動媒体は、多くの場合、不透過性であり（例えば、多くの電気泳動媒体では、粒子は、ディスプレイを通る可視光の透過を実質的に遮断するので）、反射モードで動作するが、多くの電気泳動ディスプレイは、１つのディスプレイ状態が実質的に不透過性であり、１つが光透過性であるいわゆる「シャッタモード」で動作するように作製されることができる。例えば、米国特許第５，８７２，５５２号、第６，１３０，７７４号、第６，１４４，３６１号、第６，１７２，７９８号、第６，２７１，８２３号、第６，２２５，９７１号、および第６，１８４，８５６号を参照されたい。誘電泳動ディスプレイは、電気泳動ディスプレイと類似するが、電場強度の変動に依拠し、類似のモードで動作することができる。米国特許第４，４１８，３４６号を参照されたい。他のタイプの電気光学ディスプレイも、シャッタモードで動作することが可能であり得る。シャッタモードで動作する電気光学媒体は、フルカラーディスプレイのために、多層構造で使用されることができる。そのような構造では、ディスプレイの視認表面に隣接する少なくとも１つの層は、シャッタモードで動作して、視認表面からより離れた第２の層を露出することまたは隠すことを行う。
【0017】
カプセル化された電気泳動ディスプレイは、典型的に、従来的な電気泳動デバイスのクラスタ化および沈降故障モードに悩まされることがなく、多種多様な可撓性および堅い基板上にディスプレイを印刷またはコーティングする能力等のさらなる利点を提供する（「印刷」という語の使用は、限定ではないが、前計量コーティング、例えば、パッチダイコーティング、スロットまたは押出コーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング等、ロールコーティング、例えば、ナイフオーバーロールコーティング、フォワード・リバースロールコーティング、グラビアコーティング、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、メニスカスコーティング、スピンコーティング、ブラシコーティング、エアナイフコーティング、シルクスクリーン印刷プロセス、静電気印刷プロセス、熱印刷プロセス、インクジェット印刷プロセス、電気泳動析出（米国特許第７，３３９，７１５号参照）、および他の類似技法を含むあらゆる形態の印刷およびコーティングを含むことを意図している）。したがって、結果として生じるディスプレイは、可撓性であり得る。さらに、ディスプレイ媒体は（種々の方法を使用して）印刷されることができるので、ディスプレイ自体は、安価に作製されることができる。
【0018】
上記に示されるように、最も単純な従来技術電気泳動媒体は、本質的に、２つの色のみを表示する。そのような電気泳動媒体は、第２の異なる色を有する着色流体中の第１の色を有する単一タイプの電気泳動粒子（その場合、第１の色は、粒子がディスプレイの視認表面に隣接して存在するときに表示され、第２の色は、粒子が視認表面から間隔を置かれているときに表示される）、または非着色流体中の異なる第１および第２の色を有する第１および第２のタイプの電気泳動粒子（その場合、第１の色は、第１のタイプの粒子がディスプレイの視認表面に隣接して存在するときに表示され、第２の色は、第２のタイプの粒子が視認表面に隣接して存在するときに表示される）のいずれかを使用する。典型的に、２つの色は、黒色および白色である。フルカラーディスプレイが所望される場合、色フィルタアレイが、モノクロ（黒色および白色）ディスプレイの視認表面の上に堆積させられ得る。
【0019】
色フィルタアレイを伴うディスプレイは、エリア共有および色混成に依拠して、色刺激を作成する。利用可能なディスプレイエリアは、赤色／緑色／青色（ＲＧＢ）または赤色／緑色／青色／白色（ＲＧＢＷ）等の３または４原色間で共有され、フィルタが、１次元（ストライプ）または２次元（２×２）反復パターンで配置されることができる。他の選択肢の原色または４つ以上の原色も、当技術分野において公知である。３つ（ＲＧＢディスプレイの場合）または４つ（ＲＧＢＷディスプレイの場合）のサブピクセルが、十分に小さくあるように選定され、それによって、意図される視認距離において、それらは、視覚的に一緒に均一色刺激（「色混成」）を伴う単一ピクセルに融合する。エリア共有の固有の不利点は、着色剤が常時存在し、色が、下層のモノクロディスプレイの対応するピクセルを白色または黒色に切り替える（対応する原色をオンまたはオフに切り替える）ことによってのみ変調されることができることである。例えば、理想的ＲＧＢＷディスプレイでは、赤色、緑色、青色、および白色原色の各々は、ディスプレイエリアの４分の１（４つのうちの１つのサブピクセル）を占有し、白色サブピクセルは、下層のモノクロディスプレイの白色と同程度に明るいが、着色サブピクセルの各々は、モノクロディスプレイの白色の３分の１より明るくない。全体としてディスプレイによって示される白色の輝度は、白色サブピクセルの輝度の２分の１を上回り得ない（ディスプレイの白色面積は、各４つのうちの１つの白色サブピクセルに加えて、白色サブピクセルの３分の１に匹敵するその着色形態における各着色サブピクセルを表示することによって生じさせられ、したがって、組み合わせられる３つの着色サブピクセルは、１つの白色サブピクセルを上回って寄与しない）。色の輝度および飽和は、黒色に切り替えられる色ピクセルとのエリア共有によって低下させられる。エリア共有は、黄色を混合するとき、それが、等しい輝度の任意の他の色より明るく、飽和させられた黄色が、白色とほぼ同程度に明るいため、特に問題となる。青色ピクセル（ディスプレイエリアの４分の１）から黒色への切り替えは、著しく暗い黄色にする。
【0020】
輝度および色相の両方を含む、ディスプレイの色特性を定量化するために一般的に使用されるシステムは、ＣＩＥＬＡＢシステムであり、それは、（例えば、色温度６５００Ｋを伴う）ＣＩＥ標準光源Ｄ６５の下、典型的な色反射性ディスプレイデバイスによって表示される色に対応する、色座標値（すなわち、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）を割り当てる。Ｌ＊は、０から１００のスケールで、黒色から白色までの明度を表す一方、ａ＊およびｂ＊は、何ら具体的な数値限界を伴わない色度を表す。負のａ＊は、緑色に対応し、正のａ＊は、赤色に対応し、負のｂ＊は、青色に対応し、正のｂ＊は、黄色に対応する。Ｌ＊は、以下の式：Ｌ＊＝１１６（Ｒ／Ｒ０）１／３－１６を用いて、反射率に変換されることができ、式中、Ｒは、反射率であり、Ｒ０は、標準反射率値である。
【0021】
米国特許第８，５７６，４７６号および第８，７９７，６３４号は、独立してアドレス可能なピクセル電極備えている単一バックプレーンと、共通光透過性フロント電極とを有する多色電気泳動ディスプレイを説明している。共通光透過性フロント電極は、上部電極としても公知である。バックプレーンとフロント電極との間に複数の電気泳動層が配置される。これらの出願に説明されるディスプレイは、原色のいずれか（赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンタ色、黄色、白色、および黒色）を任意のピクセル場所にレンダリングすることが可能である。しかしながら、アドレス電極の単一組間に位置する複数の電気泳動層の使用に対して不利点がある。特定の層内の粒子によって経験される電場は、同じ電圧でアドレスされる単一電気泳動層の場合に該当するであろうものより低い。加えて、視認表面に最も近い電気泳動層内の光学損失（例えば、光散乱または望ましくない吸光によって生じる）は、下層の電気泳動層内に形成される画像の外観に影響を及ぼし得る。
【0022】
単一電気泳動層を使用してフルカラー電気泳動ディスプレイを提供するための試みが、成されている。例えば、米国特許第８，９１７，４３９号は、クリアかつ無色または着色溶媒中に分散させられた１つまたは２つのタイプの顔料粒子を備えている電気泳動流体を備え、電気泳動流体が共通電極と複数のピクセルまたは駆動電極との間に配置されたカラーディスプレイを説明している。駆動電極は、背景層を露出するように配置される。米国特許第９，１１６，４１２号は、反対電荷極性を帯び、２つのコントラスト色である２つのタイプの荷電粒子を備えている電気泳動流体で充填されるディスプレイセルを駆動する方法を説明している。２つのタイプの顔料粒子は、着色溶媒、または分散させられた非荷電または弱荷電着色粒子を伴う溶媒中に分散させられる。方法は、全駆動電圧の約１～約２０％である駆動電圧を印加することによって、ディスプレイセルを駆動し、溶媒の色または非荷電または弱荷電着色粒子の色を表示することを含む。米国特許第８，７１７，６６４号および第８，９６４，２８２２号は、電気泳動流体と、電気泳動ディスプレイを駆動する方法とを説明している。流体は、第１、第２、および第３のタイプの顔料粒子を備え、その全ては、溶媒または溶媒混合物中に分散させられる。第１および第２のタイプの顔料粒子は、反対電荷極性を帯び、第３のタイプの顔料粒子は、第１または第２のタイプの電荷レベルの約５０％未満である電荷レベルを有する。３つのタイプの顔料粒子は、異なるレベルの閾値電圧、または異なるレベルの移動度、または両方を有する。これらの特許出願のいずれも、その用語が以下で使用される意味でのフルカラーディスプレイを開示しておらず、それは、少なくとも８つの独立した色（白色、赤色、緑色、青色、シアン色、黄色、マゼンタ色、および黒色）を達成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0023】
【特許文献1】米国特許第９，３６１，８３６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0024】
フルカラー電気泳動ディスプレイを駆動する改良された方法、およびこれらの駆動方法を使用するフルカラー電気泳動ディスプレイが、本明細書において開示される。一側面では、本発明は、視認表面における光透過性電極と、ピクセル電極に結合された薄膜トランジスタのアレイを含むバックプレーンであって、各薄膜トランジスタは、金属酸化物半導体層を備えているバックプレーンと、光透過性電極とバックプレーンとの間に配置されたカラー電気泳動媒体とを含むカラー電気泳動ディスプレイを伴う。カラー電気泳動媒体は、（ａ）流体と、（ｂ）流体中に分散させられた複数の第１および複数の第２の粒子であって、第１および第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、第２の粒子は、減法原色のうちの１つを有する、複数の第１および複数の第２の粒子と、（ｃ）流体中に分散させられた複数の第３および複数の第４の粒子であって、第３および第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第３および第４の粒子の各々は、互いに、かつ第２の粒子と異なる減法原色を有する、複数の第３および複数の第４の粒子とを含む。
【0025】
いくつかの実施形態において、第３および第４のタイプの粒子によって形成された集団を分離するために要求される第１の電場は、任意の他の２つのタイプの粒子から形成された集団を分離するために要求される第２の電場より大きい。いくつかの実施形態において、第２、第３、および第４の粒子のうちの少なくとも２つは、非光散乱性である。いくつかの実施形態において、第１の粒子は、白色であり、第２、第３、および第４の粒子は、非光散乱性である。いくつかの実施形態において、第１および第３の粒子は、負荷電であり、第２および第４の粒子は、正荷電である。いくつかの実施形態において、第１、第２、第３、および第４の粒子は、それぞれ、白色、シアン色、黄色、およびマゼンタ色であり、白色および黄色粒子は、負荷電であり、マゼンタ色およびシアン色粒子は、正荷電である。いくつかの実施形態において、顔料が顔料と１．５５未満の屈折率の液体とを備えている厚さ１μｍの層内に体積比１５％で略等方的に分布させられたとき、黄色、マゼンタ色、およびシアン色顔料は、それぞれ、６５０、５５０、および４５０ｎｍにおいて、２．５％未満の拡散反射率（黒色背景を覆って測定）を示す。いくつかの実施形態において、液体は、約５未満の誘電定数を有する非極性液体である。いくつかの実施形態において、流体は、約２０，０００を超過する平均分子量の数値を有し、粒子上に本質的に非吸着性であるポリマーをその中に溶解または分散している。いくつかの実施形態において、金属酸化物半導体は、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）である。上記の発明は、電子ブック読み取り機、可搬型コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートカード、看板、腕時計、棚標識、またはフラッシュドライブに組み込まれ得る。
【0026】
別の側面では、カラー電気泳動ディスプレイは、コントローラと、視認表面における光透過性電極と、ピクセル電極に結合された薄膜トランジスタのアレイを含む、バックプレーンであって、各薄膜トランジスタは、金属酸化物半導体層を備えている、バックプレーンとを含む。カラー電気泳動媒体は、光透過性電極とバックプレーンとの間に配置され、（ａ）流体と、（ｂ）流体中に分散させられた複数の第１および複数の第２の粒子であって、第１および第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、第２の粒子は、減法原色のうちの１つを有する、複数の第１および複数の第２の粒子と、（ｃ）流体中に分散させられた複数の第３および複数の第４の粒子であって、第３および第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第３および第４の粒子の各々は、互いに、かつ第２の粒子と異なる減法原色を有する、複数の第３および複数の第４の粒子とを含む。コントローラは、ピクセル電極に、複数の駆動電圧を提供するように構成され、それによって、光透過性電極を定電圧で維持しながら、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が、各ピクセル電極において表示されることができる。いくつかの実施形態において、コントローラは、２５ボルトを上回る電圧および－２５ボルト未満の電圧をピクセル電極に提供するように構成されている。いくつかの実施形態において、コントローラは、２５Ｖ～０Ｖの電圧および－２５Ｖ～０Ｖの電圧を追加的に提供するように構成されている。いくつかの実施形態において、金属酸化物半導体は、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）である。
【0027】
別の側面では、カラー電気泳動ディスプレイは、コントローラと、視認表面における光透過性電極と、バックプレーン電極と、光透過性電極とバックプレーン電極との間に配置されたカラー電気泳動媒体とを含む。カラー電気泳動媒体は、（ａ）流体と、（ｂ）流体中に分散させられた複数の第１および複数の第２の粒子であって、第１および第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、第２の粒子は、減法原色のうちの１つを有する、複数の第１および複数の第２の粒子と、（ｃ）流体中に分散させられた複数の第３および複数の第４の粒子であって、第３および第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第３および第４の粒子の各々は、互いに、かつ第２の粒子と異なる減法原色を有する、複数の第３および複数の第４の粒子とを含む。コントローラは、光透過性電極に第１の高電圧および第１の低電圧を提供し、バックプレーン電極に第２の高電圧、ゼロ電圧、および第２の低電圧を提供するように構成され、それによって、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が、視認表面において表示されることができ、第１の高電圧、第１の低電圧、第２の高電圧、および第２の低電圧のうちの少なくとも１つの大きさは、同じではない。いくつかの実施形態において、第１の高電圧の大きさおよび第２の高電圧の大きさは、同じである。いくつかの実施形態において、第１の低電圧の大きさおよび第２の低電圧の大きさは、同じであり、第１の高電圧の大きさおよび第１の低電圧の大きさは、同じではない。
【0028】
別の側面では、カラー電気泳動ディスプレイは、コントローラと、視認表面における光透過性電極と、バックプレーン電極と、光透過性電極とバックプレーン電極との間に配置されたカラー電気泳動媒体とを含む。カラー電気泳動媒体は、（ａ）流体と、（ｂ）流体中に分散させられた複数の第１および複数の第２の粒子であって、第１および第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、第２の粒子は、減法原色のうちの１つを有する、複数の第１および複数の第２の粒子と、（ｃ）流体中に分散させられた複数の第３および複数の第４の粒子であって、第３および第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第３および第４の粒子の各々は、互いに、かつ第２の粒子と異なる減法原色を有する、複数の第３および複数の第４の粒子とを含む。コントローラは、以下の駆動電圧、：１）第１回目の時間のための高電圧、第２回目の時間のための低電圧、および第３回目の時間のための高電圧、または２）第１回目の時間のための低電圧、第２回目の時間のための高電圧、および第３回目の時間のための低電圧のうちの１つを光透過性電極に提供しながら、複数の時間依存性駆動電圧のうちの１つをバックプレーン電極に提供することによって、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色を視認表面において表示させるように構成されている。
【0029】
別の側面では、電気泳動媒体を駆動するためのシステムは、電気泳動ディスプレイと、正電圧および負電圧を提供することが可能である電源であって、正電圧および負電圧の大きさは、異なる、電源と、上部電極ドライバ、第１の駆動電極ドライバ、および第２の駆動電極ドライバに結合されたコントローラとを備えている。電気泳動媒体は、視認表面における光透過性上部電極と、第１の駆動電極と、第２の駆動電極と、上部電極と第１および第２の駆動電極との間に配置された電気泳動媒体とを含む。コントローラは、Ａ）第１のフレームにおいて、上部電極に正電圧を提供し、第１の駆動電極に負電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に正電圧を提供すること、Ｂ）第２のフレームにおいて、上部電極に負電圧を提供し、第１の駆動電極に負電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に負電圧を提供すること、Ｃ）第３のフレームにおいて、上部電極に接地電圧を提供し、第１の駆動電極に接地電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に正電圧を提供すること、および、Ｄ）第４のフレームにおいて、上部電極に正電圧を提供し、第１の駆動電極に正電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に正電圧を提供することを行うように構成されている。一実施形態において、コントローラは、Ｅ）第５のフレームにおいて、上部電極に負電圧を提供し、第１の駆動電極に接地電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に負電圧を提供すること、およびＦ）第６のフレームにおいて、上部電極に接地電圧を提供し、第１の駆動電極に接地電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に接地電圧を提供することをさらに行うように構成されている。一実施形態において、電気泳動媒体は、複数のマイクロカプセル内にカプセル化されており、マイクロカプセルは、上部電極と第１および第２の駆動電極との間のポリマー結合剤中に分散させられる。一実施形態において、電気泳動媒体は、開口部を有するマイクロセルのアレイ内にカプセル化されており、開口部は、ポリマー結合剤を用いてシールされ、マイクロセルのアレイは、上部電極と第１および第２の駆動電極との間に配置される。一実施形態において、電気泳動媒体は、非極性流体と、異なる光学特性を有する粒子の４つの組とを備えている。一実施形態において、粒子の第１および第２の組は、反対極性の電荷を帯び、粒子の第３および第４の組は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である。一実施形態において、コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が視認表面において表示され得るように、正電圧、負電圧、および接地電圧の組み合わせを上部電極および第１の駆動電極に提供するように構成されている。一実施形態において、粒子の第１および第２の組は、反対極性の電荷を帯び、粒子の第３および第４の組は、第２の粒子と同じ電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である。一実施形態において、コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が視認表面において表示され得るように、正電圧、負電圧、および接地電圧の組み合わせを上部電極および第１の駆動電極に提供するように構成されている。一実施形態において、正電圧は、＋１５Ｖであり、負電圧は、－９Ｖである。一実施形態において、正電圧は、＋９Ｖであり、負電圧は、－１５Ｖである。
【0030】
別の側面では、電気泳動媒体を駆動するためのシステムは、電気泳動ディスプレイと、正電圧および負電圧を提供することが可能である電源であって、正電圧および負電圧の大きさは、異なる、電源と、上部電極ドライバ、第１の駆動電極ドライバ、および第２の駆動電極ドライバに結合されたコントローラとを備えている。電気泳動媒体は、視認表面における光透過性上部電極と、第１の駆動電極と、第２の駆動電極と、上部電極と第１および第２の駆動電極との間に配置された電気泳動媒体とを含む。コントローラは、Ａ）第１のフレームにおいて、上部電極に正電圧を提供し、第１の駆動電極に負電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に正電圧を提供すること、Ｂ）第２のフレームにおいて、上部電極に負電圧を提供し、第１の駆動電極に負電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に負電圧を提供すること、Ｃ）第３のフレームにおいて、上部電極に接地電圧を提供し、第１の駆動電極に接地電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に正電圧を提供すること、およびＤ）第４のフレームにおいて、上部電極に正電圧を提供し、第１の駆動電極に正電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に正電圧を提供することを行うように構成されている。一実施形態において、コントローラは、Ｅ）第５のフレームにおいて、上部電極に負電圧を提供し、第１の駆動電極に接地電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に負電圧を提供すること、およびＦ）第６のフレームにおいて、上部電極に接地電圧を提供し、第１の駆動電極に接地電圧を提供し、かつ第２の駆動電極に接地電圧を提供することをさらに行うように構成されている。一実施形態において、電気泳動媒体は、複数のマイクロカプセル内にカプセル化されており、マイクロカプセルは、上部電極と第１および第２の駆動電極との間のポリマー結合剤中に分散させられる。一実施形態において、電気泳動媒体は、開口部を有するマイクロセルのアレイ内にカプセル化されており、開口部は、ポリマー結合剤を用いてシールされ、マイクロセルのアレイは、上部電極と第１および第２の駆動電極との間に配置される。一実施形態において、電気泳動媒体は、非極性流体と、異なる光学特性を有する粒子の４つの組とを備えている。一実施形態において、粒子の第１および第２の組は、反対極性の電荷を帯び、粒子の第３および第４の組は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である。一実施形態において、コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が視認表面において表示され得るように、正電圧、負電圧、および接地電圧の組み合わせを上部電極および第１の駆動電極に提供するように構成されている。一実施形態において、粒子の第１および第２の組は、反対極性の電荷を帯び、粒子の第３および第４の組は、第２の粒子と同じ電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱粒子であり、粒子の第２、第３、および第４の組の各々は、互いに異なる減法原色である。一実施形態において、コントローラは、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色が視認表面において表示され得るように、正電圧、負電圧、および接地電圧の組み合わせを上部電極および第１の駆動電極に提供するように構成されている。一実施形態において、正電圧は、＋１５Ｖであり、負電圧は、－９Ｖである。一実施形態において、正電圧は、＋９Ｖであり、負電圧は、－１５Ｖである。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【発明を実施するための形態】
【0041】
電気泳動媒体の簡略化された駆動のためのシステムであって、システムは、正および負電圧源であって、電圧源は、異なる大きさを有する、正および負電圧源と、２つの電圧源と接地との間で上部電極を循環させながら上部電極と反対側の少なくとも２つの駆動電極を駆動することを調整するコントローラとを使用する、システム。結果として生じるシステムは、各駆動電極に６つの独立した駆動レベルおよび接地を供給することと比較して、ほぼ同じ色状態を達成することができる。したがって、このシステムは、色域におけるわずかな損失のみを伴う要求される電子機器を簡略化する。システムは、特に、異なる粒子の４つの組を含む電気泳動媒体にアドレスするために有用であり、例えば、粒子のうちの３つは、着色され減法的であり、粒子のうちの１つは、光散乱である。
【0042】
本発明は、いわゆるトッププレーン切り替え（すなわち、上部（共通）電極における電圧が、デバイス更新の過程の間に変動させられる）を用いて、電気光学媒体デバイスを駆動する改良された方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、４粒子を含む電気泳動媒体と共に使用され、粒子のうちの２つは、着色され減法的であり、粒子のうちの少なくとも１つは、散乱性である。典型的に、そのようなシステムは、白色粒子と、シアン色、黄色、およびマゼンタ色の減法原色粒子を含む。いくつかの実施形態において、粒子のうちの２つが、正荷電であり、粒子のうちの２つが、負荷電である。いくつかの実施形態において、粒子のうちの３つが、正荷電であり、粒子のうちの１つが、負荷電である。いくつかの実施形態において、粒子のうちの１つが、正荷電であり、粒子のうちの３つが、負荷電である。そのようなシステムが、図５に図式的に示され、それは、全てのピクセルにおいて、白色、黄色、赤色、マゼンタ色、青色、シアン色、緑色、および黒色を提供することができる。
【0043】
ディスプレイデバイスは、従来技術において公知であるいくつかの方法において、本発明の電気泳動流体を使用して構築され得る。電気泳動流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されるか、または、マイクロセル構造の中に組み込まれ、マイクロセル構造は、その後、ポリマー層でシールされ得る。マイクロカプセルまたはマイクロセル層は、導電性材料の透明コーティングを帯びているプラスチック基板またはフィルムの上にコーティングまたはエンボス加工され得る。このアセンブリは、導電性接着剤を使用して、ピクセル電極を帯びているバックプレーンにラミネートされ得る。代替として、電気泳動流体は、ピクセル電極のアクティブマトリクスを含むバックプレーン上に配置された薄い開放セルグリッド上に直接分注され得る。充填されたグリッドは、次いで、統合された保護用シート／光透過性電極を用いて上部シールされ得る。
【0044】
図１および２を参照すると、電気泳動ディスプレイ（１０１、１０２）は、典型的に、上部光透過性電極１１０と、電気泳動媒体１２０と、底部駆動電極１３０／１３５とを含み、底部駆動電極１３０／１３５は、多くの場合、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて制御されるピクセルのアクティブマトリクスのピクセル電極である。代替として、底部駆動電極１３０／１３５は、コントローラまたはある他のスイッチに直接配線され得、コントローラまたはある他のスイッチは、電気泳動媒体１２０の光学状態、すなわち、分割電極における変化をもたらすための電圧を底部駆動電極１３０／１３５に提供する。重要なこととして、駆動電極１３０／１３５間の接合点が、マイクロカプセルの交点またはマイクロセルの壁１２７と対応することは必要ではない。電気泳動媒体１２０が、十分に薄く、カプセルまたはマイクロセルが、十分に幅広であるので、コンテナのパターンではなく、（正方形、円形、六角形、波形、文字列、または別様の）駆動電極のパターンが、ディスプレイが視認表面から視認されるとき、見えるであろう。電気泳動媒体１２０は、少なくとも１つの電気泳動粒子１２１を含むが、しかしながら、第２の電気泳動粒子１２２または第３の電気泳動粒子１２３、第４の電気泳動粒子１２４、またはそれを上回る粒子が、実現可能である［第３の電気泳動粒子１２３および第４の電気泳動粒子１２４は、図１のマイクロカプセル１２６内に含まれ得るが、明瞭性のために省略されていることに留意されたい］。電気泳動媒体１２０は、典型的に、イソパラフィン等の溶媒を含み、分散ポリマーと、状態安定性、例えば、双安定性（すなわち、いかなる追加のエネルギーを入力することなく、電気光学状態を維持するための能力）促進するための電荷制御剤とを含み得る。
【0045】
電気泳動媒体１２０は、典型的に、マイクロカプセル１２６またはマイクロセル１２７の壁によって等、区画化される。ディスプレイ全体のスタックは、典型的に、基板１５０上に配置され、それは、剛体または可撓性であり得る。ディスプレイ（１０１、１０２）はまた、典型的に、保護層１６０も含み、それは、上部電極１１０を損傷から単に保護し得るか、または、それは、水の浸入等を防止するためにディスプレイ（１０１、１０２）全体を包囲し得る。電気泳動ディスプレイ（１０１、１０２）はまた、必要に応じて、１つ以上の接着剤層１４０、１７０および／またはシール層１８０を含み得る。いくつかの実施形態において、接着剤層は、電極層１１０への接着を改良するために、プライマー成分を含み得るか、または、別個のプライマー層（図１または２には図示せず）が、使用され得る（電気泳動ディスプレイの構造、および構成要素部品、顔料、接着剤、電極材料等は、米国第６，９２２，２７６号、第７，００２，７２８号、第７，０７２，０９５号、第７，１１６，３１８号、第７，７１５，０８８号、および第７，８３９，５６４号（これらの全ては、参照することによってそれらの全体として本明細書に組み込まれる）等のＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって公開された多くの特許および特許出願において説明されている）。
【0046】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーンは、通常、ピクセル電極または推進電極あたり１つのみのトランジスタを有する。従来、各ピクセル電極は、それに関連付けられたコンデンサ電極を有し、それによって、ピクセル電極およびコンデンサ電極は、コンデンサを形成する；例えば、国際特許出願第ＷＯ０１／０７９６１号を参照されたい。いくつかの実施形態において、Ｎ型半導体（例えば、非晶質シリコン）が、トランジスタを形成するために使用され得、ゲート電極に印加される「選択」および「非選択」電圧は、それぞれ、正および負であることができる。
【0047】
図３に図示されるように、各トランジスタ（ＴＦＴ）は、ゲートライン、データライン、およびピクセル電極（推進電極）に接続される。ＴＦＴゲート上に十分な正電圧（またはトランジスタのタイプに応じて、負電圧）が存在するとき、走査線とＴＦＴドレインに結合されるピクセル電極との間に、低インピーダンスが存在し（すなわち、Ｖｇが「オン」または「開」状態であり）、したがって、走査線における電圧が、ピクセルの電極に伝達される。しかしながら、ＴＦＴゲート上に負電圧が存在するとき、高インピーダンスが存在し、電圧は、ピクセル貯蔵コンデンサ上に貯蔵され、他のピクセルが、アドレスされているとき、走査線における電圧によって影響を受けない（すなわち、Ｖｇが「オフ」または「閉」である）。したがって、理想的に、ＴＦＴは、デジタルスイッチとしての機能を果たすはずである。実践では、ＴＦＴが「オン」設定にあるとき、依然として、ある量の抵抗が存在し、したがって、ピクセルは、充電するためにある程度の時間を要する。加えて、ＴＦＴが、「ＯＦＦ」設定にあるとき、電圧は、ＶＳからＶｐｉｘに漏出し、クロストークを引き起こし得る。貯蔵コンデンサＣｓの静電容量を増加させることは、クロストークを減らすが、ピクセルを充電することをより困難にするという代償を払い、充電時間を増加させる。図３に示されるように、別個の電圧（ＶＴＯＰ）が、上部電極に提供され、したがって、上部電極とピクセル電極との間に電場（ＶＦＰＬ）を確立する。最終的に、それは、関連する電気光学媒体の光学状態を決定する、ＶＦＰＬの値である。貯蔵コンデンサの第１の側が、ピクセル電極に結合される一方、貯蔵コンデンサの第２の側は、電荷がピクセル電極から除去されることを可能にする別個のライン（ＶＣＯＭ）に結合される。例えば、米国特許第７，１７６，８８０号（参照することによってその全体として組み込まれる）参照［いくつかの実施形態において、Ｎ型半導体（例えば、非晶質シリコン）が、トランジスタを形成するために使用され得、「選択」および「非選択」電圧が、それぞれ、正および負であり得るゲート電極に印加される］。いくつかの実施形態において、ＶＣＯＭは、接地され得るが、しかしながら、例えば、米国特許第１０，０３７，７３５号（参照することによってその全体として組み込まれる）において説明されるように、電荷コンデンサから電荷を流出させるための多くの異なる設計が、存在する。
【0048】
従来の非晶質シリコンＴＦＴに伴う１つの問題は、動作電圧が、おおよそ±１５Ｖに限定されることであり、おおよそ±１５Ｖで、トランジスタは、電流を漏出し始め、最終的に、故障する。±１５Ｖの動作範囲は、多くの２粒子電気泳動システムのために好適であるが、増加した電圧範囲を有することが、異なるゼータ電位を伴う粒子を分離することを容易にし、より高速に更新し、より多くの再現可能な色を有する高度電気泳動ディスプレイを結果としてもたらすことが見出されている。ピクセル電極に対する電圧範囲を増加させるための１つの解決策は、トッププレーン切り替えを使用すること、すなわち、それによって、上部（共通）電極における電圧が、時間の関数として変動させられることである。
【0049】
トッププレーン切り替えの原理は、図４に図示されている。例示的電気泳動ディスプレイ４０１は、上部電極４１０と（底部）駆動電極４３０との間に配置される、電気泳動媒体４２０を含む。図４における電気泳動媒体４２０は、４つの異なるタイプの電気泳動粒子を伴って示されているが、しかしながら、電気泳動媒体４２０は、示されるものより少ないタイプの異なる粒子または多いタイプの異なる粒子を有することができる。図４の簡略化された実施形態において、上部電極４１０および駆動電極４３０の両方が、２つの異なる電源４４０および４６０によって供給されるが、それらは、同じ電源（図示せず）からであり得る。加えて、接地電圧４７０が、利用可能である。典型的に、１つの電源は、接地に対して正であり、１つの電源は、接地に対して負である。所与の単位時間（フレーム）において、どの電源（または接地）が、どの電極に接続されるかは、コントローラ４７０によって制御される。コントローラは、電圧基板の出力を制御するために、ＵｌｔｒａＣｈｉｐによって製造されるような市販の電気泳動ディスプレイコントローラであり得るか、または、それは、Ｅ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって提供されるもの等の研究用コントローラ（ＨＵＬＫ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＡＲＣ３０ＴＭコントローラ）であり得るか、または、それは、例えば、ＬＡＢＶＩＥＷ（登録商標）を使用する仮想コントローラであり得る。
【0050】
図４の電気泳動ディスプレイ４０１の下方の式において例証されるように、上部電極４１０および駆動電極４３０に提供される電圧の各組み合わせは、電気泳動媒体４２０においてΔＶ＝Ｖ（駆動電極）－Ｖ（上部電極）の電圧差を結果としてもたらす。式によって分かり得るように（かつ下で議論されるように）、上部電極における電圧を修正することによって、電気泳動媒体４２０における電圧のより大きい動的範囲が、達成されることができる。加えて、４４０および４６０の大きさが、異なる場合、電気泳動媒体上の中間差異電圧値が、達成されることができる。図４に示されるように、いつ上部電極４１０および駆動電極４３０が、どの電源に接続されるかを慎重に調整することによって、７つの異なる電圧が、電気泳動媒体４２０に対して利用可能である。
【0051】
図４は、単一の駆動電極４３０のみを図示するが、この原理が、アクティブマトリクスバックプレーンとともに利用可能であるもの等、多くの駆動ピクセルを伴うシステムに対して拡張され得ることを理解されたい。しかしながら、特定のピクセルを横断する所望の電圧差を達成するために必要とされる上部電極電圧を調整することは、ピクセルの数が増加するにつれて、非常に急速に複雑になる。実践では、アクティブマトリクスバックプレーンを伴うトッププレーン切り替えは、トッププレーンおよびピクセル電極のための独立した電圧コントローラを使用し、個々のピクセル電極が、所望の波形を生じさせるために切り替えられている間、多くのフレームにわたって継続する上部電極の電圧サイクルを要求する。方法のさらなる詳細が、米国特許第１０，５９３，２７２号（参照することによってその全体として組み込まれる）において説明されている。
【0052】
ＡＣｅＰ（登録商標）の事例では、８つの主要色（赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンタ色、黄色、黒色、および白色）の各々は、４つの顔料の異なる配置に対応し、それによって、視認者に、白色顔料の視認側にあるそれらの着色顔料のみ（すなわち、光を散乱する顔料のみ）が見える。より具体的に、シアン色、マゼンタ色、および黄色粒子が、白色粒子の下方に存在するとき（図５における状況［Ａ］）、白色粒子の上方に粒子は、存在せず、ピクセルは、単に、白色を表示する。単一粒子が、白色粒子の上方にあるとき、その単一粒子の色が、図５における状況［Ｂ］、［Ｄ］、および［Ｆ］において黄色、マゼンタ色、およびシアン色でそれぞれ表示される。２つの粒子が白色粒子の上方に存在するとき、表示される色は、これらの２つの粒子のそれらの組み合わせである。すなわち、図５において、状況［Ｃ］では、マゼンタ色および黄色粒子は、赤色を表示し、状況［Ｅ］では、シアン色およびマゼンタ色粒子は、青色を表示し、状況［Ｇ］では、黄色およびシアン色粒子は、緑色を表示する。最後、全３つの着色粒子が、白色粒子の上方に存在するとき（図５における状況［Ｈ］）、全ての入射光は、３つの減法原着色粒子によって吸収され、ピクセルは、黒色を表示する。
【0053】
１つの減法原色が光を散乱させる粒子によってレンダリングされ得ることが可能であり、それによって、ディスプレイは、２つのタイプの光散乱粒子を備え、それらのうちの一方が白色であり、他方が着色であるであろう。しかしながら、この場合、白色粒子を覆う他の着色粒子に対する光散乱着色粒子の位置が、重要となるであろう。例えば、黒色をレンダリングすることにおいて（全３つの着色粒子が白色粒子を覆って位置するとき）、散乱着色粒子は、非散乱着色粒子を覆って位置することができない（そうでなければ、それらは、散乱粒子の背後、部分的または完全に隠され、レンダリングされる色は、散乱着色粒子であり、黒色ではないであろう）。２つ以上のタイプの着色粒子が、光を散乱する場合、黒色をレンダリングすることは容易ではないであろう。
【0054】
これらの色を作製するために、４つの顔料を適切な構成に並べ替えるための波形は、少なくとも７つの電圧レベル（高い正、中間の正、低い正、ゼロ、低い負、中間の負、高い負）を用いて最も良好に達成されることが見出されている。図６は、上で説明される４粒子カラー電気泳動ディスプレイシステムを駆動するために使用される（簡略化された形態での）典型的な波形を示す。そのような波形は、「プッシュプル」構造を有し、すなわち、それらは、反対極性の２つのパルスを備えている双極子から成る。それらのパルスの大きさおよび長さは、取得される色を決定する。一般に、「高い」電圧の大きさが高くなればなるほど、ディスプレイによって達成される色域は、より良好になる。「高」電圧は、典型的に、２０Ｖ～３０Ｖであり、より典型的に、約２５Ｖ、例えば、２４Ｖである。「中」（Ｍ）レベルは、典型的に、１０Ｖ～２０Ｖであり、より典型的に、約１５Ｖ、例えば、１５Ｖまたは１２Ｖである。「低」（Ｌ）レベルは、典型的に、３Ｖ～１０Ｖであり、より典型的に、約７Ｖ、例えば、９Ｖまたは５Ｖである。当然ながら、Ｈ、Ｍ、Ｌの値は、幾分、粒子の組成、および電気泳動媒体の環境に依存するであろう。いくつかの適用では、Ｈ、Ｍ、Ｌは、これらの電圧レベルを生じさせることおよび制御することを行うための構成要素のコストによって設定され得る。
【0055】
図６に示されるように、上部電極が、一定の電圧において保持される（すなわち、トッププレーン切り替えされない）場合、ＡＣｅＰ（登録商標）システムのための「単純な」波形であっても、駆動電子機器が、ディスプレイの選択されたピクセルの更新中、７つの異なる電圧（＋Ｈ、＋Ｍ、＋Ｌ、０、－Ｌ、－Ｍ、－Ｈ）をデータラインに提供することを要求する。７つの異なる電圧を送達することが可能であるマルチレベルソースドライバが、利用可能であるが、電気泳動ディスプレイのための多くの市販のソースドライバは、単一フレームの間、３つのみの異なる電圧（典型的に、正電圧、ゼロ、および負電圧）が送達されることを可能にする。
【0056】
当然ながら、図６の駆動パルスを用いて所望の色を達成することは、既知の状態からプロセスを開始する粒子次第であり、それは、ピクセル上に表示される最後の色である可能性は低い。故に、一連のリセットパルスが、駆動パルスに先行し、それは、第１の色から第２の色にピクセルを更新するために要求される時間量を増加させる。リセットパルスは、参照することによって組み込まれる米国特許第１０，５９３，２７２号により詳細に説明されている。これらのパルス（リフレッシュおよびアドレス）および任意のレストの長さ（すなわち、パルス間のゼロ電圧の期間）は、波形全体（全体波形にわたる時間に対する電圧の積分）がＤＣ平衡される（すなわち、経時的電圧の積分は、実質的にゼロである）ように選定され得る。ＤＣ平衡は、リセット段階において供給される正味インパルスが、（その段階中、ディスプレイが、特定の所望の色に切り替えられる）アドレス段階において供給される正味インパルスと大きさが等しく、符号が反対であるように、リセット段階におけるパルスおよびレストの長さを調節することによって達成されることができる。
【0057】
加えて、波形の前述の議論、具体的に、ＤＣ平衡の議論は、キックバック電圧の問題点を無視している。実際、前述のように、全てのバックプレーン電圧は、キックバック電圧ＶＫＢと等しい量だけ、電力供給源によって供給される電圧からオフセットされる。したがって、使用される電力供給源が、３つの電圧＋Ｖ、０、および－Ｖを提供する場合、バックプレーンは、実際、電圧Ｖ＋ＶＫＢ、ＶＫＢ、および－Ｖ＋ＶＫＢを受け取るであろう（ＶＫＢは、非晶質シリコンＴＦＴの場合、通常、負の数であることに留意されたい）。しかしながら、同じ電力供給源は、任意のキックバック電圧オフセットを伴わずに、＋Ｖ、０、および－Ｖをフロント電極に供給するであろう。したがって、例えば、フロント電極が、－Ｖを供給されるとき、ディスプレイは、最大電圧２Ｖ＋ＶＫＢおよび最小電圧ＶＫＢを経験するであろう。別個の電力供給源を使用してＶＫＢをフロント電極に供給する（コストがかかり、不便であり得る）代わりに、波形は、区分に分割され得、フロント電極は、正電圧、負電圧、およびＶＫＢを供給される。キックバックに加えて、
【0058】
（金属酸化物バックプレーンを用いた高電圧アドレス）
レール電圧を修正することは、４粒子電気泳動システムとは異なる電気光学性能を達成することにおいてある程度の柔軟性を提供するが、トッププレーン切り替えによって導入される多くの限界が存在する。例えば、典型的に、本発明のディスプレイを用いて白色状態を作製するために、より低い負電圧ＶＭ－が最大負電圧ＶＨ－の半分未満であることが好ましい。しかしながら、上記式に示されるように、トッププレーン切り替えは、より低い正電圧が、常時、最大正電圧の少なくとも半分であること、典型的に、半分を上回ることを要求する。
レール電圧を修正することは、４粒子電気泳動システムとは異なる電気光学性能を達成することにおいてある程度の柔軟性を提供するが、トッププレーン切り替えによって導入される多くの限界が存在する。例えば、典型的に、本発明のディスプレイを用いて白色状態を作製するために、より低い負電圧ＶＭ－が最大負電圧ＶＨ－の半分未満であることが好ましい。しかしながら、上記式に示されるように、トッププレーン切り替えは、より低い正電圧が、常時、最大正電圧の少なくとも半分であること、典型的に、半分を上回ることを要求する。
【0059】
トッププレーン切り替えの複雑性に対する代替解決策は、より高い電子移動度を有するあまり一般的ではない材料から制御トランジスタを製作し、それによって、トランジスタが、より大きい制御電圧、例えば＋／－３０Ｖを直接切り替えることを可能にすることによって提供されることができる。新たに開発されたアクティブマトリクスバックプレーンは、タングステン酸化物、スズ酸化物、インジウム酸化物、および亜鉛酸化物等の金属酸化物材料を組み込む、薄膜トランジスタを含み得る。これらの適用では、チャネル形成領域は、そのような金属酸化物材料を使用して、各トランジスタのために形成され、より高い電圧のより高速な切り替えを可能にする。そのようなトランジスタは、典型的に、ゲート電極と、ゲート絶縁フィルム（典型的に、ＳｉＯ２）と、金属ソース電極と、金属ドレイン電極と、少なくとも部分的にゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極に重なるゲート絶縁フィルムを覆う金属酸化物半導体フィルムとを含む。そのようなバックプレーンは、Ｓｈａｒｐ／Ｆｏｘｃｏｎｎ、ＬＧ、およびＢＯＥ等の製造業者から入手可能である。
【0060】
そのような適用のための１つの好ましい金属酸化物材料は、インジウムガリウム亜鉛酸素（ＩＧＺＯ）である。ＩＧＺＯ－ＴＦＴは、非晶質シリコンの２０～５０倍の電子移動度を有する。アクティブマトリクスバックプレーンにおいてＩＧＺＯ ＴＦＴを使用することによって、好適なディスプレイドライバを介して、３０Ｖより大きい電圧を提供することが可能である。さらに、少なくとも５つ、好ましくは、７つのレベルを供給することが可能であるソースドライバは、４粒子電気泳動ディスプレイシステムのための異なる駆動パラダイムを提供する。ある実施形態において、２つの正電圧、２つの負電圧、およびゼロボルトが存在するであろう。別の実施形態において、３つの正電圧、３つの負電圧、およびゼロボルトが存在するであろう。ある実施形態において、４つの正電圧、４つの負電圧、およびゼロボルトが存在するであろう。これらのレベルは、上で説明されるようなトッププレーンの切り替えによって課される限定を伴わず、約－２７Ｖ～＋２７Ｖの範囲内で選定され得る。
【0061】
金属酸化物バックプレーン等の高度バックプレーンを使用すると、好適なプッシュプル波形（すなわち、図６に説明されるような）を用いて、各ピクセルを直接アドレスすることが可能である。これは、各ピクセルを更新するために要求される時間を大幅に減らし、いくつかの事例では、６秒の更新を１秒未満に一変させる。いくつかの場合、アドレスのための始点を確立するために、リセットパルスを使用することが必要であり得る場合があるが、リセットは、より高い電圧において、より迅速に行われることができる。加えて、減らされた色の組を有する４色電気泳動ディスプレイでは、図６に示されるプッシュプル波形よりわずかにのみ長い特定の波形を用いて、第１の色から第２の色に直接駆動することが、可能である。
【0062】
（簡略化されたトッププレーン切り替え）
更新の時間の長さおよびフラッシネスを減らすために、フロントプレーン切り替えの複雑性は、利用可能な色をより少なくすることと引き換えに、減らされることができる。加えて、粒子は、電気泳動媒体内で有限の速さを有するので、双極子が印加される時間量も、色域のサイズに影響を与える。
更新の時間の長さおよびフラッシネスを減らすために、フロントプレーン切り替えの複雑性は、利用可能な色をより少なくすることと引き換えに、減らされることができる。加えて、粒子は、電気泳動媒体内で有限の速さを有するので、双極子が印加される時間量も、色域のサイズに影響を与える。
【0063】
図７は、簡略化されたトッププレーン切り替えパルスシーケンス（左上パネル）が使用されるそのような解決策を示し、簡略化されたバックプレーンパルスシーケンス（左側；下）は、単一のトッププレーンシーケンスに合致させられ、それによって、少なくとも異なる色を提供する。トッププレーンは、２つの電圧、すなわち、１つの正と１つの負との間で切り替えられる一方、バックプレーンは、３つの異なる電圧、すなわち、正、負、およびゼロをとることができる（図７では、電圧レベルは、相対的であり、すなわち、１、０、－１であるが、多くの事例では、非晶質シリコン薄膜トランジスタを含む商業用バックプレーンに関して典型的であるように、実際に、１５Ｖ、０、およびー５Ｖである）。バックプレーンパルスシーケンス（図７左）からトッププレーンのパルスシーケンスを差し引くことによって、図６の８色のシーケンス（図７右）が、達成されることに留意されたい。図６および図７のパルスシーケンスに関し、電気泳動流体は、負荷電である白色顔料と、正荷電であるマゼンタ色顔料およびシアン色顔料と、正または負荷電のいずれか、または本質的に中性であり得る黄色顔料とを含むことを理解されたい。他の色／電荷の組み合わせが、可能であり、波形は、それに応じて、調節されることができる。
【0064】
先に議論されるように、図７の波形では、少なくとも５つの異なる電圧が、要求される。アクティブマトリクス駆動環境では、これは、（ａ）特定の行が特定の時間に選択されているとき、５つの異なる電圧のうちのある選択肢を列に供給することによって、または、（ｂ）特定の行が第１回目に選択されているとき、より少数の（例えば、３つの）異なる電圧のうちのある選択肢を列に提供し、同じ行が第２回目に選択されているとき、電圧の異なる組を提供することによって、または、（ｃ）第１回目および第２回目の両方において、３つの電圧のうちの同じ選択肢を列に提供するが、第１回目と第２回目との間でフロント電極の電位を変更することによって達成され得る。選択肢（ｃ）は、特に、供給されるように要求される電圧のうちの少なくとも１つが、バックプレーン電子機器が支持できるより高いとき、役に立つ。
【0065】
トッププレーン切り替えを用いると、高い正電位および高い負電位を同時にアサートすることは、不可能であるので、バックプレーンの－／＋双極子に対して、トッププレーンの＋／－双極子をオフセットすることが必要である。図７に示される波形では、遷移毎に１つの双極子のみが存在する。これは、各双極子が、２つの可視光学変化をディスプレイにもたらすので、可能な最も少ない「閃光のような」波形を提供する。この場合、各行が、選択されているとき、５つの異なる電圧レベルがバックプレーン電極に供給されることができる場合、および、バックプレーン電子機器が必要とされる最高電圧を支持することができる場合、図７に示される様式で双極子をオフセットする必要はない。
【0066】
（循環させられるトッププレーン電圧を用いた駆動）
図７の駆動シーケンスに関して、トッププレーンに印加される電圧は、それぞれ、Ｖｔ＋およびＶｔ－と表され、バックプレーンに印加される電圧は、それぞれ、Ｖｂ＋およびＶｂ－と表され、｜Ｖｔ＋｜＝｜Ｖｔ－｜＝｜Ｖｂ＋｜＝｜Ｖｂ－｜＝Ｖである。故に、商業用バックプレーンに関して典型的であるように、最大供給電圧が＋／－１５ボルトであるとき、電圧は、電気泳動媒体を横断して、３０Ｖ、２８Ｖ、０Ｖ、－２８Ｖ、および－３０Ｖとなる。
図７の駆動シーケンスに関して、トッププレーンに印加される電圧は、それぞれ、Ｖｔ＋およびＶｔ－と表され、バックプレーンに印加される電圧は、それぞれ、Ｖｂ＋およびＶｂ－と表され、｜Ｖｔ＋｜＝｜Ｖｔ－｜＝｜Ｖｂ＋｜＝｜Ｖｂ－｜＝Ｖである。故に、商業用バックプレーンに関して典型的であるように、最大供給電圧が＋／－１５ボルトであるとき、電圧は、電気泳動媒体を横断して、３０Ｖ、２８Ｖ、０Ｖ、－２８Ｖ、および－３０Ｖとなる。
【0067】
しかしながら、トッププレーン電極およびバックプレーン電極の最大電圧の大きさ（すなわち、「レール」）は、同じである必要はない。例えば、レール電圧のオフセットは、ある公称最大電圧の大きさの値、すなわち、Ｖから計算されることができる。レール毎のオフセットは、ｗ、ｘ、ｙ、およびｚと表され得るが、ゼロ電圧レールが、ゼロに維持され、トッププレーンに印加されないと仮定される。
したがって、以下の通りである。
したがって、以下の通りである。
【数1】
【0068】
バックプレーン電圧を参照すると、トッププレーンがＶｔ＋に設定されているとき、高い、中程度、および低い大きさの３つの異なる負電圧が、電気泳動媒体に印加され得、それらは、ＶＨ－、ＶＭ－、およびＶＬ－と表される（すなわち、Ｖｂ－Ｖｔであり、Ｖｂは、上で示される３つの値のうちのいずれかをとり得る）。
これらの電圧は、以下の通りである。
トッププレーンが、Ｖｔ－に設定されているとき、使用可能な電圧は、以下の通りである。
トッププレーンが、０に設定されているとき、使用可能な電圧は、以下の通りである。
これらの電圧は、以下の通りである。
【数2】
【数3】
【数4】
【0069】
ｗ＝ｙおよびｘ＝ｚのとき、トッププレーンがＶｔ＋に設定されるか、Ｖｔ－に設定されるか、０に設定されるかに関わらず、ゼロ電圧状態を維持することが可能であることは、明白である。実践では、最適な色が取得されるべき場合、波形は、著しく大変な複雑性および長さを要求する。故に、トッププレーン切り替えパターンは、したがって、図７に図示されるものより、著しく複雑であることを要求する。しかしながら、１つの波形の長さより短い分だけ分離されたずれた開始時間を伴うディスプレイの異なる領域における同時の更新を要求する適用では、ある困難が、生じる。トッププレーン電位がディスプレイ全体にわたってアサートされるので、別の場所で先に始められた更新の終了前、ディスプレイの１つの領域で新しい更新を始めることは、不可能であり得る。
【0070】
それぞれがトッププレーン切り替えを要求する複数の同時更新を調整するという問題は、図８に図示されるように、波形を引き伸ばしながら、トッププレーン電圧を循環させることによって解決されることができる（ＶＴＥ＝上部電極電圧、ＶＤＥ１＝第１の駆動電極電圧、ＶＤＥ２＝第２の駆動電極電圧、ΔＶＤＥ１＝第１の駆動電極と上部電極との間の電気泳動媒体における電圧差、ΔＶＤＥ２＝第２の駆動電極と上部電極との間の電気泳動媒体における電圧差）。任意のフレーム内の任意のピクセル場所において、＋／－２４Ｖ、＋／－１５Ｖ、＋／－９Ｖ、または０Ｖを提供することが可能である７レベルバックプレーンのために先に作成された緑色の波形および黄色の波形は、循環させられるトッププレーン駆動のために修正された。コントローラは、図９に示されるように、＋１５Ｖ、－９Ｖ、および０Ｖ（すなわち、上記の式において、Ｖ＝１５Ｖ、ｗ＝ｙ＝０Ｖ、およびｘ＝ｚ＝６Ｖ）の連続フレームを上部電極に提供する。波形を引き伸ばし、第１および第２の駆動電極への電圧を上部電極サイクルと調整することによって、トッププレーン切り替えを使用して、２つの異なる駆動電極における同時色更新をもたらすことが、可能であった。
【0071】
上部電極が、＋１５Ｖにあるとき、電気泳動媒体に対して利用可能な電圧差は、－２４Ｖ、－１５Ｖ、－０Ｖである。上部電極が、－９Ｖにあるとき、電気泳動媒体に対して利用可能な電圧差は、２４Ｖ、９Ｖ、および０Ｖである。上部電極が、接地（０Ｖ）にあるとき、電気泳動媒体に対して利用可能な電圧差は、１５Ｖ、０Ｖ、および３番目における－９Ｖである［慣例により、電圧差は、ΔＶ＝Ｖ（駆動電極）－Ｖ（上部電極）である］。したがって、７つの電圧レベル、すなわち、＋／－２４Ｖ、＋／－１５Ｖ、および＋／－９Ｖ＋０Ｖが、利用可能であった。特定の駆動電極が、次の上部電極フレームを「待つ」必要があるとき、その駆動電極は、電気泳動媒体を横断する電圧差が、そのフレームに関してゼロであるように、上部電極と同じ電圧に設定されることに留意されたい。明白なこととして、これは、時間において、波形をより長くし、各「単純な」波形は、ここで、元々のマルチレベル波形より３倍長い更新を要求する。
【0072】
４粒子電気泳動システムのモデルを使用して、＋１５Ｖ、－９Ｖ、および０を伴う上部電極循環駆動が、７つの個々の駆動レベルおよび静的上部電極を有する同じシステムに対して試験された。その結果が、下で、表１および２において示され、図９Ａのグラフおよび図９Ｂのシミュレートされた色表において表される。
【表1】
【表2】
【0073】
表１および２を比較すると、より長い更新時間以外に、上部電極循環に関する犠牲は、ほとんど存在しないように思われる。実際、色域（色空間）は、実際のところ、上部電極循環方法に関して、わずかにより大きい。２つの方法間の差異はさらに、図９Ａおよび９Ｂを検討することによって可視化され得る。図９Ａでは、塗り潰された円は、７レベルドライバのＬ＊ａ＊ｂ＊測定値を表す一方、白抜き円は、循環させられる上部電極駆動のＬ＊ａ＊ｂ＊測定値を表す。図９Ａおよび９Ｂから分かり得るように、結果として生じる原色状態は、非常に類似する（塗り潰された円に対して白抜き円の位置を比較されたい）。最大の変化は、緑色原色（図９Ａの左中央）において見られ、この場合、緑色原色は、黄色に向かってかなりドリフトする。緑色原色に関する色状態の差異は、図９Ｂにおいても明白である。
【0074】
したがって、本発明は、トッププレーン切り替えを伴う、および伴わない電気泳動媒体を直接アドレスすることが可能であるフルカラー電気泳動ディスプレイと、そのような電気泳動ディスプレイのための波形とを提供する。これまで、本願の技術のいくつかの側面および実施形態が説明されたが、種々の改変例、修正例、および改良例が、当業者に容易に想起されるであろうことを理解されたい。そのような改変例、修正例、および改良例は、本願に説明される技術の精神および範囲内であるように意図される。例えば、当業者は、本明細書に説明される機能を実施する、および／または結果および／または利点のうちの１つ以上のものを取得するための種々の他の手段および／または構造を容易に想定し、そのような変形例および／または修正例の各々は、本明細書に説明される実施形態の範囲内であると見なされる。当業者は、単なる日常的実験を使用して、本明細書に説明される具体的実施形態の多くの均等物を認識すること、またはそれを確認することが可能であろう。したがって、前述の実施形態は、一例としてのみ提示され、添付の請求項およびその均等物の範囲内において、本発明の実施形態は、具体的に説明されるものと別様に実践され得ることを理解されたい。加えて、本明細書に説明される２つ以上の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法の任意の組み合わせも、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法が、互いに矛盾しない場合、本開示の範囲内に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【国際調査報告】