JP4790622B2 - Low residual voltage electro-optic displays - Google Patents

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本発明は、低残留電圧の電気光学ディスプレイ、および、電気光学ディスプレイの残留電圧を減少させる方法に関する。 The present invention relates to an electro-optic displays of the low residual voltage, and a method of reducing the residual voltage of the electro-optical display. 本明細書で使われる「残留電圧」という語は、アドレッシングパルス(電気光学媒体の光学状態を変化するために使われる電圧パルス)が終了した後に、ある種の電気光学ディスプレイに残る持続的電界あるいは減衰電界を指す。 The term "residual voltage" as used herein, after the ends (voltage pulse used to change the optical state of the electro-optic medium) addressing pulse, persistent electric field remains in certain electro-optic display or It refers to the attenuation field. このような残留電圧パルスは、電気光学ディスプレイに、望ましからぬ影響を与え得ること、特に、残留電圧は、いわゆる「ゴースト」現象を招き得る得ることが分かってきた。 Such residual voltage pulse, the electro-optic displays, that can have an undesirable effect, particularly, the residual voltage has been found that to obtain obtain lead to so-called "ghost" phenomenon. そのため、ディスプレイへの再書き込み後も、以前の像の痕跡が引き続き見える。 Therefore, after writing again to the display also, traces of the previous image is visible continue. 本発明は、特に電気光学ディスプレイへの使用を意図するが、これに限定する意図はない。 The present invention is particularly intended for use in electro-optic displays, it is not intended to be limited thereto.

電気光学ディスプレイは、電気光学材料の層を備える。 Electro-optic display comprises a layer of electro-optic material. 電気光学材料という用語は、本明細書では、映像技術で用いられる従来の意味で使われる。 The term electro-optical material is herein used in the conventional meaning as used in the imaging technique. 第一と第二のディスプレイ状態を有し、その両状態で少なくとも1つの異なる光学特性を有し、材料に電界を印加すると、第一のディスプレイ状態から第二のディスプレイ状態に変化する材料を指す。 First and has a second display state, has at least one different optical property in that both states, when an electric field is applied to the material, it refers to a material that changes from a first display state to a second display state . 光学的特性は、典型的には、人間の目による色の認識であるが、他にも、光の透過、反射、ルミネセンスなどの光学特性でも、あるいは、機械読み取りを意図したディスプレイにおいては、視覚範囲を超えた電磁波の波長反射率変化の意味で、偽色(pseudo−color)でもあり得る。 Optical properties, is typically a color recognition by the human eye, among others, light transmission, reflection, even in optical properties such as luminescence, or in the intended display machine reading, in the sense of the wavelength reflectivity change of the electromagnetic wave that exceeds the visual range may also be a false color (pseudo-color).

本発明のディスプレイにおいて、電気光学媒体は、典型的に固体である(このようなディスプレイは、以下、簡便のために、「固体電気光学ディスプレイ」と、言うこともある)。 In a display of the present invention, the electro-optic medium is typically a solid (such displays may hereinafter for convenience, as "solid electro-optic displays", also referred to). これは、電気光学媒体は、その内部に液体または気体で満たされた空間を有し得るし、有することが多いが、固体の外部表面を有するという意味において、典型的には、固体である。 This is the electro-optic medium to may have a space filled with liquid or gas therein, but often have, in the sense of having a solid external surface, typically a solid. それゆえ、「固体電気光学ディスプレイ」という語には、封入電気泳動ディスプレイ、封入液晶ディスプレイ、および、以下に議論するその他のタイプのディスプレイも含む。 Hence, the term "solid electro-optic display" encapsulated electrophoretic displays, encapsulated liquid crystal displays, and also includes other types of displays discussed below.

「灰色状態」という語は、本明細書では、映像技術で用いられる従来の意味で使われる。 The term "gray state" is herein used in the conventional meaning as used in the imaging technique. つまり、画素の両極端な光学状態の中間状態を指すが、必ずしも、黒白の両極端な状態間の黒−白変化を意味しない。 In other words, it refers to an intermediate state of the two extreme optical states of the pixels, not necessarily mean black and white change between black and white extremes conditions. 例えば、以下に参照する特許や公開出願の中には、極端な状態が、白と濃紺であり、中間的な「灰色状態」は、実質的には、薄青である電気泳動ディスプレイについて述べたものも、幾つかある。 For example, some of the patents and published applications referred to below, extreme condition, a white and dark blue, a intermediate "gray state" is essentially been described electrophoretic display is a thin blue things also, there are several. 実際に、既に述べたように、両極端の状態の変化は、全く色の変化でないこともある。 Indeed, as already mentioned, the change in extremes state, may not be changed at all in color.

「双安定」および「双安定性」という語は、本明細書では、第一と第二のディスプレイ状態を有し、その両状態で少なくとも1つの異なる光学特性を有するディスプレイ構成要素も含むディスプレイで用いられる当該分野での従来の意味で使われる。 The term "bistable" and "bistability", as used herein, the first and has a second display state, the display also include a display component having at least one different optical property in that both states used in the conventional meaning in the art to be used. ある限られた継続時間のアドレッシングパルス手段を用いて、その第一または第二のディスプレイ状態のいずれかを担うように、任意の所定の構成要素が駆動させられた後に、そのアドレッシングパルスが終了すると、その状態は、少なくとも数回(例えば、少なくとも4回)、つまり、ディスプレイ構成要素の状態を変化するのに必要なアドレッシングパルスの最小継続時間は続く。 Using addressing pulses means a limited duration, to bear any of the first or second display state, after any given element has been driven, when the addressing pulse has terminated , the condition is at least several times (e.g., at least 4 times), that is, the minimum duration of the addressing pulse required to change the state of the display component continues. 米国特許出願公開第2002/0180687号に示されているように、パーティクルベースの電気泳動ディスプレイで、グレースケール(gray scale)可能なものは、その両極端の黒と白のみならず、その中間的な灰色状態でも安定である。 As shown in U.S. Patent Application Publication No. 2002/0180687, the particle-based electrophoretic displays, grayscale (gray scale) can be ones not only black and white its extremes, thereof intermediate it is stable even in the gray state. 一部の他のタイプの電気光学ディスプレイにおいても、これと同じことが当てはまる。 Also in some other types of electro-optic displays, the same applies to this. このタイプのディスプレイは、双安定というより、正確には「多安定(multi−stable)」というが、簡便のために、「双安定」という語は、本明細書では、双安定、多安定の双方をカバーして用いられることがある。 This type of display, rather than a bi-stable, accurate to is referred to as a "multi-stable (multi-stable)", for the sake of convenience, the term "bi-stable", as used herein, bi-stable, multi-stable of it is sometimes used to cover both.

「インパルス」という語は、本明細書では、時間に対する電圧の積分であって、従来の映像技術における意味で用いられる。 The term "impulse" is used herein, a integral of voltage with respect to time, is used in the sense of the conventional imaging techniques. しかしながら、双安定電気光学媒体の中には、電荷トランスデューサとして機能するものもあり、このような媒体においては、インパルスの代替的な定義として、すなわち、時間にわたる電流の積分(これは、印加された全電荷と等しい)も使われ得る。 However, some bistable electro-optic media, also functions as a charge transducers, in such a medium, as an alternative definition of impulse, namely the integral (which is the current over time, is applied the total charge equal) may be used. インパルスの適切な定義は、媒体が電圧−時間インパルストランスデューサとして機能するのか、電荷インパルストランスデューサとして機能するのかに応じて、使われるべきである。 Appropriate definition of impulse, medium voltage - or to function as impulse transducers, depending on whether it functions as a charge impulse transducer should be used.

電気光学ディスプレイとしては、数タイプのものが知られている。 The electro-optic displays, those having the type is known. 電気光学ディスプレイのタイプの一つには、回転バイクロマル部材(rotating bichromal member)タイプがある。 For one type of electro-optic display, it is rotated bichromal member (rotating bichromal member) type. これは、例えば、米国特許第5,808,783号、同第5,777,782号、同第5,760,761号、同第6,054,071号、同第6,055,091号、同第6,097,531号、同第6,128,124号、同第6,137,467号および同第6,147,791号に記載されている(このタイプのディスプレイは、「回転バイクロマルボール(rotating bichromal ball)」ディスプレイと呼ばれることが多いが、上述した特許の一部では、回転部材は球形ではないため、「回転バイクロマル部材」と呼ぶ方が、より正確である)。 This, for example, U.S. Patent No. 5,808,783, the No. 5,777,782, the No. 5,760,761, the No. 6,054,071, the No. 6,055,091 , the No. 6,097,531, the No. 6,128,124, and has (this type of display is described in the Nos. 6,137,467 and EP 6,147,791, the "rotation by black circles ball but (rotating bichromal ball) "it is often referred to as a display, in some patents mentioned above, since the rotational member is not spherical, better referred to as" rotation bichromal member "is more accurate). このようなディスプレイは、数多くの小さなボディ(body)(典型的には、球形または円筒形)を用いている。 Such a display uses a large number of small bodies (body) (typically spherical or cylindrical). このボディは、異なった光学特性を有する2以上の部分、および、内部双極子を有する。 The body has two or more parts having different optical properties, and has an internal dipole. これらのボディは、マトリックス内の液体で満ちた液胞(vacuole)に懸濁し、ボディが自由に回転できるように、液胞は液体で満たされている。 These bodies are suspended in vacuoles (vacuole) filled with a liquid in the matrix, as the body can freely rotate, vacuoles are filled with liquid. ディスプレイに電界を印加すると、ボディは様々な位置へと回転し、画面を通して見えるボディの部分が変化するので、ディスプレイの外観が変化する。 When an electric field is applied to the display, the body is rotated into various positions, since the part of the body visible through the screen changes, the appearance of the display is changed. このタイプの電気光学媒体は、典型的には、双安定である。 This type of electro-optic medium is typically bistable.

別のタイプの電気光学ディスプレイは、エレクトロクロミック媒体を用いるものである。 Another type of electro-optic display is to use an electrochromic medium. 例えば、少なくとも一部は半導体金属酸化物で形成された電極、および、その電極に付着した可逆的に色変化可能な複数の染色分子を備えるナノクロミック膜の形をしたエレクトロクロミック媒体である。 For example, at least a portion electrode is formed in a semiconductor metal oxide, and a electrochromic medium in the form of Nanokuromikku membrane comprising reversibly color changeable plurality of dye molecules attached to the electrode. 例えば、O'Regan,B. For example, O'Regan, B. らによるNature 1991年、353、737頁、および、Wood,D. Nature 1991 years by et al., Pp. 353,737, and, Wood, D. によるInformation Display、18(3)、24頁(2002年3月)を参照。 Information Display, 18 (3) According to the, see page 24 (March 2002). また、Bach,U. In addition, Bach, U. らによるAdv. Adv by et al. Mater. Mater. 2002年、14(11)、845頁も参照。 2002, 14 (11), see also 845 pages. この種類のナノクロミック膜は、例えば、米国特許第6,301,038号、国際出願公開第WO01/27690号、および、米国特許出願第2003/0214695号に開示されている。 This type of Nanokuromikku film, for example, U.S. Patent No. 6,301,038, International Application Publication No. WO01 / 27690 Patent, and are disclosed in U.S. Patent Application No. 2003/0214695. この種類の媒体は、典型的には、双安定である。 This type of medium is typically bistable.

長年にわたって、活発な研究開発の対象となっていた電気光学ディスプレイで、別のタイプのものとしては、パーティクルベースの電気泳動ディスプレイがある。 Over the years, in the electro-optical display which has been the subject of active research and development, as those of another type, there is a particle-based electrophoretic display. これは、複数の荷電パーティクルが、電界の影響下で、懸濁流体を通じて動くものである。 This plurality of charged particles under the influence of an electric field, but move through a suspending fluid. 電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイに比べ、良好な輝度とコントラスト、広い視角、はっきりした双安定性、および、低消費電力という特性を有し得る。 Electrophoretic display, compared with a liquid crystal display, good brightness and contrast, wide viewing angle, clear bistability, and may have the characteristics of low power consumption. それにも関わらず、これらのディスプレイにおいて、長期的な画像の品質に関する問題があるため、その幅広い利用が妨げられてきた。 Nevertheless, in these displays, because of a problem regarding the quality of the long-term image, its widespread use has been hindered. 例えば、電気泳動ディスプレイを構成するパーティクルは定着(settle)する傾向があり、その結果、こうしたディスプレイの耐用年数は不十分である。 For example, particles that make up electrophoretic displays tend to settle (settle), as a result, the service life of such a display is insufficient.

上述のように、電気泳動媒体には、懸濁流体の存在が必要である。 As described above, the electrophoretic medium, requires the presence of a suspending fluid. 従来技術における電気泳動媒体のほとんどにおいて、この懸濁流体は液体であるが、電気泳動媒体は、気体の懸濁流体を用いても製造され得る。 In most of the electrophoresis medium in the prior art, this suspending fluid is a liquid, but electrophoretic media can be produced also by using a gas of suspending fluid. 例えば、Kitamura,T. For example, Kitamura, T. らによる「Electrical toner movement for electronic paper−like display」、 IDW Japan、2001年、Paper HCS1−1、および、Yamaguchi,Y. "Electrical toner movement for electronic paper-like display" by et al., IDW Japan, 2001 years, Paper HCS1-1, and, Yamaguchi, Y. らによる「Toner display using insulative particles charged triboelectrically」、IDW Japan、2001年、Paper AMD4−4を参照。 "Toner display using insulative particles charged triboelectrically" by et al., IDW Japan, 2001 years, see Paper AMD4-4. また、欧州特許出願第1,429,178号、同第1,462,847号、同第1,482,354号、および、同第1,484,625号、ならびに、国際出願公開第WO2004/090626号、同第WO2004/079442号、同第WO2004/077140号、同第WO2004/059379号、同第WO2004/055586号、同第WO2004/008239号、同第WO2004/006006号、同第WO2004/001498号、同第WO03/091799号、および、同第WO03/088495号も参照。 Further, European Patent Application No. 1,429,178, the No. 1,462,847, the No. 1,482,354, and, the No. 1,484,625, as well as, International Application Publication No. WO2004 / No. 090,626, the No. WO2004 / 079442, the No. WO2004 / 077140, the first WO2004 / 059379 Patent, the first WO2004 / 055586 Patent, the first WO2004 / 008239 Patent, the first WO2004 / 006006 Patent, the first WO2004 / 001498 refer to Japanese, the first WO03 / 091,799 Nos, and, also the No. WO03 / 088 495. このような気体ベースの電気泳動媒体は、パーティクルの定着によって、液体ベースの電気泳動媒体と同様の問題に陥りやすい。 Such gas-based electrophoretic media, by the fixing of particles, prone to the same problem as liquid-based electrophoretic media. それは、媒体がこのような定着を可能とする一方向で使われるとき、例えば、媒体が垂直面に配置されるようなサインにおいて使われるときである。 It when the medium is used in one direction to allow such a fixing, for example, is when used in sign as medium is arranged in a vertical plane. 実際、パーティクルの定着は、液体ベースの電気泳動媒体に比べ、気体ベースの電気泳動媒体において、より深刻な問題となって現れる。 In fact, fixing the particles, compared to liquid-based electrophoretic media, the gas-based electrophoretic media, appears as a more serious problem. なぜなら、気体の懸濁流体は液体の懸濁流体に比べ、粘性が低いので、電気泳動パーティクルが、より速く定着可能となるからである。 Because the suspending fluid of the gas compared to the suspending fluid of the liquid, due to the low viscosity, electrophoresis particles, because it is possible fixing faster.

Massachusetts Institute of Technology (MIT)およびE Ink Corporationに譲渡されたか、その名でなされた数多くの特許および特許出願で、最近公開されたものには、封入電気泳動媒体について述べてられている。 Massachusetts Institute of Technology or assigned to (MIT) and E Ink Corporation, a number of patents and patent application filed in the name, the those recently published, are not described encapsulated electrophoretic media. このような封入媒体は、数多くの小さなカプセルを含み、そのカプセルそれぞれは、液体懸濁媒体中に懸濁する電気泳動的に可動なパーティクルを含む内部相と、内部相を囲むカプセル壁を備える。 Such containment medium includes a number of small capsules, the capsule each comprise an internal phase containing electrophoretically movable particles suspended in a liquid suspending medium, a capsule wall surrounding the internal phase. 典型的には、カプセルは、2つの電極間に置かれたコヒーレントな層(coherent layer)を形成するポリマーバインダ(polymeric binder)の中に包み込まれている。 Typically, the capsule is enclosed in a coherent layer placed between two electrodes polymeric binder to form a (coherent layer) (polymeric binder). この種の封入媒体については、例えば、米国特許第5,930,026号、同第5,961,804号、同第6,017,584号、同第6,067,185号、同第6,118,426号、同第6,120,588号、同第6,120,839号、同第6,124,851号、同第6,130,773号、同第6,130,774号、同第6,172,798号、同第6,177,921号、同第6,232,950号、同第6,249,721号、同第6,252,564号、同第6,262,706号、同第6,262,833号、同第6,300,932号、同第6,312,304号、同第6,312,971号、同第6,323,989号、同第6,327,072号、同第6,376,828号、同第6,377,387号、 This type of containment medium may be, for example, U.S. Patent No. 5,930,026, the No. 5,961,804, the No. 6,017,584, the No. 6,067,185, the sixth , No. 118,426, the same No. 6,120,588, the same No. 6,120,839, the same No. 6,124,851, the same No. 6,130,773, the same No. 6,130,774 , the No. 6,172,798, the same No. 6,177,921, the same No. 6,232,950, the same No. 6,249,721, the same No. 6,252,564, the sixth, No. 262,706, the same No. 6,262,833, the same No. 6,300,932, the same No. 6,312,304, the same No. 6,312,971, the same No. 6,323,989, same No. 6,327,072, the same No. 6,376,828, the same No. 6,377,387, 第6,392,785号、同第6,392,786号、同第6,413,790号、同第6,422,687号、同第6,445,374号、同第6,445,489号、同第6,459,418号、同第6,473,072号、同第6,480,182号、同第6,498,114号、同第6,504,524号、同第6,506,438号、同第6,512,354号、同第6,515,649号、同第6,518,949号、同第6,521,489号、同第6,531,997号、同第6,535,197号、同第6,538,801号、同第6,545,291号、同第6,580,545号、同第6,639,578号、同第6,652,075号、同第6,657,772号、同第6,664,944号、同第6,680, No. 6,392,785, the same No. 6,392,786, the same No. 6,413,790, the same No. 6,422,687, the same No. 6,445,374, the second 6,445, 489 Patent, the same No. 6,459,418, the same No. 6,473,072, the same No. 6,480,182, the same No. 6,498,114, the same No. 6,504,524, the second No. 6,506,438, the same No. 6,512,354, the same No. 6,515,649, the same No. 6,518,949, the same No. 6,521,489, the first 6,531,997 Nos., the No. 6,535,197, the same No. 6,538,801, the same No. 6,545,291, the same No. 6,580,545, the same No. 6,639,578, the sixth , No. 652,075, the same No. 6,657,772, the same No. 6,664,944, the second 6,680, 25号、同第6,683,333号、同第6,704,133号、同第6,710,540号、同第6,721,083号、同第6,727,881号、同第6,738,050号、同第6,750,473号、同第6,753,999号、同第6,816,147号、同第6,819,471号および同第6,822,782号、ならびに、米国特許出願公開第2002/0019081号、同第2002/0060321号、同第2002/0060321号、同第2002/0063661号、同第2002/0090980号、同第2002/0113770号、同第2002/0130832号、同第2002/0131147号、同第2002/0171910号、同第2002/0180687号、同第2002/01806 No. 25, the same No. 6,683,333, the same No. 6,704,133, the same No. 6,710,540, the same No. 6,721,083, the same No. 6,727,881, the second No. 6,738,050, the No. 6,750,473, the No. 6,753,999, the No. 6,816,147, and Nos. No. 6,819,471 the second 6,822,782 No., and U.S. Patent application Publication No. 2002/0019081, the No. 2002/0060321, the No. 2002/0060321, the No. 2002/0063661, the No. 2002/0090980, the No. 2002/0113770, the No. 2002/0130832, the No. 2002/0131147, the No. 2002/0171910, the No. 2002/0180687, the first 2002/01806 88号、同第2003/0011560号、同第2003/0020844号、同第2003/0025855号、同第2003/0053189号、同第2003/0102858号、同第2003/0132908号、同第2003/0137521号、同第2003/0137717号、同第2003/0151702号、同第2003/0214695号、同第2003/0214697号、同第2003/0222315号、同第2004/0008398号、同第2004/0012839号、同第2004/0014265号、同第2004/0027327号、同第2004/0075634号、同第2004/0094422号、同第2004/0105036号、同第2004/0112750号および同第2004/ No. 88, the No. 2003/0011560, the No. 2003/0020844, the No. 2003/0025855, the No. 2003/0053189, the No. 2003/0102858, the No. 2003/0132908, the first 2003/0137521 Nos, the No. 2003/0137717, the No. 2003/0151702, the No. 2003/0214695, the No. 2003/0214697, the No. 2003/0222315, the No. 2004/0008398, the No. 2004/0012839 , the No. 2004/0014265, the No. 2004/0027327, the No. 2004/0075634, the No. 2004/0094422, the No. 2004/0105036, the No. 2004/0112750 and EP 2004 / 119681号、ならびに、国際出願公開第WO99/67678号、同第WO00/05704号、同第WO00/38000号、同第WO00/38001号、同第WO00/36560号、同第WO00/67110号、同第WO00/67327号、同第WO01/07961号、同第WO01/08241号、同第WO03/107,315号、同第WO2004/023195号、同第WO2004/049045号、同第WO2004/059378号、同第WO2004/088002号、同第WO2004/088395号および同第WO2004/090857号に記載されている。 No. 119,681, as well as, International Application Publication No. WO99 / ​​67678, the No. WO00 / 05704, the No. WO00 / 38000, the No. WO00 / 38001, the No. WO00 / 36560, the No. WO00 / 67110 issue, same No. WO00 / 67327, the No. WO01 / 07961, the No. WO01 / 08241, the No. WO03 / 107,315, the first WO2004 / 023195 Patent, the first WO2004 / 049045 Patent, the first WO2004 / 059378 Patent, the first WO2004 / 088 002 Patent, are described in the No. WO2004 / 088 395 and EP WO2004 / 090857.

前述した特許および特許出願の多くが、述べていることは、封入電気泳動媒体中のディスクリート(discrete)なマイクロカプセルを囲む壁は、連続相によって置換され得、電気泳動媒体は、電気泳動流体の複数のディスクリートな小滴およびポリマー材料の連続相を備えたいわゆるポリマー分散型電気泳動ディスプレイを製造できることと、たとえ、ディスクリートなカプセル膜が、それぞれ個別の小滴と連携していなくても、こうしたポリマー分散型の電気泳動流体のディスクリートな小滴は、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得ることである。 Many of the aforementioned patents and patent applications, it is mentioned, the walls surrounding the discrete (discrete`) microcapsules in inclusion electrophoretic medium may be replaced by a continuous phase, electrophoretic medium, the electrophoretic fluid and can be prepared a plurality of discrete droplets and so-called polymer-dispersed electrophoretic display with a continuous phase of a polymeric material, eg, discrete capsule membrane, respectively even if no conjunction with individual droplets, such polymers discrete droplets distributed electrophoretic fluid is to be regarded as capsules or microcapsules. 例えば、前述した第2002/0131147号を参照。 For example, see No. 2002/0131147 described above. 従って、本出願の目的として、このようなポリマー分散型電気泳動媒体は、封入電気泳動媒体の下位種(sub−species)として、見なされる。 Thus, for purposes of the present application, such polymer-dispersed electrophoretic medium, as a subspecies of encapsulated electrophoretic media (sub-species), it is considered.

関連するタイプの電気泳動ディスプレイとして、いわゆる「マイクロセル電気泳動ディスプレイ」がある。 A related type of electrophoretic display is a so-called "microcell electrophoretic display". マイクロセル電気泳動ディスプレイにおいては、荷電パーティクルと懸濁流体は、マイクロカプセルに封入されていないが、キャリア媒体(典型的には、ポリマーフィルム)の中に形成された複数の空洞の中に保持されている。 In microcell electrophoretic display, the charged particles and the suspending fluid is not encapsulated in microcapsules (typically, a polymeric film) carrier medium is retained within a plurality of cavities formed in the ing. 例えば、国際出願公開第WO02/01281号、および、米国特許出願公開第2002/0075556号(いずれも、Sipix Imaging, Inc.による)を参照。 For example, International Application Publication No. WO02 / 01281 Patent, and U.S. Patent Application Publication No. 2002/0075556 (both, Sipix Imaging, by Inc.) see.

前述したE InkとMITによる特許および特許出願の多くは、マイクロセル電気泳動ディスプレイおよびポリマー分散型電気泳動ディスプレイについて、検討している。 Many patents and patent applications by the aforementioned E Ink and MIT, the microcell electrophoretic displays and polymer-dispersed electrophoretic display, is considering. 「封入電気泳動ディスプレイ」という語は、このようなディスプレイのタイプ全てについて、呼ばれることもある。 The term "inclusion electrophoretic display" is, for all types of such a display, sometimes called. また、壁の形態について一般化するため、「微小空洞電気泳動ディスプレイ」とも、総称して記載され得る。 Further, in order to generalize the wall form, as "microcavity electrophoretic display" it may be described collectively.

電気光学ディスプレイの他のタイプとして、Philipsによるエレクトロウェッティングディスプレイがあり、2003年9月25日発行の雑誌「Nature」の記事に、「Performing Pixels: Moving Images on Electronic Paper」の題で、記載されている。 Other types of electro-optic displays, there is an electro-wetting display according to Philips, the article published September 25, 2003 of the magazine "Nature",: under the title of "Performing Pixels Moving Images on Electronic Paper", is described ing. また、同時係属出願の第10/711,802号(2004年10月6日出願)にも、このようなエレクトロウェッティングディスプレイは双安定に製造され得ることが示されている。 Also, No. 10 / 711,802 of co-pending application (Oct. 6, 2004 filed), such electrowetting display has been shown to be bi-stable production.

その他の種類の電気光学材料も、本発明において使用され得る。 Other types of electro-optic materials may also be used in the present invention. 特に関心を持たれているものとして、双安定の強誘電体液晶ディスプレイ(FLC)が業界で知られており、これは残留電圧の挙動を示す。 Particularly those interest, bistable ferroelectric liquid crystal displays (FLC) are known in the industry, which shows the behavior of the residual voltage.

電気泳動媒体は、不透明であることが多く(なぜなら、例えば、電気泳動媒体の多くにおいて、パーティクルは、画面を介した可視光の伝達を実質的に遮るから)、反射モードで作動するが、多くの電気泳動ディスプレイは、一つのディスプレイ状態が実質的に不透明で、一つのディスプレイ状態が光透過性であるような、いわゆる「シャッターモード」で作動するように、製造され得る。 Electrophoretic medium are often opaque (since, for example, in many electrophoretic media, the particles, because block the transmission of visible light through the screen to the substantially), but operates in a reflective mode, many electrophoretic display is a display state is substantially opaque, such as one display state is optically transparent, to operate in a so-called "shutter mode", can be manufactured. 例えば、前述した米国特許第6,130,774号および同第6,172,798号、ならびに、米国特許第5,872,552号、同第6,144,361号、同第6,271,823号、第6,225,971号および第6,184,856号を参照。 For example, the aforementioned U.S. Patent No. 6,130,774 and the No. 6,172,798, and U.S. Patent No. 5,872,552, the No. 6,144,361, the first 6,271, 823, referring to Nos 6,225,971 and No. 6,184,856. 誘電泳動ディスプレイは、電気泳動ディスプレイに似ているが、電界強度の変化に応じるもので、似たようなモードで作動し得る。 Dielectrophoretic display is similar to electrophoretic displays, those responsive to changes in the electric field strength, can operate in a similar such mode. 米国特許第4,418,346号を参照。 See US Patent No. 4,418,346. また、他の種類の電気光学ディスプレイも、シャッターモードで作動可能であり得る。 Other types of electro-optic displays also may be operable in shutter mode.

封入電気泳動ディスプレイまたはマイクロセル電気泳動ディスプレイは、クラスター化や定着といった従来型の電気泳動デバイスの不良モードを、典型的には被ることなく、更なる利点として、多種多様の柔軟で強固な基板上のディスプレイに印刷またはコーティングする能力などを有する。 Encapsulated electrophoretic display or microcell electrophoretic display, the failure mode of traditional electrophoretic devices such clustering or fixing, typically without suffering, as a further advantage, a wide variety of flexible and rigid substrates having such as the ability to print or coat the display. (「印刷(printing)」という語を用いる場合、あらゆる形式の印刷やコーティングを含むが、それだけに限定しないことを意図する。すなわち、パッチダイコーティング(patch die coating)、スロットまたは押し出しコーティング、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のような事前測定コーティング;ロール式ナイフ塗布、前進後進ロール塗布(forward and reverse roll coating)のようなロール塗布;グラビアコーティング;浸漬塗装;吹き付け塗装;メニスカスコーティング(meniscus coating);回転塗装;ブラシ塗装;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;静電印刷プロセス;感熱式印刷プロセス;イン (When using the word "print (printing)", including printing or coating of any type include, but are intended to be non-limiting. In other words, the patch die coating ( `patch die coating), slot or extrusion coating, slide or cascade knife over roll coating, roll coating such as forward reverse roll coating (forward and reverse roll coating);; coating, pre-determined coating, such as a curtain coating gravure coating; dip coating; spray coating; meniscus coating (meniscus coating); rotation painting; brushing; air knife coating; silk screen printing processes; electrostatic printing processes; thermal printing processes; in クジェット印刷プロセス;電気泳動堆積;および、その他の同様の手法である。)このように、これらの結果得られるディスプレイは、柔軟性を有し得る。 Kujetto printing process; electrophoretic deposition;. And other is the same technique) Thus, the display obtained these results may have flexibility. さらに、ディスプレイ媒体は、(様々な方法を使って)印刷され得るので、ディスプレイ自身は、安価に製造され得る。 Further, the display medium (with various methods) because it can be printed, the display itself can be manufactured inexpensively.

双安定または多安定挙動は、パーティクルベースの電気泳動ディスプレイや同様の挙動を示す他の電気光学ディスプレイ(このようなディスプレイは、以下、簡便のために、「インパルス駆動ディスプレイ」と、呼ばれ得る)において、従来型の液晶(「LC」)ディスプレイの双安定または多安定挙動とは、際立った対照をなす。 Bistable or multi-stable behavior, other electro-optic displays showing the electrophoretic display and similar behavior of particle-based (such displays may hereinafter for convenience, as "impulse-driven display" can be referred to) in, the bi-stable or multi-stable behavior of the conventional liquid crystal ( "LC") display, forms a sharp contrast. ねじれネマチック液晶(twisted nematic liquid crystal)は、双安定でも多安定でもないが、電圧トランスデューサとして機能する。 Twisted nematic liquid crystal (twisted nematic liquid crystal) is not also a multi-stable even bi-stable, functions as a voltage transducer. このようなディスプレイの画素に任意の電界を印加すると、以前に画素に存在したグレーレベルとは無関係に、画素に特定のグレーレベルを形成する。 The application of any electric field to a pixel of such a display, previously regardless of the gray level that existed in the pixel, to form a particular gray level pixel. さらに、LCディスプレイは、一方向に(非透過すなわち「暗」から透過すなわち「明」に)駆動されるのみである。 Furthermore, LC displays are (in transmission or "bright" from non-transmissive or "dark") in one direction is only driven. 明るい状態から暗い状態への逆変化は、電界の低減または除去によって、達せられる。 Reverse change from a bright state to a dark state, the reduction or elimination of the electric field, is achieved. 結局、LCディスプレイの画素のグレーレベルは、電界の極性には反応せず、その大きさにのみ反応し、実際、技術的理由のため、市販のLCディスプレイは、頻繁な間隔で、駆動電界の極性が逆になる。 Eventually, the gray level of a pixel of an LC display is not react to the polarity of the electric field, in response only to the size, in fact, for technical reasons commercial LC displays, at frequent intervals, the driving electric field polarity is reversed. これとは対照的に、双安定な電気光学ディスプレイは、第一の近似において、インパルストランスデューサとして機能し、画素の最終状態は、印加電界とその電界印加時間に依存するのみならず、電界印加前の画素の状態にも依存する。 In contrast, bistable electro-optic displays, in a first approximation, functions as an impulse transducer, the final state of the pixel, the applied electric field and not only depends on the electric field application time, before applying an electric field but also on the state of the pixel.

また、高解像度ディスプレイを得るためには、ディスプレイの個々の画素が、隣接する画素からの干渉なしに、アドレッシング可能でなければならない。 Further, in order to obtain a high-resolution display, individual pixels of the display, without interference from adjacent pixels should be addressed. この目的を達成する一つの方法は、トランジスタやダイオードのような非線形性要素のアレイ(array)を提供し、その少なくとも一つの非線形性要素が「アクティブマトリックス」ディスプレイを成すように、各画素と、関連していることである。 One way to achieve this objective is to provide an array (array) of the non-linear elements such as transistors and diodes, as at least one of nonlinear elements forms the "active matrix" display, each pixel, it is that you are related. 1つの画素を指定するアドレッシング電極あるいは画素電極は、関連する非線形要素を通じて、適切な電源に接続されている。 Addressing electrode or pixel electrode specify one pixel, through associated nonlinear element, and is connected to a suitable power source. 典型的には、非線形要素がトランジスタの場合、画素電極は、トランジスタのドレインに接続されている。 Typically, when the non-linear element is a transistor, the pixel electrode is connected to the drain of the transistor. これは本質的には任意で、画素電極はトランジスタのソースに接続され得るが、以下の記述ではこの配列を仮定する。 It is optional in nature, although the pixel electrode may be connected to a source of the transistor, it is assumed that this sequence in the following description. 従来、高解像度アレイにおいて、画素は、横列と縦列の二次元アレイで、配置されている。 Conventionally, in high resolution arrays, the pixels are in rows and columns of the two-dimensional array, it is arranged. それは、任意の特定画素は、1つの特定の横列および1つの特定の縦列の交差点によって、ただ1つのみに決定されるためである。 It any particular pixel, by one particular row and one particular column intersection is because only determined only one. 各縦列にある全てのトランジスタのソースは、単一の縦列電極に接続されており、各横列にある全てのトランジスタのゲートは、単一の横列電極に接続されている。 The source of all the transistors in each column are connected to a single column electrode, the gates of all the transistors in each row are connected to a single row electrode. また、横列にソース、縦列にゲートという配列も、従来型であるが、本質的には任意であって、望むのであれば、逆にすることも可能である。 The source in rows, also arranged that the gate in cascade, is a conventional, be any essentially, if desired, can be reversed. 横列電極は、横列ドライバに接続され、それは任意の瞬間に、1つの横列のみが選択されることを確保する。 Row electrodes are connected to a row driver, which at any given moment, only one row is to ensure that it is selected. つまり、選択された横列電極に、電圧を印加して、選択された横列にある全てのトランジスタが伝導性となることを確保し、その他の横列電極全てに、電圧を印加して、選択されなかった横列にある全てのトランジスタが伝導性がないことを確保する。 That is, the row electrode selected, by applying a voltage, to ensure that all of the transistors in the selected row becomes conductive, all other row electrodes, by applying a voltage, unselected all transistors in the row has to ensure that there is no conductivity. 縦列電極は、縦列ドライバに接続されている。 Column electrodes are connected in cascade driver. その縦列ドライバは、選択された横列にある画素が、その所望の光学状態となるようにドライブするために選択された様々な縦列電極電圧を割り当てる(place upon)(前述した電圧は、共通前面電極に比例し、従来は、非直線アレイから電気光学媒体の反対面上に提供され、ディスプレイ全体に(across)拡がっている。)「ラインアドレスタイム」として知られている事前に設定したインターバル経過後、選択されていた横列は選択されずに、次の横列が選択され、縦列ドライバの印加電圧は、ディスプレイの次のラインに書き込まれるように変化される。 Its column driver is a pixel in the selected row, assign different column electrodes voltages selected to drive so that its desired optical state (place upon) (voltage described above, the common front electrode proportional to, the prior art is provided by the non-linear array on the opposite surface of the electro-optic medium, the entire display has spread (across).) interval after which pre-set, known as the "line address time" , without being selected rows that was selected, is selected next row, the applied voltage of the column drivers are changed to be written in the next line of the display. このプロセスは、ディスプレイ全体が、横列毎に書かれるように繰り返される。 This process, the entire display is repeated as written in each row.

上述の第2003/0137521号は、直流(DC)の不均衡な波形がどのようにして残留電圧を発生させ得るか、および、この残留電圧はディスプレイ画素の開回路の電気化学ポテンシャル測定で確認される旨を記載している。 The No. 2003/0137521 described above, the DC or unbalanced waveform (DC) may How to generate a residual voltage, and, the residual voltage is verified by the electrochemical potential measurement of the open circuit of the display pixel describe the effect that.

上述した係属出願に延々と述べた理由から、電気光学ディスプレイを駆動するとき、均衡の取れたDCの駆動スキームを用いることが望ましい。 For the reasons mentioned endlessly in pending application described above, when driving an electro-optic display, it is desirable to use a drive scheme of balanced DC. すなわち、均衡の取れたDCとは、光学状態の任意のシークエンスにおいて、最終の光学状態が初期の光学状態とマッチする場合はいつも、印加電圧の積分がゼロとなるような性質を有するものである。 That is, the balanced DC, in any sequence of optical states, if the final optical state matches the initial optical state always integral of applied voltage has a property such that zero . これによって、電気光学層が体験する正味のDC不均衡が、既知の値によって制限されることが保証される。 Thus, the electro-optic layer is an imbalance DC net to experience, are guaranteed to be limited by the known value. 例えば、15Vで300msのパルスは、電気光学層を白色状態から黒色状態にするために、用いられ得る。 For example, 300 ms pulses at 15V, the electro-optic layer to the black state from the white state can be used. この変化後、画像層は4.5V−sのDC不均衡なインパルスを体験する。 After this change, the image layer will experience a DC imbalanced impulse 4.5V-s. このフィルムを白色に戻すとき、−15Vで300msのパルスが用いられるのであれば、画像層は、白色から黒色へ、および、黒色から白色への連続的変化の間にわたって、DC均衡である。 When returning the film to white, if the 300ms pulses are used at -15V, the image layer is from white to black, and, over a period of continuous change to white from black, a DC balance.

残留電圧は、電気泳動ディスプレイや他のインパルス駆動の電気光学ディスプレイにおいて、原因と結果の双方において、より一般的な現象であることが、今日では、分かってきた。 Residual voltage, in the electro-optical display of the electrophoretic display or other impulse driving in both cause and effect, to be more general phenomenon, today has been found. また、DC不均衡は、電気泳動ディスプレイの長期の寿命劣化の原因となることも、分かってきた。 In addition, DC imbalance, can cause long-term deterioration of life of the electrophoretic display also has been found.

残留電圧は、電気泳動ディスプレイにおいて、長期間(例えば、時間または日)にわたって、スイッチが切り替えられていなかったサンプルで始めることで、測定されてきた。 Residual voltage, in the electrophoretic display, over an extended period of time (e.g., hours or days), by starting with a sample switch has not been switched, have been measured. 電圧計が画素の開回路を横切るよう設置され、「基礎電圧」が読みとりで測定される。 Voltmeter is provided to cross the open circuit of the pixel, "basic voltage" is measured by reading. 次いで、電界が例えば、スイッチング波形で、画素に印加される。 Then, an electric field, for example, a switching waveform, is applied to the pixel. 波形が終了した直後に、電圧計は、連続する時間にわたって、開回路ポテンシャル測定に用いられ、測定で読まれた値と当初の基礎電圧との差が、「残留電圧」と、見なされる。 Immediately after the waveform is terminated, the voltage meter, over consecutive time, used in the open circuit potential measurements, the difference between the read value and the initial foundation voltage measurement, the "residual voltage", are considered.

残留電圧は、指数関数の和として、数学的に大雑把に近似され得る複雑な様式で減衰する。 Residual voltage, as a sum of exponential decays in a complex manner which may be mathematically roughly approximated. 典型的な実験では、約1秒間の間、電気光学媒体にわたって、15Vが印加された。 In a typical experiment, approximately 1 second period of, for electro-optical medium, 15V is applied. この電圧パルスの終了直後は+3Vと−3Vの間の残留電圧が測定され、1秒後は+1Vと−1Vの間の残留電圧が測定され、10分後には(基礎電圧に比較して)残留電圧はゼロに近い値であった。 Immediately after the end of the voltage pulse is measured residual voltage between + 3V and -3 V, after one second is measured residual voltage between + 1V and -1 V, after 10 minutes (as compared to the base voltage) residual voltage was close to zero.

「残留電圧」という語は、本明細書では、全体的な現象を指すのに便利な語として、ときどき用いられる。 The term "residual voltage" is used herein as a convenient term to refer to the overall phenomenon sometimes used. しかしながら、インパルス駆動型電気光学ディスプレイのスイッチング挙動にとっての基本は、電気光学媒体にわたる電圧インパルス(時間に対する電圧の積分)の印加である。 However, basic for the switching behavior of the impulse-driven electro-optic display is the application of a voltage pulse across the electro-optic medium (the integral of voltage with respect to time). 添付図面の図1に示すのは、時間対残留電圧の典型的なグラフである。 Shown in Figure 1 of the accompanying drawings is a typical graph of time versus residual voltage. ここで、残留電圧は駆動パルスの印加直後に、102で示されるピーク値に達し(図1の時間スケールは、基本的に任意である)、その後、図1の曲線104に示すように実質的に指数関数的に減衰する。 Here, immediately after the application of the residual voltage driving pulse, the peak value reached indicated by 102 (the time scale of FIG. 1, essentially is optional), then substantially as shown by curve 104 in FIG. 1 It decays exponentially to. かなりの時間にわたる残留電圧の持続は、曲線104の下の面積106によって示される「残留インパルス」に相当する。 Sustained considerable time over the residual voltage corresponds to the "residual impulse" represented by the area 106 under the curve 104. そして、厳密に言えば、残留電圧よりも、むしろ、この残留インパルスが、一般に残留電圧起因であると考えられている電気光学ディスプレイの光学状態に影響を及ぼしている。 And strictly speaking, than the residual voltage, but rather, the residual impulse, generally affecting the optical state of the electro-optic displays that are believed to be residual voltage due.

理論的には、残留電圧の影響は、直接、残留インパルスに対応するはずである。 Theoretically, the effect of residual voltage, direct, should correspond to the residual impulse. しかしながら、実際には、インパルススイッチングモデルは、低電圧時には正確さに欠け得る。 However, in practice, impulse switching model can lack accuracy at the time of low voltage. 幾つかの電気光学媒体においては、本明細書で述べる実験で用いられる好ましい電気泳動媒体も含め、小さな閾値を有する。 In some electro-optic media, including preferred electrophoretic medium used in the experiments described herein, having a small threshold. 例えば、約1Vの残留電圧では、駆動パルス終了後に、媒体の光学状態に顕著な変化が生じない。 For example, the residual voltage of about 1V, after completion of the driving pulse, no noticeable change in the optical state of the medium. このように、2つの同等の残留インパルスであっても、実際の結果が異なり得る。 Thus, even in two equivalent residual impulse may vary in actual results. また、残留電圧の影響を減らすためには、電気光学媒体の閾値を上げることが、有用であり得る。 Further, in order to reduce the effect of residual voltage, is possible to raise the threshold of the electro-optic medium may be useful. E Inkは、適切に「小さな閾値」の電気泳動媒体を製造してきたが、これは、典型的な利用で体験される残留電圧によって、ディスプレイが駆動パルス終了後、即座に変化するのを避けるためである。 E Ink is has been properly prepared the electrophoretic medium "small threshold", which, by a typical residual voltage is experienced in use, the display order to avoid changes after the end drive pulse, immediately it is. 閾値が不適切な場合や残留電圧があまりにも高い場合、ディスプレイは、キックバック現象/自己消去現象あるいは自己改善現象を示し得る。 If or when the residual voltage threshold is inappropriate is too high, the display may indicate kickback phenomenon / self-erase phenomenon or self improvement phenomenon.

残留電圧が小さな閾値未満であっても、次の像の更新が行われるときまで、残留電圧が相変わらず持続している場合は、像のスイッチングに深刻な影響を与える。 Even residual voltage is less than a small threshold, until the update of the next image is carried out, if the residual voltage is still persist, seriously affect the switching of the image. 例えば、電気泳動ディスプレイの像の更新時に、電気泳動パーティクルを動かすため、+/−15Vの駆動電圧が印加される場合を考える。 For example, when updating the image of the electrophoretic display, to move the electrophoretic particles, + / - consider the case where the driving voltage of 15V is applied. 前回の更新時から、+1Vの残留電圧が持続していると、駆動電圧は+15V/−15Vから、+16V/−14Vに、事実上、シフトされる。 Since the previous update, the residual voltage of + 1V persists, the driving voltage from + 15V / -15V, the + 16V / -14 V, virtually shifted. その結果、画素の有する残留電圧が正であるか負であるかによって、画素は暗状態または白色状態に偏ることになる。 As a result, depending on whether a negative or residual voltage having the pixel is positive, the pixel will be biased to the dark state or white state. さらに、この結果は、残留電圧の減衰速度によって、経過時間とともに変化する。 Furthermore, this result, the decay rate of the residual voltage, which changes over time. 前回の像の更新直後に、15V、300msの駆動パルスを使って、白色にスイッチされた画素の電気光学材料は、実際には16V、300msにより近い波形を体験し得る。 Immediately after updating the previous image, 15V, with a drive pulse of 300 ms, the electro-optic material of the switched pixel is white, in practice 16V, may experience a close waveform by 300 ms. その一方で、全く同じ駆動パルス(15V、300ms)を用い、1分後に白色にスイッチされた画素の材料は、実際には15.2V、300msにより近い波形を体験し得る。 On the other hand, using exactly the same driving pulses (15V, 300 ms), the white material of the switched pixel in one minute later, actually 15.2V, may experience a close waveform by 300 ms. その結果、両画素において、白色の陰影は顕著な差を生じ得る。 As a result, in both the pixels, a white shading can result in significant differences.

残留電圧の電界が、前回の像(例えば、白色背景に暗線)によって、多数の画素にわたって形成されたら、残留電圧も同様のパターンで、ディスプレイにわたって、配列され得る。 Field of the residual voltage, previous image (for example, dark lines on a white background) by, if it is formed over a large number of pixels, the same pattern is also residual voltage, across the display can be arranged. ここで実際的には、ディスプレイ性能における残留電圧の最も顕著な影響として、ゴーストがある。 Here In practice, the most pronounced effect of the residual voltage in the display performance, there is a ghost. 前述した問題であるDC不均衡(例えば、15V/15Vとならずに、16V/14Vとなる)に加え、この問題は、電気光学媒体が徐々に寿命劣化する原因となり得る。 Is the above-mentioned problem DC imbalance (e.g., without becoming a 15V / 15V, a 16V / 14 V) was added to this problem can cause the electro-optical medium is deterioration of life gradually.

ゴーストあるいは同様の視覚的影響は、光度計によって、光学的に測定され得る。 Ghost or similar visual effect by photometer can be measured optically. 携帯デバイスのディスプレイ画面において、同じ目標輝度の2つの隣り合う画素は、実際の輝度で、2L 未満の差(ここで、L は通常のICEによる定義で、 In the display screen of the mobile device, two adjacent pixels of the same target luminance, the actual luminance, wherein a difference of less than 2L * (, L * is defined by conventional ICE,
=116(R/R l/3 −16 L * = 116 (R / R 0) l / 3 -16
であって、Rは反射率で、R は標準反射率の値である)がある。 A is, R represents in reflectance, R 0 may be the value of the standard reflectance). ユーザによる不満を避けるためには、好ましくは、1L 未満、理想的には、0.3L 未満である。 To avoid frustration by the user, preferably, less than 1L *, ideally, less than 0.3 L *.

残留電圧が緩やかに減衰し、ほぼ一定である場合、その波形シフトの影響は、像の更新ごとに異なることはなく、現実には、急速に減衰する残留電圧よりも、ゴーストの形成が少なくなり得る。 Residual voltage gently attenuated, if it is almost constant, the influence of the waveform shift is not different for each update of the image, in reality, rapidly than the residual voltage decays, the formation of ghost is reduced obtain. このように、1つの画素を10分後に、別の1つの画素を11分後に更新するときに体験するゴーストは、1つの画素を即座に、別の1つの画素を1分後に更新するときに体験するゴーストに比べ、非常に小さい。 Thus, one pixel after 10 minutes, the ghost experience when updating another one pixel after 11 minutes, immediately one pixel, when updating a different one pixel after 1 minute compared to experience the ghost, very small. 逆に、残留電圧が急速に減衰し、次の更新前に、ゼロに近づくような場合、実際上、検知されるゴーストは生じないようになり得る。 Conversely, the residual voltage decay rapidly, before the next update, if such approaches zero, in practice, the ghost is detected may become no. したがって、実用目的においては、残留電圧が約0.2Vを超え、その継続時間が10msから1時間の間、より特定的には50msから10分の間である場合に、最も懸念が高まる。 Therefore, in the practical purposes, greater than a residual voltage of about 0.2V, while the duration of 1 hour from 10 ms, in the case more particularly between 10 minutes 50 ms, the most concern is increased.

上述の議論で明らかなように、残留電圧の影響は、残留インパルスを最小にすることで減らされる。 As is clear from the above discussion, the influence of the residual voltage is reduced by the remaining impulses to a minimum. 図1に示すように、これは、ピーク残留電圧を減らすか、減衰速度を速めるかによって、達成され得る。 As shown in FIG. 1, which may either reduce the peak residual voltage, depending accelerate decay rate can be achieved. 理論的には、残留電圧を瞬時に、かつ、駆動パルスの終了直後に、測定できれば、ピーク残留電圧は、駆動パルスの電圧と、大きさはほぼ等しく、正負が逆になるということは、予測され得る。 Theoretically, the instantaneous residual voltage, and, immediately after the end of the drive pulse, if measured, peak residual voltage, the voltage of the drive pulse, the size is substantially equal, that the positive and negative is reversed, prediction It may be. 実際には、残留電圧の大部分は非常に早く(例えば、20ms未満)減衰するので、実験的に測定される「ピーク」残留電圧は、かなり小さくなる。 In fact, most of the residual voltage is very fast (eg, less than 20 ms) so attenuated, "peak" residual voltage measured experimentally is considerably reduced. このように、「ピーク」残留電圧が実際に減らされ得るのは、(1)低電圧でディスプレイを作動するか、あるいは、(2)像の更新後の最初のミリ秒単位内に生じる非常に速い減衰を増やし、その結果、非常に低い残留インパルスを生じることによってである。 Thus, the "peak" residual voltage can actually reduced is (1) to operate the display with low voltage, or (2) image of the first occurring milliseconds within the unit very updated increase fast decay, and as a result, by producing a very low residual impulse. 本質的には、低電圧で作動する以外に、残留インパルスを減らす一つの主たる方法は、減衰速度を速めることである。 In essence, in addition to operating at low voltage, main method of one reducing residual impulse is to increase the rate of decay.

残留電圧の潜在的発生源は多数ある。 Potential sources of residual voltage are numerous. 残留電圧の主要な原因は、ディスプレイを形成する様々な層の材料のイオン分極であると、考えられている(しかし、本発明はこの考え方に決して囚われない)。 Major cause of the residual voltage, if it is ionic polarization of the material of the various layers forming the display, it is believed (although the invention is not caught means on this idea).

このような分極は、様々な方法で発生する。 Such polarization is generated in a variety of ways. 第一の分極(簡便のために、「I型」と呼ぶ)として、イオン二重層が材料界面にわたって、あるいは、隣接して、形成される。 (For convenience, referred to as "Type I") the first polarization as, for ion double layer material interface, or adjacent, are formed. 例えば、インジウム−スズ−酸化物(「ITO」)の陽極電位は、隣接する積層粘着剤に、陰イオンの対応する分極層を形成し得る。 For example, indium - tin - anodic potential of oxide ( "ITO") is a lamination adhesive adjacent, to form the corresponding polarization layer of anions. このような分極層の減衰速度は、粘着剤の積層にある分離イオンの再結合と関連している。 Decay rate of such polarization layer is associated with the recombination of separating ions in the lamination of the adhesive. このような分極層の幾何学形態は、界面の形状によって決定されるが、典型的には、事実上、平面状である。 Geometric forms of such polarization layer is determined by the shape of the interface, typically, in effect, is planar.

分極の第二の種類(「II型」)として、単一材料におけるノジュール、結晶、あるいは、その他の種類の材料不均一性が、イオンが周囲の材料よりも遅く動き得る領域となる結果、生じるものがある。 As a second kind of polarization ( "Type II"), nodules in a single material, crystalline, or other type of material non-uniformity, a region in which ions can move slower than the surrounding material results in there are things. イオン移動速度が違うため、結果として、媒体のバルク内の電荷分極の度合いが異なり得る。 Since the ion transfer rate is different, as a result, it may have different degrees of charge polarization in the bulk of the medium. こうして、分極は、単一のディスプレイ構成要素であっても生じ得る。 Thus, the polarization can occur even in a single display component. このような分極は、実質的に、事実上、局在化しているか、層全体にわたって分散しているかであり得る。 Such polarization is substantially, virtually either localized, it may be either dispersed throughout the layer.

分極の第三のタイプ(「III型」)として、分極は、任意の特定種類のイオンの電荷移動に対するバリアとなる任意の界面で、生じ得る。 As a third type of polarization ( "Type III"), polarization, with optional surfactant which is a barrier to charge transfer of any particular type of ions can occur. このような界面の重要な例は、微小空洞電気泳動ディスプレイにおいて、境界である。 Important examples of such surfactants are the microcavity electrophoretic displays, which is a boundary. それは、懸濁媒体とパーティクルとを含む電気泳動懸濁液(「内側相」)、および、壁と粘着剤とバインダとを含む周囲の媒体(「外側相」)の間の境界である。 It electrophoretic suspension comprising a suspension medium and particle ( "inner phase"), and a boundary between the surrounding medium containing wall and an adhesive, a binder ( "outer phase"). 多くの電気泳動ディスプレイにおいて、内側相は疎水液体であるのに対し、外側相はゼラチンのようなポリマーである。 In many electrophoretic displays, the inner phase whereas a hydrophobic liquid, the external phase is a polymer, such as gelatin. 内側相に存在するイオンは、典型的には、外側相に不溶性で、不拡散性であり、また、その逆も成り立つ。 Ions present in the internal phase is typically insoluble in the outer phase is a non-diffusible, also vice versa. このような界面に垂直な電界を印加すると、正負が逆の分極層は、その界面の両側に蓄積される。 Upon application of an electric field perpendicular to this interface, positive and negative reverse polarization layer is accumulated on both sides of the interface. 印加電界が除去されたとき、その結果得られる非平衡な電荷分布は、残留電圧電位として測定可能となる。 When the applied electric field is removed, resulting nonequilibrium charge distribution obtained becomes measurable as residual voltage potential. この電位は、界面の両側の2つの相にあるイオン移動度によって、決定される緩和時間とともに、減衰する。 This potential, the ion mobility in the two phases on either side of the interface, relaxation with time to be determined, attenuated.

分極は、典型的には、駆動パルス時に生じる。 Polarization typically occurs during driving pulses. 典型的には、各像の更新は、残留電圧に影響を与えるイベントである。 Typically, the update of each image is an event that affects the residual voltage. 正の波形電圧は、電気光学媒体にわたる残留電圧を形成し得る。 Positive waveform voltage may form a residual voltage across the electro-optic medium. この残留電圧は、後述のように、特定の電気光学ディスプレイに応じて、同じ極性か反対の極性(あるいは、ほぼゼロ)である。 This residual voltage, as described below, depending on the particular electro-optical display, the same polarity or opposite polarity (or almost zero) is.

分極は、電気泳動ディスプレイまたは別の電気光学ディスプレイ内の多数の場所で生じ、主として界面および材料不均一個所で生じ、その各場所は、それ自身の減衰時間の特性スペクトルを有することは、先の議論で明らかになる。 Polarization occurs at multiple locations of an electrophoretic display or other in electro-optic displays, occurs mainly surfactants and material nonuniformity location, each location is to have the characteristic spectrum of its own decay time, previously It becomes apparent in the discussion. ここで、電気活性な構成要素(例えば、電気泳動懸濁液)に対する電圧源の配置(換言すれば、分極電荷分布)と、各種類の電荷分布間での電気的結合の度合いや懸濁液を介したパーティクルの動き、あるいは、その他の電気光学的活性度に依存して、様々な種類の分極が、多かれ少なかれ、悪影響を与える。 Here, the electro-active component (e.g., electrophoretic suspension) (in other words, the polarization charge distribution) disposed in the voltage source relative to the degree of electrical coupling between each type of charge distribution or suspension the through the particles of the motion or, depending on the other electro-optical activity, various kinds of polarization, more or less, adverse effects. 電気泳動ディスプレイは、荷電パーティクルの動きによって、作動するので、本質的に、電気光学層の分極の原因となる。 Electrophoretic display, the motion of the charged particles, so operates, essentially, causing polarization of the electro-optic layer. ある意味で、好ましい電気泳動ディスプレイとは、ディスプレイ内に存在する残留電圧が常にゼロであるディスプレイではなく、むしろ、残留電圧が望ましくない電気光学的挙動の原因とならないディスプレイである。 In a sense, the preferred electrophoretic display, rather than the display residual voltage is always zero that is present in the display, but rather, is a display that does not cause the electro-optical behavior residual voltage is undesirable. 理想的には、残留インパルスは最小とされ、残留電圧は1V未満に下げ、好ましくは0.2V未満であって、1秒以内であり、好ましくは50ms以内である。 Ideally, the residual impulse is minimized, the residual voltage is reduced to less than 1V, a preferably less than 0.2V, is within 1 second, it is preferably within 50 ms. これによって、像の更新の間に最小の休止(pause)を導入することで、電気泳動ディスプレイは、残留電圧の影響を心配することなく、光学状態の間の全ての変移を達成し得る。 Thus, by introducing a minimum pause (pause) during the update of an image, electrophoretic display, without fear of influence of residual voltage, it can achieve all the transitions between optical states. 電気泳動ディスプレイをビデオ速度で、あるいは、+/−15V未満で作動するためには、これらの理想的な値は、相応に下げられるべきである。 In electrophoretic displays a video rate or, + / - in order to operate below 15V, these ideal values ​​should be lowered accordingly. 同様の考え方は、他の種類の電気光学ディスプレイにおいても、適用する。 Similar considerations also in other types of electro-optic displays, apply.

要約すると、現象としての残留電圧は、少なくとも、実質的に、ディスプレイ材料構成要素内で、その界面あるいは材料そのものの内部で、生じるイオン分極の結果である。 In summary, the residual voltage of the phenomenon, at least substantially, in the display material component, in the interior of the interface or material itself, is a result of the resulting ionic polarization. このような分極は、概ね50msから約1時間の間のメゾ時間スケールにわたって持続するとき、特に問題である。 Such polarization, when generally last for meso time scale between about 1 hour from 50 ms, which is a particular problem. 残留電圧は、様々な方法で生じる像のゴーストあるいは視覚的影響として、それ自身現れ得る。 Residual voltage, as a ghost or visual impact of the image resulting in a variety of ways, may appear itself. また、像の更新間の経過時間によって、その深刻度合いは変化し得る。 Further, the elapsed time between updates of the image, the serious degree may vary. また、残留電圧は、DC不均衡を形成することも、最終的なディスプレイ寿命を短くすることもあり得る。 Further, the residual voltage is to form the DC imbalance may also sometimes be shortened final display life. 残留電圧の影響は、したがって、一般に、電気泳動デバイスまたは別の電気光学デバイスの品質に悪影響を及ぼす。 Influence of the residual voltage, therefore, generally, adversely affect the quality of the electrophoresis device or another electro-optical device. したがって、残留電圧自身を最小化することと、残留電圧の影響がデバイスの光学状態に及ぼす感度を最小化することが望ましい。 Thus, the minimizing the residual voltage itself, it is desirable that the influence of the residual voltage to minimize the sensitivity on the optical state of the device.

残留電圧から生じるゴーストや視覚的影響の低減や除去に向けたアプローチが、前述のE Inkの特許出願に記載されている。 Approach to reduce or eliminate the ghosting and visual effects resulting from the residual voltage is described in patent application of the aforementioned E Ink. 例えば、前述の第2003/0137521号、および、2004年6月29日に出願した同時係属出願番号のPCT/US2004/21000号(対応する国際特許出願PCT/US2004/21000号も参照)には、いわゆる「レール安定」駆動スキームについて、記載している。 For example, No. 2003/0137521 described above, and, in 2004, June 29, co-pending application number PCT / US2004 / 21000 issue was filed (see also the corresponding International Patent Application No. PCT / US2004 / 21000 issue) is, for the so-called "rail stable" drive scheme, it is described. その中で、電気光学媒体は、「光学レール」(電気光学媒体の両極端な光学状態)の1つに、周期的に駆動される(driven)。 Among them, the electro-optic medium in one of the "optical rails" (two extreme optical state of the electro-optic medium) is periodically driven (driven). ここで、小さな残留電圧は、光学状態に明確な影響を与えない。 Here, a small residual voltage does not give a clear effect on the optical state. 2004年4月30日に出願した同時係属出願番号第10/837,062号(対応する国際特許出願PCT/US2004/13573号も参照)は、電気泳動媒体のカプセル高さと色素レベルの制御について述べている。 Copending Application No. filed on April 30, 2004 No. 10 / 837,062 (see also the corresponding International Patent Application No. PCT / US2004 / 13573), the said control of the capsule heights and a dye level of the electrophoretic medium ing. これは、黒色と白色にスイッチするときに、小さな残留電圧によって、顕著な光学変化が生じないようにするためである。 This means that when switching to black and white, with a small residual voltage, in order to prevent the occurrence noticeable optical change.

このようなアプローチは、単色ディスプレイに有効であるが、残留電圧の根本原因を解決するものではない。 Such an approach is effective for monochrome display, does not solve the root cause of the residual voltage. さらに、グレースケールやカラーディスプレイに対しては、何らかの役に立つが、これらのアプローチは、システムをグレーレベルにアドレッシングする問題を完全に解決するには至らない。 Moreover, for gray-scale or color displays, but some useful, these approaches does not lead to solve completely the problem of addressing the system to gray levels. なぜなら、電気泳動ディスプレイのグレーレベルは、典型的には、パーティクル速度の差を修正する物理的壁の恩恵を受けることなく、白色パーティクルと黒色パーティクルの混合率に依存するからである。 This is because the gray level of the electrophoretic display typically without benefit of physical walls to correct the difference in particle velocity, is dependent on the mixing ratio of the white particles and black particles. それゆえ、グレースケールのアドレッシングは、典型的には、目標波形と電気泳動媒体によって体験される実際の電圧との小さな差に、より影響を受けやすい。 Therefore, gray scale addressing is typically a small difference between the actual voltage is experienced by the target waveform and the electrophoretic medium, more sensitive.

前述した第2003/0137521号に記載の方法で、残留電圧は測定され、残留電圧がゼロである状態を達成するために、均衡修正インパルス(corrective balancing impulse)が各像変化の直後、あるいは、周期的に適用される。 By the method described in No. 2003/0137521 described above, residual voltage is measured, in order to achieve a state residual voltage is zero, immediately after equilibrium modified impulse (corrective balancing impulse) is the image change, or cycle It is applicable. これは、単色アドレッシングの場合も、グレースケールアドレッシングの場合も有用である。 This is also the case of the monochromatic addressing, it is useful in the case of gray scale addressing. しかしながら、前述の第2003/0137521号に記載された方法を用いて残留電圧を測定するのは、常に、実用的であるとは限らない。 However, to measure the residual voltage by using the method described in 2003/0137521 mentioned above is always not always practical.

本発明が追求するのは、電気光学ディスプレイ用に、追加のアドレッシング方法論の提供である。 To pursue the present invention, the electro-optical displays, the provision of additional addressing methodology. この方法論は残留電圧によって生じるゴーストを減らすが、画素レベルの残留電圧の測定を必要としない。 The methodology reduces the ghost caused by the residual voltage, but does not require measurement of the residual voltage of the pixel level. また、本発明が追求するのは、電気光学ディスプレイ用に、追加のアドレッシング方法論の提供である。 Further, to pursue the present invention, the electro-optical displays, the provision of additional addressing methodology. この方法論は残留電圧を測定するが、前述した測定方法および残留電圧の代替の測定方法を改善する。 The methodology for measuring the residual voltage, but improves the alternative method of measuring the measurement method and the residual voltage mentioned above. 本発明の方法は、電気泳動ディスプレイにおいてよりも、電気光学ディスプレイにおいて、有用であり得る。 The method of the present invention, than in the electrophoretic display, the electro-optic displays may be useful. さらに、本発明が追求するのは、残留電圧を最小化する電気光学材料、製造方法、設計の提供である。 Furthermore, to pursue the present invention, the electro-optic material to minimize the residual voltage, a method of manufacturing, the provision of design. 残留電圧の削減は、ピーク残留電圧の削減、電圧減衰速度の加速、あるいは、これらの任意の組合せによって、達成され得る。 Reduction of the residual voltage, reduction in peak residual voltage, accelerating voltage decay rate, or any combination thereof, may be achieved.

本発明は、残留電圧が生じる電気泳動ディスプレイおよび別の電気光学ディスプレイに、アドレッシングの改善方法を提供する。 The present invention relates to an electrophoretic display and other electro-optic displays residual voltage is generated, provides improved methods of addressing. また、本発明は、残留電圧が生じる電気泳動ディスプレイおよび別の電気光学ディスプレイに、表示電子回路(display electronics)の改善を提供する。 Further, the present invention is to electrophoretic displays and other electro-optic displays residual voltage is generated, to provide improved display electronics (display electronics).

一つの側面として、本発明は、複数の画素を有する双安定な電気光学ディスプレイの駆動方法を提供する。 As one aspect, the present invention provides a method of driving a bistable electro-optic display having a plurality of pixels. この画素のそれぞれは、少なくとも2つのグレーレベルを表示可能である。 Each pixel is capable of displaying at least two gray levels. 本方法は、ディスプレイの各画素に、その画素の初期グレーレベルと最終グレーレベルによって、決定された波形を適用することを包含する。 The method to each pixel of the display encompasses the initial gray level and the final gray level of the pixel, applying the determined waveform. 特定の初期グレーレベルから、特定の最終グレーレベルへの少なくとも1つの変化において、少なくとも互いに異なる第一の波形と第二の波形が利用できる。 From specific initial gray level, at least one change to a particular final gray level, at least a different first waveform and the second waveform can be utilized. 本発明の本側面によると、変化が進行する画素の残留電圧は、変化前に決定され、第一の波形または第二の波形は、決定された残留電圧に依存する変化のために用いられる。 According to this aspect of the present invention, the residual voltage of the pixel change progresses is determined before the change, the first waveform or the second waveform are used for the change that depends on the determined residual voltage.

本発明の本側面は、以下、簡便のために、本発明の「波形選択」方法と称し得る。 This aspect of the invention may hereinafter for convenience be referred to as "waveform selection" method of the present invention. この波形選択方法の好ましい変種(以下、簡便のために、本発明の「滞留時間波形選択」方法と呼ぶ)として、特定化された変化に用いられる第一の波形または第二の波形の選択は、関連画素の滞留時間に基づくものである。 Preferred variants of the waveform selection process (hereinafter, for convenience, referred to as "dwell time waveform selection" method of the present invention) as, the selection of the first waveform or the second waveform used to change that is specialized is based on the residence time of the associated pixel. すなわち、関連画素が変化前の初期グレーレベルであり続けた時間に基づくものである。 That is based on the time associated pixel remained the initial gray level before the change. 画素が、所定インターバルより短い間、その初期グレーレベルであり続ける場合、第一の波形が使われ、画素が、所定インターバルより長い間、その初期グレーレベルであり続ける場合、第二の波形が使われる。 Pixels, while shorter than the predetermined intervals, if remains in its initial gray level, the first waveform is used, the pixel is longer than a predetermined interval, if remains in its initial gray level, the second waveform is used divide. 滞留時間の波形選択方法は、2つを超える波形が、同じ変化する場合にも、当然用いられ得る。 Waveform selection method of residence time, the waveform more than two, even if the same change can be used of course. このように、滞留時間の波形選択方法の一形式において、関連する変化では、少なくとも、第一、第二および第三の波形で、全てがお互いに異なる波形が使われる。 Thus, in one form of the waveform selection process residence time, the changes involved, at least a first, a second and a third waveform, the different waveforms all with each other are used. 画素が、第一の所定インターバルより短い間、初期グレーレベルであり続ける場合、第一の波形が使われ、画素が、その第一の所定インターバルより長く、第二の所定インターバルより短い間、初期グレーレベルであり続ける場合、第二の波形が使われ、そして、画素が、第二の所定インターバルより長い間、その初期グレーレベルであり続ける場合、第三の波形が使われる。 If the pixel is, for less than the first predetermined interval, to remain at the initial gray levels, the first waveform is used, the pixel is longer than the first predetermined interval, for less than a second predetermined interval, the initial If remain a gray level, the second waveform is used, then the pixel is longer than the second predetermined interval, if remains in its initial gray level, a third waveform is used. 第一と第二の所定インターバルは、用いられる特定の波形と電気光学ディスプレイよって、当然、異なってくる。 First and second predetermined interval, by specific waveforms and electro-optical displays used, of course, different come. しかしながら、第一の所定インターバルは約0.3秒〜約3秒の範囲であり、第二の所定インターバルは約1.5秒〜約15秒の範囲であり得る。 However, the first predetermined interval is in the range of from about 0.3 seconds to about 3 seconds, the second predetermined interval may range from about 1.5 seconds to about 15 seconds.

本発明の波形選択方法は、前述の第2003/0137521号に記載のように、ルックアップテーブルを用いて、実行され得る。 Waveform selection method of the present invention, as described in No. 2003/0137521 described above, using a look-up table, may be performed. このように、波形選択方法は、 Thus, the waveform selection method,
画素のグレーレベル間で可能な変化のそれぞれにおいて、該変化のために使われる前記1つ以上の波形を表すデータを含むルックアップテーブルを格納することと、 In each of the possible changes among gray levels of the pixels, and storing the look-up table containing data representing the one or more waveforms used for said change,
各画素の少なくとも初期状態を表す初期状態データを格納することと、 And storing the initial state data representing at least an initial state of each pixel,
各画素がその初期状態に留まっている期間を表す滞留時間データを格納することと、 And that each pixel is stored in the residence time data representing the time that remains in its initial state,
該ディスプレイの少なくとも1画素の所望の最終状態を表す入力信号を受け取ることと、 And receiving an input signal representing a desired final state of at least one pixel of the display,
該1画素の該初期状態から該1画素の該所望の最終状態に変換するために必要な波形を表し、該初期状態データ、該滞留時間データおよび該入力信号に依存する出力信号を該ルックアップテーブルから決定されるように生成することとを包含し得る方法である。 A waveform necessary for converting the initial state of said one pixel to the final state of said desired the 1 pixel, the look-up an output signal dependent on the initial state data, the dwell time data and the input signal a method may include and generating as determined from the table.

本発明のこのような「ルックアップテーブル波形選択」方法は、ルックアップテーブル方法の選択的な局面の任意のものを用い得る。 Such "look-up table waveform selection" method of the present invention may use any of the optional aspects of the look-up table method. この点については、前述の第2003/0137521号および第PCT/US2004/21000号、ならびに、同時係属中で2004年3月31日出願の第10//814,205号(対応する国際特許出願第WO2004/090857号も参照)に記載されている。 In this regard, the 2003/0137521 and EP PCT / US2004 / 21000 Patent mentioned above, as well as 10 // No. 814,205, filed March 31, 2004 in co-pending (the corresponding international patent application It is described in reference also) No. WO2004 / 090,857. また、上述の一般的考え方に囚われることなく、この波形選択方法は、これら同時係属出願に記載のルックアップテーブル方法の前の状態、温度補償、および、寿命補償の局面を、特定的に利用し得る。 Further, without being bound by the general concept described above, the waveform selection method, the previous state of the look-up table method described in these copending applications, temperature compensation, and, aspects of life compensation, specifically using obtain. このように、ルックアップテーブルの波形選択方法は、各画素の初期状態に先立つ該各画素の少なくとも1つ前の状態を表すデータを格納することと、該少なくとも該1つ前の状態と該関連画素の該初期状態の双方によって決まる出力信号を生成することとを包含し得る。 Thus, the waveform selection method of the lookup table, and storing data representing at least one previous state of the respective pixel preceding the initial state of each pixel, the at least the previous state and the associated It may encompass and generating an output signal which is determined by both the initial state of the pixel. また、ルックアップテーブルの波形選択方法は、前記ディスプレイの少なくとも1画素の温度を表す温度信号を受け取ることと、該温度信号に依存する出力信号を生成することとを包含し得る。 The waveform selection method of the lookup table can include a receiving a temperature signal representing the temperature of at least one pixel of the display, and generating an output signal dependent on the temperature signal. さらに、ルックアップテーブル波形選択方法は、前記関連画素の作動時間を表す寿命信号を生成することと、該寿命信号に依存する出力信号を生成することとを包含し得る。 Further, the look-up table waveform selection method includes generating a lifetime signal representing the operating time of the associated pixel can encompass and generating an output signal dependent on 該寿 life signal.

また、本発明は、本発明のルックアップテーブル波形選択方法を実行するために用いることと、こうして、複数の画素を有する双安定な電気光学ディスプレイを制御することとを意図するデバイス制御装置を提供する。 The present invention also provides a be used to perform a look-up table waveform selection method, thus, the device control apparatus which is intended to and controlling a bistable electro-optic display having a plurality of pixels of the present invention to. ここで、画素のそれぞれは、少なくとも2つのグレーレベルを表示可能である。 Here, each pixel is capable of displaying at least two gray levels. 制御装置は、 Control device,
画素のグレーレベル間の可能なそれぞれの変化において、少なくとも1つの変化は少なくとも2つの異なる関連した波形を有し、該変化のために使われる1つ以上の波形を表すルックアップテーブルデータを格納するようにアレンジされた格納手段で、 In each of the possible change between gray levels of the pixels has at least one change in at least two different related waveforms, stores the look-up table data representing one or more waveforms used for said change in was arranged storage means as,
各画素の少なくとも初期状態を表す初期状態データと、各画素がその初期状態に留まる期間を表す滞留時間データとを格納するように、さらにアレンジされた格納手段と、 The initial state data representing at least an initial state of each pixel, and storing means each pixel to store the residence time data representing the time remaining in its initial state, which is further arranged,
該ディスプレイの少なくとも1画素の所望の最終状態を表す入力信号を受け取る入力手段と、 Input means for receiving an input signal representing a desired final state of at least one pixel of the display,
該入力信号、該初期状態のデータ、該滞留時間、および、該ルックアップテーブルから、該所望の最終状態における該1画素の初期状態を変化するために必要とされる波形を決定する計算手段と、 Input signal, the data of the initial state, the residence time, and, from the lookup table, and calculating means for determining a waveform that is required to change the initial state of said one pixel in the final state of said desired ,
該波形を表す出力信号を生成する出力手段とを備える。 And output means for generating an output signal representative of the waveform.

このような「ルックアップテーブル波形選択制御装置」において、格納手段は、各画素の初期状態に先立つ各画素の少なくとも1つ前の状態を表す前の状態のデータを格納するためにもアレンジされ得る。 In such a "look-up table waveform selection controller", storage means may also be arranged to store the data of the previous states representing at least one previous state of each pixel prior to the initial state of each pixel . また、計算手段は、入力信号、初期状態データ、滞留時間データ、前の状態のデータおよびルックアップテーブルに依存する波形を決定するように、アレンジされ得る。 The calculation means, an input signal, the initial state data, to determine the residence time data, waveform data dependent and the lookup table of the previous state, it may be arranged. 入力手段は、ディスプレイの少なくとも1画素の温度を表す温度信号を受け取るように、アレンジされ得る。 Input means to receive a temperature signal representing the temperature of at least one pixel of the display can be arranged. 計算手段は、入力信号、初期状態データ、滞留時間データおよび温度信号に依存する波形を決定するように、アレンジされ得る。 Calculation means, an input signal, the initial state data, to determine a waveform that is dependent on the residence time data and temperature signals can be arranged. 制御装置は、さらに、関連画素の作動時間を表す寿命信号を生成するようにアレンジされた寿命信号発生手段と、入力信号、初期状態データ、滞留時間データおよび寿命信号から波形を決定する計算手段とを備え得る。 Control device further includes a arranged lifetime signal generating means to generate a lifetime signal representing the operating time of the associated pixel, and calculating means for determining an input signal, the initial state data, waveform from the residence time data and lifetime signal It may comprise a.

別の側面として、本発明は、電気光学材料の層と、該電気光学材料の層にわたる任意の方向に所定値よりも大きくない電圧を印加するための電圧供給手段とを備える、電気光学ディスプレイを提供する。 As another aspect, the present invention includes a layer of electro-optic material, and a voltage supply means for applying a voltage not greater than the predetermined value in any direction across the layer of electro-optic material, an electro-optic display provide. ここで、該電気光学材料はゼロより大きいが、該所定値の約3分の1未満である閾値電圧を有する。 Here, the electro-optical material is greater than zero, have a threshold voltage of about 3 minutes less than 1 of the predetermined value.

本発明の本側面は、以下、簡便のために、本発明の「低閾値」ディスプレイと称し得る。 This aspect of the invention may hereinafter for convenience be referred to as "low threshold" display of the present invention. このような低閾値ディスプレイは、ディスプレイにおける残留電圧の影響を減らすことを意図する。 Such low threshold displays are intended to reduce the effect of residual voltage in the display. このような低閾値ディスプレイにおいて、電気光学材料は、閾値電圧が所定値の約50分の1以上約3分の1未満を有し得る。 In such a low threshold displays, electro-optical material, the threshold voltage may have less than a 1 or more to about 3 minutes to about 50 minutes of a predetermined value. このような低閾値ディスプレイの電気光学材料は、既述した種類の任意の材料であり得る。 Electro-optic material of such a low threshold display may be any material of the type previously described. しかしながら、低閾値ディスプレイは、懸濁流体および複数の荷電パーティクルを備えるパーティクルベースの材料を用いることを意図する。 However, low threshold display is intended using particle-based material comprising a suspending fluid and a plurality of charged particles. この複数の荷電パーティクルは、懸濁流体の中に保たれ、電気光学材料の層にわたり電圧を印加すると、該懸濁流体を介して移動可能である。 The plurality of charged particles is kept within the suspending fluid, a voltage is applied across the layer of electro-optic material, it is movable through the 該懸 muddy stream body. 電気泳動材料は、例えば、カプセル封入電気泳動材料、ポリマー分散型電気泳動材料またはマイクロセル電気泳動材料であり得る。 Electrophoretic material, for example, encapsulated electrophoretic material may be a polymer-dispersed electrophoretic material or a microcell electrophoretic material. 懸濁流体は、液体またはガス状であり得る。 Suspending fluid may be a liquid or gaseous.

別の側面として、本発明は、懸濁流体と、該懸濁流体の中に保たれ、該電気泳動媒体への電界印加により該懸濁流体を介して移動可能な複数の第一の種類の荷電パーティクルと、該懸濁流体の中に保たれ、該電気泳動媒体への電界印加により該懸濁流体を介して移動可能な複数の第二の種類の荷電パーティクルで、該第二の種類のパーティクルは、該第一の種類のパーティクルと反対の極性の電荷を有するパーティクルとを備える、電気泳動媒体を提供する。 As another aspect, the present invention includes a suspending fluid, held within the 該懸 muddy body, by applying an electric field to the electrophoretic medium 該懸 muddy stream body of a plurality of first type movable via a charged particle, kept in 該懸 muddy body, by applying an electric field to the electrophoretic medium in a second type of charged particle multi moveable through 該懸 muddy stream body, said two types of particles, and a particle having the opposite polarity charge as the particle type of the first, provides an electrophoretic medium. ここで、該第二の種類のパーティクルの総帯電量は、該第一の種類のパーティクルの総帯電量の約2分の1から約2倍の間にある。 Here, the total charge amount of the second type of particles is between about one-half of the total charge amount of the first type of particles approximately doubled.

本発明の本側面は、以下、簡便のために、本発明の「電荷均衡した2種類のパーティクル(charge balanced dual particle)による電気泳動媒体」ディスプレイと称し得る。 This aspect of the invention may hereinafter for convenience be referred to as a display "electrophoretic medium according to the two types of particles that charge balance (charge balanced dual particle)" of the present invention. 電気泳動媒体は、例えば、カプセル封入電気泳動媒体、ポリマー分散型電気泳動媒体またはマイクロセル電気泳動媒体であり得る。 Electrophoretic medium, for example, encapsulated electrophoretic medium may be a polymer-dispersed electrophoretic medium or a microcell electrophoretic medium. 懸濁流体は、液体またはガス状であり得る。 Suspending fluid may be a liquid or gaseous. そのような電荷均衡した2種類のパーティクルによる電気泳動媒体は、15ボルトで300ミリ秒の方形波アドレッシングパルスを印加した1秒後、約1ボルト未満の残留電圧を、好ましくは約0.2ボルト未満の残留電圧を示すことが望ましい。 Electrophoretic medium according to the two types of particles that such charge equilibrium, one second after the application of the square wave addressing pulse of 300 ms at 15 volts, the residual voltage of less than about 1 volt, preferably about 0.2 volts it is desirable to indicate a residual voltage below.

別の側面として、本発明は、懸濁流体と、該懸濁流体の中に保たれ、該電気泳動媒体への電界印加により該懸濁流体を介して移動可能な複数の第一の種類の荷電パーティクルと、該懸濁流体の中に保たれ、該電気泳動媒体への電界印加により該懸濁流体を介して移動可能な複数の第二の種類の荷電パーティクルで、該第二の種類のパーティクルは、該第一の種類のパーティクルと反対の極性の電荷を有するパーティクルとを備える、電気泳動媒体を提供する。 As another aspect, the present invention includes a suspending fluid, held within the 該懸 muddy body, by applying an electric field to the electrophoretic medium 該懸 muddy stream body of a plurality of first type movable via a charged particle, kept in 該懸 muddy body, by applying an electric field to the electrophoretic medium in a second type of charged particle multi moveable through 該懸 muddy stream body, said two types of particles, and a particle having the opposite polarity charge as the particle type of the first, provides an electrophoretic medium. ここで、この電気泳動媒体は、15ボルトで300ミリ秒の方形波アドレッシングパルスを印加した1秒後、約1ボルト未満の残留電圧を示す。 Here, the electrophoretic medium, one second after the application of the square wave addressing pulse of 300 ms at 15 volts, indicating a residual voltage of less than about 1 volt.

本発明の本側面は、以下、簡便のために、本発明の「低残留電圧電気泳動媒体」と称し得る。 This aspect of the invention may hereinafter for convenience be referred to as "low residual voltage electrophoretic medium" of the present invention. このような媒体は、15ボルトで300ミリ秒の方形波アドレッシングパルスを印加した1秒後、約0.2ボルト未満の残留電圧を示すことが望ましい。 Such media, one second after the application of the square wave addressing pulse of 300 ms at 15 volts, it is desirable to indicate a residual voltage of less than about 0.2 volts.

別の側面として、本発明は、連続相に分散した懸濁流体の複数のディスクリートな小滴を備える、電気泳動媒体を提供する。 As another aspect, the present invention comprises a plurality of discrete droplets of dispersed suspending fluid in a continuous phase, to provide an electrophoretic medium. ここで、該小滴は、該懸濁流体の中に保たれ、該電気泳動媒体への電界印加により移動可能な複数の荷電パーティクルをさらに備える。 Here, the droplets are kept in 該懸 muddy body further comprises a plurality of charged particles movable by applying an electric field to the electrophoretic medium. また、該連続相は該小滴の体積抵抗率の約2分の1以下の体積抵抗率を有し、該連続相および該小滴の双方が約10 11 Ωcm未満の体積抵抗率を有する。 Further, the continuous phase includes a 1 or less of the volume resistivity of about 2 minutes the volume resistivity of the droplets, both the continuous phase and the droplets have a volume resistivity of less than about 10 11 [Omega] cm. 本発明の本側面は、以下、本発明の「体積抵抗率均衡電気泳動媒体」と称し得る。 This aspect of the invention may hereinafter be referred to as a "volume resistivity equilibrium electrophoretic medium" of the present invention. また、本側面は、上記に議論した任意のタイプであり得る。 Further, this aspect may be any of the type discussed above. このように、例えば、体積抵抗率均衡電気泳動媒体は、小滴を囲むカプセルとカプセルを囲むポリマーバインダとからなるカプセル封入媒体、ポリマー分散型電気泳動媒体、または、マイクロセル電気泳動媒体であり得る。 Thus, for example, a volume resistivity of equilibrium electrophoretic medium, encapsulated medium comprising a polymeric binder surrounding the capsules and the capsule surrounding the droplets, the polymer-dispersed electrophoretic medium, or may be a microcell electrophoretic medium .

本発明は、また、電気光学媒体とディスプレイにおいて、特に、電気泳動ディスプレイと媒体において、残留電圧の影響を減らす更なる改善と設計技術を提供する。 The present invention In the electro-optical medium and the display, in particular, in the electrophoretic display and the medium, provides a design technique and a further improvement to reduce the effect of residual voltage. 例えば、本発明は、低ピーク残留電圧の保持や残留電圧の迅速な減衰(要するに、低い残留インパルス)を可能なように、選択あるいは設計された電気泳動ディスプレイを提供する。 For example, the present invention provides rapid decay of the holding and the residual voltage of the low peak residual voltage (short, low residual impulse) so as to enable to provide an electrophoretic display which is selected or designed. また、本発明は、残留電圧を抱える能力を減らすために、ドーピング、処理、精製、あるいは、加工された材料を備える電気泳動ディスプレイを提供する。 Further, the present invention is to reduce the ability of facing the residual voltage, the doping process, purification, or provides an electrophoretic display comprising a processed material. さらに、本発明は、バインダと積層粘着剤を備える電気泳動ディスプレイを提供する。 Furthermore, the present invention provides an electrophoretic display comprising a binder and lamination adhesive. バインダと積層粘着剤は、似たような組成、導電性、あるいは、イオン移動度である。 Binder and lamination adhesive, similar such compositions, conductive, or an ion mobility. さらに、本発明は、残留電圧を減らすために、少なくとも2つの隣接する構成要素間の界面が処理された電気泳動ディスプレイ、あるいは、残留電圧を減らすために、少なくとも一部に介在層が導入された電気泳動ディスプレイを提供する。 Furthermore, the present invention is to reduce the residual voltage, at least two adjacent electrophoretic display interface is processed between components or to reduce the residual voltage, the intervening layer is introduced into at least a portion to provide an electrophoretic display. 本発明のこれらの側面は、以下、まとめて、「材料選択」発明と、称され得る。 These aspects of the present invention, hereinafter collectively, the invention "Materials Selection" may be referred to.

さらに、本発明は、残留電圧を減らす目的で、ディスプレイ画素内に導電経路を備える電気泳動ディスプレイを提供する。 Further, according to the invention for the purpose of reducing the residual voltage, which provides an electrophoretic display comprising a conductive path in the display pixel. 本発明の本側面は、以下、「導電経路」発明と、称され得る。 This aspect of the invention, following, the invention "conductive paths" may be referred to.

さらに、本発明は、2種類の荷電パーティクルを備える電気泳動懸濁液を提供する。 Furthermore, the present invention provides an electrophoretic suspension comprising a two charged particles. 各パーティクル種類の総帯電量は残留電圧を減らすために、選択される。 The total charge amount of each particle type in order to reduce the residual voltage, is selected. 本発明の本側面は、以下、「ゼータ電位」発明と、称され得る。 This aspect of the present invention, hereinafter, the "zeta potential" invention, may be referred.

さらに、本発明は、残留電圧を減らすために、懸濁流体に添加剤を備えた電気泳動懸濁液も提供する。 Furthermore, the present invention is to reduce the residual voltage, also provides an electrophoretic suspension comprising an additive to the suspending fluid. 本発明の本側面は、以下、「懸濁流体添加剤」発明と、称され得る。 This aspect of the present invention, hereinafter, a "suspending fluid additive" invention, may be referred.

また、本発明は、残留電圧を減らした微小空洞電気泳動ディスプレイ用外側相の材料をも提供する。 The present invention also provides a material microcavity electrophoretic displays for the outer phase with a reduced residual voltage. 本発明の本側面は、以下、「微小空洞外側材料」発明と、称され得る。 This aspect of the present invention, hereinafter, the "microcavity outer material" invention, may be referred.

さらに、本発明は、残留電圧を減らした電気泳動ディスプレイおよび他の電気光学ディスプレイの製造方法、ならびに、残留電圧を測定する手段を備えるディスプレイを提供する。 Furthermore, the present invention relates to a method for producing an electrophoretic display, and other electro-optic displays with reduced residual voltage, and provides a display comprising means for measuring the residual voltage.

上述してきたように、本発明は、電気光学ディスプレイおよび媒体の幾つかの異なる改善、ならびに、このようなディスプレイを駆動する波形および制御装置の幾つかの異なる改善を提供する。 As described above, the present invention relates to an electro-optical displays and several different improvements in the medium, and provides several different improvements in the waveform and the control device for driving such a display. 本発明の様々な側面は、個別に(あるいは、関連するグループで)以下に記載されるが、単一のディスプレイや媒体であっても、本発明の一つのみならぬ側面での使われ得ることは、理解されるべきである。 Various aspects of the present invention, individually (or associated with the group) but described below, be a single display or media, may be used in not only one unexpected aspect of the present invention it is to be understood. 例えば、単一のディスプレイも、本発明の体積抵抗率の均衡の取れた電気泳動媒体を含むこと、および、本媒体を駆動する本発明の波形選択方法を使うことがあり得る。 For example, a single display, including the balanced electrophoretic medium balance of the volume resistivity of the present invention, and may be able to use the waveform selection method of the present invention that drives the medium.

(残留電圧の決定方法、および、残留電圧を示す電気光学ディスプレイ向けのアドレッシング方法と制御装置) (Method of determining the residual voltage, and, addressing method and control device for the electro-optic displays showing the residual voltage)
既に述べてきたように、電気光学ディスプレイの光学的性能に残留電圧は悪影響を及ぼすことを考慮すると、ディスプレイがこのような残留電圧に影響を受けやすいとき、残留電圧の影響を最小化するアドレッシング方法を用いることが、典型的には必要であり、あるいは、典型的には望ましい。 As we have already mentioned, the residual voltage on the optical performance of the electro-optic displays Considering that adverse effects, when the display susceptible to such residual voltage, addressing method for minimizing the effect of residual voltage It is used, typically requires, or typically desirable.

電気光学ディスプレイの所定の画素に対し、残留電圧の状態は、「像履歴」に非常に影響を受けやすい。 For a given pixel of the electro-optic display, the state of the residual voltage, highly susceptible to "image history". すなわち、以前に印加された電界は、このように、用いられた波形、電界強度、および、連続する像更新の間に経過した時間などのパラメータによって影響を受ける。 That is, the electric field applied to the previously Thus, the waveform used, the electric field strength, and, influenced by parameters such as elapsed between the image updating contiguous time.

前述した第2003/0137521号および2003年5月23日に出願した米国特許出願番号第10/249,973号(国際特許出願第WO03/107315号も参照)に記載されたアドレッシング方法の一つの有効な分類のものは、前の像データの知識を使う。 One valid has been addressing method described in No. 2003/0137521 described above and U.S. Patent Application No., filed on May 23, 2003 No. 10 / 249,973 (see also International Patent Application No. WO03 / one hundred and seven thousand three hundred and fifteen) the Do classification of things, using the knowledge of the previous image data. ルックアップテーブルが用いられる。 Look-up table is used. 例えば、黒色画素が白色にスイッチされるための波形は、黒色画素が前に白色であったか、前に灰色であったかによって、異なり得る。 For example, the waveform for black pixel is switched to white or black pixel is a white before, depending on whether a gray before, may vary. (灰色からの変化は、おそらく、残留電圧の異なる量によって形成されるであろう異なる波形である。)実際には、このような「n前の状態(prior n−state)のルックアップテーブル」が残留電圧に起因するゴーストを減らす傾向があることが分かってきた。 (Change from gray, perhaps, is the likely will differ waveform formed by different amounts of residual voltage.) In practice, such a "look-up table of n previous state (Prior n-state)" there has been found that there is a tendency to reduce the ghosting caused by residual voltage.

しかしながら、このアプローチにも、不利な点が幾つかある。 However, even with this approach, there are several disadvantages. 第一に、前の光学状態を追跡している間、用いられるアルゴリズムは、それぞれの像変化(光学状態の変化)間の経過時間を考慮しない場合がある。 First, while tracking the previous optical state, algorithm used may not consider the time elapsed between each of the image change (change in optical state). そして、その結果として、ルックアップテーブルに選ばれる値は、例えば、毎秒平均1回の更新であるなど、使用モデルを考慮して、選択されなければならない。 Then, as a result, the value chosen for the look-up table, for example, an average one update per second, taking into account the usage model, must be selected. 第二に、この方法は追加メモリを必要とする。 Secondly, this method requires additional memory. また、高精度を達成するため、ルックアップテーブルのサイズを大きくしなければならないし、nが2から3へと増えるに従って、メモリ量を更に大きくすることが要求される。 In order to achieve high accuracy, we do not have to increase the size of the look-up table, as n increases from 2 to 3, it is required to further increase the amount of memory. 上述の適用で述べたように、場合によって、非常に大きなルックアップテーブルが必要とされるので、一部の場合では、携帯デバイスに適応させるには困難を伴い得る。 As mentioned in the application described above, in some cases, since a very large look-up table is needed, in some cases, it may involve difficulties in adapting to the portable device.

本発明の波形選択方法に従うと、代替的アプローチが、ここに提案される。 According to the waveform selection method of the present invention, an alternative approach is proposed here. それは、各画素の残留電圧が最初に決定され(あるいは、残留電圧に関連することで知られる様々なパラメータを利用して、推定され)、その後、2つ以上の波形のうちの1つが、決定または推定される残留電圧に少なくとも一部は基づいて、選択される。 It residual voltage of each pixel is first determined (or may utilize various parameters that are known to be associated with residual voltage is estimated), then one of the two or more waveforms, determining or at least in part based on the estimated residual voltage, it is selected. このような波形選択方法は、既知あるいは測定によるディスプレイ特性に基づく残留電圧の推定または予測に、幾つかの可能なアプローチとして、利用され得る。 Such waveform selection method, the estimation or prediction of the residual voltage based on the display characteristics of known or measured, as several possible approaches may be utilized. 波形選択方法は、残留電圧の直接測定にも、関与し得る。 Waveform selection method, also direct measurement of the residual voltage may be involved.

完全な方法において、各画素の完全な更新履歴には、印加電圧と像更新の間における経過時間の双方を含み得る。 In perfect way, the complete update history of each pixel may include both of the elapsed time between the applied voltage and the image update. 減衰モデルは、各前の更新時から残っている残留電圧を予測するために使われる。 Decay model is used to predict the residual voltage remaining from the time of the previous update. 変化が考慮される前、十分長い時間(典型的には、約10分)起こる更新は、無視され、その履歴は消され得る。 Before a change is taken into account (typically, about 10 minutes) for a long enough period occurs update is ignored, the history may be deleted. なぜなら、残留電圧レベルへの寄与は、本質的にゼロに減らされるからである。 This is because the contribution of the residual voltage level is because the essentially reduced to zero. 画素の残留電圧は、それぞれの前の関連する更新から残留電圧の集合体として、モデル化され得る。 Residual voltage of the pixel is, as a collection of the residual voltage from each of the previous relevant updates can be modeled.

実用的には、より少ないメモリを要する好ましいアプローチは、各画素に対し、単一の残留電圧値とタイムスタンプを追跡することである。 In practice, the preferred approach that requires less memory, for each pixel, is to track the single residual voltage value and a timestamp. 各像の更新前に、各画素の残留電圧はディスプレイの減衰関数により決定された量によって減少し、その画素のタイムスタンプは更新される。 Before updating the each image, the residual voltage of each pixel is reduced by an amount determined by the attenuation function of the display time stamp of the pixel is updated. 各更新の後、残留電圧の値は実際に使われている波形に基づく量によって増減され、タイムスタンプは更新される。 After each update, the value of the residual voltage is increased or decreased by an amount based on the waveform which is actually used, the timestamp is updated. このようにして、残留電圧は全期間にわたって追跡されるが、2つのデータ値のみが、1画素当たりに格納されなくてはならない。 In this way, the residual voltage is tracked throughout the life, only two data values ​​must be stored per pixel.

減衰関数および変化関数は、任意の適切な様式で計算され得る。 Decay functions and change function may be calculated in any suitable manner. 例えば、アナログ論理デバイスを介し、公式とデータパラメータに基づく論理計算によって、あるいは、ディスプレイアプリケーション用に適したグラデーションをともなうルックアップテーブルによって計算され得る。 For example, via an analog logic devices, by a logic calculation based on the formula and data parameters, or may be calculated by a look-up table with a gradient suitable for display applications. 格納された残留電圧とタイムスタンプとの値の実際の更新は、例えば、双方の計算結果を組み合わせるシングルステップなど、任意の適切な様式で、起こり得る。 Actual update of the stored value of the residual voltage and the time stamp, for example, a single step of combining both calculation results, in any suitable manner, may occur. 像の更新に使われる波形が、長時間(例えば、300〜1000ミリ秒)にわたる連続パルスを含むのであれば、像の更新それ自体の間のインターバルに、残留電圧および/またはタイムスタンプの値を更新するにあたって有利であり得る。 Waveforms used to update the image is a long time (e.g., 300 to 1000 milliseconds) if the containing continuous pulse over, the interval between updates itself image, the value of the residual voltage and / or time stamp It may be advantageous when you want to update.

所定のディスプレイにおける減衰関数は、そのディスプレイの材料、製造方法、システム設計の特徴など多数の要因に非常に敏感である。 Decay function for a given display, the material of the display is very sensitive method of preparation, a number of factors such as the characteristics of the system design. そのため、電気光学ディスプレイが異なれば、減衰関数や関数のパラメータを変化させることが必要である。 Therefore, different electro-optic displays, it is necessary to change the parameters of the attenuation function or functions. 実用的には、電気光学媒体およびディスプレイは複雑なので、印加電圧を連続的に与えたときの残留電圧の応答および減衰について、実験的にディスプレイシステムを測定し、その結果から、ルックアップテーブルを作成すること、あるいは、データに関数を合わすことが最も有効であることが分かってきた。 In practice, creating since the electro-optic medium and displays complex, the response and decay of the residual voltage when given applied voltage continuously, experimentally measured display system, from the result, a look-up table to it, or to adjust the function data has been found to be most effective. 製造プロセスにおいて、例えば、新たな材料セットに切り換えやバッチ変更の際に、この測定ステップを定期的に繰り返すことは、有益であり得る。 In the manufacturing process, for example, upon switching or batch change to a new material set, repeating the measurement step periodically it can be beneficial. また、ディスプレイ組み立て後に、各ディスプレイに対する減衰関数を個別に特性調査すること、および、ディスプレイ制御装置において、その結果得られたパラメータを記録することも有益であり得る。 Further, after the display assembly, it is individual characteristics investigate the attenuation function for each display, and, in the display control device, it may also be beneficial to record the resulting parameters.

所定のディスプレイにおける残留電圧減衰および応答関数は、温度や湿度のレベルのような環境要因によって影響を受け得る。 The residual voltage attenuation and response function in a predetermined display can be influenced by environmental factors such as the level of temperature and humidity. センサまたはユーザによって選択可能な入力値が、これら要因を追跡するために、ディスプレイ(あるいはディスプレイを含むデバイス)に追加され得る。 Input values ​​selectable by a sensor or the user, in order to track these factors may be added to the display (or device including a display). このように、これらの環境パラメータを見込んだ残留応答および減衰関数またはルックアップテーブルを使うことは有利となり得る。 Thus, it can be advantageous to use the residual response and decay function or look-up table anticipation of these environmental parameters. また、ディスプレイが更新されたかどうかに関わらず、残留電圧の値を周期的に(例えば、30〜300秒ごとに)更新して、格納された値が、温度や湿度などの環境変化を見込み、正確さを保つことも有利となり得る。 Further, regardless of whether the display is updated, the value of the residual voltage periodically (e.g., every 30 to 300 seconds) to update the stored value, expected environmental changes such as temperature and humidity, It may also be advantageous to maintain the accuracy.

ディスプレイの画素が小さな場合、1つの画素の全残留電圧は、その近傍の画素の残留電圧によって大きな影響を受け得る。 When the pixel of the display is small, the total residual voltage of a pixel can greatly affected by the residual voltage of the pixel in the vicinity thereof. したがって、残留電圧を更新する関数は、外側の電界の影響を見込むように使われ得るか、あるいは、事前または事後処理アルゴリズムは、このような影響を見込んで導入され得る。 Therefore, the function of updating the residual voltage, or may be used to anticipate the effects of the outer electric field, or pre- or post-processing algorithm may be introduced in anticipation of such effects. この場合も、各画素において、その直近の画素の残留電圧の値に応答して、残留電圧の値を定期的に更新すること、および、これによって、現在の残留電圧の値を適切に正確な推定を行うことは、有利であり得る。 Again, in each pixel, in response to the value of the residual voltage of the nearest pixel, regularly update the value of the residual voltage, and, thereby, suitably accurate the value of the current residual voltage performing the estimation may be advantageous.

前述の議論は、システム入力と特性に基づいて、残留電圧を推定するための方法に焦点を絞ってきた。 The foregoing discussion is based on the system inputs and characteristics, it has focused on methods for estimating the residual voltage. 代替的なアプローチは、残留電圧の直接測定である。 An alternative approach is the direct measurement of the residual voltage. 電気泳動ディスプレイの状態のセンシング技術は、米国特許第6,512,354号に記載されている。 Sensing technology of the state of the electrophoretic display is described in U.S. Patent No. 6,512,354. 類似の技術も、他の電気光学ディスプレイの残留電圧のセンシングに用いられ得る。 Similar techniques may also be used in the sensing of other residual voltage electro-optic displays. 前述の第2003/0137521号は、残留電圧を測定するためのコンパレータの使用について、特定的に記載している。 Aforementioned No. 2003/0137521 is, the use of a comparator to measure the residual voltage has been specifically described. 残留電圧の直接測定は、像の更新ごとに、あるいは、周期的に、上述のデータ値を更新し、修正することで達成され得る。 Direct measurement of the residual voltage, for each update of the image, or periodically, to update the data values ​​described above may be achieved by modifying.

推定方法と直接測定方法とは、一緒に使われ得る。 The estimation method and the direct measurement method may be used together. 例えば、推定方法がそれぞれの像更新時に用いられ得るが、残留電圧の値は、実際の測定に基づいて周期的に更新され得る。 For example, estimating method but may be used at each of the image update, the value of the residual voltage can be periodically updated based on the actual measurement. なぜなら、残留電圧の応答および減衰速度は、ディスプレイの作動寿命(数年の期間であり得る)とともに変化し得るので、ディスプレイ制御装置ソフトウェアにとって、こうした変化を追跡し、適応するアルゴリズム(例えば、現状のデータに基づいて、予測パラメータを更新するベースのアルゴリズム(Bayesian algorithm)など)を用いることは、有利であり得る。 Because the response and decay rate of the residual voltage, so may vary with (possible in a period of several years) operating lifetime of the display, for the display controller software to track these changes, the algorithm to adapt (e.g., the current based on the data, the use of the base of the algorithm for updating the prediction parameters (Bayesian algorithm), etc.) may be advantageous.

同様に、各画素に対して推定方法が使われ、残留電圧の値は、1つ以上のテスト画素によって、直接センシングされ得る。 Similarly, the estimation method is used for each pixel, the value of the residual voltage, the one or more test pixel can be sensed directly. そして、残りの画素に対する残留電圧の値は、テスト画素に対する推定残留電圧と測定残留電圧との差に少なくとも一部基づいて、調整される。 Then, the value of the residual voltage for the remaining pixels, based at least in part on a difference between the estimated residual voltage and the measured residual voltage for the test pixel is adjusted. テスト画素は、ディスプレイの観察者から見える画素であることも、見えない画素であることもあり得る。 Test pixels, it is also, may also be a pixel that can not be seen as a pixel which is visible from the display of the viewer.

少なくとも、幾つかの場合において、ディスプレイの残留電圧の特性は、ディスプレイの1つ以上の特定の層(例えば、粘着剤層)の電気的性質に非常に敏感であり得る。 At least in some cases, the characteristics of the residual voltage of the display, one or more specific layers of the display (e.g., pressure-sensitive adhesive layer) can be very sensitive to the electrical properties of. したがって、残留電圧を推定または測定する後述のアプローチは変更され得る。 Accordingly, it approaches described for estimating or measuring a residual voltage can be changed. これは、残留電圧に大きな影響を与える特定の層(例えば、粘着剤層)の電気的特性を推定または測定するため、および、画素の残留値のために、アルゴリズムを適切に変更するためである。 This particular layer a significant effect on the residual voltage (e.g., pressure-sensitive adhesive layer) for estimating or measuring the electrical properties of, and, because of the residual value of the pixel is the order to appropriately change the algorithm . センサをディスプレイの特定の層のプロービングに使うこと、および、センサが見える画素と関連する材料をプロービングすること、または、プロービングしないことがあり得る。 The use of sensors to probing particular layer of the display, and, to probing the material associated with the pixel sensor is visible, or, it is possible that not probed. さらに、関連する層の材料の物理的サンプルが、センサの一部として、ディスプレイの外部で提供され得る。 Furthermore, the physical sample of the material of the relevant layer is, as part of the sensor can be provided outside the display. そのセンサの一部は、その時間に対する応答と変化を直接測定するために、その材料を組み込んでいる。 Some of the sensors, to measure the response and changes to its time directly incorporate the material.

(波形とアドレッシング方法を認識する残留電圧) (Residual voltage recognizes waveform and addressing method)
本発明の波形選択方法に従って、上述の方法または上述以外の適切な方法で、残留電圧(または代理変数)の推定または測定すると、推定または測定された現在の残留電圧または代理変数の少なくとも一部に基づいて、アドレッシング方法が選択される。 According waveform selection method of the present invention, in the manner described above or a suitable method other than described above, when the estimated or measured residual voltage (or proxy), at least a portion of the estimated or measured current residual voltage or surrogates based on the addressing method is selected. アドレッシング方法は、特定画素の残留電圧、その画素と周辺画素の残留電圧、あるいは、1画素とその直近の画素より大きなディスプレイの全体または部分にわたる残留電圧の全体に基づいて、選ばれ得る。 Addressing method, the residual voltage of a particular pixel, the residual voltage of the pixel and the surrounding pixels or, based on the total residual voltage across all or part of the large display 1 pixel and from its immediate pixel, may be chosen.

様々な方法が標準波形(すなわち、残留電圧が気付かない波形)を、特定の画素または特定の画素グループの残留電圧を見込むために、変更するために使われ得る。 Various methods standard waveform (i.e., waveform residual voltage is not aware), and to allow for the residual voltage of a particular pixel or a particular group of pixels, may be used to change. 例えば、画素によって体験される実効波形が元々の所望の波形であるように、残留電圧は所望の波形から引かれ、減少した電圧が印加され得る。 For example, as the effective waveform experienced by the pixel is in the original desired waveform, the residual voltage is subtracted from the desired waveform, reduced voltage can be applied. 代替的に、倍率または他の変形が波形に適用され得る。 Alternatively it is applied to the magnification or other deformation waveform. 代替的に、波形における電圧レベルが不変のままで維持され得るが、その継続時間が調整され得る。 Alternatively, the voltage level of the waveform can be maintained in unchanged, its duration can be adjusted. 例えば、標準波形は10Vで50msのパルスが必要としても、画素が2Vの残留電圧を有すると、その代わりに、パルスは、10Vで40ms、8Vで50ms、8.94Vで44.7msあるいは、0Vで10msの中間での休止をともなった10Vで20msの2つのパルスになり得る(単純化のために、これらの例は2Vの残留電圧の減衰速度を考慮に入れていないが、初期値の2Vからの残留インパルスの予期される落ち込みに見合うよう、より正確に調整され得る)。 For example, the standard waveform as required 50ms pulse at 10V, the pixel has a residual voltage of 2V, instead, pulse, 44.7Ms or in 40 ms, 50ms at 8V, at 8.94V 10V, 0V in for two may become pulse (simplification in 10V accompanied pause 20ms in the middle of 10 ms, these examples are not taken into account the decay rate of the residual voltage of 2V, 2V initial value to meet the expected decline in residual impulses from, it may be adjusted more precisely). これらの波形は、正味のインパルスが完全に一定であることが必ずしも理想的でないという事実を組み込んで調整され得る。 These waveforms, that the impulse of the net is completely constant can always be adjusted by incorporating the fact that not ideal. なぜなら、電気光学媒体は小さな閾値を有することも、あるいは、波形において、パルス電圧または継続時間に対するその光学的応答が非対称となることも、あり得るからである。 This is because the electro-optic medium may have a small threshold, or, in the waveform, since its optical response to the pulse voltage or duration also be asymmetric, may be.

このような様式の波形調整の直接計算は、ディスプレイ制御装置にかなりの処理量を課すことになり得る。 Direct calculation of the waveform adjusting such a manner may result in impose significant processing amount display controller. こうした処理量を減らすために、制御装置はその代わりに、それぞれが残留電圧の値の範囲と関連する一連の選択肢から、アドレッシング波形、アルゴリズム、公式あるいはルックアップテーブルを選び得る。 To reduce such processing amount, the controller Instead, a series of choices, each associated with a range of values ​​of the residual voltage, addressing waveform, the algorithm may select a formula or look-up table. このようにして、本発明の波形選択方法は、2以上の本質的に同等な波形(波形が完了した後の画素の最終光学状態が、実質的に異ならない波形)からの選択に拡がる。 In this way, the waveform selection method of the present invention, two or more essentially equivalent waveform (the final optical state of the pixel after the waveform is complete, not substantially different waveform) spreads selected from. これは、画素内で凝集した残留電圧の変化を最小とするため(すなわち、非常に低い残留電圧の波形を与えるため)である。 This is to minimize the change in the residual voltage aggregated in a pixel (i.e., to provide a waveform of very low residual voltage). 最適波形は、電気光学媒体の減衰速度のモデル化によって、あるいは、直接の実験および波形の調整と最適化プロセスによって、決定され得る。 Optimal waveform, by modeling of the attenuation rate of the electro-optic medium, or by adjusting and optimizing the process of direct experimentation and the waveform can be determined. 本発明の波形選択方法は、同等あるいは最小でない残留電圧を生成する本質的に同等な波形から選択すること、任意の画素の正味の残留電圧をゼロの近くに持ってくる波形を選ぶことにも拡がる。 Waveform selection method of the present invention, be selected from essentially equivalent waveform that generates a residual voltage is not equal or minimum, also choosing the waveform to bring residual net voltage of an arbitrary pixel in the vicinity of zero spread. このような波形は「オフセット残留電圧波形」と呼ばれ得る。 Such a waveform may be referred to as "offset residual voltage waveform."

前述のWO2004/090857号およびPCT/US2004/21000号に記載したように、個々の変化で使われる波形がDC均衡(全体の駆動スキームがDC均衡しているのと対照的に)された波形である駆動スキームを用いることが可能であり、しばしば望ましい。 As described in Patent WO2004 / 090,857 and PCT / US2004 / 21000 Patent mentioned above, in waveform (as opposed to the entire drive scheme is DC balanced) individual waveforms DC balance used in change it is possible to use a certain drive scheme, often desirable. 他の場合において、たとえ全体の波形がDC均衡されていなくとも、波形の特定部分はDC均衡され得る。 In other cases, you need not if the entire waveform is DC balanced, certain portions of the waveform can be DC balanced. 例えば、シェークアップパルス(shake−up pulse)、ブランキングパルス(blanking pulse)(以下参照)、および、多数のレール安定化(rail−stabilized)アドレッシング方法である。 For example, shake up pulse (shake-up pulse), (see below) blanking pulse (blanking pulse), and a plurality of rail-stabilized (rail-Stabilized) addressing method. このようなDC均衡波形シークエンスの間、シークエンスの一部で画素をその両極端の光学状態(以下、簡便のために、黒色と白色とする)に導かれる画素を巻き添えにするのであるが、制御装置はどちらの方向に最初にスイッチすべきか、白色へ、または、黒色へかを選択し得る。 During such DC balancing waveforms sequence, the optical state of the extremes of the pixel part of the sequence (hereinafter, for convenience, the black and white) but it is to the collateral pixels is guided to the control device whether should switch initially in either direction, the white, or may choose to black. 一方の極端な光学状態へのスイッチに引き続き、他方の極端な光学状態へのスイッチが行われるとき、第二のスイッチは、通常、残留電圧に対して、より大きな影響を及ぼす。 Following the switch to one of the extreme optical states, when the switch to the other extreme optical state is performed, the second switch is normally against the residual voltage, a greater influence. なぜなら、それは単に、時間的に遅れて起こり、残留電圧の影響が時間とともに減衰するからである。 Because it simply takes place later in time, because the influence of the residual voltage decays with time. このように、DC均衡された波形のシークエンスにおいて、最初に黒色に向かうスイッチをするか、白色に向かうスイッチをするかの選択は、任意の画素に対しての残留電圧が少し増加したか、少し減少したかによって決定され得る。 Thus, in sequence of DC balanced waveform, or the switch toward the first black, or select the switch toward the white, or residual voltage for any pixel is increased slightly, a little It may be determined by either decreased. これが、本発明のオフセット残留電圧波形の別の例である。 This is another example of the offset residual voltage waveform of the present invention.

駆動スキームにおいては、周期的(典型的には、毎10分か毎10分程度、または、像更新ごと)に両極端な光学状態に画素を導くブランキングパルスを必要とするものも幾つかある。 In the drive scheme, (typically, about 10 minutes every every 10 minutes or, or, each image update) periodically are several others require blanking pulse for guiding the pixels in two extreme optical states. 例えば、前述の第2003/0137521号参照。 For example, No. 2003/0137521 see above. 例えば、ブランキングパルスはディスプレイを全白色から全黒色に、あるいは、全黒色から全白色にスイッチし得る。 For example, blanking pulse to all black display from all white, or may switch to all white from all black. 本発明の波形選択方法に従うと、これら二者択一は、残留電圧を減らし、それによって、知覚されるゴーストを減らすことができるようにされる。 According to the waveform selection method of the present invention, these alternative is to reduce the residual voltage is thereby to be able to reduce the ghosting is perceived. 代替的に、ディスプレイの画素が全体として有する残留電圧が正であるか負であるかを決定すると、像の更新時間を増やすことなく、適切なブランキングシークエンス(黒色/白色または白色/黒色)を選択することで、ディスプレイの全残留電圧は減らされ得る。 Alternatively, the pixels of the display to determine whether a negative or residual voltage is positive having as a whole without increasing the update time of the image, an appropriate blanking sequence (black / white or white / black) by selecting the total residual voltage of the display may be reduced. バリエーションとして、どちらの光学レール(極端な光学状態)を最初にヒットするかの決定は、凝集した残留電圧に基づくのではなく、いずれかの方向に高い残留電圧を有する画素の数に基づく。 As a variation, the first hit of determining which of the optical rail (extreme optical state) is not based on aggregated residual voltage, based on the number of pixels having a high residual voltage in either direction. より一般的に言えば、目的のアプリケーションを使うユーザの好みにおいて、残留電圧によるディスプレイの異常など目障りな影響を最小限にするために、媒体がどちらのレールに最初に導かれるのが良いかという任意の適切なアルゴリズムを決定するために使われ得る。 More generally, the preference of the user to use the desired application, in order to minimize the obtrusive effects such as abnormal display due to the residual voltage, of whether is good guided medium to the first which of the rail It may be used to determine any appropriate algorithms.

必要に応じて、残留電圧が一方向または両方向の極端であるとき、追加のブランキングシーケンス(白色−黒色−白色または白色−黒色−白色−黒色)の導入を、アルゴリズムは備え得る。 If necessary, when the residual voltage is unidirectional or bidirectional extreme, additional blanking sequence (white - black - white or white - black - white - black) the introduction of the algorithm may comprise. 各画素のブランキングパルスの電圧レベルは、その継続時間によって変更され得ることは明らかである。 The voltage level of the blanking pulses of each pixel, it is apparent that can be changed by its duration.

本発明による波形選択方法は、さらに、電気光学媒体が既に極端な光学状態にある(すなわち、光学レールにある)間、電圧パルスの期間を延長することにまで、幅が拡がる。 Waveform selection method according to the invention further, the electro-optic medium is already extreme optical state (i.e., in the optical rail) between, until to extend the period of the voltage pulse, spread width. それゆえ、光学的変化の乱れなく、残留電圧を増減できる。 Therefore, no disturbance of optical change may increase or decrease the residual voltage. このような電圧パルス延長の機会は、画素が極端な光学状態に運ばれた場合、毎回存在する。 Such a voltage pulse extension occasions, when the pixel is brought to an extreme optical state, there every time. 上述のブランキングパルスは、一例である。 Blanking pulse described above is an example. したがって、波形選択方法は、ブランキングパルス継続時間(または電圧)が画素ごとの方式によって変化することに備える。 Accordingly, the waveform selection method, the blanking pulse duration (or voltage) is provided to change the mode for each pixel. 各画素の計算に基づいて、パルスをいずれかの方向に延長することで、正味の残留電圧構成要素が適用され、こうして、その画素に対する全残留電圧は減少または消去され得る。 Based on the calculation of each pixel, by extending in either direction pulses, residual voltage components of the net are applied, thus, the total residual voltage for that pixel may be reduced or eliminated. こうして、ブランキングパルスは、ディスプレイの全ての画素にわたって、明白な光学的影響を与えることなく、残留電圧を減らすために使われ得る。 Thus, the blanking pulse is over all pixels of the display without giving a clear optical effects, may be used to reduce the residual voltage. 実用面では、パルスが延長された度合いは量子化され得る。 In practical use, the degree to which the pulse is extended may be quantized. すなわち、画素は残留電圧の範囲に基づくカテゴリに分類され、各カテゴリ内の全ての画素に、その同じ調整が適用され得る。 That is, the pixels are classified into categories based on the range of the residual voltage to all pixels in each category, the same adjustment can be applied.

いわゆる「レール安定化」駆動スキームは、(前述の第2003/0137521号、第WO2004/090857号および第PCT/US2004/21000号で)既知であり、これは、任意の画素が光学レールに触れることなく、限られた数の変化のみを受けることを可能とし、こうして、頻繁なベースで、各画素がその極端な光学状態の一つにスイッチされることに備えるものである。 So-called "rail-stabilized" driving scheme (the aforementioned 2003/0137521, in No. WO2004 / 090 857 and No. PCT / US2004 / 21000) are known, which, that any pixel touches the optical rail without it possible to receive only a limited number of changes, thus, at frequent basis, but provided that each pixel is switched to one of its extreme optical states. 例えば、画素が一つのグレーレベルから他のグレーレベルに変化するため、画素は最初に暗状態または白色状態に(おそらく、延長された期間)スイッチされ得、次いで、引き続きパルスが印加されて、所望のグレーレベルに到達する。 For example, since the pixel changes from one gray level to another gray level, a pixel is initially dark state or a white state (perhaps extended periods) obtained are switched, then, is still pulse applied, the desired to reach the gray level of. 画素が極端な光学状態に向けてアドレッシングされる期間が長いために、このような変化は、正または負の残留電圧を生成しやすい。 For a long period during which a pixel is addressed towards the extreme optical state, such changes are likely to produce a positive or negative residual voltage. 本発明の波形選択方法に従うと、画素の残留電圧は、光学レールを使って変化させることで最小化され得る。 According to the waveform selection method of the present invention, the residual voltage of the pixel can be minimized by changing with optical rails. スイッチの方向によって生成された残留電圧は、変化の直前に画素によって運ばれた残留電圧と正負が逆になる傾向がある。 Residual voltage generated by the direction of the switch, there is a tendency that the residual voltage and polarity carried by the pixel immediately before the change is reversed.

レール安定化駆動スキームを使う一つの理由は、残留電圧の光学的影響を緩和することである。 One reason to use rail-stabilized driving scheme is to alleviate the optical effect of the residual voltage. 画素ごとの残留電圧レベルの測定予測は、上述のように、このようなレール安定化駆動スキームを使う必要性を減らし得る。 Measurements prediction residual voltage level for each pixel, as described above, may reduce the need to use such a rail-stabilized driving scheme. ハイブリッドなアプローチは、残留電圧がかなり高い場合の画素に対しては、レール安定化方法を使うこと、しかし、残留電圧が低く、像に影響を与えそうにない場合は、所望の状態に直接スイッチすること(直接インパルス方法)である。 Hybrid approach, for pixels where the residual voltage is quite high, the use of rail stabilization method, however, low residual voltage, if not likely affect the image directly switch to a desired state it is possible (direct impulse method) to.

残留電圧を減らす他のアプローチは、残留電圧が極端な(すなわち、ある所定値を超す大きさを有する)画素を特定すること、そして、一般的な像の更新の前に、このような画素にその残留電圧を減らすためにオフセット電圧を印加すること、あるいは、ディスプレイ全体にわたる残留電圧レベルを事前に条件付けすることである。 Another approach to reduce the residual voltage, the residual voltage is the extreme (i.e., exceeds a predetermined value has a magnitude) that identifies the pixel, and, prior to the updating of the common image, such a pixel it applies the offset voltage in order to reduce the residual voltage, or is to condition the residual voltage level across the display in advance. このような事前の条件付けは、レール安定化期間を短縮可能とし、認識される像更新時間の高速化を達成し得る。 Such pre-conditioning may enable shortening the rails stabilization period, can achieve faster perceived image update time. オフセット電圧が小さく、持続する時間にわたって印加された場合、あるいは、オフセット電圧が、パーティクルをレールから引き戻すより、レール安定化期間の延長に利く傾向の場合、残留電圧の減少は、目に見えるほど気になる影響なしに、達成され得る。 Low offset voltage, when applied for a time lasting, or offset voltage, than pull back the particles from the rail, in the case of a tendency to sharp extension of the rail stabilization period, a decrease in the residual voltage, gas visibly without to become impact, it can be achieved.

上述の議論は、正味の残留電圧を追跡し、かつ、残留電圧の減少に応じる適切なアルゴリズムを選択することに、焦点を当ててきた。 The above discussion, tracks the residual voltage of the net, and to select the appropriate algorithm to respond to reduction of the residual voltage, it has focused. 画素またはディスプレイの像履歴の別のパラメータは、正味のDC不均衡である。 Another parameter of the image history of the pixels or display is a DC imbalance net. 像技術に関する当業者にとって、上述の方法のほとんどは、任意の残留電圧の調整と組み合わせて、あるいは、単独で、DC不均衡を追跡し、修正するように変更され得ることは明らかである。 Those skilled about image technology, most of the methods described above, in combination with adjustment of any residual voltage, or alone, to track DC imbalance, it is clear that can be altered to modify. 例えば、上述のアプローチで、どちらの光学レールを最初に選択するか、また、どの事前条件付けがふさわしいかを決定するとき、DC不均衡が使われ得る。 For example, in the above approach, The choice of optical rail first, and how when the pre-conditioning is to determine suitable, DC imbalance may be used. 例えば、さらに、残留電圧が波形の変更で減少され得る場合においてでも、画素が既にDC不均衡であって、残留電圧の調整後に不均衡が増大するとすれば、駆動スキームは、この修正を省略し得る。 For example, further, also in the case where the residual voltage can be reduced by changing the waveform, a disproportionate pixel is already DC, if imbalance after the adjustment of the residual voltage increases, the drive scheme is to omit this modification obtain. 同様に、正味のDC均衡を達成するためのディスプレイの任意の条件付け、あるいは、波形の任意の調整は、各画素にわたる残留電圧を推定するとき、許容される。 Similarly, any conditioning of the display to achieve DC balance net, or any adjustment of the waveform, when estimating the residual voltage across each pixel is allowed.

このように、本発明の波形選択方法は、残留電圧を示すのが可能な電気光学ディスプレイ用のアドレッシング方法として、一般化され得る。 Thus, the waveform selection method of the present invention, as the addressing method for the electro-optic display capable of indicating the residual voltage can be generalized. ここで、残留電圧に対応するデータ値は決定され、残留電圧の値に少なくともその一部は基づいて、アドレッシング波形は選択される。 Here, the data value corresponding to the residual voltage is determined, at least in part based on the value of the residual voltage, addressing waveform is selected. このような方法において、時間と残留電圧の値、あるいは、それぞれを表すデータは、典型的には追跡され得る。 In such a method, the value of the time and the residual voltage, or data representing each may typically be tracked. しかしながら、電気泳動ディスプレイおよび別の電気光学ディスプレイ用のアドレッシング波形は、時間と残留電圧の値を暗黙に、あるいは、近似に考慮し得ることは、理解されるべきである。 However, the addressing waveforms for electrophoretic displays and other electro-optic displays, implicitly the value of the time and the residual voltage, or it is to be understood that may be considered in approximation. 例えば、前述の第2003/0137521号、第WO2004/090857号および第PCT/US2004/21000号、ならびに、上記に記載されたいわゆる「n前の状態」アドレッシング方法論は、時間を追跡しないことがあるが、前の画素の光学状態の履歴は追跡する。 For example, the aforementioned No. 2003/0137521, No. WO2004 / 090 857 and the PCT / US2004 / 21000 No., and so-called "n previous state" addressing methodology described above, it is not to track time history of the optical state of the previous pixel is tracked. これは、駆動スキームの設計者が、典型的な使用モデルや像更新間の通常の経過時間に関する知識を持っていれば、時間の代用(proxy)となり得る。 This designer of the drive scheme, if you have a knowledge about typical elapsed time between typical usage model and the image update may be substituted for time (proxy). したがって、このような方法は、残留電圧を減らし、ゴースト挙動の改善を示す傾向があることが、今では認識されている。 Therefore, this method reduces the residual voltage, that tend to exhibit improved ghost behavior are recognized by now.

このような方法が今まで使われてきた実際的な理由の一つは、多くの電気光学ディスプレイのディスプレイ制御装置は、像更新間の経過時間を追跡するクロック情報へのアクセスを有しないからである。 One practical reason for such methods have been used to date, the display control unit of a number of electro-optic displays, because does not have access to clock information to track the elapsed time between image updates is there. なぜなら、おそらく、このような経過時間データは、双安定なディスプレイにおいて、最も有効であり、かつ、双安定なディスプレイは今まで、ほとんど市販されてこなかったからである。 This is because, perhaps, such elapsed time data in bistable displays, the most effective, and, bistable display until now, because has hardly been marketed. 本発明の波形選択方法の好ましい一形式として、制御装置はクロック、または、これと同等の時間メカニズムを含む。 One preferred form of the waveform selection method of the present invention, the controller includes a clock, or the equivalent time mechanism therewith. 代替的に、制御装置は、経過時間の値を生成し、制御装置にこの情報を提供する外部情報源(例えば、ディスプレイを出力デバイスとして用いるデバイス)と、論理交信中であり得る。 Alternatively, the control device generates a value of the elapsed time, an external information source to provide this information to the control unit (e.g., a device using a display as an output device) may be in a logical communication. 例えば、デバイスは、ディスプレイ制御装置への関数呼び出しと一緒に、あるいは、それぞれの新たな像データのセットと一緒に、時間情報を提供し得る。 For example, the device with the function call to the display controller, or, together with the respective set of new image data can provide time information. このような時間情報は量子化(例えば、直後、0.5秒、1秒、2秒、10秒、30秒、60秒、60秒超)され得る。 Such time information is quantized (e.g., immediately, 0.5 seconds, 1 second, 2 seconds, 10 seconds, 30 seconds, 60 seconds, 60 seconds greater) may be. その結果、データの帯域幅を減らしながら、それでもなお、有用な情報を提供する。 As a result, while reducing the bandwidth of the data, still provide useful information. 特に、量子化された時間の帯域が、残留電圧の実質的に指数関数的な減衰に対応するように選ばれたときにおいては、有用な情報を提供する。 In particular, the bandwidth of the time that is quantized in time chosen to correspond to the substantially exponential decay of the residual voltage, provide useful information.

一般的に、制御装置にとって、各画素に対する経過時間データを受け取ることは最も有益である。 Generally, for the control device, it is most beneficial to receive elapsed time data for each pixel. なぜなら、幾つかの画素は、更新中に変化しないこともあるからである。 This is because some pixels is because there may not change during an update. しかしながら、1セットの画素における最近の像更新、最近のブランキングパルス、あるいは、最近の更新からの経過時間に対応するデータを受け取ることは、それでも有益である。 However, recent image updates in a set of pixels, the recent blanking pulse or, able to receive data corresponding to the elapsed time from the last update, but still useful. さらに、制御装置はディスプレイの有望な更新頻度を示すデータを、例えば、ユーザが現在テキスト入力していることを示すフラグを受け取り得る。 Furthermore, the control device data indicating a promising update frequency of the display, for example, may receive a flag indicating that the user is currently text input. テキストでは、ディスプレイ全体またはディスプレイの限られた領域において、速く連続的に更新を多く必要とし得る。 The text, in a limited area of ​​the display the whole or display, may require much faster continuously updated.

残留電圧の大雑把な補正の別の形式として、本発明による滞留時間波形選択方法が用いられる。 Another form of coarse correction of the residual voltage, dwell time waveform selection method according to the present invention is used. この方法は、像変化を実行するため、多数の波形からの選択を提供する。 The method for performing image change, providing a selection from a number of waveforms. ここで、多数の波形からの選択は、少なくとも一部は、初期グレー状態における関連画素の滞留時間、あるいは、この滞留時間の何らかの代理に基づいている。 Here, the selection of a number of waveform, at least in part, the residence time of the associated pixel in the initial gray state or is based on an agency of the residence time. 多数の波形からこのように時間依存した選択を行うことは、時間とともに残留電圧が減衰することを、暗黙に考慮に入れている。 Performing such a selection was time dependent from a number of waveforms to decay residual voltage with time, it is taken into account implicitly. これは、たとえ、残留電圧が明確に追跡、推測または測定されることがなくてでもである。 This, for example, the residual voltage is also clearly tracked, without being inferred or measured.

例えば、本発明の特定の滞留時間選択方法は、全部で16のエントリのある論理変化表に基づく駆動スキームを使う4つのグレーレベルを有するディスプレイの制御装置に適用され得る。 For example, certain residence time selection method of the present invention may be applied to a control apparatus for a display having four gray levels using the driving scheme based on the logical change table with 16 entries in total. 各エントリは、1つのグレーレベル(0、1、2、3)から他のグレーレベル(0、1、2、3)への変化に対応する。 Each entry corresponds to a change from one gray level (0, 1, 2, 3) to another gray level (0, 1, 2, 3). エントリの選択は、所望の変化における初期と最終のグレーレベルの知識に基づいて行われる。 Selection of an entry is performed based on the initial and final gray levels of knowledge of the desired change. 各エントリにおいて、3つの波形が考えられる。 In each entry are considered three waveforms. 制御装置は、前の像が更新されて1秒以内に像変化が生じる場合、第一の波形を選択し、前の像が更新されて1秒から5秒の間に像変化が生じる場合、第二の波形を選択し、そして、前の像が更新されて5秒を超えてから像変化が生じる場合、第三の波形を選択する。 Controller, if the previous image is an image change occurs is updated within one second, if you select the first waveform, the image changes between 5 seconds 1 seconds before the image is updated occurs, select the second waveform, and the previous image if the image changes from more than 5 seconds is updated occurs, it selects a third waveform.

滞留時間波形選択方法において、波形はルックアップテーブルによって表されること(上述のように)、環境条件の変化に対応するように変更され(あるいは、サブテーブルに分けられ)ること、および、ディスプレイ製造中に個々のディスプレイの特定のパラメータを含むように部分的または全体的に設定されることがあり得る。 In dwell time waveform selection method, waveforms that are represented by the look-up table (as described above), is changed to correspond to changes in environmental conditions (or divided into sub-tables) Rukoto, and a display it may be partially or totally set to include specific parameters of each display during manufacture. 端的に言えば、この方法で使われる波形は、前述の第2003/0137521号、第WO2004/090857号および第PCT/US2004/21000号及び上記に記載された任意の選択的な構成要素やバリエーションを含み得る。 In short, the waveforms used in this method, the aforementioned 2003/0137521, any optional components and variations to that described in WO2004 / 090 857 and EP PCT / US2004 / 21000 Patent and the It may include.

上述してきたことから、本発明による滞留時間の波形選択方法においては、残留電圧が明確に追跡されなくても、また、経過時間がディスプレイが更新されてからの経過時間に基づき、特定の画素が更新されてからの経過時間に基づかないことがあっても、滞留時間の波形選択方法は、残留電圧と画素更新経過時間の双方に、暗黙に近づき、それゆえ、従来技術の駆動スキームに比べ、ゴースト挙動は改善されることが、理解される。 From what has been described above, in the waveform selection process of residence time according to the present invention, even if it is not explicitly tracked residual voltage, also based elapsed time to the elapsed time since the display is updated, the specific pixel even if not based on the elapsed time since the update, the waveform selection method of the residence time, both of the residual voltage and the pixel update elapsed time approaches implicitly, therefore, compared to the drive schemes of the prior art, ghost behavior is to be improved, is understood.

(材料の選択) (Choice of materials)
既に述べたように、電気光学ディスプレイに用いる材料の選択は、残留電圧に大きな影響を与え得る。 As already mentioned, the choice of material used for the electro-optic displays can greatly affect the residual voltage. このようなディスプレイにおいては、残留電圧は、作動中において存在するので、このようなディスプレイの電気光学的性能に大きな影響を与え得る。 In such displays, residual voltage, because the present during operation, may have a significant impact on the electro-optical performance of such a display.

また、上記で議論してきたように、ある種の材料は、電気光学ディスプレイに用いた場合、残留電圧に寄与するI型の分極を示す。 Also, as has been discussed above, certain materials, when used in electro-optic displays, showing the polarization of contributing I type residual voltage. この分極は、構成材料の少なくとも1つを介して移動するイオンの移動度と濃度に、しばしば依存すると、考えられている。 This polarization is the mobility and concentration of ions moving through at least one of the constituent materials and often dependent, are considered. (しかし、本発明はこの考え方に決して囚われない)。 (However, the present invention is not caught in any way to this idea).

残留電圧の減衰速度は、材料が提案されたディスプレイにあるのと同じ界面と接するテストセルを準備することで、任意の材料において測定され得る。 Decay rate of the residual voltage, by providing a test cell in contact with the same interface as in display materials have been proposed, may be measured in any material. 例えば、テストセルはITO基板の上にコーティングされた積層粘着剤の厚さを制御して、準備され、電界がその積層粘着剤/ITO界面にわたって印加される。 For example, the test cell by controlling the thickness of the lamination adhesive coated on an ITO substrate, is prepared, an electric field is applied across the lamination adhesive / ITO interface. 残留電圧のピーク値と減衰は、次いで、電荷回路を開き、高インピーダンス電圧計で画素にわたる電圧をモニターして、測定された。 Attenuation peak value of the residual voltage, then open the charge circuit, monitors the voltage across the pixel with a high impedance voltmeter, it was measured.

積層粘着剤のイオン移動度が高いものほど、残留電圧の減衰速度は速いことが分かってきた。 As those high ionic mobility of laminating adhesive, the decay rate of the residual voltage has been found to be fast. 積層粘着剤の体積抵抗率は約10 11 Ωcm未満であることが好ましい。 It is preferable that the volume resistivity of the lamination adhesive is less than about 10 11 [Omega] cm.

以前のE Inkの特許出願、例えば、前述の第2003/0011867号および第2003/0025855号、ならびに、米国出願第10/708,121号(2004年2月10日出願)は、抵抗率を制御した積層粘着剤、あるいは、異質性または異方性であって導電性ある積層粘着剤について、例えば、Z軸粘着剤について記載している。 Patent Application previous E Ink, for example, the 2003/0011867 and EP No. 2003/0025855 described above, as well as U.S. Ser. No. 10 / 708,121 (Feb. 10, 2004 applications), controls the resistivity the laminating adhesive, or the a heterogeneity or anisotropy is conductive laminate adhesive, for example, describes Z-axis adhesive. このような粘着剤は、残留電圧を減らすという更なるメリットを提供し得る。 Such adhesives may provide additional benefits of reducing remnant voltage.

積層粘着剤は、また、II型の分極を示し得る。 Laminating adhesives, also exhibit Type II polarization. テストセルにおいて、粘着剤の厚みを増すと、残留電圧が高くなることが分かってきた。 In the test cell, increasing the thickness of the adhesive, it has been found that the residual voltage is increased. 界面での分極は、膜厚とは無関係であるはずなので、この結果は、内部電荷の分極サイトの存在、II型の分極効果を示唆する。 Polarization at the interface, so should be independent of the film thickness, the result is the presence of a polarization site internal charges, suggesting II type polarization effects. したがって、封入電気泳動ディスプレイにおいて、粘着剤の厚さ、そのカプセルの周りの形状を選択する場合、注意しなければならない。 Accordingly, the encapsulated electrophoretic displays, the thickness of the adhesive, when selecting the shape of around the capsule, care must be taken. 同じテスト積層粘着剤を加熱し、疑わしい不純物や結晶領域を追い出した。 Heating the same test lamination adhesive, drove suspected impurities and crystalline regions. その後、残留電圧の減少が見られた。 Thereafter, decrease in residual voltage was observed.

I型分極は、材料で界面の存在するところであれば、ディスプレイのどこにおいても起こり得る。 Type I polarization, wherever the presence of interfacial material, can occur anywhere in the display. 積層粘着剤とバインダに同じ材料を使う(つまり、カプセルの周りに使われ、密着層の中にカプセルを形成する材料、これらについては前述のE InkとMITによる特許および特許出願の多くに記載されている)と、界面が除去され、残留電圧を低減されることが分かってきた。 Using the same material to the laminating adhesive and a binder (i.e., used around the capsule, the material forming the capsule into the adhesion layer, for these are described in numerous patents and patent applications by the aforementioned E Ink and MIT and it is), the interface is removed, has been found to be reducing the residual voltage. したがって、本発明は、微小空洞バインダと積層粘着剤とを備える電気泳動ディスプレイを提供する。 Accordingly, the present invention provides an electrophoretic display comprising a microcavity binder and lamination adhesive. ここで、これらの材料は、組成が同一または類似、あるいは、導電性またはイオン移動度が電気的等価のいずれかである。 Here, these materials, composition identical or similar, or, conductive or ion mobility is either electrically equivalent. 材料がその組成において異なる場合もあるが、界面の両面にイオン移動度が実質的に同一であることを達成できる導電性の低い材料をドープすることが望ましい。 Material, but there may be different in composition, it is desirable that ion mobility on both sides of the interface is doped with substantially less material conductivity can be achieved to be identical.

ある種の界面におけるI型分極は、表面粗さによって影響を受け得る。 Type I polarization at certain interfaces can be affected by surface roughness. 平坦化あるいはある種の界面の表面模様(texture)導入によって、界面の両面に材料の相互浸透度を提供することは、利点をもたらし得る。 The surface texture (texture) Introduction of flattening or certain surfactants, to provide a mutual penetration of the material on both sides of the interface may lead to advantages. これら技術も、特定の界面において分極を増減する結果になり得る。 These techniques may also result in increasing or decreasing the polarization in a particular interface. その増減いずれもが、考えている特定のディスプレイに依存して、メリットとなり得る。 Any increase or decrease is depending on the specific display believes, it can be a benefit. 例えば、分極が一箇所で増加し、この分極がディスプレイの他の場所の分極をオフセットする場合、電気光学媒体にわたって、残留電圧低減の原因となり得る。 For example, the polarization increases in one place, if this polarization is offset polarization elsewhere display across the electro-optic medium, can cause residual voltage reduction. 典型的には、界面が、電気光学媒体と強く結びついた残留電圧の原因となるのであれば、界面における分極度合いを低減し、その減衰速度を低下することは、望ましい。 Typically, interface, if the cause of the electro-optic medium strongly associated residual voltage, that reduces the polarization degree at the interface, to lower its rate of decay is desirable.

界面におけるI型分極は、表面清浄度によっても、影響を受ける場合があり得る。 Type I polarization at the interface, by surface cleanliness can may be affected. コーティングと積層の前に基板を清浄にすることが、一貫した電気的挙動を達成するために、望ましい。 To clean the substrate prior to coating with the lamination, in order to achieve consistent electrical behavior, desirable.

(電気泳動層内の導電経路) (Conductive path electrophoretic layer)
微小空洞電気泳動ディスプレイにおいては、電気泳動内側相(懸濁流体および荷電パーティクル)に電気的に平行であるセル壁(この語は本明細書で使う場合、カプセル封入ディスプレイのカプセル壁を含む)が存在する。 In microcavity electrophoretic displays, the electrophoretic internal phase (if this word used in this specification includes a capsule wall of the encapsulated display) (suspending fluid and charged particles) in an electrically parallel cell walls It exists. 荷電イオンの形の電流は、内側相またはセル壁を介して流れ得る。 Current in the form of charged ions, it can flow through the inner phase or cell walls. セル壁は、ゼラチンのようなポリマーまたは他の任意の適合する材料であり得る。 Cell walls may be a polymer or any other suitable material such as gelatin. セル壁は、典型的には、上述のように、さらにバインダによって囲まれている。 Cell walls, typically as described above, is surrounded further by a binder. したがって、電流の中には、電気泳動内側相を介さずに、バインダまたはセル壁を介してディスプレイの電極間を流れる電流もあり得る。 Therefore, in the current, without passing through the electrophoretic internal phase, there may be a current flowing between the electrodes of the display through the binder or cell walls. このような電流は、ディスプレイまたはその画素の電気光学状態の変化に寄与することはない。 Such current will not contribute to the change in the electro-optical state of the display or pixel.

前述のE InkおよびMITの特許および特許出願に記載された好ましい電気光学ディスプレイは、セル壁とバインダの導電性は、内側相の導電性より、典型的には少し高い。 Preferred electro-optic displays that are described in the aforementioned E Ink and MIT patents and patent applications, conductive cell walls and binder, a conductive inner phase, typically slightly higher. 残留電圧の緩和は、このように、一部は、バインダとセル壁を介して生じ得る。 Relaxation of residual voltage, thus, some can occur via the binder and cell walls.

電気泳動媒体に電界印加中に、荷電パーティクルは、ディスプレイの2つの電極に向かって動く。 In an electric field applied to the electrophoretic medium, the charged particles move toward the two electrodes of the display. 前面電極(観察者が一般にディスプレイを見るときに介する電極)近傍の荷電パーティクルがある期間にわたってクラスター化する場合、対応する電子または逆に荷電されたイオンは、それに反応して、セル壁および/またはバインダを介して流れ得る。 If clustering over a period of time the charged particles in the vicinity of (the electrode through when the observer generally view the display) front electrode, which is charged to the corresponding electronic or counterions can react to it, the cell walls and / or It can flow through the binder. このようにして形成された荷電領域は、それに引き続く像更新に影響する残留電圧を形成し得る。 Such charged region formed in the can form a residual voltage that affects the subsequent image update it. その結果、セル壁とバインダの導電性とイオン移動度は重要であるし、また、それらの形態も重要である。 As a result, conductivity and ion mobility cell walls and binder to be important, and they form also important.

特定のセル/バインダ形態の残留電圧は、積層粘着剤に対して記載した方法と同様の方法で、測定され得る。 Residual voltage of a particular cell / binder forms, in a manner similar to that described for laminating adhesives, may be measured. 本発明の体積抵抗率の均衡した電気泳動媒体の側面に従うと、バインダとセル壁は、電気泳動内部相の体積抵抗率の少なくとも2倍未満の体積抵抗率を有し、バインダとセル壁の双方が約10 11 Ωcm未満の体積抵抗率を有することが好ましい。 According to aspects of the balanced electrophoretic medium volume resistivity of the present invention, the binder and the cell wall has a volume resistivity of at least less than twice the volume resistivity of the electrophoretic internal phase, both the binder and cell walls There preferably has a volume resistivity of less than about 10 11 [Omega] cm. より一般的には、電気泳動媒体が連続層(ポリマー分散型媒体の単一連続相、封入電気泳動媒体のセル壁とバインダの組合せ、あるいは、マイクロセル電気泳動媒体のセル壁のみの形式を有し得る)内に分散した懸濁流体の複数のディスクリートな小滴を備え、これらの小滴が、懸濁流体の中に保たれた複数の荷電パーティクルを備え、電気泳動媒体に電界を印加すると懸濁流体を介して移動可能であるとき、連続相は体積抵抗率が小滴の体積抵抗率の約1/2より大きくないこと、そして、連続相および小滴の双方が約10 11 Ωcm未満の体積抵抗率を有することが好ましい。 More generally, the electrophoretic medium is a continuous layer (single continuous phase of the polymer dispersion type medium, the cell walls and binder combination of encapsulated electrophoretic medium or, have a form of only the cell walls of the microcell electrophoretic medium and it may) comprise a plurality of discrete droplets of dispersed suspending fluid within these droplets, comprising a plurality of charged particles kept in a suspending fluid, when an electric field is applied to the electrophoretic medium when is movable through the suspending fluid, it continuous phase volume resistivity not greater than about 1/2 of the volume resistivity of the droplets, and both the continuous phase and the droplets of less than about 10 11 [Omega] cm it is preferred to have a volume resistivity. 好ましい実施形態においては、バインダとセル壁は、電気泳動媒体の体積百分率で約5%〜約20%の間を占め(その残部が電気泳動内側相となる)、バインダはカプセル壁の間に均等に分配される。 In a preferred embodiment, the binder and the cell walls accounts for between about 5% to about 20% by volume percent of the electrophoretic medium (its balance becomes electrophoretic internal phase), the binder evenly between the capsule wall It is distributed to.

(ゼータ電位の考慮、および、電荷均衡した2種類のパーティクル電気泳動媒体) (Considering the zeta potential, and two types of particle electrophoretic medium charge balance)
前述のE InkとMITによる特許および特許出願の多くに記載された電気泳動媒体の好ましいタイプは、いわゆる「逆極性に帯電した二種のパーティクル」による媒体である。 A preferred type of electrophoretic media described in many patents and patent applications by E Ink and MIT described above, a medium according to the so-called "charged two kinds of particles to the opposite polarity." ここで、電気泳動内部相は、逆極性の電荷を有する2種類の異なるパーティクルを含む(例えば、前述の第2002/0171910号に記載の様々なタイプの電気泳動媒体の議論を参照)。 Here, the electrophoretic internal phase comprises two different particles having charges of opposite polarity (e.g., see discussion of various types of electrophoretic medium according to No. 2002/0171910 described above). 各パーティクルの帯電量は、例えば、前述の第2002/0185378号および2004年10月7日に出願した同時係属出願番号第10/711,829号(これに対応するPCT/US2004/33188号も参照)に記載された表面変形によって、制御され得る。 Charge amount of each particle, for example, see also the 2002/0185378 Patent and copending application Ser. No. 10 / 711,829, filed Oct. 7, 2004 (No. PCT / US2004 / thirty-three thousand one hundred eighty-eight corresponding thereto of the aforementioned the surface modification described), it may be controlled. それぞれの微小空洞内のパーティクル数は、マイクロセルへの封入または埋め込み前に、電気泳動内側相に提供されるパーティクルの総量を選択することによって、予測可能な方法で、制御され得る。 The number of particles in each of the minute cavities are to encapsulated or embedded ago microcell by selecting the amount of particles to be provided to the electrophoretic internal phase, in a predictable manner, may be controlled. パーティクル当たりの平均帯電量に、微小空洞当たりの平均パーティクル数を乗じることで、微小空洞内のパーティクルの各種類ごとに総帯電量を推定することが可能となる。 The average charge amount per particle, by multiplying the average number of particles per microcavity, it is possible to estimate the total amount of charge for each type of particles in the microcavities.

逆極性に帯電した複数種類のパーティクルの総帯電量がほぼ均衡していない場合、特に大きな分極が、分極化した微小空洞で形成され、これにともなって、対応する大きく、ゆっくり減衰する分極が連続相の材料で生じることが分かってきた。 If the total amount of charge of a plurality of types of particles charged to the opposite polarity is not substantially balanced, particularly large polarization, is formed by microcavities were polarized, along with this, the corresponding large, continuous polarization slowly decay It has been found to occur in the phase material. 複数種類のパーティクルの正味の総帯電量を変化させることで、電界が同じ符号の残留電圧を残す体制(逆方向への引き続き起こる更新が遅れるように)、つまり、残留電圧がほとんど生じない体制と、電界が逆符号の残留電圧を残す体制(逆方向への引き続き起こる更新が促進されるように)との間で、封入電気泳動ディスプレイを変化させることが可能である。 By changing the total amount of charge of the plurality of types of particles net (as persists update in the opposite direction is delayed) system where the electric field leaves a residual voltage of the same sign, i.e., a system that residual voltage hardly occurs , between the system for the electric field leaves a residual voltage of opposite sign (as persists update in the opposite direction is promoted), it is possible to vary the encapsulated electrophoretic display.

本発明の電荷均衡した二種のパーティクルの側面に従うと、1種類の電気泳動パーティクルが、他種類のパーティクルの総帯電量の約2倍を超えないことが好ましい。 According to aspects of the two types of particles that charge balance of the present invention, one kind of electrophoretic particles, it is preferred that no more than about 2 times the total charge amount of the other types of particles. また、本発明の低残留電圧の電気泳動媒体の側面に従うと、逆極性に帯電した二種のパーティクルによる電気泳動ディスプレイにおいて、パーティクル帯電量、パーティクル質量、パーティクル移動度は、ディスプレイが「低残留電圧挙動」を示すように選択されることが好ましい。 Further, according to aspects of the electrophoretic medium of the low residual voltage present invention, in an electrophoretic display according to two kinds of particles charged to the opposite polarity, the particle charge, particle mass, particle mobility, the display is "low residual voltage it is preferably selected to exhibit behavior ". 本明細書では、「低残留電圧挙動」とは、15Vで300ミリ秒の方形波DCアドレッシングパルスを印加して、ちょうど1秒後に、約1V未満(望ましくは、約0.2V未満)の測定残留電圧を有するものと定義される。 As used herein, a "low residual voltage behavior", a square-wave DC addressing pulse of 300 ms was applied at 15V, after just 1 second, less than about 1V (preferably, less than about 0.2V) measurements It is defined as having a residual voltage.

逆極性に帯電した二種のパーティクルによる電気泳動内部相における電荷均衡を評価するためには、各パーティクルにおける帯電量をその質量に相対的な分析(なぜなら、質量は製造時に容易に測定され得るから)することは有効である。 To evaluate the charge balance in the electrophoretic internal phase by charged two kinds of particles in the opposite polarity, the charge amount of each particle relative analysis to the mass (because, since the mass can be readily measured at the time of manufacture ) it is effective to. 帯電量対質量の比は、以下の関係 q/Mはζ/d に比例 (1) The ratio of charge to mass, the following relationship q / M is proportional to ζ / d 2 (1)
ここで、 here,
q=パーティクル帯電量、 q = particle charge,
M=質量、 M = mass,
ζ=ゼータ電位(mV)、 ζ = zeta potential (mV),
d=パーティクル直径を用いて、推定され得ると考えられているが、本発明は決して、この考え方に決して拘束されない。 d = by using a particle diameter, but are believed to be estimated, the present invention is never never be bound by this concept.

電気泳動内部相の正味の総帯電量は、パーティクル帯電量、パーティクル質量、パーティクル直径、および、ゼータ電位を注意深く同時に最適化して、望ましくは制御されるべきである。 The total charge amount of the net electrophoretic internal phase, particle charge, particle mass, particle diameter, and, by carefully optimized simultaneously zeta potential, it should desirably be controlled.

低残留電圧挙動を示す実質的に電荷均衡した電気泳動媒体において(先に定義してある)、このような挙動は、典型的には、以下のいずれかが生じたときに終わり得る。 In substantially charge-balancing electrophoretic media exhibiting low residual voltage behavior (previously are defined), such behavior may typically ends when any of the following occurs. (a)いずれの種類のパーティクルも平均帯電量が、約20%から100%変化する。 (A) the average charge amount of any kind of particles varies from about 20% to 100%. (b)1種類のパーティクルの相対質量が、約50%から300%変化する。 (B) 1 type of particles relative mass changes from about 50% to 300%. (c)1種類のパーティクルの平均直径が、約30%から200%変化する。 (C) the mean diameter of one kind of particles varies from about 30% to 200%. (d)1種類のパーティクルの平均移動度が、約20%から100%変化する。 (D) the average mobility of one type of particles varies from about 20% to 100%.

(懸濁流体の添加剤) (Additives suspending fluid)
電気泳動媒体の懸濁流体に界面活性剤を添加すると、残留電圧を減らし得ることが知られている。 When a surfactant is added to the suspending fluid of an electrophoretic medium, it is known that may reduce the residual voltage. 例えば、単一画素ディスプレイが、全く同じ2種類のパーティクルが逆極性に帯電した電気泳動媒体を用いた場合、但し、これに懸濁液の1つとしてソルビタントリオレート(sorbitan trioleate)(Span 80として市販)を添加して用いた場合、残留電圧が減少することが示された。 For example, a single pixel display, in the case of using a completely electrophoretic medium same 2 kinds of particles charged to the opposite polarity, however, this as sorbitan trioleate (sorbitan trioleate) (Span 80 as one of the suspension when used with the addition of commercially available), it was shown that residual voltage is reduced.

界面活性剤は、2種類の電気泳動パーティクルの相対的帯電量の均衡を変化させると、考えられているが、本発明においては、この考え方に決して囚われない。 Surfactant, varying the balance of the two relative amount of charge of the electrophoretic particles are believed, in the present invention, agnostic way on this idea. さらに、電気泳動内側相の帯電量緩和速度を変更すると、III型分極を減らし、対応する外側相の緩和速度との均衡をよりよく保つことができると、考えられている。 Further, by changing the charge amount relaxation rate of electrophoretic internal phase to reduce the III type polarization and can keep better balance between relaxation rate of the corresponding outer phase, it is considered.

このように、本発明は(上記に定義した)低残留電圧挙動を示す電気泳動ディスプレイを提供する。 Thus, the present invention provides an electrophoretic display exhibiting low residual voltage behavior (as defined above). この挙動は、電気泳動内側相における界面活性剤または帯電制御剤の濃度が、約30%から200%変化された場合に、停止する。 This behavior is the concentration of surfactant or charge control agent in the electrophoretic inner phase, when it is varied from about 30% to 200%, and stops.

(微小空洞電気泳動ディスプレイの外側相用の材料) (Materials for the outer phase of the micro-cavity electrophoretic displays)
所望の残留電圧緩和速度を得るために、微小空洞電気泳動ディスプレイ用に外側相の材料を選択すること、あるいは、このような材料を混合、ドープまたは条件付けすることは可能である。 In order to obtain a desired residual voltage relaxation rate, it selects the external phase materials for the microcavity electrophoretic displays, or such materials mixed, it is possible to attach doped or condition. 上述のように、内側相の緩和速度は、電気泳動パーティクルの選択、および、界面活性剤や荷電制御剤の濃度を含む様々な要因によって影響を受け得る。 As described above, the relaxation rate of the inner phase, the selection of the electrophoretic particles, and may be influenced by various factors including the concentration of the surfactant and a charge control agent. 本発明の一側面は、外側相の材料と内側相の材料とが、(ファクター2内で)緩和速度において、均衡される状況を提供する。 One aspect of the invention, and the outer phase material and the inner phase material, in (within a factor 2) relaxation rates, to provide a context in which it is balanced.

本発明の本側面は(上記に定義した)低残留電圧挙動を示す電気泳動ディスプレイを提供する。 This aspect of the present invention to provide an electrophoretic display which indicates a low residual voltage behavior (as defined above). この挙動は、外側相の導電性が、約30%から200%変化された場合に、停止する。 This behavior, when the conductive outer phase has been varied from about 30% to 200%, and stops.

典型的な封入電気泳動ディスプレイにおいて、重要な外側相材料は、ゼラチンカプセル壁である。 In a typical encapsulated electrophoretic displays, important external phase materials are gelatin capsule wall. 壁の導電性は、湿度によって、非常に影響を受ける。 Conductive wall, by humidity, highly influenced. 好ましい実施形態において、電気泳動ディスプレイは、水分を含み、作動環境の相対湿度(RH)の変化に対する耐性を有する。 In a preferred embodiment, an electrophoretic display comprises a moisture, resistant to changes in the relative humidity of the operating environment (RH). さらに好ましい実施形態においては、(ディスプレイを均衡状態に達するまで制御された湿度環境に設置すること、および/または、制御された湿度環境でディスプレイを製造することによって)最終的なディスプレイで、電気泳動層が、20%RHと55%RHの間を達成するために、好ましくは、35%RHを達成するために、ディスプレイは調整される。 In a further preferred embodiment, (placing the humidity in a controlled environment until the display equilibrium, and / or by producing a display in a controlled humidity environment) in the final display, electrophoresis layer, in order to achieve between 20% RH and RH 55%, preferably, in order to achieve a RH 35%, the display is adjusted.

このように、本発明は、ディスプレイ材料のRH調整を包含する電気泳動ディスプレイの製造方法を提供する。 Thus, the present invention provides a method of manufacturing includes an electrophoretic display the RH adjustment of display material. 電気泳動ディスプレイは、また、水を通さない湿気バリアまたは基板を備え得る。 Electrophoretic displays also include a moisture barrier or substrate impervious to water.

(低閾値電気光学ディスプレイ) (Low threshold electro-optic displays)
電気泳動ディスプレイまたは別の電気光学ディスプレイで、閾値を小さくするには、数多くの方法がある。 In electrophoretic display or other electro-optic displays, in order to reduce the threshold, there are a number of ways. 閾値は、パーティクルと壁の間の引力、あるいは、パーティクル間の引力によって生じ得る。 Threshold, attraction between the particles and the wall, or can be caused by the attraction between particles. 引力は、逆の極性に帯電したパーティクルなどから生じる電気的なものでも、表面張力など物理的なものでも、磁気的なものでもあり得る。 Attraction is also opposite polarity charged ones electrical resulting from such particles was also intended physical, such as surface tension, it may be one of magnetic. 閾値は、懸濁流体の性質から生じることもあり得る。 Threshold may also result from the nature of the suspending fluid. その性質とは、非常にシェアシニング(shear−thinning)であり得ること、あるいは、明確な降伏応力(例えば、ビンガム流体に対する)または電気レオロジ的特性を有し得ることである。 Its nature and, it may be a very shear thinning (shear-thinning), or distinct yield stress (e.g., for Bingham fluids) is that which may have or electrical rheological properties. 更なる電界を、例えば、面内(in−plane)電極または制御グリッドに印加することは、閾値の代用となり得る。 Further field, for example, be applied to the plane (in-plane) electrode or the control grid may be substituted for the threshold.

この印加の目的のために、閾値は、ある特定電圧レベルに存在していると考えられる。 For the purposes of this application, the threshold is considered to be present to a certain voltage level. それは、1秒間続く方形波DCパルスがその電圧レベルでディスプレイに印加されることによって、2L 未満の光学的変化を生じる場合である。 It may be obtained by square-wave DC pulses followed one second is applied to the display at that voltage level, a case causing optical change of less than 2L *.

ディスプレイ技術において、電気光学媒体はパッシブなアドレッシングスキームの基礎として機能し得ることが知られている。 In display technology, electro-optic medium is known to be capable of functioning as a basis of the passive addressing scheme. 典型的には、このようなスキームはスイッチング電圧の半分(「V/2」)に等しい閾値に基づく。 Typically, such a scheme is based on a threshold equal to half of the switching voltage ( "V / 2"). 駆動スキームにおいては、パッシブなアドレッシングはスイッチング電圧の3分の1(「V/3」)の最低閾値で達成され得るものもある。 In the driving scheme, passive addressing some of which can be achieved with a minimum threshold of one-third of the switching voltage ( "V / 3").

これとは対照的に、上述のように、±15Vのスイッチング電圧に比較し、1Vの小さな閾値は、電気光学性能において、残留電圧の影響を減らすのに有用であり得る。 In contrast, as described above, compared to the switching voltage of ± 15V, a small threshold of 1V is the electro-optical performance, it can be useful in reducing the effect of residual voltage. したがって、本発明による低閾値ディスプレイの側面は、±Vより大きくない電圧で作動する電気光学ディスプレイを提供する。 Accordingly, the side surface of the low threshold displays according to the invention provides an electro-optic display which operates at a voltage not greater than ± V. ここで、電気光学材料は、ゼロより大きく、V/3より小さい閾値電圧を有する。 Here, the electro-optical material is greater than zero, with a V / 3 is less than the threshold voltage.

(低残留電圧を有する電気泳動ディスプレイ製造) (Electrophoretic display manufacturing with low residual voltage)
本発明の最後の局面は、残留電圧を減らすように製造されたディスプレイによって示される残留電圧を減らすために、電気泳動ディスプレイ製造に様々な改善を施すことに関する。 The last aspect of the present invention, in order to reduce the residual voltage indicated by the prepared to reduce the residual voltage display, relates to applying various improvements to the electrophoretic display manufacturing.

封入電気泳動ディスプレイの製造中、カプセルは典型的にはスラリに懸濁している。 During manufacture of sealed electrophoretic display, the capsule is typically suspended in the slurry. スラリは、カプセルとポリマーバインダを含み、さらに、水、可塑剤、pH調整剤、殺生剤、界面活性剤または帯電制御剤などの様々な添加剤も含み得る。 Slurry comprises a capsule and the polymer binder, further, water, plasticizers, pH modifiers, biocides, may also contain various additives such as a surfactant or a charge control agent. 本目的のために、このようなスラリは、カプセルを除き、スラリの不揮発性要素からなる「バインダ」を含むものと見なされ得る。 For this purpose, such slurries, with the exception of the capsule may be considered as including "binder" as a nonvolatile component of the slurry. 場合によっては、バインダ材料は、スラリ準備中、輸送および貯蔵中に分離し得ることがあり、必ずしも、コーティング前に十分に混合され得ない。 In some cases, the binder material, in the slurry preparation, may be separated during transport and storage, not necessarily, could be mixed thoroughly prior to coating. その結果、部分的に不均一な領域が存在し得る。 As a result, there may be partially non-uniform region. これが、最終のディスプレイにおいて、II型の分極問題を引き起こし得る。 This is in the final display, it can cause type II polarization problems. このような問題を少なくするために、このようなバインダ材料を完全に混合することが、例えば、長期間にわたって、プロペラブレード(propeller blade)による混合またはロールミル(roll mill)上での混合などの適切な手段をとることが望ましい。 To reduce such problems, mixing of such binder materials completely, for example, over a long period of time, suitably, such as mixing on mixing or roll mill by propeller blades (propeller blade) (roll mill) it is desirable to take such means.

乾燥バインダ材料は、望ましくは均一な電気特性を有するべきである。 Drying binder material should desirably have a uniform electrical characteristics. これは、300msにわたって15Vの電圧パルス印加と1秒間のポーズの後、測定したバインダ材料自身の残留電圧は、約1V未満、好ましくは0.2V未満となるようにである。 This is after the 15V voltage pulse application and a second pause over 300 ms, the residual voltage of the measured binder material itself is less than about 1V, preferably to be less than 0.2V.

上述のように、バインダで占められているカプセル間の空間はIII型の分極に寄与し得るので、この空間量の制御することは望ましい。 As described above, since the space between the capsule occupied by the binder may contribute to type III of polarization, it is desirable to control the amount of space. カプセル空間を直接制御するために、電着が使われ得る。 To control the capsule space directly, electrodeposition may be used. これは、2004年3月24日に出願した同時係属出願番号第10/807,594号(対応する国際特許出願PCT/US2004/009421号も参照)に記載されている。 This is described in co-pending application Ser. No. 10 / 807,594, filed (see also the corresponding International Patent Application No. PCT / US2004 / 009421) on March 24, 2004. マイクロセル電気泳動ディスプレイまたはホトパターン化(photo−patterned)電気泳動媒体において、微小空洞の間隔は、直接制御され得る。 In microcell electrophoretic display or photo patterning (photo-patterned) electrophoretic medium, the interval of the minute cavities can be controlled directly.

コーティングされた封入電気泳動ディスプレイにおいて、乾燥カプセルの間隔や形態は、前述のE InkとMITによる特許および特許出願の幾つかで議論された多数の制御可能な要因の結果からなる。 In the coated encapsulated electrophoretic displays, spacing and shape of drying the capsule consists of the results of a number of controllable factors discussed in several patents and patent applications by E Ink and MIT described above. 要約すると、カプセルの形態は、カプセル壁の厚さや弾性、コーティングスラリの設計、基板から離れたコーティングダイ(coating die)の高さ、基板からダイに通過またはポンプ通過するコーティングスラリ量、基板ウェブの速度および湿式コーティングされた膜の乾燥条件(温度、継続時間および通気など)を変えることで、調整され得る。 In summary, the form of capsules, the thickness and elasticity of the capsule walls, the design of the coating slurry, a coating die away from the substrate (coating die) in height, coating the slurry amount that passes through or pump pass from the substrate in the die, the substrate web by varying the speed and wet coated membrane drying conditions (temperature, duration and aeration, etc.), it can be adjusted. カプセル間隔や形態を制御するのに役立つ原則が以下に記される。 Principles to help control the capsule interval and forms are noted below.

(A:乾燥カプセル形状のカプセル壁の特性の影響) (A: Effect of properties of the capsule wall of the dry capsule-shaped)
カプセル壁の特性は、材料によって、また、カプセル封入のプロセス変数(とくに、混合速度)によって変化する。 Characteristics of the capsule wall, the material, also process variables of encapsulation (especially, mixing speed) varies with. カプセル壁は、カプセル全体の高さと直径の比率が0.33〜0.5の間であることが可能なように、十分弾性であるべきことが望ましい。 Capsule wall, the ratio of height to diameter of the entire capsule so as to can be between 0.33 to 0.5, it is desirable should be sufficiently elastic. しかしながら、また、カプセル壁は、理想的には、局部的なバリエーション(そのカプセルがコーティングされた基板上のカプセルの六方稠密構造における鋭角部で90度近く曲がる半径(bend radius))を可能とすべきである。 However, also the capsule wall, ideally, to allow local variations (radius bend 90 degrees near the acute angle portion of the hexagonal close-packed structure of the capsule on the substrate to which the capsule is coated (bend radius)) it should. これは、例えば、これは米国特許番号第6,067,185号および第6,392,785号に記載されている。 This, for example, which is described in U.S. Patent No. 6,067,185 and No. 6,392,785.

カプセル壁の弾性は、カプセル壁材料の架橋結合の強度(架橋結合が弱いほど、カプセル壁は柔軟性を増す)、および、カプセル壁の厚さによって影響を受け得ると、考えられている(しかし、この考え方に決して囚われない)。 The elasticity of the capsule walls, the strength of cross-linking of the capsule wall material (the weaker the crosslinking capsule wall increased flexibility), and, if may be affected by the thickness of the capsule wall, it is believed (but , not being bound in any way to this idea). 壁の厚さは、内側相の形成、ゼラチン/アラビアゴムレベルやプロセスパラメータによって影響される。 The wall thickness, the formation of the inner phase is influenced by gelatin / gum arabic level and process parameters. 任意のカプセル稠密パターンにおいて、壁厚を薄くすることは、媒体の「口径比」(すなわち、光学状態の変化が起こる電気泳動媒体の領域の部分;カプセル壁で占められた領域で、そのような変化が起こり得ない領域)を改善し得る。 In any capsule dense pattern, thinning the wall thickness, "aperture ratio" of the medium (i.e., partial region of the electrophoretic medium change in optical state occurs; the area occupied by the capsule wall, such changes may improve the region) that would not occur. しかしながら、あまりにも薄い壁は、容易にバースト(burst)し得る。 However, the walls too thin may easily burst (burst).

壁厚に重要な影響を与えることが分かってきた幾つかのプロセスパラメータは、以下の表に示される。 Several process parameters has been found to significantly affect the wall thickness are shown in the table below. 表に示す結果は、4Lスケールで行われたカプセル封入実験によって、得られた。 The results shown in the table, the encapsulation experiments carried out with 4L scale, were obtained. また、表には、封入の標準作動手順と比較した壁厚に対する相対的な定性ランキングも示している。 The tables also show the relative qualitative ranking for the wall thickness as compared to the standard operation procedure of encapsulation. 4Lカプセル封入において、標準的プロセス条件は、アラビアゴムレベル(標準レベルが100%の指標)、pH(4.95)、乳化処理温度(40℃)、冷却速度(3時間)、および、内側相の速度である。 In 4L encapsulation, standard process conditions, gum arabic levels (an indicator of the standard level of 100%), pH (4.95), emulsification temperature (40 ° C.), cooling rate (three hours), and the inner phase which is the speed. 表において、ランクの3は標準厚さの壁を、1は非常に薄い壁を、5は非常に厚い壁を意味する。 In the table, three walls of the standard thickness of rank 1 very thin walls, 5 denotes a very thick wall.

pHは、壁の特性にとって重要なパラメータである。 pH is an important parameter for properties of the wall. これは単に壁厚という意味だけでなく、コアセルベートの固体含有量と粘度は、pHレベルによって非常に異なってくるからである。 This not only means that the wall thickness, solids content and viscosity of the coacervate is because varies greatly depending on the pH level. 最後に、使用されたゼラチンとアラビアゴムの種類も、壁の特性に劇的な影響を及ぼし得る。 Finally, the type of gelatin and gum arabic used may also have a dramatic effect on the properties of the wall.

(B:乾燥カプセル形状を変えるメカニズムとしてのバインダ蒸発) (B: binder evaporation as a mechanism for changing the dry capsule-shaped)
バインダ蒸発の影響は、コーティングされたスラリがまだ湿っている間に、カプセルがいかに近接して詰まっているかによって、変わってくる。 The influence of the binder evaporation, while by the slurry is still wet coating, depending on whether the capsule is clogged matter how close to each other, will vary. 同じカプセル直径で、同じバインダ比であっても、濡れたカプセルの近接性によって、平坦(扁楕円体)になったり、高く(実質的に角柱)なったりし得る。 In the same capsule diameter, even in the same binder ratio, by the proximity of the wet capsules, or a flat (扁楕 circular body), may or higher (substantially prismatic).

図2は、カプセル/バインダスラリが基板110の上でコーティングされた状況を表している。 2, the capsule / binder slurry represents a situation which is coated on the substrate 110. カプセル112は、疎にコーティングされている。 Capsule 112 is sparsely coated. すなわち、カプセル112の直径に相当する間隔以上に、互いに離れている。 In other words, the more distance corresponding to the diameter of the capsule 112, are separated from each other. 図2に示すように、このような状況において、基板110から遠くにあるカプセル112の一部分が、キュアされていないバインダ114に、わずかに部分的に埋没されているだけである。 As shown in FIG. 2, in such a situation, a portion of the capsule 112 in the distance from the substrate 110, a binder 114 that has not been cured, has only been slightly partially buried. こうして、カプセル112はバインダ114の層から突き出るようになる。 Thus, the capsule 112 will protrude from the layer of binder 114. そして、バインダと各カプセルの境界は、それぞれの実質的に球状であるカプセルの半径r の円である。 The binder and the boundaries of each capsule, a circle of radius r c of the capsule are each substantially spherical.
乾燥中に、表面張力によって、カプセルに下向きの力が、 During drying, the surface tension, the downward force on the capsule,
F=2πσr sinψ F = 2πσr c sinψ c
で表されることは、理解される。 In represented it is understood. ここで、 here,
Fは、カプセルに働く下向きの力、 F is the downward force exerted on the capsule,
σは、カプセル周りの液体の表面張力、 σ is the surface tension of the liquid around the capsule,
は、図2に示されるように、液体がカプセルと作る接触円の直径、 r c, as shown in FIG. 2, the diameter of the contact circle liquid makes with the capsule,
ψ は、カプセル周りの液体の接触角の余角(つまり、90°−接触角)である。 [psi c is complementary angle of the contact angle of the liquid around the capsule (i.e., 90 ° - contact angle) is.

図2から、カプセルのサイズが大きくなるにつれて、周囲の液体レベルが下がるにつれて、r は増加することは、明らかである。 From Figure 2, as the size of the capsule is increased, as the ambient level of the liquid drops, the r c increases are evident.

この下向きの力の影響が両極端な場合を、添付図面の図3A〜3Bおよび図4A〜4Bに示す。 The case downward force of impact is extreme, shown in FIGS. 3A~3B and FIG 4A~4B of the accompanying drawings. 図3Aと図4Aにおいて、矢印Aは濡れたバインダからの水の蒸発を示し、矢印Bは表面張力の影響でカプセルに働く力を示す。 In Figures 3A and 4A, the arrow A indicates the evaporation of water from the wet binder, the arrow B indicates the force acting on the capsule due to the influence of surface tension. 図3Bと図4Bにおいて、「C」は乾燥したバインダを示す。 In FIG 3B and FIG. 4B, "C" indicates a dry binder. (図3A〜図4Bにおいて、図示された2つのカプセルの外にあるバインダの存在は無視されていることに注意。)図3Aと図3Bは、疎にコーティングされた濡れたカプセルの下向きの力の影響を示している。 (In FIG. 3A~ Figure 4B, note that the presence of binder outside the two capsules illustrated is ignored.) Figures 3A and 3B, the downward force of sparsely coated wet capsules It shows the influence. カプセルは、隣接カプセル間に、カプセル直径に対し実質的にわずかな長さである間隔を残すようにコーティングされている。 Capsules, between adjacent capsules are coated so as to leave a gap which is substantially small length with respect to capsule diameter. 図3Aと図3Bから、下向き力の影響で、元々の球形カプセルは平坦化され、扁楕円体となり、典型的には、最終の乾燥層において互いに接触し合うこと、しかしながら、これらの扁楕円体は、隣接カプセル間の接触によって、歪むことはほとんどないか、全くないことが明らかになる。 Figures 3A and 3B, under the influence of a downward force, the original spherical capsule is flattened, it becomes 扁楕 circular body, typically, be mutually contact each other in the final dry layer of, however, these 扁楕 circular body is the contact between adjacent capsules, or hardly distorted, that no apparent. これとは対照的に、図4Aと図4Bは、密にコーティングされた濡れたカプセルの下向きの力の影響を示している。 In contrast, FIGS. 4A and 4B illustrate the effects of downward force densely coated wet capsules. 濡れたカプセルは、濡れたままで互いに接触している。 Wet capsules are in contact with each other while wet. 図4Aと図4Bから、下向きの力の影響は、カプセルが徐々により広い面積で互いに接触するようにする。 Figures 4A and 4B, the effects of downward force, the capsule is in contact with one another over a large area than gradually. 最終の乾燥層において、カプセルは、幅よりも実質的に高さが大きい多角形の角柱の形となる。 In the final dry layer of the capsule, the shape of substantially a height greater polygonal prism than the width. 濡れたカプセルが六方稠密であれば、これが最も理想的であるが、乾燥したカプセルは、実質的に、六方晶角柱の形状を示す。 If dense wet capsules hexagonal, but this is the most ideal, dry capsules, substantially shows the shape of a hexagonal prism. カプセルが、あまりにも疎に詰まっていると、乾燥するにつれボイドがカプセル間に残され得ること、そして、クラスターの中に組み込まれ得ることには、注意すべきである。 Capsule and clogged too sparsely, it voids as the drying may be left between the capsule and that may be incorporated into the cluster, it should be noted.

(C:乾燥カプセル形状へのスラリ準備の影響) (C: influence of the slurry preparation for the dry capsule-shaped)
カプセルのpHレベルは、乾燥カプセルの形状に影響を及ぼし得る。 pH levels of capsules may influence the shape of the dry capsule. pHが上がるにつれて、ゼラチンの帯電量は変化し、ゼラチンから基板(典型的にはITO表面)への引力に影響を及ぼす。 As the pH is increased, the charge amount of gelatin was changed, it affects the attraction of gelatin to the substrate (typically ITO surface). この基板の上にカプセルはコーティングされ、カプセル位置のシフトを困難または容易にする。 Capsules coated on the substrate, making it difficult or easier the shifting of the capsule position. 基板を変えて、基板の表面エネルギを選択することで、この関係に影響を及ぼし得る。 By changing the substrate, by selecting the surface energy of the substrate may affect this relationship.

界面活性剤のレベルは、カプセル互いの密着性(「粘着性」)に、そして、おそらくカプセルのバインダとの密着性(「粘着性」)に影響を及ぼす。 Level of surfactant, the capsule mutual adhesion ( "tack") and, possibly affecting the adhesion between the binder of the capsule ( "sticky"). 表面がより活性な表面活性剤は、表面張力を弱め、乾燥中に、カプセルに作用する表面張力を減らすはずである。 Surface more active surfactants, weaken the surface tension during drying, it should reduce the surface tension acting on the capsule. 表面がより不活性な構成であれば、カプセルの平坦化に寄与し得る。 If the surface is more inactive configuration, it may contribute to planarize the capsule.

バインダ比は、乾燥カプセル形状に影響を及ぼす大きな要因である。 Binder ratio is a major factor affecting the drying capsule shape. バインダ比が低くなると、カプセルはより丸みを帯びてくる。 When the binder ratio is low, the capsule will come more rounded. 2:1のバインダ比(つまり、バインダ重量1部に対し、カプセル重量2部、)は、乾燥したときに完全な球として、各カプセルを完全に取り囲むのに十分である。 2: 1 binder ratio (i.e., relative to the binder weight 1 part, capsule weight 2 parts) as a perfect sphere when dried, is sufficient to surround each capsule completely. したがって、その結果、最も平坦でないカプセルとなる。 Thus, as a result, the capsule not flattest. バインダ比が低いと、乾燥したときに、バインダはカプセル間の隙間を埋めるのに十分である。 A low binder ratio, when dried, the binder is sufficient to fill the gaps between the capsule. 8:1のバインダ比であれば、コーティング条件いかんで、平坦なカプセルも、高い(多角形の)カプセルも、形成するのに十分である。 8: if the first binder ratio, at coating conditions Ikan, flat capsule also high (polygonal) capsule are also sufficient to form.

(D:乾燥カプセル形状へのコーティングパラメータの影響) (D: Effect of coating parameters to dry capsule-shaped)
上述してきたように、コーティングプロセスは、事前設定された距離を離して、濡れたカプセルを最適に堆積するべきである。 As described above, the coating process, release the pre-set distance, it should be optimally deposited wet capsules. このような所望の間隔を達成するのに重要なパラメータには、コーティング速度、ダイの種類、ダイの高さ、および、スラリ流速が含まれる。 The important parameters to achieve such a desired interval, the coating speed, the kind of the die, the die height, and includes a slurry flow rate.

実験的に、コーターへのスラリ流速を上げ、その間、他のパラメータを一定に保てば、コーティング重量が増える傾向にある。 Experimentally, raising the slurry flow rate to the coater, during which Keeping the other parameters constant, there is a tendency that the coating weight is increased. その結果、濡れたカプセルが、より一緒に近づき合って配置される。 As a result, wet capsules are positioned each other close more together. これは、幾つかのカプセルが、非常に近い間隔で存在する結果になり得るので、より平坦化されない/より高くなった乾燥カプセルになる。 This is some of the capsule, since it can result in the presence in very close intervals, it becomes more flattened without / from raised dry capsules.

関連するコーティング実験において、ダイにおけるギャップを低い値(例えば、40〜50μm)に減らすと、ダイの高さを使われる濡れたカプセルのサイズに匹敵する値となった。 In a related coating experiments, low gaps in the die value (e.g., 40 to 50 .mu.m) Reducing the and a value comparable to the size of the wet capsules are used the height of the die. このダイ高さにおいて、カプセルの単層が事実上確保されるが、その詰め具合は通常、非常にタイトであった。 In the die height, although a single layer of the capsule is secured virtually its stuffing degree was usually very tight. より低いダイ高さでコーティングすると、結果として、乾燥カプセルはより高くなる傾向にある。 When coated with a lower die height, as a result, drying the capsule is in the higher tends. 理想的には、カプセルは「ほとんど一緒に接触」して、コーティングされるが、濡れているときは、一緒に詰め込まれない。 Ideally, the capsule was "contact almost together", but is coated, when you are wet, not packed together.

(E:乾燥カプセル形状への乾燥パラメータの影響) (E: Effect of drying parameters on drying capsule-shaped)
実験的に、コンベヤオーブンで60℃で2分間乾燥させると、平坦化され、高くなり、球形の乾燥カプセルを含む膜を生成することができる。 Experimentally, and dried for 2 minutes at 60 ° C. in a conveyor oven, the flattened higher, it is possible to produce a film containing dry capsules spherical. カプセルを非常に速く乾燥させようとすると、バインダの上部に形成する「皮」を生じ得る。 Attempting to dry very quickly capsules, it may result in "peel" which forms the top of the binder. この皮はバインダの中に湿気を捕らえるので、膜の乾燥が非常に遅くなる原因となる。 Because the skin is capture the moisture in the binder, causing the drying of the film is very slow.

乾燥時の通風速度は、蒸発速度に影響を及ぼし、蒸発性の気体がカプセルの間に捕捉されるか否かに影響を与える。 Ventilation rate during drying affects the evaporation rate, affect whether the evaporation of the gas is trapped between the capsule. 十分な換気をしなければ、乾燥において、成功を収めることは難しい。 Unless adequate ventilation, the dry, success is difficult. バインダ全体への通風は有効である。 Ventilation to the entire binder is effective.

上記の記述で、本発明を電気泳動ディスプレイに適用することについて、力説してきた。 In the above description, for applying the present invention to an electrophoretic display, it has been emphasized. このような電気泳動ディスプレイは、いかなるタイプでもあり得るし、それでもなお、本発明の少なくとも幾つかの側面からメリットを供し得る。 Such electrophoretic displays, to can be any type and still be subjected to benefit from at least some aspects of the present invention. このように、本ディスプレイに含み得るのは、カプセル封入、マイクロセル、マイクロカップおよびポリマー分散型ディスプレイなどの微小空洞電気泳動ディスプレイ、1種類以上のパーティクルを用いた電気泳動ディスプレイ(当然、本発明に特定な2種類のパーティクルによる電気泳動ディスプレイのこのような側面を除く)、クリアな懸濁流体または染めた懸濁流体を用いた電気泳動ディスプレイ、油性で気体の懸濁媒体を備える電気泳動ディスプレイ、柔軟で強固な電気泳動ディスプレイ、非線形デバイス(例えば、薄膜トランジスタ)、パッシブな手段(例えば、制御グリッド)および直接駆動でアドレッシングされた電気泳動ディスプレイ、電気泳動媒体の側面移動または面内移動、垂直移動または電極から電極への移動あるい Thus, the may include in this display is encapsulated, microcells, microcavity electrophoretic displays such as micro cup and polymer dispersed display, electrophoretic display using one or more particles (of course, the present invention electrophoretic display comprising such a side excluding), electrophoretic display, the suspension medium of the gas in the oil using a clear suspending fluid or dyed suspending fluid of an electrophoretic display according to a particular two types of particles, flexible and robust electrophoretic display, nonlinear device (e.g., thin film transistors), passive means (e.g., control grid) and addressing electrophoretic displays in direct drive, side movement or plane electrophoretic migration medium, the vertical movement or move from the electrode to the electrode walk その任意の組合せで作動する電気泳動ディスプレイ、フルカラー、スポットカラーおよびモノクロ電気泳動ディスプレイなどである。 Electrophoretic display operating any combination thereof, full-color, and the like spot color and monochrome electrophoretic display.

最後に、本発明は、電気泳動ディスプレイへの適用について、主として述べてきたが、この多数の側面は、残留電圧をともなう任意の電気光学ディスプレイまたは媒体に適用されること、特に重要なことに、双安定な電気光学ディスプレイに適用されることを再び力説する。 Finally, the present invention is its application to the electrophoretic display has been described mainly, the number of sides may be applied to any electro-optic display or media with a residual voltage, the especially important, again emphasized that it is applied to a bistable electro-optic displays.

電気泳動媒体における、時間に対する残留電圧の減衰の典型的な曲線を示すグラフである。 In the electrophoretic medium is a graph showing a typical curve of the attenuation of the residual voltage with respect to time. カプセル封入電気泳動媒体のコーティング中に、カプセルと周囲の液体との間の接触円を示す模式的な側面図である。 During the coating of the encapsulated electrophoretic medium is a schematic side view showing the contact circle between the liquid capsule and the surrounding. カプセル封入電気泳動媒体のコーティング中に、疎にコーティングされたカプセルに働く力を示す模式的な側面図である。 During the coating of the encapsulated electrophoretic medium is a schematic side view showing a force acting on sparsely coated capsules. 図3Aに似ているが、図3Aに示す力が働いた結果、最終の乾燥カプセル層のカプセル形状を示す模式的な側面図である。 It is similar to Figure 3A, the result of force acts as shown in FIG. 3A, a schematic side view showing a capsule shape of the final dry capsule layer. 図3Aに似ているが、密にコーティングされたカプセルに働く力を示す模式的な側面図である。 It is similar to Figure 3A, a schematic side view showing a force acting on the densely coated capsules. 図3Bに似ているが、図4Aに示す力が働いた結果、最終の乾燥カプセル層のカプセル形状を示す模式的な側面図である。 It is similar to Figure 3B, the result of force acts as shown in FIG. 4A, a schematic side view showing a capsule shape of the final dry capsule layer.

Claims (10)

  1. 複数の画素を有する双安定な電気光学ディスプレイを駆動する方法であって、該複数の画素のそれぞれは、少なくとも2つのグレーレベルを表示可能であり、 A method of driving a bistable electro-optic display having a plurality of pixels, each of the plurality of pixels is capable of displaying at least two gray levels,
    該方法は、 The method comprising,
    該ディスプレイの各画素に、該画素の初期グレーレベルおよび最終グレーレベルによって決定される波形を適用すること を包含し、該方法は、 To each pixel of the display, it includes applying a waveform to be determined by the initial gray level and the final gray level of the pixel, the method comprising,
    特定の初期グレーレベルから該特定の初期グレーレベルとは異なる特定の最終グレーレベルへの少なくとも1つの変化に対して、 該変化に先立って該画素がその初期状態に留まっている滞留時間を決定し、該滞留時間が第一の所定のインターバルよりも長くない場合に、第一の波形を用い、該滞留時間が該第一の所定のインターバルよりも長いが、該第一の所定のインターバルよりも長い第二の所定のインターバルよりも長くない場合に、該第一の波形とは異なる第二の波形を用い、該滞留時間が該第二の所定のインターバルよりも長い場合に、該第一の波形および該第二の波形とは異なる第三の波形を用いること For at least one change from specific initial gray level to a specific final gray level different from the said specific initial gray level, the pixel is determined by which residence time remains in its initial state prior to said change , if the residence time is not longer than the first predetermined interval, using a first waveform, but the residence time is longer than said first predetermined interval, than said first predetermined interval If not greater than the longer second predetermined interval, using different second waveform and said first waveform, said residence time is longer than said second predetermined intervals, said first using different third waveform from the waveform and said second waveform
    を特徴とする、方法。 And wherein the method.
  2. 前記第一の所定インターバルは0.3秒〜3秒の範囲であり、前記第二の所定インターバルは1.5秒〜15秒の範囲である、請求項に記載の方法。 Wherein the first predetermined interval is in the range of 0.3 to 3 seconds, the second predetermined interval in the range of 1.5 seconds to 15 seconds, The method of claim 1.
  3. 画素のグレーレベル間可能な変化のそれぞれに対して、該変化のために用いられる前記1つ以上の波形を表すデータを含むルックアップテーブルを格納することと、 And storing the look-up table containing for each possible variation between the gray level of the pixel, the data representing the one or more waveforms used for said change,
    各画素の少なくとも初期状態を表す初期状態データを格納することと、 And storing the initial state data representing at least an initial state of each pixel,
    各画素がその初期状態に留まっている期間を表す滞留時間データを格納することと、 And that each pixel is stored in the residence time data representing the time that remains in its initial state,
    該ディスプレイの少なくとも1画素の所望の最終状態を表す入力信号を受け取ることと、 And receiving an input signal representing a desired final state of at least one pixel of the display,
    該1画素の該初期状態該1画素の所望の該最終状態に変換するために必要な波形を表す出力信号であって、該初期状態データ、該滞留時間データおよび該入力信号に依存する出力信号該ルックアップテーブルから決定されるように生成することと を包含する、請求項1に記載の方法。 The initial state of said one pixel an output signal representative of the waveform required to convert the desired the final state of said one pixel, initial state data, an output that depends on the residence time data and the input signal signal encompasses and generating as determined from the look-up table method of claim 1.
  4. 各画素の初期状態に先立つ該各画素の少なくとも1つ前の状態を表すデータを格納することさらに包含し、 Further includes storing data representing at least one previous state of the respective pixel preceding the initial state of each pixel,
    前記出力信号は、前記1画素の該少なくとも1つ前の状態および該初期状態の双方に依存して生成される、請求項に記載の方法。 Said output signal, said at least of the one pixel is generated in dependence on both previous state and initial state, The method of claim 3.
  5. 前記ディスプレイの少なくとも1画素の温度を表す温度信号を受け取ることと、該温度信号に依存する前記出力信号を生成することとをさらに包含する、請求項に記載の方法。 At least one pixel and receiving a temperature signal representative of the temperature of, further comprising generating a said output signal dependent on the temperature signal, the method according to claim 3 of the display.
  6. 前記画素の動作時間を表す寿命信号を生成することと、該寿命信号に依存する前記出力信号を生成することとをさらに包含する、請求項に記載の方法。 Generating a lifetime signal representing an operating time of the pixels, further comprising generating a said output signal dependent on該寿life signal, The method of claim 3.
  7. 複数の画素を有する双安定な電気光学ディスプレイを制御するデバイス制御装置であって、該複数の画素のそれぞれは、少なくとも2つのグレーレベルを表示可能であり、 A device control apparatus for controlling a bistable electro-optic display having a plurality of pixels, each of the plurality of pixels is capable of displaying at least two gray levels,
    該制御装置は、 The control device,
    該ディスプレイの少なくとも1画素の所望の最終状態を表す入力信号を受け取る入力手段と、 Input means for receiving an input signal representing a desired final state of at least one pixel of the display,
    画素のグレーレベル間の可能変化のそれぞれに対して、該変化のために用いられる波形を表すルックアップテーブルデータを格納するようにアレンジされた格納手段であって、各画素の少なくとも初期状態を表す初期状態データを格納するようにもアレンジされた格納手段と、 For each possible variation between the gray level of the pixel, a storage unit that is arranged to store a look-up table data representing the waveform used for said change, at least the initial state of each pixel storage means also being arranged to store the initial state data indicative of,
    該入力信号、該初期状態データおよび該ルックアップテーブルから、該1画素の該初期状態を該所望の最終状態に変化させるために必要とされる波形を決定する計算手段と、 Input signal, from the initial state data and the look-up table, and calculating means for the initial state of said one pixel to determine the waveform that is required to make changes to the final state of said desired
    該波形を表す出力信号を生成する出力手段と を備え制御装置は、 And output means for generating an output signal representative of the waveform, the control device,
    少なくとも1つの変化に対して、該格納手段は、少なくともつの異なる関連した波形と、各画素がその初期状態に留まっている期間を表す滞留時間データとを格納することと、 For at least one change, the storage means, and storing at least three different associated waveform, and a residence time data in which each pixel represents a Ttei Ru period Tomah to its initial state,
    該計算手段は、該少なくともつの異なる波形のいずれが、該滞留時間に一部依存する変化のために使われるかを決定することと、 And that said computing means, said at least which of three different waveforms to determine be used for change that depends in part on the residence time,
    該滞留時間が第一の所定のインターバルよりも長くない場合に、第一の波形が用いられ、該滞留時間が該第一の所定のインターバルよりも長いが、該第一の所定のインターバルよりも長い第二の所定のインターバルよりも長くない場合に、該第一の波形とは異なる第二の波形が用いられ、該滞留時間が該第二の所定のインターバルよりも長い場合に、該第一の波形および該第二の波形とは異なる第三の波形が用いられることと If the residence time is not longer than the first predetermined interval, the first waveform is used, but the residence time is longer than said first predetermined interval, than said first predetermined interval If not greater than the longer second predetermined interval, it used different second waveform and said first waveform, when the residence time is longer than said second predetermined intervals, said first a waveform and said second waveform and that different third waveform is used
    を特徴とする、制御装置。 Wherein the control device.
  8. 前記格納手段は、各画素の前記初期状態に先立つ各画素の少なくとも1つ前の状態を表す前の状態のデータを格納するようにもアレンジされ、前記計算手段は、前記入力信号、前記初期状態データ、前記滞留時間データ、該前の状態のデータおよび前記ルックアップテーブルに依存する前記波形を決定するようにアレンジされる、請求項に記載の制御装置。 Said storage means is arranged also to store the data of the previous state representing at least one previous state of the pixel prior to the initial state of each pixel, said calculation means, said input signal, the initial state data, the dwell time data are arranged to determine the waveform that is dependent on the front of the state of the data and the look-up table, the control apparatus according to claim 7.
  9. 前記入力手段は、前記ディスプレイの少なくとも1つの画素の温度を表す温度信号を受け取るようにアレンジされ、前記計算手段は、前記入力信号、前記初期状態データ、前記滞留時間データおよび該温度信号に依存する前記波形を決定するようにアレンジされる、請求項に記載の制御装置。 Said input means, said being arranged to receive a temperature signal representing the temperature of at least one pixel of the display, said computing means is dependent the input signal, the initial state data, the dwell time data and temperature signals It is arranged to determine the waveform control device according to claim 7.
  10. 前記画素の動作時間を表す寿命信号を生成するようにアレンジされた寿命信号生成手段をさらに備え、前記計算手段は、前記入力信号、前記初期状態データ、前記滞留時間データおよび該寿命信号から前記波形を決定する、請求項に記載の制御装置。 Further comprising a life signal producing means being arranged to generate a lifetime signal representing an operating time of said pixels, said calculating means, the input signal, the initial state data, the dwell time data and 該寿 from said life signal waveform determining the control device according to claim 7.
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