KR20160011651A

KR20160011651A - 컬러 디스플레이 디바이스

Info

Publication number: KR20160011651A
Application number: KR1020157035714A
Authority: KR
Inventors: 크레이그 린; 후이 두; 밍 왕
Original assignee: 이 잉크 캘리포니아 엘엘씨
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2016-02-01
Also published as: WO2014186594A2; CN105684072A; EP2997568A4; US9170468B2; ES2717945T3; CA2912689A1; EP2997568B1; HK1223724A1; KR101987523B1; TWI514063B; CA2912689C; JP2016520212A; TW201447458A; US20140340735A1; JP6393746B2; WO2014186594A3; EP2997568A2; CN105684072B; PL2997568T3

Abstract

본 발명은 각각의 화소가 4 개의 고품질 컬러 상태들을 디스플레이할 수 있는 컬러 디스플레이 디바이스를 제공한다. 더욱 구체적으로는, 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 가지 타입들의 입자들을 포함하는 전기영동 유체가 제공된다. 그 유체는 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 더 포함할 수도 있다.

Description

컬러 디스플레이 디바이스{COLOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 각각의 화소가 4 개의 고품질 컬러 상태들을 디스플레이할 수 있는 컬러 디스플레이 디바이스, 그러한 전기영동 디스플레이를 위한 전기영동 유체 및 그러한 디스플레이 디바이스를 위한 구동 방법들에 관한 것이다.

컬러 디스플레이를 달성하기 위햐, 컬러 필터들이 종종 사용된다. 가장 흔한 접근법은 적색, 녹색 및 청색 컬러들을 디스프레이하기 위해 화소화된 디스플레이의 흑색/백색 서브화소들 상부에 컬러 필터들을 추가하는 것이다. 적색 컬라를 원하는 경우, 녹색 및 청색 서브화소들은 디스플레이된 컬러가 적색이도록 흑색 상태로 전환된다. 흑색 상태를 원하는 경우, 모든 3 개의 서브화소들이 흑색 상태로 전환된다. 백색 상태를 원하는 경우, 3 개의 서브화소들이 각각 적색, 녹색 및 청색으로 전환되고, 결과적으로, 백색 상태가 뷰어에 의해 보여진다.

그러한 기법의 가장 큰 단점은 서브화소들 각각이 원하는 백색 상태의 약 1/3 의 반사율을 갖기 때문에 백색 상태가 꽤 어둑하다는 것이다. 이것을 보상하기 위해, (각 서브화소가 화소의 영역의 단지 1/4 인) 적색, 녹색 또는 청색 레벨을 대가로 치르고 백색 레벨이 배가되도록, 흑색 및 백색 상태들만을 디스플레이할 수 있는 제 4 서브화소가 추가될 수도 있다. 더 밝은 컬러들이 백색 화소로부터의 광을 추가함으로써 달성될 수 있지만, 이것은 컬러들이 매우 희미하고 포화되지 않게 하도록 컬러 전반을 대가로 치르고 달성된다. 유사한 결과가 3 개의 서브화소들의 컬러 포화를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 접근법에서도, 백색 레벨은 실질적으로 흑백 디스플레이의 그것의 반절 미만이어서, 그것이 양호한 판독가능한 흑색-백색 휘도 및 콘트라스트를 필요로 하는 e-리더들 또는 디스플레이들과 같은 디스플레이 디바이스들에 대해 허용가능하지 않은 선택이게 한다.

본 발명의 하나의 양태는 전기영동 매체를 포함하고 그의 반대되는 측면들에 제 1 및 제 2 표면들을 갖는 디스플레이 층에 관한 것이며, 그 전기영동 매체는 모두 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 제 1 타입의 포지티브 입자들, 제 1 타입의 네거티브 입자들, 제 2 타입의 포지티브 입자들 및 제 2 타입의 네거티브 입자들을 포함하며, 그 4 개의 타입의 입자들은 각각 서로 상이한 광학 특성들을 가져,

(a) 제 1 타입의 포지티브 입자들과 동일한 극성을 갖는 전기장의 인가는 제 1 타입의 포지티브 입자들의 광학 특성들이 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이고; 또는

(b) 제 1 타입의 네거티브 입자들과 동일한 극성을 갖는 전기장의 인가는 제 1 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이며; 또는

(c) 일단 제 1 타입의 포지티브 입자들의 광학 특성이 제 1 표면에 디스플레이되면, 제 2 타입의 네거티브 입자들과 동일한 극성을 갖지만, 제 1 타입의 포지티브 입자들과 제 1 타입의 네거티브 입자들 사이의 인력을 극복하기에 충분히 강하지 않지만, 다른 반대로 대전된 입자들 사이의 인력들을 극복하기에 충분한 전기장의 인가는 제 2 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이고; 또는

(d) 일단 제 1 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 제 1 표면에 디스플레이되면, 제 2 타입의 포지티브 입자들과 동일한 극성을 갖지만, 제 1 타입의 포지티브 입자들과 제 1 타입의 네거티브 입자들 사이의 인력을 극복하기에 충분히 강하지 않지만, 다른 반대로 대전된 입자들 사이의 인력들을 극복하기에 충분한 전기장의 인가는 제 2 타입의 포지티브 입자들의 광학 특성이 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이다.

하나의 실시형태에서, 제 1 타입의 포지티브 입자들 흑색 입자들이고, 제 1 타입의 네거티브 입자들은 황색 입자들이며, 제 2 타입의 포지티브 입자들은 적색 입자들이고, 제 2 타입의 네거티브 입자들은 백색 입자들이다.

하나의 실시형태에서, 제 1 타입의 포지티브 입자들 및 제 1 타입의 네거티브 입자들의 전하들은 제 2 타입의 포지티브 입자들 및 제 2 타입의 네거티브 입자들보다 더 높다.

하나의 실시형태에서, 더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 50%보다 더 작다. 하나의 실시형태에서, 더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 5% 내지 30% 이다. 하나의 실시형태에서, 더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 75%보다 더 작다. 하나의 실시형태에서, 더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 15% 내지 55% 이다.

하나의 실시형태에서, 전기영동 매체는 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 더 포함한다. 하나의 실시형태에서, 중성 부력 입자들은 대전되지 않는다.

본 발명의 다른 양태는 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 개의 타입의 대전된 색소 입자들을 포함하는 전기영동 유체에 대한 구동 방법에 관한 것이며, 여기서 그 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들은 높은 포지티브 대전 색소 입자들, 높은 네거티브 대전 색소 입자들, 낮은 포지티브 대전 색소 입자들 및 낮은 네거티브 대전 입자들이고, 그 방법은

(a) 화소를 낮은 대전 입자들 중 하나의 컬러 상태로 구동하는 단계; 그 후,

(b) 그 화소를 높은 대전 입자들의 컬러 상태로 구동하는 단계를 포함하고, 여기서 낮은 대전 입자들 및 높은 대전 입자들은 반대 전하 극성들을 지닌다.

하나의 실시형태에서, 그 방법은 셰이킹 (shaking) 파형을 더 포함한다.

구동 방법의 하나의 실시형태에서, 높은 포지티브 대전 입자들은 흑색이다. 다른 실시형태에서, 높은 네거티브 대전 입자들은 황색이다. 다른 실시형태에서, 낮은 포지티브 대전 입자들은 적색이다. 또 다른 실시형태에서, 낮은 네거티브 대전 입자들은 백색이다.

본 발명의 다른 양태는 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들을 포함하는 전기영동 유체에 대한 구동 방법에 관한 것이며, 여기서 그 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들은 높은 포지티브 대전 색소 입자들, 높은 네거티브 대전 색소 입자들, 낮은 포지티브 대전 색소 입자들 및 낮은 네거티브 대전 입자들이고, 그 방법은

(a) 셰이킹 파형을 인가하는 단계;

(b) 높은 대전 색소 입자들의 컬러 상태로 구동하기 위해 높은 대전 색소 입자들의 하나의 타입과 동일한 극성을 갖는 높은 구동 전압을 인가하는 단계;

(c) 낮은 대전 색소 입자들의 컬러 상태로 구동하기 위해 낮은 대전 색소 입자들의 하나의 타입과 동일한 극성을 갖는 낮은 구동 전압을 인가하는 단계;

(d) 높은 대전 색소 입자들의 컬러 상태로 구동하기 위해 높은 대전 색소 입자들과 동일한 극성을 갖는 높은 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하고,

여기서 높은 대전 색소 입자들 및 낮은 대전 색소 입자들은 반대로 대전되며, 구동 방법은 DC 밸런싱된다.

본 발명의 또 다른 양태는 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들을 포함하는 전기영동 유체에 관한 것이며, 여기서 그 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들은 높은 포지티브 대전 색소 입자들, 높은 네거티브 대전 색소 입자들, 낮은 포지티브 대전 색소 입자들 및 낮은 네거티브 대전 입자들이고, 낮은 대전 입자들은 높은 대전 입자들의 전하 세기의 75% 미만인 전하 세기를 갖는다.

하나의 실시형태에서, 낮은 포지티브 대전 입자들은 높은 포지티브 대전 입자들의 전하 세기의 50% 미만인 전하 세기를 가지고, 낮은 네거티브 대전 입자들은 높은 네거티브 대전 입자들의 전하 세기의 75% 미만인 전하 세기를 갖는다.

하나의 실시형태에서, 그 유체는 대전되지 않을 수도 있는 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 더 포함한다.

도 1 은 4 개의 상이한 컬러 상태들을 디스플레이할 수 있는 디스플레이 층을 묘사한다.
도 2-1 내지 도 2-3 은 본 발명의 예를 도시한다.
도 3 은 화소 전극들과 정렬되지 않은 디스플레이 셀들을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b 는 본 발명의 구동 방법들을 도시한다.
도 5 는 구동 시퀀스들 내로 포함될 수도 있는 셰이킹 파형을 도시한다.
도 6a 및 도 6b 은 본 발명의 디스플레이 디바이스를 구동하는 예시의 파형들을 도시한다.

본 발명의 전기영동 유체는 반대로 대전된 입자들의 2 개의 쌍들을 포함한다. 제 1 쌍은 제 1 타입의 포지티브 입자들 및 제 1 타입의 네거티브 입자들로 이루어지고, 제 2 쌍은 제 2 타입의 포지티브 입자들 및 제 2 타입의 네거티브 입자들로 이루어진다.

반대로 대전된 입자들의 2 개의 쌍들에서, 하나의 쌍은 다른 쌍보다 더 강한 전하를 지닌다. 따라서, 4 개의 타입들의 입자들은 또한 높은 포지티브 입자들, 높은 네거티브 입자들, 낮은 포지티브 입자들 및 낮은 네거티브 입자들로 지칭될 수도 있다.

도 1 에 도시된 예로서, 흑색 입자들 (K) 및 황색 입자들 (Y) 은 반대로 대전된 입자들의 제 1 쌍이고, 이러한 쌍에서, 흑색 입자들은 높은 포지티브 입자들이고 황색 입자들은 높은 네거티브 입자들이다. 적색 입자들 (R) 및 백색 입자들 (W) 은 반대로 대전된 입자들의 제 2 쌍이고, 이러한 쌍에서, 적색 입자들은 낮은 포지티브 입자들이고 백색 입자들은 낮은 네거티브 입자들이다.

도시되지 않은 다른 예에서, 백색 입자들은 높은 포지티브 입자들일 수도 있고; 황색 입자들은 낮은 포지티브 입자들일 수도 있으며; 백색 입자들은 낮은 네거티브 입자들일 수도 있고 적색 입자들은 높은 네거티브 입자들일 수도 있다.

또, 4 개의 타입들의 입자들의 컬러 상태들은 의도적으로 혼합될 수도 있다. 예를 들어, 황색 색소는 본래 종종 다소 초록빛을 띤 색조을 갖기 때문에 그리고 더 양호한 황색 컬러 상태를 원한다면, 황색 입자들 및 적색 입자들이 사용될 수도 있고, 여기서 입자들의 양 타입들은 동일한 전하 극성을 가지며 황색 입자들이 적색 입자들보다 더 높게 대전된다. 결과적으로, 황색 상태에서, 그 황색 상태가 더 양호한 컬러 순도를 갖게 하기 위해 초록빛을 띤 황색 입자들과 혼합된 소량의 적색 입자들이 존재할 것이다.

본 발명의 범위는 4 개의 타입들의 입자들이 시각적으로 구별가능한 컬러들을 갖는 한 임의의 컬러들의 입자들을 넓게 포함한다.

백색 입자들의 경우, 그들은 TiO₂, ZrO₂, ZnO, Al₂O₃, Sb₂O₃, BaSO₄, PbSO₄ 등과 같은 무기성 색소로부터 형성될 수도 있다.

흑색 입자들의 경우, 그들은 Cl 색소 흑색 26 또는 28 등 (예를 들어, 망간 페라이트 흑색 스피넬 또는 구리 크로마이트 흑색 스피넬) 또는 카본 블랙으로부터 형성될 수도 있다.

다른 컬러들의 입자들은 독립적으로 적색, 녹색, 청색, 마젠타, 시안, 또는 황색과 같은 컬러이다. 컬러 입자에 대한 색소들은 Cl 색소 PR254, PR122, PR149, PG36, PG58, PG7, PB28, PB15:3, PY83, PY138, PY150, PY155 또는 PY20 을 포함할 수도 있지만 이들에 제한되지 않는다. 이들은 컬러 인덱스 핸드북들, "New Pigment Application Technology" (CMC Publishing Co, Ltd, 1986) 및 "Printing Ink Technology" (CMC Publishing Co, Ltd, 1984) 에 기술된 통상적으로 사용되는 유기성 색소들이다. 특정의 예들은 Clariant Hostaperm Red D3G 70-EDS, Hostaperm Pink E-EDS, PV fast red D3G, Hostaperm red D3G 70, Hostaperm Blue B2G-EDS, Hostaperm Yellow H4G-EDS, Novoperm Yellow HR-70-EDS, Hostaperm Green GNX, BASF Irgazine red L 3630, Cinquasia Red L 4100 HD, 및 Irgazin Red L 3660 HD; Sun Chemical phthalocyanine blue, phthalocyanine green, diarylide yellow or diarylide AAOT yellow 를 포함한다.

컬러 입자들은 또한 적색, 녹색, 청색 및 황색과 같은 무기성 색소들일 수도 있다. 예들은 Cl 색소 청색 28, Cl 색소 녹색 50 및 Cl 색소 황색 227 을 포함할 수도 있지만 이들에 제한되지 않는다.

컬러들에 더하여, 입자들의 4 개의 타입들들은 광 전송, 반사율, 발광, 또는 머신 판독을 위해 의도된 디스플레이들의 경우, 가시 범위 밖의 전자기 파장들의 반사율에서의 변화의 의미에서 의사-컬러와 같은 다른 별개의 광학 특성들을 가질 수도 있다.

본 발명의 디스플레이 유체를 이용하는 디스플레이 층은 2 개의 표면들, 시인측 상의 제 1 표면 (13) 및 제 1 표면 (13) 의 반대측 상의 제 2 표면 (14) 을 갖는다. 디스플레이 유체는 2 개의 표면들 사이에 샌드위치된다. 제 1 표면 (13) 측 상에는, 디스플레이 층의 전체 상부 위로 확산되는 투명 전극층 (예를 들어, ITO) 인 공통 전극 (11) 이 존재한다. 제 2 표면 (14) 측 상에는, 복수의 화소 전극들 (12a) 을 포함하는 전극층 (12) 이 존재한다.

화소 전극들은 미국 특허 제 7,046,228 호에 기술되며, 그의 내용은 그것의 전체가 참조로 여기에 포함된다. 박막 트랜지스트 (TFT) 백플레인으로 구동하는 활성 매트릭스가 화소 전극들의 층에 대해 언급되지만, 본 발명의 범위는 전극들이 원하는 기능들을 작용하는 한 다른 타입들의 전극 어드레싱을 포함한다.

도 1 에서 2 개의 수직 점선들 사이의 각 공간이 화소를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 각 화소는 대응하는 화소 전극을 갖는다. 전기장은 공통 전극에 인가된 전압과 대응하는 화소 전극에 인가된 전압 사이의 전위차에 의해 화소에 대해 생성된다.

유체 내의 입자들의 4 개의 타입들의 퍼센티지들은 변할 수도 있다. 예를 들어, 흑색/황색/적색/백색 입자들을 갖는 유체에서, 흑색 입자는 전기영동 유체의 체적에 의해 0.1% 내지 10%, 바람직하게는 0.5% 내지 5% 를 차지할 수도 있고; 황색 입자는 그 유체의 체적에 의해 1% 내지 50%, 바람직하게는 5% 내지 15% 를 차지할 수도 있으며; 적색 및 백색 입자들의 각 타입은 유체의 체적에 의해 2% 내지 20%, 바람직하게는 4% 내지 10% 를 차지할 수도 있다.

입자들의 4 개의 타입들이 분산되는 용매는 맑고 색깔이 없다. 그것은 바람직하게는 낮은 점도 및 높은 입자 이동도에 대해 약 2 내지 약 30, 바람직하게는 약 2 내지 약 15 의 범위의 유전 상수를 갖는다. 적합한 유전성 용매의 예들은 이소파르 (isopar), 데카하이드로나프탈렌 (DECALIN), 5-에틸리덴-2-노르보넨, 지방유, 파라핀 오일, 실리콘 유체들과 같은 탄화수소들, 톨루엔, 자일렌, 페닐자일릴에탄, 도데실벤젠 또는 알킬나프탈렌과 같은 방향족 탄화수소들, 퍼플루오로데칼린, 퍼플루오로톨루엔, 퍼플루오로자일렌, 디클로로벤조트리플루오라이드, 3,4,5-트리클로로벤조트리프루오라이드, 클로로펜타플루오로-벤젠, 디클로로노난 또는 펜타클로로벤젠과 같은 할로겐화된 용매들, 및 미네소타주 세인트 폴의 3M 사로부터의 FC-43, FC-70 또는 FC-5060 과 같은 퍼플루오리네이티드 (perfluorinated) 용매들, 오리건주 포트랜드의 TCI 아메리카로부터의 폴리(퍼플루오로프로필렌 옥사이드) 와 같은 저분자량 할로겐 함유 폴리머들, 뉴저지주 리버 에지의 할로카본 프로덕트사로부터의 할로카본 오일들과 같은 폴리 (클로로트리플루오로-에틸렌), 오지몬트 (Ausimont) 로부터의 Galden 과 같은 퍼플루오로폴리알킬에테르 또는 델라웨어의 듀퐁으로부터의 크리톡스 오일들 및 그리시스 K-플루이드 시리즈들, 다우-코닝 (DC-200) 으로부터의 폴리디메틸실록산계 실리콘 오일을 포함한다.

하나의 실시형태에서, "저 전하" 입자들에 의해 반송되는 전하는 "고 전하" 입자들에 의해 반송되는 전하의 약 50% 미만, 바람직하게는 약 5% 내지 약 30% 일 수도 있다. 다른 실시형태에서, "저 전하" 입자들에 의해 반송되는 전하는 "고 전하" 입자들에 의해 반송되는 전하의 약 75% 미만, 또는 약 15% 내지 약 55% 일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 표시된 바와 같은 전하 레벨들의 비교가 동일한 전하 극성을 갖는 입자들의 2 개의 타입들에 적용된다.

전하 세기는 제타 전위에 의해 측정될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 제타 전위는 CSPU-100 신호 프로세싱 유닛, ESA EN# Attn flow through cell (K:127) 을 갖는 콜로이달 다이나믹스 어쿠스토사이저 IIM 에의해 결정된다. 샘플에서 사용되는 용매의 밀도, 용매의 유전 상수, 용매 내의 소리의 속도, 용매의 점도와 같은 인스트루먼트 상수들, 이들 모두는 테스팅 온도 (25℃) 에서 테스팅 전에 입력된다. 색소 샘플들은 (보통 12 개 미만의 탄소 원자들을 갖는 탄화수소 유체인) 용매 내에 분산되고, 5-10% 중량% 사이로 희석된다. 샘플은 또한 입자들에 대한 전하 제어제의 1:10 의 중량비를 갖는) 전하 제어제 (Lubrizol 사, Berkshire Hathaway 사로부터 이용가능한 Solsperse 17000?; "Solsperse" 는 등록 상표이다) 를 포함한다. 희석된 샘플의 질량이 결정되고 샘플은 그 후 제타 전위의 결정을 위해 플로우 스루 셀 (flow through cell) 로 로딩된다.

"높은 포지티브" 입자들 및 "높은 네거티브" 입자들의 크기들은 동일하거나 상이할 수도 있다. 마찬가지로, "낮은 포지티브" 입자들 및 "낮은 네거티브" 입자들의 크기들은 동일하거나 상이할 수도 있다.

동일한 유체에서, 고-저 전하 입자들의 2 개의 쌍들이 전하 차이들의 상이한 레벨들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 하나의 쌍에서, 낮은 포지티브 대전 입자들은 높은 포지티브 대전 입자들의 전하 세기의 30% 인 전하 세기를 가질 수도 있고, 다른 쌍에서, 낮은 네거티브 대전 입자들은 높은 네거티브 대전 입자들의 전하 세기의 50% 인 전하 세기를 가질 수도 있다.

입자들의 4 개의 타입들은 상이한 입자 사이즈들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 더 작은 입자들은 약 50 nm 내지 약 800 nm 의 범위에 있는 사이즈를 가질 수도 있다. 더 큰 입자들은 더 작은 입자들의 사이즈의 약 2 내지 약 50 배, 및 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 10 배인 사이즈를 가질 수도 있다.

다음은 본 발명을 예시하는 실시예이다.

실시예 1

이 실시예는 도 2 에 도시된다. 높은 포지티브 입자들은 흑색 컬러 (K) 이고; 높은 네거티브 입자들은 황색 컬러 (Y) 이며; 낮은 포지티브 입자들을 적색 컬러 (R) 이고; 낮은 네거티브 입자들은 백색 컬러 (W) 이다.

도 2(a) 에서, 높은 네거티브 전압 전위차 (예를 들어, -15V) 가 충분한 길이의 시간 주기 동안 화소에 인가되는 경우, 전기장은 황색 입자들 (Y) 이 공통 전극 (21) 측으로 밀어지고 흑색 입자들 (K) 이 화소 전극 (22a) 측으로 당겨지게 하도록 생성된다. 적색 (R) 및 백색 (W) 입자들은, 그들이 더 약한 전하들을 지니기 때문에, 더 높게 대전된 흑색 및 황색 입자들보다 더 느리게 이동하며, 결과적으로 그들은 백색 입자들이 적색 입자들 위에 있는 상태로 화소의 중앙에 머문다.

도 2(b) 에서, 높은 포지티브 전압 전위차 (예를 들어, +15V) 가 충분한 길이의 시간 주기 동안 화소에 인가되는 경우, 입자도 분포가 도 2(a) 에 도시된 것과 반대가 되게 하는 반대 극성의 전기장이 생성되고, 결과적으로 흑색 컬러가 시인측에서 보여진다.

도 2(c) 에서, 더 낮은 포지티브 전압 전위차 (예를 들어, +3V) 가 충분한 길이의 시간 주기 동안 도 2(a) 의 화소에 인가되는 (즉, 황색 상태로부터 구동되는) 경우, 전기장은 황색 입자들 (Y) 이 화소 전극 (22a) 쪽으로 이동하는 반면 흑색 입자들 (K) 은 공통 전극 (21) 쪽으로 이동하게 하도록 생성된다. 그러나, 그들이 화소의 중앙에서 만나는 경우, 낮은 구동 전압에 의해 생성된 전기장은 그들 사이의 강한 인력을 극복하기에 충분히 강하지 않기 때문에, 그들은 이동하기를 멈추고 그곳에 머무른다. 한편, 낮은 구동 전압에 의해 생성된 전기장은 낮은 포지티브 적색 입자들 (R) 이 공통 전극 (21) 측 (즉, 시인측) 으로 완전히 이동하게 하고, 낮은 네거티브 백색 입자들 (W) 이 화소 전극 (22a) 측으로 이동하게 하기 위해 더 약하게 대전된 백색 및 적색 입자들을 분리하기에 충분하다. 결과적으로, 적색 컬러가 보여진다. 이러한 도면에서, 더 약하게 대전된 입자들 (예를 들어, R) 과 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들 (예를 들어, Y) 사이에 인력들이 또한 존재한다. 그러나, 이들 인력들은 2 개의 타입들의 더 강하게 대전된 입자들 (K 및 Y) 사이의 인력만큼 강하지 않고, 따라서 그들은 낮은 구동 전압에 의해 생성된 전기장에 의해 극복될 수 있다. 즉, 더 약하게 대전된 입자들 및 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들은 분리될 수 있다.

도 2(d) 에서, 더 낮은 네거티브 전압 전위차 (예를 들어, -3V) 가 충분한 길이의 시간 주기 동안 도 2(b) 의 화소에 인가되는 (즉, 흑색 상태로부터 구동되는) 경우, 흑색 입자들 (K) 이 화소 전극 (22a) 쪽으로 이동하게 하는 반면 황색 입자들 (Y) 은 공통 전극 (21) 쪽으로 이동하게 하는 전기장이 생성된다. 흑색 및 황색 입자들이 화소의 중앙에서 만나는 경우, 낮은 구동 전압에 의해 생성된 전기장이 그들 사이의 강한 인력을 극복하기에 충분하지 않기 때문에 그들은 이동하기를 멈추고 그곳에 머문다. 동시에, 낮은 구동 전압에 의해 생성된 전기장은 낮은 네거티브 백색 입자들 (W) 이 공통 전극측 (즉, 시인측) 으로 완전히 이동하고 낮은 포지티브 적색 입자들 (R) 이 화소 전극측으로 이동하게 하기 위해 백색 및 적색 입자들을 분리하기에 충분하다. 결과적으로, 백색 컬러가 보여진다. 이 도면에서, 더 약하게 대전된 입자들 (예를 들어, W) 과 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들 (예를 들어, K) 사이에 인력들이 또한 존재한다. 그러나, 이들 인력들은 2 개의 타입들의 더 강하게 대전된 입자들 (K 및 Y) 사이의 인력들만큼 강하지 않고, 따라서 그들은 낮은 구동 전압에 의해 생성된 전기장에 의해 극복될 수 없다. 즉, 더 약하게 대전된 입자들 및 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들은 분리될 수 있다.

이러한 실시예에서, 흑색 입자들 (K) 은 높은 포지티브 전하를 지니는 것으로 나타나고, 황색 입자들 (Y) 은 높은 네거티브 전하를 지니고, 적색 입자들 (R) 은 낮은 포지티브 전하를 지니고 백색 입자들 (W) 은 낮은 네거티브 전하를 지니지만, 실제로, 그 입자들은 높은 포지티브 전하, 또는 높은 네거티브 전하, 또는 낮은 포지티브 전하 또는 낮은 네거티브 전하를 지니고, 임의의 컬러들일 수도 있다. 이들 변동들의 모두는 본 출원의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

도 2(c) 및 도 2(d) 에서의 컬러 상태들에 도달하도록 인가된 더 낮은 전압 전위차는 높은 포지티브 입자들의 컬러 상태로부터 높은 네거티브 입자들의 컬러 상태로, 또는 그 반대로 화소를 구동하도록 요구되는 풀 구동 전압 전위차의 약 5% 내지 약 50% 일 수도 있다.

상술된 바와 같은 전기영동 유체는 디스플레이 셀들에 채워진다. 디스플레이 셀들은 미국 특허 제 6,930,818 호에 기술된 바와 같은 마이크로컵들 (microcups) 일 수도 있으며, 그 내용은 그의 전체가 여기에서 참조로 포함된다. 디스플레이 셀들은 또한 그들의 형상들 또는 사이즈들에 관계없이 마이크로캡슐들, 마이크로채널들 또는 등가물들과 같은 마이크로-컨테이너들의 다른 타입들일 수도 있다. 이들 모두는 본 출원의 범위 내에 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에서의 디스플레이 셀들 (30) 및 화소 전극 (32a) 은 정렬될 필요가 없다.

본 발명의 다른 양태에서, 유체는 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 더 포함한다.

용어 "실질적으로 대전되지 않은" 은 대전되지 않거나, 또는 더 높게 대전된 입자들이 지니는 평균 전하의 5% 미만인 전하를 지니는 입자들을 지칭한다. 하나의 실시형태에서, 중성 부력 입자들은 대전되지 않는다.

용어 "중성 부력" 은 중력으로 상승하거나 하강하지 않는 입자들을 지칭한다. 즉, 그 입자들은 2 개의 전극 플레이트들 사이의 유체에서 부동할 것이다. 하나의 실시형태에서, 중성 부력 입자들의 밀도는 그들이 분산되는 용매 또는 용매 혼합물의 밀도와 동일할 수도 있다.

디스플레이 유체 내의 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 농도는 바람직하게는 약 0.1 내지 약 10 체적% 의 범위에 있고, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5 체적% 의 범위에 있다.

용어 "약" 은 표시된 값의 ±10% 인 범위를 지칭한다.

실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 중합체 재료로부터 형성될 수도 있다. 중합체 재료는 공중합체 또는 동종중합체일 수도 있다.

실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 위한 중합체 재료의 예들은 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리페놀 및 폴리실록산을 포함할 수도 있지만 이들에 제한되지 않는다. 중합체 재료의 특정의 예들은 폴리(펜타브로모페닐 메타크릴레이트), 폴리(2-비닐나프탈렌), 폴리(나프틸 메타크릴레이트), 폴리(알파-메티스티렌), 폴리(N-벤질 메타크릴아미드) 및 폴리(벤질 메타크릴레이트) 를 포함할 수도 있지만 이들에 제한되지 않는다.

더욱 바람직하게는, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 디스플레이 유체의 용매에서 용해가능하지 않고, 또한 높은 굴절률을 갖는 중합체로부터 형성된다. 하나의 실시형태에서, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 굴절률은 입자들이 분산되는 용매 또는 용매 혼합물의 굴절률과는 상이하다. 그러나, 통상적으로 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 굴절률은 용매 또는 용매 혼합물의 굴절률보다 더 높다. 일부 경우들에서, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 굴절률은 1.45 위에 있을 수도 있다.

하나의 실시형태에서, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 위한 재료들은 방향족 성분을 포함할 수도 있다.

실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 역 유화-증발 프로세스를 포함하여, 현탁 중합, 분산 중합, 시드 중합, 소프-프리 중합, 에멀젼 중합 또는 물리적 방법과 같은 중합 기법들을 통해 단량체들로부터 마련될 수도 있다. 단량체들은 분산제의 존재하에서 중합된다. 분산제의 존재는 중합체 임자들이 원하는 사이즈 범위에서 형성되는 것을 허용하며, 분산제는 또한 입자들을 응집으로부터 방지하기 위해 중합체 입자들의 표면에 물리적으로 또는 화학적으로 접착된 층을 형성할 수도 있다.

분산제는 바람직하게는 탄화수소 용매에서 중합체 입자들을 안정화할 수도 있는 (적어도 8 개의 원자들의) 긴 사슬을 갖는다. 그러한 분산제들은 아크릴레이트-종단 (terminated) 또는 비닐-종단 고분자일 수도 있고, 이들은 아크릴레이트 또는 비닐기가 반응 매체에서 단량체와 공중합할 수 있기 때문에 적합하다.

분산제의 하나의 특정의 예는 아크릴레이트 종단 폴리실록산이다 (Gelest, MCR-M17, MCR-M22).

적합한 분산제들의 다른 타입은 아래에 도시된 바와 같은 폴리에틸렌 대형 단량체들이다:

대형 단량체의 백본은 폴리에틸렌 사슬일 수도 있고, 정수 "n" 은 30-200 일 수도 있다. 이러한 타입의 대형 단량체들의 합성은 Seigou Kawaguchi et al, Designed Monomers and Polymers, 2000, 3, 263 에서 발견될 수도 있다.

유체 시스템이 불소가 첨가되는 경우, 분산제들은 그 후 바람직하게는 또한 불소가 첨가된다.

대안적으로, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 또한 중합체 쉘로 코딩되는 코어 입자로부터 형성될 수도 있고, 그 쉘은 예를 들어 위에서 식별된 임의의 중합체 재료로부터 형성될 수도 있다.

코어 입자는 TiO₂, ZrO₂, ZnO, Al₂O₃, Cl 색소 흑색 26 또는 28 등 (예를 들어, 망간 페라이트 흑색 스피넬 또는 구리 크로마이트 흑색 스피넬) 과 같은 무기성 색소, 또는 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 다이어릴라이드 옐로우, 다이어릴라이드 AAOT 옐로우, 및 Sun Chemical 로부터의 퀴나크리돈, 아조, 로다민, 페릴렌 색소 시리즈, Kanto Chemical 로부터의 Hansa 예로우 G 입자들, 및 Fisher 로부터의 Carbon Lampblack 등과 같은 유기성 색소일 수도 있다.

코어-쉘 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 경우, 그들은 코아세르베이션 (coacervation), 계면 중축합, 계면 가교, 인-슈트 (in-suit) 중합 또는 매트릭스 중합과 같은 마이크로인캡슐레이션 방법에 의해 형성될 수도 있다.

실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 사이즈는 바람직하게는 약 100 나노미터 내지 약 5 미크론의 범위에 있다.

본 발명의 이러한 양태의 하나의 실시형태에서, 유체에 첨가된 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 대전된 입자들의 4 개의 타입들 중 하나의 컬러와 시각적으로 실질적으로 동일한 컬러를 가질 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 유체에는, 대전된 흑색, 황색, 적색 및 백색 입자들 및 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들이 존재할 수도 있고, 이러한 경우에, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 흑색, 황색, 적색 또는 백색일 수도 있다.

다른 실시형태에서, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 대전된 입자들의 4 개의 타입들 중 어느 하나의 컬러와 실질적으로 상이한 컬러를 가질 수도 있다.

유체 내의 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 존재는, 특히 그들이 반사성 재료로부터 형성되는 경우, 입사광의 반사를 증가시키고, 따라서 콘트라스트 비를 또한 향상시킨다.

이미지 안정성은 또한 4 개 입자 유체 시스템에 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들의 첨가에 의해 향상될 수도 있다. 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 전기장 하에서 전극의 표면에 과도하게 패킹되는 대전 입자들로부터 초래된 갭들을 채울 수 있어, 대전 입자들이 중력으로 인해 안착하는 것으로부터 방지한다.

또, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들이 백색인 경우, 그들은 디스플레이의 반사율을 향상시킬 수도 있다. 그들이 흑색인 경우, 그들은 디스플레이의 흑도 (blackness) 를 향상시킬 수도 있다.

어느 경우에나, 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 유체 내의 대전된 입자들의 4 개의 타입들의 구동 거동에 영향을 주지 않는다.

이상적으로, 높은 포지티브 구동 전압 (예를 들어, +15V) 이 도 2(b) 에 도시된 바와 같이 인가되는 경우, 생성된 전기장은 높은 포지티브 흑색 입자들이 공통 전극측 (즉, 시인측) 쪽으로 이동하고, 높은 네거티브 황색 입자들 및 낮은 네거티브 백색 입자들은 비시인측 쪽으로 이동하게 하여, 흑색 상태를 보여줄 것이다. 낮은 포지티브 적색 입자들은 시인측 쪽으로 이동할 것이다. 그러나, 적색 입자들은 흑색 입자들에 비해 더 낮은 전하를 지니기 때문에, 그들은 더 느리게 이동하고 결과적으로 흑색 컬러가 시인측에서 보여진다. 그러나, 실제로, 달성된 흑색 상태는 붉은빛을 띤 색조를 가질 수도 있다. 이것은 적색 입자들의 일부가 시인측에서 흑색 입자들과 혼합됨으로써 발생될 수 있을 것이다.

본 발명은 또한 불만족스러운 컬러 문제를 해결할 수 있는 구동 방법들을 제공한다. 구동 방법들 중 하나에서, 화소는 먼저 높은 대전 입자들의 컬러 상태 쪽으로 구동되기 전에 낮은 대전 입자들 중 하나의 컬러 상태 쪽으로 구동되며, 여기서 낮은 대전 입자들 및 높은 대전 입자들은 반대 전하 극성들을 지닌다.

예를 들어, 화소는 다음의 단계들에 따라 흑색 컬러 상태 쪽으로 구동될 수도 있다:

a) 먼저 낮은 네거티브 구동 전압을 인가함으로써 (낮은 네거티브 대전된) 백색 입자들의 컬러 상태로 구동하는 단계; 및

b) 높은 포지티브 구동 전압을 인가함으로써 (높은 포지티브 대전된) 흑색 입자들의 컬러 상태로 구동하는 단계.

구동 시퀀스는 도 4a 에 도시된다.

단계 (a) 에서, 일단 백색 상태 (예를 들어, 도 2(d)) 에서 2 개의 타입들의 "높은 대전" 입자들, 흑색 및 황색은 그들이 화소의 중앙에 머물게 하기 위해 서로 흡인할 것이고, 낮은 포지티브 대전 적색 색소 입자들은 화소 전극 근처에 또는 화소전극에 있도록 이동할 것이다.

단계 (b) 에서, 백색 및 황색 입자들은 화소 전극측으로 밀어지고, 낮은 포지티브 대전 적색 입자들은 시인측에서 훨씬 덜 나타날 것 같다. 이러한 시퀀스는 흑색 상태의 더 양호한 품질을 야기할 것이다.

이러한 구동 방법에서, 백색 컬러 상태는 적색 또는 황색 컬러 상태를 통과하지 않고 흑색 상태 쪽으로 직접 구동된다. 단계 (a) 에서의 백색 상태의 품질이 더 높으면 높을 수록 단계 (b) 에서의 흑색 상태의 더 높은 품질을 야기할 것이다. "백색 상태의 더 높은 품질" 은, 백색 상태에 대해, 단순히 L*a*b 컬러 시스템에서 높은 L* 값 및 낮은 a* 및 b* 값들을 의미한다.

유사한 구동 방법이 화소를 황색 상태로 구동하는 것에 적용될 수도 있다. 방법은 다음의 단계들을 가질 것이다:

a) 먼저 낮은 포지티브 구동 전압을 인가함으로써 (낮은 포지티브 대전된) 적색 입자들의 컬러 상태로 구동하는 단계; 및

b) 높은 네거티브 구동 전압을 인가함으로써 (높은 네거티브 대전된) 황색 입자들의 컬러 상태로 구동하는 단계.

이러한 구동 시퀀스는 도 4b 에 도시된다.

이러한 구동 방법에서, 적색 컬러 상태는 백색 또는 흑색 컬러 상태를 통과하지 않고 황색 상태 쪽으로 직접 구동된다. 단계 (a) 에서의 적색 상태의 품질이 더 높으면 높을수록 단계 (b) 에서의 황색 상태의 더 높은 품질을 야기할 것이다. "적색 상태의 더 높은 품질" 은, 적색 상태에 대해, 단순히 L*a*b 컬러 시스템에서 높은 a* 값을 의미한다.

도 4a 및 도 4b 에서 도시된 구동 방법은 또한 다음과 같이 요약될 수도 있다:

전기영동 매체를 포함하고, 그의 반대되는 측면들 상에 제 1 및 제 2 표면들을 갖는 디스플레이 층을 구동하는 구동 방법으로서, 그 전기영동 매체는 모두 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 제 1 타입의 포지티브 입자들, 제 1 타입의 네거티브 입자들, 제 2 타입의 포지티브 입자들 및 제 2 타입의 네거티브 입자들을 포함하고, 그 4 개의 타입의 입자들은 각각 서로 상이한 광학 특성들을 가지며, 그 방법은:

(a) 제 2 타입의 포지티브 또는 네거티브 입자들의 광학 특성들이 제 1 표면에서 디스플레이되게 하기 위해, 제 1 타입의 포지티브 입자들과 제 1 타입의 네거티브 입자들 사이의 인력을 극복하기에 충분하지 않고, 제 2 타입의 포지티브 또는 네거티브 입자들과 동일한 극성을 갖는 전기장을 인가하는 단계; 및

(b) 제 1 타입의 포지티브 입자들 또는 제 1 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 제 1 표면에서 디스플레이되게 하기 위해, 제 1 타입의 포지티브 입자들과 제 1 타입의 네거티브 입자들 사이의 인력을 극복하기에 충분하고, 단계 (a) 에서의 전기장의 극성과 반대인 극성을 갖는 전기장을 인가하는 단계를 포함한다.

또한, 컬러 휘도 및 컬러 순도 양자 모두를 보장하기 위해, 하나의 컬러 상태로부터 다른 컬러 상태로 구동하기 전에 셰이킹 (shaking) 파형이 사용될 수도 있다. 셰이킹 파형은 다수의 사이클들 동안 한 쌍의 반대 구동 펄스들을 반복하는 것으로 이루어진다. 예를 들어, 셰이킹 파형은 20 msec 동안 +15V 펄스 및 20 msec 동안 -15V 펄스로 이루어질 수도 있고, 그러한 한 쌍의 펄스들이 50 회 반복된다. 그러한 셰이킹 파형의 총 시간은 2000 msec 일 것이다 (도 5 참조).

실제로, 적어도 10 회의 반복들이 존재할 수도 있다 (즉, 10 쌍의 포지티브 및 네거티브 펄스들).

셰이킹 파형은 구동 전압이 인가되기 전의 광학 상태 (흑색, 백색, 적색 또는 황색) 에 관계없이 인가될 수도 있다. 셰이킹 파형이 인가된 후, 광학 상태는 순수한 백색, 순수한 흑색, 순수한 황색 또는 순수한 적색이 아닐 것이다. 대신에, 컬러 상태는 4 가지 타입들의 색소 입자들의 혼합으로부터 올 것이다.

셰이킹 파형에서 구동 펄스의 각각은 예시에서 풀 흑색 상태로부터 풀 황색 상태로 요구되는 구동 시간의 50% 를 초과하지 않는 (또는 30%, 10% 또는 5% 를 초과하지 않는) 동안 인가된다. 예를 들어, 풀 흑색 상태로부터 풀 황색 상태로, 또는 그 반대로 디스플레이 디바이스를 구동하는 것이 300 msec 가 걸리면, 셰이킹 파형은 150 msec 이하 동안 각각 인가되는 포지티브 및 네거티브 펄스들로 이루어질 수도 있다. 실제로, 펄스들이 더 짧은 것이 바람직하다.

하나의 실시형태에서, 셰이킹 파형은 도 4a 및 도 4b 의 구동 시퀀스 이전에 인가될 수도 있다.

다른 실시형태에서, 화소는:

(i) 셰이킹 파형이 인가되고;

(ii) 흑색 (즉, 제 1 회의 흑색 상태) 으로 구동되며;

(iii) 백색으로 구동되고; 그 후

(iv) 흑색 (즉, 제 2 회의 흑색 상태) 으로 구동될 수도 있다.

이러한 시퀀스에서, 단계 (ii) 는 도 2(b) 에 따라 수행될 수도 있고; 단계 (iii) 은 도 2(d) 에 따라 수행될 수도 있으며; 및 단계 (iv) 는 도 4a 에 따라 수행될 수도 있다.

이러한 구동 시퀀스에 대한 예시의 파형이 도 6a 에 도시된다. 본 발명의 구동 시퀀스들 중 임의의 것에서, 파형들은 바람직하게는 DC 밸런싱되며, 즉 디스플레이를 가로질러 인가된 평균 전압은 시간 주기에 대해 적분될 때 실질적으로 제로이다. 도 6a 에서, 도시된 바와 같은 초기 단계에서, 높은 네거티브 구동 전압이 전체 파형의 DC 밸런스를 보장하기 위해 인가된다.

유사하게, 셰이킹 파형 및 도 4b 의 방법은 다음의 구동 시퀀스로 통합될 수도 있다:

(i) 셰이킹 파형이 인가되고;

(ii) 황색 (즉, 제 1 회의 황색 상태) 으로 구동되며;

(iii) 적색으로 구동되고; 그 후

(iv) 황색 (즉, 제 2 회의 황색 상태) 으로 구동됨.

이러한 시퀀스에서, 단계 (ii) 는 도 2(a) 에 따라 수행될 수도 있고; 단계 (iii) 은 도 2(c) 에 따라 수행될 수도 있으며; 및 단계 (iv) 는 도 4b 에 따라 수행될 수도 있다.

이러한 구동 시퀀스에 대한 예시의 파형은 도 6b 에 도시되며, 이는 또한 "DC 밸런싱된"다.

실제로, 제 1 회의 컬러 상태 (흑색 또는 황색) 의 품질은 보통 제 2 회의 컬러 상태 (흑색 또는 황색) 에 비해 열등하다.

본 발명은 그의 특정의 실시형태들을 참조하여 기술되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자들에 의해, 여러 변경들이 행해질 수도 있고 등가물들이 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않고 대체될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또, 많은 수정들이 특정의 상황, 재료들, 조성들, 프로세스들, 프로세스 단계 또는 단계들을 본 발명의 목적, 사상 및 범위에 적응시키기 위해 행해질 수도 있다. 모든 그러한 수정들은 여기에 첨부된 청구범위의 범위 내에 있도록 의도된다.

Claims

용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들을 포함하는 전기영동 유체로서,
상기 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들은 높은 포지티브 대전 색소 입자들, 높은 네거티브 대전 색소 입자들, 낮은 포지티브 대전 색소 입자들 및 낮은 네거티브 대전 입자들이고,
상기 낮은 대전 입자들은 상기 높은 대전 입자들의 전하 세기의 75% 미만인 전하 세기를 갖는, 전기영동 유체.
제 1 항에 있어서,
상기 낮은 포지티브 대전 입자들은 상기 높은 포지티브 대전 입자들의 전하 세기의 50% 미만인 전하 세기를 가지고,
상기 낮은 네거티브 대전 입자들은 상기 높은 네거티브 대전 입자들의 전하 세기의 75% 미만인 전하 세기를 갖는, 전기영동 유체.
제 2 항에 있어서,
상기 높은 포지티브 대전 입자들은 흑색 입자들이고, 상기 높은 네거티브 대전 입자들은 황색 입자들이며, 상기 낮은 포지티브 대전 입자들은 적색 입자들이고, 상기 낮은 네거티브 대전 입자들은 백색 입자들인, 전기영동 유체.
제 2 항에 있어서,
실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 더 포함하는, 전기영동 유체.
제 4 항에 있어서,
상기 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들은 대전되지 않는, 전기영동 유체.
전기영동 매체를 포함하고 상기 전기영동 매체의 반대되는 측면들에 제 1 및 제 2 표면들을 갖는 디스플레이 층으로서,
상기 전기영동 매체는, 모두 용매 또는 용매 혼합물에 분산된 제 1 타입의 포지티브 입자들, 제 1 타입의 네거티브 입자들, 제 2 타입의 포지티브 입자들 및 제 2 타입의 네거티브 입자들을 포함하며, 그 4 개의 타입의 입자들은 각각 서로 상이한 광학 특성들을 가져,
(a) 제 1 타입의 포지티브 입자들과 동일한 극성을 갖는 전기장의 화소에 대한 인가는 제 1 타입의 포지티브 입자들의 광학 특성들이 상기 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이고; 또는
(b) 제 1 타입의 네거티브 입자들과 동일한 극성을 갖는 전기장의 화소에 대한 인가는 제 1 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 상기 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이며; 또는
(c) 일단 상기 제 1 타입의 포지티브 입자들의 광학 특성이 상기 제 1 표면에 디스플레이되면, 상기 제 2 타입의 네거티브 입자들과 동일한 극성을 갖지만, 상기 제 1 타입의 포지티브 입자들과 상기 제 1 타입의 네거티브 입자들 사이의 인력을 극복하기에 충분히 강하지 않지만, 다른 반대로 대전된 입자들 사이의 인력들을 극복하기에 충분한 전기장의 화소에 대한 인가는 상기 제 2 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 상기 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것이고; 또는
(d) 일단 상기 제 1 타입의 네거티브 입자들의 광학 특성이 상기 제 1 표면에 디스플레이되면, 상기 제 2 타입의 포지티브 입자들과 동일한 극성을 갖지만, 상기 제 1 타입의 포지티브 입자들과 상기 제 1 타입의 네거티브 입자들 사이의 인력을 극복하기에 충분히 강하지 않지만, 다른 반대로 대전된 입자들 사이의 인력들을 극복하기에 충분한 전기장의 화소에 대한 인가는 상기 제 2 타입의 포지티브 입자들의 광학 특성이 상기 제 1 표면에서 디스플레이되게 할 것인, 디스플레이 층.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 타입의 포지티브 입자들 흑색 입자들이고, 상기 제 1 타입의 네거티브 입자들은 황색 입자들이며, 상기 제 2 타입의 포지티브 입자들은 적색 입자들이고, 상기 제 2 타입의 네거티브 입자들은 백색 입자들인, 디스플레이 층.
제 6 항에 있어서
상기 제 1 타입의 포지티브 입자들 및 상기 제 1 타입의 네거티브 입자들의 전하들은 상기 제 2 타입의 포지티브 입자들 및 상기 제 2 타입의 네거티브 입자들보다 더 높은, 디스플레이 층.
제 8 항에 있어서,
더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 50%보다 더 작은, 디스플레이 층.
제 8 항에 있어서,
더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 5% 내지 30% 인, 디스플레이 층.
제 8 항에 있어서,
더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 75%보다 더 작은, 디스플레이 층.
제 8 항에 있어서,
더 낮게 대전된 입자들의 전하들은 더 높게 대전된 입자들의 전하들의 15% 내지 55% 인, 디스플레이 층.
제 6 항에 있어서,
상기 전기영동 매체는 실질적으로 대전되지 않은 중성 부력 입자들을 더 포함하는, 디스플레이 층.
제 13 항에 있어서,
상기 중성 부력 입자들은 대전되지 않는, 디스플레이 층.
용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들을 포함하는 전기영동 유체에 대한 구동 방법으로서,
상기 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들은 높은 포지티브 대전 색소 입자들, 높은 네거티브 대전 색소 입자들, 낮은 포지티브 대전 색소 입자들 및 낮은 네거티브 대전 입자들이고, 그 방법은
(a) 화소를 낮은 대전 입자들 중 하나의 컬러 상태로 구동하는 단계; 그 후,
(b) 상기 화소를 높은 대전 입자들의 컬러 상태로 구동하는 단계를 포함하고,
(a) 의 상기 낮은 대전 입자들 및 (b) 의 상기 높은 대전 입자들은 반대 전하 극성들을 지니는, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
제 15 항에 있어서,
셰이킹 (shaking) 파형을 더 포함하는, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 높은 포지티브 대전 입자들은 흑색인, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 높은 네거티브 대전 입자들은 황색인, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 낮은 포지티브 대전 입자들은 적색인, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 낮은 네거티브 대전 입자들은 백색인, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 높은 포지티브 대전 입자들은 흑색이고, 상기 높은 네거티브 대전 입자들은 황색이며, 상기 낮은 포지티브 대전 입자들은 적색이고, 상기 낮은 네거티브 대전 입자들은 백색인, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.
용매 또는 용매 혼합물에 분산된 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들을 포함하는 전기영동 유체에 대한 구동 방법으로서,
상기 4 개의 타입들의 대전된 색소 입자들은 높은 포지티브 대전 색소 입자들, 높은 네거티브 대전 색소 입자들, 낮은 포지티브 대전 색소 입자들 및 낮은 네거티브 대전 입자들이고, 그 방법은,
(a) 셰이킹 파형을 인가하는 단계;
(b) 상기 높은 대전 색소 입자의 컬러 상태로 구동하기 위해 높은 대전 색소 입자들의 하나의 타입과 동일한 극성을 갖는 높은 구동 전압을 인가하는 단계;
(c) 낮은 대전 색소 입자들의 컬러 상태로 구동하기 위해 낮은 대전 색소 입자들의 하나의 타입과 동일한 극성을 갖는 낮은 구동 전압을 인가하는 단계; 및
(d) 상기 높은 대전 색소 입자들의 컬러 상태로 구동하기 위해 상기 높은 대전 색소 입자들과 동일한 극성을 갖는 높은 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
(d) 의 상기 높은 대전 색소 입자들 및 (c) 의 상기 낮은 대전 색소 입자들은 반대로 대전되며, 상기 구동 방법은 DC 밸런싱되는, 전기영동 유체에 대한 구동 방법.