KR20180004324A - 칼라 디스플레이 디바이스 및 이를 위한 구동 방법 - Google Patents

칼라 디스플레이 디바이스 및 이를 위한 구동 방법

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KR20180004324A
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Abstract

본 발명은 제 1 뷰잉 표면 및 제 2 표면을 가지며 적어도 5개, 일부 경우, 적어도 6개의 입자들을 포함하는 전기영동 매체를 더 포함하는 디스플레이 층을 포함하는 칼라 디스플레이 디바이스에 관한 것이고; 그리고 각각의 픽셀 또는 서브-픽셀에서 적어도 5개, 일부 경우, 적어도 6개의 상이한 칼라들을 디스플레이하기 위해 이러한 칼라 디스플레이 디바이스들을 구동하는 방법들에 관한 것이다.

Description

칼라 디스플레이 디바이스 및 이를 위한 구동 방법{COLOR DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHODS THEREFOR}
본 출원은 미국 특허출원 공개 번호 제 2015/0234250호 및 미국 특허출원 공개 번호 제 2016/0011484호에 관련된다.
본 발명은 각각의 픽셀이 적어도 5개, 일부 경우, 적어도 6개의, 높은 품질 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 칼라 디스플레이 디바이스들에 관한 것이고, 이러한 칼라 디스플레이 디바이스들을 구동하는 방법들에 관한 것이다.
칼라 디스플레이를 달성하기 위해서, 칼라 필터들이 종종 사용된다. 가장 일반적인 접근법은 적색, 녹색 및 청색 칼라들을 디스플레이하기 위해 픽셀화된 디스플레이의 흑색/백색 서브-픽셀들의 상부 상에 칼라 필터들을 추가하는 것이다. 적색 칼라가 요망될 때, 오직 디스플레이된 칼라가 적색이 되도록 녹색 및 청색 서브-픽셀들이 흑색 상태로 전환된다. 청색 칼라가 요망될 때, 오직 디스플레이된 칼라가 청색이 되도록, 녹색 및 적색 서브-픽셀들이 흑색 상태로 전환된다. 녹색 칼라가 요망될 때, 오직 디스플레이된 칼라가 녹색이 되도록, 적색 및 청색 서브-픽셀들이 흑색 상태로 전환된다. 흑색 상태가 요망될 때, 모든 3개-서브-픽셀들이 흑색 상태로 전환된다. 백색 상태가 요망될 때, 3개의 서브-픽셀들은 적색, 녹색 및 청색으로 각각 전환되고, 그 결과, 백색 상태가 뷰어에게 보여진다.
반사 디스플레이에 이러한 기법을 이용하는데 있어서 가장 큰 단점은 서브-픽셀들의 각각이 원하는 백색 상태의 약 1/3 의 반사율을 갖기 때문에 백색 상태가 상당히 흐릿하다는 점이다. 이를 보상하기 위해서, 적색, 녹색 또는 청색 칼라 레벨을 희생하여 백색 레벨이 배가되도록, 오직 흑색 및 백색 상태들만을 디스플레이할 수 있는 제 4 서브-픽셀이 추가될 수도 있다 (여기서, 각각의 서브-픽셀은 단지 픽셀의 영역의 1/4 이다). 더 밝은 칼라들은 백색 픽셀로부터의 광을 추가함으로써 얻을 수 있지만, 이것은 칼라들을 아주 밝고 불포화되게 하는 색역을 희생하여 얻어진다. 유사한 결과가 3개의 서브-픽셀들의 칼라 포화를 감소시킴으로써 얻어질 수 있다. 심지어 이 접근법에 의하더라도, 그 백색 레벨은 일반적으로 실질적으로, 흑색 및 백색 디스플레이의 백색 레벨의 절반 미만이며, 이것은 잘 판독가능한 흑색-백색 휘도 및 콘트라스트를 필요로 하는 디스플레이들 또는 e-리더기들과 같은 디스플레이 디바이스들에 대한 받아들일 수 없는 선택이 되게 만든다.
칼라 필터 기반의 디스플레이들의 이들 단점들을 고려하여, 3개 또는 더 많은 칼라들이 각각의 픽셀에서 디스플레이될 수 있는 칼라 디스플레이들을 개발하려는 노력들이 이루어져 왔다. 전술한 US 2015/0234250 및 US 2016/0011484 에 추가하여, 미국 특허 번호 제8,717,664호, US 2015/0103394, US 2015/0097877, 미국 특허 번호 제9,170,468호, US 2015/0198858, US 2016/0140909 및 US 2014/0340430 을 참조한다. 편의를 위해, 이러한 디스플레이들은 이하에서 "MCP" 디스플레이들의 "멀티-칼라 픽셀" 로서 지칭될 수도 있으며; 각각의 픽셀에서 디스플레이되는 칼라들의 수를 규정하는 것이 요망될 때, "5-CP" 및 "6-CP" 디스플레이들을 참조할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 제 1 뷰잉 표면 및 제 1 표면으로부터 디스플레이 층의 대향 측면 상의 제 2 표면을 가지는 디스플레이 층을 제공하며, 디스플레이 층은 유체 및 유체 내에 분산된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유형들의 입자들을 포함하는 전기영동 매체를 더 포함하며, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유형들의 입자들은 서로 상이한 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들을 각각 가지며, 제 1, 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 하나의 극성의 전하들을 가지며 제 2 및 제 5 유형들의 입자들은 반대 극성의 전하들을 가지며, 제 1 유형의 입자들은 제 3 유형의 입자들보다 더 큰 제타 (zeta) 전위 또는 전기영동 이동도를 가지며, 제 3 유형의 입자들은 제 4 유형의 입자들보다 더 큰 제타 전위 또는 전기영동 이동도를 가지며, 제 2 유형의 입자들은 제 5 유형의 입자들보다 더 큰 제타 전위 또는 전기영동 이동도를 갖는다.
본 발명의 디스플레이 층은 또한 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들과는 상이한 제 6 광학적 특성을 가지는 제 6 유형의 입자들을 포함할 수도 있으며, 제 6 유형의 입자들은 제 2 및 제 5 입자들과 동일한 극성의 전하를 지니지만 제 2 및 제 5 유형들의 입자들의 제타 전위 또는 전기영동 이동도들 중간인 제타 전위 또는 전기영동 이동도를 갖는다.
본 발명은 또한 제 1 뷰잉 표면 및 제 1 표면으로부터 디스플레이 층의 대향 측면 상의 제 2 표면을 가지는 디스플레이 층을 구동하는 방법을 제공하며, 디스플레이 층에는 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 전기장을 인가하는 수단이 제공되며, 디스플레이 층은 유체 및 유체 내에 분산된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유형들의 입자들을 포함하는 전기영동 매체를 더 포함하며, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유형들의 입자들은 서로 상이한 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들을 각각 가지며, 제 1, 제 3 및 제 4 유형의 입자들은 하나의 극성의 전하들을 가지며 제 2 및 제 5 유형들의 입자들은 반대 극성의 전하들을 가지며,
본 방법은,
(i) 높은 크기 및 제 1 유형의 입자들을 뷰잉 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 1 전기장을 인가하여, 디스플레이 층으로 하여금 뷰잉 표면에 제 1 광학적 특성을 디스플레이하게 하는 단계;
(ii) 높은 크기 및 제 2 유형의 입자들을 뷰잉 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 2 전기장을 인가하여, 디스플레이 층으로 하여금, 뷰잉 표면에 제 2 광학적 특성을 디스플레이하게 하는 단계;
(iii) 제 2 광학적 특성이 뷰잉 표면에서 디스플레이될 때, 낮은 크기 및 제 4 유형의 입자들을 뷰잉 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 3 전기장을 인가하여, 디스플레이 층으로 하여금, 뷰잉 표면에 제 4 광학적 특성을 디스플레이하게 하는 단계;
(iv) 제 1 광학적 특성이 뷰잉 표면에서 디스플레이될 때, 낮은 크기 및 제 5 유형의 입자들을 뷰잉 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 4 전기장을 인가하여, 디스플레이 층으로 하여금, 뷰잉 표면에 제 5 광학적 특성을 디스플레이하게 하는 단계; 및
(v) 제 5 광학적 특성이 뷰잉 표면에서 디스플레이될 때, 제 1 전기장과 제 3 전기장 중간의 크기 및 제 3 유형의 입자들을 뷰잉 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 5 전기장을 인가하여, 디스플레이 층으로 하여금, 뷰잉 표면에 제 3 광학적 특성을 디스플레이하게 하는 단계
를 임의의 순서로 포함한다.
이 방법에서, 전기영동 층은 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들과는 상이한 제 6 광학적 특성을 가지는 제 6 유형의 입자들을 더 포함할 수도 있으며, 제 6 유형의 입자들은 제 2 및 제 5 입자들과 동일한 극성의 전하를 포함하며, 본 방법은,
(vi) 제 4 광학적 특성이 뷰잉 표면에서 디스플레이될 때, 제 2 전기장과 제 4 전기장 중간의 크기 및 제 6 유형의 입자들을 뷰잉 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 6 전기장을 인가하여, 디스플레이 층으로 하여금, 뷰잉 표면에 제 6 광학적 특성을 디스플레이되게 하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 5개 또는 6개의 입자 방법에서, 단계 (iii) 은 제 4 입자들을 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 높은 전기장을 먼저 인가한 후 제 3 전기장을 인가함으로써 수행될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 전기장의 인가 이전에 인가될 수도 있으며, 높은 전기장이 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 인가될 수도 있다. 높은 전기장의 인가 및 제 3 전기장의 인가는 적어도 2번, 적어도 4번 또는 적어도 8번 반복될 수도 있다. 제 3 전기장의 인가 이후, 어떤 전기장도 기간 동안 인가되지 않을 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 어떤 전기장도 높은 전기장의 인가와 제 3 전기장의 인가 사이의 기간 동안 인가되지 않을 수도 있다.
본 발명의 5개 또는 6개의 입자 방법에서, 단계 (iv) 는 제 5 입자들을 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 높은 전기장을 먼저 인가한 후 제 4 전기장을 인가함으로써 수행될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 높은 전기장의 인가 이전에 인가될 수도 있으며, 높은 전기장이 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 인가될 수도 있다. 높은 전기장의 인가 및 제 4 전기장의 인가는 적어도 2번, 적어도 4번 또는 적어도 8번 반복될 수도 있다. 제 4 전기장의 인가 이후, 어떤 전기장도 기간 동안 인가되지 않을 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 어떤 전기장도 높은 전기장의 인가와 제 4 전기장의 인가 사이의 기간 동안 인가되지 않을 수도 있다.
본 발명의 5개 또는 6개의 입자 방법에서, 단계 (v) 는 제 5 전기장의 크기보다 작은 크기 및 제 3 입자들을 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후 제 5 전기장을 인가함으로써 수행될 수도 있다. 제 5 전기장의 크기보다 큰 크기를 갖지만 그의 극성과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 낮은 전기장의 인가 이전에 인가될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 높은 전기장 이전에 인가될 수도 있다. 높은 전기장이 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 인가될 수도 있다. 대안적으로, 본 발명의 5개 또는 6개의 입자 방법에서, 단계 (v) 는 제 5 전기장의 크기보다 작은 크기 및 제 3 입자들을 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후 제로 전기장의 기간들과 교번하는 제 5 전기장의 다수의 기간들을 인가함으로써 수행될 수도 있다. 제 5 전기장의 크기보다 큰 크기를 갖지만 그의 극성과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 낮은 전기장의 인가 이전에 인가될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 높은 전기장 이전에 인가될 수도 있다. 높은 전기장이 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 인가될 수도 있다.
본 발명의 6개의 입자 방법에서, 단계 (vi) 는 제 6 전기장의 크기보다 작은 크기 및 제 6 입자들을 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후 제 6 전기장을 인가함으로써 수행될 수도 있다. 제 6 전기장의 크기보다 큰 크기를 갖지만 그의 극성과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 낮은 전기장의 인가 이전에 인가될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 높은 전기장 이전에 인가될 수도 있다. 높은 전기장이 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 인가될 수도 있다. 대안적으로, 본 발명의 6개의 입자 방법에서, 단계 (vi) 는 제 6 전기장의 크기보다 작은 크기 및 제 6 입자들을 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후 제로 전기장의 기간들과 교번하는 제 6 전기장의 다수의 기간들을 인가함으로써 수행될 수도 있다. 제 6 전기장의 크기보다 큰 크기를 갖지만 그의 극성과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 낮은 전기장의 인가 이전에 인가될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 높은 전기장 이전에 인가될 수도 있다. 높은 전기장이 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 인가될 수도 있다.
도 1 은 5개의 상이한 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 5개의 상이한 유형들의 입자들을 포함하는 디스플레이 층을 통과하는 개략 단면도이다.
도 2 은 본 발명의 구동 방법들에 사용될 수도 있는 쉐이킹 파형을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3e 는 도 1 의 개략 단면도들과 유사하지만 본 발명의 구동 방법들의 다양한 단계들 동안 초래되는 입자 위치들에서의 변화들을 예시하는 개략 단면도들이다.
도 4 는 도 1 에 나타낸 디스플레이 층으로 하여금 도 3b 에 나타낸 전이를 수행하게 하여 낮은 대전된 포지티브 입자들의 적색 칼라를 디스플레이하게 하는데 사용될 수 있는 파형을 예시한다.
도 5 내지 도 7, 도 8 내지 도 10 및 도 11 내지 도 13 은 도 4 에 나타낸 파형의 부분 대신 사용될 수도 있는 대안적인 파형들을 예시한다.
도 14 는 도 1 에 나타낸 디스플레이 층으로 하여금 도 3c 에 나타낸 전이를 수행하게 하여 낮은 대전된 네가티브 입자들의 백색 칼라를 디스플레이하게 하는데 사용될 수 있는 파형을 예시한다.
도 15 내지 도 17, 도 18 내지 도 20 및 도 21 내지 도 23 은 도 14 에 나타낸 파형의 부분 대신 사용될 수도 있는 대안적인 파형들을 예시한다.
도 24 내지 도 27 은 도 1 에 나타낸 디스플레이 층으로 하여금, 도 3d 또는 도 3e 에 나타낸 전이들을 수행하게 하여 중간 포지티브 입자들의 청색 칼라를 디스플레이하게 하는데 사용될 수 있는 파형들을 예시한다.
도 28 은 도 1 의 개략 단면도와 유사하지만, 6개의 상이한 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 6개의 상이한 유형들의 입자들을 포함하는 디스플레이 층을 통과하여 취한 개략 단면도이다.
도 29a 내지 도 29g 는 도 3a 내지 도 3e 의 개략 단면도들과 유사하지만 본 발명의 구동 방법들의 다양한 단계들 동안 초래되는 도 28 의 디스플레이 층에서의 입자 위치들의 변화들을 예시하는 개략 단면도들이다.
도 30 내지 도 33 은 도 28 에 나타낸 디스플레이 층으로 하여금, 도 29f 또는 도 29g 에 나타낸 전이들을 수행하게 하여 중간 네가티브 입자들의 녹색 칼라를 디스플레이하게 하는데 사용될 수 있는 파형들을 예시한다.
본 발명의 구동 방법들은 일반적으로 유전체 용매 또는 용매 혼합물인, 유체 내에 분산된 5개, 또는 일부 경우, 6개의 유형들의 입자들을 포함하는 디스플레이 유체를 이용하는 전기영동 디스플레이를 구동하는데 적합하다. 입자들은 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들 및 제 5 유형의 입자들, 및 제 6 유형의 입자들 (존재하는 경우) 로서 지칭될 수도 있다. 다양한 유형들의 입자들이 상이한 광학적 특성들을 갖는다. 이들 광학적 특성들은 일반적으로 인간 눈에 인지가능한 칼라들이지만, 광학 투과율, 반사율, 루미네슨스, 또는, 머신 판독용으로 의도된 디스플레이들의 경우, 가시 범위 밖의 전자기 파장들의 반사율에서의 변화의 의미에서, 의사-칼라와 같은 다른 광학적 특성들일 수도 있다. 본 발명은 다수의 유형들의 입자들이 시각적으로 식별가능한 한, 임의의 칼라들의 입자들을 넓게 포괄한다. 일 예로서, 입자들은 백색 입자들 (W), 흑색 입자들 (K), 적색 입자들 (R), 녹색 입자들 (G), 청색 입자들 (B), 시안 입자들 (C), 마젠타 입자들 (M) 및 황색 입자들 (Y) 의 임의의 조합들일 수도 있다.
게다가, 다양한 유형들의 입자들이 상이한 레벨들의 전하 전위 (charge potential) 를 갖는다. 예를 들어, 5개의 유형들의 입자들은 높은 포지티브 입자들, 중간 포지티브 입자들, 낮은 포지티브 입자들, 높은 네가티브 입자들 및 낮은 네가티브 입자들, 또는 대안적으로, 높은 네가티브 입자들, 중간 네가티브 입자들, 낮은 네가티브 입자들, 높은 포지티브 입자들 및 낮은 포지티브 입자들일 수도 있다. 6개의 유형들의 입자들이 존재할 때, 이들은 높은 포지티브 입자들, 중간 포지티브 입자들, 낮은 포지티브 입자들, 높은 네가티브 입자들, 중간 네가티브 입자들 및 낮은 네가티브 입자들일 수도 있다. 용어 "전하 전위" 는, 본 출원의 맥락에서, "제타 전위" 와, 또는 전기영동 이동도와 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 전하 극성들 및 입자들의 전하 전위의 레벨들은 미국 특허출원 공개 번호 제 2014/0011913호에서 설명된 방법에 따라 변화될 수도 있다.
"높은 포지티브" 입자들 및 "높은 네가티브" 입자들 상의 제타 전위들 또는 전기영동 이동도들에 대한 전하들의 크기들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 이와 유사하게, "중간 포지티브" 및 "중간 네가티브" 입자들 상의 이들 파라미터들의 크기들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있으며, "낮은 포지티브" 입자들 및 "낮은 네가티브" 입자들 상의 이들 파라미터들의 크기들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이, 입자들의 전하 전위들은 제타 전위의 측면에서 측정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 제타 전위는 CSPU-100 신호 프로세싱 유닛, ESA EN# Attn flow through cell (K: 127) 을 가지는 Colloidal Dynamics AcoustoSizer ΙΙM 에 의해 결정된다. 샘플에 사용된 용매의 밀도, 용매의 유전 상수, 용매에서의 소리의 속도, 용매의 점도와 같은, 기구 상수들은 모두 테스팅 온도 (25°C) 에서 테스트전에 입력된다. 색소 샘플들은 (대개 12 개 미만의 탄소 원자들을 가지는 하이드로카본 유체인) 용매에 분산되고, 5-10 중량% 로 희석된다. 샘플은 또한 전하 제어제 (Berkshire Hathaway company, Lubrizol Corporation 으로부터 입수가능한 Solsperse 17000; "Solsperse" 는 등록상표임) 를, 1 : 10 의 전하 제어제 대 입자들의 중량 비로 포함한다. 희석된 샘플의 질량이 결정되며 샘플이 그후 제타 전위의 결정을 위해 관류 셀 (flow through cell) 에 로드된다. 전기영동 이동도의 측정을 위한 방법들 및 장치는 전기영동 디스플레이들의 당업자에게 널리 공지되어 있다.
입자들이 일반적으로 분산되는 유전체 유체는 맑고 무색일 수도 있다. 용매는 높은 입자 이동도에 대해서는, 바람직하게는, 약 2 내지 약 30, 더 바람직하게는 약 2 내지 약 15 의 범위인 유전 상수를 갖는다. 적합한 유전 유체들의 예들은, 하이드로카본들, 예컨대 이소파라핀, 데카하이드로나프탈렌 (DECALIN), 5-에틸리덴-2-노보넨, 지방유, 파라핀유, 실리콘 유체, 방향족 하이드로카본들, 예컨대 톨루엔, 크실렌, 페닐크실릴에탄, 도데실벤젠 또는 알킬나트탈렌, 할로겐화된 용매들, 예컨대, 퍼플루오로데칼린, 퍼플루오로톨루엔, 퍼플루오로크실렌, 디클로로벤조트리플루오라이드, 3,4,5-트리클로로벤조트리플루라이드, 클로로펜타플루오로벤젠, 디클로로노난 또는 펜타클로로벤젠, 및 퍼플루오르화된 (perfluorinated) 용매들, 예컨대 미네소타주, 세인트 폴, 3M Company 의 FC-43, FC-70 또는 FC-5060, 저 분자량 할로겐 함유 폴리머 이를테면 오레곤주, 포틀랜드, TCI America 의 폴리(퍼플루오로프로필렌 산화물), 폴리(클로로트리플루오로에틸렌) 이를테면 뉴저지주, 리버 에지, Halocarbon Product Corp. 의 할로카본 오일, 퍼플루오로폴리알킬에테르 이를테면 Ausimont 의 Galden 또는 델라웨어주, DuPont 의 Krytox 오일들 및 그리스 K-Fluid 시리즈, Dow-corning 의 폴리디메틸실록산 계 실리콘 오일 (DC-200) 를 포함한다.
입자들은 바람직하게는, 이들이 광 반사하지만 광 투과하지 않아야 한다는 점에서 불투명하다. 입자들이 광 투과성이면, 본 발명의 특정의 실시형태들의 다음 설명에서 나타나는 칼라 상태들의 일부가 심하게 왜곡되거나 또는 얻어지지 않을 것임을 칼라 과학 분야의 당업자는 명백히 알 수 있다. 백색 입자들은 물론 반사보다는 광 산란하지만, 너무 많은 광이 백색 입자들의 층을 통과하지 않게 보장하도록 주의해야 한다. 예를 들어, 아래에서 설명되는 도 3c 에 나타낸 백색 상태에서, 백색 입자들의 층은 상당한 양의 광이 그것을 통과하여 그 뒤의 입자들로부터 반사될 수 있게 하면, 백색 상태의 밝기가 실질적으로 감소될 수 있다. 사용되는 입자들은 폴리머 쉘 없는 1차 입자들일 수도 있다. 대안적으로, 각각의 입자는 폴리머 쉘과 함께 불용성 코어를 포함할 수도 있다. 코어는 유기 또는 무기 색소 중 어느 하나일 수 있으며, 코어는 단일 코어 입자 또는 다수의 코어 입자들의 응집체일 수도 있다. 입자들은 또한 중공 입자들일 수도 있다.
백색 입자들 (W) 의 경우, 1차 입자들 또는 코어 입자들은 TiO2, ZrO2, ZnO, Al2O3, Sb2O3, BaSO4, PbSO4 또는 기타 등등일 수도 있다. 흑색 입자들 (K) 에 대해, 1차 입자들 또는 코어 입자들은 CI 색소 블랙 26 또는 28 또는 기타 등등 (예컨대, 망간 페라이트 블랙 스피넬 또는 구리 크로마이트 블랙 스피넬) 또는 카본 블랙일 수도 있다. (비-백색 및 비-흑색인) 다른 착색된 입자들에 대해, 1차 입자들 또는 코어 입자들은 CI 색소 PR254, PR122, PR149, PG36, PG58, PG7, PB15:3, PY83, PY138, PY150, PY155 또는 PY20 을 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 그들은 칼라 인덱스 핸드북들, "New Pigment Application Technology" (1986년, CMC Publishing Co., Ltd) 및 "Printing Ink Technology" (1984년, CMC Publishing Co., Ltd) 에 기술된 상용 유기 색소들이다. 구체적인 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, F2G-EDS, Novoperm Yellow HR-70-EDS, Hostaperm Green GNX, BASF Irgazine red L 3630, Cinquasia Red L 4100 HD, 및 Irgazine Red L 3660 HD; Sun Chemical 프탈로시아닌 블루 (phthalocyanine blue), 프탈로시아닌 그린 (phthalocyanine green), 디아릴라이드 옐로우 (diarylide yellow) 또는 디아릴라이드 AAOT 옐로우 (diarylide AAOT yellow) 를 포함한다. 또한, 다른 착색된 입자들 (비-백색 및 비-흑색) 에 대해, 1차 입자들 또는 코어 입자들은 또한 적색, 녹색, 청색 및 황색 색소들과 같은, 무기 색소들일 수도 있다. 예들은 CI 색소 청색 28 (PB28), CI 색소 녹색 50 및 CI 색소 황색 227 을 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다.
유체에서의 상이한 유형들의 입자들의 백분율들은 상이할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 유형의 입자들은 전기영동 유체의 체적으로 0.1% 내지 10%, 바람직하게는 0.5% 내지 5% 를 차지할 수도 있으며; 다른 유형의 입자들은 유체의 체적으로 1% 내지 50%, 바람직하게는 5% 내지 20% 를 차지할 수도 있으며; 나머지 유형들의 입자들의 각각은 유체의 체적으로 2% 내지 20%, 바람직하게는 4% 내지 10% 를 차지할 수도 있다.
다양한 유형들의 입자들이 상이한 입자 사이즈들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 더 작은 입자들은 약 50 nm 내지 약 800 nm 의 범위인 사이즈를 가질 수도 있다. 더 큰 입자들은 더 작은 입자들 사이즈의 약 2 내지 약 50 배, 그리고 더 바람직하게는, 약 2 내지 약 10 배인 사이즈를 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들이 첨부 도면들을 참조하여, 단지 예시로만, 자세히 설명될 것이다. 본 발명의 5개의 입자 시스템들이 먼저 설명될 것이며, 그후 제 6 유형의 입자들을 포함시키기 위해 필요한 수정들이 설명될 것이다.
이미 언급한 바와 같이, 도 1 은 5개의 상이한 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 5개의 상이한 유형들의 입자들을 포함하는 디스플레이 층 (즉, 5-CP 디스플레이 층) 을 통하는 개략 단면도이다. 디스플레이 층은 제 1 뷰잉 표면 (13) (도 1 에 예시된 바와 같은 상부 표면) 및 제 1 표면 (13) 으로부터 디스플레이 층의 대향 측면 상의 제 2 표면 (14) 을 갖는다. 용어 "뷰잉 표면" 은 물론 사용자가 일반적으로 이미지들을 보는 디스플레이의 측을 지칭한다. 디스플레이 층은 유체, 및 유체 내에 분산된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유형들의 입자들 (원으로 둘러싸인 번호들 1-5 로 각각 표시됨) 을 포함하는 전기영동 매체를 포함한다. 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유형들의 입자들은 서로 상이한 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들을 각각 가지며, 제 1, 제 3 및 제 4 유형의 입자들은 하나의 극성의 전하들을 가지며 제 2 및 제 5 유형들의 입자들은 반대 극성의 전하들을 갖는다. 좀더 구체적으로, 도 1 에 나타낸 시스템에서, 제 1 유형의 입자들은 높은 포지티브 전하를 지니는 흑색 입자들 (K) 이며, 제 2 유형의 입자들은 높은 네가티브 전하를 지니는 황색 입자들 (Y) 이다. 제 3 유형의 입자들은 중간 포지티브 전하를 지니는 청색 (B) 입자들이며, 제 4 유형의 입자들은 포지티브 전하로 대전된 적색 (R) 입자들이지만; 그들의 크기들이 점차적으로 흑색 입자들의 크기보다 작은데, 이는 흑색 입자들이 높은 포지티브 입자들이고, 청색 입자들이 중간 포지티브 입자들이고 적색 입자들이 낮은 포지티브 입자들이라는 것을 의미한다. 제 5 유형의 입자들은 낮은 네가티브 전하를 지니는 백색 (W) 입자들이다.
도 1 에 나타낸 디스플레이 층에는 디스플레이 층을 가로질러 전기장들을 인가하는 수단이 제공되며, 이들 전기장 인가 수단은 2개의 전극 층들의 형태를 가지며, 그 첫번째 층은 디스플레이의 전체 뷰잉 표면을 가로질러 연장하는 광-투과성 또는 투명 공통 전극 층 (11) 이다. 전극 층 (11) 은 인듐 주석 산화물 (ITO) 또는 유사한 광-투과성 도체로부터 형성될 수도 있다. 다른 전극 층 (12) 은 디스플레이의 개개의 픽셀을 정의하는 별개의 픽셀 전극들 (12a) 의 층이며, 이들 픽셀들은 도 1 에 수직 점선들로 표시된다. 픽셀 전극들 (12a) 은 예를 들어, 박막 트랜지스터 (TFT) 백플레인과 함께, 능동 매트릭스 구동 시스템의 부분을 형성할 수도 있으며, 그러나, 전극들이 디스플레이 층을 가로질러 필요한 전기장을 제공한다면, 다른 유형들의 전극 어드레싱이 이용될 수도 있다.
도 2 는 본 발명의 구동 방법들에서 사용될 수도 있는 쉐이킹 파형의 전압 대 시간 그래프이다. 쉐이킹 파형은 많은 사이클들 동안 반대 구동 펄스들의 쌍을 반복하는 것으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 쉐이킹 파형은 20 msec 동안 +15V 펄스 및 20 msec 동안 -15V 펄스로 이루어질 수도 있으며, 이러한 펄스들의 쌍이 50 번 반복된다. 이러한 쉐이킹 파형의 전체 지속시간은 2000 msec 일 것이다. 예시의 용이성을 위해, 도 2 는 단지 펄스들의 7 개의 쌍들을 예시한다. 실제는, 적어도 10 개의 반복들 (즉, 포지티브 및 네가티브 펄스들의 10개의 쌍들) 이 존재할 수도 있다. 쉐이킹 파형은 구동 전압이 인가되기 전에 광학적 상태에 관계없이 인가될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 인가된 후, (볼 수 있다면, 뷰잉 표면 또는 제 2 표면에서의) 광학적 상태는 순수 칼라가 아니라, 5개의 유형들의 색소 입자들의 칼라들의 혼합일 것이다.
쉐이킹 파형에서의 구동 펄스들의 각각은 높은 포지티브 입자들의 칼라 상태로부터 높은 네가티브 입자들의 칼라 상태로, 또는 그 반대로, 구동하는데 요구되는 구동 시간의 50% 를 초과하지 않는 (또는, 30%, 10% 또는 5% 를 초과하지 않는) 동안 인가된다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스를 높은 포지티브 입자들의 칼라 상태로부터 높은 네가티브 입자들의 칼라 상태로, 또는 그 반대로 구동하는데 300 msec 이 소요되면, 쉐이킹 파형은 많아야 150 msec 동안 각각 인가되는 포지티브 및 네가티브 펄스들로 이루어질 수도 있다. 실제는, 펄스들은 더 짧은 것이 선호된다.
이미 언급한 바와 같이, 도 1 에 나타낸 디스플레이 층은 제 1, 흑색, 높은 포지티브 입자들, 제 2, 황색, 높은 네가티브 황색 입자들, 제 3, 청색, 중간 포지티브 입자들, 제 4, 적색, 낮은 포지티브 입자들, 및 제 5, 백색, 낮은 네가티브 입자들을 포함한다. 다양한 입자들의 칼라들이 뷰잉 표면에서 디스플레이될 수 있는 방법이 이하 도 3a 내지 도 3e 를 참조하여 설명될 것이다.
높은 네가티브 구동 전압 (VH2, 예컨대, -15V) 이 충분한 길이의 시간 기간 동안 픽셀 전극 (3b) 에 인가될 때 (이하, 공통 전극이 0V 에서 유지될 것이며, 따라서 이 경우, 공통 전극이 픽셀 전극에 대해 강하게 포지티브인 것으로 가정될 것이다), 높은 네가티브 황색 입자들이 공통 전극 (31) 에 인접하게 구동되게, 그리고 높은 포지티브 흑색 입자들이 픽셀 전극 (32a) 에 인접하게 구동되게 하는 전기장이 발생된다.
낮은 포지티브 적색 및 중간 포지티브 청색 입자들은 높은 포지티브 흑색 입자들보다 더 느리게 이동하며, 그 결과, 청색 입자들이 적색 입자들보다 더 높은 전하들을 지니기 때문에, 청색 입자들은 흑색 입자들보다 위에 있지만 적색 입자들보다 아래에 있다. 흑색 입자들은 3(a) 에 나타낸 바와 같이, 픽셀 전극에 가장 가깝다. 낮은 네가티브 백색 입자들은 높은 네가티브 황색 입자들보다 더 느리게 이동하며, 따라서 백색 입자들은 황색 입자들보다 아래에 있으며 그에 의해 마스킹되며, 따라서 뷰잉 표면에서 볼 수 없다. 따라서, 황색 칼라가 뷰잉 표면에서 디스플레이된다.
반대로, 높은 포지티브 구동 전압 (VH1, 예컨대, +15V) 이 (공통 전극이 픽셀 전극에 대해 강한 네가티브가 되도록) 충분한 길이의 시간 기간 동안 픽셀 전극 (3a) 에 인가될 때, 높은 포지티브 흑색 입자들이 공통 전극 (31) 에 인접하게 구동되게, 그리고 높은 네가티브 황색 입자들이 픽셀 전극 (32a) 에 인접하게 구동되게 하는 전기장이 발생된다. 결과적인 입자 분포 (3(b)) 는 3(a) 에 나타낸 것과 정확히 반대이며, 흑색 칼라가 뷰잉 표면에서 디스플레이된다.
이렇게 인가된 높은 구동 전압들은 단일 펄스들 또는 제로 전압과 구동 전압의 교번 기간들의 펄싱 파형들의 형태일 수도 있다. 펄싱 파형에 사용되는 구동 전압의 크기는 단일 펄스 방법에 사용되는 구동 전압의 크기와 동일하거나 또는 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 10-200 사이클의 펄싱이 있을 수도 있다. 펄싱 파형은, 입자들의 층들의 은폐력 (hiding power) 감소를 대개 초래하는, 서로 입자들이 응집되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 더 나은 칼라 성능에 이를 수도 있다.
따라서, 도 3a 에서 사용된 구동 방법들은 다음과 같이 요약될 수도 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기는 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
본 방법은
(i) 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 1 구동 전압은 제 1 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 제 1 시간 기간은 픽셀을 뷰잉 측에 나타날 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 제 1 구동 전압을 인가하는 단계, 또는
(ii) 제 2 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압은 제 2 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 제 2 시간 기간은 픽셀을 뷰잉 측에 나타날 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계
를 포함한다.
도 3b 는 낮은 포지티브 (적색) 입자들이 도 1 에 나타낸 디스플레이의 뷰잉 표면에 디스플레이되는 방법을 예시한다. 프로세스는 도 3a 에 나타낸 (황색) 상태 3(a) 로부터 시작하여, 도 3b 의 좌측에서 반복된다. 낮은 포지티브 전압 (VL1, 예컨대, +3V) 이 높은 네가티브 황색 입자들을 픽셀 전극 (32a) 쪽으로 이동시키는 한편 높은 포지티브 흑색 및 중간 포지티브 청색 입자들을 공통 전극 (31) 쪽으로 이동시키기에 충분한 길이의 시간 기간 동안 픽셀 전극에 인가된다 (즉, 공통 전극은 픽셀 전극에 대해 약간 네가티브가 된다). 그러나, 황색, 흑색 및 청색 입자들이 3(c) 에 나타낸 바와 같이 픽셀 전극과 공통 전극 중간에서 만날 때, 이들은, 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장이 그들 사이의 인력들을 극복하기에 충분히 강하지 않기 때문에, 중간 위치에서 유지된다. 나타낸 바와 같이, 황색, 흑색 및 청색 입자들은 픽셀 전극과 공통 전극 중간에 혼합된 상태로 머무른다.
용어 "인력" 은 본원에서 사용될 때, 입자 전하 전위들에 선형 의존적인 정전 상호작용들을 포괄하며, 인력은 반데르발스 힘들, 소수성 상호작용들 및 기타 등등과 같은 다른 힘들에 의해 추가로 향상될 수 있다.
명백히, 인력들은 또한 낮은 포지티브 적색 입자들과 높은 네가티브 황색 입자들 사이에, 그리고, 낮은 네가티브 백색 입자들과 높은 포지티브 흑색 및 중간 포지티브 청색 입자들 양자 모두 사이에, 존재한다. 그러나, 이들 인력들은 흑색 입자와 황색 입자 사이, 그리고 청색 입자와 황색 입자 사이의 인력 만큼 강하지 않으며, 따라서, 적색 및 백색 입자들 상의 약한 인력들이 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장에 의해 극복될 수 있어, 낮은 대전 입자들과 반대 극성의 높은 대전 입자들이 분리될 수 있다. 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장은 낮은 네가티브 백색 및 낮은 포지티브 적색 입자들을 분리하기에 충분하여, 적색 입자들을 공통 전극 (31) 뷰잉 표면에 인접하게 이동시키고 백색 입자들을 픽셀 전극 (32a) 에 인접하게 이동시킨다. 그 결과, 픽셀은 적색 칼라를 디스플레이하는 한편, 백색 입자들은 3(c) 에 나타낸 바와 같이, 픽셀 전극에 가장 가깝게 존재한다.
따라서, 도 3b 의 구동 방법은 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 유체가 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기는 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
본 방법은
(i) 전기영동 디스플레이의 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라로 구동하는 단계; 및
(ii) 시간의 기간 동안 낮은 구동 전압을 인가하는 단계로서, 낮은 구동 전압은 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며, 시간의 기간은 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에서 나타날 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 인가하는 단계
를 포함한다.
도 3c 는 낮은 네가티브 (백색) 입자들이 도 1 에 나타낸 디스플레이의 뷰잉 표면에서 디스플레이되는 방법을 예시한다. 프로세스는 도 3a 에 나타낸 (흑색) 상태 3(b) 로부터 시작하여, 도 3c 의 좌측에서 반복된다. 낮은 네가티브 전압 (VL2, 예컨대, -10V) 이 높은 네가티브 황색 입자들이 공통 전극 (31) 쪽으로 이동하는 동안 높은 포지티브 흑색 및 중간 포지티브 청색 입자들을 픽셀 전극 (32a) 쪽으로 이동시키기에 충분한 길이의 시간 기간 동안, 픽셀 전극에 인가된다 (즉, 공통 전극은 픽셀 전극에 대해 약간 포지티브가 된다). 그러나, 황색, 흑색 및 청색 입자들이 3(d) 에 나타낸 바와 같이 픽셀 전극과 공통 전극 중간에서 만날 때, 이들은, 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장이 그들 사이의 인력들을 극복하기에 충분히 강하지 않기 때문에, 중간 위치에서 유지된다. 따라서, 도 3b 를 참조하여 이전에 설명된 바와 같이, 황색, 흑색 및 청색 입자들은 픽셀 전극과 공통 전극 중간에 혼합된 상태로 머무른다.
도면을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 인력들은 또한 낮은 포지티브 적색 입자들과 높은 네가티브 황색 입자들 사이에, 그리고, 낮은 네가티브 백색 입자들과 높은 포지티브 흑색 및 중간 포지티브 청색 입자들 양자 모두 사이에, 존재한다. 그러나, 이들 인력들은 흑색 입자와 황색 입자 사이, 그리고 청색 입자와 황색 입자 사이의 인력 만큼 강하지 않으며, 따라서, 적색 및 백색 입자들 상의 약한 인력들이 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장에 의해 극복될 수 있어, 낮은 대전 입자들과 반대 극성의 높은 대전 입자들이 분리될 수 있다. 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장 낮은 네가티브 백색 및 낮은 포지티브 적색 입자들을 분리하기에 충분하여, 백색 입자들을 공통 전극 (31) 뷰잉 표면에 인접하게 이동시키고 적색 입자들을 픽셀 전극 (32a) 에 인접하게 이동시킨다. 그 결과, 픽셀은 백색 칼라를 디스플레이하는 한편, 적색 입자들은 3(d) 에 나타낸 바와 같이, 픽셀 전극에 가장 가깝게 존재한다.
도 3d 및 도 3e 는 중간 포지티브 (청색) 입자들이 도 1 에 나타낸 디스플레이의 뷰잉 표면에서 디스플레이되는 방법을 예시한다. 프로세스는 도 3c 에 나타낸 (백색) 상태 3(d) 로부터 시작하여, 도 3d 및 도 3e 의 좌측들에서 반복된다. 도 3d 에서, 중간 포지티브 전압 (VM1, 예컨대, +12V) 이 픽셀 전극에 인가된다 (즉, 공통 전극이 픽셀 전극에 대해 중간 정도로 네가티브가 된다). 중간 포지티브 구동 전압은 백색 입자들을 공통 전극으로부터 멀어지게 이동시키고 적색 입자들을 픽셀 전극으로부터 멀어지게 이동시킴으로써, 모든 5개의 유형들의 입자들이 공통 전극과 픽셀 전극 중간에서 만나서 "팩 (pack)" 을 형성하게 하는 경향이 있다. 인가되는 중간 전압은 팩내 높은 네가티브 황색 입자들로부터 높은 포지티브 흑색을 분리하기에 충분하지 않지만, (도 3b 에서 사용되는 낮은 구동 전압을 갖는 상황과는 달리) 중간 포지티브 청색 입자들을 팩으로부터 떨어지게 하여 공통 전극 쪽으로 이동시키기에 충분하다. 낮은 포지티브 적색 입자들은 또한 높은 네가티브 황색 입자들로부터 분리하여 공통 전극 쪽으로 이동한다. 그러나, 중간 포지티브 청색 입자들이 낮은 포지티브 적색 입자들보다 더 빨리 이동하며 공통 전극에 인접하게 먼저 도달하여, 픽셀이 뷰잉 표면에 청색 칼라를 디스플레이한다. 이와 유사하게, 낮은 네가티브 백색 입자들은 높은 포지티브 흑색 입자들로부터 분리하여 픽셀 전극에 인접하게 이동하여, 3(e) 에 예시된 상태를 발생한다.
도 3e 는 도 3d 에서와 동일한 백색-대-청색 전이를 수행하는 대안적인 방법을 나타낸다. 도 3d 와 도 3e 사이의 차이는, 후자에서 중간 포지티브 구동 전압이 +12 로부터 +8V 로 감소되며, 그 결과, 청색 및 적색 입자들이 도 3d 에서와 동일한 방법으로 팩으로부터 분리하지만, +8V 의 구동 전압에 의해 발생된 전기장은 높은 포지티브 흑색 입자들로부터 낮은 네가티브 백색 입자들을 분리하기에는 충분하지 않아, 흑색, 황색 및 백색 입자들이 공통 전극과 픽셀 전극 중간의 팩에 잔류한다는 점이다. 청색 칼라는 뷰잉 표면에 여전히 디스플레이되지만, 픽셀 전극 표면 (보이는 경우) 은 도 3d 에서 이 표면에 디스플레이되는 백색 상태 대신, 흑색, 황색 및 백색 입자들의 혼합의 칼라를 디스플레이할 것이다. 대부분의 실제적인 목적들을 위해, 이 차이는 중요하지 않다.
이미징 과학 분야의 당업자들은, "깨끗한" (clean), 잘 포화된 칼라들이 도 3a 내지 도 3e 에 예시된 다양한 칼라 상태들에서 얻어지면, 전기영동 매체에 사용되는 모든 비-흑색 및 비-백색 입자들이 광-투과성 대신 광-반사성이어야 한다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. (백색 입자들은 본질적으로 광-산란성인 반면, 흑색 입자들은 본질적으로 광-흡수성이다.) 예를 들어, 도 3d 에 나타낸 청색 칼라 상태 3(e) 에서, 청색 입자들이 실질적으로 광-투과성이면, 뷰잉 표면을 통하여 전기영동 층에 진입하는 상당한 비율의 광이 청색 입자들을 통과할 것이며 이 투과된 것의 일부 (proportion) 가 청색 입자들 바로 "뒤" (즉, 도 3d 에 예시된 바로 아래에) 적색 입자들로부터 되반사될 것이다. 적색 입자들이 또한 상당히 광-투과성이라고 가정하면, 청색 입자들을 통해서 투과된 추가적인 부분이 광이 백색 및 황색 입자들의 팩으로부터 반사될 것이다. 전체 효과는, 적어도 적색과, 어쩌면 또한 황색 색조들과의, 원하는 청색 칼라의 심각한 "오염" 이며, 이는 매우 바람직하지 않다. 유사한 고려사항들이 도 29a 내지 도 29g 를 참조하여 아래에서 설명되는 본 발명의 6개의 입자 시스템들에, 더 많은 힘으로, 적용된다.
도 4 는 도 3b 의 황색-대-적색 (높은 네가티브 대 낮은 포지티브) 전이를 수행하는데 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 도 4 의 파형에서, 높은 네가티브 구동 전압 (VH2, 예를 들어, -15V) 이 t1 의 기간 동안 먼저 인가된다. 이 높은 네가티브 구동 전압의 초기 인가는 생략될 수도 있지만, 바람직하게는, 도 4 의 전체 파형이 DC 밸런싱되도록 보장하기 위해 포함된다. (용어 "DC 밸런싱된" 은 본원에서, 전체 파형에 걸쳐 취해진 시간에 대해 픽셀에 인가되는 구동 전압의 적분 (integral) 이 실질적으로 제로임을 의미하도록 사용된다.) 그후, 쉐이킹 파형이 인가되고, t2 의 기간 동안 높은 네가티브 구동 전압 (VH2) 의 인가가 뒤이어지며, 따라서 픽셀이 도 3b 에 나타낸 황색 상태에 있도록 보장한다. 도 3b 에 나타낸 황색-대-적색 전이를 수행하기 위해, 이 황색 상태로부터, 픽셀이 t3 의 기간 동안 낮은 포지티브 구동 전압 (VL1, 예를 들어, +3V) 을 인가함으로써 적색 상태로 구동된다. 기간 t2 는 VH2 가 인가될 때 픽셀을 황색 상태로 구동하기에 충분하며, 기간 t3 은 VL1 이 인가될 때 픽셀을 황색 상태로부터 적색 상태로 구동하기에 충분하다.
도 5 는 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분을 대체하기 위해 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 도 5 의 파형의 제 1 부분에서, 픽셀을 황색 상태 쪽으로 구동하기 위해 높은 네가티브 구동 전압 (VH2) 이 t4 의 기간 동안 픽셀에 인가되며, 그후 픽셀을 적색 상태 쪽으로 구동하기 위해 포지티브 구동 전압 (+V') 이 t5 의 기간 동안 인가된다. V' 의 크기는 VH (예컨대, VH1 또는 VH2) 의 크기보다 작다. +V' 의 크기는 VH 의 크기의 50% 보다 작을 수도 있으며, t5 는 t4 보다 클 수도 있으며, 예를 들어, t4 는 20-400 msec 의 범위에 있을 수도 있으며, t5 는 ≥ 200 msec 일 수도 있다. 도 5 의 파형은 적어도 2 사이클들 (N≥2), 바람직하게는 적어도 4 사이클들, 그리고 더 바람직하게는, 적어도 8 사이클들 동안 반복된다. 적색 칼라는 각각의 구동 사이클 이후 더 짙어진다.
이미 언급한 바와 같이, 도 5 의 파형이 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분을 대체하는데 사용될 수도 있다. 도 6 은 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분이 도 5 의 파형의 5개의 사이클들로 대체되는 파형을 예시한다 (더 많거나 또는 더 적은 사이클들이 물론 사용될 수도 있다). 다시 말해서, 도 6 의 파형은 t1 의 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (도 4 참조), 쉐이킹 파형, t2 의 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (또다시, 도 4 참조), 그리고 그후 도 5 의 파형의 다수의 사이클들을 인가하는 것을 포함한다.
도 7 은 도 6 의 파형과 유사하지만, 도 7 의 파형이 쉐이킹 파형으로부터 도 5 의 파형으로 즉시 전이하도록 t2 의 기간 동안 황색 상태 쪽으로 구동하는 단계가 제거된, 파형을 예시한다. 도 6 및 도 7 의 파형들은 각각 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 5 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수도 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
본 방법은 하기 단계들:
(i) 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해, 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
(ii) 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에서 나타날 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압이 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성 및 제 1 구동 전압의 크기보다 더 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계; 및
단계들 (i) 및 (ii) 를 반복하는 단계
를 포함한다.
이 방법에서, 제 2 구동 전압의 크기는 제 1 구동 전압의 크기의 50% 미만이다. 단계 (i) 및 단계 (ii) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 본 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함할 수도 있거나, 및/또는 쉐이킹 파형 이후지만 단계 (i) 이전에, 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
도 8 은 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분을 대체하기 위해 도 5 의 파형 대신 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 도 8 의 파형은 t6 의 초기 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (도 5 에서의 기간 t4 참조), 뒤이어서, t7 의 기간 동안 적색 쪽으로 구동하는 것 (도 5 에서의 기간 t5 참조) 을 포함한다. 그러나, 도 8 의 파형에서, 기간 t7 에 이어서, 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 t8 의 대기 기간이 뒤따른다. 도 8 의 파형은 전기영동 디스플레이 디바이스에서, 특히 유전체 층들의 저항이, 예를 들어, 낮은 온도에서, 높을 때, 유전체 층들에 및/또는 상이한 재료들의 층들 사이의 계면들에 저장된 전하 임밸런스 (imbalance) 를 해제하도록 설계된다. (본원에서 사용될 때, 용어 "낮은 온도" 는 약 10°C 아래의 온도를 지칭한다.) 대기 시간은 아마, 유전체 층들에 저장된 원치않는 전하를 소산하여, 픽셀을 황색 상태로 구동하기 위한 짧은 펄스 (t6) 및 픽셀을 적색 상태로 구동하기 위한 긴 펄스 (t7) 를 좀더 효율적으로 되도록 할 수 있다. 그 결과, 이 대안적인 구동 방법은 높은 대전된 색소 입자들로부터의 낮은 대전된 (적색) 색소 입자들의 더 나은 분리를 초래할 것이다. 대기 기간 (t8) 은 유전체 층들의 저항에 의존하여, 5-5000 msec 의 범위일 수도 있다. 도 8 의 전체 파형은 적어도 2 번 (N ≥ 2), 바람직하게는 적어도 4 번 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이, 도 8 의 파형은 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분을 대체하기 위해 사용될 수도 있다. 도 9 는 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분이 도 8 의 파형의 4개의 사이클들로 대체되는 파형을 예시한다 (더 많거나 또는 더 적은 사이클들이 물론 사용될 수도 있다). 다시 말해서, 도 9 의 파형은 t1 의 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (도 4 참조), 쉐이킹 파형, t2 의 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (또다시, 도 4 참조), 그리고 그후 도 8 의 파형의 다수의 사이클들을 인가하는 것을 포함한다.
도 10 은 도 9 의 파형과 유사하지만 도 10 의 파형이 쉐이킹 파형으로부터 도 8 의 파형 파형으로 즉시 전이하도록 t2 의 기간 동안 황색 상태 쪽으로 구동하는 단계가 제거된, 파형을 예시한다. 도 9 및 도 10 의 파형들은 각각 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 8 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
본 방법은 하기 단계들:
(i) 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해, 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
(ii) 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에서 나타날 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압이 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성 및 제 1 구동 전압의 크기보다 더 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
(iii) 제 3 시간 기간 동안 어떤 구동 전압도 픽셀에 인가하지 않는 단계; 및
단계들 (i)-(iii) 를 반복하는 단계
을 포함한다.
이 방법에서, 제 2 구동 전압의 크기는 제 1 구동 전압의 크기의 50% 미만일 수도 있다. 단계 (i), (ii) 및 단계 (iii) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 본 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함할 수도 있거나, 및/또는 쉐이킹 파형 이후지만 단계 (i) 이전에, 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 구동 기간들의 길이들은 온도 의존적일 수도 있다.
도 11 은 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분을 대체하기 위해 도 5 또는 도 8 의 파형 대신 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 도 11 의 파형은 t9 의 초기 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (도 5 에서의 기간 t4 참조) 을 포함하며, 다음으로, 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 t10 의 대기 시간이 뒤따른다. t10 의 대기 시간에 이어서, t11 의 기간 동안 적색 쪽으로 구동하는 것이 뒤따르며 (도 5 에서의 기간 t5 참조), 이어서 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 t12 의 대기 기간이 뒤따른다 (도 8 에서의 기간 t8 참조). 도 11 의 파형은 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다.
도 11 의 파형에서, 제 1 대기 시간 t10 은 매우 짧지만 제 2 대기 시간 t12 는 더 길다. t9 의 기간은 또한 t11 의 기간보다 더 짧다. 예를 들어, t9 는 20-200 msec 의 범위일 수도 있으며; t10 은 100 msec 미만일 수도 있으며; t11 은 100-200 msec 의 범위일 수도 있으며; t12 는 1000 msec 미만일 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이, 도 11 의 파형이 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분을 대체하기 위해 사용될 수도 있다. 도 12 는 기간 t3 에서 발생하는 도 4 의 파형의 부분이 도 11 의 파형의 4개의 사이클들로 대체되는 파형을 예시한다 (더 많거나 또는 더 적은 사이클들이 물론 사용될 수도 있다). 다시 말해서, 도 12 의 파형은 t1 의 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (도 4 참조), 쉐이킹 파형, t2 의 기간 동안 황색 쪽으로 구동하는 것 (또다시, 도 4 참조), 그리고 그후 도 11 의 파형의 다수의 사이클들을 인가하는 것을 포함한다. 일반적으로, 기간 t2 의 끝에서 황색 상태가 더 잘 획득될 수록, 파형의 끝에서 디스플레이될 적색 상태가 더 좋아진다.
도 13 은 도 12 의 파형과 유사하지만 도 13 의 파형이 쉐이킹 파형으로부터 도 11 의 파형으로 즉시 전이하도록 t2 의 기간 동안 황색 상태 쪽으로 구동하는 단계가 제거된, 파형을 예시한다. 도 12 및 도 13 의 파형들은 각각 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 11 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
본 방법은 하기 단계들:
(i) 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해, 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이에서의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계;
(iii) 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에서 나타날 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 3 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압이 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 제 1 구동 전압의 크기보다 더 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
(iv) 제 4 시간 기간 동안 어떤 구동 전압도 픽셀에 인가하지 않는 단계; 및
단계들 (i)-(iv) 를 반복하는 단계
을 포함한다.
이 방법에서, 제 2 구동 전압의 크기는 제 1 구동 전압의 크기의 50% 미만일 수도 있다. 단계 (i) - 단계 (iv) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 본 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함할 수도 있거나, 및/또는 쉐이킹 파형 이후지만 단계 (i) 이전에, 픽셀을 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 구동 기간들의 길이들은 온도 의존적일 수도 있다.
이 구동 방법은 낮은 온도에서 특히 효과적일 뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스에 디스플레이 디바이스의 제조 동안 초래되는 구조적 변형들의 더 나은 공차 (tolerance) 를 제공할 수 있다. 따라서, 그의 유용성이 낮은 온도 구동에 한정되지 않는다.
도 14 는 도 3c 의 흑색-대-백색 (높은 포지티브 대 낮은 네가티브) 전이를 수행하는데 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 본질적으로 도 4 의 파형의 반전된 버전인 도 14 의 파형에서, 높은 포지티브 구동 전압 (VH1, 예를 들어, +15V) 이 t13 의 기간 동안 먼저 인가된다. 높은 포지티브 구동 전압의 이 초기 인가는 생략될 수도 있지만, 바람직하게는, 도 14 의 전체 파형이 DC 밸런싱되도록 보장하기 위해 포함된다. 쉐이킹 파형이 그후 인가되며, 이어서, t14 의 기간 동안 높은 포지티브 구동 전압 (VH1) 의 인가가 뒤이어지며, 따라서, 픽셀이 도 3c 에 나타낸 흑색 상태에 있도록 보장한다. 도 3c 에 나타낸 흑색-대-백색 전이를 수행하기 위해, 이 흑색 상태로부터, t15 의 기간 동안 낮은 네가티브 구동 전압 (VL2, 예를 들어, -10V) 을 인가함으로써, 픽셀이 백색 상태로 구동된다. 기간 t14 는 VH1 이 인가될 때 픽셀을 흑색 상태로 구동하기에 충분하며, 기간 t15 는 VL2 가 인가될 때 픽셀을 흑색 상태로부터 백색 상태로 구동하기에 충분하다. 도 14 의 파형은 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 14 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
상기 방법은 하기 단계들:
(i) 전기영동 디스플레이의 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라로 구동하는 단계; 및
(ii) 시간의 기간 동안 낮은 구동 전압을 인가하는 단계로서, 낮은 구동 전압은 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며, 시간의 기간은 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에 나타날 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 낮은 구동 전압을 인가하는 단계
를 포함한다.
도 15 는 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분을 대체하는데 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 본질적으로 도 5 의 파형의 반전된 버전인, 도 14 의 파형의 제 1 부분에서, 픽셀을 흑색 상태 쪽으로 구동하기 위해 높은 포지티브 구동 전압 (VH1) 이 t16 의 기간 동안 픽셀에 인가되며, 그후 픽셀을 백색 상태 쪽으로 구동하기 위해 네가티브 구동 전압 (-V') 이 t17 의 기간 동안 인가된다. -V' 의 크기는 VH (예컨대, VH1 또는 VH2) 의 크기보다 작다. -V' 의 크기는 VH 의 크기의 50% 보다 작을 수도 있으며, t17 은 t16 보다 클 수도 있으며, 예를 들어, t16 은 20-400 msec 의 범위일 수도 있으며 t17 은 ≥ 200 msec 일 수도 있다. 도 15 의 파형은 적어도 2 사이클들 (N≥2), 바람직하게는, 적어도 4 사이클들, 그리고 더 바람직하게는, 적어도 8 사이클들 동안 반복된다. 백색 칼라는 각각의 구동 사이클 이후 더 짙어진다.
이미 언급한 바와 같이, 도 15 의 파형이 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분을 대체하기 위해 사용될 수도 있다. 도 16 은 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분이 도 15 의 파형의 4개의 사이클들로 대체되는 파형을 예시한다 (더 많거나 또는 더 적은 사이클들이 물론 사용될 수도 있다). 다시 말해서, 도 16 의 파형은 t13 의 기간 동안 흑색 쪽으로 구동하는 것 (도 14 참조), 쉐이킹 파형, t14 의 기간 동안 흑색 쪽으로 구동하는 것 (또다시, 도 14 참조), 그리고 그후 도 15 의 파형의 다수의 사이클들을 인가하는 것을 포함한다.
도 17 은 도 16 의 파형과 유사하지만 도 17 의 파형이 쉐이킹 파형으로부터 도 15 의 파형으로 즉시 전이하도록 t14 의 기간 동안 흑색 상태 쪽으로 구동하는 단계가 제거된 파형을 예시한다. 도 16 및 도 17 의 파형들은 각각 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 15 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
상기 방법은 다음 단계들을 포함한다:
(i) 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기 위해, 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
(ii) 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에 나타날 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압이 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성 및 제 1 구동 전압의 크기보다 더 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계; 및
단계 (i) 및 단계 (ii) 를 반복하는 단계.
이 방법에서, 제 2 구동 전압의 크기는 제 1 구동 전압의 크기의 50% 미만일 수도 있다. 단계 (i) 및 단계 (ii) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 본 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함할 수도 있거나, 및/또는 쉐이킹 파형 이후지만 단계 (i) 이전에 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 구동 기간들의 길이들은 온도 의존적일 수도 있다.
도 18 은 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분을 대체하기 위해 도 15 의 파형 대신 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 본질적으로 도 8 의 파형의 반전된 버전인, 도 8 의 파형은, t18 의 초기 기간 동안 흑색 쪽으로 구동 하는 것 (도 15 에서의 기간 t16 참조), 뒤이어서, t19 의 기간 동안 백색 쪽으로 구동하는 것 (도 15 에서의 기간 t17 참조) 을 포함한다. 그러나, 도 18 의 파형에서, 기간 t19 에는 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 t20 의 대기 기간이 뒤따른다. 도 8 의 파형과 유사하게, 도 18 의 파형은 전기영동 디스플레이 디바이스에서, 특히 유전체 층들의 저항이, 예를 들어, 낮은 온도에서, 높을 때, 유전체 층들에 및/또는 상이한 재료들의 층들 사이의 계면들에 저장된 전하 임밸런스 (imbalance) 를 해제하도록 설계된다. 대기 시간은 아마, 유전체 층들에 저장된 원치않는 전하를 소산하여, 픽셀을 흑색 상태로 구동하기 위한 짧은 펄스 t18 및 픽셀을 백색 상태로 구동하기 위한 긴 펄스 t19 를 좀더 효율적으로 되도록 할 수 있다. 대기 기간 t20 은 유전체 층들의 저항에 의존하여, 5-5000 msec 의 범위일 수도 있다. 도 8 의 전체 파형은 적어도 2 번 (N≥2), 바람직하게는 적어도 4 번 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 도 18 에서의 기간들, t18 및 t19 는 도 15 에서의 기간들 t16 및 t17 과 각각 유사하다. 다시 말해서, t19 는 t18 보다 크다.
이미 언급한 바와 같이, 도 18 의 파형이 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분을 대체하기 위해 사용될 수도 있다. 도 19 는 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분이 도 18 의 파형의 3개의 사이클들로 대체된 파형을 예시한다 (더 많거나 또는 더 적은 사이클들이 물론 사용될 수도 있다). 다시 말해서, 도 19 의 파형은 t13 의 기간 동안 흑색 쪽으로 구동하는 것 (도 14 참조), 쉐이킹 파형, t14 의 기간 동안 흑색 쪽으로 구동하는 것 (또다시, 도 14 참조), 그리고 그후 도 18 의 파형의 다수의 사이클들을 인가하는 것을 포함한다.
도 20 은 도 19 의 파형과 유사하지만 도 20 의 파형이 쉐이킹 파형으로부터 도 18 의 파형으로 즉시 전이하도록 t14 의 기간 동안 흑색 상태 쪽으로 구동하는 단계가 제거된 파형을 예시한다. 도 19 및 도 20 의 파형들은 각각 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 18 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
상기 방법은 하기 단계들:
(i) 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해, 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
(ii) 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에 나타날 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압이 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성 및 제 1 구동 전압의 크기보다 더 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
(iii) 제 3 시간 기간 동안 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계; 및 단계들 (i)-(iii) 을 반복하는 단계
를 포함한다.
이 방법에서, 제 2 구동 전압의 크기는 제 1 구동 전압의 크기의 50% 미만일 수도 있다. 단계 (i), (ii) 및 단계 (iii) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 본 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함할 수도 있거나, 및/또는 쉐이킹 파형 이후지만 단계 (i) 이전에 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 구동 기간들의 길이들은 온도 의존적일 수도 있다.
도 21 은 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분을 대체하기 위해 도 15 또는 18 의 파형 대신 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 본질적으로 도 11 의 파형의 반전된 버전인, 도 21 의 파형은, t21 의 초기 기간 동안 흑색 쪽으로 구동하는 것 (도 15 에서의 기간 t16 참조) 을 포함하며, 이어서 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 t22 의 대기 시간이 뒤따른다. t22 의 대기 시간에 이어서, t23 의 기간 동안 백색 쪽으로 구동하는 것이 뒤따르며 (도 15 에서의 기간 t17 참조), 이어서, 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 t24 의 대기 기간이 뒤따른다 (도 18 에서의 기간 t20 참조). 도 21 의 파형은 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다.
도 21 의 파형에서, 제 1 대기 시간 t22 은 매우 짧지만 제 2 대기 시간 t24 은 더 길다. t21 의 기간은 또한 t23 보다 짧다. 예를 들어, t21 은 20-200 msec 의 범위일 수도 있으며; t22 는 100 msec 미만일 수도 있으며; t23 은 100-200 msec 의 범위일 수도 있으며; t24 는 1000 msec 미만일 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이, 도 21 의 파형이 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분을 대체하기 위해 사용될 수도 있다. 도 22 는 기간 t15 에서 발생하는 도 14 의 파형의 부분이 도 21 의 파형의 3개의 사이클들로 대체된 파형을 예시한다 (더 많거나 또는 더 적은 사이클들이 물론 사용될 수도 있다). 다시 말해서, 도 22 의 파형은 t13 의 기간 동안 흑색을 구동하는 것 (도 14 참조), 쉐이킹 파형, t14 의 기간 동안 흑색 쪽으로 구동하는 것 (또다시, 도 14 참조), 그리고 그후, 도 21 의 파형의 다수의 사이클들을 인가하는 것을 포함한다. 일반적으로, 기간 t14 의 끝에서 흑색 상태가 더 잘 획득될 수록, 파형의 끝에서 디스플레이될 백색 상태가 더 좋아진다.
도 23 은 도 22 의 파형과 유사하지만 도 23 의 파형이 쉐이킹 파형으로부터 도 21 의 파형으로 즉시 전이하도록 t14 의 기간 동안 흑색 상태 쪽으로 구동하는 단계가 제거된 파형을 예시한다. 도 22 및 도 23 의 파형들은 각각 DC 밸런싱될 수도 있다.
도 21 의 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 더 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
상기 방법은 하기 단계들:
(i) 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해, 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이에서의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계;
(iii) 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에 나타날 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 3 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 구동 전압이 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 제 1 구동 전압의 크기보다 더 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
(iv) 제 4 시간 기간 동안 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계; 및
단계들 (i)-(iv) 를 반복하는 단계
를 포함한다.
이 방법에서, 제 2 구동 전압의 크기는 제 1 구동 전압의 크기의 50% 미만일 수도 있다. 단계 (i) - 단계 (iv) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다. 본 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함할 수도 있거나, 및/또는 쉐이킹 파형 이후지만 단계 (i) 이전에 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 구동 기간들의 길이들은 온도 의존적일 수도 있다.
이 구동 방법은 낮은 온도에서 특히 효과적일 뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스에 디스플레이 디바이스의 제조 동안 초래되는 구조적 변형들의 더 나은 공차를 제공할 수 있다. 따라서, 그의 유용성이 낮은 온도 구동에 한정되지 않는다.
도 24 는 도 3d 또는 도 3e 의 백색-대-청색 (낮은 네가티브 대 중간의 포지티브) 전이를 수행하는데 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 도 24 의 파형은 픽셀을 도 3d 또는 도 3e 의 좌측 상에 나타낸 백색 상태로 구동하는 낮은 네가티브 구동 전압 (VL2, 예를 들어, -3V), 뒤이어서, 중간 포지티브 구동 전압 VM1, 예를 들어, +12V) 을 포함하는 "단일 펄스" 파형이다. 도 24 에 나타낸 단일 펄스 파형은 적합한 타이밍으로, 청색 칼라 상태에 이를 수 있다. 단일 청색-진행 펄스에 대한 구동 시간은 약 100 내지 약 2,000 msec 의 범위일 수도 있다. 펄스가 너무 오랫동안 인가되면, 적색 입자들이 디스플레이의 뷰잉 표면에 인접한 청색 입자들을 따라잡을 수도 있어, 청색 상태의 일부 적색 오염을 초래할 수도 있다.
대안적으로, 도 3d 또는 도 3e 의 백색-대-청색 전이는 도 25 에 나타낸 바와 같이 펄싱 파형을 이용하여 수행될 수도 있다. 도 25 의 파형은 도 24 의 파형과 동일한 백색-진행 펄스로 시작하지만, 도 24 의 파형에서의 단일 청색-진행 펄스 대신, 도 25 의 파형은 제로 전압의 기간들과 교번하는 중간 포지티브 구동 전압 VM1 의 일련의 짧은 구동 펄스들을 갖는다. 도 25 의 파형에서 사용되는 중간 포지티브 구동 전압은 도 24 의 단일 펄스 파형에서 사용되는 중간 포지티브 구동 전압의 크기와 동일하거나 또는 동일하지 않을 수도 있는 크기를 갖는다. 도 25 의 파형과 같은 파형에서, 10-200 사이클의 펄싱이 있을 수도 있다. 펄싱 파형은 청색 입자들의 층들의 은폐력의 감소를 대개 초래하는, 이러한 입자들의 자가-응집을 방지할 수 있기 때문에, 더 나은 칼라 성능을 초래할 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이, 도 1 및 도 3a 내지 도 3e 에 나타낸 5개의 입자 시스템은 높은, 중간 및 낮은 포지티브 입자들, 및 높은 및 낮은 네가티브 입자들을 갖는다. 중간 포지티브 입자들이 중간 네가티브 입자들로 대체되었으면, 이들 중간 네가티브 입자들의 칼라 상태가 도 24 및 도 25 에 나타낸 것들의 반전된 버전들인 파형들을 이용한 낮은 포지티브 입자들의 칼라 상태로부터의 전이에 의해 디스플레이될 수 있다.
도 1 및 도 3d 내지 도 3e 에 나타낸 5개의 입자 시스템에서 중간 포지티브 입자들의 (청색) 칼라 상태를 달성하기 위한 구동 방법은 다음과 같이 요약될 수도 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
(c) 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 4 유형은 점차적으로 작은 크기들을 가지며; 그리고
(d) 제 5 유형의 입자들은 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그들의 크기가 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
본 방법은 픽셀을 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에서 나타날 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 전기영동 디스플레이의 픽셀에 구동 전압을 또는 구동 전압과 무 구동 전압으로 교번하는 펄싱 파형을 인가하는 단계를 포함하며, 픽셀은 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태에 있고 구동 전압은 제 3 유형의 입자들과 동일한 극성을 갖는다.
도 3d 또는 도 3e 의 백색-대-청색 전이에 요구되는 백색 상태는 위에서 설명된 방법들 중 임의의 방법에 의해 달성될 수 있으며, 도 26 및 도 27 은 이 목적을 위해 2개의 가능한 파형들을 예시한다. 도 26 의 파형은 사실상 도 14 및 도 24 의 파형들의 조합이지만, 도 27 의 파형은 사실상 도 14 및 도 25 의 파형들의 조합이다.
위에서 설명된 파형들은 3개의 레벨들의 포지티브 구동 전압, 즉, 높은 포지티브 구동 전압 (VH1), 중간 포지티브 구동 전압 (VM1) 및 낮은 포지티브 구동 전압 (VL1), 그리고 2개의 레벨들의 네가티브 구동 전압, 즉, 높은 네가티브 구동 전압 (VH2) 및 낮은 네가티브 구동 전압 (VL2) 을 이용한다. 중간 포지티브 구동 전압 (VM1) 은 높은 포지티브 구동 전압 (VH1) 의 40% 내지 100%, 바람직하게는 50% 내지 90% 일 수도 있으며, 낮은 포지티브 구동 전압 (VL1) 은 높은 포지티브 구동 전압 (VH1) 의 5% 내지 50%, 바람직하게는 15% 내지 40% 일 수도 있다. 낮은 네가티브 구동 전압 (VL2) 는 높은 네가티브 구동 전압 (VH2) 의 10% 내지 90%, 바람직하게는 30% 내지 70% 일 수도 있다.
중간 포지티브 입자들이 중간 네가티브 입자들로 대체되었으면, 3개의 레벨들의 네가티브 구동 전압, 즉, 높은 네가티브 구동 전압, 중간 네가티브 구동 전압 및 낮은 네가티브 구동 전압, 및 2개의 레벨들의 포지티브 구동 전압, 즉, 높은 포지티브 구동 전압 및 낮은 포지티브 구동 전압이 요구될 것이다. 이러한 경우, 중간 네가티브 구동 전압 (VM2) 은 높은 네가티브 구동 전압 (VH2) 의 40% 내지 100%, 바람직하게는 40% 내지 90% 일 수도 있으며, 낮은 네가티브 구동 전압 (VL2) 은 높은 네가티브 구동 전압 (VH2) 의 5% 내지 50%, 바람직하게는 10% 내지 45% 일 수도 있다. 낮은 포지티브 구동 전압 (VL1) 은 높은 포지티브 구동 전압 (VH1) 의 5% 내지 95%, 바람직하게는 25% 내지 75% 일 수도 있다.
위에서 언급된 "높은" 구동 전압 (포지티브 또는 네가티브) 은 대개 픽셀을 하나의 유형의 높은 대전 입자들의 칼라 상태로부터 반대 극성의 다른 유형의 높은 대전 입자들의 칼라 상태로 구동하는데 요구되는 구동 전압이다. 예를 들어, 도 1 및 도 3a 내지 도 3e 에 나타낸 시스템에서, 높은 구동 전압 (VH1 또는 VH2) 은 픽셀을 흑색 칼라 상태로부터 황색 칼라 상태로, 또는 그 반대로도 구동하기에 충분한 구동 전압으로서 정의된다 (도 3a 참조).
본 발명의 모든 실시형태들에서, 5개의 칼라 상태들이 가변 전압 레벨들에 의해 제어되고 각각의 입자 유형/칼라가 특정의 구동 전압에서 픽셀 영역의 100% 를 점유할 수 있기 때문에, 각각의 개개의 칼라 상태의 밝기가 손상되지 않는다. 이러한 유형의 풀 칼라 전기영동 디스플레이는 비-손상된 백색 및 흑색 상태들 뿐만 아니라, 적색, 녹색 및 청색와 같은 다른 칼라들의 비-손상된 칼라 상태들을 제공할 것이다.
위에서 설명된 특정의 시스템들에서, 각각의 픽셀이 5개의 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있으므로, 시스템은 5-CP 시스템이다. 픽셀이 5개의 칼라 상태들을 각각 디스플레이할 수 있는 다수의 서브-픽셀들로 이루어지면, 더 많은 칼라 상태들이 디스플레이될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 픽셀이 3개의 서브-픽셀들을 가지는 경우, 모든 3개의 서브-픽셀들이 그 칼라를 디스플레이하면, 5개의 칼라 상태들 중 하나가 픽셀에 의해 디스플레이될 수도 있다. 3개의 서브-픽셀들이 적색, 청색 및 흑색 칼라 상태들을 각각 디스플레이하면, 픽셀은 마젠타 칼라 상태를 디스플레이할 것이다. 3개의 서브-픽셀들이 녹색, 청색 및 흑색 칼라 상태들을 각각 디스플레이하면, 픽셀은 시안 칼라 상태를 디스플레이할 것이다. 3개의 서브-픽셀들이 적색, 녹색 및 흑색 칼라 상태들을 각각 디스플레이하면, 픽셀은 황색 칼라 상태를 디스플레이할 것이다. 구동 파형들을 조정하는 것을 통해서 또는 다양한 이미지 프로세싱 기법들을 이용함으로써 더 많은 칼라 상태들이 디스플레이될 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 전기영동 매체는 캡슐화되지 않은, 마이크로캡슐화되지 않은, 중합체-분산된 전기영동 매체가거나, 또는 예를 들어, 미국 특허 번호 제 6,930,818호에서 설명된 바와 같은, 마이크로셀들 또는 다른 디스플레이 셀들에, 또는 마이크로채널들 또는 등가물들에, 그들의 형상들 또는 사이즈들과는 관계없이, 있을 수도 있다.
6개의 상이한 유형들의 입자들 (6-CP 시스템들) 을 이용하는 본 발명의 전기영동 층들, 및 이러한 전기영동 층들에 대한 구동 방법들이 이하 설명될 것이다. 이러한 층들은 이들이 3개의 포지티브 유형의 입자들 및 3개의 네가티브 유형들의 입자들을 가지며 따라서 중간 포지티브 및 중간 네가티브 입자들을 포함한다는 점에서, 앞에서 설명된 5개의 입자 시스템들과 상이하다.
도 28 은 도 1 과 유사하지만, 6개의 상이한 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 6개의 상이한 유형들의 입자들을 포함하는 디스플레이 층 (원들 내에 번호들 1-6 으로 각각 표시됨) 을 통하여 취한, 개략 단면도이다. 도 1 에 나타낸 전기영동 층의 높은 포지티브 흑색, 중간 포지티브 청색, 낮은 포지티브 적색, 높은 네가티브 황색 및 낮은 포지티브 백색에 더해서, 도 28 의 전기영동 층은 중간 네가티브 녹색 (G) 입자들을 포함한다.
도 29a 내지 도 29e 는 도 3a 내지 도 3e 과 각각 유사하며 동일한 전이들을 예시하는 개략 단면도들이다. 도 29a 내지 도 29e 에서의 흑색, 황색, 청색, 적색 및 백색 입자들의 구동 전압들 및 위치들은 도 3a 내지 도 3e 에서의 구동 전압들 및 위치들과 각각 본질적으로 동일하며; 녹색 입자들의 위치들은 다음과 같다:
(a) 도 29a 에 나타낸 황색 상태에서, 녹색 입자들은 공통 전극에 인접한 황색 입자와 백색 입자 사이에 존재하며;
(b) 도 29a 에 나타낸 흑색 상태에서, 녹색 입자들은 픽셀 전극에 인접한 황색 입자와 백색 입자 사이에 존재하며;
(c) 도 29b 에 나타낸 흑색 상태에서, 녹색 입자들은 픽셀 전극과 공통 전극 중간의 팩 (pack) 내 황색, 흑색 및 청색 입자들과 혼합되며;
(c) 도 29c 에 나타낸 백색 상태에서, 녹색 입자들은 다시 픽셀 전극과 공통 전극 중간의 팩 내 황색, 흑색 및 청색 입자들과 혼합되며;
(d) 도 29d 에 나타낸 청색 상태에서, 녹색 입자들은 픽셀 전극과 백색 입자들 사이에 존재한다 (그 결과, 볼 수 있는 경우, 녹색 칼라가 픽셀 전극에서 디스플레이된다); 그리고
(e) 도 29e 에 나타낸 청색 상태에서, 녹색 입자들은 픽셀 전극과 공통 전극 중간의 팩 내 황색, 흑색 및 백색 입자들과 혼합된다 (그 결과, 볼 수 있는 경우, 이들 4개의 입자들의 칼라들의 혼합이 픽셀 전극에서 디스플레이될 것이다).
도 29d 에서, 백색 및 녹색 입자들 상의 전하들 및 사용되는 특정의 구동 전압에 의존하여, 단지 백색 입자들만이 팩으로부터 이탈하고 녹색 입자들이 흑색 및 황색 입자들과 함께 남아 있는 것이 가능하므로, 볼 수 있는 경우, 백색 칼라가 픽셀 전극에서 디스플레이된다. 이미 설명된 이유들로, 픽셀 전극 표면이 녹색 또는 백색 칼라를 디스플레이하는지 여부는 일반적으로 거의 실현불가능한 결과일 것이다.
도 29f 및 도 29g 는 중간 네가티브 (녹색) 입자들이 도 28 에 나타낸 디스플레이의 뷰잉 표면에서 디스플레이되는 방법을 예시한다. 도 29f 및 도 29g 를 도 29d 및 도 29e 와 각각 비교함으로써, 중간 네가티브 (녹색) 입자들을 디스플레이하는 방법이 중간 포지티브 (청색) 입자들을 디스플레이하는데 사용되는 방법과는 본질적으로 역인 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 낮은 네가티브 (백색) 입자들의 칼라에서 시작하는 대신, 녹색 입자들을 디스플레이하는 프로세스는 도 29b 에 나타낸 낮은 포지티브 (적색) 상태 3(c) 에서 시작하여, 도 29f 및 도 29g 의 좌측들에서 반복된다. 도 29f 에서, 중간 네가티브 전압 (VM2, 예컨대, -10V) 이 픽셀 전극에 인가된다 (즉, 공통 전극은 픽셀 전극에 대해 중간 정도로 포지티브가 된다). 중간 네가티브 구동 전압은 백색 입자들을 픽셀 전극으로부터 멀어지게 이동시키고 적색 입자들을 공통 전극으로부터 멀어지게 이동시킴으로써, 모든 6개의 유형들의 입자들이 공통 전극과 픽셀 전극 중간에서 만나게 하여 "팩" 을 형성하게 하는 경향이 있다. 인가되는 중간 전압이 팩에서의 높은 네가티브 황색 입자들로부터 높은 포지티브 흑색을 분리하기에 충분하지 않지만, (도 29b 에서 사용되는 낮은 구동 전압을 갖는 상황과는 달리) 중간 네가티브 녹색 입자들을 팩으로부터 떨어지게 하여 공통 전극 쪽으로 이동시키기에 충분하다. 낮은 네가티브 백색 입자들은 또한 높은 포지티브 흑색 입자들로부터 분리하여 공통 전극 쪽으로 이동한다. 그러나, 중간 네가티브 녹색 입자들이 낮은 네가티브 백색 입자들보다 더 빨리 이동하며 공통 전극에 인접하게 먼저 도달하므로, 픽셀이 뷰잉 표면에 녹색 칼라를 디스플레이한다. 이와 유사하게, 낮은 포지티브 적색 입자들 및 중간 포지티브 청색 입자들 양자 모두는 높은 네가티브 황색 입자들로부터 분리하고 픽셀 전극에 인접하게 이동하여, 도 29f 의 3(f) 에 예시된 상태를 발생시킨다. 중간 포지티브 청색 입자들은 낮은 포지티브 적색 입자들보다 더 빨리 일반적으로 이동할 것이므로, 볼 수 있는 경우, 청색 칼라가 픽셀 전극에 디스플레이될 것이다.
도 29g 는 도 29f 에서와 동일한 적색-대-녹색 전이를 수행하는 대안적인 방법을 나타낸다. 도 29f 와 도 29g 사이의 차이는, 후자에서, 중간 네가티브 구동 전압이 -10 으로부터 -8V 로 감소되고, 그 결과, 녹색 및 백색 입자들이 도 29f 에서와 동일한 방법으로 팩으로부터 분리하지만, -8V 의 구동 전압에 의해 발생된 전기장이 높은 네가티브 황색 입자들로부터 낮은 포지티브 적색 입자들 또는 중간 포지티브 청색 입자들을 분리하기에 충분하지 않아, 흑색, 황색, 적색 및 청색 입자들이 공통 전극과 픽셀 전극 중간에 팩으로 잔류한다는 점이다. 녹색 칼라가 뷰잉 표면에서 여전히 디스플레이되지만 픽셀 전극 표면 (볼 수 있는 경우) 은 도 29f 에서 이 표면에 디스플레이된 청색 상태 대신, 흑색, 황색, 적색 및 청색 입자들의 혼합의 칼라를 디스플레이할 것이다. 대부분의 실제적인 목적들을 위해, 이 차이는 중요하지 않다.
중간 네가티브 녹색 입자들 상의 전하의 크기가 중간 포지티브 청색 입자들 상의 전하의 크기와 동일할 필요가 없고 낮은 네가티브 백색 입자들 상의 전하의 크기가 낮은 포지티브 적색 입자들 상의 전하의 크기와 동일할 필요가 없기 때문에, 도 3e, 도 29e 및 도 29g 에 예시된 유형의 시나리오들이 가능하다. 실제로, 도 29f 또는 도 29g 에 나타내지 않은 적색-대-녹색 전이에 대해 세번째 가능성이 있다. 청색 입자들이 적색 입자들보다 더 큰 전하를 지니기 때문에, 단지 적색 입자들만이 팩으로부터 이탈하고, 청색 입자들은 팩 내에 잔류하므로, 적색 칼라가 픽셀 전극에서 디스플레이되는, 도 29f 및 도 29g 에 나타낸 것들의 중간으로 간주될 수도 있는 상황을 가질 수 있다.
한편으로는 도 3a 내지 도 3e 와 다른 한편으로는 도 29a 내지 도 29e 의 전이들 사이의 유일한 차이점들이 이미 설명된 녹색 입자들의 위치들이기 때문에, 도 29a 내지 도 29e 에 예시된 전이들은 도 3a 내지 도 3e 를 참조하여 앞에서 설명된 바와 같이 도 4 내지 도 27 에 예시된 파형들 중 적합한 파형들을 이용하여 수행될 수 있다. 따라서, 이제는 단지 도 29f 및 도 29g 의 적색-대-녹색 전이들에 요구되는 파형들만을 설명할 필요가 있으며, 이는 도 30 내지 도 33 를 참조하여 이하에서 이루어질 것이다.
도 30 은 도 29f 또는 도 29g 의 적색-대-녹색 (낮은 포지티브 대 중간의 네가티브) 전이를 수행하는데 사용될 수도 있는 파형을 예시한다. 본질적으로 도 24 의 파형의 반전된 버전인, 도 30 의 파형은 픽셀을 도 29f 또는 도 29g 의 좌측 상에 나타낸 적색 상태로 구동하기 위해 낮은 포지티브 구동 전압 (VL1, 예를 들어, +3V), 뒤이어서 중간 네가티브 구동 전압 VM2, 예를 들어, -12V) 을 포함하는 "단일 펄스" 파형이다. 도 30 에 나타낸 단일 펄스 파형은 적합한 타이밍으로, 녹색 칼라 상태를 초래할 수 있다. 단일 녹색-진행 펄스에 대한 구동 시간은 약 100 내지 약 2,000 msec 의 범위일 수도 있다. 펄스가 너무 오랫동안 인가되면, 백색 입자들은 녹색 입자들 인접한 디스플레이의 뷰잉 표면에 인접한 녹색 입자들을 따라 잡을 수도 있어, 녹색 상태의 포화에서의 일부 감소를 초래할 수도 있다.
대안적으로, 도 29f 또는 도 29g 의 적색-대-녹색 전이는 도 31 에 나타낸 바와 같이 펄싱 파형을 이용하여 수행될 수도 있다. 도 31 의 파형은 도 30 의 파형과 동일한 적색-진행 펄스로 시작하지만, 도 30 의 파형에서의 단일 녹색-진행 펄스 대신, 도 31 의 파형은 제로 전압의 기간들과 교번하는 중간 네가티브 구동 전압 VM2 의 일련의 짧은 구동 펄스들을 갖는다. 도 31 의 파형에서 사용되는 중간 네가티브 구동 전압은 도 30 의 단일 펄스 파형에서 사용되는 중간 네가티브 구동 전압의 크기와 동일하거나 또는 동일하지 않을 수도 있는 크기를 갖는다. 도 31 의 파형과 같은 파형에서, 10-200 사이클의 펄싱이 있을 수도 있다. 펄싱 파형은 녹색 입자들의 층들의 은폐력의 감소를 대개 초래하는, 이러한 입자들의 자가-응집을 방지할 수 있기 때문에, 더 나은 칼라 성능을 초래할 수도 있다.
도 29f 또는 도 29g 의 적색-대-녹색 전이에 요구되는 적색 상태는 위에서 설명된 방법들 중 임의의 방법에 의해 달성될 수 있으며, 및 도 32 및 도 33 은 이 목적을 위해 2개의 가능한 파형들을 예시한다. 도 32 의 파형은 사실상 도 4 및 도 30 의 파형들의 조합인 반면, 도 33 의 파형은 사실상 도 4 및 도 31 의 파형들의 조합이다.
도 29f 및 도 29g 에 나타낸 것들과 같은 전이들을 수행하는 방법들은 다음과 같이 요약될 수 있다:
뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 제 5 유형의 입자들, 및 제 6 유형의 입자들을 포함하며, 이의 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
(a) 6개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
(b) 제 1 유형, 제 3 유형 및 제 5 유형은 각각 높은 포지티브 입자들, 중간 포지티브 입자들 및 낮은 포지티브 입자들이며; 그리고
(c) 제 2 유형, 제 4 유형 및 제 6 유형은 각각 높은 네가티브, 중간 네가티브 및 낮은 네가티브 입자들이며,
본 방법은 픽셀을 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 뷰잉 측에서 나타날 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 전기영동 디스플레이의 픽셀에 구동 전압을 또는 구동 전압과 무 구동 전압으로 교번하는 펄싱 파형을 인가하는 단계를 포함하며, 픽셀은 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태에 있으며 구동 전압은 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성을 갖는다.
높은, 중간 및 낮은 구동 전압들 사이의 관계들, 및 본 발명에서 채용될 수도 있는 전기영동 층들의 형태들이 5개의 입자 시스템들을 참조하여 위에서 설명되었으며, 이들 관계들 및 형태들은 6개의 입자 시스템들에 동일하게 적용된다.
당업자들은 위에서 설명된 본 발명의 특정의 실시형태들에서 매우 많은 변화들 및 수정들이 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 설명의 전체는 한정적인 의미가 아닌, 예시적인 것으로 해석되어야 한다.

Claims (23)

  1. 제 1 뷰잉 표면 (13) 및 상기 제 1 뷰잉 표면 (13) 으로부터의 디스플레이 층의 대향 측면 상의 제 2 표면 (14) 을 가지는 디스플레이 층으로서,
    상기 디스플레이 층은 유체 및 상기 유체 내에 분산된 제 1 (K), 제 2 (Y), 제 3 (B), 제 4 (R) 및 제 5 (W) 유형들의 입자들을 포함하는 전기영동 매체를 더 포함하며,
    상기 제 1 (K), 제 2 (Y), 제 3 (B), 제 4 (R) 및 제 5 (W) 유형들의 입자들은 서로 상이한 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들을 각각 가지며,
    상기 제 1 (K), 제 3 (B) 및 제 4 (R) 유형들의 입자들은 하나의 극성의 전하들을 가지며 상기 제 2 (Y) 및 제 5 (W) 유형들의 입자들은 반대 극성의 전하들을 가지며,
    상기 제 1 (K) 유형의 입자들은 상기 제 3 (B) 유형의 입자들보다 더 큰 제타 (zeta) 전위 또는 전기영동 이동도를 가지며, 상기 제 3 (B) 유형의 입자들은 상기 제 4 (R) 유형의 입자들보다 더 큰 제타 전위 또는 전기영동 이동도를 가지며,
    상기 제 2 (Y) 유형의 입자들은 상기 제 5 (W) 유형의 입자들보다 더 큰 제타 전위 또는 전기영동 이동도를 가지는, 디스플레이 층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들과는 상이한 제 6 광학적 특성을 가지는 제 6 (G) 유형의 입자들을 더 포함하며,
    상기 제 6 (G) 유형의 입자들은 상기 제 2 (Y) 및 제 5 (W) 유형의 입자들과 동일한 극성의 전하를 지니지만 상기 제 2 (Y) 및 상기 제 5 (W) 유형들의 입자들의 제타 전위 또는 전기영동 이동도의 중간인 제타 전위 또는 전기영동 이동도를 가지는, 디스플레이 층.
  3. 제 1 뷰잉 표면 (13) 및 상기 제 1 뷰잉 표면 (13) 으로부터의 디스플레이 층의 대향 측면 상의 제 2 표면 (14) 을 가지는 디스플레이 층을 구동하는 방법으로서,
    상기 디스플레이 층에는 상기 제 1 및 제 2 표면들 사이에 전기장을 인가하는 수단 (11, 12a) 이 제공되며,
    상기 디스플레이 층은 유체 및 상기 유체 내에 분산된 제 1 (K), 제 2 (Y), 제 3 (B), 제 4 (R) 및 제 5 (W) 유형들의 입자들을 포함하는 전기영동 매체를 더 포함하며,
    상기 제 1 (K), 제 2 (Y), 제 3 (B), 제 4 (R) 및 제 5 (W) 유형들의 입자들은 서로 상이한 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들을 각각 가지며,
    상기 제 1 (K), 제 3 (B) 및 제 4 (R) 유형들의 입자들은 하나의 극성의 전하들을 가지며 상기 제 2 (Y) 및 제 5 (W) 유형들의 입자들은 반대 극성의 전하들을 가지며,
    상기 방법은,
    (i) 높은 크기 및 상기 제 1 (K) 유형의 입자들을 상기 뷰잉 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 1 전기장을 인가하여, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 뷰잉 표면 (13) 에 상기 제 1 광학적 특성을 디스플레이시키는 단계;
    (ii) 높은 크기 및 상기 제 2 (Y) 유형의 입자들을 상기 뷰잉 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 2 전기장을 인가하여, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 뷰잉 표면 (13) 에 상기 제 2 광학적 특성을 디스플레이시키는 단계;
    (iii) 상기 제 2 광학적 특성이 상기 뷰잉 표면 (13) 에 디스플레이될 때, 낮은 크기 및 상기 제 4 (R) 유형의 입자들을 상기 뷰잉 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 3 전기장 (+V') 을 인가하여, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 뷰잉 표면 (13) 에 상기 제 4 광학적 특성을 디스플레이시키는 단계;
    (iv) 상기 제 1 광학적 특성이 상기 뷰잉 표면 (13) 에 디스플레이될 때, 낮은 크기 및 상기 제 5 (W) 유형의 입자들을 상기 뷰잉 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 4 전기장 (-V') 을 인가하여, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 뷰잉 표면 (13) 에 상기 제 5 광학적 특성을 디스플레이시키는 단계; 및
    (v) 상기 제 5 광학적 특성이 상기 뷰잉 표면 (13) 에 디스플레이될 때, 상기 제 1 및 제 3 전기장들 중간인 크기 및 상기 제 3 (B) 유형의 입자들을 상기 뷰잉 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 5 전기장 (VM1) 을 인가하여, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 뷰잉 표면 (13) 에 상기 제 3 광학적 특성을 디스플레이시키는 단계를 임의의 순서로 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    전기영동 층은 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 광학적 특성들과는 상이한 제 6 광학적 특성을 가지는 제 6 (G) 유형의 입자들을 더 포함하며,
    상기 제 6 (G) 유형의 입자들은 상기 제 2 (Y) 및 제 5 (W) 입자들과 동일한 극성의 전하를 지니며,
    상기 방법은,
    (vi) 상기 제 4 광학적 특성이 상기 뷰잉 표면 (13) 에 디스플레이될 때, 상기 제 2 및 제 4 전기장들 중간인 크기 및 상기 제 6 (G) 유형의 입자들을 상기 뷰잉 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 제 6 전기장 (VM2) 을 인가하여, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 뷰잉 표면 (13) 에 상기 제 6 광학적 특성을 디스플레이시키는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    단계 (iii) 은 제 4 (R) 입자들을 상기 제 2 표면 (13) 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 높은 전기장 (VH2) 을 먼저 인가한 후 상기 제 3 전기장 (+V') 을 인가함으로써 수행되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    단계 (iv) 는 상기 제 5 입자들을 상기 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 높은 전기장을 먼저 인가한 후 상기 제 4 전기장을 인가함으로써 수행되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 높은 전기장의 인가 및 상기 제 3 또는 제 4 전기장의 인가는 적어도 2번 반복되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 높은 전기장의 인가 및 상기 제 3 또는 제 4 전기장의 인가는 적어도 4번 반복되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 또는 제 4 전기장의 인가 이후의 기간 동안 전기장을 인가하지 않는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  10. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 높은 전기장의 인가와 상기 제 3 또는 제 4 전기장의 인가 사이의 기간 동안 전기장을 인가하지 않는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    단계 (v) 는 상기 제 5 전기장의 크기보다 작은 크기 및 상기 제 3 입자들을 상기 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후 상기 제 5 전기장을 인가함으로써 수행되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  12. 제 3 항에 있어서,
    단계 (v) 는 상기 제 5 전기장의 크기보다 작은 크기 및 상기 제 3 입자들을 상기 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후, 제로 전기장의 기간들과 교번하는 상기 제 5 전기장의 다수의 기간들을 인가함으로써 수행되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 5 전기장의 크기보다 큰 크기를 가지지만 상기 제 5 전기장과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 상기 낮은 전기장의 인가 전에 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  14. 제 4 항에 있어서,
    단계 (vi) 는 상기 제 6 전기장의 크기보다 작은 크기 및 상기 제 6 입자들을 상기 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후 상기 제 6 전기장을 인가함으로써 수행되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 6 전기장의 크기보다 큰 크기를 가지지만 상기 제 6 전기장과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 상기 낮은 전기장의 인가 전에 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  16. 제 5 항, 제 6 항, 제 13 항 또는 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    쉐이킹 파형이 상기 높은 전기장 이전에 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 상기 높은 전기장을 인가하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  18. 제 4 항에 있어서,
    단계 (vi) 는 상기 제 6 전기장의 크기보다 작은 크기 및 상기 제 6 입자들을 상기 제 2 표면 쪽으로 구동하는 극성을 가지는 낮은 전기장을 먼저 인가한 후, 제로 전기장의 기간들과 교번하는 상기 제 6 전기장의 다수의 기간들을 인가함으로써 수행되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 6 전기장의 크기보다 큰 크기를 가지지만 상기 제 6 전기장과 동일한 극성을 가지는 높은 전기장이 상기 낮은 전기장의 인가 이전에 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    쉐이킹 파형이 상기 높은 전기장 이전에 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 쉐이킹 파형 이전에 제 2 기간 동안 상기 높은 전기장을 인가하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
  22. 뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 및 제 5 유형의 입자들을 포함하며, 상기 입자들 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
    (a) 5개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
    (b) 상기 제 1 및 제 2 유형들의 입자들은 반대 전하 극성들을 지니며;
    (c) 상기 제 3 및 제 4 유형들의 입자들은 상기 제 1 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니며, 상기 제 1 유형, 상기 제 3 유형 및 상기 제 4 유형의 입자들은 점차적으로 작은 크기들을 가지며; 그리고
    (d) 상기 제 5 유형의 입자들은 상기 제 2 유형의 입자들과 동일한 전하 극성을 지니지만 그의 크기가 상기 제 2 유형의 입자들의 크기보다 작으며,
    상기 방법은 하기 (A)-(I):
    (A) (i) 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 1 구동 전압은 상기 제 1 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 상기 제 1 시간 기간은 상기 픽셀을 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 제 1 구동 전압을 인가하는 단계, 또는
    (ii) 제 2 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 2 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 상기 제 2 시간 기간은 상기 픽셀을 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
    (B) (i) 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라로 구동하는 단계; 및
    (ii) 시간의 기간 동안 낮은 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 낮은 구동 전압은 상기 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 상기 시간의 기간은 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기에 충분한, 상기 낮은 구동 전압을 인가하는 단계;
    (C) (i) 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기 위해 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
    (ii) 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 상기 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성 및 상기 제 1 구동 전압의 크기보다 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계; 및
    단계들 (i) 및 (ii) 를 반복하는 단계;
    (D) (i) 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
    (ii) 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 상기 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성 및 상기 제 1 구동 전압의 크기보다 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
    (iii) 제 3 시간 기간 동안 어떤 구동 전압도 상기 픽셀에 인가하지 않는 단계; 및
    단계들 (i)-(iii) 를 반복하는 단계;
    (E) (i) 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이에서의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
    (ii) 제 2 시간 기간 동안 상기 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계;
    (iii) 상기 픽셀을 상기 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 3 시간 기간 동안 상기 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 상기 제 1 구동 전압의 크기보다 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
    (iv) 제 4 시간 기간 동안 상기 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계; 및
    단계들 (i)-(iv) 를 반복하는 단계;
    (F) (i) 상기 픽셀을 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
    (ii) 상기 픽셀을 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 상기 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성 및 상기 제 1 구동 전압의 크기보다 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계; 및
    단계 (i) 및 단계 (ii) 를 반복하는 단계;
    (G) (i) 상기 픽셀을 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
    (ii) 상기 픽셀을 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 2 시간 기간 동안 상기 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성 및 상기 제 1 구동 전압의 크기보다 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
    (iii) 제 3 시간 기간 동안 어떤 구동 전압도 상기 픽셀에 인가하지 않는 단계; 및
    단계들 (i)-(iii) 를 반복하는 단계;
    (H) (i) 상기 픽셀을 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 1 시간 기간 동안 상기 전기영동 디스플레이에서의 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하는 단계;
    (ii) 제 2 시간 기간 동안 상기 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계;
    (iii) 상기 픽셀을 상기 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 제 3 시간 기간 동안 상기 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 상기 제 5 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지며 상기 제 1 구동 전압의 크기보다 작은 크기를 가지는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계;
    (iv) 제 4 시간 기간 동안 상기 픽셀에 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계; 및
    단계들 (i)-(iv) 를 반복하는 단계; 및
    (I) 상기 방법이 상기 픽셀을 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 구동 전압을 또는 구동 전압과 무 구동 전압으로 교번하는 펄싱 파형을 인가하는 단계로서, 상기 픽셀은 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태이며 상기 구동 전압은 상기 제 3 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지는, 상기 구동 전압을 또는 구동 전압과 무 구동 전압으로 교번하는 펄싱 파형을 인가하는 단계를 포함하는 것
    중 어느 하나 이상을 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.
  23. 뷰잉 측 상의 제 1 표면; 비-뷰잉 측 상의 제 2 표면; 및 유체가 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들, 제 4 유형의 입자들, 제 5 유형의 입자들, 및 제 6 유형의 입자들을 포함하며, 상기 입자들 모두가 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 전기영동 유체를 포함하는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,
    (a) 6개의 유형들의 색소 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;
    (b) 상기 제 1 유형, 상기 제 3 유형 및 상기 제 5 유형은 각각 높은 포지티브 입자들, 중간 포지티브 입자들 및 낮은 포지티브 입자들이며; 그리고
    (c) 상기 제 2 유형, 상기 제 4 유형 및 상기 제 6 유형은 각각 높은 네가티브, 중간 네가티브 및 낮은 네가티브 입자들이며,
    상기 방법은 상기 픽셀을 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 상기 뷰잉 측에 나타날 상기 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태 쪽으로 구동하기 위해 상기 전기영동 디스플레이의 픽셀에 구동 전압을 또는 구동 전압과 무 구동 전압으로 교번하는 펄싱 파형을 인가하는 단계로서, 상기 픽셀은 상기 제 5 유형의 입자들의 칼라 상태에 있으며 상기 구동 전압은 상기 제 4 유형의 입자들과 동일한 극성을 가지는, 상기 구동 전압을 또는 구동 전압과 무 구동 전압으로 교번하는 펄싱 파형을 인가하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.
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