KR20190045419A

KR20190045419A - 칼라 디스플레이 디바이스

Info

Publication number: KR20190045419A
Application number: KR1020197011858A
Authority: KR
Inventors: 크레이그 린; 밍-젠 창
Original assignee: 이 잉크 캘리포니아 엘엘씨
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2019-05-02
Also published as: US9812073B2; EP3221744A1; CN107003583A; CN107003583B; US20160140909A1; JP2021157198A; TWI592729B; CA2967038C; EP3221744A4; JP2021167960A; CA2967038A1; JP7174115B2; JP2017535820A; EP3221744B1; KR20170068575A; EP3221744C0; KR101974756B1; CN112002279A; PL3221744T3; WO2016081243A1

Abstract

본 발명은 각각의 픽셀이 4개의 고-품질 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 칼라 디스플레이 디바이스를 위한 구동 방법들을 제공한다. 더 구체적으로, 용매 또는 용매 혼합물에 분산된, 4개의 유형들의 입자들을 포함하는 전기영동 유체가 제공된다.

Description

칼라 디스플레이 디바이스{COLOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 각각의 픽셀이 4개의 고-품질 칼라 상태들을 디스플레이할 수 있는 칼라 디스플레이 디바이스를 위한 구동 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 위에 칼라 필터들을 추가하는 것이다. 적색 칼라가 요망될 때, 디스플레이되는 유일한 칼라가 적색이 되도록 녹색 및 청색 서브-픽셀들이 흑색 상태로 전환된다. 청색 칼라가 요망될 때, 디스플레이되는 유일한 칼라가 청색이 되도록, 녹색 및 적색 서브-픽셀들이 흑색 상태로 전환된다. 녹색 칼라가 요망될 때, 디스플레이되는 유일한 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 시인자 (viewer) 에게 보여진다.

이러한 기법의 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 면적의 1/4 이다). 심지어 이 접근법에 의하더라도, 그 백색 레벨은 보통 실질적으로 흑색 및 백색 디스플레이의 백색 레벨의 절반 미만이며, 이것은 잘 판독가능한 흑색-백색 휘도 및 콘트라스트를 필요로 하는 e-리더기들 또는 디스플레이들과 같은 디스플레이 디바이스들에 받아들일 수 없는 선택이 되게 만든다.

본 발명의 제 1 양태는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서, 시인 측 상의 제 1 표면; 비-시인 측 상의 제 2 표면; 및 전기영동 유체를 포함하고, 상기 유체는 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 그리고 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들 및 제 4 유형의 입자들을 포함하고, 상기 입자들 모두는 용매 또는 용매 혼합물에 분산되고,

(a) 4개의 유형들의 안료 입자들은 서로 상이한 광학적 특성들을 가지며;

(b) 제 1 유형의 입자들은 높은 양 전하를 지니며 제 2 유형의 입자들은 높은 음 전하를 지니며; 그리고

(c) 제 3 유형의 입자들은 낮은 양 전하를 지니며 제 4 유형의 입자들은 낮은 음 전하를 지니고,

상기 방법은,

(i) 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이내 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하여 시인 측에서 픽셀을 제 1 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하는 단계; 및

(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 시인 측에서, 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 픽셀을 구동하기 위해서, 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성 및 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 2 양태는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서, 시인 측 상의 제 1 표면; 비-시인 측 상의 제 2 표면; 및 전기영동 유체를 포함하고, 상기 유체는 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 그리고 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들 및 제 4 유형의 입자들을 포함하고, 상기 입자들 모두는 용매 또는 용매 혼합물에 분산되고,

상기 방법은,

(i) 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이내 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하여 시인 측에서 픽셀을 제 1 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하는 단계;

(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 시간 기간은 제 1 시간 기간보다 크고, 시인 측에서 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 픽셀을 구동하기 위해, 상기 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성을 가지며 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계; 및

단계 (i) 및 단계 (ii) 를 반복하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 3 양태는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서, 시인 측 상의 제 1 표면; 비-시인 측 상의 제 2 표면; 및 전기영동 유체를 포함하고, 상기 유체는 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 그리고 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들 및 제 4 유형의 입자들을 포함하고, 상기 입자들 모두는 용매 또는 용매 혼합물에 분산되고,

상기 방법은,

(i) 제 1 시간 기간 동안 전기영동 디스플레이내 픽셀에 제 1 구동 전압을 인가하여 시인 측에서 픽셀을 제 1 유형 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하는 단계;

(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 시간 기간은 제 1 시간 기간보다 크고, 시인 측에서, 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하기 위해, 상기 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성을 가지며 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 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 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 4 양태는 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서, 시인 측 상의 제 1 표면; 비-시인 측 상의 제 2 표면; 및 전기영동 유체를 포함하고, 상기 유체는 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 그리고 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들 및 제 4 유형의 입자들을 포함하고, 상기 입자들 모두는 용매 또는 용매 혼합물에 분산되고,

상기 방법은,

(ii) 제 2 시간 기간 동안 어떤 구동 전압도 픽셀에 인가하지 않는 단계;

(iii) 제 3 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 3 시간 기간은 제 1 시간 기간보다 크고, 시인 측에서, 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 픽셀을 구동하기 위해, 상기 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성을 가지며 상기 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 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 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 4 양태는,

(v) 제 5 시간 기간 동안 픽셀에 제 3 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 3 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과 동일한 극성을 갖는, 상기 제 3 구동 전압을 인가하는 단계;

(vi) 제 6 시간 기간 동안 픽셀에 제 4 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 5 시간 기간은 제 6 시간 기간보다 짧고, 시인 측에서, 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 픽셀을 구동하기 위해 상기 제 4 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성을 갖는, 상기 제 4 구동 전압을 인가하는 단계;

(vii) 제 7 시간 기간 동안 어떤 구동 전압도 인가하지 않는 단계; 및

단계들 (v)-(vii) 를 반복하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

도 1 은 4개의 상이한 칼라 상태들을 디스플레이하는 것이 가능한 디스플레이 층을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c 은 본 발명의 일 예를 예시한다.
도 3 은 구동 방법들에 포함될 수도 있는 쉐이킹 파형을 나타낸다.
도 4 및 도 5 는 본 발명의 제 1 구동 방법을 예시한다.
도 6 및 도 9 는 본 발명의 제 2 구동 방법을 예시한다.
도 7, 도 8, 도 10 및 도 11 은 본 발명의 제 2 구동 방법을 이용하는 구동 시퀀스들을 나타낸다.
도 12 및 도 15 는 본 발명의 제 3 구동 방법을 예시한다.
도 13, 도 14, 도 16 및 도 17 은 본 발명의 제 3 구동 방법을 이용하는 구동 시퀀스들을 나타낸다.
도 18 및 도 21 은 본 발명의 제 4 구동 방법을 예시한다.
도 19, 도 20, 도 22 및 도 23 은 본 발명의 제 4 구동 방법을 이용하는 구동 시퀀스들을 나타낸다.
도 24 및 도 27 은 본 발명의 제 5 구동 방법을 예시한다.
도 25, 도 26, 도 28 및 도 29 는 본 발명의 제 5 구동 방법을 이용하는 구동 시퀀스들을 나타낸다.

본 발명에 관련된 전기영동 유체는 반대로 대전된 입자들의 2개의 쌍들을 포함한다. 제 1 쌍은 제 1 유형의 양 입자들 및 제 1 유형의 음 입자들로 이루어지며, 제 2 쌍은 제 2 유형의 양 입자들 및 제 2 유형의 음 입자들로 이루어진다.

반대로 대전된 입자들의 2개의 쌍들에서, 하나의 쌍은 다른 쌍보다 더 강한 전하를 지닌다. 따라서, 4개의 유형들의 입자들은 또한 높은 양 입자들, 높은 음 입자들, 낮은 양 입자들 및 낮은 음 입자들로서 지칭될 수도 있다.

도 1 에 나타낸 예와 같이, 흑색 입자들 (K) 및 황색 입자들 (Y) 은 반대로 대전된 입자들의 제 1 쌍이며, 이 쌍에서, 흑색 입자들은 높은 양 입자들이고 황색 입자들은 높은 음 입자들이다. 적색 입자들 (R) 및 백색 입자들 (W) 은 반대로 대전된 입자들의 제 2 쌍이며, 이 쌍에서, 적색 입자들은 낮은 양 입자들이고 백색 입자들은 낮은 음 입자들이다.

나타내지 않은 다른 예에서, 흑색 입자들은 높은 양 입자들일 수도 있으며; 황색 입자들은 낮은 양 입자들일 수도 있으며; 백색 입자들은 낮은 음 입자들일 수도 있으며 적색 입자들은 높은 음 입자들일 수도 있다.

게다가, 4개의 유형들의 입자들의 칼라 상태들은 의도적으로 혼합될 수도 있다. 예를 들어, 황색 안료가 본질적으로 종종 녹색을 띤 색조를 가지기 때문에 그리고 더 나은 황색 칼라 상태가 요망되면, 황색 입자들 및 적색 입자들이 사용될 수도 있으며, 여기서 양쪽의 유형들의 입자들은 동일한 전하 극성을 지니며 황색 입자들은 적색 입자들보다 더 높게 대전된다. 그 결과, 황색 상태에서, 녹황색 입자들과 혼합되는 적은 양 적색 입자들이 존재하여, 황색 상태로 하여금 더 나은 색순도를 갖게 할 것이다.

본 발명의 범위는 4개의 유형들의 입자들이 시각적으로 구별가능한 칼라들을 가지는 한 임의의 칼라들의 입자들을 넓게 포괄하는 것으로 해석된다.

백색 입자들을 위해, 그들은 TiO₂, ZrO₂, ZnO, Al₂O₃, Sb₂O₃, BaSO₄, PbSO₄ 또는 기타 등등과 같은 무기 안료로부터 형성될 수도 있다.

흑색 입자들을 위해, 그들은 CI 안료 흑색 26 또는 28 또는 기타 등등 (예컨대, 망간 페라이트 흑색 스피넬 또는 아크롬산구리 흑색 스피넬) 또는 카본 블랙으로부터 형성될 수도 있다.

비-백색 및 비-흑색 칼라들의 입자들은 적색, 녹색, 청색, 마젠타, 시안 또는 황색과 같은, 칼라와는 독립적이다. 칼라 입자들을 위한 안료들은 CI 안료 PR254, PR122, PR149, PG36, PG58, PG7, PB28, PB15:3, PY83, PY138, PY150, PY155 또는 PY20 을 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 그들은 칼라 인덱스 핸드북들, "New Pigment Application Technology" (1988년, CMC Publishing Co., Ltd) 및 "Printing Ink Technology" (1984년, CMC Publishing Co., Ltd) 에 기술된 일반적으로 사용되는 유기 안료들이다. 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, 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 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 디아릴라이드 옐로우 또는 디아릴라이드 AAOT 옐로우를 포함한다.

칼라 입자들은 또한 적색, 녹색, 청색 및 황색과 같은, 무기 안료들일 수도 있다. 예들은 CI 안료 청색 28, CI 안료 녹색 50 및 CI 안료 황색 227 을 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다.

그 칼라들에 추가하여, 4개의 유형들의 입자들은 광학적 투과, 반사율, 루미네슨스와 같은 다른 구별되는 광학적 특성들 또는, 머신 판독용으로 의도된 디스플레이들의 경우에는, 가시 범위 밖의 전자기 파장들의 반사율에서의 변화의 의미에서 의사-칼라를 가질 수도 있다.

본 발명의 디스플레이 유체를 이용하는 디스플레이 층은 2개의 표면들, 즉, 시인 측 상의 제 1 표면 (13) 및 제 1 표면 (13) 의 반대 측 상의 제 2 표면 (14) 을 갖는다. 디스플레이 유체는 2개의 표면들 사이에 샌드위치된다. 제 1 표면 (13) 의 측면 상에는, 디스플레이 층의 전체 상부에 걸쳐서 퍼져있는, 투명한 전극 층 (예컨대, ITO) 인 공통 전극 (11) 이 존재한다. 제 2 표면 (14) 의 측면 상에는, 복수의 픽셀 전극들 (12a) 을 포함하는 전극 층 (12) 이 존재한다.

픽셀 전극들은 미국 특허 제 7,046,228호에 설명되어 있으며, 그 내용이 본원에 참조에 의해 전체적으로 원용된다. 박막 트랜지스터 (TFT) 백플레인 (backplane) 에 의한 능동 매트릭스 구동이 픽셀 전극들의 층에 대해 설명되지만, 본 발명의 범위는 전극들이 원하는 기능들을 제공하는 한 다른 유형들의 전극 어드레싱 (addressing) 을 포괄한다는 점에 유의한다.

도 1 에서의 2개의 점선 수직 라인들 사이의 각각의 공간은 픽셀을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 각각의 픽셀은 대응하는 픽셀 전극을 갖는다. 전기장이 공통 전극에 인가된 전압과 대응하는 픽셀 전극에 인가된 전압 사이의 퍼텐셜 차이 만큼 픽셀에 대해 생성된다.

4가지 유형들의 입자들이 분산되는 용매는 투명하고 무색이다. 용매는 바람직하게는, 저 점도 및 약 2 내지 약 30, 높은 입자 이동도를 위해서는 바람직하게는 약 2 내지 약 15 의 범위인 유전 상수를 갖는다. 적합한 유전 용매의 예들은, 하이드로카본들, 예컨대 이소파르; 데카하이드로나프탈렌 (DECALIN); 5-에틸리덴-2-노보넨; 지방유들; 파라핀유; 실리콘 유체들; 방향족 하이드로카본들, 예컨대 톨루엔, 크실렌, 페닐크실릴에탄, 도데실벤젠 또는 알킬나프탈렌; 할로겐화된 용매들, 예컨대, 퍼플루오로데칼린, 퍼플루오로톨루엔, 퍼플루오로크실렌, 디클로로벤조트리플루오라이드, 3,4,5-트리클로로벤조트리플루라이드, 클로로펜타플루오로-벤젠, 디클로로노난 또는 펜타클로로벤젠; 및 퍼플루오르화된 (fluorinated) 용매들, 예컨대 미네소타주, 세인트 폴, 3M Company 의 FC-43, FC-70 또는 FC-5060, 오레곤주, 포틀랜드, TCI America 의 폴리(퍼플루오로프로필렌 산화물) 과 같은 저 분자량 할로겐 함유 폴리머들, 뉴저지주, 리버 에지, Halocarbon Product Corp. 의 할로카본 오일들과 같은 폴리(클로로트리플루오로-에틸렌), Ausimont 의 Galden 또는 델라웨어주, DuPont 의 Krytox 오일들 및 그리스 K-Fluid 시리즈와 같은 퍼플루오로폴리알킬에테르, Dow-corning 의 폴리디메틸실록산 계 실리콘 오일 (DC-200) 을 포함한다.

일 실시형태에서, "낮은 전하" 입자들이 지니는 전하는 "높은 전하" 입자들이 지니는 전하의 약 50% 미만, 바람직하게는 약 5% 내지 약 30% 일 수도 있다. 다른 실시형태에서, "낮은 전하" 입자들은 "높은 전하" 입자들이 지니는 전하의 약 75% 미만, 또는 약 15% 내지 약 55% 일 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 나타낸 바와 같은 전하 레벨들의 비교가 동일한 전하 극성을 가지는 2개의 유형들의 입자들에 적용된다.

전하 강도는 zeta 퍼텐셜에 관하여 측정될 수도 있다. 일 실시형태에서, zeta 퍼텐셜은 CSPU-100 신호 프로세싱 유닛, ESA EN# Attn 흐름 방식 셀 (flow through cell) (K:127) 을 가지는 Colloidal Dynamics AcoustoSizer ΙΙM 에 의해 결정된다. 모두 테스팅 온도 (25°C) 에서의, 샘플에 사용된 용매의 밀도, 용매의 유전 상수, 용매에서의 소리의 속도, 용매의 점도와 같은, 기구 상수들은 테스트전에 입력된다. 안료 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 제어 에이전트 대 입자들의 중량 비로 함유한다. 희석된 샘플의 질량이 결정되며 샘플이 그후 zeta 퍼텐셜의 결정을 위해 흐름 방식 셀에 로드된다.

"높은 양" 입자들 및 "높은 음" 입자들의 진폭 (amplitude) 들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 이와 유사하게, "낮은 양의" 입자들 및 "낮은 음의" 입자들의 진폭들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있다.

또한, 동일한 유체에서, 높은-낮은 전하 입자들의 2개의 쌍들은 상이한 레벨들의 전하 차이들을 가질 수도 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 하나의 쌍에서, 낮은 양 대전된 입자들은 높은 양 대전된 입자들의 전하 강도의 30% 인 전하 강도를 가질 수도 있으며, 다른 쌍에서, 낮은 음 대전된 입자들은 높은 음 대전된 입자들의 전하 강도의 50% 인 전하 강도를 가질 수도 있다.

다음은 이러한 디스플레이 유체를 이용하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 실시예이다.

실시예

이 실시예는 도 2 에 설명된다. 높은 양 입자들은 흑색 칼라 (K) 이고; 높은 음 입자들은 황색 칼라 (Y) 이고; 낮은 양 입자들은 적색 칼라 (R) 이고; 그리고 낮은 음 입자들은 백색 칼라 (W) 이다.

도 2(a) 에서, 높은 음 전압 퍼텐셜 차이 (예컨대, -15V) 가 충분한 길이의 시간 기간 동안 픽셀에 인가될 때, 전기장이 발생되어 황색 입자들 (Y) 이 공통 전극 (21) 측으로 밀려지고 그리고 흑색 입자들 (K) 이 픽셀 전극 (22a) 측으로 끌어당겨진다. 적색 (R) 및 백색 (W) 입자들은, 그들이 더 약한 전하들을 지니기 때문에, 더 높게 대전된 흑색 및 황색 입자들보다 더 느리게 이동하고, 그 결과, 그들은 픽셀의 중간에, 적색 입자들 위에 백색 입자들이 있는 상태로 머무른다. 이 경우, 황색 칼라가 시인 측에서 보여진다.

도 2(b) 에서, 높은 양 전압 퍼텐셜 차이 (예컨대, +15V) 가 충분한 길이의 시간 기간 동안 픽셀에 인가될 때, 입자 분포가 도 2(a) 에 나타낸 입자 분포의 반대가 되게 하는 반대 극성의 전기장이 발생되고, 그 결과, 흑색 칼라가 시인 측에서 보여진다.

도 2(c) 에서, 낮은 양 전압 퍼텐셜 차이 (예컨대, +3V) 가 (즉, 황색 상태로부터 구동된) 도 2(a) 의 픽셀에 충분한 길이의 시간 기간 동안 인가될 때, 전기장이 발생되어 픽셀 전극 (22a) 을 향해 황색 입자들 (Y) 을 이동시키지만 공통 전극 (21) 을 향해 흑색 입자들 (K) 을 이동시킨다. 그러나, 그들이 픽셀의 중간에서 만날 때, 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장이 그들 사이의 강한 인력을 극복하기에 충분히 강하지 않기 때문에, 그들은 현저하게 느려지며, 거기에 남게된다. 한편, 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장은, 더 약하게 대전된 백색 및 적색 입자들을 분리시켜, 낮은 양 적색 입자들 (R) 을 공통 전극 (21) 측 (즉, 시인 측) 으로 줄곧 이동시키고 낮은 음 백색 입자들 (W) 을 픽셀 전극 (22a) 측으로 이동시키기에 충분하다. 그 결과, 적색 칼라가 보여진다. 또한, 이 도면에서, 더 약하게 대전된 입자들 (예컨대, R) 과 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들 (예컨대, Y) 사이에 또한 인력들이 존재한다는 점에 유의한다. 그러나, 이들 인력들은 2개의 유형들의 더 강하게 대전된 입자들 (K 및 Y) 사이의 인력 만큼 강하지 않으며, 따라서, 그들은 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장에 의해 극복될 수 있다. 다시 말해서, 더 약하게 대전된 입자들 및 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들이 분리될 수 있다.

도 2(d) 에서, 낮은 음 전압 퍼텐셜 차이 (예컨대, -3V) 가 충분한 길이의 시간 기간 동안 도 2(b) 의 픽셀에 인가될 (즉, 흑색 상태로부터 구동될) 때, 흑색 입자들 (K) 을 픽셀 전극 (22a) 을 향하여 이동시키는 반면 황색 입자들 (Y) 을 공통 전극 (21) 을 향하여 이동시키도록 하는 전기장이 발생된다. 흑색 및 황색 입자들이 픽셀의 중간에서 만날 때, 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장이 그들 사이의 강한 인력을 극복하기에 충분하지 않기 때문에, 그들은 현저하게 느려지며, 거기에 남게된다. 동시에, 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장은, 백색 및 적색 입자들을 분리시켜, 낮은 음 백색 입자들 (W) 을 공통 전극 측 (즉, 시인 측) 으로 줄곧 이동시키고 낮은 양 적색 입자들 (R) 을 픽셀 전극 측으로 이동시키기에 충분하다. 그 결과, 백색 칼라가 보여진다. 또한, 이 도면에서, 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들 (예컨대, K) 과 더 약하게 대전된 입자들 (예컨대, W) 사이에 인력들이 또한 존재한다는 점에 유의한다. 그러나, 이들 인력들은 2개의 유형들의 더 강하게 대전된 입자들 (K 및 Y) 사이의 인력 만큼 강하지 않으며, 따라서, 그들은 낮은 구동 전압에 의해 발생된 전기장에 의해 극복될 수 있다. 다시 말해서, 더 약하게 대전된 입자들 및 반대 극성의 더 강하게 대전된 입자들이 분리될 수 있다.

이 실시예에서는, 흑색 입자들 (K) 이 높은 양 전하를 지니고 황색 입자들 (Y) 이 높은 음 전하를 지니고 적색 (R) 입자들이 낮은 양 전하를 지니고 백색 입자들 (W) 이 낮은 음 전하를 지닌다고 설명되지만, 실제로, 입자들은 높은 양 전하, 또는 높은 음 전하를 지니거나, 또는 낮은 양 전하 또는 낮은 음 전하는 임의의 칼라들일 수도 있다. 이들 변형예들의 모두는 본 출원의 범위 이내에 있도록 의도된다.

또한, 도 2(c) 및 도 2(d) 에서의 칼라 상태들에 도달하기 위해 인가된 더 낮은 전압 퍼텐셜 차이가 높은 양 입자들의 칼라 상태로부터 높은 음 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 반대의 경우도 마찬가지로, 픽셀을 구동하는데 요구되는 풀 구동 전압 퍼텐셜 차이의 약 5% 내지 약 50% 일 수도 있다는 점에 유의한다.

위에서 설명한 바와 같은 전기영동 유체가 디스플레이 셀들에 충진된다. 디스플레이 셀들은 미국 특허 번호 제 6,930,818호에서 설명된 바와 같은 컵-형 마이크로셀들일 수도 있으며, 그 내용이 본원에 참조에 의해 전체적으로 원용된다. 디스플레이 셀들은 또한 그들의 형태들 또는 사이즈들에 관계없이, 마이크로캡슐들, 마이크로채널들 또는 등가물들과 같은, 다른 유형들의 마이크로-컨테이너들일 수도 있다. 이들 모두는 본 출원의 범위 이내이다.

칼라 휘도 및 색순도 양자 모두를 보장하기 위해서, 쉐이킹 파형 (shaking waveform) 이, 하나의 칼라 상태로부터 다른 칼라 상태를 향해 구동하기 전에, 사용될 수도 있다. 쉐이킹 파형은 많은 사이클들 동안 반대 구동 펄스들의 쌍을 반복하는 것으로 이루어진다. 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 시간은 2000 msec 일 것이다 (도 3 참조).

실제는, 적어도 10 번의 반복들 (즉, 양 및 음 펄스들의 10개의 쌍들) 이 존재할 수도 있다.

쉐이킹 파형은 구동 전압이 인가되기 전에 광학적 상태 (흑색, 백색, 적색 또는 황색) 에 관계없이 인가될 수도 있다. 쉐이킹 파형이 인가된 후, 광학적 상태는 순 백색, 순 흑색, 순 황색 또는 순 적색이 아닐 것이다. 대신, 칼라 상태는 4개의 유형들의 안료 입자들의 혼합물로부터 유래할 것이다.

쉐이킹 파형에서의 구동 펄스의 각각은 예에서, 풀 (full) 흑색 상태로부터 풀 황색 상태로, 또는 반대의 경우도 마찬가지로, 요구되는 구동 시간의 50% 를 초과하지 않는 (또는, 30%, 10% 또는 5% 를 초과하지 않는) 동안 인가된다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스를 풀 흑색 상태로부터 풀 황색 상태로, 또는 반대의 경우도 마찬가지로, 구동하는데 300 msec 가 소요되면, 쉐이킹 파형은 150 msec 이하 동안 각각 인가되는 양 및 음 펄스들로 이루어질 수도 있다. 실제는, 펄스들은 더 짧은 것이 바람직하다.

설명된 바와 같은 쉐이킹 파형이 본 발명의 구동 방법들에서 이용될 수도 있다.

본 출원 전반에 걸친 도면들의 모두에서, 쉐이킹 파형이 단축된다 (즉, 펄스들의 개수가 실제 개수보다 더 적다) 는 점에 유의한다.

게다가, 본 출원의 상황에서, 높은 구동 전압 (V_H1 또는 V_H2) 은 픽셀을 높은 양 입자들의 칼라 상태로부터 높은 음 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 반대의 경우도 마찬가지로, 구동하기에 충분한 구동 전압으로서 정의된다 (도 2(a) 및 도 2(b) 참조). 설명된 바와 같은 이 시나리오에서, 낮은 구동 전압 (V_L1 또는 V_L2) 은 픽셀을 더 높게 대전된 입자들의 칼라 상태로부터 더 약하게 대전된 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하기에 충분할 수도 있는 구동 전압으로서 정의된다 (도 2c 및 도 2d 참조).

일반적으로, V_L (예컨대, V_L1 또는 V_L2) 의 진폭은 V_H (예컨대, V_H1 또는 V_H2) 의 진폭의 50% 미만, 또는 바람직하게는 40% 미만이다.

제 1 구동 방법:

부분 A:

도 4 는 픽셀을 황색 칼라 상태 (높은 음) 로부터 적색 칼라 상태 (낮은 양) 로 구동하기 위한 구동 방법을 예시한다. 이 방법에서, 높은 음 구동 전압 (V_H2, 예컨대, -15V) 이 쉐이킹 파형 이후 픽셀을 황색 상태를 향해 구동하기 위해, t2 의 기간 동안 인가된다. 황색 상태로부터, 픽셀은 t3 의 기간 동안 낮은 양 전압 (V_L1, 예컨대, +5V) 을 인가함으로써 적색 상태를 향해 구동될 수도 있다 (즉, 픽셀을 도 2(a) 로부터 도 2(c) 로 구동한다). 구동 기간 (t2) 는 V_H2 가 인가될 때 픽셀을 황색 상태를 향해 구동하기에 충분한 시간 기간이고, 구동 기간 (t3) 는 V_L1 이 인가될 때 픽셀을 적색 상태로부터 황색 상태를 향해 구동하기에 충분한 시간 기간이다. 구동 전압은 바람직하게는, DC 밸런스를 보장하기 위해 쉐이킹 파형 이전에 t1 의 기간 동안 인가된다. 용어 "DC 밸런스" 는, 본 출원 전반에 걸쳐서, 픽셀에 인가된 구동 전압들이 어떤 시간 기간 (예컨대, 전체 파형의 기간) 에 걸쳐서 적분될 때 실질적으로 제로임을 의미하도록 의도된다.

부분 B:

*도 5 는 픽셀을 흑색 칼라 상태 (높은 양) 로부터 백색 칼라 상태 (낮은 음) 로 구동하기 위한 구동 방법을 예시한다. 이 방법에서, 높은 양 구동 전압 (V_H1, 예컨대, +15V) 이 쉐이킹 파형 이후 픽셀을 흑색 상태를 향해 구동하기 위해, t5 의 기간 동안 인가된다. 흑색 상태로부터, 픽셀은 t6 의 기간 동안 낮은 음 전압 (V_L2, 예컨대, -5V) 을 인가함으로써 백색 상태를 향해 구동될 수도 있다 (즉, 픽셀을 도 2(b) 로부터 도 2(d) 로 구동한다). 구동 기간 (t5) 는 V_H1 이 인가될 때 픽셀을 흑색 상태를 향해 구동하기에 충분한 시간 기간이고, 구동 기간 (t6) 은 V_L2 가 인가될 때 픽셀을 흑색 상태로부터 백색 상태를 향해 구동하기에 충분한 시간 기간이다. 구동 전압은 바람직하게는, DC 밸런스를 보장하기 위해 쉐이킹 파형 이전에 t4 의 기간 동안 인가된다.

도 4 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 5 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

제 1 구동 방법은 다음과 같이 요약될 수도 있다:

전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,

시인 측 상의 제 1 표면; 비-시인 측 상의 제 2 표면; 및 전기영동 유체를 포함하고, 상기 유체는 공통 전극과 픽셀 전극들의 층 사이에 샌드위치되며 그리고 제 1 유형의 입자들, 제 2 유형의 입자들, 제 3 유형의 입자들 및 제 4 유형의 입자들을 포함하고, 상기 입자들 모두는 용매 또는 용매 혼합물에 분산되고,

상기 방법은,

(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 2 구동 전압은 시인 측에서, 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 픽셀을 구동하기 위해서, 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성 및 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.

제 2 구동 방법:

부분 A:

본 발명의 제 2 구동 방법이 도 6 에 예시된다. 이것은 도 4 에서의 t3 의 구동 기간을 대체하는데 이용되는 구동 파형에 관련된다.

초기 단계에서, 높은 음 구동 전압 (V_H2, 예컨대, -15V) 이 t7 의 기간 동안 인가되어 황색 입자들을 시인 측으로 밀어내고, 그후 양 구동 전압 (+V') 이 t8 의 기간 동안 인가되어, 황색 입자들을 아래로 밀어내고 적색 입자들을 시인 측으로 밀어낸다.

+V' 의 진폭은 V_H (예컨대, V_H1 또는 V_H2) 의 진폭보다 작다. 일 실시형태에서, +V' 의 진폭은 V_H (예컨대, V_H1 또는 V_H2) 의 진폭의 50% 미만이다.

일 실시형태에서, t8 은 t7 보다 크다. 일 실시형태에서, t7 은 20-400 msec 의 범위일 수도 있으며, t8 은 ≥ 200 msec 일 수도 있다.

도 6 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 강렬해진다.

언급한 바와 같이, 도 6 에 나타낸 바와 같은 구동 파형이 도 4 에서의 t3 의 구동 기간을 대체하기 위해 이용될 수도 있다 (도 7 참조). 다시 말해서, 구동 시퀀스는 쉐이킹 파형, 다음으로 t2 의 기간 동안 황색 상태를 향해 구동하고 그후 도 6 의 파형을 인가하는 것이 뒤따를 수도 있다.

다른 실시형태에서, t2 의 기간 동안 황색 상태로 구동하는 단계가 삭제될 수도 있으며, 이 경우, 도 6 의 파형을 인가하기 전에 쉐이킹 파형이 인가된다 (도 8 참조).

*일 실시형태에서, 도 7 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 8 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

부분 B:

도 9 는 도 5 에서의 t6 의 구동 기간을 대체하기 위해 이용되는 구동 파형을 예시한다.

초기 단계에서, 높은 양 구동 전압 (V_H1, 예컨대, +15V) 이 t9 의 기간 동안 인가되어 흑색 입자들을 시인 측으로 밀어내고, 뒤이어서 음 구동 전압 (-V') 을 t10 의 기간 동안 인가함으로써, 흑색 입자들을 아래로 끌어당기고 백색 입자들을 시인 측으로 밀어낸다.

-V' 의 진폭은 V_H (예컨대, V_H1 또는 V_H2) 의 진폭보다 작다. 일 실시형태에서, -V' 의 진폭은 V_H (예컨대, V_H1 또는 V_H2) 의 진폭의 50% 미만이다.

일 실시형태에서, t10 은 t9 보다 크다. 일 실시형태에서, t9 는 20-400 msec 의 범위일 수도 있으며, t10 은 ≥ 200 msec 일 수도 있다.

도 9 의 파형은 적어도 2 사이클들 (N ≥ 2), 바람직하게는, 적어도 4 사이클들, 더 바람직하게는, 적어도 8 사이클들 동안 반복된다. 백색 칼라는 각각의 구동 사이클 이후 더 강렬해진다.

언급한 바와 같이, 도 9 에 나타낸 구동 파형은 도 5 에서의 t6 의 구동 기간을 대체하는데 이용될 수도 있다 (도 10 참조). 다시 말해서, 구동 시퀀스는 쉐이킹 파형, 다음으로 t5 의 기간 동안 흑색 상태를 향해 구동하고 그후 도 9 의 파형을 인가하는 것이 뒤따를 수도 있다.

다른 실시형태에서, t5 의 기간 동안 흑색 상태로 구동하는 단계가 삭제될 수도 있으며, 이 경우, 도 9 의 파형을 인가하기 전에 쉐이킹 파형이 인가된다 (도 11 참조).

일 실시형태에서, 도 10 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 11 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

본 발명의 이 제 2 구동 방법은 다음과 같이 요약될 수도 있다:

전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,

상기 방법은,

(ii) 제 2 시간 기간 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 2 시간 기간은 제 1 시간 기간보다 크고, 시인 측에서, 픽셀을 제 1 유형의 입자들의 칼라 상태로부터 제 4 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 또는 제 2 유형의 입자의 칼라 상태로부터 제 3 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하기 위해, 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성을 가지며 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 상기 제 2 구동 전압을 인가하는 단계; 및

단계 (i) 및 단계 (ii) 를 반복하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.

일 실시형태에서, 제 2 구동 전압의 진폭은 제 1 구동 전압의 진폭의 50% 미만이다. 일 실시형태에서, 단계 (i) 및 단계 (ii) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함한다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 쉐이킹 파형 이후 그러나 단계 (i) 이전에, 픽셀을 제 1 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태로 구동하는 단계를 더 포함한다.

제 3 구동 방법:

부분 A:

본 발명의 제 2 구동 방법이 도 12 에 예시된다. 이것은 도 4 에서의 t3 의 구동 기간을 대체하는데 또한 이용될 수도 있는 도 6 의 구동 파형에 대한 대안과 관련된다.

이 대안적인 파형에서, 추가된 대기 시간 t13 이 존재한다. 대기 시간 동안, 어떤 구동 전압도 인가되지 않는다. 도 12 의 전체 파형이 또한 적어도 2 번 (N ≥ 2), 바람직하게는 적어도 4 번 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다.

도 12 의 파형은 전기영동 디스플레이 디바이스에서, 특히 유전체 층들의 저항이 높을, 예를 들어, 낮은 온도에 있을 때, 유전체 층들에 및/또는 상이한 재료들의 층들 사이의 계면들에 저장된 전하 임밸런스 (imbalance) 를 해제하도록 설계된다.

본 출원의 맥락에서, 용어 "낮은 온도" 는 약 10°C 보다 아래의 온도를 지칭한다.

대기 시간은 아마, 유전체 층들에 저장된 원치않는 전하를 소산하여, 픽셀을 황색 상태를 향해 구동하기 위한 짧은 펄스 (t11) 및 픽셀을 적색 상태를 향해 구동하기 위한 보다 긴 펄스 (t12) 를 좀더 효율적이게 할 수 있다. 그 결과, 이 대안적인 구동 방법은 낮게 대전된 안료 입자들을 더 높게 대전된 안료 입자들로부터 더 잘 분리할 것이다.

시간 기간들 (t11 및 t12) 은, 도 6 에서의 t7 및 t8 과 각각 유사하다. 다시 말해서, t12 는 t11 보다 크다. 대기 시간 (t13) 은 유전체 층들의 저항에 따라, 5-5,000 msec 의 범위일 수 있다.

언급한 바와 같이, 도 12 에 나타낸 구동 파형은 또한 도 4 에서의 t3 의 구동 기간을 대체하기 위해 이용될 수도 있다 (도 13 참조). 다시 말해서, 구동 시퀀스는 쉐이킹 파형, 다음으로 t2 의 기간 동안 황색 상태를 향해 구동하고 그후 도 12 의 파형을 인가하는 것이 뒤따를 수도 있다.

다른 실시형태에서, t2 의 기간 동안 황색 상태로 구동하는 단계가 삭제될 수도 있으며, 이 경우, 도 12 의 파형을 인가하기 전에 쉐이킹 파형이 인가된다 (도 14 참조).

일 실시형태에서, 도 13 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 14 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

부분 B:

도 15 는 도 5 에서의 t6 의 구동 기간을 대체하는데 또한 이용될 수도 있는 도 9 의 구동 파형에 대한 대안을 예시한다.

이 대안적인 파형에서, 추가된 대기 시간 (t16) 이 존재한다. 대기 시간 동안, 어떤 구동 전압도 인가되지 않는다. 도 15 의 전체 파형이 또한 적어도 2 번 (N ≥ 2), 바람직하게는 적어도 4 번 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다.

도 12 의 파형과 유사하게, 도 15 의 파형은 또한 전기영동 디스플레이 디바이스에서, 유전체 층들에 및/또는 상이한 재료들의 층들의 인터페이스들에, 저장된 전하 임밸런스를 해제하도록 설계된다. 위에서 언급한 바처럼, 대기 시간은 아마, 유전체 층들에 저장된 원치않는 전하를 소산하여, 픽셀을 흑색 상태를 향해 구동하기 위한 짧은 펄스 (t14) 및 픽셀을 백색 상태를 향해 구동하기 위한 긴 펄스 (t15) 를 좀더 효율적이게 할 수 있다.

시간 기간들 (t14 및 t15) 는, 도 9 에서의 t9 및 t10 과 각각 유사하다. 다시 말해서, t15 는 t14 보다 크다. 대기 시간 (t16) 은 또한 유전체 층들의 저항에 따라, 5-5,000 msec 의 범위일 수도 있다.

언급한 바와 같이, 도 15 에 나타낸 구동 파형은 또한 도 5 에서의 t6 의 구동 기간을 대체하기 위해 이용될 수도 있다 (도 16 참조). 다시 말해서, 구동 시퀀스는 쉐이킹 파형, 다음으로 t5 의 기간 동안 흑색 상태를 향해 구동하고 그후 도 15 의 파형을 인가하는 것이 뒤따를 수도 있다.

다른 실시형태에서, t5 의 기간 흑색 상태로 구동하는 단계가 삭제될 수도 있으며, 이 경우, 도 15 의 파형을 인가하기 전에 쉐이킹 파형이 인가된다 (도 17 참조).

일 실시형태에서, 도 16 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 17 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

본 발명의 제 3 구동 방법은 따라서 다음과 같이 요약될 수도 있다:

전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,

상기 방법은,

단계들 (i)-(iii) 를 반복하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.

일 실시형태에서, 제 2 구동 전압의 진폭은 제 1 구동 전압의 진폭의 50% 미만이다. 일 실시형태에서, 단계들 (i), (ii) 및 (iii) 은 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함한다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 쉐이킹 파형 이후 그러나 단계 (i) 이전에 제 1 또는 제 2 유형의 입자들의 풀 칼라 상태로의 구동 단계를 더 포함한다.

본 출원에서 인용되는 구동 기간들 중 임의의 구동 기간의 길이들이 온도 의존적일 수도 있다는 점에 유의해야 한다.

제 4 구동 방법:

부분 A:

본 발명의 제 4 구동 방법은 도 18 에 예시된다. 이것은 도 4 에서의 t3 의 구동 기간을 대체하는데 또한 이용될 수도 있는 구동 파형에 관련된다.

초기 단계에서, 높은 음 구동 전압 (V_H2, 예컨대, -15V) 이 픽셀에 t17 의 기간 동안 인가되고, 뒤이어서 t18 의 대기 시간이 뒤따른다. 대기 시간 이후, 양 구동 전압 (예컨대, V_H1 또는 V_H2 의 50% 미만인, +V') 이 픽셀에 t19 의 기간 동안 인가되고, 뒤이어서, t20 의 제 2 대기 시간이 뒤따른다. 도 18 의 파형이 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다. 용어, "대기 시간" 은, 위에서 설명한 바와 같이, 어떤 구동 전압도 인가되지 않는 시간 기간을 지칭한다.

도 18 의 파형에서, 제 1 대기 시간 (t18) 은 매우 짧지만 제 2 대기 시간 (t20) 은 더 길다. t17 의 기간은 또한 t19 의 기간보다 더 짧다. 예를 들어, t17 은 20-200 msec 의 범위일 수도 있으며; t18 은 100 msec 미만일 수도 있으며; t19 는 100-200 msec 의 범위일 수도 있으며; t20 은 1000 msec 미만일 수도 있다.

도 19 는 도 4 와 도 18 의 조합이다. 도 4 에서, 황색 상태는 t2 의 기간 동안 디스플레이된다. 일반적으로, 황색 상태가 이 기간에서 더 좋을 수록, 결국 디스플레이되는 적색 상태가 더 좋아진다.

일 실시형태에서, t2 의 기간 동안 황색 상태로 구동하는 단계는 삭제될 수도 있으며, 이 경우, 쉐이킹 파형이 도 18 의 파형을 인가하기 전에 인가된다 (도 20 참조).

일 실시형태에서, 도 19 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 20 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

부분 B:

도 21 은 도 5 에서의 t6 의 구동 기간을 대체하기 위해 또한 이용될 수도 있는 구동 파형을 예시한다.

초기 단계에서, 높은 양 구동 전압 (V_H1, 예컨대, +15V) 이 t21 의 기간 동안 픽셀에 인가되고, 뒤이어서 t22 의 대기 시간이 뒤따른다. 대기 시간 이후, 음 구동 전압 (예컨대, V_H1 또는 V_H2 의 50% 미만인, -V') 이 t23 의 기간 동안 픽셀에 인가되고, 뒤이어서 t24 의 제 2 대기 시간이 뒤따른다. 도 21 의 파형은 또한 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 짧은 반면, 제 2 대기 시간 (t24) 은 더 길다. t21 의 기간은 또한 t23 의 기간보다 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.

도 22 는 도 5 와 도 21 의 조합이다. 도 5 에서, 흑색 상태는 t5 의 기간 동안 디스플레이된다. 일반적으로, 흑색 상태가 이 기간에서 더 좋을 수록, 결국 디스플레이되는 백색 상태가 더 좋아진다.

일 실시형태에서, t5 의 기간 동안 흑색 상태로 구동하는 단계는 삭제될 수도 있으며, 이 경우, 쉐이킹 파형이 도 21 의 파형을 인가하기 전에 인가된다 (도 23 참조).

일 실시형태에서, 도 22 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 23 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

본 발명의 제 4 구동 방법은 다음과 같이 요약될 수도 있다:

전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,

상기 방법은,

단계들 (i)-(iv) 를 반복하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.

일 실시형태에서, 제 2 구동 전압의 진폭은 제 1 구동 전압의 진폭의 50% 미만이다. 일 실시형태에서, 단계들 (i)-(iv) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 단계 (i) 이전에 쉐이킹 파형을 더 포함한다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 쉐이킹 파형 이후 그러나 단계 (i) 이전에, 픽셀을 제 1 또는 제 2 유형의 입자들의 칼라 상태를 향해 구동하는 단계를 더 포함한다.

이 구동 방법은 낮은 온도에서 특히 효과적일 뿐만 아니라, 그것은 또한 디스플레이 디바이스에 디스플레이 디바이스의 제조 동안 초래되는 구조적 변형들의 더 나은 허용오차를 제공할 수 있다. 따라서, 그의 유용성이 낮은 온도 구동에 한정되지 않는다.

제 5 구동 방법:

부분 A:

이 구동 방법은 황색 상태 (높은 음) 로부터 적색 상태 (낮은 양) 로의 픽셀의 낮은 온도 구동에 특히 적합하다.

도 24 에 나타낸 바와 같이, 낮은 음 구동 전압 (-V') 이 먼저 t25 의 시간 기간 동안 인가되고, 뒤이어서 t26 의 시간 기간 동안 낮은 양 구동 전압 (+V") 이 뒤따른다. 시퀀스가 반복되므로, 또한 2개의 구동 전압들 사이에 t27 의 대기 시간이 존재한다. 이러한 파형은 적어도 2 번 (N' ≥ 2), 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다.

t25 의 시간 기간은 t26 의 시간 기간보다 짧다. t27 의 시간 기간은 0 내지 200 msec 의 범위일 수도 있다.

구동 전압들 (V' 및 V") 의 진폭들은 V_H (예컨대, V_H1 또는 V_H2) 의 진폭의 50% 일 수도 있다. 또한, V' 의 진폭이 V" 의 진폭과 동일하거나 또는 상이할 수도 있다는 점에 유의한다.

또한, 도 24 의 구동 파형이 도 19 및 도 20 의 파형과 함께 인가될 때 가장 효과적임이 발견되었다. 2개의 구동 파형들의 조합들이 도 25 및 도 26 에 각각 도시된다.

일 실시형태에서, 도 25 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 26 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

부분 B:

이 구동 방법은 흑색 상태 (높은 양) 로부터 백색 상태 (낮은 음) 로의 픽셀의 낮은 온도 구동에 특히 적합하다.

도 27 에 나타낸 바와 같이, 낮은 양 구동 전압 (+V') 이 먼저 t28 의 시간 기간 동안 인가되고, 뒤이어서, t29 의 시간 기간 동안 낮은 음 구동 전압 (-V") 이 뒤따른다. 이 시퀀스가 반복되므로, 또한 2개의 구동 전압들 사이에 t30 의 대기 시간이 존재한다. 이러한 파형은 적어도 2 번 (예컨대, N' ≥ 2), 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복될 수도 있다.

t28 의 시간 기간은 t29 의 시간 기간보다 짧다. t30 의 시간 기간은 0 내지 200 msec 의 범위일 수도 있다.

또한, 도 27 의 구동 파형이 도 22 및 도 23 의 파형과 함께 인가될 때 가장 효과적임이 발견되었다. 2개의 구동 파형들의 조합들이 도 28 및 도 29 에 각각 도시된다.

일 실시형태에서, 도 28 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다. 다른 실시형태에서, 도 29 의 전체 파형이 DC 밸런싱된다.

제 5 구동 방법은 다음과 같이 요약될 수 있다:

전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법으로서,

상기 방법은,

(iii) 제 3 시간 기간 동안 동안 픽셀에 제 2 구동 전압을 인가하는 단계로서, 제 3 시간 기간은 제 1 시간 기간보다 크고, 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 극성과는 반대인 극성을 가지며 제 2 구동 전압은 제 1 구동 전압의 진폭보다 낮은 진폭을 갖는, 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;

단계들 (v)-(vii) 를 반복하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 전기영동 디스플레이를 위한 구동 방법.

일 실시형태에서, 제 3 구동 전압 및 제 4 구동 전압 양쪽의 진폭들은 제 1 구동 전압의 진폭의 50% 미만이다.

일 실시형태에서, 단계들 (v)-(vii) 는 적어도 2 번, 바람직하게는 적어도 4 번, 그리고 더 바람직하게는 적어도 8 번 반복된다.

본 발명은 그의 특정의 실시형태들을 참조하여 설명되었지만, 여러 변화들이 이루어질 수도 있으며 균등물들이 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 치환될 수도 있으며, 게다가, 특정의 상황, 재료들, 조성들, 프로세스들, 프로세스 단계 또는 단계들을 본 발명의 목적 및 범위에 적응시키기 위해 많은 변경들이 이루어질 수도 있는 것으로 당업자들은 이해하여야 한다. 모든 이러한 변경들은 여기에 첨부된 청구항들의 범위 이내가 되도록 의도된다.

Claims

디스플레이 층을 구동하는 방법으로서, 상기 디스플레이 층은 제 1 시인 표면 및 상기 제 1 시인 표면으로부터 상기 디스플레이 층의 반대측 상에 제 2 시인 표면을 갖고, 상기 디스플레이 층에는 상기 제 1 시인 표면 및 상기 제 2 시인 표면 사이에 전기장을 적용하는 수단이 제공되고, 상기 디스플레이 층은 유체 및 제 1, 2, 3 및 4 유형의 입자들을 더 포함하고, 상기 제 1, 2, 3 및 4 유형의 입자들은 각각 서로 다른 제 1, 2, 3, 및 4 광학 특성을 가지며, 상기 제 1 및 제 3 유형의 입자들은 하나의 극성의 전하들을 갖고, 상기 제 2 및 제 4 유형의 입자들은 반대 극성의 전하들을 갖고,
상기 방법은:
(i) 높은 크기 및 상기 제 1 유형의 입자들을 구동하는 극성을 갖는 제 1 전기장을 상기 시인 표면에 대해 인가함으로써, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 시인 표면에서 상기 제 1 광학 특성이 디스플레이되도록 하는 단계;
(ii) 높은 크기 및 상기 제 2 유형의 입자들을 구동하는 극성을 갖는 제 2 전기장을 상기 시인 표면에 대해 인가함으로써, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 시인 표면에서 상기 제 2 광학 특성이 디스플레이되도록 하는 단계;
(iii) 상기 제 2 광학 특성이 상기 시인 표면에서 디스플레이될 때, 낮은 크기 및 상기 제 3 유형의 입자들을 구동하는 극성을 갖는 제 3 전기장을 상기 시인 표면에 대해 인가함으로써, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 시인 표면에서 상기 제 3 광학 특성이 디스플레이되도록 하는 단계; 및
(iv) 상기 제 1 광학 특성이 상기 시인 표면에서 디스플레이될 때, 낮은 크기 및 상기 제 4 유형의 입자들을 구동하는 극성을 갖는 제 4 전기장을 상기 시인 표면에 대해 인가함으로써, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 시인 표면에서 상기 제 4 광학 특성이 디스플레이되도록 하는 단계를 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 전기장이 상기 제 1 전기장보다 더 긴 시간 동안 인가되고, 또는 상기 제 4 전기장이 상기 제 2 전기장보다 더 긴 시간 동안 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단계들 (i) 내지 (iv) 의 각각이 반복되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 단계들 (i) 내지 (iv) 의 각각이 적어도 8 회 반복되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 전기장 및 제 4 전기장의 크기는 상기 제 1 전기장 및 제 2 전기장의 크기 보다 50% 이하인, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단계들 (i) 내지 (iv) 의 적어도 하나 이전에 쉐이킹 파형을 인가하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단계들 (iii) 및 (iv) 의 적어도 하나는 상기 제 3 전기장 또는 제 4 전기장을 인가하는 각각의 단계 이전의 시간 기간 동안 전기장을 인가하지 않는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단계 (iii) 는 상기 제 3 유형의 입자들을 상기 제 2 시인 표면으로 구동하는 극성을 갖는 높은 전기장을 먼저 인가하고, 그 후 상기 제 3 전기장을 인가함으로써 실시되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 높은 전기장의 인가와 상기 제 3 전기장의 인가 사이의 기간 동안에 전기장을 인가하지 않는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단계 (iv) 는 상기 제 4 유형의 입자들을 상기 제 2 시인 표면으로 구동하는 극성을 갖는 높은 전기장을 먼저 인가하고, 그 후 상기 제 4 전기장을 인가함으로써 실시되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 1 항에 있어서,
(v) 상기 제 3 광학 특성이 상기 시인 표면에서 디스플레이될 때, 높은 크기및 상기 제 3 유형의 입자들을 상기 제 2 시인 표면으로 구동하는 극성을 갖는 제 5 전기장을 인가함으로써, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 시인 표면에서 상기 제 2 및 제 3 의 광학 특성의 혼합이 디스플레이되도록 하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 5 전기장은 상기 제 3 전기장보다 짧은 기간 동안 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제 5 전기장은 상기 제 3 전기장이 인가되는 기간의 50% 보다 길지 않은 기간 동안 인가되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 3 전기장이 상기 디스플레이 층으로 인가됨으로써 상기 제 3 광학 특성이 상기 시인 표면에서 디스플레이되고, 상기 제 5 전기장에 이은 상기 제 3 전기장의 인가가 적어도 2 회 반복되는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.
제 11 항에 있어서,
(vi) 상기 제 4 광학 특성이 상기 시인 표면에서 디스플레이될 때, 높은 크기 및 상기 제 4 유형의 입자들을 상기 제 2 시인 표면으로 구동하는 극성을 갖는 제 6 전기장을 인가함으로써, 상기 디스플레이 층으로 하여금 상기 시인 표면에서 상기 제 1 및 제 4 광학 특성의 혼합이 디스플레이되도록 하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 층을 구동하는 방법.