TW200815889A - Electrophoretic display devices - Google Patents

Description

200815889 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電泳顯示裝置。 【先前技術】 電泳顯示裝置係雙穩態顯示技術之一個範例，其使用在 一電場内的粒子移動來提供一選擇性光散射或吸收功能。 在一個範例中，白色粒子會懸浮在一吸收性液體中，並

且可使用該電場將該等粒子帶至該裝置的表面。在此位置 中，該等粒子可執行光散射功能，因此該顯示器顯現白 色。離開頂部表面可看見該液體的色彩，如黑色。在另一 範例中，可能有兩種類型之粒子（如黑色帶負電粒子以及 白色帶正電粒子）懸浮在一透明流體中。存在若干不同的 可行組態。 已認識到電泳顯示裝置因其雙穩態性(無需施加任何電 塵便可維持影像）而實現低功率消耗，而且因為不需要背 光或偏光器，戶斤以可以使薄顯示裝置能得以形成。該等顯 示器亦可以採用塑膠材料製成，I亦可以在此類顯示器的 製造中採用低成本的捲帶式處理。 若可以盡可能㈣持低成本’則可使用直接驅動定址方 案。最簡單的顯示裝置組態係片段式反射顯示器，在若干 應用中此類型的顯示器係^夠。—片段式反射電泳顯示器 f有極低的功率消耗、良好的亮心且在操作中亦具雙穩 悲性’因此即使當關閉該顯示器時仍能夠顯示資訊。 然而’使用—矩較址方案來提供改良式性能及多功能 123464.doc 200815889 性。使用被動矩陣定妯6雪 展, 的電冰顯示器通常包括-下部電極 ..及一卩電極層。可將偏壓電壓選擇 性地施加於該等上部 电“擇 與所偏壓之電極相關胸沾 彳工制 相關聯的顯不媒體之部分的狀態。 另一種類型的電泳顯示裝置“ 使用所明的平面内切換”。 匕類型的裝置使用顯示材料 、 A 7T璉擇性杈向移動的粒子。 田口/等粒子朝橫向電極移，

Cy -開口，透過，門 t亥專拉子之間便會顯現 分Μ —底層表面。#該等粒子隨機 子Lr ’；Γ光通往該底層表面的通道，並且可看見粒 玄專粒子可以係彩色的而且該底層表面係黑色或 白色’或者该等粒子可以得里 了以係黑色或白色而且該底層表面係 杉色的。 、，平面内切換的優點係該裝置可調適成用於透射式操作或 +透射半反射式操作。特定言之，該等粒子的移動產生一 條光通路，因此透過該材料可實施反射式與透射式操作。 此舉使用背光而非反射式操作來實現照明。該等平面内電 極可全部提供在—個基板上，或者是兩個基板皆可具有電 主動矩陣定址方案亦用於電泳顯示器，而且當需要具有 同解析度灰階的明亮全色顯示器時，一般需要此等電泳顯 不器。此類裝置係開發用於招牌及看板顯示應用，且作為 電子視窗及環境照明應用中的（像素化）光源。 可以使用彩色濾波器或彩色反射器來實施色彩，而且顯 不像素因此簡單地作為灰階裝置。然而，彩色濾波係以亮 123464.doc 200815889 度為代價。 此問題的解決方式传择用$ 式係使用千面内可控制非散 紅、黃及黑色粒子的雙重堆疊，（例如）如勒扇5/093508 中所说明。此確保最大亮度’因為每—個像素均可以 每一種色彩。然而，此解決方式仍具有缺點，因為其需要 , 王色像素而要四個分離的主動矩陣 薄膜電晶體（TFT)。 * 使用被動矩陣可提供較低成本解決方式，且實際上如以 上說明並（例如）如仍6639580中所顯示，單色被 面内電泳顯示器已為人所知。對於每—個像素而言， 顯示器需要一列電極'一行電極及一共同電極。 在被動矩陣定址方案内，使用具有臨界回應的電泳材料 亦已為^所知。矩陣定址通常包含依次使用行資料線將資 料寫入每一列。定址方案要求，當將資料寫入一列時，行 線上的資料並不使已經寫入先前列的資料惡化。對於主動 矩陣裝置而言’主動矩陣開關提供寫入的像素與行線路之 =要的隔離。已建議將電泳材料之臨界回應用於被動矩陣 定址方案，以實現此獨立的像素資料寫入。該定址方案因 此提供電壓給列及行（及需要情況下的共同電極）以利用電 泳材料之臨界回應。 然而，在將被動矩陣方法擴大至全色實施方案中存在困 難。 一種方法係再次使用四個不同的彩色粒子，且為像素粒 子的控制提供四個行電極、四個列電極以及一共同電極。 123464.doc 200815889 此右干定址導體使得製程及使用大量像素空間變複雜，所 、、此牛對於提供全色被動矩陣定址之問題並非實務解決方 式。 、 【發明内容】 依據本發明’提供一種電泳顯示裝置’《包括由若干列 人订之顯示像素所組成之一陣列， :中母-個像素包括第一及第二列電極與第一及第二行

/、中該第—行電極具有與該第 哕笛一以兩 η 王$的一分 / |電極具有與該第二行電極重疊的—分支， 亥第—订電極具有與該第二列電極重疊的一分 該第二列電極具有與該第一行電極重疊的—八支 重個別粒子貯存器係定位在該四個分支/« 該個別粒子m 初刀支/電極對係用以控制身 、存裔相關聯的粒子之移動。

本發明因此提供一顯示器設計，其可加 矩陣，從而需要 貫轭為一被動 個列電極。此兴〜 的母像素僅二個行電極及二 此舉即唱可觀數目的連接。 與每-個粒子貯存器相關聯的粒子 電壓特性，因士 π — 私動較t具有臨界 二”生因此可以實施被動矩陣定址方 °亥等射存器較佳界定像素觀 夕一击 . X外面的區，並且偾去 之令心部分界定觀看區域。每 像素 域内的第—及第1早—巧 個像素較佳包括觀看區 堆疊。以此方A卜, 及第二粒子室係彼此 Z此万式，母一個室可 有一個不同色彩的粒子， 123464.doc 200815889 因此二個室一起可用以提供全色顯示輸出。 -個粒子室係因此與該等貯存器之 粒子室係與該貯存器之其他二個連接。盘’而且另一 的該等貯存器之-中的粒子較佳具^粒子室相關聯 一粒子室相關聯的該等貯存 粒子，而與同 電粒子。此實現從二個貯存:二―個中的粒子具有帶負 第及第—列電極可用以控制與該等粒 的該等貯存器之粒子的㈣ 《―相關聯 控制與該等粒子室之 —及第二行電極可用以 移動。該等列電極可以在一個平面 ==子: 另7平面上，粒子室則夹在二者之間。在 第一及第二列電極分支 子室之兮另^, 知用s品界值控制與該等粒 于至之忒另一個相關聯的 第-及第二行電極分支可用=:内之粒子的移動，而 室之$ —他4關 知用^界值控制與該等粒子

J 二關聯的該等貯存器内之粒子的移 令η 子極性來獨立控制四個不同粒子。 —因此具有一臨界電塵， 粒子貯存器内的粒子，特定〜4 用4制5亥專 特疋㊁之，控制該等粒子在唁蓉聍 存器内上下橫斷移動，而非 +在㈣貝丁 與頂部之間的橫向平面内粒、7子為之可見像素區域 一 γ^拉子移動。因此使用橫斷移動及 -私界值，並且使用橫向 四種粒子種類的獨立控制。 不使紅界值來獲付 可猎由该貯存器之基底與個別電極分支之 供該臨界值。 日木徒 I23464.doc 200815889 較佳而言’一貯存器與一粒子室之間的粒子之移動實質 上係橫向的，因此提供平面内切換，而該貯存器儲存粒子 移動之橫向平面外面的粒子。此舉防止該貯存器與該室之 間的粒子之擴散。 ^粒:較佳包括吸收粒子，例如四個貯存器之每—個 中的月、凍紅、黃及黑色粒子。 吕亥專像素可以-個列雷 似到冤極及一個行電極定 :r可…™— 使=:::電:::在二個鄰近像素之_，因此 度的輕微損失為代價。 此係以解析 本發明亦提供驅動電泳顯示裝置之方法， 若干列與行之顯示像素所組成之_陣列由 用於四種不同粒子種心 陣列’母-個像素包括 導體與第一及第t子貝丁存益、苐一及第二列 — 及第—仃導體，該方法包括·· 错由將所有粒子種類 像素； /、個別貝丁存态中而重設顯示 使第-種類之粒子朝個別 使第二種類之粒子朝個別貯存心表面移動，且 針對像素實行粒子移動. 之—存取表面移動，依次 /開第-室内的第-及第二種類之位子r 有像素實行該展開，而且心4類之粒子’並行地針對所 面至該像素之-觀看區域的=子從該等貯存器之存取表 巧的輪向移動； J23464.doc 200815889 播1 吏第三種類之粒子朝個別貯存器之-存取表面移動，且 :四種：之粒子朝個別貯存器之—存取表面移動，依次 針對像素貫行粒子移動；以及 展開第二室内的第三及第之 有像素實行該展開，而 2之粒子’並订地針對所 面至該像素之一觀看區域的橫向移動。 子取表 f i. 二方法在二個室内提供四種粒子種類的獨立控 電塵可以施加於列及行導體以完成驅動週期。 … /動粒子録包括施加列騎導體㈣，讀-列及行 ^對之間的臨界電㈣僅對於—選擇像素而超過，料 等像素貯存器之-提供在該列及行導體對之間。僅者= ,值已超過’才控制粒子移動，且此點實現每一個：“ 母一粒子種類的獨立控制。 Μ 重設顯示像素可包括·· 使四種種類之粒子從像素之觀看區域朝其個別貯存器之 一存取表面橫向移動，· σ 使個別貯存器内的第一及第二種類之粒子朝個別貯存器 之一基底表面移動；以及 使個別貯存器内的第三及第四種類之粒子朝個別貯存器 之一基底表面移動。 σ 該方法因此使用觀看區域外之内的橫向移動以及橫斷移 動以儲存粒子或從其個別貯存器釋放粒子。 f實施方式】 在不同圖式中使用相同參考以表示相同層或組件，且不 123464.doc 200815889 重複其說明。 本發明提供用於一電泳顯 » &、、 像京佈局及驅動方沐， δ亥電泳顯示器可加以眘 J刀以只轭為一被動矩陣，且 個粒子的每俊夸-徊> 禮而要配合四 …丁電極及二個列電極。有第-及第- 刺形物母—個電極均具有—分支/ ϋ此界疋四個分離的重疊區， 一獨特列及行對之間。 重且£係在 圖1顯示用於一個像素10的電極佈局。 在一個平面中存在二個列電極仏、 平面中存在二個行電_a、14b 在另一千灯 有一 Φ古八+ 母一個列及行電極均具 有芏直刀支12af、12b丨、14a，、14b，，因 p 主 口此界疋四個重疊 £，母一個列/電極對中且有一 里且 H # ^ ^ ^ , ，、 ®區。一個別粒子貯存 ^糸疋位在该四個分支/電極重疊區之 該個別分！ /雷朽斟在m , 百之間’而且 』刀支/電極對係用以控制與該 聯的粒子之銘叙。a τ卞財存裔相關

G ,移動因此，一獨特列/電極對係與每一個貯 存态相關聯，且此以被動矩陣、 、 立栌制士、廿 式貫現四種粒子種類之獨 工’尤，、使用一臨界電麗回應’此將 加以說明。 「又淬細地 =素界定彼此堆疊的二個粒子室。每一個粒子室均含 此，兮#主 仔裔Τ之一者流體連通。因 邊像素有效地作為二個堆疊式 一結構。 F且式獨立像素，但整合成單 將參考圖2至4詳細地說明一種製造像素的方式。 像素之每一表面界定該等 之者以及該等貯存器之兩 123464.doc -13 - 200815889 者。為產生此佈局，圖2所示的二個相嶋模型20、22 係從一塑膠透明基板之_難印在該基板上，從而在該 基板内產生未連接的二個相同室。 母個核型均具有-主要部分24及較深的側腿％，且因 此界定在由主要部分24界定之主要室以外及以下延伸的橫 向空腔。 兩個模型20、22係相同的且相對於彼此旋轉％度。用以 產生該等室的替代性技術亦可行，諸如研磨㈣末加工、 喷砂、微電放電加工、雷射剝蝕或射出成型。 頂部室20在基板之頂側上係開放的，且視需要地在該等 貯存器之區中的底側上亦係開放的（若該模型已穿通）。 圖3顯示最終的基板形狀3〇。 四個墨水射存器係插入在橫向空腔中的二個室之端部 處，且此係顯示在圖4中，其中墨水貯存器係顯示為術至 偏。墨水貯存器可以由多孔或海綿狀材料組成，該材料 具有充滿顏料粒子的空隙。顏料粒子可以（例如）在頂部上 係青及黃色，而且在底部上係深紅及黑色，並且較佳係非 散射吸收粒子。圖5顯示適當位置處的貯存器4(^至4〇4。 口亥等貯存H之用途係在缺少電場情況下將顏料粒子保持 在内。卩（即抑制擴散），而只有在施加足夠大的電場情況 下，帶電顏料粒子才可以移動且能夠離開貯存器。可藉由 高分子量聚合物之本地聚合而產生多孔材料。此類聚合物 係從（例如）US 2002/0180687瞭解，其用以產生”剪切稀化,， 流變效應，從而呈現對低剪切應力的高黏度及對高剪切應 123464.doc -14- 200815889 力的低黏度（在移動情況下）。 以此方式，抑制擴散，而在電場的影響下移動仍可行 或者’此抑制可藉由下列方式達到：|用呈現内在雙：態 性的粒子，例如藉由可逆凝聚或黏著於表面。 ^ 該等室(即主要室區域及橫向空腔)因此採用透明絕緣油 (例如十二烧或異鏈烧煙溶劑G)加以填充，且採用電極板 圖6顯示頂部及底部電極板6〇、62。在戶斤示的範例中， 頂部電極板6〇具有圖1之行導體圖案14a、14b且底部電極 板62具有圖1之列導體圖案12a、12b。 行電極Ua、14b係與上部室直接接觸且 貯存器-、一較佳而言，該等貯存器之多= 綿狀材料係限於該室之内部且並不與行電極直接接觸。 列電極12a、12b係與底部室接觸’從而與黑及深紅色貯 存器重疊但再次較佳不直接接觸。 行電極之側分支與下部室之黑及深紅色貯存器重疊，而 歹J電極之分支與頂部室之青及黃色貯存器重疊。因此，每 一個列/行重疊區係與-不同墨水貯存器相關聯。 在此較佳範例中，該模型並未穿通，因此該等電極之分 支心’、12b·、14a，、⑷，並非與墨水貯存器直接接觸而係 由基板材料之薄層所分離。已顯示電極與懸浮物之間的一 塗層：以產生電臨界值。基板之薄層因此作為此類塗層， :者夕孔或海綿狀材料之聚合物可以提供此功能。在任一 '下D亥等貝丁存器内的粒子均只有當在對應行與列電極 123464.doc -15- 200815889 之間施加足夠強的電場時才開始移動。 電極之材料可以係非透明導體，且較佳係黑 如黑色鉻）以便觀看者看不見墨水貯存器。 玉屬（例 最後，在接近於具有黑及深紅色墨水貯存器的〜 紅 側上，可以（視需要地）採用一外部反射器雷 * 器。 战寬子紙顯示 圖7顯示完成的顯示裝置。 現在參考圖8及9解釋可以驅動該顯示器所採用 將論述單—像素之驅動。該像素由接觸且有里" 粒子之底部室的2個列電極組成，並且基於、 此專電極表示物及们。有2個行電極接 色 粒子的頂部室，而且基於簡單起見將月^色 C2 〇 号电柽表不為C1及 採用矩形80指示該等室之邊界，如圖衩所 電極的底部層中，室邊界 在承載列 接，而且主P 黑及深紅色貯存器的連 而且月及W色料“與底部室分離。㈣地 載行電極的頂部層中，室 7 在承 違界80包含至青及黃色貯在哭沾 連接，而且黑及深紅色宁存 、、"、 不、巴財存為係與頂部室分離。 下列原理有效·· “等貝τ存益内的粒子只有當電場 移動，此係由(例如)R1 某&界值時才 電麼大甚多不（弟—列電壓比第一行 只務上電位差異為10至20 V)。 • 底部室之可見部分内的私上没， 產生的電P ^ 4子僅經歷由第一及第二列電極 座生的冤％，而且頂部 至之可見部分内的粒子僅經歷由第 123464.doc 200815889 -及第二行電極產生的電場。此原因係、，懸浮物(即油加 粒子加充電劑）之導電率係比基板材料之導電率大甚多， 且因此電場線將卑中在續算官內而又# 八町釆γ隹忑寻至π而不牙透二個室之間的基 板阻障。

此二種效應的組合使以下成為可能：藉由在一列或行電 極對上施加適度電壓而將該等室之可見部分中的粒子控制 在平面内’以及藉由在一列及行電極之適當組合上施加足 夠大的電壓而將粒子儲存在該等貯存器中。 以^方式’像素之可見部分可以採用可控制方式進行驅 ' η深紅、黃及黑色粒子的任何所需組合來填 充’因此任何所需色彩均可產生為具有高亮度。 、 驅動程序由重設階段及寫入階段組成。 在重設階段之前，該像素已得到控制且係在保持狀態 。此保持狀態係顯示在圖8At，且代表重設階段之前的 :立：。在保持狀態中，該像素可具有四種粒子種類的任何 ”且：。如圖8A所示，所有列及行係全部驅動至同一電壓 (幻^2-Cl=C2)。同樣的情況適合於所有其他像素。 A广子器係在圖8及9中標識為B(黑色）M(深紅色）γ(黃 色）及C(青色）。 加於 亦解釋施加於其他電極的電壓。Co代表施 體)於奇數行電極的電壓(即用於所有其他像素的η導 #後代表施加於其他偶數行電極的電壓（即用於所有其 (即用、# C2導體），R〇代表施加於另-奇數列電極的電壓 ;所有其他像素的111導體），以及Re代纟施加於其他 I23464.doc •17- 200815889 偶數列電極的電屡卩 (P用於所有其他像素的R2導體）。 當隨該像素得以疏& .. 1動可以將相同驅動條件施加於其他像 素時，可以看出可使用共用的驅動階段。 重4段將所有粒子驅動至其對應貯存器。此係藉由首 先精由極性來分離兩個室中的粒子而完成，如圖8β所示。 “下列解釋而s ’假定深紅及黃色粒子係帶負電而黑 及青色粒子係帶正電。 若使第一列電極電堡大於第二列電塵（r2<ri)，則第一 :電極將吸引帶負電的深紅色粒子，❿第二列電極將吸引 ▼正電的黑色粒子。若使第二行電極電壓大於第一行電極 電f (CKC2)’則第一行電極將吸引帶正電的青色粒子， 而第二行電極將吸引帶負電的黃色粒子。 此分離階段包含粒子的平面内移動。 為將黑及深紅色粒子儲存在其貯存器中，使第二列電塵 比第-行電壓大甚多’如圖8C所示。在第二㈣與第一 行C1的（分支）之間的黑色貯存器内，將出現—較大電場（超 過臨界值）’其朝頂部層中的第一行電極之分支吸引黑色 粒子。因該等粒子橫斷移動至其貯存器之基底，電極 分支係定位在該基底中。當使第二行之分支電壓比第一列 電壓大甚多時，同樣的情況對深紅色粒子有效。 因此作用於該 力係仍在適當 一行電壓大甚 另一邏輯結果 使第一列電極電壓保持大於第二列電壓， 像素之可見部分中的黑及深紅色粒子的分離 位置。作為一邏輯結果，第二行電壓將比第 多，且因此黃及青色粒子亦將保持分離。 123464.doc 200815889 係，第二行電壓將比 持在黃色貯存器外面 因此，在圖8C中， 第二列電壓大甚多’此將黃色粒子保 。同樣的情況對青色粒子有效。 已朝頂部層收集所有粒子。 接著將青及黃色粒子儲存在其貯存 的1r。此係藉由下列 f式所達到：使第—列電屋比第—行電屡小甚多，而且使 第二列電屢比第二行電壓大甚多。此係在請中顯 第二行電歷維持在第一行電歷以上，從而使 保持分離。 、匕從于 忭馮一邏輯結果 夕 电縻現在比第一列電壓大甚 多。此將趨向於倒轉黑及深紅色粒子的位置。然而，因為 已經將黑及深紅色粒子儲存在其貯存器中，所以其並不自 由地橫向移動’因此列電M差異將無效。另—邏輯結果 係’第一列電壓將比第_；雷厭|甘 ^仃電壓大甚多，此使黑色粒子保 持在其貯存器中且朝向 η & μ β U只層之十面。同樣的情況對深红 色粒子有效。 最後使所有電壓彼此相等（例如全部為零），且所有粒 子種類保持在其貯存器中(因為布朗運動(Bro wnian motion) 在A等貝了存中受到抑制）。該像素之可見部分將保持透 明。此保持狀態係在圖8E中顯示。 圖8因此顯示重設步驟，其使所有粒子能得以保持在其 個別貯存器之基底中。 /、 在寫入階段期間’對於逐個的種類而纟，粒子係從其 (不可見）貯存器朝該像素之可見部分傳輸。 無論何時需要將粒子保持在其貯存器内，均可簡單地跳 123464.doc 19 200815889 過對應步驟；或當需要較少的粒子時’簡單地在較短持續 時間内施加該步驟。結果係，藉由混合適當數量的粒子只 可以產生任何隨意色彩。 圖9A顯示對應於圖8E的保持狀態。

圖9B顯示藉由將第一行電壓設定為比第二列電壓高甚多 色粒子貯存器傳輸該等粒子。此外，將第一列及第 :行電堡選擇為等於第二輸。因此，黑、色粒子將離開 二貝T存器並接收在底部層中的第二列電極上，即在該貯存 裔之存取表面附近。 在此階段’不存在黑色粒子的平面内移動 R1-R2 〇 糟由s品界值可將黑色粒子的偏移限制於選擇的像素 於選擇的像素而言，C1>>R2以超越臨界電a。然而，對 於同-行中的其他像素而言R2係較高，因此對於該等像素 而言Ci>R2。對於同—列中的其他像素而言q係較低，因 此對於該等像素而言C1>R2,，該臨界值係僅在—個 像素中傳遞，其中C1係尤其高而且爾、尤其低 臨界值已超過而且”>”表示臨界值未超過）。 、不 青色粒子亦將經歷其貯存器内的電力、然而此係定向的 以便該電力將青色粒子保持在其貯存器内。此外，在 行電極之間將存在電場’但是此將無效，因為在頂部層之 可見部分中未出現粒子。 圖9C顯示藉由將第 而從深紅色粒子貯存 二行電壓設定為比第一列電壓小甚多 器傳輸該等粒子。黃色粒子亦經歷一 123464.doc -20- 200815889 力但停留在其貯存器内。 再者’藉由臨界值可將澇&么， 、、色粒子的偏移限制於選摆ΛΑ 像素。對於選擇的像素而言， 、、擇的 址 R1>>C2以超越臨界電Μ 0 W而，對於同一行中的其他像 5 R係較低，因此對於 该4像素而言R1>C2。對於回X丨山 金丄古m 问一列中的其他像素而言C2係 較π，因此對於該等像素而 ’、 , 1 C2 ^因此，臨界值得禮 在一個像素中傳遞，其中R “ “僅 糸尤其局而且C2係尤其低。 因此，圖9B及9C顯示所古日a 士 ' , 有射存器粒子朝底部層傳輪。 可以控制移動至底部層的里及、^ & 曰得輸。 彩控制。 丁心数里以k供色 在圖9D之隨後步驟中，在 深紅““ L. 底邛層之可見部分中展開黑及 =紅色粒子。此_由使第二列電㈣度 壓而達到。將第一及第二 弟歹J電 電垄k擇為等於第一列電壓。 4所有射存器内的電場並未超 叉❿d S°°界值，而且僅展開 已在先刖二個步驟中從該等 A — 寻、7存态釋放的黑及深紅色粒 子。§该等粒子已在整個像辛 繼續至圖9E之下-步驟。，、也展開時，驅動階段 圖9E顯示青色粒子從貯存器之基底移動至表面。使第一 打電極電壓比第一列電極 电從1及其他電極）電壓小甚多。因 此，帶正電的青色粒子係從1 /、存态朝弟一行電極牵引。 ”、、及冰紅色粒子將不會受到 干擾因為兩個列電極皆具有 相專電壓。此外，黑色貯存 于裔門冤％將超過臨界值，但是 /、方向情況係其將不會釋放任何黑色粒子。 再者，藉由臨界值可將青声抑 月&粒子的偏移限制於選擇的像 123464.doc 200815889 等像素而言R二的素而言R1係較低，因此對於該 高，因此對；^等像Γ 中的其他像素而言C1係較 -個像MRI>C1。0此，臨界值係僅在 類=τ二中㈣尤其―尤其低。 他電極電塵;大：多rf設定為比第二列㈣(及其 二2^粒子係從其貯存器朝第二行電極釋放。同 内“内的深紅色粒子經歷-力，但停留在貯存器 再者#由g品界值可將黃色粒子的偏移限制於選擇的像 素。對於選擇的像素而言，C2>>R2以超越臨界㈣。然 而’對於同—行中的其他像素而言，Μ係較高，因此對於 該等像素而言C2>R2。料同_列中的其他像素而言，C2 係較低，因此對於該等像素而言c2>R2e目此，臨界值係 僅在一個像素中傳遞’其中C2係尤其高而且R2係尤盆 最後，如圖9G所示，#由將第二行電壓設定為適度地低 於第一行電壓（及其他電壓），在頂部層之可見部分中展開 青色及黃色粒子。當該等粒子已充分地展開時，在圖9Hi 保持狀態中，使所有電壓彼此相等。 以上序列因此使個別像素能得以控制且獨立控制四種粒 子種類。 已說明如何建立並驅動一信號像素。此可藉由簡單地複 123464.doc -22- 200815889 裝車歹J中的所有結構而擴展成多個# # NXM個像素而言，需要2N個行電極及2_ &，對於 證定址每一個單_ 個幻電極。可保 ^ 早像素的完全靈活性。 較佳劃分用於完令後 ,A 像素陣列的寫入階段，以便$ _ - σ。 _的所有像素使其里及深^便该顯不裔 用於所有像素之該二種色 一後接者係 器中的所有像辛接著使盆*、 ’、同展開階段。該顯示 $料接者使其黃及青色資料得 著係用於所有像音夕兮_ # α 具傻接 斤有像素之该-種色彩的單-共同展開階段。 、疋。之’必須依次針對每_個像素而執行寫入階段， 而可以iU于地執行展開階段。此將從圖8及9所示的”盆他 電極”之電壓條件顯而易見。 /、 在以上範例中，每—列像素均具有—專用料體對，而 且每一行像素均具有一專用行導體對。 在一替代性具體實施例中，可以共用鄰近像素之列及行 電極，如圖10所示，該圖顯示2x2個像素之一區域。 此具有下列益處：對於NXM個像素而言，僅需要1^個行 電極及Μ個列電極。此係可以達到的最小值。亦降低平行 延伸列或行之間的短路之風險。 電極共用的結果係解析度的損失。但是並非簡單地為2 之因數’因為對於不同的粒子種類而言，共用的像素係不 同的。共用的列電極Rl、R2及R3以及共用的行電極c 1、 C2及C3係用於4x4像素佈局。中間2x2個像素將共用同一 黃色強度。對於青、深紅及黑色而言，此將係2x2個像素 之不同集，且此在圖11中加以示意性地說明，該圖顯示用 123464.doc -23 - 200815889 於無法針對每一種色彩加 形。採用適當的影像處理，^驅動之像素的色彩之正方 陣列與Μ像素陣列之間，因:視解析度將處在單一像素 行導體的節省。 解析度的損失係少於列及 如Μ上所概述，驅動程序由 成。 重认^奴及寫入，’階段組 對於像素之一陣列而言， ptb lrL 7對所有像素同時執行，，重 …且此將從圖8顯而易見， ：重： 驅動條件係與重㈣像素之驅動條件相同 他像素之 ，寫入”階段以逐列（或逐行）進行。 類關”驟係僅在選擇位置處從貯存器釋放正確的粒子種 ^係精由將適當的電極（四個相關電極當中）設定為與 /、他二個大不相同而完成， 么^ G週田貝丁存杰内產生的電場 έ起過臨界值且具有用於釋放 — 砰孜的有效方向。所有其他列及 仃電極不應超過此臨界值。 舉例而吕’可以假定10 ν的臨界電壓。為將黑色粒子寫 入像素之某一線，應將二個定界線列電極置於_6 v，將所 有其他列電極置於0 V而且將所有其他偶數(深紅色)行置 於-6 V。C1上的驅動電壓係+6 V。 因此，參考圖9Β，1〇 ν臨界值可用於電壓 V、ci=6 V、Re=R〇 = Ce = Co = 0 V 〇 在放置+6 V的該等奇數（黑色）行中，在與選擇線交叉的 像素中寫人黑色粒子⑽為只有在此處才會超過臨界值ι〇ν)。 對於放置0 V的其他奇數（黑色）行而言，將不寫入任何粒 123464.doc -24- 200815889 子。 因此藉由下Μ % %㈣ ^ ^ ^ ^ , v •鄉·將列 R1 口又疋”、、6 V，將奇數（黑色）行設定為+6 V， 要將偶數（深紅色W干^ < 而且按需 邑）仃叹疋為-6 V或〇ν。因此， C1=R1=R2^6 V，C2= ν η /考圖 9C， 12-_6 V、Re=R〇 = Ce==c〇 = 〇 v。 在已清除所有所需H及 π 列置於+6 ν，而所有:、’ 、τ子裔後’藉由將偶數 所有其他電極係處於〇 V，對m 時展開黑及深红色耠孑m L ^ 厅有像素同 衣、，工色粒子。因此，參考圖9D，

Rl-R〇=Cl^c〇^〇V〇 6 因此以類似方式，從目中左$ % ^丨仰 Λ攸射存裔逐列釋放所需青及黃 ^在整個像素中展開該等粒子。 、广 最後可以將所有列及行放置在" 影像而不消耗任何功率。因此，參考圖二= Ri=R2=C1〇Re=R()=ee==e()=()v。 伟持電屋係 :::使高亮度、全色及低功率顯示器能得以形成，且 :;、Γ於電子紙、招牌及看板應用，儘管本發明亦可用 於小頌不器，例如價袼標籤。 熟習技術人士將明白各種修改。 【圖式簡單說明】 現在參考附圖詳細地說 中·· 知月之乾例，在該等附圖 圖1顯示本發明之一像素佈局； 圖2至ό顯示用以製造本發 + U之顯不裝置的步驟； ⑭示本發明之-完成的顯示農置之-個像素； I23464.doc -25 - 200815889 圖8 Α至8 Ε顯示用以重設本發明之裝置的步驟· 圖9 Α至9Η顯示用以驅動本發明之裝置的步驟· 例的一顯示裝置 圖10顯示本發明之一第二具體實施 以及 圖11係用以解釋在圖10之裝置中如h π、，上 衣1甲如何可以控制色彩。 【主要元件符號說明】

ϋ 10 像素 12a 第一列電極/列導體圖案/第 一列導體 12a丨 分支 12b 第二列電極/列導體圖案/第 二列導體 12bf 分支 14a 第二行電極/行導體圖案/第 二行導體 14a， 分支 14b 第一行電極/行導體圖案/第 一行導體 14bf 分支 20 模型 22 模型/第一粒子室 24 主要部分/第二粒子室 26 側腿 30 基板形狀 40a 粒子貯存器 40b 粒子貯存器 40c 粒子貯存器 40d 粒子貯存器 123464.doc -26- 200815889 60 頂部電極板 62 底部電極板 80 矩形/邊界 C1 行電極 C2 行電極 C3 行電極 R1 列電極 R2 列電極 R3 列電極 123464.doc -27 -

Claims (1)

1. 200815889 十、申請專利範圍： 1 ·種電冰顯不裝置，其包括由若干列與行之顯示像素所 組成之一陣列， 斤其中，-個像素包括第—及第二列電極（12a、叫與 弟及弟_行電極（14a、14b)， • #中該第—行電極（⑷）具有與該第-列電極（12a)重 疊的一分支（14b，）， / β第列電極（12a)具有與該第二行電極（14a)重疊的- '分支（12a1)， 。亥第一行電極（14a)具有與該第二列電極（m)重疊的 一分支（14a，），以及 省第一列電極（12b)具有與該第一行電極（1朴）重疊的 一分支（12b，）， 而且其中一個別粒子貯存器（4〇a、4〇b、4〇c、4〇d)係 疋位在4四個分支/電極重疊區之每一者之間，該個別分 ί / 支7電極對係用以控制與該個別粒子貯存器（40a、40b、 40c、4〇d)相關聯的粒子之移動。 士明长項1之裝置，其中與每一個粒子貯存器（4〇a、 b 40c、40d)相關聯的該等粒子之該移動具有臨界電 壓特性。 3·如請求項丨之裝置，其中該等貯存器（4〇a、楊、4〇c、 〇句界疋该像素觀看區域外面的區，而且其中每一個像 素包括该觀看區域内的第一及第二粒子室、24)，該 專弟及弟一粒子室係彼此堆疊。 123464.doc 200815889 4.如凊求項3之裝置，盆中一·4 二心Λ n _子室係與該等貯存器之 一者（4〇a、40b)連接，而且另_個 個拉子至係與該等貯存 杰之另外二者（4〇c、40d)連接。 5. 如請求項4之裝置，其中與一 器（術、働、恢、彻）之—者=相關聯的該等貯存 Γ 且與該同一粒子室相關聯的該等貯存， (術、儀，、偏)之該另存" 負電粒子。 中的忒專拉子具有帶 6. 二請求項4或5之襄置，其中該等第-及第二列電極 (2a、12b)係用以控制與該等粒子 算貯在哭i 之者相關聯的該 4財存'之粒子的該移動，而該等第一及第一… ⑽、Ua)係用以控制與該等粒 ^電極 該等貯存器之粒子的該移動。 者相關聯的 =請求Γ6之裝置’其中該等第—及第二列電極分支 a 2”係用以採用臨界值控制與該等粒子室 4相_的㈣貯存器 U 一芬势-> 丁 ^ 4移動，而該等第 弟一行電極分支（14b，、14a，）#用 與該等粒子室9 ’、 米用臨界值控制 該移動。者相關聯的該等貯存器内的粒子之 8. 如請求項7之裝置，其中該 基底與該個別電極分精由5亥貝7存器之該 9. 刀叉之間的一層所提供。 如^求項3之裝置，其中—貯存器與—粒 粒子之移動實質上係橫向的。 之間的该 1 0 ·如请求項9之获筈 甘 之褒置，其中該貯存器儲存粒子移動之橫向 123464.doc 200815889 平面外面的粒子。 Η·如請求項i之裝置，苴 以如請求_… 子包括吸收粒子。 子包括主、、置’其中與一個貯存器相關聯的該等粒 包括^色粒子⑹’與另—個貯存器相關聯的該等粒子 枯/衣紅色（M)粒子，盥另一初 子包括黃色^^聯的該等粒 汽巴（Y J粒子，而且與另一細 口 私工a 为個封存裔相關聯的該等 粒子包括黑色粒子（B)。 寻 13·如請求項1之裝置，其中一 ▲ 像素係以該二個列電極 a l2b)及該二個行電極（丨仆、14a)定界線。 14:求項1之裝置，其中每-個像素係實質上以該二個 ，電極分支（w)及該：個行電極分支（i4b，、 定界線。 1 5 ·如請求項1之裝置， 16·如請求項15之裝置， 1 7·如請求項1之裝置， 近像素之間共用。 其中該等電極（12、14)係非透明的。 其中該等電極（12、14)係黑色的。 其中每一個列及行電極係在二個鄰 18· 一種驅動一電泳顯示裝置之方法，該裝置包括由若干列 與行之顯轉素所組成之—陣列，每—個像素包括用於 四種不同粒子種類的四個粒子貯存器（4〇a、働、*、 4〇d)、第-及第二列導體（⑵、叫與第—及第二行導 體（14b、Ha)，該方法包括： 精由將所有粒子種類驅動至其個別貯存器㈠以、4叽' 40C、40d)中而重設該等顯示像素； 使該第一種類（B)之粒子朝該個別貯存器之一存取表面 123464.doc 200815889 ==第二種類(Μ)之粒子朝該個別貯存器之-存=㈣動，依次針對像素實行該粒子移動； ^ V. ^ 茨寺弟一及弟二種類（Β、Μ)之 拉子，並行地針對所有像 Μ)之 從兮蓉目…。 i像素只仃该展開’而且提供粒子 攸口哀等貝丁存器之該存 向移動； 、面至该像素之一觀看區域的橫 使4第二種類(c)之粒子朝該個 移動，且使該第四種類⑺之以_ U存取表面 粒子朝該個別貯存器之一存 取表面移動，依次針對 T对像素貫仃該粒子移動；以及 展開一第二室内的該等 寻弟一及第四種類（c、Y)之粒 子’並仃地針對所有像素實 ^ ... 亥展開，而且提供粒子從 移動。 至5亥像素之一觀看區域的橫向 1 9 ·如清求項1 8之方法，甘、社 ^ 八進一步包括將保持電壓施加於該 等列及行導體（12、14)。 ί. 2〇.=求項18或19之方法’其中移動粒子包括施加列及行 ㈣電壓，以便—列與行導體對之間的一臨界電麼係僅 對於一選擇像素而超過，將 肝4等像素貯存器（40a、40b、 40c、4Gd)之-者提供在該列與行導體對之間。 21·如請求項18之方法，其中 τ更σ叉„亥專顯不像素包括： 使該四種種類（Β、Μ、C、Υ)之私工w )之粒子從該像素之該觀 看區域朝其個別貯存器之該存取表面移動； 使該個別貯存器（4〇c、40d)内的該等第二及第二種類 (B、M)之粒子朝該個別貯存器一 、 ^ ^ ^ 暴底表面移動；以及 123464.doc 200815889 22·如請求項21之方法，其進 等列及行導體 使該個別貯存器（4〇a、4〇b)内的該等第三及第四種類 (c、Y)之粒子朝該個別貯存器之一 如譆泱頂Ο Ί >七、、+ ^ ^ ^ ^ ^ 〇 步包括將保持電壓施加於該 123464.doc