TW201701258A - 彩色顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於包含至少5個不同粒子之電泳層及關於用以在每一像素或子像素上顯示至少5個不同顏色，在一些實施例中，6個不同顏色，之驅動方法。

Description

彩色顯示裝置及其驅動方法 [相關申請案之參考資料]
本申請案係有關於台灣專利申請案公開第201539098A及201606411A號，它們的整個內容以及下面所述之所有其它美國專利及公開且共同的申請案，在此以提及方式併入本案說明書。
本發明係有關於彩色顯示裝置，在該等彩色顯示裝置中每一像素可以顯示至少5個(在一些情況下，至少6個)高品質顏色狀態，以及有關於用以驅動這樣的彩色顯示裝置之方法。
為了達成一種彩色顯示器，常常使用彩色濾光片。最常見的方法是將彩色濾光片(color filters)添加在像素化顯示器(pixelated display)之黑白子像素的上方，以顯示紅色、綠色及藍色。當期望紅色時，將綠色及藍色子像素轉變成黑色狀態，以便所唯一顯示的顏色為紅色。當期望藍色時，將綠色及紅色子像素轉變成黑色狀態，以便所唯一顯示的顏色為藍色。當期望綠色時，將紅色及藍色子像素轉變成黑色狀態，以便所唯一顯示 的顏色為綠色。當期望黑色狀態時，將所有3個子像素轉變成黑色狀態。當期望白色狀態時，將3個子像素轉分別變成紅色、緣色及藍色，結果，觀看者看到白色狀態。
反射式顯示器使用這樣的技術之最大缺點在於：因為每一子像素具有期望白色狀態之約1/3的反射率，所以白色狀態係相當暗淡的。為了對此補償，可以加入一可以只顯示黑色及白色狀態之第四子像素，以便以紅色、綠色及藍色色階為代價加倍白色色階(其中每一子像素只有像素之面積的1/4)。可以藉由添加來自白色像素之光來達成較亮顏色，但是這是在犧牲色域(color gamut)下達成的，進而造成顏色非常淡且未飽和。可以藉由減少3個子像素之色彩飽和度，達成相似結果。儘管有這樣的方法，白色色階通常大致小於黑白顯示器之白色色階的一半，此對於像電子書閱讀器(e-reader)或需要良好可讀取黑白亮度及對比的顯示器之顯示裝置使它成為不可接受的選擇。
有鑑於以彩色濾光片為基礎的顯示器的這些缺點，已努力發展可以在每一像素上顯示3個或更多顏色的彩色顯示器。除了上述US 2015/0234250及US 2016/0011484之外，還參見美國專利第8,717,664號、US 2015/0103394、US 2015/0097877、美國專利第9,170,468號、US 2015/0198858、US 2016/0140909及US 2014/0340430。為了方便說明，以下，可以將這樣的顯示器稱為“MCP”顯示器之“多彩色像素”；當希望具體指明多少。
於是，本發明提供一種顯示層，其具有一第一觀看表面及一在該顯示層之相對於該第一表面的側上之第二表面，該顯示層進一步包括一電泳介質，該電泳介質包括一流體以及分散在該流體中之第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子，該等第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子分別具有彼此不同的第一、第二、第三、第四及第五光學特性，該等第一、第三及第四類型的粒子具有某一極性的電荷以及該等第二及第五類型的粒子具有相反極性的電荷，該第一類型的粒子具有比該第三類型的粒子大之zeta電位(zeta potential)或電泳遷移率，該第三類型的粒子具有比該第四類型的粒子大之zeta電位或電泳遷移率，以及該第二類型的粒子具有比該第五類型的粒子大之zeta電位或電泳遷移率。
本發明之顯示層亦可以包括一第六類型的粒子，該第六類型的粒子具有一不同於該等第一、第二、第三、第四及第五光學特性之第六光學特性，該第六類型的粒子帶有相同於該等第二及第五粒子之極性的電荷，但是具有在該等第二及第五類型的粒子之那些zeta電位或電泳遷移率中間的zeta電位或電泳遷移率。
本發明亦提供一種驅動一顯示層之方法，該顯示層具有一第一觀看表面及一在該顯示層之相對於該第一表面的側上之第二表面，該顯示層具有用以在該等第一及第二表面間施加電場之裝置，該顯示層進一步包括一電泳介質，該電泳介質包括一流體以及分散在該流 體中之第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子，該等第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子分別具有彼此不同的第一、第二、第三、第四及第五光學特性，該等第一、第三及第四類型的粒子具有某一極性的電荷以及該等第二及第五類型的粒子具有相反極性的電荷，該方法以任何順序包括：(i)施加一具有高強度及朝該觀看表面驅動該第一類型的粒子之極性的第一電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第一光學特性；(ii)施加一具有高強度及朝該觀看表面驅動該第二類型的粒子之極性的第二電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第二光學特性；(iii)當在該觀看表面上顯示該第二光學特性時，施加一具有低強度及朝該觀看表面驅動該第四類型的粒子之極性的第三電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第四光學特性；(iv)當在該觀看表面上顯示該第一光學特性時，施加一具有低強度及朝該觀看表面驅動該第五類型的粒子之極性的第四電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第五光學特性；以及(v)當在該觀看表面上顯示該第五光學特性時，施加一具有在該等第一及第三電場間之強度及朝該觀看表面驅動該第三類型的粒子之極性的第五電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第三光學特性。
在此方法中，該電泳層可以進一步包括一第六類型的粒子，該第六類型的粒子具有一不同於該等第一、第二、第三、第四及第五光學特性之第六光學特性，該第六類型的粒子帶有相同於該等第二及第五粒子之極性的電荷，以及該方法可以進一步包括：(vi)當在該觀看表面上顯示該第四光學特性時，施加一具有在該等第二及第四電場間之強度及朝該觀看表面驅動該第六類型的粒子之極性的第六電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第六光學特性。
在本發明之5或6粒子方法中，可以藉由先施加一具有用以朝該第二表面驅動該等第四粒子之極性的高電場及之後，施加該第三電極，實施步驟(iii)。可以在該高電場之施加前，施加一擺動波形(shaking waveform)，以及可以在該擺動波形前施加該高電場有一段第二期間。可以重複該高電場之施加及該第三電場之施加至少兩次、至少四次或至少八次。在該第三電場之施加後，可以不施加電場有一段期間。在另一選擇中或此外，可以在該高電場之施加與該第三電場之施加間的一段期間不施加電場。
在本發明之5或6粒子方法中，可以藉由先施加一具有用以朝該第二表面驅動該等第五粒子之極性的高電場及之後，施加該第四電極，實施步驟(iv)。可以在該高電場之施加前，施加一擺動波形，以及可以在該擺動波形前施加該高電場有一段第二期間。可以重複該高電場之施加及該第四電場之施加至少兩次、至少四次 或至少八次。在該第四電場之施加後，可以不施加電場有一段期間。在另一選擇中或另外，可以在該高電場之施加與該第四電場之施加間的一段期間不施加電場。
在本發明之5或6粒子方法中，可以藉由先施加一具有小於該第五電場之強度及朝該第二表面驅動該等第三粒子之極性的低電場及之後，施加該第五電場，實施步驟(v)。可以在該低電場之施加前，施加一具有大於該第五電場之強度，但具有相同於該第五電場之極性的高電場。可以在該高電場前，施加一擺動波形。可以在該擺動波形前施加該高電場有一段第二期間。或者，在本發明之5或6粒子方法中，可以藉由先施加一具有小於該第五電場之強度及朝該第二表面驅動該等第三粒子之極性的低電場及之後，以與複數個期間的零電場交替方式施加多個期間的該第五電場，實施步驟(v)。可以在該低電場之施加前，施加一具有大於該第五電場之強度，但具有相同於該第五電場之極性的高電場。可以在該高電場前，施加一擺動波形。可以在該擺動波形前，施加該高電場有一段第二期間。
在本發明之6粒子方法中，可以藉由先施加一具有小於該第六電場之強度及朝該第二表面驅動該等第六粒子之極性的低電場及之後，施加該第六電場，實施步驟(vi)。可以在該低電場之施加前，施加一具有大於該第六電場之強度，但是具有相同於該第六電場之極性的高電場。可以在該高電場前，施加一擺動波形。可以在該擺動波形前，施加該高電場有一段第二期間。或者， 在本發明之6粒子方法中，可以藉由先施加一具有小於該第六電場之強度及朝該第二表面驅動該等第六粒子之極性的低電場及之後，以與複數個期間的零電場交替方式施加多個期間的該第六電場，實施步驟(vi)。可以在該低電場之施加前，施加一具有大於該第六電場之強度，但是具有相同於該第六電場之極性的高電場。可以在該高電場前，施加一擺動波形。可以在該擺動波形前，施加該高電場有一段第二期間。
11‧‧‧共同電極層
12a‧‧‧像素電極
13‧‧‧第一表面
14‧‧‧第二表面
31‧‧‧共同電極
32a‧‧‧像素電極
第1圖係穿過一包含可以顯示5個不同顏色狀態之5個不同類型的粒子之顯示層的示意剖面圖。
第2圖顯示一可以使用在本發明之驅動方法中的擺動波形。
第3-1圖至第3-5圖係相似於第1圖所述之那些的示意剖面圖，但是描述在本發明之驅動方法的各種步驟期間所實施之粒子位置的變動。
第4圖描述一可以用以促使第1圖所示之顯示層實施第3-2圖所示之轉變來顯示低帶正電粒子之紅色的波形。
第5-7圖、第8-10圖及第11-13圖描述可以用以取代第4圖所示之那個波形的替代波形。
第14圖描述一可以用以促使第1圖所示之顯示層實施第3-3圖所示之轉變來顯示低帶負電粒子之白色的波形。
第15-17圖、第18-20圖及第21-23圖描述可以用以取代第14圖所示之那個波形的替代波形。
第24-27圖描述可以用以促使第1圖所示之顯示層實施第3-4圖或第3-5圖所示之轉變來顯示中正電粒子之藍色的波形。
第28圖係相似於第1圖所述之那個的示意剖面圖，但是穿過一包含可以顯示6個不同顏色狀態之6個不同類型的粒子之顯示層所取得。
第29-1圖至第29-7圖係相似於第3-1圖至第3-5圖所述之那些的示意剖面圖，但是描述在本發明之驅動方法的各種步驟期間所實施之在第28圖的顯示層中的粒子位置之變動。
第30-33圖描述可以用以促使第28圖所述之顯示層實施第29-6圖或第29-7圖所示之轉變來顯示中負電粒子之綠色的波形。
本發明之驅動方法係適用以使用一顯示流體來驅動一電泳顯示器，該顯示流體包括5個(在一些情況下，6個)類型的粒子分散在一流體中，該流體通常是一介電溶劑或溶劑混合物。該等粒子可以稱為第一類型的粒子、第二類型的粒子、第三類型的粒子、第四類型的粒子及第五類型的粒子，以及第六類型的粒子(當存在時)。該等各種類型的粒子具有不同的光學特性。這些光學特性通常是人眼可感知的顏色，但是可以是其它光學特性，例如，光透射率、反射率、亮度，或者在意欲用 於機器讀取之顯示器的情況下，從可視範圍外的電磁波長之反射率的變化之意義上來說，偽色(pseudo-color)。只要多類型的粒子在視覺上係可辨識的，本發明廣泛地包含任何顏色的粒子。做為一個範例，該等粒子可以是白色粒子(W)、黑色粒子(K)、紅色粒子(R)、綠色粒子(G)、藍色粒子(B)、青綠色粒子(C)、洋紅色粒子(M)及黃色粒子(Y)。
此外，該等各種類型的粒子具有不同位準的電荷電位。例如，5個類型的粒子可以是高正電粒子、中正電粒子、低正電粒子、高負電粒子及低負電粒子，或者在另一選擇中，高負電粒子、中負電粒子、低負電粒子、高正電粒子及低正電粒子。當6個類型的粒子存在時，它們可以是高正電粒子、中正電粒子、低正電粒子、高負電粒子、中負電粒子及低負電粒子。在本申請案之上下文中的術語“電荷電位”可以與“zeta電位”或“電泳遷移率”交換使用。可以藉由美國專利申請案公開第2014/0011913號所述之方法改變該等電荷粒子及該等粒子之電荷電位的位準。
在該等“高正電”粒子及該等“高負電”粒子上的電荷、zeta電位或電泳遷移率之大小可以是相同或不同的。同樣地，關於該等“中正電”粒子及該等“中負電”粒子的這些參數之大小可以是相同或不同的，以及關於該等“低正電”粒子及該等“低負電”粒子的這些參數之大小可以是相同或不同的。
如上面所已經描述，可以以zeta電位字眼來測量該等粒子之電荷電位。在一實施例中，由Colloidal Dynamics AcoustoSizer IIM使用CSPU-100信號處理單元、ESA EN# Attn流通槽(flow through cell)(K：127)來測定zeta電位。在測試前，輸入像在測試溫度(25℃)下在樣品中所使用之溶劑的密度、該溶劑之介電常數、在該溶劑中之聲速、該溶劑之黏度的儀器常數。使顏料樣品分散在該溶劑(它通常是一具有少於12個碳原子之碳氫化合物流體)中且稀釋成5-10個重量百分比。該樣品亦包含一電荷控制劑(Solsperse 17000，可從Lubrizol Corporation、Berkshire Hathaway company購得，“Solsperse”是註冊商標)，該電荷控制劑與粒子之重量比為1：10。測定該稀釋樣品之質量及接著，將該樣品載入該流通槽，以便測定zeta電位。用以測量電泳遷移率之方法及裝置對熟悉電泳顯示器之技術的人士來說係眾所皆知的。
通常分散有粒子之介電流體可能是清澈且無色的。為了高粒子遷移率，它較佳地具有在約2至約30(更佳地，在約2至約15)之範圍內的介電常數。合適的介電流體之範例包括碳氫化合物(例如，異烷烴(isoparaffin)、十氫萘(decahydronaphthalene,DECALIN)、5-亞乙基-2降冰片烯-(5-ethylidene-2-norbornene)、脂肪油(fatty oils)、石蠟油(paraffin oil)、矽油(silicon fluids))、芳烴(aromatic hydrocarons)(例如，甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、苯 基二甲苯基乙烷(phenylxylylethane))、十二基苯(dodecylbenzene)或烷基萘(alkylnaphthalene))、鹵化溶劑(halogenated solvents)(例如，全氟萘烷(perfluorodecalin)、八氟甲苯(perfluorotoluene)、二氯三氟甲苯(dichlorobenzotrifluoride)、3,4,5-三氯三氟甲苯(3,4,5-trichlorobenzotrifluoride)、氯代五氟苯(chloropentafluorobenzene)、二氯戊烷(dichlorononane)或五氯苯(pentachlorobenzene))及全氟溶劑(perfluorinated solvents)(例如，來自3M Company,St.Paul MN的FC-43、FC-70或FC-5060))、含低分子量鹵素聚合物(例如，來自TCI America,Portland,Oregon的超聚超氟丙稀氧化物(poly(perfluoropropylene oxide))、聚(三氟氯乙烯)(poly(chlorotrifluoroethylene))(例如，來自Halocarbon Product Corp.,River Edge,NJ的鹵碳油(Halocarbon Oils))、全氟聚鹼革油(perfluoropolyalkylether)(例如，來自Ausimont的Galden或來自DuPont,Delaware的Krytox Oils and Greases K-Fluid Series)、來自Dow-corning之聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane)基聚矽氧(DC-200)。
從該等粒子應該是反射光的而不是透光的意義上來說，該等粒子較佳地是不透明的。熟悉色彩科學者所顯而易見的是，如果該等粒子係透光的，會使在下面本發明之特定實施例的敘述中所出現之一些顏色狀態嚴重失真或無法獲得它們。雖然粒子當然是光散射而不是光反射，但是應該注意要確保沒有太多光通過一層白 色粒子。例如，如果在上述第3-3圖所示的白色狀態中，該層白色粒子允許大量的光通過它及從在它後面的粒子反射，則可能實質上減少該白色狀態之亮度。所使用的粒子可能是沒有聚合物外殼之原始粒子(primary particles)。在另一選擇中，每一粒子可能包括具有聚合物外殼之不溶性核心。該核心可能是有機或無機顏料，以及它可能是單一核心粒子或多個核心粒子之聚集體。該等粒子亦可能是中空粒子。
在白色粒子(W)之情況下，該等原始粒子或核心粒子可能是TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、Sb2O3、BaSO4、PbSO4之類。對於黑色粒子(K)，該等原始粒子或核心粒子可能是Cl pigment black 26及28之類(例如，鐵錳黑(manganese ferrite black spinel)或銅鉻黑(copper chromite black spinel))或碳黑。對於其它帶色粒子(它們是非黑色及非白色)，該等原始粒子或核心粒子可能包括但不侷限於CI pigment PR254、PR122、PR149、PG36、PG58、PG7、PB15：3、PY83、PY138、PY150、PY155或PY20。那些是在顏料索引手冊“New Pigment Application Technology”(CMC Publishing Co.Ltd.1986)及“Printing Ink Technology”(CMC Publishing Co.Ltd.1984)中所述之常用有機顏料。特定範例包括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及Irgazine Red L 3660 HD；Sun Chemical phthalocyanine blue、phthalocyanine green、diarylide yellow或diarylide AAOT yellow。並且，對於其它帶色粒子(非白色及非黑色)，該等原始粒子或核心粒子亦可能是無機顏料，例如，紅色、綠色、藍色及黃色顏料。範例可以包括但不侷限於CI pigment blue 28(PB28)、CI pigment green 50及CI pigment yellow 227。
在該流體中之不同類型的粒子之百分比可能有所不同。例如，一類型的粒子以該電泳流體之體積計可能佔用0.1%至10%，較佳地，0.5%至5%；另一類型的粒子以該流體之體積計可能佔用1%至50%，較佳地，5%至20%；以及剩下的每一類型之粒子以該流體之體積計可能佔用2%至20%，較佳地，4%至10%。
該等各種類型的粒子可能具有不同的粒子大小。例如，較小粒子可能具有約50nm至約800nm之大小。較大粒子可能具有該等較小粒子的約2至約50倍及更佳地，約2至約10倍的大小。
現在將參考所附圖式來詳細描述本發明之較佳實施例，但是僅做說明用。將先描述本發明之5粒子系統，以及然後，將描述需要併入一第六類型的粒子之變型。
如上所述，第1圖係穿過一包含可以顯示5個不同顏色狀態之5個不同類型的粒子之顯示層的示意剖面圖。該顯示層具有一第一觀看表面13(第1圖所述的 上表面)及一在該顯示層之相對於第一表面13的側上之第二表面14。當然，術語“觀看表面”意指使用者可在上面觀看影像之該顯示器的表面。該顯示層包括一電泳介質，該電泳介質包括一流體及分散在該流體中之第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子(分別以被圍在圓圈中的數子1-5來表示)。該等第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子分別具有彼此不同的第一、第二、第三、第四及第五光學特性，該等第一、第三及第四類型的粒子具有某一極性之電荷，以及該等第二及第五類型的粒子具有相反極性的電荷。更具體地，在第1圖所示之系統中，該第一類型的粒子係攜帶高正電荷之黑色粒子(K)及該第二類型的粒子係攜帶高負電荷之黃色粒子(Y)。該第三類型的粒子係攜帶中正電荷之藍色(B)粒子及該第四類型的粒子係帶正電之紅色(R)粒子；但是它們的強度係逐漸小於該等黑色粒子的強度，此表示該等黑色粒子係高正電粒子，該等藍色粒子係中正電粒子及該等紅色粒子係低正電粒子。該第五類型的粒子係攜帶低負電荷的白色(W)粒子。
第1圖所示之顯示層具有用以施加電場橫跨該顯示層之裝置，這些電場施加裝置具有兩個電極層的形式，它們的第一電極層係一延伸橫越該顯示器之整個觀看表面的透光共同電極層11。該電極層11可以由氧化銦錫(ITO)或相似透光導體所形成。另一電極層12係一層不連續像素電極12a，它們界定該顯示器之個別像素，這些像素係以垂直虛線來表示。該等像素電極12a 可以與例如一薄膜電晶體(TFT)背板構成一主動矩陣驅動系統之部分，但是在該等電極提供必要電場橫跨該顯示層之條件下，可以使用其它類型的電極定址。
第2圖係一可以使用在本發明之驅動方法中的擺動波形之電壓對時間曲線圖。該擺動波形可以由重複一對相反驅動脈衝有許多次循環所構成。例如，該擺動波形可以由20毫秒的+15V脈衝及20毫秒的-15V脈衝所構成，此對脈衝重複50次。這樣的擺動波形之總持續時間會是2000毫秒。為了容易敘述，第2圖只描述7對脈衝。實際上，可以有至少10次重複(亦即，10對正負脈衝)。可以施加該擺動波形而無視於在一驅動電壓之施加前的光學狀態。在施加該擺動波形後，該光學狀態將不是清色(pure color)，但是會是該5個類型的顏料粒子的顏色之混合。
施加在該擺動波形中之每一驅動脈衝，不超過從該等高正電粒子之顏色狀態驅動至該等高負電粒子之顏色狀態(反之亦然)所需的驅動時間之50%(或者不超過30%、10%或5%)。例如，如果用了300毫秒，將一顯示裝置從該等高正電粒子之顏色狀態驅動至該等高負電粒子之顏色狀態(反之亦然)，則該擺動波形可以由正負脈衝所構成，每一脈衝之施加不超過150毫秒。實際上，優選的是，該等脈衝係更短的。
如上所述，第1圖所示之顯示層包括第一黑色高正電粒子、第二黃色高負電粒子、第三藍色中正電粒子、第四紅色低正電粒子及第五白色低負電粒子。現 在將參考第3-1至3-5圖來描述可以在該觀看表面上顯示該等各種粒子之顏色的方式。
當施加一高負驅動電壓(VH2，例如，-15V)至該像素電極(3b)(以下，假設該共同電極將維持在0V，所以在此情況下，該共同電極相對於該像素電極係正得多)有一段足夠長期間時，產生一電場，以驅動該等高負電黃色粒子相鄰於該共同電極31及該等高正電黑色粒子相鄰於該像素電極32a。
該等低正電紅色及中正電藍色粒子移動得比該等高正電黑色粒子慢，結果，該等藍色粒子在該等黑色粒子上方，但是在該等紅色粒子下方，因為該等藍色粒子攜帶比該等紅色粒子高的電荷。如3(a)所示，該等黑色粒子最靠近該像素電極。該等低負電白色粒子移動得比該等高負電黃色粒子慢，因此，該等白色粒子係在該等黃色粒子下方且被該等黃色粒子所遮蔽，因而，在該觀看表面上係看不見的。因此，在該觀看表面上顯示黃色。
相反地，當施加一高正驅動電壓(VH1，例如，+15V)至該像素電極(3a)(以便該共同電極相對於該像素電極係負得多)有一段足夠長期間時，產生一電場，以驅動該等高正電黑色粒子相鄰於該共同電極31及該等高負電黃色粒子相鄰於該像素電極32a。結果的粒子分佈(3(b))與所示的3(a)正好相反及在該觀看表面上顯示黑色。
如此所施加的高驅動電壓可以是單脈衝(single pulses)或具有零電壓與驅動電壓之交替期間的脈動波形(pulsing waveforms)之形式。在一脈動波形中所使用之驅動電壓的大小可能相同於或可能不同於在一單脈衝方法中所使用之驅動電壓的大小。可能有例如10-200個循環的脈動。一脈動波形可能造成較好的色彩表現，因為它可以防止該等粒子彼此聚集，該聚集通常造成粒子層之遮蓋能力(hiding power)的減少。
因此，可以將第3-1圖所使用之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度， 該方法包括：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，其中該第一驅動電壓具有相同於該第一類型的粒子之極性及該第一時間足以驅動該像素至該第一類型的粒子之顏色狀態，顯現在該觀看側，或(ii)施加一第二驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第二時間，其中該第二驅動電壓具有相同於該第二類型的粒子之極性及該第二時間足以驅動該像素至該第二類型的粒子之顏色狀態，顯現在該觀看側。
第3-2圖描述在第1圖所示之顯示器的觀看表面上顯示該等低正電(紅色)粒子之方式。其過程從第3-1圖所示且重現在第3-2圖之左側的(黃色)狀態3(a)開始。施加一低正電壓(VL1，例如，+3V)至該像素電極(亦即，使該共同電極相對於該像素電極是稍微負的)有一段足夠長時間，以促使該等高負電黃色粒子朝該像素電極(32a)移動，同時該等高正電黑色及中正電藍色粒子朝該共同電極(31)移動。然而，當如3(c)所示，該等黃色、黑色及藍色粒子在該像素電極與該共同電極之中間處相遇時，它們保持在中間位置，因為該低驅動電壓所產生之電場沒有足夠強來克服在它們之間的吸引力。如所示，該等黃色、黑色及藍色粒子在一混合狀態中停留在該像素電極與該共同電極之中間處。
在此所使用之術語“吸引力”包含靜電交互作用，其線性地相依於粒子電荷電位，以及可以藉由其它力(例如，凡得瓦力、疏水性作用等)來進一步增加該吸引力。
顯然，吸引力亦存在於該等低正電紅色粒子與該等高負電黃色粒子之間且存在於該等低負電白色粒子與該等高正電黑色及中正電藍色粒子之間。然而，這些吸引力不如該等黑色與黃色粒子間及該等藍色與黃色粒子間之吸引力強，因此，可以藉由該低驅動電壓所產生之電場來克服在該等紅色及白色粒子上的弱吸引力，以便可以使相反極性的低帶電粒子與高帶電粒子分離。該低驅動電壓所產生之電場足以使該等低負電白色與低正電紅色粒子分離，藉以移動該等紅色粒子相鄰於該共同電極(31)觀看表面及移動該等白色粒子相鄰於該像素電極(32a)。結果，如3(c)所示，該像素顯示紅色，同時該等白色粒子最靠近該像素電極。
因此，可以將第3-2圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及 (d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括：(i)驅動該電泳顯示器之一像素至該第二類型的粒子之顏色；以及(ii)施加一低驅動電壓有一段時間，其中該低驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及該段時間足以將該像素從該第二類型的粒子之顏色狀態驅動至該第四類型的粒子之顏色狀態，以顯現在該觀看側。
第3-3圖描述在第1圖所示之顯示器的觀看表面上顯示該等低負電(白色)粒子之方式。其過程從第3-1圖所示且重現在第3-3圖之左側的(黑色)狀態3(b)開始。施加一低負電壓(VL2，例如，-10V)至該像素電極(亦即，使該共同電極相對於該像素電極是稍微正的)有一段足夠長時間，以促使該等高正電黑色及中正電藍色粒子朝該像素電極(32a)移動，同時該等高負電黃色粒子朝該共同電極(31)移動。然而，當如3(d)所示，該等黃色、黑色及藍色粒子在該像素電極與該共同電極之中間處相遇時，它們保持在中間位置，因為該低驅動電壓所產生之電場沒有足夠強來克服在它們之間的吸引力。因此，如先前第3-2圖所論述，該等黃色、黑色及藍色粒子在一混合狀態中停留在該像素電極與該共同電極之中間處。
如上面圖式所論述，吸引力亦存在於該等低正電紅色粒子與該等高負電黃色粒子之間且存在於該等低負電白色粒子與該等高正電黑色及中正電藍色粒子之間。然而，這些吸引力不如該等黑色與黃色粒子間及該等藍色與黃色粒子間之吸引力強，因此，可以藉由該低驅動電壓所產生之電場來克服在該等紅色及白色粒子上的弱吸引力，以便可以使相反極性的低帶電粒子與高帶電粒子分離。該低驅動電壓所產生之電場足以使該等低負電白色與低正電紅色粒子分離，藉以移動該等白色粒子相鄰於該共同電極(31)觀看表面及移動該等紅色粒子相鄰於該像素電極(32a)。結果，如3(d)所示，該像素顯示白色，同時該等紅色粒子最靠近該像素電極。
第3-4及3-5圖描述在第1圖所示之顯示器的觀看表面上顯示該等中正電(藍色)粒子之方式。其過程從第3-3圖所示且重現在第3-4圖及3-5之左側的(白色)狀態3(d)開始。在第3-4圖中，施加一中正電壓(VM1，例如，+12V)至該像素電極(亦即，使該共同電極相對於該像素電極是適度地負的)。該中正電驅動電壓促使該等白色粒子移動遠離該共同電極及該等紅色粒子移動遠離該像素電極，因而傾向於促使所有5個類型的粒子在該共同電極與該像素電極之中間處相遇且構成一“堆(pack)”。所施加的中電壓不足以從該堆使該等高正電黑色粒子與該等高負電黃色粒子分離，但是(不像第3-2圖所使用之低驅動電壓的情況)足以促使該等中正電藍色粒子擺脫該堆且朝該共同電極移動。該等低正電紅色粒 子亦與該等高負電黃色粒子分離且朝該共同電極移動。然而，該等中正電藍色粒子移動得比該等低正電紅色粒子快且先到達相鄰於該共同電極，以便該像素在該觀看表面上顯示藍色。同樣地，該等低負電白色粒子與該等高正電黑色粒子分離且移動成相鄰於該像素電極，以產生3(e)所示之狀態。
第3-5圖顯示一實施相同於第3-4圖所示之白色至藍色轉變的替代方法。第3-4圖與第3-5圖間之差異在於將該中正電驅動電壓從+12V減少至+8V，得到的結果是：雖然該等藍色及紅色粒子以相同於第3-4圖之方式與該堆分離，但是由+8V的驅動電壓所產生之電場不足以使該等低負電白色粒子與該等高正電黑色粒子分離，以致於該等黑色、黃色及白色粒子在該共同電極與該像素電極之中間處保持成一堆。在該觀看表面上仍然顯示藍色，但是該像素電極表面(如果是可看見的)將顯示黑色、黃色及白色粒子之混合顏色，而不是在第3-4圖中在此表面上顯示白色狀態。對於大部分實際用途而言，此差異係無關緊要的。
熟悉成像科學者將顯而易知，如果是“乾淨的”，將在第3-1至3-5圖所述之各種顏色狀態中獲得良好的飽和色，在該電泳介質中所使用的所有非黑色及非白色粒子應該是反射光的，而不是透光的。(白色粒子在本質上係散射光的，而黑色粒子在本質上係吸收光的。)例如，在第3-4圖所示之藍色狀態3(e)中，如果該等藍色粒子實質上係透光的，經由該觀看表面進入該電泳層 之光的大部分會通過該等藍色粒子及此所傳送之光的一部分從緊接在該等藍色粒子「後面」(如第3-4圖所示，緊接在該等藍色粒子下方)的該等紅色粒子向後反射。假設該等紅色粒子亦明顯是透光的，經由該等藍色粒子傳送之光的另一部分將從該堆白色及黃色粒子反射。整體效果會因至少紅色調且可能亦因黃色調而造成該期望藍色之嚴重“污染”，這是相當不受期望的。相似考量，甚至更多的力，適用於下面參考第29-1至29-7圖所描述之本發明的6粒子系統。
第4圖描述一可以用以實施第3-2圖之黃色至紅色(高負電至低正電)轉變的波形。在第4圖之波形中，先施加一高負驅動電壓(VH2，例如，-15V)有一段期間t1。可以省略高負驅動電壓之初始施加，但是較佳的是包含它，以確保第4圖之整個波形係DC平衡的。(在此使用術語“DC平衡”，以表示對像素所施加之驅動電壓相對於整個波形所用之時間的積分實質上為零)然後，施加一擺動波形，接著，施加該高負驅動電壓(VH2)有一段期間t2，因而確保該像素處於第3-2圖所示之黃色狀態。從此黃色狀態，藉由施加一低正驅動電壓(VL1，例如，+3V)有一段期間t3，驅動該像素至該紅色狀態，以實施第3-2圖所示之黃色至紅色轉變。當施加VH2時，該期間t2足以驅動該像素至該黃色狀態，以及當施加VL1時，該期間t3足以從該黃色狀態驅動該像素至該紅色狀態。
第5圖描述一可以用以取代在期間t3中發生之第4圖的波形之部分的波形。在第5圖之波形的第一部分中，施加該高負驅動電壓(VH2)至一像素有一段期間t4，以朝該黃色狀態驅動該像素，然後，施加一正驅動電壓(+V’)有一段期間t5，以朝該紅色狀態驅動該像素。V’之強度比VH(例如，VH1或VH2)之強度低。+V’之強度可能小於VH之強度的50%，以及t5可能大於t4，例如，t4可能在20-400毫秒之範圍內及t5可能大於等於200毫秒。重複第5圖之波形有至少2個循環(N2)，較佳的是至少4個循環及更佳的是至少8個循環。紅色在每一驅動循環後變得更深。
如上所述，第5圖之波形可以用以取代在期間t3中發生的第4圖之波形的部分。第6圖描述一以5個循環(當然，可以使用更多或更少循環)的第5圖之波形取代在期間t3中發生之第4圖的波形之部分的波形。換句話說，第6圖之波形包括朝黃色驅動有一段期間t1(參見第4圖)、一擺動波形、朝黃色驅動有一段期間t2(再次，參見第4圖)及接著，施加第5圖之波形的多個循環。
第7圖描述一相似於第6圖之波形，但是其中去除朝黃色狀態驅動有該期間t2之步驟，以便第7圖之波形從該擺動波形立即轉變至第5圖之波形。第6及7圖之每一波形可能是DC平衡的。
因此，可以將第5圖之驅動方法總結如下： 一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下列步驟：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第二類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第二類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；以及重複步驟(i)及(ii)。
在此方法中，該第二驅動電壓之強度可能小於該第一驅動電壓之強度的50%。可以重複步驟(i)及(ii)至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。該方法可以在步驟(i)前進一步包括一擺動波形及/或可以在該擺動波形後，但是在步驟(i)前，進一步包括驅動該像素至該第二類型的粒子之顏色狀態。
第8圖描述一可以用以代替第5圖之波形，進而取代在期間t3中發生之第4圖的波形之部分的波形。第8圖之波形包括朝黃色驅動有一段初始期間t6(參見第5圖之期間t4)及接著，朝紅色驅動有一段期間t7(參見第5圖之期間t5)。然而，在第8圖之波形中，接在期間t7後面是一等待期間t8，在該等期間t8中沒有施加驅動電壓。第8圖之波形係設計成用以在一電泳顯示裝置中，特別是當介電層之電阻例如在低溫下為較高時，用以釋放在該等介電層中及/或在不同材料層間之界面上所保存的電荷不平衡(根據在此所使用，術語“低溫”意指約10℃以下之溫度)。該等待時間大概可以消除在該等介電層中所儲存之不需要的電荷及促使用以朝該黃色狀態驅動一像素之短脈衝t6及用以朝該紅色狀態驅動該像素之較長脈衝t7更有效率的。結果，此替代驅動方法將使該等低帶電(紅色)粒子與該等較高帶電粒子有更好的分離。取決於該等介電層之電阻而定，該等待期間t8可以在5-5000毫秒之範圍內。可以重複第8圖之整個波形至少2次(N2)，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。
如上所述，第8圖之波形可以用以取代在期間t3中發生的第4圖之波形的部分。第9圖描述一以4個循環(當然，可以使用更多或更少循環)的第8圖之波形取代在期間t3中發生的第4圖之波形的部分之波形。換句話說，第9圖之波形包括朝黃色驅動有一段期間t1(參見第4圖)、一擺動波形、朝黃色驅動有一段期間t2(再次，參見第4圖)及接著，施加第8圖之波形的多個循環。
第10圖描述一相似於第9圖之波形，但是其中去除朝該黃色狀態驅動有該段期間t2之步驟，以便第10圖之波形從該擺動波形立即轉變至第8圖之波形。第9及10圖之每一波形可以是DC平衡的。
因此，可以將第8圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及 (d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下列步驟：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第二類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第二類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第三時間；以及重複步驟(i)-(iii)。
在此方法中，該第二驅動電壓之強度可能小於該第一驅動電壓之強度的50%。可以重複步驟(i)、(ii)及(iii)至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。該方法可以在步驟(i)前進一步包括一擺動波形及/或可以在該擺動波形後，但是在步驟(i)前，進一步包括驅動該像素至該第二類型的粒子之顏色狀態。該等驅動期間之長度可能是溫度相依的。
第11圖描述一可以用以代替第5或8圖之波形，進而取代在期間t3中發生之第4圖的波形之部分的波形。第11圖之波形包括朝黃色驅動有一段初始期間 t9(參見第5圖之期間t4)及接著是一段不施加驅動電壓之等待時間t10。在該等待時間t10後，朝紅色驅動有一段期間t11(參見第5圖之期間t5)，接著是一段等待時間t12，在該等待時間t12中沒有施加驅動電壓(參見第8圖之期間t8)。可以重複第11圖之波形至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。
在第11圖之波形中，該第一等待時間t10係非常短的，而該第二等待時間t12係較長的。該期間t9亦比該期間t11短。例如，t9可以在20-200毫秒之範圍內；t10可以小於100毫秒；t11可以在100-200毫秒之範圍內；以及t12可以小於1000毫秒。
如上所述，第11圖之波形可以用以取代在期間t3中發生的第4圖之波形的部分。第12圖描述一以4個循環(當然，可以使用更多或更少循環)的第11圖之波形取代在期間t3中發生之第4圖的波形之部分的波形。換句話說，第12圖之波形包括朝黃色驅動有一段期間t1(參見第4圖)、一擺動波形、朝黃色驅動有一段期間t2(再次，參見第4圖)及接著，施加第11圖之波形有多個循環。通常，在期間t2結束時所達成的黃色狀態越好，將在該波形結束時顯示的紅色狀態越好。
第13圖描述一相似於第12圖之波形，但是其中去除朝黃色狀態驅動有該期間t2之步驟，以便第13圖之波形從該擺動波形立即轉變至第11圖之波形。第12及13圖之每一波形可能是DC平衡的。
因此，可以將第11圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下列步驟：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第二類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第二時間；(iii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第三時間，以從該第二類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其 中該第二驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iv)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第四時間；以及重複步驟(i)-(iv)。
在此方法中，該第二驅動電壓之強度可能小於該第一驅動電壓之強度的50%。可以重複步驟(i)-(iv)至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。該方法可以在步驟(i)前進一步包括一擺動波形及/或可以在該擺動波形後，但是在步驟(i)前，進一步包括驅動該像素至該第二類型的粒子之顏色狀態。該等驅動期間之長度可能是溫度相依的。
此驅動方法不僅在低溫下係特別有效的，而且亦可以提供在顯示裝置之製造期間所造成的結構變動之更好的容差給顯示器。因此，它的用處並非侷限於低溫驅動。
第14圖描述一可以用以實施第3-3圖之黑色至白色(高正電至低負電)轉變的波形。在第14圖之波形中(它實質上是第4圖之波形的相反形式)，先施加一高正驅動電壓(VH1，例如，+15V)有一段期間t13。可以省略高正驅動電壓之初始施加，但是較佳的是包含它，以確保第14圖之整個波形係DC平衡的。然後，施加一擺動波形，接著，施加該高正驅動電壓(VH1)有一段期間t14，因而確保該像素處於第3-3圖所示之黑色狀態。從此黑色狀態，藉由施加一低負驅動電壓(VL2，例如，-10V) 有一段期間t15，驅動該像素至該白色狀態，以實施第3-3圖所示之黑色至白色轉變。當施加VH1時，該期間t14足以驅動該像素至該黑色狀態，以及當施加VL2時，該期間t15足以從該黑色狀態驅動該像素至該白色狀態。第14圖之波形可以是DC平衡的。
因此，可以將第14圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下列步驟：(i)驅動該電泳顯示器之一像素至該第一類型的粒子之顏色；以及 (ii)施加一低驅動電壓有一段時間，其中該低驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及該段時間足以將該像素從該第一類型的粒子之顏色狀態驅動至該第五類型的粒子之顏色狀態，以顯現在該觀看側。
第15圖描述一可以用以取代在期間t15中發生之第14圖的波形之部分的波形。在第14圖之波形的第一部分中(它實質上是第5圖之波形的相反形式)，施加該高正驅動電壓(VH1)至一像素有一段期間t16，以朝該黑色狀態驅動該像素，接著，施加一負驅動電壓(-V’)有一段時間t17，以朝該白色動態驅動該像素。-V’之強度小於VH之強度(例如，VH1或VH2)。-V’之強度小於VH之強度的50%，以及t17可能大於t16，例如，t16可能在20-400毫秒之範圍內及t17可能200毫秒。重複第15圖之波形至少2個循環(N2)，較佳地，至少4個循環，以及更佳地，至少8個循環。該白色在每一驅動循環後變得更深。
如上所述，第15圖之波形可以用以取代在期間t15中發生的第4圖之波形的部分。第16圖描述一以4個循環(當然，可以使用更多或更少循環)的第15圖之波形取代在期間t15中發生之第14圖的波形之部分的波形。換句話說，第16圖之波形包括朝黑色驅動有一段期間t13(參見第14圖)、一擺動波形、朝黑色驅動有一段期間t14(再次，參見第14圖)及接著，施加第15圖之波形的多個循環。
第17圖描述一相似於第16圖之波形，但是其中去除朝黑色狀態驅動有該期間t14之步驟，以便第17圖之波形從該擺動波形立即轉變至第15圖之波形。第16及17圖之每一波形可能是DC平衡的。
因此，可以將第15圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下列步驟：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第一類型的粒子之顏色狀態驅動該像素； (ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第一類型的粒子之顏色狀態朝該第五類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；以及重複步驟(i)及(ii)。
在此方法中，該第二驅動電壓之強度可能小於該第一驅動電壓之強度的50%。可以重複步驟(i)及(ii)至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。該方法可以在步驟(i)前進一步包括一擺動波形及/或可以在該擺動波形後，但是在步驟(i)前，進一步包括驅動該像素至該第一類型的粒子之顏色狀態。該等驅動期間之長度可能是溫度相依的。
第18圖描述一可以用以代替第15圖之波形，進而取代在期間t15中發生之第14圖的波形之部分的波形。第8圖之波形(它實質上是第8圖之波形的相反形式)包括朝黑色驅動有一段初始期間t18(參見第15圖之期間t16)，接著，朝白色驅動有一段期間t19(參見第15圖之期間t17)。然而，在第18圖之波形中，一等待期間t20緊接在期間t19後面，在該等待期間t20中沒有施加驅動電壓。像第8圖之波形，第18圖之波形係設計成用以在一電泳顯示裝置中，特別是當介電層之電阻例如在低溫下為較高時，用以釋放在該等介電層中及/或在不同材料層間之界面上所保存的電荷不平衡。該等待時間大概可以消除在該等介電層中所儲存之不需要的電荷 及促使用以朝該黑色狀態驅動一像素之短脈衝t18及用以朝該白色狀態驅動該像素之較長脈衝t19更有效率的。取決於該等介電層之電阻，該等待期間t20可以在5-5000毫秒之範圍內。可以重複第8圖之整個波形至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。第18圖之期間t18及t19係分別相似於第15圖之期間t16及t17。換句話說，t19大於t18。
如上所述，第18圖之波形可以用以取代在期間t15中發生的第14圖之波形的部分。第19圖描述一以3個循環(當然，可以使用更多或更少循環)的第18圖之波形取代在期間t15中發生的第14圖之波形的部分之波形。換句話說，第19圖之波形包括朝黑色驅動有一段期間t13(參見第14圖)、一擺動波形、朝黑色驅動有一段期間t14(再次，參見第14圖)及接著施加第18圖之波形的多個循環。
第20圖描述一相似於第19圖之波形，但是其中去除朝該黑色狀態驅動有該段期間t14之步驟，以便第20圖之波形從該擺動波形立即轉變至第18圖之波形。第19及20圖之每一波形可以是DC平衡的。
因此，可以將第18圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的 粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下列步驟：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第一類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第一類型的粒子之顏色狀態朝該第五類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第三時間；以及重複步驟(i)-(iii)。
在此方法中，該第二驅動電壓之強度可能小於該第一驅動電壓之強度的50%。可以重複步驟(i)、(ii) 及(iii)至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。該方法可以在步驟(i)前進一步包括一擺動波形及/或可以在該擺動波形後，但是在步驟(i)前，進一步包括驅動該像素至該第一類型的粒子之顏色狀態。該等驅動期間之長度可能是溫度相依的。
第21圖描述一可以用以代替第15或18圖之波形，進而取代在期間t15中發生之第14圖的波形之部分的波形。第21圖之波形(它實質上是第11圖之波形的相反形式)包括朝黑色驅動有一段初始期間t21(參見第15圖之期間t16)，接著是一段不施加驅動電壓之等待時間t22。在該等待時間t22後，朝白色驅動有一段期間t23(參見第15圖之期間t17)，接著是一段等待期間t24，在該等待期間t24中沒有施加驅動電壓(參見第18圖之期間t20)。可以重複第21圖之波形至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。
在第21圖之波形中，該第一等待時間t22係非常短的，而該第二等待時間t24係較長的。該期間t21亦比該期間t23短。例如，t21可以在20-200毫秒之範圍內；t22可以小於100毫秒；t23可以在100-200毫秒之範圍內；以及t24可以小於1000毫秒。
如上所述，第21圖之波形可以用以取代在期間t15中發生的第14圖之波形的部分。第22圖描述一以3個循環(當然，可以使用更多或更少循環)的第21圖之波形取代在期間t15中發生之第14圖的波形之部分的波形。換句話說，第22圖之波形包括朝黑色驅動有一段 期間t13(參見第14圖)、一擺動波形、朝黑色驅動有一段期間t14(再次，參見第14圖)及接著，施加第21圖之波形有多個循環。通常，在期間t14結束時所達成的黑色狀態越好，將在該波形結束時顯示的白色狀態越好。
第23圖描述一相似於第22圖之波形，但是其中去除朝黑色狀態驅動有該期間t14之步驟，以便第23圖之波形從該擺動波形立即轉變至第21圖之波形。第22及23圖之每一波形可能是DC平衡的。
因此，可以將第21圖之驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度， 該方法包括下列步驟：(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第一類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第二時間；(iii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第三時間，以從該第一類型的粒子之顏色狀態朝該第五類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iv)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第四時間；以及重複步驟(i)-(iv)。
在此方法中，該第二驅動電壓之強度可能小於該第一驅動電壓之強度的50%。可以重複步驟(i)-(iv)至少2次，較佳地，至少4次，以及更佳地，至少8次。該方法可以在步驟(i)前進一步包括一擺動波形及/或可以在該擺動波形後，但是在步驟(i)前，進一步包括驅動該像素至該第一類型的粒子之顏色狀態。該等驅動期間之長度可能是溫度相依的。
此驅動方法不僅在低溫下係特別有效的，而且亦可以提供在顯示裝置之製造期間所造成的結構變動之更好的容差給顯示器。因此，它的用處並非侷限於低溫驅動。
第24圖描述一可以用以實施第3-4或3-5圖之白色至藍色(低負電至中正電)轉變的波形。第24圖之波形係一“單脈衝”波形，其包括一用以驅動該像素至第3-4或3-5圖之左側所示的白色狀態之低負驅動電壓(VL2，例如，-3V)，接著是一中正驅動電壓(VM1，例如，+12V)。第24圖所示之單脈衝波形會以適當時間造成一藍色狀態。該單藍色脈衝之驅動時間可以在100至約2000毫秒之範圍內。如果施加該脈衝太長，則該等紅色粒子可能趕上該等藍色粒子而相鄰於該顯示器之觀看表面，此可能造成該藍色狀態之部分紅色污染。
在另一選擇中，可以使用第25圖所示之脈動波形，實施第3-4或3-5圖的白色至藍色轉變。第25圖之波形從相同於第24圖之波形的白色脈衝開始，但是取代在第24圖之波形中的單藍色脈衝，第25圖之波形具有一連串短驅動脈衝，其交替著中正驅動電壓VM1與零電壓。在第25圖之波形中所使用的中正驅動電壓具有可能相同於或可能不同於在第24圖之單脈衝波形中所使用的中正驅動電壓的強度。在像第25圖之波形中，可能具有10-200循環的脈動。一脈動波形可能造成更好的色彩表現，因為它可以防止該等藍色粒子的自我聚集(self-aggregation)，該自我聚集通常造成這樣的粒子層之遮蓋能力的減少。
如上所述，第1及3-1至3-5圖所示之5粒子系統具有高、中及低正電粒子以及高及低負電粒子。如果以中負電粒子取代該等中正電粒子，則可藉由使用 為第24及25圖所示之那些波形的相反形式之波形，從該等低正電粒子之顏色狀態實施轉變，以顯示這些中電粒子的顏色狀態。
可以將用以在第1及3-1至3-5圖所示之5粒子系統中達成該等中正電粒子之(藍色)顏色狀態的驅動方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以(d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括施加一驅動電壓或一交替著驅動電壓與零驅動電壓之脈動波形至該電泳顯示器之一像素，以從該第五類型的粒子之顏色狀態朝該第三類型的粒子之顏 色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該像素處於該第五類型的粒子之顏色狀態及該驅動電壓具有相同於該第三類型的粒子之極性。
可以以任何上述方法達成第3-4或3-5圖之白色至藍色轉變所需的白色狀態，以及為了此目的，第26及27圖描述兩個可能波形。第26圖之波形實際上是第14及24圖之波形的組合，而第27圖之波形實際上是第14及25圖之波形的組合。
上述波形使用3個位準的正驅動電壓(高正電(VH1)、中正電(VM1)及低正電(VL1))以及兩個位準的負驅動電壓(高負電(VH2)及低負電(VL2))。該中正驅動電壓(VM1)可能是該高正驅動電壓(VH1)之40%至100%，較佳地，50%至90%，以及該低正驅動電壓(VL1)可能是該高正驅動電壓(VH1)之5%至50%，較佳地，15%至40%。該低負驅動電壓(VL2)可能是該高負驅動電壓(VH2)之10%至90%，較佳地，30%至70%。
如果以中負電粒子取代該等中正電粒子，則需要3個位準的負驅動電壓(高負電、中負電及低負電)以及兩個位準的正驅動電壓(高正電及低正電)。在這樣的情況下，該中負驅動電壓(VM2)可能是該高負驅動電壓(VH2)之40%至100%，較佳地，40%至90%，以及該低負驅動電壓(VL2)可能是該高負驅動電壓(VH2)之5%至50%，較佳地，10%至45%。該低正驅動電壓(VL1)可能是該高正驅動電壓(VH1)之5%至95%，較佳地，25%至75%。
上述“高”驅動電壓(正電或負電)通常是將一像素從一個類型的高帶電粒子之顏色狀態驅動至另一類型的相反極性之高帶電粒子的顏色狀態所需之驅動電壓。例如，在第1及3-1至3-5圖所示之系統中，將一高驅動電壓(VH1或VH2)定義為一足以從該黑色狀態驅動一像素至該黃色狀態之驅動電壓，反之亦然(參見第3-1圖)。
在本發明之所有實施例中，因為藉由改變電壓位準來控制5個顏色狀態及每一粒子類型/顏色可能在一特定驅動電壓下佔據像素面積的100%，所以不會損害每一個別顏色狀態的亮度。此類型的全彩電泳顯示器不僅提供無損的白色及黑色狀態，而且提供像紅色、綠色及藍色之其它顏色的無損顏色狀態。
在上述特定系統中，每一像素可以顯示5個顏色狀態。如果一個像素係由多個子像素所構成且每一子像素能顯示5個顏色狀態，則可以顯示更多顏色狀態。例如，如果每一像素具有3個子像素，則在所有3個子像素顯示該等5個顏色狀態中之一時，該像素可以顯示那個顏色狀態。如果該3個子像素分別顯示紅色、藍色及黑色狀態，則該像素將顯示一洋紅色狀態。如果該3個子像素分別顯示綠色、藍色及黑色狀態，則該像素將顯示一青綠色狀態。如果該3個子像素分別顯示紅色、綠色及黑色狀態，則該像素將顯示一黃色狀態。可以藉由調整驅動波形或使用各種影像處理技術，顯示更多顏色狀態。
本發明所使用之電泳介質可能未膠囊化、微膠囊化成聚合物分散電泳介質或成如美國第6,930,818號所述之微細胞(microcells)或其它顯示細胞(display cells)或成微管道(microchannels)或均等物而無視於它們的形狀或大小。
現在將描述使用6個不同類型的粒子之本發明的電泳層及用於這樣的電泳層之驅動方法。這樣的層不同於前述5粒子系統之處在於：它們具有3個正電類型的粒子及3個負電類型的粒子及因此，包含兩個中正電及負電粒子。
第28圖係相似於第1圖之示意剖面圖，但是它是藉由穿過一包含可以顯示6個不同顏色狀態之6個不同類型的粒子(分別以在圓圈中之數字1-6來表示)之顯示層所獲得。除了第1圖所示之電泳層的高正電黑色、中正電藍色、低正電紅色、高負電黃色及低正電白色之外，第28圖之電泳層還包含中負電綠色(G)粒子。
第29-1至29-5圖係相似於第3-1至3-5圖且描述相同轉變的示意剖面圖。第29-1至29-5圖中之黑色、黃色、藍色、紅色及白色粒子的驅動電壓及位置實質上係分別相同於第3-1至3-5圖之那些粒子的驅動電壓及位置；綠色粒子的位置係如下：(a)在第29-1圖所示之黃色狀態中，該等綠色粒子位於相鄰該共同電極之該等黃色與白色粒子間；(b)在第29-1圖所示之黑色狀態中，該等綠色粒子位於相鄰該像素電極之該等黃色與白色粒子間； (c)在第29-2圖所示之黑色狀態中，該等綠色粒子在該像素電極與該共同電極中間處與該等黃色、黑色及藍色粒子混合成堆；(c)在第29-3圖所示之白色狀態中，該等綠色粒子再次在該像素電極與該共同電極中間處與該等黃色、黑色及藍色粒子混合成堆；(d)在第29-4圖所示之藍色狀態中，該等綠色粒子位於該像素電極與該等白色粒子間(以致於如果是可看見的話，在該像素電極上顯示綠色)；以及(e)在第29-5圖所示之藍色狀態中，該等綠色粒子在該像素電極與該共同電極中間處與該等黃色、黑色及白色粒子混合成堆(以致於如果是可看見的話，在該像素電極上顯示這4個粒子的混合顏色)。
在第29-4圖中，取決於在該等白色及綠色粒子上的電荷及所使用的特定驅動電壓而定，可能只有該等白色粒子從一堆粒子脫離及該等綠色粒子保持與該等黑色及黃色粒子在一起，以致於如果可看見的話，在該像素電極上顯示白色。基於已論述理由，該像素電極表面是否顯示綠色或白色通常是無關緊要。
第29-6及29-7圖描述在第28圖所示之顯示器的觀看表面上顯示中負電(綠色)粒子的方式。藉由分別比較第29-6及29-7圖與第29-4及29-5圖，將可看出用以顯示該等中負電(綠色)粒子之方法實質上與用以顯示中正電(藍色)粒子之方法相反。因此，取代從低負電(白色)粒子之顏色開始，用以顯示該等綠色粒子之程序從第 29-2圖所示且在第29-6及29-7圖之左側重現的低正電(紅色)狀態3(c)開始。在第29-6圖中，施加一中負電壓(VM2，例如，-10V)至該像素電極(亦即，使該共同電極相對於該像素電極是適度地正的)。該中負驅動電壓使該等白色粒子移動遠離該像素電極及使該等紅色粒子移動遠離該共同電極，因此傾向於在該共同電極與該像素電極中間處使所有6個類型的粒子相遇及構成“堆”。所施加之中電壓不足以使在該堆中之該等高正電黑色粒子與該等高負電黃色粒子分離，但是(不像第29-2圖所使用之低驅動電壓的情況)它足以使該等中負電綠色粒子從該堆粒子脫離且朝該共同電極移動。該等低負電白色粒子亦與該等高正電黑色粒子分離且朝該共同電極移動。然而，該等中負電綠色粒子移動得比該等低負電白色粒子快且先到達相鄰於該共同電極，以致於該像素在該觀看表面上顯示綠色。同樣地，該等低正電紅色粒子及該等中正電藍色粒子與該等高負電黃色粒子分離且移動至相鄰於該像素電極，以產生第29-6圖之3(f)所述的狀態。該等中正電藍色粒子通常移動得比該等低正電紅色粒子快，以致於如果是可看見的話，將在該像素電極上顯示藍色。
第29-7圖顯示一實施相同於第29-6圖之紅色至綠色轉變的替代方法。第29-6圖與第29-7圖間之差異在於：在後者中，將該中負驅動電壓從-10V減少至-8V，結果是，雖然該等綠色及白色粒子以相同於第29-6圖之方式從該堆粒子分離，但是-8V的驅動電壓所產生 之電場不足以使該等低正電紅色粒子或該等中正電藍色粒子從該等高負電黃色粒子分離，以致於該等黑色、黃色、紅色及藍色粒子在該共同電極與該像素電極中間處保持成一堆。在該觀看表面上仍然顯示綠色，但是該像素電極表面(如果是可看見的話)將顯示黑色、黃色、紅色及藍色粒子之混合顏色，而不是在第29-6圖之此表面上顯示藍色狀態。對於大部分實際用途而言，此差異係無關緊要的。
第3-5、29-5及29-7圖所述之類型的方案係可能的，因為在該等中負電綠色粒子上的電荷之強度不需相同於在該等中正電藍色粒子上的電荷之強度，以及在該等低負電白色粒子上的電荷之強度不需相同於在該等低正電紅色粒子上的電荷之強度。更確切地，具有第3種沒有顯示在第29-6或29-7圖中之紅色至綠色轉變的可能性。因為該等藍色粒子攜帶大於該等紅色粒子之電荷，所以可能具有被視為在第29-6及29-7圖所示之那些情況間的情況，其中只有該等紅色粒子從該堆粒子脫離，該等藍色粒子保持在該堆粒子中，以致於在該像素電極上顯示紅色。
可以使用先前參考第3-1至3-5圖所述之第4-27圖所示的適當波形，實施第29-1至29-5圖所示之轉變，因為第3-1至3-5圖之轉變與第29-1至29-5圖之轉變間的差異是該等綠色粒子的位置，該等綠色粒子的位置已被說明。於是，現在只需要論述第29-6及29-7圖之紅色至綠色轉變所需的波形，以及現在將參考第30-33圖來論述。
第30圖描述一可以用以實施第29-6或29-7圖之紅色至綠色(低正電至中負電)轉變的波形。第30圖之波形(它實質上是第24圖之波形的相反形式)係一“單脈衝”波形，其包括一用以驅動該像素至在第29-6或29-7圖之左側上所示的白色狀態之低正驅動電壓(VL1，例如，+3V)，接著是一中負驅動電壓(VM2，例如，-12V)。第30圖所示之單脈衝波形會以適當時間造成一綠色狀態。用於該單綠色脈衝之驅動時間可以在約100至約2000毫秒之範圍內。如果施加該脈衝太長，則該等白色粒子可能趕上該等綠色粒子而相鄰於該顯示器之觀看表面，此可能造成該綠色狀態之飽和度的部分減少。
在另一選擇中，可以使用第31圖所示之脈動波形，實施第29-6或29-7圖之紅色至綠色轉變。第31圖之波形從相同於第30圖之波形的紅色脈衝開始，但是取代在第30圖之波形中的單綠色脈衝，第31圖之波形具有一連串短驅動脈衝，其交替著中負驅動電壓VM2與零電壓。在第31圖之波形中所使用的中負驅動電壓具有可能相同於或可能不同於在第30圖之單脈衝波形中所使用的中負驅動電壓的強度。在像第31圖之波形中，可能具有10-200循環的脈動。一脈動波形可能造成更好的色彩表現，因為它可以防止該等綠色粒子的自我聚集，該自我聚集通常造成這樣的粒子層之遮蓋能力的減少。
可以藉由上述任何方法達成第29-6或29-7之紅色至綠色轉變所需的紅色狀態，以及為了此目的，第32及33圖描述兩個可能波形。第32圖之波形實際上 是第4及30圖之波形的結合，而第33圖之波形實際上是第4及31圖之波形的結合。
可以將用以實施像第29-6及29-7圖所示之那些轉變的轉變之方法總結如下：一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子、一第五類型的粒子及一第六類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等六個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該第一類型、該第三類型及第五類型分別是高正電粒子、中正電粒子及低正電粒子；以及(c)該第二類型、該第四類型及第六類型分別是高負電粒子、中負電粒子及低負電粒子，該方法包括施加一驅動電壓或一交替著驅動電壓與零驅動電壓之脈動波形至該電泳顯示器之一像素，以從該第五類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該像素處於該第五類型的粒子之顏色狀態及該驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性。
上面已參考5粒子系統論述該等高、中及低驅動電壓間之關係及可以使用在本發明中之電泳層的形式，以及這些關係及形式同樣可應用至6粒子系統。
熟悉該項技藝者將顯而易知，可以在不脫離本發明之範圍下對上述本發明之特定實施例實施許多的變更及修改。於是，前面整個描述將以說明用而非限定用來解讀。

Claims (36)

  1. 一種顯示層，其具有一第一觀看表面及一在該顯示層之相對於該第一表面的側上之第二表面，該顯示層進一步包括一電泳介質，該電泳介質包括一流體以及分散在該流體中之第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子，該等第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子分別具有彼此不同的第一、第二、第三、第四及第五光學特性，該等第一、第三及第四類型的粒子具有某一極性的電荷以及該等第二及第五類型的粒子具有相反極性的電荷，該第一類型的粒子具有比該第三類型的粒子大之zeta電位或電泳遷移率，該第三類型的粒子具有比該第四類型的粒子大之zeta電位或電泳遷移率，以及該第二類型的粒子具有比該第五類型的粒子大之zeta電位或電泳遷移率。
  2. 如請求項1之顯示層，其進一步包括一第六類型的粒子，該第六類型的粒子具有一不同於該等第一、第二、第三、第四及第五光學特性之第六光學特性，該第六類型的粒子帶有相同於該等第二及第五粒子之極性的電荷，但是具有在該等第二及第五類型的粒子之那些zeta電位或電泳遷移率中間的zeta電位或電泳遷移率。
  3. 一種驅動顯示層之方法，該顯示層具有一第一觀看表面及一在該顯示層之相對於該第一表面的側上之第二表面，該顯示層具有用以在該等第一及第二表面間施加電場之裝置，該顯示層進一步包括一電泳介質，該電泳介質包括一流體以及分散在該流體中之第一、第 二、第三、第四及第五類型的粒子，該等第一、第二、第三、第四及第五類型的粒子分別具有彼此不同的第一、第二、第三、第四及第五光學特性，該等第一、第三及第四類型的粒子具有某一極性的電荷以及該等第二及第五類型的粒子具有相反極性的電荷，該方法以任何順序包括：(i)施加一具有高強度及朝該觀看表面驅動該第一類型的粒子之極性的第一電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第一光學特性；(ii)施加一具有高強度及朝該觀看表面驅動該第二類型的粒子之極性的第二電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第二光學特性；(iii)當在該觀看表面上顯示該第二光學特性時，施加一具有低強度及朝該觀看表面驅動該第四類型的粒子之極性的第三電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第四光學特性；(iv)當在該觀看表面上顯示該第一光學特性時，施加一具有低強度及朝該觀看表面驅動該第五類型的粒子之極性的第四電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第五光學特性；以及(v)當在該觀看表面上顯示該第五光學特性時，施加一具有在該等第一及第三電場間之強度及朝該觀看表面驅動該第三類型的粒子之極性的第五電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第三光學特性。
  4. 如請求項3之方法，其中該電泳層進一步包括一第六類型的粒子，該第六類型的粒子具有一不同於該等第一、第二、第三、第四及第五光學特性之第六光學特性，該第六類型的粒子帶有相同於該等第二及第五粒子之極性的電荷，以及該方法進一步包括：(vi)當在該觀看表面上顯示該第四光學特性時，施加一具有在該等第二及第四電場間之強度及朝該觀看表面驅動該第六類型的粒子之極性的第六電場，藉以促使該顯示層在該觀看表面上顯示該第六光學特性。
  5. 如請求項3之方法，其中藉由先施加一具有用以朝該第二表面驅動該等第四粒子之極性的高電場，及之後，施加該第三電極，實施步驟(iii)。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包括在該高電場之施加前，施加一擺動波形。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包括在該擺動波形前施加該高電場有一段第二期間。
  8. 如請求項5之方法，其中重複該高電場之施加及該第三電場之施加至少兩次。
  9. 如請求項8之方法，其中重複該高電場之施加及該第三電場之施加至少四次。
  10. 如請求項8之方法，其進一步包括在該第三電場之施加後，不施加電場有一段期間。
  11. 如請求項8之方法，其進一步包括在該高電場之施加與該第三電場之施加間的一段期間不施加電場。
  12. 如請求項3之方法，其中藉由先施加一具有用以朝該第二表面驅動該等第五粒子之極性的高電場，及之後，施加該第四電極，而實施步驟(iv)。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包括在該高電場之施加前，施加一擺動波形。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括在該擺動波形前施加該高電場有一段第二期間。
  15. 如請求項12之方法，其中重複該高電場之施加及該第四電場之施加至少兩次。
  16. 如請求項15之方法，其中重複該高電場之施加及該第三電場之施加至少四次。
  17. 如請求項15之方法，進一步包括在該第四電場之施加後，不施加電場有一段期間。
  18. 如請求項15之方法，進一步包括在該高電場之施加與該第四電場之施加間的一段期間不施加電場。
  19. 如請求項3之方法，其中藉由先施加一具有小於該第五電場之強度及朝該第二表面驅動該等第三粒子之極性的低電場，及之後，施加該第五電場，而實施步驟(v)。
  20. 如請求項19之方法，其中在該低電場之施加前，施加一具有大於該第五電場之強度，但具有相同於該第五電場之極性的高電場。
  21. 如請求項20之方法，其中在該高電場前，施加一擺動波形。
  22. 如請求項21之方法，進一步包括在該擺動波形前施加該高電場有一段第二期間。
  23. 如請求項3之方法，其中藉由先施加一具有小於該第五電場之強度及朝該第二表面驅動該等第三粒子之極性的低電場，及之後，以與複數個期間的零電場交替方式施加多個期間的該第五電場，而實施步驟(v)。
  24. 如請求項23之方法，其中在該低電場之施加前，施加一具有大於該第五電場之強度，但具有相同於該第五電場之極性的高電場。
  25. 如請求項24之方法，其中在該高電場前，施加一擺動波形。
  26. 如請求項25之方法，進一步包括在該擺動波形前，施加該高電場有一段第二期間。
  27. 如請求項4之方法，其中藉由先施加一具有小於該第六電場之強度及朝該第二表面驅動該等第六粒子之極性的低電場，及之後，施加該第六電場，而實施步驟(vi)。
  28. 如請求項27之方法，其中在該低電場之施加前，施加一具有大於該第六電場之強度，但是具有相同於該第六電場之極性的高電場。
  29. 如請求項28之方法，其中在該高電場前，施加一擺動波形。
  30. 如請求項29之方法，進一步包括在該擺動波形前，施加該高電場有一段第二期間。
  31. 如請求項4之方法，其中藉由先施加一具有小於該第六電場之強度及朝該第二表面驅動該等第六粒子之極性的低電場，及之後，以與複數個期間的零電場交替方式施加多個期間的該第六電場，而實施步驟(vi)。
  32. 如請求項31之方法，其中在該低電場之施加前，施加一具有大於該第六電場之強度，但是具有相同於該第六電場之極性的高電場。
  33. 如請求項32之方法，其中在該高電場前，施加一擺動波形。
  34. 如請求項33之方法，其進一步包括在該擺動波形前，施加該高電場有一段第二期間。
  35. 一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子及一第五類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等五個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該等第一及第二類型的粒子攜帶相反電荷極性；(c)該等第三及第四類型的粒子攜帶相同於該第一類型的粒子之電荷極性，以及該等第一、第三及第四類型的粒子具有逐漸降低的強度；以及 (d)該第五類型的粒子攜帶相同於該第二類型的粒子之電荷極性，但是它的強度小於該第二類型的粒子之強度，該方法包括下面(A)-(I)中之一者或多者：(A)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，其中該第一驅動電壓具有相同於該第一類型的粒子之極性及該第一時間足以驅動該像素至該第一類型的粒子之顏色狀態，以顯現在該觀看側，或(ii)施加一第二驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第二時間，其中該第二驅動電壓具有相同於該第二類型的粒子之極性及該第二時間足以驅動該像素至該第二類型的粒子之顏色狀態，以顯現在該觀看側；(B)(i)驅動該電泳顯示器之一像素至該第二類型的粒子之顏色；以及(ii)施加一低驅動電壓有一段時間，其中該低驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及該段時間足以將該像素從該第二類型的粒子之顏色狀態驅動至該第四類型的粒子之顏色狀態，以顯現在該觀看側；(C)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第二類型的粒子之顏色狀態驅動該像素； (ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第二類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；以及重複步驟(i)及(ii)；(D)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第二類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)施加一第二驅動電壓至該像素一段第二時間，以從該第二類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第三時間；以及重複步驟(i)-(iii)；(E)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第二類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第二時間；(iii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第三時間，以從該第二類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型 的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iv)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第四時間；以及重複步驟(i)-(iv)；(F)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第一類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第一類型的粒子之顏色狀態朝該第五類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；以及重複步驟(i)及(ii)；(G)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第一類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第二時間，以從該第一類型的粒子之顏色狀態朝該第五類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度； (iii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第三時間；以及重複步驟(i)-(iii)；(H)(i)施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器之一像素有一段第一時間，以朝該第一類型的粒子之顏色狀態驅動該像素；(ii)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第二時間；(iii)施加一第二驅動電壓至該像素有一段第三時間，以從該第一類型的粒子之顏色狀態朝該第五類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該第二驅動電壓具有相同於該第五類型的粒子之極性及小於該第一驅動電壓之強度；(iv)沒有施加驅動電壓至該像素有一段第四時間；以及重複步驟(i)-(iv)；以及(I)該方法包括施加一驅動電壓或一交替著驅動電壓與零驅動電壓之脈動波形至該電泳顯示器之一像素，以從該第五類型的粒子之顏色狀態朝該第三類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該像素處於該第五類型的粒子之顏色狀態及該驅動電壓具有相同於該第三類型的粒子之極性。
  36. 一種電泳顯示器之驅動方法，該電泳顯示器包括一在觀看側之第一表面、一在非觀看側之第二表面及一電泳流體，該電泳流體夾在一共同電極與一層像素電極 間且包含一第一類型的粒子、一第二類型的粒子、一第三類型的粒子、一第四類型的粒子、一第五類型的粒子及一第六類型的粒子，所有類型的粒子分散在一溶劑或溶劑混合物中，其中：(a)該等六個類型的顏料粒子具有彼此不同的光學特性；(b)該第一類型、該第三類型及第五類型分別是高正電粒子、中正電粒子及低正電粒子；以及(c)該第二類型、該第四類型及第六類型分別是高負電粒子、中負電粒子及低負電粒子，該方法包括施加一驅動電壓或一交替著驅動電壓與零驅動電壓之脈動波形至該電泳顯示器之一像素，以從該第五類型的粒子之顏色狀態朝該第四類型的粒子之顏色狀態驅動該像素，進而顯現在該觀看側，其中該像素處於該第五類型的粒子之顏色狀態及該驅動電壓具有相同於該第四類型的粒子之極性。
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