TWI224767B - Colour display device - Google Patents

Description

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五、發明説明（ 本發明係有關於介質傳送彩多顧+举罢 ^ ^ 七巴顯不裝置，且有關於使用 在此顯示裝置的介質傳送混合物。 採用不同類型光調變材料哎機 乂機制的许多類型顯示裝置是 已知的。一些範例是陰極射線 可果&、與夜晶、電冷光、微觀 機構、與電泳顯示裝置。

在此顯示器中’ -顯示區域傳統是分成許多像素。造成 彩色顯示的彩色像素通常是透過將每個像素分成三個子彩 色而提供’且每個子像素可顯示藍、綠、與紅色的三原色 之一。若要顯示這些彩色之―，例如藍色，藍該色子像素 便會設定成導通模式，且其他兩子像素是設定成關閉模式 ，以致於只有藍色光會顯示。對^除了藍、綠或紅色之外 ’來自不同子像素的光是依需要以不同密度增加。此顯示 可提供所有彩色，且時常具良好的色調。 然而，因為此顯示是使用添加原色，本質上，大比例的 潛在性輸出光會浪費，例如當藍色顯示時，在綠與紅色子 像素上的所有藍色光波長會浪費。在反射顯示裝置的情況 ，此基本是表示反映光將始終明顯比周圍的光暗淡。 對照下，提供飽和色彩的技術本質不會浪費大比例的潛 在性輸出光。此技術是用於多數紙版彩色印刷。在此，三 個減去的藍綠色、紅紫色與黃色的三原色可使用。若要印 出這些色彩任一者的一點（我們認為類似在顯示的像素）， 例如藍綠色’就是列印形成點的色彩。對於除了藍綠、紅 糸或Κ色之外的彩色而言，不同減色法三原色的墨水是在 彼此的頂端上依需要以不同密度加入，或在相同區域上混 -4 - 本纸張尺度適财@ @家料x297Sy 1224767 A7 B7

發明説明（ 口，以提供-點。通過點的所有彩色墨水的光會透過紙反 射’然後重新通過點。結果輸出光包含白光減去由在墨水 點的減色法二原色所減去的這些原色波長。因為藍綠色減 去紅色’紅紫色減去綠色，及黃色減去藍色，不、同密度的 減色法三原色可提供所有彩色。如果所有三原色是用於足 夠密度來減去所有！X、綠與黃色光，那麼黑色便可提供。 此-配置係提供-飽和彩色影像，因域如藍色的一特 定波長光不必在紅與綠色子像素上浪費。 在顯不裝置的減色法三原色的有限使用是在進一步類型 顯示裝置的美國專利案號6，120,588中揭示，其是將二二 質傳送混合物當作光調變材料使用（而且以下稱為一介^ 傳送顯示裝置）。在此進一步揭示討論之前，現將提供介 質傳送的簡短說明。 半隔離粒子在半液體隔離中沿著一電場梯度移動是已知 的。粒子是因頻率（即是一轉變頻率fQ端）而定而移向一應 用電場的高電場區域或低電場區域。該現象是稱為介質傳 送。轉變頻率f〇是粒子與液體的導電率與介電常數的複雜 功能’而且時常接近在一粒子與液體間的介面緩和時間。 一典型介質傳送頻率特性是在圖1顯示。 請即回到美國專利案號6，120,588，此揭示包含為封裝 體的一顯示媒體，該封裝體包含如其餘第三減色法三原色 的π内部相位”所述的減色法三原色及一些原色之中兩者的 粒子。美國專利案號6,120,58 8.是透過應用電場的—相對 特定頻率應用而主張一特定彩色粒子可移動，而無需移動 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4Λ格(210X297公釐) A7

B7 其他彩色的粒子，並且揭示此的使用，以分開顯示（只有） 二個明顯彩色，亦即"藍綠與黃色”的一第一彩色、"藍綠 與紅紫色”的一第二彩色、及”紅紫與黃色”的一第三彩色。 、 如此美國專利案號6，120,588未能揭示一全彩色飽顯示 ’其中包括藍綠、紅紫或黃色且不同密度的減色法三原色 的所有組合可顯示。而且，透過已知的介質傳送行為，可 清楚了解到單色粒子運動是如何於每個應用的頻率個別發 生’而無需用以移動超過一彩色粒子的頻率。 美國專利案號6，172,798係揭示先前描述其他類型顯示 裝置之一，即是使用紅、綠與藍三原色的電泳顯示。如同 介質傳送顯示，電泳顯示亦使用在液體中移動的彩色粒子 ，·然而，他們是使用直流電場。因此，在液體有粒子運動 方向的所依賴的直流極性，即是運動方向不是取決於頻率 。美國專利案號6,172,798係揭示使用不同彩色粒子（紅色 、綠色、藍色），且具起源於不同ξ電位的不同電泳可動性 。透過使用允許不同分開彩色粒子的可動性不同的電場極 性顛倒，不同彩色粒子可被吸引到封裝體的任一端。此程 序基本上是依賴（a)加入原色的色彩，即是讀出光透過運 動而只撞擊封裝體頂端的這些彩色粒子；如此，其他彩色 粒子可在封裝體頂端下保持；及（b)在一電泳混合物中的 粒子運動方向的直流極性依賴。因此，對於理由（a)和（b) · 的至少每一者而言，透過美國專利案號6，172,798揭示的 Ί 方法是不能應用到使用減色法三原色的介質傳送顯示或一 飽和全彩顯示。 -6 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 庵έ β提供飽和全㈣示是想要的，亦即使用減色法 三顯Γ其中彩色的每個組合可在任―像素上提供。 一弟-硯點中，本發明可提供_顯示的介質傳送混合 物，=含i綠、紅紫與黃色每一色彩的半隔離粒子、從其 他兩办色粒子分開的.該等彩色每一者的轉變頻率、盥實質 相同的特定彩色粒子運動速度，但是每個相對彩色粒子運 動的速度是明顯不同於另外兩彩色。相較於從其他彩色粒 子分開的轉變頻率，—特定彩色的複數個粒子的相對轉變 頻率是貝質彼此相同，或至少彼此類似。 不同轉變頻率與運動速度最好是透㊣使用#每個彩色實 質相：大小的粒子來提供，但是具相對彩色的不同大小。 在一進一步觀點中，介質傳送混合物是包含在高分子封 裝體。 气進一步觀點中，一或多個彩色粒子具有一相反強度 介質傳送頻率特性，在此情況，該彩色的轉變頻率是大約 與其他彩色之一者相同。 在進一步觀點中，只有藍綠色、紅紫色與黃色之中兩者 是包括在内。 在一進一步觀點中，本發明可提供介質傳送顯示裝置， 根據任一上述觀點，其可包含介質傳送混合物，配置的裝 置而使介質傳送混合物可分成許多像素，且每個像素具有 一王要光調變區域，以致於根據何種彩色粒子出現在主要 輕凋變區域，介質傳送混合物可提供通過主要光調變區域 的光選擇彩色調變，該裝置係進一步包含電極，其配置可 1224767 A7 ----— ______B7 五、發明説明（5 ) 提供高與低電場區域。 一或多個高電場區域、或一或多個低電場區域最好是對 應到主要光調變區域，以致於粒子可透過移向高或低電場 區域而在主要光調變區域移入或移出。 該裝置最好包含一驅動配置，用以驅動具不同頻率與持 續時間脈衝長度”）的交流電壓，及決定的不同頻率與持 續時間，以致於粒子不同彩色的不同比例可移動，此是因 他們的轉變頻率與速度而定。頻率與持續時間的單一組合 可使用，或頻率與持續時間的複數個組合可依序使用，此 是因粒子的彩色或一些彩色的移動而定。 孩裝置最好是包含一反射層的反射顯示裝置，用以將輸 入光反射回到介質傳送混合物。 在一進一步觀點中，本發明是提供用以驅動一介質傳送 顯示裝置之方法，包含使用驅動頻率選擇，以控制那個彩 色粒子是在一像素、或在一像素的主要光調變區域移入或 移出，且使用電壓脈衝長度（"持續時間”）來控制移動粒子 的比例或數量。 ' 像素最好是藉著將所有彩色移入主要光調變區域來重新 設定成黑色，或透過將所有彩色從主要光調變區域移出來 重新設定成白色而於每個訊框復原。 t 圖式之簡單說明 本發明的進一步觀點是在附錄申請專利範圍中描述。 本發明的具體實施例將與附圖有關的範例一起描述，=中： 圖1係顯示一介質傳送頻率特性； -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） ""~~ ------~-_ 1224767 A7 B7 五、發明説明（6 ) 圖2係顯示在介質傳送混合物中的每個不同粒子顏色介 質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示； 圖3係藉由介質傳送顯示裝置的一像素而顯示非比例截 面圖，其中圖2的介質傳送混合物是當作光調變材料使用； 圖4係顯示當像素是要顯示綠色輸出光時，在一訊框期 間提供給圖3像素的驅動電壓； 圖5係顯示在包含圖3像素的一顯示裝置底電極板上提供 的一主動矩陣排列的電路圖； 圖6係一進一步介質傳送顯示裝置的四個像素，其中一 介質傳送混合物是封裝在透明高分子封裝體； 圖7係顯示高與低電場區域是在圖6的像素/封裝體中提 供的一方法； 圖8係描述高與低電場區域是在圖6的像素/封裝體中提 供的另一方法； 圖9係顯示一相反感測介質傳送頻率特性； 圖10係顯示在另一介質傳送混合物中的每個不同粒子顏 色不同速度指示，其中該等彩色之一是一相反感測的介質 傳送頻率特性； 圖11係顯示一相反感測介質傳送頻率的螺旋結構半隔離 粒子； 圖12係顯示在另一介質傳送混合物中的每個不同粒子顏 色介質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示； 圖13係顯不用來^供低與南電场區域另^一配置的一電極 配置； -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

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1224767 A7 B7 五 發明説明（ 7

圖14係顯示在另一介質傳送混合物中的每個不同粒子顏 色介質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示，其中 該等彩色之一是具有一相反感測介質頻率特性； 圖15係顯示在另一介質傳送混合物中的每個不同粒子顏 色介質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示，其中 該等彩色之一是具有一相反感測介質頻率特性； 圖16係顯示在另一介質傳送混合物中的每個不同粒子顏 色介質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示，其中 該等彩色之一是具有一相反感測介質頻率特性； 裝 訂 圖17係顯示在另一介質傳送混合物中的每個不同粒子顏 色介質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示；及 圖18係顯示在另一介質俸送混合物中的每個不同粒子顏 色介質傳送頻率特性及不同粒子顏色不同速度指示，其中 該+彩色之一疋具有一相反感測介質頻率特性。 圖式之詳細說明 如簡介的描述’在稱為介質傳送的現象下，半隔離粒子 是沿著在一半隔離液晶中的一電場梯度移動。粒子是朝向 一應用電場的相當咼電場區域、或朝向一應用電場的相當 低電場區域移動’此粒子運動是因應用電場區域的頻率而 定（即是一轉變頻率f 〇端）。 在一透明液體的透明色粒子的第一具體實施例中，具圖 1顯示近似介質傳送頻率特性的每一者可被採用。圖i係顯 π繪圖1，其以頻率軸2所表示的應用頻率⑴的函數而顯 示由於介質傳送效應的在粒子上的施力。在圖1中，頻率 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4^格(210 X 297公爱) i 1224767

軸2吓用來表示粒子上的施力是否朝向相高的電場區域， 且該區域是以施力軸的”正，，部份311表示，其中繪圖工是位 在责、率軸2的上面，或在粒子上的施力是否朝向相當低電 場區曰域，且該區域是以施力軸的，，負，，部份3L表示，其中繪 圖1是在頻率軸2下面。而且，指示是轉變頻率fG，亦即在 粒子上的施力頻率會在傳導給較高電場區域與傳導給較低 電場區域之間變化。 '在此具體實施例中，其係使用包含一透明液體的介質傳 送混合物，其中該透明液體是包含例如藍綠、紅紫與黃色 =一個減去主要原色每一者的複數個透明粒子。該透明液 月豆疋水，且具在水中溶解的鉀氯化物，以設定它的導電率 。然而，可了解到任何適當半隔離透明液體可使用，另一 可能性是例如一有機透明液體的不同結構。 口可了解到一透明藍綠色粒子是實質吸收紅光，但是實質 是允許藍色與綠色（一起提供藍綠色）光通過，一透明紅紫 f粒子是實質吸收綠光，但是實質是允許藍色與紅（一起 提供紅表色）光通過它，而且一透明黃色粒子是實質吸收 藍光，但是實質是允許綠色與紅色（一起提供黃色）光通過 它。

每一個別彩色複數個粒子是具有實質相同介質傳送頻率 特性’，特別是彼此有相同的轉變頻率。然而，特別是轉 叇頻率f〇，介電傳送頻率特性在三個顏色之間是不同。使 用相7格式的圖2係顯示，而且.其中參考數字是與圖！相同 ，即疋具轉變頻率f〇C的藍綠色粒子繪圖1 C ;具轉變頻率f〇M -11 - 本紙張尺錢财A4規#(_ϋ297^ 1224767 A7 _ B7 五、發明説明（9 ) 的紅紫色粒子繪圖1M ;具轉變頻率f〇Y的黃色粒子緣圖i γ 。繪圖1C、1M和1Y已在圖2正常化，雖然在實施的施力 於每個彩色不需要是相同，所以在遠離轉變頻率的粒子上 的施力是在每個彩色相同位準上顯示。而且，頻率轴2並 未依比例繪出，而且相反是在圖2調整，以方便顯示三個 顏色分別隔開的轉變頻率。在此具體實施例中，轉變頻率 如下示·· fGC =25仟赫、fGM=250仟赫、和 fGY =2.5 MHz。 每個個別彩色複數個粒子會由於彼此電泳效應而在透明 液體中的速度是實質相同。然而，速度在三個顏色之間是 不同，且與增加轉變頻率相比較會以相反順序漸增速度， 即是藍綠色粒子是遠快於紅紫色粒子，他們本身是較快於 黃色粒子，如圖2漸增粒子速度指示符2 0所示。在此具體 實施例中，藍綠色粒子的速度是十倍快於紅紫色，且本身 是較快於黃色十倍。當它允許色彩分離（將在下面描述）時 ，此差是特別適當，而不會造成過度長的延遲。然而，混 合物能以其他不同速度一起形成，提供的差是足以達成沿 著在此描述及其他下面的具體實施例的線條使用來達成。 當適當時，較少大小的差可使用，包括例如兩差的因素。 因此，當您考慮藍綠色，然後紅紫色，最後黃色時，透 明粒子便需要具有漸增的轉變頻率與漸減的速度。任何適 當透明彩色半隔離粒子可使用。不同需求可透過材料的任 · 何適當選擇等而達成。然而，在此具體實施例中，漸增轉 ， 變頻率及漸減速度可透過使用相同半隔離材料的不同大小 粒子來達成，即是染色成適當色彩。三個顏色每一者的粒 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） Γ ί? ·ί· 1224767 A7 B7 五、發明説明（10 ) 子是實質球面形狀，而且可能是大約下列直徑的近似值： 監綠色粒子=8毫米；紅紫色粒子=2毫米；黃色粒子==〇·5毫 米0 圖2表示的進一步項目是與包含上述混合物的一顯示裝 置的可能操作方法有關，而且將在稍後描述。 圖3係顯示經由一介質傳送顯示裝置的一範例像素22的 未依比例繪出的截面圖，其中上述介質傳送混合物是當作 光調變材料使用。上述透明液體（參考數字24表示）是保持 在兩電極板之間，為了方便稱為頂電極板26，此頂電極板 26是透明的，及一底電極板28。這些電極板是是由例如傳 統用於顯示電極板材料的任何電極板材料製成，例如玻璃 或塑膠。底電極板28具有在那上面提供的一白色反射塗層 29。如圖3所示，當白色反射塗層29是在底電極板的上 是内部）表面28時，底電極板不需要是透明。然而，白色 反射塗層可在底電極板28的較低（即是外部）表面上提供， 在此情況，底電極板28需要是透明的。 ’、 上述透明藍綠色粒子（參考數字32砉+ 于^衣717 )'透明紅紫色 子（參考數字34表示）、與透明黃色粒子（參 是包括在透明液體24。 表: 任何適當沉積傳導電極30是在底電極板_ :二表面28上提供。電極30是在與他們之間的區域相： 上提供，亦即只在像素區域的-小比例β :二：Γ〇是使用交流電壓驅動，如此可在兩電極 遵供如圖3的電力線38所示的電場1場在電極附 4

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1224767 A7 B7 五、發明説明（11 ) 具有相S同的強電場區域4〇，其中電力線出現相當接近在 二起，且在電極30之間的主要區域有一相當低強度電場區 域42，且經由在電極板26與28之間的液晶深度，其中如圖 3的原理所示可看出電力線是相當進一步分開。 在操作上’輸入光44是傳導到或落在透明頂電極板26， 然後通過透明液體24，由白色反射塗層29反射，傳遞回經 由透明液體24向外，再次經過透明頂電極板％，以提供輸 光（/主…、為了清楚只有輸入光44與輸出光46是在圖3 ”員示、且以與私極板26呈現一角度）。輸入光44可以是例 如曰光或任何其他周圍光。當電極3〇與像素22區域比較是 一較^區域時’輸出光的彩色將實質透過這些粒子調變， 厂等味子疋在主要低電場區域42(即是此是主要光調變 區域）’而且不會明顯受到在高電場區域4〇的這些的 影響。 一 丁日] 古=如圖2顯示的粒子每個彩色介質傳送頻率特性，較 咼電場區域40與較低電場區域42是對應到粒子上的兩可能 強度方向（分別是3H和3L)。 b叫即參考圖2，此進一步顯示四個驅動頻率&、&、g禾 疋用來驅動此具體實施例的顯示裝置。驅動頻率^是低 f〇C’驅動頻率£2是在^與‘之間，驅動頻率W在與 之間，而且驅動頻率匕是高於f〇Y。 ' e從圖2可看出，在繪圖1C、1M和1Y每一者的驅動頻率f :超過頻率軸2’即是在所有三個顏色粒子上的強度將朝 w圖3顯示像素的較高電場區域。、结果，當目3的電場

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1224767 五、發明説明（12 ) 頻率fl上應用時，所有三個顏色的粒子將移向高電 %區域40，亦即從像素的主要光調變區域出去。 在驅動頻率f2，緣圖^ιγ仍然是高於頻率轴曰 緣圖1C是低於頻率心如此，在紅紫色與黃色粒子上一的 強度將朝向南電場區域40;然而，在藍綠色粒子上的強度 f朝向低電場區域42。結果’當圖3的電場應用在驅動與 率6時’紅紫色與黃色粒子將移向高電場區域4〇，亦即從 像素的主要光調變區域出去，然而藍綠色粒子將移向低電 %區域42，亦即進入像素的主要光調變區域。 在驅動頻率f3，尸、有繪圖1¥仍然是高於頻率轴2,且洽 圖1C和1M是低於頻率軸2β如此，在黃色粒子上㈣度^ 朝向南電場區域40;然而，在藍綠色與紅紫色粒子上的強 度將朝向低電場區域42。結果，當圖3的電場應用在驅動 t、率fs時，頁色粒子將移向高電場區域，亦即從像素的 主要光調變區域出去；然而，紅紫色與藍綠色粒子將移向 低私場區域42，亦即進入像素的主要光調變區域。 最後，在驅動頻率每個圖lc、1Μ*ιγ是低於頻率 即是在所有三個顏色粒子上的強度將朝向低電場區 二42。結果，當圖3電場是在驅動頻率g應用時，所有三 個顏色的粒子將移向低電場區域42,亦即進入像素的主要 光調變區域。 不同顯示色彩的供應現將以簡單情況描述，其中粒子的 每個彩色是在像素的主要光調變區域中提供，實質上，像 素顏色的所有粒子是在此區域提供。 -15· 5張尺度適用準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 山4767 五、發明説明（13 像素22是顯示裝置的像素陣列的一像素。在傳統方式中 ^列的像素是依序定址，以提供顯示的影像訊框。像素 22疋在每個訊框定址，且下列資料信號是運用在電極。 裝 首先為了要更新’’像素，在頻率f4上的交流電壓可應 用，如此可將所有三個顏色的粒子移入低電場區域42，亦 即像素的王要光碉變區域。在頻率&的此電墨是應用於一 足，^持續時間，以允許實質所有甚至較慢的粒子顏色， 即疋κ色粒子，以隨後移到主要光調變區域（此一持續時 間或，，脈衝長度”以下稱為，，長”，且以符號” L”表示）。在此 範例，此持續時間是L=5微秒。當此表示實質所有三個顏 色的所有粒子目前是在主要光調變區域時，輸人光44的所 有波長會被阻塞，且像素的外觀是黑色。 線 如果此訊框的像素是顯示黑色，^址現在便完成。然而 丄如果像素是顯示色彩或白&，㈣—或多個進_步交流 電壓用來將特定的從低電場區域42移出且移人高電場區域 ^ :田下顯7F像素所需彩色所需的這些彩色粒子（即是 田'又有I子留下時’移除所有彩色可提供白色輸出光； 移除Φ色對及只留下藍綠色、紫紅色或黃色粒子可分別提 供藍綠色、紫紅色或黃色輸出光；只移除黃色粒子及留下 I綠，、紫紅色，且黃色粒子可提供綠色輸出及只移 除4色^子及留下紫紅色與黃色粒子可提供紅色輸出光）。 一不同頻率與不同持續時間可依下列使用，此是因彩色或 -些顏色需要從低電場區域42移到高電場區域4。而定。 再請即重新參考圖2，頻率f3是用來只移除黃色粒子； -16-

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在心，只有黃色粒子是移向高電場區域4〇。此外，為了要 允許那黃色粒子（最慢的彩色）有足夠時間移到高電場區域 ，頻率G的交流電壓是應用於上述定義長持續時間。 ☆頻率f2疋同樣用來移動黃色與紅紫色粒子，如同在6的 =^粒子顏色，但不是藍綠色粒子，將移向高電場區40。 :移動只色粒子時，頻率G的交流電壓是應用於上述定 =持續時間，為了要允許黃色粒子有足夠時間移到高電 琢區域％且汪意’既然紅紫色粒子是比黃色粒子以較快 速度移動，所以此長持續時間亦將足夠允許紅紫色粒子有 足夠時間移到高電場區域40。 口而且，頻率是用來將粒子的所有三個顏色移到高電場 區域40，再者，具長持續時間，為了要允許較慢的黃色粒 子能有足夠時間來移動。 可了解到上述選擇係表示只使用頻率控制移動的彩色粒 子選擇限制。此是因為當您需要使用進一步遠離更新頻率 的頻率（在此，更新頻率是f4)來產生在彩色的移動，其中 轉變頻率是進-步遠離更新頻率，轉變頻率較接近更新頻 率的這些其他彩色亦是固有的移動。 要移動的其他彩色選擇是透過改變與上述粒子速度變化 有關的應用交流電壓的持續時間而達成，如下所述。 頻率G是用來只除除紅紫色粒子，但是只應用於一足夠 長的持續時間，以允許實質所有紅紫色粒子移到高電場區| 域40,但是此不是足夠長來允許較慢移動黃色粒子來離開 較低電場區域42(此一持續時間或”脈衝長度，，以下稱為，，中 -17-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)_ A4祕(210 X 297公爱了 1224767 A7

此持績時間是Μ=5〇〇 間”，且以符號”Μ”表示）。在此範例中 亳秒。 為了要移除藍綠色與紅紫色粒子，而不是黃色粒子，可 使用頻率，但是只用於上面定義的中間持續時間，所二 再次黃色粒子沒有時間來離開較低電場區域42。 頻率G亦用來只移除藍綠色粒子，但是只應用於一足夠 長持續時間，以允許實質所有藍綠色粒子移到高電場區域 4〇，但是沒有足夠長時間允許較慢移動紅紫色或黃色粒子 來離開較低電場區域42(此一持續時間或”脈衝長度”二下 稱為”短”，且以符號” S”表示）。在此範例中，此持^時間 是S = 50毫秒。 上述組合能以如表1所示的列表方式表示，其中從低電 場區域42(即是主要光調變區域）移到到高電場區域4〇的= 色是被列出。 fi(L)C+Y+M f2(L)Y+M f3(L)Y f (L, f3(M)_ f4(M)- f3(s)- f4(S).

fi(M)C+M f2(M)M fi(S)C f2(S)- 表1 可看出上述單一頻率/期持續時間組合不能達成藍綠色 與黃色粒子的移除，但不是紅紫色粒子。然而，此是透過 應用長持續時間頻率6的交流電壓達成，以便在移除藍綠 色粒子的短持續時間來移除頻率fl的交流電壓之後的黃色 粒子。（注意，這些不能以相反順序應用，然後在頻率G的 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1224767 A7 B7 五、發明説明（16 ) 長持續時間電壓將使藍綠色粒子返回低電場區域42) 圖4係經由範例顯示有關像素22在長度1 〇〇微秒的一訊框 5 8期間所應用的驅動電壓當像素22透過在低電場區域42留 下黃色與藍綠色粒子而顯示綠色輸出光。最初，在頻率心 上應用的電壓是應用於5微秒，以提供一更新動作，其中 像素是重新設定成黑色（參考數字52表示）。然後，在頻率 4的應用電壓是應用於5〇〇毫秒，造成紅紫色粒子（參考數 字54表示）的移除。對於訊框58的其餘時間而言，其餘黃 色與藍綠色粒子是提供綠色的輸出顯示光（參考數字56表 示）°圖4係進一步顯示當在頻率^的應用電壓重新運用在 裝 將像素重新設定成黑色（參考數字6〇表示）時的下一訊框的 開始。 圖5係顯示在顯示裝置的底電極板28上提供的一主動矩 訂

陣62電路圖’用以將上述應用電壓傳遞給像素22與該裝置 的其他像素（為了清楚，該陣列只顯示像素22與五個其他 像素，即是22a-22e，但是實際上包含更多像素）。電壓是 經由一相對薄膜電晶體（TFT)8i-86而運用在該等像素22_ 226的每一者。像素與TFTs是以列與欄配置。每列與具位 址線72、73，用以在每此一列來選取用於驅動的像素（透 過啟動相對TFTs)。每欄具有一分開的資料線64-66，用以 提供孩應用的電壓信號，且接地線7〇、7丨是在如圖所示的 兩相鄰襴之間共用。在操作上，逐線定址的像素是使用傳 統的顯示實施，用以驅動電子來提供上述的不同頻率與持 續時間。 ..... -19 - 1224767

在上述的簡單情況中，對於在像素的主要光調變區域中 提供的每個粒子顏色而言，實質上，像素顏色的所有粒子 是在此區域提供。相反地，為了要亦顯示具相對減去的原 色彩色粒子的比例或密度的彩色混合物（彩色），相對頻率 可用於上述定義的短、中、長持續時間的中間持續時間^ 此將從低電場區域42移出的每個粒子顏色的所需比例到高 電場區域40。 圖6係顯示一進一步具體實施例的顯示裝置的四個範例 像素（圖並未依比例繪出）。在此具體實施例中，上述的一 介質傳送混合物類型是使用如在美國專利案號 中揭示的已知技術而封裝在該透明高分子封裝體9〇(亦以 知為微封裝體），該專利在此僅列出供參考。如此，每個 封裝體90包含透明液體24、透明藍綠色粒子32、透明紅紫 色粒子34、與透明黃色粒子36。裝置再次包含一透明頂電 極板26與底電極板28，底電極板28具有在那上面提供的一 白色反射塗層29。 頂電極板26與底電極板28是以近似等於封裝體9〇直徑的 距離隔開，如此可提供一層封裝體具_封裝體的厚度◊如 此，輸入光44可根據通過的彩色粒子而通過一封裝體9〇， 且透過白色反射塗層29反射，重新通過封裝體9〇,且以調 變的輸出光離開裝置。 在封裝體90寬度的大部份上擴充的相對較大區域電極 30a-30d是在底電極板28的内表面上提供。只在封裝體的 極端部份上擴充的相當小區域電極3 la_3丨d與在相鄰封裝 •20- ¥紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4%格(210 X 297公釐) ----- 1224767 A7 --— B7 五、發明説明（18 ) 體之間的任何間陈是在透明頂電極板26的内表面上提供。 電極30a-d、31a.d的配置允許每個或數個封裝體當作該顯 示裝置的一像素使用。 S如第-具體實施例前述，除了下面描述之外，每個像素 疋使用不同頻率及/或持續時間的應用電壓來定址，以便 6不同顯示色彩達成。特別是，低與高電場區域是 重新提供，、以致於低電場區域是實質對應像素的主要光調 又區域，亦即在底電極板28的該等較大電極3〇心0的相對 -者上的區域’而且高電場區域係實質對應一較小區域， 該區域是在透明頂電極板26上的該等較小電極3ia_d的相 對一些的下面。頂端電極31a-31ds以透明電極的形式提 供’此是因這些區域的重疊而定。 圖7係描述高與低電場區域是在圖6的像素/封裝體中提 供的一方法圖。裝置的特徵是以圖6所使用的相同參考數 孚表示為了清楚，只顯示一像素/封裝體。而且，為了 清楚，白色反射層29與彩色粒子32、34、36是從圖7省略。 在封裝體90任一端的透明頂電極板26上的兩電極、 3 lb是每個以相同的交流電位驅動，此驅動是與在底電極 板上28(亦即在封裝體9〇)上提供的電極3〇&的電位有關。 因此，電場是分別在電極3la與電極3〇a之間以電力線 表示，及在電極31b與電極30a之間以電力線38b表示。 電場在頂端電極的31a、31b附近具有相當較高的強電場 區域40a、40b，其中電力線38a、38b是以相當接近一起出 現，且在主要區域的相當低強電場區域42是在底部電極 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X297公釐) 1224767 A7 B7 五、發明説明（19 ) 上，其中從圖7的原理可看出，電力線38a、3扑是相對進 一步分開。 圖8係描述高與低電場區域在圖6的像素/封裝體中提供 的另一方法圖式裝置的特徵是再次與圖6所使用的參考數 字相同。再者，為了清楚，只有顯示一像素/封裝體，而 且白色反射層29、與彩色粒子32、34、36是從圖8省略。 在封裝體90任一端的透明頂電極板26上的兩頂端電極 31a、31b是使用在他們間的交流電位驅動，例如在〇與ι〇ν 間。如此，透過電力線38表示的電場是在這些電極^^與 電極30a之間提供。 電場在頂端電極31a、31b附近具有相當高的強電場區域 4〇a、40b，其中該等電力線38是相當接近一起出現，且在 主要區域的一相當低強電場區域42是在底部電極上面 ，其中該等電力線38從圖7的原理可看出是相當進一 開。 刀 在此範例中，電場是使用在底電極板28(亦即在封裝體9〇) 上提供的電極30a來修正，以改善在像素的彩色粒子的分 配。此一配置與技術可適當在其他具體實施例中。在此範 例中，較低電場區域42是憑藉著在頂端電極31a、31b的交 流電位之間的5 V電位上保持的電極3〇a而透過進一步擴展 成粒子90的深度而修改。 在上述具體實施例中，每個粒子顏色具有近似圖丨顯示 勺力貝傳送特性。然而，例如具多層結構的更複雜粒子 的其他粒子具有在圖9顯示形式的介質傳送特性（其中與圖 -22- S34 國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297¾-〜-- 1224767 A7 B7

五、發明説明 1相同的特徵是具相同參考數字）。圖9係顯示在粒子強度 的繪圖20 1，由於介質傳送效應是如同應用頻率（f)的函數 。如圖1的先前繪圖1所示，對於圖9的繪圖20 1而言，在粒 子上的強度會重新在朝向一高電場區域（3H)與朝向一低電 場區域（3L)之間轉變頻率f〇的任何部份上改變。然而，繪 圖201(因此，圖9顯示的介質傳送頻率特性）是不同於緣圖 1 (因此，在圖1顯示介質傳送頻率特性），此在於粒子（因 此粒子的介質傳送移動）是從朝向低電場區域到朝向高電 場區域改變，且增量繪圖201的頻率，然而在粒子（因此粒 子的介質傳送運動）上的強度會從朝向高電場區域改變成 朝向低電場區域’且增量緣圖1的頻率。此可視為介質傳 送強度的相反符號，或當具有一相反感測的介質傳送特性。 在具體實施例的進一步範圍，上述具體實施例是每個使 用具有介質傳送強度相反符號的黃色粒子實施（亦即圖9的 繪圖201所示的一介質傳送特性，而不是圖1的繪圖1所示）。 圖10係顯示粒子的三個顏色每一者的介質傳送頻率特性 ，即是具轉變頻率f〇c的藍綠色粒子的繪圖1 C ;具轉變頻 率f〇M的紅紫色粒子的繪圖1M ;及具轉變頻率fGY的黃色粒 子的繪圖201Y。繪圖1C、1M和201Y已在正常化圖1〇，所 以雖然實際上強度於每個彩色不需要相同，但是在遠離轉 變頻率的粒子強度是以每個彩色的相同位準顯示。而且， 頻率軸2並未依比例繪出，相反在圖1〇為了方便顯示而以 相同感測介質傳送頻率特性的兩彩色轉變頻率明顯隔開， 即是藍綠色與紅紫色。黃色粒子的轉變頻率為了方便是位 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1224767 A7 B7 五、發明説明（21 ) 在接近或等於fGC與fGM的任一者，而且在此是例如接近 。在此具體實施例中，轉變頻率如下示：4c =25仟赫、心 =250仟赫、與fGY =240仟赫。 再者，每一個別彩色的複數個粒子具有實質於由於彼此 電泳效應的透明液體的相同速度。而且，如圖1〇增加粒子 速度指示符220所示，速度再次於三個顏色之間會不同， 且黃色粒子是較快於藍綠色粒子，他們本身是快於紅紫色 粒子。在此具體實施例中，黃色粒子的速度是再次是快於 藍綠色十倍，且本身是快於紅紫色的十倍。然而，再者， 混合物能以不同速度的其他大小形成，假設不同是沿著在 此描述及下面其他具體實施例描述線條的使用而達成。 圖10係進一步顯示用來驅動此具體實施例的顯示裝置的 三個驅動頻率fi、f2、和f3 ^驅動頻率fl是低於，驅動頻 率G是向於fGC，但是低於fGM和fQY，而且驅動頻率G是高於 f〇M和 f〇Y 0 從圖10可看出，在驅動頻率6上，繪圖1(：和1M是在頻 率軸2上方，但是繪圖201Y是低於頻率軸2。如此，在藍 綠色與紅紫色粒子上的強度是朝向高電場區域4〇 ;然而， 在黃色粒子上的強度是朝向低電場區域42。結果，當電場 是在驅動頻率匕上應用時，藍綠色與紅紫色粒子將移向高 私場區域40 ’亦即從像素的主要光調變區域離開；然而， κ色粒子將移向低電場區域，亦即進入像素的主要光調變 區域。 在驅動頻率f2 ’續'圖1Μ是在頻率軸2上方，且緣圖1 c -24 -

1224767 A7 B7 五、發明説明（22 ) 和20 1Y是低於頻率軸2。如此，在紅紫色粒子上的強度將 朝向高電場區域40 ;然而，在藍綠色與黃色粒子上的強度 將朝向低電場區域42。結果，當電場是在驅動頻率匕上應 用時，紅紫色粒子將移向高電場區域4〇，亦即由像素的主 要光調變區域離開；然而藍綠色與黃色粒子將移向低電場 區域，亦即進入像素的主要光調變區域。 在一驅動頻率匕，繪圖201Y是在頻率軸2上方，且繪圖lc 和1M是低於頻率軸2。如此，在黃色粒子上的強度將朝向 高電場區域40 ;然而，在藍綠色與紅紫色粒子上的強度將 朝向低電場區域42。結果，當圖3的電場是在驅動頻率g 上應用時，黃色粒子將移向高電場區域4〇，亦即由像素的3 王要光調變區域離開；然而，紅紫色與藍綠色粒子將移向 低電場區域，亦即進入像素的主要光調變區域。 在像素上的不同彩色供應將於一簡單情況重新描述，其 中對於在像素的主要光調變區域中提供的每個粒子顏色而 言，像素顏色的所有粒子實質是在此區域提供。 、為了要”更新”像素，在交流頻率心上的交流電壓是應用 於上述定義的”長，，時間週期，在此範例中，該時間週期是 足夠長來移動甚至較慢的紅紫色粒子。此可將紅紫色與藍 綠色粒子移入低電場區域42,亦即像素的主要光調變區域 。然而，在頻率f3，黃色粒子是移到高電場區域4〇。因此 ，為了要提供如同更新模式的黑色，在頻率匕的另一交流 電壓然後用來將黃色粒子移入低電場區域42。此只應用於 先哥足義的”短”持續時間，以便在厂頻率的工作下，避免 -25- 本紙狀度通财g g家標準(CNS) A4^^2lGx297公爱)

玎

1224767 A7

Π ,色，定址現在便完成。然而，如果# 或白色，那麼-或多個進-步交流電壓: “將特疋办色粒子從低電場區域42移出到高電場 4〇 ’只有留下顯示像素所需彩色的這些粒子顏色。W 一 ^ 糸色釭子具有足夠時間從低電場區 高電場區域40。（戎去 ,^ m 士' 埤2考夕出到 者，G可使用，在此情況，此 上述定義”中間”括终。土 H 疋應用於 %時間，然後該持續時間只需足夠^ 間棱供移出的紅紫色粒子）。 朽鈥時 不同頻率與不同持續時間可使用，此是@彩色或— 色需要從低電場區域42移到高電場區域4〇而定，如下所、戒… 請即重新參考圖1()，頻率f3是用來只移除黃色粒子处當 ^ f3 ’只有黃色粒予是移向高電場區域4()。在此範例中， 黃色粒子是較速，因此如更方便，㈣巾間或長持續時間 可使用，但是G頻率只需要應用於短持續時間。 頻率f2用一來只移除紅紫色粒子，當在G，只有紅紫色粒 子會移向鬲電場區域4〇。此外，為了要允許紅紫色粒子 (最慢的彩色）有足夠時間移到高電場區域4〇，頻率f3的交 流電壓是應用於長持續時間。 頻率f!可用來移除藍綠色與紅紫色粒子，當在&，這兩 彩色粒子，而不疋叉色粒子將移向高電場區域4〇。此頻率 的父流電壓是應用於上述定義的長持續時間，為了要允 許紅紫色粒子有足夠時間移到高電場區域4〇。而且，注意 ，既然藍綠色粒子是以快於紅紫色粒子的速度移動，所以 此長持續時間亦足以允許藍綠色粒子有足夠時間移到高電 -26- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4Λ格(210 X 297公釐)

裝 訂 t &

I /67

場區域40。 既然此持續時間允許藍綠色粒子有足夠時間移到較高電 場區域42’而不是較慢的紅紫色粒子，所以透過於中間持 續時間來應用h，頻率Q可用來只移除藍綠色粒子。 ，上述組合是如表2的表格式列出，纟中列出從低電場區 域42(即疋’王要光調變區域）移到高電場區域⑽的彩色。 fi(L)c+M f2(L)M fi(M)C f2(M). fi(S)- f2(S).

fs(L)Y

f3(M)Y

f3(S)Y 表2

裝 可看出1¾等彩色的每一者可個別移除。彩色組合是透過 應用適當的個別頻率/脈衝組合而移除。 訂 為了要移除黃色粒子與藍綠色粒子，fi(M)可在^(3)後 面應用這些必須以此順序完成，因為如果以使順序完成 ，黃色粒子便會在f\(M)的動作下返回。

線 若要移除黃色粒子與紅紫色粒子，f2(L)可在以8)或f3(M) 後面應用。 藍綠色與紅紫色是透過fl(M)後面接著f2(L)、或使用單 頻率/持續時間組合fjL)而移除。 所有三個顏色可透過依序應用f3(s)、fi(M)、與匕仏）而 移除。 類似考慮的應用是與如先前具體實施例的討論的粒子材 料有關°例如，粒子的大小可用來定義他們的速度特性及 •27- 本紙張尺度適财關家Α4__χ 297公 1224767 A7 B7 五、發明説明（ /或轉變頻率。然而，在這些具體實施例中，當該等彩色 之一（在此是黃色）需要具有如圖9的每個繪圖2〇1的一相反 感測介質傳送頻率特性（即是介質傳送強度的相反符號）時 ’便不犯使用粒子所有二個顏色的相同材料。 用以顯示繪圖20 1所示的介質傳送頻率特性的透明半隔 離粒子供應可使用螺旋結構實施，以使介質傳送強度的符 號與在 Electromechanics of Particles ^ Th〇mas B· J0nes，

Cambridge University Press，i995, pages 238 _ 247中揭示 的相反，在此僅列出供參考。圖丨丨係顯示一螺旋結構半隔 離粒子250，且具一相反感測介質傳送頻率特性（如繪圖2〇1 所示），以透過使用一透明銦錫氧化物（IT〇)層254而不是 固態傳導材料來維持透明性。整個結構包含一高分子核心 252 ’且下列的層是從核心向外：當作一半隔離材料的ΙΤ〇 層254、一絕緣材料層256、及一外部高分子層258。 (您亦可透過改變透明液體與一粒子表面的導電率而使 介質傳送強度的符號相反，而無需一螺旋結構。） 在上述具體實施例中，像素是透過重新設定成黑色而更 新。然而，在進一步具體實施例中，像素可透過重新設定 白色而更新。例如，圖12係顯示對應圖2上述的一介質傳 送混合物（具用於相同特徵的相同參考數字），除了在此混 合物中’如透過增量粒子速度指示符230(即是速度順序與 圖2相比較是相反）所示之外’黃色粒子是快於紅紫色粒子 ’紅紫色粒子快於監練色粒子。像素於長持續時間^ (L)是 透過的頻率fi的應用而更新’即是有足夠長時間供甚至最 -28- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1224767 A7 B7 五、發明説明（26 2子藍綠色的移除。此是將所有三個顏色的所有粒子實 貝k低笔場區域42移到南電場區域4〇，亦即從主要光調變 區域離開，如此可提供白色。若要提供像素所需的顏色： 像素然後根據表3的内容而使用應用電壓的適當頻率/持續 時間組合（或連續組合）來定址，其係顯示粒子的那個彩色 (或一些顏色）於不同頻率/持續時間組合是要移入主要光調 變區域。 fi(L)- f2(L)C f3(L)C+M f4(L)C+M+Y f3(M)M f4(M)M+Y fi(S)- f2(S)- f3(S)- f4(S)Y 表3 裝 白色更新的上述使用亦運用在圖10描述的相反強度混合 物。 訂 線 在所有上述具體實施例中，電極可被配置，.以致於朝向 相當南電場區域的粒子運動係對應到主要光調變區域的移 出’而且朝向相當低電場區域的粒子運動係對應移入主要 光碉變區域。然而，在進一步具體實施例中，電極可取代 配置，以致於相反會發生，即是，以致於粒子的運動是朝 向相當高電場區域係對應到移入主要光調變區域，而且朝 向相當低電場區域的粒子運動係對應到主要光調變區域的 移出。 可能用來提供此的一電極配置250是顯示是經由圖13的 範例範例，其中使用相同參考數字或這些特性已描述，而 且其中彩色粒子與白色反射層29為了清楚而省略。電極配 29- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4C格(210X 297公釐) 1224767 A7 B7

置250包含在頂電極板26内表面上的一小不透明電極 (例如鋁）26及在底電極板28内表面上的兩較大透$明電極 255a和255b(例如IT0)。操作上，交流電壓是在兩較 極255a、255b之間應用，以便在其間提供由電力線238戶= 表示的一電場。此是在較大電極255&與2551^，及在小電極 252下面的一低電場區域42上提供高電場盛域4〇。小二極 252是保持在兩較大電極25&與2551)的一中間電位，以修 改電力線238，如可將此效果放大。光照射的主要區域是 對應較大電極的區域，因此，主要視覺效果可在此區域看 出；因此，提供主要光調變區域。小電極252的不透明性 可進一步支援此效果。 在這些具體實施例之一，圖12的上述的一介質傳送混合 物類型可使用，其中如增加粒子速度指示符23〇所示，黃 色粒子是快於紅紫色粒子，紅紫色粒子是快於藍綠色粒子 °像素是透過長持續時間fi(L)的頻率q應用而更新，以便 將所有粒子實質移入經由大電極255a、255b提供的主要光 調變區域’如此可提供黑色重新設定。若要提供像素的一 所需顏色’像素然後可根據表4的内容而使用應用電壓的 適當頻率/續時間組合（或連續組合）來定址，表4係顯示粒 子的彩色（或一些顏色）由主要光調變區域移出供不同頻率/ 持續時間組合。

f4(L)C+M+Y f4(M)M+Y f4(S)Y f3(L)C+M f3(M)M f3(s)-

fi(L)· f2(L)C f2(M)- fi⑻- f2(S)- 本纸張尺度適财s S家標準(CNS) X 297公董) 1224767 A7 B7 五、發明説明（28 ) (注意，雖然這些登錄是與表3相同，但是兩表是不同移 動方向）。 與移入/移出相比較，上述的高/低電場相反關係亦可運 用來使圖10的強度混合物相反。 心我們現將返回電極配置的範例，以致於粒子移向相當高 電場區域係對應主要光調變區域的移出，而且粒子移向相 當低電場區域係對應移入主要光調變區域；而且其中該等 彩色之一的粒子具有如圖10的一相反強度特性（即是一相 反感測介質傳送頻率特性），其中黃色是相反。這些類型 的進一步具體實施例現將參考圖14-16描述，其每個係顯 不對應上面圖10(具用於相同特徵的相同參考數字）描述的 一介質傳送混合物，但是不同於圖10的憑藉不同彩色粒子 速度的相關順序。 在圖14的混合物中，如增加粒子速度指示符26〇(即是黃 色粒子現在是最慢）所示，藍綠色粒子是快於紅紫色粒子 ,紅紫色粒子是快於黃色粒子。像素是透過長持續時間 (即是足夠長以移動甚至最慢的彩色粒子，在此是黃色粒 子）的頻率込應用而更新，其在中間持續時間的頻率匕應用 後將黃色與藍綠色粒子移入低電場區域42(即是足夠長來 移動甚至最慢的彩色粒子，在此是黃色粒子），將紅紫色 粒子移入低電場區域42，如此可提供黑色（即是yL)然後 f3(M))。另一可能提供黑色是應用^(Μ)後面接著fi(L) 了若 要提供像素所需的顏色，像素然後是使用根據表5内容的 應用電壓的適當頻率/持續時間組合（或連續組合）來定址，’ * 31 - 1224767 A7 B7 五、發明説明（29 ) 表5係顯示粒子顏色（或一些顏色）於不同頻率/持續時間組 合移出主要光調變區域。 '’ f\(L)C+M f2(L)M fs(L)Y (M)C+M f2(M)M fi(S)C f2(S)- fa(S). 表5 在圖1 5的混合物中 ，如增加粒子速度指示符270所示， 藍綠色粒子是快於黃色粒子，黃色粒子是快於紅紫色粒子 (即是黃色粒子的速度 目前是在藍綠色粒子與紅紫色粒子 ，—具一 一 ^ 八一江、〇私丁 裝 訂 之間）。俸素可例如透過長持續時間（即是足夠長來移動甚 至最慢的彩色粒子，在此是紅紫色）的頻率f3應用而更新， 其可於中間持續時間在頻率f 2的應用之後將紅紫色與藍綠 色粒子移入低電場區域42，將黃色粒子移入低電場區域42 ’如此可提供黑色（即是f3(L)然後f2(M))。若要提供像素所 需的顏色’像素然後是使用根據表6内容的應用電壓的適 當頻率/持續時間組合（或連續組合）來定址，表6係顯示粒 子的彩色（或一些顏色）於不同頻率/持續時間組合是移出主 要光調變區域。

fl(L)C+M fi(M)C fi(S)C f2(L)M f2(M)- f2(S)- fs(L)Y fi(M)Y f3(S) 表6 在圖16的混合物中，如增加粒子速度指示符2 8 0表示， -32 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)八4規格(210X297公釐） by'4· 發明説明（3〇 ) 更色粒子是大約與藍綠色粒子相同速度，而且兩者是快於 紅紫色粒子。因此，在粒子製造中有潛在的經濟性。而且 ，只需要提供應用電壓的兩持續時間期間（脈衝長度），可 以是長持續時間（足夠長移動甚至最慢的（即是紅紫色）粒 子）及一短持續時間（太短而不能移動紅紫色粒子，但是有 足夠長來移動藍綠色與黃色粒子）。像素可透過例如長持 續時間的頻率f3應用而更新，以便於短持續時間的頻率h 2用之後，將紅紫色與藍綠色粒子移入低電場區域42，將 κ色粒子移入低電場區域42，如此可提供黑色（即是 然後G(S))。若要提供像素所需的顏色，像素然後使用根 據表7内容的應用電壓的適當頻率/持續時間組合（或連續 組合）來定址，表7是顯示於不同頻率/持續時間組合將粒 子顏色（或一些顏色）從主要光調變區域移出。 fi(L)C+M f2(L)M fi(S)c f2(S)-

fs(L)Y

f3(S)Y 表7 在所有上述具體實施例中，所有三個減去的原色的使用 允許在每個像素上的全彩顯示供應。然而，在一些應用方 面’足以具有可提供如三個減色法三原色之中兩者所提供 =顏色有限範圍的顯示。只使用減色法三原色之中兩者的 彩色粒子具體實施例現將參考圖17和18描述。這些具體實 施例對於粒子製造可提供潛在的經濟性。而且，^需要二 供應用電壓的兩持續時間（脈衝長度），可以是一長持續時 -33- A7

严](足夠長來移動甚至較慢的 ^ ^ (大釔而不犯移動較慢的彩 較快的彩色粒子）。 丨[疋有足夠長來移動 圖17係顯示除了只包括藍綠色與紅紫色粒子之外，對應 =2(具料相同特徵的相同參考數字）上述的一介質傳送 此口物。如透過增量速度指示符29〇所#，藍，綠色粒子再 次較快於紅紫色粒子。像素可透過例如長持續時間的頻率 f3應用而更新，即是f3(L),其是將紅紫色與藍綠色粒子移 入低電場區域42,如此可提供藍色。若要提供像素所需的 顏色，/象素然後可使用根據表8内容的應用電壓的適當頻 率/持續時間組合（或連續組合）來定址，表8係顯示粒子顏 色（或一些顏色）於不同頻率/持續時間組合是移出主要光調 變區域。 fs(L)- fs(S)-

fi(L)C+M f2(L)M fi(S)C f2⑻_ 表8 圖1 8係顯示除了下列之外而對應圖1 〇(具用來相同特徵 的相同參考數字）上述的一介質傳送混合物：（i)只包括藍 綠色與黃色粒子；且（ii)如透過增量速度指示符300表示， 藍綠色粒子是快於黃色粒子，且只需要應用兩頻率（1和f3) 。像素可例如於長持續時間透過頻率fi的應用而更新，且 於長持續時間的頻率f3應用之後，將黃色粒子移入低電場 區域42，將藍綠色粒子移入低電場區域，如此便可提供綠 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4%格(210 X 297公釐) 1224767 A7

色^即疋抓）然後f3(S))。若要提供像素所需的顏色，像 f後使用根據表9内容的應用電壓的適當頻率/持續時間組 二，連1組合）來足址，表9係顯示那個粒子顏色（或一些 ，、色）於不同頻率/持續時間組合移出主要光調變區域。 fl(L)C f3(L)Y fl(S)c f3(S)- 表9 若要將藍綠色與黃色粒子移出主要光調變區域，頻率心可 於短持續時間應用於頻率匕應用之後的長持續時間，即是 f3(L)然後 fl(s)。 減色法二原色的其中兩者的彩色粒子使用可運用到其他 較早的描述具體實施例的任一者。 所有上述的具體實施例只是範例，且許多細節與觀點可 改變，且現將討論。 上述的粒子具介質傳送強度（亦即如圖1的繪圖i )的正符 號或介質傳送強度的相反符號（亦即圖9的繪圖201)。在一 些上述的具體實施例（例如圖2)中，每個彩色的粒子具有 介質傳送強度的正符號。可了解到，在所有此具體實施例 中’每個彩色的粒子可選擇性具有介質傳送強度的相反符 號’與顏色速度相對順序及適合的頻率/持續時間組合所 需的選擇。在一些上述具體實施例（例如圖1〇)，該等彩色 之一的粒子具有介質傳送強度的相反符號，且其餘兩彩色 粒子具有介質傳送強度的正符號。可了解到，在所有此具 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

裝 訂

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體實施例中 的正符號， 符號。 ’取代該等彩色之一 且其餘兩彩色的粒子 的粒子具有介質傳送強度 具有介質傳送強度的相反 $ V “ ^貝犯例中，對於從像素的主要光調變區域移 =出而提供的每個粒子顏色而言，實質上，像素顏色 ^1子疋在移入或移出該區域提供。為了要亦顯示具 / 色法三原色彩色粒子的不同比例（色度）或密度（色 凋)的杉色混合物’相對頻率W是用於上述定義的短、 中間與長持續時間的中間持續時間。此^將每個粒子顏色 所而比例從低電場區域移入高電場區域；或由高電場區域 移出及低電場區域，以提供想要的彩色及/或色調。 在上逑具體實施例中，由於製造與設計的容許，任何單 色粒子的相對轉變頻率是彼此不同，且是在此容許量範圍 中。只要在此值的任何散佈（例如在藍綠色粒子的正常或 平均值附近的藍綠色粒子的轉變頻率值中散佈）與在不同 彩色的轉變頻率值之間的差（例如在藍綠色粒子的額定或 平均轉變頻率與紅紫色粒子的額定或平均轉變頻率之間的 差）相比較是相當小，此便可成功實施。換句話說，特別 是一特定彩色粒子的轉變頻率可能相同的介質傳送頻率特 性是實質彼此相同，或至少是彼此類似。此外，透過使用 位於彩色轉變頻率散佈中的驅動頻率值、例如透過改變在 一特定彩色的轉變頻率散佈中的驅動頻率，此一散佈便可 提供及/或使用在提供相對減色法三原色的彩色粒子的不 同比例（色度）或密度（色調），如此可移動粒子的一對應比 -36- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1224767 A7

例。 、、所有上述具體實施例是從分別配置給例如在圖2的三個 ，色法三原色的-特殊顏色的特殊粒子特性觀點來描述， 藍綠色粒子具有最低轉變頻率與最高速度，紅紫色粒子具 有中間的轉變頻率與中間速度，且黃色粒子具有最高轉;^ 頻率與最低速度。然而，可了解到，在所有上述具體實^ 例中，此三個顏色配置，亦即三種類型粒子提供三種顏色 只是範例，且能以任何組合互換。對於在圖2的情況而言 ，一選擇性是紅紫色粒子具有最低轉變頻率與最高速度， 而且黃色粒子具有中間轉變頻率與中間速度，藍綠色粒子 具有最高轉變頻率與最低速度。在另一範例中，黃色粒子 具有最低轉變頻率與最高速度，且紅紫色粒子具有中間轉 變頻率與中間速度，而藍綠色粒子具有高轉變頻率與最低 速度等。同樣地，任何彩色對可使用在圖17和18描述的具 體實施例。當然，在彩色與上述範例相比較可互換的所有 情況中，包括表1-9這些的選擇細節因此可改變。 雖然上述具體實施例是描述彩色粒子的材料與形狀的一 些細節’但是可了解到任何適當材料與形狀可使用。同樣 地，材料、大小、形狀、表面處理的任何組合可用來取得 適當介質傳送頻率特性與運動速度的粒子。粒子具有除了 上述引用之外的絕對轉變頻率值。此特性的控制亦包括包 含粒子的透明液體變化。特別轉移目標到透明液體，此可 以是任何適當材料。透明液體最好是無色，但是可具有白 色，在此情況白色反射層是被省略。 -37- _本紙張尺度適财国國家標準(CNS)A4規格㈣Χ29姆） 1224767 A7

驅動電壓位準所包括的值， (脈衝長度)亦只是範例，且隨著：二動頻率與持續時間 ^ X η 〇 n ^ u 、耆任何特殊混合物特性的需 要而不同。冋樣地’驅動電路可以是丛： 時間、訊框定址形式等的任何適當配1、 率、持1 陣的其他類型像素陣列可使用。— ，例如點矩 電極配置相較於上面具體實施例的描述可改變；而且同 樣地是⑥與電場區域的不同範圍或相對強[此外，改變 電極配置可提供一主要光調變區域提供給像素的不同方： 。與稍後的觀點有關的是，#需要，光屏蔽亦可從調變的 輸入光提供給像素區域的某些區域。此屏蔽是透過使用例 如經由鋁的沉積或一不透明隔離層（例如在相對於該等小 電極3 0每一者上的頂電極板2 6的内表面）的傳統平坦面電 極板顯示技術而提供。 在所有上述的具體實施例中，顯示裝置是一反射裝置， 且具一白色反射層，以反映輸入光，以致於它產生兩通過 彩色粒子。或者，傳輸裝置的提供可省略白色反射層且使 用一透明底電極板，且具光，因此便產生單一通過粒子。 例如ITO的透明電極可依需要使用，此是因電極配置而定 ，以允許光通過。 描述的具體實施例可使用在許多顯示應用。粒子在介質 傳送下移動的速度、與必須允許此移動的結果時間提供較 慢於一些其他類型顯示裝置的顯示；因此，對於許多影像 應用是太慢。然而，甚至此缺點可憑藉著只定址相對於三 個分開彩色子像素的一像素而減輕。 -38- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4果格(210 X 297公釐) 1224767 A7 B7 五、發明説明（36 此外，上述的介質傳送顯示裝置可在每個像素上提供飽 和的全彩顯示，且與傳統平坦面電極板顯示裝置相比較可 達成高亮度。此特殊有利與上述裝置的相對較慢訊框率不 是一重要問題的一應用是所謂的π電子紙張π的供應。”電 子紙張Μ的用辭是視為反射顯示應用的類型，其中該裝置 是例如在一白色背景上的可更新（但是不必然要移動）影像 平坦形狀與顯示。透過在每個像素上提供一飽和的全彩顯 示，上述介質傳送顯示裝置可用來在π電子紙張，’應用中提 供一視覺品質，遠比透過需要不同彩色子像素的傳統彩色 顯示更接近紙上的墨水效果。 -39 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 裝 訂

Claims (1)

1. 種用於顯示裝置之介質傳送混合物，其包含： 一透明液體； 減色法三原色之一第一者的複數個第一彩色透明介質 傳送粒子；及 減色法二原色之一第二者的複數個第二彩色透明介質 傳送粒子；其中 味與第二彩色透明介質傳送粒子相比較，該等第一彩色 k明介質傳送粒子在透明液體中具有一不同介質傳送頻 率特性；及 在與第=彩色透明介質傳送粒子相比較的介質傳送務 動下’該等第-彩色透明介f傳送粒子在透明液體中具 有不同速度。 t申請專利範圍第丨項之介料送混合物，其中與該第二 二色透月；i貝傳送粒子相比較，該第—彩色透明介質傳 ft子’、冑不同轉變頻率’其中在透明液體中的介質 :迗運動是從移向一較高電場改變成移向一較低電場； 或仗移向一低電場改變成移向—較高電場。 如申請專利範圍第_項之介質傳送混合物，1中 透明介質傳送粒子具有-介質傳送頻率特二 不介^傳运運動是從移向—較高電場改變成移向: :場二增加頻率；且該第二彩色透明介質傳送粒予 1 有J貝傳运頻率特性，其中介質傳送運動是從 、 較低電場改變成移向—較高電場，且增加鱗。夕向— 如申請專利範圍第丨項之介f傳送混合物，進—步“， 1224767

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   申請專利範圍 減色法二原色之第二者的複數個第三彩色透明介質傳 送粒子；其中 相較於第一及第二彩色透明介質傳送粒子，該等第三 彩色透明介質傳送粒子在透明液體中具有一不同介質傳 送頻率特性。 5·如申請專利範圍第4項之介質傳送混合物，其中在與第一 及第二彩色透明介質傳送粒子相比較的介 ，該等第三彩色透明介質傳送粒子在透明液體中具有一 不同速度。 6·如申請專利範圍第5項之介質傳送混合物，其中與該第二 彩色透明介質傳送粒子相比較，該第—彩色透明介質傳 送粒子具有一不同轉變頻率，其中在透明液體中的介質 傳送運動是從移向一較高電場改變成移向一較低電場； 或從移向一低電場改變成移向一較高電場，且其中與第 及第一彩色透明介質傳送粒子相比較，該等第三彩色 透明介質傳送粒子具有一不同轉變頻率。 如申請專利範圍第6項之介質傳送混合物，其中根據三個 粒子顏色的增加轉變頻率，該等不同彩色粒子的不同速 度是從最低速度改變成最高速度，或從最高速度改變成 最低速度。 8.如申請專利範圍第4或5項之介質傳送混合物，其中該第 办色透明介質傳送粒子具有一介質傳送頻率特性，其 中介質傳运運動是從移向一較高電場改變成移向一較低 包％，且增加頻率；且該第二彩色透明介質傳送粒子具 -2 -

   有一介質傳送頻率特性，其中介質傳送運動是從 較低電場改變成移向-較高電場，且增加頻率，且並中 與第-及第二彩色透明介質傳送粒子的至少任—者相比 較，孩弟三彩色透明介質傳送粒子具有一不同轉變頻率 9·如申請專利範圍第1或4項之介質傳送混合物，其中在今 等相對彩色間的速度變化包含至少兩不同的因素。μ 1〇_如申請專利範圍第9項之介質傳送混合物，其中在該等相 對彩色間的速度變化包含十個不同的因素。 U.如申請專利範圍第1或4項之介質傳送混合物，其中在兮 等相對彩色間的不同速度是實質透過不同大小的不同^ 色粒子決定。 ^ 12·如申請專利範圍第_項之介質傳送混合物，其中該混 合物是在複數個南分子封裝體中封裝。 13· —種介質傳送顯示裝置，其包含： 具在其間配置的光碉變層的相對電極板； 根據先前任一項之申請專利範圍，該光調變層包含一 介質傳送混合物；其中 〇 該等電極板之至少一者具複數個配置電極，以便將電 場提供給該光調變層，該等電極的配置使該光調變層= 成複數個個別可定址的像素’每個像素包含：該光^變 層的區域，其中當該等電極驅動時，提供至少一較高電 場區域與至少一較低電場區域；及進一步配置的該 變層與該等電極，以致於當包含預定頻率與持續時間的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1224767 Α8 Β8 C8 D8

   申請專利範圍 驅動電壓提供來驅動電極時，通過該光調變層的光可根 據與驅動電壓的頻率與持續時間相比較的介質傳送頻率 特性與不同彩色粒子速度之間的關係，而在每個像素的 色彩上調變。 14·如申請專利範圍第13之裝置，其中該等電極板之一具一 白色反射層，以致於，在實施上，通過該光調變層的光 便會經由該光調變層反射回，藉此提供一反射顯示裝置。 15.如申請專利範圍第13或14之裝置，其中對於每個像素而 言，該等複數個電極包含：至少兩電極，其中該像素的 電％結束；及至少一進一步電極，用以調整該至少一較 高電場區域的相關位置及該至少一較低電場區域。 16·如申請專利範圍第13或14項之裝置，其進一步包含一主 動矩陣，用以驅動在該等電極板之至少一者上提供的陣 列。 17. —種用以驅動一介質傳送顯示裝置之驅動電路，包含·· 更新裝置，其透過應用一復原的交流電壓而使裝置的 像素復原’該復原的交流電壓包含頻率與持續時間的一 組合、或複數個連續應用組合，以便將該等減色法三原 色每一者的所有介質傳送粒子實質移到該像素的一復原 廷％區域，其中讀復原的電場區域包含一較高電場區域 或一較低電場區域的預定一者；及 驅動裝置，其係透過應用一驅動交流電壓而驅動像素 ’該驅動的交流電壓包含頻率與持續時間的一組合、或 複數個連續應用組合，以便將相對彩色的介質傳送粒子 -4- 1224767

   所需比例移到該像素的驅動電場區域，其中相較於該復 原電場區域，該驅動電場區域包含該較高電場區域或較 低電場區域的另*一者。 18· —種介質傳送顯示裝置，其包含： 透明液體； 複數個透明藍綠色粒子； 複數個透明紅紫色粒子；及 複數個透明黃色粒子；其中 相同彩色粒子實質具有彼此相同的介質傳送頻率特性 ’而且實質是與彼此的介質傳送速度相同； 粒子的三個彩色的介質傳送頻率特性是皆不同；及 粒子的三個彩色的至少兩個的介質傳送速度皆不同。 19·如申請專利範圍第18項之裝置，其中該等粒子的三個彩 色的介質傳送速度皆不同。 20. 如申請專利範圍第18或19項之裝置，其進一步包含一白 色反射層。 21. —種用以驅動介質傳送顯示裝置的像素之方法，其中該 裝置是根據如申請專利範圍第13或18項，該方法包今/ 透過應用一復原的交流電壓而使像素復原，該復原的 交流電壓包含頻率與持續時間的一組合、或複數個連續 應用組合，以便將該等色彩每一者的所有介質傳送粒子 實質移到該像素的一復原電場區域，其中該復原的電場 區域包含一較高電場區域或一較低電場區域的預定一者 :及 -5- 1224767

   士 $過應用一驅動交流電壓來驅動該像素，該驅動的交 "丨匕包壓包含頻率與持續時間的一組合、或複數個連續應 用組合，以便將相對彩色的介質傳送粒子所需比例移到 μ像素的驅動電場區域，其中相較於該復原電場區域， 、驅動笔％區域包含該較局電場區域或該較低電場區域 的另一者。 22·,申請專利範圍第21項之方法，其中該像素的復原電場 區域是實質包含該像素所有光調變區域。 23·如申請專利範圍第22項之方法，其中將該等減色法三原 色每一者的所有介質傳送粒子實質移到該復原區域可使 該等粒子貫質吸收光得所有波長，藉此提供該像素的一 黑色復原模式，並且根據他們的色彩而將粒子從該復原 區域移出可使這些其餘粒子只吸收光的某波長，藉此提 供包括白色的像素飽和全彩模式。 24·如申請專利範圍第21項之方法，其中該像素的驅動電場 區域是實質包含該像素的所有光調變區域。 25·如申請專利範圍第24項之方法，其中將該等減色法三原 色每一者的所有介質傳送粒子實質移到該復原區域不會 造成光波長被吸收，藉此提供像素的一白色模式復原， 並且根據他們的彩色將粒子從該復原區域移出及移入該 驅動區域可使這些粒子移動，以吸收光的某些波長，藉 此提供像素包括黑色的飽和全彩模式。 26.如申請專利範圍第21項之方法，其中該透過驅動信號所 移動粒子的色彩或一些色彩是經由該驅動信號的頻率或 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公董) 裝 玎

   〜‘η/()7

   —些頻率決定，且透過該等驅動信號所移動的決定彩色 或些彩色粒子比例是經由每個頻率或一些頻率的驅動 信號的他們相對持續時間來決定。 ^申叫專利範圍第21項之方法，其包含在將需要移動的 單一色彩或兩色彩的粒子移動，及需要保持不動的單一 色彩或兩色彩的粒子移動的一頻率上應用一電壓，該電 壓是在一足夠長持續時間來供應，以實質移動需要移動 的單色粒子或兩彩色的粒子，及足夠短持續時間使需要 短持續時間信號之後，應用有關移動一第一彩色粒子的 一第一頻率的較長持續時間信號。 29.如申請專利範圍第21項之方法，其中該顯示裝置包含如 申請專利範圍第6項之一介質傳送混合物； 違透過應用一復原電壓而將像素復原的步驟包含於足 夠長的一持續時間來應用單一復原頻率的電壓，使會質 所有彩色的所有粒子移到該復原電場區域，該單一復原 頻率是在一轉變頻帶外的頻率，其範圍是從三個個別彩 色轉變頻率的最低到三個個別彩色轉變頻率的最高； 該等不同彩色粒子的不同速度是最快的彩色粒子是轉 變頻率最遠離該復原頻率的彩色粒子，且該等最慢彩色 粒子是轉變頻率最接近復原頻率的彩色粒子；及 一需要的顯示色彩係透過在超過遠離要移動色彩或一 本紙張：尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

   保持不動的單色或兩色彩的粒子實質保持不動。 28·如申凊專利範圍第2丨項之方法，其中該應用復原或驅動 電壓包含在用以移動一第二彩色粒子的一第二頻率的較 裝

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   A8 B8 C8 D8 六 申請專利範圍

   些色办的復原頻率的轉變頻率的一應用頻率上應用一電 壓，而於一足夠長持績時間，藉著只將該等彩色的—或 兩彩色的所有粒子從該復原電場區域實質移到驅動電場 區域而提供，但不是非常遠離超過不需要移動的任何色 彩的任何進一步遠離轉變頻率的復原頻率，以允許實質 只移動需要移動的一或兩彩色的所有粒子，但是太短的 持續時間是不能實質允許將不需要移動的一彩色的任何 粒子移動，但是其轉變頻率是在復原頻率與應用頻率間。 30·如申請專利範園第21項之方法，其進一步包含於足夠長 持續時間來實質移動一特定彩色的所有粒子與足夠短持 績時間來實質避免特定彩色粒子移動之間的持續時^間 來應用該等驅動電壓，而使粒子的選取彩色的選擇比例 移動。 -8-

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