TWI433077B - 電泳單元的驅動方法及電泳裝置 - Google Patents

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Sander Jurgen Roosendaal
Patrick John Baesjou
Alwin Rogier Martijn Verschueren
Franciscus Paulus Maria Budzelaar
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Description

電泳單元的驅動方法及電泳裝置
本發明大體係關於諸如使用於電泳顯示器中之電泳單元。更特定言之，本發明係關於電泳單元之驅動方法及經調適以實施該方法之裝置。
電泳顯示裝置為雙穩態顯示技術之實例，其使用由電場控制之帶電粒子之移動而提供選擇性光散射或吸收功能。
在一實例中，白色粒子懸浮於吸收液體中，且一電場用於將該等粒子帶至裝置之表面。在此位置，該等粒子可執行光散射之功能，使得顯示器呈現白色。離開該頂部表面之移動使得可看見液體的顏色，例如黑色。另一實例中，在透明液體中可能懸浮有兩種類型之粒子，例如帶負電荷之黑色粒子及帶正電荷之白色粒子。
電泳顯示裝置由於其雙穩性而允許實現低功率消耗(無需施加電壓即可維持影像)，且該等裝置由於無需背光或偏光器而允許實現薄且明亮之顯示裝置。
電泳裝置中之另一重要因素為低成本之製造。由於該等裝置可由塑膠材料製成，故可能藉由卷軸式製造來降低成本。對於此種製造，電泳裝置僅要求使用單個顯示媒體層係合意的。低成本之需求進一步使得利用被動直接驅動定址機制為合意的。此種顯示裝置之最簡單組態為分段反射顯示器。分段反射電泳顯示器具有低功率消耗，良好的亮度且在操作中為雙穩定，且因此甚至能夠在電源關閉時顯 示信息。
一已知之被動型矩陣形式且利用具有臨限值的粒子之電泳顯示器包含一下電極層、一容納在透明或具顏色之液體中懸浮的粒子之顯示媒體層，及一上電極層。有選擇地向上電極層及/或下電極層中之電極施加偏壓以控制與經偏置之電極相關聯之顯示媒體部分之狀態。
一種類型之電泳顯示裝置使用所謂之"共平面切換型"。共平面電泳顯示器使用在顯示材料層中粒子之選擇性橫向移動。當粒子隨機分散時，其阻塞光線至下層表面之通路且粒子之顏色為可見的。粒子可為有色且下層表面為黑色或白色，或者粒子可為黑色或白色，且下層表面為彩色。
共平面切換之優點為該裝置可調適用於反射及/或透射操作二者。粒子可移動而產生光線之過道，從而可實施反射及透射性質二者。此允許實現藉由使用背光之照明的操作及藉由用環境光線且使用反射器之照明的反射操作。共平面電極提供於一個基板上，或具備電極之彼此面向的兩個基板。共平面電泳顯示裝置可提供不受視角約束之亮度及顏色。
主動矩陣定址機制亦用於電泳顯示器。在對明亮的全色顯示器而言需要快速影像更新及需要具有許多灰度階之較高對比度時，大體需要此等機制。對於看板及廣告牌中之應用，及作為在電子窗及環境照明應用中之(像素)光源而言，此種裝置具有特定重要意義。使用濾色器實現顏色，且顯示像素就充當灰度階裝置，或者根據減色原理實現顏 色，或根據使用濾色器及減色原理二者之組合實現顏色。
已知電泳顯示器由複合驅動信號驅動。對於將從一灰階切換為另一灰階之像素而言，其常常首先在一重設階段中切換為白色或黑色且隨後切換為最終灰階。灰階至灰階之轉變及黑/白至灰階之轉變較黑色至白色，白色至黑色，灰色至白色或灰色至黑色之轉變更加緩慢且複雜。
舉例而言，在彩色顯示器中使用具有特徵吸收頻譜之粒子，且顯示器可以可達成特徵波長處之諸多不同吸收能級之方式受到驅動。舉例而言，藉由精確控制紫紅色粒子之數目，在光譜之綠色部分媒體之光密度可具有諸多不同值，亦稱為"灰階"。
電泳單元之一顯著問題為定址並寫入影像所用時間，尤其是當此等單元經排列於基於被動型矩陣之顯示器中時。此問題部分地歸因於像素輸出依賴於粒子在像素單元中之實體位置，且歸因於將粒子移動某個特定距離耗費時間，並且由於粒子大體上移動相對較緩慢，故電泳單元之寫入亦緩慢。此為IPEP顯示器中之特定問題，其中粒子通常必須移動經過較"平面外"裝置之狀況更大(共平面)之距離。
典型像素定址/寫入時間在對於平面外切換電泳顯示器中之小尺寸像素而言的數十至數百毫秒與對於共平面電泳顯示器中之大尺寸像素而言的多達數分鐘之間之範圍內。此外，粒子移位速度隨所施加場而按比例地變化。因此，在原理上，所施加場越高，定址/寫入時間越短。然而，用以產生此等場之高電壓並非總是可獲得或可能使用的。
在其最簡單之形式下，電泳像素可經控制以顯示兩種不同顏色，例如黑色及白色，亦即1位元顏色。對於電子書籍及電子看板而言，此係不可接受的，而此等應用被認為要求至少4至6位元的灰度階。當前，在市售產品中可達成之精確及可再現灰度階之數目僅為4。
因此需要以可再現及統一之方式再現一位元以上的顏色及一種類型以上之顏料。然而，此要求控制每一單元之多於一種類型之粒子，其又要求更加複雜之單元，例如包含更多電極之單元，或者顏色不同之多個單元以形成多色像素。在一已知實例中，藉由堆疊兩個或兩個以上具有不同顏色之單色顯示層來達成多色。然而，影像品質由於堆疊而受損，或者可出現視差及/或增加光吸收。
共平面電泳顯示裝置之另一態樣為像素孔徑，亦即單元區域之直接貢獻於可見輸出之部分，其包含諸如對比度，亮度，視角，色飽和度，視差，莫耳波紋(Moiré)等參數。像素之可見區域越大越合乎需要。然而，由於像素中粒子之數目恆定，在亮態期間導致暗態之顏料必須儲存於某處。此藉由儲存電極以損害像素孔徑為代價而達成。
US 20040239613揭示一包括與觀察側基板間隔開且面向觀察側基板的背面基板之電泳顯示裝置。單元位於基板之間之空間，該空間填充有具有兩種類型之帶電粒子之透明絕緣遷移液體。粒子在電荷極性及顯色上各不相同。在各個單元中，顯示區域為安置於基板之一者上的透明顯示電極之形式，且存在兩個收集電極，每一基板上有一個收集 電極且兩個電極相互面對。在US 20040239613中，兩種類型之粒子相對於基板之平面既橫向又垂直地移動。為了實現多色顯示，US 20040239613揭示單元之堆疊，其中在堆疊中之各個單元具有不同顏色粒子。由於顯示電極覆蓋像素之可見區域，此不可避免地導致增加的視差，莫耳波紋及增加的光吸收且因此導致像素不太明亮。其亦導致裝置更複雜且更昂貴。
本發明之一目標在於克服或至少減輕先前技術中之問題。一特定目標為允許藉由控制至少兩種不同類型的粒子的對電泳單元之有效及相對快速的驅動。
本發明由所附之獨立請求項限定。較佳實施例闡釋於附屬請求項及以下說明書及圖式中。
因此，根據第一態樣，藉由用於電泳單元之驅動方法達成將顯見於下文描述中之上文所述及其他之目標，該單元包含第一儲存電極、第二儲存電極、第一目標區域電極、第二目標區域電極、第一類型之粒子及第二類型之粒子，該第二類型之粒子具有與第一類型之粒子相反之電荷極性，該等目標區域電極及在該等目標區域電極間延伸之區域為目標區域，該等儲存電極之每一者位於該目標區域之外，該方法包含：在一重設階段，施加電極控制信號以使得該等第一及第二類型之粒子經重設至在該單元中的經判定之重設位置；在第一寫入階段，施加電極控制信號以使得第一類型之粒子移動至儲存電極之一者及/或自儲存電 極之一者移動且因此在該目標區域之數量改變，而第二類型之粒子之數量在目標區域維持不變；在第二寫入階段，施加電極控制信號以使得第二類型之粒子移動至儲存電極之一者及/或自儲存電極之一者移動且因此在該目標區域中之數量改變，而第一類型之粒子之數量在目標區域中維持不變；且在擴散階段，施加電極控制信號以使得位於該目標區域之第一及第二類型之粒子在該目標區域分布且混合。
根據第二態樣，藉由包含至少一電泳單元之電泳裝置達成將顯見於下文描述中之上文所述及其他之目標，該單元包含第一儲存電極、第二儲存電極、第一目標區域電極、第二目標區域電極、第一類型之粒子及第二類型之粒子，該第二類型之粒子具有與第一類型之粒子相反之電荷極性，該等目標區域電極及在該等目標區域電極間延伸之區域為目標區域，該等儲存電極之每一者位於該目標區域之外，該裝置進一步包含用於控制該至少一電泳單元之電極電位之控制器，該控制器經調適以：在一重設階段，施加電極控制信號以使得該等第一及第二類型之粒子經重設至在該單元中的經判定之重設位置；在第一寫入階段，施加電極控制信號以使得第一類型之粒子移動至儲存電極之一者及/或自儲存電極之一者移動且因此在該目標區域之數量改變，而第二類型之粒子之數量在目標區域維持不變；在第二寫入階段，施加電極控制信號以使得第二類型之粒子移動至儲存電極之一者及/或自儲存電極之一者移動且 因此在該目標區域中之數量改變，而第一類型之粒子之數量在目標區域中維持不變；且在擴散階段，施加電極控制信號以使得位於該目標區域中之第一及第二類型之粒子在該目標區域分布且混合。
注意此處粒子之"數量"亦可包括0個粒子。帶相反電荷之兩種粒子類型連同每一類型之雙電極允許在移動一種類型之粒子之同時保持另一種粒子在目標區域之內以及之外。此使得可能在每一寫入階段保持控制未移動至目標區域/自目標區域移動之粒子類型。
除重設階段之外之所有階段均基於移動粒子至/自經判定位置，其為重設階段之主要原因，亦即致能其他階段之執行。舉例而言，重設階段中之經判定位置可為：一種類型之粒子在儲存電極之每一者處，兩種類型均在目標區域，一種類型在每一目標區域電極處，一種類型在一個儲存電極處且另一類型在一個目標區域電極處。舉例而言，亦可能為：某數量之一種類型之粒子在儲存電極處，且該類型粒子之剩餘部分在目標區域電極等處。
寫入階段僅涉及移動粒子至目標區域或自目標區域移動粒子，而未要求粒子必須移動至精確位置或在此區域擴散。例如，兩種類型之粒子可均移動至最接近的目標區域電極。因此，在兩個寫入階段期間由粒子移動經過之距離可為短距離，且因此寫入階段之執行可相對較快。此外，與(例如)當僅對於粒子使用一個大目標、或顯示器、電極時相比，目標區域電極間之區域允許在電極間之透明孔徑 並具有低吸收。
儲存電極可定位於目標區域之相同側上且第一儲存電極可位於最接近該目標區域處，且該方法可進一步包含：在第一寫入階段，第一類型之粒子可移動至第一儲存電極及/或自第一儲存電極移動；在寫入階段間之交換階段，可施加電極控制信號以使得任何在第一儲存電極處之第一類型之粒子將交換至第二儲存電極；且在第二寫入階段，第二類型之粒子可移動至第一儲存電極及/或自該第一儲存電極移動。
在第一寫入階段期間利用最接近之儲存電極將粒子移動至目標區域及/或自目標區域移動有助於第一寫入階段之快速執行。在交換階段，第一類型之粒子移動至第二儲存電極，以釋放第一儲存電極供第二寫入階段期間使用。在第二寫入階段中，第二類型之粒子移動至第一儲存電極/自第一儲存電極移動，且因此第二粒子來往於目標區域移動與第一類型之粒子在第一寫入階段中一樣短之距離，其亦允許快速之第二寫入階段。
在第一及第二類型之粒子均不擁有當移動粒子時被利用的臨限性質的情況下，此"相同側儲存"電極布置可有利地與位於第一儲存電極與目標區域間之單個閘電極組合。由儲存電極之一者支撐之單個閘電極允許在寫入階段對兩種粒子類型之控制。舉例而言，當儲存電極位於目標區域之每一側且粒子不具有臨限性質時，通常需要兩個閘電極。
在第二寫入階段期間之控制信號可為在第一寫入階段期 間之控制信號之反轉型式。可利用此來簡化控制信號之產生，且此可由於粒子之相反極性與在兩個寫入階段使用相同儲存電極相組合而實現。
儲存電極可定位於目標區域之相對側，且在第一寫入階段，第一類型之粒子可移動至第一儲存電極或自第一儲存電極移動；且在第二寫入階段，第二類型之粒子可移動至第二儲存電極或自第二儲存電極移動。粒子自相對側至/自目標區域移動意謂兩種類型之粒子可在寫入階段移動同樣之短距離而無需例如在寫入階段間之額外之交換階段。
單元可進一步包含位於儲存電極之一者與目標區域之間之閘電極，其中，在至少一寫入階段，可施加電極控制信號以使得閘電極經設定為一維持未移動至/自儲存電極之粒子在目標區域的數量之電位。
當至少一種類型之粒子不具有臨限性質時，閘電極具有特定利益。然而，注意在一或多種類型之粒子具有臨限性質時亦可使用閘電極。使用閘電極使得方法更加靈活通用。
在擴散階段，可藉由切換在目標區域電極間施加的電壓之極性而在該目標區域中分布且混合目標區域中之粒子。通常為了實現粒子在整個目標區域上統一且均勻之分布的粒子之擴散可藉由此類型控制而更快地進行。此處利用此類型控制，使得兩種帶相反類型電荷之粒子由於在整個目標區域上之施加電壓而受相反方向上之影響。舉例而言，當在擴散期開始時各粒子類型主要在每一目標區域電極處 時，極性切換導致粒子被驅動朝向彼此且在整個目標區域擴散。
可在至少一寫入階段之至少一部分期間以在第一控制信號位準與第二控制信號位準之間交替的電壓脈衝形式施加控制信號。交替脈衝允許對粒子移動之更好控制，此可藉由由電流體動力流導致之負面效應之減少而解釋。脈衝允許對於粒子之子數量之更好控制，粒子可劃分成至/自目標區域的"包"，舉例而言該等包又可用以實現灰度階或色調。
第一控制信號位準可為允許粒子移動至目標區域或自目標區域移動，且第二控制信號位準可為阻止粒子移動至該目標區域或自該目標區域移動。
至或自目標區域移動之粒子數量可藉由交替脈衝之工作週期及/或振幅及/或頻率及/或數目判定。
單元可進一步包含額外類型之帶電粒子，其中，在移動至儲存電極之一者及/或自儲存電極之一者移動之第一或第二類型之粒子具有與額外類型之粒子相同極性之寫入階段，可施加電極控制信號以使得該額外類型之粒子亦移動至儲存電極之一者及/或自儲存電極之一者移動且因此改變在該目標區域中之數量。
與同額外類型之粒子具有相同極性之第一或第二類型之粒子相比較，額外類型之粒子在有效電泳遷移率上可顯著不同，較佳地相差2倍或更大。
另外，與同額外類型之粒子具有相同極性之第一或第二 類型之粒子相比較，額外類型之粒子可能在臨限性質上不同。
舉例而言，額外類型之粒子具有臨限性質時，第一或第二類型之粒子可能不具有臨限性質；而第一或第二類型之粒子具有臨限性質時，額外類型之粒子可能不具有臨限性質；額外類型之粒子之臨限位準可能與第一或第二類型之粒子之臨限位準不同。
應注意，第一及第二寫入階段均可包含額外類型之粒子，亦即每個單元中2種類型之粒子且在一個單元中總計有4種不同類型之粒子。因此可控制單個單元以在目標區域中提供4種不同粒子類型之任何組合，且因此利用與此等粒子類型相關聯之不同性質之組合。例如，若裝置為顯示裝置且粒子為具不同顏色之顏料，則單個單元可提供四種顏色分量之任意組合，諸如YMCK(實際為3種顏色分量YMC及1種亮度分量K)。此可有利地與亦能夠在目標區域提供不同數量的每一粒子類型的若干單元組合，亦即，對每一粒子類型之性質的效果或影響可被單獨控制之單元。例如，在顏料粒子之情形下，若能以不同色調或灰度階提供每一顏色，單元可提供全色覆蓋，且因此此種單元可形成或為全色顯示器之一部分。粒子在電極之間之輸送可在一個平面中進行，且單元因此可為共平面電泳單元。
粒子在電極之間之輸送可在一個平面中進行，且單元因此可為共平面電泳單元。
複數個單元可排列為陣列中之多列及多行，其中每個單 元中電極之至少一者可為僅與排列於同一列中的其他單元共用之列電極，且每一單元中至少一個電極可為僅與排列於同一行中的其他單元共用之行電極，其中該方法可進一步包括：藉由施加電極控制信號選擇將經受第一及第二寫入階段之單元，以使得單元之列電極及行電極之電極控制信號不同於向不經受寫入階段之單元之列及行電極施加之控制信號。
在重設階段及擴散階段，陣列中所有單元可能受同一電極控制信號控制。同樣，在交換階段期間之控制信號可以並行方式施加且對陣列中所有單元均為相同的，無論單元是否將要，或者已經被寫入。此使得可能相對快地執行此等階段，至少與在所有列中都存在必須進行定址之單元之寫入階段(其通常需要以連續、逐列方式進行處理)相比更快。
陣列可為被動型矩陣形式。自例如成本及製造之角度而言，使用被動型矩陣係具有吸引力的，且該方法可與排列在此種矩陣中之單元相容且可有利地在排列於此種矩陣中之單元上操作。
裝罩可為電泳顯示裝置、電泳透鏡、電泳配料裝置、或濾光裝置。僅舉一些應用為例，電泳顯示裝置可為電子紙、電子看板裝置、電子價格標籤、電子廣告牌之形式。
圖1a示意地展示包含電泳單元之電泳裝置之電極布置。根據一實施例之將結合圖2進行描述之方法在該裝置上為 可操作的。
在下文中，由於顯示裝置將主要用作實例，目標區域及目標區域電極亦可(且可互換地)分別被稱作顯示或檢視區域，及顯示器或檢視電極。同樣原因，單元亦可(且可互換地)被稱作像素單元或僅僅稱作像素，且粒子可互換地稱為顏料粒子，或簡單稱為顏料(指顯示裝置中粒子之色彩提供效果)。
儘管圖1中僅為一個單元20給出參考數字，應瞭解所展示之布置包含6個單元20，排列為2列及3行。每個單元20包含至少兩種類型之具相反電荷極性之粒子的懸浮液、第二目標區域電極30、第一目標區域電極28、閘電極26、第一儲存電極24及第二儲存電極22。在圖1a中主要垂直延伸之電極具有與水平電極平行之水平部分。圖1a之單元20因此僅包含平行電極部分。
第一24及第二22儲存電極在面積及尺寸上可相等，但並非必須。由於當在第一儲存電極附近之粒子可固持於第一儲存電極與像素牆間之位置時粒子並非必須位於第二儲存電極上，當第二電極位於第一儲存電極與像素牆之間時第二儲存電極之尺寸可設定得較小。
同樣，當粒子類型之數量及/或尺寸不同時，例如由於顏料之不同光學性質，儲存電極尺寸可不同。
在顯示裝置之情形下，粒子類型通常為顏色不同之顏料粒子。顏料液體，亦即粒子懸浮液，可含有(儘管不必要)相同數量之兩種類型之粒子。
為方便顯示之目的，圖1b展示單元20之主要部分，在該處電極以平行方式對準在兩個單元牆20a，20b之間。
目標區域電極28，30及此等電極間之空間構成目標區域31。此處，在兩個相鄰電極間之最大距離為在第二目標區域電極30與第一目標區域電極28之間處。在目標區域電極之間允許實現大孔徑之大目標區域31為合意的，尤其當在顯示裝置中電泳單元為像素單元時。在顯示區域中之顏料粒子之類型及數量判定像素之諸如顏色、亮度等等之光學外觀。
注意，此處稱作目標區域之部分可對應於像素單元中之用於顯示應用之顯示區域，然而，在實際可見之意義上的顯示區域通常僅指在目標區域電極間的空間中之區域，從而避免由目標區域電極本身造成之擾動。
在單元壁20a，20b旁之電極，亦即此處之第二目標電極30及第二儲存電極22可各自整個或部分地為各別單元牆之一部分或整合於各別單元牆中。組合電極與像素牆之一有利原因為允許實現較大顯示區域31。
在圖1b之布置之一例示性實施中，在具有單獨像素牆及電極之情形下，200μm的孔徑(亦即在目標電極間之區域)代表整個像素之約42%(圖1b中之比例WA/WC)。在另一例示性實施中，在第二儲存電極整合至像素牆中之情形下，240μm之孔徑代表整個像素之約50%。對兩個例示性實施而言，總像素面積相等。
圖1c展示另一電極布置，其中電極以平行方式對準在兩 個單元牆120a，120b之間。此處，目標區域131兩側上各有一個儲存電極122，124且一個閘電極126a，126b將每一儲存電極自目標區域分隔開。
可注意，來自圖1a-1c之將在下文中用以參考之電極布置僅作為實例給出。熟習此項技術者應瞭解將展示之方法在具有其他電極布置之裝置上亦為可操作的，諸如當經移動之粒子具有臨限性質時不含閘電極之電極布置。同樣，一或多個單元之形狀及尺寸可與實例不同，且在同一裝置中可存在尺寸及形狀不同之眾多像素。
圖2為說明在包含被動矩陣形式之單元的電泳裝置之驅動方法的不同階段期間電極電位及電荷轉移之實例。在各個階段，展示至少一包含對應於結合圖1a-1b所描述之電極的電極組之電泳單元。圖2中所展示之每一單元是用於說明單元中兩種類型的帶相反電荷的粒子之不同位置。該兩種類型為帶正電荷之第一類型32及帶負電荷之第二類型33。導致粒子位置之例示性電極電位指示於圖2中之每一電極處。注意，為舉例之目的，在電極間之起因於電位之電壓極性較準確電位值而言更加相關。在商業應用中，電位通常為某一較小伏特值，然而，可使用且值得使用之準確電位必須依據狀況之不同而判定且應取決於應用，粒子類型等等。
圖2中橫穿每一單元之所畫虛線右邊為包含目標區域電極28，30之目標區域。在虛線左邊為閘電極26、第一儲存電極24及第二儲存電極22。
當每階段僅展示一個單元時，亦即，如在重設階段，此指示對於矩陣中所有單元而言電極電位及粒子分布相同。當一列有兩個單元時，左邊單元對應於"寫入"單元，亦即，在當前定址循環期間改變其在目標區域中之粒子數量之單元，或與此種單元共用儲存電極之單元，亦即左邊單元對應於儲存電極(其可相對於矩陣行)已經設定為用於寫入且改變矩陣中單元之內容之特定電位(此可被視作行載入有數據)之單元。相比之下，右邊單元對應於"非寫入"單元，亦即共用儲存電極之單元，在該等電極處在當前定址循環期間之電位經設定以使得內容無改變，亦即在目標區域中粒子數量維持不變之單元。應注意，在每一階段，顯示電極28，30及第二儲存電極22分別設定為對所有單元均相同之電位，亦即，與第一儲存電極24及閘電極26的電位無關。顯示電極28，30及第二儲存電極22因此可為陣列之共用電極。應進一步注意，顯示電極甚至在所有階段均具有相同電位且因此可甚至無需改變。
舉例而言，圖1a中之第二儲存電極22可配置為整個顯示器之一個共用電極，例如，其節約成本，且由於僅需要1條輸入線(用於第一儲存電極)，與具有整套第二電極I/O之情形相比，邊界故障之風險較小。
圖3為將在下文用以描述根據一實施例之驅動方法之流程圖。將參照圖1a-1c之電極布置、前文及在圖2中描述之電泳裝置描述該方法。
在對應於圖2之重設階段之第一步驟210中，粒子類型 32，33經間隔且移動至初始位置。可藉由首先向第二儲存電極22施加最高電極電位，其將具負極性類型之粒子33移動至此電極，隨後向第一儲存電極24施加最低電極電位，其將具正極性之粒子32移動至此電極，而實現將每一粒子類型分離至每一儲存電極處之初始位置。較佳地，在第一分離步驟中，在外部電極，亦即此處之第二儲存電極22及第二目標電極30間使用線性電位梯度。或者，中間電極24，26，28可浮動或受控制，以使得存在指數的、漸近的或對數的電位梯度。
由於在重設階段之前，粒子之位置未知或至少在不同單元中不同，在重設階段期間之電位應設定得足夠長以使得幾乎所有粒子均有時間移動至各別之儲存電極。然而，由於重設階段對於所有單元而言均相同，重設階段電位之應用可對於矩陣中所有單元並行進行，尤其對於大矩陣而言，其相較於例如"逐列"定址及寫入更加節約時間。加速重設階段之另一解決方法為使用較大電位差。潛在地必須移動最大距離之粒子(此處為至第二儲存電極22之帶負電荷粒子33)較佳為允許實現較快重設階段之具有最大有效電泳遷移率之粒子。然而，兩種粒子類型也可具有實質上相同的有效電泳遷移率。在粒子32，33經分離並且分別位於在第二儲存電極22(+160V)及第一儲存電極24(-100V)處之經判定初始位置處之後，閘電極26經設定為+160V以確保粒子經固持且停留於其初始位置。
仍參看圖3，步驟210之後為對應於圖2中的第一寫入階 段之步驟220，其中每一單元中之帶正電荷粒子32經選擇從而其在目標區域31中之數量保持不變或改變。
藉由將閘電極26電壓降低至60V而選擇單元(圖2中之選擇列)。對於經選擇單元而言，帶正電荷粒子經寫入，亦即此處藉由將第一儲存電極設定為+100V，帶正電荷粒子經選擇以移動至目標區域31(圖2中之選擇列，左行)。因此，對於此等單元而言，在第一儲存電極24與閘電極26之間之電壓經改變，且此等電極間之電壓極性經逆轉。因此，第一類型之粒子通過閘電極且移動至第一目標區域電極28。對於經選擇之單元，亦即共用同一閘電極26，但其中帶正電荷粒子32經選擇不移動至目標區域31(圖2中之選擇列，右行)之單元而言，第一目標區域電極28電壓未改變且在第一儲存電極24與閘電極26間之電壓之極性未改變。因此對於此等單元而言，帶正電荷粒子32不會通過閘電極26。
對於未經選擇之單元而言，閘電極電壓保持在+160V(圖2中之未選擇列)。
對於與經選擇之正被寫入單元共用第一儲存電極24之未經選擇單元而言，第一儲存電極之電壓為+100V(圖2中之非選擇列，左行)。因此，當第一儲存電極24之電壓改變時，第一儲存電極24與閘電極26之間之電壓極性未改變。與第一目標區域電極28及第一儲存電極24二者相比，閘電極26具有較高電位，且因此第一類型之粒子32不通過閘電極至目標區域31，或自目標區域至第一儲存電極。後一狀 況對於先前已經寫入且其中第一類型之粒子32已駐留於目標區域31之單元為相關的。
對於與經選擇之未被寫入單元共用第一儲存電極24之未經選擇單元(圖2中之非選擇列，右行)而言，此處之電壓與重設階段之後相同且因此閘電極26防止第一類型之粒子32移動至目標區域31或自目標區域31移動。
圖2中可進一步注意到，在整個第一寫入階段期間且對於所有單元而言，帶負電荷粒子33自重設階段經固持於其在第二儲存電極22(保持在+160V)處之初始位置。可注意到，+160V為所有電極之最高電位，然而，更須注意處為，第二儲存電極之電位經設定以使得第一儲存電極(在第一寫入階段期間之所有值下)為第二儲存電極22處之帶負電荷粒子33提供電位障壁。因此，在第一寫入階段期間，第一儲存電極可被視為針對在第二儲存電極22處之負極性類型之粒子33之(閉鎖)閘。
因此，在已經選擇所有具有共同閘電極(列)之單元以進行根據第一寫入階段的寫入之後，每一單元中之帶正電荷粒子32定位於第一儲存電極24上(未寫入)或定位於第一目標區域電極28上(經寫入)。
仍參看圖2，在步驟220之後為對應於圖2中的交換階段之步驟230。在第一及第二集極處之粒子在此處進行位置交換，亦即用於未寫入之經選擇單元之正極性粒子32移動至第二儲存電極22從而為從第二儲存電極22移動至第一儲存電極24之負極性粒子33留出空間。可注意到，此藉由反 轉在儲存電極22，24之間電壓之極性而實現。同時閘電極26之極性經反轉，且因此經設定以使得實現將負粒子33固持在第一儲存電極24處之適當位置之電位障壁。由於第一與第二儲存電極間之距離相對較小，此位置上之改變相當快地發生。如前文描述，在交換階段中亦可使用除圖2中所描繪之外之電位，然而，電極電位應經設定以使得在目標區域中之正粒子32保持在彼處。此外，可注意在交換階段，在目標區域31中之正極性粒子32將向在-20V之第二目標電極移位。此減小正極性粒子32朝向儲存電極22，24回流之風險。
仍參看圖3，步驟230之後為對應於圖2中第二寫入階段之步驟240。與在第一寫入階段期間所使用之信號相比，此處使用一具有反轉之控制信號之驅動機制驅動第一儲存電極處之負電荷粒子。在圖2中可見，與第一寫入階段相比較而言，電極電位經反轉，且負極性粒子33之移動及分布對應於在第一寫入階段中正極性粒子32之移動。因此應不難瞭解上文結合第一寫入階段之所作描述及推理亦適用於第二寫入階段。
步驟240之後為對應於圖2中擴散階段之步驟250。在第二寫入階段末期，經選擇數量之粒子位於兩個目標區域電極28，30處或位於其中一個電極處，亦即，出現在目標區域。然而，此等粒子並非均勻分布且混合。因此，在擴散階段，顏料需朝向相反方向行進。為實現此點，在目標區域電極間之電壓之極性經反轉，此處為藉由切換電極間之 電位。因此在目標區域31中之粒子在目標區域中混合且分布(圖2中之左行)。在儲存電極間之電壓之極性及閘電極之極性經反轉。此導致未移動至目標區域之粒子將位於與重設階段後相同的儲存電極22，24(圖2中之右行)。注意，在擴散階段應當小心對待目標電極及閘電極之極性反轉之時序及順序，從而防止粒子自目標區域洩露回至儲存電極。
當已達成令人滿意的分布及混合時，可隨後進入保持階段(未圖示)，其中混合及分布經保持。可對至少目標區域電極使用低頻率之交替電位以實現此階段。保持階段電位可為DC，AC，或其組合，可由連續或瞬時驅動產生，由無驅動產生，可以規則或不規則間隔中斷等等。
由於上文描述之基於被動型矩陣之驅動方法僅允許實現共用待並行寫入(逐列定址)的閘電極之單元，故每一寫入階段通常涉及隨後對閘電極26之選擇直至所有閘電極處之單元均已被選擇且寫入。
當有N個共用之閘電極時(例如對應於在被動型矩陣中之N列)，通常因此有N數目個選擇/寫入操作。一額外、虛擬列可被寫入以允許用於第N列中之單元之粒子以與先前經定址的列同等的方式安定。
應瞭解，在各別寫入階段可跳過關於某特定粒子類型無須寫入單元之列。
應注意在重設階段、交換階段及擴散階段中，對於所有單元而言，電極電位相等且因此所有單元可並行定址而無須(例如)逐列定址，其使得此等階段能以相對較快速度執 行。舉例而言，對於在N列中具有待寫入單元之陣列而言，在寫入階段必須執行大約2*N個定址操作(每一列單元一個閘電極)，但對其他階段而言總共僅須執行3個定址操作。對被要求用以更新/寫入單元列的時間之倍數ts的縮短可因此導致總計為2*N*ts之縮短。階段間之速度及改進上之差異將顯見於具有許多列待寫入單元之大陣列，諸如通常在向顯示器中之單元寫入影像之狀況。
在另一實施例中，粒子32，33經重設至目標區域31中之初始位置。在此狀況下，可以一反轉方式執行階段。由於在擴散階段中兩種類型之粒子在目標區域31中以相反方向移動，故此為可能的。因此可藉由使用閘電極26而選擇一種類型之粒子以移動至第一儲存電極24。為了重混合目標區域31中之剩餘顏料，第一與第二目標區域電極28，30之間之電位被反轉，其允許在第一儲存電極24處之粒子同時向第二儲存電極22移動，且另一類型之粒子通過閘電極26移動至第一儲存電極24。若前文描述之方法將顯示裝置從"亮"態(在目標區域沒有粒子)更新，則此"反轉"方法將其從"暗態"(所有粒子均在目標區域)更新。
在另外之一實施例中，在對應於圖1c之電極布置上操作該方法。此處第一及第二寫入階段可同時執行。舉例而言，帶正電荷粒子可經由閘電極126a自第一儲存電極122移動至第一目標區域電極128，與此同時帶負電荷粒子可經由閘電極126b自第一儲存電極124移動至第二目標區域電極130。
應瞭解，由於具有兩個目標區域電極與相反極性之粒子類型，此為可能的。同樣，在此實施例中存在重設階段，以使得粒子初始地處在每一單元中之經判定位置。然而由於儲存電極無須儲存不同類型之粒子，所以無須交換階段。擴散階段可與前文描述一樣。
在另一實施例中粒子類型具有臨限性質。應瞭解，在此狀況下閘電極可被省略，且粒子之臨限位準可代替閘電極之"臨限"功能，亦即，由閘電極提供之用以如前文所描述地阻止粒子來往於目標區域的電位障壁。
方法可涉及移動子數量，而非移動所有粒子至/自目標區域，舉例而言，以便實現顯示裝置中之顏色之"灰度階"或色調。例如，對於顏色之4色調(=2位元)而言，用於一種類型之粒子(諸如帶正電荷粒子)之寫入階段可劃分為兩個寫入週期，一個寫入週期占過渡時間之2/3且另一占過渡時間之1/3。每一寫入週期之持續時間因此被設定為比移動所有粒子所需時間(總週期)短。此意謂大約對應於總週期的部分之粒子部分可經選擇以自第一儲存電極轉移至第一目標區域電極。在一實例中。在第一寫入階段週期期間，將有66%及100%吸收率之像素寫入目標區域，而在第二寫入週期期間，具33%及100%吸收率之像素經寫入。注意，由於在第一寫入階段週期期間已經寫入至第一目標區域電極26之粒子未受第二寫入階段週期之干擾，故相同像素可經第二次寫入。
應注意，並未要求所有粒子均移動至待寫入單元之目標 區域或自待寫入單元之目標區域移動，且因此可實現藉由將子數量之粒子寫入目標區域而產生灰度階之不同方式。可在該等寫入階段中之一或兩者中執行灰度階寫入。
一用於寫入灰度階之特別有利方法涉及藉由在一"寫入"電位位準與一"非寫入"電位間交替電位而調變經選擇之待寫入單元之電極電位。現將參照並聯繫前文已描述之方法以一定細節描述此方法。
藉由在"寫入"與"非寫入"電位間反覆切換電位來調變第一儲存電極電位，而非在寫入階段向一經選擇之待寫入單元之第一儲存電極26施加固定電位。例如，在圖2之第一寫入階段，其中第一儲存電極"寫入"電位為+100V且非寫入電位為-100V，經選擇之左行單元將在例如+100V與-100V之間切換。調變因此顯現為在寫入階段期間之一串N個脈衝。
圖4為經調變之電極電位之示意實例。振幅A之具有總數N個脈衝之脈衝n具有週期TP。N個脈衝具有持續時間TN，且寫入階段之持續時間為Twrite。通過改變工作週期，亦即TP之對應於"寫入"電位(亦即允許粒子轉移至/自目標區域之電位)之部分，轉移至(或自)目標區域之粒子數量可經控制。可調諧該等脈衝以使得50%之工作週期導致沒有粒子穿過閘極。自50%工作週期之偏差就導致在目標區域中之粒子數量之淨變化。
可改變脈衝串之其他參數，以控制待移動至(或自)目標區域之粒子數量，例如脈衝之振幅，脈衝之持續時間 (TPn)，脈衝串持續時間(TN)及寫入階段(Twrite)之持續時間之脈衝串持續時間部分(TN)。
舉例而言，8位元之控制字組可判定256個子數量之粒子中之多少將被移動至(或自)目標區域。舉例而言，最大控制字組值0可導致100%之工作週期且導致所有粒子移動至目標區域；且最小控制字組值255可導致沒有粒子移動至目標區域。可注意到，在方波波形脈衝之狀況下，100%工作週期對應於固定(寫入)電位。
應瞭解，此在目標區域中實現子數量之粒子(灰度階)的"調變電位"方式可在單個寫入階段內執行，而無需在隨後階段中寫入子數量(灰階)。
在一實施例中，在每一寫入階段寫入兩種類型之粒子且因此在每一單元中存在兩種額外類型之粒子，每一類型具有一種極性。此等類型之粒子與其他具有相同極性之粒子相比較，在有效電泳遷移率上相差2倍或更大。現將參照前文已描述之驅動方法及用於基於經調變電位寫入灰度階之方法來詳細描述此實施例。
圖5a描繪對於單個類型之粒子(諸如對於一類型的帶正電荷粒子)的在寫入階段中可藉由灰度階寫入而移動至目標區域之總數量粒子之子數量。舉例而言，子數量可對應於在顯示器之像素單元中提供之亮度值。對於對應於高於128(8位元字組)之控制字組值的對第一儲存電極電位之調變而言，粒子不通過閘電極26進入目標區域31，但是對於低於128的值而言，如圖5a中線101a所說明，愈來愈多之 粒子移動至目標區域31。為128之控制字組可因此對應於50%之工作週期，為0之控制字組對應於100%之工作週期，且為255之控制字組對應於0%之工作週期。在255與0間之控制字組值因此對應於在0至100%間之工作週期。當粒子位於目標區域時，低於50%之工作週期導致粒子自目標區域移動。因此，當工作週期在0與100%之間變化時，其等同於控制字組在255與0間變化，結果為曲線101a及101b，其形成滯後類型之曲線。
圖5b展示圖5a中之曲線101a及101b，但此時亦繪示具相同極性但具有大約兩倍有效電泳遷移率之額外粒子類型的對應曲線102a及102b。額外類型之粒子將因此更快地移動至目標區域。實際上，對於在有效遷移率上2倍之差別，額外類型之粒子在192之控制字組值時已移動至目標區域，且在128之控制字組值時已寫入全部的額外類型粒子。因此，在第一類型之粒子能夠並且開始穿過閘極移向目標區域之時點(128之控制字組值)前，全部的額外類型之粒子已經在目標區域中。當額外類型之粒子自目標區域移動時，結果為曲線102b。
圖5b之兩個、實質上非重疊的"滯後"曲線101a-b及102a-b意謂，在單個寫入階段中，具相同正負號之兩種類型之粒子可經控制，且移動至目標區域/自目標區域移動。
應瞭解，例如當粒子類型在臨限上而非在有效電泳遷移率上不同，或者粒子類型為在臨限及有效電泳遷移率組合上不同時，亦可達成類似的非重疊"滯後"曲線。
注意，額外粒子類型可能在過多數量被重新集中向第一儲存電極之前需要首先被全部寫入至目標區域。舉例而言，此可為當僅第一類型之粒子應在目標區域時之狀況。
當不同粒子類型代表不同顏色時，諸如青色及紫紅色，可實現此等顏色之不同組合。
應瞭解，藉由在第二寫入階段亦使用相同原理，總計四種不同粒子類型可各自以各種數量寫入/出目標區域。
舉例而言，此可經利用以控制3種不同顏色之顏料(YMC)從而實現此等顏色之不同組合。可控制第四種黑色顏料以設定對應於目標區域中沒有黑色粒子或具有全部數量之黑色粒子之任何亮度位準。當目標區域中存在黑色粒子時，目標區域中之白色反射器之反射性質可判定較高亮度位準。
應瞭解，可擴展該原理以使得相同正負號之三種類型之不同粒子亦可在寫入階段中被分別定址。舉例而言，可存在不具有臨限性質之一種類型粒子，臨限相差大體2倍之兩種類型之粒子。在彼狀況下亦可形成實質上非重疊的滯後曲線。因此，總計六個不同粒子類型可各自以各種數量寫入/出目標區域。舉例而言，此可經利用以控制6種不同顏色之顏料(Y1Y2M1M2C或RGBYMC)，從而實現照片品質之電子紙。
另外，已描述用於被動矩陣定址之方法，然而，如熟習此項技術者將瞭解，基本原理亦適用於主動矩陣。亦可瞭解，可利用其他用於達到全色顯示器之粒子系統，例如 RGB、使用散射粒子及黑色背景，等等。此外，已參照在一平面上之電極結構給出實例。儘管在此種結構上操作該方法可為特別有利的，但應瞭解該方法亦可在電極結構上操作，其中電極在不同平面及/或不同載體上。例如，閘電極可經抬高，以便亦機械地阻擋粒子移位而非藉由電子閘控(因此存在部分像素牆)，或作為其補充。
已在圖式及上文實施方式中詳細地說明及描述本發明，此種說明及描述應被視為具說明性或例示性而非限制性；本發明並不侷限於所揭示之實施例。彼等熟習此項技術者在根據對圖式、揭示案及附加申請專利範圍之研究而實踐所主張之本發明時，將可理解並實現所揭示實施例之變體。在申請專利範圍中，"包含"一詞並不排除其他元件，且詞語"一"並不排除複數個。在互相不同之附屬項中敍述某些措施的純粹事實並不指示不能有利地使用此等措施之組合。申請專利範圍中任何參考符號不應被解釋為限制本發明之範疇。
20‧‧‧單元
20a‧‧‧單元牆
20b‧‧‧單元牆
22‧‧‧第二儲存電極
24‧‧‧第一儲存電極
26‧‧‧閘電極
28‧‧‧第一目標區域電極
30‧‧‧第二目標區域電極
31‧‧‧目標區域
32‧‧‧第一類型之粒子
33‧‧‧第二類型之粒子
101a‧‧‧曲線
101b‧‧‧曲線
102a‧‧‧曲線
102b‧‧‧曲線
120a‧‧‧單元牆
120b‧‧‧單元牆
122‧‧‧第一儲存電極
124‧‧‧第一儲存電極
126a‧‧‧閘電極
126b‧‧‧閘電極
128‧‧‧第一目標區域電極
130‧‧‧第二目標區域電極
131‧‧‧目標區域
110‧‧‧重設階段
120‧‧‧第一寫入階段
130‧‧‧交換階段
140‧‧‧第二寫入階段
150‧‧‧擴散階段
210‧‧‧步驟
220‧‧‧步驟
230‧‧‧步驟
240‧‧‧步驟
250‧‧‧步驟
TN ‧‧‧脈衝串持續時間
TP ‧‧‧脈衝之持續時間
WA ‧‧‧比例
WC ‧‧‧比例
圖1a示意地展示呈被動型矩陣形式之電泳單元之電極布置。
圖1b示意地展示具有圖1a中之裝置電極布置之電泳單元之電極布置。
圖1c示意地展示電泳單元之替代電極布置。
圖2，包含圖2I、圖2II及圖2III，為說明在一驅動方法實施例中之不同階段期間電極電位及電荷轉移之實例。
圖3為描述根據一實施例之驅動方法之流程圖。
圖4為經調變之電極電位之示意實例；圖5a示意地展示在對應於電極電位之不同調變位準的不同控制字組組時一種類型之粒子之數量變化。
圖5b展示圖5a之曲線及另一具有不同電泳遷移率之粒子類型之對應曲線。
應注意此等圖為圖解的且並非按比例繪製。為圖式中說明之清晰及便利，此等圖之部份之相對尺寸及比例在大小上經誇示或減小地展示。

Claims (11)

  1. 一種用於一電泳單元(electrophoretic cell)(20)之驅動方法，該單元包含一第一儲存電極(24)、一第二儲存電極(22)、一第一目標區域(target area)電極(28)、一第二目標區域電極(30)、一第一類型之粒子(32)及一第二類型之粒子(33)，該第二類型之粒子具有與該第一類型之粒子相反之電荷極性，該等目標區域電極(28，30)及一在該等目標區域電極(28，30)間延伸之區域為一目標區域(31)，該等儲存電極(22，24)位於該目標區域(31)的同側，及該第一儲存電極(24)定位於最接近該目標區域，該單元進一步包含一閘電極(26)，該閘電極(26)定位於該第一儲存電極(24)與該目標區域(31)之間，其中該等電極間的該等粒子之輸送(transport)在一平面中進行(take part in one plane)，因此該單元係一共平面(in-plane)電泳單元，該方法陸續地包含：在一重設階段(reset phase)(110)，施加電極控制信號以使得該等第一及第二類型之粒子經重設至在該單元中之經判定的重設位置；在一第一寫入階段(120)，施加電極控制信號以使得該第一類型之粒子(32)移動至該第一儲存電極(24)或自該第一儲存電極(24)移動，且由此該第一類型之粒子在該目標區域(31)中之數量改變而該第二類型之粒子在該目標區域中之數量維持不變；在一交換階段(swap phase)(130)，施加電極控制信號 以使得在該第一儲存電極(24)處的該第一類型之任何粒子(32)將交換至該第二儲存電極(22)，在一第二寫入階段(140)，施加電極控制信號以使得該第二類型之粒子(33)移動至該第一儲存電極(24)或自該第一儲存電極(24)移動，且由此該第二類型之粒子在該目標區域(31)中之數量改變而該第一類型之粒子在該目標區域中之數量維持不變；且在一擴散(spread)階段(150)，施加電極控制信號以使得位於該目標區域(31)中之該等第一及第二類型之粒子(32，33)在該目標區域中分布(distribute)且混合，其中，在該等寫入階段(120，140)之至少之一者中，施加該等電極控制信號以使得該閘電極(26)被設定至一電位，該電位維持在該目標區域(31)中未移動至該等儲存電極或自該等儲存電極移動之該等粒子的數量。
  2. 如請求項1之驅動方法，其中在該第二寫入階段(140)期間之該等控制信號為在該第一寫入階段(120)期間之該等控制信號之一反向型式。
  3. 如請求項1之驅動方法，其中在該擴散階段(150)，可藉由切換在該等目標區域電極(28，30)間施加之一電壓之極性而在該目標區域中分布且混合該目標區域(31)中之該等粒子(32，33)。
  4. 如請求項1之驅動方法，其中該單元(20)進一步包含一額外類型之帶電粒子，其中，在該寫入階段(120，140)，其中移動至該第一儲存電極(24)或自該第一儲存電極 (24)移動之該第一(32)或該第二類型(33)粒子具有與該額外類型粒子相同之極性，施加該等電極控制信號以使得該額外類型之粒子亦移動至該第一儲存電極(24)或自該第一儲存電極(24)移動且由此改變在該目標區域(31)中之數量。
  5. 如請求項4之驅動方法，其中與同該額外類型之粒子具有相同極性之該第一或第二類型之粒子相比較，該額外類型之粒子在有效電泳遷移率上顯著不同，較佳地相差2倍或更大。
  6. 如請求項4之驅動方法，其中與同該額外類型之粒子具有相同極性之該第一或第二類型之粒子相比較，該額外類型之粒子在臨限性質上不同。
  7. 如請求項1之驅動方法，其中複數個單元(20)經排列為一陣列中之多列及多行，其中在每一單元中之該等電極(22，24，28，30)中的至少一者為一列電極，該列電極僅被排列在該同一列中之其他單元共用，且在每一單元中之該等電極(22，24，28，30)中的至少一者為一行電極，該行電極僅被排列在該同一行中之其他單元共用，該方法進一步包含藉由施加電極控制信號而選擇將經受該等第一及第二寫入階段(220，224)之單元，以使得該單元的該列電極及該行電極之該等電極控制信號不同於施加至不經受該等寫入階段之單元的該等列及行電極之電極控制信號。
  8. 如請求項7之驅動方法，其中在該重設階段及該擴散階 段期間，該陣列中所有單元經受相同電極控制信號控制。
  9. 一種電泳裝置，其包含至少一電泳單元(20)，該單元包含一第一儲存電極(24)、一第二儲存電極(22)、一第一目標區域電極(28)、一第二目標區域電極(30)、一第一類型之粒子(32)及一第二類型之粒子(33)，該第二類型之粒子具有與該第一類型之粒子相反之電荷極性，該等目標區域電極(28，30)及一在該等目標區域電極(28，30)間延伸之區域為一目標區域(31)，該等儲存電極(22，24)位於該目標區域(31)的同側，及該第一儲存電極(24)定位於最接近該目標區域，該單元進一步包含一閘電極(26)，該閘電極(26)定位於該第一儲存電極(24)與該目標區域(31)之間，其中該等電極間的該等粒子之輸送在一平面進行，因此該單元係一共平面電泳單元，該裝置進一步包含一用於控制該至少一電泳單元(20)之電極電位的控制器，該控制器經調適以：在一重設階段(110)，施加電極控制信號以使得該等第一及第二類型之粒子經重設至在該單元中之經判定的重設位置；在一第一寫入階段(120)，施加電極控制信號以使得該第一類型之粒子(32)移動至該第一儲存電極(24)或自該第一儲存電極(24)移動，且由此該第一類型之粒子在該目標區域(31)中之數量改變而該第二類型之粒子在該目標區域中之數量維持不變； 在一第二寫入階段(140)，施加電極控制信號以使得該第二類型之粒子(33)移動至該第一儲存電極(24)或自該第一儲存電極(24)移動，且由此該第二類型之粒子在該目標區域(31)中之數量改變而該第一類型之粒子在該目標區域中之數量維持不變；在該第一及第二寫入階段(120，140)之間的一交換階段(130)中，施加電極控制信號以使得在該第一儲存電極(24)處的該第一類型之任何粒子(32)將交換至該第二儲存電極(22)；及在一擴散階段(150)，施加電極控制信號以使得位於該目標區域(31)中之該等第一及第二類型之粒子(32，33)在該目標區域中分布且混合，其中，在該等寫入階段(120，140)之至少之一者中，施加該等電極控制信號以使得該閘電極(26)被設定至一電位，該電位維持在該目標區域(31)中未移動至該等儲存電極或自該等儲存電極移動之該等粒子的數量。
  10. 如請求項9之電泳裝置，其中該裝置為一電泳顯示裝置、一電泳透鏡、一電泳配料裝置、或一濾光裝置。
  11. 如請求項10之電泳裝置，其中該電泳顯示裝置為一電子紙、一電子看板裝置、一電子價格標籤或一電子廣告牌之形式。
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