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公開番号2025083414
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2025036259,2023566499
出願日2025-03-07,2022-04-28
発明の名称4粒子電気泳動ディスプレイのための凝集解除駆動シーケンス
出願人イーインクコーポレイション
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/1685 20190101AFI20250523BHJP(光学)
要約【課題】各ピクセルが少なくとも4つの高品質な色状態を表示することができるカラー電気泳動ディスプレイデバイスのための改良された駆動方法を提供すること
【解決手段】本発明は、ディスプレイが低温環境において展開され、ディスプレイが、垂直に位置付けられる(すなわち、駆動電場が、地球の重力の方向に対して実質的に直角である)ときに更新されることを要求されるとき、そのようなディスプレイの性能を改良する4粒子電気泳動ディスプレイのための改良された駆動方法を提供する。方法は、他の粒子からの最小の干渉(汚染)を伴って、所望に応じて、各ピクセルにおいて、色の各々を表示するために提供される。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
本明細書に記載の発明。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本願は、２０２１年４月２９日に出願された米国仮特許出願第６３／１８１，５１４号の優先権を主張する。下記に述べられる全ての特許および公開文書の内容全体が、参照することによってそれらの全体として本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 6,900 文字）【０００２】
（発明の分野）
本発明は、各ピクセルが少なくとも４つの高品質な色状態を表示することができるカラー電気泳動ディスプレイデバイスのための改良された駆動方法を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
ＥＩｎｋＨｏｌｄｉｎｇｓ（Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ）から商業的に入手可能であるもの等の電気泳動ディスプレイ（電子ペーパー、ｅペーパー等）は、それらが、非常に少ない電力を消費するので、軽量かつ耐久性があり、環境に優しいという利点を有する。技術は、電子書籍リーダ（例えば、電子書籍、ｅブック）および他のディスプレイ環境（例えば、電話、タブレット、電子棚タグ、病院看板、道路標識、公共交通機関時刻表）の中に組み込まれている。低電力消費と太陽光のもとでの読み取りやすさとの組み合わせは、いわゆる「非プラグアンドプレイ」動作（電子看板システムが単に表面に取り付けられ、既存の通信ネットワークとインターフェースをとり、情報または画像の定期的な更新を提供する）における急速な成長を可能にしている。ディスプレイは、バッテリまたは太陽熱収集器を用いて給電されるので、配線の必要はなく、ディスプレイからぶら下がるプラグを有する必要性さえない。
【０００４】
電気泳動ディスプレイのための様々な色の選択肢（改良された色フィルタアレイから、複雑な減法的顔料組まで、反射性色粒子の複数の組に依拠する高忠実性色の選択肢までの範囲に及ぶ）が、最近では、利用可能になっている。この最新のシステムは、食料品店、衣料品店、および電器小売店等の商業用看板に関して、大いに受け入れられている。特に、米国特許出願第２０２０／０３７９３１２号（特許文献１）において説明されるタイプの３色電気泳動ディスプレイは、屋外および屋内の看板に関して、および室温および冷蔵食品区分に関して、急速に採択されている。米国特許出願第２０２０／０３７９３１２号は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。
【０００５】
米国特許出願第２０２０／０３７９３１２号、および米国特許第８，７１７，６６４号（特許文献２）、第１０，１６２，２４２号、および第１０，３３９，８７６号の３粒子電気泳動ディスプレイが、世界的に、何百万もの個々のディスプレイに展開されているのに対し、米国特許第９，２８５，６４９号、第９，５１３，５２７号、および第９，８１２，０７３号において説明されるもの等の第４の色を伴う第４の粒子を追加することに対する強い需要が、存在する。そのような４色ディスプレイは、現在のところ、商業的に入可能ではない。そのような４粒子電気泳動ディスプレイが同じ小売環境の中に「投じられ」得ることが望まれるが、初期試験は、上記のタイプの４粒子電気泳動システムが、動作の温度のみならず、ディスプレイの向きにも応じて、すなわち、水平（荷電顔料が地球の重力場に沿って上下に駆動される）対垂直（荷電顔料が地球の重力場を横断して前後に駆動される）にも応じて、３粒子システムとは異なる独特の特異な癖を有することを示唆している。観察された１つの驚くべき影響は、そのような４粒子電気泳動ディスプレイが冷温環境（例えば、冷蔵または冷凍食品区分）において使用されると、粒子が、予想外の方法で凝集することであり、それは、他の色（例えば、白色、黄色、および赤色）による断続的な汚染を有する黒色ピクセルをもたらす。興味深いことに、この現象は、ディスプレイが、低温において水平に駆動されるとき、完全に再現されることができない。明確なこととして、望ましい色性能を達成するために、かつ電子デジタル看板における純粋かつ鮮やかな色に対する顧客の需要を満たすために対処することに先立って顔料を凝集解除するための改良された駆動シーケンスに対する必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許出願公開第２０２０／０３７９３１２号明細書
米国特許第８，７１７，６６４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示される駆動方法は、典型的な環境、すなわち、ディスプレイパネルが垂直に向けられる環境内で、より低温において、４粒子電気泳動ディスプレイに対処するために、上で説明される欠点を克服する。第１の側面では、ディスプレイ層を駆動する方法であって、ディスプレイ層は、光透過性電極を含む視認表面と視認表面からディスプレイ層の反対側にある第２の表面との間に配置されており、第２の表面は、駆動電極を含み、ディスプレイ層は、流体と、流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備えている電気泳動媒体を含み、第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子は、それぞれ、互いに異なる第１、第２、第３、および第４の光学特性を有し、第１および第３のタイプの粒子は、第１の極性の電荷を有し、第２および第４のタイプの粒子は、第１の極性と反対の第２の極性の電荷を有し、第１のタイプの粒子と第３のタイプの粒子とは、同じ電荷の規模を有しておらず、第２のタイプの粒子と第４のタイプの粒子とは、同じ電荷の規模を有しておらず、方法は、順に、以下のステップ：
（ｉ）大規模で第１または第２の極性を有する第１の電場を印加し、第１または第２のタイプの粒子を視認表面に向かって駆動し、それによって、ディスプレイ層に、視認表面において第１または第２の光学特性を表示させるステップと、
（ｉｉ）大規模で負極性を有する第２の電場を印加するステップと、
（ｉｉｉ）第１の極性における大規模電場の少なくとも４つの期間と、第２の極性における大規模電場の少なくとも４つの期間とを含む振動パルスを印加するステップと、
（ｉｖ）大規模でステップ（ｉ）と同じ極性を有する第２の電場を印加し、再度、第１または第２のタイプの粒子を視認表面に向かって駆動し、それによって、ディスプレイ層に、再度、視認表面において第１または第２の光学特性を表示させるステップと、
（ｖ）小規模でステップ（ｉｖ）と反対の極性を有する第３の電場を印加し、第４または第３のタイプの粒子を視認表面に向かって駆動し、それによって、ディスプレイ層に、視認表面において第４または第３の光学特性を表示させるステップと、
を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１の電場は、第２の電場より長い時間の間印加され、第３の電場は、第２の電場より長い時間の間印加される。いくつかの実施形態では、ステップ（ｉ）－（ｖ）の各々は、繰り返される。いくつかの実施形態では、第３の電場の規模は、第２の電場の規模の５０パーセントより小さい、いくつかの実施形態では、第４または第３の光学特性のみが、ステップ（ｖ）の完了後に表示される。いくつかの実施形態では、第１の電場は、４００ｍｓより長い間印加される。いくつかの実施形態では、第２の電場は、１００ｍｓより長い間印加される。いくつかの実施形態では、振動パルスは、８０ｍｓより短い間印加される。いくつかの実施形態では、振動パルスは、約４０ｍｓの間印加される。いくつかの実施形態では、無電場の休止期間が、ステップ（ｉｉｉ）の後に実施され、ステップ（ｉ）－（ｉｉｉ）が、ステップ（ｉｖ）および（ｖ）を完了する前、２回繰り返される。いくつかの実施形態では、各電場は、地球の重力の方向に対して実質的に直角である方向において印加される。
【０００９】
第２の側面では、本発明は、ディスプレイ層を駆動する方法であって、ディスプレイ層は、光透過性電極を含む視認表面と視認表面からディスプレイ層の反対側にある第２の表面との間に配置されており、第２の表面は、駆動電極を含み、ディスプレイ層は、流体と、流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備えている電気泳動媒体を含み、第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子は、それぞれ、互いに異なる第１、第２、第３、および第４の光学特性を有し、第１および第３のタイプの粒子は、第１の極性の電荷を有し、第２および第４のタイプの粒子は、第１の極性と反対の第２の極性の電荷を有し、第１のタイプの粒子と第３のタイプの粒子とは、同じ電荷の規模を有しておらず、第２および第４のタイプの粒子は、同じ電荷の規模を有しておらず、
方法は、順に、以下のステップ：
（ｉ）大規模で第１または第２の極性を有する第１の電場を印加し、第１または第２のタイプの粒子を視認表面に向かって駆動し、それによって、ディスプレイ層に、視認表面において第１または第２の光学特性を表示させるステップと、
（ｉｉ）大規模で負極性を有する第２の電場を印加するステップと、
（ｉｉｉ）第１の極性における大規模電場の少なくとも４つの期間と、第２の極性における大規模電場の少なくとも４つの期間とを含む振動パルスを印加するステップと、
（ｉｖ）大規模でステップ（ｉ）と反対の極性を有する第３の電場を印加し、第２または第１のタイプの粒子を視認表面に向かって駆動し、それによって、ディスプレイ層に、視認表面において第２または第１の光学特性を表示させるステップと
を含む、方法を提供する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第１の電場は、第３の電場と同じ時間の間印加される。いくつかの実施形態では、ステップ（ｉ）－（ｉｖ）の各々は、繰り返される。いくつかの実施形態では、第２または第１の光学特性のみが、ステップ（ｉｖ）の完了後に表示される。いくつかの実施形態では、第１の電場は、４００ｍｓより長い間印加される。いくつかの実施形態では、第２の電場は、１００ｍｓより長い間印加される。いくつかの実施形態では、振動パルスの各期間は、８０ｍｓより短い間印加される。いくつかの実施形態では、振動パルスの各期間は、約４０ｍｓの間印加される。いくつかの実施形態では、各電場は、地球の重力の方向に対して実質的に直角である方向において印加される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
ディスプレイ層を駆動する方法であって、前記ディスプレイ層は、光透過性電極を含む視認表面と前記視認表面から前記ディスプレイ層の反対側にある第２の表面との間に配置されており、前記第２の表面は、駆動電極を含み、前記ディスプレイ層は、流体と、前記流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備えている電気泳動媒体を含み、
前記第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子は、それぞれ、互いに異なる第１、第２、第３、および第４の光学特性を有し、前記第１および第３のタイプの粒子は、第１の極性の電荷を有し、前記第２および第４のタイプの粒子は、前記第１の極性と反対の第２の極性の電荷を有し、前記第１のタイプの粒子と第３のタイプの粒子とは、同じ電荷の規模を有しておらず、前記第２および第４のタイプの粒子は、同じ電荷の規模を有しておらず、
前記方法は、
（ｖｉ）大規模で前記第１または第２の極性を有する第１の電場を印加し、前記第１または第２のタイプの粒子を前記視認表面に向かって駆動し、それによって、前記視認表面において前記第１または第２の光学特性を前記ディスプレイ層に表示させるステップと、
（ｖｉｉ）前記大規模で負極性を有する第２の電場を印加するステップと、
（ｖｉｉｉ）前記第１の極性における前記大規模電場の少なくとも４つの期間と、前記第２の極性における前記大規模電場の少なくとも４つの期間とを含む振動パルスを印加するステップと、
（ｉｘ）前記大規模でステップ（ｉ）と同じ極性を有する第２の電場を印加し、再度、前記第１または第２のタイプの粒子を前記視認表面に向かって駆動し、それによって、再度、前記視認表面において前記第１または第２の光学特性を前記ディスプレイ層に表示させるステップと、
（ｘ）小規模でステップ（ｉｖ）と反対の極性を有する第３の電場を印加し、前記第４または第３のタイプの粒子を前記視認表面に向かって駆動し、それによって、前記視認表面において前記第４または第３の光学特性を前記ディスプレイ層に表示させるステップと
を順に含む、方法。
（項目２）
前記第１の電場は、前記第２の電場より長い時間印加され、前記第３の電場は、前記第２の電場より長い時間の間印加される、項目１に記載の方法。
（項目３）
ステップ（ｉ）－（ｖ）の各々は、繰り返される、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記第３の電場の規模は、前記第２の電場の規模の５０パーセントより小さい、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記第４または前記第３の光学特性のみが、ステップ（ｖ）の完了後に表示される、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記第１の電場は、４００ｍｓより長い間印加される、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記第２の電場は、１００ｍｓより長い間印加される、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記振動パルスの各期間は、８０ｍｓより短い間印加される、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記振動パルスの各期間は、約４０ｍｓの間印加される、項目８に記載の方法。
（項目１０）
無電場の休止期間が、ステップ（ｉｉｉ）の後に実施され、ステップ（ｉ）－（ｉｉｉ）が、ステップ（ｉｖ）および（ｖ）を完了する前、２回繰り返される、項目１に記載の方法。
（項目１１）
各電場は、地球の重力の方向に対して実質的に直角である方向において印加される、項目１に記載の方法。
（項目１２）
ディスプレイ層を駆動する方法であって、前記ディスプレイ層は、光透過性電極を含む視認表面と前記視認表面から前記ディスプレイ層の反対側にある第２の表面との間に配置されており、前記第２の表面は、駆動電極を含み、前記ディスプレイ層は、流体と、前記流体中に分散させられた第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子とを備えている電気泳動媒体を含み、
前記第１、第２、第３、および第４のタイプの粒子は、それぞれ、互いに異なる第１、第２、第３、および第４の光学特性を有し、前記第１および第３のタイプの粒子は、第１の極性の電荷を有し、前記第２および第４のタイプの粒子は、前記第１の極性と反対の第２の極性の電荷を有し、前記第１のタイプの粒子と第３のタイプの粒子とは、同じ電荷の規模を有しておらず、前記第２のタイプの粒子と第４のタイプの粒子とは、同じ電荷の規模を有しておらず、
前記方法は、
（ｖ）大規模で前記第１または第２の極性を有する第１の電場を印加し、前記第１または第２のタイプの粒子を前記視認表面に向かって駆動し、それによって、前記視認表面において前記第１または第２の光学特性を前記ディスプレイ層に表示させるステップと、
（ｖｉ）前記大規模で負極性を有する第２の電場を印加するステップと、
（ｖｉｉ）前記第１の極性における前記大規模電場の少なくとも４つの期間と、前記第２の極性における前記大規模電場の少なくとも４つの期間とを含む振動パルスを印加するステップと、
（ｖｉｉｉ）前記大規模でステップ（ｉ）と反対の極性を有する第３の電場を印加し、前記第２または第１のタイプの粒子を前記視認表面に向かって駆動し、それによって、前記視認表面において前記第２または第１の光学特性を前記ディスプレイ層に表示させるステップと
を順に含む、方法。
（項目１３）
前記第１の電場は、前記第３の電場と同じ時間の間印加される、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
ステップ（ｉ）－（ｉｖ）の各々は、繰り返される、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記第２または前記第１の光学特性のみが、ステップ（ｉｖ）の完了後に表示される、項目１２に記載の方法。
（項目１６）
前記第１の電場は、４００ｍｓより長い間印加される、項目１２に記載の方法。
（項目１７）
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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