(57)【要約】【課題】任意の1つのピクセルにおいて色の各組み合わせを提供することのできる、純色フルカラーディスプレイ、すなわち減法原色を使用するディスプレイを提供すること。【解決手段】誘電泳動に基づくカラーディスプレイ装置が記載されている。この装置は、半絶縁性の液体(24)の中の減法原色のシアン(32)、マゼンタ(34)、および黄(36)のそれぞれの半絶縁性粒子を有する誘電泳動混合物を含む。粒子の誘電泳動周波数特性は、同じ色の粒子については同じかまたは類似しているが、3つの色の間では異なっている。特に、遷移周波数(f0)は、各色について異なるか、または、一方が逆の向きの誘電泳動周波数特性を持つならば2つの色が同じ遷移周波数を持つことができる。また、粒子の速度は、同じ色の粒子については同じであるが、3つの色の間では異なる。ピクセルは、異なる色の粒子の異なる割合がその遷移周波数と速度とに応じて移動するように決定される、異なる周波数(f1, f2, f3, f4)および異なる持続時間の交流電圧によって、駆動される。従って、反射型の純色フルカラーディスプレイ装置を提供することができる。【選択図】図３
2005505021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な液体と、
第一の減法原色の第一色の複数の透明な誘電泳動粒子と、
第二の減法原色の第二色の複数の透明な誘電泳動粒子と、
を有するディスプレイ装置の誘電泳動混合物であって、
前記第一色の透明な誘電泳動粒子が、前記第二色の透明な誘電泳動粒子と比較して、前記透明な液体内において異なる誘電泳動周波数特性を有し、かつ、
前記第一色の透明な誘電泳動粒子が、前記第二色の透明な誘電泳動粒子と比較して、誘電泳動移動のもとで前記透明な液体内において異なる速度を有する、
ディスプレイ装置の誘電泳動混合物。
【請求項２】
前記第一色の透明な誘電泳動粒子が、前記第二色の透明な誘電泳動粒子と比較して、異なる遷移周波数、すなわち、前記透明な液体内での誘電泳動移動が、高電界の方向への移動から低電界の方向への移動に、または低電界の方向への移動から高電界の方向への移動に変化する周波数、を有する、請求項1に記載の誘電泳動混合物。
【請求項３】
前記第一色の透明な誘電泳動粒子が、周波数が増すと誘電泳動移動が高電界の方向への移動から低電界の方向への移動に変化するという誘電泳動周波数特性を有し、かつ、前記第二色の透明な誘電泳動粒子が、周波数が増すと誘電泳動移動が低電界の方向への移動から高電界の方向への移動に変化するという誘電泳動周波数特性を有する、請求項1または2に記載の誘電泳動混合物。
【請求項４】
第三の減法原色の第三色の複数の透明な誘電泳動粒子をさらに有し、
前記第三色の透明な誘電泳動粒子が、前記第一色と第二色の両方の透明な誘電泳動粒子と比較して、前記透明な液体内において異なる誘電泳動周波数特性を有する、
請求項1〜4のいずれかに記載の誘電泳動混合物。
【請求項５】
前記第三色の透明な誘電泳動粒子が、前記第一色と第二色の両方の透明な誘電泳動粒子と比較して、誘電泳動移動のもとで前記透明な液体内において異なる速度を有する、請求項4に記載の誘電泳動混合物。
【請求項６】
前記第三色の透明な誘電泳動粒子が、前記第一色と第二色の両方の透明な誘電泳動粒子と比較して、異なる遷移周波数を有する、請求項2に従属している請求項5に記載の誘電泳動混合物。
【請求項７】
前記異なる色の被着色粒子の前記異なる速度が、前記3つの粒子色の遷移周波数が増すに従って、最低速度から最高速度まで、または最高速度から最低速度まで変化する、請求項6に記載の誘電泳動混合物。
【請求項８】
前記第三色の透明な誘電泳動粒子が、前記第一色と第二色の少なくともいずれかの透明な誘電泳動粒子と比較して、異なる遷移周波数を有する、請求項3に従属する請求項4または5に記載の誘電泳動混合物。
【請求項９】
それぞれの色の間での速度の前記差が、少なくとも2倍の差を有する、請求項1〜8のいずれかに記載の誘電泳動混合物。
【請求項１０】
それぞれの色の間での速度の前記差が、10倍の差を有する、請求項9に記載の誘電泳動混合物。
【請求項１１】
それぞれの色の間での前記異なる速度が、大きさが異なる、色が異なる粒子によって実質的に確定される、請求項1〜10のいずれかに記載の誘電泳動混合物。
【請求項１２】
前記混合物が、複数のポリマーカプセルにカプセル化されている、請求項1〜11のいずれかに記載の誘電泳動混合物。
【請求項１３】
それらの間に光変調層が配置されている対向する板と、
請求項1〜12のいずれかに記載の誘電泳動混合物を有する前記光変調層とを、
有する誘電泳動ディスプレイ装置であって、
前記板の少なくとも一方に、前記光変調層に電界を提供するように配置されている複数の電極が設けられていて、
前記光変調層が、個々にアドレッシング可能な複数のピクセルに、動作可能なように分割されていて、各ピクセルが、前記電極が駆動されているときに少なくとも1つの高電界領域と少なくとも1つの低電界領域とが形成される前記光変調層の領域を有する、ように前記電極が、配置されており、かつ、
さらに、所定の周波数と持続時間とを有する駆動電圧が、前記電極を駆動するために供給されると、前記光変調層を透過する光が、前記駆動電圧の前記周波数および持続時間との比較において異なる色の被着色粒子の前記誘電泳動周波数特性と速度との間の関係に従って、各ピクセルでカラーに変調されるように、前記光変調層と前記電極が、配置されている、
誘電泳動ディスプレイ装置。
【請求項１４】
使用時、前記光変調層を透過する光が反射されて前記光変調層の中を戻り、これによって反射型ディスプレイ装置を提供するように、前記板の一方に、白の反射層が設けられている、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
前記複数の電極が、各ピクセル用に、前記ピクセルの前記電界が終端を成している少なくとも2枚の電極と、前記少なくとも1つの高電界領域と前記少なくとも1つの低電界領域の相対的な位置を調整するために設けられている少なくとも1枚のさらなる電極とを有する、請求項13または14に記載の装置。
【請求項１６】
前記板の少なくとも一方の上に設けられているアクティブマトリクス駆動配列をさらに有する、請求項13〜15のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
誘電泳動ディスプレイ装置を駆動する駆動回路であって、
前記減法原色のそれぞれの実質的にすべての前記誘電泳動粒子を前記ピクセルのリフレッシュ電界領域に移動させるための周波数と持続時間の1つの組み合わせ、または順に印加される複数の組み合わせを有するリフレッシュ交流電圧を印加することによって、前記装置のピクセルをリフレッシュする手段であって、前記リフレッシュ電界領域が、高電界領域または低電界領域のうちの所定の一方を有する、手段と、
前記それぞれの色の必要な割合の前記誘電泳動粒子を前記ピクセルの駆動電界領域に移動させるための周波数と持続時間の1つの組み合わせ、または順に印加される複数の組み合わせを有する駆動交流電圧を印加することによって、前記ピクセルを駆動する手段であって、前記駆動電界領域が、高電界領域または低電界領域のうちの、前記リフレッシュ電界領域との比較における他方を有する、手段と、
を有する、駆動回路。
【請求項１８】
透明な液体と、
複数の透明なシアン色の粒子と、
複数の透明なマゼンタ色の粒子と、
複数の透明な黄色の粒子と、
を有する誘電泳動ディスプレイ装置であって、
同じ色の粒子が、互いに実質的に同じ誘電泳動周波数特性と、互いに実質的に同じ誘電泳動速度とを有し、
前記3つの色の粒子の前記誘電泳動周波数特性が、それぞれ異なっており、かつ、
前記3つの色のうち少なくとも2つの色の粒子の前記誘電泳動速度が、それぞれ異なっている、
誘電泳動ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記3つの色の粒子の前記誘電泳動速度が、互いに異なっている、請求項18に記載の装置。
【請求項２０】
白の反射層をさらに有する、請求項18または19に記載の装置。
【請求項２１】
誘電泳動ディスプレイ装置のピクセルを駆動する方法であって、前記装置が、請求項13〜16と18〜20のいずれかに記載されているものである、方法であって、前記方法が、
前記色のそれぞれの実質的にすべての前記誘電泳動粒子を前記ピクセルのリフレッシュ電界領域に移動させるための周波数と持続時間の1つの組み合わせ、または順に印加される複数の組み合わせを有するリフレッシュ交流電圧を印加することによって、前記装置のピクセルをリフレッシュするステップであって、前記リフレッシュ電界領域が、高電界領域または低電界領域のうちの所定の一方を有する、ステップと、
前記それぞれの色の必要な割合の前記誘電泳動粒子を前記ピクセルの駆動電界領域に移動させるための周波数と持続時間の1つの組み合わせ、または順に印加される複数の組み合わせを有する駆動交流電圧を印加することによって、前記ピクセルを駆動するステップであって、前記駆動電界領域が、高電界領域または低電界領域のうちの、前記リフレッシュ電界領域との比較における他方を有する、ステップと、
有する、方法。
【請求項２２】
前記ピクセルの前記リフレッシュ電界領域が、前記ピクセルの前記光変調領域の実質的に全体を有する、請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
前記減法原色のそれぞれの実質的にすべての前記誘電泳動粒子を前記リフレッシュ電界領域に移動させることに起因して、前記粒子が前記光の実質的にすべての前記波長を吸収し、これによって前記ピクセルの黒のリフレッシュモードを提供し、かつ、粒子をそれぞれの色に従って前記リフレッシュリージョンの外に移動させることに起因して、残っている粒子が前記光の特定の波長のみを吸収し、これによって前記ピクセルの、白を含めた純色フルカラーモードを提供する、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
前記ピクセルの前記駆動電界領域が、実質上、前記ピクセルの前記光変調領域の全体を有する、請求項21に記載の方法。
【請求項２５】
前記減法原色のそれぞれの実質的にすべての前記誘電泳動粒子を前記リフレッシュ電界領域に移動させることにより、前記光のいずれの波長も吸収されず、これによって前記ピクセルの白のリフレッシュモードが提供され、かつ、粒子をそれぞれの色に従って前記リフレッシュリージョンの外に出して前記駆動リージョンの中に粒子を移動させることにより、そのように移動された粒子に前記光の特定の波長を吸収させ、これによって前記ピクセルの、黒を含めた純色フルカラーモードが提供される、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
前記駆動信号によって移動させた前記粒子の前記1つまたは複数の色が、前記駆動信号の前記1つまたは複数の周波数によって確定され、かつ、前記駆動信号によって移動させた、前記確定された1つまたは複数の色の前記粒子の割合が、1つまたは複数の各周波数の前記駆動信号の前記それぞれの持続時間によって確定される、請求項21〜25のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
移動させる必要のある1つの色または2つの色の粒子を移動させる傾向にあり、かつ移動させずに残しておく必要のある1つの色または2つの色の粒子も移動させる傾向にある周波数の電圧を印加するステップであって、前記電圧が、前記移動させる必要のある1つの色または2つの色の前記粒子を実質的に移動させるのに十分に長く、かつ、前記移動させずに残しておく必要のある1つの色または2つの色の前記粒子を実質的に移動させないままにしておくのに十分に短い持続時間だけ印加される、ステップを有する、請求項21〜26のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記リフレッシュ電圧または駆動電圧を印加するステップが、第一色の粒子を移動させるための第一周波数のより長い持続時間の信号の印加の後、第二色の粒子を移動するための第二周波数のより短い持続時間の信号を印加するステップを有する、請求項21〜27のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記ディスプレイ装置が、請求項6に記載の誘電泳動混合物を有する、請求項21に記載の方法であって、
リフレッシュ電圧を印加することによって前記ピクセルをリフレッシュする前記ステップが、1つのリフレッシュ周波数の電圧を、前記色のすべての実質的にすべての前記粒子が前記リフレッシュ電界領域に移動するのに十分な長さである持続時間だけ印加するステップを有し、前記1つのリフレッシュ周波数が、前記3つの個々の色の遷移周波数のうち最低の周波数から、前記3つの個々の色の遷移周波数のうち最高の周波数までを範囲とする遷移周波数帯域の外側の周波数であり、
前記異なる色の被着色粒子の前記異なる速度が、最も速い被着色粒子が、遷移周波数が前記リフレッシュ周波数から最も離れている前記色の粒子であり、かつ、最も遅い被着色粒子が、遷移周波数が前記リフレッシュ周波数に最も近い前記色の粒子となるような、速度であり、かつ、
前記移動させる1つまたは複数の色の、前記リフレッシュ周波数から最も遠い遷移周波数を超えるが、移動させる必要のない色の遷移周波数を超えて前記リフレッシュ周波数から離れていない、印加周波数の電圧を、
前記移動させる必要のある1つのみまたは2つのみの色の実質的にすべての前記粒子を移動させるのに十分に長いが、移動させる必要はないが遷移周波数が前記リフレッシュ周波数と前記印加周波数との間にある色の粒子を実質的に移動させるには短すぎる持続時間だけ、印加することによって、
前記色のうち1つのみまたは2つのみの色の実質的にすべての前記粒子を前記リフレッシュ電界領域から前記駆動電界領域に移動させることによって、必要な表示色が、提供される、
方法。
【請求項３０】
前記ディスプレイ装置が、請求項3に従属する請求項4に記載の誘電泳動混合物を有する、請求項21に記載の方法であって、特定の色の粒子が、前記特定の色の前記粒子が実質的に移動するのに十分に長いが、前記他の色のうち一方または両方の前記粒子が実質的に移動するのには十分に長くない持続時間だけ電圧を印加することによって、他の一方または両方の色の粒子が望ましくない方向に実質的に移動することなく、望ましい方向に実質的に移動する、方法。
【請求項３１】
選択された色の粒子の選択された割合を、前記特定の色の実質的にすべての前記粒子が移動するのに十分に長い持続時間と、前記特定の色の粒子が移動するのを実質的に防止するのに十分に短い持続時間との間の持続時間だけ、前記駆動電圧を印加することによって、移動させるステップをさらに有する、請求項21〜30のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電泳動カラーディスプレイ装置と、このようなディスプレイ装置において使用するための誘電泳動混合物とに関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまなタイプの光変調材料または光変調機構を採用する多数のタイプのディスプレイ装置が公知である。いくつかの例として、陰極線管、液晶、エレクトロルミネセンス、マイクロメカニカル、電気泳動ディスプレイ装置があげられる。
【０００３】
このようなディスプレイにおいては、ディスプレイ領域は、従来、ピクセルに分割されている。カラーピクセルと、従ってカラーディスプレイは、通常、各ピクセルを3つのサブピクセルに分割することによって提供され、各サブピクセルは、青、緑、および赤の3つの加法原色の1つを表示する。これらの色の1つ、例えば、青を表示するためには、青の光のみが表示されるように、青のサブピクセルがオンモードに設定され、他の2つのサブピクセルがオフモードに設定される。青、または緑、赤以外の色の場合には、相異なるサブピクセルからの光が、必要に応じたさまざまな濃度において加えられる。このようなディスプレイは、多くの場合には優れた色調ですべての色を提供することができる。
【０００４】
しかしながら、このようなディスプレイは加法原色を使用するため、本質的に、潜在的な出力光の大部分が無駄になり、例えば、青色が表示されているときには、緑と赤のサブピクセルに当たっている光における青の波長すべてが無駄になる。反射型ディスプレイ装置の場合、このことは、基本的に、反射光が常に周囲光よりも著しく薄いことを意味する。
【０００５】
対照的に、純色を形成する技術は、本質的に、潜在的な出力光のこのような大きな割合を無駄にすることはない。このような技術は、例えば、紙へのカラー印刷のほとんどにおいて使用されている。この場合には、シアン、マゼンタ、および黄の3つの減法原色が使用される。これらの色の1つ、例えば、シアンのドット（ディスプレイにおけるピクセルに類似するものと考えることができる）を印刷するためには、その色のみが印刷されてドットが形成される。シアン、マゼンタ、または黄以外の色については、相異なる減法原色のインクが、必要に応じたさまざまな濃度において互いの上に加えられるか、あるいは同じ領域上で混合されて、ドットが形成される。光は、ドットの被着色インクすべてを透過し、紙によって反射され、次いで再びドットを透過する。この結果、出力光は、白色光から、インクドット内の減法原色によって減色された波長を差し引いた光を有する。シアンは赤を減色し、マゼンタは緑を減色し、黄は青を減色するため、減法原色は、さまざまな濃度においてすべての色を提供する。3色すべてが、それぞれ、すべての赤、緑、黄の光を減色するのに十分な濃度で使用されるならば、黒が形成される。
【０００６】
このような構成は、純色イメージを提供する。なぜなら、特定の波長の光、例えば、赤と緑のサブピクセルに当たっている青を無駄にする必要がないためである。
【０００７】
光変調材料として誘電泳動混合物を使用するさらなるタイプのディスプレイ装置（本出願では以下、「誘電泳動ディスプレイ装置」と称する）について、ディスプレイ装置における減法原色の限定的な使用が、米国特許第6,120,588号によって開示されている。この開示をさらに検討する前に、以下に誘電泳動について簡単に説明する。
【０００８】
半絶縁性粒子が半絶縁性液体内で電界勾配に沿って移動することは知られている。粒子は、印加される電界の周波数（すなわち、遷移周波数f0の何れかの側の周波数）に応じて、印加された電界の高電界領域または低電界領域の方に移動する。この現象は、誘電泳動と称されている。遷移周波数f0は、粒子と液体の導電率と誘電率の複雑な関数であり、粒子と液体の間の境界の緩和時間に近いことがしばしばある。典型的な誘電泳動周波数特性が、図1に示されている。
【０００９】
米国特許第6,120,588号に戻ると、この特許は、減法原色のうちの2つの粒子と、残りの第三の減法原色の「内部段階」として記載されている何らかの物質とを含むマイクロカプセルを有するディスプレイ媒体を開示している。米国特許第6,120,588号は、特定の色の粒子を、それぞれの特定周波数の印加電界を印加することによって、他の色の粒子を移動させることなく移動させることができることを主張しており、このことを使用して、わずかに3つの別個の色、すなわち、「シアンと黄」の第一色と、「シアンとマゼンタ」の第二色と、「マゼンタと黄」の第三色とを、個別に表示させることを開示している。
【００１０】
従って、米国特許第6,120,588号は、個々のシアン、またはマゼンタ、黄と、それらの異なる濃度を含む、減法原色のすべての組み合わせを表示させることのできる、純色フルカラーディスプレイを開示することはできていない。さらに、公知の誘電泳動挙動の元で、印加される周波数それぞれに対して、周波数によっては2つ以上の色の粒子が移動することなく、確実に1つの色の粒子が個別に移動することがどのように起こるかが明らかではない。
【００１１】
米国特許第6,172,798号は、青、緑、および青の加法原色を使用する前述されているディスプレイ装置の別のタイプの1つ、すなわち、電気泳動ディスプレイを開示している。誘電泳動ディスプレイの場合と同様に、電気泳動ディスプレイも、液体内で移動する被着色粒子を使用するが、電気泳動ディスプレイでは直流電界を使用する。従って、液体内の粒子の移動方向は直流の極性に依存し、すなわち、移動方向は周波数に依存しない。米国特許第6,172,798号は、ゼータ電位が異なることに起因する電気泳動的な移動性が異なる、異なる色の被着色粒子（赤、緑、青）を使用することを開示している。極性が逆の電界を、異なる色の被着色粒子を分離するための移動性の差が生じる時間だけ使用することによって、異なる色の被着色粒子がカプセルのいずれかの側に引きつけられる。この手順は、(a)色が加法原色であること、すなわち、読み出される光が、移動によってカプセルの上側に移動した色粒子にしか当たらず、従って他の色の粒子がカプセルの上側の下にとどまりうることと、(b)電気泳動混合物内の粒子の移動方向が直流の極性に依存することとに、基本的的に依存している。従って、米国特許第6,172,798号によって開示されている手法は、理由(a)と(b)の少なくともそれぞれのため、誘電泳動ディスプレイに適用することができないか、または、減法原色を使用する純色フルカラーディスプレイに適用することができない。
【００１２】
従って、任意の1つのピクセルにおいて色の各組み合わせを提供することのできる、純色フルカラーディスプレイ、すなわち、減法原色を使用するディスプレイを提供することが望ましい。
【００１３】
【特許文献１】
米国特許第6,120,588号
【特許文献２】
米国特許第6,172,798号
【特許文献３】
米国特許第5,961,804号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第一の観点においては、本発明は、ディスプレイの誘電泳動混合物であって、半絶縁性液体内にシアン色、マゼンタ色、および黄色のそれぞれの半絶縁性粒子を有し、色のそれぞれの遷移周波数が、他の2つの色の遷移周波数から隔てられており、かつ、特定の色の粒子の移動速度が実質的に同じであるが、それぞれの色の粒子の移動速度が他の2つの色とは著しく異なっている、電気泳動混合物を提供する。特定の色の複数の粒子のそれぞれの遷移周波数は、実質的に互いに同じであるか、または、他の色の粒子の遷移周波数との隔たりと比較して互いに類似している。
【００１５】
異なる遷移周波数と異なる移動速度の両方が、各色について大きさが実質的に同じであるがそれぞれの色ごとに大きさが異なる粒子を使用することによって与えられることが好ましい。
【００１６】
さらなる観点においては、誘電泳動混合物は、ポリマーカプセルに含まれている。
【００１７】
さらなる観点においては、1つまたは複数の色の粒子は、逆の力の誘電泳動周波数特性を有してもよく、この場合には、その色の遷移周波数は、他の色の1つとほぼ同じでよい。
【００１８】
さらなる観点においては、シアン色、マゼンタ色、および黄色のうちの2つのみが含まれている。
【００１９】
さらなる観点においては、本発明は、上述されているいずれかの観点による誘電泳動混合物を有する誘電泳動ディスプレイ装置であって、次のように構成されている、すなわち、誘電泳動混合物がピクセルに分割されており、各ピクセルは、主光変調領域の混合物を透過する光が、どの色の粒子が主光変調領域内に存在するかに従って誘電泳動混合物によって選択的に色変調されるように、主光変調領域を有する、ように構成されており、かつ、高および低電界領域を形成するように配置されている電極をさらに有する、誘電泳動ディスプレイ装置を提供する。
【００２０】
高電界領域または低電界領域のいずれかの方に移動させることによって、粒子を主光変調領域の中に、または主光変調領域の外に移動させることができるように、1つ以上の高電界領域または1つ以上の低電界領域が、主光変調領域に対応することが好ましい。
【００２１】
好ましくは、この装置は、異なる周波数および持続時間（「パルス長」）を提供する交流電圧によって電極を駆動する駆動装置を有し、異なる周波数および持続時間は、粒子の遷移周波数と速度に応じて、異なる色の粒子の異なる割合が移動するように決定される。どの色（1つまたは複数）の粒子を移動させるかに応じて、周波数と持続時間の1つの組合せを用いるか、または周波数と持続時間の複数の組合せを順に用いることができる。
【００２２】
この装置は、入力光を反射して誘電泳動混合物の中を戻す反射層を有する反射型ディスプレイ装置であることが好ましい。
【００２３】
さらなる観点においては、本発明は、誘電泳動ディスプレイ装置を駆動する方法であって、駆動周波数の選択を使用して、どの色の粒子がピクセルまたはピクセルの主光変調領域の中または外に移動するかを制御することと、電圧パルス長（「持続時間」）を使用して、移動する粒子の割合または数を制御することとを有する、方法を提供する。
【００２４】
ピクセルは、すべての色を主光変調領域の中に移動させることによって黒にリセットすることによって、またはすべての色を主光変調領域の外に移動させることによって白にリセットすることによって、各フレームごとにリフレッシュさせることが好ましい。
【００２５】
本発明のさらなる観点は、添付されている請求項に記載されている。
【００２６】
次に、本発明の実施例について、添付の図面を参照しながら一例として以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
前述したように、誘電泳動と称される現象下では、半絶縁性粒子が半絶縁性液体内で電界勾配に沿って移動する。粒子は、印加される電界の周波数（すなわち、遷移周波数f0の何れかの側の周波数）に応じて、印加された電界の相対的に高い方の電界領域または相対的に低い方の低電界領域の方に移動する。
【００２８】
第一実施例においては、透明な液体内の、それぞれがほぼ図1に示されている形態の誘電泳動周波数特性を持つ透明な被着色粒子が用いられている。図1は、誘電泳動効果に起因して粒子にかかる力を、周波数軸2によって表されている印加周波数(f)の関数として示しているプロット1を示す。図1において、周波数軸2は、粒子にかかる力が、力の軸の「正の」部分3Hによって示されている相対的に高い方の電界領域の方向である、すなわちプロット1が周波数軸2より上にあるのか、または、粒子にかかる力が、力の軸の「負の」部分3Lによって示されている相対的に低い方の電界領域の方向である、すなわち、プロット1が周波数軸2より下にあるのか、を示す役割りも果たしている。また、遷移周波数f0、すなわち、粒子にかかる力が高い方の電界領域の方向である状態から低い方の電界領域の方向である状態に変化するときの周波数も示されている。
【００２９】
この実施例においては、3つの減法原色、すなわち、シアン、マゼンタ、および黄のそれぞれの複数の透明な粒子を含む透明な液体を有する誘電泳動混合物が採用されている。透明な液体は、その導電率を設定するために中に塩化カリウムが溶解されている水である。しかしながら、任意の適合する半絶縁性の透明な液体を使用できることが理解され、別の可能な液体は、例えば、透明な有機液体であるisoparである。
【００３０】
透明なシアン粒子は、赤の光を実質的に吸収するが青と緑（これらが一緒になってシアンを形成する）の光を実質的に透過させる粒子であり、透明なマゼンタ粒子は、緑の光を実質的に吸収するが青と赤（これらが一緒になってマゼンタを形成する）の光を実質的に透過させる粒子であり、透明な黄粒子は、青の光を実質的に吸収するが、緑と赤（これらが一緒になって黄を形成する）の光を実質的に透過させる粒子である、ことは理解すべきである。
【００３１】
個々の色それぞれの複数の粒子は、互いに実質的に同じ誘電泳動周波数特性、特に実質的に同じ遷移周波数f0を持つ。しかしながら、3つの色の間では、誘電泳動周波数特性、特に遷移周波数f0が異なる。図2は、図1と同じ形態と、該当箇所には同じ参照数字とを使用して、3つの色のそれぞれの粒子の誘電泳動周波数特性を示している。すなわち、遷移周波数f0Cを持つシアン粒子のプロット1Cと、遷移周波数f0Mを持つマゼンタ粒子のプロット1Mと、遷移周波数f0Yを持つ黄粒子のプロット1Yとが、示されている。図2におけるプロット1C、1M、および1Yは、粒子にかかる、遷移周波数から遠い力が各色について同じレベルで示されるように正規化されているが、実際には、各色について力が同じ強さである必要はない。また、図2においては、周波数軸2は正しい縮尺では描かれておらず、3つの色の間隔をあけて離されている遷移周波数を都合よく示すように調整されている。この実施例においては、遷移周波数は、f0C = 25 kHz、f0M = 250 kHz、およびf0Y = 2.5 MHzである。
【００３２】
個々の色それぞれの複数の粒子は、誘電泳動効果に起因する透明な液体内での速度が互いに実質的に同じである。しかしながら、3つの色の間では速度が異なり、速度が増す順序は、遷移周波数が増す順序と逆である。すなわち、図2において粒子速度増大インジケータ20によって表されているように、シアン粒子はマゼンタ粒子より速く、マゼンタ粒子は黄粒子より速い。この実施例においては、シアン粒子の速度は、マゼンタよりも10倍のオーダーで速く、マゼンタは、黄の速度よりも10倍のオーダーで速い。この差のオーダーは、これによって（後述されるよう）色を確実に分離することができ、その一方で過度に長い遅延が導入されないため、特に適している。しかしながら、差が、この実施例および下記の他の実施例に説明されている方式に従って利用するのに十分であるならば、これ以外の速度の差で混合物を形成してもよい。適合する場合、例えば、2倍の差など、より小規模な差を採用することができる。
【００３３】
従って、透明な粒子は、シアン、次にマゼンタ、次に黄の順に大きくなる遷移周波数と、この順に小さくなる速度とを持つことが要求される。任意の適合する透明な半絶縁性被着色粒子を使用することができる。この差異要件は、適合する材料を選択するなどによって達成することができる。しかしながら、この実施例においては、順に増加する遷移周波数と順に減少する速度の両方は、同じ半絶縁性材料、すなわち適切な色に染められたラテックスの、大きさの異なる粒子を使用することによって、都合よく達成される。3つの色のそれぞれの粒子は、実質的に球形状であり、例えば、およその直径として、シアン粒子＝8 mm、マゼンタ粒子＝2 mm、黄粒子＝0.5 mmでよい。
【００３４】
図2には、上述されている混合物を有するディスプレイ装置の可能な動作方式に関連するさらなる項目が示されていて、これらについては以下に説明される。
【００３５】
図3は、上述されている誘電泳動混合物が光変調材料として使用されている誘電泳動ディスプレイ装置の1個のサンプルのピクセル22の、正しい縮尺ではない線図的な横断面図を示す。上述されている（参照数字24によって示されている）透明な液体が、2枚の板の間に保持されている。これらの板のことを、説明の都合上、上板26（これは透明である）と底板28と称する。これらの板は、ガラスやプラスチックなど、ディスプレイ板に従来使用されている材料など、従来の任意の板材料から作製することができる。底板28は、上に白の反射性コーティング29が形成されている。図3のように、白の反射性コーティング29が底板28の上側（すなわち、内側）面の上にあるときには、底板は透明である必要はない。しかしながら、白の反射性コーティングは、これに代えて、底板28の下側（すなわち、外側）面の上に形成してもよく、この場合には底板28は透明である必要がある。
【００３６】
上述されている（参照数字32によって示されている）透明なシアン粒子と、（参照数字34によって示されている）透明なマゼンタ粒子と、（参照数字36によって示されている）透明な黄粒子は、透明な液体24の中に含まれている。
【００３７】
任意の適合する堆積された導体の電極30は、底板28の上側（すなわち、内側）面の上に設けられる。この電極30は、その間の領域と比較して小さい領域のみの上に、すなわち、ピクセルの領域の小さな割合の上のみに、設けられている。動作時、電極30は、図3において電界線38によって表されている電界を2つの電極30の間に形成するように、交流電圧によって駆動される。電界は、図3において概略的にその原理を理解できるように、電極の付近における、電界線が相対的に密集している相対的に強度の高い電界領域と、電極30の間の主領域内にありかつ板26と28の間の液体の深さ全域にまたがる、電界線が相対的に離れている相対的に強度の低い電界領域42とを持つ。
【００３８】
動作時、入力光44は、透明な上板26に導かれるかまたはそこに当たり、次いで、透明な液体24を透過し、白の反射性コーティング29によって反射され、透明な液体24の中を戻り、透明な上板26を貫いて再び出て出力光46を形成する（図3において入力光44と出力光46が板26に対して角度をなして示されているのは、単に図を明確にするためである）。入力光44は、例えば、昼光、または任意の他の周囲光でよい。電極30の領域がピクセル22の領域と比較して小さいため、出力光の色は、主低電界領域42（すなわち、これは主光変調領域となる）の中の粒子によって実質的に変調されるが、高電界領域40の中の粒子によって著しく影響されることはない。
【００３９】
高電界領域40と低電界領域42は、図2に示されている各色の粒子の誘電泳動周波数特性のプロットに従って粒子にかかる、2つの可能な力の方向（それぞれ3Hと3L）に対応する。
【００４０】
図2に戻ると、この図は、この実施例のディスプレイ装置を駆動するために採用されている4つの駆動周波数f1、f2、f3、およびf4をさらに示している。駆動周波数f1はf0Cより低く、駆動周波数f2はf0Cとf0Mの間であり、駆動周波数f3はf0Mとf0Yの間であり、駆動周波数f4はf0Yより高い。
【００４１】
図2において理解できるように、駆動周波数f1では、プロット1C、1M、および1Yのそれぞれは周波数軸2より上である。すなわち、3つの色すべての粒子にかかる力は、図3に示されているピクセルを参照しながら説明されている高電界領域40の方向である。この結果、図3の電界が駆動周波数f1にて印加されると、3つの色すべての粒子が高電界領域40の方に、すなわちピクセルの主光変調領域の外に移動する傾向にある。
【００４２】
駆動周波数f2では、プロット1Mと1Yは依然として周波数軸2より上であるが、プロット1Cは周波数軸2より下である。従って、マゼンタと黄にかかる力は高電界領域40の方向にあるのに対し、シアン粒子にかかる力は低電界領域42の方向にある。この結果として、図3の電界が駆動周波数f2で印加されると、マゼンタと黄の粒子は高電界領域40の方向、すなわち、ピクセルの主光変調領域の外に移動する傾向にあるのに対し、シアン粒子は、低電界領域42の方向に、すなわち、ピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。
【００４３】
駆動周波数f3では、プロット1Yのみが依然として周波数軸2より上であり、プロット1Cと1Mは周波数軸2より下である。従って、黄粒子にかかる力は高電界領域40の方向であるのに対し、シアンとマゼンタ粒子にかかる力は低電界領域42の方向である。この結果、図3の電界が駆動周波数f3で印加されると、黄の粒子は高電界領域40の方向、すなわち、ピクセルの主光変調領域の外に移動する傾向にあるのに対し、マゼンタとシアン粒子は、低電界領域42の方向、すなわち、ピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。
【００４４】
最後に、駆動周波数f4では、プロット1C、1M、1Yのそれぞれが周波数軸2より下にあり、すなわち、3つの色すべての粒子にかかる力は低電界領域42の方向である。この結果として、図3の電界が駆動周波数f4で印加されると、3つの色すべての粒子は低電界領域42の方向、すなわち、ピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。
【００４５】
次に、ディスプレイのさまざまな色の提供について、単純な場合、すなわち、ピクセルの主光変調領域の中に移動させる各色の粒子について、ピクセルのその色の実質的にすべての粒子がこの領域内に移動するという場合で説明する。
【００４６】
ピクセル22は、ディスプレイ装置のピクセルの配列の1つのピクセルである。従来の方法においては、配列のピクセルが順にアドレッシングされて、表示するイメージのフレームが形成される。ピクセル22は、各フレームごとにアドレッシングされ、以下に説明するデータ信号が電極に印加される。
【００４７】
最初に、ピクセルを「リフレッシュする」ために、周波数f4の交流電圧が印加される。従って、3つの色すべての粒子が、低電界領域42、すなわち、ピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。この周波数f4の電圧は、最も遅い色の粒子、すなわち、黄の粒子までもの実質的にすべてが主光変調領域への移動を達成できるだけの十分に長い持続時間（このような持続時間または「パルス長さ」は以降「ロング」、表記「L」と称する）だけ印加される。この例において、この持続時間は、L=5msである。このことは、3つの色すべての実質的にすべての粒子がこの時点で主光変調領域の中にあることを意味するため、入力光44のすべての波長が阻止され、ピクセルの外観は黒である。
【００４８】
ピクセルがこのフレームにおいて黒を表示する場合、アドレッシングはこの時点で完了である。しかしながら、ピクセルが色または白を表示する場合には、特定の色の粒子を低電界領域42から高電界領域40の中に移動させ、ピクセルに要求されている色を表示するのに必要な色の粒子のみを残すために、1回以上のさらなる交流電圧が印加される（すなわち、すべての色を除去すると、粒子が残っていないために白の出力光が形成される。一対の色を除去し、シアン、またはマゼンタ、黄の粒子のみを残すと、それぞれ、シアン、またはマゼンタ、黄の出力光が形成される。黄の粒子のみを除去してシアンとマゼンタの粒子を残すと、青の出力光が形成され、マゼンタの粒子のみを除去してシアンと黄の粒子を残すと、緑の出力光が形成され、シアンの粒子のみを除去してマゼンタと黄の粒子を残すと、赤の出力光が形成される。）。
【００４９】
1つ以上のどの色を低電界領域42から出して高電界領域40に移動させる必要があるかに応じて、異なる周波数と異なる持続時間が以下のように使用される。
【００５０】
図2を再び参照すると、黄の粒子のみを除去するためには、周波数f3が使用される。なぜなら、f3では黄の粒子のみが高電界領域40の方に移動する傾向にあるためである。さらに、高電界領域に移動するのに十分な時間を黄の粒子（最も遅い色）に与えるために、周波数f3の交流電圧は、上に定義されているロング持続時間だけ印加される。
【００５１】
同様に、黄とマゼンタの粒子の両方を移動させるためには、周波数f2が使用される。なぜなら、f2では、シアンの粒子を除くこれらの色の粒子の両方が、高電界領域40の方に移動する傾向があるためである。黄の粒子のみを移動させるときのように、高電界領域に移動するのに十分な時間を黄の粒子に与えるために、周波数f2のこの交流電圧は、上に定義されているロング持続時間だけ印加される。留意すべき点として、マゼンタの粒子は黄の粒子よりも大きな速度で移動するため、このロング持続時間は、高電界領域40に移動するのに十分な時間をマゼンタの粒子に与えるのに十分でもある。
【００５２】
同様に、3つの色すべての粒子を高電界領域40に移動させるためには、移動するのに十分な時間を遅い黄の粒子に与えることができるように、この場合にもロング持続時間で周波数f1が使用される。
【００５３】
上記の選択方式では、周波数の制御のみを使用して移動させる色の粒子を選択することに限界があることが理解されるであろう。この理由は、リフレッシュ周波数（この場合、リフレッシュ周波数はf4である）から離れた周波数を使用して、遷移周波数がリフレッシュ周波数から離れている色を移動させる必要があるとき、リフレッシュ周波数に近い遷移周波数を持つ他の色も本質的に移動するためである。
【００５４】
移動させる色の別の選択方法は、上に指定されているさまざまな粒子速度に関連して、印加される交流電圧の持続時間を以下のように変更することによって達成される。
【００５５】
マゼンタ粒子のみを移動させるためには、周波数f2が使用されるが、この周波数は、実質的にすべてのマゼンタ粒子を高電界領域40に移動させるのに十分な長さであるがより遅く移動する黄粒子が低電界領域42から離れるのに十分に長くない持続時間（このような持続時間または「パルス長さ」を、以降「メディア」、表記「M」と称する）のみ印加される。この例においては、この持続時間はM=500 msである。
【００５６】
シアンとマゼンタの粒子を除去し、かつ黄の粒子を除去しないためには、周波数f1が使用されるが、この周波数は、この場合にも黄の粒子が低電界領域42から移動するのに十分な時間がないように、上記に定義されているメディア持続時間のみ印加される。
【００５７】
シアン粒子のみを除去するときにも周波数f1が使用されるが、この周波数は、実質的にすべてのシアン粒子を高電界領域40に移動させるのに十分な長さであるがより遅く移動するマゼンタまたは黄の粒子が低電界領域42から離れるのに十分に長くない持続時間（このような持続時間または「パルス長さ」を、以降「ショート」、表記「S」と称する）のみ印加される。この例においては、この持続時間はM=50 msである。
【００５８】
上記の組み合わせは、表1に示されているように表形式で表すことができる。この表には、低電界領域42（すなわち主光変調領域）から出て高電界領域40に移動する色がリストされている。
【表１】
2005505021.tif 000003
【００５９】
上の単一の周波数／持続時間の組み合わせのいずれも、シアンと黄の粒子を除去しかつマゼンタ粒子を残すことは達成できないことが理解できる。しかしながら、これは、周波数f3の交流電圧をロング持続時間だけ印加して黄の粒子を除去した後、周波数f1の交流電圧をショート持続時間だけ印加してシアン粒子を除去することによって、達成することができる（留意すべき点として、これらは逆の順序で印加することはできない。なぜならその場合、周波数f3のロング持続時間の電圧によってシアン粒子が低電界領域42に戻ってしまうためである。）。
【００６０】
図4は、黄とシアンの粒子を低電界領域42に残すことによってピクセル22が緑の出力光を表示するとき、長さ100 msの1フレーム58の間、ピクセル22に対して印加される駆動電圧を、一例として示している。最初に、周波数f4の印加電圧が5 msだけ印加され、ピクセルが黒にリセットされるリフレッシュアクション（参照数字52によって示されている）を行う。次いで、周波数f2の印加電圧が500 msだけ印加され、これに起因してマゼンタ粒子が除去される（参照数字54によって示されている）。フレーム58の残り時間の間、残っている黄とシアンの粒子が出力表示光を緑に着色する（参照数字56によって示されている）。図4は、次のフレームの開始をさらに示しており、このとき、周波数f4の印加電圧が再び印加されて、ピクセルが再び黒にリセットされる（参照数字60によって示されている）。
【００６１】
図5は、装置のピクセル22と他のピクセルへの上述されている印加電圧を供給するための、ディスプレイ装置の底板28の上に設けられているアクティブマトリクス配列62の回路図を示している（図を見やすくするため、配列はピクセル22と、5個の他のピクセル、すなわち22a〜22eのみが示されているが、実際にはより多数のピクセルを有する）。電圧は、ピクセル22〜22eのそれぞれに、それぞれの薄膜トランジスタ（TFT）81〜86により印加される。ピクセルとTFTは、行と列に配列化されている。各行には、時間ベースにて（それぞれのTFTをオンにすることによって）行をオンに駆動するためにピクセルを選択するアドレス線72、73が設けられている。各列には、印加電圧信号を供給するための個別のデータ線64〜66が設けられており、アース線70、71は、図示されているように2本の隣接する列の間で共有されている。動作時、上述されているさまざまな周波数および持続時間とを提供するように適合化されている従来のディスプレイ駆動エレクトロニクスを使用して、1ラインベースでのピクセルアドレッシングが実施される。
【００６２】
上記の単純な場合には、ピクセルの主光変調領域内に移動させる各色の粒子について、ピクセルのその色の実質的にすべての粒子がこの領域内に移動する。こうではなく、それぞれの減法原色の色粒子のさまざまな割合または濃度の色混合（色合い）も表示するため、それぞれの周波数が、上記に定義されているショート、メディア、およびロング持続時間の中間の持続時間だけ印加される。これにより、各色の粒子の必要な割合が、低電界領域42から出て高電界領域40の中に移動する。
【００６３】
図6は、さらなる実施例のディスプレイ装置の4個のサンプルのピクセルを（正しい縮尺ではなく線図的に）示す。この実施例においては、上述されているタイプの誘電泳動混合物が、例えば、米国特許第5,961,804号に開示されているように、公知の技術を使用して、透明なポリマーカプセル90（マイクロカプセルとしても知られている）にカプセル化されている。この特許の内容は、本明細書に参照文献として組み込まれている。従って、各カプセル90は、透明な液体24と、透明なシアン色の粒子32と、透明なマゼンタ色の粒子34と、透明な黄色の粒子36とを含んでいる。装置は、この場合にも、透明な上板26と底板28とを有し、底板はその上に白の反射コーティング29が形成されている。
【００６４】
上板26と底板28は、カプセル1個分の厚さのカプセル層を形成するように、カプセル90の直径にほぼ等しい距離だけ間隔が空けられている。従って、入力光44は、カプセル90を透過し、白の反射コーティング29によって反射され、カプセル90を再び透過し、透過した被着色粒子に従って変調された出力光として、装置を出る。
【００６５】
カプセル90の幅の大部分の上に延在している相対的に大きな領域の電極30a〜30dは、底板28の内面上に形成されている。カプセル90の端部のみの上と、隣接しているカプセルの間の隙間の上とに延在している相対的に小さな領域の電極31a〜31dは、透明な上板26の内面上に形成されている。電極30a〜30dと31a〜31dのこの構成によって、各カプセル、またはいくつかのカプセルが、ディスプレイ装置の1つのピクセルとして機能することができる。
【００６６】
以下に述べる点を除いて上述されているのと同じ方法でさまざまな表示色を達成するために、第一実施例について上述されているように、さまざまな周波数および／または持続時間の印加電圧によって各ピクセルがアドレッシングされる。特に、低および高電界領域は、この場合にも、低電界領域がピクセルの主光変調領域、すなわち底板28の上の大きな電極30a〜30dのそれぞれの1つの上の領域に実質的に対応し、かつ、高電界領域がずっと小さい領域、すなわち透明な上板26上の小さな電極31a〜31dのそれぞれの1つの下の領域に実質的に対応するように、形成される。これらの領域の重なりによっては、上側電極31a〜31dは、透明電極の形態で形成してもよい。
【００６７】
図7は、図6のピクセル／カプセルの中に高および低電界領域を設けることのできる1つの方法を線図的に示す。装置の特徴要素は、図6において使用されているものと同じ参照数字によって示されている。図を明瞭にするため、ピクセル／カプセルは1つしか示されていない。また、図を明瞭にするため、白の反射層29と、被着色ピクセル32、34、および36は、図7では省略されている。
【００６８】
カプセル90のいずれかの側の透明な上板26の上の2枚の電極31a、31bは、それぞれ同じ交流電位にて駆動され、この電位は、底板28の上に（すなわちカプセル90の下に）設けられている電極30aの電位に対して駆動される。従って、電極31aと電極30aとの間には、電界線38aによって表される電界が形成され、電極31bと電極30aとの間には、電界線38bによって表される電界が形成される。
【００６９】
図7により概略的にその原理が理解できるように、電界は、上側電極31a、31bの付近において、電界線38a、38bが相対的に密集している相対的に強度の高いそれぞれの電界領域40a、40bと、下側電極30aの上の主領域内の、電界線38a、38bが相対的に離れている相対的に強度の低い電界領域42とを持つ。
【００７０】
図8は、図6のピクセル／カプセルの中に高および低電界領域を設けることができる別の方法を線図的に示す。装置の特徴要素は、この場合にも、図6において使用されているものと同じ参照数字によって示されている。この場合も、図を明瞭にするため、1つのみのピクセル／カプセルが示されており、白の反射層29と、被着色ピクセル32、34、および36は、図8では省略されている。
【００７１】
カプセル90のいずれかの側の透明な上板26の上の2枚の上側電極31a、31bは、これらの間の、例えば、0と10Vの間の交流電位にて駆動される。従って、電極31aと電極30aとの間に、電界線38によって表されている電界が形成される。
【００７２】
図8によりその原理が概略的に理解できるように、電界は、上側電極31a、31bの付近における、電界線38が相対的に密集している相対的に強度の高いそれぞれの電界領域40a、40bと、下側電極30aの上の主領域内の、電界線38が相対的に離れている相対的に強度の低い電界領域42とを持つ。
【００７３】
この例においては、ピクセル内の被着色粒子の分布を向上させるため、底板28の上（すなわち、カプセル90の下）に設けられている電極30aを使用して、電界が変更されている。このような構成と技術は、適切な場合には別の実施例にも適用することができる。この例においては、上側電極31a、31bの交流電位の間の電位、例えば、5 Vに電極30aが保持されることによって、低電界領域42が、この保持がない場合よりも粒子90の深さのさらに奥まで延在させることによって改良されている。
【００７４】
上の実施例においては、各色の粒子は、ほぼ図1に示されている形態の誘電泳動特性を持つ。しかしながら、別の粒子、例えば、多層構造のより複雑な粒子は、図9（図1と同じ特徴要素には同じ参照数字が付されている）に示されている形態の誘電泳動特性を持つ。図9は、誘電泳動効果に起因して粒子にかかる力を、印加される周波数(f)の関数として示されているプロット201を示す。図1における前出のプロット1の場合と同様に、図9におけるプロット201の場合も、粒子にかかる力は、高電界領域（3H）の方向である状態と低電界領域（3L）の方向である状態の間の遷移周波数f0の両側で変わる。しかしながら、プロット201（および従って図9に示されている誘電泳動周波数特性）は、プロット1（および従って図1に示されている誘電泳動周波数特性）と異なる。すなわち、プロット201の場合には、周波数が増すと、粒子にかかる力（および従って粒子の誘電泳動的な動き）が低電界領域の方向から高電界領域の方向に変化するのに対して、プロット1の場合には、周波数が増すと、粒子（および従って粒子の誘電泳動的な動き）が高電界領域の方向から低電界領域の方向に変化する。このことは、逆の符号の誘電泳動力を持つ、または逆向きの誘電泳動特性を持つと称することができる。
【００７５】
さらなる一連の実施例においては、上述されている実施例が、逆の符号の誘電泳動力（すなわち、図1のプロット1によって表されているものではなく図9のプロット201によって表されている誘電泳動特性）を持つ黄色の被着色粒子を使用してそれぞれ実施されている。
【００７６】
図10は、3つの色のそれぞれの粒子の誘電泳動特性、すなわち、遷移周波数f0Cのシアン粒子のプロット1Cと、遷移周波数f0Mのマゼンタ粒子のプロット1Mと、遷移周波数f0Yの黄粒子のプロット201Yとを示す。図10においては、プロット1C、1M、201Yは、粒子にかかる、遷移周波数から遠い力が各色について同じレベルに示されるように正規化されているが、実際には、力は各色について同じ強さである必要はない。また、周波数軸2は、正しい縮尺では描かれておらず、図10においては、同じ向きの誘電泳動特性を持つ2つの色、すなわちシアンとマゼンタの遷移周波数の大きな間隔を都合よく示すために調整されている。黄の粒子の遷移周波数は、都合よければf0Cとf0Mのいずれかに近いかまたは等しい位置でもよく、この実施例の場合、例えばf0Mに近い。この実施例においては、遷移周波数は、f0C = 25 kHz、f0M = 250 kHz、およびf0Y = 240 kHzである。
【００７７】
個々の色それぞれの複数の粒子は、この場合にも、電気泳動効果に起因する透明液体内において速度が互いに実質的に同じである。また、速度は、この場合にも、3つの色の間では異なり、図10において粒子速度増大インジケータ220によって表されているように、黄粒子はシアン粒子より速く、シアン粒子はマゼンタ粒子より速い。この実施例においては、黄粒子の速度は、この場合にも、シアンよりも10倍のオーダーで速く、シアンは、マゼンタの速度よりも10倍のオーダーで速い。しかしながら、差が、この実施例および下記の他の実施例に説明されている方式に従って利用するのに十分であるならば、この場合にも、混合物は速度の異なる別の大きさで形成してもよい。
【００７８】
図10は、この実施例のディスプレイ装置を駆動するために採用されている3つの駆動周波数f1、f2、およびf3を、さらに示している。駆動周波数f1はf0Cより低く、駆動周波数f2はf0Cより高いがf0Mとf0Yより低く、駆動周波数f3はf0Mとf0Yより高い。
【００７９】
図10において理解できるように、駆動周波数f1では、プロット1Cと1Mは周波数軸2より上であるが、プロット201Yは周波数軸2より下である。従って、シアンとマゼンタの粒子にかかる力は、高電界領域40の方向にあるのに対し、黄粒子にかかる力は低電界領域42の方向にある。この結果として、電界が駆動周波数f1にて印加されるとき、シアンとマゼンタの粒子は高電界領域40の方向に、すなわち、ピクセルの主光変調領域の外に移動する傾向にあるのに対し、黄粒子は、低電界領域の方向に、すなわちピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。
【００８０】
駆動周波数f2では、プロット1Mは周波数軸2より上であり、プロット1Cと201Yは周波数軸2より下である。従って、マゼンタ粒子にかかる力は高電界領域40の方向にあるのに対し、シアンと黄の粒子にかかる力は低電界領域42の方向にある。この結果として、電界が駆動周波数f2にて印加されるとき、マゼンタ粒子は高電界領域40の方向に、すなわちピクセルの主光変調領域の外に移動する傾向にあるのに対し、シアンと黄の粒子は、低電界領域の方向に、すなわちピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。
【００８１】
駆動周波数f3では、プロット201Yは周波数軸2より上であり、プロット1Cと1Mは周波数軸2より下である。従って、黄粒子にかかる力は、高電界領域40の方向にあるのに対し、シアンとマゼンタの粒子にかかる力は低電界領域42の方向にある。この結果として、図3の電界が駆動周波数f3にて印加されるとき、黄粒子は高電界領域40の方向に、すなわちピクセルの主光変調領域の外に移動する傾向にあるのに対し、マゼンタとシアンの粒子は、低電界領域の方向に、すなわちピクセルの主光変調領域の中に移動する傾向にある。
【００８２】
次に、ピクセルにおけるさまざまな色の提供について、この場合にも単純な場合として、ピクセルの主光変調領域内に移動させる各色の粒子については、ピクセルのその色の実質的にすべての粒子がこの領域内に移動するという場合で説明する。
【００８３】
ピクセルを「リフレッシュする」ために、周波数f3の交流電圧が、上に定義されている「ロング」持続時間だけ印加される。この持続時間は、この例においては最も遅いマゼンタ粒子さえも移動するのに十分な長さである。これにより、マゼンタとシアンの粒子が低電界領域42、すなわち、ピクセルの主光変調領域の中に移動する。しかしながら、周波数f3では、黄粒子は高電界領域40への移動が完了している。従って、リフレッシュモードとして黒を形成するためには、次いで周波数f1の交流電圧をもう一度印加し、黄粒子を低電界領域42の中に移動させる。この電圧は、f1周波数の作用のもとでシアンとマゼンタの粒子が低電界領域42を出て高電界領域40に戻るだけの十分な時間を持つことを防ぐために、先に定義されている「ショート」持続時間のみ印加される（これに代えて、f2を使用してもよく、この場合、持続時間はマゼンタ粒子が外に移動するのを防止できるだけ十分に短ければよいため、電圧は上に定義されている「メディア」持続時間だけ印加することができる）。
【００８４】
ピクセルが黒を表示する場合、アドレッシングはこの時点で完了している。しかしながら、ピクセルが色または白を表示する場合には、特定の色の粒子を低電界領域42から出して高電界領域40の中に移動させ、そのピクセルに要求されている色を表示するのに必要な色の粒子のみを残すように、交流電圧がさらに1回以上印加される。
【００８５】
1つ以上のどの色を低電界領域42から出して高電界領域40に移動させる必要があるかに応じて、異なる周波数と異なる持続時間が、以下のように使用される。
【００８６】
図10を再び参照すると、黄の粒子のみを除去するためには、周波数f3が使用される。なぜなら、f3においては黄の粒子のみが高電界領域40の方に移動する傾向にあるためである。この例においては、黄の粒子が、最も速い。従って、周波数f3はショート持続時間だけ印加するのみでよいが、より都合がよい場合にはメディアまたはロング持続時間を使用してもよい。
【００８７】
マゼンタの粒子のみを除去するためには、周波数f2が使用される。なぜなら、f2においてはマゼンタの粒子のみが高電界領域40の方に移動する傾向にあるためである。このとき、マゼンタ粒子（最も遅い色）に高電界領域40に移動するのに十分な時間を与えるためには、周波数f3の交流電圧はロング持続時間だけ印加される。
【００８８】
シアンとマゼンタの粒子の両方を除去するためには、周波数f1を使用することができる。なぜなら、f1において、黄の粒子を除くこれらの両方の色の粒子が、高電界領域40の方向に移動する傾向があるためである。この周波数f1の交流電圧は、高電界領域40に移動するのに十分な時間をマゼンタ粒子に与えるために、上に定義されるロング持続時間だけ印加される。また、留意すべき点として、シアンの粒子はマゼンタの粒子よりも大きな速度で移動するため、このロング持続時間は、シアンの粒子に高電界領域40に移動するのに十分な時間を与えるのにも十分である。
【００８９】
周波数f1は、メディア持続時間だけf1を印加することによって、シアン粒子のみを除去するためにも使用できる。なぜなら、この持続時間では、高電界領域40に移動するのに十分な時間がシアン粒子には与えられるが、より遅いマゼンタ粒子には与えられないためである。
【００９０】
上記の組み合わせは、表2に示されているような表形式で表すことができ、この表には、低電界領域42（すなわち、主光変調領域）を出て高電界領域40に移動する色がリストされている。
【表２】
2005505021.tif 000004
【００９１】
色のそれぞれを個々に除去できることが理解できる。色の組み合わせは、周波数／パルスの適切な個々の組み合わせを順に印加することによって除去される。
【００９２】
黄の粒子とシアン粒子の両方を除去するためには、f1(M)の後にf3 (S)を印加させる。これらの印加はこの順序で行う必要がある。なぜなら、逆の順序で行うと、f1 (M)の作用のもとで黄の粒子が戻ってしまうためである。
【００９３】
黄の粒子とマゼンタの粒子の両方を除去するためには、f2 (L)の後にf3 (S)またはf3 (M)を印加させる。
【００９４】
シアンとマゼンタの両方は、f2 (L)の後にf1 (M)を印加することによって、または周波数／持続時間の1つの組み合わせf1 (L)によって、除去することができる。
【００９５】
これらの3つのすべての色は、f2 (L)の後にf1 (M)、その後にf3 (S)を印加することによって、除去することができる。
【００９６】
同様の考察は、前出の実施例を参照しながら述べた粒子の材料に関しても当てはまる。例えば、粒子の大きさを使用して、粒子の速度特性および／または遷移周波数を定義することができる。しかしながら、これらの実施例においては、3つの色の粒子すべてに同じ材料を使用することはできない。なぜなら、図9におけるプロット201に従って色のうちの1つ（この場合には黄）が逆向きの周波数特性（すなわち逆の符号の誘電泳動力）を持つ必要があるためである。
【００９７】
プロット201によって示されている誘電泳動周波数特性を示す透明な半絶縁性粒子の提供は、Thomas B. Jonesの「粒子の電気機械工学（Electromechanics of Particles）」（Cambridge University Press、1995年、p238〜247）に開示されているように、シェル構造を使用して誘電泳動力の符号を逆にすることにより実施することができる。この文献は、本明細書に参照文献として組み込まれている。図11は、（例えば、プロット201のような）逆向きの誘電泳動周波数特性を持ち、固体の導電材料ではなく透明なITO（酸化インジウムスズ）層254を使用することによって透明性を維持している、シェル構造の半絶縁性粒子250を示している。完全な構造は、ポリマーの中心252と、この中心より外側の機能層として、ITO層254と、絶縁層256と、半絶縁性材料としての外側ポリマー層258とを有する。
【００９８】
（誘電泳動力の符号は、透明な液体と粒子の表面の導電率の比を変更することによっても、シェル構造を必要とせずに逆にすることができる。）
上の実施例においては、ピクセルは、黒にリセットすることによってリフレッシュされる。しかしながら、さらなる実施例においては、これに代えて、白にリセットすることによってピクセルをリフレッシュすることができる。例えば、図12は、図2を参照して上述されているものに対応する誘電泳動混合物を示している（同じ特徴要素には同じ参照数字が使用されている）。ただしこの混合物においては、粒子速度増大インジケータ230によって表されているように、黄の粒子がマゼンタ粒子よりも速く、マゼンタ粒子がシアン粒子よりも速い（すなわち、速度の順序が図2の場合と逆である）。ピクセルは、周波数f1をロング持続時間だけ（f1 (L)）、すなわち、最も遅い粒子の色、この場合にはシアンが移動するのに十分に長い持続時間だけ印加することによって、リフレッシュされる。これによって、3つの色すべての実質的にすべての粒子が、低電界領域42から高電界領域40に、すなわち、主光変調領域の外に移動し、従って白を形成する。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表3の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表3は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の中に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表３】
2005505021.tif 000005
【００９９】
上述されている白のリフレッシュの使用は、図10を参照して説明されているものなど、力が逆の混合物にも適用することができる。
【０１００】
上の実施例すべてにおいては、相対的に高い電界領域の方向への粒子の動きが、主光変調領域の外への動きに対応し、かつ、相対的に低い電界領域の方向への粒子の動きが、主光変調領域の中への動きに対応するように、電極が配置されている。しかしながら、さらなる実施例においては、これに代えて、この逆が起こるように、すなわち、相対的に高い電界領域の方向への粒子の動きが主光変調領域の中への動きに対応し、かつ、相対的に低い電界領域の方向への粒子の動きが主光変調領域の外への動きに対応するように、電極を配置することができる。
【０１０１】
これを提供するために使用することのできる1つの電極の構成250が、一例として図13に示されている。この図では、すでに説明されている特徴要素には同じ参照数字が使用されており、図を明瞭にするため、被着色粒子と白の反射層29は省略されている。この電極構成250は、上板26の内面上の小さな不透明電極252（例：アルミニウム）と、底板28の内面上の2枚の大きな透明電極255aと255b（例：ITO）とを有する。動作時、2枚の大きな透明電極255a、255bの間に交流電圧が印加され、これらの間に電界線238によって表されている電界が形成される。これにより、大きな電極255a、255bにおける高電界領域40と、小さな電極252の下の低電界領域42とが形成される。小さな電極252は、この効果を増幅するように電界線238を修正するため、大きな電極255a、255bの中間の電位に保持される。光が当たる主領域は、大きな電極に対応する領域である。従って、人が見る主な視覚効果はこの領域のものであり、従って、この領域は、主光変調領域を形成する。小さな電極252が不透明であることは、この効果をさらに支援する。
【０１０２】
これらの実施例の1つにおいては、図12を参照しながら説明されているタイプの誘電泳動混合物を使用することができる。この混合物においては、粒子速度増大インジケータ230によって表されているように、黄の粒子がマゼンタ粒子より速く、マゼンタ粒子はシアン粒子よりも速い。ピクセルは、周波数f1をロング持続時間だけ（f1 (L)）、すなわち、大きな電極255a、255bによって形成されている主光変調領域の中に実質的にすべての粒子を移動させる。従って黒のリセットを与える持続時間だけ印加することによって、リフレッシュされる。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表4の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表4は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の外に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表４】
2005505021.tif 000006
【０１０３】
（留意すべき点として、この表の内容は表3の内容と同じであるが、これら2つの表は、異なる移動方向用である。）
上述されている、中へ／外への移動との比較における、高／低電界の逆の関係は、図10を参照しながら説明されているものなど、力が逆の混合物にも適用することができる。
【０１０４】
次に、相対的に高い電界領域の方向への粒子の動きが主光変調領域の外への動きに対応し、かつ相対的に低い電界領域の方向への粒子の動きが主光変調領域の中への動きに対応するように電極が配置されており、かつ、例えば黄が逆にされている図10に示されているものなど、色のうちの1つの粒子が逆の力特性（すなわち、逆向きの誘電泳動周波数特性）を持つ例に戻る。これらのタイプのさらなる実施例について、図14〜16を参照しながら以下に説明する。これらの各図は、図10を参照しながら上述されているものに対応する誘電泳動混合物を示すが（同じ特徴要素には同じ参照数字が使用されている）、異なる色の被着色粒子の速度の相対的な順序が図10と異なる。
【０１０５】
図14の混合物においては、粒子速度増大インジケータ260によって表されているように、シアンの粒子がマゼンタ粒子よりも速く、マゼンタ粒子は黄粒子よりも速い（すなわち、この場合には黄の粒子が最も遅い）。ピクセルは、周波数f2をロング持続時間だけ（すなわち、最も遅い色の粒子、この場合には黄粒子さえもが移動するのに十分に長く）印加し、これによって黄とシアンの粒子が低電界領域42の中に移動し、次いで、メディア持続時間だけ周波数f3を印加し、これによってマゼンタの粒子が低電界領域42に移動し、従って、黒を形成することによって（すなわち、f2 (L)の後にf3 (M)）、リフレッシュされる。黒を形成する別の可能性は、f1 (L)を印加した後にf3 (M)を印加することである。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表5の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表5は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の外に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表５】
2005505021.tif 000007
【０１０６】
図15の混合物においては、粒子速度増大インジケータ270によって表されているように、シアンの粒子は黄粒子よりも速く、黄粒子はマゼンタ粒子よりも速い（すなわち、この場合には黄の粒子の速度はシアン粒子の速度とマゼンタの粒子の速度の間である）。ピクセルは、例えば、周波数f3をロング持続時間だけ（すなわち、最も遅い色の粒子、この場合にはマゼンタ粒子さえもが移動するのに十分に長く）印加し、これによってマゼンタとシアンの粒子が低電界領域42に移動し、次いで、メディア持続時間だけ周波数f2を印加し、これによって黄の粒子が低電界領域42に移動し、従って黒を形成することによって（すなわちf3 (L)の後にf2 (M)）、リフレッシュすることができる。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表6の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表6は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の外に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表６】
2005505021.tif 000008
【０１０７】
図16の混合物においては、粒子速度増大インジケータ280によって表されているように、黄の粒子はシアン粒子とほぼ同じ速度であり、これらの両方はマゼンタ粒子よりも速い。従って、粒子を経済的に製造できる可能性がある。また、印加電圧の2つの持続時間（パルス長）、すなわち、ロング持続時間（最も遅い（すなわち、マゼンタ）粒子さえも移動するのに十分な長さ）と、ショート持続時間（マゼンタ粒子が移動するには短すぎるがシアンと黄の粒子が移動するのに十分な長さ）とを準備するのみでよい。ピクセルは、例えば、周波数f3をロング持続時間だけ印加し、これによってマゼンタとシアンの粒子が低電界領域42の中に移動し、次いで、周波数f2をショート持続時間だけ印加し、これによって黄の粒子が低電界領域42の中に移動し、従って黒を形成することによって（すなわち、f3 (L)の後にf2 (S)）、リフレッシュすることができる。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表7の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表7は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の外に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表７】
2005505021.tif 000009
【０１０８】
上の実施例すべてにおいては、3つの減法原色すべてを使用することにより、各ピクセルにおいてフルカラー表示を提供することができる。しかしながら、いくつかの用途においては、3つの減法原色のうちの2つによって形成される限定された色の範囲を表示するディスプレイがあれば十分なことがある。2つの減法原色のみの被着色粒子を使用する実施例について、図17と18を参照して、以下に説明する。これらの実施例では、粒子を経済的に製造できる可能性がある。また、印加電圧の2つの持続時間（パルス長）、すなわち、ロング持続時間（遅い方の色の粒子さえも移動するのに十分な長さ）と、ショート持続時間（遅い方の色の粒子が移動するには短すぎるが速い方の色の粒子が移動するのに十分な長さ）とを準備するのみでよい。
【０１０９】
図17は、シアンとマゼンタの粒子のみが含まれていることを除き、図2を参照しながら上述されているものに対応する誘電泳動混合物である（同じ特徴要素には同じ参照数字が使用されている）。この場合にも、速度増大インジケータ290によって表されているように、シアン粒子はマゼンタ粒子よりも速い。ピクセルは、例えば、周波数f3をロング持続時間だけ印加し（すなわち、f3 (L)）、これによってマゼンタとシアンの粒子が低電界領域42の中に移動し、従って青を形成することによって、リフレッシュすることができる。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表8の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表8は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の外に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表８】
2005505021.tif 000010
【０１１０】
図18は、図10を参照して、上述されているものに対応する誘電泳動混合物であるが（同じ特徴要素には同じ参照数字が使用されている）、(i)シアンと黄の粒子のみが含まれていることと、(ii)速度増大インジケータ300によって表されているように、シアン粒子は黄粒子よりも速く、2つのみの周波数（f1とf3）を印加する必要がある、点が異なる。ピクセルは、例えば、周波数f1をロング持続時間だけ印加し、これによって黄の粒子が低電界領域42の中に移動し、次いで、周波数f3をショート持続時間だけ印加し、これによってシアンの粒子が低電界領域の中に移動し、従って緑を形成することによって（すなわち、f1 (L)の後にf3 (S)）、リフレッシュすることができる。ピクセルに要求されている色を提供するため、次いで、ピクセルは、表9の内容に従って印加電圧の周波数／持続時間の適切な組み合わせ（または連続的な組み合わせ）によってアドレッシングされる。表9は、さまざまな周波数／持続時間の組み合わせの場合に、主光変調領域の外に移動する1つ（または複数）の色の粒子を示している。
【表９】
2005505021.tif 000011
【０１１１】
シアンと黄の両方の粒子を主光変調領域の外に移動させるには、周波数f3をロング持続時間だけ印加した後、周波数f1をショート持続時間だけ印加し、すなわち、f3 (L)の後にf1 (S)である。
【０１１２】
2つの減法原色のみの被着色粒子を使用することは、適合する場合、前述されている他の任意の実施例に適用することができる。
【０１１３】
上の実施例すべては、単なる例であり、多数の細部と側面を変更することができ、これについて以下に説明する。
【０１１４】
粒子は、正の符号の誘電泳動力（すなわち、図1のプロット1に従う）または逆の符号の誘電泳動力（すなわち、図9のプロット201に従う）を持つものを用意することができることは、先に説明した。上の実施例のいくつか（例：図2）においては、各色の粒子は、正の符号の誘電泳動力を持つ。このような実施例すべてにおいて、これに代えて、各色の粒子が逆の符号の誘電泳動力を持ち、それに応じて、色の速度の相対的な順序と、周波数／持続時間の組み合わせの必要な選択とが適合化されているようにできることは、理解されるであろう。上の実施例のいくつか（例：図10）においては、1つの色の粒子が逆の符号の誘電泳動力を持ち、残りの2つの色の粒子が正の符号の誘電泳動力を持つ。このような実施例すべてにおいて、これに代えて、1つの色のみの粒子が正の符号の誘電泳動力を持ち、残りの2つの色の粒子が逆の符号の誘電泳動力を持つようにできることは、理解されるであろう。
【０１１５】
上の実施例においては、ピクセルの主光変調領域の中に移動させるかまたは外に移動させる各色の粒子については、ピクセルのその色の実質的にすべての粒子が主光変調領域の中に移動されるかまたは外に移動される。それぞれの減法原色の色粒子のさまざまな割合（色合い）または濃度（色調）の色混合も表示するため、それぞれの周波数f1〜f3が、上記に定義されているショート、メディア、およびロング持続時間の中間の持続時間だけ印加される。これにより、各色の必要な割合の粒子が、低電界領域から出て高電界領域の中に、または高電界領域から出て低電界領域の中に移動し、望ましい色合いおよび／または色調が提供される。
【０１１６】
上の実施例においては、製造上および設計上の許容誤差に起因して、任意の1つの色の粒子のそれぞれの遷移周波数は、そのような許容誤差の範囲まで互いに異なっていてよい。そのような値の広がり（例えば、シアン粒子の遷移周波数値の、シアン粒子の公称値または平均値を中心とする広がり）が、異なる色の遷移周波数の値の間の差（例えば、シアン粒子の公称または平均遷移周波数と、例えば、マゼンタ粒子の公称または平均遷移周波数の間の差）と比較して十分に小さい限りは、このことによって実施が妨げられることはない。言い換えれば、特定の色の粒子の誘電泳動周波数特性、特に遷移周波数は、互いに同じか、または実質的に同じ、または少なくとも類似していてよい。さらに、そのような広がりは、それぞれの減法原色の色粒子の異なる割合（色合い）または濃度（色調）を与える別の方法としての目的で用意および／または使用することができ、色の遷移周波数の広がりの範囲内の駆動周波数値を使用することによって、例えば、特定の色の遷移周波数の広がりの範囲内で駆動周波数を変更することによって、粒子の対応する割合を移動させることができる。
【０１１７】
上のすべての実施例は、3つの減法原色のうちの特定の色にそれぞれ割り当てられている特定の粒子特性に関して説明されている。例えば、図2においては、シアン粒子は最低の遷移周波数と最高の速度とを持ち、マゼンタ粒子は中間の遷移周波数と中間の速度とを持ち、黄粒子は最高の遷移周波数と最低の速度とを持っている。しかしながら、上のすべての実施例において、3つの色のそのような割り当て、すなわち、三種類の粒子のうちどの粒子に三色のうちのどの色が与えられるかという問題は、単なる一例であって、これに代えて任意の組合せに置き換えることができることは、理解されるであろう。例えば、図2の場合には、1つの代替として、マゼンタ粒子を、最低の遷移周波数と最高の速度とを持つ粒子として用意することができ、かつ、黄の粒子を中間の遷移周波数と中間の速度を持つ粒子とし、シアンの粒子を最高の遷移周波数と最低の速度とを持つ粒子として用意することができる。別の例においては、黄の粒子を最低の遷移周波数と最高の速度とを持つ粒子として用意することができ、かつ、マゼンタ粒子を中間の遷移周波数と中間の速度とを持つ粒子とし、シアン粒子を最高の遷移周波数と最低の速度とを持つ粒子として用意することができ、これ以外も同様である。同様に、図17と18を参照して説明されている実施例においては、任意の色の対を採用することができる。当然ながら、上記の例と比較して色が置き換えられているすべての場合には、表1〜9の中の内容など選択の細部は、置き換えに応じて変わる。
【０１１８】
上の実施例においては、被着色粒子の材料と形状の特定の模範的な詳細が説明されているが、任意の適合する材料と形状を採用できることは、理解されるであろう。同様に、材料、大きさ、形状、表面処理などの任意の組合せを採用して、適合する誘電泳動周波数特性と移動速度の粒子を導くことができる。粒子は、上に記載されている以外の絶対的な遷移周波数値を持つものを用意することができる。このような特性の制御には、粒子を含む透明な液体のバリエーションも含まれる。透明な液体に関しては、これは任意の適合する材料でよい。透明な液体は、無色であることが好ましいが、白色でもよく、その場合には白の反射層を省くことができる。
【０１１９】
駆動周波数と持続時間（パルス長）など駆動電圧レベルに関して記載されている値も、単なる例であり、固有の混合物特性に適合させるように必要に応じて変更することができる。同様に、駆動回路は、異なる周波数、持続時間、フレームアドレッシングの形式などを提供するための任意の適合する構成でよい。さらに、別のタイプのピクセル配列、例えば、ドットマトリクスを使用することができる。
【０１２０】
電極の構成は、上の実施例に説明されているものと比較して変更することができ、高および低電界領域の差の範囲または相対的な強度も同様である。さらに、電極の構成を変更することによって、異なる方法によってピクセルの主光変調領域を設けることができる。この後者の観点に関して、必要であればピクセル領域の特定の領域が入力光を変調しないように阻止するための光遮蔽物を設けることもできる。このような遮蔽物は、従来のフラットパネルディスプレイ技術を使用して、例えば、アルミニウムまたは不透明な絶縁層を（例えば、上板26の内面上、小さな電極30のそれぞれの真正面の位置に）堆積させることによって、容易に設けることができる。
【０１２１】
上のすべての実施例においては、ディスプレイ装置は、被着色粒子を貫く2本の経路を形成するように入力光を反射する白の反射層を持つ、反射型装置である。これに代えて、白の反射層を省略し、透明な下側板を使用することによって、光が粒子を貫く1本の経路を形成する透過型装置を提供することができる。電極の構成によっては、光が透過できるように、必要に応じて例えば、ITOの透明電極を使用することができる。
【０１２２】
ここで説明されている実施例は、多数のディスプレイ用途において使用することができる。このディスプレイは、誘電泳動のもとで粒子が移動する速度と、結果的にそのような移動のために与えなくてはならない時間とによって、他のいくつかのタイプのディスプレイ装置よりも低速になり、従って、多くのビデオ用途には遅すぎる。しかしながら、3個の個別の被着色サブピクセルではなく、1個のみのピクセルをアドレッシングすればよいという利点によって、この欠点さえも軽減される。
【０１２３】
さらに、上述されている誘電泳動ディスプレイ装置は、各ピクセルにおいて純色フルカラー表示を提供し、これにより、従来のフラットパネルディスプレイ装置と比較して高い輝度を達成することが可能になる。このディスプレイ装置が特に有利であり、かつ上述されている装置の相対的に遅いフレーム速度が重大な問題ではない1つの用途は、いわゆる「電子ペーパー」の提供である。用語「電子ペーパー」は、平らな形態の装置であって、白の背景上に例えば、更新可能な（ただし動かなくてもよい）イメージを表示する一種の反射型ディスプレイ用途を指す。上述されている誘電泳動ディスプレイ装置は、各ピクセルにて純色フルカラー表示を提供することによって、異なる色のサブピクセルを必要とする従来のカラーディスプレイによって達成できる場合に比較して、紙の上のインクによって達成される視覚上の画質にはるかに近い画質を、「電子ペーパー」用途において提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】誘電泳動周波数特性を示す。
【図２】異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、誘電泳動混合物の中の異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図３】図2の誘電泳動混合物が光変調材料として使用されている誘電泳動ディスプレイ装置の1つのピクセルの、正しい縮尺ではない線図的な横断面図を示す。
【図４】図3のピクセルの場合に、このピクセルが緑の出力光を表示するときの、1フレームの間に印加される駆動電圧を示す。
【図５】図3のピクセルを有するディスプレイ装置の底板の上に設けられているアクティブマトリクス配列の回路図を示す。
【図６】誘電泳動混合物が透明なポリマーカプセルにカプセル化されている、さらなる誘電泳動ディスプレイ装置の4つのピクセルを示す。
【図７】図6のピクセル／カプセルの中に高および低電界領域を形成することのできる1つの方法を線図的に示す。
【図８】図6のピクセル／カプセルの中に高および低電界領域を形成することのできる別の方法を線図的に示す。
【図９】逆向きの誘電泳動周波数特性を示す。
【図１０】色の1つが逆向きの誘電泳動周波数特性を持つ別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図１１】逆向きの誘電泳動周波数特性を持つ、シェル構造の半絶縁性粒子を示す。
【図１２】別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図１３】低および高電界領域の別の配置を形成するために使用できる、電極の構成を示す。
【図１４】色の1つが逆向きの誘電泳動周波数特性を持つ別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図１５】色の1つが逆向きの誘電泳動周波数特性を持つ別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図１６】色の1つが逆向きの誘電泳動周波数特性を持つ別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図１７】別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【図１８】色の1つが逆向きの誘電泳動周波数特性を持つ別の誘電泳動混合物における、異なる色それぞれの粒子の誘電泳動周波数特性と、異なる色の粒子の異なる速度の指標とを示す。
【符号の説明】
【０１２５】
2  周波数軸
20  粒子速度増大インジケータ
1C、1M、1Y、201Y  プロット
3H  軸の「正の」部分
3L  軸の「負の」部分
22、22a〜22e  ピクセル
24  液体
26  上板
28  底板
29  反射性コーティング
30、30a〜30d、31a〜31d  電極
32  シアン粒子
34  マゼンタ粒子
36  黄粒子
38、38a、38b  電界線
40、40a、40b  高電界領域
42  低電界領域
44  入力光
46  出力光
52  リフレッシュアクション
54  マゼンタ粒子を除去
56  色を表示
58  フレーム
60  黒にリセット
62  アクティブマトリクス配列
64〜66  データ線
70、71  アース線
72、73  アドレス線
81〜86  薄膜トランジスタ（TFT）
90  カプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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