(57)【要約】      （修正有）【課題】着色電気泳動ディスプレイを提供する。【解決手段】電気泳動媒体は、流体と、第１の光散乱性粒子（１）（典型的には、白）と、減法混色の三原色（典型的には、マゼンタ、シアン、および黄）を有する、第２の粒子（２）、第３の粒子（３）および第４の粒子（４）とを備え、これらの着色粒子（２−４）のうちの少なくとも２つは、非光散乱性である。第１の粒子（１）および第２の粒子（２）は、第３の粒子（３）および第４の粒子（４）によって形成される凝集体を分離するために要求される電場が、任意の他の２つのタイプの粒子から形成される凝集体を分離するために要求されるものを上回るようなポリマーコーティングを支承する。媒体を駆動し、白、黒、マゼンタ、シアン、黄、赤、緑、および青色を生成するための方法もまた、説明される。【選択図】図２
2018077513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）流体と、
（ｂ）前記流体中に分散された複数の第１の粒子および複数の第２の粒子であって、前記第１の粒子および前記第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、前記第１の粒子は、光散乱性粒子であり、前記第２の粒子は、減法混色の原色のうちの１つを有する、複数の第１の粒子および複数の第２の粒子と、
（ｃ）前記流体中に分散された複数の第３の粒子および複数の第４の粒子であって、前記第３の粒子および前記第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、前記第３の粒子および前記第４の粒子は、各々、相互に異なりかつ前記第２の粒子と異なる減法混色の原色を有する、複数の第３の粒子および複数の第４の粒子と
を備える電気泳動媒体であって、
第３のタイプの粒子および第４のタイプの粒子によって形成される凝集体を分離するために要求される電場は、任意の他の２つのタイプの粒子から形成される凝集体を分離するために要求されるものよりも大きい、電気泳動媒体。
【請求項２】
前記第１の粒子および前記第２の粒子によって形成される凝集体を分離するために要求される電場は、前記第３の粒子および前記第４の粒子、前記第１の粒子および前記第４の粒子、または、前記第２の粒子および前記第３の粒子によって形成される凝集体を分離するために要求されるもの未満である、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項３】
前記第２の粒子、前記第３の粒子および前記第４の粒子のうちの少なくとも２つは、非光散乱性である、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項４】
前記第１の粒子は、白であり、前記第２の粒子、前記第３の粒子、および、前記第４の粒子は、非光散乱性である、請求項３に記載の電気泳動媒体。
【請求項５】
前記第１の粒子および前記第３の粒子は、負に帯電され、前記第２の粒子および前記第４の粒子は、正に帯電される、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項６】
前記第１の粒子、前記第２の粒子、前記第３の粒子、および、前記第４の粒子は、それぞれ、白顔料、シアン顔料、黄顔料、および、マゼンタ顔料を含む、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項７】
前記第１の粒子および前記第２の粒子は、前記粒子中のポリマーの体積分率が少なくとも２５％であるようにポリマーコーティングを担持する一方、前記第３の粒子および前記第４の粒子は、ポリマーシェルを全く有していないか、または、前記粒子中のポリマーの体積分率が１５％を超えないようにポリマーシェルを有するかのいずれかである、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項８】
（ａ）前記第１の粒子および前記第４の粒子は各々、ポリマーコーティングを有し、前記ポリマーコーティングは、少なくとも６０重量％のアクリレートまたはメタクリル酸エステルモノマーを備え、エステル基は、少なくとも６個の炭素原子を含む炭化水素鎖を備え、
（ｂ）前記第２の粒子は、ポリジメチルシロキサン含有モノマーを備えるポリマーコーティングを有する、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項９】
前記流体は、液体である、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項１０】
前記液体は、５未満の誘電定数を有する非極性液体である、請求項９に記載の電気泳動媒体。
【請求項１１】
前記流体は、中に、ポリマーを溶解または分散させ、前記ポリマーは、２０，０００を超える数平均分子量を有し、かつ、本質的に、前記粒子上で非吸収性である、請求項１に記載の電気泳動媒体。
【請求項１２】
前記黄顔料、前記マゼンタ顔料、および、前記シアン顔料は、それぞれ、前記顔料が、前記顔料および屈折率１．５５未満の液体を備える厚さ１μｍの層内に１５体積％で略等方的に分布されるとき、黒背景にわたって測定される６５０ｎｍ、６５０ｎｍ、および、４５０ｎｍにおいて２．５％未満の拡散反射率を呈する、請求項６に記載の電気泳動媒体。
【請求項１３】
請求項１に記載の電気泳動媒体を備えるフロントプレーンラミネート、両面剥離シート、反転フロントプレーンラミネート、または、電気泳動ディスプレイ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気泳動ディスプレイを備える電子書籍リーダ、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートカード、標識、腕時計、棚ラベル、または、フラッシュドライブ。
【請求項１５】
（ａ）流体と、
（ｂ）前記流体中に分散された複数の第１の粒子および複数の第４の粒子であって、前記第１の粒子および前記第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、各々、ポリマーコーティングを有し、前記ポリマーコーティングは、少なくとも６０重量％のアクリレートまたはメタクリル酸エステルモノマーを備え、前記メタクリル酸エステルモノマーは、少なくとも６個の炭素原子を含む炭化水素鎖を備え、前記第１の粒子および前記第４の粒子のうちの一方は、光散乱性粒子であり、前記第１の粒子および前記第４の粒子の他方は、減法混色の原色を有する実質的に非光散乱性粒子である、複数の第１の粒子および複数の第４の粒子と、
（ｃ）前記流体中に分散された複数の第２の粒子であって、前記第２の粒子は、前記第４の粒子と同一極性の電荷を帯び、前記第２の粒子は、ポリジメチルシロキサン含有モノマーを備えるポリマーコーティングを有し、前記第２の粒子は、前記第１の粒子および前記第４の粒子のうちの前記実質的に非光散乱性のものと異なる減法混色の原色を有する、複数の第２の粒子と、
（ｄ）前記第１の粒子と同一極性の電荷を帯びた複数の第３の粒子であって、前記複数の第３の粒子は、実質的に非光散乱性であり、前記複数の第３の粒子は、前記第１の粒子および前記第４の粒子のうちの前記実質的に非光散乱性のものと異なりかつ前記第２の粒子のものと異なる減法混色の原色を有する、複数の第３の粒子と
を備える電気泳動媒体。
【請求項１６】
電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、前記電気泳動ディスプレイは、第１の電極と第２の電極との間に配置される電気泳動媒体の層を備え、前記第１の電極は、前記ディスプレイの画面を形成し、前記電気泳動媒体は、流体中に分散された複数の第１の粒子と複数の第２の粒子と複数の第３の粒子と複数の第４の粒子とを備え、前記ディスプレイは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、電圧差＋ＶＨ、＋ＶＬ、０、−ＶＬ、および−ＶＨをそれぞれ印加可能な電圧制御手段を有し、
＋ＶＨ＞＋ＶＬ＞０＞−ＶＬ＞−ＶＨであり、
前記方法は、いずれかの順序において、
（ａ）＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第１のパルスであって前記第４の粒子を前記第１の電極に向かって駆動する極性である一連の第１のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、交互に、前記第４の粒子の色と、前記第４の粒子および前記第２の粒子の混合物の色とを表示することであって、前記一連の第１のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬである第２のパルスであって前記第１のパルスと反対極性であるがより長い持続時間を有する第２のパルスと交互する、ことと、
（ｂ）＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第３のパルスであって前記第３の粒子を前記第１の電極に向かって駆動する極性である一連の第３のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、交互に、前記第３の粒子の色と、前記第３の粒子および前記第２の粒子の混合物の色とを表示することであって、前記一連の第３のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬである第４のパルスであって前記第３のパルスと反対極性であるがより長い持続時間を有する第４のパルスと交互する、ことと
を含む、方法。
【請求項１７】
（ｃ）＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第５のパルスであって前記第１の粒子を前記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第５のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、実質的に黒色を表示することであって、前記一連の第５のパルスは、前記電極間の実質的にゼロ電圧差の周期と交互する、ことと、
（ｄ）＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第６のパルスであって前記第１の粒子を前記第１の電極に向かって駆動する極性である一連の第６のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、前記第１の粒子の色を表示することであって、前記一連の第６のパルスは、前記電極間の実質的にゼロ電圧差の周期と交互する、ことと
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
（ｅ）＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第７のパルスであって前記第２の粒子を前記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第７のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、交互に、前記第２の粒子の色、または、前記第３の粒子および前記第４の粒子の混合物の色を表示することであって、前記一連の第７のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである第８のパルスであって前記第７のパルスと反対極性であるがより長い第８のパルスと交互する、こと
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
（ｃ）＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第７のパルスであって前記第２の粒子を前記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第７のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、交互に、前記第２の粒子の色、または、前記第３の粒子および前記第４の粒子の混合物の色を表示することであって、前記一連の第７のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである第８のパルスであって前記第７のパルスと反対極性であるがより長い第８のパルスと交互する、こと
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、前記電気泳動ディスプレイは、第１の電極と第２の電極との間に配置される電気泳動媒体の層を備え、前記第１の電極は、前記ディスプレイの画面を形成し、前記電気泳動媒体は、流体中に分散された複数の第１の粒子と複数の第２の粒子と複数の第３の粒子と複数の第４の粒子とを備え、前記ディスプレイは、前記第１の電極と第２の電極との間に、電圧差＋ＶＨ、０、および、−ＶＨをそれぞれ印加可能な電圧制御手段を有し、
＋ＶＨ＞０＞−ＶＨであり、
前記方法は、いずれかの順序において、
（ａ）＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第１のパルスであって前記第４の粒子を前記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第１のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、交互に、前記第４の粒子の色と、前記第４の粒子および前記第２の粒子の混合物の色とを表示することであって、前記一連の第１のパルスは、＋ＶＨまたは−ＶＨである第２のパルスであって前記第１のパルスと反対極性であるがより長い持続時間を有する第２のパルスと交互する、ことと、
（ｂ）＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第３のパルスであって前記第３の粒子を前記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第３のパルスを前記電極間に印加することによって、前記画面に、交互に、前記第３の粒子の色と、前記第３の粒子および前記第２の粒子の混合物の色とを表示することであって、前記一連の第３のパルスは、＋ＶＨまたは−ＶＨである第４のパルスであって前記第３のパルスと反対極性であるがより長い持続時間を有する第４のパルスと交互する、ことと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１４年５月１４日に出願された米国出願第１４／２７７，１０４号（出願公開第２０１４／０３４０４３０号）および２０１４年１１月２０日に出願された米国出願第１４／２７９，１２５号（出願公開第２０１４／０２４０７３４号）に関連している。
【０００２】
背景技術
本発明は、着色電気泳動ディスプレイに関し、より具体的には、複数の着色粒子を含む電気泳動材料の単一の層を使用して２つを上回る色をレンダリングすることが可能な電気泳動ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書で使用されるとき、色という用語は、黒および白を含む。白粒子は、多くの場合、光散乱型である。
【０００４】
本明細書において、グレー状態という用語は、画像化技術分野におけるその従来的な意味で使用され、２つの極端なピクセルの光学的状態の中間の状態を指し、必ずしも黒と白とのこれらの２つの極端な状態の間の遷移を意味するわけではない。例えば、下記に参照されるいくつかの電気泳動インクに関する特許および公開された出願は、極端な状態が白および濃青であり、中間のグレー状態が実際には薄青になる電気泳動ディスプレイを説明している。実際、すでに述べたように、光学的状態の変化は、色の変化では全くない場合もある。黒および白という用語は以下において、ディスプレイの２つの極端な光学的状態を指すように以下で使用される場合があり、例えば、前述の白および濃青状態等の厳密には黒および白ではない極端な光学的状態を通常含むものとして理解されるべきである。
【０００５】
本明細書において、双安定および双安定性という用語は、当該技術分野におけるそれらの従来的な意味で使用され、少なくとも１つの光学的特性の異なる第１および第２のディスプレイ状態を有するディスプレイ要素を含み、したがって、任意の所与の要素が有限間隔のアドレスパルスによって駆動されて、その第１または第２のディスプレイ状態のいずれかになった後、アドレスパルスが終了した後に、その状態が少なくとも複数回、例えば、少なくとも４回、ディスプレイ要素の状態を変化させるのに必要な最小のアドレスパルスの間隔の間、持続することになる、ディスプレイを指す。グレースケールが可能ないくつかの粒子ベース電気泳動ディスプレイは、それらの極端な黒および白状態においてのみではなく、また同様に、それらの中間のグレー状態においても安定しており、同じことが他の種類の電気光学ディスプレイにも当てはまることが米国特許第７，１７０，６７０号に示されている。この種類のディスプレイは、双安定というよりもむしろ多安定と呼ぶのが適切であるが、便宜上、双安定という用語は、本明細書において双安定および多安定ディスプレイの両方を網羅するように使用されてもよい。
【０００６】
本明細書において、インパルスという用語は、電気泳動ディスプレイの駆動に言及して使用されるとき、ディスプレイが駆動される期間中の時間についての印加電圧の積分を指すように使用される。
【０００７】
本明細書において、広帯域かまたは選択される波長かのいずれかにおいて光を吸収、散乱、または反射する粒子は、着色または顔料粒子と称される。染料または光結晶等の、顔料以外の光を吸収または反射する種々の材料（不溶性着色材料を意味する用語の厳密な意味における）もまた、本発明の電気泳動媒体およびディスプレイにおいて使用されてもよい。
【０００８】
粒子ベース電気泳動ディスプレイは、長年にわたり研究および開発の関心の対象である。そのようなディスプレイ中において、複数の帯電粒子（顔料粒子と称される場合もある）が、電場の影響下で流体を通って移動する。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較したときに、良好な輝度および対比、広視野角、状態双安定、ならびに低電力消費の属性を有することができる。それにもかかわらず、これらのディスプレイの長期の画像品質に伴う問題は、その広範な利用を妨げている。例えば、電気泳動ディスプレイを構成する粒子は、沈降する傾向があり、これらのディスプレイの不十分な使用可能寿命をもたらす。
【０００９】
上述のように、電気泳動媒体は、流体の存在を必要とする。殆どの先行技術の電気泳動媒体では、この流体は、液体であるが、電気泳動媒体は、ガス状流体を使用して生産され得る（例えば、Ｋｉｔａｍｕｒａ，Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｏｎｅｒ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐａｐｅｒ−ｌｉｋｅ  ｄｉｓｐｌａｙ，  ＩＤＷ  Ｊａｐａｎ，  ２００１，  Ｐａｐｅｒ  ＨＣＳ１−１、およびＹａｍａｇｕｃｈｉ，  Ｙ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｔｏｎｅｒ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｕｓｉｎｇ  ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｃｈａｒｇｅｄ  ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｉｌｙ，  ＩＤＷ  Ｊａｐａｎ，  ２００１，  Ｐａｐｅｒ  ＡＭＤ４−４を参照）。同様に、米国特許第７，３２１，４５９号および第７，２３６，２９１号も参照されたい。そのようなガスベース電気泳動媒体は、例えば、媒体が垂直プレーンに配置される看板等、媒体がそのような沈降を可能にする配向で使用されるときに、粒子沈降のために液体ベース電気泳動媒体と同じ種類の問題の影響を受けやすいと考えられる。実際、粒子沈降は、電気泳動粒子のより高速の沈降を可能にする流体の粘度と比較して、ガス状懸濁流体のより低い粘度のため、液体ベース電気泳動媒体よりもガスベース電気泳動媒体において深刻な問題であると考えられる。
【００１０】
Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥ  Ｉｎｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、またはそれらの名義の多数の特許および出願は、カプセル化された電気泳動および他の電気光学媒体に使用される種々の技術を説明している。そのようなカプセル化された媒体は、多数の小型カプセルを含み、そのそれぞれはそれ自体、電気泳動により移動可能な粒子を流体媒体中に含有する内相と、内相を包囲するカプセル壁とを含む。典型的には、カプセルはそれ自体が、ポリマー接着剤内に保持され、２つの電極間に位置付けられる密着した層を形成する。これらの特許および出願に説明される技術としては、以下が挙げられる。
（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加物（例えば、米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号を参照）
（ｂ）カプセル、接着剤、およびカプセル化プロセス（例えば、米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号を参照）
（ｃ）電気光学材料を含むフィルムおよび組み立て部品（例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号を参照）
（ｄ）バックプレーン、接着剤層、および他の補助層、ならびにディスプレイに使用される方法（例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号を参照）
（ｅ）色形成および色調節（例えば、米国特許第６，０１７，５８４号、第６，６６４，９４４号、第６，８６４，８７５号、第７，０７５，５０２号、第７，１６７，１５５号、第７，６６７，６８４号、第７，７９１，７８９号、第７，８３９，５６４号、第７，９５６，８４１号、第８，０４０，５９４号、第８，０５４，５２６号、第８，０９８，４１８号、第８，２１３，０７６号、および第８，３６３，２９９号、ならびに米国特許出願公開第２００４／０２６３９４７号、第２００７／０２２３０７９号、第２００８／００２３３３２号、第２００８／００４３３１８号、第２００８／００４８９７０号、第２００９／０００４４４２号、第２００９／０２２５３９８号、第２０１０／０１０３５０２号、第２０１０／０１５６７８０号、第２０１１／０１６４３０７号、第２０１１／０１９５６２９号、第２０１１／０３１０４６１号、第２０１２／０００８１８８号、第２０１２／００１９８９８号、第２０１２／００７５６８７号、第２０１２／００８１７７９号、第２０１２／０１３４００９号、第２０１２／０１８２５９７号、第２０１２／０２１２４６２号、第２０１２／０１５７２６９号、および第２０１２／０３２６９５７号を参照）
（ｆ）ディスプレイを駆動するための方法（例えば、米国特許第５，９３０，０２６号、第６，４４５，４８９号、第６，５０４，５２４号、第６，５１２，３５４号、第６，５３１，９９７号、第６，７５３，９９９号、第６，８２５，９７０号、第６，９００，８５１号、第６，９９５，５５０号、第７，０１２，６００号、第７，０２３，４２０号、第７，０３４，７８３号、第７，１１６，４６６号、第７，１１９，７７２号、第７，１９３，６２５号、第７，２０２，８４７号、第７，２５９，７４４号、第７，３０４，７８７号、第７，３１２，７９４号、第７，３２７，５１１号、第７，４５３，４４５号、第７，４９２，３３９号、第７，５２８，８２２号、第７，５４５，３５８号、第７，５８３，２５１号、第７，６０２，３７４号、第７，６１２，７６０号、第７，６７９，５９９号、第７，６８８，２９７号、第７，７２９，０３９号、第７，７３３，３１１号、第７，７３３，３３５号、第７，７８７，１６９号、第７，９５２，５５７号、第７，９５６，８４１号、第７，９９９，７８７号、第８，０７７，１４１号、第８，１２５，５０１号、第８，１３９，０５０号、第８，１７４，４９０号、第８，２８９，２５０号、第８，３００，００６号、第８，３０５，３４１号、第８，３１４，７８４号、第８，３８４，６５８号、第８，５５８，７８３号、および第８，５５８，７８５号、ならびに米国特許出願公開第２００３／０１０２８５８号、第２００５／０１２２２８４号、第２００５／０２５３７７７号、第２００７／００９１４１８号、第２００７／０１０３４２７号、第２００８／００２４４２９号、第２００８／００２４４８２号、第２００８／０１３６７７４号、第２００８／０２９１１２９号、第２００９／０１７４６５１号、第２００９／０１７９９２３号、第２００９／０１９５５６８号、第２００９／０３２２７２１号、第２０１０／０２２０１２１号、第２０１０／０２６５５６１号、第２０１１／０１９３８４０号、第２０１１／０１９３８４１号、第２０１１／０１９９６７１号、第２０１１／０２８５７５４号、および第２０１３／０１９４２５０号（これらの特許および出願は、以降、ＭＥＤＥＯＤ（ＭＥｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ）出願と称される場合もある）を参照）
（ｇ）ディスプレイの適用（例えば、米国特許第７，３１２，７８４号および第８，００９，３４８号を参照）
（ｈ）非電気泳動ディスプレイ（米国特許第６，２４１，９２１号、第６，９５０，２２０号、第７，４２０，５４９号、および第８，３１９，７５９号、ならびに米国特許出願公開第２０１２／０２９３８５８号に説明）
前述の特許および出願の多くは、カプセル化された電気泳動媒体内の分離マイクロカプセルを包囲する壁が、連続相によって置き換えられることができ、したがって、電気泳動媒体が複数の分離電気泳動流体の液滴とポリマー材料の連続相とを含む、いわゆるポリマー分散電気泳動ディスプレイを生成すること、またそのようなポリマー分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の分離液滴は、分離カプセル膜が各個別の液滴に関連付けられないとしても、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされてもよいことを認識しており、例えば、米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。したがって、本出願の目的のために、そのようなポリマー分散電気泳動媒体は、カプセル化された電気泳動媒体の亜種と見なされる。
【００１１】
関連した種類の電気泳動ディスプレイは、いわゆるマイクロセル電気泳動ディスプレイである。マイクロセル電気泳動ディスプレイでは、帯電粒子および流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されず、その代わりに、担体媒体内、典型的には、ポリマーフィルム内に形成される複数の空洞内に保持される。例えば、どちらもＳｉｐｉｘ  Ｉｍａｇｉｎｇ，  Ｉｎｃに譲渡された米国特許第６，６７２，９２１号および第６，７８８，４４９号を参照されたい。
【００１２】
多くの場合、電気泳動媒体は不透明であり（例えば、多くの電気泳動媒体では、粒子は、ディスプレイを通る可視光の透過を実質的に遮断するため）、反射モードで動作するが、多くの電気泳動ディスプレイは、１つのディスプレイ状態が実質的に不透明であり、１つは、光透過性である、いわゆる遮蔽モードで動作するように作製され得る。例えば、米国特許第５，８７２，５５２号、第６，１３０，７７４号、第６，１４４，３６１号、第６，１７２，７９８号、第６，２７１，８２３号、第６，２２５，９７１号、および第６，１８４，８５６号を参照されたい。誘電泳動ディスプレイは、電気泳動ディスプレイと類似するが、電場強度の変動に依存し、類似のモードで動作し得る。米国特許第４，４１８，３４６号を参照されたい。他の種類の電気光学ディスプレイもまた、遮蔽モードで動作することが可能なことがある。遮蔽モードで動作する電気光学媒体は、フルカラーディスプレイ用の多層構造で使用されることができ、そのような構造では、ディスプレイの画面に隣接する少なくとも１つの層は、遮蔽モードで動作して、画面からより遠くにある第２の層を露出させるか、または隠す。
【００１３】
カプセル化された電気泳動ディスプレイは、典型的には、従来的な電気泳動機器のクラスタ化および沈降故障モードに悩まされることがなく、多様な柔軟性および剛性基材上にディスプレイを印刷またはコーティングする能力等のさらなる利点を提供する。（印刷という語の使用は、全ての形態の印刷およびコーティングを含むことが意図され、限定ではないが、前計量コーティング、例えば、パッチダイコーティング、スロットまたは押出コーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティング等、ロールコーティング、例えば、ナイフオーバーロールコーティング、フォワードおよびリバースロールコーティング等、グラビアコーティング、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、メニスカスコーティング、スピンコーティング、ブラシコーティング、エアナイフコーティング、シルクスクリーン印刷プロセス、静電気印刷プロセス、熱印刷プロセス、インクジェット印刷プロセス、電気泳動析出（米国特許第７，３３９，７１５号を参照）、ならびに他の同様の技術が挙げられる。）したがって、得られるディスプレイは、柔軟性であり得る。さらに、ディスプレイ媒体は（種々の方法を使用して）印刷され得るため、ディスプレイ自体は、安価に作製され得る。
【００１４】
前述の米国特許第６，９８２，１７８号は、大量生産に非常に適した固体電気光学ディスプレイ（カプセル化された電気泳動ディスプレイを含む）を組み立てる方法を説明している。本質的に、この特許は、光透過性導電性層、導電性層と電気接点を有する固体電気光学媒体の層、接着剤層、および剥離シートを順に備える、いわゆるフロントプレーンラミネート（ＦＰＬ）を説明している。典型的には、光透過性導電性層は、光透過性基材上に担持され、好ましくは、基材が永久的な変形を伴わずに、（例えば）直径１０インチ（２５４ｍｍ）のドラムの周囲に手で巻き付けられ得るという意味で柔軟性である。この出願および本明細書において、光透過性という用語は、そのように指定される層が、その層を通して見ている観察者が、電気光学媒体のディスプレイ状態の変化を観察することを可能にするために十分な光を透過させ、通常、導電性層および隣接する基材（存在する場合）を通して見られることを意味するように使用され、電気光学媒体ディスプレイが非可視波長における反射率において変化する場合、光透過性という用語は、当然ながら、関連する非可視波長の透過に関して解釈されるべきである。基板は、典型的には、ポリマーフィルムであって、通常、約１〜約２５ミル（２５〜６３４μｍ）、好ましくは、約２〜約１０ミル（５１〜２５４μｍ）の範囲内の厚さを有するであろう。導電性層は、便宜上、例えば、アルミニウムもしくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の薄い金属または金属酸化物層である、または伝導性ポリマーであってもよい。アルミニウムまたはＩＴＯでコーティングされたポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムは、例えば、Ｅ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ  ＤＥ）からのアルミ被覆Ｍｙｌａｒ（Ｍｙｌａｒは、登録商標である）として商業上利用可能であって、そのような商業上の材料は、フロントプレーンラミネートにおける良好な結果と併用され得る。
【００１５】
そのようなフロントプレーンラミネートを使用した電気光学ディスプレイの組立は、剥離シートをフロントプレーンラミネートから除去し、接着剤層をバックプレーンに接着させるのに効果的な条件下で接着剤層をバックプレーンに接触させ、それによって、接着剤層、電気光学媒体の層、および導電性層をバックプレーンに固定することによって達成されてもよい。このプロセスは、フロントプレーンラミネートが、典型的にはロールからロールへのコーティング技術を使用して大量生産され、次に、特定のバックプレーンとの使用に必要とされる任意のサイズの片に切断され得るため、大量生産に非常に適している。
【００１６】
米国特許第７，５６１，３２４号は、いわゆる二重剥離シートを説明しており、これは、本質的には、前述の米国特許第６，９８２，１７８号のフロントプレーンラミネートの単純化された変形である。二重剥離シートの１つの形態は、２つの接着剤層間に挟まれた固体電気光学媒体の層を備え、接着剤層の一方または両方は、剥離シートによって被覆される。二重剥離シートの別の形態は、２つの剥離シート間に挟まれた固体電気光学媒体の層を備える。二重剥離フィルムのどちらの形態も、すでに説明されたフロントプレーンラミネートから電気光学ディスプレイを組み立てるためのプロセスに概して類似するプロセスにおける使用を意図されるが、２つの分離したラミネート加工を含み、典型的には、第１のラミネート加工において、二重剥離シートはフロント電極にラミネート加工されて、フロントプレーン組み立て部品を形成し、次に、第２のラミネート加工において、フロントプレーン組立部品は、バックプレーンにラミネート加工されて、最終的なディスプレイを形成するが、但し、これらの２つのラミネート加工の順序は所望により逆転され得る。
【００１７】
米国特許第７，８３９，５６４号は、いわゆる反転されたフロントプレーンラミネートを説明しており、これは、前述の米国特許第６，９８２，１７８号に説明されるフロントプレーンラミネートの変形である。この反転されたフロントプレーンラミネートは、光透過性保護層および光透過性導電性層のうちの少なくとも１つ、接着剤層、固体電気光学媒体の層、ならびに剥離シートを順に備える。この反転されたフロントプレーンラミネートは、電気光学層とフロント電極またはフロントプレーン基材との間にラミネート加工接着剤の層を有する電気光学ディスプレイを形成するために使用され、第２の、典型的には薄い接着剤の層が、電気光学層とバックプレーンとの間に存在してもよく、または存在しなくてもよい。そのような電気光学ディスプレイは、良好な解像度と良好な低温性能とを組み合わせることができる。
【００１８】
上記に示されるように、最も単純な先行技術の電気泳動媒体は、２つの色のみを本質的に表示する。そのような電気泳動媒体は、第２の異なる色を有する着色流体内の第１の色を有する１種類の電気泳動粒子（この場合、粒子がディスプレイの画面に隣接しているときには第１の色が表示され、粒子が画面から離れているときには第２の色が表示される）か、または無着色流体内の異なる第１および第２の色を有する第１および第２の種類の電気泳動粒子（この場合、第１の種類の粒子がディスプレイの画面に隣接しているときには第１の色が表示され、第２の種類の粒子が画面に隣接しているときには第２の色が表示される）かのいずれかを使用する。典型的には、２つの色は、黒および白である。フルカラーディスプレイが所望される場合、色フィルタ配列が、モノクロ（黒および白）ディスプレイの画面上に堆積されてもよい。色フィルタ配列を有するディスプレイは、領域共有および色配合を利用して色刺激を作成する。利用可能なディスプレイ領域が、赤／緑／青（ＲＧＢ）または赤／緑／青／白（ＲＧＢＷ）等の３つまたは４つの原色間で共有され、フィルタが、１次元（縦縞）または２次元（２×２）の反復パターンで配設され得る。他の原色の選択または３つを上回る原色も、当該技術分野において既知である。意図される視距離において均一な色刺激を有する単一のピクセルに視覚的に混ざり合うために、十分に小さい３つ（ＲＧＢディスプレイの場合）または４つ（ＲＧＢＷディスプレイの場合）のサブピクセルが選択される（「色配合」）。領域共有特有の不利点は、着色剤が常に存在し、色は、その下部のモノクロディスプレイの対応するピクセルを白または黒に切り替える（対応する原色を入または切に切り替える）ことによってのみ調整され得るということである。例えば、理想的なＲＧＢＷディスプレイでは、赤、緑、青、および白原色のそれぞれは、ディスプレイ領域の４分の１（４つのサブピクセルのうちの１つ）を占め、白サブピクセルは、その下部のモノクロディスプレイの白と同程度の輝度であり、着色サブピクセルのそれぞれは、モノクロディスプレイの白の３分の１より明るくない。全体としてディスプレイによって示される白の輝度は、白サブピクセルの輝度の２分の１超にはなり得ない（ディスプレイの白領域は、各４つのうち１つの白サブピクセルと、白サブピクセルの３分の１に等しいその着色形態である各着色サブピクセルとを表示することによって生成され、したがって、組み合わされた３つの着色サブピクセルは、１つの白サブピクセルより寄与しない）。色の輝度および飽和度は、黒に切り替えられた色ピクセルを有する領域共有によって低下される。黄は等輝度のいかなる他の色よりも明るく、飽和した黄は白とほぼ同程度の輝度であるため、領域共有は、黄を混合するときに特に問題である。青ピクセル（ディスプレイ領域の４分の１）の黒への切り替えは、黄を暗くし過ぎる。
【００１９】
多積層電気泳動ディスプレイは、当該技術分野において既知である。例えば、Ｊ．  Ｈｅｉｋｅｎｆｅｌｄ，  Ｐ．  Ｄｒｚａｉｃ，  Ｊ−Ｓ  Ｙｅｏ  ａｎｄ  Ｔ．  Ｋｏｃｈ，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＩＤ，  １９（２），  ２０１１，  ｐｐ．  １２９−１５６を参照されたい。そのようなディスプレイでは、周辺光は、従来的な色印刷と同様に３つの減法混色の原色のそれぞれにおいて画像を通過する。米国特許第６，７２７，８７３号は、切り替え可能なセルの３つの層が反射性背景上に定置された積層電気泳動ディスプレイを説明している。着色粒子が、横方向に移動される（国際出願第ＷＯ２００８／０６５６０５号を参照）か、または縦および横方向の動きの組み合わせを使用してマイクロピット内に隔離される、類似のディスプレイが既知である。どちらの場合においても、各層は、着色粒子をピクセルベースで集中または分散させるように働く電極とともに提供され、その結果、３つの層のそれぞれは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の層（ＴＦＴの３つの層のうちの２つは実質的に透明でなければならない）と光透過性対電極とを必要とする。そのような電極の複雑な配設は、製造費用がかかり、当該技術分野の現在の状況では、ピクセル電極の適切に透明なプレーンを提供することは、特に、ディスプレイの白状態は、電極の複数の層を通して見られなければならないため、困難である。多層ディスプレイはまた、ディスプレイの積み重ねの厚さがピクセルサイズに近付くか、またはそれを超過するため、視差の問題を有する。
【００２０】
米国出願公開第２０１２／０００８１８８号および第２０１２／０１３４００９号は、独立してアドレス指定可能なピクセル電極と共通の光透過性フロント電極とを備える単一のバックプレーンを有する、多色電気泳動ディスプレイを説明している。バックプレーンとフロント電極との間に、複数の電気泳動層が配置される。これらの出願に説明されるディスプレイは、任意のピクセル場所で原色（赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、白、および黒）のいずれかをレンダリングすることが可能である。しかしながら、１セットのアドレス電極間に設置される複数の電気泳動層の使用に対して不利点が存在する。特定の層内の粒子が経験する電場は、同一の電圧でアドレス指定される単一の電気泳動層の場合よりも低い。それに加えて、画面最近傍電気泳動層における光学的損失（例えば、光の散乱または不要な吸収によって引き起こされる）は、その下部の電気泳動層に形成される画像の見た目に影響を及ぼす場合がある。
【００２１】
単一の電気泳動層を使用するフルカラー電気泳動ディスプレイを提供する試みが行われてきた。例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２０８３３８号は、クリアかつ無色または着色溶媒中に分散された１つまたは２つのタイプの顔料粒子を含む電気泳動流体を備え、電気泳動流体が共通電極と複数の駆動電極との間に狭入される、カラーディスプレイについて説明している。駆動電極は、背景層を暴露するために、ある距離に保たれる。米国特許出願公開第２０１４／０１７７０３１号は、反対電荷極性を担持し、２つの対比色の２つのタイプの帯電粒子を含む電気泳動流体で充填された、ディスプレイセルを駆動するための方法について説明している。２つのタイプの顔料粒子は、着色溶媒または非帯電もしくは若干帯電された着色粒子がその中に分散された溶媒中に分散される。本方法は、完全駆動電圧の約１〜約２０％の駆動電圧を印加することによって、ディスプレイセルを駆動し、溶媒の色または非帯電もしくは若干帯電された着色粒子の色を表示するステップを含む。米国特許出願公開第２０１４／００９２４６５号および第２０１４／００９２４６６号は、電気泳動流体と、電気泳動ディスプレイを駆動するための方法とについて説明している。流体は、第１、第２、および第３のタイプの顔料粒子を備え、全て、溶媒または溶媒混合物中に分散される。第１および第２のタイプの顔料粒子は、反対電荷極性を担持し、第３のタイプの顔料粒子は、第１または第２のタイプの電荷レベルの約５０％未満である電荷レベルを有する。３つのタイプの顔料粒子は、異なるレベルの閾値電圧、または異なるレベルの移動性、または両方を有する。これらの特許出願のいずれも、その用語が以下で使用される意味において、フルカラーディスプレイを開示していない。
【００２２】
米国特許出願公開第２００７／００３１０３１号は、各ピクセルが白、黒、および１つの他の色を表示可能である、ディスプレイ媒体上に画像を表示するために、画像データを処理するための画像処理デバイスについて説明している。米国特許出願公開第２００８／０１５１３５５号、第２０１０／０１８８７３２号、および第２０１１／０２７９８８５号は、可動粒子が多孔性構造を通して移動する、カラーディスプレイについて説明している。米国特許出願公開第２００８／０３０３７７９号および第２０１０／００２０３８４号は、異なる色の第１、第２、および第３の粒子を備える、ディスプレイ媒体について説明している。第１および第２の粒子は、凝集体を形成することができ、より小さい第３の粒子は、凝集された第１の粒子と第２の粒子との間に残された開口を通して移動することができる。米国特許出願公開第２０１１／０１３４５０６号は、一対の基板の間に封入された複数のタイプの粒子を含む、電気泳動ディスプレイ要素であって、基板のうちの少なくとも１つが、半透明であって、個別の複数のタイプの粒子がそれぞれ、同一極性で帯電され、光学特性が異なり、かつ移動するための移動速度および／または電場閾値のいずれかが異なり、半透明ディスプレイ側電極が、半透明基板が配置される、基板側に提供され、第１の裏側電極が、ディスプレイ側電極に面する他方の基板側に提供され、第２の裏側電極が、ディスプレイ側電極に面する他方の基板側に提供される、電気泳動ディスプレイ要素と、複数のタイプの粒子からの最速移動速度を有する粒子のタイプまたは複数のタイプの粒子からの最低閾値を有する粒子のタイプが、異なるタイプの粒子のそれぞれずつ順に、第１の裏側電極または第２の裏側電極に移動され、次いで、第１の裏側電極に移動される粒子が、ディスプレイ側電極に移動されるように、ディスプレイ側電極、第１の裏側電極、および第２の裏側電極に印加される電圧を制御する、電圧制御区分とを含む、ディスプレイデバイスについて説明している。米国特許出願公開第２０１１／０１７５９３９号、第２０１１／０２９８８３５号、第２０１２／０３２７５０４号、および第２０１２／０１３９９６６号は、複数の粒子の凝集および閾値電圧に依拠にする、カラーディスプレイについて説明している。米国特許出願公開第２０１３／０２２２８８４号は、帯電基含有ポリマーおよび着色剤を含有する着色粒子と、着色粒子に付着され、共重合成分として、反応性モノマーおよびモノマーの具体的群から選択された少なくとも１つのモノマーを含有する、分岐型シリコーンベースのポリマーとを含有する、電気泳動粒子について説明している。米国特許出願公開第２０１３／０２２２８８５号は、分散媒体と、分散媒体中に分散され、電場内を移動する、着色電気泳動粒子群と、移動せず、電気泳動粒子群のものと異なる色を有する、非電気泳動粒子群と、中性極性基および疎水性基を有し、分散液体全体に基づいて、約０．０１〜約１質量％の比率で分散媒体中に含有される、化合物とを含有する、電気泳動ディスプレイのための分散液体について説明している。米国特許出願公開第２０１３／０２２２８８６号は、着色剤および親水性樹脂を含むコア粒子と、コア粒子のそれぞれの表面を被覆し、７．９５（Ｊ／ｃｍ３）１／２またはそれを上回る溶解度パラメータに差異を伴う疎水性樹脂を含有する、シェルとを含有する、浮遊粒子を含む、ディスプレイのための分散液体について説明している。米国特許出願公開第２０１３／０２２２８８７号および第２０１３／０２２２８８８号は、規定された化学組成物を有する電気泳動粒子について説明している。最後に、米国特許出願公開第２０１４／０１０４６７５号は、電場に応答して移動する第１および第２の着色粒子と、分散媒体とを含み、第２の着色粒子が、第１の着色粒子より大きい直径および第１の色粒子の帯電特性と同一帯電特性を有し、ディスプレイの単位面積あたりの第１の着色粒子の電荷量Ｃｓと第２の着色粒子の電荷量Ｃｌの比率（Ｃｓ／Ｃｌ）が５未満またはそれに等しい、粒子分散について説明している。前述のディスプレイのうちのいくつかは、フルカラーを提供するが、その代わり、長期かつ煩雑な対処方法を要求する。
【００２３】
米国特許出願公開第２０１２／０３１４２７３号および第２０１４／０００２８８９号は、絶縁液体中に含まれる複数の第１および第２の電気泳動粒子を含み、第１および第２の粒子が、相互と異なる異なる帯電特性を有する、電気泳動デバイスであって、さらに、絶縁液体内に含まれ、線維構造から形成される、多孔性層を備える、デバイスについて説明している。これらの特許出願は、その用語が以下に使用される意味において、フルカラーディスプレイではない。
【００２４】
また、米国特許出願公開第２０１１／０１３４５０６号および前述の出願第１４／２７７，１０７号も参照されたい。後者は、着色流体中に３つの異なるタイプの粒子を使用するフルカラーディスプレイについて説明しているが、着色流体の存在は、ディスプレイによって達成され得る、白状態の品質を制限する。
【００２５】
要するに、最先端技術では、フルカラーディスプレイは、典型的には、低切替速度（数秒もの長さ）、高アドレス指定電圧等の妥協、または色品質に関する妥協を伴う。
【００２６】
本発明は、単一の電気泳動層のみを使用するが、ディスプレイのピクセル毎に、白、黒、減法混色の三原色（シアン、マゼンタ、および黄）および加法混色の三原色（赤、緑、および青）を可能にする、フルカラーディスプレイと、そのような電気泳動ディスプレイを駆動する方法とを提供することを模索する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】米国特許第７，３２１，４５９号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２３６，２９１号明細書
【非特許文献】
【００２８】
【非特許文献１】Ｋｉｔａｍｕｒａ，Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｏｎｅｒ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐａｐｅｒ−ｌｉｋｅ  ｄｉｓｐｌａｙ，  ＩＤＷ  Ｊａｐａｎ，  ２００１，  Ｐａｐｅｒ  ＨＣＳ１−１
【非特許文献２】Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，  Ｙ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｔｏｎｅｒ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｕｓｉｎｇ  ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｃｈａｒｇｅｄ  ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｉｌｙ，  ＩＤＷ  Ｊａｐａｎ，  ２００１，  Ｐａｐｅｒ  ＡＭＤ４−４
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２９】
発明の概要
したがって、本発明は、
（ａ）流体と、
（ｂ）流体中に分散された複数の第１および複数の第２の粒子であって、第１および第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、第１の粒子は、光散乱性粒子であって、第２の粒子は、減法混色の原色のうちの１つを有する、第１および第２の粒子と、
（ｃ）流体中に分散された複数の第３および複数の第４の粒子であって、第３および第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、それぞれ、相互および第２の粒子と異なる、減法混色の原色を有する、第３および第４の粒子と、
を備え、第３および第４の粒子によって形成される凝集体を分離するために要求される電場は、任意の他の２つのタイプの粒子から形成される凝集体を分離するために要求されるものを上回る、電気泳動媒体を提供する。
【００３０】
本発明はまた、第１の粒子と第２の粒子との間に形成される凝集体を分離するために要求される電場が、第３の粒子と第４の粒子、第１の粒子と第４の粒子、および第２の粒子と第３の粒子との間に形成される凝集体を分離するために要求されるもの未満である、前述のような電気泳動媒体を提供する。
【００３１】
別の実施形態では、本発明は、
（ａ）流体と、
（ｂ）流体中に分散された複数の第１および複数の第２の粒子であって、第１および第２の粒子は、反対極性の電荷を帯び、それぞれ、本質的に非溶媒和状態における（すなわち、乾燥粉末における）ポリマーの体積が、複数の粒子の総体積（すなわち、コア顔料およびポリマーコーティングを含む）の少なくとも２０％であるようなポリマーコーティングを有し、第１の粒子は、光散乱性粒子であって、第２の粒子は、減法混色の原色のうちの１つを有する、第１および第２の粒子と、
（ｃ）流体中に分散された複数の第３の粒子であって、第３の粒子は、第１の粒子と同一極性の電荷を帯び、ポリマーコーティングを有していないか、または本質的に非溶媒和状態における（すなわち、乾燥粉末における）ポリマーの体積が、複数の粒子の総体積（すなわち、コア顔料およびポリマーコーティングを含む）の１５％を上回らないようなポリマーコーティングを有するかのいずれかであって、第２の粒子のものと異なる減法混色の原色を有する、第３の粒子と、
（ｄ）第２の粒子と同一極性の電荷を帯び、ポリマーコーティングを有していないか、または本質的に非溶媒和状態における（すなわち、乾燥粉末における）ポリマーの体積が、複数の粒子の総体積（すなわち、コア顔料およびポリマーコーティングを含む）の１５％を上回らないようなポリマーコーティングを有するかのいずれかであって、第２および第３の粒子のものと異なる減法混色の原色を有する、複数の第４の粒子と、
を備える、電気泳動媒体を提供する。
【００３２】
さらに、本発明は、第２、第３、および第４の粒子のうちの少なくとも２つが、実質的に非散乱性である、そのような電気泳動媒体を提供する。
【００３３】
なおもさらに、本発明は、第１の粒子が、白であって、第２、第３、および第４の粒子が、実質的に非散乱性である、そのような電気泳動媒体を提供する。
【００３４】
本発明はまた、流体中に分散された前述のような４つのタイプの粒子を備え、
（ａ）第１の白粒子または第２の粒子および第４の粒子はそれぞれ、少なくとも約６０重量％のアクリレートまたはメタクリル酸エステルモノマーを備える、ポリマーコーティングを有し、エステル基は、少なくとも約６個の炭素原子を含む炭化水素鎖を備え、
（ｂ）第１または第２の粒子の着色粒子は、ポリジメチルシロキサン含有モノマーを備える、物理吸着ポリマーコーティングを有する、
電気泳動媒体を提供する。
【００３５】
ある好ましい実施形態では、第１および第３の粒子は、負に帯電され、第２および第４の粒子は、正に帯電される。
【００３６】
本発明の電気泳動媒体の一好ましい形態では、第１、第２、第３、および第４の粒子はそれぞれ、白、シアン、黄およびマゼンタ色である。白および黄粒子は、負に帯電され、マゼンタおよびシアン粒子は、正に帯電される。
【００３７】
別の側面では、本発明は、
（ａ）流体と、
（ｂ）流体中に分散された複数の第１および複数の第４の粒子であって、第１および第４の粒子は、反対極性の電荷を帯び、それぞれ、ポリマーコーティングを有し、ポリマーコーティングは、少なくとも約６０重量％のアクリレートまたはメタクリル酸エステルモノマーを備え、エステル基は、少なくとも約６個の炭素原子を含む炭化水素鎖を備え、第１および第４の粒子のうちの一方は、光散乱性粒子であって、第１および第４の粒子の他方は、減法混色の原色のうちの１つを有する、実質的に非光散乱性粒子である、第１および第４の粒子と、
（ｃ）流体中に分散された複数の第２の粒子であって、第２の粒子は、第４の粒子と同一極性の電荷を帯び、ポリマーコーティングを有し、ポリマーコーティングは、少なくとも約６０重量％のポリジメチルシロキサン含有モノマーを備え、第２の粒子は、第１および第４の粒子の実質的に非光散乱のものと異なる減法混色の原色を有する、第２の粒子と、（ｄ）第１の粒子と同一極性の電荷を帯び、実質的に非光散乱性であって、第１および第４の粒子の実質的に非光散乱性のものと異なり、かつ第２の粒子のものと異なる、減法混色の原色を有する、複数の第３の粒子と、
を備える、電気泳動媒体を提供する。
【００３８】
さらなる側面では、本発明は、本発明の電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、ディスプレイは、第１の電極と第２の電極との間に配置される電気泳動媒体の層を備え、第１の電極は、ディスプレイの画面を形成し、ディスプレイは、それぞれ、第１の電極と第２の電極との間に、電圧差＋ＶＨ、＋ＶＬ、０、−ＶＬ、および−ＶＨを印加可能な電圧制御手段を有し、
＋ＶＨ＞＋ＶＬ＞０＞−ＶＬ＞−ＶＨであって、
本方法は、いずれかの順序において、
（ａ）電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかであって、第４の粒子を第１の電極に向かって駆動する極性の一連の第１のパルスを印加することによって、画面に、交互に、第４の粒子の色と、第４および第２の粒子の混合物の色を表示するステップであって、該一連の第１のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬであって、第１のパルスと反対極性であるが、より長い持続時間の第２のパルスと交互する、ステップと、
（ｂ）電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかであって、第３の粒子を第１の電極に向かって駆動する極性の一連の第３のパルスを印加することによって、画面に、交互に、第３の粒子の色と、第３および第２の粒子の混合物の色を表示するステップであって、該一連の第３のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬであって、第３のパルスと反対極性であるが、より長い持続時間の第４のパルスと交互する、ステップと、
を含む、方法を提供する。
【００３９】
本方法はさらに、
（ｃ）電極間に、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかであって、第１の粒子を第２の電極に向かって駆動する極性の一連の第６のパルスを印加することによって、画面に、実質的に黒を表示するステップであって、該一連の第５のパルスは、電極間において実質的にゼロ電圧差の周期と交互する、ステップと、
（ｄ）電極間に、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかであって、第１の粒子を第１の電極に向かって駆動する極性の一連の第６のパルスを印加することによって、画面に、第１の粒子の色を表示するステップであって、該一連の第６のパルスは、電極間において実質的にゼロ電圧差の周期と交互する、ステップと、
を含んでもよい。
【００４０】
本方法がステップ（ｃ）および（ｄ）を含むかどうかにかかわらず、本方法はさらに、（ｅ）電極間に、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかであって、第２の粒子を第２の電極に向かって駆動する極性の一連の第７のパルスを印加することによって、画面に、交互に、第２の粒子の色または第３および第４の粒子の混合物の色を表示するステップであって、該一連の第７のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかであって、第７のパルスと反対極性であるが、より長い第８のパルスと交互する、ステップを含んでもよい。
【００４１】
本発明はまた、本発明の、電気泳動ディスプレイを駆動する代替方法であって、ディスプレイは、第１の電極と第２の電極との間に配置される電気泳動媒体の層を備え、第１の電極は、ディスプレイの画面を形成し、ディスプレイは、それぞれ、第１の電極と第２の電極との間に、電圧差＋ＶＨ、０、および−ＶＨを印加可能な電圧制御手段を有し、
＋ＶＨ＞０＞−ＶＨであって、
本方法は、いずれかの順序において、
（ａ）電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかであって、第４の粒子を第２の電極に向かって駆動する極性の一連の第３のパルスを印加することによって、画面に、交互に、第４の粒子の色と、第４および第２の粒子の混合物の色を表示するステップであって、該一連の第１のパルスは、ＶＨまたは−ＶＨであって、第１のパルスと反対極性であるが、より長い持続時間の第２のパルスと交互する、ステップと、
（ｂ）電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかであって、第３の粒子を第２の電極に向かって駆動する極性の一連の第３のパルスを印加することによって、画面に、交互に、第３の粒子の色と、第３および第２の粒子の混合物の色を表示するステップであって、該一連の第３のパルスは、＋ＶＨまたは−ＶＨであって、第３のパルスと反対極性であるが、より長い持続時間の第４のパルスと交互する、ステップと、
を含む、方法を提供する。
【００４２】
本代替方法は、随意に、前述のステップ（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）のうちの任意の１つまたはそれを上回るものを組み込んでもよい。
【００４３】
本発明の電気泳動媒体は、前述のＥＩｎｋおよびＭＩＴ特許ならびに出願に説明されるような先行技術の電気泳動媒体において使用される添加剤のいずれかを含有してもよい。したがって、例えば、本発明の電気泳動媒体は、典型的には、少なくとも１つの電荷制御剤を備え、種々の粒子上の電荷を制御し、流体は、その中に、約２０，０００を上回る数平均分子量を有し、本質的に、粒子上で非吸収性である、ポリマーを溶解または分散させ、前述の米国特許第７，１７０，６７０号に説明されるようなディスプレイの双安定性を改良し得る。
【００４４】
すでに述べたように、一好ましい実施形態では、本発明は、光散乱性粒子、典型的には、白と、３つの実質的に非光散乱性粒子との使用を要求する。当然ながら、完全に光散乱性粒子または完全に非光散乱性粒子のようなものは存在せず、本発明の電気泳動において使用される、最小光散乱度の光散乱性粒子および実質的に非光散乱性粒子において許容可能な最大許容可能光散乱度は、使用される正確な顔料、その色、および理想的所望の色からのある程度の逸脱を許容するユーザまたは用途の能力等の要因に応じて、幾分、変動し得る。顔料の散乱および吸収特性は、白および暗背景に対して適切なマトリクスまたは液体中に分散された顔料のサンプルの拡散反射率の測定によって査定され得る。そのような測定からの結果は、当技術分野において周知のいくつかのモデル、例えば、１次元Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ処理に従って解釈されることができる。本発明では、白顔料は、顔料が顔料および屈折率１．５５未満の液体を備える厚さ１μｍの層内に１５体積％で略等方的に分布されるとき、少なくとも５％の黒背景にわたって測定される、５５０ｎｍにおいて拡散反射率を呈することが好ましい。黄、マゼンタ、およびシアン顔料は、好ましくは、それぞれ、同一条件下で２．５％未満の黒背景にわたって測定される、６５０、６５０および４５０ｎｍにおいて拡散反射率を呈する。（黄、マゼンタ、およびシアン顔料の測定のために上記で選定された波長は、これらの顔料による最小限の吸収のスペクトル領域に対応する。）これらの基準を満たす着色顔料は、以降、「非散乱性」または「実質的に非光散乱性」と称される。
【００４５】
以下の表１は、ポリ（イソブチレン）マトリクス中に分散されたこれらの材料のＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ分析に従って、その吸収および散乱係数の比率とともに、本発明の電気泳動媒体において有用な好ましい黄、マゼンタ、シアン、および白顔料（以下により詳細に説明される、Ｙ１、Ｍ１、Ｃ１、およびＷ１）の拡散反射率を示す。
【００４６】
【表１】
2018077513.tif 000003
【００４７】
本発明の電気泳動媒体は、前述の形態のいずれかであってもよい。したがって、電気泳動媒体は、カプセル化されない、カプセル壁によって囲繞される離散カプセル内にカプセル化される、またはポリマー分散もしくはマイクロセル媒体の形態であってもよい。
【００４８】
本発明は、本発明の電気泳動媒体を含むフロントプレーンラミネート、二重剥離シート、反転されたフロントプレーンラミネート、または電気泳動ディスプレイに及ぶ。本発明のディスプレイは、先行技術の電気光学ディスプレイが使用されてきた任意の用途に使用されてもよい。したがって、例えば、本発明のディスプレイは、電子書籍リーダ、携帯用コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートカード、サイン、腕時計、棚ラベル、およびフラッシュドライブに使用されてもよい。
本明細書は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
流体と、上記流体中に分散された第１の粒子、第２の粒子、第３の粒子および第４の粒子（１−４）とを備える、電気泳動媒体であって、
（ａ）上記複数の第１の粒子（１）および上記複数の第２の粒子（２）は、反対極性の電荷を帯び、上記第１の粒子（１）は、光散乱性粒子であって、上記第２の粒子（２）は、減法混色の原色のうちの１つを有し、
（ｂ）上記複数の第３の粒子（３）および上記複数の第４の粒子（４）は、反対極性の電荷を帯び、上記第３の粒子（３）および第４の粒子（４）はそれぞれ、相互および上記第２の粒子（２）と異なる減法混色の原色を有し、
上記第３の粒子（３）および上記第４の粒子（４）のタイプによって形成される凝集体を分離するために要求される電場は、任意の他の２つのタイプの粒子から形成される凝集体を分離するために要求されるものを上回る、
ことを特徴とする、媒体。
（項目２）
上記第１の粒子（１）および第２の粒子（２）によって形成される凝集体を分離するために要求される電場は、上記第３の粒子（３）および上記第４の粒子（４）、上記第１の粒子（１）および第４の粒子（４）、または上記第２の粒子（２）および第３の粒子（３）によって形成される凝集体を分離するために要求されるもの未満である、項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目３）
上記第２の粒子（２）、第３の粒子（３）および第４の粒子（４）のうちの少なくとも２つは、非光散乱性である、項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目４）
上記第１の粒子（１）は、白であって、上記第２の粒子、第３の粒子、および第４の粒子（２、３、４）は、非光散乱性である、項目３に記載の電気泳動媒体。
（項目５）
上記第１の粒子（１）および第３の粒子（３）は、負に帯電され、上記第２の粒子（２）および第４の粒子（４）は、正に帯電される、項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目６）
上記第１の粒子、第２の粒子、第３の粒子、および第４の粒子（１−４）は、それぞれ、白、シアン、黄、およびマゼンタの色であって、上記白および黄粒子は、負に帯電され、上記マゼンタおよびシアン粒子は、正に帯電される、項目５に記載の電気泳動媒体。
（項目７）
上記第１の粒子および第２の粒子（１、２）は、上記粒子中のポリマーの体積分率が少なくとも約２５％であるように、ポリマーコーティングを担持する一方、上記第３の粒子および第４の粒子（３、４）は、ポリマーシェルを全く有していないか、または上記粒子中のポリマーの体積分率が約１５％を超えないように、ポリマーシェルを有するかのいずれかである、項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目８）
（ａ）上記第１の粒子（１）および第４の粒子（４）はそれぞれ、ポリマーコーティングを有し、上記ポリマーコーティングは、少なくとも約６０重量％のアクリレートまたはメタクリル酸エステルモノマーを備え、上記エステル基は、少なくとも約６個の炭素原子を含む炭化水素鎖を備え、
（ｂ）上記第２の粒子（２）は、ポリマーコーティングを有し、上記ポリマーコーティングは、少なくとも約６０重量％のポリジメチルシロキサン含有モノマーを備える、
項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目９）
上記流体は、液体である、項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目１０）
上記液体は、約５未満の誘電定数を有する、非極性液体である、項目９に記載の電気泳動媒体。
（項目１１）
上記流体は、その中に、約２０，０００を上回る数平均分子量を有し、本質的に、上記粒子上で非吸収性である、ポリマーを溶解または分散させる、項目１に記載の電気泳動媒体。
（項目１２）
上記黄、マゼンタ、およびシアン顔料は、それぞれ、上記顔料が、上記顔料および屈折率１．５５未満の液体を備える、厚さ１μｍの層内に１５体積％で略等方的に分布されるとき、２．５％未満の黒背景にわたって測定される、６５０、５５０および４５０ｎｍにおいて拡散反射率を呈する、項目４に記載の電気泳動媒体。
（項目１３）
項目１に記載の電気泳動媒体を備える、フロントプレーンラミネート、両面剥離シート、反転フロントプレーンラミネート、または電気泳動ディスプレイ。
（項目１４）
項目１３に記載の電気泳動ディスプレイを備える、電子書籍リーダ、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートカード、標識、腕時計、棚ラベル、またはフラッシュドライブ。
（項目１５）
流体と、上記流体中に分散された第１の粒子、第２の粒子、第３の粒子および第４の粒子（１−４）とを備える、電気泳動媒体であって、
（ａ）上記複数の第１の粒子（１）および上記複数の第４の粒子（４）は、反対極性の電荷を帯び、それぞれ、ポリマーコーティングを有し、上記ポリマーコーティングは、少なくとも約６０重量％のアクリレートまたはメタクリル酸エステルモノマーを備え、上記エステル基は、少なくとも約６個の炭素原子を含む炭化水素鎖を備え、上記第１の粒子（１）および第４の粒子（４）のうちの一方は、光散乱性粒子であって、上記第１の粒子（１）および第４の粒子（４）の他方は、上記減法混色の原色のうちの１つを有する、実質的に非光散乱性粒子であって、
（ｂ）上記複数の第２の粒子（２）は、上記第４の粒子と同一極性の電荷を帯び、ポリマーコーティングを有し、上記ポリマーコーティングは、少なくとも約６０重量％のポリジメチルシロキサン含有モノマーを備え、上記第２の粒子（２）は、上記第１の粒子（１）および第４の粒子（４）のうちの上記実質的に非光散乱性のものと異なる減法混色の原色を有し、
（ｄ）上記複数の第３の粒子（３）は、上記第１の粒子と同一極性の電荷を帯び、実質的に非光散乱性であって、上記第１の粒子（１）および第４の粒子（４）の粒子のうちの上記実質的に非光散乱性のものと異なり、かつ上記第２の粒子（２）のものと異なる減法混色の原色を有する、
ことを特徴とする、媒体。
（項目１６）
項目１３に記載の電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、上記ディスプレイは、第１の電極と第２の電極との間に配置される電気泳動媒体の層を備え、上記第１の電極は、上記ディスプレイの画面を形成し、上記方法は、上記ディスプレイが、それぞれ、上記第１の電極と第２の電極との間に、電圧差＋ＶＨ、＋ＶＬ、０、−ＶＬ、および−ＶＨを印加可能な電圧制御手段を有することを特徴とし、
＋ＶＨ＞＋ＶＬ＞０＞−ＶＬ＞−ＶＨであって、
上記方法は、いずれかの順序において、
（ａ）上記電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第１のパルスであって上記第４の粒子を上記第１の電極に向かって駆動する極性である一連の第１のパルスを印加することによって、上記画面に、交互に、上記第４の粒子の色と、上記第４の粒子および第２の粒子の混合物の色とを表示するステップであって、上記一連の第１のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬである第２のパルスあって上記第１のパルスと反対極性であるがより長い持続時間である第２のパルスと交互する、ステップと、
（ｂ）上記電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第３のパルスであって上記第３の粒子を上記第１の電極に向かって駆動する極性である一連の第３のパルスを印加することによって、上記画面に、交互に、上記第３の粒子の色と、上記第３の粒子および第２の粒子の混合物の色とを表示するステップであって、上記一連の第３のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬである第４のパルスあって上記第３のパルスと反対極性であるがより長い持続時間である第４のパルスと交互する、ステップと、
を含む、方法。
（項目１７）
（ｃ）上記電極間に、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第５のパルスであって上記第１の粒子を上記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第５のパルスを印加することによって、上記画面に、実質的に黒を表示するステップであって、上記一連の第５のパルスは、上記電極間において実質的にゼロ電圧差の周期と交互する、ステップと、
（ｄ）上記電極間に、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第６のパルスであって上記第１の粒子を上記第１の電極に向かって駆動する極性である一連の第６のパルスを印加することによって、上記画面に、上記第１の粒子の色を表示するステップであって、上記一連の第６のパルスは、上記電極間において実質的にゼロ電圧差の周期と交互する、ステップと、
をさらに含む、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
（ｅ）上記電極間に、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである一連の第７のパルスであって上記第２の粒子を上記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第７のパルスを印加することによって、上記画面に、交互に、上記第２の粒子の色または上記第３の粒子および第４の粒子の混合物の色を表示するステップであって、上記一連の第７のパルスは、＋ＶＬまたは−ＶＬのいずれかである第８のパルスであって上記第７のパルスと反対極性であるがより長い第８のパルスと交互する、ステップと、
をさらに含む、項目１６または１７に記載の方法。
（項目１９）
上記電気泳動媒体は、項目６に記載のものである、項目１６に記載の方法。
（項目２０）
項目１３に記載の電気泳動ディスプレイを駆動する方法であって、上記ディスプレイは、第１の電極と第２の電極との間に配置される電気泳動媒体の層を備え、上記第１の電極は、上記ディスプレイの画面を形成し、上記方法は、上記ディスプレイが、それぞれ、上記第１の電極と第２の電極との間に、電圧差＋ＶＨ、０、および−ＶＨを印加可能な電圧制御手段を有することを特徴とし、
＋ＶＨ＞０＞−ＶＨであって、
上記方法は、いずれかの順序において、
（ａ）上記電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第３のパルスであって上記第４の粒子を上記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第３のパルスを印加することによって、上記画面に、交互に、上記第４の粒子の色と、上記第４の粒子および第２の粒子の混合物の色とを表示するステップであって、上記一連の第１のパルスは、＋ＶＨまたは−ＶＨである第２のパルスであって上記第１のパルスと反対極性であるがより長い持続時間である第２のパルスと交互する、ステップと、
（ｂ）上記電極間に、＋ＶＨまたは−ＶＨのいずれかである一連の第3のパルスであって上記第３の粒子を上記第２の電極に向かって駆動する極性である一連の第３のパルスを印加することによって、上記画面に、交互に、上記第３の粒子の色と、上記第３の粒子および第２の粒子の混合物の色とを表示するステップであって、上記一連の第３のパルスは、＋ＶＨまたは−ＶＨである第４のパルスであって上記第３のパルスと反対極性であるがより長い持続時間である第４のパルスと交互する、ステップと、
を含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
図面の簡単な説明
【図１】添付の図面の図１は、黒、白、減法混色の三原色、および加法混色の三原色を表示するときの本発明の電気泳動媒体中の種々の粒子の位置を示す、概略的な断面図である。
【図２】図２は、概略形態において、本発明において使用される４つのタイプの顔料粒子を示す。
【図３】図３は、概略形態において、本発明の対の粒子間の相互作用の相対的強度を示す。
【図４】図４は、概略形態において、可変強度および持続時間の電場を受けるときの本発明の粒子の挙動を示す。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは、図１に示される電気泳動媒体を、それぞれ、その黒および白状態に駆動するために使用される波形を示す。
【図６Ａ】図６Ａおよび６Ｂは、図１に示される電気泳動媒体を、そのマゼンタおよび青状態に駆動するために使用される波形を示す。
【図６Ｂ】図６Ａおよび６Ｂは、図１に示される電気泳動媒体を、そのマゼンタおよび青状態に駆動するために使用される波形を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃおよび６Ｄは、図１に示される電気泳動媒体を、その黄および緑状態に駆動するために使用される波形を示す。
【図６Ｄ】図６Ｃおよび６Ｄは、図１に示される電気泳動媒体を、その黄および緑状態に駆動するために使用される波形を示す。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは、図１に示される電気泳動媒体を、それぞれ、その赤およびシアン状態に駆動するために使用される波形を示す。
【図８】図８−９は、図１に示される電気泳動媒体を全てのその色状態に駆動するために、図５Ａ−５Ｂ、６Ａ−６Ｄ、および７Ａ−７Ｂに示されるものの代わりに使用され得る、波形を図示する。
【図９】図８−９は、図１に示される電気泳動媒体を全てのその色状態に駆動するために、図５Ａ−５Ｂ、６Ａ−６Ｄ、および７Ａ−７Ｂに示されるものの代わりに使用され得る、波形を図示する。
【図１０】図１０は、本発明のある粒子上への電荷制御剤の吸着を図示する、グラフである。
【図１１】図１１は、電場を受けるときの本発明の粒子の運動を視認するために、以下の実施例９において使用される装置を通した概略断面図である。
【図１２】図１２および１３は、電場を受けるときの、それぞれ、本発明のマゼンタと黄粒子および本発明のシアンと黄粒子の混合物の運動の画像である。
【図１３】図１２および１３は、電場を受けるときの、それぞれ、本発明のマゼンタと黄粒子および本発明のシアンと黄粒子の混合物の運動の画像である。
【図１４】図１４（ａ）は、シアンおよび白顔料を含有する調合物中に浸漬され、３０秒間５００ＶでＤＣバイアスされた後の、ＩＴＯコーティングガラススライドの写真である。図１４（ｂ）は、マゼンタおよび白顔料を含有する調合物中に浸漬され、３０秒間５００ＶでＤＣバイアスされた後の、ＩＴＯコーティングガラススライドの写真である。図１４（ｃ）は、マゼンタおよび黄顔料を含有する調合物中に浸漬され、３０秒間５００ＶでＤＣバイアスされた後の、ＩＴＯコーティングガラススライドの写真である。
【図１５】図１５−１８は、本発明の電気泳動媒体およびある粒子を欠いた類似媒体が切り替えられるときの、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍにおいて測定された光学密度を示す、グラフである。
【図１６】図１５−１８は、本発明の電気泳動媒体およびある粒子を欠いた類似媒体が切り替えられるときの、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍにおいて測定された光学密度を示す、グラフである。
【図１７】図１５−１８は、本発明の電気泳動媒体およびある粒子を欠いた類似媒体が切り替えられるときの、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍにおいて測定された光学密度を示す、グラフである。
【図１８】図１５−１８は、本発明の電気泳動媒体およびある粒子を欠いた類似媒体が切り替えられるときの、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍにおいて測定された光学密度を示す、グラフである。
【図１９】図１９−２１は、以下の実施例１４に説明される実験において測定されるゼータ電位の関数として、全８つの「原色」のＳＮＡＰ標準からの平均距離を示す、グラフである。
【図２０】図１９−２１は、以下の実施例１４に説明される実験において測定されるゼータ電位の関数として、全８つの「原色」のＳＮＡＰ標準からの平均距離を示す、グラフである。
【図２１】図１９−２１は、以下の実施例１４に説明される実験において測定されるゼータ電位の関数として、全８つの「原色」のＳＮＡＰ標準からの平均距離を示す、グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
発明を実施するための形態
前述のように、本発明は、１つの光散乱性粒子（典型的には、白）と、減法混色の三原色を提供する３つの他の粒子とを備える、電気泳動媒体を提供する。（２０１４年９月１０日に出願された同時係属中の出願第６２／０４８，５９１号および２０１５年６月１日に出願された同時係属中の出願第６２／１６９，２２１号では、前述の第１、第２、第３、および第４の顔料タイプは、以降、それぞれ、第１、第３、第４、および第２の顔料タイプと称されることに留意されたい。）
減法混色の三原色を提供する３つの粒子は、実質的に非光散乱性（「ＳＮＬＳ」）であり得る。ＳＮＬＳ粒子の使用は、色の混合を可能にし、同一数の散乱性粒子を用いて達成され得る、より多くの色結果を提供する。前述の第ＵＳ２０１２／０３２７５０４号は、減法混色の原色を有する粒子を使用するが、非白粒子の独立アドレス指定のための２つの異なる電圧閾値を要求する（すなわち、ディスプレイは、３つの正および３つの負電圧を用いてアドレス指定される）。これらの閾値は、クロストークの回避のために十分に分離されなければならず、本分離は、いくつかの色のために、高アドレス指定電圧の使用を必要とする。加えて、最高閾値を用いた着色粒子のアドレス指定はまた、全ての他の着色粒子も移動させ、これらの他の粒子は、続いて、より低い電圧でその所望の位置に切り替えられなければならない。そのような段階的色アドレス指定スキームは、望ましくない色の閃光および長遷移時間をもたらす。本発明は、そのような段階的波形の使用を要求せず、全色に対するアドレス指定は、以下に説明されるように、２つの正および２つの負電圧のみを用いて達成されることができる（すなわち、５つの異なる電圧、つまり、２つの正、２つの負、およびゼロのみ、ディスプレイ内で要求されるが、以下に説明されるように、ある実施形態では、より多くの異なる電圧を使用して、ディスプレイをアドレス指定することが好ましくあり得る）。
【００５１】
すでに述べたように、付随の図面の図１は、黒、白、減法混色の三原色、および加法混色の三原色を表示するときの本発明の電気泳動媒体中の種々の粒子の位置を示す、概略断面図である。図１では、ディスプレイの画面は、上部にある（図示されるように）、すなわち、ユーザは、ディスプレイを本方向から視認し、光は、本方向から入射すると仮定される。すでに述べたように、好ましい実施形態では、本発明の電気泳動媒体において使用される４つの粒子のうちの１つのみが、光を実質的に散乱させ、図１では、本粒子は、白顔料であると仮定される。基本的に、本光散乱性白粒子は、白粒子の上方の任意の粒子（図１に図示されるように）が視認される、白反射体を形成する。ディスプレイの画面に進入する光は、これらの粒子を通して通過し、白粒子から反射され、これらの粒子を通して逆通過し、ディスプレイから出現する。したがって、白粒子の上方の粒子は、種々の色を吸収し得、ユーザに現れる色は、白粒子の上方の粒子の組み合わせから生じるものである。白粒子の下方（ユーザの視点から背後）に配置される任意の粒子は、白粒子によってマスクされ、表示される色に影響を及ぼさない。第２、第３、および第４の粒子は、実質的に非光散乱性であるため、相互に対するその順序または配列は、重要ではないが、すでに述べられた理由から、白（光散乱性）の粒子に対するその順序または配列は、重要である。
【００５２】
より具体的には、シアン、マゼンタ、および黄粒子が、白粒子の下方にあるとき（図１における状況［Ａ］）、白粒子の上方に粒子が存在せず、ピクセルは、単に、白を表示する。単一粒子が白粒子の上方にあるとき、それぞれ、図１における状況［Ｂ］、［Ｄ］、および［Ｆ］での黄、マゼンタ、およびシアンのように、その単一粒子の色が、表示される。２つの粒子が白粒子の上方にあるとき、表示される色は、これらの２つの粒子のそれらの組み合わせである。すなわち、図１における状況［Ｃ］では、マゼンタおよび黄粒子は、赤色を表示し、状況［Ｅ］では、シアンおよびマゼンタ粒子は、青色を表示し、状況［Ｇ］では、黄およびシアン粒子は、緑色を表示する。最後に、全３つの着色粒子が白粒子の上方にあるとき（図１における状況［Ｈ］）、全入射光は、減法混色の三原色着色粒子によって吸収され、ピクセルは、黒色を表示する。
【００５３】
１つの減法混色の原色は、ディスプレイが２つのタイプの光散乱性粒子を備え、その一方が白であって、他方が着色されるであろうように、光を散乱させる粒子によってレンダリングされ得ることが可能性として考えられる。しかしながら、この場合、白粒子を覆う他の着色粒子に対する光散乱性着色粒子の位置は、重要となるであろう。例えば、黒色をレンダリングする際（全３つの着色粒子が白粒子にわたってあるとき）、散乱性着色粒子は、非散乱性着色粒子にわたって存在することができない（そうでなければ、部分的または完全に、散乱性粒子の背後に隠され、レンダリングされる色は、黒ではない、散乱性着色粒子のものとなるであろう）。
【００５４】
１つを上回るタイプの着色粒子が光を散乱させた場合、黒色をレンダリングすることは、容易ではないであろう。
【００５５】
図１は、色が汚染されない（すなわち、光散乱性白粒子が白粒子の背後にある任意の粒子を完全にマスクする）、理想的状況を示す。実際は、白粒子によるマスクは、不完全であり得、理想的には完全にマスクされるであろう粒子によって、わずかな光の吸収が存在し得る。そのような汚染は、典型的には、レンダリングされている色の明度および彩度の両方を低減させる。本発明の電気泳動媒体では、そのような色汚染は、形成される色が色レンダリングのための産業標準に準拠する点まで最小限にされるはずである。特に、好ましい標準は、ＳＮＡＰ（新聞広告制作のための標準）であって、これは、上記で参照した８つの原色毎に、Ｌ＊、ａ＊、およびｂ＊値を規定するものである。（以降、「原色」は、図１に示されるように、８つの色、すなわち、黒、白、減法混色の三原色、および加法混色の三原色を指すために使用されるであろう。）
図１に示されるように、複数の異なる着色粒子を「層」内に電気泳動的に配列するための方法は、先行技術に説明されている。そのような方法の最も単純なものは、異なる電気泳動移動性を有する「レーシング」顔料を伴う。例えば、米国特許第８，０４０，５９４号を参照されたい。そのようなレースは、帯電顔料自体の運動が、電気泳動流体内で局所的に被られる電場を変化させるために、最初に理解され得るよりも複雑である。例えば、正に帯電された粒子がカソードに向かって移動し、負に帯電された粒子がアノードに向かって移動するにつれて、その電荷は、２つの電極間の中間の帯電粒子によって被られる電場を遮る。顔料レーシングは、本発明の電気泳動内に伴われるが、図１に図示される粒子の配列の要因である唯一の現象ではないと考えられる。
【００５６】
複数の粒子の運動を制御するために採用され得る、第２の現象は、異なる顔料タイプ間の異種凝集である。例えば、前述の第ＵＳ２０１４／００９２４６５号を参照されたい。そのような凝集は、電荷媒介され得る（クーロン力）、または、例えば、水素結合もしくはファンデルワールス相互作用の結果として生じ得る。相互作用の強度は、顔料粒子の表面処理の選択肢によって影響され得る。例えば、クーロン相互作用は、反対に帯電された粒子の接近の最接近距離が立体障壁（典型的には、ポリマーグラフト化される、または一方もしくは両方の粒子の表面に吸着される）によって最大限にされるときに弱化され得る。本発明では、前述のように、そのようなポリマー障壁は、第１および第２のタイプの粒子上で使用され、第３および第４のタイプの粒子上では使用されてもよい、または使用されなくてもよい。
【００５７】
複数の粒子の運動を制御するために利用され得る、第３の現象は、前述の出願第１４／２７７，１０７号に詳細に説明されるように、電圧または電流依存移動性である。
【００５８】
図２は、本発明の好ましい実施形態において使用される４つの顔料タイプ（１−４）の概略断面表現を示す。コア顔料に吸着されるポリマーシェルは、暗く陰影されて示される一方、コア顔料自体は、陰影されずに示される。様々な形態が、コア顔料のために使用されてもよく、当技術分野において周知であるように、より小さい粒子の球状、針状、または別様に異方性の凝集体（すなわち、「ブドウの房」）、結合剤中に分散された小顔料粒子または染料を備える複合粒子等が挙げられる。ポリマーシェルは、当技術分野において周知であるように、グラフト化プロセスもしくは化学吸着によって行われる共有結合ポリマーであってもよい、または粒子表面上に物理吸着されてもよい。例えば、ポリマーは、不溶性および可溶性区画を備える、ブロックコポリマーであってもよい。ポリマーシェルをコア顔料に添着するためのいくつかの方法は、以下の実施例に説明される。
【００５９】
本発明の一実施形態における第１および第２の粒子タイプは、好ましくは、第３および第４の粒子タイプより多くの実質的ポリマーシェルを有する。光散乱白粒子は、第１または第２のタイプである（負または正のいずれかに帯電される）。以下の議論では、白粒子が負電荷を帯びる（すなわち、タイプ１）と仮定されるが、説明される一般原理が白粒子が正に帯電される一式の粒子にも適用されるであろうことは、当業者に明白となるであろう。
【００６０】
本発明では、電荷制御剤を含有する懸濁溶媒中のタイプ３および４の粒子の混合物から形成される凝集体を分離するために要求される電場は、２つのタイプの粒子の任意の他の組み合わせから形成される凝集体を分離するために要求されるものを上回る。第１のタイプの粒子と第２のタイプの粒子との間に形成される凝集体を分離するために要求される電場は、一方、第１の粒子と第４の粒子または第２の粒子と第３の粒子との間に形成される凝集体を分離するために要求されるもの未満である（当然ながら、第３および第４の粒子を分離するために要求されるもの未満である）。
【００６１】
図２では、粒子を備えるコア顔料は、略同一サイズを有するように示され、各粒子のゼータ電位は、図示されないが、略同一であると仮定される。変動するのは、各コア顔料を囲繞するポリマーシェルの厚さである。図２に示されるように、本ポリマーシェルは、タイプ１および２の粒子に対して、タイプ３および４の粒子より厚く、これは、実際、本発明のある実施形態のために好ましい状況である。
【００６２】
ポリマーシェルの厚さが、反対に帯電された粒子の凝集体を分離するために要求される電場にどのように影響を及ぼすかを理解するために、粒子対間の力の平衡を検討することが有用であり得る。実際は、凝集体は、多数の粒子から成り得、状況は、単純対相互作用の場合よりかなり複雑であろう。それでもなお、粒子対分析は、本発明の理解のために、ある程度の指針を提供する。
【００６３】
電場内の対の粒子の一方に作用する力は、以下によって求められる。
【００６４】
【化１】
2018077513.tif 000004
【００６５】
式中、ＦＡｐｐは、印加される電場によって粒子上に付与される力であって、ＦＣは、反対電荷の第２の粒子によって粒子上に付与されるクーロン力であって、ＦＶＷは、第２の粒子によって１つの粒子に付与される引力ファンデルワールス力であって、ＦＤは、懸濁溶媒の中への安定化ポリマーの含有（随意）の結果として、粒子対上への枯渇凝集によって付与される引力である。
【００６６】
印加される電場によって粒子上に付与される力ＦＡｐｐは、以下によって求められる。
【００６７】
【化２】
2018077513.tif 000005
【００６８】
式中、ｑは、方程式（２）に示されるようなゼータ電位（ζ）に関連する、（大体ヒュッケル限界にある）粒子の電荷であって、ａは、コア顔料半径であって、ｓは、溶媒膨張ポリマーシェルの厚さであって、他の記号は、当技術分野において公知のその従来の意味を有する。
【００６９】
クーロン相互作用の結果として１つの粒子に別の粒子によって付与される力の大きさは、粒子１および２に関して、以下によって概算的に求められる。
【００７０】
【化３】
2018077513.tif 000006
【００７１】
各粒子に印加されるＦＡｐｐ力は、粒子を分離するように作用する一方、他の３つの力は、粒子間の引力であることに留意されたい。１つの粒子に作用するＦＡｐｐ力が、他に作用するものより高い場合（１つの粒子上の電荷が、他のもの上のものより高いため）ニュートンの第三法則に従って、対を分離するために作用する力は、２つのＦＡｐｐ力の弱い方によって求められる。
【００７２】
（２）および（３）から、引力クーロン項と分離クーロン項との間の差異の大きさが以下によって求められることが分かる。
【００７３】
【化４】
2018077513.tif 000007
【００７４】
粒子が、等半径およびゼータ電位である場合、（ａ＋ｓ）をより小さくする、またはζをより大きくすることは、粒子を分離することをより困難にさせるであろう。したがって、本発明の一実施形態では、タイプ１および２の粒子は、大きく、比較的に低ゼータ電位を有する一方、粒子３および４は、小さく、比較的に大ゼータ電位を有することが好ましい。
【００７５】
しかしながら、粒子間のファンデルワールス力はまた、ポリマーシェルの厚さが増加する場合、実質的に変化し得る。粒子上のポリマーシェルは、溶媒によって膨張され、ファンデルワールス力を通して相互作用するコア顔料の表面をさらに引き離す。それらの間の距離（ｓ１＋ｓ２）よりはるかに大きい半径（ａ１、ａ２）を伴う球状コア顔料に関しては、以下となる。
【００７６】
【化５】
2018077513.tif 000008
【００７７】
式中、Ａは、ハーマーカー定数である。コア顔料間の距離が増加するにつれて、式は、より複雑になるが、効果は、同一のままである。すなわち、ｓ１またはｓ２の増加は、粒子間の引力ファンデルワールス相互作用の低減に有意な影響を及ぼす。
【００７８】
本背景を用いて、図２に図示される粒子タイプの背後にある理論的解釈を理解することが可能となる。タイプ１および２の粒子は、溶媒によって膨張され、コア顔料をさらに引き離し、より小さいポリマーシェルを有する、または全く有さない、タイプ３および４の粒子に対して可能性として考えられるものを上回る、それらの間のファンデルワールス相互作用を低減させる、実質的ポリマーシェルを有する。粒子が略同一サイズおよび大きさのゼータ電位を有する場合でも、本発明によると、対の凝集体間の相互作用の強度を前述の要件に従うように配列することが可能となるであろう。
【００７９】
以下の表２は、本発明において使用される粒子の種々の特性を示す。これらの粒子の調製のための方法は、以下の実施例に説明される。白粒子Ｗ１およびＷ２は、図２では、タイプ１の粒子である。シアン粒子Ｃ１は、タイプ２であって、黄粒子Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＹ４は、タイプ３であって、マゼンタ粒子Ｍ１は、タイプ４である。マゼンタ粒子Ｍ２は、タイプ２である。
【００８０】
【表２】
2018077513.tif 000009
【００８１】
粒子のゼータ電位の大きさは、相互に類似することが分かる（少なくとも約３倍以内）。すなわち、全て、約２５〜７０ｍＶ（絶対値）の範囲内にある。引用される粒子直径は、ポリマーシェル（存在する場合）が溶媒によって膨張された溶液中で測定される。粒子サイズは、典型的には、約１５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
【００８２】
ポリマーシェルの範囲は、便宜上、粒子の乾燥サンプルの温度が上昇され、熱分解に起因する質量損失が温度の関数として測定される技法である、熱重量分析（ＴＧＡ）によって査定される。ポリマーコーティングは損失されるが、コア顔料は残留するという状態が、見出され得る（これらの状態は、使用される精密なコア顔料粒子に依存する）。ＴＧＡを使用して、ポリマーである粒子の質量の割合が、測定されることができ、これは、コア顔料およびそれらに付着されるポリマーの既知の密度を使用して、体積分率に変換されることができる。
【００８３】
表２から分かるように、タイプ１および２（Ｗ１、Ｗ２、Ｍ２、Ｃ１）の粒子は、少なくとも２５ｎｍの典型的粒子サイズに関して、乾燥ポリマーシェル厚さに対応する、少なくとも約２５％のポリマーの体積分率を有する。懸濁溶媒中、ポリマーシェルは、溶媒を占有するにつれて、これよりさらに延在するであろう。
【００８４】
タイプ３および４（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｍ１）の粒子は、ポリマーシェルを全く有さないか、または０〜１０ｎｍの典型的粒子サイズに関して、乾燥ポリマーシェル厚さに対応する、少なくとも約１５％のポリマーの体積分率を有する、ポリマーシェルを有するかのいずれである。
【００８５】
本分析では、ポリマーシェルは、コア顔料の表面全体を均一にカプセル化すると仮定される。しかしながら、これは、決して保証されるものではない。（例えば、前述の米国特許第６，８２２，７８２号、図６および第１６−１７欄における関連説明参照。）ポリマーの付着の方法は、結晶性コア顔料の別の面より片面に有利に働き得、ポリマー被覆を伴うコア顔料の部分的面積および全くまたは非常にわずかにしか伴わない他の面積が存在し得る。また、特に、グラフト化技法がポリマーを顔料表面に付着するために使用されるとき、ポリマーの成長は、まばらとなり、グラフト化ポリマーの質量が大きい場合でも、コア顔料の大面積が被覆されずに残り得る。
【００８６】
ポリマーの被覆を査定するために使用され得る方法の１つは、顔料表面上の比較的に極性の分子の吸着等温線を測定することである。本判定を実施するための方法は、以下の実施例に説明される。本判定において使用するための便宜的極性分子は、極性頭基および非極性尾基を備える両親媒性分子である、電荷制御剤（ＣＣＡ）である。そのような分子は、本発明において使用される懸濁溶媒等の非極性溶媒中に逆ミセルを形成することが知られている。顔料粒子の存在下、極性頭基は、非極性ポリマー鎖によって保護されない表面（典型的には、極性である）上に吸着することが知られている。顔料表面上へのＣＣＡの吸着度は、したがって、非極性ポリマーによって被覆されていない、したがって、アクセス不能である、顔料表面の面積の測定となる。
【００８７】
表２の最後の欄は、粒子の単位面積あたりの典型的ＣＣＡ（ソルスパース１９０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから利用可能）の吸着率を示す。タイプ１および２の粒子上への本物質の吸着度は、０．４〜０．７ｍｇ／ｍ２の範囲内である一方、タイプ３および４の粒子に関しては、１．７〜４．６ｍｇ／ｍ２の範囲内である。好ましい範囲は、タイプ１および２の粒子に関しては、０〜１ｍｇ／ｍ２であって、タイプ３および４の粒子に関しては、＞１．５ｍｇ／ｍ２である。
【００８８】
図３は、概略形態において、本発明の粒子タイプの対の凝集体を分離するために要求される電場の強度を示す。タイプ３および４の粒子間の相互作用は、タイプ２および３の粒子間のものより強い。タイプ２および３の粒子間の相互作用は、タイプ１および４の粒子間のものと略等しく、タイプ１および２の粒子間のものより強い。電荷の同一符号の対の粒子間の全相互作用は、タイプ１および２の粒子間の相互作用と同程度またはそれより弱い。
【００８９】
図４は、これらの相互作用が、概して、図１を参照して論じられたように、全原色（減法、加法、黒、および白）を作製するためにどのように利用され得るかを示す。
【００９０】
低電場（図４（Ａ））を用いてアドレス指定されると、粒子３および４は、凝集され、分離されない。粒子１および２は、場内を自由に移動する。粒子１が白粒子である場合、左から視認すると見える色は、白であって、右から視認すると見える色は、黒である。場の極性の反転は、黒状態と白状態を切り替える。しかしながら、黒状態と白状態との間の過渡色が、着色される。粒子３および４の凝集体は、粒子１および２と比較して場内で非常にゆっくり移動するであろう。粒子２は粒子１を越えて移動する（左に）一方、粒子３および４の凝集体は、認め得るほどに移動しない状態が、見出され得る。この場合、粒子２は、左から視認すると見られるであろう一方、粒子３および４の凝集体は、右から視認すると見られるであろう。以下の実施例に示されるように、本発明のある実施形態では、粒子３および４の凝集体は、弱く正に帯電され、したがって、そのような遷移の開始時、粒子２の近傍に位置付けられる。
【００９１】
高電場（図４（Ｂ））を用いてアドレス指定されると、粒子３および４は、分離される。粒子１および３（それぞれ、負電荷を有する）のいずれが、左から視認されると可視となるかは、波形（以下参照）に依存するであろう。図示されるように、粒子３は、左から可視であって、粒子２および４の組み合わせは、右から可視である。
【００９２】
図４（Ｂ）に示される状態から開始すると、反対極性の低電圧は、正に帯電される粒子を左に、負に帯電される粒子を右に移動させるであろう。しかしながら、正に帯電される粒子４は、負に帯電される粒子１に遭遇し、負に帯電される粒子３は、正に帯電される粒子２に遭遇するであろう。結果として、粒子２および３の組み合わせが、左から視認すると見え、粒子４は、右から視認すると見えるであろう。
【００９３】
前述のように、好ましくは、粒子１は、白であって、粒子２は、シアンであって、粒子３は、黄であって、粒子４は、マゼンタである。
【００９４】
白粒子において使用されるコア顔料は、典型的には、電気泳動ディスプレイの当技術分野において周知であるような高屈折率の金属酸化物である。白顔料の実施例は、以下の実施例に説明される。
【００９５】
前述のように、タイプ２−４の粒子を作製するために使用されるコア顔料は、減法混色の三原色：シアン、マゼンタ、および黄を提供する。
【００９６】
好適な黄コア顔料は、Ｃ．Ｉ．黄顔料１、３、１２、１３、１４、１６、１７、７３、７４、８１、８３、９７、１１１、１２０、１２６、１３７、１３９、１５０、１５１、１５５、１７４、１７５、１７６、１８０、１８１、１９１、１９４、２１３、および２１４を含む。好ましい黄コア顔料は、Ｃ．Ｉ．黄顔料１３９、１５５および１８０を含む。
【００９７】
好適なマゼンタコア顔料は、Ｃ．Ｉ．赤顔料１２、１４、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４６、１４７、１７６、１８４、１８５、２０９、２５７、および２６２、ならびにＣ．Ｉ．紫顔料１９および３２を含む。好ましいマゼンタコア顔料の１つは、Ｃ．Ｉ．赤顔料１２２である。
【００９８】
好適なシアンコア顔料は、Ｃ．Ｉ．青顔料１５：１、１５：２、１５：３、１５：４および７９、およびＣ．Ｉ．青溶媒７０を含む。
【００９９】
ディスプレイデバイスは、先行技術において公知のいくつかの方法において、本発明の電気泳動流体を使用して構築されてもよい。電気泳動流体は、マイクロカプセル内にカプセル化される、またはマイクロセル構造の中に組み込まれ、その後、ポリマー層で密閉されてもよい。マイクロカプセルまたはマイクロセル層は、導電性材料の透明コーティングを支承するプラスチック基板またはフィルム上にコーティングまたはエンボス加工されてもよい。本アセンブリは、導電性接着剤を使用して、ピクセル電極を支承するバックプレーンにラミネートされてもよい。
【０１００】
図１に示される粒子配列のそれぞれを達成するために使用される波形の第１の実施形態が、ここで、図５−７を参照して説明される。以降、本駆動方法は、本発明の「第１の駆動スキーム」と称される。本議論では、第１の粒子は、白であって、負に帯電され、第２の粒子は、シアンであって、正に帯電され、第３の粒子は、黄であって、負に帯電され、第４の粒子は、マゼンタであって、正に帯電されると仮定される。当業者は、第１および第２の粒子の一方が白であるように提供され得るため、粒子色のこれらの割当が変更される場合、色遷移がどのように変化するであろうかを理解するであろう。同様に、全粒子上の電荷の極性は、反転されることができ、電気泳動媒体は、媒体を駆動するために使用される波形の極性（次の段落参照）も同様に反転されることを前提として、依然として、同一様式で機能するであろう。
【０１０１】
以下の議論では、本発明のディスプレイのバックプレーンのピクセル電極に印加される波形（電圧対時間曲線）について説明およびプロットされるが、フロント電極は、接地される（すなわち、ゼロ電位）と仮定される。電気泳動媒体によって被られる電場は、当然ながら、バックプレーンとフロント電極との間の電位の差異とそれらを分離する距離とによって判定される。ディスプレイは、典型的には、そのフロント電極を通して視認され、したがって、ピクセルによって表示される色を制御するのは、フロント電極に隣接する粒子であって、バックプレーンに対するフロント電極の電位が検討される場合、時として、伴われる光学遷移を理解するのがより容易である。これは、単に、以下に論じられる波形を反転することによって行われることができる。
【０１０２】
これらの波形は、ディスプレイの各ピクセルが、図５−７では、３０Ｖ、１５Ｖ、０、−１５Ｖ、および−３０Ｖとして図示される、＋Ｖｈｉｇｈ、＋Ｖｌｏｗ、０、−Ｖｌｏｗ、および−Ｖｈｉｇｈとして指定される、５つの異なるアドレス指定電圧において駆動され得ることを要求する。実際は、より多数のアドレス指定電圧を使用することが好ましくあり得る。３つのみの電圧が利用可能である場合（すなわち、＋Ｖｈｉｇｈ、０、および−Ｖｈｉｇｈ）、電圧Ｖｈｉｇｈであるが、１／ｎのデューティサイクルを伴うパルスを用いてアドレス指定することによって、より低い電圧におけるアドレス指定と同一結果を達成することが可能であり得る（例えば、Ｖｈｉｇｈ／ｎであって、ｎは、正の整数＞１である）。
【０１０３】
本発明において使用される波形は、３つの相、すなわち、以下に説明されるように、ピクセルに印加される前の波形に起因するＤＣ不平衡が補正される、または後続色レンダリング遷移において被られるＤＣ不平衡が補正される（当技術分野において公知のように）、ＤＣ平衡化相と、ピクセルが、ピクセルの前の光学状態にかかわらず、少なくとも略同一である開始構成に戻される、「リセット」相と、「色レンダリング」相とを備えてもよい。ＤＣ平衡化およびリセット相は、随意であって、特定の用途の需要に応じて、省略されてもよい。「リセット」相は、採用される場合、ディスプレイを後続色が再現可能に得られ得る状態に戻すことを前提として、以下に説明される、マゼンタ色レンダリング波形と同一であってもよい、または最大可能正および負電圧を連続して駆動することを伴ってもよい、またはある他のパルスパターンであってもよい。
【０１０４】
図５Ａおよび５Ｂは、理想形態における、本発明のディスプレイにおいて黒および白状態を生成するために使用される波形の典型的色レンダリング相を示す。図５Ａおよび５Ｂにおけるグラフは、ディスプレイのバックプレーン（ピクセル）電極に印加される電圧を示す一方、トッププレーン上の透明共通電極は、接地される。ｘ−軸は、任意単位で測定される時間を表す一方、ｙ−軸は、ボルト単位の印加される電圧である。ディスプレイを黒（図５Ａ）または白（図５Ｂ）状態に駆動することは、前述のように、Ｖｌｏｗに対応する場（または電流）において、マゼンタおよび黄顔料がともに凝集されるため、それぞれ、好ましくは、電圧Ｖｌｏｗにおける正または負インパルスのシーケンスによってもたらされる。したがって、白およびシアン顔料は、移動する一方、マゼンタおよび黄顔料は、定常のままであって（またははるかにより低い速度で移動する）、ディスプレイは、白状態とシアン、マゼンタ、および黄顔料による吸収に対応する状態（多くの場合、当技術分野では、「複合黒」と称される）との間で切り替える。黒および白を駆動するためのパルスの長さは、約１０〜１０００ミリ秒に変動し得、パルスは、１０〜１０００ミリ秒の範囲内の長さのリセット（ゼロ印加ボルト時）によって分離される。図５は、黒および白を生成するために、それぞれ、正および負電圧のパルスを示し、これらのパルスゼロ電圧が供給される、「リセット」によって分離されるが、時として、これらの「リセット」周期は、駆動パルスと反対極性であるが、より低いインパルスを有する（すなわち、より短い持続時間、または主要駆動パルスより低い印加される電圧、または両方を有する）パルスを備えることが好ましい。
【０１０５】
図６Ａ−６Ｄは、マゼンタおよび青（図６Ａおよび６Ｂ）および黄および緑（図６Ｃおよび６Ｄ）色を生成するために使用される波形の典型的色レンダリング相を示す。図６Ａでは、波形は、正インパルスと負インパルスとの間で発振するが、正インパルス（ｔｐ）の長さは、負インパルス（ｔｎ）のものより短い一方、正インパルス（Ｖｐ）において印加される電圧は、負インパルス（Ｖｎ）のものを上回る。以下であるとき、
Ｖｐｔｐ＝Ｖｎｔｎ
全体としての波形は、「ＤＣ平衡化」される。正および負インパルスの１サイクルの周期は、約３０〜１０００ミリ秒の範囲であり得る。
【０１０６】
正インパルスの終了時、ディスプレイは、青状態にある一方、負インパルスの終了時、ディスプレイは、マゼンタ状態にある。これは、シアン顔料の運動に対応する光学密度の変化が、マゼンタまたは黄顔料の運動に対応する変化より大きい（白顔料に対して）ということと一貫する。上記に提示される仮説に従って、これは、マゼンタ顔料と白顔料との間の相互作用がシアン顔料と白顔料との間のものより強い場合、予期されるであろう。黄および白顔料（両方とも負に帯電される）の相対的移動性は、シアンおよび白顔料（反対に帯電される）の相対的移動性よりはるかに低い。したがって、マゼンタまたは青を生成するための好ましい波形では、Ｖｐｔｐ後、Ｖｎｔｎが続く、少なくとも１つのサイクルを備える、インパルスのシーケンスが、好ましく、Ｖｐ＞Ｖｎおよびｔｐ＜ｔｎである。青色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｐで終了する一方、マゼンタ色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｎで終了する。
【０１０７】
図６Ｂは、３つのみの電圧レベルを使用する、マゼンタおよび青状態の生成のための代替波形を示す。本代替波形では、Ｖｐｔｐ後、Ｖｎｔｎが続く、少なくとも１つのサイクルが、好ましく、Ｖｐ＝Ｖｎ＝Ｖｈｉｇｈおよびｔｎ＜ｔｐである。本シーケンスは、ＤＣ平衡化されることができない。青色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｐで終了する一方、マゼンタ色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｎで終了する。
【０１０８】
図６Ｃおよび６Ｄに示される波形は、それぞれ、図６Ａおよび６Ｂに示されるものの逆であって、対応する相補的色黄および緑を生成する。図６Ｃに示されるような黄または緑を生成するための一好ましい波形では、Ｖｐｔｐ後、Ｖｎｔｎが続く、少なくとも１つのサイクルを備える、インパルスのシーケンスが、使用され、Ｖｐ＜Ｖｎおよびｔｐ＞ｔｎである。緑色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｐで終了する一方、黄色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｎで終了する。
【０１０９】
３つのみの電圧レベルを使用する、黄または緑を生成するための別の好ましい波形は、図６Ｄに示される。この場合、Ｖｐｔｐ後、Ｖｎｔｎが続く、少なくとも１つのサイクルが、使用され、Ｖｐ＝Ｖｎ＝Ｖｈｉｇｈおよびｔｎ＞ｔｐである。本シーケンスは、ＤＣ平衡化されることができない。緑色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｐで終了する一方、黄色が要求されるとき、シーケンスは、Ｖｎで終了する。
【０１１０】
図７Ａおよび７Ｂは、本発明のディスプレイ上に赤およびシアン色をレンダリングするために使用される波形の色レンダリング相を示す。これらの波形もまた、正インパルスと負インパルスとの間で発振するが、正および負インパルスの１サイクルの周期が、典型的には、より長く、使用されるアドレス指定電圧が、より低くあり得る（但し、必ずしもではない）という点において、図６Ａ−６Ｄの波形と異なる。図７Ａの赤波形は、黒（図５Ａに示される波形に類似する）を生成するパルス（＋Ｖｌｏｗ）後、反対極性のより短いパルス（−Ｖｌｏｗ）が続き、これは、シアン粒子を除去し、黒をシアンの相補的色である赤に変化させる。シアン波形は、赤のものの逆であって、白（−Ｖｌｏｗ）を生成する区分後、短パルス（Ｖｌｏｗ）が続き、画面に隣接するシアン粒子を移動させる。図６Ａ−６Ｄに示される波形と同様に、シアンは、白に対して、マゼンタまたは黄顔料のいずれかより高速に移動する。しかしながら、図６の波形とは対照的に、図７の波形における黄顔料は、マゼンタ粒子と同一の白粒子側にとどまる。
【０１１１】
図５−７を参照して前述の波形は、５レベル駆動スキーム、すなわち、任意の所与の時間において、ピクセル電極が、共通フロント電極に対して、２つの異なる正電圧、２つの異なる負電圧、またはゼロボルトのうちの任意の１つにあり得る、駆動スキームを使用する。図５−７に示される具体的波形では、５つのレベルは、０、±１５Ｖ、および±３０Ｖである。しかしながら、少なくともいくつかの場合には、７つの異なる電圧、すなわち、３つの正、３つの負、およびゼロを使用する、７レベル駆動スキームを使用することが有利であることが見出されている。本７レベル駆動スキームは、以降、本発明の「第２の駆動スキーム」と称され得る。ディスプレイをアドレス指定するために使用される電圧の数の選択肢は、ディスプレイを駆動するために使用される電子機器の制限を考慮すべきである。一般に、駆動電圧の数が多いほど、異なる色のアドレス指定においてより柔軟性を提供するであろうが、このようなより多数の駆動電圧を従来のデバイスディスプレイドライバに提供するために必要な配列を複雑にする。本発明者らは、７つの異なる電圧の使用が、ディスプレイアーキテクチャの複雑性と色域との間の良好な妥協を提供することを見出した。
【０１１２】
本発明のディスプレイ（図１に示されるもの等）に印加される本第２の駆動スキームを使用する、８つの原色（白、黒、シアン、マゼンタ、黄、赤、緑、および青）の生成において使用される一般原理が、ここで、説明される。図５−７におけるように、第１の顔料は、白であって、第２の顔料は、シアンであって、第３顔料は、黄であって、第４顔料は、マゼンタであると仮定される。顔料色の割当が変更される場合、ディスプレイによって呈される色も変化するであろうことは、当業者に明白となるであろう。
【０１１３】
ピクセル電極に印加される最大正および負電圧（図８では±Ｖｍａｘとして指定される）は、それぞれ、第２および第４の粒子の混合物（シアンおよびマゼンタ、青色を生成する−右から視認される図１Ｅおよび図４Ｂ参照）、または第３の粒子単独（黄−左から視認される図１Ｂおよび図４Ｂ参照−白顔料が、光を散乱させ、着色顔料間にある）によって形成される色を生成する。これらの青および黄色は、必ずしも、ディスプレイによって達成される最良青および黄ではない。ピクセル電極に印加される中間レベル正および負電圧（図８では±Ｖｍｉｄとして指定される）は、それぞれ、黒および白である、色を生成する（但し、必ずしも、ディスプレイによって達成可能な最良黒および白色ではない−図４Ａ参照）。
【０１１４】
これらの青、黄、黒、または白光学状態から、他の４つの原色は、第２の粒子（この場合、シアン粒子）のみを最低印加電圧（図８では±Ｖｍｉｎとして指定される）を使用して達成される第１の粒子（この場合、白粒子）に対して移動させることによって得られ得る。したがって、シアンを青から移動させること（−Ｖｍｉｎをピクセル電極に印加することによって）は、マゼンタを生成し（それぞれ、青およびマゼンタに関する図１Ｅおよび１Ｄ参照）、シアンを黄の中に移動させること（＋Ｖｍｉｎをピクセル電極に印加することによって）は、緑を提供し（それぞれ、黄および緑に関する図１Ｂおよび１Ｇ参照）、シアンを黒から移動させること（−Ｖｍｉｎをピクセル電極に印加することによって）は、赤を提供し（それぞれ、黒および赤に関する図１Ｈおよび１Ｃ参照）、シアンを白の中に移動させること（＋Ｖｍｉｎをピクセル電極に印加することによって）は、シアンを提供する（それぞれ、白およびシアンに関する図１Ａおよび１Ｆ参照）。
【０１１５】
これらの一般原理は、本発明のディスプレイにおいて特定の色を生成するための波形の構築において有用であるが、実際は、前述の理想的挙動は、観察され得ず、基本スキームの修正が、望ましくは、採用される。
【０１１６】
前述の基本原理の修正を具現化する一般的波形は、図８に図示され、横座標は、時間（任意単位）を表し、縦座標は、ピクセル電極と共通フロント電極との間の電圧差を表す。図８に図示される駆動スキームにおいて使用される３つの正電圧の大きさは、約＋３Ｖ〜＋３０Ｖにあって、３つの負電圧の大きさは、約−３Ｖ〜−３０Ｖにあり得る。一経験上好ましい実施形態では、最高正電圧＋Ｖｍａｘは、＋２４Ｖであって、中間正電圧＋Ｖｍｉｄは、１２Ｖであって、最低正電圧＋Ｖｍｉｎは、５Ｖである。類似様式において、負電圧−Ｖｍａｘ、−Ｖｍｉｄ、および−Ｖｍｉｎは、ある好ましい実施形態では、−２４Ｖ、−１２Ｖ、および−９Ｖである。３つの電圧レベルのいずれかに関する電圧の大きさは、｜＋Ｖ｜＝｜−Ｖ｜である必要はないが、ある場合には、そうであることが好ましくあり得る。
【０１１７】
図８に図示される一般的波形には、４つの固有の相が存在する。第１の相（図８では「Ａ」）では、ディスプレイ上にレンダリングされた前の画像を消去する（すなわち、ディスプレイを「リセット」する）役割を果たす、＋Ｖｍａｘおよび−Ｖｍａｘにおけるパルスが供給される（「パルス」は、単極方形波、すなわち、所定の時間の間の一定電圧の印加を示す）。これらのパルス（ｔ１およびｔ３）ならびにリセット（すなわち、それらの間のゼロ電圧の周期（ｔ２およびｔ４））の長さは、波形全体（すなわち、図８に図示されるように全体的波形にわたる時間に対する電圧の積分）がＤＣ平衡化される（すなわち、積分が実質的にゼロである）ように選定されてもよい。ＤＣ平衡は、相Ａにおいて供給される正味インパルスが、大きさが等しく、相ＢおよびＣの組み合わせにおいて供給される正味インパルスと符号が反対であるように、本相においてパルスおよびリセットの長さを調節することによって達成されることができ、本相の間、以下に説明されるように、ディスプレイは、特定の所望の色に切り替えられる。
【０１１８】
図８に示される波形は、一般的波形の構造の例証目的のためのものにすぎず、本発明の範囲をいかようにも限定することを意図するものではない。したがって、図８では、負パルスは、相Ａにおいて正パルスに先行して示されるが、これは、本発明の要件ではない。また、相Ａに単一負および単一正パルスのみ存在することも要件ではない。
【０１１９】
前述のように、一般的波形は、本質的に、ＤＣ平衡化され、これは、本発明のある実施形態では、好ましくあり得る。代替として、相Ａにおけるパルスは、先行技術のある黒および白ディスプレイに提供されるものに類似する様式において、ＤＣ平衡を、単一遷移にではなく、一連の色遷移に提供してもよい。例えば、米国特許第７，４５３，４４５号および本特許の第１欄に参照される前述の出願を参照されたい。
【０１２０】
波形の第２の相（図８では相Ｂ）では、最大および中間電圧振幅を使用するパルスが、供給される。本相では、白、黒、マゼンタ、赤、および黄色が、好ましくは、図５−７を参照して前述の様式でレンダリングされる。より一般的には、波形の本相では、タイプ１の粒子（白粒子は負に帯電されると仮定する）、タイプ２、３、および４（黒）の粒子の組み合わせ、タイプ４（マゼンタ）の粒子、タイプ３および４（赤）の粒子の組み合わせ、ならびにタイプ３（黄）の粒子に対応する色が、形成される。
【０１２１】
前述のように（図５Ｂおよび関連説明参照）、白は、−Ｖｍｉｄにおけるパルスまたは複数のパルスによってレンダリングされてもよい。しかしながら、ある場合には、このように生成される白色は、黄顔料によって汚染され、淡黄に現れ得る。本色汚染を補正するために、正極性のいくつかのパルスを生成する必要があり得る。したがって、例えば、白は、単一インスタンス、または長さＴ１および振幅＋Ｖｍａｘまたは＋Ｖｍｉｄを伴うパルス後、長さＴ２および振幅−Ｖｍｉｄを伴うパルスが続く、パルスのシーケンス（Ｔ２＞Ｔ１）のインスタンスの反復によって得られてもよい。最終パルスは、負パルスであるはずである。図８では、時間ｔ５の間の＋Ｖｍａｘ後、時間ｔ６の間の−Ｖｍｉｄが続く、４つのシーケンスの反復が、示される。本パルスのシーケンスの間、ディスプレイの外観は、マゼンタ色（但し、典型的には、理想的マゼンタ色ではない）と白との間で発振する（すなわち、白色は、最終白状態より低いＬ＊およびより高いａ＊の状態が先行するであろう）。これは、マゼンタと青との間の発振が観察された、図６Ａに示されるパルスシーケンスに類似する。ここでの差異は、パルスシーケンスの正味インパルスが、図６Ａに示されるパルスシーケンスより負であって、したがって、発振が、負に帯電される白顔料に向かってバイアスされることである。
【０１２２】
前述のように（図５Ａおよび関連説明参照）、黒は、＋Ｖｍｉｄにおけるパルスまたは複数のパルス（ゼロ電圧の周期によって分離される）によるレンダリングによって得られ得る。
【０１２３】
前述のように（図６Ａおよび６Ｂおよび関連説明参照）、マゼンタは、単一インスタンス、または長さＴ３および振幅＋Ｖｍａｘまたは＋Ｖｍｉｄを伴うパルス後、長さＴ４および振幅−Ｖｍｉｄを伴うパルスが続く、パルスのシーケンス（Ｔ４＞Ｔ３）を備える、インスタンスの反復によって得られ得る。マゼンタを生成するために、波形の本相における正味インパルスは、白を生成するために使用される正味インパルスより正であるはずである。マゼンタを生成するために使用されるパルスのシーケンスの間、ディスプレイは、本質的に、青およびマゼンタである、状態間で発振するであろう。マゼンタ色は、最終マゼンタ状態より負ａ＊およびより低いＬ＊の状態が先行するであろう。
【０１２４】
前述のように（図７Ａおよび関連説明参照）、赤は、単一インスタンス、または長さＴ５および振幅＋Ｖｍａｘまたは＋Ｖｍｉｄを伴うパルス後、長さＴ６および振幅−Ｖｍａｘまたは−Ｖｍｉｄを伴うパルスが続く、パルスのシーケンスを備える、インスタンスの反復によって得られ得る。赤を生成するために、正味インパルスは、白または黄を生成するために使用される正味インパルスより正であるはずである。好ましくは、赤を生成するために、使用される正および負電圧は、実質的に同一の大きさ（両Ｖｍａｘまたは両Ｖｍｉｄのいずれか）であって、正パルスの長さは、負パルスの長さより長く、最終パルスは、負パルスである。赤を生成するために使用されるパルスのシーケンスの間、ディスプレイは、本質的に、黒および赤である、状態間で発振するであろう。赤色は、最終赤状態より低いＬ＊、より低いａ＊、およびより低いｂ＊の状態が先行するであろう。
【０１２５】
黄（図６Ｃおよび６Ｄおよび関連説明参照）は、単一インスタンス、または長さＴ７および振幅＋Ｖｍａｘまたは＋Ｖｍｉｄを伴うパルス後、長さＴ８および振幅−Ｖｍａｘを伴うパルスが続く、パルスのシーケンスを備える、インスタンスの反復によって得られ得る。最終パルスは、負パルスであるはずである。代替として、前述のように、黄色は、−Ｖｍａｘにおける単一パルスまたは複数のパルスによって得られ得る。
【０１２６】
波形の第３の相（図８では相Ｃ）では、中間および最小電圧振幅を使用するパルスが、供給される。波形の本相では、青およびシアン色は、波形の第２の相における白に向かう駆動後に生成され、緑色は、波形の第２の相における黄に向かう駆動後に生成される。したがって、本発明のディスプレイの波形過渡が観察されるとき、青およびシアン色は、ｂ＊が最終シアンまたは青のｂ＊値より正である色が先行し、緑色は、Ｌ＊が最終緑のＬ＊、ａ＊、およびｂ＊より高く、ａ＊およびｂ＊がより正である、より黄が先行するであろう。より一般的には、本発明のディスプレイが、第１および第２の粒子の着色されたものに対応する色をレンダリングするとき、その状態は、本質的に、白である（すなわち、約５未満のＣ＊を有する）、状態が先行するであろう。本発明のディスプレイが、第１および第２の粒子の着色されたものと本粒子の反対電荷を有する第３および第４の粒子の粒子の組み合わせに対応する色をレンダリングするとき、ディスプレイは、最初に、本質的に、第１および第２の粒子の着色されたものと反対電荷を有する、第３および第４の粒子の粒子の色をレンダリングするであろう。
【０１２７】
典型的には、シアンおよび緑は、＋Ｖｍｉｎが使用されなければならない、パルスシーケンスによって生成されるであろう。これは、本最小正電圧においてのみ、シアン顔料が、白顔料に対してマゼンタおよび黄顔料から独立して移動され得るためである。シアン顔料のそのような運動は、白から開始するシアンまたは黄から開始する緑をレンダリングするために必要である。
【０１２８】
最後に、波形の第４の相（図８では相Ｄ）では、ゼロ電圧が、供給される。
【０１２９】
本発明のディスプレイは、８つの原色を生成するように説明されたが、実際は、可能な限り多くの色がピクセルレベルで生成されることが好ましい。フルカラーグレースケール画像が、次いで、撮像技術における当業者に周知の技法を使用して、これらの色間でディザリングすることによってレンダリングされてもよい。例えば、前述のように生成される８つの原色に加え、ディスプレイは、付加的８つの色をレンダリングするように構成されてもよい。一実施形態では、これらの付加的色は、薄い赤、薄い緑、薄い青、濃いシアン、濃いマゼンタ、濃い黄、および黒と白との間の２つのレベルの灰色である。本文脈において使用される用語「薄い」および「濃い」は、基準色とＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊等の色空間内で実質的に同一色相角であるが、それぞれ、より高いまたはより低いＬ＊を有する、色を指す。
【０１３０】
一般に、薄い色は、濃い色と同一様式においてであるが、相ＢおよびＣにおいて、若干異なる正味インパルスを有する波形を使用して得られる。したがって、例えば、薄い赤、薄い緑、および薄い青波形は、相ＢおよびＣにおいて、対応する赤、緑、および青波形より負の正味インパルスを有する一方、濃いシアン、濃いマゼンタ、および濃い黄は、相ＢおよびＣにおいて、対応するシアン、マゼンタ、および黄波形より正の正味インパルスを有する。正味インパルスの変化は、相ＢおよびＣにおいて、パルスの長さ、パルスの数、またはパルスの大きさを改変することによって達成されてもよい。
【０１３１】
灰色は、典型的には、低または中電圧間で発振するパルスのシーケンスによって達成される。
【０１３２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイを使用して駆動される本発明のディスプレイでは、図８の横座標上で利用可能な時間インクリメントが、典型的には、ディスプレイのフレームレートによって量子化されるであろうことは、当業者に明白となるであろう。同様に、ディスプレイは、フロント電極に対するピクセル電極の電位を変更することによってアドレス指定され、これは、ピクセル電極またはフロント電極のいずれかまたは両方の電位を変更することによって遂行され得ることも明白となるであろう。本最先端技術では、典型的には、ピクセル電極のマトリクスは、バックプレーン上に存在する一方、フロント電極は、全ピクセルに共通である。したがって、フロント電極の電位が変更されると、全ピクセルのアドレス指定が、影響される。図８を参照して前述の波形の基本構造は、可変電圧がフロント電極に印加されるかどうかにかかわらず、同一である。
【０１３３】
図８に図示される一般的波形は、駆動電子機器が、ディスプレイの選択された列の更新の間、７つ程度の異なる電圧をデータラインに提供することを要求する。７つの異なる電圧を送達可能な多重レベルソースドライバが利用可能であるが、電気泳動ディスプレイのための多くの商業上利用可能なソースドライバは、３つのみの異なる電圧が単一フレームの間に送達されることを可能にする（典型的には、正電圧、ゼロ、および負電圧）。本明細書では、用語「フレーム」は、ディスプレイ内の全列の単一更新を指す。パネルに供給される３つの電圧（典型的には、＋Ｖ、０、および−Ｖ）が、あるフレームから次のフレームに変更され得ることを前提として、図８の一般的波形を修正し、３レベルソースドライバアーキテクチャに対応させることが可能である。（すなわち、例えば、フレームｎでは、電圧（＋Ｖｍａｘ、０、−Ｖｍｉｎ）が供給され得る一方、フレームｎ＋１では、電圧（＋Ｖｍｉｄ、０、−Ｖｍａｘ）が供給され得るように）。
【０１３４】
ソースドライバに供給される電圧への変更は、全てのピクセルに影響を及ぼすため、波形は、各色を生成するために使用される波形が供給される電圧と整合されなければならないように、適宜、修正される必要がある。図９は、図８の一般的波形に対する適切な修正を示す。相Ａでは、３つのみの電圧（＋Ｖｍａｘ、０、−Ｖｍａｘ）が必要とされるため、変更は、必要ない。相Ｂは、それぞれ、長さＬ１およびＬ２として定義される、サブ相Ｂ１およびＢ２によって置換され、そのそれぞれの間、特定のセットの３つの電圧が使用される。図９では、相Ｂ１において、電圧＋Ｖｍａｘ、０、−Ｖｍａｘが、利用可能である一方、相Ｂ２では、電圧＋Ｖｍｉｄ、０、−Ｖｍｉｄが、利用可能である。図９に示されるように、波形は、サブ相Ｂ１における時間ｔ５の間、＋Ｖｍａｘのパルスを要求する。サブ相Ｂ１は、時間ｔ５より長く（例えば、ｔ５より長いパルスが必要とされ得る別の色のための波形に対応するために）、したがって、ゼロ電圧が、時間Ｌ１−ｔ５の間に供給される。長さｔ５のパルスおよびサブ相Ｂ１内の長さＬ１−ｔ５のゼロパルスまたは複数のパルスの場所は、要求に応じて調節されてもよい（すなわち、サブ相Ｂ１は、必ずしも、図示されるように、長さｔ５のパルスから開始しない）。３つの正電圧のうちの１つ、３つの負電圧のうちの１つ、およびゼロの選択肢が存在する、相ＢおよびＣをサブ相に再分割することによって、より長い波形（必要ゼロパルスに対応するため）を犠牲にはするが、多重レベルソースドライバを使用して得られるであろうものと同一光学結果を達成することが可能である。
【０１３５】
トッププレーン切替が、３レベルソースドライバとの組み合わせにおいて使用されるとき、同一の一般原理が、図９を参照して前述のように適用される。トッププレーン切替は、ソースドライバが好ましいＶｍａｘほど高い電圧を供給することができないとき、好ましくあり得る。トッププレーン切替を使用して電気泳動ディスプレイを駆動するための方法は、当技術分野において周知である。
【０１３６】
本発明の第２の駆動スキームに従う典型的波形は、以下の表３に示され、括弧内の数字は、示されるバックプレーン電圧を用いて駆動されるフレームの数に対応する（ゼロ電位にあると仮定されるトッププレーンに対して）。
【０１３７】
【表３】
2018077513.tif 000010
【０１３８】
リセット相では、最大負および正電圧のパルスは、ディスプレイの前の状態を消去するために提供される。各電圧におけるフレームの数は、色がレンダリングされる、高／中電圧および低／中電圧相における正味インパルスを補償する、量（色ｘに関してΔｘとして示す）だけオフセットされる。ＤＣ平衡を達成するために、Δｘは、その正味インパルスの半分となるように選定される。リセット相は、表に図示される精密な様式で実装される必要はない。例えば、トッププレーン切替が使用されるとき、特定の数のフレームを負および正駆動に配分する必要がある。そのような場合、ＤＣ平衡の達成と一貫した最大数の高電圧パルスを提供することが好ましい（すなわち、必要に応じて、２Δｘを負または正フレームから減算する）。
【０１３９】
高／中電圧相では、前述のように、各色に適切なパルスシーケンスのＮ回の反復シーケンスが、提供され、Ｎは、１〜２０であり得る。示されるように、本シーケンスは、大きさＶｍａｘまたはＶｍｉｄの正もしくは負電圧またはゼロが配分される、１４のフレームを備える。示されるパルスシーケンスは、前述の議論と一致する。波形の本相では、白、青、およびシアン色をレンダリングするためのパルスシーケンスは、同一であることが分かる（青およびシアンが、この場合、前述のように、白状態から開始して達成されるため）。同様に、本相では、黄および緑をレンダリングするためのパルスシーケンスも、同一である（緑が、前述のように、黄状態から開始して達成されるため）。
【０１４０】
低／中電圧相では、青およびシアン色は、白から得られ、緑色は、黄から得られる。
【０１４１】
表４は、以下の実施例１１パートＡに説明されるように調製されたコーティングを使用して作製され、薄膜トランジスタアレイバックプレーンにラミネートされたディスプレイを駆動することができるから生じる結果を示す。使用される波形は、表３に図示されるものに類似し、Ｎ＝１８であって、ディスプレイは、前述のように、好ましい電圧を用いて、６５フレーム／秒でアドレス指定された。
【０１４２】
【表４】
2018077513.tif 000011
【実施例】
【０１４３】
実施例
ここで、好ましい本発明の電気泳動媒体の詳細およびこれらの好ましい電気泳動媒体を駆動するためのプロセスを示すために実施例が、与えられるが、例証にすぎない。これらの実施例において使用される粒子は、以下の通りである。
【０１４４】
白粒子Ｗ１は、米国特許第７，００２，７２８号に説明されるように、メタクリル酸ラウリル（ＬＭＡ）モノマーを含むポリマー材料が付着される、シラノール官能化光散乱顔料（二酸化チタン）である。
【０１４５】
白粒子Ｗ２は、米国特許第５，８５２，１９６号の実施例１に説明されるように実質的に生成されるポリマーコーティングチタニアであって、ポリマーコーティングは、約９９：１比率のメタクリル酸ラウリルと２，２，２−メタクリル酸トリフルオロエチルを含む。
【０１４６】
黄粒子Ｙ１は、概して、前述の出願第１４／２７７，１０７号および以下の実施例１に説明されるように、コーティングを伴わずに使用され、ソルスパース１９０００の存在下、磨砕によって分散されたＣ．Ｉ．黄顔料１８０である。
【０１４７】
黄粒子Ｙ２は、概して、前述の出願第１４／２７７，１０７号および以下の実施例２に説明されるように、コーティングを伴わずに使用され、ソルスパース１９０００の存在下、磨砕によって分散されたＣ．Ｉ．黄顔料１５５である。
【０１４８】
黄粒子Ｙ３は、概して、前述の出願第１４／２７７，１０７号および以下の実施例３に説明されるように、コーティングを伴わずに使用され、ソルスパース１９０００の存在下、磨砕によって分散されたＣ．Ｉ．黄顔料１３９である。
【０１４９】
黄粒子Ｙ４は、以下の実施例４に説明される様式において、分散重合によってコーティングされ、メタクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸メチル、およびジメチルポリシロキサン含有モノマーを組み込む、Ｃ．Ｉ．黄顔料１３９である。
【０１５０】
マゼンタ粒子Ｍ１は、前述の出願第１４／２７７，１０７号および以下の実施例５に説明されるように、塩化ビニルベンジルおよびＬＭＡを使用する、正に帯電されたマゼンタ材料（ジメチルキナクリドン、Ｃ．Ｉ．赤顔料１２２）コーティングである。
【０１５１】
マゼンタ粒子Ｍ２は、以下の実施例６に説明される様式において、分散重合によってコーティングされ、メタクリル酸メチルおよびジメチルポリシロキサン含有モノマーを組み込む、Ｃ．Ｉ．赤顔料１２２である。
【０１５２】
シアン粒子Ｃ１は、以下の実施例７に説明される様式において、分散重合によってコーティングされ、メタクリル酸メチルおよびジメチルポリシロキサン含有モノマーを組み込む、銅フタロシアニン材料（Ｃ．Ｉ．青顔料１５：３）である。
【０１５３】
（実施例１）
実施例１：黄顔料Ｙ１の調製
黄顔料Ｎｏｖｏｐｅｒｍ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｐ−ＨＧ（Ｃｌａｒｉａｎｔ（Ｂａｓｅｌ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から利用可能）（２６ｇ）が、アイソパーＧ（７０ｇ）と、ソルスパース１９０００の溶液（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，  ＯＨ）から利用可能、アイソパーＧ中７０ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられ、１時間、ガラスビーズで激しく磨砕させ、黄顔料を分散させることによって、混合物は、分散された。
【０１５４】
（実施例２）
実施例２：黄顔料Ｙ２の調製
黄顔料Ｉｎｋｊｅｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４ＧＣ（Ｃｌａｒｉａｎｔ（Ｂａｓｅｌ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から利用可能）（２６ｇ）が、アイソパーＧ（７０ｇ）と、ソルスパース１９０００の溶液（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，  ＯＨ）から利用可能、アイソパーＧ中７０ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。結果として生じた混合物は、１時間、６００ＲＰＭで、２５０ｍＬのガラスビーズで磨砕させ、次いで、２００μｍメッシュスクリーンを通して濾過させ、黄顔料を分散させることによって分散された。
【０１５５】
（実施例３）
実施例３：黄顔料Ｙ３の調製
黄顔料Ｎｏｖｏｐｅｒｍ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｐ−Ｍ３Ｒ（Ｃｌａｒｉａｎｔ（Ｂａｓｅｌ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から利用可能）（２８ｇ）が、アイソパーＧ（７０ｇ）と、ソルスパース１９０００の溶液（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，  ＯＨ）から利用可能、アイソパーＧ中７０ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。結果として生じた混合物は、１時間、６００ＲＰＭで、２５０ｍＬのガラスビーズで磨砕させ、次いで、２００μｍメッシュスクリーンを通して濾過させ、黄顔料を分散させることによって分散された。
【０１５６】
（実施例４）
実施例４：黄顔料Ｙ４の調製
２Ｌプラスチック瓶に、６４．０ｇ  Ｎｏｖｏｐｅｒｍ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｐ  Ｍ３Ｒ（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  １１８３８０）、１２．６  ｇ  ２，２，２−メタクリル酸トリフルオロエチル、４２．５  ｇ  メタクリル酸メチル、１００  ｇ  モノメタクリレート終端ポリ（ジメチルポリシロキサン）（Ｇｅｌｅｓｔ  ＭＣＲ−Ｍ２２、分子量１０，０００）、３７６  ｇ  アイソパーＥ、８０  ｇ  ２０重量％ソルスパース１７０００溶液、およびＺｉｒｃｏｎｏｘビーズ（０．７−２．４ｍｍ）が添加された。瓶は、２４時間、転動され、次いで、２００μｍメッシュを通して５００ｍＬ反応器の中に傾注された。反応器は、窒素浸漬管、オーバーヘッド攪拌インペラ、および空気コンデンサとともに組み立てられた。オーバーヘッド空気撹拌器は、４００ｒｐｍに設定され、反応混合物は、３０分間、６５℃で窒素でパージされ、その後、浸漬管は、除去され、ロータメータ窒素レベルが設定された。小バイアル内で、０．３５８ｇ２，２’−アゾビス（２−メトキシプロピオニトリル）（ＡＩＢＮ）が、酢酸エチル中で溶解され、注入器に添加された。バイアルは、次いで、酢酸エチルで濯がれ、同一注入器に添加された。得られたＡＩＢＮ溶液は、３０分にわたって、反応器の中に注入され、反応混合物は、１６〜２４時間、加熱された。反応混合物は、１Ｌ遠心瓶の中に分注され、遠心分離された。上澄みは、傾瀉され、残りの顔料は、アイソパーＥで洗浄され、遠心分離された。本洗浄プロセスは、さらに２回、繰り返され、最終上澄みが傾瀉された後、残りの顔料は、室温で一晩、真空炉内で乾燥された。
【０１５７】
乾燥顔料は、音波処理および転動を使用して、アイソパーＧとの２５重量％混合物に分散され、結果として生じた分散体は、２００μｍメッシュを通して濾過され、分散体中の固体物質のパーセンテージが、測定された。
【０１５８】
（実施例５）
実施例５：マゼンタ顔料Ｍ１の調製
Ｉｎｋ  Ｊｅｔ  Ｍａｇｅｎｔａ  Ｅ  ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから利用可能、１５ｇ）が、トルエン（１３５ｇ）中に分散された。分散体は、５００ｍＬ丸底フラスコに移送され、頭隙が、窒素で脱気された。得られた反応混合物は、４２℃にされ、温度平衡に応じて、４−ビニルベンジルクロリドが、添加され、反応混合物は、一晩４２℃で窒素下、撹拌された。結果として生じた生成物は、室温まで空冷され、官能化顔料を単離するために遠心分離された。遠心ケーキが、トルエンで３回洗浄され、官能化マゼンタ顔料（１３．７６ｇ）が得られた。
【０１５９】
本官能化マゼンタ顔料は、前述の米国特許第７，００２，７２８号に説明されるように、ポリ（メタクリル酸ラウリル）で処理され、次いで、アイソパーＥと組み合わせられ、マゼンタ顔料分散体が得られ、これは、２００μｍメッシュフィルムを通して濾過され、そのパーセンテージ固体は、１７．８％であることが判定された。
【０１６０】
（実施例６）
実施例６：マゼンタ顔料Ｍ２の調製
１Ｌプラスチック瓶に、３２．０  ｇ  Ｉｎｋ  Ｊｅｔ  Ｍａｇｅｎｔａ  Ｅ  ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、２６．５ｇメタクリル酸メチル、５３ｇモノメタクリレート終端ポリ（ジメチルポリシロキサン）（Ｇｅｌｅｓｔ  ＭＣＲ−Ｍ２２、分子量１０，０００）、２２０ｇアイソパーＥ、およびＺｉｒｃｏｎｏｘビーズ（０．７〜２．４ｍｍ）が添加された。瓶は、２時間、転動され、次いで、２５０ｇのアイソパーＥが、顔料混合物に添加されたに。これは、次いで、２００μｍメッシュを通して１Ｌ反応器の中に傾注された。反応器は、窒素浸漬管、オーバーヘッド攪拌インペラ、および空気コンデンサとともに組み立てられた。オーバーヘッド空気撹拌器は、４００ｒｐｍに設定され、反応混合物は、３０分間、６５℃で窒素でパージされ、その後、浸漬管は、除去され、ロータメータ窒素レベルが設定された。小バイアル内で、０．６ｇ２，２’−アゾビス（２−メトキシプロピオニトリル）（ＡＩＢＮ）が、酢酸エチル中で溶解され、注入器に添加された。バイアルは、次いで、酢酸エチルで濯がれ、同一注入器に添加された。得られたＡＩＢＮ溶液は、３０分にわたって、反応器の中に注入され、反応混合物は、１６〜２４時間、加熱された。反応混合物は、１Ｌ遠心瓶の中に分注され、遠心分離された。上澄みは、傾瀉され、残りの顔料は、アイソパーＥで洗浄され、遠心分離された。本洗浄プロセスは、さらに２回、繰り返され、最終上澄みが傾瀉された後、残りの顔料は、室温で一晩、真空炉内で乾燥された。
【０１６１】
乾燥顔料は、音波処理および転動を使用して、アイソパーＧとの２５重量％混合物に分散され、結果として生じた分散体は、２００μｍメッシュを通して濾過され、分散体中の固体物質のパーセンテージが、測定された。
【０１６２】
（実施例７）
実施例７：シアン顔料Ｃ１の調製
１Ｌプラスチック瓶に、３２．０  ｇ  Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｂｌｕｅ  Ｂ２Ｇ−ＥＤＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ２２５２２６）、１５  ｇメタクリル酸メチル、３０ｇモノメタクリレート終端ポリ（ジメチルポリシロキサン）（Ｇｅｌｅｓｔ  ＭＣＲ−Ｍ２２、分子量１０，０００）、２２０  ｇアイソパーＥ、およびＺｉｒｃｏｎｏｘビーズ（０．７−２．４ｍｍ）が添加された。瓶は、２４時間、転動され、次いで、２００μｍメッシュを通して５００ｍＬ反応器の中に傾注された。反応器は、窒素浸漬管、オーバーヘッド攪拌インペラ、および空気コンデンサとともに組み立てられた。オーバーヘッド空気撹拌器は、４００ｒｐｍに設定され、反応混合物は、１時間、６５℃で窒素でパージされ、その後、浸漬管は、除去され、ロータメータ窒素レベルが設定された。小バイアル内で、０．１８９ｇ２，２’−アゾビス（２−メトキシプロピオニトリル）（ＡＩＢＮ）が、酢酸エチル中で溶解され、注入器に添加された。バイアルは、次いで、酢酸エチルで濯がれ、同一注入器に添加された。得られたＡＩＢＮ溶液は、３０分にわたって、反応器の中に注入され、反応混合物は、１６〜２４時間、加熱された。反応混合物は、１Ｌ遠心瓶の中に分注され、遠心分離された。上澄みは、傾瀉され、残りの顔料は、アイソパーＥで洗浄され、遠心分離された。本洗浄プロセスは、さらに３回繰り返され、最終上澄みが傾瀉された後、残りの顔料は、室温で一晩、真空炉内で乾燥された。
【０１６３】
乾燥顔料は、音波処理および転動を使用して、アイソパーＧとの２５重量％混合物に分散され、結果として生じた分散体は、２００μｍメッシュを通して濾過され、分散体中の固体物質のパーセンテージが、測定された。
【０１６４】
（実施例８）
実施例８：本発明の粒子上におけるソルスパース１９０００の吸着等温線の測定
溶媒（白粒子用）中１０％ｗ／ｗ濃度またはアイソパーＧ溶媒（着色粒子用）中５％ｗ／ｗ濃度における２０グラムサンプルが、ゼロ〜約０．５ｇ／ｇの顔料で変動する１０〜２０濃度においてソルスパース１９０００を含有するように調製された。サンプルは、少なくとも２４時間、室温で混合を用いて平衡化され、次いで、粒子は、３５００ｒｐｍで１時間（白顔料）または２００００ｒｐｍで１時間（着色サンプル）、遠心分離によって除去された。上澄みの伝導性が、測定され、残りのソルスパース１９０００の濃度が、較正曲線に対して判定された。
【０１６５】
シアン粒子Ｃ１および未加工顔料（Ｃ．Ｉ．青顔料１５：３、Ｃｌａｒｉａｎｔから利用可能なＨｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｂｌｕｅ  Ｂ２Ｇ−ＥＤＳ）で得られた結果は、図１０に示される。ポリマーシェルは、粒子上に吸着されるソルスパース１９０００の量を約１００ｍｇ／ｇ〜約１５ｍｇ／ｇに減少させることが分かる。図１０で観察される未加工シアン顔料上へのソルスパース１９０００の吸着は、より多くの界面活性剤が添加されるにつれて低下するように見える。これは、測定のアーチファクトである。理想的測定では、吸着される量は、プラトーに到達するであろう。説明される実験では、非常に高界面活性剤レベルにおいて、上澄みから完全に除去され得ない、いくつかの微細な粒子が、生成される。その結果、上澄みの伝導性は、顔料が全体的に除去される場合より高い（帯電シアン微粒子の存在に起因して）。類似アーチファクトは、分散重合サンプルに観察されず、顔料がポリマー中に全体的に吸い込まれ、シアンコアの一次粒子サイズ（故に、表面積）は、実験に重要ではないことを示唆する。
【０１６６】
（実施例９）
実施例９：電場中を移動する本発明の粒子の可視化
パートＡ：電気泳動流体の調製
流体（ｉ）：０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧ中の上記の実施例７に説明されるように調製された０．９１ｇの２２％ｗ／ｗ分散体の粒子Ｃ１が、０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧ中の上記の実施例３に説明されるように調製された０．３３ｇの１５％ｗ／ｗ分散体の粒子Ｙ３と、０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有する１７．７６ｇのアイソパーＧと組み合わせられた。粒子Ｃ１およびＹ３の分散体は、事前に、４５分間、２０，０００ｒｐｍで遠心分離され、０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧで３回再希釈され、いかなる可溶性不純物も除去されることを確実にした。流体が調製された後、使用前に、９０分間、音波処理で分散された。
【０１６７】
流体（ｉｉ）：０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧ中の上記の実施例５に説明されるように調製された０．３３ｇの１５％ｗ／ｗ分散体の粒子Ｍ１が、０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧ中の上記の実施例３に説明されるように調製された１．３３ｇの１５％ｗ／ｗ分散体の粒子Ｙ３と、１７．３４ｇの０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧと組み合わせられた。粒子Ｍ１およびＹ３の分散体は、事前に、４５分間、２０，０００ｒｐｍで遠心分離され、０．３６％ｗ／ｗの４：１質量比のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００を含有するアイソパーＧで３回再希釈され、いかなる可溶性不純物も除去されることを確実にした。流体が調製された後、使用前に、９０分間、音波処理で分散された。
【０１６８】
パートＢ：粒子運動の可視化
流体（ｉ）−（ｉｉ）は、図１１に図示される装置を使用して視覚化された。長方形断面を伴うホウケイ酸ガラス毛管の壁１１２は、厚さ２０μｍであって、中心空洞１１０は、幅２００μｍおよび高さ２０μｍを有していた。毛管は、５分硬化性エポキシ接着剤１１４を使用して、２つの金属電極１２０間および２つのシートのホウケイ酸ガラス１１６と１１８との間で密閉された。毛管と電極との間のエポキシの厚さを最小限にするために、電極は、エポキシが硬化している間、相互に向かって押動されて保持された。
【０１６９】
流体が、注入器を介して、毛管の中に装填された後、流動が鎮まるまで短い待機時間が続いた。毛管の他端を開放したままにすることは、いったん注入器が解放されると、圧力を緩和し、流動の停止を加速させることに役立つ。
【０１７０】
電気泳動流体は、次いで、図１２および１３に示されるように、電圧印加を受ける一方、運動の画像が、カメラを装備した顕微鏡１２２を用いて捕捉され、１１２フレーム／秒でサンプリングした。異なる印加電圧間、すなわち、異なる試験間では、毛管内の電気泳動流体は、新しい流体が注入器からのものと交換された。異なるサンプル間では、同一毛管管が、デバイスから流出する溶液が光学的にクリアとなるまで、アイソパーＥ中０．１％ｗ／ｗ濃度における約２ミルの４：１比率のソルスパース１９０００：ソルスパース１７０００溶液で洗い流され、次いで、次のサンプルが、装填された。このように、幾何学形状（したがって、流体によって被られる電場）は、一定のままであった。図１２および１３では、カソードは、上部電極であって、アノードは、底部電極である。
【０１７１】
図１２は、電場をマゼンタ顔料Ｍ１および黄顔料Ｙ３（流体（ｉ））の混合物に印加した結果を示す。最高電圧においてさえ、これらの２つの顔料間の凝集体は、分離されず、カソードに向かって移動する赤みを帯びた集塊として残った。
【０１７２】
図１３は、電場をシアン顔料Ｃ１および黄顔料Ｙ３（流体（ｉｉ））の混合物に印加した結果を示す。１０００Ｖおよびそれより高い電圧が印加されると、２つの顔料は、分離され、シアンは、カソードに向かって、黄は、アノードに向かって進行した。
【０１７３】
図１２および１３から、本発明の顔料Ｍ１およびＹ３は、本発明の顔料Ｃ１およびＹ３を分離する電場を受けてもそのままである、凝集体を形成することが明白である。換言すると、凝集体を分離するために要求される電場強度は、タイプ２、３、および４の粒子に対してＰ３−Ｐ４＞Ｐ３−Ｐ２の順序となる。
【０１７４】
（実施例１０）
実施例１０：粒子の静電分離
パートＡ：電気泳動流体の調製
流体（ｉ）：以下の実施例１２パートＡに説明されるように調製された白粒子分散体（Ｗ１）（０．１１ｇ）が、上記の実施例７において調製されたシアン粒子分散体（Ｃ１）（０．１３ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中６０ｍｇの２％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中１０ｍｇの２％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（３．４９ｇ）と組み合わせられた。本得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。混合物は、次いで、電気泳動流体（１．０ｇ）と付加的アイソパーＧ（９．０ｇ）を組み合わせることによって希釈された。本得られた混合物は、一晩完全に混合され、９０分間、音波処理された。
【０１７５】
流体（ｉｉ）：以下の実施例１２パートＡに説明されるように調製された白顔料分散（Ｗ１）（０．１１ｇ）が、上記の実施例５に説明されるように調製されたマゼンタ粒子分散体（Ｍ１）（０．１３ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中２００ｍｇの２％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中５０ｍｇの２％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（３．１７ｇ）と組み合わせられた。本得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。本混合物は、次いで、電気泳動流体（１．０ｇ）と付加的アイソパーＧ（９．０ｇ）を組み合わせることによって希釈された。本得られた混合物は、一晩完全に混合され、９０分間、音波処理された。
【０１７６】
流体（ｉｉｉ）：上記の実施例３に説明される黄粒子分散体（Ｙ３）（０．３２ｇ）が、上記の実施例５に説明されるようなマゼンタ粒子分散体（Ｍ１）（０．２３ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中２６０ｍｇの２％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（７０ｍｇの２％ｗ／ｗ溶液アイソパーＧ中）と、アイソパーＧ（２．７７ｇ）と組み合わせられた。本得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。混合物は、次いで、電気泳動流体（１．０ｇ）と付加的アイソパーＧ（９．０ｇ）を組み合わせることによって希釈された。本得られた混合物は、一晩完全に混合され、９０分間、音波処理された。
【０１７７】
パートＢ：電気泳動流体の試験
ＩＴＯコーティングガラススライド（約２５ｃｍ×１７．５ｍｍ）が、電気泳動流体を含有するリザーバの中に、深度約２０ｍｍまで沈められた。ガラスプレート間の間隙は、１０ｍｍの距離で一定に保持され、ＩＴＯコーティング側は、相互に面した。電気接続が、次いで、両プレートのＩＴＯコーティング側で行われ、５００ＶのＤＣバイアスが、合計３０秒間、印加された。
【０１７８】
スライドは、次いで、電気泳動流体から除去され、電極表面に接着されなかったいかなる物質も除去するために、約１ｍＬのアイソパーＥで直ちに濯がれた。スライドは、次いで、各スライドに接着された粒子を判定するために検査された。図１４（ａ）から分かるように、白およびシアン粒子は、流体（ｉ）が試験されたとき、きれいに分離され、白粒子は、アノード上に、シアン粒子は、カソード上に堆積した。一方、図１４（ｂ）に見られるように、マゼンタ／白流体（ｉｉ）は、試験されたとき、両顔料は、ともに堆積されて見られた（これは、特に、アノード上で明白である）。より顕著であったのは、流体（ｉｉｉ）のマゼンタ／黄での結果であった。この場合、マゼンタおよび黄顔料は、分離されず、それぞれ、アノードおよびカソードの両方上で可視であった。これらの実験の結論は、凝集体を分離するために要求される電場強度が、タイプ２、３、および４の粒子に対してＰ１−Ｐ４＞Ｐ１−Ｐ２およびＰ３−Ｐ４＞Ｐ１−Ｐ２の順序となる。
【０１７９】
（実施例１１）
実施例１１：縮小顔料セット
パートＡ：黄粒子分散体（Ｙ３）の調製
黄顔料Ｎｏｖｏｐｅｒｍ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｐ−Ｍ３Ｒ（Ｃｌａｒｉａｎｔ（Ｂａｓｅｌ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から利用可能）（２８ｇ）が、アイソパーＧ（１１６ｇ）と、ソルスパース１９０００の溶液（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，  ＯＨ）から利用可能、アイソパーＧ中２４ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。結果として生じた混合物は、１時間、６００ＲＰＭで、２５０ｍＬのガラスビーズで磨砕させ、次いで、２００μｍメッシュスクリーンを通して濾過させ、黄粒子を分散させることによって分散された。
【０１８０】
パートＢ：電気泳動流体の調製
流体（ｉ）：以下の実施例１２パートＡに説明されるように調製された白粒子分散体（Ｗ１）（４．９４ｇ）が、上記の実施例５に説明されるように調製されたマゼンタ粒子分散体（Ｍ１）（０．９２ｇ）と、前述のような黄顔料分散体（０．９０ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中０．２３ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０９ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（２．４２ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４９ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１８１】
流体（ｉｉ）：以下の実施例１２パートＡに説明されるように調製された白粒子分散体（Ｗ１）（４．９４ｇ）が、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン粒子分散体（Ｃ１）（０．６１ｇの２４．８％ｗ／ｗ分散体）と、前述のような黄顔料分散体（０．９０ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中０．１５ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０７ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（２．８３ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４９ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１８２】
流体（ｉｉｉ）：以下の実施例１２パートＡに説明されるように調製された白粒子分散体（Ｗ１）（４．９４ｇ）が、上記の実施例５に説明されるように調製されたマゼンタ粒子分散体（Ｍ１）（０．９２ｇ）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン粒子分散体（Ｃ１）（０．６１ｇの２４．８％ｗ／ｗ分散体）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中０．２６ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０６ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（２．７１ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４９ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１８３】
流体（ｉｖ）：以下の実施例１２パートＡに説明されるように調製された白粒子分散体（Ｗ１）（３４．５９ｇの６０％ｗ／ｗ分散体）が、上記の実施例５に説明されるように調製されたマゼンタ分散体（６．４５ｇの１６．５％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン分散体（４．９７ｇの２４．８％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例３に説明されるように調製された黄顔料分散体（６．２９ｇの１６．７％ｗ／ｗ分散体）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．６６ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（１３．７ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中３．３５ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、電気泳動流体を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１８４】
パートＣ：ディスプレイデバイスの調製
透明導体（インジウムスズ酸化物、ＩＴＯ）のコーティングを伴うポリ（エチレンテレフタレート）フィルム上にエンボス加工されたマイクロセルのアレイが、上記のパートＢに説明されるように調製された電気泳動流体で充填された。マイクロセルは、六角形形状であって、２０マイクロメートル深度と、縁から縁まで測定された１３０マイクロメートル幅とを伴った。過剰電気泳動流体は、ドクターブレードによってマイクロセルから除去され、米国仮特許出願第６２／０６５５７５号に説明されるように、複合ポリマーコーティングで密閉された。本アセンブリは、ディスプレイデバイスを生成するために、３μｍの厚さの米国特許第７，０１２，７３５号に説明されるようなドープ熱接着剤を使用して、ＩＴＯ電極とともにガラスバックプレーンに実質的にラミネートされた。
【０１８５】
パートＤ：電気光学試験
パートＣに説明されるように生成されたデバイスは、表５に示されるような波形を使用して駆動された。波形は、４つの相：（１）高アドレス指定電圧における低周波数を伴うリセットと、（２）表３を参照して前述のものに類似する方法を使用した白状態へのライティングと、（３）図７（Ｂ）を参照して前述のものに類似する方法を使用したシアン状態へのライティングと、（４）ゼロボルトとから成った。波形の各相は、示されるようなデューティサイクル（ディスプレイが電圧Ｖ１において駆動される１サイクルの時間の割合として定義される）を用いて、示される周波数において電圧Ｖ１とＶ２との間で交互する方形波形態を使用した。
【０１８６】
【表５】
2018077513.tif 000012
【０１８７】
図１５−１８は、表５に示される波形の「シアンライティング」および「ゼロ」相の間に得られる、４５０ｎｍ（青光吸収）、５５０ｎｍ（緑光吸収）および６５０ｎｍ（赤光吸収）における光学密度を示す。未加工光学密度は、示される波長における他の顔料の吸収の除去によって、「分析密度」、すなわち、６５０ｎｍにおけるシアン顔料のみ、５５０ｎｍにおけるマゼンタ顔料のみ、および４５０ｎｍにおける黄顔料のみの光学密度寄与度に変換された。これは、以下のように達成された：ａ）未加工光学密度が、デバイス内の光学損失に起因するベースライン減算によって補正され、ｂ）６５０ｎｍにおける光学密度は、シアン粒子のみ本波長において有意に吸収したため、さらに補正されず、ｃ）５５０ｎｍにおける光学密度は、シアン粒子が緑光の著しい吸収を認めたため、０．５＊ＯＤ（６５０）ｃｏｒｒの減算によって補正され、ｄ）４５０ｎｍにおける光学密度は、シアンおよびマゼンタ粒子の両方がある程度の青光を吸収したため、０．０８＊ＯＤ（６５０）ｃｏｒｒおよび０．２９＊ＯＤ（５５０）ｃｏｒｒの減算によって補正された。より正確な補正が全交差吸収項を考慮することによって行われ得ることは、当業者に明白となるであろう。説明された補正が行われた後、４５０ｎｍにおける光学密度は、白顔料の視認側における黄顔料の量に略比例し、５５０ｎｍにおける光学密度は、白顔料の視認側におけるマゼンタ顔料の量に略比例し、６５０ｎｍにおける光学密度は、白顔料の視認側におけるシアン顔料の量に略比例した。
【０１８８】
図１５は、白、黄、およびマゼンタ粒子の混合物（流体（ｉ））に対応する光学密度トレースを示す。（本低アドレス指定電圧において）事実上、白状態からの変調は見られない。これは、黄およびマゼンタ粒子によって形成されるほぼ不動の凝集体の形成と一貫する（すなわち、白顔料は、本低アドレス指定電圧では、移動し得るが、黄およびマゼンタ粒子の（赤）凝集体を変位させることができない。
【０１８９】
図１６は、白、黄、およびシアン粒子の混合物（流体（ｉｉ））に対応する光学密度トレースを示す。ここでは、（再び、低アドレス指定電圧において）シアン（６５０ｎｍ、ダイナミックレンジ約０．３ＯＤ）および黄（４５０ｎｍ、ダイナミックレンジ約０．１ＯＤ）の顕著により大きい変調が見られる。これは、黄粒子とマゼンタ粒子との間に形成されるものより弱い黄粒子とシアン粒子との間の凝集体の形成と一貫する。シアン発振のダイナミックレンジは、黄粒子が存在しないときよりはるかに低い（以下の図１７参照）。
【０１９０】
図１７は、白、マゼンタ、およびシアン粒子の混合物（流体（ｉｉｉ））に対応する光学密度トレースを示す。ここでは、（再び、低アドレス指定電圧において）シアン（６５０ｎｍ、ダイナミックレンジ約０．９ＯＤ）およびマゼンタ（５５０ｎｍ、ダイナミックレンジ約０．６ＯＤ）の顕著な変調が見られる。図１６に示されるものと比較してシアンにおける増加した光学密度範囲は、分離するためにシアンおよび白より高い場を要求する凝集体を形成する、シアンおよび黄と一貫する。換言すると、凝集体を分離するために要求される電場強度は、タイプ１、２、および３の粒子に対してＰ２−Ｐ３＞Ｐ２−Ｐ１の順序であると考えられる。
【０１９１】
最後に、図１８は、白、黄、マゼンタ、およびシアン粒子の混合物（流体（ｉｖ））に対応する光学密度トレースを示す。ここでは、シアン（６５０ｎｍ、ダイナミックレンジ約０．９ＯＤ）のみの顕著な変調が存在する一方、マゼンタは、抑制されている（５５０ｎｍ、ダイナミックレンジ約０．２ＯＤ）。図１７に示されるものと比較してマゼンタにおける低減した光学密度範囲は、分離するためにシアンおよび黄より高い場を要求する凝集体を形成する、マゼンタおよび黄と一貫する。同一結果は、実施例９および１０においても得られ、すなわち、凝集体を分離するために要求される電場強度は、タイプ２、３、および４の粒子に対してＰ３−Ｐ４＞Ｐ３−Ｐ２の順序となり、これと図１７を参照して前述の結果を組み合わせると、凝集体を分離するために要求される電場をＰ３−Ｐ４＞Ｐ３−Ｐ２＞Ｐ２−Ｐ１としてランク付けることができる。
【０１９２】
（実施例１２）
実施例１２：電気泳動組成物の比較
パートＡ：白粒子分散体の調製
二酸化チタンが、米国特許第７，００２，７２８号に説明されるように、シランで処理され、シランで処理された白顔料は、ポリ（メタクリル酸ラウリル）と重合され、コーティングされた白顔料をもたらした。乾燥顔料（１１００ｇ）が、アイソパーＧ（７３３．３３ｇ）と組み合わせられ、最終白分散体を得た。
【０１９３】
パートＢ：電気泳動流体の調製
流体（ｉ）：上記のパートＡにおいて調製された白顔料分散体（４．９５ｇ）が、上記の実施例５に説明されるように調製されたマゼンタ分散体（０．９２ｇ）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン分散体（０．６１ｇの２４．８％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例１に説明されるように調製された黄顔料分散体（０．９０ｇ）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０９ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（２．０５ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４８ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、３３０ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１９４】
流体（ｉｉ）：上記のパートＡにおいて調製された白顔料分散体（３．４６ｇ）が、上記の実施例５において調製されたマゼンタ分散体（０．６９ｇ）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン分散体（０．４３ｇの２４．９％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例２に説明されるように調製された黄顔料分散体（０．６３ｇ）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０７ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（１．３８ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．３４ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、２００ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１９５】
流体（ｉｉｉ）：上記のパートＡにおいて調製された白顔料分散体（４．９３ｇ）が、上記の実施例５において調製されたマゼンタ分散体（０．８５ｇ）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン分散体（０．６９ｇの２３．６％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例３に説明されるように調製された黄顔料分散体（０．９０ｇ）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０９ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（２．０５ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４８ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、７５ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１９６】
流体（ｉｖ）：上記の実施例３パートＣにおいて調製された白顔料分散体（４．９５ｇ）が、同一実施例のパートＢにおいて調製されたマゼンタ分散体（０．７６ｇ）と、上記の実施例１および２に説明されるように調製されたシアン分散体（０．６６ｇの２２．４％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例４において調製された黄顔料分散体（０．７７ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中０．３８ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０９ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（１．９２ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４８ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、１３４ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１９７】
流体（ｖ）：米国特許第７，００２，７２８号に説明されるように調製された白顔料分散体（４．９２ｇの５９．８％ｗ／ｗ分散体）が、上記の実施例５において調製されたマゼンタ分散体（０．７７ｇ）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン分散体（０．６１ｇの２４．８％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例３に説明されるように調製された黄顔料分散体（０．９０ｇ）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０９ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、アイソパーＧ（２．２３ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４８ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、５４ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１９８】
流体（ｖｉ）：上記のパートＡにおいて調製された白顔料分散体（４．９５ｇ）が、上記の実施例６に説明されるように調製されたマゼンタ分散体（１．４３ｇの２３．６％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例７に説明されるように調製されたシアン分散体（０．６０ｇの２４．９％ｗ／ｗ分散体）と、上記の実施例３に説明されるように調製された黄顔料分散体（０．９０ｇ）と、ソルスパース１９０００（アイソパーＧ中０．１５ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、ソルスパース１７０００（０．０８ｇの２０％ｗ／ｗ溶液アイソパーＧ中）と、アイソパーＧ（１．４２ｇ）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）（アイソパーＧ中０．４７ｇの１５％ｗ／ｗ溶液）と組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、１００ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０１９９】
パートＣ：電気光学試験
並列プレート試験セルが、調製され、２つの水平５０×５５ｍｍガラスプレートから成り、それぞれ、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の透明の伝導性コーティングでコーティングされ、その間に、試験されるべき電気泳動媒体が導入された。公称上、２０μｍ直径のシリカスペーサビーズが、ガラスプレート間の一定間隙を維持するために組み込まれた。前述のように調製された電気泳動流体（９５μＬ）は、下側ガラスプレートのＩＴＯコーティング面上に分注され、次いで、上側ガラスプレートが、ＩＴＯコーティングが流体と接触するように、流体にわたって載置された。電気接続が、次いで、上部および底部ガラスプレートの両方のＩＴＯコーティング側に行われた。
【０２００】
セルは、表６に要約される波形を使用して駆動された。基本波形は、それぞれ、２０．５秒の長さで６つの区分に分割される。各区分の間、３０Ｈｚ周波数を伴う方形波ＡＣ基本波は、表に示されるように、ＤＣ電圧によってオフセットされる（全てのオフセットが示されるわけではないが、シーケンスは、表のエントリから明白となるはずである）。方形波ＡＣのデューティサイクル（すなわち、正電圧が印加される、正および負電圧の１サイクルの時間の割合）は、表に示されるように変動される。全体的試験は、基本波形の３回の反復から成り、毎回、「高Ｖオフセット」、「中Ｖオフセット」、および「低Ｖオフセット」と示されるように、異なる電圧オフセットシーケンスを伴う。したがって、例えば、初期「高Ｖオフセット」は、−１５Ｖである。方形波ＡＣの大きさは、「高Ｖオフセット」シーケンスに対して＋／−３０Ｖであって、「中Ｖオフセット」シーケンスに対して＋／−２０Ｖであって、「低Ｖオフセット」シーケンスに対して「＋／−１０Ｖである。
【０２０１】
【表６】
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【０２０２】
反射スペクトルが、セルが電気的に駆動されるにつれて取得された。これらは、波形が印加されるにつれてセルから反射された光のＣＩＥＬ＊、ａ＊およびｂ＊値を計算するために使用された。スペクトルサンプル毎に、８つのＳＮＡＰ原色のそれぞれからのセルの色のＬ＊ａ＊ｂ＊空間内の距離が、ΔＥ＊の単位で計算された。試験される電気泳動流体毎に、ＳＮＡＰ原色から表示される色の最小距離が、記録された。すなわち、本距離が短いほど、電気泳動流体の性能がＳＮＡＰ標的に近づく。
【０２０３】
試験された６つの流体に関する本査定の結果は、表７に示される。上記の表２に示されるように、粒子Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、およびＭ１は、最小限のポリマーシェルを有する、または全く有していない一方、粒子Ｗ１、Ｗ２、Ｍ２、およびＣ１は、実質的ポリマーシェルを有する。粒子Ｗ１は、粒子Ｗ２より低いゼータ電位を有する。
【０２０４】
【表７】
2018077513.tif 000014
【０２０５】
表７では、より良好な結果は、ＳＮＡＰ標的までの最接近がより少ない数である（すなわち、標的までの距離がより短い−理想的には、ゼロとなるであろう）ときに得られる。最良調合物は、タイプ３および４（黄およびマゼンタ）の粒子のそれぞれが最小限のポリマーシェルを有するものであることが分かる。流体ｉｖでは、黄粒子が、実質的ポリマーシェルを有する一方、流体ｖｉでは、マゼンタ粒子が、実質的ポリマーシェルを有する。これらの流体のそれぞれにおいて、標的までの最接近の平均距離は、流体ｉ、ｉｉ、およびｉｉｉ（約８）等の本発明の流体を上回る（約１３．５）。流体ｖもまた、対照より不良に機能する。すなわち、本流体では、白顔料（タイプ１粒子）は、流体ｉ、ｉｉ、およびｉｉｉにおいてより高いゼータ電位を有し、したがって、シアン顔料（タイプ２粒子）とより強く相互作用することが予期され、これは、本発明では、好ましくない。
【０２０６】
（実施例１３）
実施例１３：前述のような第１の駆動スキームを使用した電気泳動デバイスの切替
パートＡ：ディスプレイデバイスの調製
透明導体（インジウムスズ酸化物、ＩＴＯ）のコーティングを伴うポリ（エチレンテレフタレート）フィルム上にエンボス加工されたマイクロセルのアレイが、上記の実施例１０に説明されるように調製された電気泳動流体（ｉｉｉ）で充填された。マイクロセルは、六角形形状であって、２０マイクロメートル深度と、縁から縁まで測定された１３０マイクロメートル幅とを伴った。過剰電気泳動流体は、２０１４年１０月１７日に出願された米国出願第６２／０６５，５７５号に説明されるように、ドクターブレードによってマイクロセルから除去され、複合ポリマーコーティングで密閉された。本アセンブリは、３μｍの厚さのディスプレイデバイスを生成するために、米国特許第７，０１２，７３５号に説明されるように、ドープ熱接着剤を使用して、ＩＴＯ電極とともにガラスバックプレーンに実質的にラミネートされた。
【０２０７】
パートＢ：ディスプレイデバイスの８つの原色への電気駆動
パートＡに説明されるように生成されたデバイスが、表８に示されるような波形を使用して駆動された。リセット区分の２つのサブ相が存在し、すなわち、１）高アドレス指定電圧における低周波数と、２）同一電圧を伴う比較的に高周波数とを用いて駆動した。本相後、「色ライティング」相が続き、図５−７を参照して前述のものと本質的に同じように行った。波形の本相は、示されるようなデューティサイクル（ディスプレイが電圧Ｖ１において駆動される１サイクルの時間の割合として定義される）を用いて、示される周波数において電圧Ｖ１とＶ２との間で交互する方形波形態を使用した。見出し「終了」の欄は、方形波ＡＣの最終サイクルが電圧「Ｖ１」を用いたライティング後に終了するとき、エントリ「Ｖ１」を有する（すなわち、ディスプレイが電圧「Ｖ２」においてアドレス指定されたであろう部分を省略する）。見出し「終了」の欄にエントリが存在しない場合、方形波ＡＣの最終サイクルは、他のサイクルと同一であった。
【０２０８】
【表８】
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【０２０９】
表９は、試験ディスプレイが前述のように駆動された後に得られる、色を示す。全８つの原色を得ることが可能であることが分かる。しかしながら、色レンダリングの品質は、本発明の「第２の駆動スキーム」が採用されたときほど高くなかった（上記の表４参照）。
【０２１０】
【表９】
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【０２１１】
（実施例１４）
実施例１４：タイプ２（シアン粒子）の粒子の官能化のための分散重合とシラン処理／重合の比較
パートＡ：ポリマーシェル中にポリ（ジメチルポリシロキサン）を含有するシアン粒子の例示的調製
５００ｍＬプラスチック瓶に、３２．０ｇ  Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｂｌｕｅ  Ｂ２Ｇ−ＥＤＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ２２５２２６）、１２．５ｇメタクリル酸メチル、２５ｇモノメタクリレート終端ポリ（ジメチルポリシロキサン）（Ｇｅｌｅｓｔ  ＭＣＲ−Ｍ２２、分子量１０，０００）およびアイソパーＥが添加された。瓶は、振盪され、内容物が、５００ｍＬ反応器の中に傾注され、３０分間、２５℃で均質化された。ホモジナイザが、除去され、反応器は、窒素浸漬管、オーバーヘッド攪拌インペラ、および空気コンデンサと再組み立てされた。オーバーヘッド空気撹拌器は、４００ｒｐｍに設定され、反応混合物は、１時間、６５℃で窒素でパージされ、その後、浸漬管は、除去され、ロータメータ窒素レベルが設定された。小バイアル内で、０．１８９ｇの２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）（ＡＩＢＮ）が、酢酸エチル中で溶解され、注入器に添加された。バイアルは、次いで、酢酸エチルで濯がれ、同一注入器に添加された。得られたＡＩＢＮ溶液は、単一添加において、反応器の中に注入され、反応混合物は、１６〜２４時間、加熱された。反応混合物は、次いで、１Ｌ遠心瓶の中に分注され、遠心分離された。上澄みは、傾瀉され、残りの顔料は、アイソパーＥで洗浄され、再び、遠心分離された。本洗浄手技は、２回繰り返され、最終上澄みが傾瀉された後、残りの顔料は、室温で一晩、真空炉内で乾燥された。
【０２１２】
乾燥顔料は、音波処理および転動を使用して、アイソパーＧとの３０重量％混合物に分散され、結果として生じた分散体は、２００μｍメッシュを通して濾過され、分散体中の固体物質のパーセンテージが、測定された。
【０２１３】
パートＢ：シラン結合／重合プロセスを使用したポリマーコーティングシアン粒子の例示的調製
５００ｍＬプラスチック瓶に、４５．０ｇ  Ｈｅｌｉｏｇｅｎ  Ｂｌｕｅ  Ｄ  ７１１０  Ｆ（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、濃縮水性アンモニア溶液、および水が添加された。混合物は、転動され、顔料を分散させ、次いで、ガラスビーズを使用して、磨砕された。別個に、Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ’−（４−ビニルベンジル）エチレンジアミンビス−塩酸塩７．８７５ｇ（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから利用可能）、氷酢酸、および水が、ガラスバイアル中で混合され、１時間、転動（またはスピン）によって混合され、加水分解シランの溶液を形成した。シアン顔料の磨砕が、中止され、加水分解シラン溶液が、磨砕機の中に添加された。ｐＨが、濃縮水性水酸化アンモニウム溶液を用いて約９．４に調節された。磨砕は、次いで、さらに１時間継続され、その後、ガラスビーズは、濾過によって除去され、得られたシラン官能化顔料は、遠心分離によって、濾過物から単離され、１６時間、７０℃で乾燥され、次いで、すり鉢とすりこぎを用いて微細な粉末に粉砕された。
【０２１４】
メタクリル酸ラウリル（前のステップからの乾燥顔料のグラムあたり１ｇ）およびトルエンが、粉砕された顔料に添加され、混合物は、完全に分散されるまで、音波処理および転動の複数回のサイクルを受けた。得られた混合物は、２００μｍメッシュを通して、コンデンサおよび磁気撹拌を装備する丸底フラスコの中に濾過され、その後、フラスコは、窒素でパージされ、混合物は、６５℃まで加熱された。酢酸エチル中ＡＩＢＮ（０．４２８ｇ）の溶液が、次いで、滴下添加され、混合物は、１７時間、６５℃で加熱され、次いで、空冷され、顔料が、遠心分離によって収集された。粗製顔料が、音波処理を用いてトルエンの中に再分散され、再び、遠心分離（４５００ｒｐｍ、３０分）によって収集され、次いで、７０℃で乾燥された。乾燥顔料は、音波処理および転動を使用して、アイソパーＧとの３０重量％混合物に分散され、次いで、２００μｍメッシュを通して濾過され、分散体中の固体物質のパーセンテージが、測定された。
【０２１５】
表１０は、上記に概略された一般的方法に従って調製された一連の顔料の特性を示す。ある場合には、界面活性剤が、重合に先立って、コア顔料粒子の分散を補助するために添加された。これは、表内に「分散助剤」として示される（ＰＶＰは、ポリ（ビニルピロリドンである）。ソルスパース８０００は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，  ＯＨ）から利用可能な界面活性剤である。ＯＬＯＡ３７１は、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｏｒｏｎｉｔｅ（Ｂｅｌｌａｉｒｅ，  ＴＸ）から利用可能な界面活性剤である。また、ある重合には、示されるように、架橋結合剤：トリメタクリル酸トリメチロールプロパン（ＴＭＰＴＭＡ）も添加された。コア顔料である青顔料１５：３および青顔料１５：４は、銅フタロシアニン物質（すなわち、有機金属化合物）である。ＥＸ１４５６およびＢＬ０４２４として示されるコア顔料は、Ｓｈｅｐｈｅｒｄ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，  ＯＨ）から利用可能な無機物質である。無機物質散乱光は、実質的に、上記の調製方法Ｂにおいて使用されるシラン結合剤と反応するであろう官能基（例えば、金属に結合された酸素原子）を有することが予期されるであろう表面を有する。
【０２１６】
【表１０】
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【０２１７】
パートＣ：電気泳動流体の調製
電気泳動流体は、シアン粒子Ｃ２−Ｃ１５を用いて調製された。シアン顔料が、その消光係数に反比例する量で電気泳動流体組成物に添加された。例示的調製は、以下に与えられる。
【０２１８】
実施例１において調製された黄顔料分散体（０．６４ｇ）が、実施例５において調製されたマゼンタ分散体（０．８５ｇ）と、上記の実施例１０パートＡにおいて調製された白分散体（４．９３ｇ）と、シアン分散体（６５０ｎｍにおいて測定される消光係数２．２４ｍ２／ｇの顔料に対して０．４７ｇの３１．７％ｗ／ｗ分散体）と、ソルスパース１７０００（アイソパーＧ中０．０６ｇの２０％ｗ／ｗ溶液）と、分子量８５０，０００のポリ（イソブチレン）と、付加的アイソパーＧと組み合わせられた。得られた混合物は、一晩完全に混合され、約３０ｐＳ／ｃｍの伝導性を有する電気泳動流体（すなわち、移動相中に顔料を含む電気泳動組成物）を生成するために、９０分間、音波処理された。
【０２１９】
パートＤ：電気光学試験
上記のパートＣにおいて調製された電気泳動流体は、実施例１２パートＣに前述のように試験された。図１９−２１は、それぞれ、アイソパーＧ中の電荷制御剤（４：１比率におけるソルスパース１９０００とソルスパース１７０００の混合物）およびポリマー安定化剤（ポリ（イソブチレン））とともに、異なるシアン粒子であるが、同一白、マゼンタ、および黄粒子を同一質量比で含有する、１４の異なる電気泳動媒体に対する全８つの原色のＳＮＡＰ標準的からの平均距離を示す。前述のように、シアン粒子は、その消光係数に反比例して装填された。３つの異なるタイプのシアン粒子、すなわち、ａ）上記のパートＡに説明されるように、メタクリル酸メチルおよびモノメタクリレート終端ポリ（ジメチルポリシロキサン）モノマーを使用した分散重合によって官能化された物質（図１９−２１における白丸によって示される粒子Ｃ２−Ｃ９）、ｂ）シラン処理後、メタクリル酸ラウリルとの重合によって、上記のパートＢに説明されるように官能化された有機金属物質（図１９−２１における白正方形によって示される粒子Ｃ１０−Ｃ１３）およびｃ）シラン処理後、メタクリル酸ラウリルとの重合によって、上記のパートＢに説明されるように官能化された無機物質（図１９−２１における黒正方形によって示される粒子Ｃ１４−Ｃ１５）が、使用された。
【０２２０】
図１９−２１におけるグラフの横座標は、電荷制御剤としてのソルスパース１７０００を用いて測定されたシアン顔料とマゼンタ顔料との間のゼータ電位の差異である（全例におけるマゼンタ顔料は、上記の実施例５に説明されるように調製された粒子Ｍ１であった）。これらのゼータ電位は、アイソパーＥまたはアイソパーＧ中で測定された。図１９−２１のグラフでは、ＳＮＡＰからの距離の値が小さいほど、より優れた色性能に対応することに留意されたい。
【０２２１】
図１９から、有機金属コアシアン顔料が分散重合によってコーティングされたとき（方法Ａ、白丸）、シアン色性能は、概して、シアン顔料がシラン処理／ポリ（メタクリル酸ラウリル）でコーティングされたとき（方法Ｂ、白正方形）より良好であることが分かる。本結果の正当化するものの１つは、分散重合プロセスが、有機金属コアシアン顔料（タイプ２の粒子）に対してシラン処理プロセスより効果的立体障壁を提供することである。分散剤を用いた方法Ａを使用して調製された２つのシアン粒子（Ｃ８およびＣ９）が、分散剤を使用せずに調製された粒子より低いゼータ電位を呈し、より低い性能をもたらすことは、注目に値する。無機シアン粒子（黒正方形）は、可能性として、前述のように、シラン処理が、有機表面より無機表面に印加されるとき、より効率的であるため、はるかに高いゼータ電位を有し、良好な色結果をもたらす。しかしながら、無機コア顔料は、光を実質的に散乱させ、これらの調合物から得られる黒状態（それぞれ、Ｃ１４およびＣ１５に対するＬ＊３４および３６）は、より優れた有機金属顔料から得られる黒状態（例えば、それぞれ、Ｃ３およびＣ４に対するＬ＊２８および２７）よりはるかに不良であった。
【０２２２】
図２０は、マゼンタ色に対する同一傾向を示す。上記から進歩した仮説に従って、マゼンタ色は、マゼンタ顔料が、シアン顔料（タイプ２の粒子であって、タイプ１の粒子との弱い異質凝集のみを有する）よりよりゆっくり白顔料を通して移動する（この場合、タイプ１と４の粒子間の異質凝集に起因する）ときに形成される。シラン処理は、マゼンタとシアン顔料との間の区別が殆ど明白ではないほど、有機金属コアシアン顔料に対する分散重合プロセスほどの効果的立体ポリマーシェルを提供しないと考えられる。
【０２２３】
図２１は、シアン顔料のポリマー処理が黄色のレンダリングにほぼ差異をもたらさないことを示す。これは、前述のように、黄色の形成を媒介すると考えられる、マゼンタ顔料と黄顔料との間の相互作用の強度であるため、予想外である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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