(57)【要約】  面内スイッチング電気泳動ディスプレイ。当該電気泳動ディスプレイは、画素(10,12)を画定する、懸濁物を含むキャビティ(18ab)で構成される。各キャビティに隣接して、2つの制御電極(20a,20b)が、前記画素の視界(26)の外に設けられ、粒子の面内運動を初期化する。色（黄色、シアン）及び任意で、(i)粒子移動度若しくは運動を初期化する（だけでなく場合によっては電荷の極性をも初期化する）閾値電場、又は(ii)前記視界の外側に設けられた追加の制御電極が異なる2種類の粒子(24a,24b)が、前記画素セル内の懸濁物中に設けられている。この構成により、各画素についての複合配色を制御して行うことが可能となる。前記制御電極は、前記キャビティの境界端-つまり層の面に対して垂直、又は前記キャビティ端部での前記層の面内-に備えられていて良い。前記制御電極はまた光遮断層によっても覆われているので、前記電極及び該電極によって収集される粒子は、前記画素の視界に影響を及ぼさない。それに加えて、前記キャビティ領域のわずかに小さな一部だけが電極材料によって覆われている。それにより、前記画素の全透過率（明るさ）が最適化されて良い。2つの前記セル(18ab,18cd)は互いの上部で積層して良い。第2セル内の粒子の色（黄色、シアン）は、第2セル内の粒子の色（マゼンタ、黒）とは異なるが、他の特性は(i)に従って設定される。前記セルの1つは主として当該ディスプレイの輝度を決定し、前記セルの他は色を決定する。白色反射体は、反射性CMY又はCMYK減色カラーディスプレイの実現を可能にする。バックライトを有する透過性の変化型も開示されている。
2010511196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの画素を有する電気泳動カラーディスプレイパネルであって、
前記少なくとも1つの画素は：
第1光学特性を有する第1組の荷電粒子及び第2光学特性を有する第2組の荷電粒子を含む懸濁物を有する層状のキャビティ、並びに
該層状のキャビティに隣接して備えられている1対の制御電極；
を有し、
前記1対の制御電極が前記層状のキャビティに隣接して備えられていることで、荷電粒子は、前記電極対全体にわたって制御電圧を印加することで、前記層状のキャビティ内部の面内方向に、基本的に面内で変位可能で、
前記の層状のキャビティ内での第1及び第2光学特性を有する荷電粒子の面内分布は、荷電粒子の各組の極性の差異に加えての制御特性の差異、又は前記層状のキャビティに隣接して設けられている少なくとも1つの追加電極のうちの少なくとも1つに依存し、
前記電極対及び前記少なくとも1つの追加制御電極が、前記少なくとも1つの画素の視界領域の基本的に外側に設けられ、それにより前記少なくとも1つの画素の少なくとも一部の複合光学特性が制御可能となる、
ディスプレイパネル。
【請求項２】
前記少なくとも1つの画素は前記層状のキャビティに積層される他の層状のキャビティをさらに有し、
前記他の層状のキャビティは、第3光学特性を有する第3組の荷電粒子と第4光学特性を有する第4組の荷電粒子を含む懸濁物を有し、
荷電粒子の各組は、該荷電粒子の組の極性の差異だけではなく少なくとも1つの制御特性も異なる、
請求項1に記載のディスプレイパネル。
【請求項３】
前記少なくとも1つの画素は、前記層状のキャビティに備えられた第1対の制御電極、及び前記他の層状のキャビティに備えられた第2対の制御電極を有する、請求項2に記載のディスプレイパネル。
【請求項４】
前記第1組及び第2組の制御電極が、前記層状のキャビティと前記他の層状のキャビティとの間に挟まれている共通の基板の各対応する面上に備えられている、請求項2又は3に記載のディスプレイパネル。
【請求項５】
少なくとも1つの層状のキャビティには前記電極を覆う光シールドが供されることにより、前記の凝集した粒子が見えにくくなる、上記請求項のいずれか1項に記載のディスプレイパネル。
【請求項６】
前記少なくとも1つの層状のキャビティ内の異なる組の荷電粒子がそれぞれ異なる極性を有する、上記請求項のいずれか1項に記載のディスプレイパネル。
【請求項７】
前記少なくとも1つの層状のキャビティ内の異なる組の荷電粒子が同一の極性を有する、上記請求項のいずれか1項に記載のディスプレイパネル。
【請求項８】
前記少なくとも1つの層状のキャビティ内の異なる組の荷電粒子の制御特性が、それぞれ異なる移動度を有するように選ばれる、上記請求項のいずれか1項に記載のディスプレイパネル。
【請求項９】
前記少なくとも1つの層状のキャビティ内の異なる組の荷電粒子の制御特性が、それぞれ異なる閾値電場を有するように選ばれる、上記請求項のいずれか1項に記載のディスプレイパネル。
【請求項１０】
一の層状のキャビティは主として当該ディスプレイパネルの輝度に影響を及ぼし、かつ
他の層状のキャビティは主として当該ディスプレイパネルのクロミナンスに影響を及ぼす、
請求項2-9のいずれかに記載のディスプレイパネル。
【請求項１１】
第1種類の粒子は黄色の粒子を有し、
第2種類の粒子はシアン色の粒子を有し、
第3種類の粒子は黒色粒子を有し、かつ
第4種類の粒子はマゼンタ色の粒子を有する、
請求項2-10のいずれかに記載のディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記ディスプレイは反射型ディスプレイパネルであり、
該反射型ディスプレイパネルはさらに、
垂直積層体の底部（付近）に設けられた反射体、及び
主としてクロミナンスに影響を及ぼす層状のキャビティと前記反射体との間に挟まれている主として輝度に影響を及ぼす層状のキャビティ、
を有する、
請求項2-11のいずれかに記載のディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記反射体が基本的には白色である、請求項12に記載のディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記ディスプレイは、前記垂直積層体の底部に備えられたバックライトをさらに有する透過型ディスプレイパネルであり、かつ
主としてクロミナンスに影響を及ぼす層状のキャビティは、前記バックライトと主として輝度に影響を及ぼす層状のキャビティとの間に挟まれている、
請求項2-11のいずれかに記載のディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像を表示する電気泳動カラーディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動カラーディスプレイパネルの例は特許文献1に開示されている。より厳密には、特許文献1は、バックライトを備えた透過型電気泳動カラーディスプレイに関する。そのディスプレイは横方向に隣接する複数の画素を有する。各画素は、垂直方向に積層する2つ以上のセルを有する。一のセルは、その積層体の背面又は底面に位置するパネルの水平面上に設けられた他のセルの直上に位置している。積層体中での各セルはまた、横方向に隣接するセルのようなものを有する。そのセルのようなものは共に、そのディスプレイ内で複数のセルからなる層を形成する。各セル間には光を透過する窓が存在する。そのセルは光を透過する流体、及び可視スペクトルの一部を吸収することのできる荷電粒子を有する。複数の粒子を含む積層体中の各セルの色は、その積層体中の他のセル内の粒子の色とは異なる。画素の色は、積層体中の各セルを何度も通り抜けることのできるバックライトを起源とする可視スペクトルの一部によって決定される。係るディスプレイは通常減色ディスプレイと呼ばれる。特許文献1のディスプレイに適したセルの色は、シアン(C)、マゼンタ(M)、及び黄色(Y)を含み、3層ディスプレイが得られる。CMYでは、マゼンタと黄色とを合わせることで赤が生成され、マゼンタとシアンを合わせることで青が生成され、シアンと黄色とを合わせることで緑が生成される。
【０００３】
各セルを透過する光の量と色は、そのセル内の式路粒子の位置及び色によって制御される。その位置は、そのセルの電極に対する適切な電圧の印加によって得られる。各セルは収集壁電極及び対向電極を有する。色素粒子がセルに入り込む光路中に位置するとき、その粒子はこの光の選択部分を吸収し、かつ残りの部分はそのセルを透過する。色素粒子がそのセルに入り込む光路から実質的に除去されるときには、その光はそのセルを通り抜けて、大きな視覚上の変化を伴わずに放出できる。従って観察者が見る光は、垂直積層体内のセルの各々での粒子の分布に依存する。積層体中のセルの各々が、画素自身と同じ横方向領域を占めるので、透過効率は、色を生成する副画素を隣り合うように並べた配置に依存する解決法の透過効率よりも顕著に大きくなりうる。
【０００４】
しかし特許文献1に開示されたディスプレイに係る問題は、対向電極がそのセルのほぼ中心に設けられていて、その対向電極は適切な下地の積層されたセルを介して電気的に接続していることである。このためそのセルの製造は複雑となるため、そのディスプレイパネルの製造コストが増大してしまう。しかも色毎に1層使用する-その結果CMYディスプレイについては少なくとも3層となる-ことで、そのディスプレイパネルを製造するときの位置合わせ問題が生じる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第6680726号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って改良された電気泳動カラーディスプレイパネルが必要となる。より具体的には、係る電気泳動ディスプレイパネル用のセル内での電極の位置設定に係る問題を解決又は少なくとも緩和する電気泳動カラーディスプレイが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は新規な電気泳動カラーディスプレイパネルによって解決される。当該電気泳動カラーディスプレイパネルは少なくとも1つの画素を有し、該少なくとも1つの画素は、第1光学特性を有する第1組の荷電粒子及び第2光学特性を有する第2組の荷電粒子を含む懸濁物を有する層状のキャビティ、並びに該層状のキャビティに隣接して備えられている1対の制御電極を有する。前記1対の制御電極が前記層状のキャビティに隣接して備えられていることで、荷電粒子は、前記電極対全体にわたって制御電圧を印加することで、前記層状のキャビティ内部の面内方向に、基本的に面内で変位可能である。前記の層状のキャビティ内での第1及び第2光学特性を有する荷電粒子の面内分布は、荷電粒子の各組の極性の差異に加えての制御特性の差異、又は前記層状のキャビティに隣接して設けられている少なくとも1つの追加電極のうちの少なくとも1つに依存する。前記電極対及び前記少なくとも1つの追加制御電極が、前記少なくとも1つの画素の視界領域の基本的に外側に設けられ、それにより前記少なくとも1つの画素の少なくとも一部の複合光学特性が制御可能となる。
【０００８】
一般的に、荷電粒子の懸濁物を含む層状のキャビティに備えられた電極対全体にわたって制御電極が印加されるとき、たとえば正の電荷を有する粒子は、反対の極性-つまり負の極性-を有する電極へ向かって移動し始める。しかし係る装置において、異なる組の荷電粒子の分布の制御を実現することは容易ではない。このことは本発明に従った解決法により解決される。その解決法とは、荷電粒子の組の各々についての極性の差異だけではなく、異なる組の粒子の各々について少なくとも1つの異なる制御特性を選択すること、又は層状のキャビティに隣接して備えられている少なくとも1つの制御電極である。電極対又は前記少なくとも1つの追加制御電極全体にわたって制御電圧を印加することによって、前記層状のキャビティ内の異なる組の粒子の分布を制御して、前記層状のキャビティ内の複合光学特性を変化させることが可能となる。
【０００９】
本発明によると、前記制御電極は、前記画素の視界領域の基本的に外側-つまり外側端部-又は長く延びた前記層状のキャビティの面内-つまり周辺-に備えられている。それにより、前記制御電圧が印加されるときには、前記粒子は前記層状のキャビティ内部を面内方向に移動する。これは前記画素の操作を補助する。その理由は、前記層状のキャビティには前記画素の基本的に外側から到達可能だからである。他の利点は、前記制御電極が視界領域の基本的に外側に備えられているため、前記画素領域のわずかな部分しか電極材料に覆われなくて良いことである。従って前記画素の全透過率つまり明るさを最適化することができる。本願において「視界領域（viewing  area）」とは、画素の表面の一部であって前記ディスプレイパネルを見る人によって視認される複合光学状態が変化可能なものを意味すると解される。
【００１０】
好適には、前記少なくとも1つの画素は前記層状のキャビティに積層される他の層状のキャビティをさらに有する。前記他の層状のキャビティは、第3光学特性を有する第3組の荷電粒子と第4光学特性を有する第4組の荷電粒子を含む懸濁物を有する。荷電粒子の各組は、該荷電粒子の組の極性の差異だけではなく少なくとも1つの制御特性も異なる。各々が少なくとも2つの異なる組の荷電粒子からなる懸濁物を有する少なくとも2つの層状のキャビティを積層体内に備えるとき、全画素の少なくとも一部の複合光学特性を変化させることが可能となる。本願において「複合光学特性（composite  optical  property）」とは、層状のキャビティ又は前記全画素の総体的な色-つまり前記ディスプレイパネルを見る人によって視認される色-を意味するものと解される。
【００１１】
たとえ異なる組の荷電粒子の各々についての前記制御特性が異なるとしても、前記他の層状のキャビティ内の荷電粒子の組が異なることでその制御特性も異なっている限り、これらの制御特性は前記他の層状のキャビティの制御特性と異なる必要はない。しかし前記他の層状のキャビティに少なくとも追加制御が含まれている場合には、異なる荷電粒子の組について同一の制御特性を用いることが可能である。この実施例による積層された層状のキャビティの位置合わせは補助される。その理由は、全ての層状のキャビティの電極は、前記セル内のほぼ中心に位置する対向電極を必要とせずに、前記層状のキャビティの外側から容易にアクセスできるからである。さらに従来技術と比較して、各層状のキャビティに存在して異なる光学特性を有する少なくとも2つの異なる組の荷電粒子を用いることによって、たとえば4色CMYKディスプレイパネルの実現に必要な層数を最小限に減らすことが可能である。
【００１２】
一般的には層状のキャビティは同一の構造及び機能を有する。しかし本発明に従って、各異なる層状のキャビティ内の粒子が互いに90°の角度をなして移動できるように（つまり荷電粒子は前記他の層状のキャビティ内において面内方向に変位しない）前記他の層状のキャビティを備えることも可能である。たとえば2層のキャビティからなる積層体では、底部層は上部層に対して90°回転して良い。この角度が90°以外-たとえば60°又は30°-である他の実施例も考えられ得る。
【００１３】
ある実施例では、前記少なくとも1つの画素は、前記層状のキャビティに備えられた第1対の制御電極、及び前記他の層状のキャビティに備えられた第2対の制御電極を有する。これは、各層状のキャビティの複合光学特性の独立制御、ひいては全画素の全複合光学特性の制御-たとえば異なる光学状態間の切り換え-を補助する。従って少なくとも4つの異なる状態間で画素の各層状のキャビティを切り換えることが可能となる。少なくとも4つの異なる状態とはたとえば、全荷電粒子が電極付近に「収集」される第1状態、異なる粒子の組のいずれもが層状のキャビティ内に分散している第2の混合状態、第1組の粒子が分散し、かつ第2組の粒子が制御電極に収集される第3状態、及び第2組の粒子が分散し、かつ第1組の粒子が制御電極に収集される第4状態である。従って中間状態-たとえば0から4,8,16,32,64,128,256又はそれ以上の段階-も可能である。
【００１４】
さらに一の層状のキャビティを他の層状のキャビティから可能な限り離すように設けることによって、前記他の層状のキャビティ上での前記一の層状のキャビティからの電場の影響を最小限に抑制することが可能となる。たとえば一の実施例では、長く延びた層状のキャビティの制御電極は、前記他の長く延びた層状のキャビティに対向する面とは反対の面に隣接して備えられ、かつ前記他の長く延びた層状のキャビティの制御電極は前記他の長く延びた層状のキャビティの他の面に対応させるように備えられている。しかしその代わりに、第1組及び第2組の制御電極が、前記層状のキャビティと前記他の層状のキャビティとの間に挟まれている共通の基板の各対応する面上に備えられても良い。これは前記ディスプレイパネルの製造を補助する。
【００１５】
荷電粒子が前記制御電極へ向かって移動するとき、粒子の分布が変化して、前記荷電粒子は前記層状のキャビティ表面の小さな一部に凝集することで、前記電極に近接する粒子は見えなくなる。好適には、少なくとも1層には前記電極を覆う光シールドが供される。これにより、前記の凝集した粒子はさらに見えにくくなる。前記光シールドの大きさは、前記画素の活性部分-つまり前記画素の視界領域-を可能な限り最大にするように小さく選ばれることが好ましい。それに加えて、光シールドは、「収集領域」（つまり視界領域に対向する領域）の色は、前記画素の状態に依存して変化しないことを保証するのに用いられる。しかし光シールドはまた全ての層と一緒に備えられても良い。前記層のうちの少なくとも1層内の異なる組の粒子が、同一又は異なる極性を有するように選択することも可能である。そのような選択は、前記画素の実施形態-たとえば前記荷電粒子の光学特性の種類の違い-に基づいて良い。しかし上述したように、一の層状のキャビティ内の異なる組の荷電粒子の制御特性に違いを与えること、及び/又は追加の制御電極を有することが必要である。各層状のキャビティ内の異なる組の粒子の制御特性は、異なる電気泳動移動度、異なる閾値電場、異なる電荷量、又はこれらの結合を有するように選ばれることが好ましい。極性に関連して、制御特性は、前記画素の実施形態-たとえば前記荷電粒子の光学特性の種類の違い-に基づいて選ばれて良い。
【００１６】
好適には、一の層状のキャビティは主として前記ディスプレイパネルの輝度に影響を及ぼし、かつ他の層状のキャビティは主として前記ディスプレイパネルのクロミナンスに影響を及ぼす。さらに一の好適実施例では、第1種類の粒子は黄色の粒子を有し、第2種類の粒子はシアン色の粒子を有し、第3種類の粒子は黒色粒子を有し、かつ第4種類の粒子はマゼンタ色の粒子を有する。当業者は、各層状のキャビティが、有色粒子の異なる結合を含んで良いことを理解する。たとえば第3組と第4組の有色粒子を含む前記層状のキャビティは、赤とマゼンタ、青とマゼンタ、又は赤と青の結合を有するように備えられても良い。
【００１７】
好適実施例では、前記ディスプレイは反射型ディスプレイパネルである。係る反射型ディスプレイパネルは、周辺光-たとえば外部の自然光源又は人工光源-に依存して、かつ一般的には十分に発光する位置で動作する。この実施例による反射型ディスプレイパネルはさらに、垂直積層体の底部（付近）に設けられた反射体、及び、主としてクロミナンスに影響を及ぼす層状のキャビティと、前記反射体との間に挟まれている主として輝度に影響を及ぼす層状のキャビティ、を有する。黄色粒子とシアン粒子を有するように一の層状のキャビティを選択し、かつ黒色粒子とマゼンタ粒子を有するように他の層状のキャビティを選択するとき、前記反射体は基本的に白色に選ばれることが好ましい。この場合では、5色系が実現可能である。5色系では、前記一の層状のキャビティ内では2色の混合が行われ、かつ前記他の層状のキャビティ内では別な2色の混合が行われる一方で、同時に白色の「バックグラウンド」を有する。係る5色系は、白紙上の4色プリントと似ている。
【００１８】
他の好適実施例では、前記ディスプレイは、前記垂直積層体の底部に備えられたバックライトをさらに有する透過型ディスプレイパネルで、かつ主としてクロミナンスに影響を及ぼす層状のキャビティは前記バックライトと、主として輝度に影響を及ぼす層状のキャビティとの間に挟まれている。透過型ディスプレイパネルは、人工光の下での室内使用に非常に適し、かつたとえばノート型パソコンや実験機器でも使用できることが分かった。
【００１９】
当業者には分かるように、上で開示されたディスプレイパネルは、たとえば代替部品として有利に用いられるが、それには限定されず、直接視野LCD（液晶ディスプレイ）、又はTV用LCDプロジェクタ、及び/又はモニタ用途にも用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】a-dは、本発明の実施例によるディスプレイパネル内に含まれる画素の典型的な層状のキャビティの断面図である。
【図２】a-bは、反射型ディスプレイパネル内に設けられた図1の画素の断面図である。
【図３】透過型ディスプレイパネル内に設けられた図1の画素の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここで本発明の例について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
これらの図は概略的なものであり、正しいスケールで描かれていないことに留意して欲しい。これらの図における部品の相対的な大きさ及び比率は、図の簡明さ及び便宜のため、誇張又は縮小して示されている。
【００２３】
ここで図1a-1dを参照すると、本発明の実施例による減色電気泳動ディスプレイに用いられている層状のキャビティ18abが図示されている。図1では、層状のキャビティ18abは2つのアドレス指定可能な制御電極20aと20bを有する。その電極20aと20bは、コレクタ領域28a,28b内、つまり画素10の視界領域26の外部である、層状のキャビティ18abの対向する角部に設けられていることが好ましい。あるいはその代わりに電極20aと20bは層状のキャビティ18abの対向する側壁22に沿って設けられても良い。層状のキャビティ18abの懸濁物は、2組の異なる荷電粒子24aと24bをさらに有する。その2組の異なる荷電粒子24aと24bは、色（たとえば光学特性）を除き、他の少なくとも1つの制御特性が異なる。この例では、一の組の粒子は、正の電荷及び高い移動度を有するシアン粒子24aを有する一方で、他の組の粒子は、負の電荷及び低い移動度を有する黄色粒子24aを有する。電極20aと20bの電圧Va,Vbを適切に変化させる（電圧レベル、期間など）ことによって、層状のキャビティ18abは少なくとも4つの状態間での切り換えが可能となる。第1状態（図1a）では、Va=-VでVb=+Vである。このため、シアン粒子24aは電極20aによってコレクタ領域28aに引き付けられ、かつ黄色粒子24bは電極20bによってコレクタ領域28bに引き付けられる。この状態では、層状のキャビティ18abは基本的には透明であり、その層状のキャビティ18abに衝突する如何なる光も実質的には変化することなくその層状のキャビティ18abを通過する。
【００２４】
その後電場が反転する。パルスが短い場合には、視界領域26は速いシアン粒子24aによってのみ占められ（図1b）、その一方で遅い黄色粒子24bはコレクタ領域28b（付近）に残る。この第2状態では、白色光が入射すると、層状のキャビティ18abは見る人にはシアンに見える。
【００２５】
他方パルスが長い場合には、速いシアン粒子24aはコレクタ領域24bに収集され（図1c）、他方視界領域26は遅い黄色粒子のみによって占められる。従ってこの第3状態では、層状のキャビティ18abは見る人には黄色に見える。
【００２６】
最後に（図1d）、中間程度のパルスを印加する（あるいはその代わりに一部のAC振動との併用で、より均一な分布を促進する）ことによって、混合状態が実現可能となる。この混合状態では、全ての粒子24aと24bは視界領域26内の層状のキャビティ18ab全体にわたって分布する。この第4状態では、層状のキャビティ18abは（黄色とシアンの混合により）見る人には緑色に見える。
【００２７】
任意で、各電極20には、後述する光シールド（図示されていない）が供されて良い。層状のキャビティ内に印加される電圧が他の層状のキャビティ内で妨害電場線を生じさせるのを避けるため、基板、電極、又は層状のキャビティの懸濁物若しくは他の元素の誘電率と伝導度は適切に選ばれなければならない。
【００２８】
さらに異なる閾値電場を有するため、異なる移動度を有する代わりに、異なる組の粒子について異なる制御特性を選択することも可能である。たとえば異なる組の粒子が異なる電荷を有するような実施例では、第1組の粒子の閾値は第2組の粒子の閾値よりも低い。第1状態（図1a）は両組の粒子の閾値よりも高い電場を印加することによって実現される、よって粒子は電極に収集され、画素の視界領域26は透明になる。これは“リセット”状態でもある。この状態から、他の状態は駆動される。
【００２９】
第1組の粒子だけを視界領域へ駆動させる（図1b）ためには、第2組の粒子についての閾値電場よりも低い電場を印加すれば十分である。さらに視界内に両組の粒子が存在する状態（図1d）を得るためには、両組の閾値よりも大きな電場が、両組の粒子が視界領域26へ移動するが対向する電極で収集されない程度に、十分長く印加される。この混合状態では、最低の閾値によってコレクタ電極の1つで粒子を“収集”するため、視界領域26内に第2組の粒子のみが存在する第3状態（図1c）の実現が可能である。
【００３０】
また各層状のキャビティ内の各異なる色の粒子の制御に利用可能な電荷及び移動度以外の他の特性には、電荷の大きさ、双安定性、又はこれらの結合が含まれる。またそれに加えて又はその代わりに、少なくとも追加の制御電極が、各異なる色の粒子の制御性を改善するように供されて良い。
【００３１】
図2aは反射型ディスプレイパネル内に備えられた2層からなる画素10の構造を図示している。画素10は、図1a-1dで述べた第1層状のキャビティ18ab、異なる層状のキャビティ18cd（第1層状のキャビティ18abと同様の構造を有する）、及び反射体30を有する。画素10内では、主として輝度に影響を及ぼす層状のキャビティが、反射体30に最も近接した状態で設けられている。よって異なる層状のキャビティ18cdは、正の電荷と高移動度を有する黒色粒子24cと、負の電荷と低移動度を有するマゼンタ粒子24dからなる懸濁物を有する。反射体に最も接近する輝度に影響を及ぼす層の特徴を供するため、層状のキャビティ18cdは層状のキャビティ18abと反射体との間に挟まれる。図1a-1dに図示されているように、層状のキャビティ18ab-つまり主として画素10のクロミナンスに影響を及ぼす層状のキャビティ-は、正の電荷と高移動度を有するシアン粒子24aと、負の電荷と低移動度を有する黄色粒子24bからなる懸濁物を有する。主として輝度に影響を及ぼす層状のキャビティ18cdは、550nm（付近）で吸収を起こす粒子を有することが好ましい。
【００３２】
図2aの議論を単純にするため、層状のキャビティ18abと18cdのいずれも図1cで述べた状態と同様の状態とする。そのため、視界領域26は、層状のキャビティ18abでは遅い黄色粒子24bによってのみ占められ、かつ層状のキャビティ18cdでは遅いマゼンタ粒子24dによってのみ占められる。係る場合、黄色粒子24bとマゼンタ粒子24dが混合することで、見る人には赤色に見える状態が生成される。本例では、反射体は白色を有するように選ばれるので、5色系（CMYK+白色）を生成する可能性が供される。
【００３３】
黄色、マゼンタ、及びシアンを混ぜることによって、画素の複合光学特性-たとえば黒を近似する色-を生成することが可能となる。しかし実際のシアン、マゼンタ、及び黄色の色素の混合物は純粋な黒色ではなく、暗く濁った色である。しかし黒色粒子24cを導入することによって、純粋な黒色を生成することが可能となる。このことは特に、たとえばフルカラー電子ペーパーにおけるディスプレイパネルにとって有利である。
【００３４】
図2bは反射型ディスプレイパネル内に備えられた2層からなる画素10の代替実施例を図示している。画素10は、図1a-1d及び図2aで述べた第1層状のキャビティ18ab、18cd、及び反射体30を有する。しかし図2bでは、制御電極20a-20dは、層状のキャビティ18abと18cdとの間に挟まれた共通基板31上に備えられる。共通の基板31は複数の利点を有する。第1には、共通の基板31は画素の製造を助ける。その理由は、電極構造を製造する重要工程を1つの基板上でしか行う必要がないため、異なる電極の位置合わせが容易になるからである。さらに、ディスプレイ端部から画素電極への導線は全て同一基板上に設けられるので、製造及び外部駆動電子機器への結合が容易になる。さらに視差の防止及びディスプレイ内での光損失の減少のために、両電極が近接する場合に有利である。また中心基板の誘電特性は、その基板の対向する面の各電極の組から生じる電気力線がアドレス指定されていない媒質層を妨害しない、又は妨害を最小限に抑制するように、選ばれて良い。電極の組の一を、対向する面の他の電極の組に対して90°を超えた角度にわたって回転させることによって、さらにクロストーク場を減少させることが可能となる。よって最も強い妨害場は交差する駆動電極（他の電極上に位置する一の電極）の角部間、及び中心基板内部でしか生じない。しかし層状のキャビティへは実質的に入り込まない。あるいはその代わりに、用いられる材料の誘電特性は、第1層から生じる電場が制御されながら第2層へ入り込むようにえら張られて良い。これは、第1層内で粒子を駆動させる前に、第2層内で粒子を駆動させるのに用いられる。
【実施例１】
【００３５】
図3は2層からなる透過型ディスプレイパネル内に備えられている2層からなる画素12を図示している。積層された2層からなる画素構造は図2aに図示された構造と同様であるが、2つの異なる層状のキャビティ18ab、18cdの位置は、層状のキャビティ18cdが見る人を向くように変化している。さらに反射体30は、バックライト32の形態をとる活性光源に置き換えられている。
【００３６】
画素12の動作中、画素12の明るさは輝度層（図2a-2dの場合であれば層状のキャビティ18cd）によって調節されるだけではなく、バックライトの明るさを調節することによっても調節される。よってより明るいフルカラー透過型ディスプレイパネルを供することが可能である。
【００３７】
この実施例による透過型ディスプレイでは、静的なカラーフィルタを有する対応LCDディスプレイよりも、明るい状態での透過率が6倍大きい。このため、小さくて低消費電力のバックライトによる、スクリーン前面での同一輝度が実現可能となる。さらにディスプレイはより飽和した色を有して良い。なぜならLCDパネルとは対照的に、白色状態の明るさはカラー状態での彩度による影響を受けないからである。標準的なLCDは固定されたRGBカラーフィルタとともに動作する。カラーフィルタの赤色、緑色、及び青色部分の飽和が小さければ、明るさが増す。本発明のパネルはまた、LCD層又は他の種類のディスプレイ（プラズマ、OLED）と併用されることでダイナミックカラーフィルタとして用いられても良い。それにより、LCDディスプレイの高速の応答速度の利点を維持しながら、より明るく、かつより飽和した色が可能となる。
【００３８】
本発明は図及び上述の記載により詳細に説明されているが、係る図示及び記載は例示又は典型例と考えるべきであり、限定ではない。本発明は開示された実施例には限定されない。当業者が、図面、開示、及び請求項を検討して本発明を実施する際、開示された実施例の変化型は、当業者には理解可能であり、かつ実行可能である。たとえばCMYKの代わりに他の組合せの有色粒子が用いられても良い。あるいはディスプレイは反射型と透過型の特性を併せ持つ半透過型であっても良い。複数の粒子のうちの1つの“色”とは、スペクトルの非可視部分-たとえばUV又は赤外光-での光の吸収であっても良い。さらにたとえ図2a-2b及び図3の電極20a-20b及び電極20c-20dが基本的に互いに垂直に位置合わせされているとしても、これは本発明にとって必須ではない。異なる電極の設置は、ディスプレイパネルの異なる実施計画に依存すると考えられる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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