TWI578079B - 電泳顯示器 - Google Patents

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Description

電泳顯示器
本申請案主張2014年9月26日所提出之相互關連申請案序號第62/056,302號的利益。
本申請案係有關於2015年9月10日所提出之相互關連申請案序號第14/849,658號。在此以提及方式併入此相互關連申請案及下面所述之所有美國專利及公開且相互關連申請案的整個內容。
本發明提供一種用以在反射型顯示器上呈現彩色影像之方法，其中可在每個像素位置提供一預定調色盤中之一顏色。
在此所使用之術語顏色包括黑色及白色。白色粒子常常屬於光散射式。
在此以成像技藝中之傳統意思使用術語灰色狀態，以提及一在像素之兩個極端光學狀態間的狀態，以及術語“灰色狀態”沒有必定意味著這兩個極端狀態間之黑白過渡。例如，下面所提及之數個E Ink專利及公開申請案描述電泳顯示器，其中極端狀態為白色及深藍色，以致於中間灰色狀態實際上是淺藍色。更確切地， 如所述，光學狀態之變化可能根本不是顏色變化。術語黑色及白色在下面可以用以提及顯示器之兩個極端光學狀態，以及應該了解到，通常包括完全不是黑色及白色之極端光學狀態，例如，前述白色及深藍色狀態。
數種光電顯示器之類型已被知悉。一種光電顯示器之類型係一例如在美國專利第5,808,783、5,777,782、5,760,761、6,054,071、6,055,091、6,097,531、6,128,124、6,137,467及6,147,791號中所述之旋轉雙色構件類型(rotating bichromal member type)(雖然此類型之顯示器常常稱為「旋轉雙色球(rotating bichromal ball)」顯示器，但是更準確的術語「旋轉雙色構件(rotating bichromal member)」係較佳的，因為在一些上述專利中該等旋轉構件不是球形的)。這樣的顯示器使用大量的小物體(small bodies)(通常是球形的或圓柱形的)，其具有不同光學特性之兩個或兩個以上剖面(sections)及一內部偶極(internal dipole)。這些物體係懸浮於一基質(matrix)內之充滿液體的液泡中，該等液泡係充滿液體，以便該等物體可自由旋轉。藉由對其施加電場，改變該顯示器之外表，因而使該等物體旋轉至各種位置及改變該等本體之哪一個剖面可經由一觀看面被看到。此形態之光電介質通常是雙穩態的。
另一形態之光電顯示器使用一電致變色介質(electrochromic medium)，例如，處於一包括一至少部分由半導電金屬氧化物所形成之電極及附著至該電極之具有可逆變色能力的複數個染料分子的奈米變色膜 (nanochromic film)之形式的一電致變色介質；見例如，O'Regan,B.,et al.,Nature 1991,353,737；以及Wood,D.,Information Display,18(3),24(March 2002)。亦見Bach,U.,et al.,Adv.Mater.,2002,14(11),845。例如在美國專利第6,301,038、6,870,657及6,950,220號中亦描述此類型之奈米變色膜。此類型之介質通常亦是雙穩態的。
另一形態之光電顯示器係一由Philips所發展且描述於Hayes,R.A.,et al.,「Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting」,Nature,425,383-385(2003)中之電濕潤顯示器(electro-wetting display)。在美國專利第7,420,549中表示可使這樣的電澗濕顯示器成雙穩態的。
數年來，以粒子為基礎的電泳顯示器已成為密集研發之主題。在這樣的顯示器中，複數個帶電粒子(有時稱為顏料粒子)在一電場之影響下移動通過一流體。當相較於液晶顯示器，電泳顯示器可具有良好的亮度及對比、寬視角、狀態雙穩定性及低功率耗損之屬性。然而，關於這些顯示器之長期影像品質的問題已妨礙它們的廣泛使用。例如，構成電泳顯示器之粒子易於沉降，導致這些顯示器之不適當使用壽命。
如上所述，電泳介質需要流體之存在。在大部分習知技藝的電泳介質中，此流體係液體，但是可使用氣體流體來產生該電泳介質；見例如，Kitamura,T.,et al.,"Electrical toner movement for electronic paper-like display",IDW Japan,2001,Paper HCS1-1以及 Yamaguchi,Y.,et al.,"Toner display using insulative particles charged triboelectrically",IDW Japan,2001,Paper AMD4-4)。亦見美國專利第7,321,459及7,236,291號。當在一允許粒子沉降之方位上(例如，在一垂直平面中配置介質之表現中)使用該等介質時，以這樣的氣體為基礎的電泳介質似乎易受同樣以液體為基礎的電泳介質之因粒子沉降所造成之類型的問題所影響。更確切地，粒子沉降似乎在以氣體為基礎的電泳介質中比在以液體為基礎的電泳介質中更是嚴重問題，因為相較於液體懸浮流體，氣體懸浮流體之較低黏性允許該等電泳粒子之更快速沉降。
讓渡給Massachusetts Institute of Technology(MIT)及E Ink Corporation或在它們的名義下之許多專利及申請案描述在膠囊化電泳及其它光電介質方面所使用之各種技術。這樣的膠囊化介質包括許多小膠囊，每一膠囊本身包括一包含在一流體介質中之電泳移動粒子的內相(internal phase)及一包圍該內相之膠囊壁。通常，該等膠囊本身係包含於一高分子黏著劑中，以形成一位於兩個電極間之黏著層(coherent layer)。在這些專利及申請案中所述之技術包括：(a)電泳粒子、流體及流體添加劑；見例如，美國專利第7,002,728及7,679,814號；(b)膠囊、黏著劑及膠囊化製程；見例如，美國專利第6,922,276及7,411,719號； (c)包含光電材料之薄膜及次總成(sub-assemblies)；見例如，美國專利第6,982,178及7,839,564號；(d)在顯示器中所使用之背板(backplanes)、黏著層(adhesive layers)及其它輔助層(auxiliary layers)以及方法；見例如，美國專利第7,116,318及7,535,624號；(e)顏色形成及顏色調整；見例如，美國專利第6,017,584；6,664,944；6,864,875；7,075,502；7,167,155；7,667,684；7,791,789；7,956,841；8,040,594；8,054,526；8,098,418；8,213,076；及8,363,299號以及美國專利申請案公開第2004/0263947；2007/0109219；2007/0223079；2008/0023332；2008/0043318；2008/0048970；2009/0004442；2009/0225398；2010/0103502；2010/0156780；2011/0164307；2011/0195629；2011/0310461；2012/0008188；2012/0019898；2012/0075687；2012/0081779；2012/0134009；2012/0182597；2012/0212462；2012/0157269；及2012/0326957號；(f)用以驅動顯示器之方法；見例如，美國專利第5,930,026；6,445,489；6,504,524；6,512,354；6,531,997；6,753,999；6,825,970；6,900,851；6,995,550；7,012,600；7,023,420；7,034,783；7,116,466；7,119,772；7,193,625；7,202,847；7,259,744；7,304,787；7,312,794；7,327,511；7,453,445；7,492,339；7,528,822；7,545,358； 7,583,251；7,602,374；7,612,760；7,679,599；7,688,297；7,729,039；7,733,311；7,733,335；7,787,169；7,952,557；7,956,841,7,999,787；8,077,141；8,125,501；8,139,050；8,174,490；8,289,250；8,300,006；及8,314,784號；以及美國專利申請案公開第2003/0102858；2005/0122284；2005/0179642；2005/0253777；2007/0091418；2007/0103427；2008/0024429；2008/0024482；2008/0136774；2008/0150888；2008/0291129；2009/0174651；2009/0179923；2009/0195568；2009/0322721；2010/0045592；2010/0220121；2010/0220122；2010/0265561；2011/0187684；2011/0193840；2011/0193841；2011/0199671；及2011/0285754號(以下，這些專利及申請案可以稱為MEDEOD(用以驅動光電顯示器之方法)申請案)；(g)顯示器之應用；見例如，美國專利第7,312,784及8,009,348號；以及(h)非電泳顯示器，如在美國專利第6,241,921；6,950,220；7,420,549及8,319,759號；以及美國專利申請案公開第2012/0293858號所述。
許多前述專利及申請案已認知到，包圍在一膠囊化電泳介質中之離散微膠囊的壁可以一連續相(continuous phase)來取代，因而產生一所謂高分子分散電泳顯示器(polymer-dispersed electrophoretic display)，其中該電泳介質包括複數離散液滴之電泳流體 及一連續相之高分子材料，以及縱使沒有離散膠囊薄膜與每一個別液滴結合，可以將在這樣的高分子分散電泳顯示器中之離散液滴的電泳流體視為膠囊或微膠囊；見例如，美國專利第6,866,760號。於是，為了本申請案之目的，將這樣的高分子分散電泳介質視為膠囊化電泳介質之亞種(sub-species)。
一種相關類型之電泳顯示器係一所謂微細胞電泳顯示器(microcell electrophoretic display)。在一微細胞電泳顯示器中，沒有將帶電粒子及流體裝入微膠囊中，但是取而代之，將其保留在一載體介質(carrier medium)(通常，一高分子膜)內所形成之複數個空腔(cavities)中。見例如，美國專利第6,672,921及6,788,449號，兩個專利係讓渡給Sipix Imaging Inc.。
雖然電泳介質常常是不透光的(因為，例如，在許多電泳介質中，粒子大致阻擋通過顯示器之可見光的傳輸)及在一反射模式中操作，但是可使許多電泳顯示器在一所謂光柵模式“(shutter mode)”中操作，其中在該光柵模式中，一顯示狀態係大致不透光的及一顯示狀態係透光的。見例如，美國專利第5,872,552；6,130,774；6,144,361；6,172,798；6,271,823；6,225,971；及6,184,856號。介電泳顯示器(dielectrophoretic displays)(其相似於電泳顯示器，但是依賴電場強度之變化)可在一相似模式中操作；見美國專利第4,418,346號。其它類型之光電顯示器亦能在光柵模式中操作。在光柵模式中操作之光電介質可使用於全色彩顯示器之多 層結構中；在這樣的結構中，相鄰於該顯示器之觀看面的至少一層在光柵模式中操作，以暴露或隱蔽一離該觀看面更遠之第二層。
一種膠囊化電泳顯示器通常沒有遭遇傳統電泳裝置之群集(clustering)及沉降(settling)故障模式且提供另外的優點，例如，將顯示印刷或塗佈在各式各樣彈性且剛性基板上之能力。(文字「印刷」之使用意欲包括所有形式之印刷及塗佈，其包括但不侷限於：預計量式塗佈(pre-metered coatings)(例如：方塊擠壓式塗佈(patch die coating)、狹縫型或擠壓型塗佈(slot or extrusion coating)、斜板式或級聯式塗佈(slide or cascade coating)及淋幕式塗佈(curtain coating))；滾筒式塗佈(roll coating)(例如：輥襯刮刀塗佈(knife over roll coating及正反滾筒式塗佈(forward and reverse roll coating))；雕型塗佈(gravure coating)；濕式塗(dip coating)；噴灑式塗佈(spray coating)；彎月形塗佈(meniscus coating)；旋轉塗佈(spin coating)；手刷塗佈(brush coating)；氣刀塗佈(air-knife coating)；絲網印刷製程(silk screen printing processes)；靜電印刷製程(electrostatic printing processes)；熱印刷製造(thermal printing processes)；噴墨印刷製程(ink jet printing processes)；電泳沉積(electrophoretic deposition)(參見美國專利第7,339,715號)；以及其它相似技術)。因此，結果顯示係具有彈性的。再者，因為可(使用各種方法)印刷該顯示介質，所以可便宜地產生該顯示本身。
前述美國專利第6,982,178號描述一種相當適合於大量生產之組裝固態光電顯示器(包括一膠囊化電泳顯示器)的方法。實質上，此專利描述一所謂前平面積層板(front plane laminate,FPL)，其依序包括一透光導電層；一與該導電層電接觸之固態光電介質層；一黏著層；以及一分離薄片(release sheet)。通常，該透光導電層被承載在一透光基板上，其中在可用手將該基板包覆在一例如10英吋(254mm)直徑之滾筒上而沒有永久變形的意義上來說，該透光基較佳地係可撓性的。在此專利中使用術語透光，表示該如此所指定之層傳送充分的光，以便能使瀏覽那個層之觀看者觀看該光電介質之顯示狀態的變化，該變化通常是經由該導電層及相鄰基板(如果存在話)來觀看；在該光電介質以不可見波長顯示反射率之變化的情況下，術語透光當然應該被解釋為提及相關不可見光波長之傳送。該基板通常是一聚合膜，以及通常具有約1至約25mil(25至634μm)(較佳地，約2至約10mil(51至254μm))間範圍之厚度。該導電層在傳統上是例如鋁或ITO的薄金屬或金屬氧化層或者可以是導電聚合物。可在市場上購得塗有鋁或ITO之聚(對酞酸乙二酯)(PET)，例如來自E.I.du Pont de Nemours&Company,Wilmington DE之塗鋁Mylar(Mylar係註冊商標)，以及這樣的商品材料可以在具有良好結果下使用於該前平面積層板中。
可以藉由從該前平面積層板移除該分離薄片及在可有效使該黏著層黏附至該背板之狀況下使該黏著 層與該背板接觸，實現使用這樣的前平面積層板之光電顯示器的組裝，藉此固定該黏著層、該光電介質層及該導電層至該背板。此製程相當適合於大量生產，因為通常可以使用成捲連續式塗佈技術(roll-to-roll coating techniques)來大量生產該前平面積層板，以及接著，將它切成數片具有用於特定背板所需之任何尺寸。
美國專利第7,561,324描述一種所謂雙分離薄片，其實質上係前述美國專利第6,982,178號之前平面積層板之簡化形式。該雙分離薄片之一種形式包括一夾在兩個黏著層間之固態光電介質層，該等黏著層中之一或兩者被一分離薄片所覆蓋。該雙分離薄片之另一種形式包括一夾在兩個分離薄片間之固態光電介質層。該雙分離薄片之兩種形式意欲使用在一大體上相似於用以由所述前平面積層板組裝光電顯示器之製程的製程中，但是包括兩個個別堆疊；通常，在一第一堆疊中，將該雙分離薄片堆疊至一前電極，以形成一前次總成，以及接著，在一第二堆疊中，將該前次總成堆疊至一背板，以形成最後的顯示器，但是如果需要的話，可顛倒這兩個堆疊之次序。
美國專利第7,839,564號描述一種所謂倒置前平面積層板(inverted front plane laminate)，其係前述美國專利第6,982,178號所述之前平面積層板的變型。該倒置前平面積層板依序包括一透光保護層及一透光導電層中之至少一者；一黏著層；一固態光電介質層；以及一分離薄片。此倒置前平面積層板係用以形成一在光電 層與前電極或前基板間具有一疊合黏著層之光電顯示器；一通常是薄的第二黏著層可能或可能沒有存在於該光電層與一背板間。這樣的光電顯示器可結合良好的解析度與良好的低溫性能。
如上所述，最簡單之習知技藝中的電泳介質實際上只顯示兩種顏色。這樣的電泳介質在一具有一第二不同顏色之帶色流體中使用具有一第二顏色之單一類型的電泳粒子(在此情況下，當該等粒子相鄰於顯示器之觀看面時，顯示該第一顏色，以及當該等粒子與該觀看面隔開時，顯示該第二顏色)或者在一無色流體中使用具有不同的第一及第二顏色之第一及第二類型的電泳粒子(在此情況下，當該等第一類型之粒子相鄰於顯示器之觀看面時，顯示該第一顏色，以及當該等第二類型之粒子相鄰於該觀看面時，顯示該第二顏色)。通常，該兩個顏色為黑色及白色。如果期望全彩顯示，則可以在單色(黑白)顯示之觀看面上沉積一彩色濾波陣列(color filter array)。具有彩色濾波陣列之顯示依賴區域共享(area sharing)及混色(color blending)，以產生色刺激。在像紅/綠/藍(RGB)或紅/綠/藍/白(RGBW)之3個或4個原色間共享可用的顯示區域，以及可以1-維(線條)或2-維(2×2)重複圖案配置濾光片。其它原色或3個以上原色之選擇在該技藝中亦是已知的。選擇足夠小的3個(在RGB顯示之情況下)或4個(在RGBW顯示之情況下)子像素，以便在一預定觀看距離下它們在視覺上混合在一起成為具有均勻色刺激(混色)之單一像素。區域共享之固有優點 為著色劑(colorants)一直是存在的，以及只可藉由切換下面單色顯示之對應像素至黑色或白色(打開或關閉對應原色)來調製顏色。例如，在理想的RGBW顯示中，紅色、綠色、藍色及白色原色之每一者佔據顯示區域的1/4(4個子像素中之一子像素)且白色子像素與下面白色的單色顯示一樣亮，以及該等彩色子像素之每一者沒有比白色的單色顯示的1/3淺。該顯示所示之白色的亮度一般來說沒有比該白色子像素之亮度的一半大(藉由在每4個子像素中顯示一個白色子像素，產生該顯示之白色區域，另外，彩色形式之每一彩色子像素同等於一白色子像素之1/3，所以3個彩色子像素之結合沒有比一個白色子像素貢獻大)。藉由區域共享且彩色像素切換至黑色來降低彩色之亮度及飽和度。當混合黃色時，區域共享會特別有問題的，因為它比任何其它相同亮度之顏色淺，以及飽和黃色幾乎與白色一樣亮。藍色像素(該顯示區域之1/4)至黑色的切換使黃色變得太深。
多層堆疊式電泳顯示器在該技藝中(J.Heikenfeld,P.Drzai,J-S Yeo and T.Koch,Journal of the SID,19(2),2011,pp.129-156)係已知的。在這樣的顯示器中，正好類似於傳統彩色印刷，周遭光線通過在3個可減原色之每一者中的影像。美國專利第6,727,873號描述一種堆疊式電泳顯示器，其中在一反射背景上方放置3層可切換單元(switchable cells)。已知相似顯示器，其中橫向地(參見國際申請案第WO 2008/065605號)或使用垂直與橫向運動之組合移動帶色粒子及將它們藏匿在微 坑(micropits)中。在兩個情況中，每一層具有適用一個像素接一個像素地使該等帶色粒子集中或分散之電極，以致於該3個層之每一者需要一層薄膜電晶體(TFTs)(該3層TFTs中之兩層必須是實質透明的)及一透光相對電極。這樣複雜電極配置的製造係昂貴的，以及在目前技藝狀況中，特別是當必須經由數層電極觀看白色顯示狀態時，很難提供一種充分透明的像素電極板。當顯示堆疊的厚度接近或超過像素尺寸時，多層顯示器亦遭受視差問題。
美國申請案公開第2012/0008188及2012/0134009號描述多色電泳顯示器，其具有單一包括獨立可定址像素電極之背板及一共同透光前電極。在該背板與該前電極間配置複數個電泳層。在這些申請案中所述之顯示器能在任何像素位置提供任何原色(紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、白色及黑色)。然而，位於單組定址電極間之多個電泳層的使用具有缺點。在一特定層中之粒子所經歷的電場比以相同電壓定址之單一電泳層的情況低。此外，在最靠近該觀看面之電泳層中的光損失可能影響在下面電泳層中所形成之影像的外觀。
試圖提供使用單一電泳層之全彩電泳顯示器。例如，美國專利申請案公開第2013/0208338號描述一種彩色顯示器，其包括一電泳流體，該電泳流體包括分散在一透明無色或帶色溶劑中之一個或兩個類型的顏料粒子，該電泳流體夾在一共同電極與複數個驅動電極 間。使該等驅動電極保持一特定距離，以便暴露一背景層。美國專利申請案公開第2014/0177031號描述一種用以驅動一填充有一電泳流體之顯示單元的方法，其中該電泳流體包括兩種類型之帶有相反電荷極性且兩個對比顏色之帶電粒子。該兩個類型之顏料粒子分散在一帶色溶劑中或在一分散有不帶電或稍微帶電帶色粒子之溶劑中。該方法包括藉由施加一驅動電壓(該全驅動電壓之約1%至約20%)，驅動該顯示單元，以顯示該溶劑之顏色或該不帶電或稍微帶電帶色粒子。美國專利申請案公開第2014/0092465及2014/0092466號描述一種電泳流體及一種用以驅動一電泳顯示器之方法。該流體包括第一、第二及第三類型之顏料粒子，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物中。該第一及第二類型之顏料粒子攜帶相反電荷極性，以及該第三類型之顏色粒子具有比該第一或第二類型之電荷量的約50%小的電荷量。該第三類型之顏色粒子具有不同位準的臨界電壓或不同位準的移動率或者兩者。在下面使用全彩顯示器之意義上，這些專利申請案沒有揭露該全彩顯示器。
美國專利申請案公開第2007/0031031號描述一種用以處理影像資料以便在一顯示介質上顯示一影像之影像處理裝置，其中在該顯示介質中，每個像素能顯示白色、黑色及另一顏色。美國專利申請案公開第2008/0151355、2010/0188732及2011/0279885號描述一種彩色顯示器，其中活動粒子移動通過一多孔結構。美國專利申請案公開第2008/0303779及2010/0020384號 描述一種顯示介質，其包括第一、第二及第三不同顏色的粒子。該等第一及第二粒子可構成聚集體(aggregates)，以及該等較小第三粒子可移動通過該等聚集第一及第二粒子間所留下之孔。美國專利申請案公開第2011/0134506號描述一種顯示裝置，其包括一電泳顯示元件，其包括被圍在一對基板間之多類型的粒子，該等基板之至少一者係半透明的及該等個別多類型之粒子的每一類型帶有相同電荷極性、不同的光學特性以及不同的遷移速度及/或用於移動的電場臨界值，一半透明顯示側電極係設置在配置有該半透明基板之基板側，一第一背面電極係設置在另一基板側，而面向該顯示側電極，以及一第二背面電極係設置在另一基板側，而面向該顯示側電極；以及一電壓控制部分，其控制對該顯示側電極、該第一背面電極及該第二背面電極所施加之電壓，以便在該等多類型之粒子中具有最快遷移速度之類型的粒子或在該等多類型之粒子中具有最低臨界值之類型的粒子依序被不同類型之粒子的每一類型移動至該第一背面電極或該第二背面電極，以及接著，使移動至該第一背面電極之粒子移動至該顯示側電極。美國專利申請案公開第2011/0175939、2011/0298835、2012/0327504及2012/0139966號描述依賴多粒子之聚集及臨界電壓的彩色顯示器。美國專利申請案公開第2013/0222884號描述一種電泳粒子，其包含一帶色粒子，該帶色粒子包含一含帶電基團聚合物(charged group-containing polymer)及一著色劑；以及一支鏈矽基聚合物，其附著至該帶色 粒子且包含一反應性單體及至少一選自一特定群組之單體的單體做為共聚成分(copolymerization components)。美國專利申請案公開第2013/0222885號描述一種用於電泳顯示器之分散液，其包含一分散介質；一帶色電泳粒子基團，其分散於該分散介質中且朝一電場遷移；一非電泳粒子基團，其沒有遷移且具有不同於該電泳粒子群之顏色；以及一化合物，其具有一中性極性基團及一疏水基團，以該整個分散液體為基準有約0.01至約1質量百分比的比率包含於該分散介質中。美國專利申請案公開第2013/0222886號描述一種用於顯示器之分散液，其包括浮動粒子，該等浮動粒子包含：核心粒子，其包括一著色劑及一親水性樹脂；以及一外殼，其覆蓋每一核心粒子之表面且包含一具有7.95(J/cm3)1/2或以上不同溶解度參數的疏水性樹脂。美國專利申請案公開第2013/0222887及2013/0222888號描述一種具有特定化學成分之電泳粒子。最後，美國專利申請案公開第2014/0104675號描述一種粒子分散液，其包括移動以回應一電場之第一及第二帶色粒子；以及一分散介質，該等第二帶色粒子具有大於該等第一帶色粒子之直徑及相同於該等第一帶色粒子之充電特性，以及在每單位顯示面積中該等第一帶色粒子之電荷量Cs和該等第二帶色粒子之電荷量Cl的比率(Cs/Cl)小於或等於5。一些前述顯示器確實提供全彩，但是需要時間長且煩瑣的定址方法。
美國專利申請案公開描述一種電泳裝置，其 包括複數個包含在一絕緣液體中之第一及第二電泳粒子，該等第一及第二粒子具有彼此不同的充電特性；該裝置進一步包括一包含在該絕緣液體中且由一纖維結構所形成之多孔層。在下面使用全彩顯示器的意義上，這些專利申請案不是全彩顯示器。
亦參見美國專利申請案公開第2011/0134506號及前述申請案序號第14/277,107號；後者描述一種全彩顯示器，其在一帶色液體中使用3個不同類型的粒子，但是該等帶色液體之存在限制顯示所能達成之白色狀態的品質。
綜上所述，在現有技藝中，存在數個具有不同顏色產生機構之反射型彩色顯示器的實施例。雖然這樣的顯示器通常能在每個像素位置提供多顏色(例如，黑色、白色、3個可減原色(青綠色、洋紅色及黃色)以及3個可加原色(紅色、綠色及藍色))，但是在目前技藝中，它們無法在每個像素位置提供對應於256個RGB階之顏色。這與一能在每個像素位置以紅光、綠光及藍光提供至少256個不同強度等級(例如，總共224個不同顏色)之典型發射型顯示器(例如，液晶顯示器或使用發光二極體所製成之顯示器)形成對比。
本發明試圖提供一種用以在發射型顯示器上呈現全彩影像之方法，其能在每個像素位置提供一在整體上包括比在該顯示器上呈現影像所需要少的顏色之調色盤(亦即，在比呈現用於一特定應用之充分品質的影像所需要粗的等級下量化像素級可用之顏色)。本發明之方 法包含以降低在該顯示器上呈現之影像的空間解析度，但增加顏色深度的方式在每個像素之調色盤中可用之顏色間實施遞色(dithering)。這樣的遞色在印刷技藝中係眾所皆知的。當在一充分距離處觀看一遞色影像時，人類視覺系統將個別彩色像素合併成感知的均勻色彩。由於顏色深度與空間解析度間之權衡，在仔細觀看時的遞色影像(dithered images)相較於每個像素位置可用之調色盤具有相同於一般在該顯示器上呈現影像所需之深度的影像具有一特有顆粒度(characteristic graininess)。
已發展出用以分配特定顏色至特定像素之演算法，以便避免在藉由遞色所呈現之影像中有討厭的圖案及紋理。這樣的演算法可以包含誤差擴散法(error diffusion)，這是一種這樣的技術：將由某一像素所需之顏色與每像素調色盤中之最接近顏色間的差異所造成的誤差分配至尚未處理之相鄰像素。歐洲專利第0677950號詳細描述這樣的技術，而美國專利第5,880,857描述用於遞色技術之比較的度量。
在本發明中，呈現一種用以應該最佳地選擇哪些顏色用於一反射型顯示器中每個像素位置可用的(減少)調色盤之方法。
本發明提供一種在一反射型顯示器上呈現包含有3個不同色集之影像的方法。一第一色集包含一特定數目之顏色，每一顏色係由在一波形查找表中所儲存的一預定組波形中之一來呈現。一第二色集係由在該顯 示器上所呈現之影像來定義(通常，包括224個不同顏色)，以及一第三色集係由能以該顯示器使用任何可能波形呈現之顏色來定義。該第一色集小於該等第二及第三色集，以及該第一色集係該第三色集之子集。再者，本發明提供一種藉由從該第三色集分配那些要構成該第一色集之顏色及那些被選擇用於最佳色彩還原(color rendition)之顏色來呈現影像之方法。
再者，本發明在一反射型顯示器上提供一由複數個像素所形成之影像，其中每個像素是由具有紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、黑色及白色等所組成之群組的顏色中所選出。
另外，本發明在一反射型顯示器上提供一由複數個像素所形成之影像，其中每個像素自具有紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、黑色、白色、淺紅色、淺綠色、淺藍色、深青綠色、深洋紅色、深黃色、淺灰色及深灰色等所組成之群組的顏色中所選出。
又再者，本發明提供一在一反射型顯示器上所形成之影像，其中每個像素是自具有紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、黑色、白色、橙色、粉紅色、綠色、紫色、萊姆綠色(cyan lime)及純藍色等所組成之群組的顏色中所選出。
又另外，本發明提供一在一反射型顯示器上所形成之影像，其中每個像素是從淺、中間及深形式的紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、黑色及白色等所組成之群組的顏色中所選出。
所附圖式中之第1圖係在顯示黑色、白色、3個可減原色及3個相加性原性時顯示在本發明之電泳介質中的各種粒子之位置的示意剖面圖。
第2A及2B圖分別顯示用以驅動第1圖所示之電泳介質至它的黑色及白色狀態之波形。
第3A及3B圖顯示用以驅動第1圖所示之電泳介質至它的洋紅色及藍色狀態之波形。
第3C及3D圖顯示用以驅動第1圖所示之電泳介質至它的黃色及綠色狀態之波形。
第4A及4B圖分別顯示用以驅動第1圖所示之電泳介質至它的紅色及青綠色狀態之波形。
第5-6圖描述可用以取代第2A-2B、3A-3D及4A-4B圖所示之那些波形來驅動第1圖所示之電泳介質至它所有的顏色狀態之波形。
所附圖式之第7A、7B及7C圖顯示在反射介質上呈現顏色之3個一般方法。
第8-14圖顯示依據本發明之每像素調色盤的各種選擇之RGB值。
第15A、15B及15C圖係描繪在CIELab色彩空間中所定義之一較佳每像素調色盤的顏色之示意圖，其中將顏色顯示成投影至a*/b*平面上。
一種類型之反射型顯示器係一包含一電泳介質之電泳顯示器。一電泳介質包括一流體、一第一光散 射粒子(通常是白色的)以及具有3個可減原色(通常是洋紅色、青綠色及黃色)之第二、第三及第四粒子；這些帶色粒子中之至少兩個係透光散射(non-light scattering)的。該等第一及第二粒子帶有聚合物塗層，以便使該等第三及第四粒子所構成之聚集體分離所需的電場大於使任何其它兩個類型之粒子所構成之聚集體分離所需的電場。亦描述用以驅動該介質以產生白色(「W」)、黑色(「K」)、洋紅色(「M」)、青綠色(「C」)、黃色(「Y」)、紅色(「R」)、綠色(「G」)及藍色(「B」)顏色之方法。
所附圖式中之第1圖係在顯示黑色、白色、3個可減原色及3個相加性原性時顯示在本發明之電泳介質中的各種粒子之位置的示意剖面圖。在第1圖中，假設該顯示器之觀看面係在上面(如圖所示)，亦即，使用者從此方向觀看該顯示器，以及光線從此方向入射。如所述，在較佳實施例中，在本發明之電泳介質中所使用之4個粒子中只有一個粒子實質上使光線散射，以及在第1圖中，假設此粒子為白色顏料。基本上，此光散射白色粒子構成一白色反射器，其中對著該白色反射器觀看在白色粒子上方的任何粒子(如第1圖所示)。進入該顯示器之觀看面的光線通過這些粒子、從該等白色粒子反射、向後通過這些粒子及從該顯示器出來。因此，在該等白色粒子上方之粒子可以吸收各種顏色及對使用者所呈現之顏色係由在該等白色粒子上方之粒子的組合所造成的顏色。在該等白色粒子下方(在使用者觀看位置的後面)所配置之任何粒子被該等白色粒子所遮蔽及沒有 影響所要顯示之顏色。因為該等第二、第三及第四粒子實質上是透光散射的，所以它們相對於彼此之順序或排列是不重要的，但是基於所述之理由，它們相對於該等白色(光散射)粒子之順序或排列係重要的。
更特別地，當該等青綠色、洋紅色及黃色粒子位於該等白色粒子下方(第1圖之情況[A])時，沒有粒子在該等白色粒子上方及該像素僅顯示白色顏色。當單一粒子在該等白色粒子上方時，顯示那個單一粒子之顏色成為分別在第1圖之情況[B]、[D]及[F]中的黃色、洋紅色及青綠色。當兩個粒子在該等白色粒子上方時，所顯示之顏色為這兩個粒子之顏色的組合；在第1圖中，在情況[C]中，洋紅色及黃色粒子顯示出紅色，在情況[E]中，青綠色及洋紅色粒子顯示出藍色以及在情況[G]中，黃色及青綠色粒子顯示出綠色。最後，當所有3個帶色粒子位於該等白色粒子上方(在第1圖中之情況[H])時，所有入射光被該3個可減原色帶色粒子所吸收且該像素顯示出黑色。
可能的是，可由一使光線散射之粒子呈現一可減原色，以致於該顯示器包括兩種類型之光散射粒子，其中一種類型之光散射粒子是白色的及另一種類型之光散射粒子是帶色的。然而，在此情況下，該光散射帶色粒子相對於覆蓋該白色粒子之其它帶色粒子的位置將是重要的。例如，在呈現黑色中(當所有3個帶色粒子位於該等白色粒子上方時)，該散射帶色粒子不能位於該等非散射帶色粒子上方(否則，它們將部分或完全隱藏在 該散射粒子後面及所呈現之顏色將是該散射帶色粒子之顏色，而不是黑色)。
如果一個以上類型之帶色粒子使光線散射，則將不易呈現黑色。
第1圖顯示一理想情況，其中顏色不受污染(亦即，該等光散射白色粒子完全遮蔽在該等白色粒子後面之任何粒子)。實際上，以該等白色粒子來遮蔽可能是不完整的，以致於在理想上想完全被遮蔽的粒子可能要吸收一點光。這樣的污染通常降低所呈現顏色之亮度及色度。在本發明之電泳介質中，應該使這樣的色彩污染減至最小程度，以便所形成之顏色符合色彩還原之產業標準。特別有利的標準是SNAP(報紙廣告製作標準)，其具體指定用於上面所提及之8個原色的每一者之L*、a*及b*值。可以使用本發明之電泳流體以習知技藝所已知之數個方式來建構一顯示裝置。可以將該電泳流體裝入微膠囊中或併入微細胞結構中，之後，它們是以一聚合層來密封。可以將該等微膠囊或微細胞層塗佈或凸印至一帶有一導電材料透明塗層的塑料基板或薄膜上。可以使用一導電黏著劑，將此總成貼合至一帶有像素電極之背板。
現在將參考第2-4圖來描述用以達成第1圖所示之粒子排列的每一者之波形的第一實施例。以下，將此驅動方法稱為本發明之「第一驅動方案」。在此論述中，假設一第一組粒子係白色且帶負電荷、一第二組粒子係青綠色且帶正電荷、一第三組粒子係黃色且帶負 電荷及一第四組粒子係洋紅色且帶正電荷。熟悉該項技藝者將了解到在改變這些粒子顏色的分配情況下，顏色轉變(color transitions)將如何改變。同樣地，可顛倒所有粒子之電荷的極性及如果同樣顛倒用以驅動該電泳介質之波形的電極(參見下一段)，該電泳介質將仍然以相同方式運作。
在下面論述中，描述及繪製對本發明之顯示器的背板之像素電極所施加之波形(電壓對時間曲線)，同時假定前電極係接地的(亦即，在零地位)。當然，由該背板與該前電極間之電位差及它們的分隔距離來決定該電泳介質所經歷之電場。通常經由它的前電極來觀看該顯示器，以致於是相鄰於該前電極之粒子控制像素所顯示之顏色，以及如果考量該前電極相對於該背板之電位，有時可更易了解所涉及之光學躍遷(optical transitions)；此可簡單地藉由顛倒下面所論述之波形來達成。
這些波形需要以5個不同定位電壓來驅動該顯示器之每個像素，該5個不同定位電壓以+Vhigh、+Vlow、0、-Vlow及-Vhigh來表示，其在第2至4圖中被描述為30V、15V、0V、-15V及-30V。實際上，較佳地可以使用較多數目的定位電壓。如果只有3個電壓係可利用的(亦即，+Vhigh、0及-Vhigh)，則可藉由以具有工作週期1/n之電壓Vhigh的脈衝定址，達成相同於以一較低電壓來定址的結果(例如，Vhigh/n，其中n為大於1的正整數)。
在本發明中所使用之波形可以包括3個相位：一DC平衡相位，其中對因為像素所施加之先前波形所造成的DC不平衡做校正，或者其中對在後續顯色轉變(color rendering transition)中所遭遇的DC不平衡(在該項技藝中所已知)做校正；一「重置」相位，其中使像素返回至一至少大致相同的起始配置而不論像素之先前光學狀態；以及一「顯色」相位，其如下面所述。取決於特定應用之要求而定，該等DC平衡及重置相位係任選的及可以被省略。如果使用的話，該「重置」相位可以相同於下面所述之洋紅色呈現波形或可以包含連續驅動最大可能正負電壓或可以是一些其它脈衡圖案(倘若它使該顯示器返回至可據以再現地獲得後續色彩的狀態)。
第2A及2B圖以理想化形式顯示用以在本發明之顯示器中產生黑色及白色狀態的波形之典型顯色相位。在第2A及2B圖中之曲線圖顯示對該顯示器之背板(像素)電極所施加之電壓，同時使在頂部平面上的透明共同電極接地。x軸表示以任意單位所測量之時間，而y軸係施加電壓(伏特)。較佳地以在電壓Vlow下之一正或負衝量序列分別將該顯示器驅動成黑色(第2A圖)或白色(第2B圖)狀態，因為如上所述，在對應於Vlow之電場(或電流)下，使洋紅色及黃色顏料聚集在一起。因此，白色及青綠色顏料移動，而洋紅色及黃色顏料保持不動(或以更低速度移動)及該顯示器在白色狀態與對應於青綠色、洋紅色及黃色顏料之吸收狀態(在該項技藝中常常稱 為「合成黑色」)間做切換。用以驅動黑色及白色之脈衝的時間長度可以在約10-1000毫秒間變化，以及可以以在10-1000毫秒間之時間長度的休息時間(零施加電壓)使該等脈衝分隔。雖然第2圖分別顯示正及負電壓的脈衝，以產生黑色及白色，其中以施加零電壓之「休息時間」使這些脈衝分隔，但是有時較佳的是，這些「休息時間」包括相反於該等驅動脈衝之極性的脈衝，但具有較低衝量(亦即，具有比該等主要驅動脈衝短的持續時間或低的施加電壓或者兩者)。
第3A-3D圖顯示用以產生洋紅色及藍色(第3A及3B圖)以及黃色及綠色(第3C及3D圖)之波形的典型顯色相位。在第3A圖中，波形在正負衝量間振盪，但是正衝量之時間長度(tp)比負衝量之時間長度(tn)短，而正衝量之施加電壓(Vp)比負衝量之施加電壓(Vn)大。當：Vptp=Vntn
該波形在整體上為「DC平衡」。一個週期的正負衝量之期間可以是在約30-1000毫秒間。
在正衝量結束時，該顯示器處於藍色狀態，而在負衝量結束時，該顯示器處於洋紅色狀態。此符合對應於青綠色顏料之運動的光密度變化大於對應於洋紅色或黃色顏料之運動的光學密度變化(相對於白色顏料)。依據上面呈現的假定，如果該洋紅色顏料與該白色顏料間之互相影響比該青綠色顏料與該白色顏料間之互相影響強，則這是預期中的。該等黃色與白色顏料(兩者係帶負電荷的)之相對移動比該等青綠色與白色顏料(兩 者係帶相反電荷的)之相對移動更低。因此，在一用以產生洋紅色或藍色之較佳波形中，一衝量序列(包括至少一個週期的Vptp及其隨後的Vntn)係較佳的，其中Vp>Vt及tp<tn。當需要藍色時，該衝量序列在Vp處結束，而當需要洋紅色時，該衝量序列在Vn處結束。
第3B圖顯示只使用3個電壓位準來產生洋紅色及藍色狀態之另一波形。在此另一波形中，至少一個週期之的Vptp及其隨後的Vntn係較佳的，其中Vp=Vn=Vhigh及tn<tp。此序列不能是DC平衡的。當需要藍色時，該序列在Vp處結束，而當需要洋紅色時，該序列在Vn處結束。
第3C及3D圖所顯示之波形分別為第3A及3B圖所示之波形的顛倒及產生對應互補顏色黃色及綠色。在一用以產生黃色或綠色的較佳波形中，如第3C圖所示，使用一衝量序列(包括一個週期的Vptp及其隨後的Vntn)，其中Vp<Vn及tp>tn。當需要綠色時，該序列在Vp處結束，而當需要黃色時，該序列在Vn處結束。
在第3D圖中顯示用以只使用3個電壓位準來產生黃色或綠色之另一較佳波形。在此情況下，使用至少一個週期的Vptp及其隨後的Vntn，其中Vp=Vn=Vhigh及tn>tp。此序列不能是DC平衡的。當需要綠色時，該序列在Vp處結束，而當需要黃色時，該序列在Vn處結束。
第4A及4B圖顯示用以在本發明之顯示器上呈現紅色及青綠色的波形之顯色相位。這些波形亦在正 負衝量間振盪，但是它們不同於第3A-3D圖的波形之處在於：一個週期的正負衝量之週期通常比較長及所使用定址電壓可能(但沒有必定)是較低的。第4A圖之紅色波形係由脈衝(+Vlow)及隨後的較短相反極性脈衝(-Vlow)所構成，其中該脈衝(+Vlow)產生黑色(相似於第2A圖所示之波形)，以及該較短脈衝(-Vlow)移動青綠色粒子及將黑色變成紅色(青綠色的互補顏色)。該青綠色波形係該紅色波形之顛倒，其具有這樣的部分：產生白色(-Vlow)，接著由一短脈衝(Vlow)移動相鄰於觀看面之青綠色粒子。正如同在第3A-3D圖所示之波形中，青綠色相對於白色之移動比洋紅色或黃色顏料快。然而，相較於第3圖波形，在第4圖波形中的黃色顏料像洋紅色粒子保持在白色粒子側上。
上述關於第2-4圖之波形使用一個5-位準驅動方案，亦即，一種驅動方案，其中在任何既定時間，一像素電極相對於一共同前電極可能處於兩個不同正電壓、兩個不同負電壓或零伏特中之任一者。在第2-4圖所示之特定波形中，5個位準為0、±15V及±30V。然而，在至少一些情況中發現可有利地使用一個7-位準驅動方案，其使用7個不同電壓：3個正電壓、3個負電壓及零電壓。以下，此7個位準驅動方案稱為本發明之「第二驅動方案」。用以定址該顯示器之電壓數目的選擇應該考慮到用以驅動該顯示器之電子裝置的限制。通常，較大數目的驅動電壓將在定址不同顏色時提供較大彈性，但是使提供此較大數目之驅動電壓至傳統裝置顯示驅動 器所需之配置變得複雜。本發明者已發現到，7個不同電壓之使用可在顯示器架構之複雜度與色域(color gamut)間提供良好的妥協。
現在將依據第5圖描述使用對本發明之顯示器所施加的第二驅動方案來產生8個原色(白色、黑色、青綠色、洋紅色、黃色、紅色、綠色及藍色)之一般原理。如同在第2-4圖中，將假設第一顏料為白色、第二顏料為青綠色、第三顏料為黃色及第四顏料為洋紅色。該項技藝之一般技術人士將顯而易知，如果改變顏料顏色之分配，則將改變該顯示器所呈現之顏色。
對該等像素電極所施加之最大正負電壓(在第5圖中以±Vmax來表示)分別產生由該等第二及四粒子之混合(青綠色及洋紅色，產生藍色-參見第1E圖)或單獨由該等第三粒子(黃色-參考第1B圖-該白色顏料使光散射且位於該等彩色顏料間)所形成的顏色。這些藍色及黃色沒有必然是該顯示器可達成之最佳藍色及黃色。對該等像素電極所施加之中間位準正負電壓(在第5圖中以±Vmid來表示)分別產生黑色及白色。
根據這些藍色、黃色、黑色或白色光學狀態，可以藉由相對於該等第一粒子(在此情況中，該等白色粒子)只移動該等第二粒子(在此情況中，該等青綠色粒子)來獲得其它4個原色，此可使用最低施加電壓(在第5圖中以±Vmin來表示)來達成。因此，將青綠色移離藍色(藉由施加-Vmin至該等像素電極)，以產生洋紅色(參見分別針對藍色及洋紅色之第1E及1D圖)；將青綠色移入黃色 (藉由施加+Vmin至該等像素電極)，以提供綠色(參見分別針對黃色及綠色之第1B及1G圖)；將青綠色移離黑色(藉由施加-Vmin至該等像素電極)，以產生紅色(參見分別針對黑色及紅色之第1H及1C圖)；以及將青綠色移入白色(藉由施加+Vmin至該等像素電極)，以提供青綠色(參見分別針對白色及青綠色之第1A及1F圖)。
雖然這些一般原理在波形之構造中係有用的，以在本發明之顯示器中產生特定顏色，但是實際上，可能沒有觀察到上述理想行為，因而，期望使用基本方案之修改。
在第5圖中描述一體現上述基本原理之修改的通用波形，其中橫座標表示時間(任意單元)及縱座標表示一像素電極與該共同前電極間之電壓差。在第5圖中所述之驅動方案中使用的3個正電壓之大小可能是在約+3V與+30V間，以及3個負電壓可能是在約-3V與-30V間。在一憑經驗較佳實施例中，最高正電壓+Vmax為+24V，中間正電壓+Vmid為12V，以及最低正電壓+Vmin為5V。以相似的方式，負電壓-Vmax、-Vmid及-Vmin在一較佳實施例中為-24V、-12V及-9V。該3個電壓位準之任一者的電壓之大小沒有必要|+V|=|-V|，但是在一些情況中這樣可能是更好的。
在第5圖所述之通用波形中具有4不同相位。在第一相位(第5圖之“A”)中，具有+Vmax及-Vmax之供應脈衝(其中「脈衝」表示一單極方波，亦即，施加一固定電壓有一預定時間)，其用以抹除在該顯示器上所 呈現之先前影像(亦即，「重置」該顯示器)。可以選擇這些脈衝之時間長度(t1及t3)及休息時間之長度(亦即，在它們之間的零電壓之期間，t2及t4)，以便整個波形(亦即，第5圖所述之整個波形的電壓相對於時間之積分)係DC平衡的(亦即，積分實質上為零)。可藉由調整在相位A中該等脈衝及休息時間之時間長度來達成DC平衡，以便在此相位中所供應之淨衝量(net impulse)相較於在相位B及C之組合中所供應之淨衝量具有相同的大小及相反的符號，其中在相位B及C期間，如下所述，將該顯示器切換至一特定期望顏色。
第5圖所示之波形係單純用於一通用波形之結構的說明，以及沒有意欲以任何方式來限制本發明之範圍。因此，在第5圖中，在相位A中顯示一負脈衝在一正脈衝前面，但是這不是本發明之要求。亦沒有要求在相位A中只有一個負脈衝及一個正脈衝。
如上所述，該通用波形本質上係DC平衡的，以及此在本發明之某些實施例中可能是更好的。在另一選擇中，在相位A中之脈衝可以以相似於在該習知技藝之某些黑白顯示器中所提供之方式提供DC平衡至一連串的顏色轉變，而不是至單一轉變；見例如美國專利第7,453,445。
在該波形之第二相位(第5圖之相位B)中，具有使用最大及中間電壓振幅之供應脈衝。在此相位中，以先前根據第2-4圖所述之方式較佳地呈現白色、黑色、洋紅色、紅色及黃色。
如上所述(參見第2B圖及相關敘述)，可以藉由在-Vmid下以一個脈衝或複數個脈衝來呈現白色。然而，在一些情況下，以此方式所產生之白色可能受黃色顏料之污染及出現淺黃色。為了校正此顏色污染，可能必須採用一些正極性脈衝。因此，例如，可以藉由一脈衝序列(包括一具有時間長度T1及振幅+Vmax或+Vmid之脈衝及隨後的一具有時間長度T2及振幅-Vmid之脈衝)的單一實例或數個實例之重複來獲得白色，其中T2>T1。最後的脈衝應該是一負脈衝。在第5圖中，顯示一個具有+Vmax持續時間t5及隨後的-Vmid持續時間t6之序列的4次重複。在此脈衝序列期間，該顯示器之外觀在洋紅色(但是通常不是理想的洋紅色)與白色間振盪(亦即，在白色前將有一個具有比最後白色狀態低的L*及高的a*之狀態)。此相似於第3A圖所示之脈衝序列，其中觀察到洋紅色與藍色間之振盪。這裡的不同之處在於：該脈衝序列之淨衝量比第3A圖所示之脈衝序列負，以及因此，使振盪偏向帶負電白色顏料。
如上所述(參見第3A圖及相關敘述)，可以藉由在+Vmid下以一脈衝或複數個脈衝(由零電壓之期間所分隔)來呈現獲得黑色。
如上所述(參見第3A及3B圖及相關敘述)，可以藉由一脈衝序列(包括一具有時間長度T3及振幅+Vmax或+Vmid之脈衝及隨後的一具有時間長度T4及振幅-Vmid之脈衝)的單一實例或數個實例之重複來獲得洋紅色，其中T4>T3。為了產生洋紅色，在該波形之此相 位中的淨衝量應該比用以產生白色之淨衝量正。在用以產生洋紅色之脈衝序列期間，該顯示器將在實質上是藍色與洋紅色的狀態間振盪。在洋紅色前將有一個具有比最後洋紅色狀態負的a*及低的L*之狀態。
如上所述(參見第4A圖及相關敘述)，可以藉由一脈衝序列(包括一具有時間長度T5及振幅+Vmax或+Vmid之脈衝及隨後的一具有時間長度T6及振幅-Vmax或-Vmid之脈衝)的單一實例或數個實例之重複來獲得紅色。為了產生紅色，該淨衝量應該比用以產生白色或黃色之淨衝量正。較佳地，為了產生紅色，所使用的正負電壓實質上具有相同大小(兩個Vmax或兩個Vmid)，正脈衝之時間長度比負脈衝之時間長度長，以及最後的脈衝為一負脈衝。在用以產生紅色之脈衝序列期間，該顯示器將在實質上是黑色與紅色的狀態間振盪。在紅色前將有一個具有比最後紅色狀態低的L*、a*及b*之狀態。
可以藉由一脈衝序列(包括一具有時間長度T7及振幅+Vmax或+Vmid之脈衝及隨後的一具有時間長度T8及振幅-Vmax之脈衝)的單一實例或數個實例之重複來獲得黃色(參見第3C及3D圖及相關敘述)。最後的脈衝應該是一負脈衝。在另一選擇中，如上所述，可以在-Vmax下以單一脈衝或複數個脈衝來獲得黃色。
在該波形之第三相位(第5圖之相位C)中，具有使用中間及最小電壓振幅之供應脈衝。在此波形之相位中，該波形之第二相位中朝白色驅動後產生藍色及青綠色，以及在該波形之第二相位中朝黃色驅動後產生 綠色。因此，當觀察本發明之顯示器的波形暫態時，在藍色及青綠色前將有一個具有比最終青綠色或藍色之b*值正的b*之顏色，以及在綠色前將有一個具有比最終綠色之L*、a*及b*高的L*及正的a*及b*之更黃顏色。更普遍地，當本發明之顯示器正在呈現對應於該等第一及第二粒子中之帶色粒子的顏色時，在那個狀態前將具有一個實質上是白色的狀態(亦即，具有小於約5的C*)。當本發明之顯示器正在呈現對應於該等第一及第二粒子中之帶色粒子與該等第三及第四粒子中之具有相反於該帶色粒子之電荷的粒子之組合的顏色時，該顯示器實質上將先呈現該等第三及第四粒子中之具有相反於該等第一及第二粒子中之帶色粒子的電荷之粒子的顏色。
通常，將藉由一必定使用+Vmin之脈衝序列產生青綠色及綠色。這是因為只在此最小正電壓下可相對於該白色顏料移動該青綠色顏料而無關於該等洋紅色及黃色顏料。該青綠色顏料之這樣的運動必需開始從白色呈現出青綠色或開始從黃色呈現出綠色。
最後，在該波形之第四相位(第5圖之相位D)中，供應一零電壓。
雖然已以產生8個原色來描述本發明之顯示器，但是實際上，較佳的是在像素級產生儘量多的顏色。因而，可以使用熟悉成像技術者所熟知且將更詳述於後的技術，藉由在這些顏色間之遞色來呈現一全彩灰階影像。例如，除了上述所產生之8個原色外，該顯示器還可以配置成用以呈現另外的8個顏色。在一實施例中， 這些額外的顏色為：淺紅色、淺綠色、淺藍色、深青綠色深洋紅色、深黃色及黑色與白色間之兩個灰階。在此上下本文中所使用的術語「淺」及「深」意指在一像CIE L*a*b*之色彩空間中具有實質相同色相角(hue angle)做為參考顏色但具有較高或較低L*之顏色。
通常，以相同獲得深色顏色之方式來獲得淺色顏色，但獲得淺色顏色會在相位B及C中使用具有稍微不同淨衝量之波形。因此，例如，淺紅色、淺綠色及淺藍色波形在相位B及C中具有相對應紅色、綠色及藍色負的淨衝量，而深青綠色、深洋紅色及深黃色在相位B及C中具有相對應青綠色、洋紅色及黃色正的淨衝量。可以藉由改變在相位B及C中脈衝之時間長度、脈衝之數目或脈衝之大小來達成淨衝量的變化。
通常藉由一在低或中間電壓間振盪的脈衝序列來達成灰色。
熟悉該項技藝之一般人士將顯而易知的是，在使用薄膜電晶體(TFT)陣列驅動之本發明的顯示器中，在第5圖之橫座標上的可用時間增量通常由該顯示器之框率(frame rate)來進行量化。同樣地，將顯而易知的是，藉由改變該等像素電極相對於該前電極之電位來定址該顯示器及此可藉由改變該等像素電極或該前電極或兩者之電位來達成。在目前的技術水準中，一像素電極矩陣通常存在於該背板上，而該前電極係所有像素所共有的。因此，當改變該前電極之電位時，影響所有像素之定址。不管是否對該前電極施加變動電壓，上述依據第5圖所述之波形的基本結構係相同的。
第5圖所述之通用波形需要驅動電子裝置在顯示器之一被選列的更新期間提供多達7個不同電壓至資料線。雖然能傳送7個不同電壓之多層次源極驅動器係可購得的，但是許多用於電泳顯示器之市場可購得源極驅動器只允許在單一訊框期間傳送3個不同電壓(通常是正電壓、零電壓及負電壓)。假如可從一個訊框至下一個訊框改變對面板所供應之3個電壓(通常是+V、0及-V)(亦即，以便例如在訊框n中可供應電壓(+Vmax、0、-Vmin)，而在訊框n+1中可供應電壓(+Vmid、0、-Vmax))，可修改第8圖之通用波形，以符合一3層次源極驅動器架構。
因為對該等源極驅動器所供應之電壓的變動影響每一個像素，所以需要修改該波形，以便用以產生每一顏色之波形必定與該等供應電壓一致。第6圖顯示對第5圖之通用波形的適當修改。在相位A中，沒有變動必要，因為只需要3個電壓(+Vmax、0、-Vmax)。以分別定義有時間長度L1及L2之子相位B1及B2來取代相位B，在每一子相位期間，使用一特定組的3個電壓。在第6圖中，在相位B1中，電壓(+Vmax、0、-Vmax)係可利用的，而在相位B2中，電壓(+Vmid、0、-Vmid)係可利用的。如第6圖所示，該波形在子相位B1中需要一具有+Vmax及時間t5之脈衝。子相位B1比時間t5長(例如，以符合一用於另一顏色之波長，其中需要一比t5長之脈衝)，所以供應零電壓有一段時間L1-t5。儘管付出較長波形之代價(以符合必要的零脈衝)，但是可藉由將 該等相位B及C細分成子相位(其中可選擇該3個正電壓中之一、該3個負電壓中之一及零電壓)，達成相同於使用一多層次源極驅動器所要獲得的光學結果。
當結合一3層次源極驅動器來使頂部平面做切換(top plane switching)時，如上面依據第6圖所述，同樣適用於一般原理。當該等源極驅動器無法供應和較佳Vmax一樣高的電壓時，頂部平面切換可能是更好的。用以使用頂部平面切換來驅動電泳顯示器的方法在該項技藝中係眾所皆知的。
下面在表1中顯示一依據本發明之第二驅動方案的典型波形，其中在括號中的數子對應於以指定背板電壓(相對於一假設為零電位之頂部平面)所驅動之訊框的數目。
在該重置相位中，提供最大負正電壓之脈衝，以抹除該顯示器之先前狀態。以一用以補償在高/中電壓及低/中電壓相位中之淨衝量的數量(對於顏色x，顯示為△x)來補償每一電壓之訊框的數目，其中在該等相位 處呈現該顏色。為了達成DC平衡，選擇△x為那個淨衝量的一半。沒有必要以該表格所描述之方式準確地實施該重置相位；例如，當使用頂部平面切換時，必需分配一特定數目的訊框給負極及正極驅動。在這樣的情況下，較佳的是，提供最大數目的高電壓脈衝，以符合DC平衡之達成(亦即，視情況而定，從負極或正極訊框減去2△x)。
在該高/中電壓相位中，如上所述，提供適合於每一顏色之N次重複的脈衝序列，其中N可以是1-20。如所示，此序列包括分配有大小為Vmax或Vmid或零之正或負電壓的14個訊框。所顯示之脈衝序列係根據上面論述。可看出，在此波形相位中，用以呈現白色、藍色及青綠色的脈衝序列係相同的(因為如上所述，在此情況中從白色狀態開始來達成藍色及青綠色)。同樣地，在此相位中，用以呈現黃色及綠色的脈衝序列係相同的(因為如上所述，從黃色狀態開始來達成綠色)。
在該低/中電壓相位中，從白色獲得藍色及青綠色，以及從黃色獲得綠色。
表2顯示根據本發明之顯示器的驅動所得到的典型結果。所使用之波形相似於表1所述之波形，其中N=18，以及以上述較佳電壓在每秒65個訊框下定址該顯示器。
根據表1將顯而易知，一用以在本發明之顯示器上呈現一特定顏色的典型波形可以使用100-1000個訊框，在每一訊框期間具有可以對像素施加之3-7個不同電壓的選擇。因此，具有可以使用之龐大數目的可能波形。然而，實際上，只有一相對少數的波形可能儲存在一波形查找表中。在目前技術水準中，通常支援16(4-位元)或32(5-位元)個不同的顏色狀態(但是，如熟悉該項技藝者所顯而易知，儲存有更大數量的波形，因為對於每一顏色狀態，依據例如該顯示器之先前狀態、溫度、更新的性質(全局或本地)等所需，可以具有不同的波形)。因此，需要從可能由過多可能波形所呈現之無數可能顏色中選擇一組將在像素級呈現之少數顏色(最低限度是8個，但是較佳的是16或32個)。如該項技藝所知，藉由這些像素顏色間之遞色產生一全彩影像。以此方式呈現顏色不同於在一典型發射型顯示器中或在傳統彩色列印中呈現顏色。
圖7A顯示一種用以使用像噴墨列表機之列表機或CMYK半色調處理在反射介質(例如，白紙)上呈現全彩影像之傳統方法。透明或半透明墨水可用於3個可減原色及任選的黑色中。以重疊這樣的方式依序施加墨水點。因此，例如藉由洋紅色及黃色點之重疊獲得紅色。全彩影像需要不超過3個可減原色之點。
圖7B顯示一呈現覆蓋有一彩色濾波陣列之黑色、白色及灰色的反射型顯示器之情況。全彩影像係彼此分開且並排配置之調製紅色、綠色、藍色以及任選的黑色及白色像素的合成物。在這樣的顯示器之整個區域上不可能呈現一特定顏色。例如，為了呈現紅色，必須將在藍色及綠色彩色濾光片後面的電泳墨水(electrophoretic ink)切換至黑色以及該白色及黑色像素可以是黑色、白色或灰色(取決於所期望之紅色的亮度)。
圖7C顯示可在每一像素位置至少呈現紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、白色及黑色之本發明的電泳顯示器。上面已描述用以達成這些顏色所需之顏料的準確排列。注意到，在此情況下，只使用該等可減原色係不夠的(像在印刷中)，因為像素仍然是以並排方式配置及無法使該等相減性顏色重疊，以形成該等可加原色。只使用該等可加原色亦是不夠的，因為在此情況下，無法以100%區域覆蓋(area coverage)呈現該等可減原色。
本發明之電泳顯示器通常能在每一像素位置呈現許多不同顏色，但是這些顏色無法藉由3個控制變 量之獨立操縱來選擇(相較於一種具有彩色濾波陣列之顯示器，如第1B圖所示，其中例如可以控制紅色像素之反射率而無關於綠色像素之反射率)。如上所述，在本發明之電泳顯示器中，通常藉由控制在單層電泳材料中之顏料粒子的運動來呈現顏色，其中該顏料粒子可以是白色、青綠色、洋紅色及黃色。這些顏料粒子之運動通常是不可獨立控制的(亦即，促使一顏料粒子運動之電脈衝亦將移動其它顏料粒子)。因此，在本發明之顯示器中，一些RGB組合可能呈現在該像素級，而其它則不會呈現在該像素級。
在本發明之一實施例中，藉由對由紅色、綠色、藍色、青綠色、洋紅色、黃色、白色及黑色(對應於來源空間(亦即，所呈現之影像的色彩空間)中之RGB值[255,0,0]、[0,255,0]、[0,0,255]、[0,255,255]、[255,0,255]、[255,255,0]、[255,255,255]及[0,0,0])所構成之像素級上的調色盤之遞色而獲得一全彩影像。這些原色顯示於第8圖中且以下稱為每像素調色盤原色，在此亦稱為「裝置原色(device primaries)」或「第一色集(first color set)」。
可以藉由取樣在該像素級上可用於該顯示器之所有顏色及選擇最靠近在一特定色彩空間中之標準的8個顏色，在該像素級上分配一可用於本發明之顯示器的特定顏色做為一裝置原色。例如，可以在該CIELab色彩空間中測量該顯示器所呈現之顏色及可以選擇具有最靠近該等顏色之向量距離的那些做為該8個裝置原色。
實際上，不可能確切地符合第8圖所示之理想顏色，以及必須提供用以決定哪些顏色最接近理想之方法。一種方法將以具有像表1所示之那些的不同波形參數之波形來定址該顯示器。根據此組呈現顏色，可以識別最接近在一特定色彩空間中之標準的那些顏色。此方法用以產生表2所示之顏色。
表3以光學密度的單位顯示使用一像上面關於表1及2所述來定址之顯示器所獲得之一些顏色。
對於紅色、綠色及藍色，分別在650nm、550nm及450nm下所測量之光學密度(在該表格中以粗體方式顯示)應該比在該3個波長中之其它兩個波長下所測量之光學密度的平均值低有至少0.2OD，以及比在該3個波長中之其它兩個波長下所測量之光學密度的任一者低有至少0.1OD。可看出，在此特定顯示器中所呈現之綠色沒有在此基本較佳規格內。
對於青綠色、洋紅色及黃色，分別在650nm、550nm及450nm下所測量之光學密度(在該表格中以底線方式顯示)應該比在該3個波長中之其它兩個波長下所測 量之光學密度的平均值高有至少0.2OD，以及比在該3個波長中之其它兩個波長下所測量之光學密度的任一者高有至少0.1OD。
對於黑色(K)及白色，分別在650nm、550nm及450nm下所測量之光學密度不應該有大於0.2OD之差值。
當該等裝置原色與在該來源空間中之目標顏色(例如，表3所示之顏色)具有很大的差值時，可以使用下面程序，以在該顯示器上呈現影像。
首先，測量每一顏色之L*a*b*(CIELAB 1978,D65/2)值。使用一已知變換矩陣，將這些L*a*b*值轉換至sRGB(0-255)色彩空間。結果得到一組代表在sRGB空間中之實際裝置原色的點。
上述該成組的點可以任意地變換，以便有助於用以呈現彩色影像之遞色。例如，可以移動該等測量原色之sRGB值，以更靠近在該來源空間中之目標點。亦可以例如藉由線性縮放成對應於該顯示器之測量黑色及白色狀態，變換在該來源空間中之目標影像(亦即，可使在該影像中之每一點標準化至該顯示器之測量動能範圍)。
在這樣的變換後，可以使用該項技藝所知之像Floyd-Steinberg遞色的演算法來實施影像遞色。
如果該顯示器之解析度夠高且觀看距離夠長，則可適合用只有該等8個裝置原色間之遞色。然而，實際上，可能必需提供比只是這8個原色多之每像素調色盤成分。
例如，一設計成在1公尺之距離處被觀看到之訊息標誌(informational sign)，當個別像素為邊長0.25nm之方形時，它們變成對一般觀看者是可接受的。然而，無論使用哪個習知技藝遞色演算法，以此解析度使用只是這8個裝置原色來呈現影像，會造成不可接受的影像假影(artifacts)。通常，在淺色與深色間的灰階漸變(亦即，亮度漸變)中，突然轉變可能造成中間色調的斑點外觀。可以藉由使一較高像素解析度(例如，使用邊長小於0.125mm之方形像素)來解決此問題。然而，這樣的顯示器需要更多的驅動電路，此將增加成本。
依據本發明，較佳的是，維持該顯示器之解析度及增加在每像素調色盤中可用之顏色的數目。如上所述，該每像素調色盤係由8個顏色(亦即，23)所構成。然而，16個每像素顏色可以以一4-位元波形來定址，以及32個每像素顏色可以以一5-位元波形來定址，所以可以擴大每像素調色盤。
第9圖顯示關於上述灰階漸變中斑點之問題的解決方法或實施例。只使用8個裝置原色，灰階可僅藉由黑色與白色間之遞色來獲得。採用如第9圖所示在該來源空間中具有[127,127,127]之RGB值的單一中間灰點(或實際上，在黑色與白色狀態間之中間的L*值)減緩該問題。因為實際上具有可以一4-位元波形獲得之額外8個可定址狀態，所以依據本發明之一實施例，這些被分配有在[0,0,0]與[255,255,255]間之中間灰階(亦即，沿著黑色/白色對角線隔開)。
使用相同於用以分配該等裝置原色之色彩空間，實施在該每像素調色盤中之中間色的實際分配。例如，使用該CIELab色彩空間，這些顏色係不同的灰階及確切而言不應該具有C*>5(其中C*係離L*軸之距離及被定義成：)。
第10圖顯示依據本發明用於一4-位元波形之每像素調色盤中的中間色之一替代實施例。除了上面定義的裝置原色外，還具有額外的6個中間色，其包括彩色立方體之面的中心。這6個中間色在該來源空間中對應於[127,127,0](深黃色)、[127,0,127](深洋紅色)、[0,127,127](深青綠色)、[127,127,255](淺紅色)、[127,255,127](淺綠色)及[255,127,127](淺藍色)之RGB值。可以沿著該白色/黑色對角線分配剩餘兩個中間色(亦即，使用該CIELab色彩空間，這些顏色係不同的灰階及確切來說不應該具有C*>5)。
可以根據上述8個裝置原色在該CIELab(或其它)色彩空間中測量依據本發明之每像素調色盤的中間色之實際顏色。例如，在該彩色立方體之白色/黃色/紅色/洋紅色面中的中間色離對角線的每對原色(角落)點是大致等距離的(亦即，沒有和等距離有大於10dE*單位之差值)，以致於它大致位於該彩色立方體之面的中心。
表4顯示使用本發明之相同於上面用以獲得表3所示之顏色的顯示器所獲得之中間色的光學密度。
相同於上面表3所述之規範應用至指定為「紅色」、「綠色」、「藍色」、「青綠色」、「洋紅色」及「黃色」的較淺及較深顏色。淺紅色、淺綠色及淺藍色應該具有分別在650nm、550nm及450nm下所測量之光學密度，其比「紅色」、「綠色」、「藍色」之那些光學密度低有至少0.1OD。
深青綠色、深洋紅色及深黃色應該具有比「青綠色」、「洋紅色」、「黃色」之那些光學密度高至少0.1OD的光學密度。
在第11圖中顯示依據本發明之每像素調色盤的中間色之又另一替代選擇。在此情況下，使用一第二色彩立方體，其具有邊長為該原色立方體之1/3。該第二色彩立方體之座標對應於在該來源空間中之[170,85,85]、[85,170,85]、[85,85,170]、[85,170,170]、[170,85,170]、[170,170,85]、[170,170,170]及[85,85,85]的RGB值。
在第10及11圖所示之本發明的調色盤中，在灰軸上分別只具有3及4個點。如果一5-位元定址波 形係可用的，則可以將沿著灰軸之額外的點添加至第10或11圖。被添加至第11圖之這樣的單一點係顯示於第12圖中。
在第13圖中顯示依據本發明之具有5-位元定址(32個狀態)的每像素調色盤之中間色的又另一替代選擇。在此情況下，除了上面所定義之每像素調色盤原色成分外，還具有對應於該彩色立方體之面及邊的每一者之中點的19個中間色。這些座標對應於在該來源空間中之[0,0,127]、[0,127,0]、[0,127,127]、[0,127,255]、[0,255,127]、[127,0,0]、[127,0,127]、[127,0,255]、[127,127,0]、[127,127,127]、[127,127,255]、[127,255,0]、[127,255,127]、[127,255,255]、[255,0,127]、[255,127,0]、[255,127,127]、[255,127,255]及[255,255,127]的RGB值。這些對應於海軍藍色(navy blue)、辦公室綠色(office green)、藍綠色、純藍色、萊姆綠色(cyan lime)、褐紫紅色、紫色、紫蘿蘭色、橄欖色、灰色、淺藍色、綠色、淺檸檬綠色(light lime)、淺青綠色、粉紅色、橙色、淺紅色、淺洋紅色及淺黃色。具有額外可用的5個顏色，其可被選擇為沿著上述灰軸或可以被分配給其它中間色。
實際上，可能發生該顯示器能呈現對應於實際位於CIElab空間中之多面體外的該彩色立方體之邊或面的中心之顏色，其中該CIElab空間包括由該8個每像素調色盤原色成分所構成之凸包(convex hull)。在這樣的情況下，應該維持上面所定義之中間色的色相角(hue angle)及亮度，但是應該允許色度擴大。例如，一被定義為邊之中點的中間色應該具有大致等於離該兩個每像素調色盤原色成分(亦即，分別在10度及10dE*內)為等距離的點之色相角及亮度。
如果5以上-位元定址係可能的，則可以添加額外的中間色至該每像素調色盤。在第14圖中顯示一需要6-位元定址之擴大每像素調色盤的範例。
第15A-C圖係描述在該CIELab色彩空間中所定義之一較佳每像素調色盤的顏色之示意圖，其中將顏色顯示成投射至a*/b*平面(a*係橫軸；b*係縱軸)。L*軸係垂直於a*/b*平面。從逆時針移動之橫軸測量及由下面方程式來計算該色相角(h°)：
在第15A圖中，該每像素調色盤係由8個顏色所定義，其對應於根據第8圖所述之調色盤，其中該來源空間為sRGB。在這8個顏色中，6個顏色具有大於10之C*值及2個顏色具有小於5之C*值。具有小於5之C*值的2個顏色較佳地是白色及黑色。較佳地，具有大於10之C*值的6個顏色大致平均地分佈在該CIELab色彩空間中，以便一個顏色以色相角分配在6個扇區之每一者內。例如，一個顏色具有在1°與60°間之h°，一個顏色係在60°與120°間，一個顏色具有在120°與180°間之h°，一個顏色具有在180°與240°間之h°，一個顏色具有在240°與310°間之h°，以及一個顏色具有在310°與360°間之h°。
在第15B圖中，該每像素調色盤係如上面第10圖所述由16個顏色所定義，其中該來源空間為sRGB。在這16個顏色中，12個顏色具有大於10之C*值及4個顏色具有小於5之C*值。較佳地，具有小於5之C*值的4個顏色中之2個顏色是白色及黑色及其它2個顏色是分佈在黑色與白色間(較佳地，以大致相等間隔之L*分佈在黑色與白色間)之灰色調。具有大於10之C*值的12個顏色分佈在該CIELab色彩空間中，以便2個顏色以色相角分配在6個扇區之每一者內。例如，2個顏色具有在1°與60°間之h°，2個顏色具有在60°與120°間之h°，2個顏色具有在120°與180°間之h°，2個顏色具有在180°與240°間之h°，2個顏色具有在240°與310°間之h°，以及2個顏色具有在310°與360°間之h°。在每一區段中之顏色對具有彼此不同的L*(例如，如上所述，提供一較淺紅色及一較深紅色)。
在第15C圖中，該每像素調色盤係如上面第13圖所述由32個顏色所定義，其中該來源空間為sRGB。在這32個顏色中，24個顏色具有大於10之C*值及8個顏色具有小於5之C*值。較佳地，具有小於5之C*值的8個顏色中之2個顏色是白色及黑色及其它6個顏色分佈在黑色與白色間(較佳地，以大致相等間隔之L*分佈在黑色與白色間)。具有大於10之C*值的24個顏色分佈在該CIELab色彩空間中，以便所有顏色以色相角分配在7個扇區之每一者內。例如，在一包含h°=360°之扇區中，3個顏色具有在15°與45°間之h°，一個顏色 具有在45°與75°間之h°，3個顏色具有在75°與110°間之h°，5個顏色具有在110°與180°間之h°，3個顏色具有在180°與250°間之h°，8個顏色具有在250°與345°間之h°，以及一個顏色具有在345°與15°間之h°。
在本發明中，接著，藉由該等每像素調色盤顏色間之遞色在一反射式顯示器上呈現一影像。可以在沒有遞色下呈現在該呈現影像中對應於該等每像素調色盤顏色之顏色。因此，當指示該顯示器，在許多像素之延伸區域上顯示該等每像素調色盤顏色中之一時，那整個區域將是該每像素調色盤顏色而沒有其它顏色的任何像素。然而，在一具有高度多樣化顏色之複雜影像(亦即，第二色集)中，一影像像素未必分配有它的每像素調色盤顏色(亦即，第一色集)，因為用以在相鄰像素中呈現其它顏色所需的遞色演算法引進誤差。

Claims (9)

  1. 一種電泳顯示器，其包括用以產生一彩色影像之複數個像素，每一像素能呈現不少於8個顏色且不超過64個顏色，其中2個顏色具有小於5之C*值及6個顏色具有大於10之C*值。
  2. 如請求項1之電泳顯示器，其中具有小於5之C*值的該2個顏色係白色及黑色。
  3. 如請求項1之電泳顯示器，其中在具有大於10之C*值的該6個顏色中，一個顏色具有在1°與60°間之h°，一個顏色具有在60°與120°間之h°，一個顏色具有在120°與180°間之h°，一個顏色具有在180°與240°間之h°，一個顏色具有在240°與300°間之h°，以及一個顏色具有在300°與360°間之h°。
  4. 一種電泳顯示器，其包括用以產生一彩色影像之複數個像素，每一像素能呈現不少於16個顏色且不超過64個顏色，其中4個顏色具有小於5之C*值及12個顏色具有大於10之C*值。
  5. 如請求項4之電泳顯示器，其中在具有小於5之C*值的該4個顏色中，一個顏色係白色，一個顏色係黑色及2個顏色係在白色與黑色間等間隔之灰色調。
  6. 如請求項4之電泳顯示器，其中在具有大於10之C*值的該12個顏色中，2個顏色具有在1°與60°間之h°，2個顏色具有在60°與120°間之h°，2個顏色具有在120°與180°間之h°，2個顏色具有在180°與240°間之h°，2個顏色具有在240°與300°間之h°，以及2個顏 色具有在300°與360°間之h°。
  7. 一種電泳顯示器，包括用以產生一彩色影像之複數個像素，每一像素能呈現不少於32個顏色且不超過64個顏色，其中8個顏色具有小於5之C*值及24個顏色具有大於10之C*值。
  8. 如請求項7之電泳顯示器，其中在具有小於5之C*值的該8個顏色中，一個顏色係白色，一個顏色係黑色及6個顏色係在白色與黑色間等間隔之灰色調。
  9. 如請求項7之電泳顯示器，其中在具有大於10之C*值的該24個顏色中，在一包含h°等於360°之扇區中3個顏色具有在15°與45°間之h°，一個顏色具有在45°與75°間之h°，3個顏色具有在75°與110°間之h°，5個顏色具有在110°與180°間之h°，3個顏色具有在180°與250°間之h°，8個顏色具有在250°與345°間之h°，以及一個顏色具有在345°與15°間之h°。
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