JP7506769B2 - 非伝導性支持板を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイモジュール - Google Patents

Description

（関連出願）
本願は、参照することによってその全体として組み込まれる２０２０年６月３日に出願された米国仮特許出願第６３／０３３，９５４号の優先権を主張する。本明細書に開示される全ての特許および刊行物は、参照することによってその全体として組み込まれる。
（発明の分野）

本発明は、折り畳み可能電気泳動ディスプレイ、そのようなディスプレイの形成、および折り畳み可能電気泳動ディスプレイの製造のための構成要素モジュールに関する。統合折り畳み可能電気泳動ディスプレイモジュールは、１つの場所で製作され、次いで、異なる構成要素を提供する異なる機能性が、最終折り畳み可能ディスプレイに組み込まれ得る異なる製造設備に出荷される。そのような異なる機能性は、消費者のニーズおよび所望のプライスポイントに応じて、例えば、異なるタイプのフロントライト、異なるタイプのタッチ感知、または異なるタイプのスタイラス認識を含み得る。

いくつかの事例では、可撓性ディスプレイは、可搬性および／または保管の利便性のために、折り畳まれ得る。ディスプレイが書籍様方式で単に折り畳まれる場合、ディスプレイ破損を防止するための設計された最小曲率半径より小さい曲率半径を用いて折り畳まれ得る。そのような問題を防止するために、ヒンジおよび／または他の構造等の種々の機構が、ディスプレイの折り畳み部分に実装されている。例えば、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｖｉｓｉｏｎは、１つ以上の機械的ヒンジ機構を使用して、可撓性ディスプレイの折り曲げを促進する製品であるＲｅａｄｉｕｓ^ＴＭを開示している。

別の例では、日本特許公開公報第２０１４－１６１００９号（特許文献１）は、種々の角度で折れ曲がるように構成された可撓性モバイル端末デバイスを開示する。端末デバイスは、端末デバイス本体の正面表面または背面上側位置に対してデバイスを折り曲げるための折り畳み部分を含むように提案される。端末デバイス本体の上側部分上に搭載される可撓性ディスプレイは、折り畳み部分の折り曲げ方向に応じて、正面表面または背面表面に対して折り曲げられることができる。デバイスは、スライドする部分をさらに含み、スライドする部分は、折り畳み部分の折れ曲がり中、折り畳み部分と可撓性ディスプレイとの伸張率の差異によって発生させられる圧縮／張力の程度間の差異だけ可撓性ディスプレイの一端をスライドさせる。

上で説明される両例は、厚く、重い製品をもたらす。Ｐｏｌｙｍｅｒ ＶｉｓｉｏｎによるＲｅａｄｉｕｓ^ＴＭは、構造が複雑、かつ嵩張る形状の機械的ヒンジ機構を採用する。日本特許公開公報第２０１４－１６１００９号のデバイスは、蛇腹形状を有し、スライド部分は、調節に苦労し、さらに、デバイスは、複雑であり、嵩張る。

嵩張り、厚いことに加え、上で説明されるデバイスの追加の欠点は、そのような設計が、消費者が高品質の電気泳動ディスプレイデバイスにおいて期待する機能性（タッチ感知、フロントライト、スタイラス認識、およびカラー等）の全てを統合することを困難にすることである。

特開第２０１４－１６１００９号公報

これらのニーズに応答して、本開示は、折り畳み可能電気泳動ディスプレイモジュールを組み込み、種々の感知機能性を提供する折り畳み可能電気泳動ディスプレイモジュールと、種々の折り畳み可能電気泳動ディスプレイとを説明する。第１の側面では、本発明は、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板と、支持板に隣接した低弾性率接着剤の層と、中心折り畳みゾーンにまたがり、低弾性率接着剤の層に隣接した可撓性バックプレーンと、可撓性バックプレーンに隣接した電気泳動ディスプレイ媒体の層と、光透過性電極および防湿障壁を含む伝導性統合障壁層とを含む電気泳動ディスプレイモジュールを含む。いくつかの実施形態では、電気泳動ディスプレイモジュールは、加えて、低弾性率接着剤の層と可撓性バックプレーンとの間の保護層を含む。いくつかの実施形態では、可撓性バックプレーンは、有機薄膜トランジスタのアクティブマトリクスを備えている。いくつかの実施形態では、電気泳動ディスプレイモジュールは、加えて、可撓性バックプレーンに結合された縁シールと、電気泳動ディスプレイ媒体の層と、伝導性統合障壁とを含む。いくつかの実施形態では、電気泳動ディスプレイ媒体の層は、マイクロセルの層内に含まれる。いくつかの実施形態では、電気泳動ディスプレイ媒体の層は、マイクロカプセル内に含まれ、マイクロカプセルは、ポリマー結合剤によって、定位置に保持される。いくつかの実施形態では、電気泳動ディスプレイモジュールは、加えて、伝導性統合障壁に隣接した保護シートを含む。いくつかの実施形態では、電気泳動ディスプレイモジュールは、加えて、可撓性バックプレーンに結合された縁シールと、電気泳動ディスプレイ媒体の層と、伝導性統合障壁と、保護シートとを含む。いくつかの実施形態では、支持板は、非伝導性ポリマーを備えている。いくつかの実施形態では、支持板は、２５０μｍ～５０μｍの厚さである。

第２の側面では、本発明は、スタイラスと相互作用するように構成された折り畳み可能電気泳動ディスプレイを含み、折り畳み可能ディスプレイは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板と、支持板に隣接した低弾性率接着剤の層と、中心折り畳みゾーンにまたがり、低弾性率接着剤の層に隣接した可撓性バックプレーンと、可撓性バックプレーンに隣接した電気泳動ディスプレイ媒体の層と、光透過性電極と防湿障壁とを含む伝導性統合障壁層と、伝導性統合障壁に結合された保護シートと、支持板に隣接した電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層と、ＥＭＲセンサ層に隣接した折り畳み可能シャーシと、折り畳み可能シャーシを包囲し、保護シートに接触するベゼルを提供し、保護シートを通して、ユーザが電気泳動ディスプレイ媒体を視認することを可能にする筐体とを含む。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、ＥＭＲセンサ層と支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層を含む。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、ＥＭＲセンサ層と支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層を含む。いくつかの実施形態では、低弾性率接着剤の中間層および高弾性率接着剤の中間層は、中心折り畳みゾーンにまたがっていない。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、ＥＭＲセンサ層と折り畳み可能シャーシとの間に配置されたタッチセンサ層を含む。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、タッチセンサ層と折り畳み可能シャーシとの間に配置された低弾性率接着剤の中間層を含む。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、タッチセンサ層と折り畳み可能シャーシとの間に配置された高弾性率接着剤の中間層を含む。いくつかの実施形態では、低弾性率接着剤の中間層および高弾性率接着剤の中間層は、中心折り畳みゾーンにまたがっていない。いくつかの実施形態では、伝導性統合障壁は、加えて、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）を備えている。

第３の側面では、スタイラスと相互作用するように構成された折り畳み可能電気泳動ディスプレイであって、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板と、支持板に隣接した低弾性率接着剤の層と、中心折り畳みゾーンにまたがり、低弾性率接着剤の層に隣接した可撓性バックプレーンと、可撓性バックプレーンに隣接した電気泳動ディスプレイ媒体の層と、光透過性電極および防湿障壁を含む伝導性統合障壁層と、可撓性フロントライトプレートに結合された伝導性統合障壁と、可撓性フロントライトプレートに隣接した可撓性容量タッチ層と、可撓性容量タッチ層に隣接した保護シートと、支持板に隣接した折り畳み可能シャーシと、折り畳み可能シャーシを包囲し、保護シートに接触するベゼルを提供し、保護シートを通して、ユーザが電気泳動ディスプレイ媒体を視認することを可能にする筐体とを含む。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、折り畳み可能シャーシと支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層を含む。いくつかの実施形態では、折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、加えて、折り畳み可能シャーシと支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層を含む。いくつかの実施形態では、低弾性率接着剤の中間層および高弾性率接着剤の中間層は、中心折り畳みゾーンにまたがっていない。いくつかの実施形態では、伝導性統合障壁は、加えて、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）を備えている。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電気泳動ディスプレイモジュールであって、前記電気泳動ディスプレイモジュールは、
中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板と、
前記支持板に隣接した低弾性率接着剤の層と、
前記中心折り畳みゾーンにまたがり、前記低弾性率接着剤の層に隣接した可撓性バックプレーンと、
前記可撓性バックプレーンに隣接した電気泳動ディスプレイ媒体の層と、
光透過性電極と防湿障壁とを含む伝導性統合障壁層と
を備えている、電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目２）
前記低弾性率接着剤の層と前記可撓性バックプレーンとの間の保護層をさらに備えている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目３）
前記可撓性バックプレーンは、有機薄膜トランジスタのアクティブマトリクスを備えている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目４）
前記可撓性バックプレーン、前記電気泳動ディスプレイ媒体の層、および前記伝導性統合障壁に結合された縁シールをさらに備えている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目５）
前記電気泳動ディスプレイ媒体の層は、マイクロセルの層内に含まれている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目６）
前記電気泳動ディスプレイ媒体の層は、マイクロカプセル内に含まれ、前記マイクロカプセルは、ポリマー結合剤によって定位置に保持されている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目７）
前記伝導性統合障壁に隣接した保護シートをさらに備えている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目８）
前記可撓性バックプレーン、前記電気泳動ディスプレイ媒体の層、前記伝導性統合障壁、および前記保護シートに結合された縁シールをさらに備えている、項目７に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目９）
前記支持板は、非伝導性ポリマーを備えている、項目１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目１０）
前記支持板は、２５０μｍ～５０μｍの厚さである、項目９に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
（項目１１）
スタイラスと相互作用するように構成された折り畳み可能電気泳動ディスプレイであって、前記折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、
項目９に記載の電気泳動ディスプレイモジュールと、
前記伝導性統合障壁に結合された保護シートと、
前記支持板に隣接した電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層と、
前記ＥＭＲセンサ層に隣接した折り畳み可能シャーシと、
前記折り畳み可能シャーシを包囲している筐体と
を備え、
前記筐体は、保護シートに接触するベゼルを提供し、前記保護シートを通して、ユーザが電気泳動ディスプレイ媒体を視認することを可能にする、折り畳み可能ディスプレイ。
（項目１２）
前記ＥＭＲセンサ層と前記支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、項目１１に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１３）
前記ＥＭＲセンサ層と前記支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、項目１２に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１４）
前記低弾性率接着剤の中間層および前記高弾性率接着剤の中間層は、前記中心折り畳みゾーンにまたがっていない、項目１３に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１５）
前記ＥＭＲセンサ層と前記折り畳み可能シャーシとの間に配置されたタッチセンサ層をさらに備えている、項目１１に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１６）
前記タッチセンサ層と前記折り畳み可能シャーシとの間に配置された低弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、項目１５に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１７）
前記タッチセンサ層と前記折り畳み可能シャーシとの間に配置された高弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、項目１６に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１８）
前記低弾性率接着剤の中間層および前記高弾性率接着剤の中間層は、前記中心折り畳みゾーンにまたがっていない、項目１７に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目１９）
前記伝導性統合障壁は、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）をさらに備えている、項目１１に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目２０）
スタイラスと相互作用するように構成された折り畳み可能電気泳動ディスプレイであって、前記折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、
項目９に記載の電気泳動ディスプレイモジュールと、
前記伝導性統合障壁に結合された可撓性フロントライトプレートと、
前記可撓性フロントライトプレートに隣接した可撓性容量タッチ層と、
可撓性容量タッチ層に隣接した保護シートと、
支持板に隣接した折り畳み可能シャーシと、
前記折り畳み可能シャーシを包囲している筐体と
を備え、
前記筐体は、前記保護シートに接触するベゼルを提供し、前記保護シートを通して、ユーザが電気泳動ディスプレイ媒体を視認することを可能にする、折り畳み可能ディスプレイ。
（項目２１）
前記折り畳み可能シャーシと前記支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、項目２０に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目２２）
前記折り畳み可能シャーシと前記支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、項目２１に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目２３）
前記低弾性率接着剤の中間層および前記高弾性率接着剤の中間層は、前記中心折り畳みゾーンにまたがっていない、項目２２に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
（項目２４）
前記伝導性統合障壁は、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）をさらに備えている、項目２０に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。

図１Ａは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイの実施形態を示す。

図１Ｂは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイのためのモジュールの実施形態を示す。

図２Ａは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイの実施形態を示す。図２Ａの折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、スタイラスの感知を有効にするために、電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層を含む。

図２Ｂは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイの実施形態を示す。図２Ｂの折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、スタイラスの感知を有効にするために、電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層を含む。図２Ｂの電気泳動ディスプレイの片側は、低弾性率接着剤層を含む一方、図２Ｂの電気泳動ディスプレイの他側は、高弾性率接着剤層を含む。故に、ディスプレイスタックの片側は、ディスプレイが折り畳まれるとき、側方に移動することが可能である。

図３は、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイの実施形態を示す。図３の折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、容量タッチセンサ層およびフロントライトを含む。

図４Ａは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板の実施形態の側面図を示す。

図４Ｂは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板の実施形態の上面図を示す。

図５Ａは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板の実施形態の側面図を示す。

図５Ｂは、中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板の実施形態の上面図を示す。

上で示されるように、本発明は、可撓性であり、書籍様方式で折り畳まれ得る電気泳動ディスプレイと、そのような折り畳み可能ディスプレイを作製する生産工程において使用するためのモジュールとを提供する。設計は、薄く、軽量であり、支持板が非伝導性であるので、電気泳動ディスプレイ層と電磁共鳴感知デバイスとの間に支持板を据えることが、可能である。

本発明は、Ｅ ＩＮＫ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ）によって開発され、下記にリストアップされる特許および特許公報に説明されるタイプの電気泳動媒体と共に使用されるために非常に好適である。カプセル化された電気泳動媒体は、多数の小型カプセルを含み、小型カプセルの各々は、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む内相と、内相を包囲するカプセル壁とを含む。典型的に、カプセルは、それ自体、２つの電極間に位置付けられたコヒーレントな層を形成するように、ポリマー接着剤内に保持される。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ないが、代わりに、キャリア媒体（典型的に、高分子フィルム）内に形成された複数の空洞内に保持される。これらの特許および出願に説明される技術は、以下を含む：（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号参照）、（ｂ） カプセル、結合剤、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号参照）、（ｃ）マイクロセル構造、壁材料、およびマイクロセルを形成する方法（例えば、米国特許第７，０７２，０９５号および第９，２７９，９０６号参照）、（ｄ）マイクロセルを充填およびシールする方法（例えば、米国特許第７，１４４，９４２号および第７，７１５，０８８号参照）、（ｅ）電気光学材料を含むフィルムおよびサブアセンブリ（例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号参照）、（ｆ）バックプレーン、接着剤層、および他の補助層、およびディスプレイに使用される方法（例えば、米国特許第Ｄ４８５，２９４号、第６，１２４，８５１号、第６，１３０，７７３号、第６，１７７，９２１号、第６，２３２，９５０号、第６，２５２，５６４号、第６，３１２，３０４号、第６，３１２，９７１号、第６，３７６，８２８号、第６，３９２，７８６号、第６，４１３，７９０号、第６，４２２，６８７号、第６，４４５，３７４号、第６，４８０，１８２号、第６，４９８，１１４号、第６，５０６，４３８号、第６，５１８，９４９号、第６，５２１，４８９号、第６，５３５，１９７号、第６，５４５，２９１号、第６，６３９，５７８号、第６，６５７，７７２号、第６，６６４，９４４号、第６，６８０，７２５号、第６，６８３，３３３号、第６，７２４，５１９号、第６，７５０，４７３号、第６，８１６，１４７号、第６，８１９，４７１号、第６，８２５，０６８号、第６，８３１，７６９号、第６，８４２，１６７号、第６，８４２，２７９号、第６，８４２，６５７号、第６，８６５，０１０号、第６，８７３，４５２号、第６，９０９，５３２号、第６，９６７，６４０号、第６，９８０，１９６号、第７，０１２，７３５号、第７，０３０，４１２号、第７，０７５，７０３号、第７，１０６，２９６号、第７，１１０，１６３号、第７，１１６，３１８号、第７，１４８，１２８号、第７，１６７，１５５号、第７，１７３，７５２号、第７，１７６，８８０号、第７，１９０，００８号、第７，２０６，１１９号、第７，２２３，６７２号、第７，２３０，７５１号、第７，２５６，７６６号、第７，２５９，７４４号、第７，２８０，０９４号、第７，３０１，６９３号、第７，３０４，７８０号、第７，３２７，５１１号、第７，３４７，９５７号、第７，３４９，１４８号、第７，３５２，３５３号、第７，３６５，３９４号、第７，３６５，７３３号、第７，３８２，３６３号、第７，３８８，５７２号、第７，４０１，７５８号、第７，４４２，５８７号、第７，４９２，４９７号、第７，５３５，６２４号、第７，５５１，３４６号、第７，５５４，７１２号、第７，５８３，４２７号、第７，５９８，１７３号、第７，６０５，７９９号、第７，６３６，１９１号、第７，６４９，６７４号、第７，６６７，８８６号、第７，６７２，０４０号、第７，６８８，４９７号、第７，７３３，３３５号、第７，７８５，９８８号、第７，８３０，５９２号、第７，８４３，６２６号、第７，８５９，６３７号、第７，８８０，９５８号、第７，８９３，４３５号、第７，８９８，７１７号、第７，９０５，９７７号、第７，９５７，０５３号、第７，９８６，４５０号、第８，００９，３４４号、第８，０２７，０８１号、第８，０４９，９４７号、第８，０７２，６７５号、第８，０７７，１４１号、第８，０８９，４５３号、第８，１２０，８３６号、第８，１５９，６３６号、第８，２０８，１９３号、第８，２３７，８９２号、第８，２３８，０２１号、第８，３６２，４８８号、第８，３７３，２１１号、第８，３８９，３８１号、第８，３９５，８３６号、第８，４３７，０６９号、第８，４４１，４１４号、第８，４５６，５８９号、第８，４９８，０４２号、第８，５１４，１６８号、第８，５４７，６２８号、第８，５７６，１６２号、第８，６１０，９８８号、第８，７１４，７８０号、第８，７２８，２６６号、第８，７４３，０７７号、第８，７５４，８５９号、第８，７９７，２５８号、第８，７９７，６３３号、第８，７９７，６３６号、第８，８３０，５６０号、第８，８９１，１５５号、第８，９６９，８８６号、第９，１４７，３６４号、第９，０２５，２３４号、第９，０２５，２３８号、第９，０３０，３７４号、第９，１４０，９５２号、第９，１５２，００３号、第９，１５２，００４号、第９，２０１，２７９号、第９，２２３，１６４号、第９，２８５，６４８号、および第９，３１０，６６１号、および米国特許出願公開第２００２／００６０３２１号、第２００４／０００８１７９号、第２００４／００８５６１９号、第２００４／０１０５０３６号、第２００４／０１１２５２５号、第２００５／０１２２３０６号、第２００５／０１２２５６３号、第２００６／０２１５１０６号、第２００６／０２５５３２２号、第２００７／００５２７５７号、第２００７／００９７４８９号、第２００７／０１０９２１９号、第２００８／００６１３００号、第２００８／０１４９２７１号、第２００９／０１２２３８９号、第２００９／０３１５０４４号、第２０１０／０１７７３９６号、第２０１１／０１４０７４４号、第２０１１／０１８７６８３号、第２０１１／０１８７６８９号、第２０１１／０２９２３１９号、第２０１３／０２５０３９７号、第２０１３／０２７８９００号、第２０１４／００７８０２４号、第２０１４／０１３９５０１号、第２０１４／０１９２０００号、第２０１４／０２１０７０１号、第２０１４／０３００８３７号、第２０１４／０３６８７５３号、第２０１４／０３７６１６４号、第２０１５／０１７１１１２号、第２０１５／０２０５１７８号、第２０１５／０２２６９８６号、第２０１５／０２２７０１８号、第２０１５／０２２８６６６号、第２０１５／０２６１０５７号、第２０１５／０３５６９２７号、第２０１５／０３７８２３５号、第２０１６／０７７３７５号、第２０１６／０１０３３８０号、および第２０１６／０１８７７５９号、および国際出願公開第ＷＯ００／３８０００号、欧州特許第１，０９９，２０７Ｂ１号および第１，１４５，０７２Ｂ１号、（ｇ）カラー形成およびカラー調節（例えば、米国特許第７，０７５，５０２号および第７，８３９，５６４号、および（ｈ）ディスプレイを駆動する方法（例えば、米国特許第７，０１２，６００号および第７，４５３，４４５号）。本明細書にリストアップされる特許および特許出願は全て、参照することによってその全体として組み込まれる。前述の特許および出願の多くは、カプセル化電気泳動媒体内の別々のマイクロカプセルを包囲する壁が、連続相と置換され得、したがって、いわゆる高分子分散電気泳動ディスプレイを生成し、その中で、電気泳動媒体が、電気泳動流体の複数の別々の液滴と、高分子材料の連続相とを備え、そのような高分子分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の別々の液滴が、別々のカプセル膜が各個々の液滴に関連付けられていない場合でも、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得ることを認識する。例えば、前述の米国特許第６，８６６，７６０号を参照されたい。故に、本願の目的のために、そのような高分子分散電気泳動媒体は、カプセル化電気泳動媒体の亜種と見なされる。

カプセル化された電気泳動ディスプレイは、典型的に、従来的の電気泳動デバイス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、多様な可撓性基材および剛体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号参照）、および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、可撓性であり得る。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。

本発明は、主に、上記およびリストアップされた特許および特許出願に説明されるタイプの電気泳動媒体を対象とするが、他のタイプの電気光学材料も、本発明において使用され得る。代替電気光学媒体は、典型的に、性質上反射性である、すなわち、それらは、発光型ＬＣＤディスプレイに見出されるような背面光源の代わりに、照明のために、周囲照明に依拠する。代替電気光学媒体は、例えば、米国特許第５，８０８，７８３号、第５，７７７，７８２号、第５，７６０，７６１号、第６，０５４，０７１６，０５５，０９１号、第６，０９７，５３１号、第６，１２８，１２４号、第６，１３７，４６７号、および第６，１４７，７９１号に説明されるような回転二色部材タイプ媒体を含む。そのようなディスプレイは、多数の小さい本体（典型的に、球状または円筒形）を使用し、多数の小さい本体は、異なる光学特性を伴う２つ以上の区分と、内部双極子とを有する。これらの本体は、マトリクス内に液体が充填された空胞の中に懸濁され、空胞は、本体が自由に回転するように、液体で充填されている。ディスプレイの外観は、ディスプレイに電場を印加することによって、したがって、本体を種々の位置に回転させ、視認表面を通して見られる本体の区分を変動させることによって、変更される。このタイプの電気光学媒体は、典型的に、双安定性である。

別の代替電気光学ディスプレイ媒体は、エレクトロクロミック、例えば、少なくとも部分的に半導体金属酸化物から形成される電極と、電極に付着してカラーの変化を反転可能な複数の染色分子とを備えているナノクロミックフィルムの形態におけるエレクトロクロミック媒体を使用する。例えば、Ｏ’Ｒｅｇａｎ，Ｂ．，ｅｔ ａｌ，Ｎａｔｕｒｅ １９９１，３５３，７３７、およびＷｏｏｄ，Ｄ．，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ，１８（３），２４（２００２年３月）を参照されたい。Ｂａｃｈ，Ｕ．，ｅｔ ａｌ，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４（１１），８４５も参照されたい。このタイプのナノクロミックフィルムは、例えば、米国特許第６，３０１，０３８号、第６，８７０，６５７号、および第６，９５０，２２０号にも説明されている。このタイプの媒体も、典型的に、双安定性である。

例示的折り畳み可能電気泳動ディスプレイ（ＦＥＰＩＤ）が、図１Ａに示される。折り畳み可能ディスプレイ１０は、通常、電気泳動ディスプレイ媒体８０の層と、電気泳動ディスプレイ媒体８０の層の両側に配置された少なくとも２つの他の伝導性層７５および９０とを備えている。伝導性層および電気泳動ディスプレイ媒体８０の層のスタックは、支持板５０上に配置され、支持板５０は、中心折り畳みゾーン５７内に材料空隙５５を有する。典型的に、可撓性バックプレーン７５は、低弾性率接着剤６０を用いて支持板５５に結合され、接着剤６０は、開かれているとき、ディスプレイ表面が平坦のままであるように、層間に良好な接着を提供するが、ＦＥＰＩＤが開閉されるとき、可撓性バックプレーン７５が支持板５０に対して若干移動することができるように、十分な側方滑りも可能にする。好適な低弾性率接着剤６０は、３Ｍ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）およびＣＧＲ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ，ＮＣ）からの接着剤発泡体ポリマーを含み得る。低弾性率接着剤は、ポリウレタン、ポリアクリレート、および／またはシリコーンを備え得る。例示的低弾性率接着剤は、Ｒｏｇｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である、ＰＯＲＯＮ（登録商標）、またはＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標であるＤＯＷＳＩＬ（登録商標）として知られ得る。いくつかの事例では、低弾性率接着剤６０は、支持板５０と可撓性バックプレーン７５との間に圧縮抵抗を提供する。図１Ａは、中心折り畳みゾーン５７にまたがる低弾性率接着剤６０の層を描写するが、低弾性率接着剤６０の層が中心折り畳みゾーン５７内で遮断されることも可能であり、それによって、材料空隙５５を有する支持板５０の部分、すなわち、中心折り畳みゾーン５７における撓曲のためにより多くの余地を提供する。低弾性率接着剤層は、典型的に、５００μｍ～５０μｍの厚さ、例えば、３００μｍ～１００μｍの厚さである。

支持板５０が、単独で、折り畳み可能ディスプレイ１０のための十分な剛性を提供するが、折り畳み可能ディスプレイ１０は、典型的に、加えて、シャーシ２０を含み、シャーシ２０は、平坦を越えて（すなわち、１８０°の開放を越えて）支持板が拡張されること（可撓性バックプレーン７５における可撓性トレース（図示せず）が、それらが破損する点まで引き延ばされるので、その時点で可撓性バックプレーン７５が故障し得る）を防ぐことに加え、機械的衝撃保護を提供するために、ヒンジ２５によって結合される。シャーシの構造は、図１Ａに示されるように、２部品シャーシを含み得るが、シャーシは、３部品システムを含み得、それによって、中心「背」領域が、２つの異なるヒンジ（または、３つの部分にまたがる複雑なヒンジ）を用いて、２つの異なるリーフに結合される。したがって、図１Ａに示される積み重ねを用いて、軽量電気泳動ディスプレイ１０が、生産され、それは、通常の書籍のように、平坦な状態（示されるように）と閉じられた状態との間で折り畳まれることができる。

図１Ａの事例では、上部伝導性層は、光透過性伝導性材料および可撓性防湿障壁を含む伝導性統合障壁層９０に組み込まれている。例えば、伝導性統合障壁層９０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の可視光を透過させるスパッタ伝導性材料を含み得るか、または、伝導性統合障壁層９０は、伝導性フィラメント、ナノワイヤ、またはナノチューブを含み、それによって、電気伝導性、光透過、および可撓性の必要とされる組み合わせを提供し得る。代替として、伝導性統合障壁層９０は、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等のより多くの光透過性伝導性ポリマーのうちの１つを組み込み得、それらは、ポリスチレンスルホン酸の添加を用いて、可溶性にされ得る。伝導性統合障壁層９０は、典型的に、無機セラミック、有機ポリマー、または有機／無機複合材料等の防水材料等の湿気遮断材料も含む。無機セラミックは、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）またはシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む。有機ポリマーは、例えば、パリレンまたはポリプロピレン、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む。有機／無機複合材料は、例えば、非晶質シリコン／パリレン複合材料、またはポリプロピレン／ポリアクリレート／アルミニウム複合材料を含む。いくつかの実施形態では、伝導性統合障壁層９０はまた、例えば、米国特許第１０，２０９，５５６号（参照することによって本明細書にその全体として組み込まれる）において説明されるタイプの統合カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）を含み得る。伝導性統合障壁層９０に組み込まれるカラーフィルタアレイの代替構造も、例えば、スタックされた薄い着色されたフィルム、オフセット印刷、またはリトグラフ印刷を使用して、可能である。そのようなデバイスのためのＣＦＡは、赤色、緑色、青色、および透明（白色）等の４つの着色されたサブピクセル、赤色、緑色、および青色等の、３つの着色されたサブピクセル、または上部から底部へ、左から右へ、または斜めに走るストライプを含み得る。サブピクセルおよびストライプの組み合わせが、可能であり、カラーの組み合わせが、カラー画像を再現するために、カラーの容認可能なパレットを提供することを前提として、カラー組は、他の好適なカラー組が利用可能であるので、赤色、緑色、および青色に限定されない。

折り畳み可能ディスプレイ１０では、可撓性バックプレーン７５は、可撓性基板上に複数の駆動電極を含む。ＦＥＰＩＤでは、電気駆動波形は、可撓性バックプレーン７５（典型的に、ピクセル電極を含む）に可撓性伝導性トレース（図示せず）を介して伝送され、可撓性伝導性トレースは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に結合され、ＴＦＴは、ピクセル電極が行列アドレススキームにおいてアドレスされることを可能にする。他の実施形態では、可撓性バックプレーン７５のピクセル電極は、直接駆動され、すなわち、各ピクセルは、ドライバ回路によって、直接オンおよびオフにされる。いくつかの実施形態では、伝導性統合障壁層９０は、単に、接地され、画像は、個々にアドレス可能である可撓性バックプレーンピクセル電極に正および負電位を提供することによって駆動される。他の実施形態では、電位も、伝導性統合障壁層９０と可撓性バックプレーン７５との間に提供され得る場のより大きな変動を提供するために、伝導性統合障壁層９０に印加され得る。本発明において使用するために好適なアクティブマトリクス可撓性バックプレーンは、例えば、ＦｌｅｘＥｎａｂｌｅ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）および他の供給業者から利用可能である。可撓性アクティブマトリクスバックプレーンは、典型的に、可撓性薄膜トランジスタを作成するために、伝導性有機材料の薄膜を使用する。好適な可撓性バックプレーンおよびバックプレーン構成要素に関するさらなる詳細は、米国特許第７，２２３，６７２、７，９０２，５４７号および第８，４３１，９４１号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に見出されることができる。

多くの実施形態では、可撓性バックプレーン７５は、画像駆動のためのアクティブマトリクスを含むであろう。アクティブマトリクス配置では、各ピクセル電極は、アレイにパターン化された薄膜トランジスタに結合され、細長い行電極と、行電極に対して直角に伸びる細長い列電極とに接続される。いくつかの実施形態では、ピクセルは、金属酸化物または伝導性ポリマー材料から製作されるトランジスタを備えている。いくつかの実施形態では、ピクセルは、可撓性である。いくつかの実施形態では、ピクセルは、剛体であるが、ピクセル間の基板およびトレースが可撓性であるので、バックプレーンは、可撓性バックプレーンを作成するために十分に撓曲することができる。典型的に、データドライバは、列電極に接続され、ソース電圧をアドレスされるべき列内の全てのＴＦＴに提供する。加えて、走査ドライバが、行電極に接続され、行に沿ってＴＦＴのゲートを開放（または閉鎖）するであろうバイアス電圧を提供する。ゲート走査率は、典型的に、約６０～１００Ｈｚである。「行」および「列」電極の割り当ては、幾分、恣意的であって、ＴＦＴアレイは、行および列電極の役割が互換可能な状態で製作され得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、ＴＦＴアレイは、実質的に可撓性であるが、しかしながら、個々のピクセルトランジスタまたはドライバ回路等の個々の構成要素は、可撓性ではないこともある。電圧を個々のピクセルに供給するための可撓性トレースは、伝導性ポリマーまたは金属粒子、ナノ粒子、ナノワイヤ、ナノチューブ、黒鉛、およびグラフェン等の伝導性材料でドープされたポリマー等の可撓性材料から形成され得る。

本発明は、加えて、図１Ｂに示されるように、折り畳み可能電気泳動ディスプレイモジュール１５を含む。そのような折り畳み可能ディスプレイモジュール１５が、独立型折り畳み可能電気泳動ディスプレイ構成要素として製造され得、それによって、例えば、図２Ａ、２Ｂ、および３に関して下で説明されるタイプの折り畳み可能電気泳動ディスプレイに、モジュール１５を統合し得る種々の製造業者に出荷されることができる。折り畳み可能ディスプレイモジュール１５が、典型的に、追加の構成要素、例えば、フロントライトまたは容量タッチセンサまたは電磁共鳴センサ層に積み重ねられ得るように、出荷前、調製され、シールされ、その両方については、下で議論される。モジュール１５の完全性を維持するために、モジュールは、典型的に、縁シール９３または電気泳動ディスプレイに典型的であるタイプを含む。ＥＰＩＤ縁シールのさらなる説明に関して、米国特許第７，５５４，７１２号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）を参照されたい。

可撓性ディスプレイモジュール１５は、中心折り畳みゾーン５７内に材料空隙５５を有する支持板５０と、低弾性率接着剤の層６０と、中心折り畳みゾーン５７にまたがる可撓性バックプレーン７５と、電気泳動ディスプレイ媒体８０の層と、光透過性電極および防湿障壁の両方の特徴を含む伝導性統合障壁層９０とを含む。図１Ｂにさらに詳細に示されるように、電気泳動ディスプレイ媒体８０の層は、電気泳動顔料粒子８３および８７と、溶媒８２とを保持する、マイクロカプセル８８を含み得、マイクロカプセル８８は、ポリマー結合剤８１中に分散させられている。なお、電気泳動媒体（粒子８３および８７および溶媒８２）は、周囲のマイクロカプセル（例えば、上で説明されるＰＤＥＰＩＤ設計）を伴わずに、マイクロセル（マイクロカップ）内に封入されるか、または、ポリマーの中に分散させられ得ることを理解されたい。典型的に、顔料粒子８３および８７は、伝導性統合障壁層９０と可撓性バックプレーン７５との間で生産される電場を用いて制御（変位）される。本発明のモジュールは、加えて、上部保護シート９５を含み、それは、ポリアクリレートまたはポリイミド等のポリマーから作製される硬化透明グレア防止カバーであり得る。上部保護シート９５は、縁シール９３に統合され得るか、または、上部保護シート９５は、実際に、特別な程度の環境保護を電気泳動ディスプレイ層８０および可撓性バックプレーン７５に提供するために、縁シールを包み得る。いくつかの事例では、モジュール１５が、加えて、可撓性バックプレーン７５材料の中への低弾性率接着剤の進入を防ぐように、低弾性率接着剤６０と可撓性バックプレーン７５との間に保護層７０を含むであろう。保護層７０は、ポリエチレンテレフタレート等の薄いポリマー層であり得るか、または、保護層７０は、パリレン等の可撓性バックプレーン７５の「背面」に適用される可撓性誘電体層であり得る。

ＥＰＩＤ媒体は、「黒色／白色」として説明されるが、それらは、典型的に、黒色と白色との間の複数の異なる状態に駆動され、種々の色調または「グレースケール」を達成する。加えて、所与のピクセルは、初期グレーレベルから最終グレーレベル（初期グレーレベルと異なる場合とそうではない場合がある）への遷移を通してピクセルを駆動することによって、第１および第２のグレースケール状態（白色および黒色の端点を含む）間で駆動され得る。用語「波形」は、１つの特定の初期グレーレベルから特定の最終グレーレベルへの遷移をもたらすために使用される時間曲線に対する電圧全体を示すために使用されるであろう。典型的に、そのような波形は、複数の波形要素を備え、これらの要素は、本質的に、長方形（すなわち、所与の要素が、ある期間にわたって一定電圧の印加を含む）であって、要素は、「パルス」または「駆動パルス」と呼ばれ得る。用語「駆動スキーム」は、具体的ディスプレイのためのグレーレベル間の全ての可能な遷移をもたらすために十分な波形の組を示す。ディスプレイは、２つ以上の駆動スキームを利用し得る。例えば、前述の米国特許第７，０１２，６００号は、駆動スキームが、ディスプレイの温度またはその寿命の間に動作していた時間等のパラメータに応じて修正される必要があり得、したがって、ディスプレイが、異なる温度等で使用されるための複数の異なる駆動スキームを提供され得ることを教示する。このように使用される駆動スキームの組は、「関連駆動スキームの組」と称され得る。また、２つ以上の駆動スキームを同じディスプレイの異なる面積内で同時に使用することが可能性として考えられ、このように使用される駆動スキームの組は、「同時駆動スキームの組」と称され得る。
（タッチ感知およびデジタル化層を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイ）

本発明の設計を使用する、折り畳み可能電気泳動ディスプレイ（ＦＥＰＩＤ）の高度な実施形態が、図２Ａおよび図２Ｂに示される。ＦＥＰＩＤ１００は、デジタル電子ペーパ譜面として、ＧＶＩＤＯ Ｍｕｓｉｃ Ｃｏ．，ＬＴＤ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）によって販売されるタイプの折り畳み可能バージョンの高品質の２パネル電気泳動タブレットにほぼ似ている。しかしながら、本発明は、折り畳み領域がアクティブであることを可能にし、背を横断して読み取りおよび書き込み体験を連続的にする。図２Ａおよび２Ｂに示されるＦＥＰＩＤ１００設計は、２つの完全なＡ４シートと同じ大きさである必要はなく、平坦に開かれたとき、１枚のＡ４シートのサイズであり、書籍のように部分的に開いて保持されたとき、約１００ｍｍ×１５０ｍｍの２つの区画を提供し得る。ＦＥＰＩＤ１００は、ＷＩＦＩ通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、カラー調節フロントライト、スタイラス認識および書き込み複製、タッチ感知、およびカラーを含むそのようなデバイスにおいて現在期待される、全ての機能性を含み得る。カラー電気泳動ディスプレイは、従来の黒色および白色インクを用いて使用されるカラーフィルタアレイを含み得るか、または、カラー電気泳動ディスプレイは、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｌｏｒｅ Ｐａｐｅｒ（ＡＣＥＰ^ＴＭ）またはＥ Ｉｎｋ Ｓｐｅｃｔｒａ^ＴＭ等のＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから高度な電気泳動ディスプレイ技術を組み込み得る。ＡＣｅＰ^ＴＭおよびＥ Ｉｎｋ Ｓｐｅｃｔｒａ^ＴＭの詳細が、米国特許第９，９２１，４５１号および第１０，０３２，４１９号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に見出されることができる。

図２Ａに戻ると、折り畳み可能電気泳動ディスプレイ（ＦＥＰＩＤ）１００は、ディスプレイ１００の背面の周囲に延びている筐体１１０を含み、中央の割れ目が、ディスプレイ１００が書籍のように折り畳まれることを可能にする。筐体１１０は、図１Ａに関して以前に説明されたように、衝撃抵抗をディスプレイ１００に提供し、後方折れ曲がりを防止する２つのプレートを含むシャーシ１２０を覆う。筐体は、ナイロン等の耐久ポリマーであり得るか、または、木材または皮革等の「完成」材料であり得る。図１Ａに示されないが、筐体１１０は、シャーシ１２０に統合され得、随意に、ヒンジ（図示せず）に結合され得、ヒンジは、シャーシ１２０が折り畳まれる半径を提供する。筐体１１０は、ディスプレイの周囲を包み、ベゼル１０５で仕上げられ、それは、ディスプレイ１００の上面の上方またはそれと同一平面上にあり得る。図１Ａの事例では、ベゼル１０５は、上部保護シート１９５の上方にあり、上部保護シート１９５は、ポリアクリレートまたはポリイミド等のポリマーから作製される、硬化透明グレア防止カバーであり得る。

図２Ａに示される実施形態は、シャーシプレート１２０の各々の上方に２つの圧力タッチセンサ層１３０を含む。材料空隙１５５を伴う薄い支持板１５０と、可撓性バックプレーン１７５と支持板１５０との間の低弾性率接着剤１６０との使用により、ユーザが指を用いて保護シート１９５上を押すことによって、圧力タッチセンサ層１３０がアクティブにされるための十分な圧縮力がある。そのような圧力センサ層は、マイクロ変形可能ピエゾ抵抗センサを含み得、それは、非常に薄く、Ｕｎｅｏ Ｉｎｃ．（Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｗａｎ）から市販されている。Ｐｅｒａｔｅｃｈ（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）によって開拓されたＱＴＣ力感知技術等の代替薄タッチ感知技術も、圧力タッチセンサ層１３０のために使用され得る。

図２のディスプレイ１００は、加えて、アクティブスタイラスを感知するために、可撓性電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層１４０を組み込み、アクティブスタイラスは、例えば、ディスプレイ上のオブジェクトを手書きキャプチャ、スケッチ、マークアップ、または操作するために、使用されることができる。可撓性ＥＭＲ層１４０が、可撓性媒体中のスタックされたワイヤのループを含み、それによって、能動または受動スタイラスの近接度感知を可能にし得る。好適なスタイラスが、例えば、Ｗａｃｏｍ（Ｋａｚｏ，Ｊａｐａｎ）から利用可能である。ＥＭＲ層１４０は、単一の連続的ユニットであり得るか、または、個々のＥＭＲ層１４０の集合であり得る。図２Ａに示されない代替実施形態では、ＥＭＲ層１４０は、Ｗａｃｏｍから市販のタイプの２つの別個の半剛性ＥＭＲ層を含み、特殊可撓性ＥＭＲのより小さいエリアが、中心折り畳みゾーンにまたがる。いくつかの実施形態では、可撓性ＥＭＲ層１４０の片面または両面は、ＥＭＲ層が比較的に平坦のままであり、図２Ａの図において上下ではなく、左右にのみ移動することに役立つように、粗いか、または、粗面１４５を有するであろう。

折り畳み可能ディスプレイ１００の中間に中心折り畳みゾーン内に材料空隙１５５を有する支持板１５０がある。図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、および５Ｂに関してより詳細に議論されるように、支持板は、ポリマー、金属（例えば、ステンレス鋼）、カーボンファイバ、またはベニヤ板等の種々の材料から作製されることができる。図２Ａの実施形態では、支持板１５０は、ポリエチレンテレフタレート等の非伝導性ポリマーを備え、それは、可撓性ＥＭＲ層１４０とディスプレイ１００の上面上で使用されるスタイラスとの間の電磁共鳴位置感知に干渉しない。支持板は、典型的に、２５０μｍ～５０μｍの厚さである。支持板１５０のための中心折り畳みゾーンは、簡単のために、図２Ａに特にマークされていないが、それは、概略的に、空隙１５５が支持板１５０から除去されたエリアである。中心折り畳みゾーンは、支持板１５０の総表面積の２０％未満、例えば、支持板１５０の総表面積の１０％未満、例えば、支持板１５０の総表面積の５％未満であり得る。

上で説明されるように、低弾性率接着剤層１６０が、支持板１５０と可撓性バックプレーン１７５との間に配置される。最後に、いくつかの実施形態では、保護層１７０が、腐食または電気的故障（可撓性バックプレーン１７５を攻撃し得る伝導性材料または溶媒を含み得る低弾性率接着剤層１６０との接触に起因する）から可撓性バックプレーン１７５を保護するために、可撓性バックプレーン１７５と低弾性率接着剤層１６０との間に配置され得る。しかしながら、好適な低弾性率接着剤層１６０の選択肢を用いることで、保護層１７０を含むことは不必要となり得る（要素１８０、１８１、１８２、１８３、１８７、１８８、および１９０は、図１Ｂに関して上で説明されるように、電気泳動ディスプレイ層８０、ポリマー結合剤８１、電気泳動媒体溶媒８２、第１の粒子組８３、第２の粒子組８７、カプセル壁８８、および伝導性統合障壁層９０である）。

商業用用途では、図２Ｂに示されるように、ＦＥＰＩＤがＥＭＲセンサ層１４０および圧力タッチセンサ層１３０を含むとき、追加の構成要素が折り畳み可能電気泳動ディスプレイ（ＦＥＰＩＤ）１０１に存在し得る可能性が高い。第１に、図１Ｂに関して議論されるように、ヒンジ１２５が、シャーシ１３０の２つのプレートの開放および閉鎖を促進するために含まれ得る可能性が高い。ヒンジ１２５は、単に、例示的であり、種々の代替ヒンジが、使用され得る。加えて、低弾性率接着剤の１つ以上の追加の層が、繰り返される開放および折り畳みにもかかわらず、ディスプレイ１０１が平滑形状を保持することに役立つように、ＦＥＰＩＤディスプレイ１０１の種々の層の間に追加され得ることが、典型的である。例えば、第１の中間低弾性率接着剤層１３３が、圧力タッチセンサ層１３０と可撓性ＥＭＲ層１４０との間に配置され得る。第２の中間低弾性率接着剤層１４３が、可撓性ＥＭＲ層１４０と支持板１５０との間に配置され得る。着目すべきこととして、第１および第２の中間低弾性率接着剤層は、ディスプレイの全幅、すなわち、図２Ｂにおいて、左側から右側に及ぶ必要はない。低弾性率接着剤のこの部分的配置は、折り畳みプロセス中、より大きな空隙空間を提供し、折り畳み部における電気泳動ディスプレイ層１８０への少ない圧力をもたらし、故障または複数の折り畳みを伴う層間剥離の可能性を低減させるであろう。低弾性率接着剤層１４３および１４７に加え、ポリウレタンまたはポリアクリレート等の高弾性率接着剤が、ディスプレイ１０１の層が、一緒に係止され、他側が安定したままでありながら、側方移動の多くが、ディスプレイの片側で生じることを保証するように、ＦＥＰＩＤ１０１の両側で使用され得る。すなわち、第１の中間高弾性率接着剤層１３７が、圧力タッチセンサ層１３０と可撓性ＥＭＲ層１４０との間に配置され得る一方、第２の中間高弾性率接着剤層１４７が、可撓性ＥＭＲ層１４０と支持板１５０との間に配置され得る。高弾性率接着剤は、繰り返される開放および閉鎖サイクル全体を通して、種々の層の整列が維持されることに役立つ。
（フロントライトおよび容量タッチ感知を含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイ）

容量タッチセンサ層２９４と、フロントライトプレート２９２と、光源２９１とを含む折り畳み可能電気泳動ディスプレイ（ＦＥＰＩＤ）２００が、図３に図示される。ＦＥＰＩＤ２００の構成要素部分の多くが、図２Ａに関して説明されるＦＥＰＩＤ１００と同じである。ＦＥＰＩＤ２００は、ディスプレイ２００の背面の周囲に延びている筐体２１０を含み、中央の割れ目が、ディスプレイ２００が書籍のように折り畳まれることを可能にする。筐体２１０は、図２Ａに関して以前に説明されたように、衝撃抵抗をディスプレイ２００に提供し、後方折れ曲がりを防止する２つのプレートを含むシャーシ２２０を覆う。筐体２１０は、ディスプレイの周囲を包み、ベゼル２０５で仕上げられ、それは、ディスプレイ２００の上面の上方、またはそれと同一平面上にあり得る。図３の事例では、ベゼル１０５は、上部保護シート１９５の上方にあり、上部保護シート１９５は、ポリアクリレートまたはポリイミド等のポリマーから作製される、硬化透明グレア防止カバーであり得る。

折り畳み可能ディスプレイ２００の中間に、中心折り畳みゾーン内に材料空隙２５５を有する支持板２５０がある。図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、および５Ｂに関してより詳細に議論されるように、支持板は、ポリマー、金属（例えば、ステンレス鋼）、カーボンファイバ、またはベニヤ板等の種々の材料から作製されることができる。図３の実施形態では、支持板２５０は、支持板２５０の背後に感知機構がないので、伝導性または非伝導性材料を使用し得る。支持板は、典型的に、２５０μｍ～５０μｍの厚さである。支持板２５０のための中心折り畳みゾーンは、便利のため、図３に特にマークされないが、概略的に、空隙２５５が支持板２５０から除去されたエリア内にある。低弾性率接着剤層２６０が、支持板２５０と可撓性バックプレーン２７５との間に配置される。最後に、いくつかの実施形態では、保護層２７０が、可撓性バックプレーン２７５を攻撃し得る伝導性材料または溶媒を含み得る低弾性率接着剤層２６０との接触に起因する腐食または電気的故障から可撓性バックプレーン２７５を保護するために、可撓性バックプレーン２７５と低弾性率接着剤層２６０との間に配置され得る（要素２８０、２８１、２８２、２８３、２８７、２８８、および２９０は、図１Ｂに関して上で説明されるように、電気泳動ディスプレイ層８０、ポリマー結合剤８１、電気泳動媒体溶媒８２、第１の粒子組８３、第２の粒子組８７、カプセル壁８８、および伝導性統合障壁層９０である）。

ＦＥＰＩＤ２００では、感知は、ディスプレイ２００の表面の近くに配置され、それは、上部保護シート９５で保護された可撓性容量タッチ層２９４を用いて達成され、上部保護シート９５は、ポリアクリレートまたはポリイミド等のポリマーから作製される硬化透明グレア防止カバーであり得る。可撓性容量タッチ層２９４は、ユーザの指と容量タッチペン（Ｎ－Ｔｒｉｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｔｅｌ Ａｖｉｖ，Ｉｓｒａｅｌ）によって提供されるもの等）を用いて書き込むスタイラスとの両方によるタッチ入力を提供し得る。可撓性容量タッチ層２９４が、視認者と電気泳動ディスプレイ媒体との間にあるので、可撓性容量タッチ層２９４も、光透過性でなければならない。図３に示されるＦＥＰＩＤ２００は、加えて、フロントライトプレート２９２を含み、それは、１つ以上の光源２９１によって照明され、それは、白色であるか、または、ユーザのニーズに応じて、フロントライトのカラー調節を可能にするために、ＬＥＤ色の範囲を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。

故に、本発明のモジュール１５が、種々の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ設計に組み込まれ得ることが分かる。しかしながら、設計は、図２Ａ、２Ｂ、および３に限定されない。むしろ、多種多様な異なるデジタル化システムが、ここに示される折り畳み可能電気泳動ディスプレイモジュールと共に使用されることができる。例えば、アクティブ静電感知（Ｗａｃｏｍ）が、本発明またはＰｌａｎａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｈｉｌｌｓｂｏｒｏ，Ｏｒｅｇｏｎ）から利用可能であるような赤外線感知と共に使用され得る。さらに、種々の折り畳み可能電気泳動ディスプレイデバイスが、ＷＩＦＩ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）等を含むデバイスのエコシステムに統合され得る。
（材料空隙を伴う支持板の作成）

以前に議論されたように、本明細書に説明される発明のための支持板（５０、１５０、２５０）が、ポリマー、金属、（例えば、ステンレス鋼）、カーボンファイバ、またはベニヤ板から作製され得る。感知層が、支持板（５０、１５０、２５０）の下方に配置され得る事例では、支持板（５０、１５０、２５０）は、ポリエチレンテレフタレート等の非伝導性ポリマーを用いて最良に達成され、それは、図２Ａに関して説明されるように、可撓性ＥＭＲ層１４０とディスプレイ１００の上面上で使用されるスタイラスとの間の電磁共鳴位置感知に干渉しない。しかしながら、例えば、図３におけるように、支持板（５０、１５０、２５０）の背面上で感知しない事例では、支持板（５０、１５０、２５０）が非伝導性であるべき必要はない。故に、ステンレス鋼等の代替物が、図３に関して使用されることができる。多くの事例では、支持板は、典型的に、２５０μｍ～５０μｍの厚さ、例えば、１５０μｍ～１００μｍの厚さである。

中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板の２つの実施形態は、図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、および５Ｂ（図４Ａは、第１の実施形態の側面図である一方、図４Ｂは、上面図である。図５Ａは、第２の実施形態の側面図である一方、図５Ｂは、上面図である）に示される。図４Ａの実施形態を作成するために、１つの材料片４５１が、空隙４５５を作成するために、ミリングされ、切断され、エンボス加工され、アブレートされ、またはレーザ加工され、空隙４５５は、支持板４５０が、繰り返しかつわずかな力で所望の方向に折れ曲がることを可能にする。支持板４５０の剛性は、製作中の部品４５１の総厚に対して、空隙の適切な深度を選択することによって、調整されることができる。空隙の深度は、部品を横断して同じである必要はなく、例えば、中心に最大深度を伴うガウス分布として、切断され、中心から離れて移動して徐々により浅く切断され得る。支持板４５０のための中心折り畳みゾーンは、便利のため、図４Ａに特にマークされないが、概略的に、空隙４５５が支持板４５０から除去されたエリア内にある。中心折り畳みゾーンは、支持板４５０の総表面積の２０％未満、例えば、支持板１５０の総表面積の１０％未満、例えば、支持板４５０の総表面積の５％未満であり得る。

材料空隙を有する支持板は、図４Ａおよび４Ｂに示されるカットパターンに限定されない。例えば、製作中の部品５５１が、中心折り畳みゾーンを作成するために、製作中の部品５５１から切断される一連の空隙５５５を有し得る。図５Ａおよび５Ｂの実施形態では、支持板は、金属であり得、その場合、空隙は、製作中の製品５５１から穿孔またはミリングされ得る。代替として、製作中の部品５５１が、ポリマーまたはカーボンファイバである場合、空隙５５５は、レーザ切断を用いて、作成され得る。
（定義）

用語「電気光学」は、材料またはディスプレイに適用されるように、画像化技術分野におけるその従来的な意味で使用され、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する材料であり、材料への電場の印加によって、その第１からその第２の表示状態に変化させられる材料を指すために、本明細書で使用される。光学特性は、典型的に、ヒトの眼に知覚可能なカラーであるが、光学透過率、反射率、ルミネッセンス、または機械読み取りのために意図されるディスプレイの場合、可視範囲外の電磁波長の反射の変化の意味における擬似色等の別の光学特性であり得る。

用語「グレー状態」または「グレースケール」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、必ずしも黒色と白色とのこれらの２つの極端な状態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、極端な状態が白色および濃青色であり、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、カラーの変化では全くない場合もある。用語「黒色」および「白色」は、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、前述の白色および濃青色状態等の厳密には黒色および白色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。用語「単色」は、以降、介在グレー状態を伴わず、ピクセルをその２つの極端な光学状態のみに駆動する駆動スキームを指すために使用され得る。

いくつかの電気光学材料は、材料が固体外部表面を有するという意味において固体であるが、材料は、多くの場合、内部液体または気体充填空間を有し得る。固体電気光学材料を使用する、そのようなディスプレイは、以降、便宜上、「固体電気光学ディスプレイ」と称され得る。したがって、用語「固体電気光学ディスプレイ」は、回転二色部材ディスプレイ、カプセル化された電気泳動ディスプレイ、マイクロセル電気泳動ディスプレイ、およびカプセル化された液晶ディスプレイを含む。

用語「双安定」および「双安定性」は、当技術分野におけるそれらの従来の意味で、少なくとも１つの光学特性が異なる第１および第２の表示状態を有する表示要素を備えているディスプレイであって、第１または第２の表示状態のうちのいずれか一方を示すように、有限持続時間のアドレスパルスを用いて、所与の要素が駆動されてから、アドレスパルスが終了した後、表示要素の状態を変化させるために必要とされるアドレスパルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍、その状態が続くようなディスプレイを指すために、本明細書で使用される。米国特許第７，１７０，６７０号では、グレースケール対応のいくつかの粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、その極端な黒色および白色状態においてだけではなく、また、その中間グレー状態においても、安定しており、同じことは、いくつかの他のタイプの電気光学ディスプレイにも当てはまることが示されている。このタイプのディスプレイは、適切に、双安定性ではなく、「多安定性」と呼ばれるが、便宜上、用語「双安定性」が、本明細書では、双安定性および多安定性ディスプレイの両方を網羅するために使用され得る。

多数の変更および修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、上で説明される本発明の具体的実施形態に行われることができることが、当業者に明白であろう。故に、前述の説明の全体が、限定的意味ではなく、例証的意味で解釈されるべきである。

Claims (25)

1. 電気泳動ディスプレイモジュールであって、前記電気泳動ディスプレイモジュールは、
   中心折り畳みゾーン内に材料空隙を有する支持板と、
   前記支持板に隣接した低弾性率接着剤の層と、
   前記中心折り畳みゾーンにまたがり、前記低弾性率接着剤の層の上方にある可撓性バックプレーンと、
   前記可撓性バックプレーンに隣接した電気泳動ディスプレイ媒体の層と、
   光透過性伝導性ポリマーと防湿障壁とを含む伝導性統合障壁層と、
   前記伝導性統合障壁層に隣接した保護シートと
   を備えている、電気泳動ディスプレイモジュール。
2. 前記支持板の下方にある電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層と、
   前記ＥＭＲセンサ層と前記支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層と、
   前記ＥＭＲセンサ層と前記支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層と
   をさらに備えている、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
3. 前記低弾性率接着剤の層と前記可撓性バックプレーンとの間の保護層をさらに備えている、請求項１および２のいずれかに記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
4. 前記可撓性バックプレーンは、有機薄膜トランジスタのアクティブマトリクスを備えている、請求項１および２のいずれかに記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
5. 縁シールをさらに備えており、前記縁シールは、前記可撓性バックプレーンと、前記電気泳動ディスプレイ媒体の層と、前記伝導性統合障壁層とに結合されている、請求項１および２のいずれかに記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
6. 前記電気泳動ディスプレイ媒体の層は、マイクロセルの層内に含まれている、請求項１および２のいずれかに記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
7. 前記電気泳動ディスプレイ媒体の層は、マイクロカプセル内に含まれ、前記マイクロカプセルは、ポリマー結合剤によって定位置に保持されている、請求項１および２のいずれかに記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
8. 縁シールをさらに備えており、前記縁シールは、前記可撓性バックプレーンと、前記電気泳動ディスプレイ媒体の層と、前記伝導性統合障壁層と、前記保護シートとに結合されている、請求項１および２のいずれかに記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
9. 前記支持板は、非伝導性ポリマーを備えている、請求項１に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
10. 前記支持板は、２５０μｍ～５０μｍの厚さである、請求項９に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
11. スタイラスと相互作用するように構成された折り畳み可能電気泳動ディスプレイであって、前記折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、
    請求項９に記載の電気泳動ディスプレイモジュールと、
    前記支持板の下方にある電磁共鳴（ＥＭＲ）センサ層と、
    前記ＥＭＲセンサ層の下方にある折り畳み可能シャーシと、
    前記折り畳み可能シャーシを包囲している筐体と
    を備え、
    前記筐体は、前記保護シートに接触するベゼルを提供し、前記保護シートを通して、ユーザが前記電気泳動ディスプレイ媒体を視認することを可能にする、折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
12. 前記ＥＭＲセンサ層と前記支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、請求項１１に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
13. 前記ＥＭＲセンサ層と前記支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、請求項１２に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
14. 前記低弾性率接着剤の中間層および前記高弾性率接着剤の中間層は、前記中心折り畳みゾーンにまたがっていない、請求項１３に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
15. 前記ＥＭＲセンサ層と前記折り畳み可能シャーシとの間に配置されたタッチセンサ層をさらに備えている、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
16. 前記タッチセンサ層と前記折り畳み可能シャーシとの間に配置された低弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、請求項１５に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
17. 前記タッチセンサ層と前記折り畳み可能シャーシとの間に配置された高弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、請求項１６に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
18. 前記低弾性率接着剤の中間層および前記高弾性率接着剤の中間層は、前記中心折り畳みゾーンにまたがっていない、請求項１７に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
19. 前記伝導性統合障壁層は、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）をさらに備えている、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
20. スタイラスと相互作用するように構成された折り畳み可能電気泳動ディスプレイであって、前記折り畳み可能電気泳動ディスプレイは、
    請求項９に記載の電気泳動ディスプレイモジュールと、
    前記伝導性統合障壁層に結合された可撓性フロントライトプレートと、
    前記可撓性フロントライトプレートに隣接した可撓性容量タッチ層と、
    前記可撓性容量タッチ層に隣接した保護シートと、
    前記支持板の下方にある折り畳み可能シャーシと、
    前記折り畳み可能シャーシを包囲している筐体と
    を備え、
    前記筐体は、前記保護シートに接触するベゼルを提供し、前記保護シートを通して、ユーザが前記電気泳動ディスプレイ媒体を視認することを可能にする、折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
21. 前記折り畳み可能シャーシと前記支持板との間に配置された低弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、請求項２０に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
22. 前記折り畳み可能シャーシと前記支持板との間に配置された高弾性率接着剤の中間層をさらに備えている、請求項２１に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
23. 前記低弾性率接着剤の中間層および前記高弾性率接着剤の中間層は、前記中心折り畳みゾーンにまたがっていない、請求項２２に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
24. 前記伝導性統合障壁層は、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）をさらに備えている、請求項２０～２２のいずれか一項に記載の折り畳み可能電気泳動ディスプレイ。
25. 前記光透過性伝導性ポリマーは、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含む、請求項１および２のいずれか一項に記載の電気泳動ディスプレイモジュール。
    
    

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