用于驱动电光显示器的方法
【专利说明】用于驱动电光显示器的方法
[0001 ] 相关申请
[0002]本申请涉及美国专利Nos.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；7,733,31I；7,733,335；7,787,169；7,952,557；7,956,841;7,999,787;和8,077,141;以及美国专利申请公开Nos.2003/0102858;2005/0122284;2005/0179642；2005/0253777；2006/0139308；2007/0013683；2007/0091418；2007/0103427；2007/0200874；2008/0024429；2008/0024482；2008/0048969；2008/0129667；2008/0136774；2008/0150888；2008/0291129；2009/0174651；2009/0179923；2009/0195568；2009/0256799；2009/0322721；2010/0045592；2010/0220121；2010/0220122；2010/0265561;2011/0285754，和2013/0194250。
[0003]为了方便，前述专利和申请可以在下文中总地被称为“MEDE0D”(用于驱动电光显示器的方法)申请。
技术领域
[0004]本发明涉及用于驱动电光显示器(特别是双稳态电光显示器)的方法，以及用于这样的方法的设备。更特别地，本发明涉及可以允许在这样的显示器中减少“重影”和边缘效应以及减少闪烁的驱动方法。本发明特别地，但并非排他地，意于使用基于粒子的电泳显示器，其中，一种或多种类型的带电粒子存在于流体中并且在电场的影响下移动穿过流体以改变显示器的外观。
【背景技术】
[0005]作为应用于材料或者显示器的术语“电光”，其在此使用的是其在成像领域中的常规含义，指的是具有第一和第二显示状态的材料，该第一和第二显示状态的至少一个光学性质不同，通过向所述材料施加电场使该材料从其第一显示状态改变到第二显示状态。尽管光学性质通常是人眼可感知的颜色，但其可以是其他光学性质，诸如光透射、反射、发光，或者在意在用于机器阅读的显示器的情况下，在可见范围外的电磁波长的反射率的改变的意义上的伪色。
[0006]术语“灰色状态”在此使用的是其在成像技术领域中的常规含义，指的是介于像素的两个极端光学状态之间的一种状态，但并不一定意味着处于这两个极端状态之间的黑白转变。例如，下文中所涉及的伊英克公司的几个专利和公开申请描述了这样的电泳显示器，其中，该极端状态为白色和深蓝色，使得中间的“灰色状态”实际上为淡蓝色。实际上，如已经提到的，光学状态的改变可以根本不是颜色改变。下文可使用术语“黑色”和“白色”来指代显示器的两个极端光学状态，并且应当被理解为通常包括并非严格的黑色和白色的极端光学状态，例如上面提到的白色和深蓝色状态。下文可使用术语“单色的”来表示仅将像素驱动至其两个极端光学状态，而没有中间灰色状态的驱动方案。
[0007]术语“双稳态的”和“双稳定性”在此使用的是其在本领域中的常规含义，指的是包括具有第一和第二显示状态的显示元件的显示器，所述第一和第二显示状态的至少一个光学性质不同，从而在利用具有有限持续时间的寻址脉冲驱动任何给定元件以呈现其第一或第二显示状态之后，在该寻址脉冲终止后，该状态将持续的时间是改变该显示元件的状态所需的寻址脉冲的最小持续时间的至少几倍(例如至少4倍)。美国专利N0.7，170，670表明，支持灰度的一些基于粒子的电泳显示器不仅可以稳定于其极端的黑色和白色状态，还可以稳定于其中间的灰色状态，一些其它类型的电光显示器也是如此。这种类型的显示器被恰当地称为是“多稳态的”而非双稳态的，但是为了方便，在此可使用术语“双稳态的”以同时涵盖双稳态的和多稳态的显示器。
[0008]术语“脉冲”在此使用的是其常规含义，即电压关于时间的积分。然而，一些双稳态电光介质用作电荷转换器，并且对于这种介质，可以使用脉冲的一种替代定义，即电流关于时间的积分(其等于施加的总电荷)。根据介质是用作电压-时间脉冲转换器还是用作电荷脉冲转换器，应当使用合适的脉冲定义。
[0009]下文的讨论主要集中于用于驱动电光显示器的一个或多个像素经历从初始灰度至最终灰度(其可以与初始灰度相同或者不相同)的转变的方法。术语“波形”将用于指示整个电压与时间曲线，其用于实现从一个特定初始灰度到特定的最终灰度的转变。典型地，这样的波形包括多个波形元素;其中，这些元素本质上是矩形的(即，其中，给定元素包括在一段时间内施加恒定电压)；该元素可以被称为“脉冲”或“驱动脉冲”。术语“驱动方案”指足以实现在特定显示器的灰度之间的所有可能的转变的一组波形。显示器可以使用多于一个驱动方案;例如，前述美国专利N0.7，012，600教导了根据诸如显示器温度或者在其生命周期内已经工作的时间等参数，驱动方案可能需要被修改，并且因此显示器可以配备有多个不同的将用在不同温度等的驱动方案。以该方式使用的一组驱动方案可以被称为“一组相关驱动方案”。如一些前述MEDEOD申请中所描述的，也可以在同一显示器的不同区域同时使用多于一个驱动方案，以该方式使用的一组驱动方案可以被称为“一组同步驱动方案”。
[0010]已知几种类型的电光显示器。其中一种类型的电光显示器是例如在美国专利Nos.5,808,783；5,777,782；5,760,761；6,054,071；6,055,091；6,097,531；6,128,124；6,137，467以及6，147，791中描述的旋转双色元件类型(虽然这种类型的显示器经常被称为“旋转双色球”显示器，但由于在上文提及的一些专利中旋转元件并非球状的，所以术语“旋转双色元件”更为准确)。这样的显示器使用大量具有光学特性不同的两个或更多部分的小体(典型为球状或圆柱状)以及内部偶极子。这些体悬浮在基质内充满液体的液泡中，这些液泡充满液体以便这些体能够自由旋转。向该显示器施加电场，由此旋转这些体至各种位置并改变通过观察表面所看到的那些体的部位，从而改变该显示器的外观。这种类型的电光介质典型为双稳态。
[0011]另一种类型的电光显示器使用电致变色介质，例如变色(nanochromic)薄膜形式的电致变色介质，其包括至少部分由半导体金属氧化物形成的电极以及多个附着在该电极上的能够可逆变色的染料分子；参见例如O’Regan，B.等人，Nature，1991，353，737;以及Wood，D.，Informat1n Di splay，18 (3 )，24 ( 2002年3 月)。也参见 Bach，U.等人在Adv.Mater.，2002，14( 11)，845 的文章。在例如美国专利Nos.6，301，038; 6，870，657 和6，950，220中也描述了这种类型的变色薄膜。这种类型的介质典型也为双稳态。
[0012]另一种类型的电光显示器是由Philips开发的，并在Hayes，R.A.等人的“基于电润湿技术的视频速度电子纸”(“Video-Speed Electronic Paper Based onElectrowetting” )，Nature，425，383-385(2003)中描述的电润湿显示器。在美国专利N0.7，420，549中表明这样的电润湿显示器可以被制成双稳态。
[0013]已经作为许多年来的大量研究和开发的主题的一种电光显示器是基于粒子的电泳显示器，其中，多个带电粒子在电场的影响下移动穿过流体。电泳显示器与液晶显示器相比可以具有以下属性:良好的亮度和对比度、宽的视角、状态双稳定性、和低功耗。然而，这些显示器的长期图像质量的问题阻碍了它们的广泛使用。例如，组成电泳显示器的粒子易沉降，导致这些显示器的不足的使用寿命。
[0014]如上所述，电泳介质需要流体的存在。在大多数现有技术的电泳介质中，该流体是液体，但是电泳介质可以使用气态流体来制造；参见例如K i tamura，T.