br>[0021]基于粒子的电泳显示器，以及显示类似行为的其他电光显示器(为了方便，该显示器在下文被称为“脉冲驱动显示器”)的双稳和多稳性能，与传统液晶(LC)显示器的双稳和多稳性能形成鲜明的对比。扭曲相列型液晶不是双稳或多稳的，而是作为电压转换器工作的，因此，给这种显示器的像素施加给定电场以在像素处产生特定的灰度，而不考虑像素处之前存在的灰度。此外，LC显示器仅在一个方向(从非透射或“暗”至透射或“亮”)被驱动，通过减小或消除电场实现从较亮态至较暗态的反转过渡。最后，LC显示器的像素的灰度对电场的极性不敏感，仅对其大小敏感，并且实际上，由于技术原因，商业LC显示器通常以频繁的间隔反转驱动电场的极性。相反，双稳电光显示器大致上是作为脉冲转换器工作的，因此，像素的最终态不仅依赖于所施加的电场和施加该电场的时间，还依赖于施加电场之前像素的状态。
[0022]不管所使用的电光介质是不是双稳，为了获得高分辨率的显示器，显示器的单个像素必须是不被邻近像素干扰地可寻址的。实现该目的的一种方法是提供诸如晶体管或二极管的非线性元件的阵列，其中至少一个非线性元件与每个像素相关，以产生“有源矩阵”显示器。访问一个像素的寻址或像素电极通过相关的非线性元件与合适的电压源连接。典型地，当非线性元件是晶体管时，像素电极连接至晶体管的漏极，并且该布置将在下文的描述中呈现，然而这实质上是任意的并且像素电极能够连接至晶体管的源极。通常，在高分辨率阵列中，以行和列的二维阵列布置像素，以使任意特定像素被一个特定行和一个特定列的交叉点唯一地限定。每一列中所有晶体管的源极都连接至单独一列电极，而每一行中所有晶体管的栅极都连接至单独一行电极;再次，将源极分配给行和将栅极分配给列是常规的，但是实质上是任意的，并且如果需要，可以反转。行电极连接至一行驱动器，其实质上确保在任意给定的时刻仅选择一行，即，给所选择的行电极施加电压例如以确保在所选择的行上的所有晶体管都是导电的，然而给其他的行施加电压例如以确保在这些未选择的行上的所有晶体管保持不导电。列电极连接至列驱动器，其安排所选择的不同列的电极电压以将所选择的行上的像素驱动至它们期望的光学状态。(前述电压与普通的前电极有关，后者通常提供在电光介质中与非线性阵列相对的侧面并且在整个显示器上延伸。)在被称为“线寻址时间”的预选择间隔之后，取消选择被选择的行，选择下一行，并且改变列驱动器上的电压以使显示器的下一行被写入。重复该过程以使整个显示器以逐行模式被写入。
[0023]首先可能的是，用于为这种脉冲驱动电光显示器寻址的理想方法是所谓的“一般灰度图像流”，其中控制器安排每个图像的写入，以使每个像素直接从其初始灰度过渡至其最终灰度。然而，不可避免地，在脉冲驱动显示器的写入图像上存在一些误差。一些实际所遇到的这种误差包括:
[0024](a)之前状态依赖性;对于至少一些电光介质，将像素转换至新的光学状态所需的脉冲不仅依赖于电流和期望的光学状态，还依赖于像素的之前的光学状态。
[0025](b)驻留时间依赖性;对于至少一些电光介质，将像素转换至新的光学状态所需的脉冲依赖于像素在其不同的光学状态已经花费的时间。这种依赖性的确切性质不好理解，但是大体上，像素在其当前光学状态已经存在的时间越长，所需的脉冲越多。
[0026](C)温度依赖性;将像素转换至新的光学状态所需的脉冲严重依赖于温度。
[0027](d)湿度依赖性;对于至少一些类型的电光介质，将像素转换至新的光学状态所需的脉冲依赖于环境湿度。
[0028](e)机械均匀性;将像素转换至新的光学状态所需的脉冲可以被显示器的机械变化影响，例如电光介质或相关层叠粘合剂的厚度的变化。其他类型的机械非均匀性可以起因于介质的不同生产批次，制造公差和材料变化之间的必然变化。
[0029](f)电压误差；由于驱动器所传送的电压的不可避免的微小误差，施加至像素的实际脉冲不可避免地与理论上施加的脉冲有微小差别。
[0030]因此，一般灰度图像流需要非常精确地控制所施加的电流以给出好的结果，并且从经验出发已经发现，在当前的电光显示器技术中，在商业显示器中，一般灰度图像流是不可行的。
[0031]在一些情况下，可能期望单个显示器使用多个驱动方案。例如，有多于两个灰度的显示器可以使用灰度驱动方案(“GSDS”)和单色驱动方案(“MDS” )，GSDS能够实现所有可能的灰度之间的过渡，MDS仅实现两个灰度之间的过渡，MDS提供比GSDS更快的显示器的重写。当显示器的重写过程中正在被改变的所有像素仅在MDS所使用的两个灰度之间实现过渡时，使用MDS。例如，前述美国专利N0.7，119,772描述了以电子书的形式或者以能够显示灰度图像也能够显示允许用户输入关于所显示的图像的文本的单色对话框的类似装置的形式的显示器。当用户输入文本时，使用快速MDS以快速更新对话框，因此为用户提供所输入的文本的快速确认。另一方面，当显示器上所展示的整个灰度图像改变时，使用较慢的GSDS0
[0032]可替代地，显示器可以在使用GSDS的同时使用“直接更新”驱动方案(“DUDS”)。DUDS可以具有两个或多个灰度，典型地比GSDS更少，但是DUDS的最重要的特征是通过简单的单向驱动处理从初始灰度到最终灰度的过渡，与GSDS中通常使用的“间接”过渡完全不同，其中，在至少一些过渡中，将像素从初始灰度驱动至一个极端光学状态，然后反转方向至最终灰度;在某些情况下，过渡可以如下实现:从初始灰度驱动至一个极端光学状态，再从那里至相对的极端光学状态，然后才到达最终极端光学状态，参见，例如，前述美国专利N0.7，012，600的图1lA和IlB所示的驱动方案。因此，当前电泳显示器可以具有以灰度模式的约两倍至三倍于饱和脉冲长度(其中，“饱和脉冲长度”被定义为时间周期，在特定电压，其足以将显示器的像素从一个极端光学状态驱动至另一极端光学状态)或大约700-900毫秒的更新时间，然而，DUDS的最大更新时间等于饱和脉冲长度或者约200-300毫秒。
[0033]然而，驱动方案中的变型不限于所使用的灰度数量的差别。例如，驱动方案可以被分为整体驱动方案和部分更新驱动方案，对于整体驱动方案，对于应用整体更新驱动方案(更精确地称为“整体完全”或“GC”驱动方案)的区域(其可以是整个显示器或者其某些限定的部分)中的每个像素施加驱动电压;对于部分更新驱动方案，仅对经历非零过渡(即，初始和最终灰度彼此不同的过渡)的像素施加驱动电压，而对零过渡(其中，初始和最终灰度相同)过程不施加驱动电压。除了没有驱动电压施加至经历白色至白色的零过渡的像素的情况之外，中间形式的驱动方案(命名为“整体受限”或“GL”驱动方案)与GC驱动方案类似。在例如用作在白色背景上显示黑色文本的电子书阅读器的显示器中，具有许多白色像素，特别是在从一页文本到另一页文本保持不变的边缘和文本行之间；因此，不重写这些白色像素显著地减少了显示器重写的明显的“闪烁”。然而，这种类型的GL驱动方案中也存在一定的问题。首先，如在一些前述MEDEOD申请中所详细讨论的，双稳电光介质典型地不完全双稳，并且在几分钟至几小时的周期内，位于一个极端光学状态的像素逐渐变换至中间灰度。特别地，驱动像素从白色缓慢地变换至浅灰色。因此，如果在GL驱动方案中，允许一个白色像素保持未驱动地通过许多翻页，在这个过程中，其他白色像素(例如，那些构成文本字符一部分的)被驱动，刚刚更新的白色像素将比未驱动的白色像素稍微更亮，最终，即使对于没有经验的用户，这种差异也将变得明显。
[0034]其次，当未驱动像素位于正在被更新的像素的附近时，一种被称为“图像浮散”的现象发生，其中被驱动像素的驱动引起在略大于被驱动像素的面积的面积上的光学状态的改变，该面积侵入邻近像素的面积。该图像浮散表现为沿未驱动像素临近驱动像素的边缘的边缘效应。当使用局部更新时(其中，仅显示器的特定区域被更新，例如展示图像)也发生类似的边缘效应，不过对于局部更新边缘效应发生在正在被更新的区域的边界。这种边缘效应随着时间变得干扰视觉并且必须被清除。到目前为止，这种边缘效应(以及在未驱动白色像素中的颜色漂移效应)典型地通过不时地使用单个GC更新被移除。遗憾的是，使用这种临时的GC更新再次引入了 “闪烁”更新的问题，而实际上，这种更新的闪烁可能由于闪烁更新仅在较长的间隔的发生的事实而加重。
【发明内容】
[0035]本发明涉及减少或消除上面讨论的问题，同时仍然尽可能避免闪烁更新的问题。然而，在尝试解决前述问题时存在另外的难题，也就是需要整体DC平衡。如在许多前述MEDEOD申请中所讨论的，如果所使用的驱动方案不是基本DC平衡(S卩，如果在相同灰度开始和结束的任意系列的过渡过程中，施加至一个像素的脉冲的代数和不接近于零)，显示器的电光性能和工作寿命会被不利地影响。特别参见前述美国专利N0.7,453,445，其讨论了在所谓的“异构循环”中的DC平衡问题，该“异构循环”涉及使用多于一种驱动方案所实施的过渡。DC平衡驱动方案确保在任意给定时刻的总的净脉冲偏置被限制(对于有限数量的灰态)。在DC平衡驱动方案中，显示器的各个光学状态被分配一个脉冲电位(IP)并且光学状态之间的单个过渡被限定，从而使过渡的净脉冲等于过渡的初态和末态之间的脉冲电位的差。在DC平衡驱动方案中，任意往返净脉冲需要大致为零。
[0036]因此，在一个方面，本发明提供了使用第一驱动方案和第二驱动方案驱动具有多个像素的电光显示器的(第一)方法，在第一驱动方案中，在每个过渡所有的像素都被驱动，在第二驱动方案中，经历某些过渡的像素不被驱动。在本发明的第一方法中，在显示器的第一更新过程中将第一驱动方案应用至非零的较小比例的像素，同时在第一更新过程中将第二驱动方案应用至剩余像素。在紧随第一更新的第二更新过程中，将第一驱动方案应用至不同的非零的较小比例的像素，同时在第二更新过程中将第二驱动方案应用至剩余像素。
[0037]为了方便，在下文中可将本发明的第一驱动方法称为本发明的“选择性一般更新”或“SGU”方法。
[0038]本发明提供了驱动具有多个像素的电光显示器的(第二)方法，每个像素可以使用第一和第二驱动方案二者之一来驱动。当需要整体完全更新时，像素被分成两个(或更多个)组，并且每个组使用不同的驱动方案，驱动方案彼此不同以使对于至少一个过渡，在光学状态之间具有同一过渡的不同组中的像素不会经历相同的波形。为了方便，在下文中可将本发明的第二驱动方法称为本发明的“整体完全多重驱动方案”或“GCMDS”方法。
[0039]前面讨论的SCTJ和GCMDS方法减少了图像更新的被感知的闪烁。然而，本发明也提供了用于在驱动双稳电光显示器时减少或消除边缘假象的多个方法。一种减少该边缘假象的方法，下文中称为本发明的第三方法，要求在下述像素的白色至白色过渡过程中应用一个或多个平衡脉冲对(平衡脉冲对或“BPP”是一对相反极性的驱动脉冲，以使平衡脉冲对的净脉冲大致为零)，所述像素可以被识别为很可能引起边缘假象，并被时空配置为使得平衡脉冲对将有效地消除或减少边缘假象。有利地，选择施加BPP的像素以使BPP被其他更新活动掩盖。注意，因为每个BPP内在地具有零净脉冲并且因此不会改变驱动方案的DC平衡，所以施加一个或多个BPP不会影响驱动方案的期望的DC平衡。为了方便，在下文中可将本发明的第三驱动方法称为本发明的“平衡脉冲对白色/白色过渡驱动方案”或“BPPWWTDS”方法。
[0040]在本发明的用于减少或消除边缘假象的相关的第四方法中，在下述像素的白色至白色过渡过程中施加“结束(top-off)”脉冲，所述像素可以被识别为很可能引起边缘假象，并被时空配置为使得结束脉冲将有效地消除或减少边缘假象。为了方便，在下文中可将本发明的第四驱动方法称为本发明的“白色/白色结束脉冲驱动方案”或“wrroros”方法。
[0041]本发明的第五方法也力图减少或消除边缘假象。该第五方法力图消除沿直边缘发生的这种假象，在缺乏特别调整时，直边缘之间将是驱动和未驱动像素。在第五方法中，使用两步驱动方案以使，在第一步，位于直边缘的“未驱动”侧的许多“额外”像素实际上被驱动至与边缘的“驱动”侧的像素相同的颜色。在第二步，边缘的驱动侧的像素和边缘的未驱动侧的额外像素都被驱动至它们的最终光学状态。因此，本发明提供了一种驱动具有多个像素的电光显示器的方法，其中，当驱动位于显示器的第一区