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 ] 本申请是申请日为2011年4月11日，申请号为201180018248.5，发明名称为“用于驱动电光显示器的方法”的申请的分案申请。
[0002][Para I ]本申请涉及第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和7 ,787 ,169号美国专利以及第2003/0102858、2005/0122284、2005/0179642、2005/0253777、2005/0280626、2006/0038772、2006/0139308、2007/0013683、2007/0091418、2007/0103427、2007/0200874、2008/0024429、2008/0024482、2008/0048969、2008/0129667、2008/0136774、2008/0150888、2008/0165122、2008/0211764、2008/0291129、2009/0174651、2009/0179923、2009/0195568、2009/0256799 和 2009/0322721 号美国专利申请公开案。
[0003][Para 2]前面提到的专利和申请可以在下文中为了方便而合称为“MEDE0D”(用于驱动电光显示器的方法(MEthods for Driving Electro-Optic displays))申请。这些专利和共同待决申请的全部内容，以及以下提到的所有其他的美国^利和公开的以及共同待决的申请的全部内容，以引用的方式并入本文中。
[0004][Para 3]本发明涉及用于驱动电光显示器的方法，尤其是双稳态的电光显示器，并且涉及在这些方法中使用的设备。更具体而言，本发明涉及可以允许显示器对用户输入进行快速响应的驱动方法。本发明还涉及可以在这样的显示器中减少“重影(ghosting)”的方法。本发明尤其是(但并非排它地)旨在与基于颗粒的电泳显示器一起使用，而在这些基于颗粒的电泳显示器中，一个或多个类别的带电颗粒是存在于一种流体中并且在电场的影响下移动通过这个流体以改变显示器的外观。
[0005][Para 4]运用到材料或显示器的术语“电光”在本文中是以其在成像技术中的常规意义来使用以指一种具有在至少一个光学性质方面不同的第一和第二显示状态的材料，通过对该材料施加电场而使其从第一显示状态变化为第二显示状态。尽管人眼典型地能从颜色方面感觉到光学性质，但是它可以是另一种光学性质，例如光透射、反射比、发光或在用于机器读数的显示器的情况下在可见范围外的电磁波长的反射比变化意义上的伪颜色。
[0006][Para 5]术语“灰色状态”在本文中是以其在成像技术中的常规意义来使用以指一个像素的两种极限光学状态中间的一种状态，并且不一定暗指这两种极限状态之间的黑白过渡。例如，以下参考的一些E Ink公司专利和公开的申请描述了一些电泳显示器，其中极限状态是白色和深蓝色，使得中间的“灰色状态”实际上是淡蓝色。确实，如已经提到的，光学状态的变化可能不完全是颜色变化。下文可以使用术语“黑色”与“白色”来指一个显示器的两种极限光学状态，并且应理解为通常包括不是严格的黑色与白色的极限光学状态，例如前面提到的白色与深蓝色状态。下文可以使用术语“单色”来指代驱动方案，该驱动方案只将像素驱动到它们的两种极限光学状态，而没有中间的灰色状态。
[0007][Para 6]术语“双稳态”和“双稳性”在本文中是以其在此项技术中的常规意义来使用以指包括具有第一和第二显示状态的显示元件的显示器，这些第一和第二显示状态在至少一个光学性质方面不同，并且使得在借助于一个有限持续时间的寻址脉冲而将任何给定元件驱动为采取其第一或第二显示状态之后，在这个寻址脉冲已终止之后，这个状态将持续经过改变显示元件状态所需的寻址脉冲的最小持续时间的至少若干倍，例如至少4倍。在第7 ,170,670号美国专利中显示，一些有灰度功能的基于颗粒的电泳显示器不仅在它们的极限黑色与白色状态中稳定，而且在它们的中间灰色状态中也稳定，并且在一些其他类型的电光显示器中情况也是一样的。这种类型的显示器适当地被称为“多稳态”而不是双稳态，但出于方便，本文可以使用术语“双稳态”来涵盖双稳态和多稳态显示器。
[0008][Para 7]术语“脉冲”在本文中是以关于时间的电压积分的其常规意义来使用。然而，一些双稳态电光介质用作电荷转换器，并且用这样的介质，可使用脉冲的替代性定义，即，电流在时间上的积分(等于所施加的总电荷)。脉冲的合适定义应根据该介质是用作电压-时间脉冲转换器还是电荷脉冲转换器而使用。
[0009][Para 8]以下大部分讨论将集中于用于通过从最初的灰度级过渡到最终的灰度级(可能或可能不与最初的灰度级不同)而驱动电光显示器的一个或多个像素的方法。使用术语“波形”来指代用于实现从一个具体的最初灰度级过渡到一个具体的最终灰度级的整个电压相对于时间的曲线。典型地，这样的波形将包括多个波形元素，其中这些元素基本上是矩形的(即，其中给定的元素包括在一段时间内施加稳定的电压)，这些元素可称为“脉冲”或“驱动脉冲”。术语“驱动方案”指代对于一个具体的显示器足够实现多个灰度级之间的所有可能过渡的一组波形。显示器可以使用一个以上驱动方案，例如，前面提到的第7，012，600号美国专利教导:可能需要根据参数对驱动方案进行修改，这些参数例如为显示器的温度或显示器在使用期限内已运作的时间，并且因此显示器可以具备多个不同的驱动方案以在不同的温度等情况下使用。以这种方式使用的一组驱动方案可称为“一组相关的驱动方案”。还有可能的是，如在前面提到的几个MEDEOD申请中所描述的，在同一显示器的不同区域中同时使用一个以上驱动方案，并且以这种方式使用的一组驱动方案可以称为“一组同时的驱动方案”。
[0010][Para 9]已知多种类型的电光显示器。一种类型的电光显示器是旋转的双色构件类型，例如在第5，808，783、5，777，782、5，760，761、6，054，071、6，055，091、6，097，531、6，128，124、6，137,467和6，147,791号美国专利中描述的(尽管这种类型的显示器通常称为“旋转的双色球”显示器，但是优选为术语“旋转的双色构件”是更准确的，因为在以上提到的一些专利中旋转部件不是球形的)。这样的显示器使用大量小物体(通常是球形或圆柱形的)，这些小物体具有两个或两个以上部分以及一个内部偶极子，这些两个或两个以上部分具有不同的光学特性。这些物体在基质内的注有液体的空泡内悬浮，这些空泡注有液体，使得这些物体可以自由旋转。显示器的外观是通过对其施加电场从而将这些物体旋转到各种位置并且改变这些物体的通过一个查看表面看到的部分而改变。这种类型的电光介质典型地是双稳态的。
[0011][Para 10]另一种类型的电光显示器使用电致变色介质，例如纳米变色膜形式的电致变色介质，该纳米变色膜包括:至少部分由半导电金属氧化物形成的一个电极；以及附接到该电极的多个能够进行可逆颜色变化的染料分子，例如见奥里根.B(0’Regan，B.)等人，《自然》1991，353，737以及伍德.D.(Wood，D.)，《信息显示》，18(3)，24(2002年3月)。又见巴赫.U.(Bach,U.)等人，《先进材料》(Adv.Mater.)，2002，14(11)，845。这种类型的纳米变色膜还在例如第6，301，038、6，870，657以及6，950，220号美国专利中有描述。这种类型的介质也典型地是双稳态的。
[0012][Para 11]另一种类型的电光显示器是电子润湿式显示器，由飞利浦(Philips)开发并且在海斯.R.A.(Hayes，R.A.)等人的“基于电子润湿的视频速度电子纸”，《自然》，425,383-385 (2003)中有描述。在第7，420，549号美国专利中显示，这样的电子润湿式显示器可以做成双稳态。
[0013][Para 12]电光显示器在许多年来都是密集的研究与开发的主题，其中一种类型是基于颗粒的电泳显示器，其中多个带电颗粒在电场的影响下移动通过流体。与液晶显示器相比，电泳显示器可以具有以下属性:高亮度和对比度、宽视角、状态双稳性以及低功耗。然而，这些显示器的长期图像质量的问题已阻碍了它们的广泛使用。例如，组成电泳显示器的颗粒倾向于沉淀，从而导致这些显示器的服务寿命不足。
[0014][Para 13]如上所述，电泳介质需要有流体存在。在大部分现有技术电泳介质中，此流体是液体，但是电泳介质可以使用气态流体来制造，例如，见北村.T.(Kitamura1T.)等人的“用于电子类纸显示器的电调色剂运动”，IDW日本，2001，文件HCSl-1，以及山口.Y.(Yamaguchi，Y.)等人的“使用摩擦带电的绝缘颗粒的调色剂显示器”，IDW日本，2001，文件AMD4-4。还参见第7，321，459和7，236，291号美国专利。这样的基于气体的电泳介质似乎易受与基于液体的电泳介质相同类型的由于颗粒沉淀所引起的问题的影响，这时该介质是在允许此沉淀的方向上使用，例如在该介质被置于一个垂直平面中的标志中。确实，相比于在基于液体的电泳介质中，在基于气体的电泳介质中的颗粒沉淀似乎是更严重的问题，因为与液态悬浮流体相比，气态悬浮流体的较低粘性使电泳颗粒更快速地沉淀。
[0015][Para 14]转让给麻省理工学院(MIT)和E Ink公司或在其名下的许多专利和申请描述了在囊封的电泳介质和其他电光介质中使用的各种技术。此囊封的介质包括许多小囊腔，每个囊腔本身包括:内相，该内相含有在流体介质中的电泳移动的颗粒；以及围绕这个内相的囊腔壁。通常，囊腔本身被固持在聚合粘合剂内以形成粘结层，定位在两个电极之间。在这些专利和申请中描述的技术包括:
[0016](a)电泳颗粒、流体和流体添加剂，例如，见第7，002，728和7，679，814号美国专利；
[0017](b)囊腔、粘合剂和囊封工艺，例如，见第6，922，276和7，411，719号美国专利；