用于驱动电光显示器的方法_2

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r>[0018](c)含有电光材料的薄膜和子组件,例如,见第6,982,178和7,839,564号美国专利;
[0019](d)底板、粘合剂层和其他辅助层以及在显示器中使用的方法,例如,见第7,116,318和7,535,624号美国专利;
[0020](e)颜色形成和颜色调节,例如,见第7,075,502号美国专利和第2007/0109219号美国专利申请公开案;
[0021](f)用于驱动显示器的方法,见前面提到的MEDEOD申请;
[0022](g)显示器的申请,例如,见第7,312,784号美国专利和第2006/0279527号美国专利申请公开案;以及
[0023](h)非电泳显示器,如在第6,241,921、6,950,220和7,420,549号美国专利以及第2009/0046082号美国专利申请公开案中所描述的。
[0024][Para 15]前面提到的许多专利和申请认识到,围绕囊封的电泳介质中离散的微囊腔的壁可以由连续相替代,从而产生所谓的聚合物分散电泳显示器,其中电泳介质包括电泳流体的多个离散的微滴以及聚合材料的连续相,并且这样的聚合物分散电泳显示器内电泳流体的离散的微滴可以当作囊腔或微囊腔,但没有离散的囊腔薄膜与每一单个的微滴相关,例如,见前面提到的第6,866,760号美国专利。因此,出于本申请的目的,这样的聚合物分散电泳介质被当作囊封的电泳介质的亚种。
[0025][Para 16]相关类型的电泳显示器是所谓的“微池电泳显示器”。在微池电泳显示器中,带电颗粒和流体不是囊封在微囊腔内,而是保留在多个腔内,这些腔形成于一种载体介质内,该载体介质典型地是聚合膜。例如,见第6,672,921和6,788,449号美国专利,这两个专利都转让给西皮科斯成像公司(Sipix Imaging, Inc.)。
[0026][Para 17]尽管电泳介质通常是不透明的(例如,由于在许多电泳介质中,颗粒实质上阻挡可见光透射通过显示器)并且以反射的模式运作,但许多电泳显示器可以在所谓的“快门模式”中运作,在该“快门模式”中,一种显示状态实质上是不透明的,并且另一种是光可透射的。例如,见第5,872,552、6,130,774、6,144,361、6,172,798、6,271,823、6,225,971以及6,184,856号美国专利。类似于电泳显示器但是依赖于电场强度的改变的介电电泳显示器能够以类似的模式运作,见第4,418,346号美国专利。其他类型的电光显示器也能够以快门模式运作。以快门模式运作的电光介质可能在全色显示器的多层结构中是有用的,在这样的结构中,邻近于显示器的查看表面的至少一层以快门模式运作,以暴露或隐藏较远离查看表面的第二层。
[0027][Para 18]囊封的电泳显示器典型地不具有传统的电泳装置的集聚和沉淀故障模式,并且提供进一步的优势,例如能够将显示器印刷或涂布在各种柔性和刚性的衬底上。(使用单词“印刷”旨在包括所有形式的印刷和涂布,包括但不限于:预调式涂布,如补片模压涂布、狭缝或挤压涂布、滑动或瀑布式涂布、幕式涂布;辊式涂布,如辊式刮刀涂布、来回辊式涂布;凹面涂布;浸渍涂布;喷雾涂布;弯月面法涂布;旋转涂布;刷涂布;气刀涂布;丝网屏印刷工艺;静电印刷工艺;热印刷工艺;墨水喷射印刷工艺;电泳淀积(见第7,339,715号美国专利);以及其他类似的技术。)因此,所得的显示器可以是柔性的。另外,由于显示介质可以被印刷(使用多种方法),所以显示器本身可廉价地制成。
[0028][Para 19]其他类型的电光介质也可在本发明的显示器中使用。
[0029][Para 20]基于颗粒的电泳显示器和其他显示类似行为的电光显示器(这样的显示器在下文为了方便可称为“脉冲驱动显示器”)的双稳态或多稳态表现,与常规的液晶(“LC")显示器的双稳态或多稳态表现形成鲜明对比。扭曲向列型液晶不是双稳态或多稳态的,但用作电压转换器,使得施加给定电场到此类显示器的像素会在该像素上产生特定的灰度级,而与先前出现在该像素上的灰度级无关。另外,LC显示器只在一个方向上被驱动(从非透射或“暗”到透射或“亮”),通过减小或消除这个电场来实现从一种较亮状态到一种较暗状态的相反过渡。最后,LC显示器的像素的灰度级对电场的极性不敏感,只对它的量值敏感,并且确实出于技术原因,商业的LC显示器通常频繁地反转驱动场的极性。相比之下,双稳态的电光显示器相当近似地作为脉冲转换器,使得像素的最终状态不仅取决于所施加的电场和施加这个场的时间,还取决于施加电场之前这个像素的状态。
[0030][Para 21]无论所使用的电光介质是否是双稳态的,为了获得高分辨率的显示器,显示器的单个像素都必须是可寻址的,而不受到邻近像素的干扰。实现此目标的一种方法是提供例如晶体管或二极管等非线性元件的阵列,其中每一像素与至少一个非线性元件相关,以产生“有源矩阵”显示器。对一个像素进行寻址的寻址或像素电极通过相关的非线性元件连接到合适的电压源。典型地,当非线性元件是晶体管时,像素电极连接到这个晶体管的漏极,并且在以下描述中将假定此安排方案,但这基本上是任意的,并且像素电极可以连接到晶体管的源极。常规地,在高分辨率的阵列中,像素安排成多行和多列的二维阵列,使得任何特定的像素是由一个指定行和一个指定列的交点唯一确定。每一列中所有晶体管的源极连接到单个列电极,而每一行中所有晶体管的栅极连接到单个行电极,又一次,源极到行以及栅极到列的指派是常规的,但基本上是任意的,并且可根据需要而相反。行电极连接到一个行驱动器,该行驱动器基本上确保在任何给定的时刻只有一行是被选择的,即一个电压施加到所选择的行电极,从而确保所选择的行中所有的晶体管是导电的;同时一个电压施加到所有其他的行,从而确保这些未被选择的行中所有的晶体管保持非导电。列电极连接到列驱动器,这些列驱动器在各个列电极上施加经选择的电压,以将所选择的行中的像素驱动到它们所需的光学状态。(前面提到的电压是相对于一个共同前部电极而言,这个共同前部电极常规地提供在电光介质的与非线性阵列、相反的侧面上并且延伸穿过整个显示器。)在称为“线地址时间”的预先选择的间隔之后,将所选择的行解除选择,选择下一行,并且改变列驱动器上的电压以使得对显示器的下一条线进行写入。重复这个过程,使得对整个显示器以一行接着一行的方式进行写入。
[0031][Para 22]最初,似乎为这样的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”,其中控制器安排图像的每次写入,使得每一像素直接从其最初的灰度级过渡到其最终的灰度级。然而,不可避免的是在脉冲驱动显示器上进行图像写入存在一些误差。实践中遇到的一些这样的误差包括:
[0032](a)先前状态相依性;对于至少一些电光介质,将像素切换到新的光学状态所需的脉冲不仅取决于电流和所希望的光学状态,还取决于像素的先前光学状态。
[0033](b)停留时间相依性;对于至少一些电光介质,将像素切换到新的光学状态所需的脉冲取决于像素在其各种光学状态中花的时间。还没有很好地理解这种相依性的准确性质,但是一般而言,像素在其当前的光学状态中的时间越长,就需要越多的脉冲。
[0034](C)温度相依性;将像素切换到新的光学状态所需的脉冲在很大程度上取决于温度。
[0035](d)湿度相依性;对于至少一些类型的电光介质,将像素切换到新的光学状态所需的脉冲取决于周围的湿度。
[0036](e)机械一致性;将像素切换到新的光学状态所需的脉冲可能受到显示器中的机械变化的影响,例如电光介质或相关的叠片粘合剂的厚度的变化。其他类型的机械非一致性可能产生于介质的不同制造批次之间不可避免的变化、制造公差以及材料变化。
[0037](f)电压误差;由于由驱动器递送的电压中不可避免的轻微误差,施加到像素的实际脉冲将不可避免地与理论上施加的脉冲略微不同。
[0038][Para 23]—般灰度图像流存在“误差积累”现象的问题。例如,设想一下温度相依性在每一过渡上在正向上导致0.2L*(其中L*具有通常的CIE定义:
[0039]L* = 116(R/Rq)1/3-16,
[0040]其中R是反射比并且RO是标准反射比的值)的误差。在50次过渡之后,此误差将积累到10L*。或许更实际地,假定鉴于显示器的理论与实际反射比之间的差异方面而表达的每一过渡上的平均误差是±0.2L*。在100次连续的过渡之后,像素将显示出从它们的预期状态平均偏离2L*,这样的偏离在某些类型的图像上对于普通的观察者都是非常明显的。
[0041][Para 24]此误差积累现象不仅适用于因温度产生的误差,而且适用于以上列出的所有类型的误差。如在前面提到的第7,012,600号美国专利中所描述,补偿这样的误差是有可能的,但只能到有限程度的精确度。例如,可以通过使用温度传感器和查找表来补偿温度误差,但温度传感器的分辨率有限并且可能读取的温度与电光介质的温度稍微有所不同。类似地,可以通过存储先前状态并且使用多维过渡矩阵来补偿先前状态相依性,但控制器存储量限制了可以记录的状态的数量以及可以存储的过渡矩阵的大小,从而限制了这种类型的补偿的精确度。
[0042][Para 25]因此,一般灰度图像流需要非常精确地对所施加的脉冲进行控制以获得好的结果,并且从经验可知,在电光显示器技术的当前状态中,一般灰度图像流在商业显示器中是不可行的。
[0043][Para 26]在一些情况下,可能需要单个显示器使用多个驱动方案。例如,具有两个以上灰度级能力的显示器可以使用能实现所有可能灰度级之间的过渡的灰度驱动方案(“GSDS” )以及只在两个灰度级之间实现过渡的单色驱动方案(“MDS” ),MDS比GSDS提供更快的显示器重新写入。当在显示器的重新写入期间发生变化的所有像素只在由MDS使用的两个灰度级之间实现过渡时,使用MDS。例如,前面提到的第7,119,772号美国专利描述了电子书形式的显示器或者能够显示灰度图像并且还能够显示单色对话框的类似装置,该单色对话框允许用户输入与所显示图像相关的文本。当用户正在输入文本时,使用快速的MDS来快速更新对话框,从而为用户提供对正在输入的文本的快速确认。另一方面,当显示器上显示的整个灰度图像正在改变时,使用较慢的GSDS。
[0044][Para 27]或者,显示器可将“直接更新”驱动方案(“DUDS”)与GSDS同时使用。DUDS可以具有两个或两个以上灰度级,典型地是少于GSDS,但是DUDS最重要的特性是通过从最初灰度级到最终灰度级的简单的单向驱动来操纵过渡,而这与在GSDS中经常使用的“间接”过渡相反,在GSDS的至少一些过渡中,像素是从最初灰度级被驱动到一个极限光学状态,然后在相反的方向上被驱动到最终灰度级;在
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