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用于尋址雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的方法

文檔序號(hào):2646705閱讀:123來源:國(guó)知局

專利名稱::用于尋址雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的方法用于尋址雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的方法本申請(qǐng)是已于2003年5月23日提交的以下PCT國(guó)際申請(qǐng)的第一次分案申請(qǐng)的再次分案申請(qǐng)國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US03/16434、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?3813604.X、發(fā)明名稱為“用于驅(qū)動(dòng)電光顯示器的方法”,第一次分案申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00810215240.8、發(fā)明名稱為“用于驅(qū)動(dòng)電光顯示器的方法”。本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)電光顯示器尤其是雙穩(wěn)電光顯示器的方法和裝置。本發(fā)明的方法和裝置主要(雖然并不專門)用于驅(qū)動(dòng)雙穩(wěn)電泳顯示器。本申請(qǐng)涉及美國(guó)專利No.6,504,524和No.6,531,997。本申請(qǐng)還涉及共同懸而未決的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US02/10267(公開號(hào)No.W002/079869)和PCT/US02/37241。此處所使用的應(yīng)用于材料或顯示器的術(shù)語(yǔ)“電光”是其在成像技術(shù)中的常規(guī)含義,指的是具有第一和第二顯示狀態(tài)的材料,該第一和第二顯示狀態(tài)的至少一種光學(xué)性質(zhì)不同,通過向該材料施加電場(chǎng)使該材料從第一顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二顯示狀態(tài)。雖然該光學(xué)性質(zhì)通常是人眼可感覺到的顏色,但是也可以是其它光學(xué)性質(zhì),諸如光學(xué)透射、反射率、亮度、或由機(jī)器讀取的顯示、在可見范圍之外的電磁波的反射率變化意義上的贗色。此處使用的術(shù)語(yǔ)“灰度狀態(tài)”是其在成像技術(shù)中的常規(guī)意思,是指介于像素的兩個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)之間的狀態(tài),并不一定意味這兩個(gè)極端狀態(tài)之間的黑白轉(zhuǎn)變。例如,下面引用的多個(gè)專利和已公開的申請(qǐng)中描述了這樣的電泳顯示器,其中極端狀態(tài)是白和深藍(lán),因而中間的“灰度狀態(tài)”實(shí)際將是淡藍(lán)色。事實(shí)上,如前所述,兩個(gè)極端狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變也可能根本不是顏色上的變化。此處使用的術(shù)語(yǔ)“雙穩(wěn)”和“雙穩(wěn)定性”是其在本領(lǐng)域中的常規(guī)意思,是指包括具有第一和第二顯示狀態(tài)的顯示元件的顯示器,所述第一和第二顯示狀態(tài)至少有一種光學(xué)性質(zhì)不同,使得任何給定元件通過具有有限持續(xù)時(shí)間的尋址脈沖被驅(qū)動(dòng)成呈現(xiàn)其第一或第二顯示狀態(tài),在尋址脈沖終止后,該狀態(tài)將持續(xù)至少是改變?cè)擄@示元件的狀態(tài)所需尋址脈沖的最小持續(xù)時(shí)間的幾倍時(shí)間,例如至少是四倍時(shí)間。在前述的共同懸而未決的序列號(hào)為No.10/063236的申請(qǐng)中示出了一些基于粒子的能夠顯示灰度級(jí)的電泳顯示器不僅在其極端的黑和白狀態(tài)下穩(wěn)定,并且在其中間灰度狀態(tài)下穩(wěn)定,另外一些類型的電光顯示器同樣如此。這種類型的顯示器被恰當(dāng)?shù)胤Q為“多穩(wěn)”而不是雙穩(wěn),但是為了方便起見本文中使用的術(shù)語(yǔ)“雙穩(wěn)”覆蓋雙穩(wěn)和多穩(wěn)顯示器。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“沖擊(impulse)”取其常規(guī)意思電壓關(guān)于時(shí)間的積分。然而,一些雙穩(wěn)電光媒質(zhì)充當(dāng)電荷傳感器,對(duì)于這種媒質(zhì)可以使用沖擊的另一個(gè)定義,即電流關(guān)于時(shí)間的積分(等于所施加的總電荷)。根據(jù)媒質(zhì)充當(dāng)電壓-時(shí)間沖擊傳感器還是電荷沖擊傳感器,應(yīng)當(dāng)使用適當(dāng)?shù)年P(guān)于沖擊的定義。已知多種類型的雙穩(wěn)電光顯示器。一種類型的電光顯示器是例如在美國(guó)專利No.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中所公開的旋轉(zhuǎn)二色元件類型(rotatingbichromalmember)(雖然這種類型的顯示器經(jīng)常被稱為“旋轉(zhuǎn)二色球”顯示器,但是由于在上述一些專利中旋轉(zhuǎn)元件不是球狀的,所以術(shù)語(yǔ)“旋轉(zhuǎn)二色元件”更準(zhǔn)確)。這種顯示器使用大量小體(典型的是球狀或圓柱狀)以及內(nèi)部偶極子,這些小體具有光學(xué)特性不同的兩個(gè)或更多部分。這些小體懸浮在基質(zhì)中的充滿液體的液泡中,這些液泡充滿液體以便這些小體能自由旋轉(zhuǎn)。向該顯示器施加電場(chǎng),該顯示器的外表變化,因此旋轉(zhuǎn)這些小體到各種位置并且改變通過觀察表面所看到的小體的那些部分。另一種類型的電光媒質(zhì)使用電致變色媒質(zhì),例如納米鉻(nanochromic)薄膜形式的電致變色媒質(zhì),其包括至少部分由半導(dǎo)電金屬氧化物形成的電極以及多個(gè)附著在該電極上的能夠可逆變色的染料分子;參見,例如,0,Regan,B.等Nature1991,353,737;以及Wood,D.,InformationDisplay,18(3),24(2002年3月)。以及參見Bach,U.,等Adv.Mater.,2002,14(11),845。在例如美國(guó)專利No.6,301,038以及國(guó)際申請(qǐng)公布No.W001/27690中也描述了這種類型的納米鉻薄膜。數(shù)年來被大量研究和開發(fā)的另一種類型的電光顯示器是基于粒子的電泳顯示器,其中多個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)的影響下穿過懸浮液運(yùn)動(dòng)。與液晶顯示器相比較,電泳顯示器的貢獻(xiàn)在于具有良好的亮度和對(duì)比度、寬視角、狀態(tài)雙穩(wěn)定性以及低功耗。然而,這些顯示器的長(zhǎng)期圖像質(zhì)量問題阻礙了它們的廣泛使用。例如,構(gòu)成電泳顯示器的粒子趨向于沉降,導(dǎo)致這些顯示器的服務(wù)壽命不夠。大量轉(zhuǎn)讓給或以麻省理工(MIT)和EInk公司申請(qǐng)的專利最近已經(jīng)公布,它們描述了封裝的電泳媒質(zhì)。這種封裝的媒質(zhì)包括大量小囊,其中每一個(gè)小囊本身包含內(nèi)相以及環(huán)繞內(nèi)相的囊壁,其中所述內(nèi)相含有懸浮在液體懸浮媒質(zhì)中的可電泳運(yùn)動(dòng)的粒子。通常,這些囊本身保存在聚合粘合劑中以形成位于兩個(gè)電極之間的粘附層。例如,在美國(guó)專利N0.5,930,026;5,961,804;6,017,584;6,067,185;6,118,426;6,120,588;6,120,8396,124,851;6,130,773;6,130,774;6,172,798;6,177,921;6,232,950;6,249,7216,252,564;6,262,706;6,262,833;6,300,932;6,312,304;6,312,971;6,323,9896,327,072;6,376,828;6,377,387;6,392,785;6,392,786;6,413,790;6,422,6876,445,374;6,445,489;6,459,418;6,473,072;6,480,182;6,498,114;6,504,5246,506,438;6,512,354;6,515,649;6,518,949;6,521,489;6,531,997;6,535,1976,538,801;和6,545,291以及美國(guó)專利申請(qǐng)公布No.200210019081;2002/00212702002/0053900;2002/0060321;2002/0063661;2002/0063677;2002/00909802002/0106847;2002/0113770;200210130832;2002/0131147;2002/01457922002/0154382,2002/0171910;2002/0180687;2002/0180688;2002/01853782003/0011560;2003/0011867;2003/0011868;2003/0020844;2003/00258552003/0034949;2003/0038755,以及國(guó)際申請(qǐng)公布No.W099/67678;W000/05704W000/20922;W000/26761;W000/38000;W000/38001;W000/36560;W000/67110;W000/67327;W001/07961;和W001/08241中描述了這種類型的封裝的媒質(zhì)。許多上述專利和申請(qǐng)認(rèn)識(shí)到在封裝的電泳媒質(zhì)中的圍繞分離微囊的壁可以用連續(xù)的相代替,因而產(chǎn)生所謂的聚合物分散的(polymer-dispersed)電泳顯示器,其中電泳媒質(zhì)包括多個(gè)電泳流體的分離的小滴以及聚合物材料的連續(xù)相,并且即使沒有分離的囊膜與每個(gè)單獨(dú)的小滴相關(guān),但在這樣聚合物分散的電泳顯示器內(nèi)的電泳流體的分離小滴也可以被認(rèn)為是囊或微囊;參見,例如前述的2002/0131147。因此,為了本申請(qǐng)的目的,這種聚合物分散的電泳媒質(zhì)被認(rèn)為是封裝的電泳媒質(zhì)的子類。封裝的電泳顯示器通常不遭受傳統(tǒng)電泳顯示器件的聚集和沉淀失效模式,并且提供另外的優(yōu)點(diǎn),諸如能夠?qū)@示器涂布或印制在各種柔性和剛性基底上。(使用詞語(yǔ)“印制”意在無(wú)限制地包括所有形式的印刷和涂布諸如補(bǔ)塊涂布(patchdiecoating)的預(yù)測(cè)量(pre-metered)涂布、縫隙或突起涂布、滑動(dòng)或瀑布(cascade)涂布、簾式淋涂;諸如刀在輥上(knifeoverroll)涂布、向前和逆轉(zhuǎn)輥涂布的粘輥;照相凹板式涂布;浸漬涂布;噴涂;新月(meniscus)涂布;旋涂;刷涂;空氣刀涂;絲網(wǎng)印刷工藝;靜電印刷工藝;熱印刷工藝、噴墨印刷工藝;以及其它類似技術(shù)。)因此,所制造的顯示器可以是柔性的。此外,由于顯示媒質(zhì)可以印刷(使用各種方法),顯示器本身可以廉價(jià)地制造。一種相關(guān)類型的電泳顯示器是所謂的“微單元電泳顯示器”。在微單元電泳顯示器中,帶電粒子和懸浮流體不是密封在微囊中而是保持在形成于載體媒質(zhì)(通常是聚合物膜)內(nèi)的多個(gè)腔內(nèi)。參見,例如,國(guó)際申請(qǐng)公布No.W002/01281以及公開的美國(guó)申請(qǐng)No.2002-0075556(都轉(zhuǎn)讓給SipixImaging,Inc.)雖然電泳顯示器通常是不透明的(由于這些粒子基本阻擋可見光透過顯示器)并且在反射模式下工作,但是電泳顯示器可以在所謂的“快門模式(shuttermode)”下工作,該模式中粒子被安排在顯示器內(nèi)橫向運(yùn)動(dòng)使得顯示器具有一個(gè)基本是不透明的顯示狀態(tài)和一個(gè)透光的顯示狀態(tài)。參見,例如,前述的美國(guó)專利No.6,130,774和6,172,798,以及美國(guó)專利No.5,872,552,6,144,361,6,271,823,6,225,971和6,184,856。類似于電泳顯示器,但是依賴于電場(chǎng)強(qiáng)度變化的介電泳顯示器也可以在類似的模式下工作;參見美國(guó)專利No.4,418,346。其它類型的電光顯示器也能夠在快門模式下工作?;诹W拥碾娪撅@示器的雙穩(wěn)或多穩(wěn)性能、以及其它電光顯示器的類似性能,與傳統(tǒng)液晶(LC)顯示器的性能形成鮮明對(duì)照。扭曲向列液晶的性能不是雙穩(wěn)或多穩(wěn),而是充當(dāng)電壓傳感器,使得向這種顯示器的一個(gè)像素施加給定電壓會(huì)在該像素產(chǎn)生一個(gè)特定的灰度級(jí),而與先前出現(xiàn)在該像素上的灰度級(jí)無(wú)關(guān)。此外,只在一個(gè)方向(從非透射或“暗”到透射或“亮”)上驅(qū)動(dòng)LC顯示器,從比較亮的狀態(tài)到比較暗的狀態(tài)的反向轉(zhuǎn)變是通過減小或消除電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。最后,LC顯示器的像素的灰度級(jí)對(duì)電場(chǎng)的極性不敏感,只對(duì)其大小敏感,且實(shí)際上出于技術(shù)原因,商業(yè)上的LC顯示器通常以頻繁的間隔將驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)的極性反轉(zhuǎn)。與第一近似相對(duì)照的是,雙穩(wěn)電光顯示器充當(dāng)沖擊傳感器,從而像素的最終狀態(tài)不僅依賴于所施加的電場(chǎng)和施加該電場(chǎng)的時(shí)間,也依賴于在施加電場(chǎng)前該像素的狀態(tài)。雖然前面已指出,電泳和其它類型的電光顯示器表現(xiàn)雙穩(wěn)定性,但是這種雙穩(wěn)定性并不是沒有限制的,這類顯示器上的圖像隨時(shí)間慢慢減弱,因而如果圖像要保持長(zhǎng)的周期,該圖像必須周期性刷新,以便將圖像恢復(fù)到第一次寫入時(shí)其具有的光學(xué)狀態(tài)。然而,這種圖像的刷新可能引起其自身的問題。正如前述的美國(guó)專利No.6,531,997和6,504,524所討論的,如果驅(qū)動(dòng)該顯示器的方法不在整個(gè)電光媒質(zhì)上產(chǎn)生為零(或接近零)的凈時(shí)間平均施加電場(chǎng),可能會(huì)遇到問題且該顯示器的工作壽命減少。在整個(gè)電光媒質(zhì)上產(chǎn)生為零的凈時(shí)間平均施加電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)方法通常是指“直流平衡”或“DC平衡”。如果通過施加刷新脈沖來長(zhǎng)時(shí)間保持圖像,則這些脈沖的極性需要與用于將該顯示器的相關(guān)像素驅(qū)動(dòng)到正在保持的光學(xué)狀態(tài)的尋址脈沖的極性相同,這導(dǎo)致DC不平衡驅(qū)動(dòng)方案。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果使用短脈沖實(shí)現(xiàn)刷新,則可以刷新顯示器上的圖像,同時(shí)減少與DC不平衡驅(qū)動(dòng)方案相關(guān)的有害效果。本發(fā)明的另一方面涉及處理這樣的問題前述的雙穩(wěn)電光顯示器的驅(qū)動(dòng)要求致使用于驅(qū)動(dòng)LCD的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方法不適于這種雙穩(wěn)電光顯示器。此外,如前述美國(guó)專利No.6,531,997和6,504,524所討論的,如果驅(qū)動(dòng)該顯示器的方法不在整個(gè)電光媒質(zhì)上產(chǎn)生為零(或接近零)的凈時(shí)間平均施加電場(chǎng),可能會(huì)遇到問題且該顯示器的工作壽命減少。在整個(gè)電光媒質(zhì)上產(chǎn)生為零的凈時(shí)間平均施加電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)方法通常是指“直流平衡”或“DC平衡”。LCD也會(huì)遇到類似的問題,但是由于這類顯示器對(duì)所施加的電場(chǎng)的極性不敏感,且隨之具有能夠隨意反轉(zhuǎn)極性的能力,使得在LCD中DC平衡問題不是很重要。然而,DC平衡的需要在設(shè)計(jì)雙穩(wěn)電光顯示器(其中電光媒質(zhì)對(duì)所施加的電場(chǎng)的極性敏感)的驅(qū)動(dòng)方案中是重要考慮因素。因此,本發(fā)明的另一方面涉及驅(qū)動(dòng)電光顯示器的方法和裝置,該方法和裝置達(dá)到了前面討論的雙穩(wěn)顯示器的特殊要求。本發(fā)明的某些方法和裝置主要用于在雙穩(wěn)顯示器中產(chǎn)生精確的灰度級(jí)再現(xiàn)。因此,在一方面,本發(fā)明提供了用于尋址具有至少一個(gè)像素的雙穩(wěn)電光顯示器的方法,該方法包括施加尋址脈沖以驅(qū)動(dòng)所述像素到第一光學(xué)狀態(tài);在一段時(shí)間內(nèi)保持所述像素不被驅(qū)動(dòng),由此允許所述像素呈現(xiàn)不同于第一光學(xué)狀態(tài)的第二光學(xué)狀態(tài);向所述像素施加刷新脈沖,該刷新脈沖基本將所述像素恢復(fù)到第一光學(xué)狀態(tài),相對(duì)于尋址脈沖來講該刷新脈沖較短。在下文中為了方便起見本發(fā)明的這一方面被稱為本發(fā)明的“刷新脈沖,,方法。在該刷新脈沖方法中,刷新脈沖的沖擊通常不大于尋址脈沖的沖擊的約20%,理想的是不大于該沖擊的約10%,且優(yōu)選不大于該沖擊的5%。由于如下所解釋的原因,通常第一和第二光學(xué)狀態(tài)之間的差別不超過大約一個(gè)單位的L*(其中L*具有通常的CIE定義);理想的是該差別不超過大約0.5個(gè)單位的L*,且優(yōu)選不超過大約0.2個(gè)單位的L*??梢砸砸?guī)則間隔向該像素施加多個(gè)刷新脈沖。在該刷新脈沖方法的一種形式中,在施加刷新脈沖之后,向該顯示器施加第二尋址脈沖,該第二尋址脈沖驅(qū)動(dòng)該像素到不同于第一和第二光學(xué)狀態(tài)的第三光學(xué)狀態(tài),且其中由第二尋址脈沖所施加的沖擊是以下兩項(xiàng)之和(a)將該像素從第一光學(xué)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到第三光學(xué)狀態(tài)所需的沖擊,和(b)與在第一和第二尋址脈沖之間施加到該像素上的刷新脈沖的代數(shù)和大小相等且極性相反的一個(gè)沖擊。第二尋址脈沖可能是電壓恒定但是持續(xù)時(shí)間變化。在包括多個(gè)像素的顯示器中,第二尋址脈沖可以是消隱脈沖,其將該顯示器的所有像素驅(qū)動(dòng)到一個(gè)極端的光學(xué)狀態(tài)。在這種“消隱脈沖/刷新脈沖”處理的一個(gè)優(yōu)選形式中,該顯示器包括多個(gè)像素,第一尋址脈沖施加到每個(gè)像素以便驅(qū)動(dòng)第一組像素成白且第二組像素成黑,至少一個(gè)刷新脈沖施加到每個(gè)像素,且之后向該顯示器施加使得所有像素變黑的第一消隱脈沖、以及驅(qū)動(dòng)所有像素成白的第二消隱脈沖,這兩個(gè)消隱脈沖以任何順序施加均可。在第一消隱脈沖期間施加到每個(gè)第一組的像素的沖擊是以下兩項(xiàng)之和(a)驅(qū)動(dòng)該像素從白到黑所需的沖擊,和(b)與在第一尋址脈沖和第一消隱脈沖之間施加到該像素的刷新脈沖的代數(shù)和大小相等但極性相反的一個(gè)沖擊。類似,在第二消隱脈沖期間施加到每個(gè)第二組的像素的沖擊是以下兩項(xiàng)之和(a)驅(qū)動(dòng)該像素從黑到白所需的沖擊,和(b)與在第一尋址脈沖和第一消隱脈沖之間施加到該像素的刷新脈沖的代數(shù)和大小相等但極性相反的一個(gè)沖擊。本發(fā)明的刷新脈沖方法可以用于前述的任何類型的電光媒質(zhì)。因此,在該方法中,顯示器可以是旋轉(zhuǎn)二色元件或電致變色顯示器,或者電泳顯示器,理想的是封裝的電泳顯不器。另一方面,本發(fā)明提供一種用于尋址雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的方法,該方法包括向該媒質(zhì)施加具有直流偏移(offset)的交流脈沖。另一方面,本發(fā)明提供了一種尋址雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的方法,該方法包括向該媒質(zhì)施加交流脈沖,以及改變?cè)撁}沖的頻率和占空度中的至少一個(gè),從而隨該交流脈沖改變?cè)撾姽饷劫|(zhì)的光學(xué)狀態(tài)。另一方面,本發(fā)明提供驅(qū)動(dòng)雙穩(wěn)電光顯示器的方法,該顯示器包括排列成多個(gè)行和多個(gè)列的多個(gè)像素;多個(gè)行電極,每一個(gè)行電極與該多個(gè)行之一相關(guān);多個(gè)列電極,每一個(gè)列電極與該多個(gè)列之一相關(guān);以及驅(qū)動(dòng)裝置,被安排用于依次選擇行電極中的每一個(gè)并且在任何給定行電極的選擇期間向列電極施加所選擇的電壓,以便尋址與所選擇的行電極相關(guān)的行中的像素以及在該顯示器上寫入所需要的圖像的一行。該方法包括將第一圖像寫入顯示器;接收代表將要寫到該顯示器上的第二圖像的數(shù)據(jù);比較該第一和第二圖像并且將該顯示器的行分為第一組和第二組,在第一組的行中第一和第二圖像之間的至少一個(gè)像素不同,在第二組的行中第一和第二圖像之間像素相同;以及通過只順序選擇與第一組行相關(guān)的行電極來寫入第二圖像,并且施加電壓到列電極以只寫第一組行,從而在該顯示器上形成第二圖像。另一方面,本發(fā)明提供具有多個(gè)像素的電光顯示器,這些像素中的至少一個(gè)包括面積相互不同的多個(gè)子像素,該顯示器包括驅(qū)動(dòng)裝置,被安排用于相互獨(dú)立地改變所述子像素的光學(xué)狀態(tài)。在這種顯示器中,理想的是這些子像素中的至少兩個(gè)子像素其面積基本相差2倍?,F(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但是優(yōu)選實(shí)施例僅僅是示例性的,附圖中圖1的曲線圖示出了使用具有脈沖長(zhǎng)度調(diào)制的直流脈沖尋址的顯示器中灰度級(jí)隨時(shí)間的變化;圖2的曲線圖類似于圖1,是使用具有脈沖高度調(diào)制的直流脈沖尋址的顯示器的灰度級(jí)隨時(shí)間的變化;圖3的曲線圖類似于圖1,是根據(jù)本發(fā)明使用具有直流偏移的交流脈沖尋址的顯示器的灰度級(jí)隨時(shí)間的變化;圖4的曲線圖類似于圖1,是根據(jù)本發(fā)明使用具有占空度調(diào)制的交流脈沖尋址的顯示器的灰度級(jí)隨時(shí)間的變化;圖5的曲線圖示出了使用雙預(yù)脈沖幻燈(slideshow)波形尋址的顯示器中灰度級(jí)隨時(shí)間的變化;圖6的曲線圖示出了在使用單預(yù)脈沖幻燈波形尋址的顯示器中灰度級(jí)隨時(shí)間的變化;圖7A和7B示出了本發(fā)明的顯示器的單個(gè)像素內(nèi)的子像素的可能排列。如前已經(jīng)指出,本發(fā)明提供了尋址電光媒質(zhì)和顯示器的方法、以及這些顯示器的結(jié)構(gòu)的許多改進(jìn)。現(xiàn)在將順序描述本發(fā)明的各個(gè)方面,但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到單個(gè)電光媒質(zhì)或顯示器可以利用本發(fā)明的不止一個(gè)方面。例如,單個(gè)電光顯示器可以使用具有DC偏移的AC脈沖驅(qū)動(dòng),并且也使用刷新脈沖。本發(fā)明的刷新脈沖方法如前所述,本發(fā)明提供一種方法,該方法通過向電光顯示器施加短刷新脈沖來刷新該顯示器上的圖像。因此,在本發(fā)明的方法中,首先向雙穩(wěn)顯示器的像素施加尋址脈沖,該尋址脈沖足以改變?cè)撓袼氐墓鈱W(xué)狀態(tài)。在保持該顯示器不被驅(qū)動(dòng)一段時(shí)間后,向該像素施加刷新脈沖,該刷新脈沖相對(duì)于該尋址脈沖較短。通常,刷新脈沖所施加的沖擊不大于尋址脈沖所施加的沖擊的20%(理想的是不大于10%,且優(yōu)選不大于5%)。例如,如果像素需要持續(xù)500毫秒(msec)的15V的尋址脈沖,刷新脈沖可以是15V、持續(xù)10毫秒(msec),其沖擊是尋址脈沖的沖擊的2%。應(yīng)當(dāng)考慮人眼對(duì)突然的光學(xué)狀態(tài)的微小變化的靈敏度來調(diào)整該方法中刷新脈沖的時(shí)間。人眼對(duì)于圖像的逐漸衰減有相對(duì)的忍耐性,使得,例如,通常測(cè)量作為亮度L*(由通常的CIE定義來定義;參見,例如Hunt,R.W.G.MeasuringColor,3rdedition.FountainPress,Kingston-upon-Thames,England(1998).(ISBN0863433871))的所需時(shí)間的電光媒質(zhì)的雙穩(wěn)定性,從尋址脈沖結(jié)束之后觀察到的白色光學(xué)狀態(tài)的最大值(或黑色狀態(tài)的最小值)變化兩個(gè)單位。然而,當(dāng)向顯示器施加刷新脈沖時(shí),相關(guān)像素的亮度發(fā)生突然變化,并且基本小于1單位L*的突變是易于被人眼察覺的。根據(jù)刷新脈沖之間的間隔,由這些脈沖引起的圖像的變化可能在圖像中表現(xiàn)為“閃爍”,這種閃爍對(duì)于大部分觀察者來說是討厭的。為了避免這種閃爍或者由刷新脈沖引起的圖像中的其它可察覺變化,期望的是選擇尋址脈沖和第一刷新脈沖之間的間隔或連續(xù)的刷新脈沖之間的間隔,使得每個(gè)刷新脈沖在圖像中引起最小的變化。因此,由單個(gè)刷新脈沖引起的L*的變化應(yīng)當(dāng)小于大約1單位L*,理想的是小于大約0.5單位,并且更優(yōu)選的是小于大約0.2單位。雖然本方法中使用的刷新脈沖會(huì)在施加該刷新脈沖期間在驅(qū)動(dòng)方案中引入一些DC不平衡,但是不排除在該驅(qū)動(dòng)方案中獲得長(zhǎng)期的DC平衡,且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期而非短期的DC平衡是決定電光顯示器的工作壽命的主要因素。為了獲得這種長(zhǎng)期的DC平衡,在施加一個(gè)或多個(gè)刷新脈沖后,已經(jīng)接收到這些刷新脈沖的像素通過“轉(zhuǎn)換”或第二尋址脈沖可被驅(qū)動(dòng)到其相反的光學(xué)狀態(tài),且可以調(diào)整在該轉(zhuǎn)換尋址脈沖中施加的沖擊以在自從第一尋址脈沖開始的整個(gè)周期上提供DC平衡(或者至少最小DC不平衡),該調(diào)整是通過調(diào)整該第二尋址脈沖的沖擊,其中調(diào)整量大小等于且極性相反于在這兩個(gè)尋址脈沖之間施加到該像素的刷新脈沖的代數(shù)和。例如,考慮一個(gè)顯示器,其能夠通過施加士15V、500毫秒(msec)的沖擊而在白和黑光學(xué)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。假設(shè)該顯示器的像素首先通過施加500毫秒(msec)的+15V沖擊而從黑變白,且該像素的白狀態(tài)隨后通過每隔一段時(shí)間施加10毫秒(msec)的+15V的10個(gè)刷新脈沖而被保持。如果在這10個(gè)刷新脈沖后,期望使該像素回到其黑色光學(xué)狀態(tài),這可以通過施加600(而不是500)毫秒(msec)的-15V尋址脈沖來實(shí)現(xiàn),因而在該像素的整個(gè)黑-白-黑轉(zhuǎn)變期間全部實(shí)現(xiàn)了DC平衡。轉(zhuǎn)變尋址脈沖的這種類型的調(diào)整可以在新圖像寫在該顯示器上并且因此必須改變某些像素的光學(xué)狀態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)?;蛘?,可以在向該顯示器施加“消隱脈沖”期間進(jìn)行該調(diào)整。如前述的PCT/US02/37241中所討論的,通常必須或期望以規(guī)則時(shí)間間隔向電光顯示器施加所謂的“消隱脈沖”;這種消隱脈沖包括首先將該顯示器的所有像素驅(qū)動(dòng)到一個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)(例如,白狀態(tài)),然后驅(qū)動(dòng)所有的像素到相反的光學(xué)狀態(tài)(例如,黑),然后寫所需要的圖像。在消隱脈沖期間實(shí)現(xiàn)該調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)在于,所有像素可以基本在同一時(shí)間被DC平衡的;使用前面已經(jīng)詳述的技術(shù),在先前的圖像(消隱脈沖之前剛剛出現(xiàn)的圖像)中是黑色的像素在將所有像素驅(qū)動(dòng)成白的消隱脈沖期間可以是DC平衡的,而在先前的圖像中是白色的像素在將所有像素驅(qū)動(dòng)成黑色的消隱脈沖期間可以是DC平衡的。同樣,在消隱脈沖期間實(shí)現(xiàn)該調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)在于,不需要明確知道自從其先前的尋址脈沖開始,每個(gè)單獨(dú)的像素接收了多少刷新脈沖;假設(shè)每隔相同的時(shí)間間隔刷新黑色和白色像素(事實(shí)情況通常如此),并且在每次圖像轉(zhuǎn)變時(shí)插入消隱脈沖,每個(gè)像素在該消隱脈沖期間將需要相同的調(diào)整(除了極性之外),該調(diào)整由自從該先前的消隱脈沖起施加到該顯示器上的刷新脈沖的數(shù)量決定。同樣,在消隱脈沖期間實(shí)現(xiàn)DC平衡提供了一種將該刷新脈沖方法應(yīng)用于具有多于兩個(gè)灰度級(jí)的電光顯示器的方式,因?yàn)樵谶@種顯示器中調(diào)整灰_灰轉(zhuǎn)變期間施加的沖擊明顯可能導(dǎo)致灰度級(jí)的不想要的誤差。本發(fā)明的刷新脈沖方法可以用作增加電光媒質(zhì)的雙穩(wěn)定性的添加劑的替代物或與其結(jié)合。例如,本發(fā)明可以與前述的2002/0180687中描述的電泳媒質(zhì)一起使用,該媒質(zhì)具有其中有溶解的或分散的聚合物的懸浮液,其中該聚合物增加媒質(zhì)的雙穩(wěn)定性?,F(xiàn)在給出下面的例子,僅僅通過說明的方式,示出本發(fā)明的刷新脈沖方法的一個(gè)實(shí)施例。例1該例子使用含有封裝的雙粒子反電荷型媒質(zhì)的顯示器,該媒質(zhì)包括聚合物涂敷的氧化鈦白色粒子和聚合物涂敷的黑色粒子,且懸浮液未著色。該顯示器基本根據(jù)前述的2002/0180687的第-段中描述的“方法B”制備。如前所述制備的顯示器,包括多個(gè)像素,能夠使用持續(xù)500毫秒(msec)的士15V尋址脈沖使這些像素在黑色和白色光學(xué)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。該顯示器的雙穩(wěn)定性有限,在周圍環(huán)境中白色光學(xué)狀態(tài)改變2L*單位所需要的時(shí)間僅約15sec。然而,經(jīng)驗(yàn)上確定通過施加4sec/min的士15V的短刷新脈沖(占空度近似為6.7%)可以無(wú)限期地保持該白色和黑色光學(xué)狀態(tài)。為了提供現(xiàn)實(shí)的測(cè)試以及在這些實(shí)驗(yàn)中使用的標(biāo)準(zhǔn)圖像(含有黑色和白色區(qū)域)中避免閃爍,在開始的500毫秒(msec)尋址脈沖之后,每隔大約100毫秒(msec)向該顯示器的黑色和白色像素施加7毫秒(msec)持續(xù)時(shí)間的士15V的刷新脈沖。為了確定顯示器上DC不平衡驅(qū)動(dòng)方案的各個(gè)周期的效果,測(cè)試了4種驅(qū)動(dòng)方案方案480使用所述標(biāo)準(zhǔn)圖像對(duì)該顯示器尋址,且使用前述的刷新脈沖將該圖像保持480分鐘。然后施加一系列消隱脈沖,且重復(fù)尋址和刷新脈沖的循環(huán)。任何時(shí)候都不施加DC平衡脈沖。83小時(shí)的工作之后,施加一系列的消隱脈沖,并且然后測(cè)試該顯示器的分別已經(jīng)是白色和黑色的分離的區(qū)域。在測(cè)試期間已經(jīng)被保持為白色的該顯示器的區(qū)域在下面的表中用“480W”表示,而已經(jīng)是黑色的區(qū)域用“480D”表示。通過標(biāo)準(zhǔn)的500毫秒(msec)的尋址脈沖將每個(gè)被測(cè)試的區(qū)域驅(qū)動(dòng)到其白色光學(xué)狀態(tài),并且測(cè)量其百分比反射率值;該值在表中用“表示。然后允許每個(gè)被測(cè)試的區(qū)域在不施加任何刷新脈沖的情況下保持15sec,在該15秒的間隔之后測(cè)量L*的變化;所得到的L*的變化稱作“亮保持差別(brightholdingdifference)”,在所述表中用“bhdl”表示。在施加另外的消隱脈沖之后,通過標(biāo)準(zhǔn)的500毫秒(msec)的尋址脈沖將每個(gè)被測(cè)試的區(qū)域驅(qū)動(dòng)到其黑色光學(xué)狀態(tài),并且測(cè)量其百分比反射率值;該值在所述表中用“d%”表示。然后允許每個(gè)被測(cè)試的區(qū)域在不施加任何刷新脈沖的情況下保持15秒,在該15秒的間隔之后測(cè)量L*的變化,所得到的L*的變化稱作“暗保持差別”,在所述表中用“dhdl”表示。方案60該方案與方案480相同,只是在施加消隱脈沖之前圖像只保持60分鐘。在該測(cè)試周期期間保持為白色的該顯示器的區(qū)域在下表中用“60W”表示,而保持為黑色的區(qū)域用“60D”表示。方案10:在該方案中,以與方案480相同的方式寫入圖像,并且使用與方案480相同的刷新脈沖保持10分鐘。然后施加極性相反的40sec脈沖以DC平衡該顯示器,然后該圖像被重寫,且重復(fù)該循環(huán)。在該測(cè)試周期期間保持為白色的該顯示器的區(qū)域在下表中用“10W”表示,而保持為黑色的區(qū)域用“10D”表示。方案1該方案與方案10相同,只是圖像只被保持1分鐘,然后施加4秒的第二DC平衡脈沖,且重復(fù)該循環(huán)。在該測(cè)試周期期間保持為白色的該顯示器的區(qū)域在下表中用“1W”表示,而保持為黑色的區(qū)域用“1D”表示。在這些實(shí)驗(yàn)中獲得的結(jié)果如下表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從表1的數(shù)據(jù)看出,在高度不平衡方案480中,在測(cè)試周期期間保持為白色和黑色的該顯示器的區(qū)域之間的白色狀態(tài)反射率明顯不同,且亮和暗保持差別也顯著不同。因此,該高度不平衡驅(qū)動(dòng)方案產(chǎn)生該顯示器的光學(xué)狀態(tài)的基本變化,而遠(yuǎn)非伴隨這種非平衡驅(qū)動(dòng)方案可能的其它效果,諸如對(duì)電極的損壞。同樣,如亮和暗保持差別中的差別所示出的,該不平衡驅(qū)動(dòng)方案引入“偏置”到該顯示器,即長(zhǎng)期保持白色的區(qū)域趨向于之后也保持白色,而長(zhǎng)期保持黑色的區(qū)域趨向于之后保持黑色。從不平衡方案60中獲得的結(jié)果是類似的,但是并非那么顯著(正如所期望的)。相對(duì)照的是,DC平衡方案10和1在保持黑和白的區(qū)域之間基本沒表現(xiàn)出區(qū)別。因此,這些實(shí)驗(yàn)顯示,只要長(zhǎng)期的DC平衡是由隔開的消隱脈沖產(chǎn)生的,那么由使用短刷新脈沖引起的暫時(shí)的DC不平衡不會(huì)對(duì)該顯示器的屬性有負(fù)面影響。在本發(fā)明的刷新脈沖方法中使用的電泳媒質(zhì)可以采用前述的EInk和MIT專利和申請(qǐng)中的相同部件和制造技術(shù),讀者可以參考這些專利和申請(qǐng)以獲得進(jìn)一步的信息?;叶燃?jí)驅(qū)動(dòng)波形的基本元素(包括使用AC脈沖)正如前述的美國(guó)專利No.6,531,997和6,504,524中所述的,當(dāng)前許多顯示器通過施加持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)的電壓脈沖來使電光媒質(zhì)飽和,從而從一個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)(例如,從黑到白,反之亦然);例如在基于粒子的電光媒質(zhì)中,使帶電粒子自始至終向前或后電極運(yùn)動(dòng)。直到該光學(xué)狀態(tài)變得飽和才尋址該電光媒質(zhì)的傳統(tǒng)需要不允許中間灰度狀態(tài)存在。獲得灰度級(jí)的電光顯示器在圖像容量和圖像質(zhì)量上提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)o為了方便,能夠在雙穩(wěn)電光顯示器中獲得灰度級(jí)的電壓波形或驅(qū)動(dòng)方案在下文中分別稱為“灰度級(jí)波形”或“灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)方案”??梢栽谶@種灰度級(jí)波形或驅(qū)動(dòng)方案中使用的基本灰度級(jí)波形元素有5個(gè);術(shù)語(yǔ)“灰度級(jí)波形元素”是指能夠在電光顯示器的光學(xué)狀態(tài)中產(chǎn)生變化的電壓脈沖或電壓脈沖序列?;叶燃?jí)波形元素本身能夠產(chǎn)生灰度級(jí),排列成特定序列的一個(gè)或更多灰度級(jí)波形元素一起形成灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)波形?;叶燃?jí)驅(qū)動(dòng)波形能夠?qū)@示器的像素從一個(gè)灰度狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)。一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)波形的序列構(gòu)成驅(qū)動(dòng)方案,該方案能夠在顯示器上顯示任何灰度級(jí)圖像序列。驅(qū)動(dòng)波形元素分成兩類,即直流(DC)電壓脈沖和交流(AC)電壓脈沖。在這兩種情況中,脈沖的可以變化的參數(shù)是脈沖高度和脈沖長(zhǎng)度。雖然在電光媒質(zhì)中產(chǎn)生灰度級(jí)光學(xué)狀態(tài)的關(guān)鍵依賴于電壓施加到該媒質(zhì)上的方式,但是在灰度級(jí)尋址方案中一旦不施加電壓后該媒質(zhì)保持所述灰度級(jí)光學(xué)狀態(tài)的能力也同樣重要,且該能力將依賴于該媒質(zhì)的特性,事實(shí)上將依賴于所有灰度級(jí)轉(zhuǎn)變屬性。在本申請(qǐng)中,將主要參考封裝的基于粒子的電泳媒質(zhì)來討論灰度級(jí)尋址方案,但是認(rèn)為對(duì)于所述媒質(zhì)
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員而言,考慮到雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的其它類型的屬性對(duì)這種方案進(jìn)行必要修改是顯而易見的?;叶燃?jí)驅(qū)動(dòng)波形的基礎(chǔ)元素如下脈沖長(zhǎng)度調(diào)制的DC脈沖實(shí)現(xiàn)理想的灰度狀態(tài)的最簡(jiǎn)單的方法之一是停止尋址處于從一種極端光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種極端光學(xué)狀態(tài)之中的像素。在附圖的圖1中,內(nèi)插圖示出了用于在封裝的電泳媒質(zhì)(如該圖的主要部分所示)中產(chǎn)生灰度級(jí)轉(zhuǎn)變的DC脈沖長(zhǎng)度調(diào)制的波形元素。(此處以及下述的后續(xù)實(shí)驗(yàn)中使用的顯示器基本根據(jù)前述2002/0180687的第40068]段所述的“方法B”制造。)使用的三個(gè)脈沖分別是15V持續(xù)200、400和600毫秒(msec),且產(chǎn)生的三條曲線被相應(yīng)地標(biāo)記;注意內(nèi)插圖中的時(shí)間尺度與主圖中的不同。因此,對(duì)于反射率的不同變化,脈沖高度固定而脈沖的持續(xù)時(shí)間變化。在圖1中,畫出了像素的反射率(根據(jù)所施加的這些電壓脈沖,其反射狀態(tài)從黑變到不同級(jí)別的灰度)隨時(shí)間變化曲線;可以看出較長(zhǎng)的脈沖長(zhǎng)度產(chǎn)生較大的反射率變化。被測(cè)試的顯示器對(duì)所施加的電壓脈沖的末端響應(yīng)迅速,且其光學(xué)狀態(tài)停止演變。在顯微級(jí)上,可以假設(shè)電泳粒子立即停止從一個(gè)電極向另一個(gè)電極的遷移,并且保持懸浮在囊內(nèi)的中間位置。脈沖長(zhǎng)度調(diào)制的DC灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)脈沖優(yōu)點(diǎn)是達(dá)到理想灰度狀態(tài)的速度。脈沖高度調(diào)制的DC脈沖獲得理想灰度狀態(tài)的另一個(gè)方法是使用一個(gè)比所需要的電壓低的電壓來尋址像素使該像素的一個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)完全轉(zhuǎn)變到另一個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)。在附圖的圖2中,內(nèi)插圖示出了用于在封裝的電泳媒質(zhì)(如該圖的主要部分所示)中產(chǎn)生灰度級(jí)轉(zhuǎn)變的DC脈沖高度調(diào)制的波形元素。電壓脈沖長(zhǎng)度固定在以最大電壓電平完全轉(zhuǎn)變?cè)撁劫|(zhì)所需要的時(shí)間長(zhǎng)度。使用的三個(gè)脈沖分別是5、10和15V,持續(xù)500毫秒(msec),產(chǎn)生的三條曲線也被相應(yīng)地標(biāo)記;注意內(nèi)插圖中的時(shí)間尺度與主圖中的不同。因此,對(duì)于反射率的不同變化,脈沖長(zhǎng)度固定而脈沖的高度變化。在附圖的圖2中,畫出了像素的反射率(根據(jù)所施加的這些電壓脈沖,其反射狀態(tài)從黑變到不同級(jí)別的灰度)隨時(shí)間變化曲線;可以看出較大的脈沖高度產(chǎn)生較大的反射率變化??梢约僭O(shè)電泳粒子在較低的電壓下以較低的速度通過懸浮液,并且當(dāng)停止施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)保持懸浮。脈沖高度調(diào)制的DC灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)脈沖的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)取得的灰度狀態(tài)的精確控制。具有DC偏移調(diào)制的AC脈沖前述的封裝的電泳媒質(zhì)的灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)受到振蕩(AC)電場(chǎng)的影響;使用這種AC場(chǎng)的轉(zhuǎn)變機(jī)制假定為完全不同于在上述的相同媒質(zhì)的DC驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的機(jī)制。在附圖的圖3中,內(nèi)插圖示出DC偏移調(diào)制波形元素的AC脈沖,用于在該圖的主要部分中示出的封裝的電泳媒質(zhì)中產(chǎn)生灰度級(jí)轉(zhuǎn)變。在任何情況下,AC成分的頻率(大約10Hz)設(shè)定在一個(gè)值,該值允許粒子響應(yīng)于該振蕩場(chǎng),而DC偏移的大小和方向(對(duì)于圖3中的三條曲線,顯示的是0、-1或-2.5V)決定該像素最終獲得的灰度狀態(tài)。如前面的圖中一樣,內(nèi)插圖中的時(shí)間尺度不同于主圖中的時(shí)間尺度。在圖3中,畫出了像素的反射率(根據(jù)所施加的這些電壓脈沖,其反射狀態(tài)從黑變到不同級(jí)別的灰度)隨時(shí)間變化曲線;可以看出較大DC偏移產(chǎn)生較大的反射率變化。一旦施加AC場(chǎng),電泳粒子在懸浮液中振蕩,并且這種振蕩是作為疊加在反射率的整個(gè)變化上的反射率的周期性變化而觀察到的運(yùn)動(dòng),這在圖3的左側(cè)很容易看出。然而,直到施加DC偏移,才會(huì)對(duì)反射率有凈影響。在DC偏移的影響下,反射率在波形施加一段時(shí)間后接近恒定值。似乎有一種恢復(fù)力與由于DC偏移電壓施加在粒子上的力相對(duì)抗,否則,粒子將繼續(xù)流向單元壁。這種恢復(fù)力可能是由于囊壁與粒子之間的流體的運(yùn)動(dòng)和/或由于粒子直接與單元壁之間的作用。與其它波形元素一致,撤去電壓后光學(xué)狀態(tài)的穩(wěn)定性保持為不變。AC波形元素的優(yōu)點(diǎn)在于能夠通過規(guī)定波形元素的參數(shù)來達(dá)到特定的反射率狀態(tài),而DC波形元素只能使反射率變化。具有DC偏移的AC波形元素相對(duì)于其它AC波形元素的優(yōu)點(diǎn)在于不需要對(duì)尋址脈沖精確定時(shí)。占空度調(diào)制的AC脈沖另一種使用振蕩場(chǎng)引入DC偏置的方式是調(diào)制占空度。在圖4中,內(nèi)插圖示出了占空度調(diào)制的AC脈沖,該脈沖用于產(chǎn)生該圖的主要部分中的灰度級(jí)轉(zhuǎn)變。在這些脈沖的每一個(gè)中,電壓設(shè)置為最大值,且占空度(電壓在正方向或負(fù)方向的時(shí)間的百分比)決定反射率。使用的三個(gè)占空度是50%、47%和40%,如圖4所示。如前面的圖中一樣,在內(nèi)插圖中使用的時(shí)間尺度不同于主圖中的時(shí)間尺度。在該圖中,畫出了像素(依據(jù)所施加的這些電壓脈沖,其反射狀態(tài)從黑變到不同的灰度級(jí)別)的反射率隨時(shí)間的變化曲線。從圖4中可以看出,與用于產(chǎn)生圖3中所示曲線的AC/DC偏移脈沖相同,圖4所示的曲線在脈沖已經(jīng)施加一段時(shí)間后達(dá)到恒定值。因此,與AC/DC偏移一致,使用占空度調(diào)制,似乎存在一種恢復(fù)力,其迫使粒子離開單元壁,保持灰度狀態(tài)不變。該恢復(fù)力的物理機(jī)制與前面討論的類似。同樣,在停止施加脈沖后灰度狀態(tài)立即停止變化。占空度調(diào)制的AC波形的優(yōu)點(diǎn)在于不需要電壓調(diào)制。頻率調(diào)制的AC脈沖實(shí)現(xiàn)AC灰度級(jí)轉(zhuǎn)變的另一種方法是向電光媒質(zhì)施加這樣的AC場(chǎng)該AC場(chǎng)引起該媒質(zhì)的光學(xué)狀態(tài)振蕩,然后在循環(huán)中在獲得理想反射率的點(diǎn)上終止該AC場(chǎng)。電壓可以設(shè)置為最大值,變化AC頻率以獲得更大或更小反射率范圍。頻率決定反射率振蕩的幅度。當(dāng)這種方法應(yīng)用于封裝的基于粒子的電泳媒質(zhì)時(shí),電泳粒子通過在它們的初始位置附近振蕩響應(yīng)于AC場(chǎng)。由于通常反射率不達(dá)到極端黑或白光學(xué)狀態(tài),與單元壁之間的相互作用最小化并且反射率對(duì)所施加電壓的響應(yīng)是相對(duì)線性的。頻率調(diào)制的AC脈沖的優(yōu)點(diǎn)是不需要電壓調(diào)制。通過結(jié)合上述類型的脈沖,可以開發(fā)出多種波形元素,每一個(gè)包括獨(dú)特的轉(zhuǎn)換機(jī)制,因此提供了驅(qū)動(dòng)具有不同轉(zhuǎn)換特性的不同電光媒質(zhì)各種方法。在上述驅(qū)動(dòng)方案原理的一個(gè)具體應(yīng)用中,使用脈沖寬度調(diào)制和AC脈沖以獲得電光顯示器中的中間灰度狀態(tài),否則該顯示器只能獲得黑和白狀態(tài)。由于上面已經(jīng)討論了的原因,非常期望能夠在電光顯示器中獲得灰度級(jí)。然而,假設(shè)大量的灰度級(jí)需要任意具有高幀頻驅(qū)動(dòng)器或能夠電壓調(diào)制的驅(qū)動(dòng)器的脈沖寬度調(diào)制(需要高幀頻將脈沖寬度“切”成多個(gè)間隔,因此能夠精確控制脈沖寬度,進(jìn)而精確控制灰度級(jí))。這兩種驅(qū)動(dòng)器中的任一種基本都比簡(jiǎn)單的三級(jí)(tri-level)驅(qū)動(dòng)器成本更高,所述三級(jí)驅(qū)動(dòng)器只能使顯示器的單個(gè)像素的電勢(shì)被設(shè)置成相對(duì)于公共前面電極電勢(shì)的+v、-v13和0(V是任意工作電勢(shì)),且其通常用于驅(qū)動(dòng)只能顯示黑和白狀態(tài)的顯示器。本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)方案,該方案能夠使三級(jí)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生雙穩(wěn)電光顯示器的黑和白級(jí)之間的中間灰度級(jí)。該驅(qū)動(dòng)方案從下面的表2中最容易理解,該表示出了在本發(fā)明的這種顯示器中的各種類型轉(zhuǎn)變的連續(xù)幀期間所施加的電壓表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從上面的表2可以看出,從黑到白(反之亦然)的轉(zhuǎn)變與二進(jìn)制(只有黑/白)顯示器中的一樣。另一方面,向灰度的轉(zhuǎn)變有兩個(gè)部分。第一部分是方波形脈沖(即,相同電勢(shì)的多個(gè)幀),其具有適當(dāng)?shù)臉O性和長(zhǎng)度以使電光媒質(zhì)的反射率變得盡可能接近需要的中間灰度亮度。具有這一步驟的精確度可能將受到顯示器的幀頻限制。尋址脈沖的第二部分包括數(shù)量相等的正和負(fù)的電壓脈沖,每個(gè)脈沖的寬度等于一幀。如前參照?qǐng)D3和4所述的,前面已經(jīng)證明將AC方波施加到封裝的基于粒子的電涌媒質(zhì)引起該媒質(zhì)“弛豫”到某些“中間灰度”狀態(tài)。因此,不管先前的脈沖歷史,脈沖的第二部分將使所有像素變成相同均勻的中間灰度狀態(tài)。使用具有適當(dāng)極性的短脈沖實(shí)現(xiàn)從灰度狀態(tài)尋址到黑或白。更一般的,該脈沖的AC部分不在每幀轉(zhuǎn)變極性,而是可以以更低的頻率轉(zhuǎn)變,伴隨著每隔一幀(頻率=幀頻/4)或者通常每n幀(頻率=幀頻/2n)電壓進(jìn)行交變。因此,本發(fā)明提供一種方法,該方法僅使用簡(jiǎn)單的三級(jí)驅(qū)動(dòng)器而不使用復(fù)雜且昂貴的電壓調(diào)制驅(qū)動(dòng)器,在另外二進(jìn)制的電光顯示器中產(chǎn)生單灰度級(jí)。在上述驅(qū)動(dòng)方案原理的第二個(gè)具體應(yīng)用中,本發(fā)明提供了二維轉(zhuǎn)變矩陣的集合,其中矩陣中的每個(gè)元素規(guī)定如何從初始光學(xué)狀態(tài)(此處用“行指數(shù)”表示,雖然明顯的是分14配給行的初始光學(xué)狀態(tài)是任意的)到達(dá)最終光學(xué)狀態(tài)(此處用“列指數(shù)表示”)。該矩陣的每個(gè)元素由一系列波形元素(如前所定義的)構(gòu)建,且通常對(duì)于n位灰度級(jí)顯示器,該矩陣將包含2(2N)個(gè)元素。本發(fā)明的矩陣計(jì)入了這樣的考慮,諸如對(duì)驅(qū)動(dòng)方案的DC平衡的需要(如前所討論的),在某些電光媒質(zhì)中將“記憶”效應(yīng)最小化(即,向像素施加特定脈沖的結(jié)果的效果不僅依賴于該像素的當(dāng)前狀態(tài),也依賴于某些先前狀態(tài)),因而產(chǎn)生均勻的光學(xué)狀態(tài)并將顯示器的轉(zhuǎn)變速度最大化,同時(shí)在有源矩陣驅(qū)動(dòng)方案的限制下工作。本發(fā)明也提供了一種方法,用于對(duì)于任何特定電光媒質(zhì)確定這種矩陣中的元素的每一項(xiàng)的最優(yōu)值。對(duì)于這種矩陣以及它們?cè)隍?qū)動(dòng)電光顯示器中的應(yīng)用,讀者可參考前述的PCTUS02/37241。就前述的脈沖寬度調(diào)制(PWM)而言,本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選波形如下所述。然而,使用脈沖高度調(diào)制或者上述的各種混合類型的AC調(diào)制也可以獲得相同或相似的結(jié)果,且可以在單個(gè)波形內(nèi)使用各種不同類型的調(diào)制,例如,對(duì)于除了脈沖的最后部分之外的所有部分的脈沖寬度調(diào)制,后面跟著的是對(duì)該脈沖的最后部分的電壓調(diào)制。下面描述的本發(fā)明的前兩個(gè)波形是“幻燈”波形,其在尋址到下一灰度狀態(tài)之前從一個(gè)灰度狀態(tài)回到黑狀態(tài)。這種波形與其中整個(gè)屏一次消隱(如在幻燈機(jī)中)的顯示更新方案最兼容。雙預(yù)脈沖幻燈波形在該波形中,附圖的圖5中示出了其優(yōu)選形式,使用部分脈沖最初將電光媒質(zhì)的像素從黑驅(qū)動(dòng)到(如100處所示)初始(第一)灰度狀態(tài)。為了將像素從此初始灰度狀態(tài)變化到不同的期望(第二)灰度狀態(tài),首先將像素從第一灰度狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到白(在102),然后從白到黑(在104)。最后,在106施加適當(dāng)?shù)拿}沖以達(dá)到第二灰度狀態(tài)。為了確保這種類型的波形保持整體DC平衡,106處的尋址脈沖與102處的白脈沖的長(zhǎng)度之和必須等于104處的白-黑脈沖的長(zhǎng)度。該波形需要三倍的媒質(zhì)轉(zhuǎn)變時(shí)間(即,單個(gè)像素從黑光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到白光學(xué)狀態(tài)所需的時(shí)間,或者反之亦然)的最大值來實(shí)現(xiàn)在任何兩個(gè)任意灰度之間的轉(zhuǎn)變,因此被稱為3X波形。單預(yù)脈沖幻燈波形在該波形中,附圖的圖6中示出了其優(yōu)選形式,使用部分脈沖最初將電光媒質(zhì)的像素從黑驅(qū)動(dòng)到(如110處所示)初始(第一)灰度狀態(tài),采用的方式與上面第6部分中討論的雙預(yù)脈沖波形相同。為了將該像素從初始灰度狀態(tài)變化到不同期望的(第二)灰度狀態(tài),首先將該像素從第一灰度狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到黑(在112),然后在114施加適當(dāng)?shù)拿}沖以到達(dá)第二灰度狀態(tài)。顯然,在第二轉(zhuǎn)變之前,該像素將在116再次回到黑。這種類型的波形保持整個(gè)波形的DC平衡,這是因?yàn)樵?12和116施加的沖擊分別等于(除了極性之外)在110和114施加的沖擊。該波形需要兩倍的媒質(zhì)轉(zhuǎn)變時(shí)間的最大值以實(shí)現(xiàn)在任何兩個(gè)任意的灰度狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變,因此被稱為2X波形?;叶?灰度波形代替使用上述的幻燈波形,可以通過直接從一個(gè)灰度狀態(tài)到另一個(gè)灰度狀態(tài)而不經(jīng)過黑或白狀態(tài)來對(duì)其尋址而更新顯示器。由于這種轉(zhuǎn)變不伴隨明顯的假象(即黑和/或白“閃爍”),所以其被稱為“灰度_灰度”尋址。存在有兩種主要形式的灰度_灰度波形,即DC平衡和DC不平衡。在DC平衡的灰度_灰度波形中,通過施加在兩個(gè)灰度狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換所必須的具有15精確長(zhǎng)度的調(diào)制脈沖來實(shí)現(xiàn)在這兩個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。電光媒質(zhì)不經(jīng)過任何中間黑或白狀態(tài)。由于最大脈沖長(zhǎng)度等于墨水的尋址時(shí)間,這種波形也被稱為IX波形。為了保持DC平衡,對(duì)于具有η個(gè)灰度狀態(tài)的顯示器,在與任何特定波形相關(guān)的變換矩陣的優(yōu)化中可用的自由參數(shù)有η-1個(gè)。這導(dǎo)致過度受限的系統(tǒng)。例如,對(duì)于相反的轉(zhuǎn)變來講所有轉(zhuǎn)變需要相等且相對(duì)的脈沖(即,除了極性之外,2-3必須與3-2相同)。DC不平衡灰度_灰度波形基本與DC平衡的情況相同,只是脈沖長(zhǎng)度不再受到DC平衡限制的約束。因此變換矩陣中的2(2Ν)項(xiàng)中的每一項(xiàng)可以獨(dú)立于所有其它項(xiàng)變化。上面討論的各種波形能夠在有源矩陣顯示器中尋址灰度級(jí),這對(duì)于電光媒質(zhì)在個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和電子書應(yīng)用中的使用是至關(guān)緊要的。這些波形使電光媒質(zhì)中的記憶效應(yīng)最小化,這種記憶會(huì)導(dǎo)致圖像重影。通過選擇最佳脈沖長(zhǎng)度和順序,能夠在最少數(shù)量脈沖中獲得理想灰度光學(xué)狀態(tài)。選擇性行驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的另一方面涉及通過選擇驅(qū)動(dòng)該顯示器的行,來改善有源矩陣雙穩(wěn)電光顯示器的性能。如前所述,且如前述的專利和申請(qǐng)中更詳細(xì)地討論,為了在傳統(tǒng)LCD上保持所需要的圖像,必須連續(xù)刷新整個(gè)圖像區(qū)域,這是因?yàn)橥ǔR壕Р皇请p穩(wěn)的,且如果不刷新LCD上的圖像在很短的時(shí)間內(nèi)LCD上的圖像就會(huì)減弱。如有源矩陣領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的,在這種顯示器中,連續(xù)刷新的實(shí)現(xiàn)是通過使用行驅(qū)動(dòng)器以打開與該顯示器的一行像素相關(guān)的晶體管的柵極,在列驅(qū)動(dòng)器(連接到該顯示器的每列中的晶體管的源電極)上施加將該顯示器上的所需圖像的相關(guān)部分寫入所選行中的像素的電勢(shì),并因此寫該顯示器的所選行。行驅(qū)動(dòng)器然后選擇該顯示器的下一行并重復(fù)該過程,這樣行就被循環(huán)刷新。(將行驅(qū)動(dòng)器指定給柵電極和將列驅(qū)動(dòng)器指定給源電極是常規(guī)的,但也基本是任意的,如果需要當(dāng)然可以顛倒。)由于IXD需要圖像的連續(xù)刷新,所顯示圖像的僅僅部分變化被作為整個(gè)刷新過程的部分來處理。在連續(xù)刷新的顯示器中,不需要提供圖像的更新部分;因?yàn)閷?shí)際上每秒都有幾次新圖像寫到顯示器(在LCD的情況下),饋給顯示器的部分圖像的任何變化在短間隔內(nèi)自動(dòng)在該顯示器上顯現(xiàn)效果。因此,已開發(fā)出的用于IXD的常規(guī)電路不提供僅僅部分圖像的更新。相對(duì)照而言,雙穩(wěn)電光顯示器不需要連續(xù)刷新,且實(shí)際上這種連續(xù)刷新是有害的,這是因?yàn)椴槐匾卦黾恿孙@示器的能量消耗。此外,在這種刷新期間,柵(行)線路可能將容性電壓尖脈沖傳遞給像素電極,且任何驅(qū)動(dòng)器電壓誤差或未補(bǔ)償?shù)臇艠O饋通偏置誤差可能累積;所有這些因素導(dǎo)致顯示器像素的光學(xué)狀態(tài)的不希望的轉(zhuǎn)變。因此,在雙穩(wěn)電光顯示器中,理想的是提供一些裝置用于更新部分圖像而不需要在顯示器上重寫整個(gè)圖像,本發(fā)明的一方面涉及配有這種“部分更新”裝置的雙穩(wěn)電光顯示器。根據(jù)本發(fā)明,這通過比較將要寫到該顯示器的連續(xù)圖像、識(shí)別在這兩個(gè)圖像中不同的行并且只尋址被識(shí)別出的行來實(shí)現(xiàn)。在本方法中,為了實(shí)現(xiàn)顯示器的部分更新,只識(shí)別包含其光學(xué)狀態(tài)將要改變的像素的顯示器的行。在本方法的一個(gè)優(yōu)選形式中,對(duì)于顯示器的每行,顯示器控制器(參見前述的PCT/US02/37241)檢查所有的理想像素電極輸出電壓。如果對(duì)于該行,所有輸出電壓等于該顯示器的公共前電極的電勢(shì)V。。m(S卩,如果那行中沒有像素需要重寫),則控制器輸出同步(Vsyn。)脈沖而不將數(shù)據(jù)值載入列驅(qū)動(dòng)器,且不發(fā)布對(duì)應(yīng)的輸出使能(0E)命令。這樣做的凈效應(yīng)是行驅(qū)動(dòng)器的令牌位傳遞到顯示器的下一行而不激活當(dāng)前行。數(shù)據(jù)只載入列驅(qū)動(dòng)器,且輸出使能只對(duì)于其中有至少一個(gè)像素需要被重寫的行聲明。本發(fā)明提供了兩種不同的優(yōu)點(diǎn)。首先,對(duì)于不被重寫的像素,可以消除很多雜散電壓源。對(duì)于這些像素沒有容性柵尖峰(gatespike),且在像素不被尋址的幀中,列驅(qū)動(dòng)器電壓的誤差不會(huì)傳遞到該像素。由于與液晶相比較,很多電光媒質(zhì)電阻率相對(duì)低,尤其是電泳媒質(zhì),像素電極將趨向于弛豫到實(shí)際前面(frontplane)電壓,因此保持了電光媒質(zhì)的保持狀態(tài)。其次,顯示器的功耗最小化。對(duì)于不被重寫的每一行,對(duì)應(yīng)的柵線不需要被充電。此外,當(dāng)輸出不載入顯示器的列電極時(shí),還消除了跨越顯示器接口來移動(dòng)數(shù)據(jù)的額外功耗??臻g區(qū)域抖動(dòng)(dither)前面所述的本發(fā)明的方面涉及用于驅(qū)動(dòng)電光顯示器的波形。這種顯示器的性能也可以通過改變底板的結(jié)構(gòu)變化而改變,本發(fā)明的這一方面涉及將顯示器的一個(gè)或多個(gè)像素(優(yōu)選每個(gè)像素)分成具有不同面積的多個(gè)子像素。如前已經(jīng)提及,很希望在電光顯示器中提供灰度級(jí)。也可以通過將該顯示器的像素驅(qū)動(dòng)到介于其兩個(gè)極端狀態(tài)之間的灰度狀態(tài)來獲得該灰度級(jí)。然而,如果該媒質(zhì)不能獲得理想數(shù)量的中間狀態(tài),或者如果該顯示器由不能提供理想數(shù)量的中間狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng),則必須用其它方法來獲得理想數(shù)量的狀態(tài),本發(fā)明的這一方面涉及為此目的而使用的空間抖動(dòng)。一個(gè)顯示器可以被分成多個(gè)“邏輯”像素,其中每一個(gè)能夠顯示理想數(shù)量的灰度或其它光學(xué)狀態(tài)。然而,顯然在每個(gè)邏輯像素可以出現(xiàn)不止一個(gè)物理上分離的區(qū)域,事實(shí)上對(duì)于彩色顯示器利用“全色”邏輯像素這是常見的,所述“全色”邏輯像素的每一個(gè)包括具有基色(例如紅、綠、藍(lán))的三個(gè)子像素;參見例如前述的2002/0180688。類似地,可以使用子像素的組合作為邏輯像素來獲得灰度級(jí),子像素中的每一個(gè)能夠二元轉(zhuǎn)變。例如,包括4個(gè)獨(dú)立可控的具有相同面積的子像素的邏輯像素可用于提供2位灰度級(jí)。然而,對(duì)于多于1或2位灰度級(jí)的任何情況,子像素的數(shù)量不方便地變大,因?yàn)榛叶燃?jí)每增加1位,所需的子像素的數(shù)量加倍。本發(fā)明提供一種電光顯示器,其具有至少一個(gè)像素,該像素包括多個(gè)子像素,這些子像素具有不同的面積。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,至少兩個(gè)子像素的面積基本相差2倍。因此,例如,邏輯像素可能具有面積為1X、2X和4X的子像素,其中X是任意面積。這種類型的邏輯像素在附圖的圖7A中示意性示出。該邏輯像素只使用三個(gè)電極獲得3-位灰度級(jí),而使用在面積上相等的子像素獲得相同的3-位灰度級(jí)將需要8個(gè)子像素。當(dāng)每個(gè)子像素被驅(qū)動(dòng)時(shí),其反射或透射入射光的一部分,且部分量由該子像素的面積決定。如果在該邏輯像素的區(qū)域上反射/透射是平均的,則獲得驅(qū)動(dòng)面積的二進(jìn)制權(quán)重,因此獲得空間抖動(dòng)的灰度級(jí)。子像素的面積是任意的。圖7A中所示的子像素用反射率加權(quán)。如果要使用非線性加權(quán)(這對(duì)于等步進(jìn)的L*或者gamma校正灰度間隔是適合的),該面積要相應(yīng)地變化。除了考慮它們的相對(duì)面積外,還應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮子像素的形狀。如圖7A中所示的簡(jiǎn)單的大塊允許子像素陣列簡(jiǎn)單成形,但是在某些條件下,這些子像素可能被觀察者分辨。同樣,如果中間級(jí)灰度(因而(比如說)在每個(gè)邏輯像素中只有圖7A的區(qū)域4被驅(qū)動(dòng))顯示在大的區(qū)域(覆蓋很多邏輯像素)上,觀察者將看見從子像素圖形中出現(xiàn)的線或柵格圖形。增加邏輯像素的分辨率將減少這些問題,但是需要大量額外的像素,因?yàn)橄袼財(cái)?shù)量是以分辨率的平方的而增加。相反,可以通過相互交叉子像素(例如如圖7B中所示)來減少子像素的可見性和/或可見圖形的問題;注意該圖只是意圖示出相互交叉,并不準(zhǔn)確代表子像素的相對(duì)面積。很多類似于圖7B的相互交叉的圖形可以用來改善圖像質(zhì)量。處理子像素可見性和/或可見圖形的問題的另一種方法是隨機(jī)定向子像素。例如,在像素陣列中,每個(gè)像素由如圖7A所示的子像素排列,單個(gè)像素可能隨機(jī)具有圖7A所示排列的4個(gè)可能方向中的每一個(gè)。這種子像素的“隨機(jī)化”有助于分割圖形并且使它們對(duì)于觀察者更不易見。雖然圖7A和7B中所示的本發(fā)明的實(shí)施例產(chǎn)生3_位灰度級(jí),可以理解,本發(fā)明可以通過簡(jiǎn)單地增加額外的子像素來產(chǎn)生任何位數(shù)的灰度級(jí)。本發(fā)明這個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)如下(a)電光媒質(zhì)本身不需要具有灰度級(jí);基本上顯示器可以是黑/白顯示器,且開、關(guān)子像素以產(chǎn)生灰度級(jí)。在掃描陣列中,可以通過提供額外的列驅(qū)動(dòng)器(對(duì)于相同數(shù)量的行)來獲得對(duì)于子像素的必要控制。這降低了對(duì)電光媒質(zhì)的要求;例如,不需要擔(dān)心超出其工作壽命后電光媒質(zhì)的灰度級(jí)的可能漂移。(b)不需要復(fù)雜化的列驅(qū)動(dòng)器;本發(fā)明與簡(jiǎn)單使用很多傳統(tǒng)顯示器中使用的二進(jìn)制級(jí)驅(qū)動(dòng)器兼容。因此,有利于使用容易獲得的各種電光媒質(zhì)、便宜的“成品”部件。一些產(chǎn)生灰度級(jí)的方法需要對(duì)列電極使用電壓調(diào)制驅(qū)動(dòng)器,這種驅(qū)動(dòng)器并不是廣泛可用的且比二進(jìn)制級(jí)驅(qū)動(dòng)器的制造更昂貴/更難。(c)用于使用本發(fā)明的有源矩陣陣列的薄膜晶體管(TFT)的設(shè)計(jì)不比全色所需要的更難,在全色中每個(gè)像素有三個(gè)子像素(例如,RGB),且需要提供給各種部件的數(shù)據(jù)量也不會(huì)更大。因此在實(shí)施本發(fā)明的有源矩陣底板中不需要開發(fā)新技術(shù)。雜項(xiàng)技術(shù)在電光顯示器的最傳統(tǒng)的有源矩陣驅(qū)動(dòng)方案中,顯示器底板上像素電極的電壓變化以便在像素上施加所需電壓。頂面通常保持特定的電壓,該特定電壓被認(rèn)為對(duì)于尋址像素是有利的。例如,如果提供給像素電極的數(shù)據(jù)線電壓在零伏特和電壓Vtl之間變化,則頂面將保持在%/2,以便允許像素上的電壓降在兩個(gè)方向上都有/2那么大。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,頂面的電壓可以變化以加強(qiáng)電光媒質(zhì)的尋址。例如,頂面電壓可以保持為零伏特以便允許總的像素電壓降(頂面負(fù)像素電壓)低到-K。升高頂面電壓至Vtl,允許像素電壓降有Vtl那么大。這些更大的電壓降允許電光媒質(zhì)更快地尋址。更一般的,有利的是不僅能夠?qū)㈨斆骐妷涸O(shè)定為電壓零和Vtl,也能夠設(shè)定到其它電壓。例如,有利的是與由底板施加的像素-像素電壓相一致,在電光媒質(zhì)上施加全局的時(shí)間變化電壓。已知在電光顯示器中在像素電極和由選擇線路的延伸形成的電極之間提供電容器,以便與選擇線路充同樣的電壓;如前述的W001/07961中所述,這種電容的提供減少了在撤去驅(qū)動(dòng)電壓后像素上的電場(chǎng)的衰減速度。在另一方便,本發(fā)明具有存儲(chǔ)電容器的電光顯示器,該存儲(chǔ)電容器形成于像素電極和(第二)電極之間,所述(第二)電極的電壓可以獨(dú)立于該顯示器的選擇線路變化。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,第二電極跟隨頂面電壓,即,其電壓與頂面的不同之處僅僅在于一個(gè)不依賴于時(shí)間的常數(shù)。與由像素電極和控制該顯示器的相鄰(先前)行的選擇線路之間的重疊形成的存儲(chǔ)電容器相比較,提供這種類型的電容器大大減少了像素經(jīng)歷的容性電壓尖峰。本發(fā)明的另一方面涉及通過選擇和數(shù)據(jù)線來減少或消除電光媒質(zhì)的有害轉(zhuǎn)變。如上所討論的,選擇和數(shù)據(jù)線是有源矩陣面板的基本元件,它們提供將像素電極充電到期望值所需的電壓。然而,選擇和數(shù)據(jù)線可能具有轉(zhuǎn)變與該數(shù)據(jù)線相鄰的電光媒質(zhì)的有害影響。通過使用黑色掩蔽將由數(shù)據(jù)線和/或選擇線轉(zhuǎn)變的區(qū)域?qū)τ^察者隱藏,可以消除由這種轉(zhuǎn)變引起的有害光學(xué)贗像。然而,提供這種黑色掩蔽需要將顯示器的前面與其后面對(duì)齊,且減少了暴露給觀察者的電光媒質(zhì)部分。結(jié)果是與不使用黑色掩蔽所獲得的情況相比,顯示器更暗且對(duì)比度更低。在本發(fā)明的另一個(gè)方面,通過使數(shù)據(jù)線在一個(gè)方向上的側(cè)向延長(zhǎng)小,從而使得它們?cè)谡o@示操作期間不會(huì)對(duì)相鄰電光媒質(zhì)進(jìn)行相當(dāng)大的尋址,從而避免了黑色掩蔽的使用。這避免了對(duì)黑色掩蔽的需要。本發(fā)明的一個(gè)相關(guān)方面涉及鈍化電極的使用以及用于驅(qū)動(dòng)電光媒質(zhì)的驅(qū)動(dòng)方案的修改。當(dāng)其在兩個(gè)電極之間的薄膜內(nèi)的時(shí)候,沖擊驅(qū)動(dòng)的電光媒質(zhì)可被電尋址。通常,電極與電光媒質(zhì)接觸。然而,即使一個(gè)或兩個(gè)電極與該媒質(zhì)之間存在具有長(zhǎng)電子弛豫時(shí)間的介電材料,也能夠?qū)ぶ吩撾姌O。為了避免在顯示器件的底板或前面的逆化學(xué)或電化學(xué)相互作用,一個(gè)或兩個(gè)電極的鈍化可能是需要的;參見前述的W000/38001。雖然介電層的出現(xiàn)使得保持電光媒質(zhì)上的電壓的能力大大減小,但是如果該介電層被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì),電壓沖擊仍能應(yīng)用于該媒質(zhì)且該媒質(zhì)能夠通過這些電壓沖擊尋址。電光媒質(zhì)的光學(xué)狀態(tài)的改變當(dāng)然是通過改變像素電極上的電壓實(shí)現(xiàn)的。該電壓改變導(dǎo)致電光媒質(zhì)上的電壓,且通過媒質(zhì)由于電荷泄漏使得電光媒質(zhì)上的電壓衰減。如果外部介電層(即,該媒質(zhì)和一個(gè)電極之間的介電層)足夠薄且電光媒質(zhì)的電阻率足夠大,則該媒質(zhì)上的電壓沖擊將足以弓丨起該媒質(zhì)的光學(xué)狀態(tài)按需要變化。因此通過介電層的電光媒質(zhì)的電子尋址是可能的。然而,該尋址方案不同于尋址其電極與該媒質(zhì)直接接觸的電光媒質(zhì),因?yàn)樵诤笠环N情況下,通過在像素上施加電壓尋址媒質(zhì),而在前一種情況下,是通過在像素電壓中引起變化實(shí)現(xiàn)尋址。在每個(gè)變化,電光媒質(zhì)經(jīng)歷電壓沖擊。最后,本發(fā)明提供用于減少有源矩陣電光顯示器中的串?dāng)_的驅(qū)動(dòng)方案。像素間串?dāng)_(尋址一個(gè)像素影響其它像素的光學(xué)狀態(tài))是有害的,這是有多種原因造成的。一個(gè)原因是在關(guān)斷狀態(tài)下有有限的電流流過晶體管。由于關(guān)斷狀態(tài)的電流泄漏,對(duì)數(shù)據(jù)線提供電壓(意在充電一個(gè)像素)可能會(huì)對(duì)非選擇行中的晶體管充電。解決辦法是使用具有低截止?fàn)顟B(tài)電流的晶體管。另一個(gè)串?dāng)_源是相鄰像素間的電流泄漏。電流可以通過底板的元件漏出,或通過與底板接觸的電光媒質(zhì)漏出。這種串?dāng)_的解決辦法是設(shè)計(jì)一種像素電極之間的絕緣間隙大的底板。間隙越大產(chǎn)生的漏電流越小。如前面已經(jīng)指出的,用于本發(fā)明中的電光媒質(zhì)的優(yōu)選類型是封裝的基于粒子的電泳媒質(zhì)。在本發(fā)明的方法和裝置中使用的這種電泳媒質(zhì)可以使用如前面EInk和MIT的專利和申請(qǐng)中所述的相同的部件和制造技術(shù),讀者可以參考這些專利和申請(qǐng)以獲得進(jìn)一步的信息o權(quán)利要求一種用于尋址雙穩(wěn)電光媒質(zhì)的方法,其特征在于,向該媒質(zhì)施加交流脈沖,且改變?cè)撁}沖的占空度和頻率中的至少一個(gè),以在該交流脈沖之后改變電光媒質(zhì)的光學(xué)狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述交流脈沖基本上具有交變的方波形式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中持續(xù)地向該媒質(zhì)施加交流脈沖一段時(shí)間,這一段時(shí)間足以使得該媒介呈現(xiàn)基本上恒定的光學(xué)狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述交流脈沖的占空度發(fā)生變化,而交流脈沖的頻率不發(fā)生變化。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中首先向該媒質(zhì)施加具有第一占空度偏移的交流脈沖,由此使得所述媒質(zhì)呈現(xiàn)第一光學(xué)狀態(tài);然后向該媒質(zhì)施加具有不同于第一占空度偏移的第二占空度偏移的交流脈沖,由此使得所述媒質(zhì)呈現(xiàn)不同于第一光學(xué)狀態(tài)的第二光學(xué)狀態(tài)6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述交流脈沖的頻率發(fā)生變化,而所述交流脈沖的占空度不發(fā)生變化。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述電光媒質(zhì)具有基本上不透明的第一顯示狀態(tài)和透光的第二顯示狀態(tài)。全文摘要一種對(duì)具有至少一個(gè)像素的雙穩(wěn)電光顯示器進(jìn)行尋址的方法,包括施加尋址脈沖以驅(qū)動(dòng)所述像素到第一光學(xué)狀態(tài);在一段時(shí)間內(nèi)保持所述像素不被驅(qū)動(dòng),由此允許所述像素呈現(xiàn)不同于第一光學(xué)狀態(tài)的第二光學(xué)狀態(tài);向所述像素施加刷新脈沖,該刷新脈沖基本將所述像素恢復(fù)到第一光學(xué)狀態(tài),相對(duì)于尋址脈沖來講該刷新脈沖較短。文檔編號(hào)G09G3/34GK101800034SQ20101015949公開日2010年8月11日申請(qǐng)日期2003年5月23日優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日發(fā)明者A·C·阿蘭戈,G·M·丹納,J·B·埃溫,K·R·阿蒙森,R·W·澤納申請(qǐng)人:伊英克公司
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