專(zhuān)利名稱(chēng)：驅(qū)動(dòng)電光顯示器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)電光顯示器特別是雙穩(wěn)態(tài)電光顯示器的方法，以及涉及這種方法中使用的裝置(控制器)。更具體地，本發(fā)明涉及用于使得能夠更精確地控制電光顯 示器象素的灰度狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明還涉及用于使這種顯示器能夠以允許對(duì)“駐留時(shí) 間”補(bǔ)償?shù)姆绞奖或?qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法，其中在所述“駐留時(shí)間”期間，象素在轉(zhuǎn)變之前一直保持 在特定的光學(xué)狀態(tài)，同時(shí)仍然允許用于驅(qū)動(dòng)顯示器的驅(qū)動(dòng)策略被直流平衡。本發(fā)明尤其是 用來(lái)和基于顆粒的電泳顯示器一起使用，但不限于此，在這種顯示器中，一種或多種類(lèi)型的 帶電顆粒懸在液體中并在電場(chǎng)的影響下在液體中移動(dòng)以改變顯示器的顯示。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)與國(guó)際申請(qǐng)公開(kāi)No. WO 2005/054933 ；WO 2005/006290 ；W02004/090857 ； WO 03/107315 ；以及WO 03/044765緊密相關(guān)，對(duì)于這些國(guó)際申請(qǐng)公開(kāi)，讀者可以參照有關(guān) 驅(qū)動(dòng)電光顯示器現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。下面的描述將假設(shè)熟悉這些申請(qǐng)，為了方便以后可 以將這些申請(qǐng)統(tǒng)稱(chēng)為“方法”(驅(qū)動(dòng)電光顯示器的方法)申請(qǐng)。使用本發(fā)明方法的電光顯示器通常包含光電材料，該光電材料是固體，在這種意 義上，電光材料具有固態(tài)的外表面，雖然該材料可以且通常確實(shí)是內(nèi)部空間充滿(mǎn)液體或氣 體。這種使用固體電光材料的顯示器為了方便之后可以稱(chēng)為“固體電光顯示器”。在這里所使用的用于材料或顯示器的術(shù)語(yǔ)“電光”，在成像領(lǐng)域中它常規(guī)的含義指 的是一種具有在至少一種光學(xué)特性上不同的第一和第二顯示狀態(tài)的材料，通過(guò)向該材料施 加電場(chǎng)，該材料從其第一顯示狀態(tài)變化到其第二顯示狀態(tài)。盡管該光學(xué)特性通常是人眼可 感知的色彩，但它也可以是其它光學(xué)特性，例如光透射、反射率、亮度、或在用于機(jī)讀顯示器 的情況下在可見(jiàn)光范圍之外的電磁波長(zhǎng)的反射率變化意義上的偽彩色。在這里所使用的術(shù)語(yǔ)“灰度狀態(tài)”在成像領(lǐng)域中它常規(guī)的含義指的是一種在象素 的兩個(gè)極端(extreme)光學(xué)狀態(tài)中間的狀態(tài)，而且不一定包含有在兩極端狀態(tài)之間黑-白 轉(zhuǎn)變的意思。例如，下面提及到的幾個(gè)專(zhuān)利和公開(kāi)申請(qǐng)描述了極端狀態(tài)是白和深藍(lán)的電泳 顯示器，從而中間的“灰度狀態(tài)”實(shí)際上就是淡藍(lán)。事實(shí)上，如已經(jīng)提到的，在兩個(gè)極端狀態(tài) 之間的轉(zhuǎn)變可以根本不是色彩變換。術(shù)語(yǔ)“灰度級(jí)”在這里用于表示象素可能的光學(xué)狀態(tài)， 包括兩個(gè)極端的光學(xué)狀態(tài)。在這里所使用的術(shù)語(yǔ)“雙穩(wěn)態(tài)”和“雙穩(wěn)定性”在本領(lǐng)域中它們常規(guī)的含義指的 是這樣的顯示器其包含具有在至少一種光學(xué)特性上不同的第一和第二顯示狀態(tài)的顯示 元件，從而使得在利用有限持續(xù)時(shí)間的尋址脈沖完成對(duì)任一給定元件的驅(qū)動(dòng)以呈現(xiàn)其第 一或第二顯示狀態(tài)之后，在尋址脈沖已終止之后，那個(gè)狀態(tài)將會(huì)持續(xù)為改變顯示元件狀 態(tài)所需的尋址脈沖的最短持續(xù)時(shí)間的至少幾倍時(shí)間，例如至少四倍時(shí)間。在公開(kāi)的號(hào)為2002/0180687的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中說(shuō)明了，一些基于顆粒的有灰度級(jí)的電泳顯示器不僅在它 們的極端黑白狀態(tài)是穩(wěn)定的，而且在它們的中間灰度狀態(tài)也是穩(wěn)定的，這同樣適合于一些 其它類(lèi)型的電光顯示器。這種類(lèi)型的顯示器更適于稱(chēng)為“多穩(wěn)態(tài)”而不是雙穩(wěn)態(tài)，盡管為了 方便起見(jiàn)術(shù)語(yǔ)“雙穩(wěn)態(tài)”在這里可以用于涵蓋雙穩(wěn)態(tài)和多穩(wěn)態(tài)顯示器。在這里所使用的術(shù)語(yǔ)“沖擊(impulse) ”按其常規(guī)的含義是指電壓相對(duì)于時(shí)間的積 分。但是，一些雙穩(wěn)態(tài)電光介質(zhì)作為電荷變換器(charge transducer)，而對(duì)于這樣的介質(zhì)， 可以使用一個(gè)可選的對(duì)沖擊的定義，即電流在時(shí)間上的積分(其等于所施加的總電荷)。對(duì) 沖擊的適當(dāng)定義應(yīng)根據(jù)介質(zhì)是作為電壓_時(shí)間沖擊變換器還是電荷沖擊變換器來(lái)使用。下面更多的討論將集中在用于驅(qū)動(dòng)電光顯示器的一個(gè)或多個(gè)象素從初始灰度級(jí) 轉(zhuǎn)變到最終灰度級(jí)(其可以或可以不與初始灰度級(jí)不同)的方法。術(shù)語(yǔ)“波形”將被用來(lái)表 示整個(gè)電壓相對(duì)于時(shí)間的曲線(xiàn)，用來(lái)影響從一個(gè)特定的初始灰度級(jí)向一個(gè)特定的最終灰度 級(jí)的轉(zhuǎn)變。通常，如下面所圖示說(shuō)明的，這樣的波形將包括多個(gè)波形元素；其中這些元素基 本上是矩形的(即，一個(gè)給定的元素包含施加恒定電壓一段時(shí)間)，這些元素可以稱(chēng)為“電 壓脈沖”或“驅(qū)動(dòng)脈沖”。術(shù)語(yǔ)“驅(qū)動(dòng)方案”表示對(duì)于特定的顯示器足以引起灰度級(jí)之間的所 有可能的轉(zhuǎn)變的一組波形。已知幾種類(lèi)型的電光顯示器。一種類(lèi)型的電光顯示器是旋轉(zhuǎn)雙色元(rotating bichromal member)類(lèi)型，例如在美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 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 中所述(盡管這 種類(lèi)型的顯示器經(jīng)常被稱(chēng)為“旋轉(zhuǎn)雙色球(rotating bichromal ball) ”顯示器，但術(shù)語(yǔ)“旋 轉(zhuǎn)雙色元”更為準(zhǔn)確，因?yàn)樵谏鲜鲆恍?zhuān)利中旋轉(zhuǎn)元不是球形的)。這種顯示器使用大量具 有兩個(gè)或更多有不同光學(xué)特性的部分(section)和一個(gè)內(nèi)偶極子的小體(small body)(通 常為球形或圓柱形)。這些小體懸浮在位于基體中的充滿(mǎn)液體的液泡中，這些液泡充滿(mǎn)液 體使得這些小體自由旋轉(zhuǎn)。這種顯示器的表象被改變，通過(guò)向其施加電場(chǎng)，進(jìn)而將小體旋轉(zhuǎn) 到各種位置且改變這些小體的經(jīng)觀察面所看到的部分。這種類(lèi)型的電光介質(zhì)通常是雙穩(wěn)態(tài) 的。另一種類(lèi)型的電光顯示器使用一種電致變色介質(zhì)，例如一種以納化色膜 (nanochromic film)形式的電致變色介質(zhì)，所述膜包括至少一部分是由半導(dǎo)體金屬氧化物 形成的電極和多個(gè)附著于該電極上的能夠可逆變色的染料分子；參見(jiàn)例如0’ Regan, B.， 等人的 Naturel991，353，737 ；禾口 Wood，D.，的 Information Display, 18 (3)，24(2002 年 3 月)。也可參見(jiàn)Bach，U.，等人的Adv. Mater.，2002，14 (11)，845。這種類(lèi)型的納化色膜也 有介紹，例如，在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，301，038、國(guó)際申請(qǐng)公開(kāi)NO. WO 01/27690、以及美國(guó)專(zhuān)利申 請(qǐng)N0. 2003/0214695中。這種類(lèi)型的介質(zhì)通常也是雙穩(wěn)態(tài)的。已經(jīng)認(rèn)真研究并研制多年的另一種類(lèi)型的電光顯示器是基于顆粒的電泳顯示器， 其中多個(gè)帶電顆粒在電場(chǎng)的影響下移動(dòng)穿過(guò)液體。同液晶顯示器相比，電泳顯示器可具有 優(yōu)良的亮度和對(duì)比度、寬的視角、雙穩(wěn)態(tài)狀態(tài)、和低功耗的屬性。不過(guò)，這些顯示器在長(zhǎng)期圖 像品質(zhì)方面的問(wèn)題已經(jīng)阻礙了它們的廣泛使用。例如，形成電泳顯示器的顆粒易于沉積，導(dǎo) 致這些顯示器的使用壽命不足。如上面所指出的，電泳介質(zhì)要求存在流體。在最近的現(xiàn)有技術(shù)中，這種流體是一 種液體，但電泳介質(zhì)可以用氣態(tài)流體生成；參見(jiàn)例如，Kitamura, T.，等人的“Electricaltoner movement for electronicpaper-like display", IDff Japan, 2001, Paper HCSl-I, 以及 Yamaguchi, Y.,等人的"Toner display using insulative particlescharged triboelectrically”， IDff Japan,2001, Paper AMD4-4。也可參見(jiàn)歐洲專(zhuān)利申請(qǐng) 1，429，178 ；1, 462，847 ；1, 482，354 ；以及 1，484，625 ；以及國(guó)際申請(qǐng) WO 2004/090626 ；WO 2004/079442 ；W02004/077140 ；WO 2004/059379 ；WO 2004/055586 ；WO 2004/008239 ；WO 2004/006006 ；WO 2004/001498 ；WO 03/091799 ；以及 WO 03/088495。當(dāng)所述介質(zhì)用于允許 這樣的沉積的方向時(shí)，例如在其中介質(zhì)沉積在垂直平面的跡象中，這種基于氣體的電泳介 質(zhì)似乎與基于液體的電泳介質(zhì)一樣，易受因顆粒沉積而產(chǎn)生的相同類(lèi)型的問(wèn)題的影響。實(shí) 際上，顆粒沉積似乎在基于氣體的電泳介質(zhì)中比在基于液體的電泳介質(zhì)中問(wèn)題更嚴(yán)重，因 為氣態(tài)流體與液體相比粘性更低，使得電泳顆粒更快地沉積。 在麻省理工學(xué)院(MIT)和E Ink公司名下或被轉(zhuǎn)讓給它們的多個(gè)描述封裝的電泳介質(zhì)的專(zhuān)利和申請(qǐng)?jiān)诮谝呀?jīng)公開(kāi)了。這樣的封裝介質(zhì)包括多個(gè)小的膠囊(capsule)，每 個(gè)膠囊本身包括一個(gè)包含有懸浮在流體中的電泳移動(dòng)顆粒的內(nèi)相(internal phase)，而膠 囊壁圍繞著內(nèi)相。通常，膠囊本身被保持在聚合物粘合劑中以形成一個(gè)位于兩電極之間的 結(jié)合層(coherent layer)。這種類(lèi)型的封裝介質(zhì)已有說(shuō)明，例如在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5，930，026 ； 5，961，804 ；6，017，584 ；6，067，185 ；6，118，426 ；6，120，588 ；6，120，839 ；6，124，851 ； 6，130，773 ；6，130，774 ；6，172，798 ；6，177，921 ；6，232，950 ；6，249，271 ；6，252，564 ； 6，262，706 ；6，262，833 ；6，300，932 ；6，312，304 ；6，312，971 ；6，323，989 ；6，327，072 ； 6，376，828 ；6，377，387 ；6，392，785 ；6，392，786 ；6，413，790 ；6，422，687 ；6，445，374 ； 6，445，489 ；6，459，418 ；6，473，072 ；6，480，182 ；6，498，114 ；6，504，524 ；6，506，438 ； 6，512，354 ；6，515，649 ；6，518，949 ；6，521，489 ；6，531，997 ；6，535，197 ；6，538，801 ； 6，545，291 ；6，580，545 ；6，639，578 ；6，652，075 ；6，657，772 ；6，664，944 ；6，680，725 ； 6，683，333 ；6，704，133 ；6，710，540 ；6，721，083 ；6，724，519 ；6，727，881 ；6，738，050 ； 6，750，473 ；6，753，999 ；6，816，147 ；6，819，471 ；6，822，782 ；6，825，068 ；6，825，829 ； 6，825，970 ；6，831，769 ；6，839，158 ；6，842，167 ；6，842，279 ；6，842，657 ；6，864，875 ； 6，865，010 ；6，866，760 ；6，870，661 ；6，900，851 ；以及 6，922，276 ；以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)
發(fā)明者K·R·阿蒙森, R·W·澤納, T·A·舍丁 申請(qǐng)人:伊英克公司