[发明专利]电光显示器及驱动方法

说明书

本申请是申请日为2004年11月26日、申请号为200480034890.2、发明名称为“电光显示器及驱动方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电光显示器以及驱动这种显示器的方法。更为特别地，本发明涉及大面积电光显示器、用于这种大面积显示器的驱动器、以及旨在降低有源矩阵电光显示器中功耗的驱动方案和控制器。本发明特别用在(但不是排他性的)电泳显示器中。

背景技术

电光显示器包括电光材料层，在此使用的术语“电光材料”在成像技术领域中的传统意义是指包括至少有一种光学性能不同的第一和第二显示状态，通过对该材料施加电场可将其从第一显示状态改变到第二显示状态。尽管人眼通常能够在颜色上感觉到该光学性能，但这种光学性能可以是另外的光学性能，例如光学透射率、反射率、发光、或者(在用于机器读取的显示器的情况下)在可见光范围之外的电磁波的反射率改变意义上的伪色。

在本发明的显示器中，从该电光介质具有固体外部表面的意义上来说，电光介质通常是固体的(在下文中为了方便将这种显示器称为“固体电光显示器”)，尽管这种介质可具有且通常具有内部液体或气体填充的空间。因此，术语“固体电光显示器”包括胶囊化电泳显示器、胶囊化液晶显示器、以及下述的其它类型显示器。

在此使用术语“灰度状态”，在成像技术领域中其传统意思是指介于像素的两个极端光学状态之间的一种状态，但并不一定意味着处于这两个极端状态之间的黑白过渡。例如，下文中所参考的诸多专利和公开申请描述了这样的电泳显示器，即，该极端状态为白色和深蓝色，使得中间的“灰度状态”实际上为淡蓝色。实际上，正如所已经描述的，该两个极端状态之间的过渡有可能根本不是颜色变化。

在此使用术语“双稳态”和“双稳态性”，在成像技术领域中其传统意思是指包括如下显示元件的显示器，该显示元件具有至少有一种光学性能不同的第一和第二显示状态，使得通过有限持续时间的寻址脉冲驱动任意特定元件以呈现其第一或第二显示状态后，该寻址脉冲终止之后，该状态将会持续一定的时间，该时间为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好几倍，例如至少四倍。公开的美国专利申请No.2002/0180687表明，能够显示灰度色标的一些基于颗粒的电泳显示器不仅可以稳定于其极端的黑色和白色状态，还可以稳定于其中间的灰度状态，一些其它类型的电光显示器也是如此。这种类型的显示器确切地可称为是“多稳态的”而非双稳态的，尽管为了方便，在此使用术语“双稳态”以同时覆盖双稳态和多稳态显示器。

在此使用术语“脉冲”，在成像技术领域中其传统意思是指电压对时间的积分。然而，一些双稳态电光介质充当电荷转换器，因此对于这些介质可采用脉冲的备选定义，即电流对时间的积分(等于所施加的总电荷)。应当根据该介质是用作电压-时间脉冲转换器还是用作电荷脉冲转换器而使用脉冲的恰当定义。

已知好几种类型的电光显示器。一种电光显示器为例如美国专利No.5808783、5777782、5760761、6054071、6055091、6097531、6128124、6137467、和6147791中所描述的旋转双色部件类型(尽管这种类型的显示器经常称为“旋转双色球显示器”，优选使用更为确切的术语“旋转双色部件”，这是因为在部分上述专利中旋转部件不是球形的)。这种显示器使用许多小物体(典型地为球形或圆柱形)和内部偶极子，其中该小体具有光学特性不同的两个或多个部分。这些小物体悬浮在矩阵中的填充了液体的液泡中，用液体填充该液泡，使得这些小物体可自由地旋转。通过对显示器施加电场，由此将小物体旋转到各种位置并改变透过观察表面能够看到的小物体部分，从而改变显示器的外观。这种类型的电光介质通常是双稳态的。

另一种类型的电光显示器使用电变色介质，例如形式为纳米变色薄膜的电变色介质，该纳米变色薄膜包括至少部分地由半导电金属氧化物制成的电极以及粘接到该电极的能够进行可逆颜色变化的多个染料分子；例如可参考O’Regan，B.et al.，Nature 1991，353，737和Wood，D.，Information Display，18(3)，24(March 2002)。还可参考Bach，U.，et al.，Adv.Mater.，2002，14(11)，845。例如在美国专利No.6301038、国际专利申请No.WO 01/27690、以及美国专利申请2003/0214695中也描述了这种类型的纳米变色薄膜。这种类型的介质通常也是双稳态的。