KR102815306B1

KR102815306B1 - 전기-광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들

Info

Publication number: KR102815306B1
Application number: KR1020247003794A
Authority: KR
Inventors: 애런 천; 텍 핑 심; 케네스 알 크라운스; 칼 레이먼드 에이먼드슨
Original assignee: 이 잉크 코포레이션
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2022-08-18
Publication date: 2025-05-29
Anticipated expiration: 2042-08-18
Also published as: TW202314665A; WO2023023213A1; US11935495B2; US20230056258A1; JP2024530649A; TWI846017B; EP4388370A1; EP4388370A4; JP7663779B2; KR20240027817A

Abstract

복수의 디스플레이 픽셀들을 갖는 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법들이 설명된다. 디스플레이 픽셀들 각각은 디스플레이 트랜지스터와 연관된다. 상기 방법은 다음 단계들을 순서대로 포함한다. 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 1 전압이 인가된다. 제 1 전압은 구동 파형의 적어도 하나의 프레임 동안 인가된다. 제 2 전압이 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 인가된다. 제 2 전압은 제 1 전압 미만의 0 이 아닌 진폭을 가지며, 구동 파형의 최종 프레임 동안 인가된다. 제 2 전압의 진폭은 전압 오프셋 값, 및 제 1 전압이 제 1 디스플레이 트랜지스터에 인가될 때 구동 파형의 각각의 프레임이 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압들의 합에 기초한다.

Description

전기-광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 2021년 8월 18일에 제출된 미국 가출원 제63/234,295호, 및 2022년 4월 29일에 제출된 미국 가출원 제63/336,331호를 우선권 주장한다. 전술한 가출원들의 전체 개시내용은 본원에 참고로 포함된다.

본원에 개시된 주제는 전기-광학 디스플레이들을 구동하기 위한 수단 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 잔류 전하들에 의해 야기되는 잔여 전압들의 광학 킥백 (optical kickback) 및 축적 (build-up) 을 감소시키기 위한 구동 방법들 및/또는 방식들에 관한 것이다.

전기 영동 디스플레이들 또는 EPD들은 일반적으로 소위 DC 밸런싱된 파형들에 의해 구동된다. DC 밸런싱된 파형들은 심각한 하드웨어 열화를 감소시키고 다른 안정성 문제들을 제거하는 것에 의해 EPD들의 장기간 사용을 향상시키는 것으로 입증되었다. 그러나 DC 밸런스 파형 제약조건들은 EPD 디스플레이를 구동하는데 사용할 수 있는 가능한 파형들의 세트를 제한하여, 파형 모드를 통해 유리한 피처들을 구현하는 것이 어렵거나 종종 불가능하다. 예를 들어, "플래시-리스" 화이트-온-블랙 디스플레이 모드를 구현할 때 블랙으로 트랜지션된 그레이-톤들이 비-플래싱 블랙 배경 옆에 있을 때 과도한 화이트 에지 누적이 가시적으로 될 수도 있다. 이러한 에지들을 제거하기 위해 DC 임밸런싱 구동 방식이 잘 작동할 수도 있었지만, 이러한 구동 방식은 DC 밸런스 제약조건을 위반하는 것을 필요로 한다. DC 밸런싱되지 않은 파형들은 편광 킥백 (polarization kickback) (예를 들어, 전기-광학 매체가 구동이 중지된 후 짧은 기간에 전기-광학 매체의 광학 상태에서의 변화; 예를 들어, 블랙으로 구동되는 픽셀은 파형이 종결된 후 짧은 기간에 다크 그레이로 복귀할 수도 있음) 을 초래할 수도 있고, 전극들에 손상을 야기할 수도 있다.　

추가로, DC 임밸런스 파형들에 의해 구동되는 전기-광학 디스플레이들은 잔여 전압을 생성할 수도 있으며, 이 잔여 전압은 디스플레이 픽셀의 개방 회로 전기화학적 전위를 측정함으로써 확인할 수 있다. 잔여 전압은 전기 영동 및 다른 임펄스 구동 전기-광학 디스플레이에서 원인(들) 및 결과(들) 모두에서 더 일반적인 현상이라는 것을 알아내었다. DC 임밸런스는 일부 전기 영동 디스플레이의 장기 수명 저하를 유발할 수도 있음을 알아내었다.

전술된 바와 같은 결함들을 해결하는 구동 방법들 또는 방식들을 설계할 필요성이 존재한다. 특히, 광학 킥백 및 잔여 전압에 의해 야기되는 하드웨어 열화를 제거하거나 최소화할 수 있는 구동 방법들 또는 방식들이 필요하다.

일 양태에서, 본 발명은 복수의 디스플레이 픽셀들을 갖는 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법을 포함하고, 여기서 디스플레이 픽셀들 각각은 디스플레이 트랜지스터와 연관된다. 방법은 다음 단계들을 순서대로 포함한다: 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 1 전압이 인가된다. 제 1 전압은 구동 파형의 적어도 하나의 프레임 동안 인가된다. 제 2 전압이 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 인가된다. 제 2 전압은 제 1 전압 미만의 0 이 아닌 진폭을 가지며, 구동 파형의 최종 프레임 동안 인가된다. 제 2 전압의 진폭은 전압 오프셋 값, 및 제 1 전압이 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 인가될 때 구동 파형의 각각의 프레임이 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압들의 합에 기초한다.

일부 실시형태들에서, 구동 파형의 각각의 프레임의 지속기간은 실질적으로 동일하다. 일부 실시형태들에서, 제 2 전압의 진폭은 구동 파형으로부터 기인하는 제 1 디스플레이 픽셀의 밝기의 양에 추가로 기초한다. 일부 실시형태들에서, 전압 오프셋 값은 제 1 디스플레이 트랜지스터의 게이트 전압의 변화 및 제 1 디스플레이 트랜지스터의 기생 커패시턴스로 인해 제 1 디스플레이 픽셀에 기여되는 전압에 기초한다.

일부 실시형태들에서, 방법은 또한 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 3 전압을 인가하는 것을 포함하고, 여기서 제 3 전압은 실질적으로 0V 이다.

일부 실시형태들에서, 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 1 전압이 인가될 때, 구동 파형의 각각의 프레임이 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압의 양은, 구동 파형의 프레임이 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압의 양에 대응하는 잔여 전압 계수 및 제 1 전압의 진폭에 기초하여 결정된다.

일부 실시형태들에서, 방법은 또한 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기 회로 모델을 사용하여 잔여 전압 계수들을 결정하는 것을 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 광학 레일 상태로 구동하기 위한 방법을 포함한다. 전기-광학 디스플레이는 복수의 디스플레이 픽셀 전극들과 공통 전극 사이에 전기적으로 커플링된 전기 영동 디스플레이 매체를 포함한다. 복수의 디스플레이 픽셀 전극들 각각은 디스플레이 픽셀과 연관되고, 전기 영동 디스플레이 매체는 복수의 전기적으로 하전된 블랙 피그먼트 입자들 및 전기적으로 하전된 화이트 피그먼트 입자들을 포함한다. 방법은 다음 단계들을 순서대로 포함한다: 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터가 디스플레이 픽셀을 광학 레일 상태로 구동하기에 충분한 제 1 전압을 제공하도록 구성된 제 1 전압 드라이버 회로에 연결된다. 제 1 전압은 구동 파형의 하나 이상의 프레임들 동안 제공된다. 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터는, 구동 파형이 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압의 양을 감소시키기 위해 제 1 전압 미만의 0 이 아닌 진폭을 갖는 제 2 전압을 제공하도록 구성된 제 2 전압 드라이버 회로에 연결되고, 여기서 제 2 전압은 구동 파형의 하나 이상의 프레임들 이후에 제공된다. 제 1 디스플레이 픽셀은 플로팅 상태에 배치된다.

일부 실시형태들에서, 광학 레일 상태는 실질적으로 블랙 상태 또는 실질적으로 화이트 상태 중 하나를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 전기 영동 디스플레이 매체는 오직 복수의 전기적으로 하전된 블랙 피그먼트 입자들 및 전기적으로 하전된 화이트 피그먼트 입자들만을 포함한다.

일부 실시형태들에서, 제 2 전압은 구동 파형의 각각의 프레임보다 지속기간이 더 긴 시간 주기 동안 제공된다. 일부 실시형태들에서, 제 2 전압은 구동 파형의 각각의 프레임보다 지속기간이 더 짧은 시간 주기 동안 제공된다.

일부 실시형태들에서, 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터를 제 1 전압 드라이버 회로에 연결하는 것은 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 디스플레이 픽셀 전극 및 제 1 전압 드라이버 회로와 전기적으로 통신하는 제 1 스위칭 디바이스를 폐쇄 상태로 설정하는 것을 포함한다.

일부 실시형태들에서, 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터를 제 2 전압 드라이버 회로에 연결하는 것은 제 1 스위칭 디바이스를 개방 상태로 설정하는 것, 및 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 디스플레이 픽셀 전극 및 제 2 전압 드라이버 회로와 전기적으로 통신하는 제 2 스위칭 디바이스를 폐쇄 상태로 설정하는 것을 포함한다.

일부 실시형태들에서, 제 1 디스플레이 픽셀을 플로팅 상태로 배치하는 것은 제 2 스위칭 디바이스를 개방 상태로 설정하는 것을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 제 1 디스플레이 픽셀을 플로팅 상태로 배치하는 것은 공통 전극과 접지 전압 사이의 전기적 연결을 연결해제하는 것을 포함한다.

일부 실시형태들에서, 제 1 전압 및 제 2 전압은 동일한 극성을 갖는다. 일부 실시형태들에서, 제 2 전압의 진폭 및 제 2 전압이 제공되는 지속시간은 구동 파형으로부터 기인하는 광학 레일 상태의 밝기의 양에 기초한다.

도 1 은 예시적인 전기 영동 디스플레이를 나타내는 회로도를 도시한다.
도 2 는 전기-광학 이미징 층의 회로 모델을 도시한다.
도 3a 는 전기 영동 디스플레이의 선형 잉크 모델을 도시한다.
도 3b 는 도 3b 에 도시된 모델에 대한 대응하는 전압들을 도시한다.
도 4 는 능동 드라이브 후에 단락 및 플로팅으로 인해 발생하는 전기-광학 매체에 걸친 전압들을 도시한다.
도 5 는 DC 밸런싱된 화이트-화이트 트랜지션의 잔류 전하들의 축적을 도시한다.
도 6 은 구동 파형의 개별 프레임들에 대응하는 예시적인 잔여 전압 계수 다이어그램을 도시한다.
도 7 은 8 개의 샘플 구동 파형들을 도시한다.
도 8 은 도 7 에 도시된 파형들에 대응하는 잔여 전압 값들을 도시한다.
도 9a 는 디스플레이 픽셀을 블랙으로 구동하기 위한 예시적인 파형을 도시한다.
도 9b 는 디스플레이 픽셀을 화이트로 구동하기 위한 예시적인 파형을 도시한다.
도 10a 는 전기-광학 매체에 걸친 전압 및 결과적인 밝기 정의를 도시한다.
도 10b 는 드라이브 전압 및 홀드 시간의 상이한 조합들에 대한 드라이브 말단 밝기를 예시한다.
도 11a 는 상이한 ^wV_L 전압들을 갖는 전기-광학 매체에 걸친 다른 전압들을 예시한다.
도 11b 는 도 11a 에 도시된 전압들에 대한 대응하는 광학 응답들을 도시한다.
도 11c 는 전압 ^wV_L 의 함수로서 광학 킥백들을 예시한다.
도 12 는 DC 밸런싱된 화이트-화이트 트랜지션의 잔류 전하들의 축적을 도시한다.
도 13 은 본 명세서에 제시된 구동 방법들의 일 구현을 예시한다.
도 14 는 본 명세서에 제시된 파형들을 구현하기 위한 하나의 방법을 예시한다.
도 15a 는 본 명세서에 제시된 파형을 사용하여 광학 트레이스 및 전기-광학 매체에 걸친 전압들을 예시한다.
도 15b 는 능동 드라이브 후에 플로팅하는 광학 트레이스 및 전기-광학 매체에 걸친 전압들을 도시한다.
도 15c 는 능동 드라이브 후에 단락하는 광학 트레이스 및 전기-광학 매체에 걸친 전압을 도시한다.
도 15d 는 DC-밸런싱된 화이트-화이트 트랜지션의 잔류 전하들의 축적을 도시한다.

본원에 개시된 주제는 전기-광학 디스플레이 내구성을 향상시키는 것에 관한 것이다. 구체적으로, 잔여 전압들 또는 전하들을 최소화하도록 설계된 구동 방법들 또는 방식들과 관련되며, 이는 시간에 따른 하드웨어 저하를 야기할 수 있다.

재료 또는 디스플레이에 적용된 바와 같은 용어 "전기-광학 (electro-optic)" 은, 적어도 하나의 광학 특성에 있어서 상이한 제 1 및 제 2 디스플레이 상태들을 갖는 재료를 지칭하도록 이미징 기술에서의 그 종래의 의미로 본 명세서에서 사용되고, 그 재료는 재료로의 전기장의 인가에 의해 그 제 1 디스플레이 상태로부터 그 제 2 디스플레이 상태로 변경된다. 광학 특성은 통상적으로 인간 눈에 인지가능한 컬러이지만, 그것은 광학 투과, 반사율, 발광, 또는 머신 판독을 위해 의도된 디스플레이들의 경우, 가시 범위 밖의 전자기 파장들의 반사율에서의 변화의 의미에서의 의사-컬러와 같은 다른 광학 특성일 수도 있다.

용어들 "쌍안정성" 및 "쌍안정" 은 적어도 하나의 광학 특성에 있어서 상이한 제 1 및 제 2 디스플레이 상태들을 갖는 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 디스플레이들을 지칭하도록 그 종래의 의미로 본 명세서에서 사용되며, 그에 따라, 임의의 소정의 엘리먼트가 그 제 1 또는 제 2 디스플레이 상태 중 어느 하나를 가정하기 위해 유한한 지속기간의 어드레싱 펄스에 의해 구동된 이후, 어드레싱 펄스가 종료된 후, 그 상태는 디스플레이 엘리먼트의 상태를 변화시키기 위해 요구된 어드레싱 펄스의 최소 지속기간의 적어도 수배, 예를 들어, 적어도 4배 동안 지속될 것이다. 그레이 스케일이 가능한 일부 입자-기반 전기 영동 디스플레이는 그들 극단적 블랙 및 화이트 상태들뿐만 아니라 이들의 중간 그레이 상태들에서도 안정하며 같은 것이 기타 유형의 전기-광학 디스플레이에도 그러하다는 것이 미국 특허 번호 제7,170,670호에 나타나 있다. 이러한 유형의 디스플레이는 쌍안정이라기 보다는 "다중 안정"으로 불리는 것이 적정하지만, 편의상 "쌍안정"이라는 용어가 본원에서 쌍안정과 다중 안정 디스플레이들의 양자를 커버하기 위해 사용될 수도 있다.

용어 "그레이 상태 (gray state)" 는 픽셀의 2개의 극단적인 광학 상태들의 중간의 상태를 지칭하도록 이미징 기술에서의 그 종래의 의미로 본 명세서에서 사용되며, 이들 2개의 극단적인 상태들 사이의 블랙-화이트 트랜지션을 반드시 암시하지는 않는다. 예를 들어, 이하 참조되는 E Ink 특허들 및 공개된 출원들 중 몇몇은, 극한 상태들이 화이트 및 딥 블루인 전기 영동 디스플레이들을 설명하며, 따라서 중간 "그레이 상태" 는 실질적으로 페일 블루이다. 실제로, 이미 언급한 바와 같이, 광학 상태의 변화는 컬러 변화가 전혀 아닐 수도 있다. 용어들 "블랙" 및 "화이트" 는 (또한 "광학 레일 상태들" 로도 지칭되는) 디스플레이의 2 개의 극단 광학 상태들을 지칭하는데 사용될 수도 있으며, 엄밀하게 블랙 및 화이트가 아닌 극단 광학 상태들, 예를 들어 전술한 화이트 및 다크 블루 상태들을 보통 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 용어 "모노크롬" 은, 오직 개재하는 그레이 상태들이 없는 그들 2 개의 극단 광학 상태들로 픽셀들을 구동하는 구동 방식 또는 디스플레이를 나타내기 위해 이하에 사용될 수도 있다.

용어 "픽셀" 은 디스플레이 자체가 보여줄 수 있는 모든 컬러들을 생성 가능한 디스플레이의 최소 단위를 의미하도록 디스플레이 기술에서의 그 종래의 의미로 본 명세서에서 사용된다. 풀 컬러 디스플레이에서, 통상적으로 각각의 픽셀은 복수의 서브-픽셀들로 구성되고, 그 서브-픽셀들 각각은 디스플레이 자체가 보여줄 수 있는 모든 컬러들보다 적은 컬러를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 대부분의 종래의 풀 컬러 디스플레이들에서, 각각의 픽셀은 레드 서브-픽셀, 그린 서브-픽셀, 블루 서브-픽셀, 및 옵션으로 화이트 서브-픽셀로 구성되고, 서브-픽셀들 각각은 블랙으로부터 그 특정된 컬러의 가장 밝은 버전까지의 다양한 컬러들을 디스플레이 가능하다.

여러 타입들의 전기-광학 디스플레이들이 알려져 있다. 일 타입의 전기-광학 디스플레이는 예를 들어, 미국 특허 번호들 제5,808,783호; 제5,777,782호; 제5,760,761호; 제6,054,071호; 제6,055,091호; 제6,097,531호; 제6,128,124호; 제6,137,467호; 및 제6,147,791호에서 설명된 바와 같은 회전 2색성 부재 타입이다 (이러한 타입의 디스플레이는 종종 "회전 2색성 볼" 디스플레이로 지칭되지만, 상기 언급된 특허들 중 일부에서 회전 부재들은 구형이 아니기 때문에 용어 "회전 2색성 부재" 가 보다 정확한 것으로서 선호된다). 그러한 디스플레이는 광학 특성들이 상이한 2 개 이상의 섹션들, 및 내부 다이폴을 갖는 다수의 소형 바디들 (통상적으로, 구형 또는 실린더형) 을 사용한다. 이들 바디들은 매트릭스 내에 액체 충진형 액포들 내에서 현탁되며, 액포들은 액체로 충진되어 바디들이 자유롭게 회전한다. 디스플레이의 외관은 전계 인가에 의해 변화되며, 이로써 바디들을 다양한 위치로 회전시키고 바디 섹션들 중 어떤 섹션이 가시 표면을 통해 보여지는지를 변경시킨다. 이러한 타입의 전기 광학 매체는 통상적으로 쌍안정적이다.

다른 타입의 전기-광학 디스플레이는 일렉트로크로믹 매체, 예를 들어 반도전성 금속 산화물로부터 적어도 부분적으로 형성되는 전극, 및 전극에 어태치된 가역적 컬러 변화가 가능한 복수의 염료 분자들을 포함하는 나노크로믹 필름의 형태의 일렉트로크로믹 매체를 사용하며; 예를 들어, O'Regan, B., 등의, Nature 1991, 353, 737; 및 Wood, D., Information Display, 18(3), 24 (March 2002) 를 참조한다. 또한, Bach, U. 등의 Adv. Mater., 2002, 14(11), 845 를 참조한다. 이러한 타입의 나노크로믹 필름들은 또한 예를 들어, 미국 특허들 제6,301,038호; 제6,870,657호; 및 제6,950,220호에서 설명된다. 이러한 타입의 매체는 또한 통상적으로 쌍안정이다.

다른 타입의 전기-광학 디스플레이는 Philips 에 의해 개발되고 Hayes, R.A., 등의, "Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting", Nature, 425, 383-385 (2003) 에서 설명된 전기 습윤 디스플레이이다. 그러한 전기 습윤 디스플레이들이 쌍안정이 될 수 있다는 것은 미국 특허 번호 제7,420,549호에 나타나 있다.

수년 동안 집중적인 연구 및 개발의 대상이 되었던 일 타입의 전기-광학 디스플레이는, 복수의 하전된 입자들이 전기장의 영향 하에서 유체를 통해 이동하는 입자 기반 전기 영동 디스플레이이다. 전기 영동 디스플레이들은, 액정 디스플레이들과 비교할 때, 양호한 밝기 및 콘트라스트, 넓은 시야각, 상태 쌍안정성, 및 낮은 전력 소비의 속성들을 가질 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 전기 영동 매체는 유체의 존재를 필요로 한다. 대부분의 종래 기술의 전기 영동 매체에서, 이 유체는 액체이지만, 가스상 유체를 사용하여 전기 영동 매체가 제조될 수 있다; 예를 들면 Kitamura, T. 등의 "Electrical toner movement for electronic paper-like display", IDW Japan, 2001, Paper HCS1-1, 및 Yamaguchi, Y. 등의 "Toner display using insulative particles charged triboelectrically", IDW Japan, 2001, Paper AMD4-4) 를 참조한다. 또한 미국 특허 번호들 제7,321,459호 및 제7,236,291호를 참조한다. 이러한 가스 기반의 전기 영동 매체는, 매체가 이러한 침전을 허용하는 배향으로, 예를 들어 매체가 수직면에 배치되는 사인으로 사용되는 경우, 액체 기반의 전기 영동 매체로서 침전하는 입자로 인해 동일한 타입의 문제가 발생하기 쉬운 것으로 보인다. 실제로, 입자 침강은 액체 기반 전기 영동 매체들에서보다 가스 기반 전기 영동 매체들에서 더 심각한 문제인 것으로 보이는데, 왜냐하면 액체 현탁 유체(suspending fluid)들과 비교하여 가스상 현탁 유체들의 더 낮은 점도가 전기 영동 입자들의 더 빠른 침강을 허용하기 때문이다.

MIT (Massachusetts Institute of Technology) 및 E Ink Corporation 에 양도된, 또는 이들의 명의의 수많은 특허들 및 출원들은 캡슐화된 전기 영동 및 다른 전기 광학 매체들에서 사용되는 다양한 기술들을 설명한다. 그러한 캡슐화된 매체들은 다수의 작은 캡슐들을 포함하며, 그 각각은 그 자체가 유체 매체에 전기 영동적으로 이동가능한 입자들을 함유하는 내부 상, 및 그 내부 상을 둘러싸는 캡슐 벽을 포함한다. 통상적으로, 캡슐들은 자체가, 2개의 전극들 사이에 포지셔닝된 코히어런트 층을 형성하기 위해 폴리머 바인더 내에 유지된다. 이들 특허들 및 출원들에서 설명된 기술들은 다음을 포함한다:

(a) 전기 영동 입자들, 유체들 및 유체 첨가제들; 예를 들어, 미국 특허 번호들 제7,002,728호 및 제7,679,814호를 참조한다;

(b) 캡슐, 바인더 및 캡슐화 프로세스; 예를 들어, 미국 특허 번호 제6,922,276호 및 제7,411,719호를 참조한다;

(c) 전기 광학 재료들을 함유하는 필름들 및 서브 어셈블리들; 예를 들어 미국 특허 번호들 제 6,982,178호 및 제7,839,564호를 참조한다;

(f) 백플레인들, 접착제층 및 다른 보조 층들, 및 디스플레이들에 사용된 방법들; 예를 들어 미국 특허들 제D485,294; 6,124,851; 6,130,773; 6,177,921; 6,232,950; 6,252,564; 6,312,304; 6,312,971; 6,376,828; 6,392,786; 6,413,790; 6,422,687; 6,445,374; 6,480,182; 6,498,114; 6,506,438; 6,518,949; 6,521,489; 6,535,197; 6,545,291; 6,639,578; 6,657,772; 6,664,944; 6,680,725; 6,683,333; 6,724,519; 6,750,473; 6,816,147; 6,819,471; 6,825,068; 6,831,769; 6,842,167; 6,842,279; 6,842,657; 6,865,010; 6,873,452; 6,909,532; 6,967,640; 6,980,196; 7,012,735; 7,030,412; 7,075,703; 7,106,296; 7,110,163; 7,116,318; 7,148,128; 7,167,155; 7,173,752; 7,176,880; 7,190,008; 7,206,119; 7,223,672; 7,230,751; 7,256,766; 7,259,744; 7,280,094; 7,301,693; 7,304,780; 7,327,511; 7,347,957; 7,349,148; 7,352,353; 7,365,394; 7,365,733; 7,382,363; 7,388,572; 7,401,758; 7,442,587; 7,492,497; 7,535,624; 7,551,346; 7,554,712; 7,583,427; 7,598,173; 7,605,799; 7,636,191; 7,649,674; 7,667,886; 7,672,040; 7,688,497; 7,733,335; 7,785,988; 7,830,592; 7,843,626; 7,859,637; 7,880,958; 7,893,435; 7,898,717; 7,905,977; 7,957,053; 7,986,450; 8,009,344; 8,027,081; 8,049,947; 8,072,675; 8,077,141; 8,089,453; 8,120,836; 8,159,636; 8,208,193; 8,237,892; 8,238,021; 8,362,488; 8,373,211; 8,389,381; 8,395,836; 8,437,069; 8,441,414; 8,456,589; 8,498,042; 8,514,168; 8,547,628; 8,576,162; 8,610,988; 8,714,780; 8,728,266; 8,743,077; 8,754,859; 8,797,258; 8,797,633; 8,797,636; 8,830,560; 8,891,155; 8,969,886; 9,147,364; 9,025,234; 9,025,238; 9,030,374; 9,140,952; 9,152,003; 9,152,004; 9,201,279; 9,223,164; 9,285,648; 및 9,310,661호들; 및 미국 특허 출원 공개 번호들 제2002/0060321; 2004/0008179; 2004/0085619; 2004/0105036; 2004/0112525; 2005/0122306; 2005/0122563; 2006/0215106; 2006/0255322; 2007/0052757; 2007/0097489; 2007/0109219; 2008/0061300; 2008/0149271; 2009/0122389; 2009/0315044; 2010/0177396; 2011/0140744; 2011/0187683; 2011/0187689; 2011/0292319; 2013/0250397; 2013/0278900; 2014/0078024; 2014/0139501; 2014/0192000; 2014/0210701; 2014/0300837; 2014/0368753; 2014/0376164; 2015/0171112; 2015/0205178; 2015/0226986; 2015/0227018; 2015/0228666; 2015/0261057; 2015/0356927; 2015/0378235; 2016/077375; 2016/0103380; 및 2016/0187759호들; 및 국제출원 공개 번호 제WO 00/38000호; 유럽 특허 제1,099,207 B1 및 1,145,072 B1호를 참조한다;

(e) 컬러 형성 및 컬러 조정; 예를 들어 미국 특허 번호들 제6,017,584, 6,664,944; 6,864,875; 7,075,502; 7,167,155; 7,667,684; 7,791,789; 7,956,841; 8,040,594; 8,054,526; 8,098,418; 8,213,076; 및 8,363,299호들; 그리고 미국 특허 출원 공개 번호들 제2004/0263947; 2007/0109219; 2007/0223079; 2008/0023332; 2008/0043318; 2008/0048970; 2009/0004442; 2009/0225398; 2010/0103502; 2010/0156780; 2011/0164307; 2011/0195629; 2011/0310461; 2012/0008188; 2012/0019898; 2012/0075687; 2012/0081779; 2012/0134009; 2012/0182597; 2012/0212462; 2012/0157269; 및 2012/0326957호들을 참조한다;

(f) 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들; 예를 들어, 미국 특허 제7,012,600호 및 제7,453,445호를 참조한다;

(g) 디스플레이들의 응용; 예를 들어 미국 특허 번호들 제7,312,784호 및 제8,009,348호를 참조한다;

(h) 미국 특허 번호들 제6,241,921호; 제6,950,220호; 제7,420,549호 및 제8,319,759호; 및 미국 특허 출원 공개 번호 제2012/0293858호에서 설명된 바와 같은 비-전기 영동 디스플레이들;

(i) 마이크로셀 구조들, 벽 재료들, 및 마이크로셀들을 형성하는 방법들; 예를 들어, 미국 특허 번호들 제7,072,095호 및 제9,279,906호를 참조한다; 그리고

(j) 마이크로셀들을 충전 및 밀봉하기 위한 방법들; 예를 들어, 미국 특허 번호들 제7,144,942호 및 제7,715,088호를 참조한다.

이 출원은 또한 미국 특허들 제D485,294; 6,124,851; 6,130,773; 6,177,921; 6,232,950; 6,252,564; 6,312,304; 6,312,971; 6,376,828; 6,392,786; 6,413,790; 6,422,687; 6,445,374; 6,480,182; 6,498,114; 6,506,438; 6,518,949; 6,521,489; 6,535,197; 6,545,291; 6,639,578; 6,657,772; 6,664,944; 6,680,725; 6,683,333; 6,724,519; 6,750,473; 6,816,147; 6,819,471; 6,825,068; 6,831,769; 6,842,167; 6,842,279; 6,842,657; 6,865,010; 6,873,452; 6,909,532; 6,967,640; 6,980,196; 7,012,735; 7,030,412; 7,075,703; 7,106,296; 7,110,163; 7,116,318; 7,148,128; 7,167,155; 7,173,752; 7,176,880; 7,190,008; 7,206,119; 7,223,672; 7,230,751; 7,256,766; 7,259,744; 7,280,094; 7,301,693; 7,304,780; 7,327,511; 7,347,957; 7,349,148; 7,352,353; 7,365,394; 7,365,733; 7,382,363; 7,388,572; 7,401,758; 7,442,587; 7,492,497; 7,535,624; 7,551,346; 7,554,712; 7,583,427; 7,598,173; 7,605,799; 7,636,191; 7,649,674; 7,667,886; 7,672,040; 7,688,497; 7,733,335; 7,785,988; 7,830,592; 7,843,626; 7,859,637; 7,880,958; 7,893,435; 7,898,717; 7,905,977; 7,957,053; 7,986,450; 8,009,344; 8,027,081; 8,049,947; 8,072,675; 8,077,141; 8,089,453; 8,120,836; 8,159,636; 8,208,193; 8,237,892; 8,238,021; 8,362,488; 8,373,211; 8,389,381; 8,395,836; 8,437,069; 8,441,414; 8,456,589; 8,498,042; 8,514,168; 8,547,628; 8,576,162; 8,610,988; 8,714,780; 8,728,266; 8,743,077; 8,754,859; 8,797,258; 8,797,633; 8,797,636; 8,830,560; 8,891,155; 8,969,886; 9,147,364; 9,025,234; 9,025,238; 9,030,374; 9,140,952; 9,152,003; 9,152,004; 9,201,279; 9,223,164; 9,285,648; 및 9,310,661호들; 및 미국 특허 출원 공개들 제2002/0060321; 2004/0008179; 2004/0085619; 2004/0105036; 2004/0112525; 2005/0122306; 2005/0122563; 2006/0215106; 2006/0255322; 2007/0052757; 2007/0097489; 2007/0109219; 2008/0061300; 2008/0149271; 2009/0122389; 2009/0315044; 2010/0177396; 2011/0140744; 2011/0187683; 2011/0187689; 2011/0292319; 2013/0250397; 2013/0278900; 2014/0078024; 2014/0139501; 2014/0192000; 2014/0210701; 2014/0300837; 2014/0368753; 2014/0376164; 2015/0171112; 2015/0205178; 2015/0226986; 2015/0227018; 2015/0228666; 2015/0261057; 2015/0356927; 2015/0378235; 2016/077375; 2016/0103380; 및 2016/0187759호들; 및 국제 출원 공개 제WO 00/38000호; 유럽 특허들 제1,099,207 B1호 및 제1,145,072 B1호에 관련되며; 위에 나열된 출원들 모두는 그 전체가 참조로서 포함된다.

본 출원은 또한 미국 특허들 제5,930,026; 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; 7,061,166; 7,061,662; 7,116,466; 7,119,772; 7,177,066; 7,193,625; 7,202,847; 7,242,514; 7,259,744; 7,304,787; 7,312,794; 7,327,511; 7,408,699; 7,453,445; 7,492,339; 7,528,822; 7,545,358; 7,583,251; 7,602,374; 7,612,760; 7,679,599; 7,679,813; 7,683,606; 7,688,297; 7,729,039; 7,733,311; 7,733,335; 7,787,169; 7,859,742; 7,952,557; 7,956,841; 7,982,479; 7,999,787; 8,077,141; 8,125,501; 8,139,050; 8,174,490; 8,243,013; 8,274,472; 8,289,250; 8,300,006; 8,305,341; 8,314,784; 8,373,649; 8,384,658; 8,456,414; 8,462,102; 8,537,105; 8,558,783; 8,558,785; 8,558,786; 8,558,855; 8,576,164; 8,576,259; 8,593,396; 8,605,032; 8,643,595; 8,665,206; 8,681,191; 8,730,153; 8,810,525; 8,928,562; 8,928,641; 8,976,444; 9,013,394; 9,019,197; 9,019,198; 9,019,318; 9,082,352; 9,171,508; 9,218,773; 9,224,338; 9,224,342; 9,224,344; 9,230,492; 9,251,736; 9,262,973; 9,269,311; 9,299,294; 9,373,289; 9,390,066; 9,390,661; 및 9,412,314호들; 및 미국 특허 공개들 제2003/0102858; 2004/0246562; 2005/0253777; 2007/0070032; 2007/0076289; 2007/0091418; 2007/0103427; 2007/0176912; 2007/0296452; 2008/0024429; 2008/0024482; 2008/0136774; 2008/0169821; 2008/0218471; 2008/0291129; 2008/0303780; 2009/0174651; 2009/0195568; 2009/0322721; 2010/0194733; 2010/0194789; 2010/0220121; 2010/0265561; 2010/0283804; 2011/0063314; 2011/0175875; 2011/0193840; 2011/0193841; 2011/0199671; 2011/0221740; 2012/0001957; 2012/0098740; 2013/0063333; 2013/0194250; 2013/0249782; 2013/0321278; 2014/0009817; 2014/0085355; 2014/0204012; 2014/0218277; 2014/0240210; 2014/0240373; 2014/0253425; 2014/0292830; 2014/0293398; 2014/0333685; 2014/0340734; 2015/0070744; 2015/0097877; 2015/0109283; 2015/0213749; 2015/0213765; 2015/0221257; 2015/0262255; 2016/0071465; 2016/0078820; 2016/0093253; 2016/0140910; 및 2016/0180777호들에 관련되며; 위에 나열된 출원들 모두는 그 전체가 참조로서 포함된다.

전술된 특허들 및 출원들 중 다수는, 캡슐화된 전기 영동 매체에서의 개별 마이크로캡슐들을 둘러싼 벽들이 연속상에 의해 대체되고 따라서 전기 영동 매체가 전기 영동 유체의 복수의 개별 액적들 및 폴리머 재료의 연속상을 포함하는 소위 폴리머 분산형 전기 영동 디스플레이를 제조할 수 있는 것, 및 그러한 폴리머 분산형 전기 영동 디스플레이 내의 전기 영동 유체의 개별 액적들은 개별 캡슐 멤브레인이 각각의 개별 액적과 연관되지 않더라도 캡슐들 또는 마이크로캡슐들로서 간주될 수도 있는 것을 인식한다; 예를 들어, 전술된 미국 특허 번호 제6,866,760호를 참조한다. 이에 따라, 본 출원의 목적들을 위해, 그러한 폴리머 분산형 전기 영동 매체들은 캡슐화된 전기 영동 매체들의 하위종으로서 간주된다.

관련된 타입의 전기 영동 디스플레이는 소위 "마이크로셀 전기 영동 디스플레이" 이다. 마이크로셀 전기 영동 디스플레이에 있어서, 하전된 입자 및 유체는 마이크로캡슐들 내에 캡슐화되지 않지만, 대신 캐리어 매체, 예를 들어 통상적으로 폴리머 필름 내에 형성된 복수의 공동들 내에 보유된다. 예를 들어, Sipix Imaging, Inc. 에 모두 양도된 미국 특허 제6,672,921 및 6,788,449호를 참조한다.

전기 영동 매체는 종종 불투명하고 (예를 들어 많은 전기 영동 매체에서, 입자가 디스플레이를 통해 가시 광의 투과를 실질적으로 차단하기 때문에) 반사 모드에서 동작하지만, 많은 전기 영동 디스플레이는 하나의 디스플레이 상태가 실질적으로 불투명하고 하나는 광-투과성인 소위 셔터 모드에서 동작하도록 만들어질 수 있다. 예를 들어, 미국 특허들 제5,872,552; 6,130,774; 6,144,361; 6,172,798; 6,271,823; 6,225,971; 및 6,184,856호를 참조한다. 전기 영동 디스플레이들과 유사하지만 전기장 강도의 변동에 의존하는 유전영동 디스플레이들이 유사한 모드에서 동작할 수 있다; 예를 들어 미국 특허 번호 제4,418,346호를 참조한다. 다른 타입의 전기-광학 디스플레이가 또한 셔터 모드에서 동작하는 것이 가능할 수도 있다. 셔터 모드에서 동작하는 전기 광학 매체는 풀 컬러 디스플레이들을 위한 다층 구조들에서 유용할 수도 있으며; 이러한 구조들에서, 디스플레이의 뷰잉 표면에 인접한 적어도 하나의 층은 뷰잉 표면으로부터 더 멀리 떨어진 제 2 층을 노출 또는 은닉하도록 셔터 모드에서 동작한다.

캡슐화된 전기 영동 디스플레이는 통상적으로, 종래의 전기 영동 디바이스들의 클러스터링 및 고정 실패 모드를 경험하지 않으며, 광범위의 유동적이고 강체의 기판들상에 디스플레이를 인쇄하거나 코팅하는 능력과 같은 추가의 장점들을 제공한다. (단어 "프린팅" 의 사용은, 패치 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스케이드 코팅, 커튼 코팅과 같은 사전-계측된 코팅들; 나이프 오버 롤 코팅, 포워드 및 리버스 롤 코팅과 같은 롤 코팅; 그라비어 코팅; 딥 코팅; 스프레이 코팅; 메니스커스 코팅; 스핀 코팅; 브러시 코팅; 에어 나이프 코팅; 실크 스크린 프린팅 프로세스들; 정전 프린팅 프로세스들; 열 프린팅 프로세스들; 잉크젯 프린팅 프로세스들; 전기 영동 성막 (미국 특허 번호 제7,339,715호를 참조); 및 다른 유사한 기법들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 모든 형태들의 프린팅 및 코팅을 포함하도록 의도된다). 따라서, 결과적인 디스플레이는 가요성 (flexible) 일 수 있다. 추가로, 디스플레이 매체는 다양한 방법들을 사용하여, 프린팅될 수 있기 때문에, 디스플레이 자체는 저렴하게 제조될 수 있다.

다른 타입들의 전기 광학 재료들이 또한 본 발명에서 사용될 수도 있다.

전기 영동 디스플레이는 보통, 전기 영동 재료의 층 및 전기 영동 재료의 대향 측들 상에 배치된 적어도 2 개의 다른 층들을 포함하며, 이들 2 개의 층들 중 하나는 전극 층이다. 대부분의 그러한 디스플레이들에 있어서, 그 층들 양자 모두는 전극 층들이고, 전극 층들 중 하나 또는 양자 모두는 디스플레이의 픽셀들을 정의하도록 패터닝된다. 예를 들어, 하나의 전극 층은 세장형 (elongate) 로우 전극들로 패터닝되고 다른 전극 층은 그 로우 전극들에 직각으로 있는 세장형 컬럼 전극들로 패터닝될 수도 있으며, 픽셀들은 로우 및 컬럼 전극들의 교차점들에 의해 정의된다. 대안적으로 및 더 일반적으로, 하나의 전극 층은 단일의 연속 전극의 형태를 갖고, 다른 전극 층은 디스플레이의 하나의 픽셀을 각각 정의하는 픽셀 전극들의 매트릭스로 패터닝된다. 디스플레이로부터 분리된 스타일러스, 프린트 헤드 또는 유사한 가동 전극에의 사용을 위해 의도된 다른 타입의 전기 영동 디스플레이에 있어서, 전기 영동 층에 인접한 층들 중 오직 하나만이 전극을 포함하며, 전기 영동 층의 대향 측 상의 층은 통상적으로, 가동 전극이 전기 영동 층을 손상시키는 것을 방지하도록 의도된 보호 층이다.

예컨대 미국 특허에 제6,704,133호에 설명된 또 다른 실시형태에서, 전기 영동 디스플레이들은 2 개의 연속적인 전극들 및 전극들 사이의 전기 영동 층 및 광전기 영동 층으로 구성될 수도 있다. 광전기 영동 재료는 광자들의 흡수에 따라 저항률을 변화시키기 때문에, 입사광은 전기 영동 매체의 상태를 변경하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 디바이스가 도 1 에 예시된다. 미국 특허 제6,704,133호에서 설명된 것과 같이, 도 1 의 디바이스는 뷰잉 표면으로부터 디스플레이의 대향측에 위치된, LCD 디스플레이와 같은 방출 소스에 의해 구동될 때 최상으로 작동한다. 일부 실시형태들에서, 미국 특허 번호 제6,704,133호의 디바이스들은 프론트 전극과 광전기 영동 재료 사이에 특수 배리어 층들을 통합하여 반사형 전기 광학 매체를 지나 누출하는 디스플레이의 전방으로부터 입사광에 의해 야기되는 "암전류들" 을 감소시켰다.

전술된 미국 특허 번호 제6,982,178호는 대량 생산에 적합한 (캡슐화된 전기 영동 디스플레이를 포함하는) 고체 전기-광학 디스플레이를 어셈블링하는 방법을 설명한다. 본질적으로, 이 특허는 광 투과성 전기 전도층; 전기 전도층과 전기적으로 접촉하는 고체 전기광학 매체의 층; 접착제층; 및 릴리스 시트를 순서대로 포함하는 소위 "전면 라미네이트” ("FPL") 를 설명한다. 통상적으로, 광 투과성 전기 전도층은 광 투과성 기판 상에 운반될 것이며, 이 광 투과성 기판은, 그 기판이 영구 변형없이 직경이 10 인치 (254 mm) 로 드럼 (세이) 주위를 수동으로 랩어라운드될 수 있다는 의미에서 바람직하게는 가요성이다. 용어 "광 투과성" 은 이 특허와 본 명세서에서, 이와 같이 지정된 층이, 그 층을 통해 보는 관찰자가, 전기 전도성 층 및 인접 기판 (존재하는 경우) 을 통해 일반적으로 뷰잉될, 전기 광학 매체의 디스플레이 상태들에서 변화를 관찰하는 것을 가능하게 하기에 충분한 광을 투과하는 것을 의미하며; 전기 광학 매체가 비가시성 파장에서 반사율의 변화를 디스플레이하는 경우, 용어 "광 투과성" 은 물론 관련 비가시성 파장의 투과를 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 기판은 통상적으로 폴리머 필름일 것이며, 일반적으로 약 1 내지 약 25 mil (25 내지 634 ㎛), 바람직하게는 약 2 내지 약 10 mil (51 내지 254 ㎛) 의 범위의 두께를 가질 것이다. 전기 전도성 층은 편리하게, 예를 들어, 알루미늄 또는 ITO 의 얇은 금속 또는 금속 산화물 층이거나, 또는 전도성 중합체일 수도 있다. 알루미늄 또는 ITO 로 코팅된 폴리 (에틸렌 테레프탈레이트) (PET) 필름들은 예를 들어, E.I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington DE 로부터의 "알루미늄화된 Mylar" ("Mylar" 는 등록 상표) 로서 상업적으로 입수가능하며, 그러한 상용 재료들은 프론트 평면 라미네이트에서 우수한 결과들로 사용될 수도 있다.

잔여 전압은 지금 전기 영동 및 다른 임펄스 구동 전기-광학 디스플레이에서 원인(들) 및 결과(들) 모두에서 더 일반적인 현상이라는 것이 밝혀졌다. DC 임밸런스는 일부 전기 영동 디스플레이의 장기 수명 저하를 유발할 수 있음을 밝혔다.

잔여 전압의 여러 잠재적 소스들이 있다. 잔여 전압의 주요 원인은 (일부 실시형태들은 이러한 믿음으로 제한되지 않지만) 디스플레이를 형성하는 다양한 층의 재료들 내에서 이온 분극인 것으로 믿어진다.

이러한 분극은 다양한 방식으로 발생한다. 제 1 (편의를 위해, "Type I"로 표시됨) 분극에서, 이온성 이중 층은 재료 계면에 걸쳐 또는 재료 계면에 인접하여 생성된다. 예를 들어, 인듐-주석-산화물 ("ITO") 전극에서의 양의 전위는 인접한 라미네이팅 접착제에서 대응하는 음이온의 분극화된 층을 생성할 수 있다. 이러한 분극 층의 감쇠율은 라미네이션 접착제 층에서 분리된 이온들의 재커플링과 연관된다. 이러한 분극 층의 기하학적 구조는 계면의 형상에 의해 결정되지만, 사실상 평면일 수 있다.

제 2 ("Type II") 유형의 편광에서, 단일 재료 내의 노듈들, 결정들 또는 다른 종류의 재료 이질부는 이온이 주변 재료보다 빠르게 또는 덜 빠르게 이동할 수 있는 영역을 초래할 수 있다. 상이한 이온 마이그레이션의 레이트는 매체의 벌크 내에서 상이한 정도의 전하 분극을 초래할 수 있고, 따라서 단일 디스플레이 성분 내에서 분극이 발생할 수 있다. 이러한 분극은 실질적으로 본질적으로 국소화되거나 층 전체에 걸쳐 분산될 수 있다.

제 3 ("Type III") 유형의 분극에서, 분극은 임의의 특정 유형의 이온의 전하 수송에 대한 배리어를 나타내는 임의의 계면에서 발생할 수도 있다. 미세 공간 전기 영동 디스플레이에서의 이러한 인터페이스의 일례는 서스펜딩 매체 및 입자를 포함하는 전기 영동 서스펜션 ( "내부 상") 과 벽, 접착제 및 결합제 ( "외부 상") 를 포함하는 주변 매체 사이의 경계이다. 많은 전기 영동 디스플레이에서, 내부 상은 소수성 액체인 반면, 외부 상은 젤라틴과 같은 폴리머이다. 내부 상에 존재하는 이온은 외부 상에서 불용성이고 확산불가능할 수 있으며 그 반대도 마찬가지이다. 이러한 계면에 수직인 전계의 인가시, 반대 부호의 분광 층이 계면의 어느 일방에 누적될 것이다. 인가된 전계가 제거될 때, 결과적인 비평형 전하 분포는 계면의 어느 일방에서의 2 개의 상들에서 이온들의 이동도에 의해 결정되는 완화 시간에 따라 감쇠하는 측정가능한 잔여 전압 전위를 초래한다.

드라이브 펄스 동안 분극이 발생할 수 있다. 각각의 이미지 업데이트는 잔여 전압에 영향을 줄 수도 있는 이벤트이다. 양의 파형 전압은 특정 전기-광학 디스플레이에 따라 동일 또는 반대 극성 (또는 거의 제로) 으로 된 전기 광학 매체 양단에 걸친 잔여 전압을 생성할 수 있다.

일부 경우에, 구동 시퀀스의 최종 프레임은 잉크 스택의 분극에 최고 레벨로 기여할 수도 있다. 예를 들어, 때때로 최종 프레임은 이전 프레임보다 잉크 스택에 더 많은 잔류 전하를 다수 회 (예를 들어, 10x) 기여할 수 있다.

상술한 논의로부터, 분극은 전기 영동 또는 다른 전기-광학 디스플레이 내의 다수의 위치들에서 발생할 수도 있고 각각의 위치는 기본적으로 계면들에서 그리고 재료 이질부에서 감쇠 시간들의 자체적인 특징 스펙트럼을 가짐이 명백해진다. 전기 활성 부분들 (예를 들어, 전기 영동 서스펜션) 에 대한 이들 전압들의 소스들의 배치 (즉, 분극된 전하 분포) 및 각각의 종류의 전하 분포와 서스펜션에 걸친 입자들의 운동 사이의 전기적 커플링의 정도 또는 다른 전기 광학 활동도에 따라, 여러 종류들의 분극들이 다소의 유해한 효과를 발생시킬 것이다. 전기 영동 디스플레이가 하전된 입자의 운동에 의해 동작하고, 이 운동이 본질적으로 전기 광학 층의 분극을 야기하기 때문에, 어떤 의미에서는, 바람직한 전기 영동 디스플레이는 잔여 전압이 항상 디스플레이에 존재하는 것이 아닌 디스플레이는 아니며, 잔여 전압들이 불리한 전기 광학 거동을 야기하지 않는 디스플레이이다. 이상적으로, 잔여 임펄스는 최소화되고 잔여 전압은 1 초 내에 그리고 바람직하게 50 ms 내에 1 V 미만으로 그리고 바람직하게는 0.2 V 미만으로 감소하여, 이미지 업데이트들 사이의 최소 휴지기를 도입하는 것에 의해 전기 영동 디스플레이가 잔여 전압 효과에 대한 관심없이 광학 상태들 간의 모든 전이들에 영향을 줄 수도 있다. 비디오 레이트들 또는 +/-15 V 미만의 전압들에서 동작하는 전기 영동 디스플레이들의 경우, 이러한 이상적인 값들은 상응하게 감소되어야 한다. 유사한 고려요건들이 다른 유형들의 전기-광학 디스플레이들에도 적용한다.

요약하면, 현상으로서의 잔여 전압은 적어도 실질적으로, 계면들에서 또는 재료들 자체 내에서 디스플레이 재료 성분들 내에서 발생하는 이온 분극화의 결과이다. 이러한 분극화들은 이들이 대략 50ms 내지 약 1 시간 또는 그 이상의 타임 스케일로 지속될 때 특히 문제가 된다. 잔여 전압은 여러 방식들로 이미지 고스팅 또는 비쥬얼 아티팩트로서 자체적으로 나타날 수 있고, 이미지들의 업데이트들 사이에서 경과된 시간에 따라 심각도가 변할 수 있다. 잔여 전압은 또한 DC 임밸런스를 생성할 수 있고 궁극적 디스플레이 수명을 감소시킬 수 있다. 따라서, 잔여 전압의 효과들은 전기 영동 또는 다른 전기-광학 디바이스의 품질에 유해할 수 있고 잔여 전압 자체 및 잔여 전압의 영향에 대한 디바이스의 광학 상태들의 감도 양자 모두를 최소화하는 것이 바람직하다.

도 1 은 본 명세서에서 제안된 주제에 따른 전기-광학 디스플레이의 픽셀 (100) 의 개략도를 도시한다. 픽셀 (100) 은 이미징 필름 (110) 을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 이미징 필름 (110) 은 쌍안정일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 이미징 필름 (110) 은, 예를 들어 대전된 안료 입자들을 포함할 수도 있는 캡슐화된 전기 영동 이미징 필름을 제한없이 포함할 수도 있다.

이미징 필름 (110) 은 전면 전극 (102) 과 후면 전극 (104) 사이에 배치될 수도 있다. 전면 전극 (102) 은 이미징 필름과 디스플레이의 전면 사이에 형성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전면 전극 (102) 은 투명할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 전면 전극 (102) 은 인듐 주석 산화물 (ITO) 을 제한없이 포함하는, 임의의 적합한 투명 재료로 형성될 수도 있다. 후면 전극 (104) 은 전면 전극 (102) 반대편에 형성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 기생 커패시턴스 (미도시) 가 전면 전극 (102) 과 후면 전극 (104) 사이에 형성될 수도 있다.

픽셀 (100) 은 복수의 픽셀들 중 하나일 수도 있다. 복수의 픽셀들은 로우들 및 컬럼들의 2 차원 어레이로 배열되어 매트릭스를 형성할 수도 있어서, 임의의 특정 픽셀은 하나의 특정된 로우와 하나의 특정된 컬럼의 교차에 의해 고유하게 정의된다. 일부 실시예들에서 픽셀들의 매트릭스는, 각각의 픽셀이 적어도 하나의 비선형 회로 엘리먼트 (120) 와 연관되는 "액티브 매트릭스" 일 수도 있다. 비선형 회로 엘리먼트 (120) 는 백플레이트 전극 (104) 과 어드레싱 전극 (108) 사이에 커플링될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비선형 엘리먼트 (120) 는 제한없이, MOSFET 을 포함하여, 다이오드 및/또는 트랜지스터를 포함할 수도 있다. MOSFET 의 드레인 (또는 소스) 은 백플레이트 전극 (104) 에 커플링될 수도 있고, MOSFET 의 소스 (또는 드레인) 는 어드레싱 전극 (108) 에 커플링될 수도 있고, MOSFET 의 게이트는 MOSFET 의 활성화 및 비활성화를 제어하도록 구성된 드라이버 전극 (106) 에 커플링될 수도 있다. (단순화를 위해, 백플레이트 전극 (104) 에 커플링된 MOSFET 의 단자는 MOSFET 의 드레인으로서 지칭될 것이고, 어드레싱 전극 (108) 에 커플링된 MOSFET 의 단자는 MOSFET 의 소스로서 지칭될 것이다. 그러나 당업자는, 일부 실시형태들에서, MOSFET 의 소스 및 드레인이 상호교환될 수도 있음을 인식할 것이다.)

액티브 매트릭스의 일부 실시예들에서, 각각의 컬럼에서의 모든 픽셀들의 어드레싱 전극들 (108) 은 동일한 컬럼 전극에 연결될 수도 있고, 각각의 로우에서의 모든 픽셀들의 드라이버 전극들 (106) 은 동일한 로우 전극에 연결될 수도 있다. 로우 전극들은 로우 드라이버에 연결될 수도 있으며, 이 로우 드라이버는 선택된 로우(들)에서의 모든 픽셀들 (100) 의 비선형 엘리먼트들 (120) 을 활성화하기에 충분한 전압을 선택된 로우 전극들에 인가함으로써 픽셀들의 하나 이상의 로우들을 선택할 수도 있다. 컬럼 전극들은 컬럼 드라이버들에 연결될 수도 있으며, 이 컬럼 드라이버들은 픽셀을 원하는 광학 상태로 구동하기에 적합한 전압을 선택된 (활성화된) 픽셀의 어드레싱 전극 (106) 에 부과할 수도 있다. 어드레싱 전극 (108) 에 인가된 전압은 픽셀의 전면 플레이트 전극 (102) 에 인가된 전압 (예를 들어, 대략 0 볼트의 전압) 에 대한 것일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 액티브 매트릭스에서의 모든 픽셀들의 전면 플레이트 전극들 (102) 은 공통 전극에 커플링될 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 액티브 매트릭스의 픽셀들 (100) 은 로우 단위 방식으로 기입될 수도 있다. 예를 들어, 픽셀들의 로우는 로우 드라이버에 의해 선택될 수도 있고, 픽셀들의 로우에 대한 원하는 광학 상태들에 대응하는 전압들은 컬럼 드라이버들에 의해 픽셀들에 인가될 수도 있다. "라인 어드레스 시간" 으로서 알려진 미리 선택된 인터벌 이후, 선택된 로우는 선택해제될 수도 있고, 다른 로우가 선택될 수도 있으며, 컬럼 드라이버들 상의 전압들이 변경될 수도 있어서 디스플레이의 다른 라인이 기입된다.

도 2 는 본 명세서에 제시된 주제에 따른 전면 전극 (102) 과 후면 전극 (104) 사이에 배치된 전기-광학 이미징 층 (110) 의 회로 모델을 도시한다. 저항기 (202) 및 커패시터 (204) 는 임의의 접착제 층들을 포함하여, 전기 광학 이미징 층 (110), 전면 전극 (102) 및 후면 전극 (104) 의 저항 및 커패시턴스를 나타낼 수도 있다. 저항기 (212) 및 커패시터 (214) 는 라미네이션 접착제 층의 저항 및 커패시턴스를 나타낼 수도 있다. 커패시터 (216) 는 전면 전극 (102) 과 후면 전극 (104) 사이에 형성될 수도 있는 커패시턴스, 예를 들어 층들 사이의 계면 접촉 영역들, 예컨대 이미징 층과 라미네이션 접착제 층 사이 및/또는 라미네이션 접착제 층과 백플레인 전극 사이의 계면을 나타낼 수도 있다. 픽셀의 이미징 필름 (110) 에 걸친 전압 V_i 은 픽셀의 잔여 전압을 포함할 수도 있다.

전기-광학 매체를 나타내는 다른 도면에서, 이제 도 3a 및 도 3b 를 참조하면, V₁ 은 잉크의 내부 상에 걸친 전압을 나타내고; V₂ 는 외부 상에 걸친 전압을 나타내고, V₃ 은 접착제 및 전극의 계면층에 걸친 전압을 나타낸다. 커패시턴스 및 저항 값들은 모델을 실제 실험 데이터에 피팅함으로써 결정될 수도 있다. 이러한 커패시턴스 및 저항 값들에 기초하여, 도 3b 는 내부, 외부 및 계면 층들에 걸친 전압을 도시한다. 도시된 바와 같이, 잉크의 내부 상은 단락 동안 드라이브 전압의 역전을 나타내며, 이는 광학 킥백을 초래한다.

이러한 광학 킥백을 회피하기 위한 하나의 방법은 능동 드라이브의 말단에서 픽셀을 플로팅하는 것이다 (즉, 픽셀에 대응하는 TFT 의 게이트, 및 일부 경우들에서는 소스를 파워 오프하여, 그에 의해 픽셀을 임의의 전도성 경로로부터 격리시킨다). 광학 킥백을 회피하는 것은, 이들 광학 레일들 (예를 들어, 전기-광학 매체의 2 개의 극단 광학 상태들; 전형적으로 블랙 및 화이트) 이 디스플레이의 달성가능한 동적 범위 및 이에 따른 디스플레이의 근본적인 광학 품질에 영향을 미치기 때문에 극도의 다크/블랙 및 화이트 상태에 유리할 수도 있다. 도 4 는 테스트 유리를 이용한 능동 드라이브 후에 단락 (a) 및 플로팅 (b) 에 따른 광학 효과 및 잔여 전압 감쇠를 도시한다. 이제 도 5 를 참조하면, 능동 드라이브가 광학 킥백 문제를 해결한 후에 플로팅하는 동안, 전기-광학 매체 내의 잔류 전하의 축적 (도 5 의 정상 상태 잔여 전압에 의해 측정된 바와 같음) 은 더 높고, 디스플레이에 잠재적으로 손상을 줄 수 있다. 이것은 세그먼트화된 및 액티브 매트릭스 디스플레이 둘 다에서의 전형적인 드라이브에서, 단락이 잔류 전하의 축적을 감소시키기 위해 능동 드라이브 후에 사용될 수도 있는 이유이다.

실제로, 위에 설명된 분극화 효과에 기인한 전기 영동 재료 내의 축적된 전하들은 잔여 전압 효과를 감소시키기 위해 경감될 수도 있다. 예를 들어, 구동 시퀀스의 최종 프레임의 전압 레벨을 감소시킴으로써.

일부 실시형태들에서, N 개의 프레임들을 갖는 인가된 구동 파형 V(k) 에 의한 잔여 전압의 변화는 다음과 같이 예측될 수도 있다.

여기서, 잔여 전압의 변화 ΔV_rem 는 오프셋 전압 V_offset 과 구동 파형의 각 프레임이 기여하는 잔여 전압의 합을 합한 것이고, 오프셋 V_offset 은 게이트 전압 변화와 TFT 기생 커패시턴스들에 의해 가산된 전압이다. 실제로, 구동 파형의 각각의 프레임은 잔여 전압 계수 b 에 의해 표시된 바와 같이 특정 양의 잔여 전압에 기여하며, 여기서 일부 경우에, 잔여 전압 계수 b 는 드라이브의 최종 프레임에 대해 가장 높다. 잔여 전압 계수 b 는 Ota 회로 모델과 같은 모델들을 이용하여 실험적으로 결정되거나 수학적으로 계산될 수도 있다.

이제 도 6 을 참조하면, 복수의 랜덤 파형들을 사용하여 액티브 매트릭스 디스플레이(예를 들어, 전기 영동 디스플레이) 상의 측정된 잔여 전압 변화에 식 (1) 의 선형 잔여 전압 모델을 피팅함으로써 결정되는 예시적인 잔여 전압 계수 곡선이 본원에 예시된다. 도 6 이 도시하는 바와 같이, 최종 프레임은 잉크 스택의 분극화에 대한 최고 레벨에 기여하여, 이전 프레임들 (b(k>1)) 보다 10 배 더 높은 잔여 전압 계수 (b(1)) 를 초래한다.

실제로, 구동 시퀀스 또는 구동 방식 또는 구동 파형의 최종 프레임의 전압 진폭을 우측 레벨로 조정하는 것은 감소된 잔류 전하들 또는 전압들이 생성되게 할 수 있다. 이제 도 7 을 참조하면, 상이한 최종 프레임 전압 진폭들을 갖는 8 개의 파형들이 디스플레이에 인가된다. 구체적으로, 파형 1 은 이전 프레임들과 동일한 전압을 갖는 최종 프레임을 나타내고, 대조적으로, 파형 6 은 이전 프레임에 비해 낮은 전압을 갖는 최종 프레임을 나타낸다. 결과적인 잔여 전압 값들은 도 8 에 제시되며, 여기서 파형 6 (즉, 절대값으로 대략 4.2 볼트) 은 파형 1 (즉, 절대값으로 대략 5.2 볼트) 의 잔여 전압과 비교하여 감소된 잔여 전압이 생성되게 한다. 일반적으로, 더 양호한 광학 상태를 달성하고 또한 잔여 전압 축적을 감소시키기 위해, 그리고 본 명세서에 제시된 작동 원리를 예시하기 위해, 네거티브 전압이 디스플레이 픽셀을 화이트로 구동하는 일 예로서 화이트-투-화이트 트랜지션이 여기서 사용되며,

새로운 파형을 인가함에 따른 잔여 전압의 변화 ΔV_{rem, new} 가 이전 파형을 인가함에 따른 잔여 전압의 변화 ΔV_{rem, old} 보다 크거나 같은 경우, 디스플레이 픽셀들을 구동하기 위해 네거티브 전압들이 사용되고 결과적인 잔여 전압들 또한 값이 네거티브인 화이트-투-화이트 트랜지션이 여기서 논의되기 때문에, 이와 같이, ΔV_{rem, new} ≥ ΔV_{rem, old} 는 새로운 파형으로 인한 잔여 전압의 변화가 이전 파형이 인가되는 경우보다 덜 네거티브인 것을 의미하며, 이는 새로운 파형에 의해 더 적은 잔여 전압이 생성되기 때문임을 유의하여야 한다.

또한, 식 (2) 를 식 (1) 로 표현하면,

이는 Δk 프레임만큼 시프트된 파형 말단의 저전압 V_low 이 식 (4) 에서 정의된 바와 같이 V_low ^*보다 크기가 작거나 같아야 하는 반면, 더 작은 잔여 전압 비용으로 향상된 밝기를 달성하기 위해, 새로운 파형 (L_new) 에 기인한 디스플레이 픽셀의 밝기는 이전 파형 (L_old) 보다 더 화이트이거나 같아야 함을 의미한다.

일부 실시형태들에서, 광학 킥백은 능동 드라이브의 말단에서 단락하지 않고, 대신에, 광학 킥백을 초래하지 않고 잔류 전하들의 과도한 축적을 회피하기에 충분히 작은 드라이브 펄스와 동일한 극성의 더 낮은 전압으로 디스플레이 픽셀에 인가된 전압을 풀링함으로써 회피될 수 있다. 본 명세서에 기재된 기술은 오직 컬러 피그먼트 입자들의 유형들만을 포함하는 전기 영동 매체를 갖는 전기-광학 디스플레이에 특히 효과적일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 본 명세서에 기재된 방법은 오직 하전된 블랙 피그먼트 입자 및 하전된 화이트 피그먼트 입자만을 포함하는 전기 영동 매체를 갖는 블랙 및 화이트 전기-광학 디스플레이 상에서 수행된다.

도 9a 및 도 9b 는 디스플레이 픽셀을 각각 블랙 상태 및 화이트 상태로 구동하기 위한 구동 파형들이다. 예시된 성형된 파형 펄스들은 단지 예시의 목적들을 위해 본 명세서에 제시된다. 당업자는 본 명세서에서의 작동 원리들이 다른 형상들의 파형들에 그리고 다른 광학 트랜지션들을 위해 적용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

일부 실시형태들에서, 광학 킥백 및 잔류 전하들을 최소화하기 위해 파형을 구성할 때, 화이트 광학 레일에 도달하도록 ^wV_H ≤ -10V, ^wt_H > 20ms (^wV_H, ^wt_H) 쌍을 선택할 수도 있다. 도 10a 는 전기-광학 매체에 걸친 전압 및 결과적인 밝기 정의를 도시하고, 도 10b 는 전압 ^wV_H 및 시간 ^wt_H 의 상이한 조합에 대한 드라이브 말단 밝기 (L*) 를 도시한다. ^wV_H 와 ^wt_H 의 조합은 광학 화이트 레일의 필요한 밝기를 달성하도록 선택될 수 있다. ^bV_H ≥ 10V 및 ^bt_H > 20ms 를 사용하는 동일한 방법이 디스플레이 픽셀을 블랙 광학 레일로 구동하기 위해 적용될 수 있다. 두번째로, ^wt_L > 20ms 에 대해 0 > ^wV_L ≥-10V 의 범위에서의 값들은 광학 킥백이 무시할 수 있거나 허용할수 있는 레벨이도록 선택될 수 있다. 최소 ^wV_L 은 디스플레이 모듈에 대한 잔여 전압의 영향을 낮추도록 선택될 수도 있다. 또한, 업데이트 시간은 ^wt_L 에 필요한 여분의 시간을 보상하기 위해 도 10b 에 의해 제안된 바와 같이 ^wV_H 를 증가시키고 ^wt_H 를 감소시킴으로써 추가로 감소될 수 있다. 당업자는 디스플레이 픽셀들을 블랙 광학 상태로 구동하기 위해 이 방법이 채택될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

일부 실시형태들에서, ^wV_H 및 ^wt_H 에 대한 값들은 도 11a, 도 11b, 및 도 11c 에 도시된 플롯들에 기초하여 선택될 수 있고, 이는 원하는 광학 레일을 달성하기 위해 ^wV_H 와 ^wt_H 의 값들 사이의 트레이드오프를 예시하는 것을 돕는다. 일부 실시형태들에서, 더 높은 ^wV_H 는 원하는 광학 레일을 달성하기 위해 잉크 속도를 증가시키고 시간 ^wt_H 를 감소시킬 수 있고, 그 반대도 가능하다. ^wV_H 및 ^wt_H 를 선택하는 것은 원하는 최대 업데이트 시간 및 원하는 화이트 상태 레일 요건에 기초하여 결정될 수도 있다. 이제 도 11c 를 참조하면, 일 예로서, ^wV_H = 15V 및 ^wt_H = 247.1ms 를 갖는 화이트 투 화이트 드라이브에 대해, ^wV_L = 5V 를 선택하는 것은, 디스플레이 픽셀이 드라이브 전압을 감소시키지 않고 구동 파형의 말단에서 0V 로 단락되는 구동 방식에 비해 0.6 L* 보다 많이 광학 킥백을 감소시킬 수 있다.

0 < ^bV_L ≤ 10V 및 ^bt_L > 20ms 범위의 ^bV_L 을 갖는 동일한 방법이 블랙 레일에 대해 채용될 수 있다. 추가로, 최소화된 ^wt_L > 20ms 및 ^bt_L > 20ms 은 모듈 상의 잔류 전하 축적이 최소가 되도록 선택될 수도 있다. 여기서, 총 파형 업데이트 시간에 대한 영향을 감소시키기 위해 이러한 특별한 파형 업데이트를 위해 최소 ^wt_L 및 ^bt_L 이 요구된다. 일부 실시형태들에서, ^wt_L 에 대한 값은 도 12 에 도시된 플롯들에 기초하여 선택될 수 있다. 도 12 는 상이한 ^wt_L 시간에 대한 (정상 상태 잔여 전압에 의해 측정되는 바와 같은) 전기-광학 매체에서의 잔류 변화 축적을 예시한다. 일 실시형태에서, ^wt_L = 141.2ms 를 선택하는 것은 파형의 잔류 전하 축적 및 전체 업데이트 시간을 최소화하는 것 사이의 양호한 트레이드오프를 달성하게 한다.

일부 실시형태들에서, 선택된 (^wV_L, ^wt_L) 쌍은 (^wV_H, ^wt_H) 쌍에 의해 표시된 정상 펄스 드라이브의 말단에서 주어진 잉크 플랫폼에 대해 고정될 수도 있다. 유사하게, 선택된 (^bV_L, ^bt_L) 쌍은 (^bV_H, ^bt_H) 쌍에 의해 표시된 정상 펄스 드라이브의 말단에서 주어진 잉크 플랫폼에 대해 고정될 수도 있다. 이 구성은 액티브 매트릭스 디스플레이로 원하는 저전압 설정을 달성하기 위해 레일 전압 변조 (앞선 구현 섹션에서 주어진 바와 같음) 를 사용하는 유연성을 제공한다. 또한, V.ms 의 임펄스 전위는 구동 파형의 DC 밸런싱을 유지하기 위한 측정치로서 사용될 수 있으며, 여기서 이러한 임펄스 전위는 다음과 같이 정의될 수도 있다:

임펄스 전위 V.ms (화이트로의 드라이브 펄스) = ^wV_H * ^wt_H + ^wV_L * ^wt_L

임펄스 전위 V.ms (블랙으로의 드라이브 펄스) = ^bV_H * ^bt_H + ^bV_L * ^bt_L

마지막으로, 구동 파형의 완료 후에 디스플레이 픽셀들을 전기적으로 플로팅 상태로 유지하는 것을 선택할 수도 있다.

실제로, 본 명세서에 개시된 주제는 도 13 에 도시된 바와 같이 구현될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 각각 ^wt_H, ^wt_L, ^bt_H 및 ^bt_L 지속시간에 대한 ^wV_H, ^wV_L, ^bV_H 및 ^bV_L 의 선택은 각각 스위치들 SW1, SW2, SW3 및 SW4 에 의해 제어될 수도 있다. 그리고, 모든 스위치들 (SW1 내지 SW4) 을 개방 상태로 설정함으로써 드라이브의 말단에서 플로팅이 달성될 수도 있다. 예를 들어, 액티브 매트릭스 디스플레이에 대해, 예시적인 파형은, 전압 변조된 구동 시스템들을 사용하여, 본원에 전체적으로 통합되는 미국 특허 제8,125,501호에 설명된 바와 같이, ^wt_H, ^wt_L, ^bt_H 및 ^bt_L 이 프레임 시간의 배수들인 ^wt_H, ^wt_L, ^bt_H 및 ^bt_L 지속기간들에 대한 ^wV_H, ^wV_L, ^bV_H 및 ^bV_L 값들을 설정함으로써 구현될 수도 있다. 그 다음, 저전압 드라이브의 말단에서 플로팅은 공통 전극을 플로팅하기 위해 VCOM_PANEL 라인 상의 고 임피던스 스위치를 사용함으로써 달성될 수 있다.

다른 실시형태에서, 액티브 매트릭스 디스플레이에 대해, 파형은 도 14 에 도시된 바와 같이 공급 레일 전압들 (즉, VPOS 및 VNEG) 을 변조함으로써, ^wt_H, ^wt_L, ^bt_H 및 ^bt_L 이 프레임 시간의 배수들인 ^wt_H, ^wt_L, ^bt_H 및 ^bt_L 지속기간들에 대한 ^wV_H, ^wV_L, ^bV_H 및 ^bV_L 값들을 선택함으로써 구현될 수도 있다. 이러한 구성에서, (블랙 및 화이트가 아닌) 중간 그레이톤들로의 트랜지션은, i) VL 이 VPOS 및 VNEG 에 대해 변조되고 있는 프레임들에서 제로 드라이브들을 선택하거나 또는 ii) 드라이브의 말단에서 더 낮은 전압을 고려하여 중간 그레이톤들을 튜닝하도록 강제될 것이다. 그리고 저전압 드라이브의 말단에서 플로팅은 공통 전극을 플로팅하기 위해 VCOM_PANEL 라인 상의 고 임피던스 스위치를 사용함으로써 달성될 수도 있다.

이제 도 15a 내지 도 15c 를 참조하면, 이는 드라이브의 말단에서 단락하는 현재의 디폴트 방법과 비교하여 광학 성능 및 잔류 전하 성능의 축적의 관점에서 결과적인 성형된 파형을 도시한다. 특히 도 15a 는 본 명세서에 제시된 파형을 사용하여 광학 트레이스 및 전기-광학 매체에 걸친 전압들을 예시한다. 도 15b 는 능동 드라이브 후에 플로팅하는 광학 트레이스 및 전기-광학 매체에 걸친 전압들을 도시한다. 도 15c 는 능동 드라이브 후에 단락하는 광학 트레이스 및 전기-광학 매체에 걸친 전압을 도시한다.

도 15d 는 DC-밸런싱된 화이트-화이트 트랜지션의 잔류 전하들의 축적을 도시한다. 결과들은 본 명세서에 제시된 제안된 방법이, 적절하게 최적화될 때, 광학 킥백을 회피할 뿐만 아니라 단락의 디폴트 방법에 비해 잔류 전하의 축적을 감소시킨다는 것을 보여준다. 또한, 도 15b 에 도시되고 본원에 그 전체가 통합된 미국 특허 제7,034,783호에 의해 제안된 바와 같이 드라이브 직후 플로팅은 광학 킥백을 피하면서, 잔류 전하의 축적으로 인해 연장된 사용 후 디스플레이에 악영향을 미칠 것이다.

다수의 변경들 및 수정들이 본 발명의 범위로부터 일탈함 없이 상기 설명된 본 발명의 특정 실시형태들에 행해질 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 전술한 설명의 전부는 한정적인 의미가 아닌 예시적인 의미로 해석되어야 한다.

Claims

전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법으로서,
상기 전기-광학 디스플레이는 복수의 디스플레이 픽셀들을 가지고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀들 각각은 디스플레이 트랜지스터와 연관되며, 상기 방법은,
상기 복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 1 전압을 인가하는 단계로서, 상기 제 1 전압은 구동 파형의 적어도 하나의 프레임 동안 인가되는, 상기 제 1 전압을 인가하는 단계;
상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 2 전압을 인가하는 단계
를 순서대로 포함하며,
상기 제 2 전압은 상기 제 1 전압 미만의 0 이 아닌 진폭을 가지고, 상기 구동 파형의 최종 프레임 동안 인가되며, 그리고
상기 제 2 전압의 상기 진폭은 전압 오프셋 값, 및 상기 제 1 전압이 상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터에 인가될 때 상기 구동 파형의 각각의 프레임이 상기 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압들의 합에 기초하는, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 파형의 각각의 프레임의 지속기간은 실질적으로 동일한, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 전압의 상기 진폭은 상기 구동 파형으로부터 기인하는 상기 제 1 디스플레이 픽셀의 밝기의 양에 추가로 기초하는, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 전압 오프셋 값은 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터의 게이트 전압의 변화 및 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터의 기생 커패시턴스로 인해 상기 제 1 디스플레이 픽셀에 기여되는 전압에 기초하는, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터에 제 3 전압을 인가하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 3 전압은 실질적으로 0V 인, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전압이 상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터에 인가될 때 상기 구동 파형의 각각의 프레임이 상기 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압의 양은, 상기 구동 파형의 프레임이 상기 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압의 양에 대응하는 잔여 전압 계수 및 상기 제 1 전압의 진폭에 기초하여 결정되는, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 6 항에 있어서,
연산 트랜스컨덕턴스 증폭기 회로 모델을 사용하여 상기 잔여 전압 계수들을 결정하는 단계를 더 포함하는, 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 광학 레일 상태로 구동하기 위한 방법으로서,
상기 전기-광학 디스플레이는 복수의 디스플레이 픽셀 전극들과 공통 전극 사이에 전기적으로 결합된 전기 영동 디스플레이 매체를 포함하고, 상기 복수의 디스플레이 픽셀 전극들 각각은 디스플레이 픽셀과 연관되고, 상기 전기 영동 디스플레이 매체는 복수의 전기적으로 하전된 블랙 피그먼트 입자들 및 전기적으로 하전된 화이트 피그먼트 입자들을 포함하고, 상기 방법은,
복수의 디스플레이 픽셀들 중 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 제 1 디스플레이 트랜지스터를, 상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 디스플레이 픽셀 전극 및 제 1 전압 드라이버 회로와 전기적으로 통신하는 제 1 스위칭 디바이스를 폐쇄 상태로 설정하는 것에 의해, 상기 제 1 전압 드라이버 회로에 연결하는 단계로서, 상기 제 1 전압 드라이버 회로는 상기 디스플레이 픽셀을 광학 레일 상태로 구동하기에 충분한 제 1 전압을 제공하도록 구성되고, 상기 제 1 전압은 구동 파형의 하나 이상의 프레임들 동안 제공되는, 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터를 제 1 전압 드라이버 회로에 연결하는 단계;
상기 복수의 디스플레이 픽셀들 중 상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터를, 상기 구동 파형이 상기 제 1 디스플레이 픽셀에 기여하는 잔여 전압의 양을 감소시키기 위해 상기 제 1 전압 미만의 0 이 아닌 진폭을 갖는 제 2 전압을 제공하도록 구성된 제 2 전압 드라이버 회로에 연결하는 단계로서, 상기 제 2 전압은 상기 구동 파형의 상기 하나 이상의 프레임들 이후에 제공되는, 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터를 상기 제 2 전압 드라이버 회로에 연결하는 단계; 및
상기 제 1 디스플레이 픽셀을 플로팅 상태로 배치하는 단계
를 순서대로 포함하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 광학 레일 상태는 실질적으로 블랙 상태 또는 실질적으로 화이트 상태 중 하나를 포함하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 전기 영동 디스플레이 매체는 오직 상기 복수의 전기적으로 하전된 블랙 피그먼트 입자들 및 전기적으로 하전된 화이트 피그먼트 입자들만을 포함하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전압은 상기 구동 파형의 각각의 프레임보다 지속기간이 더 긴 시간 주기 동안 제공되는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전압은 상기 구동 파형의 각각의 프레임보다 지속기간이 더 짧은 시간 주기 동안 제공되는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
삭제
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 디스플레이 픽셀들 중 상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 제 1 디스플레이 트랜지스터를 상기 제 2 전압 드라이버 회로에 연결하는 단계는,
상기 제 1 스위칭 디바이스를 개방 상태로 설정하는 단계; 및
상기 제 1 디스플레이 픽셀과 연관된 상기 디스플레이 픽셀 전극 및 상기 제 2 전압 드라이버 회로와 전기적으로 통신하는 제 2 스위칭 디바이스를 폐쇄 상태로 설정하는 단계를 포함하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 디스플레이 픽셀을 플로팅 상태로 배치하는 단계는 상기 제 2 스위칭 디바이스를 개방 상태로 설정하는 단계를 포함하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 디스플레이 픽셀을 플로팅 상태로 배치하는 단계는 상기 공통 전극과 접지 전압 사이의 전기적 연결을 연결해제하는 단계를 포함하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압은 동일한 극성을 가지는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전압의 상기 진폭 및 상기 제 2 전압이 제공되는 지속시간은 상기 구동 파형으로부터 기인하는 상기 광학 레일 상태의 밝기의 양에 기초하는, 블랙-화이트 전기-광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.