RU2783032C1

RU2783032C1 - Electro-optical displays

Info

Publication number: RU2783032C1
Application number: RU2021114285A
Authority: RU
Inventors: Крэйг ЛИН; Хайянь ГУ
Original assignee: Е Инк Калифорния, Ллс
Priority date: 2018-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2022-11-09

Abstract

FIELD: electro-optical display devices.

SUBSTANCE: invention relates to electro-optical display devices. The display contains an electrophoretic display medium electrically connected between at least one pixel electrode of the display and the first common electrode, wherein at least one pixel electrode is connected to the first terminal of the storage capacitor, and the second common electrode is connected to the second terminal of the storage capacitor. The method for excitation of an electro-optical display includes: supplying a sequence of oscillatory signals to at least one pixel display electrode to provide excitation voltages in the electrophoretic display environment between at least one pixel display electrode and the first common display electrode and connecting a storage capacitor to the first bias voltage supplied to the second common electrode; maintaining a voltage level at the at least one display pixel electrode after completion of the waveform sequence by placing the at least one display pixel electrode and the first common electrode in a floating state; and discharging the last frame voltage level on the at least one display pixel electrode by discharging the storage capacitor through the second common electrode, wherein during the discharging step, the first bias voltage applied to the second common electrode is zero voltage.

EFFECT: invention provides reduction of residual voltage in electrophoretic displays.

6 cl, 10 dwg

Description

Ссылка на родственную заявкуLink to related application

[0001] Данная заявка относится к предварительной заявке на патент США №62/786,437, поданной 30 декабря 2018 года.[0001] This application relates to U.S. Provisional Application No. 62/786,437, filed December 30, 2018.

[0002] Содержание указанной заявки полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.[0002] The content of said application is incorporated herein by reference in its entirety.

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe field of technology to which the present invention relates

[0003] Настоящее изобретение относится к устройствам электрооптических дисплеев, в частности, к способу возбуждения электрооптических дисплеев.[0003] The present invention relates to electro-optical display devices, in particular, to a method for driving electro-optical displays.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention

[0004] В течение ряда лет электрофоретические дисплеи на основе частиц являются предметом серьезных исследований и разработок. В таких дисплеях множество заряженных частиц (иногда называемых частицами пигментного красителя) проходят через флюид под действием электрического поля. Электрическое поле обычно создается проводящей пленкой или транзистором, таким как транзистор с управляемым полем. Электрофоретические дисплеи характеризуются высокой яркостью и контрастностью, широкими углами обзора, бистабильностью состояния и низким энергопотреблением в сравнении с жидкокристаллическими дисплеями (ЖК-дисплеями). Однако такие электрофоретические дисплеи обладают более низкой скоростью переключения, чем ЖК-дисплеи; и электрофоретические дисплеи обычно слишком медленно воспроизводят видео в масштабе реального времени. Кроме того, электрофоретические дисплеи могут «тормозить» при низких температурах, поскольку вязкость флюида ограничивает перемещение электрофоретических частиц. Несмотря на эти недостатки, электрофоретические дисплеи находят свое применение в продуктах повседневного пользования, таких как электронные книги, мобильные телефоны и чехлы мобильных телефонов, смарт-карты, вывески, часы, ценники и карты флеш-памяти.[0004] Particle-based electrophoretic displays have been the subject of significant research and development for a number of years. In such displays, many charged particles (sometimes called pigment particles) pass through the fluid under the influence of an electric field. The electric field is usually provided by a conductive film or a transistor such as a field controlled transistor. Electrophoretic displays are characterized by high brightness and contrast, wide viewing angles, state bistability, and low power consumption compared to liquid crystal displays (LCDs). However, such electrophoretic displays have a slower switching speed than LCDs; and electrophoretic displays are usually too slow in real-time video playback. In addition, electrophoretic displays can "slow down" at low temperatures because the viscosity of the fluid limits the movement of electrophoretic particles. Despite these shortcomings, electrophoretic displays find their way into everyday products such as e-readers, mobile phones and mobile phone cases, smart cards, signs, clocks, price tags, and flash memory cards.

[0005] Многие серийно выпускаемые электрофоретические среды по существу отображают только два цвета с плавным переходом между двумя крайними состояниями черного и белого, которое называется «шкалой серого». Такие электрофоретические среды используют или электрофоретические частицы одного типа, характеризующиеся первым цветом, которые находятся в окрашенном флюиде второго, отличного от первого, цвета (в этом случае первый цвет отображается, когда частицы примыкают к отображающей поверхности, а второй цвет отображается, когда частицы располагаются на определенном расстоянии от отображающей поверхности), или электрофоретические частицы первого и второго типа, характеризующиеся первым и вторым цветами, отличными друг от друга, которые находятся в неокрашенном флюиде. В последнем случае первый цвет отображается, когда частицы первого типа примыкают к отображающей поверхности дисплея, а второй цвет отображается, когда частицы второго типа примыкают к отображающей поверхности дисплея. Обычно двумя цветами служат черный и белый.[0005] Many commercially available electrophoretic media essentially display only two colors with a smooth transition between the two extreme states of black and white, which is called "grayscale". Such electrophoretic media use either electrophoretic particles of the same type, characterized by a first color, which are in a colored fluid of a second, different color from the first (in this case, the first color is displayed when the particles are adjacent to the display surface, and the second color is displayed when the particles are located on a certain distance from the display surface), or electrophoretic particles of the first and second type, characterized by the first and second colors, different from each other, which are in an uncolored fluid. In the latter case, the first color is displayed when the particles of the first type are adjacent to the display surface of the display, and the second color is displayed when the particles of the second type are adjacent to the display surface of the display. Usually the two colors are black and white.

[0006] Простые на первый взгляд электрофоретические среды и устройства демонстрируют сложные формы поведения. Например, было установлено, что простые импульсы «включения/выключения» напряжения недостаточны для получения текста высокого качества в электронных книгах. Наоборот, для возбуждения перехода частиц из одного состояния в другое и предотвращения сохранения памяти о предыдущем тексте в новом отображаемом тексте, т.е. «двоения», необходимы сложные колебательные сигналы. Более того, после возбуждения в течение некоторого времени в электрофоретических средах могут накапливаться заряды, которые иногда называются остаточным напряжением. Остаточное напряжение может со временем вывести дисплей из строя и привести к оптической деградации электрофоретической среды. Поэтому существует потребность в снижении остаточного напряжения в электрофоретических дисплеях.[0006] Seemingly simple electrophoretic media and devices exhibit complex behaviors. For example, it has been found that simple "on/off" voltage pulses are not sufficient to produce high quality text in e-books. On the contrary, to excite the transition of particles from one state to another and prevent the memory of the previous text from being stored in the new displayed text, i.e. "doubling", complex oscillatory signals are needed. Moreover, after excitation for some time, charges can accumulate in electrophoretic media, which is sometimes called residual voltage. Residual voltage can damage the display over time and lead to optical degradation of the electrophoretic medium. Therefore, there is a need to reduce residual voltage in electrophoretic displays.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

[0007] Настоящим изобретением предложен способ возбуждения электрооптического дисплея, причем этот дисплей содержит, по меньшей мере, один пиксель дисплея, связанный с накопительным конденсатором, а указанный способ предусматривает: подачу последовательности колебательных сигналов, по меньшей мере, на один пиксель дисплея и подключение накопительного конденсатора к первому напряжению смещения; и поддержание уровня напряжения последнего кадра на пикселе дисплея после завершения подачи колебательного сигнала.[0007] The present invention proposes a method for driving an electro-optical display, the display comprising at least one display pixel associated with a storage capacitor, and said method includes: supplying a sequence of oscillatory signals to at least one display pixel and connecting a storage capacitor capacitor to the first bias voltage; and maintaining the voltage level of the last frame on the display pixel after completion of the waveform.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

[0008] На фиг. 1 проиллюстрирован электрофоретический дисплей согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0008] FIG. 1 illustrates an electrophoretic display according to the subject matter of the invention described herein;

[0009] На фиг. 2 представлена эквивалентная схема электрофоретического дисплея, показанного на фиг. 1, согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0009] FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the electrophoretic display shown in FIG. 1, according to the subject matter of the claimed invention described herein;

[0010] На фиг. 3 представлена схема активной матрицы согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0010] FIG. 3 is a diagram of an active matrix according to the subject matter of the invention described herein;

[0011] На фиг. 4 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее пиксель дисплея согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0011] In FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a display pixel according to the subject matter described herein;

[0012] На фиг. 5 проиллюстрирован один из способов возбуждения электрофоретического дисплея согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0012] FIG. 5 illustrates one method of driving an electrophoretic display according to the subject matter of the claimed invention described herein;

[0013] На фиг. 6 представлен один из примеров схемы возбуждения электрофоретического дисплея согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0013] FIG. 6 shows one example of an electrophoretic display drive circuit according to the subject matter described herein;

[0014] На фиг. 7 представлена схема, иллюстрирующая изменение состояния белого на дисплее согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0014] FIG. 7 is a diagram illustrating the change in white state on a display according to the subject matter described herein;

[0015] На фиг. 8 проиллюстрирован другой способ возбуждения электрофоретического дисплея согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе;[0015] FIG. 8 illustrates another method for driving an electrophoretic display according to the subject matter of the invention described herein;

[0016] На фиг. 9 показана другая схема возбуждения электрофоретического дисплея согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе; и[0016] FIG. 9 shows another drive circuit for an electrophoretic display according to the subject matter described herein; and

[0017] На фиг. 10 представлена другая схема, иллюстрирующая изменение состояния белого на дисплее согласно предмету заявленного изобретения, описанному в настоящем документе.[0017] FIG. 10 is another diagram illustrating the change in white state on a display according to the subject matter of the invention described herein.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

[0018] Как было указано выше, согласно предмету заявленного изобретения, раскрытому в настоящем документе, предложены способы и средства для уменьшения накопления заряда в среде электрофоретического дисплея и улучшения рабочих характеристик электрооптического дисплея.[0018] As mentioned above, according to the subject matter of the claimed invention disclosed herein, methods and means are provided for reducing charge accumulation in the environment of an electrophoretic display and improving the performance of an electro-optical display.

[0019] Термин «электрооптический» применительно к материалу или дисплею используется в настоящем документе в значении, общепринятом в сфере формирования изображений, для обозначения материала, который характеризуется первым и вторым состояниями отображения, отличающимися друг от друга, по меньшей мере, одним оптическим свойством, причем этот материал переходит из первого состояния отображения во второе состояние отображения при приложении к нему электрического поля. Хотя оптическое свойство обычно представляет собой цвет, различимый человеческим глазом, может быть предусмотрено и другое оптическое свойство, такое как оптическая передача, коэффициент отражения, высвечивание или - в случае использования дисплеев, предназначенных для машинного чтения псевдоцвет в смысле изменения коэффициента отражения электромагнитных волн за пределами видимой области спектра.[0019] The term "electro-optical" in relation to a material or display is used herein in the meaning generally accepted in the field of imaging, to refer to a material that has a first and second display states that differ from each other in at least one optical property, wherein the material transitions from the first display state to the second display state when an electric field is applied thereto. Although the optical property is usually a color perceptible to the human eye, another optical property may be provided, such as optical transmission, reflectance, luminosity or, in the case of machine-readable displays, pseudo-color in the sense of changing the reflectance of electromagnetic waves beyond visible region of the spectrum.

[0020] Термин «состояние серого» в контексте настоящего документа используется в значении, общепринятом в сфере формирования изображений, для обозначения состояния, промежуточного между двумя крайними оптическими состояниями пикселя, и не обязательно предполагает черно-белый переход между этими двумя крайними состояниями. Например, несколько патентов и опубликованных заявок корпорации Е Ink относятся к указанным выше электрофоретическим дисплеям, в которых крайними состояниями являются белый и темно-синий цвета, вследствие чего промежуточным «состоянием серого» фактически будет светло-голубой цвет.Безусловно, как уже было сказано выше, изменение оптического состояния может быть вообще не связано с изменением цвета. Термины «черный» и «белый» могут быть использованы ниже для обозначения двух крайних оптических состояний дисплея, и должны пониматься, как обычно включающие в себя крайние оптические состояния, которые не являются строго черным и былым цветами, а могут представлять собой, например, белый и темно-синий цвета, указанные выше. Термин «монохромный» может быть использован ниже для обозначения схемы возбуждения, которая переводит пиксели лишь в их два крайних оптических состояния, минуя состояния серого.[0020] The term "gray state" in the context of this document is used in the sense conventional in the field of imaging, to denote a state intermediate between the two extreme optical states of the pixel, and does not necessarily imply a black and white transition between these two extreme states. For example, several patents and published applications of E Ink Corporation relate to the above electrophoretic displays, in which the extreme states are white and dark blue, as a result of which the intermediate "gray state" will actually be light blue. Of course, as already mentioned above , the change in optical state may not be associated with a change in color at all. The terms "black" and "white" may be used below to refer to the two extreme optical states of the display, and should be understood to generally include extreme optical states that are not strictly black and past colors, but may be, for example, white. and dark blue in the colors above. The term "monochrome" may be used below to refer to a drive circuit that only drives pixels to their two extreme optical states, bypassing the gray states.

[0021] Термины «бистабильный» и «бистабильно» используются в настоящем документе в значении, общепринятом в данной области техники, для обозначения дисплеев, содержащих отображающие элементы, которые характеризуются первым и вторым состояниями отображения, отличающимися друг от друга, по меньшей мере, одним оптическим свойством; при этом после возбуждения любого заданного элемента с помощью адресного импульса конечной длительности для придания ему первого или второго состояния отображения обеспечивается, что по окончании подачи адресного импульса это состояние сохраняется в течение определенного отрезка времени, который, по меньшей мере, в несколько раз, например, по меньшей мере, в четыре раза превышает минимальную длительность адресного импульса, необходимую для изменения состояния отображающего элемента. В заявке на патент США № 2002/0180687 (см. также соответствующую публикацию международной заявки № WO 02/079869) показано, что некоторые электрофоретические дисплеи на основе частиц, в которых предусмотрена шкала серого, проявляют стабильность не только в крайних состояниях черного и белого, но также и в промежуточных состояниях серого, причем то же самое относится к электрооптическим дисплеям некоторых других типов. Дисплеи этого типа правильно называть «мультистабильными», а не бистабильными, хотя для удобства описания термин «бистабильный» может использоваться в настоящем документе как в отношении бистабильных дисплеев, так и в отношении мультистабильных дисплеев.[0021] The terms "bistable" and "bistable" are used herein in the meaning generally accepted in the art to refer to displays containing display elements that are characterized by first and second display states that differ from each other by at least one optical property; while after excitation of any given element using an address pulse of finite duration to give it the first or second display state, it is ensured that after the end of the address pulse, this state is maintained for a certain period of time, which is at least several times, for example, at least four times the minimum address pulse duration required to change the state of the display element. U.S. Patent Application No. 2002/0180687 (see also related International Application Publication No. WO 02/079869) shows that certain grayscale particle-based electrophoretic displays exhibit stability not only at the extremes of black and white, but also in intermediate gray states, the same being true of some other types of electro-optical displays. Displays of this type are properly referred to as "multistable" rather than bistable, although for convenience of description the term "bistable" may be used herein to refer to both bistable displays and multistable displays.

[0022] Термин «импульс» используется в настоящем документе в своем общепринятом значении интеграла напряжения по времени. Однако некоторые бистабильные электрооптические среды выполняют функцию преобразователей заряда, и в такой среде могут быть использованы импульсы с альтернативным определением, а именно в значении интеграла тока по времени (равного общему подаваемому заряду). Соответствующее определение импульса должно использоваться в зависимости от того, выполняет ли среда функцию вольт-секундного преобразователя или преобразователя заряда.[0022] The term "impulse" is used herein in its conventional meaning of the integral of voltage over time. However, some bistable electro-optical media function as charge converters, and in such a medium, pulses with an alternative definition, namely in the value of the integral of current over time (equal to the total applied charge), can be used. The appropriate definition of momentum must be used depending on whether the medium functions as a volt-second converter or a charge converter.

[0023] В последнее время было опубликовано множество патентов и заявок, переуступленных Массачусетскому технологическому институту (MIT) и компании Е Ink Corporation или полученных на их имя, в которых описаны инкапсулированные электрофоретические среды. Такие инкапсулированные среды включают в себя множество капсул небольшого размера, каждая из которых сама включает в себя внутреннюю фазу, содержащую электрофоретически подвижные частицы, пребывающие во взвешенном состоянии в жидкой взвешенной среде, причем эту внутреннюю фазу охватывают стенки капсул. Сами капсулы обычно удерживаются в полимерном вяжущем, образуя сцепляющий слой, который располагается между двумя электродами. Технологии, описанные в этих патентах и заявках, включают в себя:[0023] Recently, many patents and applications have been published, assigned to or in the name of the Massachusetts Institute of Technology (MIT) and E Ink Corporation, which describe encapsulated electrophoretic media. Such encapsulated media include a plurality of small capsules, each of which itself includes an internal phase containing electrophoretically movable particles suspended in a liquid suspended medium, this internal phase being surrounded by the walls of the capsules. The capsules themselves are usually held in a polymeric binder, forming an adhesive layer that is located between the two electrodes. The technologies described in these patents and applications include:

[0024] (а) Электрофоретические частицы, флюиды и добавки к флюидам; см., например, патенты США №№7,002,728 и 7,679,814;[0024] (a) Electrophoretic particles, fluids and fluid additives; see, for example, US Pat. Nos. 7,002,728 and 7,679,814;

[0025] (b) Капсулы, связующие вещества и процессы инкапсуляции; см., например, патенты США №№ 6,922,276 и 7,411,719;[0025] (b) Capsules, binders and encapsulation processes; see, for example, US Pat. Nos. 6,922,276 and 7,411,719;

[0026] (с) Структуры микроячеек, материалы стенок и способы формирования микроячеек; см., например, патенты США №№ 7,072,095 и 9,279,906;[0026] (c) Microcell structures, wall materials, and methods for forming microcells; see, for example, US Pat. Nos. 7,072,095 and 9,279,906;

[0027] (d) Способы заполнения и герметизации микроячеек; см., например, патенты США №№ 7,144,942 и 7,715,088;[0027] (d) Methods for filling and sealing microcells; see, for example, US Pat. Nos. 7,144,942 and 7,715,088;

[0028] (е) Пленки и субблоки, содержащие электрооптические материалы; см., например, патенты США №№ 6,982,178 и 7,839,564;[0028] (f) Films and subassemblies containing electro-optical materials; see, for example, US Pat. Nos. 6,982,178 and 7,839,564;

[0029] (f) Задние панели, клеевые слои и прочие вспомогательные слои и способы, используемые в дисплеях; см., например, патенты США №№ D485,294; 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; и 9,310,661; и публикации заявок на патент США №№ 2002/0060321; 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; и 2016/0187759; публикацию международной заявки № WO 00/38000; и европейские патенты №№ 1,099,207 В1 и 1,145,072 В1;[0029] (f) Back panels, adhesive layers and other auxiliary layers and methods used in displays; see, for example, US Pat. Nos. D485,294; 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; and 9,310,661; and U.S. Patent Application Publication No. 2002/0060321; 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; and 2016/0187759; publication of international application No. WO 00/38000; and European patents Nos. 1,099,207 B1 and 1,145,072 B1;

[0030] (g) Изменение цвета и цветокоррекция; см., например, патенты США №№ 7,075,502 и 7,839,564;[0030] (g) Color change and color correction; see, for example, US Pat. Nos. 7,075,502 and 7,839,564;

[0031] (h) Способы возбуждения дисплеев; см., например, патенты США №№ 7,012,600 и 7,453,445;[0031] (h) Methods for driving displays; see, for example, US Pat. Nos. 7,012,600 and 7,453,445;

[0032] (i) Сферы применения дисплеев; см., например, патенты США №№ 7,312,784 и 8,009,348;[0032] (i) Scope of displays; see, for example, US Pat. Nos. 7,312,784 and 8,009,348;

[0033] (j) Не электрофоретические дисплеи, описанные в патенте США № 6,241,921, в заявке на патент США № 2015/0277160 и в публикациях заявок на патент США №№ 2015/0005720 и 2016/0012710.[0033] (j) The non-electrophoretic displays described in U.S. Patent No. 6,241,921, U.S. Patent Application No. 2015/0277160, and U.S. Patent Application Publication Nos. 2015/0005720 and 2016/0012710.

[0034] Содержание всех указанных патентов и заявок полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.[0034] The contents of all of these patents and applications are incorporated herein by reference in their entirety.

[0035] Во многих указанных патентах и заявках признано, что стенки, окружающие дискретные микрокапсулы в инкапсулированной электрофоретической среде, могут быть заменены сплошной фазой, в результате чего образуется так называемый электрофоретический дисплей с диспергированным полимером, в котором электрофоретическая среда содержит множество дискретных капель электрофоретического флюида и сплошную фазу полимерного материала, и что дискретные капли электрофоретического флюида в таком электрофоретическом дисплее с диспергированным полимером могут рассматриваться как капсулы или микрокапсулы, даже если ни одна мембрана дискретной капсулы не связана с каждой отдельной каплей; см., например, указанный выше документ № 2002/0131147. Соответственно, в целях настоящего изобретения такие электрофоретические среды с диспергированным полимером рассматриваются как подвиды инкапсулированных электрофоретических сред.[0035] It is recognized in many of these patents and applications that the walls surrounding discrete microcapsules in an encapsulated electrophoretic medium can be replaced by a continuous phase, resulting in a so-called polymer dispersed electrophoretic display in which the electrophoretic medium contains a plurality of discrete drops of electrophoretic fluid. and a continuous phase of polymeric material, and that discrete droplets of electrophoretic fluid in such a dispersed polymer electrophoretic display can be considered as capsules or microcapsules, even if no single membrane of the discrete capsule is associated with each individual droplet; see, for example, document no. 2002/0131147 cited above. Accordingly, for the purposes of the present invention, such polymer dispersed electrophoretic media are considered to be subtypes of encapsulated electrophoretic media.

[0036] Инкапсулированный электрофоретический дисплей обычно не страдает таким недостатком, как выход из строя по причине образования сгустков и расслоения, который присущ обычным электрофоретическим устройствам, а обеспечивает дополнительные преимущества, такие как возможность печати и покрытия дисплея на гибких и жестких подложках самых разных типов (использование слова «печать» предполагает включение всех видов печати и покрытия, в том числе, помимо прочего: покрытие с предварительным дозированием, такое как точечное покрытие с использованием матрицы, покрытие с использованием щелевой головки или методом экструзии, покрытие обливом или каскадное покрытие и покрытие поливом; покрытие валиком, такое как покрытие с помощью ножевого валика и покрытие с помощью реверсивного валика; покрытие с помощью гравированного цилиндра; покрытие погружением; покрытие распылением; менисковое покрытие; покрытие методом центрифугирования; покрытие щеткой; покрытие воздушным шабером; способы шелкотрафаретной печати; электростатические способы печати; способы термопечати; способы краскоструйной печати; и прочие аналогичные методы). Таким образом, в итоге может быть получен гибкий дисплей. Кроме того, поскольку среда отображения может быть получена методом печати (с использованием самых разных способов), производство самого дисплея может быть малозатратным.[0036] An encapsulated electrophoretic display does not typically suffer from the disadvantage of clumping and delamination failure that is inherent in conventional electrophoretic devices, but provides additional benefits such as the ability to print and coat the display on a variety of flexible and rigid substrates ( the use of the word "printing" is intended to include all types of printing and coating, including but not limited to: pre-dosed coating such as dot coating using a matrix, slot die or extrusion coating, flow coating or cascade coating and curtain coating Roller coating such as knife roll coating and reverse roller coating; engraved cylinder coating; dip coating; spray coating; meniscus coating; spin coating; brush coating; air knife coating; screen printing methods print; electrostatic printing methods; thermal printing methods; methods of inkjet printing; and other similar methods). Thus, a flexible display can be obtained as a result. In addition, since the display medium can be obtained by printing (using a variety of methods), the production of the display itself can be low-cost.

[0037] Родственным типом электрофоретического дисплея является так называемый «микроячеистый электрофоретический дисплей». В микроячеистом электрофоретическом дисплее заряженные частицы и взвешенный флюид не инкапсулированы в микрокапсулы, а вместо этого удерживаются во множестве полостей, сформированных в несущей среде, которая обычно представляет собой полимерную пленку. См., например, публикацию международной заявки № WO 02/01281 и опубликованную заявку на патент США № 2002/0075556, права на которые принадлежат компании Sipix Imaging, Inc.[0037] A related type of electrophoretic display is the so-called "microcell electrophoretic display". In a micromesh electrophoretic display, charged particles and suspended fluid are not encapsulated in microcapsules, but are instead held in a plurality of cavities formed in a carrier medium, which is typically a polymer film. See, for example, International Publication No. WO 02/01281 and U.S. Published Application No. 2002/0075556, which are owned by Sipix Imaging, Inc.

[0038] Электрооптические дисплеи указанных выше типов являются бистабильными и обычно работают на отражение, хотя, как описано в некоторых из указанных выше патентов и заявок, такие дисплеи могут быть выполнены с возможностью функционирования в «шторочном режиме», в котором электрооптическая среда используется для модуляции передачи светового излучения с тем, чтобы дисплей мог функционировать в режиме пропускания. Разумеется, электрооптической средой также являются жидкие кристаллы, включающие в себя жидкие кристаллы с диспергированным полимером, но обычно они не являются бистабильными и функционируют в режиме пропускания. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, ограничены использованием в отражательных дисплеях, хотя другие варианты могут быть использованы как в отражательных, так и в пропускающих дисплеях, включая жидкокристаллические дисплеи стандартного типа.[0038] Electro-optical displays of the above types are bistable and typically operate in reflection, although, as described in some of the above patents and applications, such displays can be configured to operate in "shutter mode", in which the electro-optical medium is used to modulate transmission of light radiation so that the display can operate in transmission mode. Of course, liquid crystals, including polymer dispersed liquid crystals, are also electro-optical media, but they are usually not bistable and operate in the transmission mode. Some embodiments of the present invention, described below, are limited to use in reflective displays, although other embodiments may be used in both reflective and transmissive displays, including standard type liquid crystal displays.

[0039] Вне зависимости от того, является ли дисплей отражательным или пропускающим, и вне зависимости от того, является ли используемая электрооптическая среда бистабильной или нет, для получения дисплея с высокой разрешающей способностью отдельные пиксели дисплея должны быть адресуемыми и защищенными от помех соседних пикселей. Один из способов достижения указанной цели заключается в том, чтобы обеспечить массив нелинейных элементов, таких как транзисторы или диоды, в котором, по меньшей мере, один нелинейный элемент соотносится с каждым пикселем, с целью получения дисплея с «активной матрицей». Через соответствующий нелинейный элемент адресный или пиксельный электрод, который обращается к одному пикселю, соединен с соответствующим источником напряжения. Обычно, когда в качестве нелинейного элемента используется транзистор, пиксельный электрод соединен со стоком транзистора, и эта схема будет принята в последующем описании, хотя такой выбор носит по существу произвольный характер, и пиксельный электрод может быть соединен с истоком транзистора. В массивах с высокой разрешающей способностью пиксели обычно располагаются в виде двухмерного массива строк и столбцов так, что каждый отдельный пиксель будет однозначно определен в точке пересечения одной конкретной строки и одного конкретного столбца. Истоки всех транзисторов в каждом столбце соединены с одним столбцовым электродом, тогда как затворы всех транзисторов в каждой строке соединены с одним строчным электродом. Повторим еще раз, что схема с привязкой истоков к строкам, а затворов - к столбцам является стандартной, но при необходимости она может быть изменена на обратную. Строчные электроды соединены со строчным драйвером, который по существу обеспечивает выбор только одной строки в каждый данный момент времени; т.е. при подаче напряжения на выбранный строчный электрод гарантируется, что все транзисторы в выбранной строке будут токопроводящими, тогда как при подаче напряжения на все остальные строки гарантируется, что все транзисторы в этих невыбранных строках останутся непроводящими. Столбцовые электроды соединены со столбцовыми драйверами, которые подают на различные столбцовые электроды напряжения, выбранные для возбуждения пикселей в выбранной строке с целью получения требуемого оптического состояния (указанные напряжения соотносятся с общим передним электродом, который обычно предусмотрен на противоположной стороне электрооптической среды относительно массива нелинейных элементов и проходит поперек всего дисплея). По истечении предварительно заданного времени, известного как «время адресации строки», выбор выбранной строки отменяется, выбирается следующая строка, и напряжения на столбцовых драйверах изменяются, вследствие чего на дисплее отображается следующая строка. Этот процесс повторяется, обеспечивая построчное заполнение всего дисплея.[0039] Regardless of whether the display is reflective or transmissive, and regardless of whether the electro-optical medium used is bistable or not, in order to obtain a high-resolution display, the individual pixels of the display must be addressable and protected from the interference of neighboring pixels. One way to achieve this goal is to provide an array of non-linear elements, such as transistors or diodes, in which at least one non-linear element is associated with each pixel, in order to obtain an "active matrix" display. Through the corresponding non-linear element, the address or pixel electrode, which refers to one pixel, is connected to the corresponding voltage source. Usually, when a transistor is used as a non-linear element, the pixel electrode is connected to the drain of the transistor, and this circuit will be adopted in the following description, although such a choice is essentially arbitrary, and the pixel electrode can be connected to the source of the transistor. In high resolution arrays, pixels are typically arranged in a two-dimensional array of rows and columns such that each individual pixel is uniquely identified at the intersection of one particular row and one particular column. The sources of all transistors in each column are connected to one column electrode, while the gates of all transistors in each row are connected to one row electrode. We repeat once again that the scheme with binding of sources to rows and gates to columns is standard, but if necessary, it can be reversed. The line electrodes are connected to a line driver which essentially ensures that only one line is selected at any given time; those. energizing the selected row electrode is guaranteed that all transistors in the selected row will be conductive, while energizing all other rows is guaranteed that all transistors in those unselected rows will remain non-conductive. The column electrodes are connected to column drivers, which apply voltages to the various column electrodes selected to drive the pixels in the selected row to obtain the desired optical state (the voltages indicated refer to a common front electrode, which is usually provided on the opposite side of the electro-optical medium from the array of non-linear elements and runs across the entire display). After a predetermined time, known as the “row address time”, the selected row is deselected, the next row is selected, and the column driver voltages are changed, causing the display to show the next row. This process is repeated to fill the entire display line by line.

[0040] Процессы изготовления дисплеев с активной матрицей надежно отработаны. Например, тонкопленочные транзисторы могут производиться с использованием различных методов напыления и фотолитографии. Транзистор включает в себя электрод затвора, изолирующий слой диэлектрика, полупроводящий слой и электроды истока и стока. Подача напряжения на электрод затвора создает электрическое поле в слое диэлектрика, что значительно повышает проводимость полупроводящего слоя между истоком и стоком. Это изменение обеспечивает электрическую проводимость между электродами истока и стока. Обычно электрод затвора, электрод истока и электрод стока являются структурированными электродами. В общем, полупроводящий слой также структурирован для минимизации паразитной проводимости (т.е. перекрестных помех) между соседними элементами схемы.[0040] Active matrix display manufacturing processes are well established. For example, thin film transistors can be produced using a variety of deposition and photolithography techniques. The transistor includes a gate electrode, an insulating dielectric layer, a semiconducting layer, and source and drain electrodes. Applying voltage to the gate electrode creates an electric field in the dielectric layer, which greatly increases the conductivity of the semi-conductive layer between the source and drain. This change provides electrical conductivity between the source and drain electrodes. Typically, the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode are patterned electrodes. In general, the semi-conductive layer is also structured to minimize parasitic conduction (ie, crosstalk) between adjacent circuit elements.

[0041] В жидкокристаллических дисплеях в качестве устройств переключения пикселей дисплея обычно используются тонкопленочные транзисторы (TFT) на основе аморфного кремния («a-Si»). Такие TFT-транзисторы обычно характеризуются конфигурацией с нижним затвором. Тонкопленочный конденсатор обычно удерживает заряд, передаваемый переключательным TFT-транзистором, в пределах одного пикселя. Электрофоретические дисплеи могут использовать аналогичные TFT-транзисторы с конденсаторами, хотя функции этих конденсаторов несколько отличаются от функций конденсаторов, используемых в жидкокристаллических дисплеях; см. одновременно рассматриваемую заявку № 09/565,413 и публикации №№ 2002/0106847 и 2002/0060321, указанные выше. При изготовлении тонкопленочных транзисторов могут быть обеспечены их высокие эксплуатационные характеристики. Однако такие процессы изготовления могут обуславливать высокую себестоимость указанных транзисторов.[0041] In liquid crystal displays, thin-film transistors (TFTs) based on amorphous silicon (“a-Si”) are commonly used as display pixel switching devices. Such TFT transistors are typically characterized by a bottom gate configuration. The thin film capacitor typically holds the charge transferred by the switching TFT within one pixel. Electrophoretic displays may use similar TFT transistors with capacitors, although the functions of these capacitors are somewhat different from those of the capacitors used in liquid crystal displays; see simultaneously pending application No. 09/565,413 and publications Nos. 2002/0106847 and 2002/0060321 above. In the manufacture of thin-film transistors, their high performance characteristics can be ensured. However, such fabrication processes can result in a high cost for these transistors.

[0042] В адресных массивах TFT пиксельные электроды заряжаются через TFT-транзисторы в течение времени адресации строки. В течение времени адресации строки TFT-транзистор переключается в проводящее состояние при изменении напряжения его затвора. Например, для TFT-транзистор а типа n напряжение его затвора переключается в состояние «Высокое» для переключения TFT-транзистора в проводящее состояние.[0042] In TFT address arrays, pixel electrodes are charged via TFT transistors during the row address time. During the row address time, the TFT transistor switches to a conductive state when its gate voltage changes. For example, for a type n TFT transistor, its gate voltage is switched to the "High" state to switch the TFT transistor to a conductive state.

[0043] Более того, может проявиться нежелательный эффект в виде смещений напряжения, обусловленный перекрестными помехами, возникающими между шиной передачи данных, подающей возбуждающий колебательный сигнал на пиксель дисплея, и пиксельным электродом. Аналогично смещению напряжения, описанному выше, перекрестные помехи между шиной передачи данных и пиксельным электродом могут быть вызваны емкостным соединением между ними, даже если пиксель дисплея не адресуется (например, соответствующий пиксель TFT в режиме обеднения). Такие перекрестные помехи могут вызвать смещение напряжения, что нежелательно из-за того, что это может привести к возникновению оптических артефактов, таких полосы на изображении.[0043] Moreover, there may be an undesirable effect of voltage offsets due to crosstalk between the data bus driving the display pixel and the pixel electrode. Similar to the voltage offset described above, crosstalk between the data bus and the pixel electrode can be caused by capacitive coupling between them even if the display pixel is not addressed (eg, the corresponding TFT pixel in lean mode). Such crosstalk can cause voltage offset, which is undesirable because it can lead to optical artifacts such as stripes in the image.

[0044] В некоторых случаях электрофоретический дисплей или EPD может включать в себя две подложки (например, пластмассовые или стеклянные), причем между двумя этими подложками располагается слоистая пластина передней плоскости или FPL. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения нижняя часть верхней подложки может быть покрыта прозрачным токопроводящим материалом, выполняющим функции проводящего электрода (т.е. плоскости V_com). Верхняя часть нижней подложки может включать в себя массив электродных элементов (например, проводящих электродов для каждого пикселя дисплея). С каждым из этих пиксельных электродов может быть связан полупроводниковый переключатель, такой как тонкопленочный транзистор или TFT. Подача напряжения смещения на пиксельный электрод и плоскость V_com может привести к электрооптическому преобразованию FPL. Это оптическое преобразование может быть использовано в качестве основы для отображения текстовой или графической информации на EPD. Для отображения требуемого изображения на каждый пиксельный электрод должно быть подано соответствующее напряжение.[0044] In some cases, an electrophoretic display or EPD may include two substrates (eg, plastic or glass) with a front plane laminate or FPL sandwiched between the two substrates. In some embodiments, implementation of the present invention, the lower part of the upper substrate may be covered with a transparent conductive material that acts as a conductive electrode (ie, the plane V _com ). The top of the bottom substrate may include an array of electrode elements (eg, conductive electrodes for each display pixel). Each of these pixel electrodes may be associated with a semiconductor switch such as a thin film transistor or TFT. Applying a bias voltage to the pixel electrode and the V _com plane can result in FPL electro-optical conversion. This optical transformation can be used as the basis for displaying textual or graphical information on the EPD. To display the desired image, each pixel electrode must be supplied with the appropriate voltage.

[0045] На фиг. 1 схематически показана модель пикселя 100 электрооптического дисплея согласно предмету заявленного изобретения, представленному в настоящем документе. Пиксель 100 может включать в себя пленку 110 для формирования изображения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пленка 110 для формирования изображения может представлять собой слой электрофоретического материала, и может быть бистабильной по своей природе. Этот электрофоретический материал может включать в себя множество электрически заряженных окрашенных частиц пигментного красителя (например, черного, белого, желтого или красного цвета), располагающихся во флюиде и способных перемещаться в этом флюиде под действием электрического поля. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пленка 110 для формирования изображения может представлять собой электрофоретическую пленку на основе микроячеек с заряженными частицами пигментного красителя. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пленкой 110 для формирования изображения может служить, помимо прочего, инкапсулированная электрофоретическая пленка для формирования изображения, которая может включать в себя, например, заряженные частицы пигментного красителя. Следует понимать, что способ возбуждения, представленный ниже, может быть свободно принят для электрофоретического материала обоих типов (например, инкапсулированного или в виде пленки с микроячейками).[0045] FIG. 1 schematically shows a pixel model 100 of an electro-optical display according to the subject matter of the invention presented herein. Pixel 100 may include an imaging film 110. In some embodiments of the present invention, the imaging film 110 may be a layer of electrophoretic material, and may be bistable in nature. The electrophoretic material may include a plurality of electrically charged colored pigment particles (eg, black, white, yellow or red) located in a fluid and capable of moving in the fluid under the influence of an electric field. In some embodiments of the present invention, the imaging film 110 may be a microcell electrophoretic film with charged pigment dye particles. In some embodiments of the present invention, the imaging film 110 may be, among other things, an encapsulated electrophoretic imaging film, which may include, for example, charged pigment dye particles. It should be understood that the excitation method below can be freely adopted for both types of electrophoretic material (eg, encapsulated or micromesh film).

[0046] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пленка ПО для формирования изображения может располагаться между передним электродом 102 и задним или пиксельным электродом 104. Передний электрод 102 может быть сформирован между пленкой для формирования изображения и лицевой поверхностью дисплея. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения передний электрод 102 может быть прозрачным и светопропускающим. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения передний электрод 102 может быть выполнен из любого подходящего прозрачного материала, включая, помимо прочего, оксид индия-олова (ITO). Задний электрод 104 может быть сформирован на стороне пленки 110 для формирования изображения, противоположной переднему электроду 102. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения между передним электродом 102 и задним электродом 104 может быть образована паразитная емкость (не показана).[0046] In some embodiments of the present invention, the imaging software film may be positioned between the front electrode 102 and the rear or pixel electrode 104. The front electrode 102 may be formed between the imaging film and the display front surface. In some embodiments of the present invention, the front electrode 102 may be transparent and translucent. In some embodiments of the present invention, the front electrode 102 may be made of any suitable transparent material, including, but not limited to, indium tin oxide (ITO). Rear electrode 104 may be formed on the opposite side of imaging film 110 from front electrode 102. In some embodiments of the present invention, parasitic capacitance (not shown) may be formed between front electrode 102 and rear electrode 104.

[0047] Пикселем 100 может служить любой из множества пикселей. Множество пикселей может располагаться в виде двухмерного массива, состоящего из образующих матрицу строк и столбцов так, что каждый отдельный пиксель будет однозначно определен в точке пересечения одной конкретной строки и одного конкретного столбца. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения матрица пикселей может представлять собой «активную матрицу», в которой каждый пиксель соотносится, по меньшей мере, с одним нелинейным элементом 120 схемы. Нелинейный элемент 120 схемы может быть включен между задним электродом 104 и адресным электродом 108. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения нелинейным элементом 120 может служить диод и/или транзистор, включая, помимо прочего, полевой МОП-транзистор (полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник) или тонкопленочный транзистор (TFT). Сток (или исток) полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора может быть соединен с задним или пиксельным электродом 104; исток (или сток) полевого МОП-транзистора или TFT-транзистор а может быть соединен с адресным электродом 108; а затвор полевого МОП-транзистора или TFT-транзистор а может быть соединен с электродом 106 драйвера, выполненным с возможностью управления активацией и деактивацией полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора (для упрощения вывод полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора, соединенный с задним электродом 104, будет называться стоком полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора; а вывод полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора, соединенный с адресным электродом 108, будет называться истоком полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора; однако специалисту в данной области техники станет очевидным, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения термины «сток» и «исток» полевого МОП-транзистора или TFT-транзистора могут использоваться взаимозаменяемо).[0047] Pixel 100 can be any one of a plurality of pixels. The plurality of pixels may be arranged in a two-dimensional array of rows and columns forming a matrix such that each individual pixel is uniquely identified at the intersection of one particular row and one particular column. In some embodiments of the present invention, the pixel matrix may be an "active matrix" in which each pixel is associated with at least one non-linear circuit element 120. Non-linear circuit element 120 may be connected between back electrode 104 and address electrode 108. In some embodiments of the present invention, non-linear element 120 may be a diode and/or a transistor, including, but not limited to, a MOSFET (metal-oxide field effect transistor). semiconductor) or thin film transistor (TFT). The drain (or source) of the MOSFET or TFT may be connected to the rear or pixel electrode 104; a source (or drain) of the MOSFET or TFT a may be connected to the address electrode 108; and the gate of the MOSFET or TFT a may be connected to the driver electrode 106 configured to control the activation and deactivation of the MOSFET or TFT transistor (to simplify the output of the MOSFET or TFT transistor connected to the rear electrode 104 will be referred to as the drain of the MOSFET or TFT; and the terminal of the MOSFET or TFT connected to the address electrode 108 will be referred to as the source of the MOSFET or TFT; however, one skilled in the art it will be appreciated that in some embodiments of the present invention, the terms "drain" and "source" of a MOSFET or TFT may be used interchangeably).

[0048] В некоторых вариантах осуществления активной матрицы адресные электроды 108 всех пикселей в каждом столбце могут быть соединены с одним общим электродом, а электроды 106 драйверов всех пикселей в каждой строке могут быть соединены с одним и тем же строчным электродом. Строчные электроды могут быть соединены со строчным драйвером, который может выбрать одну или несколько строк пикселей путем подачи на выбранные строчные электроды напряжения, достаточного для активации нелинейных элементов 120 всех пикселей 100 в выбранной строке/строках. Столбцовые электроды могут быть соединены со столбцовыми драйверами, которые могут подавать на адресный электрод 106 выбранного (активированного) пикселя напряжение, рассчитанное на приведение пикселя в требуемое оптическое состояние. Напряжение, подаваемое на адресный электрод 108, может представлять собой напряжение, являющееся относительным по отношению к напряжению, подаваемому на передний электрод 102 пикселя (например, равное примерно нулю вольт). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения передние электроды 102 всех пикселей в активной матрице могут быть соединены с общим электродом.[0048] In some active matrix embodiments, the address electrodes 108 of all pixels in each column may be connected to the same common electrode, and the driver electrodes 106 of all pixels in each row may be connected to the same row electrode. The line electrodes may be coupled to a line driver that can select one or more rows of pixels by applying sufficient voltage to the selected line electrodes to activate non-linear elements 120 of all pixels 100 in the selected line(s). The column electrodes may be connected to column drivers, which may apply to the address electrode 106 of the selected (activated) pixel a voltage calculated to bring the pixel to the desired optical state. The voltage applied to the address electrode 108 may be a voltage that is relative to the voltage applied to the front pixel electrode 102 (eg, about zero volts). In some embodiments of the present invention, the front electrodes 102 of all pixels in the active matrix may be connected to a common electrode.

[0049] В процессе работы пиксели 100 активной матрицы могут заполняться построчно. Например, строка пикселей может быть выбрана строчным драйвером, а напряжения, соответствующие требуемым оптическим состояниям для строки пикселей, могут подаваться на пиксели столбцовыми драйверами. По истечении предварительно заданного времени, известного как «время адресации строки», выбор выбранной строки может быть отменен, может быть выбрана следующая строка, и напряжения на столбцовых драйверах могут быть изменены, вследствие чего на дисплее отобразится следующая строка.[0049] During operation, active matrix pixels 100 may be filled line by line. For example, a row of pixels may be selected by a row driver, and voltages corresponding to desired optical states for the row of pixels may be applied to the pixels by column drivers. After a predetermined time, known as the "row address time", the selected row can be deselected, the next row can be selected, and the column driver voltages can be changed, causing the display to show the next row.

[0050] На фиг. 2 показана модель схемы электрооптического слоя 110 формирования изображения, расположенного между передним электродом 102 и задним электродом 104, согласно предмету изобретения, представленному в настоящем документе. Резистор 202 и конденсатор 204 могут отображать сопротивление и электрическую емкость электрооптического слоя 110 формирования изображения, переднего электрода 102 и заднего электрода 104, включая любые клеевые слои. Резистор 212 и конденсатор 214 могут отображать сопротивление и электрическую емкость многослойного клеевого слоя. Конденсатор 216 может отображать электрическую емкость, которая может быть образована между передним электродом 102 и задним электродом 104, например, в пограничных контактных областях между слоями, таких как граница раздела между слоем формирования изображения и многослойным клеевым слоем и/или между многослойным клеевым слоем и задним электродом. Напряжение Vi на пленке 110 для формирования изображения пикселя может включать в себя остаточное напряжение на пикселе.[0050] FIG. 2 shows a circuit model of an electro-optical imaging layer 110 located between the front electrode 102 and the back electrode 104 according to the subject matter of the present document. Resistor 202 and capacitor 204 may represent the resistance and capacitance of the electro-optical imaging layer 110, front electrode 102, and back electrode 104, including any adhesive layers. Resistor 212 and capacitor 214 may represent the resistance and capacitance of the laminated adhesive layer. Capacitor 216 can represent the electrical capacitance that may be formed between front electrode 102 and back electrode 104, for example, at interlayer boundary contact areas such as the interface between the imaging layer and the multilayer adhesive layer and/or between the multilayer adhesive layer and the back electrode. The voltage Vi on the pixel imaging film 110 may include a residual voltage on the pixel.

[0051] На фиг. 3 приведен пример реализации активной матрицы для возбуждения электрофоретического дисплея. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждый пиксель дисплея электрофоретического дисплея может управляться тонкопленочным транзистором (TFT). Этот TFT-транзистор может отпираться и запираться для приема возбуждающих напряжений с целью модулирования оптических состояний соответствующего пикселя дисплея. Для эффективного управления возбуждением соответствующего пикселя дисплея каждый TFT-транзистор 102, показанный на фиг. 3, может быть снабжен сигналом затворной шины, сигналом шины передачи данных, сигналом линии V_com и накопительным конденсатором. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, как это показано на фиг. 1, затвор каждого TFT-транзистора может быть электрически соединен с шиной сканирования, исток или сток транзистора может быть соединен с шиной передачи данных, а два вывода накопительного конденсатора могут быть соединены с линией V_com и пиксельным электродом, соответственно. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения V_com на верхней части верхней подложки и линия V_com на верхней части нижней подложки могут быть подключены к одному и тому же источнику постоянного тока.[0051] FIG. 3 shows an exemplary implementation of an active matrix for driving an electrophoretic display. In some embodiments of the present invention, each display pixel of an electrophoretic display may be driven by a thin film transistor (TFT). This TFT transistor can be turned on and off to receive drive voltages to modulate the optical states of the corresponding display pixel. In order to efficiently drive the corresponding display pixel, each TFT transistor 102 shown in FIG. 3 can be provided with a gate bus signal, a data bus signal, a V _com line signal, and a storage capacitor. In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the gate of each TFT transistor can be electrically connected to the scan bus, the source or drain of the transistor can be connected to the data bus, and the two terminals of the storage capacitor can be connected to the V _com line and the pixel electrode, respectively. In some embodiments of the present invention, the V _com on the top of the top substrate and the V _com line on the top of the bottom substrate may be connected to the same DC source.

[0052] На фиг. 4 показан вид сверху пикселя 400 дисплея согласно предмету заявленного изобретения, раскрытому в настоящем документе. Пиксель 400 дисплея включает в себя пиксельный электрод 404, выполненный с возможностью возбуждения пикселя дисплея. В работе пиксель 400 дисплея возбуждается серией импульсов напряжения, подаваемых на пиксельный электрод 404. Серия импульсов напряжения может подаваться на пиксельный электрод 404 через транзистор 408. Транзистор 408 может выполнять функции ключа, отпирающего и запирающего тракт прохождения сигнала, ведущий к пиксельному электроду 404. Например, затвор 402 транзистора 408 может быть подключен к шине затвора 402, выбирающей сигнал. В работе этот затвор 402 может быть использован для избирательного опирания и запирания транзистора 408 путем подачи или неподачи напряжения на затвор 416 транзистора 408. Более того, серия импульсов напряжения может подаваться через шину 406 передачи данных. Эта шина 406 передачи данных также электрически соединена с транзистором 408, как это показано на фиг.4. В работе сигнал (например, электрический импульс) может быть передан через шину затвора 402 для активации или отпирания транзистора 408, и после отпирания транзистора 408 электрический сигнал, поданный через шину 406 передачи данных, может быть подан на пиксельный электрод 404 через транзистор 408. На фиг.4 также показана линия 410 V_com. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения эта линия 410 V_com может быть электрически соединена с верхним электродом (в данном случае он не показан на фиг. 4) дисплея для поддержания постоянного уровня напряжения на верхнем электроде (например, V_com). Обычно эта линия 410 V_com располагается на уровне устройств под пиксельным электродом 404. К этой линии 410 V_com также подключен электрод 414 накопительного конденсатора, причем электрод 414 может располагаться на том же уровне устройств, что и линия 410 V_com. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот накопительный конденсатор может представлять собой накопительный конденсатор 602 Cst, показанный на фиг.6, или 902 Cst, показанный на фиг.9.[0052] In FIG. 4 is a plan view of a display pixel 400 according to the subject matter disclosed herein. The display pixel 400 includes a pixel electrode 404 configured to drive the display pixel. In operation, display pixel 400 is energized by a series of voltage pulses applied to pixel electrode 404. The series of voltage pulses may be applied to pixel electrode 404 via transistor 408. Transistor 408 may act as a switch to turn on and off the signal path leading to pixel electrode 404. For example, , the gate 402 of the transistor 408 may be connected to the gate bus 402 selecting a signal. In operation, this gate 402 may be used to selectively turn on and off transistor 408 by energizing or not energizing gate 416 of transistor 408. Moreover, a series of voltage pulses may be applied via data bus 406. This bus 406 data is also electrically connected to the transistor 408, as shown in Fig.4. In operation, a signal (e.g., an electrical pulse) may be transmitted through gate bus 402 to activate or turn on transistor 408, and after transistor 408 is turned on, an electrical signal applied through data bus 406 may be applied to pixel electrode 404 through transistor 408. figure 4 also shows the line 410 V _com . In some embodiments of the present invention, this 410 V _com line may be electrically connected to the top electrode (not shown here in FIG. 4) of the display to maintain a constant voltage level at the top electrode (eg, V _com ). Typically, this 410 V _com line is located at the device level below the pixel electrode 404. A storage capacitor electrode 414 is also connected to this 410 V _com line, electrode 414 may be located at the same device level as the 410 V _com line. In some embodiments, implementation of the present invention, this storage capacitor may be a storage capacitor 602 Cst, shown in Fig.6, or 902 Cst, shown in Fig.9.

[0053] На фиг. 5 проиллюстрирован один из способов возбуждения EPD. В этой конфигурации накопительный конденсатор или Cst и слой электрофоретического материала, который представлен своим сопротивлением Repd, сведены в постоянное напряжение V_com, как это показано на фиг. 6. В работе колебательный сигнал, который возбуждает пиксель EPD-дисплея, может завершаться частью возбуждения 0V для сброса всех остаточных напряжений в накопительном конденсаторе (т.е. Cst).[0053] FIG. 5 illustrates one way to excite the EPD. In this configuration, the storage capacitor or Cst and the layer of electrophoretic material, which is represented by its resistance Repd, are combined into a constant voltage V _com as shown in FIG. 6. In operation, the waveform that drives the EPD pixel can be terminated by a 0V drive part to reset any residual voltages in the storage capacitor (ie, Cst).

[0054] Однако в некоторых случаях модули EPD могут испытывать негативное воздействие бросков обратного напряжения, что может привести к нежелательным колебаниям или изменениям оптического качества EPD. На фиг. 7 представлен график, иллюстрирующий смещение состояния белого EPD-дисплея вследствие воздействия бросков обратного напряжения, причем воздействие бросков обратного напряжения может представлять собой воздействие, оказываемое на внутреннюю фазу дисплея из-за электрического поля, равного или противоположного первоначально приложенному полю, если после полной поляризации оба электрода были заземлены или приведены к общему потенциалу, что может привести к стиранию любого изображения в среде.[0054] However, in some cases, EPD modules can be adversely affected by reverse voltage surges, which can lead to unwanted fluctuations or changes in the optical quality of the EPD. In FIG. 7 is a graph illustrating the shift in the state of a white EPD display due to the effect of reverse voltage surges, the effect of reverse voltage surges may be the effect exerted on the internal phase of the display due to an electric field equal to or opposite to the initially applied field, if, after full polarization, both electrodes have been grounded or brought to a common potential, which could erase any image in the environment.

[0055] Как показано на фиг. 7, конец возбуждающего колебательного сигнала (WF) или последовательности колебательных сигналов находится примерно на отметке 27,7 временной шкалы, где величина L* белого состояния мгновенно затухает примерно на уровне 8L*. То, что изображено на фиг. 7, точно соответствует времени, показанному на фиг. 5, где колебательный сигнал изменен на возбуждение нулевого напряжения (0V).[0055] As shown in FIG. 7, the end of the drive waveform (WF) or waveform train is at about 27.7 on the time scale, where the white state amount L* decays instantaneously at about 8L*. What is shown in FIG. 7 corresponds exactly to the time shown in FIG. 5 where the waveform is changed to drive zero voltage (0V).

[0056] В альтернативном варианте, как это показано на фиг. 8 и 9, накопительный конденсатор (т.е. 902 Cst) и слой среды (т.е. 904 Repd) EPD-дисплея могут электрически смещаться по отдельности. Например, накопительный конденсатор 902 Cst может смещаться линией V_com (например, линией 906 V_com TFT), аналогичной линии 410 V_com, показанной на фиг.4. При этом среда дисплея (904 Repd) может смещаться отдельно и регулироваться плоскостью V_com, указанной выше (например, 908 V_com FPL). Более того, в конце последовательности возбуждающих колебательных сигналов вместо периода возбуждения нулевого напряжение может быть предусмотрено отключение истока и затвора соответствующего TFT-транзистора. Иначе говоря, напряжение пикселя дисплея может поддерживаться на уровне напряжения последнего кадра колебательного сигнала или по существу в плавающем состоянии (т.е. в состоянии, в котором пиксель по существу изолирован, или как будто он не подключен к какому-либо проводящему тракту). При этом накопительный конденсатор может постепенно разряжаться. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения напряжение 908 V_com FPL может быть рассчитано на перевод в плавающее состояние в следующем кадре. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, чтобы убедиться в том, что между пикселем и регулятором V_com существуют небольшие разрывы по времени, напряжение 908 V_com FPL может быть установлено как плавающее за один кадр до окончания колебательного сигнала на пикселе. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения напряжение 906 V_com TFT регулируется иначе, и может быть установлено или на ноль вольт, или на напряжение постоянного тока с целью обеспечения надлежащей зарядки накопительного конденсатора. В некоторых других вариантах осуществления настоящего изобретения напряжение 906 V_com TFT может быть задано как плавающее, а напряжение 908 V_com FPL может быть задано или как плавающее, или при нулевом напряжении смещения.[0056] Alternatively, as shown in FIG. 8 and 9, the storage capacitor (ie, 902 Cst) and the medium layer (ie, 904 Repd) of the EPD may be electrically biased separately. For example, Cst storage capacitor 902 may be biased by a V _com line (eg, V _com TFT line 906) similar to the 410 V _com line shown in FIG. In this case, the display environment (904 Repd) can be shifted separately and adjusted by the V _com plane indicated above (for example, 908 V _com FPL). Moreover, at the end of the drive waveform sequence, instead of a zero voltage drive period, the source and gate of the corresponding TFT transistor can be turned off. In other words, the voltage of the display pixel may be maintained at the voltage of the last frame of the waveform, or in a substantially floating state (ie, in a state in which the pixel is essentially isolated, or as if it is not connected to any conductive path). In this case, the storage capacitor may gradually discharge. In some embodiments of the present invention, the 908 V _com FPL voltage may be designed to float in the next frame. In some embodiments of the present invention, to ensure that there are small time gaps between the pixel and the V _com regulator, the 908 V _com FPL voltage can be set to float one frame before the end of the pixel waveform. In some embodiments of the present invention, the 906 V _com TFT voltage is regulated differently, and can be set to either zero volts or DC voltage in order to properly charge the storage capacitor. In some other embodiments of the present invention, the 906 V _com TFT voltage may be set to float, and the 908 V _com FPL voltage may be set to either float or zero bias.

[0057] В альтернативном варианте напряжения 906 V_com TFT и 908 V_com FPL могут быть электрически связанными и запрограммированными таким образом, чтобы они были плавающими, как в варианте осуществления, показанном на фиг.5.[0057] Alternatively, the 906 V _com TFT and 908 V _com FPL voltages may be electrically coupled and programmed to float, as in the embodiment shown in FIG.

[0058] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения электрооптический дисплей согласно описанию, представленному в настоящем документе, может возбуждаться сначала путем подачи последовательности колебательных сигналов на пиксели дисплея, связывающие накопительные конденсаторы, которые соотносятся с пикселями дисплея, с первым напряжением смещения, таким как напряжение V_com TFT; и по завершении возбуждающей последовательности - поддержания уровня напряжения последнего кадра на пикселях дисплея. Более того, в конце возбуждающей последовательности накопительные конденсаторы могут удерживаться в плавающем состоянии, и среда отображения дисплея может удерживаться в плавающем состоянии или при нулевом напряжении смещения.[0058] In some embodiments of the present invention, an electro-optical display as described herein may be first driven by applying a series of waveforms to display pixels that couple storage capacitors that are associated with the display pixels with a first bias voltage, such as V _com TFT; and upon completion of the excitation sequence, maintaining the voltage level of the last frame on the display pixels. Moreover, at the end of the driving sequence, the storage capacitors may be held in a floating state and the display media may be held in a floating state or at zero bias voltage.

[0059] Способ возбуждения, проиллюстрированный на фиг. 8, может быть применен к некоторым или всем колебательным сигналам в справочной таблице (LUT). Например, если в LUT предусмотрены состояния черного, белого, красного и желтого, т.е. четыре колебательных сигнала, то разработчик может выбрать, какой колебательный сигнал/сигналы могут выполнить последовательность, показанную на фиг. 8. При этом они могут завершаться в последнем кадре LUT, а иные колебательные сигналы, которые не выполняются эту последовательность, должны будут завершаться, по меньшей мере, на один кадр раньше для переключения на нулевое напряжение. Эта возбуждающая последовательность может устранить или, по меньшей мере, уменьшить воздействие бросков обратного напряжения, а оптический след новой последовательности показан на фиг. 10.[0059] The drive method illustrated in FIG. 8 may be applied to some or all of the waveforms in a look-up table (LUT). For example, if the states of black, white, red, and yellow are provided in the LUT, i.e. four waveforms, the designer can choose which waveform(s) can execute the sequence shown in FIG. 8. However, they may terminate in the last frame of the LUT, and other waveforms that do not follow this sequence will need to terminate at least one frame early to switch to zero voltage. This driving sequence can eliminate or at least reduce the effect of reverse voltage surges, and the optical trace of the new sequence is shown in FIG. ten.

Claims

1. A method for driving an electro-optical display, the electro-optical display comprising an electrophoretic display medium electrically coupled between at least one display pixel electrode and a first common electrode, wherein at least one pixel electrode is coupled to a storage capacitor first terminal, and the second the common electrode is connected to the second terminal of the storage capacitor, and this method includes:

applying a waveform sequence to at least one display pixel electrode to provide drive voltages in the electrophoretic display environment between the at least one display pixel electrode and the first common display electrode and connecting a storage capacitor to the first bias voltage applied to the second common electrode;

maintaining a voltage level at the at least one display pixel electrode after completion of the waveform sequence by placing the at least one display pixel electrode and the first common electrode in a floating state; and

discharging the last frame voltage level on at least one display pixel electrode by discharging the storage capacitor through the second common electrode, wherein during the discharging stage, the first bias voltage applied to the second common electrode is zero voltage.

2. The method of claim 1, wherein maintaining the voltage level on the at least one display pixel electrode further comprises maintaining a floating state in the storage capacitor.

3. The method of claim. 1, in which the supply of a sequence of oscillatory signals to at least one pixel electrode further comprises connecting the first common electrode to the second bias voltage.

4. The method of claim 3, wherein the second bias voltage is a DC voltage source.

5. The method of claim 3, wherein maintaining the voltage level on the at least one pixel electrode further comprises floating the first common electrode one frame after the at least one pixel electrode.

6. The method of claim 3, wherein maintaining the voltage level on the at least one pixel electrode further comprises floating the first common electrode one frame ahead of the at least one pixel electrode.