用于驱动电光显示器的方法与流程

本发明涉及反射式电光显示器以及用于这种显示器的材料。更具体地，本发明涉及具有降低的残余电压的显示器以及用于降低电光显示器中的残余电压的驱动方法。

背景技术：

1、通过直流(dc)不平衡波形驱动的电光显示器可能产生残余电压，该残余电压可通过测量显示像素的开路电化学势来判定。已经发现，无论是在原因还是结果上，残余电压为电泳以及其他冲激驱动电光显示器中更普遍的现象。还已经发现，dc不平衡可能导致某些电泳显示器的长期寿命退化。

2、术语“残余电压”有时也用作指称整体现象的方便术语。然而，冲激驱动电光显示器的切换行为的基础是在电光介质上施加电压冲激(电压相对于时间的积分)。在施加驱动脉冲之后残余电压可以立即达到峰值，并且随后，可能大幅呈指数地衰减。残余电压持续很长一段时间会将“残余冲激”施加到电光介质，并且严格来说，该残余冲激而不是残余电压，可能是对电光显示器的光学状态产生效应的原因，其通常被认为是由残余电压引起的。

3、理论上，残余电压的效应应该直接对应于残余冲激。然而，实际上，冲激切换模型在低电压下可能会失去准确度。一些电光介质具有临界值，使得大约1v的残余电压可能不会在驱动脉冲结束之后引起介质的光学状态的显著变化。然而，其他电光介质，包括本文所述实验中使用的较佳电泳介质，大约0.5v的残余电压可能引起光学状态的显著变化。因此，两个等效的残余冲激在实际结果上可能会有所不同，并且可能有助于增加电光介质的临界值，以降低残余电压的效应。e ink公司已经生产具有“小临界值”的电泳介质，其足以防止在某些情况下经历的残余电压在驱动脉冲结束之后立即地改变显示图像。如果临界值不足或如果残余电压太高，则显示器可能会出现反冲/自我删除或自我增强现象。本文使用术语“光学反冲”来描述像素的光学状态的变化，这种变化至少部分地响应于像素残余电压的释放而发生。

4、即使当残余电压低于小临界值，如果残余电压在下次图像更新发生时仍然存在，残余电压也可能对图像切换产生严重效应。例如，假设在电泳显示器的图像更新期间，施加+/-15v驱动电压来移动电泳粒子。如果+1v残余电压从先前更新持续存在，驱动电压将有效地从+15v/-15v位移到+16v/-14v。因此，像素将偏向暗或白色状态，这取决于该像素是具有正残余电压还是负残余电压。此外，由于残余电压的衰减率，该效应会随着时间经过而变化。在前一个图像更新后立即地使用15v、300ms驱动脉冲将像素中的电光材料切换为白色，可能实际上经历接近16v的波形达300ms，而在1分钟后使用完全相同的驱动脉冲(15v、300ms)切换为白色的像素中的材料可能实际上经历接近15.2v的波形达300ms。因此，像素可能显示明显不同的白色阴影。

5、如果已经由先前图像(例如，白色背景上的黑线)在多个像素上建立残余电压场，则残余电压也可以以相似的模式在显示器上排列。则实际上，残余电压对显示性能最显著的效应可能是重影。该问题是先前提到的问题之外的问题，即dc不平衡(例如，16v/14v而不是15v/15v)可能是电光介质的寿命缓慢退化的一个原因。

6、如果残余电压缓慢地衰减且几乎固定，则其对波形位移的效应不会因图像更新而变化，且可能实际上比迅速衰减的残余电压产生更少的重影。因此，10分钟后更新一个像素且在11分钟后更新另一个像素所经历的重影远小于立即地更新一个像素且在1分钟后更新另一个像素所经历的重影。相反地，衰减如此快以至于在下次更新发生之前接近0的残余电压可能实际上不会导致可检测的重影。

7、有多个潜在的残余电压来源。据信(尽管一些实施例绝不受此信念的限制)残余电压的一个重要原因是形成显示器的各种层的材料内的离子极化。

8、总而言之，残余电压作为一种现象可以本身以多种方式呈现为图像重影或视觉伪影，其严重程度会随着图像更新之间经过的时间而变化。残余电压还可能产生dc不平衡且降低最终的显示器寿命。因此，残余电压的效应可能对电泳或其他电光设备的质量有害，可取的是，将残余电压本身最小化并且将该设备的光学状态对残余电压影响的敏感性最小化。

9、因此，即使在残余电压已经很低的情况下，释放电光显示器的残余电压也可以改善显示图像的质量。发明人已经认知到且理解的是，用于释放电光显示器的残余电压的传统技术可能无法完全地释放残余电压。也就是说，释放残余电压的传统技术可能导致电光显示器保持至少低残余电压。因此，需要更佳地释放来自电光显示器的残余电压的技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于驱动电光显示器的显示像素的方法，该方法包括：将负偏压施加到像素晶体管的栅极-源极，以诱发晶体管上的泄露导电，由此产生用于排出残余电压的导电路径。

2、在一个方面，本发明的特征在于一种电光显示器，包括：电泳显示介质，该电泳显示介质电耦合在共用电极与和与显示像素相关联的显示像素电极之间。该电光显示器还包括显示控制器电路，该显示控制器电路与共用电极以及和显示像素电极相关联的n型晶体管电通信。显示控制器电路能够通过将一个或多个时间相关的电压施加在共用电极与显示像素电极之间，将波形施加到显示像素，其中，该一个或多个时间相关的电压经由n型晶体管施加到显示像素电极。显示控制器电路被配置为：将一个或多个波形施加到显示像素，以将邻近显示像素的电泳显示介质驱动到第一光学状态，并且将显示像素保持在第一光学状态中达保持时段。显示控制器电路还被配置为：使显示像素置于浮动状态；将实质0伏特施加到共用电极和显示像素电极。显示控制器电路还被配置为：将低栅极电压轨电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，低栅极电压轨电压为负电压，负电压的大小足够在n型晶体管内引起泄露导电路径，以从电泳显示介质释放残余电压，并且低栅极电压轨电压具有比n型晶体管的栅极关闭电压更大的大小。

3、在一些实施例中，该电光显示器包括显示像素的有源矩阵，显示像素为显示像素有源矩阵的显示像素中的一个显示像素。在一些实施例中，该一个或多个波形均由一个或多个帧构成。在一些实施例中，保持时段由一个或多个帧构成。

4、在一些实施例中，泄露导电路径形成在n型晶体管的漏极电极与n型晶体管的源极电极之间。

5、在一些实施例中，使第一显示像素置于浮动状态包括：将栅极关闭电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，栅极关闭电压为负电压，该负电压足够防止形成通过n型晶体管的漏极电极和n型晶体管的源极电极的导电路径。在一些实施例中，使第一显示像素置于浮动状态包括中断共用电极与电压源之间的电连接。

6、在一些实施例中，将显示像素保持在第一光学状态中达保持时段包括：将实质相等的电压施加到共用电极和显示像素电极，以及将栅极开启电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，栅极开启电压为正电压，该正电压足够建立通过n型晶体管的导电路径。

7、在另一个方面，本发明的特征在于一种用于驱动电光显示器的方法，该电光显示器包括：电泳显示介质，该电泳显示介质电耦合在共用电极与显示像素之间。显示像素与显示像素电极和n型晶体管相关联，n型晶体管电耦合到显示控制器电路，显示控制器电路能够通过经由n型晶体管将一个或多个时间相关的电压施加在共用电极和显示像素电极之间，将波形施加到显示像素，其中，该一个或多个时间相关的电压施加到显示像素电极。该方法依次包括以下步骤：(1)将一个或多个波形施加到显示像素，以将邻近显示像素的电泳显示介质驱动到第一光学状态，(2)将显示像素保持在第一光学状态中达保持时段，(3)使显示像素置于浮动状态，(4)将实质0伏特施加到共用电极和显示像素电极，以及(5)将低栅极电压轨电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，低栅极电压轨电压为负电压，该负电压的大小足够在n型晶体管内引起泄露导电路径，以从电泳显示介质释放残余电压，并且其中，低栅极电压轨电压具有比n型晶体管的栅极关闭电压更大的大小。

8、在一些实施例中，该方法包括显示像素有源矩阵，其中，显示像素为显示像素有源矩阵的显示像素中的一个显示像素。在一些实施例中，该一个或多个波形均包括一个或多个帧。在一些实施例中，保持时段包括一个或多个帧。在一些实施例中，泄露导电路径形成在n型晶体管的漏极电极与n型晶体管的源极电极之间。

9、在一些实施例中，使第一显示像素置于浮动状态包括：将栅极关闭电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，栅极关闭电压为负电压，该负电压足够防止形成通过n型晶体管的漏极电极和n型晶体管的源极电极的导电路径。在一些实施例中，使第一显示像素置于浮动状态包括中断共用电极与电压源之间的电连接。

10、在一些实施例中，将显示像素保持在第一光学状态中达保持时段包括：将实质相等的电压施加到共用电极和显示像素电极，以及将栅极开启电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，栅极开启电压为正电压，该正电压足够建立通过n型晶体管的导电路径。

11、在另一个方面，本发明的特征在于一种电光显示器，包括：电泳显示介质，该电泳显示介质电耦合在共用电极与和显示像素相关联的显示像素电极之间。该电光显示器还包括显示控制器电路，该显示控制器电路与共用电极以及和显示像素电极相关联的n型晶体管电通信。显示控制器电路能够通过经由n型晶体管将一个或多个时间相关的电压施加在共用电极与显示像素电极之间，将波形施加到显示像素，其中，该一个或多个时间相关的电压施加到显示像素电极。显示控制器电路被配置为：将一个或多个波形施加到显示像素，以将邻近显示像素的电泳显示介质驱动到第一光学状态。该显示控制器电路还被配置为：将实质0伏特施加到共用电极和显示像素电极，以及将低栅极电压轨电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，低栅极电压轨电压为负电压，该负电压的大小足够在n型晶体管内引起泄露导电路径，以从电泳显示介质释放残余电压，并且其中，低栅极电压轨电压具有比n型晶体管的栅极关闭电压更大的大小。

12、在一些实施例中，该电光显示器包括显示像素有源矩阵，其中，显示像素为显示像素有源矩阵的显示像素中的一个显示像素。在一些实施例中，一个或多个波形均包括一个或多个帧。在一些实施例中，保持时段包括一个或多个帧。

13、在一些实施例中，泄露导电路径形成在n型晶体管的漏极电极与n型晶体管的源极电极之间。

14、在另一个方面，本发明的特征在于一种用于驱动电光显示器的方法，该电光显示器包括：电泳显示介质，该电泳显示介质电耦合在共用电极与显示像素之间。显示像素与显示像素电极和n型晶体管相关联，n型晶体管电耦合到显示控制器电路，显示控制器电路能够通过经由n型晶体管将一个或多个时间相关的电压施加在共用电极和显示像素电极之间，将波形施加到显示像素，其中，该一个或多个时间相关的电压施加到显示像素电极。该方法依次包括以下步骤：(1)将一个或多个波形施加到显示像素，以将邻近显示像素的电泳显示介质驱动到第一光学状态，(2)将实质0伏特施加到共用电极和显示像素电极，以及(3)将低栅极电压轨电压施加到n型晶体管的栅极电极，其中，低栅极电压轨电压为负电压，该负电压的大小足够在n型晶体管内引起泄露导电路径，以从电泳显示介质释放残余电压，并且其中，低栅极电压轨电压具有比n型晶体管的栅极关闭电压更大的大小。

15、在一些实施例中，该电光显示器包括显示像素有源矩阵，其中，显示像素为显示像素有源矩阵的显示像素中的一个显示像素。

16、在一些实施例中，一个或多个波形均包括一个或多个帧。在一些实施例中，保持时段由一个或多个帧构成。在一些实施例中，泄露导电路径形成在n型晶体管的漏极电极与n型晶体管的源极电极之间。