KR102659779B1 - 전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들 - Google Patents

전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들 Download PDF

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Abstract

전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들은 구동 방식을 사용하여 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 단계로서, 구동 방식은 블랙 배경 상에 화이트 텍스트를 디스플레이하도록 구성되는, 상기 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 단계; 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 것에 후속하여 시간 지연을 수행하는 단계; 및 디스플레이에 걸쳐 스와이핑 모션을 생성하기 위해 구동 방식을 사용하여 디스플레이의 제 2 부분을 업데이트하는 단계를 포함한다.

Description

전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들
관련 출원들에 대한 참조
본 출원은 2019년 11월 14일자로 출원된 미국 가출원 제62/935,175호에 관련되고 그에 대해 우선권을 주장한다.
전술한 출원의 전체 개시들은 본 명세서에 참조에 의해 통합된다.
기술분야
본 발명은 전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 전기 광학 디스플레이들에서 픽셀 에지 아티팩트들 및/또는 이미지 잔상들을 감소시키기 위한 구동 방법들에 관한 것이다.
전기 광학 디스플레이들은 통상적으로 복수의 픽셀 전극들이 제공된 백플레인을 갖고, 그 복수의 픽셀 전극들의 각각은 디스플레이의 하나의 픽셀을 정의하며; 종래에는, 단일 공통 전극이 다수의 픽셀들에 걸쳐 연장되고, 보통, 전체 디스플레이는 전기 광학 매체의 대향 측 상에 제공된다. 개별 픽셀 전극들은 직접 구동될 수도 있거나 (즉, 별도의 컨덕터가 각각의 픽셀 전극에 제공될 수도 있음) 또는 픽셀 전극들은 백플레인 기술에의 당업자에게 친숙할 액티브 매트릭스 방식으로 구동될 수도 있다. 인접한 픽셀 전극들은 종종 상이한 전압들에 있을 것이기 때문에, 그들은 전극들 간의 전기 단락을 회피하기 위하여 유한 폭의 픽셀 간 (inter-pixel) 갭들에 의해 분리되어야 한다. 언뜻 보기에는 구동 전압들이 픽셀 전극들에 인가될 때 이들 갭들 위에 놓인 전기 광학 매체가 스위칭하지 않을 것 (및 실제로, 이는 그들의 비-스위칭 (non-switching) 갭들을 숨기기 위해 블랙 마스크가 통상적으로 제공되는, 액정들과 같은 일부 비-쌍안정 (non-bistable) 전기 광학 매체들에 흔히 있는 일인 것) 으로 보일 수도 있지만, 다수의 쌍안정 전기 광학 매체들의 경우에, 갭 위에 놓인 매체는 "블루밍 (blooming)" 으로서 알려진 에지 아티팩트 현상 때문에 스위칭한다.
블루밍은 픽셀 전극으로의 구동 전압의 인가가 픽셀 전극의 물리적 사이즈보다 큰 영역에 걸쳐 전기 광학 매체의 광학 상태의 변화를 야기하는 경향을 지칭한다. 과도한 블루밍은 회피되어야 하지만 (예를 들어, 고 해상도 액티브 매트릭스 디스플레이에서, 수개의 인접한 픽셀들을 커버하는 영역에 걸쳐 스위칭을 야기하기 위해 단일 픽셀로의 구동 전압의 인가를 원하지 않는데, 이는 디스플레이의 유효 해상도를 감소시킬 것이기 때문임), 제어된 양의 블루밍은 종종 유용하다. 예를 들어, 각각의 디지트에 대해 7 개의 직접 구동된 픽셀 전극들의 종래의 7-세그먼트 어레이를 사용하여 숫자들을 디스플레이하는 블랙-온-화이트 전기 광학 디스플레이를 고려한다. 예를 들어, 제로가 디스플레이될 때, 6 개의 세그먼트들은 블랙으로 변하게 된다. 블루밍이 없으면, 6 개의 픽셀 간 갭들은 가시적일 것이다. 하지만, 예를 들어, 본 명세서에 전부 통합되는 미국특허 제7,602,374호에서 설명된 바와 같이, 제어된 양의 블루밍을 제공하는 것에 의해, 픽셀 간 갭들이 블랙으로 변하게 되어, 더 시각적으로 만족스러운 디지트를 초래할 수 있다. 하지만, 블루밍은 "에지 고스팅 (edge ghosting)" 을 나타내는 문제를 야기할 수 있다.
블루밍의 영역은 균일한 화이트 또는 블랙이 아니라, 통상적으로는, 블루밍의 영역에 걸쳐 이동할 때, 매체의 컬러가 화이트로부터 그레이의 다양한 음영들을 거쳐 블랙으로 천이하는 천이 구역이다. 이에 따라, 에지 고스트는, 통상적으로 균일한 그레이 영역보다는 그레이의 다양한 음영들의 영역일 것이지만, 특히 사람의 눈은 각각의 픽셀이 순수 블랙 또는 순수 화이트인 것으로 가정되는 모노크롬 이미지들에서 그레이의 영역들을 검출하도록 잘 갖추어져 있기 때문에 여전히 가시적이고 불만일 수 있다. 일부 경우들에서, 비대칭 블루밍은 에지 고스팅에 기여할 수도 있다. "비대칭 블루밍" 은, 일부 전기 광학 매체들 (예를 들어, 미국 특허 제7,002,728호에서 설명된 구리 크로마이트/티타니아 캡슐화된 전기영동 매체들) 에서, 픽셀의 하나의 극단적인 (extreme) 광학 상태로부터 다른 극단적인 광학 상태로의 천이 동안, 역방향으로의 천이 동안보다 더 많은 블루밍이 발생한다는 점에서 블루밍이 "비대칭" 인 현상을 지칭하며; 본 특허에서 설명된 매체들에서, 통상적으로, 블랙-투-화이트 천이 동안의 블루밍은 화이트-투-블랙 천이 동안의 블루밍보다 더 크다.
이와 같이, 고스팅 또는 블루밍 효과들을 감소시키는 구동 방법들이 필요하다.
본 발명은 전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법을 제공하며, 그 방법은 구동 방식을 사용하여 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 단계로서, 구동 방식은 블랙 배경 상에 화이트 텍스트를 디스플레이하도록 구성되는, 상기 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 단계; 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 것에 후속하여 시간 지연을 수행하는 단계; 및 디스플레이에 걸쳐 스와이핑 모션을 생성하기 위해 구동 방식을 사용하여 디스플레이의 제 2 부분을 업데이트하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 구동 방법은 디스플레이 픽셀들로부터 에지 아티팩트들을 제거하는 단계를 더 포함한다.
도 1 은 전기영동 디스플레이를 나타내는 회로 다이어그램이다.
도 2 는 전기 광학 이미징층의 회로 모델을 도시한다.
도 3 은 다크 모드 하에서의 세그먼트화된 스와이프 동작을 예시한다.
도 4 는 에지 클리어링으로의 다크 모드 스와이프 동작을 예시한다.
도 5 는 다크 모드 스와이프 동작을 구현하기 위한 파형들이다.
도 6 은 구동 후 (post drive) 방전에 기인한 화이트 및 블랙 레일의 광학 킥백을 예시한다.
도 7 은 본 명세서에 개시된 주제에 따른, 2 페이즈 (phase) 업데이팅 구동 방식의 이점을 예시한다.
도 8 은 2 페이즈 업데이팅 구동 방식으로의 블랙 광학 킥백을 예시한다.
본 발명은 전기 광학 디스플레이들, 특히, 쌍안정 전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들, 및 그러한 방법들에서의 사용을 위한 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 그러한 디스플레이들에서 감소된 "고스팅" 및 에지 효과들, 및 감소된 플래싱을 허용할 수도 있는 구동 방법들에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 하지만 배타적이지 않게, 하나 이상의 타입들의 전기적으로 하전된 입자들이 유체에 존재하고 전기장의 영향 하에서 유체를 통해 이동되어 디스플레이의 외관 (appearance) 을 변화시키는 입자 기반 전기영동 디스플레이들과의 사용을 위해 의도된다.
재료 또는 디스플레이에 적용되는 바와 같은 용어 "전기 광학" 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. 비록 광학 특성이 통상적으로 인간 눈에서 인지가능한 컬러이더라도, 이는 광학 투과, 반사율, 발광 또는, 머신 판독을 위해 의도된 디스플레이들의 경우, 가시 범위 밖의 전자기 파장들의 반사율에서의 변화의 의미로의 의사-컬러와 같은 다른 광학 특성일 수도 있다.
용어 "그레이 상태" 는 픽셀의 2 개의 극단적인 광학 상태들 중간의 상태를 지칭하도록 이미징 기술에서의 그 종래 의미로 본 명세서에서 사용되고, 반드시 이들 2 개의 극단적인 상태들 간의 블랙-화이트 천이를 암시하는 것은 아니다. 예를 들어, 하기에서 언급되는 수개의 E Ink 특허들 및 공개된 출원들은, 극단적인 상태들이 화이트 및 딥 블루이어서 중간의 "그레이 상태" 는 실제로 페일 블루일 것인 전기영동 디스플레이들을 기술한다. 실제로, 이미 언급된 바와 같이, 광학 상태에서의 변화는 컬러 변화가 전혀 아닐 수도 있다. 용어들 "블랙" 및 "화이트" 는 이하에서 디스플레이의 2 개의 극단적인 광학 상태들을 지칭하는데 사용될 수도 있으며, 엄격히 블랙 및 화이트가 아닌 극단적인 광학 상태들, 예를 들어, 전술된 화이트 및 다크 블루 상태들을 보통 포함하는 것으로서 이해되어야 한다. 용어 "모노크롬" 은, 오직 개재하는 그레이 상태들이 없는 그 2개의 극단적인 광학 상태들만으로 픽셀들을 구동하는 구동 방식을 나타내기 위해 이하 사용될 수도 있다.
일부 전기 광학 재료들은 재료들이 고형의 외부 표면들을 갖는다는 의미에서 고체이지만, 재료들은 내부 액체 또는 가스 충진된 공간들을 가질 수도 있고 종종 갖는다. 고체 전기 광학 재료들을 사용하는 그러한 디스플레이들은 이하 편의상 "고체 전기 광학 디스플레이들" 로서 지칭될 수도 있다. 따라서, 용어 "고체 전기 광학 디스플레이들" 은 회전 2색성 부재 디스플레이들, 캡슐화된 전기영동 디스플레이들, 마이크로셀 전기영동 디스플레이들 및 캡슐화된 액정 디스플레이들을 포함한다.
용어들 "쌍안정" 및 "쌍안정성" 은 적어도 하나의 광학 특성에 있어서 상이한 제 1 및 제 2 디스플레이 상태들을 갖는 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 디스플레이들을 지칭하도록 당업계에서의 그 종래의 의미로 본 명세서에서 사용되며, 그에 따라, 임의의 주어진 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 변경하는데 요구된 어드레싱 펄스의 최소 지속기간의 적어도 수배, 예를 들어, 적어도 4배 동안 지속될 것이다. 미국 특허 제7,170,670호에서, 그레이 스케일이 가능한 일부 입자 기반 전기영동 디스플레이들은 그 극단적인 블랙 및 화이트 상태들에서 뿐만 아니라 그 중간의 그레이 상태들에서도 안정적이고, 동일한 것이 일부 다른 타입들의 전기 광학 디스플레이들에도 마찬가지임이 나타나 있다. 이러한 타입의 디스플레이는 쌍안정적이라기 보다는 "멀티-안정적" 으로 적절히 지칭되지만, 편의상, 용어 "쌍안정" 은 쌍안정 및 멀티-안정 디스플레이들 양자 모두를 커버하도록 본 명세서에서 사용될 수도 있다.
용어 "임펄스" 는 시간에 대한 전압의 적분의 그 종래의 의미로 본 명세서에서 사용된다. 하지만, 일부 쌍안정 전기 광학 매체들은 전하 트랜스듀서들로서 작동하고, 그러한 매체들로, 임펄스의 대안적인 정의, 즉, 시간에 걸친 전류의 적분 (이는 인가된 총 전하와 동일함) 이 사용될 수도 있다. 매체가 전압-시간 임펄스 트랜스듀서로서 작동하는지 또는 전하 임펄스 트랜스듀서로서 작동하는지에 의존하여, 임펄스의 적절한 정의가 사용되어야 한다.
하기 논의의 대부분은 초기 그레이 레벨로부터 (초기 그레이 레벨과는 상이할 수도 있거나 또는 상이하지 않을 수도 있는) 최종 그레이 레벨로의 천이를 통해 전기 광학 디스플레이의 하나 이상의 픽셀들을 구동하기 위한 방법들에 포커싱할 것이다. 용어 "파형" 은 하나의 특정 초기 그레이 레벨로부터 특정 최종 그레이 레벨로의 천이를 시행하는데 사용된 전체 전압 대 시간 곡선을 나타내는데 사용될 것이다. 통상적으로, 그러한 파형은 복수의 파형 엘리먼트들을 포함할 것이며; 여기서, 이들 엘리먼트들은 본질적으로는 직사각형이고 (즉, 주어진 엘리먼트는 일정 시간 주기 동안 정전압의 인가를 포함함); 엘리먼트들은 "펄스들" 또는 "구동 펄스들" 로 지칭될 수도 있다. 용어 "구동 방식" 은 특정 디스플레이에 대한 그레이 레벨들 간의 모든 가능한 천이들을 시행하는데 충분한 파형들의 세트를 나타낸다. 디스플레이는 1 초과의 구동 방식을 이용할 수도 있으며; 예를 들어, 본 명세서에 전부 통합되는 미국 특허 제7,012,600호는, 구동 방식이 그 수명 동안 동작 중이었던 시간 또는 디스플레이의 온도와 같은 파라미터들에 의존하여 수정될 필요가 있을 수도 있고, 따라서, 디스플레이는 상이한 온도 등에서 사용될 복수의 상이한 구동 방식들을 제공받을 수도 있음을 교시한다. 이러한 방식으로 사용된 구동 방식들의 세트는 "관련된 구동 방식들의 세트" 로서 지칭될 수도 있다. 수개의 전술한 MEDEOD 어플리케이션들에서 설명된 바와 같이, 동일한 디스플레이의 상이한 영역들에서 동시에 1 초과의 구동 방식을 사용하는 것이 또한 가능하며, 이러한 방식으로 사용된 구동 방식들의 세트는 "동시 구동 방식들의 세트" 로서 지칭될 수도 있다.
수개의 타입들의 전기 광학 디스플레이들이 알려져 있다. 일 타입의 전기 광학 디스플레이는 예를 들어, 미국 특허들 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" 디스플레이로서 지칭되지만, 상기 언급된 특허들 중 일부에서 회전 부재들은 구형이 아니기 때문에 용어 "회전 2색성 부재" 가 보다 정확한 것으로서 선호됨). 그러한 디스플레이는 광학 특성들이 상이한 2 이상의 섹션들, 및 내부 다이폴을 갖는 다수의 소형 보디들 (통상적으로, 구형 또는 실린더형) 을 사용한다. 이들 보디들은 매트릭스 내에 액체 충진형 액포들 내에서 현탁되고, 액포들은 보디들이 자유롭게 회전하도록 액체로 충진된다. 전기장을 인가하는 것, 따라서, 다양한 포지션들로 보디들을 회전시키고 보디들의 섹션들 중 어느 것이 시인 표면을 통하여 보이는지를 변경하는 것에 의해 디스플레이의 외관이 변경된다. 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 사용한다; 예를 들어, O'Regan, B., 등의, Nature 1991, 353, 737; 및 Wood, D., Information Display, 18(3), 24 (March 2002) 참조. 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 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 전기영동 디스플레이이다. 전기영동 디스플레이들은, 액정 디스플레이들과 비교할 때, 양호한 명도 및 콘트라스트, 넓은 시야각들, 상태 쌍안정성, 및 낮은 전력 소비의 속성들을 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이들 디스플레이들의 장기간 이미지 품질에 대한 문제들은 그들의 광범위한 사용을 방해하였다. 예를 들어, 전기영동 디스플레이들을 구성하는 입자들은 침강하는 경향이 있어, 이들 디스플레이들에 대해 불충분한 서비스 수명을 초래한다.
상기 언급된 바와 같이, 전기영동 매체들은 유체의 존재를 요구한다. 대부분의 종래 기술의 전기영동 매체들에서, 이러한 유체는 액체이지만, 가스상 유체들을 사용하여 전기영동 매체들이 제조될 수 있다; 예를 들어, 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 참조. 또한 미국 특허 제7,321,459호 및 제7,236,291호를 참조한다. 그러한 가스 기반 전기영동 매체들은, 매체들이 입자 침강을 허용하는 배향으로, 예를 들어 매체가 수직 평면에 배치되는 사인 (sign) 으로 사용될 때, 액체 기반 전기영동 매체들과 그러한 입자 침강으로 인한 동일한 타입들의 문제들을 겪기 쉬운 것으로 보인다. 실제로, 입자 침강은 액체 기반 전기영동 매체들에서보다 가스 기반 전기영동 매체들에서 더 심각한 문제인 것으로 보이는데, 왜냐하면 액체 현탁 유체(suspending fluid)들과 비교하여 가스상 현탁 유체들의 더 낮은 점도가 전기영동 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 전기영동 및 다른 전기 광학 매체들에서 사용되는 다양한 기술들을 설명한다. 그러한 캡슐화된 매체들은 다수의 작은 캡슐들을 포함하며, 그 각각은 그 자체가 유체 매체에 전기영동적으로 이동 가능한 입자들을 함유하는 내부 상, 및 그 내부 상을 둘러싸는 캡슐 벽을 포함한다. 통상적으로, 캡슐들은 자체가, 2개의 전극들 사이에 위치된 코히어런트 층을 형성하기 위해 폴리머 바인더 내에 유지된다. 이들 특허들 및 출원들에서 설명된 기술들은 다음을 포함한다:
(a) 전기영동 입자들, 유체들 및 유체 첨가제들; 예를 들어, 미국 특허들 제7,002,728호 및 제7,679,814호 참조;
(b) 캡슐들, 바인더들 및 캡슐화 프로세스들; 예를 들어, 미국 특허들 제6,922,276호 및 제7,411,719호 참조;
(c) 마이크로셀 구조들, 벽 재료들, 및 마이크로셀들을 형성하는 방법들; 예를 들어, 미국 특허들 제7,072,095호 및 제9,279,906호 참조;
(d) 마이크로셀을 충진 및 밀봉하기 위한 방법들; 예를 들어, 미국 특허들 제7,144,942호 및 제7,715,088호 참조;
(e) 전기 광학 재료들을 함유하는 필름들 및 서브-어셈블리들; 예를 들어, 미국 특허들 제6,982,178호 및 제7,839,564호 참조;
(f) 백플레인들, 접착제 층들 및 다른 보조 층들 및 디스플레이들에서 사용되는 방법들; 예를 들어, 미국 특허들 제7,116,318호 및 제7,535,624호 참조;
(g) 컬러 형성 및 컬러 조정; 예를 들어, 미국 특허들 제7,075,502호 및 제7,839,564호 참조;
(h) 디스플레이들의 어플리케이션들; 예를 들어, 미국 특허들 제7,312,784호; 제8,009,348호 참조;
(i) 미국 특허들 제6,241,921호 및 미국 특허 출원 공개 제2015/0277160호에서 설명된 것과 같은 비-전기영동 디스플레이들; 및 디스플레이들 이외의 캡슐화 및 마이크로셀 기술의 어플리케이션들; 예를 들어, 미국 특허 출원 공개들 제2015/0005720호 및 제2016/0012710호 참조; 그리고
(j) 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들; 예를 들어 미국 특허들 제5,930,026호; 제6,445,489호; 제6,504,524호; 제6,512,354호; 제6,531,997호; 제6,753,999호; 제6,825,970호; 제6,900,851호; 제6,995,550호; 제7,012,600호; 제7,023,420호; 제7,034,783호; 제7,061,166호; 제7,061,662호; 제7,116,466호; 제7,119,772호; 제7,177,066호; 제7,193,625호; 제7,202,847호; 제7,242,514호; 제7,259,744호; 제7,304,787호; 제7,312,794호; 제7,327,511호; 제7,408,699호; 제7,453,445호; 제7,492,339호; 제7,528,822호; 제7,545,358호; 제7,583,251호; 제7,602,374호; 제7,612,760호; 제7,679,599호; 제7,679,813호; 제7,683,606호; 제7,688,297호; 제7,729,039호; 제7,733,311호; 제7,733,335호; 제7,787,169호; 제7,859,742호; 제7,952,557호; 제7,956,841호; 제7,982,479호; 제7,999,787호; 제8,077,141호; 제8,125,501호; 제8,139,050호; 제8,174,490호; 제8,243,013호; 제8,274,472호; 제8,289,250호; 제8,300,006호; 제8,305,341호; 제8,314,784호; 제8,373,649호; 제8,384,658호; 제8,456,414호; 제8,462,102호; 제8,537,105호; 제8,558,783호; 제8,558,785호; 제8,558,786호; 제8,558,855호; 제8,576,164호; 제8,576,259호; 제8,593,396호; 제8,605,032호; 제8,643,595호; 제8,665,206호; 제8,681,191호; 제8,730,153호; 제8,810,525호; 제8,928,562호; 제8,928,641호; 제8,976,444호; 제9,013,394호; 제9,019,197호; 제9,019,198호; 제9,019,318호; 제9,082,352호; 제9,171,508호; 제9,218,773호; 제9,224,338호; 제9,224,342호; 제9,224,344호; 제9,230,492호; 제9,251,736호; 제9,262,973호; 제9,269,311호; 제9,299,294호; 제9,373,289호; 제9,390,066호; 제9,390,661호; 및 제9,412,314호; 및 미국 특허 출원 공개들 제2003/0102858호; 제2004/0246562호; 제2005/0253777호; 제2007/0070032호; 제2007/0076289호; 제2007/0091418호; 제2007/0103427호; 제2007/0176912호; 제2007/0296452호; 제2008/0024429호; 제2008/0024482호; 제2008/0136774호; 제2008/0169821호; 제2008/0218471호; 제2008/0291129호; 제2008/0303780호; 제2009/0174651호; 제2009/0195568호; 제2009/0322721호; 제2010/0194733호; 제2010/0194789호; 제2010/0220121호; 제2010/0265561호; 제2010/0283804호; 제2011/0063314호; 제2011/0175875호; 제2011/0193840호; 제2011/0193841호; 제2011/0199671호; 제2011/0221740호; 제2012/0001957호; 제2012/0098740호; 제2013/0063333호; 제2013/0194250호; 제2013/0249782호; 제2013/0321278호; 제2014/0009817호; 제2014/0085355호; 제2014/0204012호; 제2014/0218277호; 제2014/0240210호; 제2014/0240373호; 제2014/0253425호; 제2014/0292830호; 제2014/0293398호; 제2014/0333685호; 제2014/0340734호; 제2015/0070744호; 제2015/0097877호; 제2015/0109283호; 제2015/0213749호; 제2015/0213765호; 제2015/0221257호; 제2015/0262255호; 제2016/0071465호; 제2016/0078820호; 제2016/0093253호; 제2016/0140910호; 및 제2016/0180777호 참조.
전술된 특허들 및 출원들 중 다수는, 캡슐화된 전기영동 매체에서의 별개의 마이크로캡슐들을 둘러싼 벽들이 연속상에 의해 대체되고 따라서 전기영동 매체가 전기영동 유체의 복수의 별개의 액적들 및 폴리머 재료의 연속상을 포함하는 소위 폴리머 분산형 전기영동 디스플레이를 제조할 수 있는 것, 및 그러한 폴리머 분산형 전기영동 디스플레이 내의 전기영동 유체의 별개의 액적들은 별개의 캡슐 멤브레인이 각각의 개별 액적과 연관되지 않더라도 캡슐들 또는 마이크로캡슐들로서 간주될 수도 있는 것을 인식한다: 예를 들어, 전술된 제2002/0131147호 참조. 이에 따라, 본 출원의 목적들을 위해, 그러한 폴리머 분산형 전기영동 매체들은 캡슐화된 전기영동 매체들의 하위종으로서 간주된다.
관련 타입의 전기영동 디스플레이는 소위 "마이크로셀 전기영동 디스플레이" 이다. 마이크로셀 전기영동 디스플레이에 있어서, 하전된 입자들 및 현탁 유체는 마이크로캡슐들 내에 캡슐화되지 않고, 그 대신, 캐리어 매체, 예컨대, 폴리머 필름 내에 형성된 복수의 캐비티(cavity)들 내에 보유된다. 예를 들어, 양자 모두가 Sipix Imaging, Inc. 에 양도된 국제 출원 공개 WO 02/01281호, 및 공개된 미국출원 제2002/0075556호를 참조한다.
전술된 E Ink 및 MIT 특허들 및 출원들 중 다수는 또한, 마이크로셀 전기영동 디스플레이들 및 폴리머 분산형 전기영동 디스플레이들을 고려한다. 용어 "캡슐화된 전기영동 디스플레이들" 은 모든 그러한 디스플레이 타입들을 지칭할 수 있으며, 이는 또한, 벽들의 모폴로지에 걸쳐 일반화하기 위해 통칭적으로 "마이크로캐비티 전기영동 디스플레이들" 로서 설명될 수도 있다.
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 쌍안정적이 될 수 있다는 것은 2004년 10월 6일자로 출원된 공동계류중인 출원번호 제10/711,802호에 나타나 있다.
다른 타입들의 전기 광학 재료들이 또한 사용될 수도 있다. 특히 관심인 것은, 쌍안정 강유전성 액정 디스플레이들 (FLC들) 이 당업계에 알려져 있고 잔여 전압 거동을 보였다는 것이다.
전기영동 매체들은 불투명하고 (왜냐하면, 예를 들어, 다수의 전기영동 매체들에서, 입자들은 디스플레이를 통해 가시 광의 투과를 실질적으로 차단하기 때문임) 반사 모드에서 동작할 수도 있지만, 일부 전기영동 디스플레이들은 하나의 디스플레이 상태가 실질적으로 불투명하고 하나는 광투과성인 소위 "셔터 모드" 에서 동작하도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제6,130,774호 및 제6,172,798호, 및 미국 특허 제5,872,552호; 제6,144,361호; 제6,271,823호; 제6,225,971호; 및 제6,184,856호를 참조한다. 전기영동 디스플레이들과 유사하지만 전기장 강도에서의 변동들에 의존하는 유전영동 디스플레이들이 유사한 모드에서 동작할 수 있다; 미국 특허 제4,418,346호 참조. 다른 타입들의 전기 광학 디스플레이들이 또한 셔터 모드에서 동작 가능할 수도 있다.
고 해상도 디스플레이는 인접 픽셀들로부터의 간섭 없이 어드레스가능한 개별 픽셀들을 포함할 수도 있다. 그러한 픽셀들을 획득하기 위한 하나의 방식은 "액티브 매트릭스" 디스플레이를 제조하기 위해, 트랜지스터들 또는 다이오드들과 같은 비선형 엘리먼트들의 어레이를 제공하는 것이며, 적어도 하나의 비선형 엘리먼트는 각각의 픽셀과 연관된다. 하나의 픽셀을 어드레싱하는 어드레싱 또는 픽셀 전극은, 연관된 비선형 엘리먼트를 통해 적절한 전압 소스에 연결된다. 비선형 엘리먼트가 트랜지스터일 경우, 픽셀 전극은 트랜지스터의 드레인에 연결될 수도 있고, 이 배열은 다음의 설명에서 가정될 것이지만, 그것은 본질적으로 임의적이고 픽셀 전극은 트랜지스터의 소스에 연결될 수 있다. 고 해상도 어레이들에서, 픽셀들은 로우들 및 컬럼들의 2차원 어레이로 배열될 수도 있어서, 임의의 특정 픽셀은 하나의 명시된 로우와 하나의 명시된 컬럼의 교차에 의해 고유하게 정의된다. 각각의 컬럼에서의 모든 트랜지스터들의 소스들은 단일 컬럼 전극에 연결될 수도 있는 한편, 각각의 로우에서의 모든 트랜지스터들의 게이트들은 단일 로우 전극에 연결될 수도 있고; 다시, 소스들의 로우들로의 배정과 게이트들의 컬럼들로의 배정은 원하는 경우에 반전될 수도 있다.
디스플레이는 로우 단위 방식으로 기입될 수도 있다. 로우 전극들은 로우 구동기에 연결되고, 이 로우 구동기는, 예컨대, 선택된 로우에서의 모든 트랜지스터들이 전도성임을 보장하기 위한 전압을 선택된 로우 전극에 인가하면서, 예컨대, 이들 비-선택된 로우들에서의 모든 트랜지스터들이 비-전도성을 유지함을 보장하기 위한 전압을 모든 다른 로우들에 인가할 수도 있다. 컬럼 전극들은 컬럼 구동기들에 연결되며, 이 컬럼 구동기들은 선택된 로우에서의 픽셀들을 그들의 원하는 광학 상태들로 구동하기 위해 선택된 전압들을 다양한 컬럼 전극들 상에 배치한다. (전술된 전압들은 비선형 어레이로부터 전기 광학 매체의 대향 측 상에 제공될 수도 있고 전체 디스플레이에 걸쳐 연장되는 공통 전면 전극에 상대적이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 전압은 상대적이며 2개 포인트들 사이의 전하차 (charge differential) 의 측정치이다. 하나의 전압 값은 다른 전압 값에 상대적이다. 예를 들어, 제로 전압 ("0V") 은 다른 전압에 대한 전압 차이가 없음을 지칭한다.) "라인 어드레스 시간" 으로서 알려진 미리 선택된 인터벌 이후, 선택된 로우는 선택해제되고, 다른 로우가 선택되며, 컬럼 구동기들 상의 전압들이 변경되어 디스플레이의 다음 라인이 기입된다.
하지만, 사용 시, 특정 파형들은 전기 광학 디스플레이의 픽셀들에 대해 잔여 전압을 생성할 수도 있고, 상기의 논의로부터 명백한 바와 같이, 이 잔여 전압은 수개의 원치않는 광학 효과들을 생성하며 일반적으로는 바람직하지 않다.
본 명세서에서 제시된 바와 같이, 어드레싱 펄스와 연관된 광학 상태에서의 "시프트" 는 전기 광학 디스플레이로의 특정 어드레싱 펄스의 제 1 인가가 제 1 광학 상태 (예컨대, 제 1 그레이 톤) 을 초래하고, 전기 광학 디스플레이로의 동일한 어드레싱 펄스의 후속 인가가 제 2 광학 상태 (예컨대, 제 2 그레이 톤) 를 초래하는 상황을 지칭한다. 어드레싱 펄스의 인가 동안 전기 광학 디스플레이의 픽셀에 인가된 전압은 잔여 전압과 어드레싱 펄스의 전압의 합을 포함하기 때문에, 잔여 전압들은 광학 상태에서 시프트들을 유발할 수도 있다.
시간에 걸친 디스플레이의 광학 상태에서의 "드리프트" 는 디스플레이가 정지되어 있는 동안 (예컨대, 어드레싱 펄스가 디스플레이에 인가되지 않는 주기 동안) 전기 광학 디스플레이의 광학 상태가 변하는 상황을 지칭한다. 픽셀의 광학 상태는 픽셀의 잔여 전압에 의존할 수도 있고 픽셀의 잔여 전압은 시간에 걸쳐 감쇠할 수도 있기 때문에, 잔여 전압들은 광학 상태에서 드리프트들을 유발할 수도 있다.
상기 논의된 바와 같이, "고스팅" 은 전기 광학 디스플레이가 재기입된 이후, 이전 이미지(들)의 트레이스들이 여전히 가시적인 상황을 지칭한다. 잔여 전압들은, 이전 이미지의 일부분의 윤곽 (에지) 이 가시적인 상태를 유지하는, 고스팅의 일 타입인 "에지 고스팅" 을 유발할 수도 있다.
예시적인 EPD
도 1 은 본 명세서에서 제안된 주제에 따른 전기 광학 디스플레이의 픽셀 (100) 의 스키매틱을 도시한다. 픽셀 (100) 은 이미징 필름 (110) 을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 이미징 필름 (110) 은 쌍안정일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 이미징 필름 (110) 은, 예를 들어, 하전된 안료 입자들을 포함할 수도 있는 캡슐화된 전기영동 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 실시형태들에서, 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) 에 대향하여 형성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 기생 커패시턴스 (도시 안됨) 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 2차원 어레이로 배열되어 매트릭스를 형성할 수도 있어서, 임의의 특정 픽셀은 하나의 명시된 로우와 하나의 명시된 컬럼의 교차에 의해 고유하게 정의된다. 일부 실시형태들에서, 픽셀들의 매트릭스는 "액티브 매트릭스" 일 수도 있으며, 여기서, 각각의 픽셀은 적어도 하나의 비선형 회로 엘리먼트 (120) 와 연관된다. 비선형 회로 엘리먼트 (120) 는 백플레이트 전극 (104) 과 어드레싱 전극 (108) 사이에 커플링될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비선형 엘리먼트 (120) 는 MOSFET 을 제한없이 포함하는 트랜지스터 및/또는 다이오드를 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 구동기 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. 하지만, 당업자는, 일부 실시형태들에서, MOSFET 의 소스 및 드레인이 상호교환될 수도 있음을 인식할 것이다.)
액티브 매트릭스의 일부 실시형태들에서, 각각의 컬럼에서의 모든 픽셀들의 어드레싱 전극들 (108) 은 동일한 컬럼 전극에 연결될 수도 있고, 각각의 로우에서의 모든 픽셀들의 구동기 전극들 (106) 은 동일한 로우 전극에 연결될 수도 있다. 로우 전극들은 로우 구동기에 연결될 수도 있으며, 이 로우 구동기는 선택된 로우(들)에서의 모든 픽셀들 (100) 의 비선형 엘리먼트들 (120) 을 활성화하기에 충분한 전압을 선택된 로우 전극들에 인가하는 것에 의해 픽셀들의 하나 이상의 로우들을 선택할 수도 있다. 컬럼 전극들은 컬럼 구동기들에 연결될 수도 있으며, 이 컬럼 구동기들은 픽셀을 원하는 광학 상태로 구동하기에 적합한 전압을 선택된 (활성화된) 픽셀의 어드레싱 전극 (106) 에 배치할 수도 있다. 어드레싱 전극 (108) 에 인가된 전압은 픽셀의 전면 플레이트 전극 (102) 에 인가된 전압 (예컨대, 대략 제로 볼트의 전압) 에 상대적일 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 구동기에 의해 선택될 수도 있고, 픽셀들의 로우에 대한 원하는 광학 상태들에 대응하는 전압들은 컬럼 구동기들에 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 구동기들 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) 사이, 예를 들어, 이미징 층과 라미네이션 접착제 층 사이 및/또는 라미네이션 접착제 층과 백플레인 전극 사이의 계면과 같이 층들 사이의 계면 접촉 영역들에서 형성될 수도 있는 커패시턴스를 나타낼 수도 있다. 픽셀의 이미징 필름 (110) 에 걸친 전압 (Vi) 은 픽셀의 잔여 전압을 포함할 수도 있다.
일부 어플리케이션들에 대해, 도 1 및 도 2 에 제시된 바와 같은 전기 광학 디스플레이는, 구동 전압이 비-제로 천이 (즉, 초기 및 최종 그레이 레벨들이 서로 상이한 천이) 를 겪고 있는 픽셀들에만 인가되지만 (초기 및 최종 그레이 레벨들이 동일한) 제로 천이 동안에는 구동 전압이 인가되지 않는 구동 방식으로 구동될 수도 있다. 실제로, 그러한 구동 방식은 "글로벌 제한형" 또는 "GL" 구동 방식으로서 지정될 수도 있다. GL 구동 방식은 제로 천이 (예컨대, 화이트-투-화이트 또는 블랙-투-블랙) 를 겪고 있는 픽셀들에 구동 전압들을 인가하지 않는 것을 특징으로 하며, 이는 이들 픽셀들이 제로를 통과하거나 또는 광학 트랜잭션들이 없음을 의미한다. 예를 들어, 블랙 배경 상에 화이트 텍스트를 디스플레이하는 (즉, 다크 모드 동작) 전자 책 판독기로서 사용되는 디스플레이에서, 특히, 텍스트의 일 페이지로부터 다음 페이지까지 변경되지 않은 채로 유지되는 텍스트의 라인들 사이 및 여백들에서 다수의 블랙 픽셀들이 존재하며; 따라서, 이들 블랙 픽셀들을 재기입하지 않는 것은 디스플레이 재기입의 명백한 "플래시니스 (flashiness)" 를 실질적으로 감소시킨다. 대신, 액티브 광학 트랜잭션들을 겪는 픽셀들만이 업데이트되고 있다.
더욱이, 전기 광학 디스플레이가 일 페이지로부터 다른 페이지로 이동함에 따라 천이 경험을 더 유동적인 것으로 개선하기 위하여, 일 방법은 세그먼트들에서 디스플레이의 업데이트를 파이프라인화하고 일 세그먼트로부터 다른 세그먼트까지 짧은 지연 (τ) (예컨대, 10ms 내지 20ms) 을 수행하는 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 제시된 구동 방법은, GL 구동 방식과 같은 구동 방식을 사용하여 디스플레이의 제 1 부분 (예컨대, 도 3 의 304) 을 첫번째로 업데이팅하고; 그 다음, 시간 지연을 도입하거나 수행하고, 뒤이어, 디스플레이의 제 2 부분 (예컨대, 도 3 의 306) 을 업데이팅하며, 이러한 방식으로, 페이지 업데이트로서 모션의 착각을 제공한다. 도 3 은 다크 모드에서 세그먼트별 업데이팅의 가능한 시퀀스를 도시한다. 이러한 방식의 업데이팅에 있어서, 페이지를 "스와이핑" 하는 착각을 제공할 것이다. 이러한 "스와이프" 의 방향은 좌에서 우로, 우에서 좌로, 위에서 아래로 또는 아래에서 위로일 수 있고, 터치 패널 상에서 사용자의 입력의 액션을 검출함으로써 추론될 수 있어서, 디스플레이의 액션에 대한 제어의 인상을 사용자에게 제공할 수 있다. 도시된 바와 같이, 완전한 블랙 페이지 (300) 로부터 업데이트된 페이지 (302) 로의 디스플레이의 업데이팅은 일련의 세그먼트화된 업데이트들을 통해 발생할 수 있다. 제 1 세그먼트화된 업데이트 (304) 에서 시작하여, 디스플레이의 일부분만이 업데이팅되고, 텍스트의 일부분이 디스플레이되고 있다. 후속하여, 짧은 지연 (τ) 이후, 다음 세그먼트 (306) 가 디스플레이 상에 업데이팅될 수도 있다. 후속 세그먼트들 (308-322) 이, 디스플레이가 완전히 업데이팅될 때까지, 그들 사이의 짧은 지연 (τ) 으로, 유사한 방식으로 디스플레이 상에 업데이팅될 수도 있다. 이러한 업데이팅 방법은 페이지를 스와이핑하는 착각을 생성하여, 단일의 완전한 디스플레이 업데이트에 비해 더 적은 플래시를 제공할 수 있다.
상기 설명된 바와 같이 다크 모드에서 동작하고 세그먼트화된 및 낮은 플래시의 구동 방식을 사용할 경우, 때때로, 구동 또는 업데이팅 사이클은 2개 페이즈들을 포함할 수도 있다. 페이즈 1 (402) 에서, 임의의 구동 후 방전없이 스와이핑 액션을 수행할 수도 있다. 그리고, 페이즈 2 (404) 에서, 도 4 에 도시된 바와 같이 에지 클리어링 액션을 수행할 수도 있다. 이러한 셋업에서, 페이즈 1 업데이팅 (402) 은, 도 3 에 도시된 바와 같이, 전기 광학 디스플레이가 멀티-세그먼트화된 스와이프를 통해 업데이팅되는 낮은 플래시의 글로벌 제한형 (GL) 구동 방식을 사용할 수도 있다. 대안적으로, 전기 광학 디스플레이는 단일 또는 1 세그먼트 스와이프로 업데이팅될 수도 있다. 후속하여, 현재 이미지로부터 다음 이미지로 천이하면, 블루밍 및/또는 에지 아티팩트들을 전개시킬 가능성이 있을 픽셀들을 식별 및/또는 결정하기 위해 이미징 알고리즘이 사용될 수도 있다. 그러한 알고리즘의 일 예가 하기에 제시된다:
For 임의의 순서로의 모든 픽셀 위치들 (i,j):
If currentpixels(i,j) 가 블랙이고 nextpixels(i,j) 가 블랙인 경우, edgepixels(i,j) = nextpixels(i,j) 를 할당함
Else if 블랙이 아닌 currentpixels(i,j) 및 블랙의 nextpixels(i,j) 의 적어도 하나의 cardinal neighbors 인 경우, edgepixels(i,j) = edgeclearstate 를 할당함
Else if currentpixels(i,j) 가 블랙이 아니고 nextpixels(i,j) 가 블랙이며 블랙의 nextpixels(i,j) 및 currentpixels(i,j) 의 적어도 하나의 cardinal neighbors 인 경우, edgepixels(i,j) = edgeclearstate 를 할당함
Otherwise edgepixels(i,j) = nextpixels(i,j)
End
여기서,
Figure 112022050571534-pct00001
nextpixels(i,j) 는 위치 (i,j) 에서의 다음 이미지 픽셀을 나타냄
currentpixels(i,j) 는 위치 (i,j) 에서의 현재 픽셀을 나타냄
cardinal neighbors 는 픽셀에 대한 북쪽, 남쪽 및 동쪽, 서쪽 이웃을 나타냄
edgeclearstate 는 특별한 에지 클리어링 픽셀 상태를 나타냄
실제로, 상기 언급된 알고리즘은, 에지 아티팩트들을 전개하고 에지 클리어링 파형을 이들 픽셀들에 적용할 디스플레이 픽셀들을 식별 및/또는 플래깅한다. 예를 들어, 특정 디스플레이 픽셀에 대해, 이 디스플레이 픽셀의 적어도 하나의 카디널 이웃들이 블랙이 아닌 현재 광학 상태 및 블랙의 다음 광학 상태를 갖는다면 (즉, 카디널 이웃 픽셀이 액티브 광학 천이들을 겪고 있으면), 이 특정 디스플레이 픽셀은 에지 아티팩트를 전개시킬 가능성이 있는 것으로 간주될 것이고 그에 따라 플래깅될 것이다. 그리고, 이 특정 디스플레이 픽셀은 페이즈 2 에서 에지 클리어링 파형을 수신할 것이다. 더욱이, 특정 픽셀이 블랙이 아닌 현재 광학 상태 및 블랙인 다음 광학 상태, 그리고 블랙의 현재 광학 상태 및 블랙의 다음 광학 상태를 갖는 적어도 하나의 카디널 이웃 픽셀을 갖는다면, 이 특정 디스플레이 픽셀은 에지 아티팩트를 전개시킬 가능성이 있는 것으로 간주될 것이고 그에 따라 플래깅된다.
일부 실시형태들에서, 페이즈 2 (404) 에서, 에지 아티팩트들의 클리어링은 페이즈 1 업데이팅의 종료 이후에 개시할 수 있으며, 여기서, 시간 지연 (τ) 은 2개 페이즈들 사이에 삽입될 수 있다. 실제로, 이음매없는 천이 외관을 위해 그리고 사용자가 바람직하지 않은 에지 아티팩트들을 검출하는 것을 회피하기 위해, τ 는 가능한 한 작아야 한다. 이를 실제로 수행하기 위해, (1).구동 후 방전을 갖는 특별한 에지 소거 DC 불균형 파형으로 에지 맵의 파이프라인화 업데이트를 수행할 수도 있거나, 또는 (2).도 5 에 도시된 바와 같이, 에지 클리어링 파형을 포함하도록 파형 룩업 테이블을 변경하는 것, 및 제로 스캔 프레임들의 추가에 의한 표준 천이들의 나머지를 정당화하는 것에 의해 이를 가능케 할 수도 있다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 바와 같은 업데이팅 방식을 수행하는 것은, 증강된 나머지 전압들을 방전하기 위해 구동 후 방전을 사용하지 않는 옵션을 제공하며, 여기서, 구동 후 방전은 더 높은 광학 킥백들을 초래할 수 있다. 도 6 은 구동 후 방전이 적용된 경우의 결과적인 광학 킥백의 비교를 예시한다. 블루 라인 (604) 은, 구동 후 방전이 적용되지 않는 경우의 레드 라인 (602) 에 비해, 구동 후 방전에 기인한 화이트 레일 상의 증가된 광학 킥백을 나타낸다. 유사하게, 블루 라인 (608) 은, 구동 후 방전이 적용되지 않는 경우의 레드 라인 (606) 에 비해, 구동 후 방전에 기인한 블랙 레일 상의 증가된 광학 킥백을 나타낸다.
실제로, 본 명세서에 설명된 바와 같은 구동 방식을 적용하는 것은 에지 아티팩트들 없이 다크 모드에서 멀티-세그먼트화된 스와이프를 수행하게 한다. 더욱이, 광학 킥백은 도 7 에 도시된 바와 같은 통상의 사용 시나리오에서 감소될 수 있다. 여기서, "킥백" 또는 "자체 소거" 는 일부 전기 광학 디스플레이들에서 관찰되는 현상이며 (예를 들어, Ota, I., 등의 "Developments in Electrophoretic Displays", Proceedings of the SID, 18, 243(1977) 참조, 여기서, 자체 소거는 캡슐화되지 않은 전기영동 디스플레이에서 리포팅되었음), 이에 의해, 디스플레이에 걸쳐 인가된 전압이 스위칭-오프될 경우, 전기 광학 매체는 그의 광학 상태를 적어도 부분적으로 반전시킬 수도 있고, 일부 경우들에서, 동작 전압보다 클 수도 있는 반전 전압이 전극들에 걸쳐 발생하도록 관찰될 수 있다. 이러한 사용 시나리오에 의해 동기부여되면, 블랙 배경은, 에지 클리어링을 요구하지 않는 파형의 사용에 의해 항상 설정되고, 따라서, 구동 후 방전에 대한 필요성을 부정한다. 에지 클리어링을 위한 사용은, 다크 모드 GL (즉, 엠프티 블랙 투 블랙 천이 및/또는 화이트 투 화이트 천이) 이 다음 업데이트 시퀀스 - 이 시간에서, GL 천이의 드웰과 업데이트 시간의 조합이 경과함 - 에서 개시될 때에만 발생한다.
도 7 에서, 레드 박스 (702) 는 블랙 배경을 설정하는 중요한 천이를 동기부여하며, 여기서, 다음과 같은 천이를 갖는다: 즉, 화이트 -> 블랙 -> 블랙. 도 8 은 제안된 전략 (레드 라인) (802, 806) 및 다크 모드 구현을 위한 대안적인 전략 (블루 라인) (804, 808) 을 채용하는 경우를 비교하는 광학 트레이스를 제공한다. 제안된 전략 (레드 라인) (802, 806) 으로, 블랙 배경을 설정하기 위해 구동 후 방전 없는 파형을 사용하는 화이트 -> 블랙; 구동 후 방전으로의 에지 클리어링으로 종료되는 낮은 플래시의 엠프티 블랙 투 블랙 파형을 사용하는 블랙 -> 블랙을 갖는다.
부가적으로, 일부 실시형태들에서, 블랙 배경을 설정하기 위해 구동 후 방전을 갖는 특화된 파형을 사용하는 화이트 -> 블랙 천이, 구동 후 방전으로의 에지 클리어링 및 낮은 플래시의 엠프티 블랙 투 블랙 파형을 사용하는 블랙 -> 블랙을 수행할 수도 있다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 제안된 전략 (블루 라인) 은 현재의 상업용 전략 (레드 라인) 보다 더 다크 블랙을 유지한다. 이는, 제안된 전략이 구동 후 방전을 필요로 하지 않는 특화된 파형을 사용하여 블랙을 설정하고 그리고 후속하여 낮은 플래시 파형의 에지 클리어링을 위해 페이즈 2 에서 구동 후 방전이 필요할 경우에 블랙은 이미 T 의 시간 지속기간 동안 제자리에 설정되었기 때문이며, 여기서,
T = 드웰 시간 + 낮은 플래시 파형에 대한 업데이트 시간 + τ
T 는 잉크 시스템에서의 잔류 전하들의 자연적 감쇠를 허용하여, 블랙 배경 상의 구동 후 방전의 어써션으로 인한 광학 킥백을 감소시킨다. T 가 도 8 에 도시된 바와 같이 감소함에 따라, 제안된 전략의 블랙은 제안된 낮은 플래시 파형의 페이즈 2 에서 더 많은 광학 킥백으로 덜 블랙일 것이다.
구현의 일 실시형태에서, 최소 T 는 광학 킥백이 용인가능한 값으로 미리 설정될 수 있고, 그 다음, 그에 따라 τ 조정될 수 있다: 즉,
τ = max(0, T-드웰 시간-낮은 플래시 파형에 대한 업데이트 시간)
다른 실시형태에서, 낮은 플래시 파형에 대한 업데이트 시간 + τ 는 용인가능한 광학 킥백 레벨로 항상 설정된다. 또다른 실시형태에서, 그 이후에 블랙이 설정되는 제 1 낮은 플래시 업데이트는 블랙 배경의 대부분이 블랙으로 유지되는 것을 보장하기 위해 항상 큰 T 를 가져야 하고, 후속의 낮은 플래시 업데이트에서 광학 킥백이 예상되는 영역 상에서 오버-다크 구동을 채용해야 한다. 제안된 접근법은 또한, 데이 모드, 즉, 화이트 배경 상의 블랙 텍스트에서 사용될 수 있다. 그 일반화에 있어서, 이러한 전략은 원하는 조악한 광학 상태에 도달하기 위한 구동 메커니즘으로서 페이즈 1 (이 경우, 블랙 배경 상에 텍스트를 디스플레이하지만 에지 아티팩트들을 갖는 문제가 있음) 및 광학 상태를 리파인 (refine) 하기 위한 구동 메커니즘으로서 페이즈 2 (이 경우, 에지들을 클리어링함) 를 사용하는 것을 수반한다.
수개의 변경들 및 수정들이 본 발명의 범위로부터 일탈함없이 상기 설명된 본 발명의 특정 실시형태들에 대해 행해질 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 이에 따라, 전술한 설명의 전부는 한정적인 의미가 아닌 예시적인 의미로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 복수의 디스플레이 픽셀들을 갖는 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법으로서,
    구동 방식을 사용하여 상기 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 단계로서, 상기 구동 방식은 블랙 배경 상에 화이트 텍스트를 디스플레이하도록 구성되는, 상기 디스플레이의 제 1 부분을 업데이트하는 단계;
    상기 디스플레이의 상기 제 1 부분을 업데이트하는 것에 후속하여 시간 지연을 수행하는 단계;
    알고리즘을 사용하여 에지 아티팩트들을 갖는 디스플레이 픽셀들을 식별하는 단계로서, 상기 디스플레이 픽셀의 다음 그레이 톤이 블랙이되 상기 디스플레이 픽셀의 카디널 이웃들 중 적어도 하나가 블랙이 아닌 현재 그레이 톤을 가질 때 상기 알고리즘은 에지 아티팩트들을 갖는 디스플레이 픽셀을 플래깅하도록 구성되는, 상기 디스플레이 픽셀들을 식별하는 단계;
    상기 디스플레이의 상기 제 1 부분을 업데이트하는 것에 후속하여 시간 지연을 수행하는 단계로서, 상기 시간 지연 동안 에지 아티팩트들은 디스플레이 픽셀들로부터 제거되는, 상기 시간 지연을 수행하는 단계; 및
    상기 디스플레이에 걸쳐 스와이핑 모션을 생성하기 위해 상기 구동 방식을 사용하여 상기 디스플레이의 제 2 부분을 업데이트하는 단계를 포함하고,
    상기 카디널 이웃들은 픽셀에 대한 북쪽, 남쪽 및 동쪽, 서쪽 이웃인, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    DC 불균형 파형을 사용하여 에지 아티팩트들이 디스플레이 픽셀들로부터 제거되는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 방식을 사용하여 상기 디스플레이의 상기 제 1 부분을 업데이트하는 단계는 블랙이 아닌 현재 그레이 톤 및 블랙인 다음 그레이 톤을 갖는 액티브 광학 천이들을 겪는 디스플레이 픽셀들만을 업데이트하는 단계를 포함하는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 방식은 다음 그레이 톤과 동일한 현재 그레이 톤을 갖는 디스플레이 픽셀들에 파형을 적용하지 않도록 구성되는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 광학 디스플레이는 전기영동 재료의 층을 갖는 전기영동 디스플레이인, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전기영동 재료는, 유체에 배치되고 전기장의 영향 하에 상기 유체를 통해 이동 가능한 복수의 전기적으로 하전된 입자들을 포함하는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기적으로 하전된 입자들 및 상기 유체들은 복수의 캡슐들 또는 마이크로셀들 내에 한정되는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전기영동 재료는, 마이크로셀들로 한정된 염색된 유체에 단일 타입의 전기영동 입자를 포함하는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    전기적으로 하전된 입자들 및 유체가, 폴리머 재료를 포함하는 연속상에 의해 둘러싸인 복수의 별개의 액적들로서 존재하는, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체는 가스상인, 전기 광학 디스플레이를 구동하기 위한 방법.
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JP2013531804A (ja) 2010-04-09 2013-08-08 イー インク コーポレイション 電気光学ディスプレイを駆動するための方法
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