TW202347302A - 用於驅動電泳顯示器的像素之驅動方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於驅動電泳介質之方法，該電泳介質包括兩對帶相反電荷的粒子。該第一對包括第一種類型正粒子及第一種類型負粒子，而該第二對包括第二種類型正粒子及第二種類型負粒子，其中該等第一對粒子及該等第二對粒子具有不同的電荷量(可識別為zeta電位)。具體地，當修改中間驅動電壓時，驅動方法產生比較少受其它粒子污染的帶電較少粒子之更純淨的光柱(optical stakes)及更一致的電光性能。
Description
[相關申請案]
本申請案主張2020年6月5日申請之美國臨時專利申請案第63/035,088號的優先權，將所述美國臨時專利申請案的整個內容以參照方式併入本文。將在此揭露之所有專利及公開案的整個內容以參照方式併入本文。
本發明係有關於彩色顯示裝置的驅動方法，彩色顯示裝置包括具有至少四個不同粒子組的電泳介質，每個粒子組具有電荷極性及電荷量，並且沒有一個粒子組具有相同的電荷極性及電荷量。使用在此所述的方法，每個像素可以顯示帶電較少粒子的高品質顏色狀態。
為了實現彩色顯示，經常使用彩色濾光片。最常見的方法是在像素化顯示器的黑色/白色子像素的頂部添加彩色濾光片，以顯示紅色、綠色及藍色。當需要紅色時，綠色及藍色子像素變為黑色狀態，以致於唯一顯示的顏色是紅色。當需要藍色時，綠色及紅色子像素變為黑色狀態，以致於唯一顯示的顏色是藍色。當需要綠色時，紅色及藍色子像素變為黑色狀態，以致於唯一顯示的顏色是綠色。當需要黑色狀態時，所有三個子像素都變為黑色狀態。當需要白色狀態時，三個子像素分別變為紅色、綠色及藍色，結果，使觀看者看到白色狀態。
這樣的技術之最大缺點是，因為每個子像素的反射率約為所需白色狀態的三分之一，所以白色狀態相當暗淡。為了彌補這一點，可以添加只能顯示黑色及白色狀態的第四子像素，以便使白色等級在紅色、綠色或藍色等級的犧牲下加倍(其中每個子像素只有像素面積的四分之一)。即使使用此方法，白色等級通常大致低於黑白顯示器的白色等級之一半，使其成為顯示裝置(例如，電子閱讀器或需要良好可讀性的黑白亮度及對比的顯示器)之不可接受的選擇。
本發明的第一態樣係有關於一種用於驅動電泳顯示器的像素之驅動方法，該電泳顯示器包括位於一觀看側的一第一表面、位於一非觀看側的一第二表面以及設置在一第一透光電極與一第二電極之間的一電泳流體，該電泳流體包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有該等類型的粒子分散在一溶劑中，其中
(a)該四種類型顏料粒子具有不同的光學特性；
(b)該等第一類型粒子及該等第三類型粒子帶正電，其中該等第一類型粒子具有比該等第三類型粒子還大的正電荷量；以及
(c)該等第二類型粒子及該等第四類型粒子帶負電，其中該等第二類型粒子具有比該等第四類型粒子還大的負電荷量，
該方法包括下列步驟：
(i)以一第一振幅施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第一時段，以驅動該像素在該觀看側達到該等第一或第二類型粒子的顏色狀態；
(ii)施加一第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第二時段，其中該第二驅動電壓具有與該第一驅動電壓的極性相反之極性及小於該第一振幅的一第二振幅，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態，以及重複步驟(i)-(ii)；
(iii)不施加驅動電壓至該像素達一第三時段；
(iv)施加該第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第四時段，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態，以及重複步驟(iii)-(iv)，其中在步驟(iii)與(iv)之間不施加與該第一驅動電壓具有相同極性的驅動電壓。
在一些實施例中，步驟(ii)中的該第二時段比步驟(i)中的該第一時段還長。在一些實施例中，步驟(i)及(ii)重複至少8次。在一些實施例中，步驟(iii)及(iv)重複至少8次。在一些實施例中，該第二驅動電壓的振幅小於該第一驅動電壓的振幅之50%。在一些實施例中，該第三粒子的正電荷量小於該第一粒子的正電荷量之50%。在一些實施例中，該第四粒子的負電荷量小於該第二粒子的負電荷量之75%。在一些實施例中，在步驟(i)之前，施加具有一振盪波形的電壓至該像素。在一些實施例中，步驟(iv)中的該第四時段比步驟(ii)中的該第二時段還短。在一些實施例中，在步驟(ii)與(iii)之間施加一第三驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第五時段，其中該第三驅動電壓具有與該第二驅動電壓相同的極性及與該第一振幅相同的振幅。
本發明的第二態樣係有關於一種用於驅動電泳顯示器的像素之驅動方法，該電泳顯示器包括位於一觀看側的一第一表面、位於一非觀看側的一第二表面以及設置在一第一透光電極與一第二電極之間的一電泳流體，該電泳流體包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有該等類型的粒子分散在一溶劑中，其中
(a)該四種類型顏料粒子具有不同的光學特性；
(b)該等第一類型粒子及該等第三類型粒子帶正電，其中該等第一類型粒子具有比該等第三類型粒子還大的正電荷量；以及
(c)該等第二類型粒子及該等第四類型粒子帶負電，其中該等第二類型粒子具有比該等第四類型粒子還大的負電荷量，
該方法包括下列步驟：
(i)以一第一振幅施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第一時段，以驅動該像素在該觀看側達到該等第一或第二類型粒子的顏色狀態；
(ii)施加一第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第二時段，其中該第二驅動電壓具有與該第一驅動電壓的極性相反之極性及小於該第一振幅的一第二振幅，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態；
(iii)不施加驅動電壓至該像素達一第三時段；以及重複步驟(i)-(iii)；
(iv)不施加驅動電壓至該像素達一第四時段；
(v)施加該第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第五時段，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態，以及重複步驟(iv)-(v)，其中在步驟(iv)與(v)之間不施加與該第一驅動電壓具有相同極性的驅動電壓。
在一些實施例中，步驟(ii)中的該第二時段比步驟(i)中的該第一時段還長。在一些實施例中，步驟(i)-(iii)重複至少8次。在一些實施例中，步驟(iv)及(v)重複至少8次。在一些實施例中，該第二驅動電壓的振幅小於該第一驅動電壓的振幅之50%。在一些實施例中，該第三粒子的正電荷量小於該第一粒子的正電荷量之50%。在一些實施例中，該第四粒子的負電荷量小於該第二粒子的負電荷量之75%。在一些實施例中，在步驟(i)之前，施加具有一振盪波形的電壓至該像素。在一些實施例中，步驟(v)中的該第五時段比步驟(ii)中的該第二時段還短。在一些實施例中，在步驟(iii)與(iv)之間施加一第三驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第六時段，其中該第三驅動電壓具有與該第二驅動電壓相同的極性及與該第一振幅相同的振幅。
本發明的第三態樣係有關於一種用於驅動電泳顯示器的像素之驅動方法，該電泳顯示器包括位於一觀看側的一第一表面、位於一非觀看側的一第二表面以及設置在一第一透光電極與一第二電極之間的一電泳流體，該電泳流體包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有該等類型的粒子分散在一溶劑中，其中
(a)該四種類型顏料粒子具有不同的光學特性；
(b)該等第一類型粒子及該等第三類型粒子帶正電，其中該等第一類型粒子具有比該等第三類型粒子還大的正電荷量；以及
(c)該等第二類型粒子及該等第四類型粒子帶負電，其中該等第二類型粒子具有比該等第四類型粒子還大的負電荷量，
該方法包括下列步驟：
(i)以一第一振幅施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第一時段，以驅動該像素在該觀看側達到該等第一或第二類型粒子的顏色狀態；
(ii)不施加驅動電壓至該像素達一第二時段；
(iii)施加一第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第三時段，其中該第二驅動電壓具有與該第一驅動電壓的極性相反之極性及小於該第一振幅的一第二振幅，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態；
(iv)不施加驅動電壓至該像素達一第四時段，以及重複步驟(i)-(iv)；
(v)不施加驅動電壓至該像素達一第五時段；
(vi)施加該第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第六時段，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態，以及重複步驟(v)-(vi)，其中在步驟(v)與(vi)之間不施加與該第一驅動電壓具有相同極性的驅動電壓。
在一些實施例中，步驟(iii)中的該第三時段比步驟(i)中的該第一時段還長。在一些實施例中，步驟(i)-(iv)重複至少8次。在一些實施例中，步驟(v)及(vi)重複至少8次。在一些實施例中，該第二驅動電壓的振幅小於該第一驅動電壓的振幅之50%。在一些實施例中，該第三粒子的正電荷量小於該第一粒子的正電荷量之50%。在一些實施例中，該第四粒子的負電荷量小於該第二粒子的負電荷量之75%。在一些實施例中，在步驟(i)之前，施加具有一振盪波形的電壓至該像素。在一些實施例中，步驟(vi)中的該第六時段比步驟(iii)中的該第三時段還短。在一些實施例中，在步驟(iv)與(v)之間施加一第三驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第七時段，其中該第三驅動電壓具有與該第二驅動電壓相同的極性及與該第一振幅相同的振幅。
關於本發明的電泳流體包括兩對帶相反電荷的粒子。第一對由第一類型正粒子及第一類型負粒子組成，而第二對由第二類型正粒子及第二種類型負粒子組成。
在兩對帶相反電荷的粒子中，一對比另一對攜帶更強的電荷。因此這四種類型粒子亦可以稱為高正粒子、高負粒子、低正粒子及低負粒子。
作為圖1所示的一個實例，黑色粒子(K)及黃色粒子(Y)是第一對帶相反電荷的粒子，在此對中，黑色粒子是高正粒子，而黃色粒子是高負粒子。紅色粒子(R)及白色粒子(W)是第二對帶相反電荷的粒子，在此對中，紅色粒子是低正粒子，而白色粒子是低負粒子。
在未顯示的另一個實例中，黑色粒子可以是高正粒子；黃色粒子可能是低正粒子；白色粒子可以是低負粒子；以及紅色粒子可以是高負粒子。
此外，可以使四種類型粒子的顏色狀態有意地混合。例如，因為黃色顏料本質上通常帶有微綠色色調，並且如果需要更好的黃色狀態，可以使用黃色粒子及紅色粒子，其中兩種類型粒子具有相同的電荷極性，並且黃色粒子比紅色粒子帶有更高的電荷。結果，在黃色狀態下，會有少量的紅色粒子與微綠的黃色粒子混合，以使黃色狀態具有更好的色純度。
可以理解，本發明的範圍廣泛地包括任何顏色的粒子，只要這四種類型粒子具有視覺上可區分的顏色。
對於白色粒子，它們可以由諸如TiO
2、ZrO
2、ZnO、Al
2O
3、Sb
2O
3、BaSO
4、PbSO
4等的無機顏料形成。
對於黑色粒子，它們可以由Cl pigment black 26或28等(例如，鐵錳黑(manganese ferrite black spinel)或銅鉻黑(copper chromite black spinel))或碳黑形成。
非白色及非黑色的粒子可以任意地是諸如紅色、綠色、藍色、洋紅色、青色或黃色的顏色。這種類型粒子的顏料可以包括但不限於CI pigment PR254、PR122、PR149、PG36、PG58、PG7、PB28、PB15：3、PY83、PY138、PY150、PY155或PY20。那些是在顏料索引手冊「New Pigment Application Technology」(CMC Publishing Co. Ltd. 1986)及「Printing Ink Technology」(CMC Publishing Co. Ltd. 1984)中所述之常用有機顏料。特定範例包括Clariant Hostaperm Red D3G 70-EDS、Hostaperm Pink E-EDS、PV fast red D3G、Hostaperm red D3G 70、Hostaperm Blue B2G-EDS、Hostaperm Yellow H4G-EDS、Novoperm Yellow HR-70-EDS、Hostaperm Green GNX、BASF Irgazine red L 3630、Cinquasia Red L 4100 HD及Irgazine Red L 3660 HD；Sun Chemical phthalocyanine blue、phthalocyanine green、diarylide yellow或diarylide AAOT yellow。
彩色粒子亦可以是無機顏料，例如，紅色、綠色、藍色及黃色。實例可以包括但不限於CI pigment blue 28、CI pigment green 50及CI pigment yellow 227。
除了顏色之外，四種類型粒子還可以具有其它不同的光學特性，例如，光透射、反射率及發光亮度，或者在意欲用於機器讀取之顯示器的情況下，在可見範圍外之電磁波波長的反射率之變化的意義上之假色(pseudo-color)。
使用本發明的顯示流體之顯示層具有兩個表面，位於觀看側的第一表面(13)、位於第一表面(13)的相對側之第二表面(14)。顯示流體夾在兩個表面之間。在第一表面(13)側，具有共同電極(11)，共同電極(11)為透明電極層(例如，ITO)，在顯示層的整個頂部上延伸。在第二表面(14)側，具有包括複數個像素電極(12a)的電極層(12)。
像素電極被描述於美國專利第7,046,228號中。在此以參照方式將其整個容併入本文。注意到，雖然對於像素電極層提及使用薄膜電晶體(TFT)背板的主動矩陣驅動，但是只要電極提供期望的功能，本發明的範圍包括其它類型的電極定址。
圖1中兩條垂直虛線之間的每個空間表示一個像素。如圖所示，每個像素具有一個對應的像素電極。藉由施加至共同電極的電壓與施加至對應像素電極的電壓之間的電位差來為像素建立電場。
四種類型粒子分散在其中的溶劑是清澈無色的。溶劑較佳地具有低黏度及在約2至約30(較佳地，對於高粒子遷移率，約2至約15)的範圍內之介電常數。合適的介電溶劑之實例包括碳氫化合物(例如，Isopar、十氫萘(decahydronaphthalene, DECALIN)、5-亞乙基-2降冰片烯(5-ethylidene-2-norbornene)、脂肪油(fatty oils)、石蠟油(paraffin oil)、矽油(silicon fluids))、芳烴(aromatic hydrocarons)(例如，甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、苯基二甲苯基乙烷(phenylxylylethane)、十二基苯(dodecylbenzene)或烷基萘(alkylnaphthalene))、鹵化溶劑(halogenated solvents)(例如，全氟萘烷(perfluorodecalin)、八氟甲苯(perfluorotoluene)、全氟二甲苯(perfluoroxylene)、二氯三氟甲苯(dichlorobenzotrifluoride)、3,4,5-三氯三氟甲苯(3,4,5-trichlorobenzotrifluoride)、氯代五氟苯(chloropentafluoro-benzene)、二氯戊烷(dichlorononane)或五氯苯(pentachlorobenzene))及全氟溶劑(perfluorinated solvents)(例如，來自3M Company, St. Paul MN的FC-43、FC-70或FC-5060))、含低分子量鹵素聚合物(例如，來自TCI America, Portland, Oregon的超聚超氟丙稀氧化物(poly(perfluoropropylene oxide))、聚(三氟氯乙烯)(poly(chlorotrifluoro-ethylene))(例如，來自Halocarbon Product Corp., River Edge, NJ的鹵碳油(Halocarbon Oils))、全氟聚鹼革油(perfluoropolyalkylether)(例如，來自Ausimont的Galden或來自DuPont, Delaware的Krytox Oils and Greases K-Fluid Series)、來自Dow-corning之以聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane)為基礎的矽油(DC-200)。
在一個實施例中，「低電荷」粒子攜帶的電荷可以小於「高電荷」粒子攜帶的電荷之約50%，較佳地，約5%至約30%。在另一個實施例中，「低電荷」粒子可以小於「高電荷」粒子攜帶的電荷之約75%，或約15%至約55%。在另一個實施例中，所指示之電荷位準的比較適用於具有相同電荷極性的兩種類型粒子。
電荷強度可以根據Zeta電位來測量。在一實施例中，由Colloidal Dynamics AcoustoSizer IIM使用CSPU-100信號處理單元、ESA EN# Attn流通槽(flow through cell)(K：127)來測定電位。在測試前，輸入像在測試溫度(25
oC)下樣品所使用之溶劑的密度、溶劑之介電常數、溶劑中之聲速、溶劑之黏度的儀器常數。顏料樣品分散在溶劑(它通常是具有少於12個碳原子之碳氫化合物流體)中且稀釋成5-10個重量百分比。樣品亦包含電荷控制劑(Solsperse 17000®，可從Lubrizol Corporation、Berkshire Hathaway company購得，「Solsperse」是註冊商標)，電荷控制劑與粒子之重量比為1：10。測定稀釋樣品的質量，然後將樣品載入流通槽中，以便測定Zeta電位。
「高正」粒子及「高負」粒子的振幅可以是相同的或不同的。同樣地，「低正」粒子及「低負」粒子的振幅可以是相同的或不同的。然而，具有較大電荷強度的「高正」或正粒子之zeta電位大於具有較小電荷強度的「低正」或正粒子之zeta電位，並且高負粒子及低負粒子遵循相同的邏輯。在相同電場下的相同介質中，較高帶電粒子將具有較大的電泳遷移率，亦即，較高帶電粒子比較低帶電粒子在更短的時間內越過相同的距離。
亦注意到，在相同流體中，兩對高低帶電粒子可能具有不同程度的電荷差異。例如，在一對中，帶低正電粒子的電荷強度可以是帶高正電粒子的電荷強度之30%，而在另一對中，帶低負電粒子的電荷強度可以是帶高負電粒子的電荷強度之50%。
下面的實例例示使用這樣的顯示流體之顯示裝置。
示例性驅動方案
在圖2A-2F中顯示使用示例性四粒子系統的示例性驅動方案。高正粒子為黑色(K)；高負粒子為黃色(Y)；低正粒子為紅色(R)；以及低負粒子為白色(W)。在圖2A中，當施加高負電壓電位差(例如，-15V)至一個像素達一段足夠長的時間時，產生電場，以使黃色粒子(Y)被推至共同電極(21)側，而黑色粒子(K)被拉至像素電極(22a)側。紅色(R)及白色(W)粒子因攜帶較弱的電荷而比帶電較高的黑色及黃色粒子移動得慢，結果，它們停留在像素的中間，其中白色粒子位於紅色粒子上方。在這種情況下，在觀看側看到黃色。在圖2B中，當施加高正電壓電位差(例如，+15V)至這個像素達一段足夠長的時間時，產生相反極性的電場，這導致粒子分佈與圖2A中所示者相反，結果，在觀看側看到黑色。
在圖2C及2D中，當施加較低正電壓電位差(例如，+3V)至圖2C的像素(亦即，從黃色狀態開始進行驅動)達一段足夠長的時間時，產生電場，以使黃色粒子(Y)朝像素電極(22a)移動，而黑色粒子(K)朝共同電極(21)移動。然而，當它們在像素中間相遇時，它們會明顯減速並保持在那裡，因為低驅動電壓所產生之電場強度不足以克服它們之間的強大吸引力。如圖2D所示，低驅動電壓所產生之電場足以使較弱帶電(較少帶電)白色與紅色粒子分離，從而允許低正紅色粒子(R)一直移動至共同電極(21)側(亦即，觀看側)，而低負(較少帶電)白色粒子(W)移動至像素電極(22a)側。結果，看到紅色。亦應該注意，在此圖中，較弱帶電粒子(例如，R)與相反極性之較強帶電粒子(例如，Y)之間亦存在吸引力。然而，這些吸引力不如兩種類型的較強帶電粒子(K及Y)之間的吸引力強，因此它們可以藉由低驅動電壓所產生之電場來克服。重要的是，該系統允許較弱帶電粒子與相反極性的較強帶電粒子分離。
在圖2E及2F中，當施加較低負電壓電位差(例如，-3V)至圖2E的像素(亦即，從黃色狀態開始進行驅動)達一段足夠長的時間時，產生電場，以使黑色粒子(K)朝像素電極(22a)移動，而白色粒子(W)朝共同電極(21)移動。當黑色與黃色粒子在像素的中間相遇時，因為低驅動電壓所產生之電場不足以克服它們之間的強大吸引力，所以它們會明顯減速並保持在那裡。如圖2F所示，低驅動電壓所產生之電場足以使白色與紅色粒子分離，以導致低負白色粒子(W)一直移動至共同電極側(亦即，觀看側)，而低正紅色粒子(R)移動至像素電極側。結果，看到白色。亦應該注意，在此圖中，較弱帶電粒子(例如，W)與相反極性的較強帶電粒子(例如，K)之間亦存在吸引力。然而，這些吸引力不如兩種類型的較強帶電粒子(K及Y)之間的吸引力強，因此它們可以藉由低驅動電壓所產生之電場來克服。換句話說，可以使較弱帶電粒子與相反極性的較強帶電粒子分離。
雖然在此實例中，黑色粒子(K)帶有高正電荷，黃色粒子(Y)帶有高負電荷，紅色粒子(R)帶有低正電荷，以及白色粒子(W)帶有低負電荷，但是實際上，本發明的電泳介質中之四組粒子可以具有任何顏色的高正電荷、高負電荷、低正電荷及低負電荷。所有這些變化意指在本申請的範圍內。
亦應該注意，為達到圖2D及2F中之顏色狀態所施加之較低電壓電位差可以是將像素從高正粒子的顏色狀態驅動至高負粒子的顏色狀態所需之全驅動電壓電位差的約5%至約50%，反之亦然。
如上所述之電泳流體填充在顯示單元中。顯示單元可以是如美國專利第6,930,818號中所述之杯狀微單元，在此以參照方式將其整個內容併入本文。顯示單元亦可以是其它類型的微容器，例如，微膠囊、微通道或均等物，而不管它們的形狀或尺寸如何。所有這些都在本申請案的範圍內。
為了確保顏色亮度和顏色純度，可以在從一種顏色狀態驅動至另一種顏色狀態之前使用振盪波形。振盪波形包括重複一對相反的驅動脈衝達許多的週期。例如，振盪波形可以由持續20msec的+15V脈衝及持續20msec的-15V脈衝組成，並且重複這樣的一對脈衝達50次。這樣的振盪波形之總時間為2000msec(參見圖3)。實際上，一個振盪脈衝可能至少有10次重複(亦即，10對正負脈衝)。一個驅動序列可以包括超過一個振盪脈衝。在施加驅動電壓之前，不管光學狀態(黑色、白色、紅色或黃色)如何，可以施加振盪波形。在施加振盪波形之後，光學狀態不會是純白色、純黑色、純黃色或純紅色。取而代之的是，顏色狀態將來自四種類型的顏料粒子之混合物。
振盪波形中之每個驅動脈衝的施加時間不超過在實例中從全黑狀態至全黃狀態(反之亦然)所需之驅動時間的50%(或不超過30%、10%或5%。例如，如果將顯示裝置從全黑狀態驅動至全黃狀態需要300msec，反之亦然，則振盪波形可以由正脈衝及負脈衝組成，每個脈衝的施加時間不超過150msec。所描述的振盪波形可以用於本發明的驅動方法中。[注意到，在本申請案的所有附圖中，振盪波形係縮短的(亦即，脈衝數小於實際數)。]
此外，在本申請的上下文中，高驅動電壓(VH1或VH2)被定義為足以將像素從高正粒子的顏色狀態驅動至高負粒子的顏色狀態之驅動電壓，反之亦然(參見圖2A及2B)。在所描述的情況下，低驅動電壓(VL1或VL2)被定義為可足以將像素從較高帶電粒子的顏色狀態驅動至較弱帶電粒子的顏色狀態之驅動電壓(參見圖2D及2F)。通常，VL(例如，VL1或VL2)的振幅小於VH(例如，VH1或VH2)的振幅之50%，或較佳地小於40%。
第一驅動方法： 部分 A ：
圖4例示將像素從黃色狀態(高負)驅動至紅色狀態(低正)的驅動方法。在此方法中，在振盪波形之後，施加高負驅動電壓(VH2，例如-15V)達一個時段t2，以朝黃色狀態驅動像素。從黃色狀態開始，可以藉由施加低正電壓(VL1，例如，+5V)達一個時段t3，以朝紅色狀態驅動像素(亦即，將像素從圖2C驅動至圖2D)。驅動時段t2是當施加VH2時足以將像素驅動至黃色狀態的一個時段，而驅動時段t3是當施加VL1時足以將像素從黃色狀態驅動至紅色狀態的一個時段。較佳地在振盪波形之前施加驅動電壓達一個時段t1，以確保直流平衡。圖4的整個波形是直流平衡的。在整個申請案中，術語「直流平衝」意欲表示施加至像素的驅動電壓在對一個時段(例如，整個波形的時段)進行積分時大致上為零。直流平衡可以藉由使波形的每個階段平衡來實現，亦即，將選擇第一正電壓，使得與後續負電壓的積分導致零或大致上為零。稍後，如果重複此階段，則一系列重複的積分電壓亦將為零或大致上為零，亦即，直流平衡。或者，波形的一個階段(或多個階段)可能是不平衡的，因為此階段的積分導致正(或負)直流偏置。然而，後面的階段可以設計成在相反方向上是不平衡的，以致於使總波形是直流平衡的。
部分 B ：
圖5例示圖將像素從黑色狀態(高正)驅動至白色狀態(低負)的驅動方法。在此方法中，在振盪波形之後，施加高正驅動電壓(VH1，例如+15V)達一個時段t5，以朝黑色狀態驅動像素。從黑色狀態開始，可以藉由施加低負電壓(VL2，例如，-5V)達一個時段t6，以朝白色狀態驅動像素(亦即，將像素從圖2E驅動至圖2F)。驅動時段t5是當施加VH1時足以將像素驅動至黑色狀態的一個時段，而驅動時段t6是當施加VL2時足以將像素從黑色狀態驅動至白色狀態的一個時段。較佳地在振盪波形之前施加驅動電壓達一個時段t4，以確保直流平衡。在一個實施例中，圖5的整個波形是直流平衝的。
一般來說，圖4圖5的驅動方法可以總結如下：
一種電泳顯示器的驅動方法，電泳顯示器包括在觀看側的第一表面、在非觀看側的第二表面及電泳流體，電泳流體夾在共同電極與像素電極層之間且包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有這些類型粒子分散在溶劑或溶劑混合物中，其中
(a)四種類型顏料粒子具有彼此不同的光學特性；
(b)第一類型粒子帶有高正電荷，而第二類型粒子帶有高負電荷；以及
(c)第三類型粒子帶有低正電荷，而第四類型粒子帶有低負電荷，
所述方法包括下列步驟：
(i)施加第一驅動電壓至電泳顯示器中的一個像素達第一時段，以在觀看側朝第一或第二類型粒子的顏色狀態驅動像素；以及
(ii)施加第二驅動電壓至像素達第二時段，其中第二驅動電壓具有與第一驅動電壓的極性相反之極性及小於第一驅動電壓的振幅之振幅，以驅動像素在該觀看側從第一類型粒子的顏色狀態至該四類型粒子的顏色狀態，或從第二類型粒子的顏色狀態至第三類型粒子的顏色狀態。
第二驅動方法 部分 A ：
在圖6中例示本發明的第二驅動方法。它係有關於用於取代圖4中之t3的驅動時段之驅動波形。
在初始步驟中，施加高負驅動電壓(VH2，例如，-15V)達一個時段t7，以將黃色粒子推向觀看側，然後施加正驅動電壓(+V')達一個時段t8，以將黃色粒子拉下並將紅色粒子推向觀看側。+V’的振幅低於VH(例如，VH1或VH2)的振幅。在一個實施例中，+V’的振幅小於VH(例如，VH1或VH2)的振幅之50%。在一實施例中，t8大於t7。在一個實施例中，t7可以在20-400msec的範圍內，而t8可以≥200msec。
重複圖6的波形至少2個週期(N≥2)，較佳地至少4個週期，更佳地至少8個週期。如使用手持式分光光度計所測量，每個驅動週期後紅色會變得更濃。如前所述，圖6所示之驅動波形可以用來取代圖4中之t3的驅動時段(參見圖7)。換句話說，驅動序列可以是：振盪波形，接著朝黃色狀態進行驅動達一個時段t2，然後施加圖6的波形。在另一個實施例中，可以完全去除驅動至黃色狀態達一個時段t2的步驟，並且在這種情況下，在施加圖6的波形之前，施加振盪波形(參見圖8)。在一個實施例中，圖7的整個波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖8的整個波形是直流平衡的。
部分 B ：
以類似的方式，圖9例示用於取代圖5中之t6的驅動時段之驅動波形。在初始步驟中，施加高正驅動電壓(VH1，例如，+15V)達一個時段t9，以將黑色粒子推向觀看側，然後施加負驅動電壓(-V')一個時段t10，這將黑色粒子拉下並將白色粒子推向觀看側。-V'的振幅低於VH(例如，VH1或VH2)的振幅。在一個實施例中，-V'的振幅小於VH(例如，VH1或VH2)的振幅之50%。在一個實施例中，t10大於t9。在一個實施例中，t9可以在20-400msec的範圍內，而t10可以≥200msec。重複圖9的波形至少2個週期(N≥2)，較佳地至少4個週期，更佳地至少8個週期。每個驅動週期後白色變得更濃。如前所述，圖9所示的驅動波形可以用來取代圖5中之t6的驅動時段(參見圖10)。換句話說，驅動序列可以是：振盪波形，接著朝黑色狀態進行驅動達一個時段t5，然後施加圖9的波形。在另一個實施例中，可以去除驅動至黑色狀態達一個時段t5的步驟，並且在這種情況下，在施加圖9的波形之前，施加振盪波形(參見圖11)。在一個實施例中，圖10的整個波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖11的整個波形是直流平衡的。
圖6-11所示的第二驅動方法可以總結如下：
一種電泳顯示器的驅動方法，電泳顯示器包括在觀看側的第一表面、在非觀看側的第二表面及電泳流體，電泳流體夾在共同電極與像素電極層之間且包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有這些類型粒子分散在溶劑或溶劑混合物中，其中
(a)四種類型顏料粒子具有彼此不同的光學特性；
(b)第一類型粒子帶有高正電荷，而第二類型粒子帶有高負電荷；以及
(c)第三類型粒子帶有低正電荷，而第四類型粒子帶有低負電荷，
所述方法包括下列步驟：
(i)施加第一驅動電壓至電泳顯示器中的一個像素達第一時段，以在觀看側朝第一或第二類型粒子的顏色狀態驅動像素；
(ii)施加第二驅動電壓至像素達第二時段，其中第二時段大於第一時段，第二驅動電壓具有與第一驅動電壓的極性相反之極性且該第二驅動電壓具有小於第一驅動電壓的振幅之振幅，以驅動像素在該觀看側從第一類型粒子的顏色狀態至該四類型粒子的顏色狀態，或從第二類型粒子的顏色狀態至第三類型粒子的顏色狀態；以及
重複步驟(i)及(ii)。
在一個實施例中，第二驅動電壓的振幅小於第一驅動電壓的振幅之50%。在一個實施例中，步驟(i)及(ii)重複至少2次，較佳地至少4次，更佳地至少8次。在一個實施例中，所述方法進一步包括在步驟(i)之前的振盪波形。在一個實施例中，所述方法進一步包括在振盪波形之後，但在步驟(i)之前，將像素驅動至第一或第二類型粒子的顏色狀態。
第三驅動方法 部分 A ：
在圖12中例示本發明的第三驅動方法。它係有關於對圖6的驅動波形之一種替代，亦可以用來取代圖4中之t3的驅動時段。在此替代波形中，添加等待時間t13。在等待時間內，不施加驅動電壓。圖12的整個波形亦重複至少2次(N≥2)，較佳地至少4次，更佳地至少8次。圖12的波形旨在釋放電泳顯示裝置中之介電層內及/或不同材料層之間的界面處所儲存之電荷不平衡，尤其是當介電層的電阻例如在低溫下係較高的時候。(這種電荷累積亦稱為殘餘電壓。)在本申請案的上下文中，術語「低溫」意指低於約10℃的溫度，例如，0℃或更冷，例如，-5℃或更冷，例如，-10℃或更冷，例如，-20℃或更冷。
等待時間可以消散儲存在介電層中之不需要的電荷，並且導致用於朝黃色狀態驅動像素的短脈衝(t11)及用於朝紅色狀態驅動像素的較長脈衝(t12)更有效率。結果，這種替代驅動方法將更好地使低帶電顏料粒子與較高帶電顏料粒子分離。此外，因為介電層中儲存的電荷有更多時間消散，所以顯示器的最終光學狀態有較少的漂移。
時段t11及t12分別相似於圖6中的t7及t8。換句話說，t12大於t11。等待時間(t13)可以在5-5,000msec的範圍內，這取決於介電層的電阻。如前所述，圖12所示的驅動波形亦可以用來取代圖4中之t3的驅動時段(參見圖13)。換句話說，驅動序列可以是：振盪波形，接著朝黃色狀態進行驅動達一個時段t2，然後施加圖12的波形。在另一個實施例中，可以消除驅動至黃色狀態達一個時段t2的步驟，並且在這種情況下，在施加圖12的波形之前，施加振盪波形(參見圖14)。在一個實施例中，圖13的整個波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖14的整個波形是直流平衡的。
部分 B ：
圖15例示圖9的驅動波形之替代方案，它亦可以用來取代圖5中之t6的驅動時段。在此替代波形中，添加等待時間t16。在等待時間內，不施加驅動電壓。圖15的整個波形亦重複至少2次(N≥2)，較佳地至少4次，更佳地至少8次。相似於圖12的波形，圖15的波形亦旨在釋放電泳顯示裝置中之介電層內及/或不同材料層的界面處所儲存之電荷不平衡。如前所述，等待時間大概可以消散儲存在介電層中之不需要的電荷，並且導致用於朝黑色狀態驅動像素的短脈衝(t14)及用於朝白色狀態驅動像素的較長脈衝(t15)更有效率。時間段t14及t15分別相似於圖9中之t9及t10。換句話說，t15大於t14。等待時間(t16)亦可以在5-5,000msec的範圍內，這取決於介電層的電阻。如前所述，圖15所示的驅動波形亦可以用來取代圖5中之t6的驅動時段(參見圖16)。換句話說，驅動序列可以是：振盪波形，接著朝黑色狀態進行驅動達一個時段t5，然後施加圖15的波形。在另一個實施例中，可以消除驅動至黑色狀態達一個時段t5的步驟，並且在這種情況下，在施加圖15的波形之前，施加振盪波形(參見圖17)。在一個實施例中，圖16的整個波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖17的整個波形是直流平衡的。
圖12-17所示之第三驅動方法可以總結如下：
一種電泳顯示器的驅動方法，電泳顯示器包括在觀看側的第一表面、在非觀看側的第二表面及電泳流體，電泳流體夾在共同電極與像素電極層之間且包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有這些類型粒子分散在溶劑或溶劑混合物中，其中
(a)四種類型顏料粒子具有彼此不同的光學特性；
(b)第一類型粒子帶有高正電荷，而第二類型粒子帶有高負電荷；以及
(c)第三類型粒子帶有低正電荷，而第四類型粒子帶有低負電荷，
所述方法包括下列步驟：
(i)施加第一驅動電壓至電泳顯示器中的一個像素達第一時段，以在觀看側朝第一或第二類型粒子的顏色狀態驅動像素；
(ii)施加第二驅動電壓至像素達第二時段，其中第二時段大於第一時段，第二驅動電壓具有與第一驅動電壓的極性相反之極性且該第二驅動電壓具有小於第一驅動電壓的振幅之振幅，以驅動像素在該觀看側從第一類型粒子的顏色狀態至該四類型粒子的顏色狀態，或從第二類型粒子的顏色狀態至第三類型粒子的顏色狀態；
(iii)不施加驅動電壓至像素達第三時段；以及
重複步驟(i)-(iii)。
在一個實施例中，第二驅動電壓的振幅小於第一驅動電壓的振幅之50%。在一個實施例中，步驟(i)、(ii)及(iii)重複至少2次，較佳地至少4次，更佳地至少8次。在一個實施例中，所述方法進一步包括在步驟(i)之前的振盪波形。在一個實施例中，所述方法進一步包括在振盪波形之後，但在步驟(i)之前，達到第一或第二類型粒子的全色狀態之驅動步驟。應該注意，本申請案中提及的任何驅動時段的長度可能是溫度相關的。
第四驅動方法 部分 A ：
在圖18中例示本發明的第四驅動方法。它係有關於亦可以用來取代圖4中之t3的驅動時段之驅動波形。在初始步驟中，施加高負驅動電壓(VH2，例如，-15V)至像素達一個時段t17，接著是一段等待時間t18。在等待時間之後，施加正驅動電壓(+V'，例如，小於VH1或VH2的50%)至像素達一個時段t19，接著是第二等待時間t20。圖18的波形重複至少2次，較佳地至少4次，更佳地至少8次。如上所述，術語「等待時間」意指不施加驅動電壓的時段。在圖18的波形中，第一等待時間t18很短，而第二等待時間t20較長。t17的時段亦比t19的時段短。例如，t17可能在20-200msec的範圍內；t18可能小於100msec；t19可能在100-200msec的範圍內；以及t20可能小於1000msec。圖19是圖4與圖18的組合。在圖4中，在t2的時段期間顯示黃色狀態。在多數情況下，在此時段中黃色狀態越好，最後顯示的紅色狀態就越好。在一個實施例中，可以消除驅動至黃色狀態達一個時段t2的步驟，並且在這種情況下，在施加圖18的波形之前，施加振盪波形(參見圖20)。在一個實施例中，圖19的整個波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖20的整個波形是直流平衡的。
部分 B ：
圖21例示亦可以用來取代圖5中之t6的驅動時段之驅動波形。在初始步驟中，施加高正驅動電壓(VH1，例如，+15V)至像素達一個時段t21，接著是t22的等待時間。在等待時間之後，施加負驅動電壓(-V'，例如，小於VH1或VH2的50%)至像素達一個時段t23，接著是第二等待時間t24。圖21的波形亦可以重複至少2次，較佳地至少4次，更佳地至少8次。在圖21的波形中，第一等待時間t22很短，而第二等待時間t24較長。t21的時段亦比t23的時段短。例如，t21可能在20-200msec的範圍內；t22可能小於100msec；t23可能在100-200msec的範圍內；以及t24可能小於1000msec。圖22是圖5與圖21的組合。在圖5中，在t5的時段期間顯示黑色狀態。在多數情況下，在此時段中黑色狀態越好，最後顯示的白色狀態就越好。在一個實施例中，可以消除驅動至黑色狀態達一個時段t5的步驟，並且在這種情況下，在施加圖21的波形之前，施加振盪波形(參見圖23)。在一個實施例中，圖22的整個波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖23的整個波形是直流平衡的。
圖18-23所例示的第四驅動方法可以總結如下：
一種電泳顯示器的驅動方法，電泳顯示器包括在觀看側的第一表面、在非觀看側的第二表面及電泳流體，電泳流體夾在共同電極與像素電極層之間且包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有這些類型粒子分散在溶劑或溶劑混合物中，其中
(a)四種類型顏料粒子具有彼此不同的光學特性；
(b)第一類型粒子帶有高正電荷，而第二類型粒子帶有高負電荷；以及
(c)第三類型粒子帶有低正電荷，而第四類型粒子帶有低負電荷，
所述方法包括下列步驟：
(i)施加第一驅動電壓至電泳顯示器中的一個像素達第一時段，以在觀看側朝第一或第二類型粒子的顏色狀態驅動像素；
(ii)不施加驅動電壓至像素達第二時段；
(iii)施加第二驅動電壓至像素達第三時段，其中第三時段大於第一時段，第二驅動電壓具有與第一驅動電壓的極性相反之極性且該第二驅動電壓具有小於第一驅動電壓的振幅之振幅，以驅動像素在該觀看側從第一類型粒子的顏色狀態至該四類型粒子的顏色狀態，或從第二類型粒子的顏色狀態至第三類型粒子的顏色狀態；
(iv)不施加驅動電壓至像素達第四時段；以及
重複步驟(i)-(iv)。
在一個實施例中，第二驅動電壓的振幅小於第一驅動電壓的振幅之50%。在一個實施例中，步驟(i)-(iv)重複至少2次，較佳地至少4次，更佳地至少8次。在一個實施例中，所述方法進一步包括在步驟(i)之前的振盪波形。在一個實施例中，所述方法進一步包括在振盪波形之後，但在步驟(i)之前，將像素驅動至第一或第二類型粒子的顏色狀態。這種驅動方法不僅在低溫下特別有效，而且可以為顯示裝置提供對顯示裝置製造期間所引起之結構變化有更好的容許度。因此，它的效用不僅限於低溫驅動。
用於帶電較少粒子狀態之後綴脈衝
上述驅動方案中之各種推挽波形可用於實現良好的紅色及白色狀態，例如，帶電較少粒子光學狀態。通常，這些波形提供高亮度且對環境變化(例如，溫度變化)及入射光的光譜是穩健的。然而，在一些應用(例如，數位招標)中，最終圖像中之顏色變化是消費者無法接受的。例如，圖10的白色波形可能會在白色狀態下留下輕微的淡黃色，消費者認為這令人反感，特別是當顯示器與淺色或白色邊框相鄰的時候。
在某種程度上，藉由稍微增加例如在圖10中之電壓(V')的振幅，可以改善帶電較少粒子的最終狀態之顏色。在白色狀態的情況下，較大的V'將提高L*並使最終狀態看起來更白。然而，V'的增加亦將增加剩餘的黃色量，這轉變為b*的增加。
本發明人已經發現，藉由在推挽波形之後添加一系列脈衝，可以用比電壓V'低的電壓V"來定址帶電較少粒子，這將實現最高的L*。這些脈衝可以被認為是「等待拉動」或「後綴」脈衝。淨效果是推挽波形與後綴波形的組合實現較高的L*值(在白色狀態下)，但是沒有完美地增加b*。因為這種最終狀態是帶電較少粒子顏色會更「純」，所以通常更令消費者滿意。
具體而言，一般在圖24及28中所描述的一系列後綴脈衝(「等待拉動」脈衝)可以用於藉由提供比較少受較高帶電粒子污染的較少帶電顏色狀態來改善帶電較少粒子狀態的最終狀態。再者，雖然這些帶電較少粒子狀態分別被描述為紅色及白色，但是應該理解顏色狀態是任意的，並且帶電較少粒子可以是任何顏色，例如，紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色、棕色、黑色、白色、洋紅色或青色。此外，帶電較少粒子可以是反射性的、吸收性的、散射性的或部分透明的。
紅色後綴脈衝序列在圖24中進行例示，其包括t25的等待時段，接著是持續時段t26之具有電壓-V'的驅動脈衝，之後重複此序列。t25的時段比t26的時段長。等待時段t25的典型範圍介於20msec與5000msec之間，而驅動時段t26介於20msec與3000msec之間。這樣的波形可以重複至少2次(N'≥2)，較佳地至少4次，更佳地至少8次。
相應的白色後綴脈衝序列在圖28中進行說明，其包括t27的等待時期，接著是持續時段t28之具有電壓+V'的驅動脈衝，之後重複此序列。t27的時段比t28的時段長。等待時段t27的典型範圍介於20msec與5000msec之間，而驅動時段t28介於20msec與3000msec之間。這樣的波形可以重複至少2次(N'≥2)，較佳地至少4次，更佳地至少8次。如前所述，驅動電壓-V'及+V"的振幅可以是VH(例如，VH1或VH2)的振幅之50%或更小。亦應該注意，-V'的幅度可以與+V'的振幅相同或不同。
後綴脈衝與先前例如圖4-23所述的推挽波形組合。結果的紅色狀態波形顯示在圖25-27中，其分別對應於將圖24添加至圖8、14及20，但是亦可以將圖24的後綴脈衝添加至在此所描述的任何紅色狀態波形，其包括但不限於圖7、13及19。以相同的方式，可以將圖28的白色狀態後綴脈衝添加至圖11、17及23的白色狀態波形，這分別導致圖29-31的新白色狀態波形。再者，亦可以將圖28的後綴脈衝添加至在此所描述的任何白色狀態波形，其包括但不限於圖10、16及22。在一個實施例中，圖24及28的波形是直流平衡的。在另一個實施例中，圖24及28的波形是直流不平衡的，但是與前面波形(例如，圖4-23)協調，使得圖25-27及29-31的整個波形是直流平衡的。應該理解，V'及V"是有些隨意的。V'及V"都小於VH1或VH2，通常小於VH1或VH2的50%。V"通常小於V'，但是V'及V"可以是相同的，這取決於最終顏色狀態(例如，紅色與白色)及最終應用。
根據實驗已確定，包括後綴脈衝在內的新波形可以將帶電較少粒子的最終光學狀態驅動至更飽和的顏色狀態，並且具有較少受較高帶電粒子的污染。例如，當驅動至白色狀態時，最終狀態的L*與單獨的推挽波形相同(表示相同的亮度)，但是與只使用例如圖11、17及23的波形相比，b*值較小。換句話說，使用具有後綴脈衝的波形可以在較少污染黃色顏料下實現相同的白色亮度。對於使用圖25-27之推挽波形與後綴波形的組合實現的紅色狀態，可看到相同的結果。在紅色狀態的情況下，推挽/後綴紅色波形導致較高的L*，同時保持相同的b*，這表示在所得紅色狀態中有較少的黑色顏料。在這兩種情況下，與沒有後綴脈衝的波形(例如，單獨的推挽波形)相比，使用改良波形(亦即，包括後綴脈衝)對最終顏色狀態的改進是肉眼可見的。
用於改良粒子分離的反向拉動脈衝
雖然上面關於圖24-31所述之後綴脈衝改善帶電較少粒子光學狀態的電光特性，但是已經觀察到，與不包括後綴脈衝時相比，當將後綴脈衝添加至波形時，整體電光性能(特別是L*值)易於隨著驅動電壓的小變化而產生較大的漂移。當在白色粒子帶電較少且帶負電時觀看白色狀態時，這一點尤其明顯(參見下面所論述的圖34)。雖然造成這種漂移的機制尚不完全清楚，但是推測是一些所需較低電荷的粒子正在與相反電荷的粒子複合。複合量是高度電壓相依的，因此，例如，隨著更多白色粒子與紅色或黑色粒子複合，白色狀態的L*降低了。在因周圍操作環境的變化而必須增加較低帶電粒子的驅動電壓之情況下，漂移可能是個問題。例如，在較冷的條件下，可能需要增加較低電荷脈衝的驅動電壓(V'及V")。然而，當使用混色來實現中間顏色時，光學狀態的漂移可能導致意外的顏色，其中中間顏色可能是例如一個像素處的白色與一個相鄰像素處的紅色之組合。
已經發現，可以在定址推挽脈衝串與後綴脈衝之間添加「反向拉動」脈衝來改善測量的電光狀態之可變性。推測，但尚未經實驗證明，這種銳脈衝有助於分解複合物，以致於後綴脈衝可以將純淨的較低帶電粒子帶至觀看表面。這些脈衝被稱為反向拉動脈衝，因為它們與初始推挽驅動脈衝具有相似的形狀但極性相反。這樣的反向拉動脈衝(例如，用於紅色狀態)顯示在圖32中(寬度t30，驅動電壓VH1)，其位於定址推挽波形的最後一個與後綴電壓的開始之間。寬度t30通常類似於t7，但它可以更長或更短。脈衝的高度是具有與拉動脈衝(亦即，圖32的t8)相同之極性的最高驅動電壓。最後一個定址脈衝、反向拉動脈衝及後綴脈衝之間的等待時間t29及t31是有些隨意的，並且可以進行調整，以(例如)協調後綴脈衝與附近像素上的其它脈衝。
在圖33中顯示用於其它較低帶電粒子(例如，用於白色狀態)的相應反向拉動脈衝(寬度t33，驅動電壓VH2)。再者，寬度t33通常類似於t9，但它可以更長或更短。脈衝的高度是具有與拉動脈衝(亦即，圖33的t10)相同之極性的最高驅動電壓。最後一個定址脈衝、反向拉動脈衝及後綴脈衝之間的等待時間t32及t34是有些隨意的。
實例
例如在美國專利第6,930,818號中所述，製備上面關於圖2A-2F所述之類型的四粒子電泳介質，並將其設置在微單元中。上電極是塗有ITO的PET透光膜，而下電極是簡單的碳電極。所得顯示器附接至可變電壓驅動器。使用圖29及圖33的波形，以包括分光光度計的電光測量台來評估L*及b*的變化。參見D.Hertel,“Optical measurement standards for reflective e-paper to predict colors displayed in ambient illumination environments,”Color Research & Application, 43, 6, (907-921), (2018)。測量完全在室溫下進行。
圖34顯示在V"的範圍從-4V至-13V時顯示器上之白色狀態測試圖案的L*及b*之測量結果。從圖34中可以看出，圖29的波形(原始WF-暗線)導致L*及b*值在「典型」V"電壓範圍(如虛線框所示)內發生明顯變化。具體地，64L*與67L*之間的差異即使對於未經訓練的觀看者亦是很明顯。值得注意的是，較佳的白色狀態具有約為0.5的b*值，以及圖29的波形與-9.5V下之此期望b*結果相差甚遠。
相較之下，藉由包括如圖33中之反向拉動脈衝(改良WF-灰線)，L*及b*的變化在典型操作範圍(虛線框)內明顯呈平穩狀態。具體地，b*值在整個範圍內都在0.5左右，而L*是66-67，這對於觀看者來說不太明顯。於是，圖33的改良波形改善用於較低電壓脈衝的典型電壓範圍內之光學狀態一致性。
雖然已參考本發明的具體實施例來描述本發明，但是熟悉該項技藝者應該理解，在不脫離本發明的範圍的情況下可以進行各種變更並且可以用均等物代替。此外，可以對本發明的目的及範圍進行許多修改，以適應特定情況、材料、組成、製程、製程步驟。所有這些修改意欲在所附請求項的範圍內。
11:共同電極
12:電極層
12a:像素電極
13:第一表面
14:第二表面
21:共同電極
22a:像素電極
t1:時段
t2:時段
t3:時段
t4:時段
t5:時段
t6:時段
t7:時段
t8:時段
t9:時段
t10:時段
t11:時段
t12:時段
t13:等待時間
t14:時段
t15:時段
t16:等待時間
t17:時段
t18:等待時間
t19:時段
t20:第二等待時間
t21:時段
t22:等待時間
t23:時段
t24:第二等待時間
t25:等待時段
t26:時段
t27:等待時段
t28:時段
t29:等待時間
t30:寬度
t31:等待時間
t32:等待時間
t33:寬度
t34:等待時間
VH1:高驅動電壓
VH2:高驅動電壓
VL1:低驅動電壓
VL2:低驅動電壓
+V':正驅動電壓
-V':負驅動電壓
V":電壓
圖1描繪包括電泳介質的顯示層，電泳介質包括四個粒子組，每個粒子組具有電荷極性及電荷量且沒有一個粒子組具有相同的電荷極性及電荷量。顯示層能夠顯示至少四種不同的顏色狀態。
圖2A-2F例示包括四個粒子組的示例性電泳介質，每個粒子組具有電荷極性及電荷量且沒有一個粒子組具有相同的電荷極性及電荷量。在圖 2A-2F 中，黃色及黑色粒子帶相反電荷，而白色及紅色粒子帶相反電荷。黃色及黑色粒子具有比白色及紅色粒子還高的電荷量。顏色組是任意的，此系統可以使用四種粒子的任何特定組合。
圖3顯示可以併入驅動方法中之振盪波形。
圖4及5例示本發明的第一驅動方法。
圖6及9例示本發明的第二驅動方法。
圖7、8、10及11顯示利用本發明的第二驅動方法之驅動序列。
圖12及15例示本發明的第三驅動方法。
圖13、14、16及17顯示利用本發明的第三驅動方法之驅動序列。
圖18及21例示本發明的第四驅動方法。
圖19、20、22及23顯示利用本發明的第四驅動方法之驅動序列。
圖24例示可用於改善帶電較少粒子組的顏色狀態之附加波形。
圖25例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之驅動方法。
圖26例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之驅動方法。
圖27例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之驅動方法。
圖28例示可用於改善帶電較少粒子組的顏色狀態之附加波形。
圖29例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之驅動方法。
圖30例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之驅動方法。
圖31例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之驅動方法。
圖32例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之改良驅動方法。
圖33例示一種實現帶電較少粒子的高品質顏色狀態之改良驅動方法。
圖34顯示測得的電光(EO)性能變化為較低電壓波形的電壓之函數。將圖29的波形(原始WF)與圖33的波形(改良WF)進行比較。
11:共同電極
12:電極層
12a:像素電極
13:第一表面
14:第二表面
Claims (9)
- 一種用於驅動電泳顯示器的像素之驅動方法，該電泳顯示器包括位於一觀看側的一第一表面、位於一非觀看側的一第二表面以及設置在一第一透光電極與一第二電極之間的一電泳流體，該電泳流體包括第一類型粒子、第二類型粒子、第三類型粒子及第四類型粒子，所有該等類型的粒子分散在一溶劑中，其中 (a)該四種類型顏料粒子具有不同的光學特性； (b)該等第一類型粒子及該等第三類型粒子帶正電，其中該等第一類型粒子具有比該等第三類型粒子還大的正電荷量；以及 (c)該等第二類型粒子及該等第四類型粒子帶負電，其中該等第二類型粒子具有比該等第四類型粒子還大的負電荷量， 該方法包括下列步驟： (i)以一第一振幅施加一第一驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第一時段(t17, t21)，以驅動該像素在該觀看側達到該等第一或第二類型粒子的顏色狀態； (ii)不施加驅動電壓至該像素達一第二時段(t19, t22)； (iii)施加一第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第三時段(t20, t23)，其中該第二驅動電壓具有與該第一驅動電壓的極性相反之極性及小於該第一振幅的一第二振幅，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態； (iv)不施加驅動電壓至該像素達一第四時段(t18, t24)，以及重複步驟(i)-(iv)； (v)不施加驅動電壓至該像素達一第五時段(t25, t27)； (vi)施加該第二驅動電壓至該電泳顯示器的像素達一第六時段(t26, t28)，以驅動該像素在該觀看側從該等第一類型粒子的顏色狀態至該等第四類型粒子的顏色狀態，或從該等第二類型粒子的顏色狀態至該等第三類型粒子的顏色狀態，以及重複步驟(v)-(vi)，其中在步驟(v)與(vi)之間不施加與該第一驅動電壓具有相同極性的驅動電壓。
- 如請求項1之驅動方法，其中步驟(iii)中的該第三時段(t20, t23)比步驟(i)中的該第一時段還長(t17, t21)。
- 如請求項1之驅動方法，其中步驟(i)-(iv)重複至少8次。
- 如請求項1之驅動方法，其中步驟(v)及(vi)重複至少8次。
- 如請求項1之驅動方法，其中該第二驅動電壓的振幅小於該第一驅動電壓的振幅之50%。
- 如請求項1之驅動方法，其中該第三粒子的正電荷量小於該第一粒子的正電荷量之50%。
- 如請求項1之驅動方法，其中該第四粒子的負電荷量小於該第二粒子的負電荷量之75%。
- 如請求項1之驅動方法，進一步包括在步驟(i)之前，施加具有一振盪波形的電壓至該像素。
- 如請求項1之驅動方法，其中步驟(vi)中的該第六時段(t26, t28)比步驟(iii)中的該第三時段(t20, t23)還短。
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