TWI815577B - 具有用於釋放殘留電壓之歐姆導電儲存電容器的電光顯示器 - Google Patents

具有用於釋放殘留電壓之歐姆導電儲存電容器的電光顯示器 Download PDF

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Abstract

一種電泳顯示器，其具有複數個顯示像素，該複數個顯示像素中的每一者可以包括：一像素電極，用於驅動該顯示像素；一單個薄膜電晶體(TFT)，其耦接至該像素電極，用於傳送波形至該像素電極；一前平面積層板(FPL)，其耦接至該單個薄膜電晶體；以及一儲存電容器，其耦接至該像素電極且與該FPL並聯放置，其中該儲存電容器係構造成具有足夠的歐姆導電性以允許從該FPL經由該儲存電容器進行殘留電壓放電。

Description

具有用於釋放殘留電壓之歐姆導電儲存電容器的電光顯示器
[相關申請案的參考資料]
本申請案請求2021年7月29日提出且於2021年11月18日公開為美國專利公開第2021/0358424號之美國專利申請案第17/388,417號的優先權。
美國專利申請案第17/388,417號與請求2017年5月30日提出的美國臨時專利申請案第62/512,212號的優先權之2000年9月25日提出的美國專利申請案第17/032,189號(現為美國專利第11,107,425號)、2020年1月17日提出的美國專利申請案第16/745,473號(現為美國專利第10,825,405號)以及2018年5月30日提出的美國專利申請案第15/992,363號(現為美國專利第10,573,257號)相關。本申請案亦與2016年2月4日提出的美國專利申請案第15/015,822號(現為美國專利第10,163,406號)；2016年2月3日提出的美國專利申請案第15/014,236號(現為美國專利第10,475,396號)；以及2016年9月15日提出的美國專利申請案第15/266,554號(現為美國專利第10,803,813號)相關。
將所有以上列出的專利及申請案的全部以參照方式併入本文。
本文所揭露之標的物係有關於驅動電光顯示器的手段及方法。具體地，標的物係有關於用於電光顯示器的背板設計以及用於對這樣的顯示器進行驅動及/或放電之方法。
電泳顯示器或EPD通常由所謂的直流平衡波形驅動。直流平衡波形已被證實可以藉由減少嚴重的硬體退化及消除其它可靠性問題來改善EPD的長期使用。然而，直流平衡波形約束限制了可用於驅動EPD顯示器之一組可能的波形，使得透過波形模式實施有利功能變得困難或有時是不可能的。例如，當實施「無閃爍」的黑底白字顯示模式時，過多的白色邊緣累積在已轉變為黑色的灰調靠近不閃爍的黑色背景時可能變成是看得見的。為了清除這樣的邊緣，直流不平衡驅動方案可能很有效，但是這樣的驅動方案需要打破直流平衡約束。然而，直流不平衡驅動方案或波形會隨著時間的推移導致硬體退化，從而縮短顯示裝置的使用壽命。因此，需要設計能夠以直流不平衡波形或驅動方案操作而不會遭受硬體退化的電光顯示器。
依據本文提出之標的物的一個實施例，一種電泳顯示器具有複數個顯示像素，該複數個顯示像素中的每一者可以包括：一像素電極，用於驅動該顯示像素；一單個薄膜電晶體(TFT)，其耦接至該像素電極，用於傳送波形至該像素電極；一前平面積層板(FPL)，其耦接至該單個薄膜電晶體；以及一儲存電容器，其耦接至該像素電極且與該FPL並聯放置，其中該儲存電容器係構造成具有足夠的歐姆導電性以允許從該FPL經由該儲存電容器進行殘留電壓放電。
在一些其它實施例中，該儲存電容器的電阻與該FPL的電阻大致相同。
在一些其它實施例中，該儲存電容器的電阻值介於該FPL的電阻之三分之一與三倍之間。
在又另一個實施例中，該電泳顯示器可以進一步包括與該儲存電容器並聯的一放電電容器。
本文揭露之標的物係有關於提高電光顯示器的耐用性。具體地，它係有關於改善光學性能變化，例如，減輕由組件應力引起的灰調偏移(gray-tone shifts)及重影偏移。
應用於材料或顯示器的術語「電光」在本文中以其成像技藝的傳統含義用於提及具有在至少一光學性質上不同的第一與第二顯示狀態之材料，所述材料可藉由對材料施加電場從第一顯示狀態變為第二顯示狀態。雖然光學性質通常是人眼可感知的顏色，但是它可以是另一種光學性質，例如，光透射、反射、發光或者在意欲用於機器讀取的顯示器之情況下，在可見光範圍之外的電磁波長之反射率變化的意義上之偽色。
術語「雙穩態(bistable)」及「雙穩性(bistability)」在本文中以該項技藝中之傳統含義用以提及顯示器包括具有在至少一光學性質方面係不同的第一及第二顯示狀態之顯示元件，以及以便在以有限持續時間之定址脈波驅動任何一給定元件後，呈現其第一或第二顯示狀態，以及在定址脈波終止後，那個狀態將持續至少數次，例如，至少4次；定址脈波需要最短持續時間來改變顯示元件之狀態。美國專利第7,170,670號顯示一些具有灰度能力之粒子系電泳顯示器不僅在其極端黑色及白色狀態中，而且在其中間灰色狀態中係穩定的，並且一些其它類型的電光顯示器亦同樣是如此。這種類型的顯示器可適當地稱為多穩態(multi-stable)而不是雙穩態，但是為了方便起見，術語「雙穩態」在此可以用以涵蓋雙穩態及多穩態顯示器。
術語「灰色狀態」在本文中以其成像技藝中之傳統含義用於提及在像素之兩個極端光學狀態間的狀態，以及沒有必定意味著這兩個極端狀態間之黑色-白色過渡(black-white transition)。例如，下面提及的數個E Ink專利及公開申請案描述電泳顯示器，其中，極端狀態為白色及深藍色，以致於中間「灰色狀態」實際上是淺藍色。更確切地，如所述，光學狀態之變化可能根本不是顏色變化。術語「黑色」及「白色」在下面可以用以意指顯示器之兩個極端光學狀態，以及應該理解為通常包括不是嚴格的黑色及白色之極端光學狀態，例如，前述白色及深藍色狀態。術語「單色(monochrome)」在下面可以用以表示只將像素驅動至不具有中間灰色狀態之它們的兩個極端光學狀態之顯示或驅動方案。
術語「像素」在本文中以其顯示技藝中之傳統含義用於表示能夠產生顯示器本身可以顯示的所有顏色之顯示器的最小單元。在全彩顯示器中，通常每個像素由複數個子像素組成，每個子像素可以顯示的顏色少於顯示器本身可以顯示的所有顏色。例如，在大多數傳統的全彩顯示器中，每個像素由紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素及可選的白色子像素組成，每個子像素能夠顯示從黑色到其指定顏色的最亮形式的一系列顏色。
已知數種類型的電光顯示器。一種類型的電光顯示器為像例如在美國專利第5,808,783；5,777,782；5,760,761；6,054,071；6,055,091；6,097,531；6,128,124；6,137,467；及6,147,791號中所述的旋轉雙色構件型(rotating bichromal member type)(雖然這類型的顯示器常常稱為一種「旋轉雙色球(rotating bichromal ball)」顯示器，但是術語「旋轉雙色構件」優選為更精確的，因為在上述一些專利中，旋轉構件不是球形的)。這樣的顯示器使用具有兩個或更多部分有不同光學特性的大量小物體(通常是球形的或圓柱形的)及一個內偶極。這些物體懸浮於基質內之填充有液體的液泡中，其中，該等液泡填充有液體，以便該等物體可以自由旋轉。藉由施加電場，因而使該等物體旋轉至各種位置及改變該等物體之哪個部分可經由一觀看面被看到，進而改變該顯示器之顯現。此類型的電光介質通常是雙穩態的。
另一種類型的電光顯示器使用電致變色介質，例如，奈米變色薄膜之形式的電致變色介質，其包括一至少部分由半導體金屬氧化物所構成之電極及複數個附著至該電極之有可逆變色能力的染料分子；參見例如O'Regan, B., et al., Nature 1991, 353, 737；以及Wood, D., Information Display, 18(3), 24(March 2002)。亦參見Bach, U., et al., Adv. Mater., 2002, 14(11), 845。這種類型之奈米變色薄膜亦被描述於例如美國專利第6,301,038；6,870,657；及6,950,220中。這種類型之介質通常亦是雙穩態的。
另一種類型的電光顯示器為由Philips所發展出來的電潤濕顯示器(electro-wetting display)且被描述於Hayes, R.A., et al., “Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting”, Nature, 425, 383-385(2003)中。美國專利第7,420,549號顯示這樣的電潤濕顯示器可製成雙穩態的。
一種類型的電光顯示器數年來已成為密集研發的主題，它是粒子系電泳顯示器，其中，複數個帶電粒子在電場之影響下經由流體移動。當相較於液晶顯示器時，電泳顯示器可具有良好的亮度及對比、寬視角、狀態雙穩定性及低功率耗損之屬性。
如上所述，電泳介質需要流體之存在。在大部分習知技藝電泳介質中，此流體係液體，但是可使用氣體流體來生產該電泳介質；參見例如，Kitamura, T., et al., Electrical toner movement for electronic paper-like display, IDW Japan, 2001, Paper HCS1-1以及Yamaguchi, Y., et al., Toner display using insulative particles charged triboelectrically, IDW Japan, 2001, Paper AMD4-4。亦參見美國專利第7,321,459及7,236,291號。當在一允許粒子沉降之方位上(例如，在垂直平面中配置介質之表現中)使用該等介質時，這樣的氣體系電泳介質似乎易受相同於液體系電泳介質之因粒子沉降所造成之類型的問題所影響。更確切地，粒子沉降似乎在氣體系電泳介質中比在液體系電泳介質中更是嚴重問題，因為相較於液體懸浮流體，氣體懸浮流體之較低黏性允許該等電泳粒子之更快速沉降。
讓渡給Massachusetts Institute of Technology (MIT)及E Ink Corporation或在它們的名義下之許多專利及申請案描述在膠囊化電泳及其它電光介質方面所使用之各種技術。這樣的膠囊化介質包括許多小膠囊，每個膠囊本身包括一包含在一流體介質中之電泳移動粒子的內相(internal phase)及一包圍該內相之膠囊壁。通常，該等膠囊本身係保持於一高分子黏結劑中，以形成一位於兩個電極間之黏著層(coherent layer)。在這些專利及申請案中所述之技術包括： (a)電泳粒子、流體及流體添加劑；參見例如美國專利第7,002,728及7,679,814號； (b)膠囊、黏結劑及膠囊化製程；參見例如美國專利第6,922,276及7,411,719號； (c)包含電光材料之薄膜及次總成(sub-assemblies)；參見例如美國專利第6,982,178及7,839,564號； (d)在顯示器中所使用之背板、黏著層及其它輔助層以及方法；參見例如美國專利第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；及9,310,661號；以及美國專利申請案公開第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；及2016/0187759號；以及國際申請案公開第WO 00/38000號；歐洲專利第1,099,207 B1及1,145,072 B1號； (e)顏色形成及顏色調整；參見例如美國專利第6,017,584；6,664,944；6,864,875；7,075,502；7,167,155；7,667,684；7,791,789；7,956,841；8,040,594；8,054,526；8,098,418；8,213,076；及8,363,299號；以及美國專利申請案公開第2004/0263947；2007/0109219；2007/0223079；2008/0023332；2008/0043318；2008/0048970；2009/0004442；2009/0225398；2010/0103502；2010/0156780；2011/0164307；2011/0195629；2011/0310461；2012/0008188；2012/0019898；2012/0075687；2012/0081779；2012/0134009；2012/0182597；2012/0212462；2012/0157269；及2012/0326957號； (f)用於驅動顯示器的方法；參見例如美國專利第7,012,600和7,453,445號； (g)顯示器之應用；參見例如，美國專利第7,312,784及8,009,348號； (h)非電泳顯示器，其如美國專利第6,241,921；6,950,220；7,420,549及8,319,759號；以及美國專利申請案公開第2012/0293858號； (i)微胞結構、壁材及形成微胞的方法；參見例如美國專利第7,072,095及9,279,906號； (j)用於填充及密封微胞的方法；參見例如美國專利第7,144,942及7,715,088號。
本申請案進一步與美國專利第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；及9,310,661號；以及美國專利申請案公開第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；及2016/0187759號；以及國際申請案公開第WO 00/38000號；歐洲專利第1,099,207 B1及1,145,072 B1號相關；將所有以上列出之申請案的全部以參照方式併入本文。
本申請案亦與美國專利第5,930,026；6,445,489；6,504,524；6,512,354；6,531,997；6,753,999；6,825,970；6,900,851；6,995,550；7,012,600；7,023,420；7,034,783；7,061,166；7,061,662；7,116,466；7,119,772；7,177,066；7,193,625；7,202,847；7,242,514；7,259,744；7,304,787；7,312,794；7,327,511；7,408,699；7,453,445；7,492,339；7,528,822；7,545,358；7,583,251；7,602,374；7,612,760；7,679,599；7,679,813；7,683,606；7,688,297；7,729,039；7,733,311；7,733,335；7,787,169；7,859,742；7,952,557；7,956,841；7,982,479；7,999,787；8,077,141；8,125,501；8,139,050；8,174,490；8,243,013；8,274,472；8,289,250；8,300,006；8,305,341；8,314,784；8,373,649；8,384,658；8,456,414；8,462,102；8,537,105；8,558,783；8,558,785；8,558,786；8,558,855；8,576,164；8,576,259；8,593,396；8,605,032；8,643,595；8,665,206；8,681,191；8,730,153；8,810,525；8,928,562；8,928,641；8,976,444；9,013,394；9,019,197；9,019,198；9,019,318；9,082,352；9,171,508；9,218,773；9,224,338；9,224,342；9,224,344；9,230,492；9,251,736；9,262,973；9,269,311；9,299,294；9,373,289；9,390,066；9,390,661；及9,412,314號；以及美國專利申請案公開第2003/0102858；2004/0246562；2005/0253777；2007/0070032；2007/0076289；2007/0091418；2007/0103427；2007/0176912；2007/0296452；2008/0024429；2008/0024482；2008/0136774；2008/0169821；2008/0218471；2008/0291129；2008/0303780；2009/0174651；2009/0195568；2009/0322721；2010/0194733；2010/0194789；2010/0220121；2010/0265561；2010/0283804；2011/0063314；2011/0175875；2011/0193840；2011/0193841；2011/0199671；2011/0221740；2012/0001957；2012/0098740；2013/0063333；2013/0194250；2013/0249782；2013/0321278；2014/0009817；2014/0085355；2014/0204012；2014/0218277；2014/0240210；2014/0240373；2014/0253425；2014/0292830；2014/0293398；2014/0333685；2014/0340734；2015/0070744；2015/0097877；2015/0109283；2015/0213749；2015/0213765；2015/0221257；2015/0262255；2016/0071465；2016/0078820；2016/0093253；2016/0140910；及2016/0180777號相關；將所有以上列出之申請案的全部以參照方式併入本文。
許多上述專利及申請案認識到在膠囊化電泳介質中包圍離散微膠囊的壁可以由連續相來取代，從而產生所謂的聚合物分散型電泳顯示器，其中電泳介質包含複數個離散小滴的電泳流體及連續相的聚合材料，並且即使沒有離散的膠囊膜與每個個別小滴相關聯，在這樣的聚合物分散型電泳顯示器內之離散小滴的電泳流體可以被視為膠囊或微膠囊；參見例如前述美國專利第6,866,760號。於是，基於本申請案的目的，這樣的聚合物分散型電泳介質被視為膠囊化電泳介質的亞種。
一種相關類型之電泳顯示器係所謂的「微胞電泳顯示器」。在微胞電泳顯示器中，沒有將帶電粒子及流體裝入微膠囊中，而是將其保持在載體介質(carrier medium)(通常是聚合膜)內所形成之複數個空腔(cavities)中。參見例如美國專利第6,672,921及6,788,449號，這兩件專利係讓渡給Sipix Imaging Inc.。
雖然電泳介質可能是不透光的(因為，例如，在許多電泳介質中，粒子大致阻擋通過顯示器之可見光的傳輸)且在反射模式中操作，但是可使一些電泳顯示器在所謂「光柵模式(shutter mode)」中操作，在該光柵模式中，一顯示狀態係大致不透光的，而一顯示狀態係透光的。參見例如，美國專利第5,872,552；6,130,774；6,144,361；6,172,798；6,271,823；6,225,971；以及6,184,856號。介電泳顯示器(dielectrophoretic displays)(其相似於電泳顯示器，但是依賴電場強度之變化)可在相似模式中操作；參見美國專利第4,418,346號。其它類型之電光顯示器亦能夠在光柵模式中操作。以光柵模式操作的電光介質可以用於全彩顯示器的多層結構中；在這樣的結構中，與顯示器的觀看表面相鄰的至少一層以光柵模式操作，以暴露或隱藏離觀看表面更遠的第二層。
一種膠囊化電泳顯示器通常沒有遭遇傳統電泳裝置之群集(clustering)及沉降(settling)故障模式且提供另外的優點，例如，將顯示器印刷或塗佈在各種撓性及剛性基板上之能力。(文字「印刷」之使用意欲包括所有形式之印刷及塗佈，其包括但不侷限於：預計量式塗佈(pre-metered coatings)(例如：方塊擠壓式塗佈(patch die coating)、狹縫型或擠壓型塗佈(slot or extrusion coating)、斜板式或級聯式塗佈(slide or cascade coating)及淋幕式塗佈(curtain coating))；滾筒式塗佈(roll coating)(例如：輥襯刮刀塗佈(knife over roll coating及正反滾筒式塗佈(forward and reverse roll coating))；雕型塗佈(gravure coating)；濕式塗佈(dip coating)；噴灑式塗佈(spray coating)；彎月形塗佈(meniscus coating)；旋轉塗佈(spin coating)；刷塗式塗佈(brush coating)；氣刀塗佈(air-knife coating)；絲網印刷製程(silk screen printing processes)；靜電印刷製程(electrostatic printing processes)；熱印刷製造(thermal printing processes)；噴墨印刷製程(ink jet printing processes)；電泳沉積(electrophoretic deposition)(參見美國專利第7,339,715號)；以及其它相似技術)。因此，結果的顯示器可以是可撓性的。再者，因為可(使用各種方法)印刷顯示介質，所以可便宜地製造顯示器本身。
其它類型的電光材料亦可以使用於本發明中。
電泳顯示器通常包括一層電泳材料及至少兩個設置在電泳材料相對側上的其它層，這兩個層中的一個是電極層。在大多數這樣的顯示器中，這兩層都是電極層，並且電極層之一或兩者都被圖案化以限定顯示器的像素。例如，一個電極層可以被圖案化成數個細長列電極，而另一個被圖案化成與列電極成直角延伸的數個細長行電極，像素由列電極及行電極的交叉點來限定。或者，更常見的是，一個電極層具有單個連續電極的形式，而另一個電極層被圖案化成像素電極矩陣，每個像素電極界定顯示器的一個像素。在意欲與與顯示器分離的觸控筆、列印頭或類似可移動電極一起使用的另一種類型的電泳顯示器中，只有與電泳層相鄰的一個層包含電極，位於電泳層的相對側之層通常是意欲用於防止可移動電極損壞電泳層的保護層。
在例如美國專利第6,704,133號所述的又另一個實施例中，電泳顯示器可以由兩個連續電極以及電極之間的電泳層和光電泳層構成。因為光電泳材料隨著光子的吸收而改變電阻率，所以可以使用入射光來改變電泳介質的狀態。這樣的裝置被例示在圖1中。如美國專利第6,704,133號所述，圖1的裝置在由發射源驅動時效果是最佳的，例如，LCD顯示器，發射源是位於顯示器與觀看表面相對的一側。在一些實施例中，美國專利第6,704,133號的裝置在前電極與光電泳材料之間併入特殊的阻障層，以減少由來自顯示器正面的入射光通過反射電光介質洩漏而引起的「暗電流」。
前述美國專利第6,982,178號描述一種組裝固態電光顯示器(包括膠囊化電泳顯示器)的方法，所述方法非常適合於大量生產。實質上，此專利描述一種所謂的「前平面積層板」(「FPL」)，其依序包括透光導電層；與導電層電接觸的固體電光介質層；黏著層；以及離型片。通常，透光導電層會被承載在透光基板上，透光基板較佳地是可撓性的，在這種意義上，基板可以手動纏繞在直徑為(例如)10英寸(254mm)的滾筒上而不會永久變形。術語「透光的」在本專利及本文中用於意指如此表示的層透射足夠的光，以使觀察者能夠看透此層，以觀看電光介質的顯示狀態之變化，所述變化通常可以透過導電層及相鄰基板(如果存在)來觀看；在電光介質在不可見波長下顯示反射率變化之情況下，術語「透光的」當然應該解釋為意指相關不可見波長的透射。基板通常是聚合物膜，並且通常具有約1至約25密耳(25至634μm)，較佳地，約2至約10密耳(51至254μm)的厚度。導電層傳統上是薄金屬或金屬氧化層，例如，鋁或ITO，或者可以是導電聚合物。塗佈有鋁或ITO的聚(對酞酸乙二酯)(PET)薄膜在市場上係可購得的，例如，來自EI du Pont de Nemours & Company, Wilmington DE的「鋁化Mylar」(「Mylar」是註冊商標)，以及這樣的商品材料可以使用在前平面積層板中且具有良好的結果。使用前平面積層板形成電光顯示器的製程可以包括使用熱層壓製程以將FPL或雙離型膜附接至背板。背板可以屬於具有一個以上的圖案化導電走線的直接驅動分段種類或者可以屬於非線性電路種類(例如，主動矩陣)。
前述美國專利第6,982,178號亦描述一種在將前平面積層板結合至顯示器中之前測試前平面積層板中之電光介質的方法。在此測試方法中，離型片設置有導電層，並且將足以改變電光介質的光學狀態之電壓施加在此導電層與電光介質的相對側上之導電層之間。然後，對電光介質的觀察會揭示介質中的任何缺陷，從而避免將有缺陷的電光介質層壓至顯示器中而產生報廢整個顯示器而不僅僅是有缺陷的前面板積層板之最終成本。
前述美國專利第6,982,178號亦描述用於藉由在離型片上放置靜電荷從而在電光介質上形成影像來測試前平面積層板中的電光介質之第二種方法。然後，以與以前相同的方式觀看此影像，以偵測電光介質中的任何缺陷。
使用這樣的前平面積層板之電光顯示器的組裝可以藉由從前平面積層板移除離型片並在有效使黏著層黏附至背板的條件下使黏著層與背板接觸來實現，從而確保將黏著層、電光介質層及導電層固定至背板。這種方法非常適合於大量生產，因為前平面積層板可以大量生產(通常使用捲對捲塗佈(roll-to-roll coating)技術)，然後切割成與特定背板一起使用所需之任何尺寸的片段。
美國專利第7,561,324號描述一種所謂的「雙離型片」，其實質上是前述美國專利第6,982,178號的前平面積層板之簡化版本。一種形式的雙離型片包括夾在兩個黏著層之間的一層固體電泳介質，其中這兩個黏著層中之一者或兩者被離型片覆蓋。另一種形式的雙離型片包括夾在兩個離型片之間的一層固體電光介質。兩種形式的雙離型膜意欲使用在與從已經描述的前平面積層板組裝電光顯示器的方法大體上類似的方法中，但是涉及兩次單獨的層壓；通常，在第一次層壓中，將雙離型片層壓至前電極，以形成前次總成，以及然後，在第二次層壓中，將前次總成層壓至背板，以形成最終顯示器，但是如果需要，可以顛倒這兩次層壓的順序。
美國專利第7,839,564號描述一種所謂的「倒置前平面積層板」，它是前述美國專利第6,982,178號中所述之前平面積層板的變型。此倒置前平面積層板依次包括透光保護層及透光導電層中之至少一者；黏著層；固體電光介質層；以及離型片。這種倒置前平面積層板用於形成電光顯示器，其在電光層與前電極或前基板之間具有層壓黏著層；在電光層與背板之間可能存在或不存在通常是薄的第二黏著層。這樣的電光顯示器可以結合良好的解析度與良好的低溫性能。
某些顏料的光電泳特性在不久前就已經得到認可。例如，美國專利第3,383,993號揭露一種光電泳成像設備，此設備可用於在介質(通常是透明電極，例如，ITO)上再現投影圖像。然而，‘993專利及施樂公司的其它相關專利中描述的光電泳製程是不可逆的，因為光電泳製程涉及光電泳粒子遷移至「注入電極」，在那裡它們將附著在電極上。由於缺乏可逆性以及設置的成本及複雜性，這種現象並未廣泛地商業化。
雖然本發明的顯示器意欲以很少或沒有能量輸入的情況下長時間顯示影像，但是上述環形顯示器(looped displays)可用於在與發射顯示器(例如，大型LED顯示器)相同的時間尺度上更新內容。本發明的顯示器可以在不到一小時(例如，在不到10分鐘，例如，在不到五分鐘，例如，在不到兩分鐘)內顯示兩個不同的影像。再者，更新期間可以錯開，這取決於顯示器的使用。例如，可以每五分鐘更新一次交通時刻表，其中持續30秒的廣告，之後再返回另一個五分鐘期間的交通時刻表。
在某些情況下，一種能夠使用直流不平衡波形的方法是在主動更新後對顯示模組進行放電。放電涉及使顯示器的成像膜短路，以排出因直流不平衡驅動而積聚在成像膜(例如，電泳材料層)上的殘餘電荷。更新後驅動放電(在本文中稱為uPDD或UPD)的使用已成功地顯示殘餘電荷積累(用殘留電壓來測量)及會導致成像膜因電化學而永久退化之相應模塊極化的減少。
現在已經發現，殘留電壓的原因及影響在電泳顯示器及其它脈衝驅動的電光顯示器中是一種更普遍的現象。亦發現到直流不平衡可能會導致一些電泳顯示器的長期壽命退化。
殘留電壓有多個可能來源。相信(但是一些實施例決不受此信念限制)殘留電壓的主要原因是在形成顯示器之各種層的材料內之離子極化。
這樣的極化以各種方式發生。在第一種(為方便起見，表示為「I型」)極化中，跨過或鄰近材料界面產生離子雙層。例如，氧化銦錫(「ITO」)電極處的正電位可能在相鄰層壓黏著劑中產生相應的負離子極化層。這樣的極化層的衰減率與層壓黏著層中之分離離子的復合相關聯。這樣的極化層之幾何形狀由界面的形狀來決定，但本質上可以是平面的。
在第二種類型(「II型」)極化中，單一材料內的結節、晶體或其它種類的材料異質性會導致離子可移動或比周圍材料移動的速度慢之區域。不同的離子遷移速率會導致介質主體內之不同的的電荷極化程度，因此極化可能發生在單個顯示組件內。這樣的極化可以在本質上呈局部化或分散在整個層中。
在第三種類型(「III型」)極化中，極化可以發生在代表任何特定類型離子的電荷傳輸障礙之任何界面處。在微腔電泳顯示器中之這樣的界面之一個實例是包含懸浮介質及粒子的電泳懸浮液(「內相」)與包含壁、黏著劑及黏結劑的周圍介質(「外相」)之間的邊界。在許多電泳顯示器中，內相是疏水液體，而外相是聚合物，例如，明膠。存在於內相中的離子在外相中可能是不溶的及不可擴散的，反之亦然。在施加垂直於這樣的界面之電場時，相反符號的極化層將在界面的任一側積累。當移除所施加的電場時，所得的非平衡電荷分佈將導致隨鬆弛時間(relaxation time)衰減之可測量殘留電壓電位，其中上述鬆弛時間由界面兩側上的兩相中之離子的遷移率來決定。
極化可能發生在一個驅動脈衝期間。每次影像更新是可能影響殘留電壓的事件。取決於特定的電光顯示器，正波形電壓可以在電光介質上產生具有相同或相反極性(或幾乎為零)的殘留電壓。
從前面的論述可以明顯看出，極化可能發生在電泳或其它電光顯示器內的多個位置處，每個位置具有其本身的衰減時間特徵譜，主要是發生在界面材料異質性處。取決於這些電壓源(換句話說，極化電荷分佈)相對於電活性部分(例如，電泳懸浮液)的位置以及每種電荷分佈間的電耦合程度及粒子通過懸浮液的運動或其它電光活動，各種極化或多或少會產生有害影響。因為電泳顯示器藉由帶電粒子的運動而進行操作，這本就會導致電光層的極化，所以在某種意義來說，較佳的電泳顯示器不是顯示器中始終不存在殘留電壓的顯示器，而是殘留電壓不會引起令人反感的電光行為的顯示器。理想地，殘留脈衝將被最小化，並且殘留電壓將在1秒內(最好在50ms內)降至1V以下(優較佳是0.2V以下)，以致於藉由在影像更新之間引入最小停頓，電泳顯示器可以影響光學狀態之間的所有過渡，而無需考慮殘留電壓的影響。對於以視頻速率或低於+/-15V的電壓操作的電泳顯示器，應該相應地減少這些理想值。類似的考慮適用於其它類型的電光顯示器。
總而言之，作為一種現象的殘留電壓至少實質上是在顯示材料成分內發生在界面處或在材料本身內的的離子極化的結果。當這樣的極化持續大約50ms至大約一個小時或更長時間的中間時間尺度(meso time scale))時，它們尤其成問題。殘留電壓會以多種方式將自身呈現為影像重影或視覺偽影，其嚴重程度會隨著影像更新之間經過的時間而變化。殘留電壓亦會產生直流不平衡並縮短最終的顯示壽命。殘留電壓的影響因而可能對電泳或其它電光裝置的品質有害，因此希望將殘留電壓本身以及裝置的光學狀態對殘留電壓影響的敏感度降至最低。
在實際上，由於上述極化效應而在電泳材料內積累的電荷可以被釋放或排出以減輕殘留電壓的影響。在一些實施例中，這樣的放電可以在更新或驅動序列之後進行。
在一些實施例中，可以使用用於EPD及EPD的控制器電路之容易獲得的薄膜電晶體(TFT)背板100來執行驅動後或更新後放電，如圖1所示。在使用中，每個顯示像素可以包括一個薄膜電晶體UPD(例如，TFT (upd))102，其可以構造成提供一定程度的導電性，使得顯示器的頂板106及源極(或資料)線Vs保持在相同的電壓電位(例如，接地)達一段時間。在此全部併入本文中的上述專利申請案第15/014,236號更詳細地論述這樣的驅動方法。如本文所示的顯示像素100以及下面所示的各種實施例通常包括位於像素電極104與頂板106之間的電泳材料108，其中頂板106可以包括基板及共同電極，並且共同電極可以是透明導電層。通常，TFT (upd)102被設計成作為用於提供或傳輸驅動波形至像素的像素電極104之像素控制電晶體。因此，TFT (upd)102通常構造成與在非導通狀態(亦即，「OFF」狀態)下相比在導通狀態(亦即，「ON」狀態)下操作非常短的時間，例如，「ON」時間與「OFF」時間的比例超過1：1000。雖然使用uPDD會根據uPDD配置將此比例更改為大約1：2或1：50，這會導致長期使用後產生正偏壓應力，但是在某些情況下，這種用法會相當於通常由數萬或更多的影像更新所造成的應力。已知正偏壓應力會導致非晶矽TFT中的臨界電壓偏移是永久性的。臨界電壓的偏移會導致受影響的TFT及TFT背板之行為改變，進而導致EPD的光學性能之光學偏移。已觀察到因uPDD而引起的光學偏移，如圖2A及2B所示。如圖所示，由於uPDD，顯示灰調(圖2A)及重影偏移(圖2B)值會在數萬次更新週期後的兩年期間內顯著增加。
在僅使用單個TFT(例如，圖1中所示的TFT (upd)102)的情況下，正常影像更新及uPDD都以相同的TFT(亦即，TFT (upd))來實現。或者，在一些實施例中，可以將額外的TFT添加至每個像素並單獨用於uPDD放電方案。雖然整體放電方案保持不變，但是用於正常顯示操作的像素TFT(例如，圖1的TFT (upd)102)將僅用於主動顯示更新，就像在不包含放電之EPD的標準主動矩陣驅動中一樣。這種配置保證用於正常顯示操作之像素TFT的性能穩定且不受放電影響。雖然用於放電的額外TFT可能經歷因正偏壓應力而引起的臨界電壓偏移，但是這不會導致EPD中的光學偏移，並且這不會影響放電操作，只要在放電期間使TFT導通(亦即只要放電方案考量可能的臨界電壓偏移)。這樣的配置可以允許穩定的顯示操作而沒有光學響應偏移，同時允許藉由後驅動放電致能的直流不平衡波形(DC-imbalanced)。
在圖3中例示依據上述概念的一個示例性實施例。除了標準像素TFT(例如，TFT (upd)302)之外，顯示像素300可以包括專用於從電泳膜314排出殘留電壓或過量電荷的主動組件。此主動組件可以是任何類型的電晶體(例如，TFT、CMOS等)或可以藉由施加電能(例如，電壓)或光能來啟動或導通的任何其它組件、諸如二極體或光偵測器/二極體的裝置或者任何一般的電/光啟動開關。為了說明一般概念，在此使用TFT(例如，n型TFT)，但是應該理解，這並不意味著用作限制。如圖3所示，指定電晶體TFT (dis)304可以用於釋放電泳成像膜314內殘留電壓的電荷。在這種配置中，TFT (upd)302的閘極連接至來自閘極驅動器輸出的選擇線(例如，Vg (upd)308)，而TFT (dis)304的閘極連接至放電選擇線(例如，Vg (dis)306)，其中此選擇線可用於在閘極處導通及關斷TFT (dis)304(例如，藉由經由選擇線施加電壓至電晶體的閘極，以影響閘極-源極或閘極-汲極電位)。在一個實施例中，用於多個像素的所有像素放電選擇線可以一起連接至單個顯示輸出，例如以同時導通顯示器之所有顯示像素的所有像素放電TFT(例如，TFT (dis)304)電晶體，以便進行整個顯示器的同時放電。在一些實施例中，TFT (upd)302及TFT (dis)304的源極線可以都連接至資料線Vs 310。在操作期間，TFT (dis)304可以為了所有像素被關斷，而TFT (upd)302用於顯示器的主動更新。在放電期間，TFT (dis)304可以被導通，而TFT (upd)302可以被關斷。在一些實施例中，TFT (upd)302及TFT (dis)304中之任一者或兩者可以是n型電晶體。在那種情況下，TFT (upd)302的源極可以電耦接至源極線Vs 310，而TFT (upd)302的汲極可以耦接至顯示像素300的像素電極312。此外，如果TFT (dis)304係n型電晶體，則其源極可耦接至源極線Vs 310，而其汲極可耦接至像素電極312。實際上，當TFT (dis)304被導通時，來自電泳膜314的電荷可以經由TFT (dis)304及/或源極線Vs 310排出或釋放。
圖4例示依據本文提出之標的物的顯示像素400之另一個實施例。在此實施例中，如圖4所示，放電TFT (dis)402可以電耦接至EPD的頂板404(例如，連接至EPD的共同電極)及Vcom 406電壓線(例如，放電TFT 402的汲極直接耦接至EPD的頂板404，而其源極耦接至像素的像素電極408)。在這種配置中，顯示模組的放電不經過源極驅動器(例如，Vs 410)，而是直接經過頂板接線來完成。此外，使用這種設置，可以在更新期間藉由使放電TFT (dis)402處於弱導通狀態以充當用於放電的電阻或導電路徑來對顯示器進行放電，因為Vs 410在此情況下未連接至放電TFT (dis)402及因而不影響其操作。在此配置中，TFT (dis)402可以經由選擇線Vg (dis)412來進行啟動，而電晶體TFT (upd)414可以經由選擇線Vg (upd)416來進行啟動，其中兩條選擇線(亦即，可以選擇性地不使Vg (dis)412及Vg (upd)416電耦接)。
圖5例示可適用於圖3及圖4中提出的兩種像素設計中之任一種的示例性電壓序列。所述電壓序列忽略從一個電壓切換至另一個電壓時可能出現或在例如電源切斷(power down)期間可能引進的RC時間限制。Vg (upd)連接至選擇線，就像在標準主動矩陣驅動中一樣，在高電壓與低電壓之間切換，以導通及關斷TFT。在主動更新期間，Vcom可以保持固定在通常等於TFT (upd)的回踢電壓(kickback voltage)之電壓。Vs連接至用於提供資料信號以用期望波形更新像素的資料線。Vg (dis)連接至低電壓，以保持TFT (dis)關斷。在主動更新後的放電期間，關閉Vg (upd)，並且Vcom及Vs保持在0V。打開Vg (dis)，以便經由TFT (dis)使電泳成像膜短路。圖5中所示的電壓序列是使用新的TFT像素設計之放電方案的示例性說明。這種新的TFT像素設計足夠靈活，以適應更複雜的放電方案的實施。主要概念是藉由使專用TFT導通來進行放電，同時將用於正常顯示操作的像素TFT排除在放電操作之外。次要影響可能包括TFT (dis)在放電結束時關斷的時候所經歷之回踢電壓可能會影響顯示器的放電效率或光學性能。可以藉由為具有一定RC衰減的Vg (dis)實施適當設計的斷電電路來減輕這樣的影響，以便防止或最小化這樣的影響。
在上面的描述中，TFT (upd)及TFT (dis)都是N型TFT。這些電晶體亦可以都是P型TFT或者各別是N型TFT及P型TFT。根據圖3中的電路之一個實例顯示在圖6中，其中TFT (upd)604及TFT (dis)602係P型TFT。可以對圖4中的電路執行相同的操作(此處未顯示)。
或者，代替諸如TFT的主動組件，亦可以採用被動組件對EPD進行放電。圖7顯示本文提出之標的物的另一種可能實施方式，其中電阻器Rdis 702與像素的儲存電容器Cs 704並聯放置。如圖所示，電阻器Rdis 702亦耦接至像素電極706及共同電極708。此電阻器的用途是提供在一個驅動週期結束時從電泳成像膜釋放剩餘電壓的路徑。這種像素設計的益處在於不需要添加額外的線Vgdis來控制第二個TFT。然而，因為Rdis 702現在具有固定的電阻值，所以需要適當地設計Rdis 702的電阻值。例如，與將Rdis 702添加至包括像素電極及儲存電容器的像素電路相關聯之RC常數需要大於驅動訊框時間，以便在訊框時間內實現所需的像素電壓保持特性。RC常數亦需要足夠低，以在驅動週期結束時提供充分的放電。在一些其他實施例中，Rdis702亦可以以使用非晶矽的場可切換分路電阻器或提供與電泳成像膜並聯的適當電阻以用於放電而不妨礙正常驅動操作的任何其它技術來取代。除了提供一個僅用於放電的專用TFT及另一個僅用於顯示更新的TFT以避免因正偏壓應力而導致顯示性能的光學偏移之外，本文提出之標的物亦允許如下所述之有益的一些額外使用模式。
圖8顯示僅適用於圖3所示之電路的示例性電壓序列，其中TFT upd302及TFT dis304具有專用閘極線。在此電壓序列中，TFT upd302及TFT dis304兩者在主動更新階段期間被導通，而為了放電TFT dis304在更新結束時可能被導通或不被導通。在這種使用模式下，TFT dis304可以為了可以允許例如更高的訊框率驅動之更快的像素充電而提供額外的電流。再者，在所提出的像素設計中之TFT dis304亦可以用作全域更新電晶體。藉由導通TFT dis304及關斷TFT upd302，我們可以防止在執行全域更新時TFT upd302上的長期正偏壓。
圖9例示本文揭露之標的物的另一個實施例。與圖7中呈現的設置類似，顯示設備900可以使用連接FPL 904層的兩端之電阻器Rd 902，以釋放殘留電荷及/或殘留電壓，從而使像素TFT 906免除因必須導通以釋放殘留電荷而引起的額外應力及裝置退化。在一些實施例中，電阻器Rd 902可以與儲存電容器Cs 908並聯放置，以產生用於排出殘留電荷的路徑。或者，儲存電容器Cs 908本身可以構造成是「漏電的」及提供用於排出殘留電荷的路徑。其中，術語「漏電的」在本文中被定義為電容器(例如，Cs 908)的介電電阻已經降低到電容器可以歐姆傳導足夠電流以允許殘留電荷被排出或釋放的程度。
實際上，電阻器Rd的電阻值或電容器的介電電阻值可以被選擇為FPL 904層的電阻之1/3至3倍之間，或者 R FPL/3＜Rd＜R FPL*3 其中R FPL是FPL 904層的電阻。圖10及圖11例示殘留電荷釋放的一些實驗資料。圖10a顯示一個實驗裝置，其中FPL測試玻璃連接至外部電路，以模擬在主動矩陣顯示器上具有與儲存電容器(例如，Cs=7nF/cm 2)並聯之電阻路徑(Rd)的效果。並且，在-15V下為了25個訊框進行驅動的直流不平衡波形之後是如圖10b所示的接地訊框(grounding frame)，或者如圖10c所示之沒有將接地訊框施加於實驗電路。圖10d例示每個訊框包括將FPL電壓VFPL保持在期望位準達1ms，然後浮動(亦即，沒有電流施加至電路)達9ms，以模擬主動矩陣驅動方案。其中，如本文所述的前平面積層板或FPL層可以包括透光導電層；與導電層電接觸的固體電光介質層；黏著層；以及離型片。在一些其它實施例中，FPL層可以包括另一個透光導電層來代替離型片。
得到的測量FPL電壓呈現在圖11a至11e中。其中，圖11a例示在驅動階段期間之測量FPL電壓，而圖11b例示在驅動階段期間的顯示亮度；圖11c例示在浮動階段期間之測量FPL電壓，而圖11d例示在浮動階段期間的亮度；以及圖11e例示針對四個不同Rd值及兩個不同測試波形在浮動階段結束時測量的FPL電壓(亦即，殘留電荷)。
從實驗資料可以看出，較小的Rd電阻值可能會在浮動階段期間產生更快的FPL電壓衰減，從而導致較小的殘留電壓積累。然而，亦希望Rd不要太小，以免在驅動階段期間因儲存電容器Cs放電過快而導致墨水切換速度的下降，這會在浮動階段期間導致更多的光學回踢。因此，儲存電容器的電容通常被選擇成足以在訊框時間(Cs*R FPL＞＞訊框時間)期間維持FPL電壓，並且Rd的電阻值與FPL電阻值R FPL相比最好不要太小，以防止FPL電壓在訊框時間期間快速放電而導致在驅動階段期間墨水速度的損失。當然，Rd的電阻值與R FPL電阻值相比亦不能太大，否則會削弱具有這種被動放電路徑的益處。
在一些實施例中，Rd的電阻值或儲存電容器的歐姆電阻可以被選擇為 R FPL/3＜Rd＜R FPL*3 ，以實現殘留電壓降低，同時維持光學性能。在一些其它實施例中，可以將Rd或儲存電容器的歐姆電阻值設定為與R FPL值大致相同。例如，儲存電容器的歐姆電阻可以構造成在R FPL值的90%至110%之間；或者儲存電容器的歐姆電阻可以構造成在R FPL值的80%至120%之間；或者儲存電容器的歐姆電阻可以構造成在R FPL值的70%至130%之間；或者儲存電容器的歐姆電阻可以構造成在R FPL值的50%至150%之間；或者儲存電容器的歐姆電阻可以構造成大約在R FPL值的三分之一至三倍之間。再者，如圖11e所示，這種配置允許殘留電壓的釋放，同時無需使用接地訊框來結束波形。例如，再次參考圖11e，對於具有RFPL~24MΩcm 2的電阻R FPL之FPL，相較於Rd=∞及波形以接地訊框作為結束的情況，約15MΩcm 2的Rd即使在沒有以接地訊框來結束波形時亦可以將積累的殘留電壓降低80%。此外，這種配置亦減少光學回踢且允許白色狀態更白(參見圖11d)，從而實現更佳的對比度。
在一些實施例中，本文所述的Rd放電路徑可以藉由使像素儲存電容器成「漏電的」來實現，其中儲存電容器的介電電阻已降低到電容器可以歐姆傳導足夠電流以允許殘留電荷被排出或釋放的程度。現在參考圖12，顯示像素1200可以包括位於玻璃基板1206上且與儲存電容器1204相鄰的像素TFT 1202。其中，TFT 1202可以包括源極1206、汲極1210及閘極1212。儲存電容器1204可以經由像素電極1214(例如，ITO)連接至TFT 1202的汲極1210。在此配置中，儲存電容器1204可以例如摻雜有摻質以充分降低其介電電阻，以便允許殘留電荷被釋放。
或者，可以將附加電容器添加至顯示像素並構造成是漏電的以產生用於釋放殘留電壓的路徑。現在參考圖13，放電電容器1302可以與儲存電容器1304並聯放置，並且放電電容器1302可構造成是漏電的，使得它可以歐姆傳導足夠的電流，以允許殘留電荷被釋放。實際上，現在參考圖14，放電電容器1400可以位於同一個基板1402上且與儲存電容器1404及像素TFT 1406相鄰。TFT 1406可以具有源極1408、汲極1410及閘極1412，其中汲極1410可以經由像素電極1414電耦接至放電電容器1400及儲存電容器1404。
熟悉該項技藝者將顯而易見的是，在不脫離本發明的範圍之情況下，可以對上述本發明的具體實施例進行多種改變及修改。於是，前面描述的全部內容應該被解釋為例示性的而不是限制性的。
100:薄膜電晶體(TFT)背板 102:薄膜電晶體UPD 104:像素電極 106:頂板 108:電泳材料 300:顯示像素 302:TFT (upd)304:電晶體TFT (dis)306:Vg (dis)308:Vg (upd)310:資料線Vs(源極線Vs) 312:像素電極 314:電泳膜 400:顯示像素 402:放電TFT (dis)404:頂板 406:Vcom 408:像素電極 410:Vs 412:選擇線Vg (dis)414:電晶體TFT (upd)416:選擇線Vg (upd)602:TFT (dis)604:TFT (upd)702:電阻器Rdis 704:儲存電容器Cs 706:像素電極 708:共同電極 900:顯示設備 902:電阻器Rd 904:FPL 906:像素TFT 908:儲存電容器Cs 1200:顯示像素 1202:像素TFT 1204:儲存電容器 1206:源極 1208:玻璃基板 1210:汲極 1212:閘極 1214:像素電極 1302:放電電容器 1304:儲存電容器 1400:放電電容器 1402:基板 1404:儲存電容器 1406:像素TFT 1408:源極 1410:汲極 1412:閘極 1414:像素電極 Vs:源極(或資料)線
圖1係依據本文提出之標的物的顯示像素之等效電路的一個實施例；
圖2A及2B係例示由於TFT性能變化所引起之顯示器的灰調及重影偏移之曲線圖；
圖3係依據本文提出之標的物的示例性像素設計，以能夠在不引入光學偏移的情況下使用後驅動放電(post-drive discharging)；
圖4係依據本文提出之標的物的另一種像素設計，以能夠在不引入光學偏移的情況下使用後驅動放電；
圖5係主動更新後進行發電的電壓序列；
圖6係依據本文提出之標的物的另一種像素設計，以能夠在不引入光學偏移的情況下使用後驅動放電；
圖7係依據本文提出之標的物的又另一種像素設計，以能夠在不引入光學偏移的情況下使用後驅動放電；
圖8係主動更新後進行放電的電壓序列；
圖9係依據本文提出之標的物的另一種像素設計；
圖10a例示一種用於測量FPL電壓的實驗裝置；
圖10b至10c例示使用圖10a中所例示之裝置測量的FPL電壓；
圖10d例示在驅動階段期間模擬的主動矩陣驅動之一個實例；
圖11a至11e例示使用圖10a中所述之裝置以不同Rd值測量的FPL電壓及顯示亮度；
圖12例示依據本文提出之標的物的顯示像素之一種配置的剖面圖；
圖13例示依據本文提出之標的物的又另一種像素設計；以及
圖14例示依據本文提出之標的物的顯示像素之另一種配置的剖面圖。
100:薄膜電晶體(TFT)背板
102:薄膜電晶體UPD
104:像素電極
106:頂板
108:電泳材料

Claims (5)

  1. 一種電泳顯示器，其具有複數個顯示像素，該複數個顯示像素中的每一者包括：一像素電極，用於驅動該顯示像素；一單個薄膜電晶體(TFT)，其耦接至該像素電極，用於傳送波形至該像素電極；一前平面積層板(FPL)，其耦接至該單個薄膜電晶體；一儲存電容器，其耦接至該像素電極且與該FPL並聯放置；以及一放電電容器，其與該儲存電容器並聯，其中該儲存電容器係構造成具有足夠的歐姆導電性以允許從該FPL經由該儲存電容器進行殘留電壓放電。
  2. 如請求項1之電泳顯示器，其中該儲存電容器的電阻與該FPL的電阻大致相同。
  3. 如請求項1之電泳顯示器，其中該儲存電容器的電阻值介於該FPL的電阻之三分之一與三倍之間。
  4. 如請求項1之電泳顯示器，其中該FPL包含一電泳材料。
  5. 如請求項4之電泳顯示器，其中該電泳材料包括一膠囊化電泳材料，該膠囊化電泳材料包含在一流體介質中的帶電顏料粒子。
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