JP7731003B2

JP7731003B2 - 電気光学ディスプレイを駆動させるための方法

Info

Publication number: JP7731003B2
Application number: JP2024535424A
Authority: JP
Inventors: ケネスアール．クラウンス，; アナエル．ラッテス，; テックピンシム，
Original assignee: イーインクコーポレイション
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2025-08-28
Anticipated expiration: 2042-12-21
Also published as: KR20240115877A; TW202334937A; JP2025502646A; KR102866292B1; TWI849636B; WO2023122142A1; US12307988B2; CN118382889A; EP4453922A1; US20230197024A1

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その内容全体が本明細書に組み込まれる、２０２１年１２月２２日に出願された、米国仮特許出願第６３／２９２，４５８号の優先権を主張する。さらに、本明細書で参照される、いかなる特許、公開された出願、または他の公開された著作物の内容全体も、参照することによって、それらの全体として組み込まれる。

（発明の分野）
本発明は、電気光学ディスプレイを駆動させるための方法に関する。より具体的には、本発明は、電圧をディスプレイピクセルにほぼ同時に包括的に印加するための駆動方法に関する。

（発明の背景）
電気光学ディスプレイは、典型的には、そのそれぞれが、ディスプレイの１つのピクセルを画定する、複数のピクセル電極を具備する、バックプレーンを有し、従来的に、単一共通電極が、多数のピクセルにわたって延在し、通常、ディスプレイ全体が、電気光学媒体と反対側に提供される。個々のピクセル電極は、直接駆動されてもよい（すなわち、別個の導体が、各ピクセル電極に提供されてもよい）、またはピクセル電極が、バックプレーン技術の当業者に熟知されるであろう、アクティブマトリクス様式で駆動されてもよい。

アクティブマトリクスアドレス指定では、他のピクセルが、アドレス指定されている間、各ディスプレイピクセルが、ピクセルの状態を能動的に維持する、トランジスタおよびコンデンサに取り付けられる。いくつかの適用に関して、インクスタックを横断して包括的に印加される、大きい電圧を有することが、望ましい。そのような適用に関して、電圧が、トッププレーンに印加されることができ、これは、全てのピクセルによって共通して共有される基準である。モジュールを切替する本方法は、包括的トッププレーン切替と呼ばれる。

ＥＩＮＫＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮに譲渡された、米国特許第１０，０３７，７３５号は、各貯蔵コンデンサの対電極の接続をトッププレーンからトッププレーンとは別個の接地基準に一時的に切替することによって、アクティブマトリクスディスプレイをトッププレーンを通して包括的に駆動させることを説明している。貯蔵コンデンサは、次いで、１つ以上の電圧が、トッププレーンに印加されるとき、包括的駆動の間、仮想の接地として作用する。

しかしながら、本方法は、貯蔵コンデンサの構成に起因して、付加的な電圧を底部電極に印加することはできない。したがって、さらなる修正を伴わずに、インクを横断して発生され得る最大の電圧電位は、トッププレーンに印加され得る最大電圧に限定される。さらに、より高い電圧が、本構成において、トッププレーンに印加される場合、結合が、生じ得、仮想の接地は、保持されず、貯蔵コンデンサの所望されない充電または放電を引き起こし得る。

他の複雑な問題が、異なる時間において各行選択ラインを駆動させる、アクティブマトリクスアドレス指定に基づいて生じ得る。故に、アクティブマトリクスに関する包括的トッププレーン切替を使用するとき、全てのピクセルが、異なる時間においてトッププレーンに印加される電圧を経験し、最長の時間差異が、最初および最後の行選択ラインの印加の間に生じる。これは、インクスタックを横断する電圧の不均一な印加をもたらし得、これは、包括的なトッププレーン切替を使用するために意図される目的に反する。

米国特許第１０，０３７，７３５号明細書

（発明の要約）
故に、トッププレーン切替をより効果的かつ効率的に実施するための駆動方法に対する必要性が存在する。特に、したがって、同時またはほぼ同時に、トランジスタの全てをアドレス指定する間、インクスタックを横断して、高電圧を印加することが可能である、包括的トッププレーン切替を実施するためのシステムおよび方法に対する必要性が存在する。

一側面では、本明細書に提示される主題は、複数のディスプレイピクセルを有する電気光学ディスプレイを駆動させるための方法を提供する。本方法は、同時またはほぼ同時に、全てのピクセルトランジスタをオンにし、適切な電圧を供給し、インクスタックを横断して、所望の電圧電位を生成することを含むことができる。本明細書に提示される主題はまた、ドライバの電圧仕様を超過することなく、またはドライバの実質的な再設計を要求することなく、従来のドライバデバイスの能力よりも高い電圧を用いて、ディスプレイを駆動させることも可能である。

一側面では、本発明は、共通電極とバックプレーンとの間に配置される電気光学材料の層を含む、電気光学ディスプレイを駆動させる方法を特徴とする。バックプレーンは、ピクセル電極のアレイを含む。各ピクセル電極は、ソース電極、ゲート電極、およびドレイン電極を含む、ピクセルトランジスタに結合される。ゲート電極は、ゲートラインに結合され、ソース電極は、走査ラインに結合され、ドレイン電極は、ピクセル電極に結合される。コントローラは、時間依存性電圧をゲートライン、走査ライン、および共通電極に提供する。本駆動方法は、第１の電圧を共通電極に印加することを含む。第１の電圧は、コントローラが共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第１の振幅を有する。本駆動方法はまた、第２の電圧を全てのピクセルの走査ラインに印加することを含み、第２の電圧は、コントローラが全てのピクセルの走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第２の振幅を有し、第２の電圧は、第１の電圧と反対の極性を有する。本駆動方法はまた、ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタのゲートラインに並行して印加し、それによって、電気光学材料を横断して、第３の電圧を印加することを含む。第３の電圧は、ディスプレイの光学状態を第１の極端な光学状態に駆動させるために十分な第３の振幅を有する。

いくつかの実施形態では、第１の電圧は、正極性を有し、第２の電圧は、負極性を有する。いくつかの実施形態では、第１の電圧は、負極性を有し、第２の電圧は、正極性を有する。いくつかの実施形態では、第３の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する。いくつかの実施形態では、第３の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する。いくつかの実施形態では、第１の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つである。

いくつかの実施形態では、本方法はさらに、ピクセルトランジスタを非アクティブ化するために十分な低レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタのゲートラインに並行して印加することと、第４の電圧を共通電極に印加することであって、第４の電圧は、コントローラが共通電極に印加することが可能である最大電圧である第４の振幅を有する、ことと、第５の電圧を全てのピクセルの走査ラインに印加することであって、第５の電圧は、コントローラが全てのピクセルの走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第５の振幅を有し、第５の電圧は、第２の電圧および第４の電圧と反対の極性を有する、ことと、ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高いレベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタのゲートラインに並行して印加し、それによって、電気光学材料を横断して、第６の電圧を印加することであって、第６の電圧は、ディスプレイの光学状態を第２の極端な光学状態に駆動させるために十分な第６の振幅を有する、こととを含む。

いくつかの実施形態では、第２の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つであり、第２の極端な光学状態は、第１の極端な光学状態と反対である。いくつかの実施形態では、第６の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する。いくつかの実施形態では、第６の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する。

別の側面では、本発明は、光透過性共通電極と、ピクセル電極のアレイを含む、バックプレーンと、共通電極とピクセル電極のアレイとの間に配置される電気光学材料の層とを含む、電気光学ディスプレイを特徴とする。各ピクセル電極は、ソース電極と、ゲート電極と、ドレイン電極とを含む、ピクセルトランジスタに結合され、ゲート電極は、ゲートラインに結合され、ソース電極は、走査ラインに結合され、ドレイン電極は、ピクセル電極に結合される。電気光学ディスプレイはさらに、時間依存性電圧をゲートライン、走査ライン、および共通電極に印加することが可能である、コントローラを含む。コントローラは、（ｉ）第１の電圧を共通電極に印加するように構成される。第１の電圧は、コントローラが共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第１の振幅を有する。（ｉｉ）第２の電圧を全てのピクセルの走査ラインに印加し、第２の電圧は、コントローラが全てのピクセルの走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第２の振幅を有する。第２の電圧は、第１の電圧と反対の極性を有する。（ｉｉｉ）ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高いレベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタのゲートラインに並行して印加し、それによって、電気光学材料を横断して、第３の電圧を印加する。第３の電圧は、ディスプレイの光学状態を第１の極端な光学状態に駆動させるために十分な第３の振幅を有する。

いくつかの実施形態では、コントローラはさらに、（ｉ）ピクセルトランジスタを非アクティブ化するために十分な低いレベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタのゲートラインに並行して印加することと、（ｉｉ）第４の電圧を共通電極に印加することであって、第４の電圧は、コントローラが共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第４の振幅を有する、ことと、（ｉｉｉ）第５の電圧を全てのピクセルの走査ラインに印加することであって、第５の電圧は、コントローラが全てのピクセルの走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第５の振幅を有し、第５の電圧は、第２の電圧および第４の電圧と反対の極性を有する、ことと、（ｉｖ）ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高いレベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタのゲートラインに並行して印加し、それによって、電気光学材料を横断して、第６の電圧を印加することであって、第６の電圧は、ディスプレイの光学状態を第２の極端な光学状態に駆動させるために十分な第６の振幅を有する、こととを行うように構成される。

いくつかの実施形態では、第２の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つであり、第２の極端な光学状態は、第１の極端な光学状態と反対である。いくつかの実施形態では、第６の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する。いくつかの実施形態では、第６の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
共通電極とバックプレーンとの間に配置される電気光学材料の層を備える、電気光学ディスプレイを駆動させる方法であって、前記バックプレーンは、ピクセル電極のアレイを含み、各ピクセル電極は、ソース電極と、ゲート電極と、ドレイン電極とを含む、ピクセルトランジスタに結合され、前記ゲート電極は、ゲートラインに結合され、前記ソース電極は、走査ラインに結合され、前記ドレイン電極は、前記ピクセル電極に結合され、コントローラは、時間依存性電圧を前記ゲートライン、前記走査ライン、および前記共通電極に提供し、前記駆動させる方法は、
第１の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第１の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第１の振幅を有する、ことと、
第２の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第２の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である前記最大電圧である、第２の振幅を有し、前記第２の電圧は、前記第１の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第３の電圧を印加することであって、前記第３の電圧は、前記ディスプレイの光学状態を第１の極端な光学状態に駆動させるために十分な第３の振幅を有する、ことと
を含む、方法。
（項目２）
前記第１の電圧は、正極性を有し、前記第２の電圧は、負極性を有する、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記第１の電圧は、負極性を有し、前記第２の電圧は、正極性を有する、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記第３の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記第３の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記第１の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つである、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記ピクセルトランジスタを非アクティブ化するために十分な低レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加することと、
第４の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第４の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である前記最大電圧である、第４の振幅を有する、ことと、
第５の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第５の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である前記最大電圧である、第５の振幅を有し、前記第５の電圧は、前記第２の電圧および前記第４の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第６の電圧を印加することであって、前記第６の電圧は、前記ディスプレイの前記光学状態を第２の極端な光学状態に駆動させるために十分な第６の振幅を有する、ことと
をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記第２の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つであり、前記第２の極端な光学状態は、前記第１の極端な光学状態と反対である、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記第６の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、項目７に記載の方法。
（項目１０）
前記第６の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、項目７に記載の方法。
（項目１１）
電気光学ディスプレイであって、
光透過性共通電極と、
ピクセル電極のアレイを含む、バックプレーンと、
前記共通電極と前記ピクセル電極のアレイとの間に配置される電気光学材料の層であって、各ピクセル電極は、ソース電極と、ゲート電極と、ドレイン電極とを含む、ピクセルトランジスタに結合され、前記ゲート電極は、ゲートラインに結合され、前記ソース電極は、走査ラインに結合され、前記ドレイン電極は、前記ピクセル電極に結合される、電気光学材料の層と、
時間依存性電圧を前記ゲートライン、前記走査ライン、および前記共通電極に印加することが可能であるコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
第１の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第１の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である前記最大電圧である、第１の振幅を有する、ことと、
第２の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第２の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である前記最大電圧である、第２の振幅を有し、前記第２の電圧は、前記第１の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第３の電圧を印加することであって、前記第３の電圧は、前記ディスプレイの光学状態を第１の極端な光学状態に駆動させるために十分な第３の振幅を有する、ことと
を行うように構成される、電気光学ディスプレイ。
（項目１２）
前記第１の電圧は、正極性を有し、前記第２の電圧は、負極性を有する、項目９に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１３）
前記第１の電圧は、負極性を有し、前記第２の電圧は、正極性を有する、項目９に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１４）
前記第３の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、項目９に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１５）
前記第３の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、項目９に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１６）
前記第１の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つである、項目９に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１７）
前記コントローラはさらに、
前記ピクセルトランジスタを非アクティブ化するために十分な低レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加することと、
第４の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第４の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である前記最大電圧である、第４の振幅を有する、ことと、
第５の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第５の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である前記最大電圧である、第５の振幅を有し、前記第５の電圧は、前記第２の電圧および前記第４の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第６の電圧を印加することであって、前記第６の電圧は、前記ディスプレイの前記光学状態を第２の極端な光学状態に駆動させるために十分な第６の振幅を有する、ことと
を行うように構成される、項目９に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１８）
前記第２の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つであり、前記第２の極端な光学状態は、前記第１の極端な光学状態と反対である、項目１５に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目１９）
前記第６の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、項目１７に記載の電気光学ディスプレイ。
（項目２０）
前記第６の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、項目１７に記載の電気光学ディスプレイ。

図１は、電気泳動ディスプレイを表す、回路図である。

図２は、電気光学結像層の回路モデルを示す。

図３Ａは、本明細書に提示される主題による、例示的電気光学ディスプレイの概略図および信号図を示す。

図３Ｂは、その間に正および負電圧が、本明細書に提示される主題による、ディスプレイピクセルに印加される、２つの例証的フレームを示す図である。

図４は、本明細書に提示される主題による、ディスプレイピクセルの２つの隣接する行の例示的概略図を示す。

図５Ａは、本明細書に提示される主題による、行および列内に位置付けられる、複数のディスプレイピクセルを含む、例示的電気光学ディスプレイの概略図を示す。

図５Ｂは、本明細書に提示される主題による、例示的電気光学ディスプレイの行選択ラインの信号適時選択図を示す。

図５Ｃは、本明細書に提示される主題による、印加される電圧の信号図を示す。

（発明の詳細な説明）
本発明は、電気光学ディスプレイ、特に、双安定電気光学ディスプレイを駆動させるための方法と、そのような方法での使用のための装置とに関する。より具体的には、本発明は、そのようなディスプレイにおける「残影」およびエッジ効果の低減、ならびに閃光の低減を可能にし得る、駆動方法に関する。本発明は、排他的ではないが、特に、１つ以上のタイプの帯電粒子が、流体中に存在し、電場の影響下で流体を通して移動され、ディスプレイの外観を変化させる、粒子ベースの電気泳動ディスプレイと併用するために意図されている。

用語「電気光学」は、材料またはディスプレイに適用されるように、結像技術分野におけるその従来の意味において、少なくとも１つの光学性質が異なる第１および第２の表示状態を有する材料であって、材料への電場の印加によって、その第１の表示状態からその第２の表示状態に変化される材料を指すために、本明細書で使用される。光学性質は、典型的には、人間の眼に知覚可能なカラーであるが、これは、光学透過率、反射率、ルミネッセンス、または機械読取のために意図されるディスプレイの場合では、可視範囲外の電磁波長の反射率の変化の意味における擬似色等の別の光学性質であってもよい。

用語「グレー状態」は、結像技術分野におけるその従来の意味において、本明細書で使用され、２つの極端なピクセルの光学状態の中間の状態を指し、必ずしもこれらの２つの極端な状態の間の黒色－白色遷移を意味するわけではない。例えば、下記に参照されるＥＩｎｋの特許および公開された出願のうちのいくつかは、中間の「グレー状態」が、実際には薄青色であるように、極端な状態が白色および濃青色である、電気泳動ディスプレイを説明している。実際、すでに記述されているように、光学状態の変化は、カラーの変化では全くない場合もある。用語「黒色」および「白色」は、ディスプレイの２つの極端な光学状態を指すために以降で使用され得、通常、厳密には黒色および白色ではない極端な光学状態、例えば、前述の白色および濃青色状態を含むものとして理解されるべきである。用語「単色」は、以降では、介在グレー状態を伴わず、ピクセルをそれらの２つの極端な光学状態のみに駆動させる、駆動スキームを指すために使用され得る。

いくつかの電気光学材料は、材料が固体外部表面を有するという意味において固体であるが、材料は、内部液体または気体充填空間を有し得、多くの場合、それが該当する。固体電気光学材料を使用するそのようなディスプレイは、以降、便宜上、「固体電気光学ディスプレイ」と称され得る。したがって、用語「固体電気光学ディスプレイ」は、回転二色部材ディスプレイと、カプセル化電気泳動ディスプレイと、マイクロセル電気泳動ディスプレイと、カプセル化液晶ディスプレイとを含む。

用語「双安定」および「双安定性」は、当技術分野におけるそれらの従来の意味において、少なくとも１つの光学性質が異なる第１および第２の表示状態を有する表示要素を備えるディスプレイであって、その第１または第２の表示状態のいずれかを呈するように、有限持続時間のアドレス指定パルスを用いて、任意の所与の要素が駆動された後、アドレス指定パルスが終了した後に、表示要素の状態を変化させるために要求されるアドレス指定パルスの最小持続時間の少なくとも数倍、例えば、少なくとも４倍、その状態が持続するであろうようなディスプレイを指すために、本明細書で使用される。米国特許第７，１７０，６７０号では、グレースケール対応のいくつかの粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、それらの極端な黒色および白色状態においてだけではなく、また、それらの中間グレー状態においても、安定しており、同一のことが、いくつかの他のタイプの電気光学ディスプレイにも当てはまることが示されている。本タイプのディスプレイは、適切には、双安定ではなく「多安定」と呼ばれるが、便宜上、用語「双安定」が、双安定および多安定ディスプレイの両方を網羅するために本明細書で使用され得る。

用語「インパルス」は、時間に対する電圧の積分のその従来の意味において、本明細書で使用される。しかしながら、いくつかの双安定電気光学媒体は、電荷トランスデューサとして作用し、そのような媒体を用いる場合、インパルスの代替定義、すなわち、経時的な電流の積分（印加される全電荷に等しい）が、使用され得る。インパルスの適切な定義が、媒体が電圧時間インパルストランスデューサまたは電荷インパルストランスデューサとして作用するどうかに応じて、使用されるべきである。

下記の議論の多くは、初期グレーレベルから最終グレーレベル（初期グレーレベルと異なる場合とそうではない場合がある）への遷移を通して、電気光学ディスプレイの１つ以上のピクセルを駆動するための方法に焦点を当てるであろう。用語「波形」は、ある具体的な初期グレーレベルから具体的な最終グレーレベルへの遷移をもたらすために使用される、時間に対する電圧全体の曲線を指すために使用されるであろう。典型的には、そのような波形は、複数の波形要素を備えるであろう。これらの要素が、略長方形である場合（すなわち、所与の要素が、ある期間にわたって一定電圧の印加を備える場合）、要素は、「パルス」または「駆動パルス」と呼ばれ得る。用語「駆動スキーム」は、具体的なディスプレイに関するグレーレベル間のあらゆる可能性として考えられる遷移をもたらすために十分な波形のセットを指す。ディスプレイは、１つを上回る駆動スキームを利用し得る。例えば、前述の米国特許第７，０１２，６００号は、駆動スキームが、ディスプレイの温度またはその寿命の間に動作中であった時間等のパラメータに応じて、修正される必要があり得、したがって、ディスプレイが、異なる温度等で使用されるための複数の異なる駆動スキームを提供され得ることを教示する。本様式において使用される駆動スキームのセットは、「関連駆動スキームのセット」と称され得る。また、前述のＭＥＤＥＯＤ出願のうちのいくつかに説明されるように、１つを上回る駆動スキームを同一ディスプレイの異なる面積内で同時に使用することも可能性として考えられ、本様式において使用される駆動スキームのセットは、「同時駆動スキームのセット」と称され得る。

いくつかのタイプの電気光学ディスプレイが、公知である。１つのタイプの電気光学ディスプレイは、例えば、米国特許第５，８０８，７８３号、第５，７７７，７８２号、第５，７６０，７６１号、第６，０５４，０７１号、第６，０５５，０９１号、第６，０９７，５３１号、第６，１２８，１２４号、第６，１３７，４６７号、および第６，１４７，７９１号に説明されるような回転二色部材タイプである（本タイプのディスプレイは、多くの場合、「回転二色ボール」ディスプレイと称されるが、上記に言及される特許のうちのいくつかでは、回転部材が球形ではないため、用語「回転二色部材」が、より正確なものとして好ましい）。そのようなディスプレイは、異なる光学特性を伴う２つ以上の区分と、内部双極子とを有する、多数の小さい本体（典型的には、球形または円筒形）を使用する。これらの本体は、マトリクス内の液体充填空胞内に懸濁され、空胞は、本体が自由に回転するように、液体で充填される。ディスプレイの外観は、それに電場を印加し、したがって、本体を種々の位置に回転させ、視認表面を通して見られる本体の区分の位置を変動させることによって、変化される。本タイプの電気光学媒体は、典型的には、双安定である。

別のタイプの電気光学ディスプレイは、エレクトロクロミック媒体、例えば、少なくとも部分的に半導体金属酸化物から形成される電極と、電極に取り付けられる可逆的カラー変化が可能である複数の染色分子とから成る、ナノクロミックフィルムの形態におけるエレクトロクロミック媒体を使用する。例えば、Ｏ’Ｒｅｇａｎ，Ｂ．，ｅｔａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ１９９１，３５３，７３７、およびＷｏｏｄ，Ｄ．，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ，１８（３），２４（２００２年３月）を参照されたい。また、Ｂａｃｈ，Ｕ．，ｅｔａｌ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４（１１），８４５も参照されたい。本タイプのナノクロミックフィルムはまた、例えば、米国特許第６，３０１，０３８号、第６，８７０，６５７号、および第６，９５０，２２０号にも説明されている。本タイプの媒体もまた、典型的には、双安定である。

別のタイプの電気光学ディスプレイは、Ｐｈｉｌｉｐｓによって開発され、Ｈａｙｅｓ，Ｒ．Ａ．，ｅｔａｌ．「Ｖｉｄｅｏ－ＳｐｅｅｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰａｐｅｒＢａｓｅｄｏｎＥｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ」、Ｎａｔｕｒｅ，４２５，３８３－３８５（２００３）において説明されている、エレクトロウェッティングディスプレイである。米国特許第７，４２０，５４９号では、そのようなエレクトロウェッティングディスプレイが、双安定にされ得ることが示されている。

長年にわたり精力的な研究および開発の関心の対象である、１つのタイプの電気光学ディスプレイは、複数の荷電粒子が、電場の影響下で流体を通して移動する、粒子ベースの電気泳動ディスプレイである。電気泳動ディスプレイは、液晶ディスプレイと比較したときに、良好な輝度およびコントラスト、広視野角、状態双安定性、ならびに低電力消費の属性を有することができる。それにもかかわらず、これらのディスプレイの長期の画像品質に伴う問題は、それらの広範な利用を妨げている。例えば、電気泳動ディスプレイを構成する粒子は、沈降する傾向があり、これらのディスプレイに対して不適正な使用可能寿命をもたらす。

上記のように、電気泳動媒体は、流体の存在を要求する。殆どの先行技術の電気泳動媒体では、本流体は、液体であるが、電気泳動媒体は、ガス状流体を使用して生産されることもできる。例えば、Ｋｉｔａｍｕｒａ，Ｔ．，ｅｔａｌ．「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｏｎｅｒｍｏｖｅｍｅｎｔｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐａｐｅｒ－ｌｉｋｅｄｉｓｐｌａｙ」、ＩＤＷＪａｐａｎ，２００１，ＰａｐｅｒＨＣＳ１－１、およびＹａｍａｇｕｃｈｉ，Ｙ．，ｅｔａｌ．「Ｔｏｎｅｒｄｉｓｐｌａｙｕｓｉｎｇｉｎｓｕｌａｔｉｖｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｃｈａｒｇｅｄｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ」、ＩＤＷＪａｐａｎ，２００１，ＰａｐｅｒＡＭＤ４－４）を参照されたい。また、米国特許第７，３２１，４５９号および第７，２３６，２９１号も参照されたい。そのようなガスベースの電気泳動媒体は、例えば、媒体が垂直平面内に配置される看板において、媒体がそのような沈降を可能にする配向において使用されるときに、粒子沈降に起因する、液体ベースの電気泳動媒体と同一のタイプの問題の影響を受けやすいと考えられる。実際、粒子沈降は、電気泳動粒子のより高速な沈降を可能にする液体の粘度と比較して、ガス状懸濁流体のより低い粘度のため、液体ベースの電気泳動媒体よりもガスベースの電気泳動媒体において深刻な問題であると考えられる。

ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥＩｎｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された、またはそれらの名義の多数の特許および出願は、カプセル化電気泳動媒体および他の電気光学媒体内で使用される種々の技術を説明している。そのようなカプセル化媒体は、多数の小型カプセルを備え、そのそれぞれは、それ自体が、電気泳動により移動可能な粒子を流体媒体中に含有する内相と、内相を囲繞するカプセル壁とを備える。典型的には、カプセルは、それら自体が、ポリマー結合剤内に保持され、２つの電極間に位置付けられるコヒーレント層を形成する。これらの特許および出願に説明される技術は、以下を含む。

（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加物（例えば、米国特許第７，００２，７２８号および第７，６７９，８１４号参照）

（ｂ）カプセル、結合剤、およびカプセル化プロセス（例えば、米国特許第６，９２２，２７６号および第７，４１１，７１９号参照）

（ｃ）マイクロセル構造、壁材料、およびマイクロセルを形成する方法（例えば、米国特許第７，０７２，０９５号および第９，２７９，９０６号参照）

（ｄ）マイクロセルを充填およびシールするための方法（例えば、米国特許第７，１４４，９４２号および第７，７１５，０８８号参照）

（ｅ）電気光学材料を含有する、フィルムおよびサブアセンブリ（例えば、米国特許第６，９８２，１７８号および第７，８３９，５６４号参照）

（ｆ）バックプレーン、接着剤層、他の補助層、およびディスプレイ内で使用される方法（例えば、米国特許第７，１１６，３１８号および第７，５３５，６２４号参照）

（ｇ）カラー形成およびカラー調節（例えば、米国特許第７，０７５，５０２号および第７，８３９，５６４号参照）

（ｈ）ディスプレイの適用（例えば、米国特許第７，３１２，７８４号、第８，００９，３４８号参照）

（ｉ）米国特許第６，２４１，９２１号および米国特許出願公開第２０１５／０２７７１６０号に説明されるような非電気泳動ディスプレイ、ならびにディスプレイ以外のカプセル化およびマイクロセル技術の適用（例えば、米国特許出願公開第２０１５／０００５７２０号および第２０１６／／００１２７１０号参照）

（ｊ）ディスプレイを駆動するための方法（例えば、米国特許第５，９３０，０２６号、第６，４４５，４８９号、第６，５０４，５２４号、第６，５１２，３５４号、第６，５３１，９９７号、第６，７５３，９９９号、第６，８２５，９７０号、第６，９００，８５１号、第６，９９５，５５０号、第７，０１２，６００号、第７，０２３，４２０号、第７，０３４，７８３号、第７，０６１，１６６号、第７，０６１，６６２号、第７，１１６，４６６号、第７，１１９，７７２号、第７，１７７，０６６号、第７，１９３，６２５号、第７，２０２，８４７号、第７，２４２，５１４号、第７，２５９，７４４号、第７，３０４，７８７号、第７，３１２，７９４号、第７，３２７，５１１号、第７，４０８，６９９号、第７，４５３，４４５号、第７，４９２，３３９号、第７，５２８，８２２号、第７，５４５，３５８号、第７，５８３，２５１号、第７，６０２，３７４号、第７，６１２，７６０号、第７，６７９，５９９号、第７，６７９，８１３号、第７，６８３，６０６号、第７，６８８，２９７号、第７，７２９，０３９号、第７，７３３，３１１号、第７，７３３，３３５号、第７，７８７，１６９号、第７，８５９，７４２号、第７，９５２，５５７号、第７，９５６，８４１号、第７，９８２，４７９号、第７，９９９，７８７号、第８，０７７，１４１号、第８，１２５，５０１号、第８，１３９，０５０号、第８，１７４，４９０号、第８，２４３，０１３号、第８，２７４，４７２号、第８，２８９，２５０号、第８，３００，００６号、第８，３０５，３４１号、第８，３１４，７８４号、第８，３７３，６４９号、第８，３８４，６５８号、第８，４５６，４１４号、第８，４６２，１０２号、第８，５３７，１０５号、第８，５５８，７８３号、第８，５５８，７８５号、第８，５５８，７８６号、第８，５５８，８５５号、第８，５７６，１６４号、第８，５７６，２５９号、第８，５９３，３９６号、第８，６０５，０３２号、第８，６４３，５９５号、第８，６６５，２０６号、第８，６８１，１９１号、第８，７３０，１５３号、第８，８１０，５２５号、第８，９２８，５６２号、第８，９２８，６４１号、第８，９７６，４４４号、第９，０１３，３９４号、第９，０１９，１９７号、第９，０１９，１９８号、第９，０１９，３１８号、第９，０８２，３５２号、第９，１７１，５０８号、第９，２１８，７７３号、第９，２２４，３３８号、第９，２２４，３４２号、第９，２２４，３４４号、第９，２３０，４９２号、第９，２５１，７３６号、第９，２６２，９７３号、第９，２６９，３１１号、第９，２９９，２９４号、第９，３７３，２８９号、第９，３９０，０６６号、第９，３９０，６６１号、および第９，４１２，３１４号、ならびに米国特許出願公開第２００３／０１０２８５８号、第２００４／０２４６５６２号、第２００５／０２５３７７７号、第２００７／００７００３２号、第２００７／００７６２８９号、第２００７／００９１４１８号、第２００７／０１０３４２７号、第２００７／０１７６９１２号、第２００７／０２９６４５２号、第２００８／００２４４２９号、第２００８／００２４４８２号、第２００８／０１３６７７４号、第２００８／０１６９８２１号、第２００８／０２１８４７１号、第２００８／０２９１１２９号、第２００８／０３０３７８０号、第２００９／０１７４６５１号、第２００９／０１９５５６８号、第２００９／０３２２７２１号、第２０１０／０１９４７３３号、第２０１０／０１９４７８９号、第２０１０／０２２０１２１号、第２０１０／０２６５５６１号、第２０１０／０２８３８０４号、第２０１１／００６３３１４号、第２０１１／０１７５８７５号、第２０１１／０１９３８４０号、第２０１１／０１９３８４１号、第２０１１／０１９９６７１号、第２０１１／０２２１７４０号、第２０１２／０００１９５７号、第２０１２／００９８７４０号、第２０１３／００６３３３３号、第２０１３／０１９４２５０号、第２０１３／０２４９７８２号、第２０１３／０３２１２７８号、第２０１４／０００９８１７号、第２０１４／００８５３５５号、第２０１４／０２０４０１２号、第２０１４／０２１８２７７号、第２０１４／０２４０２１０号、第２０１４／０２４０３７３号、第２０１４／０２５３４２５号、第２０１４／０２９２８３０号、第２０１４／０２９３３９８号、第２０１４／０３３３６８５号、第２０１４／０３４０７３４号、第２０１５／００７０７４４号、第２０１５／００９７８７７号、第２０１５／０１０９２８３号、第２０１５／０２１３７４９号、第２０１５／０２１３７６５号、第２０１５／０２２１２５７号、第２０１５／０２６２２５５号、第２０１６／００７１４６５号、第２０１６／００７８８２０号、第２０１６／００９３２５３号、第２０１６／０１４０９１０号、および第２０１６／０１８０７７７号参照）

前述の特許および出願のうちの多くは、カプセル化電気泳動媒体中の離散マイクロカプセルを囲繞する壁が、連続相によって置換され得、したがって、いわゆる「ポリマー分散電気泳動ディスプレイ」を生産し、その中で、電気泳動媒体が、電気泳動流体の複数の離散液滴と、高分子材料の連続相とから成り、そのようなポリマー分散電気泳動ディスプレイ内の電気泳動流体の離散液滴が、いかなる離散カプセル膜も各個々の液滴と関連付けられない場合であっても、カプセルまたはマイクロカプセルと見なされ得ることを認識する。例えば、前述の第２００２／０１３１１４７号を参照されたい。故に、本願の目的のために、そのようなポリマー分散電気泳動媒体は、カプセル化電気泳動媒体の亜種と見なされる。

関連タイプの電気泳動ディスプレイは、いわゆる「マイクロセル電気泳動ディスプレイ」である。マイクロセル電気泳動ディスプレイでは、荷電粒子および懸濁流体は、マイクロカプセル内にカプセル化されず、代わりに、キャリア媒体、例えば、高分子フィルム内に形成される複数の空洞内に留保される。例えば、両方とも、ＳｉｐｉｘＩｍａｇｉｎｇ，Ｉｎｃ．に譲渡されている、国際出願公開第ＷＯ０２／０１２８１号、および公開された米国出願第２００２／００７５５５６号を参照されたい。

前述のＥＩｎｋおよびＭＩＴ特許ならびに出願の多くはまた、マイクロセル電気泳動ディスプレイおよび高分子分散電気泳動ディスプレイを検討する。用語「カプセル化電気泳動ディスプレイ」は、全てのそのようなディスプレイタイプを指し得、これはまた、壁の形態構造を横断して一般化するために、集合的に「マイクロキャビティ電気泳動ディスプレイ」として説明され得る。

別のタイプの電気光学ディスプレイは、Ｐｈｉｌｉｐｓによって開発され、Ｈａｙｅｓ，Ｒ．Ａ．，ｅｔａｌ．「Ｖｉｄｅｏ－ＳｐｅｅｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰａｐｅｒＢａｓｅｄｏｎＥｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ」，Ｎａｔｕｒｅ，４２５，３８３－３８５（２００３）に説明される、エレクトロウェッティングディスプレイである。２００４年１０月６日に出願された、同時係属中の出願第１０／７１１，８０２号では、そのようなエレクトロウェッティングディスプレイは、双安定にされ得ることが示されている。

他のタイプの電気光学材料もまた、使用されてもよい。特に着目すべきこととして、双安定強誘電液晶ディスプレイ（ＦＬＣ）が、当技術分野において公知であって、残留電圧挙動を呈している。

電気泳動媒体は、不透過性であって（例えば、多くの電気泳動媒体では、粒子がディスプレイを通した可視光の透過を実質的に遮断するため）、反射モードで動作するが、いくつかの電気泳動ディスプレイは、一方の表示状態が実質的に不透過性であり、一方が光透過性である、いわゆる「シャッターモード」で動作するようにさせることができる。例えば、特許、すなわち、米国特許第６，１３０，７７４号および第６，１７２，７９８号、ならびに米国特許第５，８７２，５５２号、第６，１４４，３６１号、第６，２７１，８２３号、第６，２２５，９７１号、および第６，１８４，８５６号を参照されたい。電気泳動ディスプレイと同様であるが、電場強度の変動に依拠する、誘電泳動ディスプレイは、同様のモードで動作することができる。米国特許第４，４１８，３４６号を参照されたい。他のタイプの電気光学ディスプレイもまた、遮蔽モードで動作することが可能であり得る。

高分解能ディスプレイは、隣接するピクセルからの干渉を伴わずに、アドレス指定可能である、個々のピクセルを含んでもよい。そのようなピクセルを取得するための１つの方法は、トランジスタまたはダイオード等の非線形要素のアレイを提供することであって、少なくとも１つの非線形要素は、各ピクセルと関連付けられ、「アクティブマトリクス」ディスプレイを生産する。１つのピクセルをアドレス指定するアドレス指定またはピクセル電極は、関連付けられた非線形要素を通して、適切な電圧源に接続される。非線形要素が、トランジスタであるとき、ピクセル電極は、トランジスタのドレインに接続されてもよく、本配列が、以下の説明では仮定されるであろうが、本質的に、恣意的であって、ピクセル電極は、トランジスタのソースにも接続され得る。高分解能アレイでは、ピクセルは、任意の具体的なピクセルが、１つの規定される行および１つの規定される列の交点によって、一意に画定されるように、行および列の２次元アレイ内に配列されてもよい。各列内の全てのトランジスタのソースは、単一列電極に接続されてもよい一方、各行内の全てのトランジスタのゲートは、単一行電極に接続されてもよい。再度、行へのソースおよび列へのゲートの割当は、所望に応じて、逆転されてもよい。

ディスプレイは、行毎様式で書き込まれてもよい。行電極は、行ドライバに接続され、これは、選択された行電極に、選択された行内の全てのトランジスタが伝導性であることを確実にするような電圧を印加する一方、全ての他の行に、これらの選択されていない行内の全てのトランジスタが非伝導性のままであることを確実にするような電圧を印加してもよい。列電極は、列ドライバに接続され、これは、種々の列電極に、選択された行内のピクセルをそれらの所望の光学状態に駆動するように選択される電圧をかける（前述の電圧は、電気光学媒体の非線形アレイと反対側に提供され、ディスプレイ全体を横断して延在し得る、共通前面電極に対するものである。当技術分野において公知のように、電圧は、相対的であって、２つの点の間の電荷差の測定値である。一方の電圧値は、別の電圧値に対するものである。例えば、ゼロ電圧（「０Ｖ」）は、別の電圧に対して無電圧差を有することを指す）。「ラインアドレス時間」として公知である事前選択された間隔後に、選択された行が、選択解除され、別の行が、選択され、列ドライバ上の電圧は、ディスプレイの次のラインが書き込まれるように変更される。

しかしながら、使用時、ある波形が、電気光学ディスプレイのピクセルへの残留電圧を生産し得、上記の議論から明白であるように、本残留電圧は、いくつかの不要な光学効果を生産し、一般に、望ましくない。

本明細書に提示されるように、アドレス指定パルスと関連付けられた光学状態における「偏移」は、電気光学ディスプレイへの特定のアドレス指定パルスの最初の印加が、第１の光学状態（例えば、第１のグレートーン）をもたらし、電気光学ディスプレイへの同一アドレス指定パルスの後続の印加が、第２の光学状態（例えば、第２のグレートーン）をもたらす、状況を指す。残留電圧は、アドレス指定パルスの印加中に電気光学ディスプレイのピクセルに印加される電圧が、残留電圧とアドレス指定パルスの電圧との和を含むため、光学状態における偏移を生じさせ得る。

経時的なディスプレイの光学状態における「ドリフト」は、ディスプレイが静止している間に（例えば、アドレス指定パルスがディスプレイに印加されない周期中に）、電気光学ディスプレイの光学状態が変化する、状況を指す。残留電圧は、ピクセルの光学状態が、ピクセルの残留電圧に依存し得、ピクセルの残留電圧が、経時的に減衰し得るため、光学状態におけるドリフトを生じさせ得る。

上記に議論されるように、「残影」は、電気光学ディスプレイが書き換えられた後に、前の画像の痕跡が、依然として、可視である、状況を指す。残留電圧は、前の画像の一部の輪郭（エッジ）が可視のままである、残影のタイプである、「エッジ残影」を生じさせ得る。本タイプのアーチファクトは、ピクセル間効果、いわゆる「ブルーミング」によって引き起こされ得る。例えば、単色およびカラーシステムの両方において、ピクセル電極によって発生される電場が、ピクセル電極自体のものよりも幅広い電気光学媒体の面積に影響を及ぼす傾向が存在し、したがって、事実上、１つのピクセルの光学状態は、隣接するピクセルの面積の部分の中に広がる。

さらに、いくつかの事例では、隣接するピクセルを駆動させることは、隣接するピクセル自体のいずれかによって到達される光学状態とは異なる、ピクセル間の面積内に最終光学状態を誘発する。隣接するピクセル間の面積内の本最終光学状態は、隣接するピクセルに印加される電場の平均である、ピクセル間領域内で経験される電場によって引き起こされる。エッジ残影は、ＤＣ非平衡波形を用いて、電気光学ディスプレイを駆動させることによって軽減され得ることが見出されている。

しかしながら、ＤＣ非平衡波形は、残留電圧を生産し得る。加えて、ＤＣ非平衡波形の使用は、媒体が、駆動されることを停止した後、短い周期において生じる、電気光学媒体の光学状態における変化である、偏光キックバックをもたらし得る。本「キックバック」または「自己消去」は、いくつかの電気光学ディスプレイ内で観察される現象である。例えば、Ｏｔａ，Ｉ．，ｅｔａｌ．の「ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃＤｉｓｐｌａｙｓ」、ＳＩＤの議事録、１８、２４３（１９７７年）を参照されたい。本場合では、自己消去が、非カプセル化電気泳動ディスプレイにおいて報告されており、それによって、電気光学媒体を横断して印加される電圧が、もはや印加されなくなった直後に、電気光学媒体は、その光学状態を少なくとも部分的に逆転させ得る。例えば、黒色に駆動されるピクセルは、ピクセルが選択解除された後、短い期間内に、濃い灰色に戻り得る。ある場合には、動作電圧よりも大きくあり得る逆電圧が、電極を横断して生じることが観察され、多くの場合、電極損傷につながり得る。

他の事象は、ディスプレイピクセルの光学状態に望ましくないように影響を及ぼし得る。例えば、１つのピクセルをアドレス指定することが、近隣ピクセルの光学状態に影響を及ぼす、ピクセル間クロストークが、電気光学媒体を横断する電圧電位に対する電気光学媒体に印加されるデータラインとＶＣＯＭラインとの間に生成される電圧電位の振幅における差異につながり得る。クロストークは、ディスプレイバックプレーンの要素を通した、またはバックプレーン上のディスプレイピクセルのアレイと接触している電気光学媒体を通した電流漏出からもたらされ得る。１つの漏出源は、オフ状態にあるピクセルトランジスタを通した有限電流の流動である。例えば、１つのディスプレイピクセルのために意図されるデータラインに駆動される電圧は、オフ状態の電流漏出のために、選択されていな行内のピクセルの近隣ピクセルトランジスタを完全に充電することができる。さらに、各ピクセルは、典型的には、他のピクセルが、アドレス指定されている間、ピクセルの電圧を維持するための貯蔵コンデンサを含むが、電流漏出に起因して、ピクセル電圧において、ある程度の減衰が存在する。

例示的ＥＰＤ

図１は、本明細書に提起される主題による、電気光学ディスプレイのピクセル１００の概略図を示す。ピクセル１００は、結像フィルム１１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、結像フィルム１１０は、双安定であってもよい。いくつかの実施形態では、結像フィルム１１０は、限定ではないが、カプセル化電気泳動結像フィルムを含んでもよく、これは、例えば、荷電顔料粒子を含んでもよい。

結像フィルム１１０は、前面電極１０２と背面電極１０４との間に配置されてもよい。前面電極１０２は、結像フィルムとディスプレイの前面との間に形成されていてもよい。いくつかの実施形態では、前面電極１０２は、透明であってもよい。いくつかの実施形態では、前面電極１０２は、限定ではないが、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含む、任意の好適な透明材料から形成されてもよい。背面電極１０４は、前面電極１０２と対向して形成されていてもよい。いくつかの実施形態では、寄生静電容量（図示せず）が、前面電極１０２と背面電極１０４との間に形成されてもよい。

ピクセル１００は、複数のピクセルのうちの１つであってもよい。複数のピクセルは、任意の具体的なピクセルが、１つの規定される行および１つの規定される列の交点によって、一意に画定されるように、行および列の２次元アレイ内に配列され、マトリクスを形成してもよい。いくつかの実施形態では、ピクセルのマトリクスは「アクティブマトリクス」であってもよく、本場合では、各ピクセルは、少なくとも１つの非線形回路要素１２０と関連付けられる。非線形回路要素１２０は、バックプレーン電極１０４とアドレス指定電極１０８との間に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、非線形要素１２０は、ダイオードおよび／またはトランジスタを含んでもよく、限定ではないが、ＭＯＳＦＥＴを含む。ＭＯＳＦＥＴのドレイン（またはソース）は、バックプレーン電極１０４に結合されてもよく、ＭＯＳＦＥＴのソース（またはドレイン）は、アドレス指定電極１０８に結合されてもよく、ＭＯＳＦＥＴのゲートは、ＭＯＳＦＥＴのアクティブ化および非アクティブ化を制御するように構成される、ドライバ電極１０６に結合されてもよい（便宜上、バックプレーン電極１０４に結合されるＭＯＳＦＥＴの端子は、ＭＯＳＦＥＴのドレインと称され、アドレス指定電極１０８に結合されるＭＯＳＦＥＴの端子は、ＭＯＳＦＥＴのソースと称されるであろう。しかしながら、当業者は、いくつかの実施形態では、ＭＯＳＦＥＴのソースおよびドレインが、交換され得ることを認識するであろう）。

アクティブマトリクスのいくつかの実施形態では、各列における全てのピクセルのアドレス指定電極１０８は、同一の列電極に接続されてもよく、各行における全てのピクセルのドライバ電極１０６は、同一の行電極に接続されてもよい。行電極は、行ドライバに接続されてもよく、これは、選択された行における全てのピクセル１００の非線形要素１２０をアクティブ化するために十分な電圧を選択された行電極に印加することによって、ピクセルの１つ以上の行を選択し得る。列電極は、列ドライバに接続されてもよく、これは、選択された（アクティブ化された）ピクセルのアドレス指定電極１０６に、ピクセルを所望の光学状態に駆動するために好適な電圧をかけ得る。アドレス指定電極１０８に印加される電圧は、ピクセルのフロントプレーン電極１０２に印加される電圧（例えば、約ゼロボルトの電圧）に対して相対的であってもよい。いくつかの実施形態では、アクティブマトリクス内の全てのピクセルのフロントプレーン電極１０２は、共通電極に結合されてもよい。

いくつかの実施形態では、アクティブマトリクスのピクセル１００は、行毎様式で書き込まれてもよい。例えば、ピクセルの行は、行ドライバによって選択されてもよく、ピクセルの行に関する所望の光学状態に対応する電圧が、列ドライバによってピクセルに印加されてもよい。「ラインアドレス時間」として公知である事前選択された間隔後に、選択された行が、選択解除され得、別の行が、選択され、列ドライバ上の電圧は、ディスプレイの別のラインが書き込まれるように変更され得る。

図２は、本明細書に開示される主題による、前面電極１０２と背面電極１０４との間に配置される、電気光学結像層１１０の回路モデルを示す。抵抗器２０２およびコンデンサ２０４は、電気光学結像層１１０、前面電極１０２、および背面電極１０４の抵抗ならびに静電容量を表し、任意の接着剤層を含んでもよい。抵抗器２１２およびコンデンサ２１４は、ラミネート加工接着剤層の抵抗および静電容量を表し得る。コンデンサ２１６は、前面電極１０２と背面電極１０４との間に形成され得る、静電容量、例えば、結像層とラミネート加工接着剤層との間、および／またはラミネート加工接着剤層とバックプレーン電極との間の界面等の層間の界面接触面積を表し得る。ピクセルの結像フィルム１１０を横断する電圧Ｖｉは、ピクセルの残留電圧を含み得る。

図３Ａは、本明細書に提示される主題による、例示的電気光学ディスプレイの概略図および信号図３００を図示する。図３００は、行および列（例えば、アクティブマトリクス）内に位置付けられる複数のディスプレイピクセル（例えば、ディスプレイピクセル３５０、３５２、３５４、３６０、３６２、および３６４）を示す。ピクセルの各行は、行選択ライン（例えば、行選択ライン３２６および３３６）に電気的に結合される。行選択ラインは、個別の行内の各ピクセルトランジスタのゲート電極に電気的に結合され、各ディスプレイピクセルと関連付けられるピクセルトランジスタをオンまたはオフするように構成される。ディスプレイピクセルの各列は、ソースライン（例えば、ソースライン３２８、３３８、および３４８）に結合される。ソースラインは、個別の列内の各ピクセルトランジスタのソース電極に電気的に結合され、ディスプレイピクセルに駆動電圧を提供するように設計される。さらに、ＶＣＯＭライン３０２は、ディスプレイのトッププレーンまたは上部電極に電気的に結合され、典型的には、ゼロボルトにある、または約ゼロボルトである、バイアス電圧を提供し得る。

動作時、行選択ライン電圧は、更新するために、ディスプレイピクセルの行の選択を制御するために使用される。例えば、行選択ラインが、低レベルのゲートライン電圧（「ＶＥＥ」）に駆動されるとき、ディスプレイピクセルの対応する行内のｎチャネルピクセルトランジスタは、オフにされる、または非アクティブ化され、それによって、ディスプレイピクセルのその行を選択解除する。逆に言えば、行選択ライン電圧が、高レベルゲートライン（「ＶＤＤＨ」）に駆動されるとき、ディスプレイピクセルの対応する行内のｎチャネルピクセルトランジスタが、オンにされる、またはアクティブ化され、それによって、更新するために、ディスプレイピクセルのその行を選択する。

図３Ｂを参照すると、行選択ライン３２６が、高い（すなわち、ＶＤＤＨに駆動される）とき、ディスプレイピクセルの対応する行（例えば、ディスプレイピクセル３５０、３５２、および３５４）は、更新するために、選択される、またはオンされる。いったんディスプレイピクセルの行が、選択される、またはアクティブ化されると、ソースライン３２８に印加される電圧は、そのピクセルトランジスタを通して、ディスプレイピクセル３５０と関連付けられるピクセル電極に印加される。

図３Ｂは、その間に正電圧がソースライン３２８に印加される、例証的フレーム３９０と、その間に負電圧が、ソースライン３２８に印加される、例証的フレーム３９２とを示す。ＶＣＯＭ３０２に印加される電圧は、ディスプレイピクセル３５０が更新されている間、一定のレベルに保たれる。電圧Ｖｉ３７０は、ソースライン３２８に印加される電圧とＶＣＯＭ３０２に印加される電圧との間の電位差に基づいた、電気光学材料を横断する電圧である。

ディスプレイピクセルが、選択解除された後、貯蔵コンデンサが、ピクセルが、再度選択されるまで、電圧Ｖｉ３７０を維持する。しかしながら、上記に説明されるように、電圧Ｖｉ３７０の振幅は、ディスプレイピクセルが、選択解除された後、短い周期において、キックバック３７５によって影響を及ぼされ得る。さらに、電流漏出に起因して、電圧Ｖｉ３７０において、ある程度の減衰が存在する。キックバック３７５の量および各ディスプレイピクセルによって経験される減衰は、アレイ内の全てのディスプレイピクセル間で変動し得る。故に、各ディスプレイピクセルに印加される電圧に対する電気光学材料を横断して印加された状態にある実際の電圧Ｖｉ３７０における差異は、予測不可能であり得、１つの領域から次のものまでのディスプレイの光学状態において、望ましくない非合致を引き起こし得る。

図４は、本明細書に提示される主題による、ディスプレイピクセルの２つの隣接する行の例示的概略図４００を示す。上記に説明されるように、典型的なアクティブマトリクスアドレス指定に関して、各行選択ラインは、異なる時間において、高く駆動される。例えば、行選択ライン４２６は、行４２７の内のピクセルトランジスタをアクティブ化するために、高く駆動され、ソースライン４２８、４３８、４４８、４５８、４６８、および４７８は、ＶＣＯＭ４０２を基準として使用して、駆動電圧をそれらの個別のディスプレイピクセルに提供する。続いて、行選択ライン４２６は、行４２７内のピクセルトランジスタを非アクティブ化するために、低く駆動され、行選択ライン４３６は、行４３７内のピクセルトランジスタをアクティブ化するために、高く駆動される一方、ソースライン４２８、４３８、４４８、４５８、４６８、および４７８は、ＶＣＯＭ４０２を基準として使用して、駆動電圧をそれらの個別のディスプレイピクセルに提供する。省略記号４８１は、ディスプレイピクセルのアレイが、図４に示される５つのソースラインよりも多くのものを含み得ることを指すために、含まれている。同様に、省略記号４８３は、ディスプレイピクセルのアレイが、図４に示されるディスプレイピクセルの２つの行よりも多くのものを含み得ることを指すために、含まれている。

ＶＣＯＭ４０２は、典型的には、ディスプレイスタックのトッププレーンまたは上部電極に電気的に接続され、また、各ディスプレイピクセルの貯蔵コンデンサの１つの電極にも電気的に接続される。各ディスプレイピクセルの貯蔵コンデンサの他方の電極は、図４に図示されるように、個別のディスプレイピクセル電極に接続される。

いくつかの適用に関して、同時に、インクスタック内の全てのディスプレイピクセルに大きい電圧を包括的に印加させることが望ましい。いくつかの実施形態では、変動する電圧が、これが、典型的には、アレイ内の全てのピクセルに関する共通基準であるため、ＶＣＯＭ４０２に印加される。モジュールを切替する本方法は、包括的トッププレーン切替と称され得る。包括的トッププレーン切替を実施し、インクスタックの全体を横断して、高電圧を印加するために、本明細書に提示される主題は、そのために全てのピクセルトランジスタがほぼ同時にアドレス指定される、駆動方法を提供する。これは、全てのディスプレイピクセルの光学状態を既知の状態に同時に設定するために有用であり得る。

図５Ａは、行および列内に位置付けられる複数のディスプレイピクセルを含む、と例示的電気光学ディスプレイの概略図を示す。ピクセルの各行は、行選択ライン５２６、５３６、および５４６のうちの１つによって選択され、ソースライン５２８、５３８、５４８およびＶＣＯＭ５０２は、選択されるとき、ディスプレイピクセルに電圧を印加する。

ここで図５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、行選択ライン（例えば、行選択ライン５２６、５３６、および５４６）は全て、ピクセルトランジスタの全てをオンにするために、同時またはほぼ同時に、高レベルのゲートライン電圧（例えば、ＶＤＤＨ）に駆動される。ピクセルトランジスタの全てが、アクティブ化された状態において、適切な電圧が、ソースライン（例えば、ソースライン５２８、５３８、５４８）およびＶＣＯＭ５０２に印加され、電気光学媒体を横断して、所望の電圧電位を生成する。いくつかの実施形態では、ピクセルトランジスタの全てが、相互の２マイクロ秒～１００マイクロ秒以内に、オンにされる。いくつかの実施形態では、ピクセルトランジスタの全てが、相互の１フレーム時間以内に、オンにされる。いくつかの実施形態では、ピクセルトランジスタの全てが、相互の２ミリ秒～１００ミリ秒以内にオンにされる。

いくつかの実施形態では、ピクセルトランジスタの全てを同時またはほぼ同時にアクティブ化することは、ディスプレイのコントローラと関連付けられる既存の行および列ドライバ内の機能性にアクセスすることによって、実装されることができる。例えば、ドライバデバイスは、ドライバにその出力の全ての状態を包括的に同一の値に設定させるために使用され得る、ＸＯＮピンまたはＸＯＮ信号を含むことができる。ＸＯＮピンは、行選択ライン（例えば、行選択ライン３２６、行選択ライン３３６）の全てを同時にオンに（例えば、ＶＤＤＨに駆動する）、またはオフに切替する（例えば、ＶＥＥに駆動する）ようにゲートドライバに命令するように構成されることができる。当業者は、ピクセルトランジスタの全てをほぼ同時にアクティブ化するための他の方法が存在することを理解するであろう。例えば、米国特許第１０，４７５，３９６号（本明細書にその全体として組み込まれる）は、図５Ａ－８におけるそのような方法の実施例およびそれらの対応する説明を提供している。

実践では、＋υボルトの電圧をＶＣＯＭ５０２に、－μボルトをソースライン５２８、５３８、および５４８に供給することは、底部電極からトッププレーンまたは上部電極までの＋（υ＋μ）ボルトの電圧または電位差をもたらす。逆に言えば、－ｖボルトの電圧をＶＣＯＭ５０２に、＋ｕボルトをソースライン５２８、５３８、および５４８に供給することは、底部電極からトッププレーンまたは上部電極までの－（ｖ＋ｕ）ボルトの電圧または電位差をもたらす。故に、ＶＣＯＭ５０２およびソースライン５２８、５３８、および５４８を本様式において駆動させることは、ＶＣＯＭ５０２またはソースライン５２８、５３８、および５４８のいずれかによって、単独で印加され得る最大電圧を超過する、ディスプレイの底部電極と上部電極との間の（事実上、ディスプレイ媒体層またはインク層を横断する）電圧電位を生成する、駆動モードを可能にする。

図５Ｃに示されるように、いくつかの実施形態では、ＶＣＯＭ５０２は、＋３０Ｖ（例えば、＋υ）、０Ｖ、－３０Ｖ（例えば、－ｖ）の電圧に駆動されることが可能であり、ソースライン５２８、５３８、および５４８は、＋１５Ｖ（例えば、＋ｕ）、０Ｖ、－１５Ｖ（例えば、－μ）の電圧に駆動されることができる。以下の実施形態は、ソースおよびＶＣＯＭ５０２が、アクティブマトリクスディスプレイ内のトッププレーン切替を使用して、両方の極性方向において、電気光学媒体を横断する＋／－３０Ｖおよび＋／－４５Ｖの差異を達成するために駆動され得る方法を図示する。

方法１：時間ｔ_０から時間ｔ_１までの間、底部電極からトッププレーンまでの＋４５Ｖの電圧電位が、ＶＣＯＭ５０２を＋３０Ｖに、ソースライン５２８、５３８、および５４８を－１５Ｖに駆動させることによって生成され得る。逆に言えば、時間ｔ_１から時間ｔ_２までの間、底部電極からトッププレーンまでの－４５Ｖの電圧電位が、ＶＣＯＭ５０２を－３０Ｖに、ソースライン５２８、５３８、および５４８を＋１５Ｖに駆動させることによって生成され得る。

方法２：時間ｔ_２から時間ｔ_３までの間、底部電極からトッププレーンまでの＋３０Ｖの電圧電位が、ＶＣＯＭ５０２を＋３０Ｖに、ソースライン５２８、５３８、および５４８を０Ｖに駆動させることによって生成され得る。逆に言えば、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの間、底部電極からトッププレーンまでの－３０Ｖの電圧電位が、ＶＣＯＭ５０２を－３０Ｖに、ソースライン５２８、５３８、および５４８を０Ｖに駆動させることによって生成され得る。

本明細書に提示される構成および技法を使用することは、従来の技法を使用するときに経験されるピクセル貯蔵コンデンサの所望されない充電または放電を伴うことなく、アクティブマトリクスディスプレイに関する包括的トッププレーン切替を可能にする。例えば、ディスプレイピクセルの全てが、選択され、同一の電圧を用いて、並行して駆動され得、これは、近隣ピクセルからの偏光キックバックおよびクロストークを排除し、ディスプレイピクセルが、選択解除されるとき、別様に、従来の駆動スキームの間に生じる、ピクセル電圧の減衰を軽減する。故に、本明細書に説明される本発明の技法を使用することは、各ディスプレイピクセルに印加される電圧に対する電気光学材料を横断して実際に生成される電圧電位の間のいかなる不均衡も最小限にする、または排除することができる。これは、ディスプレイピクセルの１つの領域から次のものまでのディスプレイの光学的状態における望ましくない非合致を防止することができる。

さらに、本明細書に説明される本発明の技法は、ＶＣＯＭまたはソースラインのいずれかが単独で印加することができる最大電圧を超過する電圧が、ディスプレイピクセルに印加されることを可能にする。これは、電気光学材料に印加され得る電場を増加させ、これは、それにおいて荷電インク粒子が、流体内を移動する速度を増加させ、それによって、ディスプレイピクセルの全てを極端な光学状態に駆動させるために要求される時間を低減させることができる。これは、全てのディスプレイピクセルの光学状態を既知の状態に同時に設定するために有用であり得る。本特徴の１つの有用な適用は、最短時間量内に、ディスプレイモジュール内の全てのディスプレイピクセルの光学状態を既知の状態に設定する、包括的リセットとしてである。例えば、本明細書に説明される技法は、全てのピクセルを黒色または白色等の極端部な光学状態に駆動させるために使用されることができる。

多数の変更および修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、上記に説明される本発明の具体的な実施形態に対して行われ得ることは、当業者に明白であろう。故に、前述の説明の全体は、限定的ではなく、例証的な意味において解釈されるべきである。

Claims

共通電極とバックプレーンとの間に配置される電気光学材料の層を備える、電気光学ディスプレイを駆動させる方法であって、前記バックプレーンは、ピクセル電極のアレイを含み、各ピクセル電極は、ソース電極と、ゲート電極と、ドレイン電極とを含む、ピクセルトランジスタに結合され、前記ゲート電極は、ゲートラインに結合され、前記ソース電極は、走査ラインに結合され、前記ドレイン電極は、前記ピクセル電極に結合され、コントローラは、時間依存性電圧を前記ゲートライン、前記走査ライン、および前記共通電極に提供し、前記駆動させる方法は、
第１の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第１の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第１の振幅を有する、ことと、
第２の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第２の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第２の振幅を有し、前記第２の電圧は、前記第１の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第３の電圧を印加することであって、前記第３の電圧は、前記ピクセル電極の前記アレイの各ピクセル電極に印加され、前記第３の電圧は、前記ディスプレイの光学状態を第１の極端な光学状態に駆動させるために十分な第３の振幅を有し、前記第３の振幅は、前記第１の振幅と前記第２の振幅との和に等しい、ことと
を含む、方法。
前記第１の電圧は、正極性を有し、前記第２の電圧は、負極性を有する、請求項１に記載の方法。
前記第１の電圧は、負極性を有し、前記第２の電圧は、正極性を有する、請求項１に記載の方法。
前記第３の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、請求項１に記載の方法。
前記第３の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、請求項１に記載の方法。
前記第１の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
前記ピクセルトランジスタを非アクティブ化するために十分な低レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加することと、
第４の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第４の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第４の振幅を有する、ことと、
第５の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第５の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第５の振幅を有し、前記第５の電圧は、前記第２の電圧および前記第４の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第６の電圧を印加することであって、前記第６の電圧は、前記ディスプレイの前記光学状態を第２の極端な光学状態に駆動させるために十分な第６の振幅を有する、ことと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記第２の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つであり、前記第２の極端な光学状態は、前記第１の極端な光学状態と反対である、請求項７に記載の方法。
前記第６の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、請求項７に記載の方法。
前記第６の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、請求項７に記載の方法。
電気光学ディスプレイであって、
光透過性共通電極と、
ピクセル電極のアレイを含む、バックプレーンと、
前記共通電極と前記ピクセル電極のアレイとの間に配置される電気光学材料の層であって、各ピクセル電極は、ソース電極と、ゲート電極と、ドレイン電極とを含む、ピクセルトランジスタに結合され、前記ゲート電極は、ゲートラインに結合され、前記ソース電極は、走査ラインに結合され、前記ドレイン電極は、前記ピクセル電極に結合される、電気光学材料の層と、
時間依存性電圧を前記ゲートライン、前記走査ライン、および前記共通電極に印加することが可能であるコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
第１の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第１の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第１の振幅を有する、ことと、
第２の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第２の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第２の振幅を有し、前記第２の電圧は、前記第１の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第３の電圧を印加することであって、前記第３の電圧は、前記ピクセル電極の前記アレイの各ピクセル電極に印加され、前記第３の電圧は、前記ディスプレイの光学状態を第１の極端な光学状態に駆動させるために十分な第３の振幅を有し、前記第３の振幅は、前記第１の振幅と前記第２の振幅との和に等しい、ことと
を行うように構成される、電気光学ディスプレイ。
前記第１の電圧は、正極性を有し、前記第２の電圧は、負極性を有する、請求項１１に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第１の電圧は、負極性を有し、前記第２の電圧は、正極性を有する、請求項１１に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第３の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、請求項１１に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第３の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、請求項１１に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第１の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つである、請求項１１に記載の電気光学ディスプレイ。
前記コントローラはさらに、
前記ピクセルトランジスタを非アクティブ化するために十分な低レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加することと、
第４の電圧を前記共通電極に印加することであって、前記第４の電圧は、前記コントローラが前記共通電極に印加することが可能である最大電圧である、第４の振幅を有する、ことと、
第５の電圧を全てのピクセルの前記走査ラインに印加することであって、前記第５の電圧は、前記コントローラが全てのピクセルの前記走査ラインに印加することが可能である最大電圧である、第５の振幅を有し、前記第５の電圧は、前記第２の電圧および前記第４の電圧と反対の極性を有する、ことと、
前記ピクセルトランジスタをアクティブ化するために十分な高レベルのゲートライン電圧を全てのピクセルトランジスタの前記ゲートラインに並行して印加し、それによって、前記電気光学材料を横断して、第６の電圧を印加することであって、前記第６の電圧は、前記ディスプレイの前記光学状態を第２の極端な光学状態に駆動させるために十分な第６の振幅を有する、ことと
を行うように構成される、請求項１１に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第２の極端な光学状態は、白色および黒色のうちの１つであり、前記第２の極端な光学状態は、前記第１の極端な光学状態と反対である、請求項１７に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第６の電圧は、実質的に３０Ｖの大きさを有する、請求項１７に記載の電気光学ディスプレイ。
前記第６の電圧は、実質的に４５Ｖの大きさを有する、請求項１７に記載の電気光学ディスプレイ。