CN117296093A - 用于四粒子电泳显示器的解聚驱动序列 - Google Patents

用于四粒子电泳显示器的解聚驱动序列 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于四粒子电泳显示器的改进的驱动方法，当这种显示器部署在低温环境中并且当显示器在垂直放置需要刷新时(即，驱动电场基本上垂直于地球重力方向)，该方法改进了这种显示器的性能。提供了用于按需要在每个像素处显示每种颜色的方法，来自其他粒子的干扰(污染)最小。

Description

用于四粒子电泳显示器的解聚驱动序列
相关申请的引用
本申请要求于2021年4月29日提交的美国临时专利申请No.63/181,514的优先权。下面提到的所有专利和出版物的全部内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及用于彩色电泳显示装置的改进的驱动方法，其中每个像素可以显示至少四种高质量的颜色状态。
背景技术
电泳显示器(电子纸、ePaper等)，例如从元太科技公司(E Ink Holdings)(中国台湾新竹)可商业上获得的电泳显示器，由于其消耗的电量非常少，因此具有重量轻、耐用且环保的优点。该技术已被引入到电子阅读器(例如，电子书、eBook)和其他显示环境(例如电话、平板电脑、电子货架标签、医院标牌、路标、公共交通时间表)中。低电耗和阳光下可读性的结合使得所谓的“免插即用”操作得以快速增长，其中数字标牌***仅连接到表面并与现有通信网络连接以提供信息或图片的定期更新。由于显示器由电池或太阳能收集器供电，因此无需运行公用设施，甚至无需自显示器悬垂下来的插头。
最近，用于电泳显示器的多种颜色选项已经变的可用，从改进的彩色滤波阵列到复杂的减色颜料组、到依赖于多组反射颜色粒子的高保真颜色选项。该最后一种***已被商业标牌广泛接受，例如食品店、服装店和电子产品零售商。特别地，美国专利申请No.2020/0379312中描述的该类型的三色电泳显示器已被迅速应用于室外和室内标牌、以及室温以及冷藏食品部门。美国专利申请No.2020/0379312的全部内容通过引用并入本文。
尽管美国专利申请No.2020/0379312以及美国专利No.8,717,664、10,162,242和10,339,876的三粒子电泳显示器已被部署到全球数百万计的个体显示器中，但强烈需要添加具有第四种颜色的第四粒子，例如美国专利No.9,285,649、9,513,527和9,812,073中所描述的。这种四色显示器目前还非商业可用。虽然希望这种四粒子电泳显示器可以“投入”相同的零售环境，但初步测试表明，上述类型的四粒子电泳***具有与三粒子***不同的独特之处，取决于操作温度以及显示器的方向，即水平(沿着地球引力场上下驱动带电颜料)与垂直(跨地球引力场来回驱动带电颜料)。观察到的一个令人惊讶的效果是，当这种四粒子电泳显示器用于寒冷环境(例如冷藏或冷冻食品部门)时，粒子以意想不到的方式聚集，这导致黑色像素被其他颜色间歇性污染，例如、白色、黄色和红色。有趣的是，当显示器在低温下被水平驱动时，这种现象无法完全重现。显然，为了实现所需的色彩性能并满足客户对电子数字标牌中纯净且鲜艳的色彩的需求，需要改进驱动序列以在寻址之前解聚颜料。
发明内容
本文公开的驱动方法克服了上述在较冷温度的典型环境下(即，其中显示面板被垂直定向)寻址四粒子电泳显示器的不足。在第一方面，一种驱动显示层的方法，所述显示层设置在包括透光电极的观察表面和在显示层的与所述观察表面相对一侧上的第二表面之间，所述第二表面包括驱动电极，所述显示层包括电泳介质，所述电泳介质包括流体和分散在所述流体中的第一、第二、第三和第四类型的粒子，其中所述第一、第二、第三和第四类型的粒子分别具有彼此不同的第一、第二、第三和第四光学特性，所述第一和第三类型的粒子具有第一极性的电荷并且所述第二和第四类型的粒子具有第二极性的电荷，所述第二极性与所述第一极性相反，并且所述第一和第三类型的粒子不具有相同的电荷量，并且所述第二和第四类型的粒子不具有相同的电荷量，所述方法依次包括以下步骤：
(i)施加具有高幅值和所述第一或第二极性的第一电场以朝向所述观察表面驱动所述第一或第二类型的粒子，从而使所述显示层在所述观察表面处显示所述第一或第二光学特性；
(ii)施加具有所述高幅值和负极性的第二电场；
(iii)施加振动脉冲，所述振动脉冲包括至少四个周期的第一极性的高幅值电场和至少四个周期的第二极性的高幅值电场；
(iv)施加具有所述高幅值和与步骤(i)具有相同极性的第二电场，以再次朝向观察表面驱动所述第一或第二类型的粒子，从而使显示层在观察表面处再次显示所述第一或第二光学特性；
(v)施加具有低幅值和与步骤(iv)相反极性的第三电场以朝向观察表面驱动所述第四或第三类型的粒子，从而使所述显示层在观察表面处显示所述第四或第三光学特性。
在一些实施例中，施加第一电场的时间比第二电场的时间长，并且施加第三电场的时间比第二电场的时间长。在一些实施例中，重复步骤(i)-(v)中的每一个步骤。在一些实施例中，第三电场的幅值小于第二电场幅值的50％。在一些实施例中，在完成步骤(v)之后仅显示第四或第三光学特性。在一些实施例中，施加第一电场大于400ms。在一些实施例中，施加第二电场大于100ms。在一些实施例中，施加振动脉冲的每个周期小于80ms。在一些实施例中，施加振动脉冲大约40ms。在一些实施例中，在步骤(iii)之后执行无电场的休息周期，并且在完成步骤(iv)和(v)之前重复步骤(i)-(iii)第二次。在一些实施例中，沿基本上垂直于地球重力方向的方向施加每个电场。
在第二方面，本发明提供了一种驱动显示层的方法，所述显示层设置在包括透光电极的观察表面和所述显示层的与所述观察表面相对一侧上的第二表面之间，所述第二表面包括驱动电极，所述显示层包括电泳介质，所述电泳介质包括流体和分散在所述流体中的第一、第二、第三和第四类型的粒子，其中第一、第二、第三和第四类型的粒子分别具有彼此不同的第一、第二、第三和第四光学特性，所述第一和第三类型的粒子具有第一极性的电荷并且所述第二和第四类型的粒子具有第二极性的电荷，所述第二极性与所述第一极性相反，并且所述第一和第三类型的粒子不具有相同的电荷量，并且所述第二和第四类型的粒子不具有相同的电荷量，所述方法依次包括以下步骤：
(i)施加具有高幅值和第一或第二极性的第一电场以朝向所述观察表面驱动所述第一或第二类型的粒子，从而使显示层在观所述察表面处显示所述第一或第二光学特性；
(ii)施加具有所述高幅值和负极性的第二电场；
(iii)施加振动脉冲，所述振动脉冲包括至少四个周期的第一极性的高幅值电场和至少四个周期的第二极性的高幅值电场；
(iv)施加具有所述高幅值和与步骤(i)具有相反极性的第三电场以朝向观察表面驱动所述第二或第一类型的粒子，从而使显示层在所述观察表面处显示所述第二或第一光学特性。
在一些实施例中，第一电场被施加与第三电场同等的时间。在一些实施例中，重复步骤(i)-(iv)中的每一个步骤。在一些实施例中，在完成步骤(iv)之后仅显示第二或第一光学特性。在一些实施例中，施加第一电场大于400ms。在一些实施例中，施加第二电场大于100ms。在一些实施例中，施加振动脉冲的每个周期小于80ms。在一些实施例中，施加振动脉冲的每个周期大约40ms。在一些实施例中，沿基本上垂直于地球重力方向的方向施加每个电场。
附图说明
图1是穿过包含有四种不同类型的粒子并能够显示四种不同颜色状态的显示层的横截面示意图。
图2A-2F是类似于图1的横截面示意图，但示出了由于施加特定电荷和极性的驱动序列而导致的粒子位置的变化。
图3示出了可以在本发明的驱动方法中使用的通用“振动”波形。当与有源矩阵显示器一起使用时，每个循环的时间宽度(+HV到–HV)至少是用于该显示器的帧时间的两倍。然而，驱动电泳介质没有物理限制，并且每个循环的时间宽度可以比有源矩阵显示器的典型时间宽度更短或更长。
图4A示出了本发明的显示器的水平驱动。图4B示出了本发明的显示器的垂直驱动。
图5A示出了可用于使图1所示的显示层实现从图2C至图2D的转变的驱动序列(波形)，从而在观察表面处显示红色。
图5B示出了本发明的改进的驱动序列(波形)，其在实现从图2C至图2D的转变时提供更好的粒子分离，从而在观察表面处显示红色。
图6A示出了可用于使图1所示的显示层实现从图2E至图2F的转变的驱动序列(波形)，从而在观察表面处显示白色。
图6B示出了本发明的改进的驱动序列(波形)，其在实现从图2E至图2F的转变时提供更好的粒子分离，从而在观察表面处显示白色。
图7A示出了可用于使图1所示的显示层实现从图2A至图2B的转变的驱动序列(波形)，从而在观察表面处显示黑色。
图7B示出了本发明的改进的驱动序列(波形)，其在实现从图2A至图2B的转变时提供更好的粒子分离，从而在观察表面处显示黑色。
图8A示出了可用于使图1所示的显示层实现从图2B至图2A的转变的驱动序列(波形)，从而在观察表面处显示黄色。
图8B示出了本发明的改进的驱动序列(波形)，其在实现从图2B至图2A的转变时提供更好的粒子分离，从而在观察表面处显示黄色。
图9示出了一个测试协议，其涉及在水平方向上快速驱动以评估显示面板性能、在垂直方向上偶尔驱动以评估可能的商业用途以及使用电光测试台对特定测试点做最终评估。为避免疑问，K＝黑色、W＝白色、Y＝黄色以及R＝红色。
具体实施方式
如已经提到的，本发明涉及一种用于显示层的驱动方法，该显示层包括电泳介质，该电泳介质包含全部分散在流体中并且全部具有不同光学特性的第一、第二、第三和第四类型的粒子。这些光学特性通常是人眼可感知的颜色，但也可以是其他光学特性，例如光透射、反射率、亮度，或者在用于机器读取的显示器的情况下，是可见光范围以外电磁波长的反射率变化意义上的伪色。本发明广泛地涵盖任何颜色的粒子，只要这些多种类型的粒子在视觉上是可区分的。
存在于电泳介质中的四种类型的粒子可以被视为包括两对带相反电荷的粒子。第一对(第一和第二类型的粒子)由第一类型的正粒子和第一类型的负粒子组成；类似地，第二对(第三和第四类型的粒子)由第二类型的正粒子和第二类型的负粒子组成。在两对带相反电荷的粒子中，一对(第一和第二粒子)比另一对(第三和第四粒子)携带更强的电荷。因此，这四种类型的粒子也可以称为高正粒子、高负粒子、低正粒子和低负粒子。
在本申请的上下文中，术语“电荷电势”可以与“zeta电势”或与电泳流动性互换使用。粒子的电荷极性和电荷电势的水平可以通过在美国专利申请公开No.2014/0011913中描述的方法来改变和/或可以根据zeta电势来测量。在一个实施例中，zeta电势由具有CSPU-100信号处理单元、ESA EN#Attn流通池(K:127)的胶体动力学声学分析仪IIM来测定。测试前均在测试温度(25℃)下输入仪器常数，例如样品中使用的溶剂的密度、溶剂的介电常数、溶剂中的声速、溶剂的粘度。将颜料样品分散在溶剂(通常是具有少于12个碳原子的烃流体)中，并稀释至重量的5％-10％。该样品还包含电荷控制剂(SolsperseTM 17000，可从Berkshire Hathaway公司的Lubrizol Corporation公司获得)，电荷控制剂与粒子的重量比为1:10。测定稀释样品的质量，然后将样品装入流通池中以确定zeta电势。用于测量电泳流动性的方法和装置对于电泳显示器技术领域的技术人员来说是众所周知的。
如图1所示的示例，第一类型的黑色粒子(K)和第二类型的黄色粒子(Y)是第一对带相反电荷的粒子，并且在这对粒子中，黑色粒子是高正粒子并且黄色粒子是高负粒子。第三类型的红色粒子(R)和第四类型的白色粒子(W)是第二对带相反电荷的粒子，并且在这一对粒子中，红色粒子是低正粒子并且白色粒子是低负粒子。
在另一个未示出的示例中，黑色粒子可以是高正粒子；黄色粒子可以是低正粒子；白色粒子可以是低负粒子并且红色粒子可以是高负粒子。在另一个未示出的示例中，黑色粒子可以是高正粒子；黄色粒子可能为低正粒子；白色粒子可以是高负粒子并且红色粒子可以是低负粒子。在另一个未示出的示例中，黑色粒子可以是高正粒子；红色粒子可能是低正粒子；白色粒子可以是高负粒子并且黄色粒子可以是高负粒子。当然，根据本申请的需要，任何特别的颜色可以用另一种颜色代替。例如，如果需要黑色、白色、绿色和红色粒子的特定组合，则可以用高负绿色粒子代替图1中所示的高负黄色粒子。
此外，四种类型的粒子的颜色状态可以有意地混合。例如，黄色颜料本质上通常具有绿色色调并且如果需要更好的黄色状态，则可以使用黄色粒子和红色粒子，其中这两种类型的粒子携带相同的电荷极性并且黄色粒子比红色粒子携带更高的电荷粒子。因此，在黄色状态下，会有少量的红色粒子与绿黄色粒子混合，使得黄色状态具有较佳的颜色纯度。
从它们应该是反光的而不是透光的这一意义上来说，粒子优选的是不透明的。对于颜色科学领域的技术人员显而易见的是，如果粒子是透光的，则出现在本发明的具体实施例的以下描述中的一些颜色状态将被严重扭曲或无法获得。白色粒子当然是光散射而不是反射的，但应注意确保没有太多的光穿过白色粒子的层。例如，如果在图2F所示的白色状态下(如下文所述)，白色粒子的层允许大量光穿过，并被从其后面的黑色和黄色粒子反射，则白色状态的亮度可能大幅减少。
在一些实施例中，粒子是没有聚合物壳的初级粒子。可替代地，每个粒子可包含具有聚合物壳的不溶性核。核可以是有机或无机颜料，并且它可以是单核粒子或多核粒子的聚集。粒子也可以是中空粒子。
白色粒子可以由无机颜料形成，例如TiO2、ZrO2、ZnO、Al2O3、Sb2O3、BaSO4、PbSO4等。黑色粒子可以由Cl颜料黑26或28等(例如锰铁黑尖晶石或铜铬黑尖晶石)或炭黑形成。其他有色粒子(非白色和非黑色)可以是红色、绿色、蓝色、品红色、青色、黄色或任何其他所需颜色，并且可以由例如CI颜料PR254、PR122、PR149、PG36、PG58、PG7、PB28、PB15:3、PY83、PY138、PY150、PY155或PY20来形成。这些是在颜色索引手册《New Pigment ApplicationTechnology(新型颜料应用技术)》(CMC Publishing公司,1986)和《Printing InkTechnology(印刷油墨技术)》(CMC Publishing公司,1984)中描述的常用有机颜料。具体示例包括科莱恩公司的Hostaperm Red D3G 70-EDS、Hostaperm Pink E-EDS、PV fast redD3G、Hostaperm red D3G 70、Hostaperm Blue B2G-EDS、Hostaperm Yellow H4G-EDS、Hostaperm Green GNX、BASF Irgazine red L 3630、Cinquasia Red L 4100HD和IrgazinRed L 3660HD；太阳化学公司的酞菁蓝、酞菁绿、二芳基黄(diarylide yellow)或二芳基AAOT黄(diarylide AAOT yellow)。有色粒子还可以是无机颜料，例如红色、绿色、蓝色和黄色。示例可包括但不限于CI颜料蓝28、CI颜料绿50和CI颜料黄227。
四种类型的粒子分散于其中的流体可以是透明且无色的。其优选具有低粘度并且在约2至约30、优选约2至约15范围内的介电常数以用于高粒子迁移率。合适的介电溶剂的示例包括烃类如异链烷烃、十氢化萘(DECALIN)、5-亚乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蜡油、硅流体、芳香烃类如甲苯、二甲苯、苯基二甲基乙烷、十二烷基苯或烷基萘、卤化溶剂如例如全氟萘烷、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3,4,5-三氯三氟甲苯、氯五氟苯、二氯壬烷或五氯苯以及，全氟化溶剂例如来自明尼苏达州圣保罗的(St.Paul MN)3M公司的FC-43、FC-70或FC-5060，低分子含卤素聚合物例如来自美国俄勒冈州的波特兰市的TCI公司的聚(全氟环氧丙烷)，聚(三氟氯乙烯)例如来自新泽西的里弗埃奇区(River Edge)的卤代烃产品公司(Halocarbon Product Corp)的卤烃油(Halocarbon Oils)，全氟聚烷基醚例如来自美国奥塞蒙特(Ausimont)公司或美国科慕油公司(Krytox Oils)的Galden，以及来自特拉华州杜邦的Grease K流体系列、来自道康宁的聚二甲基硅氧烷基硅油(DC-200)。
流体中不同类型的粒子的百分比可能有所不同。例如，一种类型的粒子可以占电泳液体积的0.1％至10％，优选为0.5％至5％；另一种类型的粒子可以占流体体积的1％至50％，优选为5％至20％；其余类型的粒子中的每一种可以占流体体积的2％至20％，优选为4％至10％。
各种类型的粒子可以具有不同的粒子尺寸。例如，较小的粒子可具有约50nm至800nm范围内的尺寸。较大粒子的尺寸可为较小粒子尺寸的约2至50倍，并且更优选的约为2至10倍。
电泳显示器通常包括电泳材料层和设置在电泳材料的相对侧上的至少两个其它层，该两个层中的其中一个是电极层。在大多数此类的显示器中，两个层都是电极层，并且电极层中的一个或两个被图案化以定义显示器中的像素。例如，一个电极层可以被图案化为细长的行电极，而另一个电极层可以被图案化为与行电极成直角延伸的细长的列电极，像素由行电极和列电极的交叉点定义。可替代地，更常见地，一个电极层具有单个连续电极的形式，而另一个电极层被图案化为像素电极矩阵，该像素电极矩阵的每个像素电极限定显示器的一个像素。在另一类型的电泳显示器中，其旨在用于与分离于显示器的触控笔、打印头或类似的可移动电极一起使用，与电泳层相邻的层中只有一层包括电极，电泳层相对侧上的层通常是用于防止可移动电极损坏电泳层的保护层。
被转让给麻省理工学院(MIT)、伊英克公司、伊英克加州股份有限公司、伊英克控股、元太科技工业股份有限公司(Prime View International)及相关公司或以它们的名义的许多专利和申请描述了用于封装的电泳、微单元电泳以及其他电光介质的各种技术。封装的电泳介质包括许多小胶囊，每一个小囊体本身包括内相以及包围内相的囊壁，其中所述内相含有在流体介质中的可电泳移动的粒子。典型地，囊体本身保持在聚合物粘结剂中以形成位于两个电极之间的连贯层。在微单元电泳显示器中，带电粒子和流体没有封装在微胶囊内，而是保留在载体介质(通常为聚合物膜)内形成的多个空腔内。这些专利和申请中描述的技术包括：
(a)电泳粒子、流体和流体添加剂；参见例如美国专利No.7,002,728和7,679,814；
(b)囊体、粘结剂和封装工艺；参见例如美国专利No.6,922,276和7,411,719；
(c)微单元结构、壁材料和形成微单元的方法；参见例如美国专利No.7,072,095和9,279,906；
(d)用于填充和密封微单元的方法；参见例如美国专利No.7,144,942和7,715,088；
(e)包含电光材料的薄膜和子组件；参见例如美国专利No.6,982,178和7,839,564；
(f)用于显示器中的背板、粘合剂层和其他辅助层以及方法；参见例如美国专利No.7,116,318和7,535,624；
(g)颜色形成和颜色调节；参见例如美国专利No.7,075,502和7,839,564；
(h)驱动显示器的方法；参见例如美国专利号7,012,600和7,453,445；
(i)显示器的应用；参见例如美国专利No.7,312,784和8,009,348；以及
(j)非电泳显示器，如在美国专利No.6,241,921和美国专利申请公开No.2015/0277160中所述；以及除了显示器以外的封装和微单元技术的应用；参见例如美国专利申请公开No.2015/0005720和2016/0012710。
许多前述专利和申请认识到在封装的电泳介质中围绕离散的微囊体的壁可以由连续相替代，由此产生所谓的聚合物分散型电泳显示器，其中电泳介质包括多个离散的电泳流体的微滴和聚合物材料的连续相，并且在这种聚合物分散型电泳显示器内的离散的电泳流体的微滴可以被认为是囊体或微囊体，即使离散的囊体薄膜与每个单独的微滴没有相关联；参见例如前述2002/0131147。因此，为了本申请的目的，这样的聚合物分散型电泳介质被认为是封装的电泳介质的子类。
一种相关类型的电泳显示器是所谓的“微单元电泳显示器”。在微单元电泳显示器中，带电粒子和悬浮流体不被封装在微囊体内，而是保持在载体介质(例如，聚合物薄膜)内形成的多个空腔中。参见例如国际申请公开No.WO 02/01281和公开的美国申请No.6,788,449。
现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例，但仅以说明的方式进行。
图1是穿过可以被本发明的方法驱动的显示层的横截面示意图。显示层具有两个主表面：用户通过其观察显示器的第一观察表面13(如图1所示的上表面)，以及显示层的位于与第一表面13相对一侧上的第二表面14。显示层包括电泳介质，该电泳介质包括流体和具有高正电荷的第一类型的黑色粒子(K)、具有高负电荷的第二类型的黄色粒子(Y)、具有低正电荷的第三类型的红色粒子(R)以及具有低负电荷的第四类型的白色粒子(W)。显示层设置有本领域已知的用于跨显示层施加电场的电极，即，包括两个电极层，其中第一电极层是跨显示层的整个观察表面13延伸的透光或透明公共电极层11。该电极层11可以由氧化铟锡(ITO)或类似的透光导体形成。另一个电极层12是第二表面14上的一层离散像素电极12a，这些电极12a限定显示器的各个像素，这些像素在图1中由垂直虚线指示。可替代地，另一个电极层12可以是固体电极，例如金属箔、或石墨平面、或导电聚合物。可替代地，电极层12也可以是透光或透明电极层，类似于透明公共电极层11。通过施加到公共电极的电压和施加到对应的像素电极的电压之间的电势差来创建用于像素的电场。像素电极12a可以形成具有例如薄膜晶体管(TFT)背板的有源矩阵驱动***的一部分，但是可以使用其他类型的电极寻址，只要电极提供跨过显示层的必要电场。
像素电极可以是美国专利No.7,046,228中所描述的。像素电极12a可以形成有源矩阵薄膜晶体管(TFT)背板的一部分，但是可以使用其他类型的电极寻址，只要电极提供跨过显示层的必要电场。
在一个实施例中，“低电荷”粒子所携带的电荷可以小于“高电荷”粒子所携带的电荷的约50％，优选地约5％至约30％。在另一个实施例中，“低电荷”粒子可小于“高电荷”粒子所携带的电荷的约75％，或约15％至55％。在再一实施例中，所指的电荷水平的比较适用于具有相同电荷极性的两种类型的粒子。“高正”粒子和“高负”粒子上的电荷量可以相同或不同。同样，“低正”粒子和“低负”粒子的振幅可以相同或不同。在任何特定的电泳流体中，两对高-低带电粒子可以具有不同水平的电荷差。例如，在一对中，低正带电粒子的电荷强度可以是高正带电粒子的电荷强度的30％，而在另一对中，低负带电粒子的电荷强度可以是高负带电粒子的电荷强度的50％。
图2A-2F示出了可以在图1所示的显示层的每个像素的观察表面处显示的四种颜色状态以及它们之间的转变。如前所述，高正粒子是黑色(K)；高负粒子是黄色(Y)；低正粒子是红色(R)；低负粒子是白色(W)。
在图2A和图2B中，当高负驱动电压(以下称为VH2，例如-15V，例如-30V)被施加到像素电极22a(在下文中，假设公共电极21将保持在0V，因此在这种情况下，公共电极相对于像素电极是强正的)足够长的时间周期时，产生电场以使高负黄色粒子被驱动至临近公共电极21以及使高正黑色粒子被驱动至临近像素电极22a以产生图2A的状态。
低正红色R和低负白色W粒子，因为它们携带较弱的电荷，所以比携带较高电荷的黑色和黄色粒子移动得更慢，因此，它们停留在像素的中间，白色粒子位于红色粒子之上，并且两者都被黄色粒子遮盖，并且因此在观察表面处不可见。因此，在观察表面处显示黄色。
相反，当高的正驱动电压(以下称为VH1，例如+15V，例如+30V)被施加到像素电极22a(使得公共电极21相对于像素电极呈强负性)足够长的时间周期时，产生电场以使高正黑色粒子被驱动至邻近公共电极21以及高负黄色粒子被驱动至邻近像素电极22a。得到的图2B的状态是完全相反于图2A的，并且在观察表面处显示黑色。
图2C和2D示出了低正(红色)粒子在图1所示的显示层的观察表面处显示的方式。该过程开始于图2A所示的(黄色)状态并如图2C重复。将低正电压(VL1，例如+3V、例如+5V、例如+10V)施加到像素电极22a(即，使公共电极21相对于像素电极略为负)足够长的时间周期以使高负黄色粒子朝向像素电极22a移动，同时高正黑色粒子朝向公共电极21移动。然而，当黄色和黑色粒子在如图2D所示的像素电极和公共电极中间相遇时，它们保持在此中间位置，因为由低驱动电压产生的电场不足以克服它们之间的吸引力。如所示，黄色和黑色粒子以混合状态停留在像素电极和公共电极中间。
本文使用的术语“吸引力”涵盖线性相关于粒子电荷电势的静电相互作用，并且吸引力可以通过其他力(例如范德华力、疏水相互作用等)被进一步增强。
显然，低正红色粒子和高负黄色粒子之间、低负白色粒子和高正黑色粒子之间也存在吸引力。然而，这些吸引力不如黑色和黄色粒子之间的吸引力那么强，并且因此可以通过低驱动电压产生的电场来克服红色和白色粒子之间的弱吸引力，从而可以分离相反极性的低带电粒子和高带电粒子。由低驱动电压产生的电场也足以分离低负白色粒子和低正红色粒子，从而使红色粒子移动至临近公共电极21以及使白色粒子移动至临近像素电极22a。结果，像素显示红色，而白色粒子最靠近像素电极，如图2D所示。
图2E和2F示出了在图1所示的显示器的观察表面处显示低负性(白色)粒子的方式。该过程开始于图2B的(黑色)状态并如图2E重复。低负电压(VL2，例如-3V、例如-5V、例如-10V)被施加到像素电极(即，使公共电极相对于像素电极略为正)足够长的时间周期以使高正黑色粒子朝向像素电极22a移动，同时高负黄色粒子朝向公共电极21移动。然而，当黄色和黑色粒子在如图2F所示的像素电极和公共电极中间相遇时，它们保持在此中间位置，因为由低驱动电压产生的电场不足以克服它们之间的吸引力。因此，如先前参考图2D所讨论的，黄色和黑色粒子以混合状态停留在像素电极和公共电极中间。
如上文图2C和2D所讨论的，在低正红色粒子和高负黄色粒子之间以及在低负白色粒子和高正黑色粒子之间也存在吸引力。然而，这些吸引力不如黑色和黄色粒子之间的吸引力那么强，因此可以通过低驱动电压产生的电场来克服红色和白色粒子之间的弱吸引力，从而可以分离相反极性的低带电粒子和的高带电粒子。由低驱动电压产生的电场足以将低负白色粒子和低正红色粒子分离，从而使白色粒子移动至临近公共电极21，而红色粒子移动至临近像素电极22a。结果，像素显示白色，而红色粒子最靠近像素电极，如图2F所示。
在图1和图2A-2F所示的显示层中，黑色粒子(K)携带有高正电荷、黄色粒子(Y)携带有高负电荷、红色粒子(R)携带有低正电荷、白色粒子(W)携带有低负电荷，然而原则上，携带高正电荷、或高负电荷、或低正电荷或低负电荷的粒子可以是任何颜色。所有这些变化都旨在落入本申请的范围内。
还应当注意的是，为达到图2D和2F的颜色状态而施加的低电势差可以是驱动像素从高正粒子的颜色状态到高负粒子的颜色状态所需的高电势差的约5％至约50％，或反之亦然，即如图2A和2B所示。
尽管为了便于说明，图1和图2A-2F将显示层示为未封装的，但是电泳流体可以填充到显示单元中，该显示单元可以是杯状微单元，如美国专利No.6,930,818中所描述的。显示单元还可以是其他类型的微容器，例如微胶囊、微通道或等同物，无论其形状或尺寸如何。所有这些都在本申请的范围内。
对于成像科学领域的技术人员来说显而易见的是，如果要获得在图2A-2F所示的各种颜色状态下的“干净”、饱和度良好的颜色，则在电泳介质中使用所有非黑色和非白色粒子应该是反光的而不是透光的。(白色粒子本质上是光散射的，而黑色粒子本质上是光吸收的)。例如，图2D所示的红色状态下，如果红色粒子基本上是透光的，则通过观察表面进入电泳层的光的很大一部分将穿过红色粒子，并且该透射光的一部分将从红色粒子“后面的”(即，如图2D所示的下方的)黄色粒子反射回来。总体效果将是所需的红色被严重“污染”有黄色色调，这是非常不期望的结果。
为了确保颜色亮度和颜色纯度，可以在将显示层从一种颜色状态驱动到另一种颜色状态之前施加振动波形。图3是此类振动波形的电压与时间关系图。振动波形可以由重复许多循环的一对相反的驱动脉冲组成。当与有源矩阵显示器一起使用时，每个正脉冲或负脉冲至少是刷新的帧宽度。例如，当显示器以60Hz刷新时，每个脉冲宽度可以约为16毫秒。然而，事实上，由于用于背板的电容元件的不同充电和衰减时间，帧时间通常会更长一些。例如，如图3所示，振动波形可以由持续20毫秒的+15V脉冲和持续20毫秒的-15V脉冲组成，这对脉冲重复50次。这种振动波形的总持续时间为2000毫秒。为了便于说明，图3仅示出了七对脉冲。
脉冲宽度不必限于帧时间，并且每个脉冲可以包括多个帧，例如40毫秒脉冲宽度、例如60毫秒脉冲宽度、例如80毫秒脉冲宽度、例如100毫秒脉冲宽度。在一些实施例中，振动脉冲的每个元素的脉冲宽度可以是80毫秒或更小，例如60毫秒或更小、例如40毫秒或更小、例如20毫秒或更小。实际上，可以有至少4次重复(即，四对正负脉冲)、例如至少6次重复、例如至少8次重复、例如至少10次重复、例如至少12次重复、例如至少15次重复。类似地，所有显示振动波形的后续附图都以相同的方式简化了振动波形。无论施加驱动电压之前的光学状态如何，都可以施加振动波形。在施加振动波形之后，光学状态(在观察表面处或第二表面处，如果可见的话)将不是纯色，而是各种类型的颜料粒子的颜色的混合。在一些情况下，多个振动脉冲将在振动脉冲之间以0V的暂停来被传送，以允许电泳介质平衡和/或允许电极上累积的电荷消散。
在振动波形中的每个驱动脉冲被施加不超过从高正粒子的颜色状态到高负粒子的颜色状态所需的驱动时间的50％(或不超过30％、10％或5％)，或反之亦然。例如，如果将显示装置从图2B所示的颜色状态驱动到图2A所示的高负粒子颜色状态需要300毫秒，或者反之亦然，振动波形可以由正脉冲和负脉冲组成，每个施加的时间不超过150毫秒。实际上，脉冲优选为更短。
对于本目的，高驱动电压(VH1或VH2)被定义为足以将像素从高正粒子的颜色状态驱动到高负粒子的颜色状态的驱动电压，或反之亦然(参见图2A和图2B)。低驱动电压(VL1或VL2)被定义为足以将像素从高带电粒子的颜色状态驱动到低带电粒子的颜色状态的驱动电压(参见图2D和图2F)。一般而言，VL(例如，VL1或VL2)的幅值小于VH(例如，VH1或VH2)的振幅的50％，或优选地小于40％。
如背景技术中提及的，电泳介质的相对于重力的方向影响所得的颜色状态的纯度，尤其是当显示器在较低温度下操作时，例如5℃或更低、例如0℃或更低、例如-5℃或更低，例如-10℃或更低，例如-15℃或更低。如图4A所示，水平驱动是当由电极(11和12a)提供的电场梯度沿重力(G)方向时。相反，垂直驱动是当由电极(11和12a)提供的电场梯度横向于重力(G)方向时。
使用CIELAB颜色空间(例如，L*、a*、b*)的黑色状态的经验测量已经表明，与在水平方向被驱动的同样的显示器比较，例如，如图2A和2B中所描述的，对于黑色像素在垂直方向被驱动，黑色像素被驱动具有一致较高的L*。(对于黑色状态，L*越低越好，即反射越少)。此外，使用放大镜或类似的放大器，观察者可以看到污染黑色状态的白色、黄色和红色颜料的额外斑点。使用预定的测试图案，与在0℃驱动的水平驱动四粒子面板相比，在0℃驱动的垂直驱动四粒子面板中黑色的L*值通常高出约3L*。虽然不是那么突出，但在垂直方向驱动时，特别是在低温下，所有颜色状态都被观察到污染增加。这种颜色污染的原因尚不完全清楚，但它可能是由于电泳介质中各种成分(包括颜料、电荷控制剂和其他添加剂)的不同密度差异分离造成的。
图5A示出了可用于实现图2C和2D的黄色到红色(高负到低正)转变的标准波形。在图5A的波形中，施加高负驱动电压(VH2，例如，-15V)持续t1时间段以将像素向黄色状态驱动(参见图2C)。这种高负驱动电压的初始应用可被称为平衡阶段，其被包括在内是为了确保图5A的整个波形是直流平衡的。(这里使用的术语“直流平衡”是指施加到像素的驱动电压相对于整个波形所花费的时间的积分基本上为零)。t1的平衡脉冲可以持续500ms或更长，例如，超过1秒。然后施加振动波形(也称为混合波形)，然后施加高负驱动电压(VH2)持续t2时间段，这将像素置于图2C所示的黄色状态。t2时间段的宽度通常小于t1，例如长度的一半、例如约200ms、或约250ms、或约500ms。在图5A的一些实施例中，振动脉冲的每个脉冲可以是大约80ms宽，然而更长或更短的脉冲宽度是可接受的。从该黄色状态，通过施加低正驱动电压(VL1，例如+3V)持续t3时间段将像素驱动到红色状态，以实现从图2C到图2D所示的黄色到红色的转变。在施加VH2时，t2时间段足以将像素驱动到黄色状态，并且在施加VL1时，t3时间段足以将像素从黄色状态驱动到红色状态。时间段t3通常比t2长，例如约300ms、例如约400ms、例如约600ms。应当理解，图5A的波形是用于在观察表面处制备红色的“基础”波形。可以重复波形的一部分，例如可以在施加第一驱动脉冲之前重复平衡脉冲和振动脉冲。在一些实施例中，在波形的重复部分之间可以存在0V的暂停，即平衡、振动、暂停、平衡、振动。此外，可以将清理脉冲添加至如美国专利No.10,586,499中所描述的波形，该专利的全部内容通过引用并入本文。
然而，如前述所讨论的，图5A的波形没有提供聚集颜料的充足的初始分离以实现纯光学状态，特别是在低温(例如，0℃)和垂直方向驱动时。即，在用图5A的波形驱动之后，在红色像素中可以看到黑色、黄色和白色颜料污染。令人惊奇地发现，如图5B所示，这种污染可以通过在时间t1'处添加简单的高负解聚脉冲来克服。尽管该额外的高负时间表现为平衡脉冲t1的延长，发现解聚脉冲t1’对于所描述的四粒子电泳显示***(例如上面关于图1和2A-2F描述的类型)的所有颜色状态的制备是有效的。时间段t1'通常在100ms和700ms之间，例如约400ms、或约500ms、或在400ms和500ms之间。
虽然发明人不希望受以下提出的机制的束缚，但推测携带正电荷的黑色和红色粒子在被持续驱动后(尤其是在较冷的温度下)正在形成聚集。电泳介质中的电荷控制剂可以促进粒子聚集，然而，该效果似乎对特定类型的电荷控制剂不敏感。当添加负解聚脉冲(即，图5B的t1')时，红色和黑色粒子被驱动得更靠近驱动电极(22a)，当振动脉冲开始时，这会导致正粒子聚集产生更高的分散力(即更尖锐的“反应力”)。因此，正粒子被更好地分离，并且更好地响应之后的驱动(即，寻址)脉冲。添加解聚脉冲后，颜色混合会减少，并且在使用电光计量进行评估时，所得颜色会更加一致(参见示例)。
以类似的方式，图6A和6B示出了可用于实现从图2E到图2F的黑到白(高正到低负)转变的波形。波形或者图6A是标准波形，而图6B的波形被修改为包括解聚脉冲t4'以减少所得白色状态中的污染。图6A的波形本质上是图5A的波形的反向版本，施加高正驱动电压(VH1，例如+15V)持续t4时间段作为平衡脉冲。然后施加振动波形，接着施加高正驱动电压(VH1)持续t5时间段，从而确保像素处于图2E所示的黑色状态。从该黑色状态，通过施加低负驱动电压(VL2，例如-3V)持续t6时间段而将像素驱动至白色状态，以实现图2E至图2F中所示的黑色到白色的转变。t5时间段足以在施加VH1时将像素驱动到黑色状态，并且t6时间段足以在施加VL2时将像素从黑色状态驱动到白色状态。图6B中所示的解聚脉冲t4'提高了最终白色状态的纯度，特别是当显示器在低温下且以垂直方向驱动时。t4'时间段通常在100ms和700ms之间，例如约400ms、或约500ms、或在400ms和500ms之间。
图7A示出了可用于实现图2A至图2B的黄色到黑色(高负到高正)转变的标准波形。在振动波形之前传送宽度为t7且具有高负电压的平衡脉冲。平衡脉冲实现用于整个波形的直流平衡，并包含振动脉冲以保证颜色亮度和纯度。在平衡和振动脉冲之后，如图7A所示，在t8时间段内施加高正驱动电压(VH1，例如+15V、+30V)，以在振动波形之后将像素向黑色状态驱动。
如上所述以及下面的示例中所描述的，图7A的波形没有达到所期望的黑色纯度，特别是对于当显示器处于垂直方向时的低温驱动而言。因此，以类似于图5B和6B的波形的方式，已经发现在中间时间t7'内添加高负脉冲实现了粒子的解聚，从而导致改善的黑色状态电光性能。如图5B和图6B中所示，时间段t7'通常在100ms和700ms之间，例如约400ms、或约500ms、或在400ms和500ms之间。
图8A示出了可用于实现图2B至2A的黑色到黄色(高正到高负)转变的标准波形。在振动波形之前传送宽度为t9且具有高负电压的平衡脉冲。平衡脉冲实现用于整个波形的直流平衡，并包含振动脉冲以保证颜色亮度和纯度。在平衡和振动脉冲之后，如图8A所示，在时间段t10内施加高负驱动电压(VH2，例如，-15V、-30V)，以在振动波形之后将像素向黄色状态驱动。
如上所述，图8A的波形没有达到期望的黄色纯度，特别是对于当显示器处于垂直方向时的低温驱动而言。因此，以类似于图7B的波形的方式，已经发现在中间时间t9'内添加高负脉冲实现了粒子的解聚，从而导致改进的黑色状态电光性能。如图7B中所示，时间段t9'通常在100ms与700ms之间，例如约400ms、或约500ms、或在400ms与500ms之间。
迄今为止所描述的波形旨在显示图2A至图2F中所示的四种光学状态的其中一种，本质上是显示层中存在的四种类型的粒子的其中一种类型的颜色。从前述内容可以看出，虽然先前描述的本发明的实施例允许在每个像素处显示四种颜色中的任意一种，但是它们没有提供用于可再现地控制每种颜色的灰度级或饱和度的程度的简单方法。因此，如果希望使用本发明来提供灰度阶彩色图像，则需要抖动(区域调制)显示器的像素以提供必要的灰度阶。例如，可以通过将显示器的交替像素设置为红色和白色来显示不饱和的红色(粉色)。区域调制实际上以增加灰度级数来降低显示分辨率(因为各个像素实际上用作能够灰度级显示的较大像素的子像素)，并且分辨率的损失可以通过增加每个像素上可显示的可再现颜色状态(原色)的数量来限制。已经发现，在本发明的方法中，可以通过驱动每个像素为由低正(红色)粒子和高负(黄色)粒子的混合呈现的颜色(在附图所示的实施例中为橙色)、和/或由低负(白色)粒子和高正(黑色)粒子的混合呈现的颜色(灰色)来增加从每个像素获得的原色数量。
已经发现，只有通过首先将显示器驱动到混合颜色所需的低带电粒子的颜色，然后施加使适当的高带电粒子与低带电粒子混合以形成所需的混合色的极性的高驱动电压，才能获得可再现的混合颜色。更具体地说，为了提供可再现的橙色，必需从红色状态开始。为了从该红色状态2转变为橙色状态，即混合的红色和黄色，将高负驱动电压(VH2，例如-15V)施加到像素电极(22a)(即，使相对于像素电极的公共电极为强正)持续短暂的时间段。高驱动电压足以克服先前聚集在像素和前电极中间的黑色和黄色粒子之间的相互作用，使得带负电的黄色粒子开始快速朝向前电极(21)移动，同时带正电的黑色粒子开始朝向像素电极(22a)移动。同时，带正电的红色粒子开始远离前电极(21)以朝向像素电极(22a)移动，而带负电的白色粒子开始远离像素电极(22a)以朝向前电极(21)移动。然而，由于带低电荷的红色和白色粒子的电泳流动性小于带高电荷的黑色和黄色粒子的电泳流动性，所以红色和白色粒子比黑色和黄色粒子移动得更慢。调节驱动脉冲的长度，使得红色和黄色粒子的混合物存在于临近前电极(21)，从而在观察表面处看到橙色。黑色和白色粒子的混合物存在于临近像素电极(22a)，使得通过显示器的第二表面可见灰色(如果该表面可见的话)。
示例
制备包括如上参照图1所描述的类型的黑色、白色、黄色和红色粒子的四粒子电泳介质，并将其填充到透明微单元阵列中并用丙烯酸酯密封层密封。微单元阵列被层压到前透明电极(PET-ITO)上，随后粘合到薄膜晶体管(TFT)背板上。最终的显示器被设置在带有温度控制卡盘的光学工作台上，该卡盘允许测试显示器的水平和垂直定位。如图9所示，面板首先在水平方向上通过各种图案驱动，连续图案之间几乎没有停留时间。水平图案测试图案用视频记录，以确保状态之间的可靠切换，并检查“坏的像素”或由于填充或密封不当而可能出现的其他缺陷。以水平模式驱动以确保面板正常工作后，面板会在垂直位置重新定向，并运行多次刷新，刷新之间的停留时间较长。该位置和测试顺序旨在模拟现实世界的条件，其中面板通常以垂直状态安装并且仅偶尔刷新。在此测试中，停留时间为30分钟，但也可以是60分钟或更长。垂直方向的评估总时间为三天。经过三天的垂直驱动后，使用分光光度检测器评估显示器的电光性能，该检测器在显示器上的多个测量点处测量L*和b*值，如图9的最右示意图所示。
如下表1所示，当使用图5A、6A、7A和8A所示类型的波形在0℃下执行测试刷新时，黑色测量点在低温延长垂直驱动之后有很大的变化。当通过放大镜或类似的放大器观察时，很明显，这种变化主要是由于黑色状态被白色、黄色和红色颜料不当污染(略为染色)造成的。然而，当使用图5B、6B、7B和8B所示类型的波形驱动面板时，所得黑色测量点的L*值较低，并且最终L*值的变化较小(从高到低)。此外，b*值更接近于零，且变化更小。该数据表明图5B、6B、7B和8B的波形在低温下以垂直方向驱动四粒子电泳显示器时优于图5A、6A、7A和8A的波形。
表1.用本文所述类型的波形以垂直方向驱动(刷新之间有30分钟的停留时间)3天后，测试面板的黑色场域中各个测量点的L*和b*值。
尽管本发明已经参考具体实施例来描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等效物替代。另外，可以进行许多修改以适应特定情况、材料、组成、工艺、一个或多个工艺步骤，以适应本发明的目的和范围。所有这些修改都落在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种驱动显示层的方法，所述显示层设置在包括透光电极的观察表面和所述显示层的位于与所述观察表面相对一侧上的第二表面之间，所述第二表面包括驱动电极，所述显示层包括电泳介质，所述电泳介质包括流体和分散在所述流体中的第一、第二、第三和第四类型的粒子，
其中所述第一、第二、第三和第四类型的粒子分别具有彼此不同的第一、第二、第三和第四光学特性，所述第一和第三类型的粒子具有第一极性的电荷并且所述第二和第四类型的粒子具有第二极性的电荷，所述第二极性与所述第一极性相反，并且所述第一和第三类型的粒子不具有相同的电荷量，并且所述第二和第四类型的粒子不具有相同的电荷量，
所述方法依次包括以下步骤：
(vi)施加具有高幅值和所述第一或第二极性的第一电场以朝向所述观察表面驱动所述第一或第二类型的粒子，从而使所述显示层在所述观察表面处显示所述第一或第二光学特性；
(vii)施加具有所述高幅值和负极性的第二电场；
(viii)施加振动脉冲，所述振动脉冲包括至少四个周期的所述第一极性的高幅值电场和至少四个周期的所述第二极性的高幅值电场；
(ix)施加具有所述高幅值和与步骤(i)具有相同极性的第二电场，以再次朝向所述观察表面驱动所述第一或第二类型的粒子，从而使所述显示层在所述观察表面处再次显示所述第一或第二光学特性；
(x)施加具有低幅值和与步骤(iv)相反极性的第三电场以朝向所述观察表面驱动所述第四或第三类型的粒子，从而使所述显示层在所述观察表面处显示所述第四或第三光学特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述第一电场的时间比所述第二电场的时间长，并且施加所述第三电场的时间比所述第二电场的时间长。
3.根据权利要求1所述的方法，其中重复步骤(i)-(v)中的每一个步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三电场的幅值小于所述第二电场幅值的50％。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(v)完成之后仅显示所述第四或第三光学特性。
6.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述第一电场大于400毫秒。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述第二电场大于100毫秒。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述振动脉冲的每个周期小于80毫秒。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，施加所述振动脉冲的每个周期大约40毫秒。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(iii)之后执行无电场的休息周期，并且在完成步骤(iv)和(v)之前重复步骤(i)-(iii)第二次。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，沿基本上垂直于地球重力方向的方向施加每个电场。
12.一种驱动显示层的方法，所述显示层设置在包括透光电极的观察表面和所述显示层的位于与所述观察表面相对一侧上的第二表面之间，所述第二表面包括驱动电极，所述显示层包括电泳介质，所述电泳介质包括流体和分散在所述流体中的第一、第二、第三和第四类型的粒子，
其中所述第一、第二、第三和第四类型的粒子分别具有彼此不同的第一、第二、第三和第四光学特性，所述第一和第三类型的粒子具有第一极性的电荷并且所述第二和第四类型的粒子具有第二极性的电荷，所述第二极性与所述第一极性相反，并且所述第一和第三类型的粒子不具有相同的电荷量，并且所述第二和第四类型的粒子不具有相同的电荷量，
所述方法依次包括以下步骤：
(v)施加具有高幅值和所述第一或第二极性的第一电场，以朝向所述观察表面驱动所述第一或第二类型的粒子，从而使所述显示层在所述观察表面处显示所述第一或第二光学特性；
(vi)施加具有所述高幅值和负极性的第二电场；
(vii)施加振动脉冲，所述振动脉冲包括至少四个周期的所述第一极性的高幅值电场和至少四个周期的所述第二极性的高幅值电场；
(viii)施加具有所述高幅值和与步骤(i)具有相反极性的第三电场以朝向所述观察表面驱动所述第二或第一类型的粒子，从而使所述显示层在所述观察表面处显示所述第二或第一光学特性。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一电场被施加与所述第三电场同等的时间。
14.根据权利要求12所述的方法，其中重复步骤(i)-(iv)中的每一个步骤。
15.根据权利要求12所述的方法，其中在步骤(iv)完成之后仅显示所述第二或第一光学特性。
16.根据权利要求12所述的方法，其中施加所述第一电场大于400毫秒。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，施加所述第二电场大于100毫秒。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，施加所述振动脉冲的每个周期小于80毫秒。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，施加所述振动脉冲的每个周期大约40毫秒。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，沿基本上垂直于地球重力方向的方向施加每个电场。
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