TWI623928B - 在深色模式及淺色模式中顯示之光電顯示器以及其相關裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用以驅動具有複數個像素之光電顯示器，以在黑色背景上顯示白色文字(「深色模式」)，同時減少邊緣偽影、鬼影及閃爍更新的方法及相關裝置。本發明藉由依據一演算法應用一特殊波形轉移(special waveform transition)至邊緣區域，連同使用由該特殊轉移所引進之DC不平衡的處理方法，以減少邊緣偽影之累積。藉由識別特定邊緣像素得到一稱為反相頂部截止脈波(inverted top-off pulse)(“iTop Pulse”)之特殊轉移，以達成邊緣偽影清除，以及因為該iTop脈波為DC不平衡，進而接著從該顯示器實施殘留電壓放電。本發明進一步提供用以驅動具有複數個像素之光電顯示器，以在黑色背景上顯示白色文字(「深色模式」)，同時藉由識別特定邊緣像素得到一稱為反相全脈波轉移(inverted Full Pulse transition)(“iFull Pulse”)之特殊轉移，以減少因邊緣偽影及閃爍更新所造成之鬼影出現的方法及相關裝置。

Description

在深色模式及淺色模式中顯示之光電顯示器以及其相關裝置及方法 [相關申請案之參考資料]
本申請案主張2015年2月4日所提出之美國臨時申請案序號第62/112,060號及2015年6月24日所提出之美國臨時申請案序號第62/184,076號之利益。
本申請案係相關於美國專利第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；7,116,466；7,119,772；7,193,625；7,202,847；7,259,744；7,304,787；7,312,794；7,327,511；7,453,445；7,492,339；7,528,822；7,545,358；7,583,251；7,602,374；7,612,760；7,679,599；7,688,297；7,729,039；7,733,311；7,733,335；7,787,169；7,952,557；7,956,841；7,999,787；8,077,141；及8,558,783以及美國專利申請案公開第2003/0102858；2005/0122284；2005/0253777；2006/0139308；2007/0013683；2007/0091418；2007/0103427；2007/0200874；2008/0024429；2008/0024482；2008/0048969；2008/0129667； 2008/0136774；2008/0150888；2008/0291129；2009/0174651；2009/0179923；2009/0195568；2009/0256799；2009/0322721；2010/0045592；2010/0220121；2010/0220122；2010/0265561；2011/0285754；2013/0194250；及2014/0292830號；PCT公開申請案第WO 2015/017624號；以及2016年2月3日所提出之美國專利申請案第15/014,236號。
為了方便起見，以下將前述專利及申請案統稱為“MEDEOD(MEthods for Driving Electro-Optic Displays)”申請案。在此以提及方式併入這些專利及同樣處於申請狀態的申請案以及下面所述之所有其它美國專利及公開及同樣處於申請狀態的申請案的整個內容。
本揭露之態樣係有關於在深色模式中顯示之光電顯示器(特別是雙穩態光電顯示器)以及用於深色模式顯示之方法及裝置。更特別地，本發明係有關於在深色模式中(亦即，當在黑色背景上顯示白色文字時)之驅動方法，此可以允許減少鬼影(ghosting)、邊緣偽影(edge artifacts)及閃爍更新(flashy updates)。此外，本發明之態樣係有關於在淺色模式中(亦即，當在白色或淺色背景上顯示黑色文字時)應用這些驅動方法，此可以允許減少鬼影、邊緣偽影及閃爍更新。
本發明提供用以驅動具有複數個像素之光電顯示器，以在黑色背景上顯示白色文字(「深色模式」)， 同時減少邊緣偽影、鬼影及閃爍更新的方法。更特別地，該等驅動方法允許減少「鬼影」及邊緣偽影以及特別是當在黑色背景上顯示白色文字時及當在白色或淺色背景上顯示黑色文字(「淺色模式」)時，減少在這樣的顯示器中之閃爍。本發明藉由依據一演算法應用一特殊波形轉移(special waveform transition)至邊緣區域，連同使用由該特殊轉移所引進之DC不平衡的處理方法，以減少邊緣偽影之累積。在一些態樣中，本發明是為了在深色模式中顯示清除一像素從非黑色調轉移至黑色狀態時，及另一像素使用空轉移(null transition)從黑色轉移至黑色(亦即，在此轉移期間沒有施加電壓至該像素)時，該等相鄰像素間可能出現之白色邊緣(white edge)。在這樣的情境中，可以藉由識別這樣的相鄰像素轉移對及藉由標記該黑色至黑色像素得到一稱為反相頂部截止脈波(inverted top-off pulse)(“iTop Pulse”)之特殊轉移，以達成邊緣偽影清除。因為該iTop脈波為DC不平衡，所以在應用該特殊轉移之更新完成後，可以實施殘留電壓放電，以移除累積電荷。另外，當在淺色模式中顯示時，可以相反地(以相反極性)施加這些特殊波形，以減少鬼影、邊緣偽影及閃爍。
再者，本發明是為了在深色模式中顯示時清除一像素從黑色轉移至非黑色調及另一像素使用空轉移從黑色轉移至黑色(亦即，在此轉移期間沒有施加電壓或施加零電壓至該像素)時該等相鄰像素間可能出現之白色邊緣。在這樣的情境中，識別該黑色至黑色像素得到 一稱為反相全脈波轉移(inverted Full Pulse transition)(“iFull Pulse”)之特殊轉移。另外，當在淺色模式中顯示時，本發明是為了藉由應用具有相反極性之特殊iFull脈波轉移，清除一像素從白色轉移至非白色及另一像素為從白色至白色之空轉移時該等相鄰像素間可能出現之黑色邊緣。
102‧‧‧邊緣偽影
104‧‧‧邊緣偽影
302‧‧‧資料點
304‧‧‧資料點
402‧‧‧黑色背景
404‧‧‧白色文字
406‧‧‧灰色調
408‧‧‧邊緣區域
802‧‧‧邊緣區域演算法+iTop脈波及殘留電壓放電
804‧‧‧深色GL演算法
806‧‧‧邊緣區域演算法+只有iTop脈波
808‧‧‧邊緣區域演算法+只有iTop脈波
810‧‧‧深色GL演算法
812‧‧‧邊緣區域演算法+iTop脈波及殘留電壓放電
將根據下面圖式來描述本申請案之各種態樣及實施例。應該理解到，該等圖式沒有必要以比例來繪製。在多個圖式中所出現之物件係以它們在所有圖式中出現之相同元件符號來表示。
第1A圖在邊緣偽影累積為最小情況下顯示在深色模式中之光電顯示器。
第1B圖在邊緣偽影累積情況下顯示在深色模式中之光電顯示器。
第2圖係依據一些實施例之反相頂部截止脈波的圖解示意圖。
第3圖係依據一些實施例對於一iTop調整參數(tuning parameters)範圍內的測定邊緣強度(edge strength)之圖解示意圖。
第4圖顯示依據一些實施例在一深色模式中在文字上的邊緣區域為要施加該反相頂部截止脈波之區域。
第5A圖係顯示依據版本1的邊緣區域演算法所定義之邊緣區域的說明示意圖。
第5B圖係顯示依據版本3的邊緣區域演算法所定義之邊緣區域的說明示意圖。
第5C圖係顯示依據版本4的邊緣區域演算法所定義之邊緣區域的說明示意圖。
第6A圖顯示在應用深色GL演算法至一特定更新序列後之光電顯示器。
第6B圖顯示在一起應用版本3的邊緣區域演算法與該iTOP脈波及殘留電壓放電至一特定更新序列後之光電顯示器。
第7A圖係依據一些實施例之3個不同深色模式演算法的殘留電壓值對深色模式序列之數目的圖示。
第7B圖係依據一些實施例之3個不同深色模式演算法的L*值之對應灰色調配置移位(graytone placement shift)對深色模式序列之數目的圖示。
第7C圖係依據一些實施例之3個不同深色模式演算法的L*值之鬼影(ghosting)對深色模式序列之數目的圖示。
第8A圖係以L*顯示在施加不同波形時在25℃下顯示之淺色模式的邊緣分數(edge scores)之圖示。
第8B圖係以百分比顯示對應於第8A圖之數值的邊緣縮減效率(edge reduction efficacy)之圖示。
第9圖係顯示灰色調1(黑色)及灰色調2之遞色棋盤圖案的光電顯示器之放大影像，其中先前影像為具有以較淺灰色調/白色顯示之合成邊緣偽影的灰色調1(黑色)。
第10圖係依據一些實施例之iFull脈波之電壓與訊框數的圖示。
第11圖係依據一些實施例測量灰色調1及灰色調2之遞色棋盤圖案的L*值之亮度誤差對施加iFull脈波的訊框大小的圖示，其中先前影像為灰色調1。
第12圖顯示在深色模式及淺色模式之組合中顯示影像的光電顯示器。
第13圖係在沒有漂移補償及具有漂移補償情況下隨時間測定深色狀態漂移之圖示。
本發明係有關於在深色模式中驅動光電顯示器(特別是，雙穩態光電顯示器)之方法及用於這樣的方法中之裝置。更特別地，本發明係有關於可以允許在黑色背景上顯示白色文字時在這樣的顯示器中減少「鬼影」及邊緣偽影以及減少閃爍之驅動方法。本發明特別但是沒有排外地意欲用於以粒子為基礎的電泳顯示器，其中一個或更多帶電粒子存在於流體中且在電場之影響下移動通過該流體，以改變顯示器之呈現。
像應用至材料或顯示器，在此以成像技藝中之傳統意思使用術語「光電」，以提及具有在至少一光學特性方面係不同的第一及第二顯示狀態之材料，其中藉由施加電場至該材料，將該材料從它的第一顯示狀態改變至它的第二顯示狀態。雖然該光學特性通常是人眼可感知的顏色，但是它可以是其它光學特性，例如，光傳輸、反射率及發光亮度，或者就意欲用於機器讀取之 顯示器來說，在可見範圍外之電磁波波長的反射率之變化感知方面的假色(pseudo-color)。
在此以成像技藝中之傳統意思使用術語「灰色狀態(gray state)」，以提及在像素之兩個極端光學狀態間的狀態，以及術語「灰色狀態」沒有必定意味著這兩個極端狀態間之黑白轉移(black-white transition)。例如，上面所提及之數個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，如所提及的，光學狀態之變化可能根本不是顏色變化。術語「黑色」及「白色」在下面可以用以提及顯示器之兩個極端光學狀態，以及應該了解到，通常包括完全不是黑色及白色之極端光學狀態，例如，前述白色及深藍色狀態。以下使用術語「單色(monochrome)」，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驅動方案。
下面許多的論述專注於用以經由從最初灰階(或「灰色調」)至最後灰階(它可能或可能沒有不同於最初灰階)之轉移來驅動光電顯示器之一個或更多像素的方法。在此可交換使用術語「灰色狀態」、「灰階」及「灰色調」及它們包括極光光學狀態及中間灰色狀態。由於像顯示驅動器之訊框率所強加之驅動脈波的離散性及溫度靈敏度之限制，在目前系統中之可能灰階的數目通常是2-16個。例如，在具有16個灰階之黑白顯示器中，通常，灰階1為黑色及灰階16為白色；然而，可以 顛倒黑白灰階稱號。在此，灰色調1將用以表示黑色。當該等灰色調朝灰色調16(亦即，白色)前進時，灰色調2將是較淡的黑色。
在此以該項技藝中之傳統意思使用術語「雙穩態(bistable)」及「雙穩性(bistability)」，以提及顯示器包括具有在至少一光學特性方面係不同的第一及第二顯示狀態之顯示元件，以及在以有限持續時間之定址脈波驅動任何一既定元件，以呈現它的第一或第二顯示狀態後及在終止該定址脈波後，那個狀態持續至少數次，例如，至少4次；該定址脈波需要最短持續時間來改變該顯示元件之狀態。美國專利第7,170,670號顯示一些以粒子為基礎的電泳顯示器不僅能在極端黑色及白色狀態中，而且在中間灰色狀態中有穩定的灰階(gray scale)，以及一些其它類型的光電顯示器亦同樣是如此。此類型之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，在此可以使用術語「雙穩態」來涵蓋雙穩態及多穩態顯示器。
在此以電壓相對於時間的積分之傳統意思來使用術語「脈衝(impulse)」。然而，一些雙穩態光電介質充當電荷轉換器(charge transducer)，以及對於這樣的介質，可以使用脈衝之另一定義，亦即，電流相對於時間之積分(它等於所施加之總電荷量)。根據介質充當電壓-時間脈衝轉換器或電荷脈衝轉換器，使用脈衝之適當定義。
在此使用術語「殘留電壓」，是提及在終止一定址脈波(用以改變光電介質之光學狀態的電壓脈波)後，可能保持在光電顯示器中之持續或衰減電場。這樣的殘留電壓會造成對在光電顯示器上所顯示之影像的不良影響，其包括但不侷限於所謂的「鬼影」現象，其中在重寫顯示器後，先前影像之痕跡仍然是可見的。申請案2003/0137521描述直流(DC)不平衡波形如何會導致殘留電壓之產生，此殘留電壓可藉由測量顯示像素之開路電化電位來確定。
使用術語「波形」，以表示用以實現從一特定最初灰階至一特定最後灰階之轉移的整個電壓對時間曲線。通常，這樣的波形可以包括複數個波形元素，其中這些元素本質上是矩形的(亦即，其中一既定元素包括一固定電壓之施加有一段時間)；該等元素可以稱為「脈波」或「驅動脈波」。術語「驅動方案(drive scheme)」表示一組波形可足以實現一特定顯示器之灰階間的所有可能轉移。顯示器可以使用一個以上的驅動方案；例如，上述美國專利第7,012,600號教示需要根據像是顯示器之溫度或顯示器所在它的壽命中已使用的時間之參數來修改驅動方案，以及因此，顯示器可具有用於不同溫度等之複數個不同的驅動方案。以此方式所使用的一組驅動方案可以稱為「一組相關驅動方案」。如前述之數個MEDEOD申請案所述，亦可在同一顯示器之不同區域中同時使用一個以上的驅動方案，以及以此方式所使用的一組驅動方案可以稱為「一組同步驅動方案」。
已知數個類型的光電顯示器。一種類型的光電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)(雖然此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)。這些物體懸浮於一矩陣內的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呈現。此類型的光電介質通常是雙穩態的。
另一種類型的光電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 at.,Adv.Mater.,2002,14(11),845。此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。此類型之介質通常亦是雙穩態的。
另一類型的光電顯示器為由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號顯示可這樣的電潤濕顯示器可製成雙穩態的。
一種類型的光電顯示器已成為數年緊密研發的主題，它是以粒子為基礎的電泳顯示器，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。然而，關於這些顯示器之長期影像品質的問題已妨礙它們的廣泛使用。例如，構成電泳顯示器之粒子易於沉降，導致這些顯示器之不適當使用壽命。
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產生該電泳介質；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，這樣的以氣體為基礎的電泳介質似乎易受相同於以液體為基礎 的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，粒子沉降似乎在以氣體為基礎的電泳介質中比在以液體為基礎的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光電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，每一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，該等膠囊本身係包含於一高分子黏著劑中，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、黏著劑及膠囊化製程；參見例如，美國專利第6,922,276及7,411,719號；(c)包含光電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(backplanes)、黏著層(adhesive layers)及其它輔助層(auxiliary layers)以及方法；參見例如，美國專利第7,116,318及7,535,624號； (e)顏色形成及顏色調整；參見例如，美國專利第7,075,502號及美國專利申請案公開第2007/0109219號；(f)用以驅動顯示器之方法；參見前述MEDEOD申請案；(g)顯示器之應用；參見例如，美國專利第7,312,784號及美國專利申請案公開第2006/0279527號；以及(h)非電泳顯示器，其如美國專利第6,241,921；6,950,220及7,420,549號；以及美國專利申請案公開第2009/0046082號所述。
許多前述專利及申請案認清，包圍在一膠囊化電泳介質中之離散微膠囊的壁可以一連續相(continuous phase)來取代，因而產生一所謂高分子分散電泳顯示器(polymer-dispersed electrophoretic display)，其中該電泳介質包括複數離散液滴之電泳流體及一連續相之高分子材料，以及縱使沒有離散膠囊薄膜與每一個別液滴結合，可以將在這樣的高分子分散電泳顯示器中之離散液滴的電泳流體視為膠囊或微膠囊；見例如，前述美國專利第6,866,760號。於是，為了本申請案之目的，將這樣的高分子分散電泳介質視為膠囊化電泳介質之亞種(sub-species)。
一種相關類型之電泳顯示器係一所謂「微細胞電泳顯示器(microcell electrophoretic display)」。在一微細胞電泳顯示器中，沒有將帶電粒子及流體裝入微膠囊中，但是取而代之，將其保留在一載體介質(carrier medium)(通常，一高分子膜)內所形成之複數個空腔 (cavities)中。見例如，美國專利第6,672,921及6,788,449號，兩個專利係讓渡給Sipix Imaging Inc.。
雖然電泳介質常常是不透光的(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)及在一反射模式中操作，但是可使許多電泳顯示器在一所謂光柵模式“(shutter mode)”中操作，其中在該光柵模式中，一顯示狀態係大致不透光的及一顯示狀態係透光的。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；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)可在一相似模式中操作；見美國專利第4,418,346號。其它類型之光電顯示器亦能在光柵模式中操作。在光柵模式中操作之光電介質可使用於全色彩顯示器之多層結構中；在這樣的結構中，相鄰於該顯示器之觀看面的至少一層在光柵模式中操作，以暴露或隱蔽一離該觀看面更遠之第二層。
一種膠囊化電泳顯示器通常不會遭遇到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式各樣彈性且剛性基板上之能力。(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(dip coating)；噴灑式塗佈(spray coating)；彎月形塗佈(meniscus coating)；旋轉塗佈(spin coating)；手刷塗佈(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，所得到的顯示器係具有彈性的。再者，因為可(使用各種方法)印刷該顯示介質，所以可低成本地產生該顯示器本身。
其它類型的光電介質亦可以使用於本發明的顯示器中。
以粒子為基礎的電泳顯示器及其它呈現相似行為之光電顯示器的雙穩態及多穩態行為(為了方便起見，這樣的顯示器在下面可以稱為「脈衝驅動顯示器」)與傳統液晶(“LC”)顯示器之行為成鮮明的對比。扭曲向列型液晶(twisted nematic liquid crystals)不是雙穩態或多穩態的，但是可充當電壓轉換器，以便施加一既定電場至這樣的顯示器之一像素，會在該像素上產生一特定灰階而無視於先前在該像素上存在的灰階。再者，LC顯示器只在一個方向上被驅動(從非透射或「深色」至透射 或「淺色」)；可藉由減少或去除電場，實現從較淺色狀態至較深色狀態之反向轉移。最後，LC顯示器之像素的灰階不受電場之極性的影響，只受其大小的影響，且更確切地，基於技術理由，商用LC顯示器經常在頻率間隔下反轉驅動電場之極性。相較之下，雙穩態光電顯示器可大致用以充當脈衝轉換器，以便像素之最後狀態不僅可取決於施加之電場及施加電場的時間，且亦可取決於電場施加前的像素之狀態。
不論該光電介質是否為穩態的，為了獲得高解析顯示，顯示器之個別像素在沒有來自相鄰像素之干擾下必須是可定址的。一種達成此目的之方法提供一非線性元件(例如，電晶體或二極體)陣列且至少一非線性元件與每一像素相關連，以產生一種「主動矩陣(active matrix)」顯示器。一定址像素電極用以定址一像素，該定址像素電極經由該相關非線性元件連接至一適當電壓源。通常，當該非線性元件為電晶體時，該像素電極連接至該電晶體之汲極，以及下面敘述將採用此配置，儘管其本質上是任意的且該像素電極可連接至該電晶體之源極。傳統上，在高解析陣列中，以列與行之2維陣列來設置像素，以致於任一特定像素係由一特定列與一特定行的交點來唯一界定。在每一行中之所有電晶體的源極連接至單一行電極，而在每一列中之所有電晶體的閘極連接至單一列電極；源極至列及閘極至行的分配係常規的，儘管本質上是任意的且如果需要的話可以是顛倒的。該等列電極連接至一列驅動器，該列驅動器本質上 確保在任何既定時間上，只選擇一列，亦即，施加一電壓至該被選列電極，以確保在該被選列中之所有電晶體係導通的，而施加一電壓至所有其它列，以確保在這些未被選列中之所有電晶體保持未導通。該等行電極連接至複數個行驅動器，該等行驅動器將電壓施加至不同的行電極，其被選來驅動在該被選列中之像素至它們期望的光學狀態。(該等前述電壓係相對於一共同前電壓，其中該共同前電壓在傳統上係設置在該光電介質之遠離該非線性陣列的相對側且延伸橫跨整個顯示器。)在稱為「線定址時間(line address time)」之預選間隔後，取消該被選列、選擇下一列及改變在該等行驅動器上之電壓，以便寫入該顯示器之下一條線。重複此程序，以便一列接一列地寫入整個顯示器。
首先，看起來，用以定址這樣的脈衝驅動光電顯示器的理想方法將是所謂的「一般灰階影像流」，其中控制器安排影像的每一次寫入，以便每一像素直接從它的最初灰階轉移至最後灰階。然而，不可避免地，在脈衝驅動顯示器上寫入影像時會有一些錯誤。實際上所遭遇之一些這樣的錯誤包括：
(a)先前狀態相依性；對於至少一些光電介質，用以將像素切換至新的光學狀態所需之脈衝不僅取決於目前期望光學狀態，而且亦取決於像素之先前光學狀態。
(b)停留時間(Dwell Time)相依性；對於至少一些光電介質，用以將像素切換至新的光學狀態所需之脈衝取決像素在它的各種光學狀態中所花費的時間。無法很好 地了解此相依性之確切性質，但是通常需要的脈衝越多，像素處於它目前光學狀態中的時間越長。
(c)溫度相依性；用以將像素切換至新的光學狀態所需之脈衝大大地取決於溫度。
(d)濕度相依性；對於至少一些類型的光電介質，用以將像素切換至新的光學狀態所需之脈衝取決於環境濕度。
(e)機械均勻性(Mechanical Uniformity)；用以將像素切換至新的光學狀態所需之脈衝可能受在顯示器中之機械變動(例如，光電介質或相鄰複合膠(lamination adhesive)之厚度的變動)的影響。其它類型的機械非均勻性(mechanical non-uniformity)可能起因於不同批所製造出的介質間之不可避免的變動、製造公差及材料變異。
(f)電壓誤差；由於驅動器所傳送之電壓的不可避免稍微誤差，被施加至像素之實際脈衝將不可避免地稍微不同於理論上所施加之脈衝。
一般灰階影像流受「累積誤差」現象之困擾。例如，想像溫度相依性導致每一個轉移在正方向上有0.2L*誤差(其中L*具有通常CIE定義：L*=116(R/R0)1/3-16
其中R為反射係數及R0為標準反射係數值)。在50個轉移後，此誤差將累積至10L*。或許，更真實的是，假定每一轉移之平均誤差以顯示器之理論與實際反射係數間之差表示成為±0.2L*。在100個連續轉移後，像素將顯示出離它們的預期狀態有2L*之平均偏差；這樣的偏差對於某些類型之影像的一般觀看者係顯而易見的。
此誤差現象之累積不僅適用於因溫度所造成之誤差，而且亦適用於上面所列出之所有類型的誤差。如前述美國專利第7,012,600號所述，對於這樣的誤差之補償係可能的，但是只有有限的準確性。例如，可藉由使用溫度感測器及查找表，補償溫度誤差，但是溫度感測器具有有限的解析度及可能讀取稍微不同於光電介質之溫度。同樣地，可藉由儲存先前狀態及使用一多維轉移矩陣(multi-dimensional transition matrix)，補償先前狀態相依性，但是控制器記憶體限制可被記錄之狀態的數目及可被儲存之轉移矩陣的大小，進而限制此類型之補償的準確性。
因此，一般灰階影像流需要施加的脈衝有非常準確的控制，以提供良好的結果，以及憑著經驗已發現到，在光電顯示器之目前技術情況中，一般灰階影像流在商用顯示器中係不可實行的。
前述美國專利申請案公開第2013/0194250號描述用以減少閃爍及邊緣鬼影之技術。一個這樣的技術被表示為「選擇性一般更新(selective general update)」或“SGU”方法，其包含使用一第一驅動方案(在每一個轉移時驅動所有像素)及一第二驅動方案(沒有驅動經歷一些轉移之像素)來驅動具有複數個像素之光電顯示器。在顯示器之第一更新期間應用該第一驅動方案至非零的小部分像素，然而在該第一更新期間應用該第二驅動方案至剩餘像素。在該第一更新後的第二更新期間，應用該第一驅動方案至不同的非零小部分像素，然而在該第二 更新期間應用該第二驅動方案至剩餘像素。通常，應用該SGU方法，以更新包圍文字或影像之白色背景，以便只有在該白色背景中之小部分的像素在任何一個顯示更新期間經歷更新，但是逐漸更新該背景之所有像素，以便在不需任何閃爍更新下避免該白色背景至灰色之漂移。熟悉光電顯示器技術者將顯而易知，該SGU方法之應用對於在每一轉移經歷更新之個別像素而言需要一特殊波形(以下，稱為“F”波形或「F-轉移」)。
前述美國專利申請案公開第2013/0194250號亦描述「平衝脈波對白色/白色轉移驅動方案(balanced pulse pair white/white transition drive scheme)」或“BPPWWTDS”，其包含在像素中之白色至白色轉移期間一個或更多平衡脈波對(一平衡脈波對或“BPP”係一對相反極性的驅動脈波，以便該平衡脈波對之淨脈衝實質上為零)之施加，其中該等像素被確定為可能引起邊緣偽影且處於一時空配置(spatio-temporal configuration)中，以便該(等)平衡脈波對將可有效清除或減少邊緣偽影。最好，選擇施加有該BPP之像素，以便該BPP被其它更新活動所屏蔽。注意到，一個或更多BPP之施加不會影響驅動方案之期望的DC平衡，因為每一BPP具有零淨脈衝及因而不會改變驅動方案之DC平衡。第二個這樣的技術被表示為「白色至白色頂部截止脈波驅動方案(white/white top-off pulse drive scheme)」或“WWTOPDS”，其包含在像素中之白色至白色轉移期間施加一「頂部截止(top-off)」脈波，其中該等像素被確定 為可能引起邊緣偽影且處於一時空配置，以便該頂部截止脈波將可有效清除或減少邊緣偽影。BPPWWTDS或WWTOPDS之施加對於在每一轉移經歷更新之個別像素而言同樣需要一特殊波形(以下，稱為“T”波形或「T-轉移」)。該等T及F波形通常只被施加至經歷白色至白色轉移之像素。在總體限制驅動方案(global limited drive scheme)中，該白色至白色波形係空的(亦即，由一連串零電壓脈波所構成)，而所有其它波形不是空的。於是，當適用時，在總體限制驅動方案中不是空的T及F波形取代空的白色至至白色波形。
在某些環境下，可以期望單一顯示器使用多驅動方案。例如，一具有兩個以上灰階能力之顯示器可以使用可在所有可能灰階間實現轉移之灰階驅動方案(“GSDS”)及只在兩個灰階間實現轉移之單色驅動方案(“MDS”)，其中相較於GSDS，MDS提供顯示器之更快速重寫。當在顯示器之重寫期間改變的所有像素只在MDS所使用之兩個灰階間實現轉移時，使用MDS。例如，前述美國專利第7,119,772號描述一種電子書形式之顯示器或一種能顯示灰階影像且亦能顯示一允許使用者進入關於顯示影像之文本的單色對話盒之相似裝置。當使用者進入文本時，為使該對話盒之快速更新而使用快速MDS，因而提供使用者所進入之文本的快速確認。另一方面，當改變在顯示器上所顯示之整個灰階影像時，使用較慢的GSDS。
在另一選擇中，顯示器可以同時使用GSDS與「直接更新」驅動方案(“DUDS”)。DUDS可以具有兩個或兩個以上灰階，通常比GSDS少，但是DUDS之最重要特性是，相對於DSDS所常常使用之「間接」轉移，藉由從最初灰階至最後灰階之簡單的單向驅動來處理轉移，其中在至少一些轉移中，將像素從最初灰階驅動至一極端光學狀態，然後，朝相反方向至最後灰階；在某些情況下，可以藉由從最初灰階至一極端光學狀態、從那裡至相反極端光學狀態及接著只到最後極端光學狀態之驅動來實現轉移-參見例如，前述美國專利第7,012,600號之第11A及11B圖所述之驅動方案。因此，本電泳顯示器在灰階模式中可以具有飽和脈波之長度的2至3倍或約700-900毫秒的更新時間(其中「飽和脈波之長度」被定義為在一特定電壓下之時段，其足以將顯示器之像素從一極端光學狀態驅動至另一光學狀態)，而DUDS具有等於飽和脈波之長度或約200-300毫秒的最大更新時間。
然而，驅動方案之變化沒有侷限於所使用之灰階數目的差異。例如，可以將驅動方案分成總體驅動方案及部分更新驅動方案，其中在總體驅動方案中，施加驅動電壓至應用總體更新驅動方案(更準確地稱為「總體完全(global complete)」或“GC”驅動方案)之區域(該區域可以是整個顯示器或它的一些定義部分)中的每一像素；以及在部分更新驅動方案中，只施加驅動電壓至經歷非零轉移(亦即，最初灰階與最後灰階係彼此不同的轉 移)之像素，但是在零轉移或空轉移期間沒有施加電壓或施加零電壓(其中最初灰階與最後灰階係相同的)。根據在此所使用，可以交互使用術語「零轉移」與「空轉移」。除了沒有施加驅動電壓至經歷零白色至白色轉移之像素，驅動方案之中間形式(被指定為「總體限制」或“GL”驅動方案)係相似於GC驅動方案。在例如當作電子書閱讀器之顯示器(其在白色背景上顯示黑色文字)中，特別是在邊緣中或從一頁文字至下一頁文字保持不變之字行間具有許多的白色像素；因此，沒有重寫這些白色像素，可實質減少顯示器重寫之明顯的「閃爍」。
然而，在此類型之GL驅動方案中仍然有某些問題。第一，如一些前述MEDEOD申請案所詳述，雙穩態光電介質通常不是完全雙穩態的，以及處於一極端光學狀態之像素，將隨著一段數分鐘或數小時的時間逐漸地朝中間灰階漂移。特別是，被驅動成白色之像素緩慢地朝淺灰色漂移。因此，如果在GL驅動方案中允許一白色像素經過數次翻頁仍然保持末驅動[在此期間，驅動其它白色像素(例如，構成文字之那些部分)]，則最近更新白色像素將稍微比未驅動白色像素淺，以及最後，此差異甚至對未經訓練使用者變得明顯。
第二，當一未驅動像素相鄰於一被更新像素時，發生稱為「影像擴散(blooming)」之現象，其中該經驅動像素之驅動促成在稍微大於該經驅動像素之區域的光學狀態之變化，以及此區域侵入相鄰像素之區域。這樣的影像擴散顯示它本身為沿著未驅動像素相鄰於經驅 動像素所處之邊緣的邊緣效應(edge effects)。除了以區域更新在被更新區域之邊界上發生邊緣效應以外，當使用區域更新(其中只更新顯示器之一特定區域，以例如顯示影像)時，發生相似邊緣效應。隨著時間，這樣的邊緣效應在視學上變成是分心的及必須被清除。至今，通常可以藉由在間隔處使用單一GC更新，去除這樣的邊緣效應(及在未驅動白色像素中之顏色漂移的效應)。不幸地，這樣的偶然GC更新之使用再次引入「閃爍」更新之問題，且確切而言，可能因只在長間隔處發生閃爍更新之事實而增加更新之閃爍。
本發明係有關於減少或去除上述問題，同時仍然儘可能避免閃爍更新。然而，在試圖解決前述問題中具有額外的複雜度，亦即，需要總體DC平衡。如前述MEDEOD申請案所述，如果所使用之驅動方案沒有實質DC平衡(亦即，在開始且結束於同一灰階之任何連續轉移期間對像素所施加之脈衝的代數和沒有接近零)，可能不利地影響顯示器之光電特性及工作壽命。特別參見美國專利第7,453,445號，其論述在包含使用一個以上驅動方案所實施之轉移的所謂「異質迴圈(heterogeneous loops)」中之DC平衡的問題。一DC平衡驅動方案確保在任何既定時間之總淨脈衝偏差係受限制的(針對有限數目的灰色狀態)。在一DC平衡驅動方案中，顯示器之每一光學狀態分配有一脈衝電位(IP)及定義光學狀態間之個別轉移，以便轉移之淨脈衝等於轉移之最初及最後狀態間的脈衝電位之差。在一DC平衡驅動方案中，需要任何往返淨脈衝實質上是零。
在一態樣中，本發明提供驅動具有複數個像素之光電顯示器，以在黑色背景上顯示白色文字(「深色模式」在此亦稱為「黑色模式」)之方法，同時減少邊緣偽影、鬼影及閃爍更新。此外，如果該文字係灰階修邊的(anti-aliased)，則該白色文字可以包括具有中間灰階之像素。在淺色或白色背景上顯示黑色文字，在此稱為「淺色模式」或「白色模式」。第1A圖顯示在深色模式中之光電顯示器，其中使邊緣偽影102之累積減至最小程度。通常，當在黑色背景上顯示白色文字時，白色邊緣或邊緣偽影可能在多次更新後累積(如同在淺色模式中之黑色邊緣。當背景像素(亦即，在邊緣中且主要在字行間的像素)在更新期間沒有閃爍(亦即，背景像素在重複更新中一直保持黑色極端光學狀態，其經歷重複的黑色至黑色零轉移，在此期間沒有施加驅動電壓至該等像素，以及它們沒有閃爍)時，此邊緣累積特別是可見的。第1B圖顯示在深色模式中之光電顯示器，其中邊緣偽影104在背景深色像素經歷零轉移時累積。在黑色至黑色轉移期間沒有施加驅動電壓之深色模式可以稱為「深色GL模式」；這實質上是與淺色GL模式相反的，其中沒有施加驅動電壓至經歷白色至白色零轉移之背景像素。該深色GL模式可以藉由針對黑色至黑色像素簡單地定義一零轉移來實施，然而亦可以藉由像使用控制器做部分更新之一些其它手段來實施。
本發明之目的是藉由依據一演算法以應用於一特殊波形轉移，連同使用由該特殊轉移所引進之DC 不平衡的處理方法，以減少在深色GL模式中之邊緣偽影的累積。本發明是為了清除一像素從非黑色調轉移至黑色狀態及另一像素從黑色轉移至黑色時該等相鄰像素間可能出現之白色邊緣。對於深色GL模式，黑色至黑色轉移係空的(亦即，在此轉移期間沒有施加電壓至像素)。在這樣的情境中，可以藉由識別這樣的相鄰像素轉移對及藉由標記該黑色至黑色像素得到一稱為反相頂部截止脈波(“iTop Pulse”)之特殊轉移，以達成邊緣偽影清除。
第2圖係反相頂部截止脈波之圖解示意圖。該iTop脈波可以由兩個可調參數來定義-脈波之大小(脈衝)(「iTop大小」-亦即，施加電壓相對於時間之積分)及「填補(padding)」，亦即，iTop脈波之結束與波形(「iTop填補(iTop pad)」)之結束間的期間。這些參數係可調的及可以由顯示器之類型及它的使用來決定；以訊框數計之較佳範圍是：1至35之間之大小及0至50間之填補(pad)。如上所述，如果要求顯示器性能，則這些範圍可能比較大。
第3圖係依據本發明之一實施例在iTop大小及iTop填補參數之範圍內的3個不同主動更新脈波iTop脈波序列之L*的測定邊緣成分強度(edge component strength)之圖解示意圖。資料標記ec#1、ec#5及ec#15表示在量化L*之邊緣成分值前，主動更新及iTop脈波運行之次數。對於ec#1，一個更新及一個iTop脈波運行，然後，測量L*值。對於ec#5，5個更新及5個iTop 脈波運行，然後，測量L*值等等。資料點302係用於標稱深色GL系統，其中iTop大小及iTop填補兩者為零。對於此研究，選擇ec#5之最低資料點304為最佳iTop波形，其具有10iTop大小及3iTop填補。
第4圖係本發明之一實施例的說明示意圖，其識別在黑色背景402上所顯示之白色文字404要施加反相頂部截止脈波之邊緣區域408。在第4圖中，該文字係灰階修邊的，所以具有灰色調406。可以施加iTop脈波至所述邊緣區域408中之像素。可以使用4種不同版本的演算法，識別在施加有iTop脈波之該邊緣區域中的像素之數目。可以希望使施加有iTop脈波之像素的總數減少至最小程度，以便限制DC不平衡及/或防止像素過度變黑。
該等邊緣區域波形演算法使用下面資料，以確定是否某一位置之像素(i,j)是在該邊緣區域內：像素(i,j)之位置；像素(i,j)之目前灰色調；像素(i,j)之下一個灰色調；像素(i,j)之主要相鄰像素的目前及/或下一個灰色調，該等主要相鄰像素的意思是像素(i,j)之北、南、東及西相鄰像素；以及像素(i,j)之對角相鄰像素的下一個灰色調。
第5A圖係第一版本的邊緣區域波形演算法之說明示意圖。在版本1中，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形，亦即，施加用於任何使用的驅動方案之相關轉移的波形；b)如果像素轉 移為黑色至黑色且至少一主要相鄰像素具有不是黑色的目前灰色調，則施加該iTop波形；或者c)否則，施加黑色至黑色(GL)空波形(null waveform)。
在版本2中，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色且至少一主要相鄰像素具有不是黑色的目前灰色調及黑色的下一個灰色調，則施加該iTop波形；或c)否則，使用黑色至黑色(GL)空波形。
第5B圖係第三版本之邊緣區域波形演算法的說明示意圖。在版本3中，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色及所有4個主要相鄰像素具有黑色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調，則施加該iTop波形；或c)否則，使用黑色至黑色(GL)空波形。
第5C圖係第四版本之邊緣區域波形演算法的說明示意圖。在版本4中，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色以及所有4個主要及對角相鄰像素具有黑色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調，施加該iTop波形；或c)否則，使用黑色至黑色(GL)空波形。
此特別的演算法族(版本1-4)在該iTop脈波之整個使用方面呈現逐步遞減。在一些實施例中，期望該iTop脈波之使用的遞減。例如，在相鄰像素沒有轉移至黑色而是轉移至白色或灰色調之情況下，這些相鄰像素轉移係更強的，且可能使得iTop轉移變得無用。再者，如果一些相鄰像素結束於白色或淺灰色調，則像素之白色邊緣可能是不太明顯的。結果，對於一些相鄰像素沒有結束於黑色的各種情況，版本2至4沒有施加該iTop脈波。這些範例描述各種不同的演算法，對此，複雜性的增加造成該iTop轉移之應用的減少。明確地，許多其它的演算法是可能的，其中在特定情況下施加iTop。這些表示在演算複雜性、有效性、DC不平衡、像素變黑及轉移呈現方面的取捨。在一些實施例中，演算法可以使用用以記錄邊緣引發事件(例如，相鄰白色至黑色轉移)之每像素旗標(flags)或計數器(counters)，其中當必要且可有效地這樣做時，它們可用以觸發該iTop脈波。
DC不平衡反相頂部截止脈波之使用可能增加模組偏振之風險，以及可能造成加速模組疲乏(總體且局部疲乏)及在供墨系統(ink system)上的不良電化學。為了進一步減緩這些風險，如前述同樣處於申請狀態的美國專利申請案第15/014,236號所述，可以在iTop脈波後使驅動後殘留放電演算法運作。
在一主動矩陣顯示器中，可以藉由同時導通與像素電極相關連之所有電晶體，並連接該主動矩陣顯示器之源極線及其前電極至同一電壓，以使殘留電壓放 電，電壓通常是接地的。現在，藉由使在光電層之兩側上的電極接地，可釋放因DC不平衡驅動造成在光電層中所累積之電荷。
第6A圖顯示在6個連續深色模式文字更新後應用深色GL演算法的結果(以下面順序更新之「文字6更新序列」：白色-黑色-黑色-黑色-文字1-文字2-文字3-文字4-文字5-文字6)。在背景中之邊緣偽影702的累積係明顯的。
第6B圖顯示在相同「文字6更新序列」後一起應用版本3之邊緣區域演算法與iTop脈波及殘留電壓放電(具有500ms延遲時間之uPDD)之結果。使在背景中之邊緣偽影704的累積減少至最小程度。
第7A圖在深色模式序列係在由9個遞色圖案(dither pattern)更新所組成之最壞情況下針對深色GL演算法804、邊緣區域演算法+只有iTop脈波806以及邊緣區域演算法+iTop脈波及殘留電壓放電802測量殘留電壓值對深色模式序列之數目的圖示。在此實驗中，釋放殘留電壓可減緩該iTop脈波所引進之過度模組偏振的風險，以及轉而，減緩過度光學響應移位。第7B圖在相同最壞情況下圖示深色GL演算法810、邊緣區域演算法+只有iTop脈波808以及邊緣區域演算法+iTop脈波及殘留電壓放電812之對應灰色調配置移位序列的結果。第7C圖在相同最壞情況下圖示深色GL演算法814、邊緣區域演算法+只有iTop脈波818以及邊緣區域演算法+iTop脈波及殘留電壓放電816之L*值的鬼影之中間 量對深色模式列序之數目。根據此資料，使用邊緣區域演算法+iTop脈波及殘留電壓放電，導致最佳整體性能。
在一實際實施中，在每一更新後，不可能有數秒鐘執行殘留電壓放電；如果在完成殘留電壓放電前，開始模組之新的更新，則可能中斷殘留電壓放電，以及因此，可能沒有獲得放電之充分益處。如果像電子文件閱讀器所預期(使用者通常將停止至少十秒讀取每一更新後所出現的新頁)，此不常發生，則對顯示器性能幾乎沒有影響，因為後面的殘留電壓放電將移除在中斷放電後所剩下的任何殘留電壓。如果在許多連續更新期間(例如，在快速翻頁期間)規律地中斷殘留電壓放電，則結果，充分的殘留電壓可能在顯示器上逐漸增加而造成永久性的損害。為了防止這樣損害電荷累積，可以將計時器併入控制器中，以認清是否接著發生的轉移已中斷殘留電壓放電程序。如果在一預定期間內之中斷殘留電壓放電的次數超過一憑經驗決定臨界值，則在放電前一直使用該iTop波形。此可能導致邊緣偽影之暫時增加，但是一旦完成快速翻頁，可藉由GC更新清除邊緣偽影。
當在淺色模式中以「頂部截止脈波(top-off pulse)」顯示時，可以相反地(以相反極性)施加在深色模式顯中所使用之iTop脈波，以減少鬼影、邊緣偽影及閃爍。如前述美國專利公開第2013/0194250號所述，對一白色或接近白色像素所施加之「頂部截止脈波」驅動該像素至極端光學白色狀態(及為該iTop脈波之相反極 性，該iTop脈波驅動該像素至極端光學黑色狀態)。通常，由於它的DC不平衡波形，不使用該頂部截止脈波。然而，當結合殘留電壓放電來使用該頂部截止脈波時，可以減少或去除DC不平衡波形之影響，以及可以增加顯示器性能。因此，很少限制該頂部截止脈波之大小及施加。如第8A及8B圖所示，頂部截止大小(top-off size)可以高達10個訊框且甚至可能更大。再者，如所提及的，可以施加該頂部截止脈波，以取代平衡脈波對(“BPP”)，該平衡脈波對係一對相反極性的驅動脈波，以致於該平衡脈波對之淨脈衝實質上為零。
第8A及8B圖係分別顯示當沒有施加邊緣校正時、當施加BPP轉移時及當施加具有不同頂部截止大小及單一頂部截止填補之頂部截止脈波時在25℃下顯示之淺色模式的邊緣分數及對應邊緣減少效率之圖示。以L*值測量該邊緣分數及0L*之邊緣分數係理想的。該邊緣減少效率是以百分比衡量，且該邊緣減少效率的理想值為100%。如所示，相較於在25℃下沒有邊緣校正及甚至該BPP轉移，用於邊緣清除之DC不平衡頂部截止脈波可以改善淺色模式性能。當頂部截止大小之訊框數從2增加至10時，該邊緣分數及該邊緣減少效率值改變，此表示波形係可調整的，特別是以便在不同溫度下達成最佳性能，因為當材料之導電率隨溫度變化時，邊緣清除效率將改變。
前述同樣處於申請狀態的US 2013/0194250及US 2014/0292830描述用以改善黑色在白色上顯示(black-on-white displays)之影像品質的數種技術，以及 有利的是，能在白色在黑色上顯示中(亦即，在深色模式中)使用這些技術，進而例如使已支援這些技術之顯示改造成為可能。一種使上述成為可能之方式係產生用以實施前述技術之驅動方案的特殊「深色模式」修改。將藉由使所使用之灰階反向，建立該深色模式驅動方案修改，以便從最初灰階至最後灰階之轉移為從N至1的反向灰階，以取代從1至N的一般灰階(其中N係在該驅動方案中所使用之灰階的數目)。換句話說，在該修改驅動方案中，[A-B]波形(亦即，從灰階A至灰階B之轉移)將會是根據該未修改驅動方案之[(N+1-A)-(N+1-B)]波形。例如，經修改16-16波形將使用根據該未修改驅動方案之實際1-1波形，而經修改16-3波形將使用根據該未修改驅動方案之實際1-14波形。該經修改深色模式驅動方案將需要兩個額外驅動方案，以便從「淺色模式」轉移至「深色模式」或轉移離開「深色模式」。這些額外「轉成(IN)」及「轉出(OUT)」驅動方案將實施顯示所需要的變化，以在新的深色或淺色模式中重置影像。例如，即使在先前淺色模式驅動方案及後續深色模式驅動方案中將背景視為狀態16，在該IN驅動方案中之16-16波形將是該深色模式驅動方案之實際16-1轉移，以便將背景從白色改變成黑色。同樣地，該IN驅動方案之3-3波形將包含該深色模式驅動方案之3至14波形。該OUT波形將簡單地使這些變化顛倒。藉由使用該經修改驅動方案，影像建構軟體(software rendering software)(不論是在顯示控制器之內部或外部)將不需要根據顯示器處 於淺色或深色模式中來改變影像之建構，而是簡單地引用該深色模驅動方案，以在所需要的深色或淺色模式中顯示影像。
本發明提供驅動具有複數個像素之光電顯示器，以在黑色背景上顯示白色文字(「深色模式」)，同時減少鬼影、邊緣偽影及閃爍之方法。此外，如果該文字係灰階修邊的，則該白色文字包括具有中間灰階之像素。本發明是為了在一像素正在轉移及一相鄰像素沒有在轉移時清除在相鄰像素間可能出現之白色邊緣。例如，當一像素正在從黑色轉移至非黑色調及另一像素正在從黑色轉移至黑色時，白色邊緣偽影可能出現在相鄰像素間。對於一深色GL模式，此黑色至黑色轉移為零(亦即，在此轉移期間沒有施加電壓至該像素)。特別是當實施一非閃爍深色模式(亦即，像在該深色GL模式中，背景在翻頁時沒有閃爍)時，邊緣偽影可能隨著每一影像更新累積。在這樣的情境下，藉由識別這樣的相鄰像素轉移對及藉由標記該零黑色至黑色像素(null black to black pixel)得到一稱為反相全脈波轉移(inverted Full Pulse transition)(“iFull Pulse”)之特殊轉移，以達成邊緣偽影清除。
邊緣偽影累積的另外一般情境是在使影像遞色，以從一黑色狀態產生中間灰階的時候，例如，在一具有零轉移(亦即，黑色至黑色)之像素相鄰於一具有黑色至非黑色轉移之像素的時候。通常，顯示器可能具有高達16個灰階。藉由遞色，可以達到額外的中間灰階。 例如，藉由使灰色調N及灰色調N+1遞色，可以達成灰色調N與N+1間之灰階。當先前影像為G1(亦即，在此範例中，黑色)時，累積邊緣偽影的一般遞色情境在一使用灰色調1(“G1”)及灰色調2(“G2”)之棋盤圖案中遞色。G1至G2轉移將產生顯著邊緣偽影，其中從G1至G1之像素轉移為相鄰於從G1至G2之像素轉移的零轉移。
第9圖係顯示G1及G2之這樣的遞色棋盤圖案之電泳顯示器的放大影像，其中先前影像為具有以較淺灰色調/白色顯示之合成邊緣偽影的G1。每一棋盤方塊為4×4像素，其中每一G1方塊接收零轉移(G1至G1)，而每一G2方塊接收G1至G2轉移。當這些邊緣偽影累積時，顯示器性能降低了及顯示器的整體亮度(亦即，L*值)增加了。一種清除這些邊緣偽影之方式將在由一波形演算法所選擇之被選邊緣區域上實施一iFull脈波轉移。
如同前述US 2013/0194250所述之「淺色模式」(亦即，在白色背景上之黑色文字)SGU轉移，深色模式之iFull脈波轉移可採用標準黑色至黑色轉移之形式(亦即，從黑色至白色之初始驅動，接著，黑色至黑色之驅動)，這只是在淺色模式中白色至白色轉移之相反形式。然而，在深色模式中，當一零黑色至黑色轉移(不變)像素係相鄰於一標準黑色至黑色轉移像素時，邊緣偽影可能導致亮度誤差(lightness error)。在前段描述之情況下，在一被選邊緣區域上實施該iFull脈波做為一標準黑色至黑色轉移，可能導致新邊緣。當經歷該iFull脈波轉移之像素係相鄰於一經歷該零黑色至黑色轉移之像素 時，這些新邊緣將出現。在此揭露中，該iFull脈波轉移將不是一標準黑色至黑色轉移。下面將詳述所提出的iFull脈波轉移。
第10圖一iFull脈波之圖示，其中電壓在y軸上及訊框數在x軸上。每一訊框數表示主動矩陣模組之訊框率分之一的時間間隔。可以由4個可調參數來定義該iFull脈波：1)驅動至白色的iFull脈波之大小(脈衝)(“pl1”參數)；2)「間隙」參數，亦即，“pl1”之結束與“pl2”參數間之期間；3)驅動至黑色的iFull脈波之大小(“pl2”)；以及「填補」參數，亦即，pl2之結束與波形(「填補」)之結束間的期間。pl1表示至白色狀態之初始驅動。pl2表示至黑色狀態之驅動。該iFull脈波藉由清除可能由沒有從黑色驅動至黑色的相鄰像素所產生之邊緣偽影，改善亮度誤差。然而，該iFull脈波可能引進顯著的IDC不平衡。該等iFull脈波參數係可調的，以藉由在最小DC不平衡下減少邊緣偽影累積，最佳化顯示器之性能。雖然所有參數係可調的且可以由顯示器之類型及它的使用來決定，但是訊誆數之較佳範圍為：1至25間之脈衝大小、0至25間之間隙、1至35間之大小及0至50間之填補。如上所述，如果要求顯示器性能，則這些範圍可能比較大。
在一較佳實施例中，可以實施4個邊緣區域波形演算法，以決定是否施加該iFull脈波。該等邊緣區域波形演算法使用下面資料，以決定是否在某一位置上之像素(i,j)很可能產生邊緣偽影：1)像素(i,j)之位置； 2)像素(i,j)之目前灰色調；3)像素(i,j)之下一個灰色調；4)像素(i,j)之主要相鄰像素的目前及/或下一個灰色調，其中「主要」表示像素(i,j)之北、南、東及西相鄰像素；以及5)像素(i,j)之對角相鄰像素的下一個灰色調。
在第一版的邊緣區域演算法(「版本1」)中，依據下面規則以優先順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形，亦即，施加用於任何使用的驅動方案之相關轉移的波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色且至少一主要相鄰像素具有不是黑色的目前灰色調，則施加該iTop波形(如先前引用之2015年2月4日所提出的美國專利臨時申請案第62/112,060號所述)；c)如果像素轉移為黑色至黑色且至少一SIT主要相鄰像素沒有從黑色轉移至黑色，則施加該iFull脈波黑色至黑色波形；或d)否則，施加黑色至黑色(GL)空波形。
在第二版的邊緣區域演算法(「版本2」)中，依據下面規則以優先順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色且至少一主要相鄰像素具有不是黑色的目前灰色調及黑色的下一個灰色調，則施加該iTop波形；c)如果像素轉移為黑色至黑色且至少一SIT主要相鄰像素沒有從黑色轉移至黑色，則施加該iFull脈波黑色至黑色波形；或d)否則，使用黑色至黑色(GL)空波形。
在第三版的邊緣區域演算法(「版本3」)中，依據下面規則以優先順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色及所有4個主要相鄰像素具有黑色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調，則施加該iTop波形；c)如果像素轉移為黑色至黑色且至少一SIT主要相鄰像素沒有從黑色轉移至黑色，則施加該iFull脈波黑色至黑色波形；或d)否則，使用黑色至黑色(GL)空波形。
在第四版的邊緣區域演算法(「版本4」)中，依據下面規則以優先順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是黑色至黑色，則施加標準波形；b)如果像素轉移為黑色至黑色以及所有4個主要及對角相鄰像素具有黑色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調，則施加該iTop波形；c)如果像素轉移為黑色至黑色且至少SIT主要相鄰像素沒有從黑色轉移至黑色，則施加該iFull脈波黑色至黑色波形；或d)否則，使用黑色至黑色(GL)空波形。
SIT值係在0至5的範圍內，其表示0至主要相鄰像素之最大數+1。該SIT值平衡該iFull脈波減少邊緣偽影但增加對模組偏振之暴露(亦即，因DC不平衡波形所造成之殘留電荷的累積，此可能降低顯示器性能)的衡擊。當該SIT值為零時，藉由施加該iFull脈波，得到最大數目的黑色至黑色像素轉移。此使邊緣偽影之數 量減少至最大程度，但是增加因該iFull脈波波形之DC不平衡所造成的過大模組偏振之風險。當該SIT值為1、2或3時，將使用該iFull脈波，轉變從黑色轉移至黑色之像素的中間數。這些數值使顯示器能減少邊緣偽影，雖然減少能力小於零的SIT值，但是可減少過大模組偏振之風險。當該SIT值為4時，將減少使用該iFull脈波波形之黑色至黑色轉移的數目至最小程度。減少邊緣偽影之能力降低了，但是過大模組偏振之風險為最小。當該SIT值為5時，該iFull脈波波形係失能的及沒有用來減少邊緣偽影。可以由控制器來預設或決定該SIT值。
DC不平衡iFull脈波之使用可能增加模組偏振之風險，以及可能造成加速模組疲乏(總體或局部疲乏)及在供墨系統(ink system)上的不良電化學。為了進一步減緩這些風險，如前述同樣處於申請狀態的美國專利申請案第15/014,236號所述，可以在iFull脈波後使驅動後殘留放電演算法運作。
在一主動矩陣顯示器中，可以藉由同時導通與像素電極相關連之所有電晶體以及連接該主動矩陣顯示器之源極線及它的前電極至同一電壓(通常，接地)，使殘留電壓放電。現在，藉由使在光電層之兩側上的電極接地，可釋放因DC不平衡驅動造成在光電層中所累積之電荷。
第11圖在宏觀層面下顯示邊緣偽影之累積可能導致期望遞色圖案之亮度的顯著增加。例如，相較於期望亮度，從初始G1影像驅動G1及G2的1×1像素 棋盤遞色圖案的亮度之增加可能具有高達10L*。特別是當G1及G2棋盤遞色圖案具有先前影像為黑色之區域及先前影像為白色之區域時，此將導致顯著鬼影。這是因為先前影像為白色之G1及G2遞色圖案的亮度通常非常靠近期望亮度。藉由施加該iFull脈波，減少像是亮度誤差的邊緣偽影之累積。
第11圖係測量具有1×1像素棋盤之G1及G2遞色圖案的L*值之亮度誤差對施加pl2大小之訊框大小的圖示，其中先前影像為G1。在此實驗中，只改變pl2大小參數-將pl1及間隙設定為0訊框及將填補設定為1個訊框。藉由比較測定L*值與期望L*值，決定該亮度誤差，其在此情況下為[(亮度G1+亮度G2)/2]。在此實驗中，較大的pl2大小減輕亮度誤差。當pl2大小為0訊框(亦即，沒有施加該iFull脈波)時，亮度誤差為約11L*。當pl2大小為9個訊框時，幾乎沒有亮度誤差。當pl2大小為10個訊框時，亮度誤差為負值，其表示顯示器比原本深而不是淺。
在施加iFull脈波及增加其它參數之另一實驗中，減少亮度誤差量。對於具有0訊框之pl1、0訊框之間隙、5個訊框之pl2大小及18個訊框之填補的iFull脈波，相較於在前3個參數係相同及該填補為1個訊框時之約2L*，該亮度誤差為1.5L*(例如，參見第10圖)。同樣地，在增加pl1及填補參數之另一實驗中，減少亮度誤差量。對於具有2個訊框之pl1大小、0訊框之間隙、7個訊框之pl2大小及18個訊框之填補的iFull脈波，該亮度誤差為1.1L*。
如前述US2013/0194250所述，選擇性一般更新(SGU)轉移意欲用於具有複數個像素及在淺色模式中顯示之光電顯示器。該SGU方法使用一第一驅動方案(在每一個轉移驅動所有像素)及一第二驅動方案(沒有驅動經歷一些轉移之像素)。在該SGU方法中，在顯示器之第一更新期間施加該第一驅動方案至非零小部分的像素，同時在該第一更新期間施加該第二驅動方案至剩餘像素。在該第一更新後之第二更新期間施加該第一驅動方案至不同非零小部分的像素，然而在該第二更新期間施加該第二驅動方案至剩餘像素。在該SGU方法之一較佳形式中，該第一驅動方案為一GC驅動方案及該第二驅動方案為一GL驅動方案。
如前述US2013/0194250所述，當在淺色模式中顯示時，該平衡脈波對白色/白色轉移驅動方案(BPPWWTDS)意欲減少或去除邊緣偽影。該BPPWWTDS需要在像素中之白色至白色轉移期間施加一個或更多平衡脈波對(一平衡脈波對或“BPP”為一對相反極性之驅動脈波，以便該平衡脈波對之淨脈衝實質上為零)，其中該等像素被確定為可能引起邊緣偽影且處於一時空配置中，以便該(等)平衡脈波對將可有效清除或減少邊緣偽影。該BPPWWTDS試圖以在轉移期間沒有分心出現之方式及以限制DC不平衡之方式減少累積誤差之明顯性。上述藉由施加一個或更多平衡脈波對至顯示器的一像素子集來實現，在該子集中之像素的部分係足夠小的，使得該等平衡脈波對之施加在視覺上不是分心的。可以藉 由選擇相鄰於經歷可輕易看到的轉移之其它像素且施加有BPP之像素，減少BPP之施加所造成的視覺分心。例如，在該BPPWWTDS之一形式中，施加BPP至經歷白色至白色轉移的任何像素，以及該任何像素的8個相鄰像素中之至少一者經歷(非白色)至白色轉移。該(非白色)至白色轉移很可能在實施該(非白色)至白色轉移之像素與經歷該白色至白色轉移之相鄰像素間引起可見邊緣，以及可藉由BPP之施加減少或去除此可見邊緣。此用以選擇要施加BPP之像素的方案具有簡單之優點，但是可以使用其它特別更保守的像素選擇方案。一保守方案(亦即，確保只有像素之小部分在任何一轉移期間施加有BPP的方案)係期望的，因為這樣的方案對該轉移之總體呈現有最小影響。
如上所示，在該BPPWWTDS中所使用之BPP可包括一個或更多平衡脈波對。只假設一平衡脈波對之每一者具有相同的量，該對之每個一半可以由單一或多個驅動脈波所構成。只假設一BPP之兩個一半必須具有相同振幅，但具有相反符號，BPP之電壓可能是不同的。零電壓之期間可能發生在一BPP之兩個一半間或在連續的BPP間。例如，在一實驗(它的結果描述於後)中，平衡BPP包括一連串6個脈波+15V、-15V、+15V、-15V、+15V、-15V且每一脈波持續11.8毫秒。憑經驗已發現到，該連串的BPP越長，所獲得之邊緣清除越大。當施加BPP至相鄰於經歷(非白色)至白色轉移之像素的像素時，亦已發現到，在時間上相對於該(非白色)至白色波 形移位BPP亦影響所獲得之邊緣減少的程度。目前沒有完整理論說明這些發現。
本發明之另一態樣係要在淺色模式及深色模式之組合中顯示時減少邊緣偽影。第12圖顯示在深色模式及淺色模式之組合中顯示影像的光電顯示器。用於淺色模式及深色模式顯示之成像波形結合用以清除邊緣偽影及減少閃爍之特殊波形演算法與用以在淺色模式及深色模式中顯示之標準波形。這些特殊波形包括一空白色至白色轉移，以避免在背景為白色時使背景閃爍，以及它包括在淺色模式中顯示時深色邊緣清除所需之F-轉移及T-轉移。該等特殊波形亦包括空黑色至黑色轉移，以避免在背景為黑色時使背景閃爍，以及它包括在深色模式中顯示時淺色邊緣清除所需之iTop脈波及iFull脈波轉移。對於白色至白色及黑色至黑色空轉移，白色及黑色背景將具有減少的閃爍。
在一較佳實施例中，可以應用成像波形演算法至一像素，以決定是否施加一特殊波形或一標準波形。該等成像波形演算法使用下面資料，以確定是否在淺色模式及深色模式之組合中顯示時某一位置之像素(i,j)很可能產生邊緣偽影：1)像素(i,j)之位置；2)像素(i,j)之目前灰色調；3)像素(i,j)之下一個灰色調；4)像素(i,j)之主要相鄰像素的目前及/或下一個灰色調，其中“主要”表示像素(i,j)之北、南、東及西相鄰像素；以及5)像素(i,j)之對角相鄰像素的下一個灰色調。
SFT值係在0至5的範圍內，其表示零至主要相鄰像素之最大數+1。該SFT值平衡該SGU轉移減少邊緣偽影但增加對閃爍之暴露(此可能降低顯示器性能)的衝擊。當該SFT值為零時，藉由施加該SGU轉移，得到最大數目的白色至白色像素轉移。此使邊緣偽影之數量減少至最大程度，但是增加因該SGU轉移之施加所造成的過大閃爍之風險。當該SFT值為1、2或3時，將使用SGU轉移，轉變從白色轉移至白色之像素的中間數。這些數值使顯示器能減少邊緣偽影，雖然減少能力小於零的SFT值，但是還可使閃爍減少至最小程度。當該SFT值為4時，將減少使用該SGU波形之白色至白色轉移的數目至最小程度。減少邊緣偽影之能力降低，但是過大閃爍之風險為最小。當該SFT值為5時，該SGU波形係失能的及沒有用來減少邊緣偽影。可以由控制器來預設或決定該SFT值。
SIT值具有相同於上面關於該iFull脈波所述之定義。
在第一版本之成像演算法(「版本A」)中，除非有另外陳述，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是白色至白色且不是黑色至黑色，則施加標準波形，亦即，施加用於任何使用的驅動方案之相關轉移的波形；b)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且至少SFT主要相鄰像素沒有實施白色至白色的灰色調轉移，則施加該SGU轉移(或F-轉移)；c)如果像素灰色調的轉移為白色至白色 且所有4個主要相鄰像素具有白色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有不是白色的目前灰色調，則施加BPP轉移(或T-轉移)；d)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且規則a-c不適用，則施加淺色模式GL轉移(亦即，白色至白色空轉移)；e)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且至少SIT主要相鄰像素沒有實施黑色至黑色之灰色調轉移，則施加該iFull脈波轉移；f)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且至少一主要相鄰像素具有不是黑色之目前灰色調，則施加該iTop脈波轉移；或g)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且規則e-f不適用，則施加深色模式GL轉移，亦即，黑色至黑色空轉移。
在第二版本之成像演算法(「版本B」)中，除非有另外陳述，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是白色至白色且不是黑色至黑色，則施加標準轉移；b)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且至少SFT主要相鄰像素沒有實施白色至白色的灰色調轉移，則施加該SGU轉移；c)如果像素灰色調的轉移為白色至白色及所有4個主要相鄰像素具有白色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有不是白色的目前灰色調，則施加BPP轉移；d)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且規則a-c不適用，則施加淺色模式GL白色至白色空轉移；e)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且至少SIT主要相鄰像素沒有實施黑色至黑色之灰色調轉移，則施加該iFull脈波轉 移；f)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且至少一主要相鄰像素具有不是黑色之目前灰色調及黑色的下一個灰色調，則施加該iTop脈波轉移；或g)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且規則e-f不適用，則施加深色模式GL黑色至黑色空轉移。
在第三版本之成像演算法(「版本C」)中，除非有另外陳述，依據下面規則以任何順序分配邊緣區域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是白色至白色且不是黑色至黑色，則施加標準轉移；b)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且至少SFT主要相鄰像素沒有實施白色至白色的灰色調轉移，則施加該SGU轉移；c)如果像素灰色調的轉移為白色至白色及所有4個主要相鄰像素具有白色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有不是白色的目前灰色調，則施加BPP轉移；d)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且規則a-c不適用，則施加淺色模式GL白色至白色空轉移；e)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且至少SIT主要相鄰像素沒有實施黑色至黑色之灰色調轉移，則施加該iFull脈波轉移；f)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色及所有4個主要相鄰像素具有黑色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有不是黑色之目前灰色調，則施加該iTop脈波轉移；或g)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且規則e-f不適用，則施加深色模式GL黑色至黑色空轉移。
在第四版本之成像演算法(「版本D」)中，除非有另外陳述，依據下面規則以任何順序分配邊緣區 域給所有像素(i,j)：a)如果像素灰色調的轉移不是白色至白色且不是黑色至黑色，則施加標準轉移；b)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且至少SFT主要相鄰像素沒有實施白色至白色的灰色調轉移，則施加該SGU轉移；c)如果像素灰色調的轉移為白色至白色及所有4個主要相鄰像素具有白色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有不是白色的目前灰色調，則施加BPP轉移；d)如果像素灰色調的轉移為白色至白色且規則a-c不適用，則施加淺色模式GL白色至白色空轉移；e)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且至少SIT主要相鄰像素沒有實施黑色至黑色之灰色調轉移，則施加該iFull脈波轉移；f)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色及所有4個主要及對角相鄰像素具有黑色的下一個灰色調且至少一主要相鄰像素具有不是黑色之目前灰色調，則施加該iTop脈波轉移；或g)如果像素灰色調的轉移為黑色至黑色且規則e-f不適用，則施加深色模式GL黑色至黑色空轉移。
在所有4個版本的成像演算法(版本A-D)中，以淺色模式頂部截止脈波及殘留電壓放電(如果需要的話)來取代BPP轉移。
本發明之另一態樣係有關於漂移補償，其補償光電顯示器之光學狀態隨時間的變動及被描述用於前述WO 2015/017624中之淺色模式顯示。此漂移補償演算法相反地可以應用於深色模式顯示。如所提及的，電泳及相似光電顯示器係雙穩態的。然而，實際上這樣的顯 示器之雙穩定性不是無限制的，以及會發生稱為影像漂移之現象，因此在或靠近極端光學狀態之像素易於非常緩慢地回復至中間灰階；例如，黑色像素逐漸變成深灰色及白色像素逐漸變成淺灰色。當在深色模式中顯示時，深色狀態漂移係所要關注的。如果在沒有全螢幕顯示更新(full display refresh)下使用總體限制驅動方案(其中以空轉移驅動在背景深色狀態中之像素)來更新光電顯示器有一段長時間，則該深色狀態漂移變成顯示器之整體視覺呈現的重要部分。隨著時間，顯示器將顯示最近已重寫深色狀態的區域及最近未重寫深色狀態且因而已漂移一些時間之像背景的其它區域。典型深色狀態漂移具有約0.5L*至>2L*之範圍，其中大部分的深色狀態漂移係發生在10秒至60秒內。此導致稱為鬼影之光學偽影，因此顯示器顯示先前影像之痕跡。這樣的鬼影效應足以困擾大部分使用者在於：它們的存在在防止總體限制驅動方案之專門使用有一段長時間方面係重要的部分。
漂移補償提供一種驅動具有複數個像素之雙穩態光電顯示器的方法，每一像素能顯示兩個極端光學狀態，該方法包括：在該顯示器上寫入一第一影像；使用一驅動方案在該顯示器上寫入一第二影像，其中沒有驅動在該等第一及第二影像中處於相同極端光學狀態之複數個背景像素；使該顯示器處於未驅動狀態有一段時間，藉以允許該等背景像素呈現一不同於它們的極端光學狀態之光學狀態；在該段時間後，施加一更新脈波至 該等背景像素之一第一非零部分，該更新脈波實質上使施加有該更新脈波的像素回復至它們的極端光學狀態，該更新脈波沒有被施加至除了該等背景像素之第一非零部分以外的其它像素；以及之後，施加一更新脈波至不同於該第一非零部分之該等背景像素的一第二非零小部分，該更新脈波實質上使施加有該更新脈波的像素回復至它們的極端光學狀態，該更新脈波沒有被施加至除了該等背景像素之第二非零部分以外的其它像素。
在用於深色模式之此漂移補償方法的一較佳形式中，該顯示器具有一計時器，其在該等更新脈波之連續施加間建立最小時間間隔(例如，較佳地，約3秒，但是它可以是約10秒或長達約60秒)，以區別該等背景像素之非零部分。如所示，該漂移補償方法通常應用至在黑色極端光學狀態中之背景像素，或者當顯示淺色模式及深色模式之組合時，該方法應用至在兩個極端光學狀態中之背景像素。該漂移補償方法當然可以應用至單色及灰階顯示器。
可以將用於深色模式之漂移補償方法視為一具有一演算法之特別設計波形與一計時器之組合，以主動補償在一些光電及特別電泳顯示器中所看到之背景深色狀態漂移。當一觸發事件發生時，施加該特殊iTop脈波波形至在背景深色狀態中之被選像素，其中該觸發事件通常根據一計時器，以便以控制方式稍微向下驅動深色狀態反射係數。此波形之目的將以對使用者為實質不可見或因而非侵入之方式稍微減少背景深色狀態。可以 調變該iTop脈波之驅動電壓(例如，10V，以取代在其它轉移中所使用之15V)，以便控制深色狀態的減少量。再者，當實施漂移補償時，可以使用一設計像素圖矩陣(PMM)，以控制接收該iTop脈波之像素的百分比。
藉由要求對目前在該顯示器上所顯示之影像的特殊更新，實施漂移補償。該特殊更新稱為一各別模式，其儲存一對於除了該特殊iTop脈波轉移以外的所有轉移為空的波形。該漂移補償方法非常期望併入一計時器之使用。所使用之特殊iTop脈波波形導致背景深色狀態亮度之減少。可以在該漂移補償方法中以數個方式使用計時器。時限值(timeout value)或計時器期間可以充當一演算法參數，每當計時器達到該時限值或該計時器期間之倍數時，它在該時限值之情況下觸發請求上述特殊更新及重置該計時器之事件。當請求一完全螢幕更新(一總體完全更新)時，可以重置該計時器。該時限值或計時器期間可能隨溫度變動，以便使漂移適應隨溫度而變化。可以提供一演算法旗標，以防止在沒有必要的溫度下實施漂移補償。
實施漂移補償之另一方式將例如每3秒固定該計時器期間，以及使用該演算法PMM，以對何時施加該iTop脈波提供更大彈性。其它變型可以包括使用計時器資訊，連同從使用者請求翻頁算起之時間。例如，如果使用者尚未請求翻頁有一些時間，則iTop脈波之施加可以在一預定最大時間後停止。在另一選擇中，該iTop脈波可以與一使用者請求更新結合。藉由使用計時器， 追蹤從最後翻頁算起之消逝時間及從頂部截止脈波之最後施加算起之消逝時間，可決定是否在此更新中施加一iTop脈波。此將去除在背景中實施此特殊更新的限制，且可優選地或更容易地在一些情況中實施。
如上所示，可以藉由該像素圖矩陣、該計時器期間以及該iTop脈波之驅動電壓、iTop大小及iTop填補之組合來調整深色狀態漂移校正。如所提及的，知道像該iTop脈波之DC不平衡波形的使用，可能在雙穩態顯示器中造成問題；這樣的問題可能包括光學狀態隨時間變動，此將造成鬼影的增加；以及在極端情況下，可能促使該顯示器顯示嚴重的光反彈(optical kickback)及甚至停止工作。認為這是有關於整個光電層之殘留電壓或殘留電荷的累積。同時實施殘留電壓放電(如前述美國專利申請案第15/014,236號所述之驅動後放電)與DC不平衡波形，以在沒有可靠性問題下允許性能改善且使更多DC不平衡波形之使用成為可能。
第13圖係深色狀態漂移對時間之圖示，其中在前15秒後，每3秒施加一iTop脈波，以補償漂移。以亮度(L*)測量該深色狀態漂移。每3秒施加大小9之iTop脈波，同時實施一驅動後放電。如所示者，整體深色狀態漂移被減少。
應該了解到，該等圖式所示之各種實施例係說明性表示，以及沒有必要按比例繪製。在整個說明書中關於「一實施例」及「一些實施例」係表示該(等)實施例所述之一特別特徵、結構、材料或特性包含在至少 一實施例中，但是沒有必要在所有實施例中。因此，在整個說明書之不同位置中的片語「一實施例」或「一些實施例」的出現沒有一定意指同一實施例。
除非上下文有清楚要求，在整個揭露中，文字「包括」等被解讀為包含的意思，其相反於排外或詳盡的意思；亦即，「包含而非限制」的意思。此外，文字「在此」、「以下」、「上面」、「下面」以及相似意義的文字意指整個申請書而不是此申請書之任何特定部分。當使用文字「或」於兩個或更多物件之列舉時，那個文字涵蓋下面所有解釋：所列舉物件中之任一者；所列舉物件之全部；以及所列舉物件之任何組合。
雖然已描述該技術之至少一實施例的數個態樣，但是將理解到，熟悉該項技藝者將輕易想到各種變更、修改及改良。這樣的變更、修改及改良意欲在該技術之精神及範圍內。於是，前面敘述及圖式只提供非限定範例。

Claims (16)

  1. 一種驅動具有複數像素且在深色模式中顯示之光電顯示器的方法，該方法包括：識別一像素經歷一黑色至黑色轉移，該像素具有至少一個主要相鄰像素經歷一主動轉移；以及施加一反相頂部截止脈波至該像素，其中經歷一黑色至黑色轉移之該像素的所有4個主要相鄰像素具有在黑色下一階的灰色調及至少一主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調。
  2. 如請求項1之方法，其中經歷一主動轉移之該至少一主要相鄰像素具有一不是黑色之目前灰色調。
  3. 如請求項1之方法，其中經歷一主動轉移之該至少一主要相鄰像素具有一不是黑色之目前灰色調及黑色下一階的灰色調。
  4. 如請求項1之方法，其中經歷一黑色至黑色轉移之該像素的所有4個主要及對角相鄰像素具有黑色下一階的灰色調及至少一個主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調。
  5. 如請求項1之方法，其中該施加反相頂部截止脈波具有2訊框至20訊框間之反相頂部截止大小。
  6. 如請求項1之方法，其中該施加反相頂部截止脈波具有0訊框至50訊框間之反相頂部截止填補。
  7. 如請求項1之方法，進一步包括實施一殘留電壓放電演算法。
  8. 一種驅動具有複數像素且在深色模式中顯示之光電顯示器的方法，該方法包括：識別一經歷一黑色至黑色轉移且具有至少一主要相鄰像素沒有黑色至黑色轉移之像素；以及施加一反相全脈波轉移至該像素，其中經歷一黑色至黑色轉移之該像素具有至少兩個主要相鄰像素，其沒有黑色至黑色轉移。
  9. 如請求項8之方法，其中經歷一黑色至黑色轉移之該像素具有至少3個主要相鄰像素，其沒有黑色至黑色轉移。
  10. 如請求項8之方法，其中經歷一黑色至黑色轉移之該像素具有所有4個主要相鄰像素，其沒有黑色至黑色轉移。
  11. 一種驅動具有複數像素且在深色模式中顯示之光電顯示器的方法，該方法包括識別一經歷一黑色至黑色轉移之像素；以及施加一反相全脈波轉移至該像素，其中經歷一黑色至黑色轉移之該像素的所有4個主要相鄰像素具有在黑色下一階的灰色調及至少一主要相鄰像素具有一不是黑色的目前灰色調。
  12. 如請求項8之方法，其中該施加反相全脈波轉移具有1訊框至20訊框間之脈衝大小。
  13. 如請求項8之方法，其中該施加反相全脈波轉移具有0訊框至10訊框間之間隙。
  14. 如請求項8之方法，其中該施加反相全脈波轉移具有2訊框至20訊框間之大小。
  15. 如請求項8之方法，其中該施加反相全脈波轉移具有0訊框至50訊框間之填補。
  16. 如請求項8之方法，進一步包括實施一殘留電壓放電演算法。
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