阅读说明：本技术 电光显示器以及用于驱动电光显示器的方法 (Electro-optic display and method for driving an electro-optic display ) 是由 辛德平 Y·本-多夫 J·F·欧 K·R·可劳恩斯 于 2019-01-22 设计创作，主要内容包括：描述了用于驱动电光显示器以减少可见伪影的各种方法。这样的方法包括驱动具有多个显示像素且由显示控制器控制的电光显示器,该显示控制器与用于将操作指令提供至该显示控制器的主机相关联,该方法可以包括利用第一图像更新该显示器,利用继该第一图像之后的第二图像更新该显示器,处理与该第一图像和该第二图像相关联的图像数据,以识别具有边缘伪影的显示像素并且生成与所识别的像素相关联的图像数据,在存储器位置处存储与具有边缘伪影的像素相关联的图像数据,以及启动波形以清除边缘伪影。(Various methods for driving electro-optic displays to reduce visible artifacts are described. Such a method includes driving an electro-optic display having a plurality of display pixels and controlled by a display controller associated with a host for providing operating instructions to the display controller, the method may include updating the display with a first image, updating the display with a second image subsequent to the first image, processing image data associated with the first image and the second image to identify display pixels having edge artifacts and generate image data associated with the identified pixels, storing the image data associated with the pixels having edge artifacts at memory locations, and initiating a waveform to clear the edge artifacts.)

电光显示器以及用于驱动电光显示器的方法

技术领域

本发明涉及用于驱动电光显示器的方法。更具体地，本发明涉及用于减少电光显示器中的像素边缘伪影(edge artifact)和/或图像残留的驱动方法。

背景技术

电光显示器通常具有设置有多个像素电极的背板，每个像素电极限定显示器的一个像素；传统地，单个公共电极在大量像素上延伸，并且通常整个显示器设置在电光介质的相对侧上。可以直接驱动各个像素电极(即，单独的导体可以被提供至每个像素电极)，或者可以以背板技术领域的技术人员所熟悉的有源矩阵的方式驱动像素电极。由于相邻的像素电极将通常处于不同的电压，因此它们必须被有限宽度的像素间间隙分离，以避免电极之间的电短路。虽然乍看之下，可能会出现当向像素电极施加驱动电压时，覆盖在这些间隙上的电光介质将不会切换(并且，实际上对于某些非双稳态的电光介质(例如液晶)，通常是这种情况，其中通常会提供黑色的遮罩来隐藏这些非切换的间隙)，但是，在许多双稳态的电光介质的情况下，由于被称为“弥散(blooming)”的现象，覆盖在间隙上的介质确实切换了。

弥散是指施加驱动电压至像素电极而导致电光介质的光学状态在大于像素电极的物理尺寸的区域上的改变的趋势。虽然应避免过度弥散(例如，在高分辨率有源矩阵显示器中，不希望施加驱动电压至单个像素导致在覆盖几个相邻像素的区域的切换，因为这将会降低显示器的有效分辨率)，但是受控量的弥散通常是有用的。例如，考虑白底黑字的电光显示器，其针对每个数字利用传统的七个直接驱动像素电极的七段式阵列显示数值。例如当显示0时，六个段变为黑色。在无弥散的情况下，六个像素间间隙将是可见的。然而，通过提供受控量的弥散，例如前述2005/0062714中所述，可以使像素间间隙变为黑色，使得数字更美观。然而，弥散会导致称之为“边缘重影(edge ghosting)”的问题。

弥散的区域不是均匀的白色或黑色，而通常是转变区域，当横跨弥散的区域移动时，介质的颜色从白色经过各种灰色的阴影而转变至黑色。因此，边缘重影将通常是变化的灰色阴影区域，而不是均匀的灰色区域，但仍然是可见的并且令人反感，尤其是因为人眼具备良好的检测单色图像(其中每个像素假定为纯黑色或纯白色)中的灰色区域的能力。

在一些情况下，非对称的弥散可能导致边缘重影。“非对称的弥散”是指在某些电光介质(例如在美国专利No.7,002,728中所描述的亚铬酸铜/二氧化钛封装的电泳介质)中的弥散是“非对称的”的现象，其在从像素的一个极端光学状态至另一个极端光学状态的转变期间发生的弥散比在相反方向的转变期间发生的弥散更多；在本专利中描述的介质中，通常与在白色至黑色转变期间的弥散相比，黑色至白色转变期间的弥散更大。

如此，期望能够减少重影或弥散效应的驱动方法。

发明内容

因此，在一个方面中，一种用于驱动电光显示器的方法，所述电光显示器具有多个显示像素并且由显示控制器控制，所述显示控制器与用于将操作指令提供至所述显示控制器的主机相关联，所述方法可以包括：利用第一图像更新所述显示器，利用继所述第一图像之后的第二图像更新所述显示器，处理与所述第一图像和所述第二图像相关联的图像数据，以识别具有边缘伪影的显示像素并且生成与所识别的像素相关联的图像数据，在存储器位置处存储与具有边缘伪影的像素相关联的图像数据，以及启动波形以清除所述边缘伪影。

在另一实施例中，本文所提出的主题提供一种用于驱动具有多个显示像素的电光显示器的方法。该方法包括利用第一图像更新该显示器，在第一图像更新后识别具有边缘伪影的显示像素，将被设计以移除伪影的波形施加到所识别的像素，并且将另一图像更新到该显示器。在一些实施例中，该方法还可以包括确定第一图像与第二图像之间的显示像素灰度转变。在一些其他实施例中，该方法可以包括确定与其主要相邻像素中的至少一个相比具有不同的灰度的显示像素，以及在与该显示器的控制器相关联的存储器中标记所识别的像素。

附图说明

图1示出代表电泳显示器的电路图；

图2示出电光成像层的电路模型；

图3a示出用于正经历白色至白色转变的像素的示例性特定脉冲对边缘擦除波形；

图3b示出用于正经历白色至白色转变的像素的擦除白色边缘的示例性特定DC不平衡脉冲；

图3c示出示例性特定全白色至白色驱动波形；

图4a示出用于正经历黑色至黑色转变的像素的示例性特定边缘擦除波形；

图4b示出示例性特定全黑色至黑色驱动波形；

图5a示出具有弥散或重影效应的显示器的屏幕截图；以及

图5b示出具有根据本文呈现的主题应用的弥散或重影效应减少的显示器的另一屏幕截图；以及

图6示出样本全局边缘清除(GEC)波形。

具体实施方式

本发明涉及用于驱动电光显示器(特别是双稳态电光显示器)的方法，并且涉及用于这样的方法的设备。更具体地，本发明涉及可以允许在这样的显示器中减少“重影”和边缘效应以及减少闪烁(flashing)的驱动方法。本发明特别地但并非排他地旨在与基于粒子的电泳显示器一起使用，在这种电泳显示器中，一种或多种类型的带电粒子存在于流体中且在电场的影响下移动通过流体，以改变显示器的外观。

作为应用于材料或者显示器的术语“电光”，其在此使用的是其在成像领域中的常规含义，指的是具有第一和第二显示状态的材料，该第一和第二显示状态的至少一个光学性质不同，通过向所述材料施加电场使该材料从其第一显示状态改变到第二显示状态。尽管光学性质通常是人眼可感知的颜色，但它可以是另一种光学性质，例如光透射、反射、发光，或者在用于机器阅读的显示器的情况下，在可见光范围之外的电磁波长的反射率的变化意义上的伪色。

术语“灰色状态”在此使用的是其在成像领域中的常规含义，指的是介于像素的两个极端光学状态之间的一种状态，但并不一定意味着处于这两个极端状态之间的黑白转变。例如，下文中所涉及的伊英克公司的几个专利和公开申请描述了这样的电泳显示器，其中，该极端状态为白色和深蓝色，使得中间的“灰色状态”实际上为淡蓝色。实际上，如已经提到的，光学状态的改变可以根本不是颜色改变。下文可使用术语“黑色”和“白色”来指代显示器的两个极端光学状态，并且应当被理解为通常包括并非严格的黑色和白色的极端光学状态，例如上面提到的白色和深蓝色状态。下文可使用术语“单色的”来表示仅将像素驱动至其两个极端光学状态，而没有中间灰色状态的驱动方案。

从材料具有固态外表面的意义上来讲，某些电光材料是固态的，尽管材料可能而且经常确实具有内部填充液体或气体的空间。为了方便起见，这种使用固态电光材料的显示器在下文中可以被称为“固态电光显示器”。因此，术语“固态电光显示器”包括旋转双色构件显示器、封装的电泳显示器、微单元电泳显示器和封装的液晶显示器。

术语“双稳态的”和“双稳定性”在此使用的是其在本领域中的传统含义，指的是包括具有第一和第二显示状态的显示元件的显示器，所述第一和第二显示状态的至少一个光学特性不同，从而在利用有限持续时间的寻址脉冲驱动任何给定元件以呈现其第一或第二显示状态之后，在该寻址脉冲终止后，该状态将持续的时间是用于改变该显示元件的状态所需的寻址脉冲的最小持续时间的至少几倍(例如至少4倍)。在美国专利No.7,170,670中示出，支持灰度的一些基于粒子的电泳显示器不仅可以稳定于其极端的黑色和白色状态，还可以稳定于其中间的灰色状态，以及一些其它类型的电光显示器也是如此。这种类型的显示器被恰当地称为是“多稳态的”而非双稳态的，但是为了方便，在此可使用术语“双稳态的”以同时涵盖双稳态的和多稳态的显示器。

术语“冲激”在此使用的是其常规含义，即电压关于时间的积分。然而，一些双稳态电光介质用作电荷转换器，并且对于这种介质，可以使用冲激的一种替代定义，即电流关于时间的积分(其等于施加的总电荷)。根据介质是用作电压-时间冲激转换器还是用作电荷冲激转换器，应当使用合适的冲激定义。

以下论述中的许多集中在用于通过从初始灰阶至最终灰阶(其可以与初始灰阶不同或相同)的转变来驱动电光显示器的一个或多个像素的方法。术语“波形”将用于表示用于实现从一个特定初始灰阶至特定最终灰阶的转变的整个电压关于时间的曲线。通常，这种波形将包括多个波形元素；其中这些元素基本上是矩形的(即，给定元素包括在一时间段内施加恒定电压)；元素可以被称为“脉冲”或“驱动脉冲”。术语“驱动方案”表示足以实现特定显示器的灰阶之间的所有可能转变的一组波形。显示器可以利用多于一个驱动方案；例如，前述美国专利No.7,012,600教导，驱动方案可能需要根据诸如显示器的温度或在其寿命期间已经操作的时间等的参数被修改，并且由此显示器可以提供有在不同温度等下使用的多个不同驱动方案。以这种方式使用的一组驱动方案可以被称为“一组相关驱动方案”。如在前述MEDEOD申请中的几个所述，还可以在相同显示器的不同区域中同时使用多于一个驱动方案，并且以该方式使用的一组驱动方案可以被称为“一组同时驱动方案”。

已知几种类型的电光显示器。一种类型的电光显示器是旋转双色构件类型，如在例如美国专利No.5,808,783、5,777,782、5,760,761、6,054,071、6,055,091、6,097,531、6,128,124、6,137,467以及6,147,791中所述(尽管这种类型的显示器通常被称为“旋转双色球”显示器，但术语“旋转双色构件”优选为更精确，因为在以上提到的一些专利中，旋转构件不是球形的)。这种显示器使用许多小的主体(通常球形或圆柱形的)和内部偶极子，主体包括具有不同光学特性的两个或更多个部分。这些主体悬浮在基质内的填充有液体的液泡内，液泡填充有液体以使得主体自由旋转。显示器的外观通过以下而改变：将电场施加至显示器，由此将主体旋转至各个位置并改变通过观察表面看到的主体的哪部分。这种类型的电光介质通常是双稳态的。

另一类型的电光显示器使用电致变色介质，例如采用纳米致变色(nanochromic)薄膜形式的电致变色介质，该薄膜包括至少部分由半导体金属氧化物形成的电极和附着到电极的能够反向颜色改变的多个染料分子；参见例如O'Regan,B.等,Nature 1991,353,737；以及Wood,D.,Information Display,18(3),24(2002年3月)。还参见Bach,U.等,Adv.Mater.,2002,14(11),845。这种类型的纳米致变色薄膜例如在美国专利No.6,301,038；6,870,657；和6,950,220中也有描述。这种类型的介质也通常是双稳态的。

另一类型的电光显示器是由飞利浦开发的电润湿显示器，其在Hayes,R.A.等人的“Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting”,Nature,425,383-385(2003)中描述。在美国专利No.7,420,549中示出这样的电润湿显示器可被制造成双稳态的。

多年来一直是密集研究和开发的主题的一种类型的电光显示器是基于粒子的电泳显示器，其中多个带电粒子在电场的影响下移动通过流体。与液晶显示器相比，电泳显示器可以具有良好的亮度和对比度、宽视角、状态双稳定性以及低功耗的属性。然而，这些显示器的长期图像质量的问题已经阻碍了它们的广泛使用。例如，构成电泳显示器的粒子易于沉降，从而导致这些显示器的使用寿命不足。

如上所述，电泳介质需要流体的存在。在大多数现有技术的电泳介质中，该流体是液体，但是电泳介质可以使用气态流体来产生；参见例如Kitamura，T.等,“Electronictoner movement for electronic paper-like display”，IDW Japan，2001，Paper HCS 1-1，和Yamaguchi，Y.等,“Toner display using insulative particles chargedtriboelectrically”,IDW Japan,2001,Paper AMD4-4)。也参见美国专利No.7,321,459和7,236,291。当这种基于气体的电泳介质在允许粒子沉降的方向上使用时，例如用在介质在垂直平面内布置的指示牌中时，由于与基于液体的电泳介质相同的粒子沉降，这种基于气体的电泳介质容易遭受同样类型的问题。实际上，在基于气体的电泳介质中的粒子沉降问题比基于液体的电泳介质更严重，因为与液体相比，气态悬浮流体的较低的粘度允许电泳粒子更快的沉降。

被转让给麻省理工学院(MIT)和伊英克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以及其他电光介质的各种技术。这些封装的介质包括许多小囊体，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)显示器的应用；参见例如美国专利No.7,312,784；8,009,348；

(i)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；以及(j)用于驱动显示器的方法；参见例如美国专利No.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；和9,412,314；以及美国专利申请公开No.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；和2016/0180777。

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的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，即使没有离散的囊体薄膜与每个单独的微滴相关联；参见例如美国公开No.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.2002/0075556，两者均被转让给Sipix Imaging公司。

许多前述的伊英克以及MIT专利和申请也考虑了微单元电泳显示器和聚合物分散型电泳显示器。术语“封装的电泳显示器”可以指所有这样的显示器类型，其也可以被统称为“微腔电泳显示器”，以概括整个壁的形态。

另一种类型的电光显示器是由飞利浦开发的电润湿显示器，描述于Hayes，R.A.等人的“Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting，”Nature,425,383-385(2003)。其在2004年10月6日提交的共同未决的申请序列No.10/711,802中示出，这种电润湿显示器可以被制成双稳态的。

也可以使用其他类型的电光材料。特别感兴趣的是，双稳态铁电液晶显示器(FLC)在本领域中已知，并且表现出残余电压行为。

虽然电泳介质可以是不透明的(因为，例如在很多电泳介质中，粒子基本上阻挡可见光透射通过显示器)并且在反射模式下操作，但一些电泳显示器可以制成在所谓的“快门模式(shutter mode)”下操作，在该模式下，一种显示状态实质上是不透明的，而一种显示状态是光透射的。参见例如美国专利No.6,130,774和6,172,798以及美国专利No.5,872,552、6,144,361、6,271,823、6,225,971、和6,184,856。类似于电泳显示器但是依赖于电场强度的变化的介电泳显示器可以在类似的模式下操作；参见美国专利No.4,418,346。其他类型的电光显示器也能够在快门模式下操作。

高分辨率显示器可以包括可寻址的、且不受相邻像素干扰的各个像素。获得这种像素的一种方式是提供非线性元件(例如晶体管或二极管)的阵列，且至少一个非线性元件与每个像素相关联，以产生“有源矩阵”显示器。用以寻址一个像素的寻址或像素电极通过相关联的非线性元件连接到适当的电压源。当非线性元件是晶体管时，像素电极可以连接到晶体管的漏极，且这种布置将在下面的描述中被采用，虽然它本质上是任意的且该像素电极可连接到晶体管的源极。在高分辨率阵列中，像素可以以行和列的二维阵列布置，使得任何特定的像素唯一地由一个特定行和一个特定列的交叉点定义。在每列中的所有晶体管的源极可以连接到单个列电极，而在每行中的所有晶体管的栅极可以连接到单个行电极；再者，根据需要，源极到行和栅极到列的布置可以被颠倒。

可以以逐行的方式写入显示器。行电极连接到行驱动器，该行驱动器可以向所选择的行电极施加电压，例如以确保在所选择的行中的所有晶体管都是导通的，同时向所有其它的行施加电压，例如以确保在这些未选择的行中的所有晶体管保持不导通。列电极连接到列驱动器，该列驱动器将电压施加至各种列电极，所述电压被选择以驱动在所选择的行中的像素至它们期望的光学状态。(前述电压是相对于公共前电极，该公共前电极可以设置在电光介质的与非线性阵列的相对侧上并延伸跨越整个显示器。如本领域中已知的，电压是相对的并且是两点之间的电荷差值的测量。一个电压值是相对于另一个电压值的。例如，零电压(“0V”)是指相对于另一个电压没有电压差。)在被称为“行地址时间”的预选择间隔之后，所选择的行被取消选择，下一行被选择，且在列驱动器上的电压被改变，以使得显示器的下一行被写入。

然而，在使用中，某些波形可能会向电光显示器的像素产生残余电压，并且如从以上的讨论中显而易见的，该残余电压产生几种不需要的光学效应，并且通常是不期望的。

如本文所述，与寻址脉冲相关联的光学状态中的“偏移(shift)”是指这样的情况，其中特定寻址脉冲首先施加到电光显示器导致第一光学状态(例如，第一灰度)，以及相同的寻址脉冲随后施加到电光显示器导致第二光学状态(例如，第二灰度)。由于在施加寻址脉冲期间施加到电光显示器的像素的电压包括残余电压和寻址脉冲电压之和，因此残余电压可能引起光学状态的偏移。

显示器的光学状态随时间的“漂移(drift)”是指电光显示器的光学状态在显示器静止时(例如，在寻址脉冲没有施加到显示器的时间段期间)改变的情况。由于像素的光学状态可能取决于像素的残余电压，并且像素的残余电压可能会随时间衰减，因此残余电压可能引起光学状态的漂移。

如上所述，“重影”是指在重写电光显示器之后，先前图像的痕迹仍然可见的情况。残余电压可能引起“边缘重影”，即重影的一种类型，其中先前图像的一部分的轮廓(边缘)保持可见。

示例性EPD

图1示出了根据本文提出的主题的电光显示器的像素100的示意图。像素100可以包括成像薄膜110。在一些实施例中，成像薄膜110可以是双稳态的。在一些实施例中，成像薄膜110可以包括但不限于封装的电泳成像薄膜，其可以包括例如带电的颜料粒子。

成像薄膜110可以设置在前电极102和后电极104之间。前电极102可以形成在成像薄膜和显示器的前面之间。在一些实施例中，前电极102可以是透明的。在一些实施例中，前电极102可以由任何合适的透明材料形成，包括但不限于氧化铟锡(ITO)。后电极104可以与前电极102相对地形成。在一些实施例中，寄生电容(未示出)可以形成于前电极102和后电极104之间。

像素100可以是多个像素中的一个。该多个像素可以布置成行和列的二维阵列以形成矩阵，使得任何特定的像素唯一地由一个特定行和一个特定列的交叉点定义。在一些实施例中，像素的矩阵可以是“有源矩阵”，其中每个像素与至少一个非线性电路元件120相关联。非线性电路元件120可以耦合在背板电极104和寻址电极108之间。在一些实施例中，非线性元件120可以包括二极管和/或晶体管，包括但不限于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET的漏极(或源极)可以耦合至背板电极104，MOSFET的源极(或漏极)可以耦合至寻址电极108，并且MOSFET的栅极可以耦合至驱动器电极106，该驱动器电极106被配置为控制MOSFET的激活和去激活。(为简单起见，MOSFET的耦合到背板电极104的端子将被称为MOSFET的漏极，以及MOSFET的耦合到寻址电极108的端子将被称为MOSFET的源极。然而，本领域普通技术人员将认识到，在一些实施例中，MOSFET的源极和漏极可以互换)。

在有源矩阵的一些实施例中，每列中所有像素的寻址电极108可以连接到相同的列电极，并且每行中所有像素的驱动器电极106可以连接到相同的行电极。行电极可以连接到行驱动器，该行驱动器可以通过向所选择的行电极施加电压来选择一行或多行像素，所述电压足以激活所选择行中所有像素100的非线性元件120。列电极可以连接到列驱动器，该列驱动器可以在所选择的(激活的)像素的寻址电极106上施加适合于将像素驱动到期望的光学状态的电压。施加到寻址电极108的电压可以相对于施加到像素的前板电极102的电压(例如，大约零伏的电压)。在一些实施例中，有源矩阵中所有像素的前板电极102可以耦合到公共电极。

在一些实施例中，有源矩阵的像素100可以以逐行的方式写入。例如，行驱动器可以选择一行像素，并且列驱动器可以将与像素行的期望的光学状态相对应的电压施加到像素。在被称为“行地址时间”的预选择间隔之后，所选择的行可以被取消选择，另一行可以被选择，并且可以改变列驱动器上的电压，以使得显示器的另一行被写入。

图2示出了根据本文提出的主题的电光成像层110的电路模型，该电光成像层100设置在前电极102和后电极104之间。电阻器202和电容器204可以表示包括任何粘合剂层的电光成像层110、前电极102和后电极104的电阻和电容。电阻器212和电容器214可以表示层压粘合剂层的电阻和电容。电容器216可以表示可以在前电极102和后电极104之间形成的电容，例如，层之间的界面接触区域，诸如成像层和层压粘合剂层之间的界面和/或层压粘合剂层和背板电极之间的界面。横跨像素的成像薄膜110的电压Vi可以包括像素的残余电压。

检测和减少或移除上述的电光显示器中的边缘伪影和重影，将可能需要额外的图像数据处理，Amundson等人(“Amundson”)的美国专利公开No.2013/0194250A1以及Sim等人(“Sim”)的美国专利公开No.2016/0225322A1中描述的检测和清除方法是可以采用的一些图像数据处理方法，所有这些方法以其全部内容包含于此。然而，这样的图像数据处理方法以及边缘伪影和像素重影的清除本身可能需要处理时间，这可能并不总是可用的。如此，在快速更新波形模式(rapidly paced updating waveform mode)(诸如以下描述的直接更新波形模式(Direct Update waveform mode))中，可能期望与图像数据更新过程同时执行图像数据处理。另外，可以仅在需要时触发和执行边缘伪影和像素重影清除。

直接更新或DUDS

在一些应用中，显示器可以利用快速更新波形模式，诸如“直接更新”波形模式(DUDS)。DUDS可以具有两个或两个以上的灰阶，通常少于灰度驱动方案(gray scale drivescheme)(GSDS)，所述灰度驱动方案可以实现所有可能的灰阶之间的转变，但DUDS的最重要的特性是其转变是由从初始灰阶至最终灰阶的简单的单向驱动处理，与GSDS中常用的“间接”转变不同，在GSDS中，至少在某些转变中，像素是从初始灰阶驱动至一个极端光学状态，然后沿相反方向驱动至最终灰阶；在某些情况下，可以通过从初始灰阶驱动至一个极端光学状态，随之驱动至相对的极端光学状态，以及然后驱动至最终的极端光学状态实现转变-参见例如，前述美国专利No.7,012,600的图11A和图11B中所示出的驱动方案。因此，当前的电泳显示器在灰度模式下的更新时间可以是饱和脉冲长度(其中“饱和脉冲长度”被定义为处于足以将显示器的像素从一个极端光学状态驱动至另一个极端光学状态的特定电压的时间段)的约两到三倍，或者大约700-900毫秒，而DUDS的最大更新时间等于饱和脉冲长度，或约200-300毫秒。

应当了解，上述的直接更新(DU)波形模式或驱动方案在此用以解释本文所公开的主题的一般工作原理。这并非意味着限制当前主题。因为这些工作原理可以容易地应用到其他波形模式或方案。

DU波形模式是通常考虑使用空白自转变更新至白色和黑色的驱动方案。DU模式具有短的更新时间，以快速带出黑色和白色，呈现最小限度的“闪烁”转变的外观，其中显示器将会看起来忽明忽暗，并且可能在视觉上对某些观察者的眼睛没有吸引力。DU模式有时可用以在显示屏幕上带出菜单、进度条、键盘等。由于在DU模式中白色至白色以及黑色至黑色转变两者均是空的(即，未被驱动)，因此在黑色和白色背景中可能出现边缘伪影。

如上所述，当未被驱动像素与正在更新的像素相邻时，会发生被称为“弥散”的现象，其中被驱动像素的驱动导致在略大于被驱动像素的区域上的光学状态改变，并且该区域侵入至相邻像素的区域。这种弥散本身呈现为沿着邻接被驱动像素的未被驱动像素的边缘的边缘效应。当使用区域更新(其中仅更新显示器的特定区域，例如用以显示图像的区域)时会发生类似的边缘效应，除了区域更新的边缘效应发生在被更新区域的边界处。随着时间流逝，这样的边缘效应变得在视觉上分散注意力并且必须被清除。迄今为止，通常通过每隔一段时间使用单一全局清除(single Global Clearing)或GC更新来移除这样的边缘效应(以及在未被驱动白色像素中的颜色漂移的效应)。不幸地，使用这样的随机GC更新可能重新引入“闪烁”更新的问题，并且实际上，更新的闪烁性可能因为仅以长间隔发生闪烁更新的事实而增强。

同时图像更新以及边缘伪影数据处理

比较起来，由于图像处理被设计为在每次图像更新之后检测和移除边缘伪影，因此一些显示像素边缘伪影减少方法可能导致额外的延迟。另外，在这些减少方法中使用DC不平衡波形将是不可行的，因为在更新之间的小停留时间(诸如上述DU模式)不允许足够的时间来执行驱动后放电。并且如果没有驱动后放电，将对整体光学性能以及模块可靠性造成潜在的风险。

可替代地，在一些实施例中，诸如Amundson及Sim中所述的图像数据处理可能与图像更新处理同时进行。例如，在显示器100更新第一图像时，可处理第一与后续的第二图像的图像数据以识别可能发展出边缘伪影或其他不期望的光学缺陷的像素。随后，可将该数据保存在缓冲存储器中，以供在稍后的时间执行边缘伪影清除处理。在一些实施例中，当后续的图像被馈送到EPDC时，可以进行该图像的数据处理。在一些其他实施例中，其中哪些图像将被更新到显示器是已知的，该图像的数据处理可以在后续图像被更新之前发生。

一种用以记录或生成以及保存当电光显示器经历光学变化时的该边缘伪影信息的方法是生成映射图(map)，其中该映射图可以包括诸如显示器内的哪个像素将可能发展出边缘伪影的信息。一种这样的方法在Sim等人的美国专利申请No.US2016/128,996中描述，在此以其全部内容包含于此。

例如，在一些实施例中，可将在驱动方案或波形模式下生成的像素边缘伪影存储在存储器中(例如二元映射图)，例如每个显示像素可以由指示符MAP(i，j)表示，且可以标记可能发展出边缘伪影的像素并将其映射图信息(即MAP(i，j)指示符)保存在二元映射图中。以下示出一种可用于记录映射图上生成的边缘伪影并标记这种像素的方法：

MAP(i，j)＝0，对于所有的i，j

对于按顺序的所有DU更新

对于任何顺序的所有像素(i，j)

如果像素灰度转变是白色→白色，并且所有四个主要邻居的下一个灰度均是白色，并且至少一个主要邻居的当前灰度不是白色，并且MAP(i，j)的所有邻居均为0，则MAP(i，j)＝1。

否则，如果像素灰度转变是黑色→黑色，并且至少一个主要邻居的当前灰度不是黑色，并且下一个灰度是黑色，并且MAP(i，j)的所有邻居均为0，则MAP(i，j)＝2。

结束

结束

结束

在该方法中，当满足某些条件时，表示为MAP(i，j)的显示像素可以被标记为数值1，指示在该像素上已形成暗边缘伪影。所需的某些条件可以包括(1)该显示像素正经历白色至白色转变；(2)所有四个主要邻居(即四个最近的相邻像素)的下一个灰度均是白色；并且(3)至少一个主要邻居的当前灰度不是白色；并且(4)相邻像素(即四个主要邻居以及对角邻居)中没有一个当前被标记为边缘伪影。

类似地，当满足某些条件时，显示像素MAP(i，j)可以被标记为数值2，指示在该像素上已形成白色边缘。所需的某些条件可以包括(1)该像素正经历黑色至黑色转变；(2)至少一个主要邻居的当前灰度不是黑色且其下一个灰度是黑色；并且(3)相邻像素(即四个主要邻居以及对角邻居)中没有一个当前被标记为边缘伪影。

在使用中，该方法的一个优点是上述图像处理(即映射图生成和像素标记)可以与显示图像更新周期同时发生，因此至少部分地由于仅在完成更新周期时才需要所生成的映射图，避免了对更新周期产生额外的延迟。

一旦已完成更新模式(例如显示器停止使用特定更新模式)，则由所生成的映射图累积的像素信息可以稍后用于清除边缘伪影(例如使用输出波形模式(out waveformmode))。例如，标记有边缘伪影的像素可以用具有专门波形的低闪烁波形来清除。

在一些实施例中，完全清除白色至白色和黑色至黑色波形与特定边缘清除白色至白色和黑色至黑色波形可以共同使用来清除边缘伪影。例如美国专利申请No.2013/0194250中所述的平衡脉冲对，其全部内容包含于此，其中描述：

对于任何顺序的所有像素(i，j)

如果像素灰度转变不是白色→白色并且不是黑色→黑色，则调用正常DU_OUT转变

否则，如果MAP(i，j)为1并且像素灰度转变是白色→白色，则施加特定全白色至白色波形

否则，如果像素灰度转变是白色→白色，并且至少一个主要邻居的MAP(i，j)是1，则施加特定边缘擦除白色至白色波形。

否则，如果MAP(i，j)＝＝2并且像素灰度转变是黑色→黑色，则施加特定全黑色至黑色波形。

否则，如果像素灰度转变是黑色→黑色，并且至少一个主要邻居的MAP(i，j)是2，则施加特定边缘擦除黑色至黑色波形。

否则，调用DU_OUT波形表的黑色→黑色/白色→白色转变

结束

结束

在该方法中，可以将DU_OUT转变方案(例如包括边缘伪影减少算法的修改后的DU方案)施加至没有正在历经白色至白色或黑色至黑色转变的像素，例如这些像素可以如同它们处于一般DU驱动方案下一样接收一般转变更新。否则，对于具有暗边缘伪影(即MAP(i，j)＝1)并且正经历白色至白色转变的像素，可以施加特定全白色至白色波形。在一些实施例中，该白色至白色波形可以是与图3c所示类似的波形，其可以基本上是DC平衡的，意思是，作为幅度和时间的函数施加的电压偏压的总和总体上大致为零；否则，如果像素正在经历白色至白色转变，并且至少一个主要邻居具有暗边缘伪影(即MAP(i，j)＝1)，则施加特定边缘擦除白色至白色波形(例如图3a)；再者，如果像素曾具有白色边缘伪影(即MAP(i，j)＝2)并且正经历黑色至黑色转变，则可以施加如图4b所示的特定全黑色至黑色波形；再者，如果像素正经历黑色至黑色转变，并且至少一个主要邻居被标记为白色边缘伪影(即MAP(i，j)＝2)，则施加如图4a所示的特定边缘擦除黑色至黑色波形；否则，使用DU-OUT波形表中的波形施加黑色至黑色或白色至白色转变波形至所有其他像素。

使用上述方法，完全清除白色至白色和黑色至黑色波形与特定边缘清除白色至白色和黑色至黑色波形一起使用以清除边缘伪影。在一些实施例中，特定边缘清除白色至白色波形可采用Amundson等人在美国专利公开No.2013/0194250中所述的脉冲对的形式，在此将其全部内容并入本文，或者如图3b所示给出的DC不平衡脉冲驱动至白色，在这种情况下，所述驱动后放电可用于释放残余电压并减少装置应力。类似地，如图4a所示的DC不平衡脉冲可以用于驱动像素至黑色，在这种情况下，也可执行驱动后放电。如图4所示，这样的DC不平衡脉冲在一段时间内仅驱动至正15伏。在该配置中，由于使用特定完全清除波形(special full clearing waveform)，因此可以以小的转变外观缺陷(例如闪烁)为代价，实现出色的边缘清除性能。

在另一实施例中，可以使用下述替代实施方式来减少转变外观缺陷(例如闪烁)。

对于任何顺序的所有像素(i，j)

如果像素灰度转变不是白色→白色并且不是黑色→黑色，则调用一般DU_OUT转变

否则，如果MAP(i，j)为1并且像素灰度转变是白色→白色，则施加DC不平衡驱动脉冲至白色。

否则，如果MAP(i，j)＝＝2并且像素灰度转变是黑色→黑色，则施加DC平衡驱动至黑色。

否则，调用DU_OUT波形表的黑色→黑色/白色→白色转变

结束

结束

在该方法中，代替使用上述第一方法中所述的专门边缘清除波形(specializededge clearing waveform)，可以使用DC不平衡波形来清除边缘伪影。在某些情况下，可以使用驱动后放电来减少因不平衡波形导致的硬件应力。在使用中，当显示像素没有正在经历白色至白色或黑色至黑色转变时，将一般DU-OUT转变施加至像素。否则，如果显示像素被识别为具有暗边缘伪影(即MAP(i，j)＝1)并且正经历白色至白色转变，则使用DC不平衡驱动脉冲来将像素驱动至白色(例如与图3b所示类似的脉冲)；否则，如果显示像素被识别为具有白色边缘伪影(即MAP(i，j)＝2)并且正经历黑色至黑色转变，则施加DC不平衡驱动脉冲(例如与图4a所示类似的脉冲)以将像素驱动至黑色；否则，调用DU-OUT波形表的黑色至黑色或白色至白色转变至显示像素。

在又一实施例中，代替将边缘伪影信息存储到指定的存储器位置，可将边缘伪影信息提前带入与显示器的控制器单元(EPDC)相关联的图像缓冲区中(例如使用与控制器单元相关联的下一图像缓冲区)。

对于按顺序的所有DU更新

对于任何顺序的所有像素(i，j)：

如果像素灰度转变是白色→白色，并且所有四个主要邻居的下一灰度均为白色，并且至少一个主要邻居的当前灰度不是白色，则将下一灰度设置至特定白色至白色图像状态。

否则，如果像素灰度转变是黑色→黑色，并且至少一个主要邻居的当前灰度不是黑色并且下一灰度为黑色，则将下一灰度设置至特定黑色至黑色图像状态。

结束

结束

结束

在该方法中，对于正经历白色至白色转变并且所有四个主要邻居的下一灰度均为白色的像素，如果至少一个主要邻居的当前灰度不是白色，则在下一图像缓冲区中将像素的下一灰度设置为特定白色至白色图像状态；否则，如果像素的灰度转变是黑色至黑色，并且至少一个主要邻居的当前灰度不是黑色并且下一灰度为黑色，则在下一图像缓冲区中将像素的下一灰度设置为特定黑色至黑色图像状态。在使用中，在更新周期期间，特定白色至白色和特定黑色至黑色图像状态可以与针对施加波形转变和图像处理两者的白色至白色和黑色至黑色图像状态相同。对于波形转变的施加，这意味着：

·特定白色状态→白色状态(即白色状态至白色状态)等价于波形查找表的白色状态→白色状态(即白色状态至白色状态)

·特定白色状态→任何灰色状态(即白色状态至任何灰色状态)等价于波形查找表的白色状态→任何灰色状态(即白色状态至任何灰色状态)等等

·特定黑色状态→黑色状态(即黑色状态至黑色状态)等价于波形查找表的黑色状态→黑色状态(即黑色状态至黑色状态)

·特定黑色状态→任何灰色状态(即黑色状态至任何灰色状态)等价于波形查找表的黑色状态→任何灰色状态(即黑色状态至任何灰色状态)等等。

在该输出模式期间，特定白色状态至白色状态接收DC不平衡脉冲至白色(例如图3b示出示例性的这种脉冲)，并且特定黑色状态至黑色状态接收DC不平衡脉冲至黑色(例如图4a示出示例性的这种脉冲)。在DU模式更新期间，成像算法处理发生在后台，这意味着DU更新时间可用于处理图像。

图5a和图5b示出没有施加边缘伪影减少和施加了边缘伪影减少的显示器。实际上，在没有施加边缘伪影减少的情况下，在黑色背景上的白色边缘清楚可见，如图5a所示。相反地，图5b显示使用本文所提出的建议的方法中的一个清除了白色边缘。

在一些实施例中，具有边缘伪影或可能潜在地发展边缘伪影的像素可以如上所述被标记并且被存储在与用于图像更新的存储器缓冲区不同的存储器位置。例如在与用于图像更新的缓冲存储器物理上分开的存储器中。然而在一些情况中，可能期望减少所使用的存储器的量。如此一来，在一些实施例中，用于图像更新的存储器(例如图像更新缓冲存储器)也可以用于存储累积的边缘伪影信息。例如，当电光显示器正经历光学变化(例如图像更新)时，代替生成具有所有像素的映射图，可以将各个像素与被设计为指示特定像素是否具有边缘伪影的指示符相关联。该指示符可以用于指示特定像素是否被标记为边缘伪影。随着显示器经历更多图像更新(例如更多光学变化)，推测更多像素可能被标记为边缘伪影(例如标记或开启与这些像素相关联的边缘伪影指示符)。在稍后的时间，可将被标记为边缘伪影的这些像素通过重置波形全部一起清除或重置。

边缘伪影清除

可以在方便的时间使用已被处理的边缘伪影数据来清除边缘伪影。清除处理可以由各种条件触发或启动。

在一些实施例中，可以由主机(例如处理器)启动清除请求，与由主机发送至EPDC的其他请求类似，并且可与其他图像更新请求同时发送该请求。例如，在其中使用DUDS波形模式更新显示器的交互式对话之后，为了清除由于DUDS波形模式所累积的边缘伪影，主机可以请求EPDC设置用于清除边缘伪影的特定时间帧(time frame)。

在一些其他实施例中，可在显示器方便时启动清除处理。例如当EPDC已经闲置一定的时间时，EPDC可选择启动清除处理以使用累积的边缘伪影数据清除边缘伪影。

在又一实施例中，该处理后的图像数据，包括具有边缘伪影的像素的识别数据，可以由包括用于清除边缘伪影波形的驱动方案或更新波形模式使用。例如，在使用笔输入的应用中，其中DUDS波形模式用于其快速响应时间，用于抗锯齿的后续波形模式可以包括边缘伪影清除波形，并且该后续波形模式可以利用具有边缘伪影信息的该处理后的图像数据来清除边缘伪影。

在一些实施例中，可以使用全局边缘清除(Global Edge Clearing)(GEC)波形模式来清除边缘伪影。图6示出样本GEC波形，其中这样的波形包括顶部截止(top-off)脉冲，其被配置为将显示像素驱动至极端光学状态。这种波形可以在25摄氏温度下由6帧(frame)或66ms的持续时间组成。与具有内建边缘清除部分的波形模式相比较，GEC可能持续时间较短。以这种方式，可以方便地与各种现有的驱动波形模式结合采用GEC来清除边缘而不会引入过多的延迟。例如，当GEC与上述DUDS波形模式一起使用时，由于GEC仅占用很短的持续时间，因此驱动后放电可以在显示器上更新后续图像之前紧接在GEC之后执行。在一些实施例中，EPDC可以根据存在的边缘伪影的量来挑选并选择使用哪个波形。例如，如果边缘伪影的量超过阈值，则EPDC可选择全局清除波形(模式)来清除整个显示器。

在另一实施例中，如果具有边缘伪影的像素变得太多，则EPDC可以启动清除波形。例如，EPDC可以具有被配置为记录具有边缘伪影的像素总数的算法，并且与显示器中像素的总数做比较。该比较可以被存储为缓冲存储器中的百分比值。可以将该存储值周期性地与预定阈值进行比较，并且如果该存储值超过该阈值，则EPDC可以选择启动全局清除波形模式，其中该全局清除波形可以重置显示器内的每个像素(例如将每个像素驱动至极端灰阶或颜色状态)。

对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述本发明的特定实施例进行许多改变和修改。因此，前述说明整体将被解释为示例性的而非限制性的意义。