JP5928840B2 - 電気光学ディスプレイを駆動するための方法 - Google Patents

Description

本願は、米国特許第５，９３０，０２６号明細書、第６，４４５，４８９号明細書、第６，５０４，５２４号明細書、第６，５１２，３５４号明細書、第６，５３１，９９７号明細書、第６，７５３，９９９号明細書、第６，８２５，９７０号明細書、第６，９００，８５１号明細書、第６，９９５，５５０号明細書、第７，０１２，６００号明細書、第７，０２３，４２０号明細書、第７，０３４，７８３号明細書、第７，１１６，４６６号明細書、第７，１１９，７７２号明細書、第７，１９３，６２５号明細書、第７，２０２，８４７号明細書、第７，２５９，７４４号明細書、第７，３０４，７８７号明細書、第７，３１２，７９４号明細書、第７，３２７，５１１号明細書、第７，４５３，４４５号明細書、第７，４９２，３３９号明細書、第７，５２８，８２２号明細書、第７，５４５，３５８号明細書、第７，５８３，２５１号明細書、第７，６０２，３７４号明細書、第７，６１２，７６０号明細書、第７，６７９，５９９号明細書、第７，６８８，２９７号明細書、第７，７２９，０３９号明細書、第７，７３３，３１１号明細書、第７，７３３，３３５号明細書、および第７，７８７，１６９号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００３／０１０２８５８号明細書、第２００５／０１２２２８４号明細書、第２００５／０１７９６４２号明細書、第２００５／０２５３７７７号明細書、第２００５／０２８０６２６号明細書、第２００６／００３８７７２号明細書、第２００６／０１３９３０８号明細書、第２００７／００１３６８３号明細書、第２００７／００９１４１８号明細書、第２００７／０１０３４２７号明細書、第２００７／０２００８７４号明細書、第２００８／００２４４２９号明細書、第２００８／００２４４８２号明細書、第２００８／００４８９６９号明細書、第２００８／０１２９６６７号明細書、第２００８／０１３６７７４号明細書、第２００８／０１５０８８８号明細書、第２００８／０１６５１２２号明細書、第２００８／０２１１７６４号明細書、第２００８／０２９１１２９号明細書、第２００９／０１７４６５１号明細書、第２００９／０１７９９２３号明細書、第２００９／０１９５５６８号明細書、第２００９／０２５６７９９、および第２００９／０３２２７２１号明細書に関する。

上記の特許および出願は、便宜上、以下「ＭＥＤＥＯＤ」（ＭＥｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙｓ）出願と総称して呼ぶことがある。これらの特許および同時係属出願と、以下で言及する他の全ての米国特許ならびに公開出願および同時係属出願との全内容を、参照により本明細書に援用する。

本発明は、電気光学ディスプレイ、とりわけ双安定電気光学ディスプレイを駆動するための方法、およびその方法で使用する装置に関する。より具体的には、本発明は、ユーザ入力に対するディスプレイの迅速な応答を可能にすることができる駆動方法に関する。本発明は、そのようなディスプレイにおける「ゴースティング」を低減できるようにする方法にも関する。本発明は、排他的ではないが、とりわけ、１つまたは複数の種類の荷電粒子が流体中に存在し、ディスプレイの表示を変化させるように電場の影響下でその流体中を移動させられる、粒子ベースの電気泳動ディスプレイとともに使用するためのものである。

材料またはディスプレイに適用される「電気光学」という用語は、本明細書では画像技術におけるその従来の意味で、少なくとも１つの光学特性が異なる第１の表示状態および第２の表示状態を有する材料であって、その材料に電場を印加することによりその第１の表示状態からその第２の表示状態に変化させられる、材料を指すために使用する。光学特性は、典型的には人間の目に知覚可能な色だが、光の透過率、反射率、ルミネセンス、または機械読取を対象としたディスプレイの場合は可視領域外の電磁波長の反射率の変化という意味での疑似色など、別の光学特性の場合もある。

「グレー状態」という用語は、本明細書では画像技術におけるその従来の意味で、画素の２つの極限光学状態の中間にある状態を指すために使用し、必ずしもこれらの２つの極限状態の間の黒−白の遷移を示唆するものではない。例えば、以下で言及するＥ Ｉｎｋの特許および公開出願のいくつかは、中間の「グレー状態」が実際は薄青色になるように、極限状態が白および藍色である電気泳動ディスプレイについて記載する。実際には、先に述べたように、光学的状態の変化は全く色の変化でなくてもよい。以下、用語「黒」および「白」は、ディスプレイの２つの極限光学状態を指すために使用することがあり、通常は厳密に黒および白ではない極限光学状態、例えば上述の白および紺色の状態が含まれるものとして理解すべきである。以下、用語「モノクローム」は、介在するグレー状態なしに、画素をその２つの極限光学状態だけに駆動する駆動方式を表すために使用することがある。

「双安定」および「双安定性」という用語は、本明細書では当技術分野におけるそれらの従来の意味で、少なくとも１つの光学特性が異なる第１の表示状態および第２の表示状態を有する表示要素を含むディスプレイであって、任意の所与の要素が有限時間のアドレス指定パルスによってその第１の表示状態または第２の表示状態を呈するように駆動された後、そのアドレス指定パルスが終了してから、その状態が、表示要素の状態を変化させるのに必要な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倍持続する、ディスプレイを指すために使用する。米国特許第７，１７０，６７０号には、グレースケールが可能な一部の粒子ベースの電気泳動ディスプレイが、その極黒および極白状態だけでなくその中間グレー状態でも安定しており、他の一部の種類の電気光学ディスプレイでも同じことが当てはまると示されている。この種のディスプレイは、双安定よりむしろ「多安定」と呼ぶ方が適切だが、本明細書では、便宜上、双安定ディスプレイおよび多安定ディスプレイの両方を範囲に含めるように「双安定」という用語を使用することがある。

「インパルス」という用語は、本明細書では時間に対する電圧の積分というその従来の意味で使用する。しかし、一部の双安定電気光学媒体は電荷変換器として働き、そのような媒体では、インパルスの代替的な定義、すなわち（印加される全電荷に等しい）経時的な電流の積分を使用することができる。媒体が電圧時間インパルス変換器として働くか、電荷インパルス変換器として働くかに応じて、インパルスの適切な定義を使用すべきである。

以下の解説の大部分は、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っても異ならなくてもよい）への遷移によって電気光学ディスプレイの１つまたは複数の画素を駆動するための方法に焦点を当てる。「波形」という用語は、ある特定の初期グレーレベルから特定の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、全電圧対時間曲線を表すために使用する。典型的には、そのような波形は複数の波形要素を含み、それらの要素は本質的に長方形であり（すなわち所与の要素がある期間にわたる定電圧の印加からなり）、それらの要素は「パルス」または「駆動パルス」と呼ぶことができる。「駆動方式」という用語は、特定のディスプレイに関するグレーレベル間のあらゆる可能な遷移をもたらすのに十分な１組の波形を表す。ディスプレイは、複数の駆動方式を利用することができ、例えば上述の米国特許第７，０１２，６００号明細書は、ディスプレイの温度や、ディスプレイの耐用年数の間のディスプレイが動作している時点などのパラメータに応じて駆動方式を修正しなければならない場合があり、よってディスプレイは異なる温度などにおいて使用すべき複数の異なる駆動方式を備えることができると教示する。このように使用される１組の駆動方式は、「１組の関連駆動方式」と呼ぶことができる。上記のＭＥＤＥＯＤ出願のうちのいくつかで説明されるように、複数の駆動方式を同一ディスプレイの異なる領域で同時に使用することもでき、このように使用される１組の駆動方式は、「１組の同時駆動方式」と呼ぶことができる。

いくつかの種類の電気光学ディスプレイが知られている。電気光学ディスプレイの１つの種類は、例えば米国特許第５，８０８，７８３号明細書、第５，７７７，７８２号明細書、第５，７６０，７６１号明細書、第６，０５４，０７１号明細書、第６，０５５，０９１号明細書、第６，０９７，５３１号明細書、第６，１２８，１２４号明細書、第６，１３７，４６７号明細書、および第６，１４７，７９１号明細書に記載されている回転二色部材型である（この種のディスプレイはしばしば「回転二色ボール」ディスプレイと呼ばれるが、上記の特許には回転部材が球形でないものがあるため、より厳密には「回転二色部材」という用語が好ましい）。このようなディスプレイは、光学特性が異なる２つ以上の部分を有する多数の小さい物体（典型的には球形または円筒形である）と内部双極子とを使用する。これらの物体はマトリクス内の液体を満たした液胞（ｖａｃｕｏｌｅ）中に懸濁しており、この液胞には液体が充填されているので物体は自由に回転することができる。ディスプレイの表示は、そこに電場を印加し、したがって物体を様々な位置に回転させて、物体のどの部分が画面を通して見えるかを変えることによって変化する。この種の電気光学媒体は、一般に双安定である。

もう１つの種類の電気光学ディスプレイはエレクトロクロミック媒体を使用し、例えば半導体金属酸化物から少なくとも部分的に形成される電極と、その電極に付加される可逆色変化が可能な複数の色素分子とを含むナノクロミックフィルムの形を取るエレクトロクロミック媒体を使用する。例えば、Ｏ’Ｒｅｇａｎ，Ｂ．ら、Ｎａｔｕｒｅ １９９１，３５３，７３７、およびＷｏｏｄ，Ｄ．，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ，１８（３），２４（２００２年３月）を参照されたい。また、Ｂａｃｈ，Ｕ．ら、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４（１１），８４５も参照されたい。この種のナノクロミックフィルムは、例えば米国特許第６，３０１，０３８号明細書、第６，８７０，６５７号明細書、および第６，９５０，２２０号明細書にも記載されている。この種の媒体も、一般に双安定である。

もう１つの種類の電気光学ディスプレイは、Ｐｈｉｌｉｐｓによって開発され、Ｈａｙｅｓ，Ｒ．Ａ．，ら、「Ｖｉｄｅｏ−Ｓｐｅｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｐｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ」，Ｎａｔｕｒｅ，４２５，３８３−３８５（２００３）の中で記載されている、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号明細書の中で、このようなエレクトロウェッティングディスプレイを双安定にできることが示されている。

長年にわたり活発な研究開発の主題であった電気光学ディスプレイの一種は、複数の荷電粒子が電場の影響下で流体中を移動する、粒子ベースの電気泳動ディスプレイである。液晶ディスプレイと比べると、電気泳動ディスプレイは、良好な輝度およびコントラスト、広い視野角、状態の双安定性、および低消費電力の特質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的画像品質に関する問題が、これらのディスプレイの広範な使用を妨げてきた。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にあり、これらのディスプレイにとって不十分な実用寿命をもたらす。

上記に述べたように、電気泳動媒体は流体があることを必要とする。従来技術のほとんどの電気泳動媒体では、この流体は液体だが、電気泳動媒体は気体の流体を使って作成することもできる。例えば、Ｋｉｔａｍｕｒａ，Ｔ．，ら、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｔｏｎｅｒ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐａｐｅｒ−ｌｉｋｅ ｄｉｓｐｌａｙ」，ＩＤＷ Ｊａｐａｎ，２００１，Ｐａｐｅｒ ＨＣＳ１−１、およびＹａｍａｇｕｃｈｉ， Ｙ．，ら、「Ｔｏｎｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ ｕｓｉｎｇ ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｈａｒｇｅｄ ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ」，ＩＤＷ Ｊａｐａｎ，２００１，Ｐａｐｅｒ ＡＭＤ４−４を参照されたい）。米国特許第７，３２１，４５９号明細書、および第７，２３６，２９１号明細書も参照されたい。そのような気体ベースの電気泳動媒体は、その媒体を、例えば媒体が縦方向の平面に配置される看板など、粒子の沈降が起こり得る方向で使用する場合には、液体ベースの電気泳動媒体と同様の、粒子の沈降に起因する問題の影響を受けやすいと思われる。実際、液状の懸濁流体に比べて気体の懸濁流体の低い粘性は、電気泳動粒子がより迅速に沈降することを可能にするので、粒子の沈降は液体ベースの電気泳動媒体よりも気体ベースの電気泳動媒体でより深刻な問題であるように思われる。

Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＭＩＴ）およびＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡され、またはそれらの名義の数多くの特許および出願が、カプセル化電気泳動媒体および他の電気光学媒体で使用される様々な技術について記載している。このようなカプセル化媒体は数多くの小さなカプセルを含み、そのそれぞれ自体、流動媒体中の電気泳動的に移動する粒子を含有する内相と、その内相を取り囲むカプセル壁とを含む。典型的には、これらのカプセルはそれ自体ポリマーバインダー内に保持されて、２つの電極間に配置さ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の中で記載される技術には、以下のものが含まれる。
（ａ）電気泳動粒子、流体、および流体添加剤。例えば米国特許第７，００２，７２８号明細書、および第７，６７９，８１４号明細書を参照されたい。
（ｂ）カプセル、バインダー、およびカプセル化プロセス。例えば米国特許第６，９２２，２７６号明細書、および第７，４１１，７１９号明細書を参照されたい。
（ｃ）電気光学材料を含む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号明細書、および第７，８３９，５６４号明細書を参照されたい。
（ｄ）ディスプレイに使用されるバックプレーン、接着剤層および他の補助層、ならびに方法。例えば米国特許第７，１１６，３１８号明細書、および第７，５３５，６２４号明細書を参照されたい。
（ｅ）色形成および色調整。例えば米国特許第７，０７５，５０２号明細書、および米国特許出願公開第２００７／０１０９２１９号明細書を参照されたい。
（ｆ）ディスプレイを駆動するための方法。上述のＭＥＤＥＯＤ出願を参照されたい。
（ｇ）ディスプレイの用途。例えば米国特許第７，３１２，７８４号明細書、および米国特許出願公開第２００６／０２７９５２７号明細書を参照されたい。
（ｈ）米国特許第６，２４１，９２１号明細書、第６，９５０，２２０号明細書、および第７，４２０，５４９号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００９／００４６０８２号明細書に記載の非電気泳動ディスプレイ。

上述の特許および出願の多くは、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む壁を連続相によって置換することができ、したがって、泳動媒体が電気泳動流体の複数の離散液滴およびポリマー材料の連続相を含む、所謂ポリマー分散電気泳動ディスプレイを作ることができることと、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液滴は、たとえどの離散カプセル膜もそれぞれの液滴に関連しなくても、カプセルまたはマイクロカプセルとみなすことができることとを認識する。例えば、上述の米国特許第６，８６６，７６０号明細書を参照されたい。したがって本願の目的上、そのようなポリマー分散電気泳動媒体をカプセル化電気泳動媒体の亜種とみなす。

関連した種類の電気泳動ディスプレイは、所謂「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、荷電粒子および流体が、マイクロカプセル中に封入されるのではなく、キャリア媒体内、典型的にはポリマーフィルム内に形成される複数のキャビティ内に保持される。例えば、どちらもＳｉｐｉｘ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｉｎｃに譲渡された米国特許第６，６７２，９２１号明細書、および第６，７８８，４４９号明細書を参照されたい。

電気泳動媒体は、しばしば不透明であり（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る可視光の透過をかなり遮るため）、反射モードで動作するが、多くの電気泳動ディスプレイは、ある１つの表示状態がほぼ不透明であり、また１つの表示状態が透光性である、所謂「シャッターモード」で動作するように構成することができる。例えば、米国特許第５，８７２，５５２号明細書、第６，１３０，７７４号明細書、第６，１４４，３６１号明細書、第６，１７２，７９８号明細書、第６，２７１，８２３号明細書、第６，２２５，９７１号明細書、および第６，１８４，８５６号明細書を参照されたい。電気泳動ディスプレイに似ているが、電場強度の変動に依存する誘電泳動ディスプレイも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号明細書を参照されたい。他の種類の電気光学ディスプレイも、シャッターモードで動作することができる。シャッターモードで動作する電気光学媒体は、フルカラー表示用の多層構造において有用な場合があり、そのような構造では、ディスプレイの画面に隣接する少なくとも１つの層がシャッターモードで動作して、画面からより離れている第２の層を露出させまたは隠す。

カプセル化電気泳動ディスプレイは、概して従来の電気泳動装置のクラスタ化や沈降の故障モードに見舞われることはなく、ディスプレイを多岐にわたる柔軟で強固な基板上に印刷するかコーティングすることができることなど、さらなる利点をもたらす。（「印刷」という用語の使用は、これだけに限定されないが、パッチダイコーティング、スロットまたは押出しコーティング、スライドまたはカスケードコーティング、カーテンコーティングなどの前計量コーティング、ナイフオーバーロールコーティング、前後ロールコーティングなどのロールコーティング、グラビアコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、メニスカスコーティング、スピンコーティング、ブラシコーティング、エアナイフコーティング、シルクスクリーン印刷法、静電印刷法、加熱印刷法、インクジェット印刷法、電気泳動塗装（米国特許第７，３３９，７１５号明細書を参照されたい）、および他の同様の技法が含まれる、印刷およびコーティングのあらゆる形態を含むことを意図する。）したがって、その結果生じるディスプレイは柔軟であり得る。さらに、ディスプレイ媒体を（様々な方法を使って）印刷できるので、ディスプレイ自体を安価に製造することができる。

本発明のディスプレイでは、他の種類の電気光学媒体を使用することもできる。

粒子ベースの電気泳動ディスプレイ、および同様の挙動を示す他の電気光学ディスプレイ（以下、そのようなディスプレイを便宜上「インパルス駆動ディスプレイ」と呼ぶことがある）の双安定挙動または多安定挙動は、従来の液晶（「ＬＣ」）ディスプレイの挙動と好対照である。ねじれネマチック液晶は双安定でも多安定でもないが、電圧変換器の役割を果たすため、そのようなディスプレイの画素に所与の電場を印加することは、その画素に以前存在していたグレーレベルにかかわらず、その画素において特定のグレーレベルを発生させる。さらに、ＬＣディスプレイは、一方向（非透過性すなわち「暗」から透過性すなわち「明」）にしか駆動されず、明るい状態から暗い状態への逆遷移は電場を低減しまたは除去することによって達成される。最後に、ＬＣディスプレイの画素のグレーレベルは、電場の極性には感受性がなく、その大きさに対してのみ感受性があり、実際には技術的理由で、市販のＬＣディスプレイは通常頻繁な間隔で駆動場の極性を反転させる。対照的に、双安定電気光学ディスプレイは大雑把にいえばインパルス変換器として働くため、画素の最終状態は、印加される電場およびこの電場が印可される時間だけでなく、電場の印加前の画素の状態にも依存する。

高解像度ディスプレイを得るために使用される電気光学媒体が双安定であるか否かにかかわらず、ディスプレイの個々の画素は、隣接する画素からの干渉なしにアドレス指定できなければならない。この目的を達成する方法の１つは、「アクティブマトリクス」ディスプレイを生成するために、少なくとも１つの非線形要素を各画素に関連付けた状態で、トランジスタやダイオードなどの非線形要素の配列を設けることである。１つの画素をアドレス指定するアドレス指定電極または画素電極を、関連する非線形要素を介して適切な電圧源に接続する。典型的には、非線形要素がトランジスタの場合、画素電極はトランジスタのドレーンに接続され、以下の説明ではこの構成を仮定するが、構成は本質的に任意であり、画素電極をトランジスタのソースに接続してもよい。従来、高解像度アレイでは、指定した１行と指定した１列との交差部分によって任意の特定の画素が一意的に定義されるように、画素が行と列との２次元配列で構成される。各列における全てのトランジスタのソースが、単一の列電極に接続される一方で、各行における全てのトランジスタのゲートは単一の行電極に接続される。この場合もやはり、行へのソースの割当および列へのゲートの割当は従来通りだが、本質的に任意であり、所望の場合は逆にすることができる。行電極は、行ドライバに接続され、この行ドライバは、任意の所与の瞬間に１行だけ選択されることを事実上確実にし、すなわち選択された行における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に、選択された行の電極に電圧が印加される一方で、他の全ての行における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に、これらの非選択行に電圧が印加されることを事実上確実にする。列電極は、列ドライバに接続され、この列ドライバは、選択された行における画素をその所望の光学的状態に駆動するように選択される電圧を様々な列電極に印加する。（上述の電圧は共通前面電極に関連しており、この共通前面電極は、従来、非線形配列から電気光学媒体の対向側面上に提供され、ディスプレイ全体に広がる。）「ラインアドレス時間」として知られる事前に選択された間隔の後、選択された行の選択が解除され、次の行が選択され、ディスプレイの次のラインが書かれるように列ドライバ上の電圧が変えられる。このプロセスを繰り返してディスプレイ全体を行ごとに書く。

このようなインパルス駆動電気光学ディスプレイをアドレス指定するための理想的な方法は、各画素がその初期グレーレベルからその最終グレーレベルまで直接遷移するようにコントローラが画像の各書込みを構成する、所謂「一般グレースケール画像フロー（ｇｅｎｅｒａｌ ｇｒａｙｓｃａｌｅ ｉｍａｇｅ ｆｌｏｗ）」であるように最初は思われるかもしれない。しかし、インパルス駆動ディスプレイ上に画像を書き込む際、必然的に何らかの誤差がある。実際に遭遇するそうした一部の誤差には、以下のものが含まれる。
（ａ）先行状態依存性。少なくとも一部の電気光学媒体では、画素を新たな光学的状態に切り替えるのに必要なインパルスは、画素の現行のおよび所望の光学的状態だけでなく、先行する光学的状態にも依存する。
（ｂ）滞留時間依存性。少なくとも一部の電気光学媒体では、画素を新たな光学的状態に切り替えるのに必要なインパルスは、画素がその様々な光学的状態において費やした時間に依存する。この依存性の正確な性質はよく理解されていないが、概して、画素がその現行の光学的状態に長くあればあるほどより多くのインパルスが必要になる。
（ｃ）温度依存性。画素を新たな光学的状態に切り替えるのに必要なインパルスは温度に非常に依存する。
（ｄ）湿度依存性。画素を新たな光学的状態に切り替えるのに必要なインパルスは、少なくとも一部の種類の電気光学媒体では周囲湿度に依存する。
（ｅ）機械的均一性。画素を新たな光学的状態に切り替えるのに必要なインパルスは、ディスプレイの機械的なばらつき、例えば電気光学媒体や関連する積層接着剤の厚さのばらつきの影響を受ける場合がある。他の種類の機械的不均一性は、媒体の異なる製造バッチ間の不可避のばらつき、製造上の公差、および材料のばらつきから生じることがある。
（ｆ）電圧誤差。画素に印加される実際のインパルスは、ドライバによって送られる電圧の避けられない僅かな誤差のため、理論的に印加されるインパルスとは必然的に僅かに異なる。

一般グレースケール画像フローは、「誤差の蓄積」現象を被る。例えば、温度依存性が、各遷移において正の方向に０．２Ｌ^＊（Ｌ^＊は、
Ｌ^＊＝１１６（Ｒ／Ｒ_０）^１／３−１６
という通常のＣＩＥ定義を有し、ただしＲは反射率であり、Ｒ_０は標準反射率値である）の誤差をもたらすと想像されたい。５０回の遷移後、この誤差は１０Ｌ^＊まで蓄積する。あるいはより現実的には、ディスプレイの理論的反射率と実際の反射率との間の差に関して表される各遷移の平均誤差が±０．２Ｌ^＊だと仮定されたい。１００回の連続的遷移後、画素はその予期された状態から２Ｌ^＊の平均偏差を示し、このような偏差はある種の画像では平均的観察者にとって明白である。

この誤差の蓄積現象は、温度による誤差だけでなく、上記に列挙した全ての種類の誤差にも該当する。上述の米国特許第７，０１２，６００号明細書に記載されるように、そのような誤差を補償することは可能だが、限られた精度までしか補償できない。例えば、温度誤差は、温度センサおよびルックアップテーブルを使用することによって補償することができるが、温度センサは限られた分解能を有し、電気光学媒体の温度とは僅かに異なる温度を読み取る場合がある。同様に、先行状態依存性は、先行状態を記憶し、多次元遷移マトリクスを使用することによって補償することができるが、コントローラのメモリが、記録可能な状態の数および記憶可能な遷移マトリクスのサイズを限定し、この種の補償の精度に制限を加える。

したがって、一般グレースケール画像フローは、良好な結果を得るために、印加されるインパルスの非常に正確な制御を必要とし、電気光学ディスプレイの技術の現状では一般グレースケール画像フローは市販のディスプレイでは実行不能であることが経験的に見出されている。

ある状況下では、単一のディスプレイが複数の駆動方式を使用することが望ましい場合がある。例えば、３つ以上のグレーレベルが可能なディスプレイが、あり得る全てのグレーレベル間の遷移を達成可能なグレースケール駆動方式（「ＧＳＤＳ」）と、２つのグレーレベル間でのみ遷移を達成するモノクローム駆動方式（「ＭＤＳ」）であって、ディスプレイのより迅速な書替えを行うＧＳＤＳが、モノクローム駆動方式とを使用することができる。ＭＤＳは、ディスプレイの書替え中に変更される全ての画素が、ＭＤＳによって使用される２つのグレーレベル間だけの遷移をもたらすときに使用される。例えば、上述の米国特許第７，１１９，７７２号明細書は、グレースケール画像を表示することができ、かつ表示された画像に関係するテキストをユーザが入力できるようにするモノクロームダイアログボックスも表示することができる、電子ブックまたは同様の装置の形を取るディスプレイについて説明している。ユーザがテキストを入力するとき、速いＭＤＳを使用してダイアログボックスを迅速に更新し、ユーザに入力テキストの迅速な確認を提供する。他方、ディスプレイ上に表示されるグレースケール画像全体が変更される場合、より遅いＧＳＤＳが使用される。

あるいは、ディスプレイは、「直接更新」駆動方式（「ＤＵＤＳ」）と同時にＧＳＤＳを使用することができる。ＤＵＤＳは、典型的にはＧＳＤＳよりも少ない２つ、または３つ以上のグレーレベルを有することができるが、ＤＵＤＳの最も重要な特徴は、ＧＳＤＳでしばしば使用される「間接」遷移とは対照的に、遷移が初期グレーレベルから最終グレーレベルまで単純な単方向の駆動によって処理されることであり、「間接」遷移では、少なくとも一部の遷移において、画素を初期グレーレベルからある極限光学状態に駆動した後、逆方向に最終グレーレベルまで駆動し、場合によっては、初期グレーレベルからある極限光学状態に駆動してから反対の極限光学状態に駆動し、その後初めて最終極限光学状態まで駆動することによって遷移をもたらすことができる。例えば、上述の米国特許第７，０１２，６００号明細書の図１１Ａおよび図１１Ｂに示す駆動方式を参照されたい。したがって、本電気泳動ディスプレイは、飽和パルスの長さの約２倍から３倍、または約７００〜９００ミリ秒のグレースケールモードにおける更新時間を有するのに対し、ＤＵＤＳは、飽和パルスの長さに等しい、または約２００〜３００ミリ秒の最大更新時間を有する（「飽和パルスの長さ」は、ディスプレイの画素をある極限光学状態から他の極限光学状態に駆動するのに十分な、特定の電圧における期間として定義される）。

しかし、ＤＵＤＳの最大更新時間よりもいっそう短い、したがって飽和パルスの長さよりも短い最大更新時間を有する追加の駆動方式（以下、便宜上「アプリケーション更新駆動方式」または「ＡＵＤＳ」と呼ぶ）を提供することが、たとえ作成される画像の品質をそのような迅速な更新が損なっても、望ましい状況もある。ＡＵＤＳは、スタイラスやタッチセンサを使ってディスプレイ上に書くこと、キーボードをタイプすること、メニュー選択、テキストやカーソルのスクロールなど、対話型アプリケーションにとって望ましい場合がある。ＡＵＤＳが有用であり得る１つの特定の応用例は、ユーザが電子ブックを、場合によってはタッチスクリーン上でジェスチャすることによってめくるときに、ページの画像がめくられることを表示することで物理的な本を模擬する電子ブックリーダである。そのようにページをめくる間は、関連するページを経た迅速な動きが、めくられているページの画像のコントラスト比または品質よりも重要であり、ユーザが所望のページを選択すると、ＧＳＤＳ駆動方式を使用してそのページの画像をより高品質に書替えることができる。したがって、従来技術の電気泳動ディスプレイは対話型アプリケーションでは制約されている。しかし、ＡＵＤＳの最大更新時間は飽和パルスの長さよりも短いので、ＡＵＤＳによって得ることができる極限光学状態はＤＵＤＳの極限光学状態とは異なり、事実上、ＡＵＤＳの限られた更新時間は、画素を通常の極限光学状態に駆動できるようにしない。

ただし、ＡＵＤＳを使用するにはさらなる厄介な問題、すなわち全体的なＤＣバランスの必要性がある。上述のＭＥＤＥＯＤ出願の多くで論じられるように、使用される１つまたは複数の駆動方式のＤＣバランスが実質的に取れていない場合（すなわち同じグレーレベルにおいて開始して終了する一連の任意の遷移中に画素に印加されるインパルスの代数和がゼロに近くない場合）、ディスプレイの電気光学特性および耐用年数に悪影響を及ぼすことがある。とりわけ、複数の駆動方式を使用して成し遂げられる遷移を伴う所謂「ヘテロジニアスループ」におけるＤＣバランシングの問題について論じている、上述の米国特許第７，４５３，４４５号明細書を参照されたい。ＧＳＤＳおよびＡＵＤＳを使用するいかなるディスプレイでも、ＡＵＤＳにおける高速遷移が必要なので、この２つの駆動方式のＤＣバランスが全体的に取れる可能性は低い。（概して、全体的なＤＣバランスを相変わらず保ちながら、ＧＳＤＳとＤＵＤＳとを同時に使用することは可能である。）したがって、全体的なＤＣバランシングを可能にする、ＧＳＤＳおよびＡＵＤＳの両方を使用してディスプレイを駆動する何らかの方法を提供することが望ましく、本発明の一態様はそのような方法に関する。

本発明の第２の態様は、電気光学ディスプレイにおける所謂「ゴースティング」を減らすための方法に関する。そうしたディスプレイのための特定の駆動方式、とりわけディスプレイの点滅を減らすことを目的とする駆動方式は、ディスプレイ上に「ゴースト像」（前の画像のかすかな複写）を残す。そのようなゴースト像はユーザにとって邪魔であり、特に複数回更新した後は画像の知覚品質を低減させる。そのようなゴースト像が問題になる１つの状況は、電子ブックリーダを使用して、電子ブックの離れたページ間を飛ばすのとは対照的に、電子ブック内をスクロールするときである。

したがって、一態様では、本発明は、２つの異なる駆動方式を使用して電気光学ディスプレイを動作させる第１の方法を提供する。この方法では、第１の駆動方式を使用してディスプレイを所定の遷移画像に駆動する。次いで、第２の駆動方式を使用してディスプレイを遷移画像とは異なる第２の画像に駆動する。その後、第２の駆動方式を使用してディスプレイを同じ遷移画像に駆動する。最後に、第１の駆動方式を使用して、ディスプレイを遷移画像とも第２の画像とも異なる第３の画像に駆動する。

本発明のこの方法は、以下、本発明の「遷移画像」または「ＴＩ」法と呼ぶ場合がある。この方法では、第１の駆動方式は、ディスプレイを少なくとも４つの、好ましくは少なくとも８つのグレーレベルに駆動することができ、（上記で定義した）飽和パルスの長さよりも長い最大更新時間を有するグレースケール駆動方式であることが好ましい。第２の駆動方式は、グレースケール駆動方式よりも少ないグレーレベルを有し、飽和パルスの長さよりも短い最大更新時間を有するＡＵＤＳであることが好ましい。

別の態様では、本発明は、互いに異なる第１の駆動方式および第２の駆動方式、ならびに第１の駆動方式とも第２の駆動方式とも異なる少なくとも１つの遷移駆動方式を使用して電気光学ディスプレイを動作させる第２の方法を提供し、この方法は、第１の駆動方式を使用してディスプレイを第１の画像に駆動するステップと、遷移駆動方式を使用してディスプレイを遷移画像とは異なる第２の画像に駆動するステップと、第２の駆動方式を使用してディスプレイを第２の画像とは異なる第３の画像に駆動するステップと、遷移駆動方式を使用してディスプレイを第３の画像とは異なる第４の画像に駆動するステップと、第１の駆動方式を使用してディスプレイを両方の第４の画像と異なる第５の画像に駆動するステップとをこの順序で含む。

本発明の第２の方法は、遷移に固有の遷移画像がディスプレイ上に形成されない点で本発明の第１の方法と異なる。代わりに、以下でその特性を論じる専用の遷移駆動方式を使用して、２つの主要な駆動方式間の遷移を生じさせる。一部の事例では、第１の画像から第２の画像への遷移、および第３の画像から第４の画像への遷移に別個の遷移駆動方式が必要であり、別の事例では単一の遷移駆動方式で十分な場合がある。

別の態様では、本発明は電気光学ディスプレイを動作させる方法を提供し、この方法では画像がディスプレイの横方向にスクロールされ、スクロールされている画像の２つの部分の間にクリアリングバーが提供され、そのクリアリングバーは前述の画像の２つの部分と同期してディスプレイ内で横方向にスクロールし、クリアリングバーが上を通過する全ての画素が書き替えられるように、クリアリングバーの書込みが遂げられる。

別の態様では、本発明は電気光学ディスプレイを動作させる方法を提供し、この方法ではディスプレイ上に画像が形成され、ディスプレイ上の画像を横切って移動するクリアリングバーが提供され、それによりクリアリングバーが上を通過する全ての画素が書き替えられる。

本発明の全ての方法において、ディスプレイは、上記で論じた電気光学媒体の種類のいずれを使用してもよい。したがって、例えば電気光学ディスプレイは、回転二色部材またはエレクトロクロミック材料を含むことができる。あるいは、電気光学ディスプレイは、流体中に配置され、電場の影響下でその流体中を移動することができる複数の荷電粒子を含む電気泳動材料を含むことができる。その荷電粒子および流体は、複数のカプセルまたはマイクロセルの中に閉じ込めることができる。あるいはその荷電粒子および流体は、ポリマー材料を含む連続相によって取り囲まれる複数の離散液滴として存在することができる。流体は、液体または気体とすることができる。

図１は、電気光学ディスプレイを駆動するために使用されるグレーレベル駆動方式を概略的に示す。 図２は、電気光学ディスプレイを駆動するために使用されるグレーレベル駆動方式を概略的に示す。 図３は、本発明の遷移画像法を使用した、図１のグレーレベル駆動方式から図２のモノクローム駆動方式への遷移を概略的に示す。 図４は、図３に示す遷移とは逆の遷移を概略的に示す。 図５は、本発明の遷移駆動方式の方法を使用した、図１のグレーレベル駆動方式から図２のモノクローム駆動方式への遷移を概略的に示す。 図６は、図５に示す遷移とは逆の遷移を概略的に示す。

既に述べたように、一態様では、本発明は、２つの異なる駆動方式を使用して電気光学ディスプレイを動作させる、２つの異なるが関係する方法を提供する。これらの２つの方法のうちの第１の方法では、第１の駆動方式を使用してディスプレイを所定の遷移画像にまず駆動し、次いで、第２の駆動方式を使用して第２の画像に書替える。その後、第２の駆動方式を使用してディスプレイを同じ遷移画像に戻し、最後に、第１の駆動方式を使用して第３の画像に駆動する。この「遷移画像」（「ＴＩ」）駆動方法では、遷移画像が、第１の駆動方式と第２の駆動方式との間の知られている転換画像の役割を果たす。遷移画像の２度の発生の間に、第２の駆動方式を使用して複数の画像をディスプレイ上に書くことができることが理解されよう。第２の駆動方式（典型的にはＡＵＤＳである）のＤＣバランスが実質的に取れているという条件で、ディスプレイが第１の駆動方式から第２の駆動方式に、さらに再び第１の駆動方式（典型的にはＧＳＤＳである）に遷移するとき同じ遷移画像が２度発生する間に、第２の駆動方式を使用することによって引き起こされるＤＣアンバランスはほとんどないか全くない。

第１−第２（ＧＳＤＳ−ＡＵＤＳ）の遷移および逆（第２−第１）の遷移に同じ遷移画像を使用するので、遷移画像の厳密な性質が本発明のＴＩ法の動作に影響を及ぼすことはなく、遷移画像は任意に選択することができる。典型的には、遷移画像は、遷移の視覚上の効果を最小限に抑えるように選択する。遷移画像は、例えばベタの白もしくは黒、またはベタのグレートーンとして選択することができ、または何らかの有利な質を有するような方法で模様をつけることができる。言い換えれば、遷移画像は任意のものとすることができるが、この画像の各画素は所定の値を有さなければならない。第１の駆動方式も第２の駆動方式も遷移画像から別の画像への変化を引き起こさなければならないので、遷移画像は第１の駆動方式および第２の駆動方式の両方によって処理することができる画像でなければならず、すなわち、遷移画像は、第１の駆動方式および第２の駆動方式によって使用されるグレーレベルの数のうちの、より少ないほうに等しいグレーレベルの数に制限しなければならないことも明らかである。遷移画像は、各駆動方式によって異なるように解釈され得るが、各駆動方式によって一貫して扱われなければならない。さらに、特定の第１−第２の遷移およびその直後の逆の遷移に同じ遷移画像を使用するなら、全ての遷移の対に同じ遷移画像を使用することは必須ではなく、複数の異なる遷移画像を準備し、例えば点滅を最小限に抑えるために、ディスプレイ上に既にある画像の性質に応じて特定の遷移画像を選択するようにディスプレイコントローラを構成することができる。本発明のＴＩ法は、遷移が遅くなることを犠牲にして画像性能をさらに改善するために、複数の連続した遷移画像を使用することもできる。

電気光学ディスプレイのＤＣバランシングをそれぞれの画素ベースで達成する必要があるので（すなわち駆動方式は各画素のＤＣバランスが実質的に取れていることを確実にしなければならない）、本発明のＴＩ法は、ディスプレイの一部分だけを第２の駆動方式に切り替える場合に、例えばキーボードからのテキスト入力を表示するための画面上のテキストボックスを提供することや、それぞれのキーが点滅して入力を確認する画面上のキーボードを提供することが望ましい場合に使用することができる。

本発明のＴＩ法は、ＡＵＤＳとともにＧＳＤＳだけを使用する方法に限定されない。実際に、本ＴＩ法の好ましい一実施形態では、ディスプレイがＧＳＤＳ、ＤＵＤＳ、およびＡＵＤＳを使用するように構成される。そのような方法の好ましい一形態では、ＡＵＤＳは飽和パルスよりも短い更新時間を有するので、ＡＵＤＳによって達成される白および黒の光学的状態は、ＤＵＤＳおよびＧＳＤＳによって達成される光学的状態と比べて不完全であり（すなわちＡＵＤＳによって達成される白および黒の光学的状態は、ＧＳＤＳによって達成される「真」の黒および白の状態と比べて実際は非常に薄い灰色および非常に濃い灰色である）、望ましくない反射率誤差および画像アーチファクトをもたらす先行状態（履歴）効果および滞留時間効果が原因で、ＡＵＤＳによって達成される光学的状態にはＧＳＤＳおよびＤＵＤＳによって達成される光学的状態と比べてばらつきの増加がある。これらの誤差を減らすために、以下の画像シーケンスを使用することを提案する。
ＧＣ波形は、ｎビット画像からｎビット画像に遷移する。
ＤＵ波形は、ｎビット（またはｎビット未満の）画像をｍビット画像に遷移させ、ただしｍ＜＝ｎである。
ＡＵ波形は、ｐビット画像をｐビット画像に遷移させ、典型的にはｎ＝４、ｍ＝１、およびｐ＝１であり、またはｎ＝４、ｍ＝２もしくは１、ｐ＝２もしくは１である。
−ＧＣ−＞画像ｎ−１−ＧＣまたはＤＵ−＞遷移画像−ＡＵ−＞画像ｎ−ＡＵ−＞画像ｎ＋１−ＡＵ−＞．．．−ＡＵ−＞画像ｎ＋ｍ−１−ＡＵ−＞画像ｎ＋ｍ−ＡＵ−＞遷移画像−ＧＣまたはＤＵ−＞画像ｎ＋ｍ＋１

上記の内容から、本発明のＴＩ法ではＡＵＤＳをほとんどまたは少しも調整する必要がない場合があり、使用される他の駆動方式（ＧＳＤＳまたはＤＵＤＳ）こと、はるかに速い可能性があることが分かる。遷移画像を使用することによってＤＣバランスが保たれ、より遅い駆動方式（ＧＳＤＳおよびＤＵＤＳ）のダイナミックレンジが保たれる。達成される画像品質は、中間更新を使用しないよりも優れている場合がある。望ましい属性（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）を有する（遷移）画像に第１のＡＵＤＳの更新を適用することができるので、画像品質はＡＵＤＳの更新中に改善することができる。ベタ画像では、均一の背景にＡＵＤＳの更新を適用させることによって画像品質を改善することができる。これにより、前の状態のゴースティングを低減する。最後の中間更新後の画像品質は、ＧＳＤＳまたはＤＵＤＳの更新を均一の背景に適用させることによっても改善することができる。

本発明の第２の方法（以下、「遷移駆動方式」または「ＴＤＳ」法と呼ぶ場合がある）では、遷移画像を使用しないが、その代わりに遷移駆動方式を使用し、遷移駆動方式を使用する単一の遷移が、（遷移画像を生成する）第１の駆動方式を使用する最後の遷移、および（遷移画像から第２の画像に遷移させる）第２の駆動方式を使用する第１の遷移に取って代わる。一部の事例では、遷移の方向に応じて２つの異なる遷移駆動方式が必要な場合があり、他の事例では、いずれの方向の遷移にも単一の遷移駆動方式で十分である。遷移駆動方式は、各画素に一度だけ適用され、主要な（第１のおよび第２の）駆動方式のように、同一画素に繰り返し適用されることはないことに留意されたい。

本発明のＴＩ法およびＴＤＳ法を、これらの２つの方法において生じる遷移を極めて概略的な方法で示す添付図面を参照してさらに詳しく説明することはない。全ての添付図面において、時間は左から右へと増え、四角または円はグレーレベルを表し、これらの四角または円をつなぐ線はグレーレベルの遷移を表す。

図１は、Ｎのグレーレベル（Ｎ＝６として示し、グレーレベルは四角によって示す）と、（図１の左側にある）遷移の初期グレーレベルを（右側にある）最終グレーレベルとつなぐ線によって示すＮｘＮの遷移とを有する、標準的なグレースケール波形を概略的に示す。（初期グレーレベルと最終グレーレベルとが同じであるゼロ遷移に備える必要があることに留意されたい。上記のＭＥＤＥＯＤ出願のうちのいくつかで説明されるように、典型的には、ゼロ遷移は、関連画素に非ゼロ電圧を一定期間印加することを相変わらず伴う）。各グレーレベルは、特定のグレーレベル（反射率）を有するだけでなく、望ましいように、全体的な駆動方式のＤＣバランスが取れている（すなわち同じグレーレベルにおいて開始して終了する一連の任意の遷移にわたって画素に印加されるインパルスの代数和が実質的にゼロである）場合、一定のＤＣオフセットを有する。このＤＣオフセットは、必ずしも等間隔である必要はなく、一様である必要さえない。そのためＮのグレーレベルを有する波形では、それらのグレーレベルのそれぞれに対応するＤＣオフセットがある。

１組の駆動方式のＤＣバランスが互いに取れている場合、特定のグレーレベルに達するために取られる経路は異なり得るが、各グレーレベルについての総ＤＣオフセットは同じである。したがって、上述のＭＥＤＥＯＤ出願の中で論じられるように、特定の種類のディスプレイにダメージを与える場合があるＤＣアンバランスの増加を招く心配なしに、互いにバランスの取れたその組の中で駆動方式を切り替えることができる。

上述のＤＣオフセットは互いに対して測定され、すなわち、あるグレーレベルのＤＣオフセットを任意にゼロに任意に設定し、残りのグレーレベルのＤＣオフセットは、この任意のゼロと比べて測定する。

図２は、図１と似ているが、モノクローム駆動方式（Ｎ＝２）を示す図である。

ディスプレイは、ＤＣバランスが互いに取れていない２つの駆動方式を有する（すなわち、２つの駆動方式が異なる数のグレーレベルを有することを必ずしも含意するわけではないが、特定のグレーレベル間のそれらの駆動方式のＤＣオフセットが異なる）場合、ある期間にわたるいっそう大きなＤＣアンバランスを招くことなしに、２つの駆動方式を切り替えることは相変わらず可能である。ただし、これらの駆動方式を切り替える際は特定の注意を払う必要がある。必要な遷移は、本発明のＴＩ法による遷移画像を使用して達成することができる。異なる駆動方式間の遷移のために、共通のグレートーンを使用する。モードを切り替えるときはいつも、ＤＣバランスが保たれていることを確実にするために、その共通のグレーレベルに切り替えることで常に遷移しなければならない。

図３は、図１に示す駆動方式から図２に示す駆動方式への遷移中に適用されているかかるＴＩ法を示し、これらの駆動方式は互いにバランスが取れていないと想定する。図３の左側の４分の１に、図１の駆動方式を使用した通常のグレースケール遷移を示す。その後、この遷移の最初の部分は図１の駆動方式を使用して、ディスプレイの全ての画素を（図３に図示する一番上のグレーレベルとして示す）共通のグレーレベルに駆動する一方で、この遷移の第２の部分は図２の駆動方式を使用して様々な画素を要求に応じて図２の駆動方式の２つのグレーレベルに駆動する。したがって、遷移の全体的な長さは、２つの駆動方式における遷移の合算した長さに等しい。建前上は共通のグレーレベルの光学的状態が２つの駆動方式において一致しない場合、いくらかのゴースティングが生じる場合がある。最後に、図２の駆動方式だけを使用してさらなる遷移をもたらす。

図３には単一の共通のグレーレベルしか示さないが、２つの駆動方式の間には複数の共通のグレーレベルがあってもよいことが理解されよう。そのような場合、１つの任意の共通のグレーレベルを遷移画像に使用することができ、遷移画像は、単純にディスプレイの全ての画素を１つの共通のグレーレベルに駆動することによって生じるものとすることができる。これにより、１つの画像が均一のグレーフィールドに「溶け込み」、そこから別の画像が徐々に現れる、視覚的に満足のいく遷移がもたらされる傾向にある。ただしそのような場合、全ての画素が同じ共通のグレーレベルを必ずしも使う必要はなく、ある１組の画素はある共通のグレーレベルを使用することができる一方で、第２の組の画素は別の共通のグレーレベルを使用し、そのため、どの画素がどの共通のグレーレベルを使用するのかを駆動コントローラが知る限り、この遷移の第２の部分は図２の駆動方式を使用して相変わらず達成することができる。例えば、異なるグレーレベルを使用する２組の画素を碁盤目状に配置することができる。

図４は、図３に示す遷移とは逆の遷移を示す。図４の左側の４分の１に、図２の駆動方式を使用した通常のモノクローム遷移を示す。その後、この遷移の最初の部分は図２の駆動方式を使用して、ディスプレイの全ての画素を（図４に図示する一番上のグレーレベルとして示す）共通のグレーレベルに駆動する一方で、この遷移の第２の部分は図１の駆動方式を使用して、様々な画素を要求に応じて図１の駆動方式の６つのグレーレベルに駆動する。したがって、遷移の全体的な長さは、この場合もやはり２つの駆動方式における遷移の合算した長さに等しい。最後に、図１の駆動方式だけを使用してさらなるグレースケール遷移をもたらす。

図５および図６は、図３および図４それぞれの遷移と概して似ているが、遷移画像法ではなく本発明の遷移駆動方式の方法を使用する遷移を示す。図５の左側の３分の１に、図１の駆動方式を使用した通常のグレースケール遷移を示す。その後、遷移画像駆動方式を引き起こして、図１の駆動方式の６つのグレーレベルから図２の駆動方式の２つのグレーレベルに直接遷移させ、そのため、図１の駆動方式は６ｘ６の駆動方式であり、図２の駆動方式は２ｘ２の駆動方式だが、この遷移駆動方式は６ｘ２の駆動方式である。この遷移駆動方式は、所望の場合、図３および図４の共通のグレーレベルによる手法を複製することもできるが、遷移画像ではなく遷移駆動方式を使用することはさらなる設計の自由度を与えるため、この遷移駆動方式は、共通のグレーレベルの事例を経る必要はない。この遷移駆動方式は、数多くの連続した遷移に典型的に使用される図１および図２の駆動方式とは異なり、常に単一の遷移にしか使用されないことに留意されたい。遷移駆動方式を使用することは、グレーレベルのより優れた光学的マッチングを可能にし、遷移の長さを個々の駆動方式の和の長さ未満に短縮し、その結果、より速い遷移をもたらすことができる。

図６は、図５に示す遷移とは逆の遷移を示す。図２の遷移→図１の遷移が、重複する遷移に関して図１の遷移→図２の遷移と同じ場合（必ずしもそうとは限らない）、双方向に同じ遷移駆動方式を使用することができるが、さもなければ２つの別個の遷移駆動方式が必要である。

既に述べたように、本発明のさらなる態様は、クリアリングバーを使用して電気光学ディスプレイを動作させる方法に関する。そのような一方法では、画像がディスプレイの横方向にスクロールされ、スクロールされている画像の２つの部分の間にクリアリングバーが提供され、そのクリアリングバーは画像の２つの隣接した部分と同期してディスプレイ内で横方向にスクロールし、クリアリングバーが上を通過する全ての画素が書き替えられるように、クリアリングバーの書込みが遂げられる。別のそのような方法では、ディスプレイ上に画像が形成され、ディスプレイ上の画像を横切って移動するクリアリングバーが提供され、クリアリングバーが上を通過する全ての画素が書き替えられる。本方法のこれらの２つのバージョンは、以下、「同期クリアリングバー」法および非同期クリアリングバー」法とそれぞれ呼ぶことがある。

「クリアリングバー」法は、排他的ではないが、主に、局所的更新または拙劣な構成の駆動方式が使用される場合に電気光学ディスプレイにおいて生じ得るゴースティング現象を除去し、または少なくとも軽減するためのものである。そうしたゴースティングが生じ得る１つの状況は、ディスプレイのスクローリングであり、すなわちディスプレイ自体よりも大きい画像（例えば電子ブック、ウェブページ、地図）がそのディスプレイを横切って移動されている印象を与えるために、互いに僅かに異なる一連の画像をディスプレイ上に書き込むことである。そのようなスクローリングは、ディスプレイ上にゴースティングのスメアを残す場合があり、このゴースティングは、表示される連続画像の数が多くなればなるほど悪化する。

双安定ディスプレイでは、画面上の画像の１つまたは複数の縁部（マージンに、境界上に、または継目上に）黒（または他の非背景色）のクリアリングバーを追加することができる。このクリアリングバーは、最初に画面上にある画素内に配置することができ、または表示される物理的画像よりも大きい画像を（例えばスクロールを加速するために）コントローラメモリが保持する場合、クリアリングバーは、画面上にはないがソフトウェアメモリ内にある画素内に配置することもできる。表示されている画像内で（長いウェブページを読むときのように）表示画像をスクロールすると、クリアリングバーが、その画像自体の移動と同期して画像を横切って進み、これにより、スクロールされる画像は、スクロールではなく２つの別々のページを示す印象を与え、クリアリングバーは、自らが横断する全ての画素の更新を強制し、その通過時にゴーストおよび同様のアーチファクトの構築を低減する。

クリアリングバーは様々な形を取ることができ、その一部は少なくともライトユーザにとってはクリアリングバーとして認識できないこともある。例えば、クリアリングバーは、チャットまたは掲示板アプリケーションにおける投稿の間の投稿間のデリミタとして使用することができ、それにより、チャットまたは掲示板のトピックが進むとき、連続した投稿の各対の間にあるクリアリングバーが画面アーチファクトをクリアしながら、各投稿が画面を横にスクロールすることになる。そのようなアプリケーションでは、多くの場合一度に複数のクリアリングバーが画面上にある。

クリアリングバーは、スクロール方向に垂直な単純な線の形を有することができ、このスクロール方向は典型的には水平である。ただし、本発明の方法では、数多くの他の形態のクリアリングバーを使用することができる。例えばクリアリングバーは、平行線、ギザギザの（のこぎり状の）線、斜線、波（正弦曲）線、または破線の形を有することができる。クリアリングバーは、線以外の形を有することもでき、例えばクリアリングバーは、画像を取り囲むフレーム、目に見えても見えなくてもよい格子（この格子は、ディスプレイのサイズよりも小さくても大きくてもよい）の形を有することができる。クリアリングバーは、戦略的に配置されるディスプレイ全域にわたる一連の離散点の形を有することもでき、それらの離散点がディスプレイの全域にわたってスクロールされると、それらの離散点は全ての画素を強制的に切り替えさせる。そのような離散点は、実装するのはより難しいが、自らをマスキングする利点を有し、ひいては散らばっているのでユーザにとってより見えにくい。

スクロール方向のクリアリングバー内の最小画素数（以下、便宜上クリアリングバーの「高さ」と呼ぶ）は、各スクロールによる画像更新において画像が移動する画素数に少なくとも等しいものとする。したがって、クリアリングバーの高さは動的に変わり得る。ページをより速くスクロールするときはクリアリングバーの高さは高くなり、スクローリングが遅くなると、クリアリングバーの高さは低くなる。ただし、単純な実装形態では、最も速いスクローリング速度を許容するのに十分であり、かつその高さを一定に保つのに十分なクリアリングバーの高さを設定するのが最も便利な場合がある。スクローリングが止まった後クリアリングバーは不要なので、クリアリングバーはスクローリングが止まるときに除去することができ、またはディスプレイ上に留めることもできる。クリアリングバーを使用することは、典型的には高速更新駆動方式（ＤＵＤＳまたはＡＵＤＳ）を使用するとき最も有利である。

クリアリングバーがいくつもの散らばった点の形を取る場合、クリアリングバーの「高さ」は、それらの点の間の間隔に対応しなければならない。スクロール方向の１組の各点の位置を法とした、各スクロール更新において画像が移動する画素数は、各スクロール更新において移動する画素数よりもゼロから１少ない範囲内にあるものとし、この要件は、スクロール方向の画素の平行線ごとに満たされるものとする。

クリアリングバーはベタ色である必要はなく、模様があってもよい。模様のあるクリアリングバーは、使用される駆動方式にもよるが、背景にゴースティングノイズを加え、画像アーチファクトをより優れて隠すことがある。クリアリングバーの模様は、バーの位置および時間に応じて変わることができる。模様のあるクリアリングバーを使用することで空間内に作られるアーチファクトは、目にとってより魅力的な形でゴースティングをもたらすことができる。例えば、背後に残されるゴースティングアーチファクトが企業ロゴの「透かし」として現れるように、企業ロゴの形を取る模様を使用することができるが、誤った駆動方式が使用される場合、望ましくないアーチファクトがもたらされる可能性がある。模様のあるクリアリングバーの適合性は、ベタの背景画像を使用するディスプレイの端から端まで、模様のあるクリアリングバーを所望の駆動方式を使ってスクロールし、その結果生じるアーチファクトが望ましいか望ましくないかを判断することによって判定することができる。

模様のあるクリアリングバーは、ディスプレイが模様のある背景を使用するとき特に有用であり得る。全く同じ規則が当てはまり、最も単純な事例では、背景色とは異なるクリアリングバーの色を選択することができる。あるいは、異なる色または模様の２つ以上のクリアリングバーを使用してもよい。模様のあるクリアリングバーは、散らばった点のクリアリングバーと事実上同じであり得るが、背景のグレートーンごとに、（背景上でクリアされる特定の色とは異なる色の）クリアリングバー上の点があるように散らばった点の要件が修正され、その結果、スクロール方向の１組の各クリアリング点の位置を法とした、各スクロールステップにおいて移動する画素数は、スクロール方向の模様のある背景点の位置を法とした、各スクロールステップ移動する画素数と同じ範囲をカバーする。

縞模様の背景を使用するディスプレイでは、クリアリングバーは縞模様の背景と同じグレートーンを使用することができるが、背景と１ブロックだけ位相がずれる。これにより、背景のテキスト間および画像の背後にクリアリングバーを配置できる程度までクリアリングバーを効果的に隠すことができる。模様のあるクリアリングバーからのランダムゴースティングでテクスチャされた背景は、認識可能画像からの模様のあるゴースティングをカモフラージュすることができ、一部のユーザにとってより魅力的なディスプレイをもたらすことができる。あるいは、ゴースティングがある場合は特定の模様のゴーストを残すようにクリアリングバーを構成することができ、それにより、そのゴースティングはディスプレイ上の透かしおよび利点になる。

クリアリングバーについての上記の解説は、ディスプレイ上の画像とともにスクロールするクリアリングバーに焦点を当てたが、クリアリングバーはそのような方法でスクロールする必要はなく、代わりにスクローリングと同期せず、またはスクローリングから完全に独立した周期的なものとすることができ、例えばそのクリアリングバーは、背景画像が全く動くことなしに一方向にディスプレイを横切る、風防ワイパまたは従来のビデオワイプのように動作することができる。ディスプレイの様々な部分をクリアするために、複数の非同期クリアリングバーを同時にまたは順次的に使用することができる。ディスプレイの１つまたは複数の部分に非同期クリアリングバーを設けることは、ディスプレイアプリケーションによって制御することができる。

このクリアリングバーは、ディスプレイの残りの部分と同じ駆動方式を使用する必要はない。このクリアリングバーに、ディスプレイの残りの部分に使用される駆動方式と同じ長さまたはそれよりも短い長さを有する駆動方式を使用する場合、実装は簡単である。このクリアリングバーの駆動方式のほうが（実際にそうである可能性が高いように）長い場合、クリアリングバー内の全ての画素が一度には切り替わらず、むしろ切り替わらない画素および定期的に切り替わる画素がクリアリングバーの周りを移動しながら、幅広い画素の小区分が切り替わる。切り替わらない画素の数は、定期的に切り替わる区域とクリアリングバーの区域とが衝突しないように十分大きいものとするのに対し、クリアリングバーの幅は、クリアリングバーが画面を横断するときに抜かしてしまう画素がないように十分広い必要がある。クリアリングバーに使用する駆動方式は、ディスプレイの残りの部分に使用される駆動方式のうちの選択されたものとすることもクリアリングバーのニーズに専ら合わせられた駆動方式とすることもできる。複数のクリアリングバーを使用する場合、それらの全てが同じ駆動方式を使用する必要はない。

上記の内容から、本発明のクリアリングバーの方法は、多くの種類の電気光学ディスプレイに容易に組み込むことができ、他のページクリアリング方法よりも視覚的に目障りでないページクリアリング方法を提供できることが分かる。ユーザの容認性の認識やディスプレイ上で実行される特定のプログラムなどの要因に応じて、使用する方法をソフトウェアまたはユーザが選択できるように、同期および非同期両方のクリアリングバー方法のいくつかの改変形態を特定のディスプレイに組み込むことができる。

上記に記載した本発明の特定の実施形態において、本発明の範囲から逸脱することなく数多くの変更および修正を加えることができることが当業者には明らかである。したがって、上記の説明全体は限定的な意味ではなく、例示的な意味で解釈すべきである。

Claims (11)

1. 互いに異なる第１の駆動方式および第２の駆動方式を使用して電気光学ディスプレイを動作させる方法において、
   前記第１の駆動方式を使用して前記ディスプレイを所定の遷移画像に駆動するステップと、
   前記第２の駆動方式を使用して前記ディスプレイを前記遷移画像とは異なる第２の画像に駆動するステップと、
   前記第２の駆動方式を使用して前記ディスプレイを同じ遷移画像に駆動するステップと、
   前記第１の駆動方式を使用して、前記ディスプレイを駆動するステップが、前記遷移画像とも前記第２の画像とも異なる第３の画像に駆動すること
   をこの順序で含み、
   前記遷移画像が、前記第１の駆動方式と前記第２の駆動方式との間で共通のグレーレベルを有することを特徴とする、方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記第１の駆動方式が、前記ディスプレイを少なくとも４つのグレーレベルに駆動することができるグレースケール駆動方式であることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、前記第１の駆動方式が、前記ディスプレイを少なくとも８つのグレーレベルに駆動することができるグレースケール駆動方式であることを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、前記第２の駆動方式が、前記第１の駆動方式よりも少ないグレーレベルを有し、前記ディスプレイの飽和パルスの長さよりも短い最大更新時間を有するアプリケーション更新駆動方式であることを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法において、前記ディスプレイが複数の遷移画像を備え、ディスプレイコントローラが、前記ディスプレイ上に既にある画像に応じて１つの遷移画像を選択するように構成されることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法において、前記ディスプレイが、前記第２の画像に駆動される前に、および／または前記第３の画像に駆動される前に、複数の遷移画像に連続して駆動されることを特徴とする方法。
7. 請求項１に記載の方法において、前記電気光学ディスプレイが、回転二色部材またはエレクトロクロミック材料を含むことを特徴とする方法。
8. 請求項１に記載の方法において、前記電気光学ディスプレイが、流体中に配置され、電場の影響下で前記流体中を移動することができる複数の荷電粒子を含む電気泳動材料を含むことを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法において、前記荷電粒子および前記流体が、複数のカプセルまたはマイクロセルの中に閉じ込められることを特徴とする方法。
10. 請求項８に記載の方法において、前記荷電粒子および前記流体が、ポリマー材料を含む連続相によって取り囲まれる複数の離散液滴として存在することを特徴とする方法。
11. 前記流体が気体である、請求項８に記載の方法。
    
    

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