專利名稱:補(bǔ)償電泳顯示器驅(qū)動(dòng)方案的溫度依賴性的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總的涉及諸如電子書和電子報(bào)刊之類的電子閱讀裝置,尤其涉及補(bǔ)償這種裝置中驅(qū)動(dòng)顯示器時(shí)的溫度依賴性的方法和裝置。
近年來的技術(shù)進(jìn)步提供了一些“用戶友好”電子閱讀裝置,如開啟了許多機(jī)會(huì)的電子書。例如,電泳顯示器特別有前途。這種顯示器具有固有存儲(chǔ)器性能,并且能夠?qū)⒁环鶊D像保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間而無(wú)功耗。僅當(dāng)顯示器需要刷新或更新新信息時(shí)才有功耗。因此,這樣一種顯示器中的功耗是很低的,其適用于像電子書和電子報(bào)刊之類的便攜式電子閱讀裝置。電泳指的帶電電荷在所施加的電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在液體中發(fā)生電泳時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)速度主要由粒子所經(jīng)受的粘滯力、其電荷(永久的或感應(yīng)的)、液體的介電性能以及所施加場(chǎng)的幅度來決定。電泳顯示器通常是一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器,而雙穩(wěn)態(tài)顯示器是一種大體保持圖像而在圖像更新后沒有功耗的顯示器。
例如,
公開日為1999年4月9日由E Ink Corporation Cambridge,Massachusetts,US申請(qǐng)的標(biāo)題為“Full Color Reflective DisplayWith Multichromatic Sub-Pixels”的國(guó)際專利申請(qǐng)WO99/53373中揭示了這樣一種顯示器裝置。WO99/53373中討論了一種具有兩個(gè)襯底的電子油墨顯示器。其中的一個(gè)是透明的,而另一個(gè)配備有排列成行、列的電極。顯示元素或像素與行電極和列電極的交點(diǎn)相關(guān)。采用薄膜晶體管(TFT)將顯示元素與列電極耦合起來,而薄膜晶體管的柵極與行電極耦合。這種排列的顯示元素、TFT晶體管和行、列電極一起形成了一個(gè)有源陣列。另外,顯示元素包含像素電極。行驅(qū)動(dòng)器選擇一行顯示元素,列驅(qū)動(dòng)器或源驅(qū)動(dòng)器通過列電極和TFT晶體管向所選擇的顯示元素行來提供數(shù)據(jù)信號(hào)。該數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)于待顯示的圖形數(shù)據(jù),如文字或圖像。
電子油墨被提供在透明襯底上的像素電極和公共電極之間。電子油墨包含多個(gè)直徑約為10到50微米的微囊。在一種結(jié)構(gòu)中,每一微囊具有懸浮在液體載體介質(zhì)或液體中的帶正電的白顆粒和帶負(fù)電的黑顆粒。當(dāng)把正電壓施加到像素電極上時(shí),白顆粒移動(dòng)到指向透明襯底的微囊一側(cè),那么觀察者將看到白色的顯示元素。同時(shí),黑顆粒移動(dòng)到位于微囊另一側(cè)的像素電極上,此時(shí)觀察者看不到。通過向像素電極施加負(fù)電壓,黑顆粒移動(dòng)到指向透明襯底的微囊一側(cè)的公共電極上,相對(duì)于觀察者來說,顯示元素看上去是暗色。同時(shí),白顆粒移動(dòng)到微囊另一側(cè)的像素電極上,此時(shí),觀察者看不到。去掉電壓以后,顯示器裝置保持在所獲得的狀態(tài)下,因此呈現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)特征。在另一種結(jié)構(gòu)中,顆粒是提供在經(jīng)染色的液體中的。例如,可以在白液體中提供黑顆粒,也可以在黑液體中提供白顆粒。也可以在不同著色的液體中提供其它著色的顆粒,例如在藍(lán)色液體中提供白顆粒。
在介質(zhì)中也可以使用其它液體如空氣(air),這時(shí),帶電黑粒子和帶電白粒子在電場(chǎng)中到處移動(dòng)(參見如Bridgestone SID2003-Symposium on Information Displays,May 18-23,-digest 20.3)也可以采用經(jīng)著色的粒子。
為了形成電子顯示器,可以把電子油墨印刷到層疊在一層電路上的一片塑料膜上。該電路形成一種可以接著由顯示驅(qū)動(dòng)器來控制的像素圖案。由于微囊是懸浮在液體載體介質(zhì)中的,因此可以采用現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷技術(shù)把它們印刷到實(shí)際上任何一種表面上,如玻璃、塑料、織物甚至紙上。另外,柔軟片狀物的使用使得可以將電子閱讀裝置設(shè)計(jì)成其外觀近似為傳統(tǒng)的書籍。
但是,采用對(duì)溫度變化的影響進(jìn)行補(bǔ)償?shù)漠?dāng)前顯示驅(qū)動(dòng)方案,在低溫下,會(huì)使圖像質(zhì)量大大下降,更新時(shí)間大大減小。
本發(fā)明通過提供一種補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電泳顯示器或其它雙穩(wěn)態(tài)顯示器中的溫度影響的方法和裝置來解決了這一問題,并同時(shí)改善了圖像質(zhì)量和更新時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定方面,一種驅(qū)動(dòng)雙穩(wěn)態(tài)顯示器的方法包括確定與雙穩(wěn)態(tài)顯示器相關(guān)的溫度、根據(jù)所確定的溫度和第一比例換算(scaling)函數(shù)確定向至少一部分的雙穩(wěn)態(tài)顯示器施加復(fù)位脈沖的持續(xù)時(shí)間,以及根據(jù)所確定的溫度和不同于第一比例換算函數(shù)的第二比例換算函數(shù)來確定至少一部分的雙穩(wěn)態(tài)顯示器上施加的驅(qū)動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面,其它部分的驅(qū)動(dòng)波形,如復(fù)位脈沖之前的搖動(dòng)脈沖和其它幫助復(fù)位脈沖,可以使用其它的比例換算函數(shù),而這些其它的比例換算函數(shù)是不同于第一、第二比例換算函數(shù)的。
還提供了相關(guān)的電子閱讀裝置和程序存儲(chǔ)裝置。
圖中
圖1示意示出電子閱讀裝置的一部分顯示屏實(shí)施例的前視圖;圖2示意示出圖1中沿2-2線截得的截面圖;圖3示意示出整個(gè)電子閱讀裝置;圖4示意示出兩個(gè)具有各自顯示區(qū)的顯示屏;圖5示出一例采用軌道穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的波形,其中的波形包括第一搖動(dòng)脈沖、復(fù)位脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖;圖6示出一例采用軌道穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的波形,其中的波形包括第一搖動(dòng)脈沖、復(fù)位脈沖、第二搖動(dòng)脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖;圖7示出一例采用軌道穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的波形,其中的波形包括第一搖動(dòng)脈沖、極性與復(fù)位脈沖相反的幫助復(fù)位脈沖、復(fù)位脈沖、第二搖動(dòng)脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖;圖8示出采用單個(gè)比例換算函數(shù)的總圖像更新時(shí)間的比例換算函數(shù);圖9示出用于驅(qū)動(dòng)脈沖和復(fù)位脈沖的單獨(dú)的比例換算函數(shù);圖10示出總圖像更新時(shí)間(IUT)隨溫度的變化,它將采用單個(gè)比例換算函數(shù)的IUT與采用雙比例換算函數(shù)的IUT進(jìn)行比較;以及圖11示出用于復(fù)位脈沖、幫助復(fù)位脈沖、搖動(dòng)脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖的獨(dú)立的比例換算函數(shù)。
所有的圖中,相應(yīng)的部件采用相同的標(biāo)號(hào)來表示。
下面是所引用的對(duì)比文獻(xiàn)歐洲專利申請(qǐng)EP03100133.2,標(biāo)題為“Electrophoretic displaypanel”,申請(qǐng)日為2003年1月23日(文件號(hào)為PHNL 030091);歐洲專利申請(qǐng)EP02077017.8,標(biāo)題為“Display Device”,申請(qǐng)日為2002年5月24日,或WO03/079323,標(biāo)題為“ElectrophoreticActive Matrix Display Device”,
公開日為2003年2月6日(文件號(hào)為PHNL 020441);歐洲專利申請(qǐng)EP 02079203.2,標(biāo)題為“Electrophoretic displaypanel”,申請(qǐng)日為2002年10月10日(文件號(hào)為PHNL 021000);美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/503,844,標(biāo)題為“An ElectrophoreticDisplay with Reduced Look-up Table Memory”,申請(qǐng)日為2003年9月18日(文件號(hào)為US 030333/ID614078);美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/473,208,標(biāo)題為“Improved drivingscheme for an electrophoretic display”,申請(qǐng)日為2003年5月23日(文件號(hào)為PHUS 030141);以及EPO專利申請(qǐng)03102139.7,標(biāo)題為“Electrophoretic displaywith improved grey scale”,申請(qǐng)日為2003年7月14日(文件號(hào)為PHNL030828)。
圖1和圖2示出具有第一襯底8、第二相向襯底9和多個(gè)圖像元2的電子閱讀裝置的一部分顯示屏1的實(shí)施例。圖像元2可以沿呈二維結(jié)構(gòu)的大體成直線排列。為清楚起見,示出的圖像元2相互隔開,但實(shí)際上,圖像元2相互非??拷?,從而形成連續(xù)的畫面。另外,圖中僅示出完整顯示屏的一部分。也可以采用其它排列方式的圖像元,如蜂巢排列方式。具有帶電粒子6的電泳介質(zhì)5介于襯底8和9之間。第一電極3和第二電極4與每一圖像元2相關(guān)。電極3和4能夠接收某一電勢(shì)差。圖2中,對(duì)于每一圖像元2,第一襯底具有第一電極3,而第二襯底9具有第二電極4。帶電粒子6可以位于電極3和4任何一個(gè)的近旁,也可以與之緊貼。每一圖像元2的外形由電極3和4之間帶電粒子6的位置決定。電泳介質(zhì)5可以從美國(guó)專利5,961,804、6,120,839和6,130,774中得知,并且可以從例如E Ink Corporation獲得。
舉例說來,電泳介質(zhì)5可以在白色液體中含有帶負(fù)電的黑粒子6。當(dāng)帶電粒子6由于例如+15伏的勢(shì)能差而靠近第一電極3時(shí),圖像元2的外觀為白色。當(dāng)帶電粒子6由于例如-15伏特的勢(shì)能差而靠近第二電極4時(shí),則圖像元2的外觀為黑色。當(dāng)帶電粒子6介于電極3和4之間時(shí),圖像元具有如介于黑、白之間的灰度級(jí)的中間外觀。專用集成電路(ASIC)100控制每一圖像元2的電勢(shì)差,用以在整個(gè)顯示屏上產(chǎn)生所希望的圖像,如,圖像和/或文字。整個(gè)顯示屏由對(duì)應(yīng)于顯示器中的像素的許許多多的圖像元組成。
圖3示意示出電子閱讀裝置的整體圖。電子閱讀裝置300包括顯示ASIC100。例如,ASIC100可以是Philips Corp的“Apollo”ASICE-ink(電子油墨)顯示控制器。顯示ASIC100通過尋址電路305控制一個(gè)或多個(gè)顯示屏310(諸如電泳屏幕),使之顯示所希望的文字或圖像。尋址電路305包括驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)。例如,顯示ASIC100可以通過尋址電路305向顯示屏310中不同的像素提供電壓波形。尋址電路305提供用于對(duì)特定像素(如行和列)進(jìn)行尋址的信息,使之顯示所希望的圖像和文字。顯示ASIC100使得從不同的行和/或列開始顯示連續(xù)頁(yè)??梢园褕D像或文字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在代表一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)器320中。一個(gè)這樣的例子是Philips Electronics的小形狀因子光學(xué)(SFFO)盤系統(tǒng),在其它的系統(tǒng)中可以采用非易失閃存。電子閱讀裝置300還包括閱讀控制器330或主控制器,其可以響應(yīng)于用戶啟動(dòng)的軟件或硬件按鈕322,該按鈕啟動(dòng)用戶命令,如下一頁(yè)命令或前一頁(yè)命令。
閱讀裝置控制器330可以是執(zhí)行任意一種類型的計(jì)算機(jī)代碼裝置如軟件、固件、微代碼等,以實(shí)現(xiàn)本文中所描述的功能。因此,可以按照本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所熟悉的方式,提供一種含有這樣一種計(jì)算機(jī)代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。閱讀裝置控制器330還可以包含一種存儲(chǔ)器(未示出),這是一種具體實(shí)施可以由機(jī)器(如閱讀裝置控制器330或執(zhí)行實(shí)現(xiàn)本文中所描述的功能的方法的計(jì)算機(jī))來執(zhí)行指令程序??梢砸员绢I(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所熟悉的方式來提供這樣一種程序存儲(chǔ)裝置。
顯示ASIC100可以具有邏輯電路,用于當(dāng)例如在第一次打開電子閱讀裝置300的每y分鐘(例如10分鐘)后和/或亮度偏差大于如3%的反射時(shí),例如在顯示每x頁(yè)以后,提供電子書的顯示區(qū)域的強(qiáng)制復(fù)位。對(duì)于自動(dòng)復(fù)位來說,可以根據(jù)產(chǎn)生可以接受的圖像質(zhì)量的最低頻率,按照經(jīng)驗(yàn)來確定可以接受的頻率。同樣,復(fù)位也可以由用戶通過功能健或其它的接口裝置進(jìn)行人工啟動(dòng),例如當(dāng)用戶開始對(duì)電子閱讀裝置進(jìn)行讀取或當(dāng)圖像質(zhì)量跌落到無(wú)法接受的水平以下時(shí)。
ASIC100向顯示器尋址電路305提供指令,用于根據(jù)存儲(chǔ)器320中存儲(chǔ)的信息,對(duì)顯示器310進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
可以采用溫度傳感器335如熱耦或基于CMOS的溫度傳感器,來確定電子閱讀裝置300所處的周圍環(huán)境溫度,并向控制器100發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)。
本發(fā)明可以用于任何一種類型的電子閱讀裝置。圖4中示出了一種可能的電子閱讀裝置400的例子,它具有兩個(gè)獨(dú)立的顯示屏。具體說來,第一顯示區(qū)域442是在第一屏幕440上而第二顯示區(qū)域452是在第二屏幕450上。屏幕440和450可以通過使屏幕相互平折或在表面上開啟或平開的黏結(jié)劑445而連接在一起的。由于這非常類似于讀取傳統(tǒng)書籍的經(jīng)驗(yàn),因此,這種裝置是人們所希望的。
可以提供各種用戶接口裝置,使得用戶可以啟動(dòng)頁(yè)向前、頁(yè)向后命令等。例如,第一區(qū)域442可以包括屏上按鈕424,其可以用鼠標(biāo)或其它的指針裝置、觸摸啟動(dòng)、PDA筆或其它已知的技術(shù)來啟動(dòng),以在電子閱讀裝置的各頁(yè)中導(dǎo)航。除了頁(yè)向前命令和頁(yè)向后命令以外,可以提供一種能力,在同一頁(yè)中上卷或下卷??梢越惶嫣峁┗蛄硗馓砑佑布粹o422,使得用戶能夠提供頁(yè)向前命令和頁(yè)向后命令。第二區(qū)域452還可以包括屏上按鈕414和/或硬件按鈕412。注意,第一、第二顯示區(qū)域442、452周圍的幀是不需要的,因?yàn)檫@些顯示區(qū)域是無(wú)幀的。也可以采用其它的接口如話音命令接口。注意,按鈕412、414;422、424不是對(duì)于兩個(gè)顯示區(qū)域都需要的。即,可以提供單組頁(yè)向前按鈕和頁(yè)向后按鈕。也可以啟動(dòng)單個(gè)按鈕或其它的裝置如搖桿開關(guān),以提供頁(yè)向前命令和頁(yè)向后命令。也可以提供功能鍵或其它的接口裝置,使得用戶可以人工啟動(dòng)復(fù)位。
在其它可能的設(shè)計(jì)中,電子書具有單個(gè)的顯示屏,它帶有單個(gè)的顯示區(qū)域,一次顯示一頁(yè)?;蛘?,也可以把單個(gè)的顯示屏分割成例如沿水平或縱向排列的兩個(gè)或多個(gè)顯示區(qū)域。另外,當(dāng)采用多個(gè)顯示區(qū)域時(shí),可以以任何一種所希望的順序來顯示連續(xù)的頁(yè)。例如,在圖4中,可以將第一頁(yè)顯示在顯示區(qū)域422上,而把第二頁(yè)顯示在顯示區(qū)域452上。當(dāng)用戶請(qǐng)求觀看下一頁(yè)時(shí),第三頁(yè)可以取代第一頁(yè)顯示在第一顯示區(qū)域422中,而第二頁(yè)保持顯示在第二顯示區(qū)域452中。同樣,第四頁(yè)可以顯示在第二顯示區(qū)域452中,以此類推。在另一種方式中,當(dāng)用戶請(qǐng)求觀看下一頁(yè)時(shí),更新兩個(gè)顯示區(qū)域,使得第三頁(yè)取代第一頁(yè)顯示在第一顯示區(qū)域442內(nèi),并且將第四頁(yè)取代第二頁(yè)顯示在第二顯示區(qū)域452內(nèi)。當(dāng)采用單個(gè)顯示區(qū)域時(shí),可以顯示第一頁(yè),隨后,當(dāng)用戶輸入下一個(gè)頁(yè)命令時(shí),第二頁(yè)覆蓋第一頁(yè),以此類推。這一過程也可以對(duì)于頁(yè)向后命令以反向方式工作。另外,該過程同樣適用于語(yǔ)言是從右到左的閱讀方式,如希伯來語(yǔ),以及按列而不是按行來閱讀的如中文的閱讀方式。
此外,注意,無(wú)需把整個(gè)頁(yè)都顯示在顯示區(qū)域上??梢燥@示頁(yè)的一部分,并且所提供的滾動(dòng)功能使得用戶能夠上卷、下卷、左、右閱讀該頁(yè)的其它部分??梢蕴峁┓糯蠛涂s小能力,使得用戶能夠改變文字或圖像的大小。例如,可能用戶希望閱讀尺寸縮小的版本。
要解決的問題電子油墨形式的電泳顯示器中的灰度級(jí)通常是通過在指定的時(shí)段中施加電壓來產(chǎn)生的。電泳顯示器中灰度的精度強(qiáng)烈地受到圖像歷史、駐留時(shí)間、溫度、濕度和電泳箔片的邊緣非同質(zhì)性的影響。采用軌道穩(wěn)定方法,可以實(shí)現(xiàn)精確的灰度級(jí)(grey level),這里,灰度級(jí)總是要么從基準(zhǔn)黑狀態(tài)要么從基準(zhǔn)白狀態(tài)(兩種軌道)來實(shí)現(xiàn)的。人們已經(jīng)找到了采用單個(gè)過復(fù)位電壓脈沖的驅(qū)動(dòng)方法來驅(qū)動(dòng)電泳顯示器,正如在上述歐洲專利申請(qǐng)EP 03100133.2中所討論的那樣。脈沖序列通常包括三個(gè)部分,即,搖動(dòng)脈沖(SH1)、復(fù)位脈沖(R)和灰度驅(qū)動(dòng)脈沖(D)。另外,有時(shí)人們希望在復(fù)位脈沖和灰度驅(qū)動(dòng)脈沖之間施加第二組搖動(dòng)脈沖(SH2),用于進(jìn)一步減小圖像滯留,并提高圖像質(zhì)量。搖動(dòng)脈沖的討論見上述歐洲專利申請(qǐng)02077017.8中的討論。搖動(dòng)脈沖可以是硬件搖動(dòng)脈沖,也可以是軟件搖動(dòng)脈沖。硬件搖動(dòng)脈沖用于顯示器中一行以上的像素,而軟件搖動(dòng)脈沖則同時(shí)用于最多一行像素。另外,過復(fù)位脈沖之前可以還有一個(gè)與復(fù)位脈沖極性相反的復(fù)位脈沖(幫助脈沖)。該幫助脈沖可以是相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的或過復(fù)位脈沖而言,其持續(xù)時(shí)間減小了的,因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)是使得粒子回到軌道狀態(tài)。
圖5-7中描述了一例用于包含帶負(fù)電的白粒子和帶正點(diǎn)的黑粒子的電泳顯示器的驅(qū)動(dòng)波形。圖5中描述了采用軌道穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的示例波形500,其中的波形包括第一搖動(dòng)脈沖(SH1)、復(fù)位脈沖(R)、和驅(qū)動(dòng)脈沖(D)。圖6示出另一例采用軌道穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的波形600,其中的波形包括第一搖動(dòng)脈沖(SH1)、復(fù)位脈沖(R)、第二搖動(dòng)脈沖(SH2)和驅(qū)動(dòng)脈沖(D)。圖5和圖6中的波形見上述歐洲專利申請(qǐng)EP03100133.2中的討論。該方法示意示出用于通過白(W)軌道從暗灰(DG)到淡灰(LG)的示例圖像轉(zhuǎn)換??偟膱D像更新時(shí)間(IUT)是每一部分的波形500或600中所使用的時(shí)間的和。在波形500中,t1與t2之間的時(shí)段中出現(xiàn)的復(fù)位脈沖(R)必須比使粒子從暗灰(DG)狀態(tài)移動(dòng)到白(W)狀態(tài)所需的最小時(shí)間要長(zhǎng),從而確保在新的圖像更新期間及時(shí)抹去老的圖像,并確保圖像質(zhì)量。這里的最小時(shí)間是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)位持續(xù)時(shí)間,它對(duì)應(yīng)于t1與t’2之間的時(shí)間。t’2與t2之間是附加的復(fù)位時(shí)間或過復(fù)位時(shí)間,其中的視覺光學(xué)狀態(tài)不會(huì)發(fā)生變化。標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位需要時(shí)間與使粒子在兩個(gè)電極之間移動(dòng)的距離成正比,而過復(fù)位則是提高圖像質(zhì)量所需要的。搖動(dòng)脈沖(SH1,SH2)用來減小駐留時(shí)間和圖像歷史效應(yīng),從而減小圖像滯留并提高灰度精度。驅(qū)動(dòng)脈沖用來在所希望的中間灰度狀態(tài)如LG上,通過從軌道狀態(tài)來驅(qū)動(dòng)顯示而加上灰色調(diào)如白色(W)。
圖7示出一例采用軌道穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的波形700,其中的波形包括搖動(dòng)脈沖(SH1)、與復(fù)位脈沖(R)的極性相反的幫助復(fù)位脈沖(H)、復(fù)位脈沖(R)、第二搖動(dòng)脈沖(SH2)和驅(qū)動(dòng)脈沖(D)。圖7中示出的波形類型見上述歐洲專利申請(qǐng)03102139.7中的討論。該示意示出的方法用于一例通過白(W)軌道從淡灰(LG)到淡灰(LG)的圖像變換。與圖6中所示的波形相比較,過復(fù)位脈沖(R)之前還有一個(gè)極性與復(fù)位脈沖(R)相反的復(fù)位脈沖(幫助脈沖H)。幫助脈沖(H)被設(shè)計(jì)用來使黑白粒子相互作用,從而可以實(shí)現(xiàn)更精確的灰度級(jí),并且持續(xù)時(shí)間縮短,因?yàn)槠洳皇窃O(shè)計(jì)用來使粒子到軌道狀態(tài)的。隨后,過復(fù)位脈沖(R)將顯示器復(fù)位至白軌道狀態(tài),其后,需要驅(qū)動(dòng)脈沖(D),用來通過對(duì)顯示器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),將灰色調(diào)從軌道狀態(tài)例如白色(W)加到所希望的中間灰度狀態(tài)如LG,如示出的那樣。在一種實(shí)例結(jié)構(gòu)中,第一搖動(dòng)脈沖(SH1)具有100毫秒的持續(xù)時(shí)間,幫助復(fù)位部分(H)具有150毫秒的持續(xù)時(shí)間,復(fù)位部分(R)具有700毫秒的持續(xù)時(shí)間,而驅(qū)動(dòng)部分(D)具有100毫秒的持續(xù)時(shí)間。在復(fù)位脈沖(R)之后和在驅(qū)動(dòng)脈沖(D)之前,還提供第二搖動(dòng)脈沖(SH2)。
圖8描述了采用單個(gè)比例換算函數(shù)用于總圖像更新時(shí)間(IUT)的比例換算函數(shù)800。該比例換算函數(shù)800是在由采用10與65℃之間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的菱形所表示的不同點(diǎn)來得到的,而這些實(shí)驗(yàn)值是采用圖5中所示的波形在顯示屏上測(cè)得的。注意,正如參照?qǐng)D3所討論的那樣,溫度可以從電子閱讀裝置300中的溫度傳感器335而得到的。不同溫度(T)下的每一數(shù)據(jù)點(diǎn)是通過在兩百以上的隨機(jī)圖像轉(zhuǎn)換期間優(yōu)化灰度級(jí)和灰度精度而得到的。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到配合函數(shù)(fitfunction),如圖中的連續(xù)曲線所表示的那樣。用于提供不同溫度下波形的數(shù)據(jù)可以被產(chǎn)生并被存儲(chǔ)在查詢表中。在該方法中,將單個(gè)的比例換算函數(shù)800應(yīng)用于波形500的分量,從而通過相同的比例換算因子,對(duì)搖動(dòng)脈沖(SH1)、復(fù)位脈沖(R)和驅(qū)動(dòng)脈沖(D)的持續(xù)時(shí)間中的每一個(gè)進(jìn)行比例換算,而比例換算因子是通過在指定的溫度(T)下讀取比例換算換算函數(shù)800而得到的。
在基準(zhǔn)溫度25℃下得到單位比例換算因子。采用900毫秒的IUT,在25℃下使波形最佳化。在更高的溫度下,IUT下降,然而在更低的溫度下,IUT在0℃下快速增大到5倍。具體說來,在0℃處,需要5×900毫秒=4.5秒的IUT,該時(shí)間長(zhǎng)得無(wú)法接受。具體說來,對(duì)于如電子書的電子閱讀裝置,IUT應(yīng)當(dāng)小于所指定的最大時(shí)間,如1秒,以避免所形成的延遲對(duì)用戶造成不便。在65℃下,需要約0.2×900毫秒=180毫秒的IUT。但是,在這種情況下,灰度精度并不是主要的問題。另外,在該溫度范圍內(nèi)的寬范圍IUT值會(huì)導(dǎo)致用戶無(wú)法接受其性能。將在下文中詳述的本發(fā)明的技術(shù)克服了單個(gè)比例換算函數(shù)方法的缺點(diǎn)。
圖9中示出了復(fù)位脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖的比例換算函數(shù)。本發(fā)明提出了一種補(bǔ)償用于具有至少2個(gè)數(shù)據(jù)位的灰度的電泳顯示器驅(qū)動(dòng)技術(shù)的溫度依賴性。具體說來,至少兩個(gè)不同的比例換算函數(shù)SF1和SF2用來根據(jù)所確定的溫度對(duì)驅(qū)動(dòng)波形中所使用的電壓波形的脈沖時(shí)間進(jìn)行比例換算。SF1是驅(qū)動(dòng)脈沖(D)的比例換算函數(shù),而SF2是復(fù)位脈沖(R)的比例換算函數(shù)。在基準(zhǔn)溫度(Tref)例如25℃下施加如單位(unity)的基準(zhǔn)(ref)水平的比例換算函數(shù)。通過采用在所確定的溫度下讀取相關(guān)的比例換算函數(shù)(SF2)而獲得的比例換算因子,對(duì)基準(zhǔn)復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間如700毫秒進(jìn)行比例換算來確定復(fù)位脈沖(R)的持續(xù)時(shí)間。與此類似,采用在所確定的溫度下讀取相關(guān)比例換算函數(shù)(SF1)而得到的比例換算函數(shù),對(duì)基準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算來確定驅(qū)動(dòng)脈沖(D)的持續(xù)時(shí)間。
通常,比例換算函數(shù)SF1和SF2會(huì)使顯示器中的粒子移動(dòng)性或液體的粘滯性隨溫度而變。在更冷的溫度下,需要增大復(fù)位脈沖(R)的持續(xù)時(shí)間,從而將顯示器復(fù)位至所希望的軌道狀態(tài),同時(shí),需要增大后續(xù)驅(qū)動(dòng)脈沖(D)的持續(xù)時(shí)間,以便把顯示器驅(qū)動(dòng)至所希望的最大灰度狀態(tài)。注意,將SF2的斜率的絕對(duì)值選擇為遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于SF1的斜率的絕對(duì)值。換言之,SF1具有很強(qiáng)的溫度依賴性,而SF2具有更漸進(jìn)的溫度依賴性。采用這種方法,更低溫度下的總圖像更新時(shí)間(IUT)大大減小,同時(shí)保持良好的圖像質(zhì)量。同時(shí),更高溫度下的IUT保持在Tref下的值。在該更高的溫度下,我們選擇更高的SF2,以便在顯示器可以工作的溫度范圍內(nèi)提高灰度精度并減小總的IUT差。與圖8中單個(gè)比例換算函數(shù)800相比,大大減小了0與65℃之間的IUT差,從而大大改進(jìn)了用戶對(duì)顯示器的視覺感覺。
標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖時(shí)間是對(duì)溫度敏感的,并強(qiáng)烈地與液體粘滯性相關(guān),但過復(fù)位部分對(duì)溫度的敏感小一些。因此,最重要的是,按照液體粘滯性的變化,用溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖進(jìn)行比例換算,而過復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間主要按照?qǐng)D像質(zhì)量來選擇。
圖10描述了將采用單個(gè)比例換算函數(shù)的IUT與采用雙比例換算函數(shù)的IUT相比,總圖像更新時(shí)間(IUT)隨溫度的變化關(guān)系。曲線1000描繪了按照本發(fā)明的總圖像更新時(shí)間(IUT)隨溫度(T)的函數(shù)關(guān)系,并代表兩種分別用于驅(qū)動(dòng)脈沖和復(fù)位脈沖的不同比例換算函數(shù)(SF1,SF2)的組合結(jié)果。為了進(jìn)行比較,采用單個(gè)比例換算函數(shù)的結(jié)果在圖中示出為曲線800,正如參照?qǐng)D8所進(jìn)行的討論的那樣。
過復(fù)位脈沖中使用的時(shí)間可以例如是標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時(shí)間的1.05倍變化到3倍。IUT主要由復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間決定,該持續(xù)時(shí)間約為IUT的80%。能實(shí)現(xiàn)IUT的大大減小,尤其是在低于基準(zhǔn)溫度(Tref)的溫度下。另一方面,通過增大復(fù)位脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度,提高了高于基準(zhǔn)溫度的溫度下的灰度精度。由于粒子和離子的高移動(dòng)性或較低的液體粘滯性,人們希望相對(duì)于更高溫度下的驅(qū)動(dòng)脈沖具有更大的過復(fù)位。與單個(gè)的比例換算函數(shù)曲線800相比,只要IUT低于Tref下的IUT,在這些溫度下可以具有更長(zhǎng)的IUT。在高于Tref的溫度范圍內(nèi),產(chǎn)生與基準(zhǔn)IUT水平(ref)的小偏移。
例如,對(duì)于具有900毫秒(包括100毫秒持續(xù)時(shí)間的搖動(dòng)部分、100毫秒持續(xù)時(shí)間的驅(qū)動(dòng)部分和700毫秒持續(xù)時(shí)間的復(fù)位部分)的IUT的基準(zhǔn)溫度25℃,可以使波形為最佳。油墨或其它雙穩(wěn)態(tài)材料的飽和時(shí)間約為200毫秒,其為標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時(shí)間。當(dāng)采用單個(gè)比例換算函數(shù)曲線800將該波形擴(kuò)展到0℃時(shí),IUT將以因子5增大。人們已經(jīng)證明,在更低的溫度下,搖動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間將保持相同,甚至減小。為簡(jiǎn)便起見,在本例中,采用恒定的搖動(dòng)脈沖時(shí)間。IUT變成100毫秒+5×700毫秒+5×100毫秒=4100毫秒。但是,當(dāng)過復(fù)位僅放大1.5倍時(shí),將導(dǎo)致對(duì)于復(fù)位脈沖,比例換算因子為(5×200毫秒+1.5×500毫秒)/700=2.5?,F(xiàn)在,IUT變成100毫秒+2.5×700毫秒+5×100毫秒=2350毫秒,其表示顯著減小。
也可以有兩個(gè)以上的比例換算函數(shù),用來采用溫度對(duì)波形進(jìn)行比例換算。例如,可以提供獨(dú)立的比例換算函數(shù),用來對(duì)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖、過復(fù)位脈沖、幫助復(fù)位脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算。還可以提供獨(dú)立的比例換算函數(shù),用于第一和/第二搖動(dòng)脈沖。圖11中示出了一個(gè)例子。
圖11示出復(fù)位脈沖、幫助復(fù)位脈沖、搖動(dòng)脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖的獨(dú)立比例換算函數(shù)。SF1、SF2、SF3和SF4分別表示驅(qū)動(dòng)脈沖(D)、復(fù)位脈沖(R)、幫助復(fù)位脈沖(H)和搖動(dòng)脈沖。這里,搖動(dòng)脈沖顯示溫度比例換算因子(SF4),該溫度比例換算因子隨溫度的增加而增加,而幫助復(fù)位脈沖(H)具有溫度比例換算因子(SF3),它介于驅(qū)動(dòng)脈沖(SF1)的和過復(fù)位(SF2)脈沖的溫度比例換算因子之間。
通常,還可以提供獨(dú)立的比例換算函數(shù),用于不同的圖像轉(zhuǎn)換,例如黑至白、黑至暗灰等。同時(shí),采用比例換算函數(shù)進(jìn)行比例換算的基準(zhǔn)脈沖持續(xù)時(shí)間可以因顯示更新情況(例如更新包含中間灰度級(jí)的圖像與更新整個(gè)由白像素或白像素組成的圖像相比)的不同而不同。實(shí)際上,可以根據(jù)比例換算函數(shù)事先產(chǎn)生在不同溫度下提供波形的數(shù)據(jù),并將其存儲(chǔ)在查詢表中。對(duì)存儲(chǔ)器和處理資源的限制會(huì)對(duì)所使用的比例換算函數(shù)的數(shù)量和/或復(fù)雜性產(chǎn)生限制。
注意,在上述例子中,使用脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)來描述本發(fā)明中,這里,改變每一波形中的脈沖時(shí)間,但電壓幅度保持不變。但是,本發(fā)明也可以用于其它的驅(qū)動(dòng)方式,例如基于電壓調(diào)制驅(qū)動(dòng)(VM),其中,改變每一波形中的脈沖電壓復(fù)位,或組合的PWM和VM驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明也適用于彩色以及灰度雙穩(wěn)態(tài)顯示。同時(shí),電極結(jié)構(gòu)沒有限制。例如,可以采用頂部/底部電極結(jié)構(gòu)、蜂巢結(jié)構(gòu)同面(in-plane)切換結(jié)構(gòu)或其它組合的同面切換和縱向切換。此外,本發(fā)明可以無(wú)源矩陣以及有源矩陣電泳顯示器來實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上,本發(fā)明可以以任何一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器的形式來實(shí)施,例如,任何不消耗功率并且同時(shí)在圖像更新以后圖像大體保持在顯示器上的顯示器。同時(shí),本發(fā)明可以適用于單個(gè)和多個(gè)視窗顯示器,如存在打字機(jī)模式的情況。
盡管本發(fā)明的描述是考慮了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的情況,但應(yīng)當(dāng)理解,在不偏離本發(fā)明的精神的情況下,本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)還可以有各種修改形式和變化。因此,本發(fā)明并非僅限于上述形式,本發(fā)明實(shí)施例的變化形式都落在權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)雙穩(wěn)態(tài)顯示器的方法,包含確定與所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310)相關(guān)的溫度(T);根據(jù)所確定的溫度和第一比例換算函數(shù)(SF2),確定將復(fù)位脈沖(R)施加到該雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分的持續(xù)時(shí)間;以及根據(jù)所述確定的溫度和與所述第一比例換算函數(shù)(SF2)不同的第二比例換算函數(shù)(SF1),確定將驅(qū)動(dòng)脈沖(D)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分的持續(xù)時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述確定施加所述復(fù)位脈沖的持續(xù)時(shí)間包含按照所述第一比例換算函數(shù)(SF2)和所述確定的溫度(T)來確定第一比例換算因子,并通過所述第一比例換算因子對(duì)一基準(zhǔn)復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算;以及所述確定施加所述驅(qū)動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間包含按照所述第二比例換算函數(shù)(SF1)和所述確定的溫度(T)來確定第二比例換算因子,并通過所述第二比例換算因子對(duì)一基準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算;其中,當(dāng)所述確定的溫度低于基準(zhǔn)溫度(Tref)時(shí),所述第一比例換算因子小于所述第二比例換算因子。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包含根據(jù)所述確定的溫度和另一比例換算函數(shù)(SF4),確定向所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分施加搖動(dòng)脈沖(SH1,SH2)的持續(xù)時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述另一比例換算函數(shù)(SF4)在至少一部分溫度范圍內(nèi),隨著變化的溫度具有與所述第一、第二比例換算函數(shù)的斜率相反的斜率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包含確定在所述復(fù)位脈沖之前根據(jù)所述確定的溫度和另一比例換算函數(shù)(SF3)向所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分施加幫助脈沖(H)的持續(xù)時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述另一比例換算函數(shù)(SF3)介于所述第一(SF2)和所述第二(SF1)比例換算因子之間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述確定的溫度低于基準(zhǔn)溫度(Tref)時(shí),所述第一比例換算函數(shù)隨著變化溫度具有的斜率的絕對(duì)值顯著小于所述第二比例換算函數(shù)的斜率的絕對(duì)值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器包含電泳顯示器。
9.一種程序存儲(chǔ)裝置,確實(shí)包含了可以由機(jī)器執(zhí)行以便執(zhí)行對(duì)雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像進(jìn)行更新的方法的指令程序,所述方法包含確定與所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310)相關(guān)的溫度(T);根據(jù)所述確定的溫度和第一比例換算函數(shù)(SF2),確定將復(fù)位脈沖(R)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分上的持續(xù)時(shí)間;以及根據(jù)所述確定的溫度和與所述第一比例換算函數(shù)(SF2)不同的第二比例換算函數(shù)(SF1),確定將驅(qū)動(dòng)脈沖(D)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分上的持續(xù)時(shí)間。
10.如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)裝置,其特征在于,所述確定所述復(fù)位脈沖的持續(xù)時(shí)間包含按照所述第一比例換算函數(shù)(SF2)以及所述確定的溫度(T)來確定第一比例換算因子,并通過所述第一比例換算因子對(duì)一基準(zhǔn)復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算;以及所述確定所述驅(qū)動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間包含按照所述第二比例換算函數(shù)(SF1)和所述確定的溫度(T)來確定第二比例換算因子,并通過所述第二比例換算因子對(duì)一基準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算;其中,當(dāng)所述確定的溫度低于一基準(zhǔn)溫度(Tref)時(shí),所述第一比例換算因子低于所述第二比例換算因子。
11.如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)裝置,其特征在于,所述方法還包含根據(jù)所確定的溫度和另一比例換算函數(shù)(SF4),確定向所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分施加搖動(dòng)脈沖(SH1,SH2)的持續(xù)時(shí)間。
12.如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)裝置,其特征在于,所述方法還包含根據(jù)所述確定的溫度和另一比例換算函數(shù)(SF3),確定在所述復(fù)位脈沖之前向所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分施加幫助脈沖(H)的持續(xù)時(shí)間。
13.如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)裝置,其特征在于,當(dāng)所述確定的溫度低于一基準(zhǔn)溫度(Tref)時(shí),所述第一比例換算函數(shù)隨變化溫度具有的斜率的絕對(duì)值顯著小于所述第二比例換算函數(shù)的斜率的絕對(duì)值。
14.如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)裝置,其特征在于,所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器包含電泳顯示器。
15.一種電子閱讀裝置,包含雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310);以及通過下述手段來更新所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像的控制器(100)(a)確定與所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器相關(guān)的溫度(T),(b)根據(jù)所述確定的溫度和第一比例換算函數(shù)(SF2),確定將復(fù)位脈沖(R)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分上的持續(xù)時(shí)間;以及(c)根據(jù)所述確定的溫度和與所述第一比例換算函數(shù)(SF2)不同的第二比例換算函數(shù)(SF1),確定將驅(qū)動(dòng)脈沖(D)施加到所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分上的持續(xù)時(shí)間。
16.如權(quán)利要求15所述的電子閱讀裝置,其特征在于,所述確定所述復(fù)位脈沖的持續(xù)時(shí)間包含按照所述第一比例換算函數(shù)以及所述確定的溫度來確定第一比例換算因子,并通過所述第一比例換算因子對(duì)一基準(zhǔn)復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算;以及所述確定所述驅(qū)動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間包含按照所述第二比例換算函數(shù)和所述確定的溫度來確定第二比例換算因子,并通過所述第二比例換算因子對(duì)一基準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算;其中,當(dāng)所述確定的溫度低于一基準(zhǔn)溫度(Tref)時(shí),所述第一比例換算因子低于所述第二比例換算因子。
17.如權(quán)利要求15所述的電子閱讀裝置,其特征在于,通過根據(jù)所述確定的溫度和另一比例換算函數(shù)(SF4)來確定向所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分施加搖動(dòng)脈沖(SH1,SH2)的持續(xù)時(shí)間,所述控制器對(duì)所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像進(jìn)行更新。
18.如權(quán)利要求15所述的電子閱讀裝置,其特征在于,通過根據(jù)所述確定的溫度和另一比例換算函數(shù)(SF3)來確定在所述復(fù)位脈沖之前向所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器的至少一部分施加幫助脈沖(H)的持續(xù)時(shí)間,所述控制器對(duì)所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像進(jìn)行更新。
19.如權(quán)利要求15所述的電子閱讀裝置,其特征在于,當(dāng)所述確定的溫度低于一基準(zhǔn)溫度(Tref)時(shí),所述第一比例換算函數(shù)隨變化溫度具有的斜率的絕對(duì)值顯著小于所述第二比例換算函數(shù)的斜率的絕對(duì)值。
20.如權(quán)利要求15所述的電子閱讀裝置,其特征在于,所述雙穩(wěn)態(tài)顯示器包含電泳顯示器。
全文摘要
通過提供獨(dú)立的比例換算函數(shù)(SF1,SF2)用于根據(jù)溫度(335)對(duì)驅(qū)動(dòng)波形中復(fù)位脈沖(R)的持續(xù)時(shí)間和驅(qū)動(dòng)脈沖(D)的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算,一個(gè)圖像在如電泳顯示器之類的雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310)上得以更新。復(fù)位脈沖(R)的比例換算因子(SF1)隨變化溫度具有的斜率的絕對(duì)值明顯大于驅(qū)動(dòng)脈沖(D)的比例換算因子(SF2)的斜率的絕對(duì)值,而兩個(gè)比例換算因子都隨著溫度的下降而增大。圖像更新時(shí)間(IUT)在低溫下明顯縮短,而整個(gè)溫度范圍內(nèi)IUT的變化范圍也減小。比例換算函數(shù)(SF3,SF4)還用來對(duì)幫助復(fù)位脈沖(H)的持續(xù)時(shí)間和/或一個(gè)或多個(gè)搖動(dòng)脈沖(SH1,SH2)的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比例換算。
文檔編號(hào)G09G3/34GK1849644SQ200480026026
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者G·周, R·H·M·科蒂, M·T·約翰遜, J·范德卡默 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司