專利名稱：具有直流平衡超程復(fù)位驅(qū)動器的雙穩(wěn)態(tài)顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及諸如電子圖書和電子報紙的電子閱讀裝置，并且尤其涉及用于使用單色和灰階圖像的改善的圖像質(zhì)量和減少更新時間的更新圖像的方法和裝置。
最近技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)提供了“用戶友好”的電子閱讀裝置，諸如開拓了很多時機(jī)的電子書。由于這些的使用，使得電泳顯示器更加有前途。這種顯示器具有內(nèi)在的存儲器性能并且能夠保持相對持久的圖像而不消耗功率。只有當(dāng)用新的信息刷新或更新顯示器時才消耗功率。這種顯示器中的功率消耗是非常低的，適用于便攜式電子閱讀裝置的應(yīng)用，像電子圖書以及電子報紙。電泳現(xiàn)象發(fā)生在施加的電場中帶電粒子的運動中。當(dāng)電泳現(xiàn)象產(chǎn)生于液體中時，所述粒子以一個速度運動，所述速度主要決定于粘性阻力，該粘性阻力由所述粒子、它們的電荷(或固定的或電感的)、液體的介電性能以及施加電場的大小來確定。電泳顯示器是一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器，其是一種在圖像更新之后充分保留圖像而不消耗功率的顯示器。
電泳顯示器包括包含流體中的帶電粒子的電泳介質(zhì)(“電子墨水(ink)”)、大量以矩陣形式排列的顯示元件(像素)、與每一個像素有關(guān)的第一和第二電極以及電壓驅(qū)動器，所述電壓驅(qū)動器用于依靠外加電勢差值向每一個像素的電極施加電勢差以導(dǎo)致帶電粒子占據(jù)電極之間的位置，以便顯示圖像或其它信息。
例如，國際專利申請WO99/53373描述了這種顯示裝置，其由美國馬薩諸塞的劍橋E Ink公司于1999年4月9日公布，標(biāo)題為“Full ColorReflective Display With Multichromatic Sub-Pixels”。WO99/53373描述了一種具有兩個襯底的電子墨水顯示器。一個是透明的，而另一個提供了以行和列排列的電極。顯示元件或像素與行電極和列電極的交點有關(guān)。使用薄膜晶體管(TFT)顯示元件耦合到列電極，而柵極耦合到行電極。顯示元件、TFT晶體管、以及行和列電極的這種配置一起形成了一個有效矩陣。此外，顯示元件包括像素電極。行驅(qū)動器選擇顯示元件的行，而列或源驅(qū)動器經(jīng)過列電極和TFT晶體管向選擇的顯示元件的行提供數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號相當(dāng)于顯示的圖形數(shù)據(jù)，諸如文本或圖形。
電子墨水提供于像素電極和透明襯底上通用的電極之間。電子墨水包括直徑為大約10到50微米的若干微囊體。在一種方法中，每個微囊體具有懸浮在液體載色劑或流體中的帶正電荷的白色粒子和帶負(fù)電的黑色粒子。當(dāng)正電壓施加于像素電極時，白色粒子移到對著透明襯底的微囊體的一側(cè)，然后觀察者將會看到白色顯示元件。同時，黑色粒子移到在微囊體另一側(cè)的像素電極，其中它們對于觀察者來說是隱藏的。通過向像素電極施加負(fù)電壓，黑色粒子移到對著透明襯底微囊體一側(cè)的通用電極然后顯示元件呈現(xiàn)出對于觀察者來說是黑暗的。同時，白色粒子移到微囊體另一側(cè)的像素電極，其中對于觀察者來說是隱藏的。當(dāng)除去電壓，顯示裝置保持在獲取的狀態(tài)之中并且因此呈現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)特性。在另一種方法中，粒子提供于染色液體中。例如，可以在白色液體中提供黑色粒子，或在黑色液體中提供白色粒子?；颍诓煌伾囊后w中提供其它顏色的粒子，例如在綠色液體中提供白色粒子。
其它流體(諸如空氣)也可以用于媒體，其中帶電的黑白粒子在電場周圍移動(例如Bridgestone SID2003-Symposium on InformationDisplays，2003年5月18-23日，摘要20.3)。還可以使用彩色粒子。
為形成電子顯示，電子墨水可以打印在一張塑料薄膜上，所述塑料薄膜分層為電路層。所述電路形成能因此通過顯示驅(qū)動器控制的顯示元件的模式(像素)。由于微囊體懸浮在液體載色劑中，使用現(xiàn)有的屏幕印刷方法它們可以打印在幾乎任何表面上，包括玻璃、塑料織物甚至是紙張上。此外，柔軟薄板的使用允許設(shè)計出近似傳統(tǒng)書本外形的電子閱讀裝置。
需要進(jìn)一步的技術(shù)以改善圖像質(zhì)量并且減少圖像更新時間。
電子墨水型電泳顯示器研究和開發(fā)中的主要挑戰(zhàn)之一就是獲得精確的灰度級，其一般通過施加給定時間周期的電壓脈沖來產(chǎn)生。電泳顯示器中灰度的精確度受到圖像歷史、停留時間(dwell time)、溫度、濕度、電泳薄片側(cè)向不均勻性等等的強(qiáng)烈影響。精確的灰度級可以使用軌跡穩(wěn)定(rail-stabilized)方法獲得，其指的是灰度級來自標(biāo)準(zhǔn)黑色或者標(biāo)準(zhǔn)白色狀態(tài)(二軌跡)中達(dá)到。
本發(fā)明提供一種克服這些與獲得精確灰度級相關(guān)的問題以及克服其它現(xiàn)有技術(shù)雙穩(wěn)態(tài)顯示器中遭遇的問題的解決辦法。
一方面，本發(fā)明涉及一種用于使用具有直流平衡超程復(fù)位(over-reset)脈沖的軌跡-穩(wěn)定驅(qū)動方案訪問雙穩(wěn)態(tài)顯示器元件的方法，尤其是在具有至少兩個位灰度級的電泳顯示器中。復(fù)位脈沖都具有“標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位”和“超程復(fù)位”部件，而不管圖像更新序列?！皹?biāo)準(zhǔn)復(fù)位”脈沖(包括能量)與電子墨水移到軌跡需要的距離成比例。
例如，當(dāng)使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動，對于將顯示器從白色復(fù)位到黑色就需要完整脈沖寬度(FPW)而從淺灰色到黑色僅僅需要FPW的2/3以及從暗灰色到黑色需要FPW的1/3。這種標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖時間從黑色到黑色自然地是零。然而定值“超程復(fù)位”脈沖必須是獨立于復(fù)位期間墨水必須移動的距離而選擇。例如如果顯示器是從白色、淺灰色、暗灰色或黑色復(fù)位到黑色狀態(tài)，必須施加定值超程復(fù)位脈沖，包括從黑色復(fù)位到黑色。當(dāng)上述總復(fù)位脈沖對稱地施加于黑色和白色時，驅(qū)動就是理想的直流平衡。具有直流平衡超程復(fù)位脈沖的軌跡穩(wěn)定驅(qū)動方案因此實施用于具有至少兩個位灰度級電泳顯示器。
另一方面，本發(fā)明涉及一種使用超程復(fù)位脈沖用于顯示元件直流平衡的訪問雙穩(wěn)態(tài)顯示器元件的方法。直流平衡是在一定的時間周期上的施加于顯示元件的平均電勢差是零。例如，不可逆循環(huán)之后白色到暗灰色到白色，像素上凈直流電應(yīng)該是零。因此校準(zhǔn)灰度級驅(qū)動脈沖以考慮直流平衡。不僅是校準(zhǔn)溢出復(fù)位脈沖用于直流平衡，而且通過超程復(fù)位向顯示元件施加的直流平衡也是反映在FPW的按比例分配中。
本發(fā)明的這些及其它方面結(jié)合以下描述的實施例將會變得非常明顯并且結(jié)合附圖加以描述。
在這些附圖中

圖1是顯示裝置一部分的剖面示意圖。
圖2是顯示裝置一部分的等效電路圖。
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動方法。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動器的驅(qū)動方案的第一實施例。
圖5示出使用沒有第二系列振動脈沖的PWM驅(qū)動器的第二實施例。
圖6示出其中使用沒有第一系列振動脈沖的PWM驅(qū)動器的第三實施例。
圖7示出使用沒有第一或第二系列振動脈沖PWM驅(qū)動器的第四實施例。
圖8示出使用具有在短序列中附加振動脈沖PWM驅(qū)動器的第五實施例。
圖9示出使用PWM驅(qū)動以獲得對于非無缺陷墨水材料(對停留時間和圖像歷史敏感)的白色-暗色灰色-白色循環(huán)中的直流平衡的第六所述附圖是示意圖并非按比例繪制，并且通常相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件。
圖1是電泳顯示器101一部分的剖面示意圖，例如幾個顯示元件118的尺寸，每個包括基座襯底102、具有呈現(xiàn)在例如聚乙烯的兩個透明襯底103、104之間電子墨水的電泳薄膜。其中一個襯底103具有透明像素電極105而另一個襯底104具有透明反電極106。電子墨水包括直徑為大約10到50微米的若干微囊體107。每個微囊體107包括懸浮在流體110中帶正電荷的白色粒子108和帶負(fù)電的黑色粒子109。當(dāng)負(fù)電場施加所述反電極106，白色粒子108移到對著反電極106微囊體107的一側(cè)，而這里包括反電極106、像素電極105和微囊體107的顯示元件118對于觀察者來說變得是直觀的。同時，黑色粒子109移到微囊體107的另一側(cè)，其中它們對于觀察者來說是隱藏的。通過向反電極106施加正場，黑色粒子109移到對著反電極106微囊體107的一側(cè)，而顯示元件對于觀察者來說顯示出暗色(未示出)。當(dāng)電場被移除，粒子107保持在獲取的狀態(tài)中而顯示器呈現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)特性并且基本上不消耗電能。
圖2是圖象顯示裝置201的等效電路圖，其包括疊層在基座襯底202上擁有有效開關(guān)元件的電泳薄膜、行驅(qū)動器216以及列驅(qū)動器225。優(yōu)選地，反電極206提供在包括密封電泳墨水的薄膜上，但是替代地，在平面電場上操作的情況下可以提供在基座襯底上。顯示裝置201通過有效開關(guān)元件驅(qū)動，在這個實例中是薄膜晶體管219。它包括行或選擇電極217以及列或數(shù)據(jù)電極211交叉區(qū)域顯示元件的矩陣。行驅(qū)動器216連續(xù)的選擇行電極217，而列驅(qū)動器225向列電極211提供數(shù)據(jù)信號。優(yōu)選地，控制器215首先將輸入數(shù)據(jù)213處理為數(shù)據(jù)信號。列驅(qū)動器225和行驅(qū)動器216之間的相互同步經(jīng)過驅(qū)動線路212產(chǎn)生。來自行驅(qū)動器216的選擇信號經(jīng)過薄膜晶體管219選擇像素電極222，其柵電極220電氣連接到行電極217而源電極221電氣連接到列電極211。存在于列電極211的數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)浇?jīng)過TFT耦合到漏極的顯示元件的像素電極222。在該實施例中，圖1的顯示裝置此外在每個顯示元件218的位置包括附加的電容器223。在這個實施例中，附加的電容器223連接到一個或多個存儲電容器行224。代替TFT，可以使用其它開關(guān)元件，諸如二極管、MIM等等。
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動方法。使用單一的超程復(fù)位電壓脈沖的這類驅(qū)動方法對于驅(qū)動電泳顯示器已經(jīng)被認(rèn)為是非常有前途的。這種方法在早先的、未定的非提前公布的申請EP03100133.2、申請日是2003年1月23日(申請文檔號PHNL 030091)中有所描述。圖3中的水平方向是時間，具有子幀時間(SFT)持續(xù)時間標(biāo)記。垂直方向是施加于顯示元件的電勢差的振幅。圖3中的持續(xù)時間330是總圖像更新時間。在這個實例中，圖像從淺灰色G2和白色W和黑色B以及暗灰色G1更新為暗灰色G1，示出具有包括超程復(fù)位的復(fù)位脈沖338、339。脈沖序列一般具有四個部分第一振動脈沖340、341，復(fù)位脈沖338、339，第二振動脈沖342、343以及灰度級驅(qū)動脈沖344、345。圖3所示的序列是從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2以及白色W轉(zhuǎn)換暗成灰色G1的圖像。從W、G2、G1、B到G1的四個轉(zhuǎn)換使用用于復(fù)位顯示的超程復(fù)位的兩類脈沖序列實現(xiàn)存在用于由G2或W轉(zhuǎn)換為G1的長序列以及用于G1或B到G1的短序列。然而這種方法不是直流平衡的。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明、在此使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動的驅(qū)動方案的第一實施例。圖4水平方向表示時間，具有SFT持續(xù)時間標(biāo)記。施加于顯示元件電勢差的振幅通過垂直高度表示。圖4中的持續(xù)時間430是總圖像更新時間。復(fù)位脈沖438具有兩個部分用于圖3中相同類型圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間432，433，434以及超程復(fù)位時間431，即用于從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2以及白色W轉(zhuǎn)換到暗灰色G1。不管圖像轉(zhuǎn)換，超程復(fù)位時間tover-reset431都是定值。標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間432，433，434與距離成比例，分別表示為用于從W、G2和G1轉(zhuǎn)換為G1的t1432，t2433以及t3434，所述距離是粒子在該電子墨水中以和顯示器(圖1中的102，103，104)的襯底成直角方向移動所需要的距離。在無電壓施加顯示元件的短序列446，447，448期間通過根據(jù)粒子移動的距離設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間432，433，434來創(chuàng)建。
圖4示意性圖示的這種第一實施例是至少具有2位灰度級的顯示器黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2以及白色W。四個類型的序列用于從W、G2、G1、B到G1四個不同的轉(zhuǎn)換而且每個序列具有四個部分第一振動脈沖440、復(fù)位438、第二振動脈沖442以及驅(qū)動444。通常t1432等于飽和時間，其是將顯示器從全黑色轉(zhuǎn)換到全白色需要的最小時間。t2433是飽和時間減去在先前從W到G2灰度級驅(qū)動脈沖中使用的時間。t3434等于在先前從B到G1灰度級驅(qū)動脈沖中使用的時間。在理想的情況下，對于W到G2或B到G1的灰度級驅(qū)動脈沖具有飽和時間t1432的1/3脈沖周期。t2433然后變?yōu)閠1432的2/3，而t3434變?yōu)閠1432的1/3。同時，tover-resct431在包括從黑色復(fù)位到黑色或從白色復(fù)位到白色的所有圖像轉(zhuǎn)換中總是相同的。當(dāng)相同的原理應(yīng)用于經(jīng)過相反軌跡的圖像轉(zhuǎn)換時，實現(xiàn)完全對稱的驅(qū)動，其是理想的直流平衡。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，其中還使用PWM驅(qū)動，但是不存在第一實施例的第二振動脈沖442。與圖3和圖4中一樣，圖5的水平方向表示時間，具有SFT持續(xù)時間標(biāo)記。垂直方向表示施加于顯示元件的電勢差的振幅。圖5中的持續(xù)時間530是總圖像更新時間。復(fù)位脈沖538具有兩個部分用于圖3和4中相同類型圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間532，533，534以及超程復(fù)位時間531，即用于從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2以及白色W轉(zhuǎn)換到暗灰色G1。不管圖像轉(zhuǎn)換，超程復(fù)位時間tover-reset531都是定值。這里電勢差的每個序列僅僅具有三個部分第一振動脈沖540、復(fù)位538和驅(qū)動544。然而圖4第二組振動脈沖442的對應(yīng)物不存在于任何轉(zhuǎn)換序列，W，G2，G1，B到G1。在這個實施例中，灰度級引入的延遲得以減少，導(dǎo)致更多的自然圖像外形。此外，總圖像更新時間得以縮短。然而與第一實施例相比，由此實施例的圖像質(zhì)量將會減弱，這是因為當(dāng)使用較少振動時有更多的圖像殘留。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的使用PWM驅(qū)動的第三實施例，其不同于第一實施例之處在于不存在圖4中的第一組振動脈沖440。如圖4一樣，圖6的水平方向表示時間，具有SFT持續(xù)時間標(biāo)記。垂直方向表示施加于顯示元件的電勢差的振幅。圖6中的持續(xù)時間630是總圖像更新時間。復(fù)位脈沖638具有兩個部分用于從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2和白色W到暗灰色G1圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間632，633，634和超程復(fù)位時間631。不管圖像轉(zhuǎn)換，超程復(fù)位時間tover-reset631都是定值。
圖6中的電勢差的每個序列僅僅具有三個部分復(fù)位638、第二振動642和驅(qū)動644。第一振動脈沖(圖4中的440)已經(jīng)從所有轉(zhuǎn)換序列中除去。當(dāng)與第一實施例相比，在這個實施例中總圖像更新時間縮短，但是圖像質(zhì)量降低。關(guān)于上述討論到的第二實施例的情況，如果使用較少振動那么則會帶來更多的圖像殘留。
本發(fā)明的第四實施例示意地如圖7所示，其不同于上述討論的第一實施例，在于既沒有第一組振動脈沖(圖4中的440)也沒有第二組振動脈沖圖4中的(442)存在于任何轉(zhuǎn)換序列。如圖4-6中的一樣，圖7的水平方向表示時間，具有SFT持續(xù)時間標(biāo)記。垂直方向表示施加于顯示元件的電勢差的振幅。圖7中的持續(xù)時間730是總圖像更新時間。復(fù)位脈沖738具有兩個部分用于從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2和白色W到暗灰色G1圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間732，733，734和超程復(fù)位時間731。不管圖像轉(zhuǎn)換，超程復(fù)位時間tover-reset731仍然都是定值。
圖7中的電勢差的每個序列僅僅具有兩個部分復(fù)位738和驅(qū)動744。就象第二和第三個實施例，在這個實施例中灰度級引入的延遲減少，導(dǎo)致更多的自然圖像外形。此外，總圖像更新時間進(jìn)一步的縮短。然而與上述任何實施例相比，圖像質(zhì)量將會降低，這是因為使用較少振動導(dǎo)致了更多的圖像殘留。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施例。該第五實施例基于第一實施例，使用在短序列846，847，848中分別具有附加的振動脈沖849，850，851的PWM驅(qū)動。如圖4-7中的一樣，圖8的水平方向表示時間，具有SFT持續(xù)時間標(biāo)記。垂直方向表示施加于顯示元件的電勢差的振幅。圖8中的持續(xù)時間830是總圖像更新時間。復(fù)位脈沖838具有兩個部分用于從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2和白色W到暗灰色G1圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間832，833，834和超程復(fù)位時間831。不管圖像轉(zhuǎn)換，超程復(fù)位時間tover-reset831都是定值。
圖8中的電勢差的每個序列具有第一振動脈沖840、復(fù)位838、第二振動脈沖842和驅(qū)動脈沖744。與上述任何實施例相比，用于從黑色B、暗灰色G1、淺灰色G2圖像轉(zhuǎn)換到暗灰色G1的附加的振動脈沖849，850，851減少了圖像殘留并且增加了灰度級精確度，而沒有增加總圖像更新時間。對于最優(yōu)圖像質(zhì)量，優(yōu)選的是利用附加的振動脈沖849，850，851完全填充第一振動脈沖840和復(fù)位脈沖838之間的時間間隙。根據(jù)包含在附加的振動脈沖849，850，851中的能量，這些附加的振動脈沖849，850，851可以不同于第一振動脈沖840和第二振動脈沖842。這個第五實施例很顯然是對于最優(yōu)圖像質(zhì)量來說是最好的實施例，但是它消耗更多的能量。
實際上，由于圖像歷史、停留時間、電泳薄片的不均勻性及其它變項，顯示的驅(qū)動很少是理想的直流平衡。即使像素的光學(xué)狀態(tài)中的變化在那個時間期間內(nèi)是平衡的，一個像素可以獲得時間周期上的一個凈電勢差。
實際的實例在圖9中示出。如圖4-8中的一樣，圖9的水平方向表示時間，具有SFT持續(xù)時間標(biāo)記。垂直方向表示施加于顯示元件的電勢差的振幅。圖9頂端中的波形序列是直流不平衡W-G1-W循環(huán)的實例。使用PWM驅(qū)動以獲得W-G1-W循環(huán)中的直流平衡的第六實施例通過圖9底部的波形序列示出。圖9中的每個第一波形具有兩個部分復(fù)位938和驅(qū)動944、945。復(fù)位脈沖938具有兩個部分標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間932，933和溢出復(fù)位時間931，941。這里，標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間932，933是300毫秒。用于直流不平衡W-G1-W循環(huán)的超程復(fù)位時間931是100毫秒。用于直流不平衡W-G1-W循環(huán)的超程復(fù)位時間是150毫秒。對于直流不平衡性和直流平衡W-G1-W循環(huán)的用于從暗灰色G1轉(zhuǎn)換到白色W標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時間960，961是200毫秒而超程復(fù)位時間962，963是100毫秒。
在這種實際上非無缺陷的墨水材料中(對停留時間和圖像歷史敏感)，暗灰度級驅(qū)動脈沖944比粒子從黑色B移動到暗灰色G1位置需要的額定脈沖寬度長。暗灰度級驅(qū)動脈沖944的脈沖寬度在這兒被認(rèn)為是100毫秒。然而實際上，在直流不平衡W-G1-W循環(huán)中，獲得正確的灰度級140毫秒是必須的，產(chǎn)生40msX(-)V＝-40ms的直流電。這可能是通過這樣一個事實來產(chǎn)生，即顯示器的亮度不僅取決于垂直位置，而且也取決于接近于該位置的粒子的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)。
為了平衡這個循環(huán)，可以有意在W到G1轉(zhuǎn)換中向超程復(fù)位941添加50毫秒的附加超程復(fù)位，并且，同時僅僅10毫秒添加到灰度級驅(qū)動部分945以校正由該附加復(fù)位導(dǎo)致的亮度變化。用這種方法，整個循環(huán)是完全直流平衡的。注意在G1到W中標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位和原始超程復(fù)位保持相同。
因此，本發(fā)明提供用于改善在這個形勢中直流平衡的時機(jī)。例如，對于其中使用PWM來訪問像素圖像數(shù)據(jù)的顯示器，超程復(fù)位脈沖的持續(xù)時間可以是變化的，而不是如第一個五個實施例中保持恒定，而且由灰度級驅(qū)動時間中小的、附加的變化偏移量，以便這段時間施加于像素的電勢差平均是零?；叶燃夠?qū)動期間施加的電勢差方面的變化可以近似補(bǔ)償為五倍于超程復(fù)位期間施加的電勢差更大的校準(zhǔn)量。
這些實施例僅僅是本發(fā)明在PWM驅(qū)動眾多可能申請中的一部分。
驅(qū)動信號可以包括固定持續(xù)時間的脈沖和振幅變化例如電壓調(diào)制(VM)的驅(qū)動、具有固定振幅的脈沖、交變極性和兩個極值之間變化持續(xù)時間以及雙動力驅(qū)動信號，例如組合的VM/PWM驅(qū)動，其中脈沖寬度和振幅都可以變化。對于脈沖振幅驅(qū)動信號，這個預(yù)先決定的驅(qū)動參數(shù)表示包括其中信號的驅(qū)動信號的振幅。對于脈沖時間調(diào)制驅(qū)動信號，預(yù)先決定的驅(qū)動參數(shù)表示持續(xù)時間以及組成驅(qū)動信號脈沖的信號。對于混合產(chǎn)生或脈沖形狀驅(qū)動信號，預(yù)先決定的驅(qū)動參數(shù)表示組成驅(qū)動脈沖部分的振幅和長度。
注意本發(fā)明可以在被動矩陣以及主動矩陣電泳顯示器中實施。實際上，本發(fā)明可以在任何不耗費能量而圖像更新之后圖像仍大量保持在顯示器上的雙穩(wěn)態(tài)顯示器中實施。此外，本發(fā)明適用于單一和多窗口顯示器，其中例如存在打字模式。本發(fā)明此外適用于彩色雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在彩色雙穩(wěn)態(tài)顯示器中，灰度級被理解為兩個極端色彩的任何中間狀態(tài)。此外，電極結(jié)構(gòu)沒有限制。例如，可以使用頂部/底部電極結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)或其它組合的平面轉(zhuǎn)換和垂直轉(zhuǎn)換。
最后，上述討論確定為僅僅說明本發(fā)明而不應(yīng)該看作是將附加權(quán)利要求限制為任何特殊的實施例或?qū)嵤├M。使用的每一方法和裝置可以同時結(jié)合進(jìn)一步的系統(tǒng)使用。因此，雖然結(jié)合其中特定示例性實施例特別詳細(xì)描述本發(fā)明，但是同時應(yīng)該理解的是，在不脫離隨后權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的寬的和打算的精神和范圍內(nèi)，可以做出很多修改和變化。
因此說明書和附圖是以示例性方式考慮的而沒有打算限制附加權(quán)利要求的范圍。
在解釋附加權(quán)利要求，很清楚a)詞“包括”不排除給定權(quán)利要求列出的這些的其它元件或操作的出現(xiàn)；b)元件前的詞“一個”或“一”不若干這種元件的出現(xiàn)；c)權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記僅僅是用于說明用途而不限制它們的保護(hù)范圍；d)幾個“裝置”可以由相同的零件或硬件或軟件實施的結(jié)構(gòu)或功能表示；而每一公開的元件可以由硬件部分(例如離散的電子線路)、軟件部分(例如計算機(jī)程序)或任何其中組合組成。
權(quán)利要求
1.顯示裝置(101)，包括顯示元件(118)；媒體，當(dāng)接收一個或多個電勢差序列時，能夠?qū)⑵涔鈱W(xué)狀態(tài)從第一光學(xué)狀態(tài)變化為至少四個第二光學(xué)狀態(tài)中的一個，所述至少四個第二光學(xué)狀態(tài)包括第一光學(xué)狀態(tài)；像素電極(105)和反電極(106)，和顯示元件(118)相連并且接收一個或多個電勢差的序列；以及控制器(215)，配置為確定并且控制施加于顯示元件(118)的一個或多個電勢差的序列，所述至少四個光學(xué)狀態(tài)包括兩個極端的光學(xué)狀態(tài)和至少兩個中間光學(xué)狀態(tài)，當(dāng)顯示元件(118)處于極端光學(xué)狀態(tài)時，粒子(108，109)處于極限位置，當(dāng)顯示元件(118)處于一個中間光學(xué)狀態(tài)時，粒子(108，109)處于中間位置，一個或多個電勢差的序列包括用于允許顯示元件光學(xué)狀態(tài)變化為所述極限位置中的一個的復(fù)位部分，和用于允許顯示元件光學(xué)狀態(tài)變化為至少四個光學(xué)狀態(tài)的一個的驅(qū)動部分，復(fù)位部分進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分和超程復(fù)位電勢差，控制器(215)進(jìn)一步用于向顯示元件(118)施加復(fù)位部分，施加的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分根據(jù)所述粒子(108，109)在介質(zhì)中移動的距離來校準(zhǔn)以便獲得兩個極端的光學(xué)狀態(tài)中的一個，以及向顯示元件(118)施加驅(qū)動部分將粒子(108，109)從一個極端的光學(xué)狀態(tài)移動到中間光學(xué)狀態(tài)中想要的一個。
2.權(quán)利要求1的顯示裝置(101)，其中施加于顯示元件超程復(fù)位電勢差的值和每個在所述顯示元件(118)的光學(xué)狀態(tài)中變化為至少四個光學(xué)狀態(tài)的一個的值相同。
3.權(quán)利要求2的顯示裝置(101)，其中電勢差的序列具有和為每一個顯示元件光學(xué)狀態(tài)從第一光學(xué)狀態(tài)變化到至少四個第二光學(xué)狀態(tài)的一個相同的持續(xù)時間。
4.權(quán)利要求3的顯示裝置，其中所述距離小于粒子(108，109)在介質(zhì)中可以移動的最大距離以便獲得兩個極端光學(xué)狀態(tài)中的一個，而電勢差的序列包括電勢差附加的振動脈沖的一或多個短序列(849，850，851)。
5.權(quán)利要求1的顯示裝置(101)，其中為每一個顯示元件光學(xué)狀態(tài)變化為至少四個光學(xué)狀態(tài)中的一個施加于顯示元件超程復(fù)位電勢差的值是不考慮標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分而選擇的。
6.權(quán)利要求1的顯示裝置(101)，其中電勢差的序列包括第一組振動脈沖和第二組振動脈沖。
7.權(quán)利要求6的顯示裝置(101)，其中第一組振動脈沖是在復(fù)位電勢差之前而第二組振動脈沖是在復(fù)位電勢差之后以及驅(qū)動電勢差之前。
8.權(quán)利要求1的顯示裝置(101)，其中標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分的確定無需參考一個或多個電勢差序列的其他部分。
9.權(quán)利要求1的顯示裝置(101)，其中超程復(fù)位電勢差和驅(qū)動部分是變化的以使得時間周期內(nèi)施加于顯示元件(118)電勢差的平均值基本上等于零。
10.權(quán)利要求9的顯示裝置(101)，其中超程復(fù)位電勢差和驅(qū)動部分通過補(bǔ)償持續(xù)時間內(nèi)更大的變化而變化，其在驅(qū)動部分期間超程復(fù)位電勢差施加以被加到施加的電勢差小的變化之上。
11.權(quán)利要求10的顯示裝置(101)，其中小變化小于或等于大變化的25％。
12.一種用于更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像的方法，所述方法包括考慮達(dá)到顯示元件(118)極端的光學(xué)狀態(tài)雙穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(108，109)必須移動的距離來確定施加到顯示器的顯示元件(118)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差；向雙穩(wěn)態(tài)顯示器的顯示元件(118)施加標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差，向顯示元件(118)施加超程復(fù)位電勢差；并且向顯示元件(118)施加對應(yīng)于顯示元件(118)想要的光學(xué)狀態(tài)的驅(qū)動電勢差。
13.權(quán)利要求12的方法，其中超程復(fù)位電勢差和為每個顯示元件(118)光學(xué)狀態(tài)變化為若干顯示元件(118)想要的光學(xué)狀態(tài)中的一個的值相同。
14.權(quán)利要求13的方法，其中標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位持續(xù)時間與雙穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(108，109)達(dá)到顯示元件(118)極端的光學(xué)狀態(tài)必須移動的距離成比例。
15.權(quán)利要求12的方法，包括向顯示元件(118)施加第一組振動脈沖(540)，第一組振動脈沖(540)的終點暫時接近于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差應(yīng)用的起點。
16.權(quán)利要求12的方法，包括在容納在持續(xù)時間中的短序列(846，847，848)施加附加的振動脈沖(849，850，851)，其在標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差施加之上，但是對于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差需要考慮距離。
17.一種包含機(jī)器可執(zhí)行的指令程序的程序存儲器裝置，其用于執(zhí)行一種更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上圖像的方法，所述方法包括考慮達(dá)到顯示元件(118)極端的光學(xué)狀態(tài)雙穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(108，109)必須移動的距離來確定施加到顯示器的顯示元件(118)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差；向雙穩(wěn)態(tài)顯示器的顯示元件(118)施加標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位電勢差，向顯示元件(118)施加超程復(fù)位電勢差；并且向顯示元件(118)施加對應(yīng)于顯示元件(118)想要的光學(xué)狀態(tài)的驅(qū)動電勢差。
全文摘要
顯示裝置(101)具有顯示元件(118)組，其通過施加電勢差波形序列將一個光學(xué)狀態(tài)變化到另一光學(xué)狀態(tài)。所述波形允許粒子(108，109)占據(jù)對應(yīng)于另一個光學(xué)狀態(tài)位置并且包括標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位、超程復(fù)位和灰度級驅(qū)動。波形標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分施加電勢差，其與達(dá)到極端的光學(xué)狀態(tài)的一個所述粒子(108、109)必須移到的距離成比例而超程復(fù)位與所述距離無關(guān)。灰度級或色度標(biāo)精確度改善并且將電荷控制在像素上可以利用通過調(diào)整灰度級驅(qū)動脈沖補(bǔ)償?shù)捻樞虻幕叶燃壠苼沓瑫r平衡。
文檔編號G09G3/34GK1882975SQ200480033818
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月17日
發(fā)明者G·周, M·T·約翰遜 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司