專利名稱：用于電潤濕顯示器的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
用于電潤濕顯示器的驅(qū)動(dòng)裝置
本發(fā)明涉及用于具有圖像元件的電潤濕顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置。該驅(qū) 動(dòng)裝置被設(shè)置成在數(shù)據(jù)寫信號前施加電壓信號至所述圖像元件。
高亮度，高對比i,大視角和快切換速度:;且^。這些屬性使得電潤 濕顯示器適合于視頻應(yīng)用。理論上，電潤濕顯示器可制成透射或反射 型。對于反射型電潤濕顯示器，能耗可相對低，這是因?yàn)椴恍枰彻狻?br> 電潤濕顯示器一般包括密閉的電潤濕單元、具有不同光學(xué)屬性并 包含于該單元中的極性和非極性液體(如水和油)、用于控制包含于 該單元中的液體的若干個(gè)電極、前層和后反射層。這些非互溶的液體 可通過施加電壓至電極上而進(jìn)行移位。在平衡狀態(tài)(其中無電壓施加至 電極)下，極性和非極性液體自然地在該密閉單元中分層，從而形成薄 膜。在這個(gè)狀態(tài)下，即有色狀態(tài)下，薄膜覆蓋反射區(qū)域而該單元或像 素顯示為暗或黑色。通過在電才及兩端施加電壓，該分層、帶有顏色的 狀態(tài)就不再在能量方面令人滿意，且該單元或像素可通過向像素的一 個(gè)角落移動(dòng)極性液體而降低其能量。結(jié)果，非極性液被移位而暴露出 位于下面的反射或白色表面。因此，在該狀態(tài)下，即白色狀態(tài)下，該 單元或像素顯示為白色或明亮。靜電和毛細(xì)力之間的相互作用確定了 該非極性液向側(cè)邊移位有多遠(yuǎn)。這樣，可調(diào)整該分層混合物的光學(xué)屬 性以獲得中間顏色狀態(tài)，即位于有色狀態(tài)和白色狀態(tài)之間的狀態(tài)。
專利申ifr WO2005/0365171A1中乂>開了包含圖像元件的顯示設(shè)備，
該圖像元件在第一透明支撐板之上至少具有互不相溶的第一液體和第 二液體，第二液體是導(dǎo)電的或有極性的。此外，還公開了提供預(yù)脈沖 的顯示器的驅(qū)動(dòng)裝置。該預(yù)脈沖將顯示設(shè)備的圖像元件帶入與該預(yù)脈 沖的電壓電平相關(guān)聯(lián)的電-光狀態(tài)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)這種類型的電潤濕顯示設(shè)備 時(shí)，每一列必須相應(yīng)被選擇兩次(對于每個(gè)幀兩次)。第一選擇信號將 圖像元件設(shè)定在與所施加的電壓電平相關(guān)聯(lián)的光學(xué)狀態(tài)，而第二選擇 信號將數(shù)據(jù)寫到像素上。上述專利文件所公開的現(xiàn)有技術(shù)的問題是預(yù) 脈沖產(chǎn)生光學(xué)響應(yīng)，該響應(yīng)在當(dāng)采用長預(yù)脈沖時(shí)是可見的。本發(fā)明的目的在于特別地解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，為此目的，提供 了如附后的獨(dú)立權(quán)利要求1所闡述的驅(qū)動(dòng)裝置以及如權(quán)利要求11所定 義的方法。具體實(shí)施例由從屬權(quán)利要求所限定。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果將下述這樣的電壓信號施加到圖像元件上， 這可以更好地維持期望的光學(xué)狀態(tài)達(dá)其期望的時(shí)間段，其中該電壓信 號不同于用于將圖像元件帶入所述期望的光學(xué)狀態(tài)并維持該期望的光 學(xué)狀態(tài)的寫信號，其中該電壓信號具有這樣的電壓電平和時(shí)長以使得 在施加這樣的電壓信號和施加后之間基本上維持該光學(xué)狀態(tài)。特別是， 該電壓4言號防止油的回 流。
圖像元件的光學(xué)狀態(tài)是指圖像元件的光學(xué)表現(xiàn)。例如，灰標(biāo)顯示器
的圖像元件可獲得以下中的任意一個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)黑色或白色、或 在極端狀態(tài)之間的不同中間光學(xué)狀態(tài)，即不同的灰度值。應(yīng)當(dāng)理解， 圖像元件的光學(xué)狀態(tài)可進(jìn)一步指不同顏色級別(在彩色顯示器的情況 下)，亮度級別，反射率級別等。
一般地，當(dāng)圖像元件切換到開啟、白色狀態(tài)時(shí)(其中電潤濕單元中 的油發(fā)生移位)，油慢慢回到全部關(guān)閉、有色狀態(tài)，其中的油形成了 覆蓋整個(gè)電潤濕單元的層。在該狀態(tài)中，圖像元件顯示為暗。取決于 油的特性，這可花費(fèi)從約僅半秒到數(shù)十秒。這種現(xiàn)象稱為回流(back flow)并看起來源于圖像元件的充電。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)施加電壓信號降低了 圖像元件的充電。電壓信號的時(shí)長是如此以致當(dāng)施加該信號時(shí)、圖像 元件的光學(xué)狀態(tài)基本不變。這意味著圖像元件的光學(xué)狀態(tài)基本得以維 持。如果光學(xué)狀態(tài)由于電壓信號而稍有改變以使得圖像元件獲得新的 光學(xué)狀態(tài)，則該新的狀態(tài)優(yōu)選接近于當(dāng)施加信號時(shí)圖像元件所具有的 狀態(tài)，以便觀察者看不到光學(xué)狀態(tài)中的任何實(shí)質(zhì)變化。但是，圖像元 件的電氣屬性，如圖像元件兩端所充電的電壓或圖像元件的電容，可 在施加信號時(shí)很好地發(fā)生變化。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，提供了驅(qū)動(dòng)裝置，其被設(shè)置成使得在一 幀內(nèi)可以將多個(gè)數(shù)據(jù)寫信號施加到圖像元件上，從而可減少顯示設(shè)備 的幀時(shí)間。
在本發(fā)明實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)置成施加電壓信號到在第一幀內(nèi) 具有光學(xué)狀態(tài)的圖像元件上，以使得該圖像元件在第二幀內(nèi)具有相同的光學(xué)狀態(tài)。因此，可長時(shí)間或者在幾個(gè)幀上有利地利用圖像元件的 灰度級。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，電壓信號的電壓電平設(shè)定為零伏。有利 地是，零伏的電壓電平提供了圖像元件上的最小電荷?？刹捎眯∮跀?shù) 據(jù)寫信號電壓六分之一的電壓電平來近似零-伏信號，即如果驅(qū)動(dòng)電壓
為-30V，則近似值將從-5V到5V。
另外，電壓信號可具有幀時(shí)間的2-15%的時(shí)長，更具體地約為幀時(shí) 間的10%。幀時(shí)間是幀的時(shí)長。對于如50Hz的幀更新頻率，幀時(shí)間是 20ms。施加如上述規(guī)定的短時(shí)長的電壓信號的優(yōu)點(diǎn)是，這允許改變圖 像元件的電氣屬性而不改變圖像元件的光學(xué)狀態(tài)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)置成在一幀內(nèi)為每個(gè)圖 像元件施加至少一個(gè)電壓信號。以該方式，確保了圖像元件的一致和 經(jīng)常的放電。有利地是，對于多個(gè)圖像元件可長時(shí)間維持該光學(xué)狀態(tài)。
另外，還提供了包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置的電潤濕顯示設(shè) 備。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該顯示設(shè)備包括有源矩陣顯示設(shè)備。 當(dāng)研究附后的權(quán)利要求和下面的描述時(shí)，本發(fā)明的進(jìn)一步特性和優(yōu)點(diǎn) 將變得更為明顯。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，本發(fā)明的不同特征可 進(jìn)行組合以產(chǎn)生不同于下面所描述的實(shí)施例的那些實(shí)施例。
本發(fā)明的各個(gè)方面，包括其獨(dú)特特征和優(yōu)點(diǎn)，將根據(jù)下面的詳細(xì)描
述和附圖
而得到容易理解，其中
圖la示出了典型電潤濕顯示器圖像元件在有色狀態(tài)下的側(cè)視圖； 圖lb示出了典型電潤濕顯示器圖像元件在白色狀態(tài)下的側(cè)視圖； 圖2示出了其中將圖像元件上的電壓標(biāo)繪為時(shí)間的函數(shù)的示意圖； 圖3示出了其中將圖像元件的反射率標(biāo)繪為時(shí)間的函數(shù)的示意圖； 圖4示出了其中描繪了用于向圖像元件重置和寫入數(shù)據(jù)的已知方
法的時(shí)序圖5示出了其中圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例、如何安排顯示設(shè)備的電
壓信號和數(shù)據(jù)寫信號的定時(shí)的時(shí)序圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例、如何利用多個(gè)數(shù)據(jù)寫入來驅(qū)動(dòng)圖像 元件以降低達(dá)到預(yù)定電壓電平的響應(yīng)時(shí)間的示例的示意圖；以及
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例、如何利用多個(gè)數(shù)據(jù)寫入來驅(qū)動(dòng)圖像元件以降低利用異步電壓信號達(dá)到預(yù)定電壓值的響應(yīng)時(shí)間的另 一個(gè)示例的示意圖。
在圖la中示出了電潤濕單元，其包括水ll，帶色油12,疏水絕緣 體13，透明電極14及白色基底15。沒有向該單元施加電壓，即圖像 元件處于關(guān)斷狀態(tài)，且因此油形成了帶色均勻膜。黑色箭頭表示圖像 元件顯示黑暗。
圖lb示出了與圖la相同的單元，但是該單元上施加有DC電壓V， 即圖像元件處于導(dǎo)通狀態(tài)，且因此油膜收縮。白色箭頭表示圖像元件 顯示為白色(或明亮)。
總之，具有上述電潤濕單元的顯示設(shè)備包括可用行和列驅(qū)動(dòng)器尋址 的有源矩陣平面。列驅(qū)動(dòng)器設(shè)定圖像元件的電壓電平，而行驅(qū)動(dòng)器選 擇(或激活)特定行，這樣列驅(qū)動(dòng)器的電壓值將所選擇的圖像元件設(shè)定 到期望狀態(tài)。當(dāng)向顯示器的圖像元件寫入數(shù)據(jù)時(shí)，必須選擇圖像元件 的行且必須將適合的電壓電平施加于圖像元件列驅(qū)動(dòng)器，以便根據(jù)施 加于列驅(qū)動(dòng)器的電壓電平來選擇和寫入圖像元件。該尋址技術(shù)通常被 稱為矩陣尋址。
在圖2中，示出了被說明為時(shí)間t的函數(shù)的有源矩陣電潤濕顯示器 的圖像元件上的電壓的示意圖。應(yīng)該理解的是，電壓的變化是圖像元 件的電容隨著圖像元件上的電壓的變化而變化這 一 事實(shí)的結(jié)果。通過 使用有源矩陣尋址來在圖像元件電容器上取樣電壓。由于圖像元件中 的電容的變化，圖像元件上的電壓電平將不能達(dá)到預(yù)定值。因此，在 具有相同電壓電平的一些幀時(shí)間之后，圖像元件接近其預(yù)定值。圖像 元件的響應(yīng)時(shí)間凈皮定義為圖像元件從施加表示預(yù)定光學(xué)狀態(tài)的電壓電 平的實(shí)際時(shí)間到達(dá)到預(yù)定光學(xué)狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間。
參考圖3，其中呈現(xiàn)了作為時(shí)間t的函數(shù)的圖像元件的反射率R。 在圖3中顯示了反射率慢慢增加并接近預(yù)定值。
進(jìn)一步地，圖4示出了說明了向圖像元件重置和施加數(shù)據(jù)的現(xiàn)有技 術(shù)時(shí)序圖。圖4示出了第一幀frml和第二幀frm2。第一幀frml從第 一行RW1的重置rst開始并在掃描方向SD上繼續(xù)至最后行RWn，這樣 就重置了顯示設(shè)備的所有行。重置最后行后，第一行RW1被再次選擇， 且將當(dāng)前數(shù)據(jù)dt寫到第一行中。通過這種方式，在第一幀frml中，將數(shù)據(jù)寫到顯示設(shè)備的所有行中。接著第一幀之后是第二幀frm2，它 包括上述數(shù)據(jù)的重置和寫。符號t表示時(shí)間。重置信號的目的是將圖 像元件設(shè)定為預(yù)定光學(xué)狀態(tài)下，而不管在施加重置信號之前圖像元件 的光學(xué)狀態(tài)(且一般也不同于該光學(xué)狀態(tài))，以便獲得用于施加數(shù)據(jù) 寫信號的良好-定義的起始點(diǎn)。重置信號抑制在圖像元件尋址中的滯后 現(xiàn)象。
在圖5中，給出了示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的電壓信號和 數(shù)據(jù)寫信號的定時(shí)的時(shí)序圖。符號ds， RW1， RWn， SD， dt， t， frml 和frm2分別表示電壓信號，第一行，最后行，掃描方向，多個(gè)數(shù)據(jù)信 號，時(shí)間，第一幀和第二幀。每一幀包括一個(gè)電壓信號ds和多個(gè)數(shù)據(jù) 寫信號dt。電壓信號ds的目的是為了防止不期望的油回流，并因此不 同于圖4中的重置脈沖rst的目的。另外，不同于將圖像元件帶入不 同光學(xué)狀態(tài)的信號rst,電壓信號dt是如此以致正好在施加電壓信號 dt之前或之后的光學(xué)狀態(tài)基本是相同的。雖然不希望被任何理論所束 綽，但發(fā)明人仍然相信電壓信號ds允許圖像元件放電，所以該電壓信 號也稱為放電信號。在圖5中，幀時(shí)間為20ms,因此電壓信號的適合 的時(shí)長就是2ms。
參考圖6，示出了一個(gè)示例的示意圖，其中在縱軸上的V指示用于 圖像元件刷新的電壓而橫軸上的t表示時(shí)間。在圖6中，示出了一些 幀F(xiàn)RM。幀F(xiàn)RM可包括電壓信號DS，但也不必所有幀都包括電壓信號。 電壓電平VI, V2， V3和V4代表施加于圖像元件的電壓，這樣可獲得 相應(yīng)的光學(xué)狀態(tài)，如四個(gè)不同的灰階。在幀內(nèi)傳輸電壓信號DS和數(shù)據(jù) 寫信號的次序可以是任意的，即采用異步放電，但該次序也可被設(shè)置 成減少重置的數(shù)目并增加數(shù)據(jù)寫的數(shù)目。然后數(shù)據(jù)寫可與幀頻率同步 以使得幀總是起始于例如第 一行的數(shù)據(jù)寫。
在圖7中，示出了一個(gè)示意圖，其中采用了與圖6中所使用的相同 的符號。該圖示出了如何驅(qū)動(dòng)根據(jù)發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的另 一 個(gè)示 例。在該示例中，每一幀F(xiàn)RM起始于電壓信號DS(這樣每一幀包括一個(gè) 用于抑制回流的電壓信號)。以這種方式，電壓信號DS與幀同步。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考其中的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是很多不同 的變通、改進(jìn)等對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。因此所描述 的實(shí)施例不用于限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求所定義。
權(quán)利要求
1、一種用于具有圖像元件的電潤濕顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)置成在數(shù)據(jù)寫信號(DT)之前施加電壓信號(DS)到所述圖像元件上，其中所述電壓信號(DS)被設(shè)置成具有允許所述圖像元件維持其光學(xué)狀態(tài)的時(shí)長和電壓電平。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置還被設(shè)置成在 幀(FRM)期間施加多個(gè)數(shù)據(jù)寫信號(DT)到所述圖像元件上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置還被設(shè)置 成施加所述電壓信號(DS)到在第一幀內(nèi)具有一光學(xué)狀態(tài)的圖像元件 上，以使得所述圖像元件在第二幀內(nèi)具有相同的光學(xué)狀態(tài)。
4、 根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述電壓信 號(DS)的電壓電平小于所述數(shù)據(jù)寫信號(DT)電壓的六分之一。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述電壓信號(DS)的電 壓電平為零伏。
6、 根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述電壓信 號(DS)具有是幀的2-15%的時(shí)長。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述電壓信號(DS)具有 是幀的10%的時(shí)長。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2-7中任何一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述驅(qū)動(dòng) 裝置被設(shè)置成在所述幀內(nèi)施加至少一個(gè)電壓信號(DS)到每一圖像元 件。
9、 根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)裝 置被設(shè)置成通過施加電壓信號(DS)到所述圖像元件上來啟動(dòng)所述幀。
10、 一種電潤濕顯示設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述 的驅(qū)動(dòng)裝置。
11、 一種驅(qū)動(dòng)具有圖像元件的電潤濕顯示設(shè)備的方法，所述方法包 括步驟在數(shù)據(jù)寫信號(DT)之前施加電壓信號(DS)到所述圖像元件上，其中 所述電壓信號(DS)被設(shè)置成具有允許所述圖像元件在被施加所述電壓 信號的同時(shí)維持其光學(xué)狀態(tài)的時(shí)長和電壓值。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括步驟在一幀(FRM)期間施加多個(gè)數(shù)據(jù)寫信號(DT)到所述圖像元件上。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中施加電壓信號的步驟 還包括施加所述電壓信號(DS)到在第一幀內(nèi)具有一光學(xué)狀態(tài)的圖像 元件上，以使得所述圖像元件在第二幀內(nèi)具有相同的光學(xué)狀態(tài)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11-13中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述電壓信 號(DS)的電壓電平小于所述數(shù)據(jù)寫信號(DT)電壓的六分之一。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電壓信號(DS)的電壓 電平為零伏。
16、 根據(jù)權(quán)利要求11-15中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述電壓信 號(DS)具有是幀的2-15%的時(shí)長。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述電壓信號(DS)具有是 幀的10%的時(shí)長。
18、 才艮據(jù)權(quán)利要求12-17中任何一項(xiàng)所述的方法，其中施加電壓信 號(DS)的步驟包括在所述幀內(nèi)施加至少一個(gè)電壓信號到每一圖像元件。
19、 根據(jù)權(quán)利要求12-18中任何一項(xiàng)所述的方法，其中施加電壓信 號(DS)的步驟通過在所述幀的起始處施加電壓信號(DS)來執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于具有圖像元件的電潤濕顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)置成在數(shù)據(jù)寫信號(DT)之前施加電壓信號(DS)到所述圖像元件上。該電壓信號(DS)還被設(shè)置成具有允許所述圖像元件維持其光學(xué)狀態(tài)的時(shí)長和電壓值。
文檔編號G09G3/34GK101310320SQ200680042754
公開日2008年11月19日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者R·范迪克, T·J·P·范登比格拉爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司