專利名稱：面內(nèi)無源矩陣顯示器的驅(qū)動的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動面內(nèi)無源矩陣顯示器的驅(qū)動電路，包括 這種驅(qū)動電路的面內(nèi)無源矩陣顯示器，以及一種驅(qū)動面內(nèi)無源矩陣顯 示器的方法。
背景技術(shù)：
在電泳面內(nèi)無源矩陣顯示器中，所述像素包括j^存電極(reservoir electrode),柵電極和至少一個顯示電極。這些電極設置在相同的基底 上。所述柵電極設置在貯存電極與顯示電極之間。所述電泳材料包括 在由電極產(chǎn)生的電場的影響下可懸浮移動的帶電顆粒。像素的光學狀 態(tài)由存在于與顯示電極關(guān)聯(lián)的顯示容積(display volume)中的顆粒的 數(shù)量所決定。通常，有關(guān)貯存電極的貯存容積對觀察者屏蔽。
在包括擦除或重置階段，寫階段，以及保持階段的圖像更新階段 期間，新圖像被寫在顯示器上。在所述擦除階段期間，在所有的像素 中，所有的顆粒聚集在貯存容積中。因此，所有像素具有相同的初始 光學狀態(tài)。在所述寫階段，通常，選擇像素以逐行寫入。要寫入的數(shù) 據(jù)經(jīng)過列電極被并行地提供給所有像素。然而，只有被選擇的行中的 像素可以為最終的圖像改變它們的光學狀態(tài)，其他的像素可能仍然處 于"進化，，階段，但是不再有顆粒穿過該柵。所選擇的行的特定像素事 實上是否改變了它的光學狀態(tài)取決于電極之間的電壓差。 一旦在寫階 段期間所有像素被選擇，那么所有電壓可能會從電極中移除以最小化 功率消耗，并且所述保持階段開始了。由于電泳材料的雙穩(wěn)態(tài)性，在 像素中沒有任何電場的情況下，像素長時間地保持它們的光學狀態(tài)。
這種顯示器具有的弊端是像素的光學狀態(tài)可能背離所期望的光學 狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于面內(nèi)運動顆粒設備的驅(qū)動方法，以 改善像素光學狀態(tài)的穩(wěn)定性。本發(fā)明的第一方面提供了如權(quán)利要求1所述的一種用于驅(qū)動面內(nèi)
無源矩陣顯示器的驅(qū)動電路。本發(fā)明的第二方面提供了如權(quán)利要求16 所述的一種面內(nèi)無源矩陣顯示器。本發(fā)明的第三方面提供了如權(quán)利要 求19所述的一種驅(qū)動面內(nèi)無源矩陣顯示器的方法。在從屬權(quán)利要求中 定義了有利實施例。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的驅(qū)動電路驅(qū)動了帶有包括可移動帶電顆 粒的像素的面內(nèi)運動顆粒設備。該可移動帶電顆?？梢员３謶腋?。例
如，該設備可以是電泳顯示器。該像素具有貯存電極，顯示電極，和 橫向地設置于!^存電極與顯示電極之間的柵電極。優(yōu)選地，所有這些 電極被直接或間接設置在相同的基板上，從而由電極之間的電壓生成 的電場主要平行于該基板延伸，因此是在該基板的平面內(nèi)，其通常被 稱為"面內(nèi)"。因此，所迷帶電顆粒主要在面內(nèi)電極之間運動。該運動 顆粒設備可以是無源矩陣顯示器。
所述驅(qū)動電路包括驅(qū)動器和控制器。控制器接收表示要在運動顆 粒設備上顯示的圖像的輸入信號，并控制驅(qū)動器以提供貯存電極與柵 電極之間的第一電壓差以及柵電極與顯示電極之間的第二電壓差。在 寫階段，通過選擇性地移動顆粒從貯存容積經(jīng)柵容積到顯示容積來獲 得與圖像一致的像素光學狀態(tài)，所述圖像被寫入像素。這樣選擇所述 電壓差使得如果像素的光學狀態(tài)不應該改變，則所述顆粒不會從貯 存容積運動到顯示容積。這樣選擇所述電壓差使得如果像素的光學 狀態(tài)應該改變，則所述顆粒將從貯存容積運動到顯示容積。如果像素 光學狀態(tài)不應該改變，那么第一電壓差具有第一寫電平，而所述第二 電壓差具有第二寫電平，選擇兩個寫電平，使所述顆粒與柵電極相斥。 因此，所述顆粒不能穿過所述柵電極，并因而停留在與貯存電極相關(guān) 的貯存容積內(nèi)，而如果適用，則停留在與顯示電極相關(guān)的顯示容積內(nèi)。 所述貯存容積，顯示容積，和與柵電極相關(guān)的柵容積共同形成像素容 積。所述顆粒依賴于作用在所述電極之間的電壓差在所述容積之間運 動。例如，如果所述顆粒帶正電荷并且與柵電極相斥，則柵電極與貯 存電極之間的第一電壓差會在柵電極上創(chuàng)建相對于貯存電極的正電 位。對于第二電壓差，情況也是如此在柵電極上的電位相對于顯示 電極應該是正的。
根據(jù)本發(fā)明，在排斥階段期間，控制器控制驅(qū)動器以提供具有比第一寫電平對所述顆粒更加排斥的電平的第一電壓差，和/或比第二寫 電平更具排斥性的第二電壓差。這些附加排斥脈沖阻止了所述顆粒橫 穿柵電極。雖然由于第一和第二寫電平，可以預期所述顆粒不會橫穿柵電極， 但這看上去仍然可能發(fā)生。例如如果兩個連續(xù)的寫階段之間的時間相 對較長。在如權(quán)利要求2所述的實施例中，運動顆粒設備是具有多個像素 的無源矩陣顯示器。構(gòu)建所述控制器以控制所述驅(qū)動器來提供像素的 相關(guān)柵電極與貯存電極之間的第一電壓差，和像素的相關(guān)柵電極與顯 示電極之間的第二電壓差。大多數(shù)干擾是由所述電極是幾個像素的公 用電極這一事實所導致的。通常，顯示電極至少對于一組像素是相互 連接的，同時貯存電極對于至少一組像素是相互連接的并且可能確實 為顯示器中所有像素公用。來自這些公用電極的信號導致像素中顆粒 的不需要的運動，所述像素沒有被寫入新圖像信息。柵電極上的電壓 現(xiàn)在確定在寫階段期間像素中的顆粒是否能橫穿柵電極。在如權(quán)利要求4所述的實施例中，驅(qū)動序列包括保持階段。在寫 階段之后，顯示在矩陣顯示器上的圖像已被更新。由于該顯示器的雙 穩(wěn)定性質(zhì)，在相對較長的時間周期期間，這個圖像將被保持，并且不 需要對電極施加任何電壓。沒有給像素提供電壓且寫入的圖像被保持 的這個時間周期被稱為保持周期。在如權(quán)利要求5所述的實施例中，在寫階段期間控制器控制驅(qū)動 器以提供排斥周期。這些額外的排斥脈沖將公用電極上的電壓對像素 的影響最小化，該像素不會改變它們的光學狀態(tài)。在如權(quán)利要求6所述的實施例中，在寫階段期間驅(qū)動器順序地逐 組選擇像素。在組選擇周期期間，選擇每個組。在所有組被選擇后， 所有像素被選擇并且顯示器上的圖像被更新。在組選擇周期期間，第 一電壓差和第二電壓差被提供給被選擇的一個組的所有像素。通常，矩陣顯示器的像素以行和列設置，并且像素組包括一行像 素。逐個選擇所述行同時將電壓提供給所有像素，但是只能改變實際 選擇的行的像素的光學狀態(tài)。選擇所有行之后，所有像素具有相應于 要顯示的圖像的光學狀態(tài)。在如權(quán)利要求7所述的實施例中，控制器控制驅(qū)動器以在兩個連續(xù)的組選擇周期中間提供排斥周期。該排斥周期在寫階段期間只發(fā)生 一次或幾次。優(yōu)選地，該排斥周期在寫階段均勻分布，并且優(yōu)選地對 每一組像素具有相對于組選擇周期的預定時間偏差?？商娲?，在寫 階段，排斥脈沖作用在所有組選擇周期，從而最優(yōu)地阻止顆粒橫穿像 素的柵容積，所述像素不會改變它們的光學狀態(tài)。在如權(quán)利要求8所述的實施例中，控制器控制驅(qū)動器以在多個連 續(xù)的組選擇周期之后提供排斥周期?？赡懿恍枰诿總€組選擇周期中 間應用排斥脈沖。通過柵容積的顆粒的不期望運動可以容易地通過在 一系列組選擇周期之后提供排斥脈沖來抑制。僅作為示例，可以在每 五個組選擇周期之后插入排斥周期。在兩個連續(xù)的排斥脈沖之間允許 的組選擇周期的數(shù)量依賴于在像素中顆粒的實際行為。在顆粒開始橫 穿柵電極之前應該應用下一個排斥脈沖。這個時間周期可以通過實驗 來確定，并可能是例如顯示器溫度的函數(shù)。排斥周期的持續(xù)時間應該 選擇足夠長以排斥顆粒充分遠離柵電極，從而它們不能橫穿柵容積直 到應用下一個排斥脈沖。同樣這個持續(xù)時間也能通過實驗找到。在如權(quán)利要求9所述的實施例中，對于那些在其中沒有顆粒必須 向顯示電極移動的像素，控制器控制驅(qū)動器以在兩個組選擇周期中間 提供排斥周期，并在選擇接下來的像素組之前，將第二電壓電平改變 為對于顆粒更具排斥性的電平。因此，在下一組像素被選擇之前應用 該排斥電平。這進一步減少了寫入下一組像素對當前寫入的像素的影 響。在如權(quán)利要求IO所述的實施例中，控制器控制驅(qū)動器以首先在排 斥周期結(jié)束時將第二電壓差改變?yōu)橄乱粋€組選擇周期要求的電平，并 然后改變柵電壓以選擇下一組像素。這再次進一步減少了寫入下一組 像素對當前寫入的像素的影響。在如權(quán)利要求11所述的實施例中，控制器控制驅(qū)動器以在選擇接 下來的像素組之前將第一電壓差暫時改變?yōu)閷τ陬w粒更具排斥性的電 平。因此，柵電極與貯存電極之間的電壓差被暫時改變以便以比在像 素的寫階段期間所要求的程度更高的程度使顆粒與該柵相斥，所述像 素不會改變他們的光學狀態(tài)。在如權(quán)利要求12所述的實施例中，所述組選擇周期是行周期，在 此期間選擇一排像素(通常為一行)。控制器控制驅(qū)動器以并行地為選擇的像素排的所有像素提供第一電壓差和第二電壓差。在如權(quán)利要求u所述的實施例中，控制器控制驅(qū)動器以在保持周期期間提供排斥周期。在保持周期期間，附加的排斥脈沖阻止像素的 光學狀態(tài)改變，并且沒有電壓作用于電極。由于布朗運動，電壓的缺 失使得顆粒慢慢穿過柵容積。因此，圖像慢慢變得模糊。在排斥周期 期間，通過中斷保持周期，顆粒與柵電極相斥，并因此原始圖像在更 長的周期期間保持了高對比度。在如權(quán)利要求14所述的實施例中，控制器驅(qū)動驅(qū)動器以為所有像 素提供時間上重疊的排斥周期?，F(xiàn)在，排斥脈沖對于所有像素至少在 相同的時間周期期間的某些時候出現(xiàn)。對于不同的像素不需要使用不 同的電壓差。不同的像素是指具有不同光學狀態(tài)改變的像素。在兩種 狀態(tài)的顯示器中，不同的光學狀態(tài)是其中沒有顆粒或所有顆粒都在顯 示容積中的狀態(tài)。在如權(quán)利要求15所述的實施例中，控制器控制驅(qū)動器以在擦除周 期期間通過在貯存容積內(nèi)的貯存電極上聚集顆粒而擦除所有像素。通 常，在具有含有可移動帶電顆粒的像素的顯示器中，圖像的更新周期 按以下順序包括有重置周期，寫階段，(可選的)演化階段，和保 持階段。根據(jù)本發(fā)明，排斥脈沖被加入到這個發(fā)生在圖像更新周期期 間的驅(qū)動序列。如前所述，該排斥脈沖可以在許多情況下發(fā)生兩個 連續(xù)的組(通常為行)選擇周期中間，在多個連續(xù)的組選擇周期之后， 或在保持周期。在寫階段期間，該排斥脈沖可以被直接插入在選擇周 期的末端。明


在這些圖中圖1示意性地顯示了面內(nèi)無源電泳顯示器的像素的橫截面， 圖2A和2B示意性地顯示了用于面內(nèi)電泳無源矩陣顯示器的四個 像素的電極布置，圖3A到3E顯示了用于驅(qū)動圖2中顯示的面內(nèi)電泳顯示器的電極的信號，圖4A到4E顯示了用于驅(qū)動圖2中顯示的面內(nèi)電泳顯示器的電極 的信號，
圖5A到5E顯示了用于驅(qū)動圖2中顯示的面內(nèi)電泳顯示器的電極 的信號，以及
圖6顯示了顯示器裝置的框圖。
應該注意到，在不同附圖中具有相同附圖標記的項目具有相同的 結(jié)構(gòu)特征和相同的功能，或為相同的信號。在已經(jīng)解釋了這種項目的 功能和/或結(jié)構(gòu)的場合，不必在詳述中對其進行重復解釋。
具體實施例方式
圖1示意性地顯示了面內(nèi)電泳無源矩陣顯示器的像素的橫截面。 貯存電極RE，柵電極GE和顯示電極DE被安排在基板SU1的頂部。 柵電極GE被安排在貯存電極RE和顯示電極DE中間?？商娲?，一 個或多個電極可以安排在在第二基板上，只要它們保持相似的橫向布 置。相關(guān)問題是顆粒PA在面內(nèi)方向上運動。貯存電壓VR被提供給貯 存電極RE，電壓VG被提供給柵電極GE，以及電壓VDP被提供給顯 示電極DE。
電泳材料EM夾在基板SU1和SU2之間。像素P以壁W為邊界。 電泳材料EM包括帶電顆粒PA，其在由電極RE， GE, DE上電壓生 成的電場的影響下在懸浮流體(液體或氣體)中可移動。
在圖1中，通過實例，所有顆粒PA被聚集在貯存電極RE之上的 !i!i存容積RV中。柵容積GV存在于柵電極GE之上，而顯示容積DV 存在于顯示電極DE之上。電壓差VD1作用在柵電極GE與貯存電極 RE之間。電壓差VD2作用在柵電極GE和顯示電極DE之間。
圖2A示意性地顯示了用于面內(nèi)電泳無源矩陣顯示器的四個像素 的電極布置。圖1是像素P的側(cè)視圖，圖2顯示了其中四個像素P的 頂視圖。在列方向上延伸并在行方向上具有前突的貯存電極RE可以相 互連接以接收用于所有像素P的公用貯存電壓VR。顯示電極DE1和 DE2也在列方向上延伸并在行方向上具有每個像素P的方形前突。顯 示電極DE1接收顯示電壓VDP1，并且顯示電極DE2接收顯示電壓 VDP2。柵電極GE1和GE2在貯存電極RE的前突和顯示電極DE1， DE2的前突中間朝行方向延伸。柵電壓VG1和VG2 ,皮分別提供給柵電極GE1和GE2?？商娲兀瑘D2B顯示了貯存電極RE，其在列方向上延伸并在行方 向上具有前突。現(xiàn)在，貯存電極沒有相互連接，并接收貯存電壓VR1 和VR2，其為圖2A顯示的數(shù)據(jù)電壓VDP1， VDP2。貯存電壓VR1是 圖3， 4和5中顯示的數(shù)據(jù)電壓VDP1。因此，貯存電極作為顯示器的 列，其接收用于所選擇行的數(shù)據(jù)電壓VDP1和VDP2。顯示電極DE1 和DE2在列方向上延伸并且在行方向上具有每個像素的前突。顯示電 極相互連接并接收用于所有像素P的公用顯示電壓VDP，公用顯示電 壓VDP為圖2A， 3， 4和5顯示的ji&存電壓VR。柵電壓VG1和VG2 被分別提供給柵電極GE1和GE2。注意到，在這種情況下，顯示電極 和貯存電極的功能可以互換，并且相應的驅(qū)動信號直接從圖3, 4和5 所描述的情況中直接導出。必須注意，帶有公用貯存電極RE的裝置需要對顯示容積DV重置。 然而，如果顆粒被重置到貯存容積RV，則甚至所有像素都需要排斥性 的柵脈沖。在選擇了一排之后需要暫停(在圖3A到3E中，該周期持 續(xù)從時刻t4到時刻t6)，從而允許顆粒在非寫像素F的情況下返回貯 存容積RV。如果數(shù)據(jù)電壓VDP被提供給貯存電極RE并且使用了公 用顯示電極，則不再需要這個暫停并且在隨后行中的選擇周期TL可以 立刻彼此跟隨。必須注意，圖1和2所示的像素P只是非常特別的實施例。像素P 的取向可以不同，例如頂部和底部，和/或行和列方向可以互換?；?SU2可以不需要。柵電極GE和顯示電極DE的前突可以在相同的像素 P內(nèi)交錯多次。壁W可以被安排在一組像素P周圍。像素P的形狀和 尺寸可以不同。進一步地，該像素可以包括附加的電極以在整個像素 上輔助分配顆粒(例如以均勻的方式)，或用于將像素與相鄰的像素 電屏蔽。通常，貯存容積RV小于顯示容積DV。進一步地，通常貯存容積 RV中的顆粒PA被屏蔽于觀察者，并且像素P的光學狀態(tài)由存在于顯 示電極DE之上的顯示容積DV中的顆粒PA的數(shù)量決定。在圖1中示 出的像素P的現(xiàn)有驅(qū)動方法中，在重置或擦除階段，合適的電壓電平 詳皮提供給P&存電極RE，柵電極GE和顯示電極DE，從而帶電顆粒PA 被附著于貯存容積RV，在這里他們聚焦在一起?，F(xiàn)在，所有像素具有相同的光學狀態(tài)。提供給電極RE， GE， DE的實際電壓依賴于使用的 電泳材料的類型以及電極RE， GE， DE和像素P的其他元件的大小。 在寫階段，電極RE， GE， DE上的電壓電平這樣選擇使得所有或部 分顆粒PA ^皮從貯存容積RV移動到顯示容積DV。
在無源矩陣顯示器中，需要柵電極GE以引入每個像素P的閾值。 可以看到，柵電極GE的使用有一些不理想的效果。
首先，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于像素P出現(xiàn)了顆粒PA從貯存容積RV、通 過柵容積GV橫穿柵電極GE、進入顯示容積DV的不需要的泄漏，所 迷像素P在寫階段不會改變它們的光學狀態(tài)。這些像素P也被進一步 稱作非尋址像素P。必須在寫階段改變它們的光學狀態(tài)的像素P也被 稱作尋址像素P。如果在相同列內(nèi)的許多其他像素P被驅(qū)動以將顆粒 PA移動到顯示容積DV,將引起泄漏。顯然，以延長的時間周期將驅(qū) 動電壓作用于相同列內(nèi)的非尋址像素P最終導致柵電極GE效率的降 低，并引起顆粒PA橫穿柵電極GE而緩慢泄漏。結(jié)果，該泄漏經(jīng)常出 現(xiàn)在像素P接近像素壁的一側(cè)，并且經(jīng)常與像素P中湍流特性 (turbulent behavior )的發(fā)生有關(guān)。
第二，橫穿柵電極GE的顆粒PA的不需要的泄漏和由此產(chǎn)生的寫 圖像的損失在保持階段期間被注意到。
如將要相對于圖3A到3E， 4A到4E，和5A到5E中顯示的信號 所解釋的那樣，本發(fā)明被引導以添加排斥電平到通常的驅(qū)動序列，使 得顆粒PA與柵電極GE相斥，而橫穿柵電極GE通過柵容積GV的顆 粒PA的不需要的橫穿被阻止。
關(guān)于所有這些附圖，以示例的方式，假定矩陣顯示器具有以行和 列組織的像素P。所有貯存電極RE接收相同的貯存電壓VR，以及在 相同列上的像素P的所有顯示電極DEI, DE2也分別接收相同的顯示 電壓VDP1， VDP2。在寫階段期間，通過提供合適的選擇電壓VG1， VG2到各自的行而逐行選擇像素P。只有被選擇行的像素P依賴于提 供給所述列的顯示電壓VDP1， VDP2而改變它們的光學狀態(tài)。進一步 地，假定顆粒PA帶有正電荷。如果顆粒PA帶負電或如杲柵電極GE 全部都接收相同的柵電壓VG，以及顯示電極DE在每列接收相同的顯 示電壓VD (但是可以針對不同的列接收不同的顯示電壓VD)，容易 想象如何改變矩陣顯示器的驅(qū)動序列。圖3A到3E顯示了用于驅(qū)動圖2中顯示的面內(nèi)電泳顯示器的電極 的信號。圖3A顯示了提供給貯存電極RE的貯存電壓VR。圖3B顯示 了提供給第一行像素P的柵電壓VG1，圖3C顯示了提供給第二行像 素P的柵電壓VG2,以及圖3D顯示了提供給第三行像素P的柵電壓 VG3。用于矩陣顯示器的其他行的柵電壓VG沒有示出。圖3E顯示了 提供給像素P的第一列的顯示電極DE1的顯示電壓VDP1。提供給矩 陣顯示器的其他列的顯示電壓VDP沒有示出。首先，說明了用于面內(nèi)電泳矩陣顯示器的常規(guī)驅(qū)動的操作，從而 沒有排斥電平，在圖3B， 3C， 3D中顯示了排斥電平在排斥周期TR期 間出現(xiàn)在柵電壓VG1， VG2， VG3上。該圖像更新周期IUP順序地包 括擦除階段TE，寫階段TW，和保持階段TH。在第一步中，在從時刻tl到時刻t2的擦除階段TE期間，對于所 有像素P，顆粒PA被聚集在貯存容積RV中。在該擦除階段TE，選 擇貯存電極RE與柵電極GE之間的電壓差從而吸引顆粒PA朝向貯存 電極RE。因此，對于帶正電荷的顆粒PA,貯存電壓VR應該相對于 柵電極VGl, VG2， VG3是負的。在顯示的實施例中，貯存電壓VR 具有負電平VRL，其例如為-30V，柵電壓VG1， VG2， VG3具有較小 的負電平VS，其例如為-5V。 一般地，柵電極GE與貯存電極RE之間 的電壓差也被稱作柵-貯存電壓VD1。對于特定的柵電極GEi，柵-貯存 電壓由VDli指示。進一步地，柵電壓VG1， VG2， VG3與顯示電壓VDP1， VDP2之 間的差應該被選擇以吸引顆粒PA朝向柵電極GE。因此，對于帶正電 荷的顆粒PA，顯示電壓VDP1， VDP2應該相對于柵電壓VG1， VG2， VG3為正。在顯示的實施例中，顯示電壓VDP1具有正電平VNF，例 如+10V。 一般地，柵電極GE與顯示電極DE之間的電壓差也被稱為 柵-顯示電壓VD2。對于特定的柵電極GEi，柵-顯示電壓由VD2i指示。在笫二步中，在從時刻t2到時刻t13的寫階段TW期間，通常逐個選擇像素P的行，直到選擇了所有行。如果選擇柵-貯存電壓VD1來在貯存容積RV中保持顆粒PA，則 不選擇4亍。在顯示的實例中，貯存電壓VR為零伏，并且通過柵電極 VG1， VG2， VG3上的正電壓電平VNS阻止帶正電荷的顆粒PA從貯 存容積RV到顯示容積DV移動。這個正電平也被稱作非選擇電平。顯示電壓VDP1的電平現(xiàn)在是不相關(guān)的，因為所述柵-貯存電壓VD1阻擋 了顆粒PA 4黃穿柵容積GV。如果柵-貯存電壓VD1具有吸引來自貯存容積RV的顆粒PA朝向 柵容積GV的電平，則選擇行。在顯示的實例中，如果負電壓電平VS 被提供給像素P的選擇行的柵電極GE，那么顆粒PA能夠離開ji&存容 積RV。這個負電平也^皮稱為選擇電平。因此，在從時刻t3到時刻t4 的選擇周期TL期間選擇像素P的第一行，在從時刻t6到時刻t7的選 擇周期TL期間選擇像素P的第二行，以及在從時刻t9到時刻t10的 選擇周期TL期間，選擇像素P的第三行。其他的行選擇周期沒有顯示。 如果選擇柵-顯示電壓VD2以使顆粒PA與顯示電極DE相斥，那么被 選擇行的像素P不改變它的光學狀態(tài)。因此，如果顯示電壓VDP1相 對于選擇的柵電極VG1， VG2， VG3的選擇電平VS為正，則針對正 的顆粒PA。在顯示的實例中，這個正的非填充電平由VNF指示。如 果選擇柵-顯示電壓VD2以吸引顆粒PA朝向顯示電極DE,那么被選 擇行的像素P改變了它的光學狀態(tài)。因此，如果顯示電壓VDP1相對 于選擇的柵電極VG1， VG2， VG3的選擇電平VS為負，則針對正的 顆粒PA。在顯示的實例中，這個負的填充電平由VF指示。在顯示的實例中，數(shù)據(jù)存在于顯示電極DE1， DE2的時間周期稍 微長于選擇周期TL，在此期間柵電極VG1， VG2， VG3的選擇電平 VS存在。像素P的第一行的數(shù)據(jù)在從時刻t3到時刻tS的時間周期期 間存在，像素P的第二行的數(shù)據(jù)在從時刻t6到時刻t8的時間周期期間 存在，以及像素P的第三行的數(shù)據(jù)在從時刻t9到時刻tll的時間周期 期間存在。需要這個附加時間以允許顆粒PA被選擇(利用到達柵電極 GE的選擇電壓VS)，但不被寫(顯示電壓VDP1具有電平VNF)從 而返回^存容積RV。在寫階段TW的最后，圖像被寫入像素P，并且從時刻tl3到t14 的保持階段TH開始。現(xiàn)在，所有電壓可以從電極移除并且像素P的 光學狀態(tài)保持不變。雖然沒有明確示出，但是保持階段TH可以具有 與寫階段TW相比相對長的持續(xù)時間。在時刻t15,下面的擦除階段 TE開始?，F(xiàn)在說明根據(jù)本發(fā)明的面內(nèi)電泳矩陣顯示器的驅(qū)動序列的實施 例，其中加入了排斥周期TR期間柵電壓VG1, VG2， VG3上的排斥電平。對于像素P，通過在出現(xiàn)在寫階段TW期間的排斥階段TR期間增 加排斥電平來防止顆粒PA從貯存容積RV、通過柵容積GV橫穿柵電 極GE、進入顯示容積DV的不需要的泄漏，所述像素P在寫階段不會 改變它們的光學狀態(tài)。應該這樣選擇排斥電平使得顆粒PA與柵電極 GE相斥。這將傾向于橫穿柵電極GE的任何顆粒PA移回到貯存容積 RV和/或顯示容積DV?；蛘卟煌刂v，在排斥周期TR期間，柵-貯存 電壓VD1應該比用于非選擇像素P的柵-貯存電壓VD1具有更排斥顆 粒PA的電平，和/或柵-顯示電壓VD2應該比用于非選擇像素P的柵-顯示電壓VD2具有更排斥顆粒PA的電平。這些更具排斥性的電平在 寫階段期間出現(xiàn)在連續(xù)的組選擇周期TL之間。在顯示的實例中，在排斥周期TR期間，在選擇周期TL之后，在 選擇電壓VG1， VG2， VG3上疊加脈沖，這發(fā)生在選擇電壓VG1， VG2， VG3的選擇周期TL之后。對于選擇電壓VG1，選擇周期TL發(fā)生在 從時刻t3到時刻t4，而額外的排斥電平發(fā)生在從t7到t9，從而在從t6 持續(xù)到t7的選擇周期TL之后。對于選擇電壓VG2，選擇周期TL發(fā) 生在從時刻t6到時刻t7，而額外的排斥電平在時刻tl0開始，從而在 從t9持續(xù)到UO的選擇周期TL之后，等等。必須注意，這只是一個實 施例，可能有許多替代。例如，額外排斥電平可以以相對于特定選擇 電壓VG1， VG2， VG3的選擇周期TL的固定時間偏移而出現(xiàn)，該時 間偏移持續(xù)了多個選擇周期TL。幾個額外排斥電平可以在寫階段TW 期間出現(xiàn)在每個柵電壓VG1， VG2， VG3上。優(yōu)選地，對于每個柵電 壓VG1， VG2， VG3，所述多個排斥電平在時間上凈皮均勻地分配?？梢灾粸橄袼豍插入排斥電平，像素P不會改變它們的光學狀態(tài)。 優(yōu)選地，這些排斥電平在選擇周期TL之前被插入，在選擇周期TL中 選擇像素P。進一步地，在保持階段TH期間，橫穿柵電極GE的不需要的顆粒 PA的泄漏和由此導致的寫圖像的損失通過在排斥周期TR期間加入額 外的排斥電平而被阻止。該額外的排斥電平可以在寫階段TW和/或保 持階段期間被加入。圖4A到4E顯示了用于驅(qū)動圖2中顯示的面內(nèi)電泳顯示器的電極 的信號。圖4A顯示了提供給貯存電極RE的貯存電壓VR。圖4B顯示了提供給像素P的第一行的柵電壓VG1,圖4C顯示了提供給像素P 的第二行的柵電壓VG2，以及圖4D顯示了提供給像素P的第三行的 柵電壓VG3。用于矩陣顯示器的其他行的柵電壓VG沒有示出。圖4E 顯示了提供給像素P的第一列的顯示電極DE1的顯示電壓VD1。提供 給矩陣顯示器的其他列的顯示電壓VD沒有示出。這些圖4A到4E僅僅與圖3A到3E有輕微的不同，因此，只討論 這些不同之處。現(xiàn)在，帶有額外排斥電平VPS的排斥周期TR發(fā)生在 所有柵電壓VG1， VG2， VG3上的兩個連續(xù)的選擇周期TL之間。該 排斥周期TR可以被加入到所有選擇周期TL之間，或每預定數(shù)量的選 擇周期TL加入一次。任選地，額外排斥電平也可以在保持周期TH期 間存在。圖5A到5E顯示了用于驅(qū)動圖2中顯示的面內(nèi)電泳顯示器的電極 的信號。圖5A顯示了提供給貯存電極RE的貯存電壓VR。圖5B顯示 了提供給像素P的第一行的柵電壓VG1，圖5C顯示了提供給像素P 的第二行的柵電壓VG2,以及圖5D顯示了提供給像素P的第三行的 柵電壓VG3。用于矩陣顯示器的其他行的柵電壓VG沒有示出.圖5E 顯示了提供給像素P的第一列的顯示電極DE1的顯示電壓VDP1。提 供給矩陣顯示器的其他列的顯示電壓VDP沒有示出。這些圖5A到5E僅僅與圖3A到3E有輕微的不同，因此，只討論 這些不同之處。現(xiàn)在，在排斥周期TR期間，排斥電平?jīng)]有被加入到柵 電壓VG1， VG2, VG3，但被加入到貯存電壓VR和顯示電壓VDP1。 對于正顆粒PA，在排斥周期TR期間，貯存電壓VR得到了負電平VRP， 并且顯示電壓VDP1得到了正電平VDPE，其高于非填充電平VHF。 在顯示的實例中，排斥周期TR發(fā)生在所有選擇周期TL之間。可替代 地，排斥周期TR可以在關(guān)于圖3A到3E和圖4A到4E所顯示和討論 的時間周期期間發(fā)生。圖6顯示了顯示裝置的框圖。信號處理電路SP接收表示要在面內(nèi) 驅(qū)動電泳設備DP上顯示的圖像的輸入信號IV，從而將輸出信號OS 提供給驅(qū)動電路DC。驅(qū)動電路DC包括控制器CO和驅(qū)動器DR?？?制器CO接收信號處理電路SP的輸出信號OS,并控制驅(qū)動器DR從 而向面內(nèi)電泳設備DP提供驅(qū)動信號DS。應該注意，上述實施例說明而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠設計許多可替代的實施例而不脫離從屬權(quán)利要求的范圍。例如，雖然大多數(shù)根據(jù)本發(fā)明的實施例針對特定的電泳顯示器而 描述，但本發(fā)明也適合普通的電泳顯示器和雙穩(wěn)態(tài)電泳顯示器。雙穩(wěn) 態(tài)顯示器被定義為這樣一種顯示器，其中在施加到像素的功率/電壓凈皮 擦除之后該像素基本保持它們的灰度/亮度。如果顆粒具有除了白色和 黑色之外的其他顏色，中間態(tài)仍然可以被稱為灰度級。可替代地，該 設備可能是移動顆粒設備，例如包含帶電生物顆粒(沒有處于它們的等電點上的DNA或蛋白質(zhì))的微流體設備。就微流體設備而言，"像 素，，的概念應該由包含例如樣品流的膠嚢代替，而在微流體設備中，電 極的命名應該從"顯示"電極改變?yōu)榕c傳感器區(qū)域或處理區(qū)域相關(guān)聯(lián)的 電極。雙穩(wěn)態(tài)顯示面板可以形成各種顯示信息的應用的基礎，例如以信 息信號，公開交通信號，廣告招貼，定價標簽，廣告牌等的形式。此 外，它們可以用在需要變化的非信息表面的場合，例如帶有變化的圖 案或顏色的壁紙，尤其當該表面需要類似紙的外觀。在權(quán)利要求中，位于括號內(nèi)的任何附圖標記不應解釋為限制本權(quán) 利要求。動詞"包括，，和它的結(jié)合的使用不排除不同于權(quán)利要求中陳述 的內(nèi)容的元件或步驟的出現(xiàn)。在元件之前的冠詞"一"不排除多個這種 元件的存在。本發(fā)明可以通過包括幾個離散單元的硬件實現(xiàn)，以及通過適當?shù)目删幊逃嬎銠C實現(xiàn)。在列舉了幾個裝置的設備權(quán)利要求中， 這些i殳備中的幾個可以由一個或相同項目的硬件體現(xiàn)。在相互不同的 附屬權(quán)利要求中敘述了某些措施這個起碼的事實，并不表示這些措施 的組合不能有利地使用。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動具有像素(P)的面內(nèi)運動顆粒設備的驅(qū)動電路，所述像素(P)包括可移動帶電顆粒(PA)，貯存電極(RE)，顯示電極(DE)，和橫向地位于貯存電極(RE)與顯示電極(DE)之間的柵電極(GE)，所述驅(qū)動電路(DC)包括驅(qū)動器(DR)，控制器(CO)，其用于接收表示將在運動顆粒設備上顯示的圖像的輸入信號(OS)以控制所述驅(qū)動器(DR)提供貯存電極(RE)與柵電極(GE)之間的第一電壓差(VD1)以及柵電極(GE)與顯示電極(DE)之間的第二電壓差(VD2)(i)在寫階段(TW)期間，如果像素(P)的光學狀態(tài)應該改變，則通過將至少部分顆粒(PA)從貯存電極(RE)經(jīng)柵電極(GE)移動到顯示電極(DE)來獲得與圖像一致的像素(P)的光學狀態(tài)，或如果像素(P)的光學狀態(tài)不應該改變，則其中所述第一電壓差(VD1)具有被選擇來使顆粒(PA)與柵電極(GE)相斥的第一寫電平，并且所述第二電壓差(VD2)具有被選擇來使顆粒(PA)與柵電極(GE)相斥的第二寫電平，和(ii)在排斥周期(TR)，提供具有比第一寫電平對于顆粒更具排斥性的電平的第一電壓差(VD1)，和/或比第二寫電平更具排斥性的第二電壓差(VD2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中所迷運動顆粒設備是一種具 有多個像素(P)的無源矩陣顯示器(DP)，控制器(CO)被構(gòu)建用 于控制驅(qū)動器(DR)以提供像素(P)的相關(guān)柵電極(GE)與貯存電 極(RE)之間的第一電壓差(VDl)，和像素(P)的相關(guān)柵電極(GE) 與顯示電極(DE)之間的第二電壓差(VD2)。
3. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中貯存電極(RE)，柵電極 (GE)，和顯示電極(DE)被安排在相同的基板上。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建 用于在保持周期(TH)期間維持被寫入的圖像。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建 用于在寫階段(TW)獲得排斥周期(TR)。
6. 如權(quán)利要求5引用權(quán)利要求2時所述的驅(qū)動電路，其中驅(qū)動器權(quán)利要求書第2/3頁(DR )被構(gòu)建用于在寫階段(TW )逐組地順序選擇像素(P )，在組 選擇周期(TL)期間對每個組進行選擇，直到所有像素(P)被選擇， 在組選擇周期(TL)期間，第一電壓差(VD1)和第二電壓差(VD2) 被提供給被選擇的一組的所有像素(P)。
7. 如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建用于 獲得在兩個連續(xù)組選擇周期(TL)之間的排斥周期(TR)。
8. 如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建用于 獲得在多個連續(xù)的組選擇周期(TL)之后的排斥周期(TR)。
9. 如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路，其中，對于那些在其中沒有顆粒 (PA)必須向顯示電極(DE)移動的像素(P)，控制器(CO)被構(gòu)建用于在兩個組選擇周期(TL)之間獲得排斥周期(TR)，以及用于 控制驅(qū)動器(DR )以在選擇接下來的像素組之前改變第二電壓差(VD2 ) 為對于顆粒(PA)更具排斥性的電平。
10. 如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建用于 控制驅(qū)動器(DR)以首先在排斥周期(TR)結(jié)束時改變第二電壓差(VD2)為下一個組選擇周期(TL)所需要的電平，并且接著改變柵 電壓(VG)以選擇下一組像素(P)。
11. 如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建用于 控制驅(qū)動器(DR)以在選擇接下來的像素(P)組之前暫時改變第一 電壓差(VD1)為對于顆粒(PA)更具排斥性的電平。
12. 如權(quán)利要求6到11中任意一個所述的驅(qū)動電路，其中組選擇周 期(TL)是行周期，在此期間選擇一行像素(P)，控制器(CO)被 構(gòu)建用于控制驅(qū)動器(DR)并行地向像素(P)的選擇行的所有像素(P)提供第一電壓差(VD1)和第二電壓差(VD2)。
13. 如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動電路，其中控制器(CO)被構(gòu)建用于 控制驅(qū)動器(DR)以在保持周期(TH)期間提供排斥周期(TR)。
14. 如權(quán)利要求5到12中任意一個所述的驅(qū)動電路，其中控制器 (CO)被構(gòu)建用于驅(qū)動所述驅(qū)動器(DR)為所有像素(P)提供時間上重疊的排斥周期(TR)。
15. 如權(quán)利要求5到12中任意一個或如權(quán)利要求14所述的驅(qū)動電 路，其中控制器(CO)被構(gòu)建用于控制驅(qū)動器(DR)以在重置周期(TR) 期間重置所有像素(P)從而在貯存電極(RE)上聚集顆粒(PA)，并用于創(chuàng)建圖像更新周期(IUP)，圖像更新周期(IUP)按以下順序 包括重置周期(TR),寫階段(TW)，保持周期(TH)。
16. —種面內(nèi)運動顆粒顯示器，包括具有像素(P )的顯示面板(DP ), 以及如前面權(quán)利要求中任意一個所述的驅(qū)動電路。
17. 如權(quán)利要求16所述的面內(nèi)運動顆粒顯示器，其中像素(P)以 行和列的矩陣進行安排，柵電極(GE )在行方向上延伸，貯存電極(RE ) 在列方向上延伸并且在行方向上具有前突，以及顯示電極(DE)在列 方向上延伸并且在行方向上具有前突，柵電極(GE)被安排在貯存電 極(RE)的前突與顯示電極(DE)的前突之間，像素(P)通過貯存 電極(RE)的相應前突，顯示電極(DE)的前突和柵電極(GE)的 前突而形成。
18. 如權(quán)利要求17所述的面內(nèi)運動顆粒顯示器，其中在像素(P) 內(nèi)部，顯示電極(DE)的前突面積大于貯存電極(RE)的前突面積。
19. 一種驅(qū)動面內(nèi)運動顆粒設備(DP )的方法，該設備具有像素(P )， 像素(P)包括可移動帶電顆粒(PA),貯存電極(RE)，顯示電極(DE)，以及4黃向位于貯存電極(RE)與顯示電極(DE)之間的柵 電極(GE)，所述方法(DC)包括接收(CO)表示要在所述運動顆粒設備上顯示的圖像的輸入信號(OS)，以便提供貯存電極(RE)和柵電極(GE)之間的第一電壓 差(VD1),以及柵電極(GE)和顯示電極(DE)之間的第二電壓差(VD2):(i) 在寫階段(TW)期間，如果像素(P)的光學狀態(tài)應該改變， 則通過將至少部分顆粒(PA)從貯存電極(RE)經(jīng)柵電極(GE)移 動到顯示電極(DE)來獲得與圖像一致的像素(P)的光學狀態(tài)，或 如果像素(P)的光學狀態(tài)不應該改變，則其中所述第一電壓差(VD1 ) 具有被選擇來使顆粒(PA)與柵電極(GE)相斥的第一寫電平，并且 所述第二電壓差(VD2)具有被選擇來使顆粒(PA)與柵電極(GE) 相斥的第二寫電平，和(ii) 在排斥周期(TR)期間，提供具有比第一寫電平對于顆粒 更具排斥性的電平的第一電壓差(VD1),和/或比第二寫電平更具排 斥性的第二電壓差(VD2)。
全文摘要
一種用于驅(qū)動面內(nèi)運動顆粒設備的驅(qū)動電路，其具有包括可移動帶電顆粒(PA)的像素(P)。所述像素(P)具有貯存電極(RE)，顯示電極(DE)，和橫向地位于貯存電極(RE)與顯示電極(DE)之間的柵電極(GE)。所述驅(qū)動電路(DC)包括驅(qū)動器(DR)和控制器(CO)，所述控制器(CO)接收表示要在運動顆粒設備上顯示的圖像的輸入信號(OS)。所述控制器(CO)控制所述驅(qū)動器(DR)以在所述貯存電極(RE)與柵電極(GE)之間提供第一電壓差(VD1)，以及在所述柵電極(GE)與顯示電極(DE)之間提供第二電壓差(VD2)。在寫階段(TW)，如果所述像素(P)的光學狀態(tài)與所述圖像改變一致，那么所述圖像由運動顆粒(PA)從貯存電極(RE)經(jīng)柵電極(GE)到顯示電極(DE)而寫入到像素(P)。如果在寫階段(TW)期間，像素(P)的光學狀態(tài)不會改變，那么第一電壓差(VD1)具有第一寫電平，而第二電壓差(VD2)具有第二寫電平，選擇兩個寫電平以使所述顆粒(PA)與柵電壓(GE)相斥。在排斥階段(TR)，第一電壓差(VD1)具有對于所述顆粒比第一寫電平更具排斥性的電平，和/或第二電壓差(VD2)具有比第二寫電平更具排斥性的電平。
文檔編號G09G3/34GK101405787SQ200780009390
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者A·R·M·弗舒?zhèn)? F·P·M·巴德澤拉爾, M·F·吉利斯, M·H·W·M·范德爾登, M·T·約翰遜, S·J·魯森達爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司