專利名稱：電泳顯示板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電泳顯示板，包括-包括帶電粒子的電泳介質；-多個像元(picture element)；-與每個像元相關聯的電極，用于接收電位差；和-驅動裝置，驅動裝置被安排用于控制多個像元之中每個像元的電位差為灰度標度電位差，用于允許粒子占用對應于圖像信息的位置。
本發明還涉及一種用于驅動電泳顯示設備的方法，在該方法中灰度標度脈沖被施加到顯示設備的元素。
本發明還涉及一種用于驅動電泳顯示板的驅動裝置。
背景技術：
在國際專利申請WO 02/073304中描述了在開頭段落中所提到類型的電泳顯示板的實施例。
在所描述的電泳顯示板中，在顯示圖像期間，每個像元具有由粒子的位置所確定的外部特征(appearance)。發明人認識到，在施加灰度標度電位差期間，顯示器上的圖像可能顯示圖像中的突變，這些突變對于觀眾是無吸引力的。特別地，從一個圖像到另一個圖像的轉變可能是十分不穩定的。
發明內容
本發明的目的是提供在開始段落所提到類型的顯示板，其能夠提供從一個圖像到另一圖像的較平滑的轉變。
由此，通過如下實現該目的，即，設置驅動裝置，用于為至少所有驅動波形的子集在利用非零時間間隔分隔開的改變系統的光狀態的兩個或多個脈沖中給像元施加灰度標度電位差。
通過施加灰度標度電位差，從一個圖像到另一個，設置像元。發明人意識到，灰度標度的引入通常在視覺上是相當突變的現象，這對于觀眾是沒有吸引力的經歷，降低了整體圖像質量。在根據本發明的顯示板中，灰度標度電位差不在單個驅動脈沖中施加，而是在利用非零時間間隔分隔開的一個以上的驅動脈沖中施加。在這個申請中，短語“驅動脈沖”被用作以一個脈沖或多個脈沖形式的灰度標度電位差的施加的簡化描述。在利用非零時間間隔分隔開的兩個或多個脈沖上分布灰度標度電位差導致從一個圖像到下一圖像的較光滑的轉變。
“灰度標度(Grey scale)”將理解為表示任何中間光狀態。當顯示器是黑白顯示器時，“灰度標度”實際上涉及灰色的深淺讀，當使用其它類型的彩色元素時，“灰度標度”將理解為包括極限光狀態之間的任何中間狀態。
在實施例中，灰度標度電位差至少針對在多于兩個的脈沖上分布的一些轉換，在這些脈沖之間系統的光狀態基本上保持不變。這導致甚至沖擊效應的進一步減少。
在實施例中，在兩個脈沖上分布灰度標度電位差。
這種類型的驅動方案需要最低的能量。
優選地，進一步設置驅動裝置，用于在施加灰度標度電位差之前在復位周期期間將多個像元中的每一個的電位差控制為具有復位值和復位持續時間的復位電位差。
粒子的位置不僅取決于最近施加的一個(或多個)電位差，而且也取決于一個(或多個)電位差的歷史記錄。作為施加復位電位差的結果，減少了像元的外部特征對歷史記錄的依賴性，因為在施加灰度標度電位差之前，粒子基本上占用一個極限光位置(“黑”或“白”)。由于在施加灰度標度電位差之前位置是固定并且是已知的，所以由于施加電位差的歷史記錄而引起的任何可能的變化大大減少。因此，優選地，每次將像元復位為極限狀態之一。隨后，作為施加灰度標度電位差的結果，粒子占用位置，以顯示對應于圖像信息的灰度標度。
當改變圖像信息時，復位像元，并且此后通過施加灰度標度脈沖來設置灰度標度。正好在施加灰度標度脈沖(其為純“黑和白”)之前，施加復位脈沖導致中間圖像，即，沒有灰度色調。當在單個脈沖中施加灰度標度脈沖時圖像外部特征中的突然變化則相對容易地引人注意，當人們將具有灰度色調的圖像變換到具有灰度色調的另一圖像時，則所述的突然變化是更加顯著的。因此，本發明所特別關心的是施加復位脈沖時，而不限于其中施加復位脈沖的設備或方法。
優選地，設置驅動裝置，用于在兩個或多個脈沖中施加灰度標度電位差，其中對于從一個極限光狀態到一個灰度標度的轉換，所施加的脈沖具有隨驅動時間增加而減少的持續時間。在本發明的概念內，驅動時間是自第一脈沖開始以來所經過的時間。在施加驅動電壓之后，黑或白狀態(即，在復位之后的“極限光狀態”)中墨水的初始光響應比在墨水移動離開這些極限光狀態時的響應相對慢些。由于這個原因，在優選實施例中，驅動脈沖的持續時間隨驅動時間增加而減少。在這種情況下，圖像更新在光學上似乎是更加平滑的。
優選地，驅動裝置被安排用于在多于兩個的脈沖中施加灰度標度電位差，其中對于從極限光狀態到一個灰度標度的轉變，利用至少兩個非零時間間隔分隔開這些脈沖，并且時間間隔隨驅動時間增加而增加。在施加驅動電壓之后黑或白狀態(即，在復位之后的“極限光狀態”)中墨水的初始光響應比在墨水移動離開這些極限光狀態時的響應相對較慢。由于這個原因，在優選實施例中，驅動脈沖之間的持續時間隨驅動時間增加而增加。在這種情況下，圖像更新在光學上似乎是更加光滑的。
當驅動裝置能夠控制復位脈沖以便至少對于一些轉變施加過復位(overreset)時，本發明是特別有利的。
如果驅動裝置進一步能夠對于每個像元在灰度標度電位差之前將電位差控制為預置電位差的序列，則本發明是更加有利的，預置電位差的序列具有預置值和相關的預置持續時間，該序列中的預置值的符號交替，每個預置電位差表示預置能量，其足以從其位置中釋放出現在所述極限位置之一中的粒子，但不足以允許所述粒子到達另一個極限位置。有利地，預置電位差的序列減少了像元的外部特征對電位差的歷史記錄的依賴性并且減少了施加灰度標度電位差以便將元素帶入特定光狀態所需的時間。
在本發明的概念內，到等效于或非常接近極限光狀態或者通常更加等效于或非常靠近前一光狀態的灰度級的轉換仍然可在一個短脈沖或一個非常長的脈沖中被施加，只要對于從極限光狀態到至少一個中間灰色級，并且優選地到大多數灰度標度的轉換，使用利用非零時間間隔分隔開的兩個或多個脈沖。優選地，對于所有的具有長于下閾并且短于上閾的總的施加時間的轉換，使用兩個或多個脈沖。通常通過固定時間周期(例如，幀時間周期)來約束灰度標度脈沖的施加，并且對于幀時間周期的數目具有最大值(例如，N)。可以在一個未分割的脈沖中實現需要十分短的總脈沖(0，1或者有可能是固定或幀時間周期的2倍)的轉換，這對于需要N或N-1倍固定時間周期的轉換來說可能是長的脈沖。至少對于所有驅動波形的子集來說，其中驅動波形代表驅動脈沖的形式以便將元素從一個光狀態帶入灰度標度光狀態，灰度標度脈沖被分為兩個或多個子脈沖。
根據本發明，提供了用于驅動電泳顯示設備的方法，包括-包括帶電粒子的電泳介質；-多個像元，在該方法中，對于至少所有驅動波形的子集，在利用非零時間間隔分隔開的兩個或多個脈沖中，施加用于將像元從前一光狀態設置到一光狀態的灰度標度電位差。
同樣，根據本發明，提供用于驅動電泳顯示板的驅動裝置，所述顯示板包括-包括帶電粒子的電泳介質；-多個像元；-與每個像元相關聯的電極，用于接收電位差；所述驅動裝置被安排用于控制每個像元的電位差為灰度標度電位差，用于允許粒子占用對應于圖像信息的位置；進一步設置所述驅動裝置，用于對于至少所有驅動波形的子集施加灰度標度電位差，以便在利用非零時間間隔分隔開的改變系統的光狀態的兩個或多個脈沖中將像元從前一光狀態設置到一灰度標度。
盡管已對于包括多個像元的顯示板描述了本發明，但是對于本領域的技術人員來說，顯然本發明也能夠用于包括單個像元的顯示板，例如，用于標志應用(signage application)中。
將參考附圖進一步說明和描述本發明的顯示板的這些和其它方面，其中圖1用圖解法示出了顯示板的一個實施例的正視圖；圖2用圖解法示出了沿圖1的II-II的截面圖；圖3用圖解法示出了電泳顯示設備的另一示例的一部分的截面圖；圖4用圖解法示出了圖3的圖像顯示設備的等效電路；
圖5A用圖解法示出了對于像元，為時間函數的電位差；圖5B用圖解法示出了對于像元，為時間函數的電位差；圖6A用圖解法示出了對于像元，為時間函數的電位差；圖6B用圖解法示出了對于與圖5A相關聯的實施例的另一像元，為時間函數的電位差；圖7示出了表示作為復位電位差的結果的第一和第二外部特征的平均的圖像；圖8示出了在另一方案中表示作為復位電位差的結果的第一和第二外部特征的平均的圖像；圖9用圖解法示出了對于像元，作為時間函數的電位差；圖10說明了本發明的一個實施例；圖11說明了本發明的進一步實施例；圖12說明了在單個脈沖中施加灰度標度脈沖而不施加復位脈沖；圖13說明了在不使用復位脈沖情況下的本發明；和圖14說明了對圖13的方案的變形，其中使用可預置脈沖。
在所有的附圖中，通常相應的部分利用相同的標號來標注。
具體實施例方式
圖1和圖2示出了具有第一基底8、第二相對基底9和多個像元2的顯示板1的實施例。優選地，在二維結構中沿著基本上直的線安排像元2。可替換地，像元2的其它安排是可能的，例如蜂窩安排。具有帶電粒子6的電泳介質5存在于基底8，9之間。第一和第二電極3，4與每個像元2相關聯。電極3，4能夠接收電位差。在圖2中，對于每個像元2來說，第一基底8具有第一電極3，并且對于每個像元2來說，第二基底9具有第二電極4。帶電粒子6能夠占用電極3，4附近的極限位置以及電極3，4之間的中間位置。每個像元2具有由電極3，4之間帶電粒子6的位置所確定的外部特征，用于顯示圖像。電泳介質5本身從例如US5,961,804、US6,120,839和US6,130,774中是公知的并且例如可從E Ink公司獲得。作為一個實例，電泳介質5包括白色流體中帶負電的黑粒子6。在帶電粒子6處于第一極限位置，即接近第一電極3時，由于電位差例如為15伏，像元2的外部特征例如是白色。在此，考慮從第二基底9的側面觀察像元2。當帶電粒子6處于第二極限位置，即接近第二電極4時，由于電位差具有相反的極性，即-15伏，像元2的外部特征是黑色。當帶電粒子6處于中間位置之一，即在電極3，4之間時，像元2具有中間外部特征之一，例如，淺灰色、中間灰色和深灰色，這些是在白色和黑色之間的灰度級。驅動裝置100被安排用于將每個像元2的電位差控制為具有復位值和復位持續時間的復位電位差，用于使粒子6能夠基本上占用其中一個極限位置，并且隨后將其控制為灰度標度電位差，用于使粒子6能夠占用對應于圖像信息的位置。
圖3用圖解法示出了電泳顯示設備31的另一示例的一部分的截面圖，例如，具有一些顯示元素的尺寸，包括基本基底32、具有存在于兩個透明基底33，34之間的電子墨水的電泳膜，例如聚乙烯，其中一個基底33被提供有透明圖像電極35，以及另一基底34被提供有透明反電極36。電子墨水包括多個大約為10-50微米的微囊37。每個微囊37包括在液體F中懸浮的帶正電的白色粒子38和帶負電的黑色粒子39。當施加正電場到像素電極35時，白色粒子38遷移到指向反電極36的微囊37的一側，并且顯示元素對于觀眾來說變為可見的。同時，黑色粒子39遷移到微囊37的相反一側，其中這些黑色粒子對于觀眾來說被隱藏。通過施加負電場到像素電極35，黑色粒子39遷移到指向反電極36的微囊37的一側，并且顯示元素對于觀眾來說是變為暗的(未示出)。當除去電場時，粒子38，39保持在被捕獲的狀態中，并且顯示器呈現雙穩態特征并且基本上不消耗功率。
圖4用圖解法示出了圖像顯示設備31的等效電路，包括層壓在基本基底32上具有有源開關元件的電泳膜、行驅動器43和列驅動器40。優選地，反電極36被提供在包括封裝的電泳墨水的膜上，但是可替換地在使用板內電場操作的情況下能夠在基本基底上提供所述反電極36。顯示設備31由有源開關元件(在這個實例中是薄膜晶體管49)來驅動。顯示設備31包括在行或選擇電極47和列或數據電極41的交叉區域上的顯示元素矩陣。行驅動器43連續地選擇行電極47，而列驅動器40提供數據信號給列電極41。優選地，處理器45首先將輸入數據46處理為數據信號。經由驅動線路42在列驅動器40和行驅動器43之間進行相互同步。來自行驅動器43的選擇信號經由薄膜晶體管49選擇像素電極，薄膜晶體管49的柵電極50電連接到行電極47并且源電極51電連接到列電極41。在列電極41上出現的數據信號被傳送到經由TFT與漏電極耦合的顯示元素的像素電極52。在該實施例中，圖3的顯示設備也包括在每個顯示元素的位置上的附加電容器53。在這個實施例中，附加電容器53連接到一個或多個存儲電容器線54。代替TFT，可以應用其它的開關元件，例如二極管、MIM等等。
作為一個示例，在施加復位電位差之前，子集的像元的外部特征是淺灰色，表示為G2。另外，對應于同一像元的圖像信息的圖像外部特征是深灰色，表示為G1。對于這個示例，在圖5A中示出了像元的電位差是時間的函數。復位電位差例如具有15伏的值并且從時間t1至時間t’2出現，t’2是最大復位持續時間，即預置復位周期。復位持續時間和最大復位持續時間例如分別是50ms和300ms。結果，在施加復位電位之后，像元具有基本上是白色的外部特征，表示為W。灰度標度電位差從時間t3至時間t4存在，并且具有例如-15伏的值以及例如150ms的持續時間。結果，在施加灰度標度電位差之后，像元具有深灰色(G1)的外部特征，用于顯示圖像。從時間t2至時間t3的時間間隔可能不存在。
對于子集的每個像元，最大復位持續時間即完整的復位周期基本上等于或大于持續時間，以便將相應的像元的粒子6的位置從一個極限位置改變到另一個極限位置。在該示例中，對于像元，參考持續時間例如是300ms。
作為另一示例，在圖5B中示出了像元的電位差是時間的函數。在施加復位電位差之前，像元的外部特征是深灰色(G1)。另外，對應于像元的圖像信息的圖像外部特征是淺灰色(G2)。復位電位差具有的值例如是15伏并且存在于時間t1至時間t’2。持續時間例如是150ms。結果，在施加復位電位差之后，像元具有基本上是白色(W)的外部特征。灰度標度電位差存在于時間t3至時間t4并且具有例如-15伏的值和例如50ms的持續時間。結果，在施加灰度標度電位差之后，像元具有淺灰色(G2)的外部特征，用于顯示圖像。
在實施例的另一變形中，進一步設置驅動裝置100，用于控制每個像元的復位電位差，以使粒子6能夠占用最靠近對應于圖像信息的粒子6的位置的極限位置。作為一個示例，在施加復位電位差之前，像元的外部特征是淺灰色(G2)。另外，對應于像元的圖像信息的圖像外部特征是深灰色(G1)。對于這個示例，在圖6A中示出了像元的電位差是時間的函數。復位電位差具有的值例如是-15伏并且存在于時間t1至時間t’2。復位持續時間例如是150ms。結果，粒子6占用第二極限位置并且像元具有基本上黑色外部特征，表示為B，其最靠近對應于圖像信息的粒子6的位置，即像元2具有深灰色外部特征(G1)。灰度標度電位差存在于時間t3至時間t4并且具有例如15伏的值以及例如50ms的持續時間。結果，像元2具有深灰色(G1)的外部特征，用于顯示圖像。作為另一示例，在施加復位電位差之前，另一像元的外部特征是淺灰色(G2)。另外，對應于這個像元的圖像信息的圖像外部特征基本上是白色(W)。對于這個示例，在圖6B中示出了像元的電位差是時間的函數。復位電位差具有的值例如是15伏并且存在于時間t1至時間t’2。復位持續時間例如是50ms。結果，粒子6占用第一極限位置并且像元基本上具有白色外部特征(W)，這最靠近對應于圖像信息的粒子6的位置，即像元2基本上具有白色外部特征。灰度標度電位差存在于時間t3至時間t4并且具有的值是0伏，因為外部特征已經基本上是白色，用于顯示圖像。
在圖7中，沿基本上直線70安排像元。如果粒子6基本上占用一個極限位置，例如第一極限位置，則像元基本上具有均等的第一外部特征，例如白色。如果粒子6基本上占用另一個極限位置，例如第二極限位置，則像元基本上具有均等的第二外部特征，例如黑色。進一步設置驅動裝置，用于沿每條線70控制隨后像元2的復位電位差，以使粒子6能夠基本上占用不相等的極限位置。圖7示出了作為復位電位差的結果表示第一和第二外部特征的平均的圖像。該圖像基本上表示中灰色。
在圖8中，在二維結構中沿基本上直的行71和沿基本上與行垂直的基本上直的列72設置像元2，每行71具有預定的第一數目的像元，例如在圖8中的4，每列72具有預定的第二數目的像元，例如在圖8中的3。如果粒子6基本上占用一個極限位置，例如第一極限位置，則像元基本上具有均等的第一外部特征，例如白色。如果粒子6基本上占用另一極限位置，例如第二極限位置，則像元基本上具有相等的第二外部特征，例如黑色。進一步設置驅動裝置，用于沿每行71控制隨后像元2的復位電位差，以使粒子6能夠基本上占用不相等的極限位置，并且進一步設置驅動裝置，用于沿每一列72控制隨后像元2的復位電位差，以使粒子6能夠基本上占用不相等的極限位置。圖8示出了表示由于復位電位差的第一和第二外部特征平均的圖像。該圖像基本上表示中灰色，相比于先前的實施例，這稍微較光滑。
在設備的變形中，進一步設置驅動裝置，用于在復位電位差和/或在灰度標度電位差之前，將每個像元的電位差控制為一序列的預置電位差。優選地，預置電位差的序列具有預置值和相關的預置持續時間，在該序列中的預置值在符號上是交替的，每個預置電位差表示預置能量，其足以從其位置釋放一個極限位置中出現的粒子6，但不足以使所述粒子6能夠到達另一個極限位置。作為一個示例，在施加預置電位差序列之前，像元的外部特征是淺灰色。另外，對應于像元的圖像信息的圖像外部特征是深灰色。對于這個示例，在圖9中示出了像元的電位差是時間的函數。在該示例中，預置電位差的序列具有4個預置值，即順序地從時間t0至時間t’0施加的15伏、-15伏、15伏和-15伏。將每個預置值施加例如20ms。時間t’0和時間t1之間的時間間隔優選地相對小。隨后，復位電位差例如具有-15伏的值并且出現在時間t1至時間t’2。復位持續時間例如是150ms。結果，粒子6占用第二極限位置，并且像元基本上具有黑色外部特征。灰度標度電位差存在于時間t3至時間t4，并且具有例如15伏的值以及例如50ms的持續時間。在施加灰度標度電位差之前，也可以施加預置脈沖(在圖9中沒有示出，但是在圖10的上半部分中示出)。結果，像元2具有深灰色的外部特征，用于顯示圖像。在不被約束到以施加預置脈沖的正面影響為基礎的機制的特定解釋的情況下，假定預置脈沖的施加增加了電泳粒子的動量，并因此縮短了開關時間，即完成轉變(即外部特征的變化)所需要的時間。還有可能在將顯示設備轉換到預定狀態(例如，黑色狀態)之后，利用該粒子周圍的相反離子“凍結”電泳粒子。當隨后轉換是轉換到白色狀態時，這些相反離子必須被及時地釋放，這需要額外的時間。預置脈沖的施加加速了相反離子的釋放，因而解凍了電泳粒子，并因此縮短了轉換時間。
應注意的是，在本發明的概念內，復位電位差的施加可以包含并且在優選實施例中的確包括過復位(overresetting)的應用。“過復位代表施加復位電勢的方法，其中有目的地至少對于一些灰度標度狀態(中間狀態)的轉換，施加復位脈沖，其具有比驅動相關元件到期望的極限光狀態所需更長的時間×電壓差。這樣的過復位對于確保到達極限光狀態可能是有用的，或者它可以用于簡化施加方案，以便例如相同長度的復位脈沖用于復位不同灰度標度到極限光狀態。
所有的上述附圖和解釋涉及施加有可能附加施加預置脈沖的灰度標度電位差的基本原理。
正如上面解釋的，圖像歷史、停留時間、溫度、濕度、電泳箔的側向不均勻性等嚴重影響電泳顯示器中灰度標度的精確性。使用復位脈沖，可以實現精確的灰度級，因為總是根據基準黑色(B)或根據基準白色狀態(W)(兩種極限狀態)，獲得灰度級。盡管這個方案產生具有可接受的低圖像保留的圖像，但是圖像更新(即從一個圖像到另一圖像的轉換)有點“不平穩”。特別地，在過復位像素以形成新(黑/白)圖像之后，灰度標度[(V，t)drive]的引入相當突然地發生。當根據這個現有的驅動方法示出一系列變化圖像時，這個突變圖像更新被感覺為使人討厭的，在一定程度上甚至被感覺為破壞性的。
本發明的目的是提供一種在開頭段落中提到類型的顯示板，其能夠提供從一個圖像到另一圖像的較光滑的轉換。
由此，實現該目的在于，進一步設置驅動裝置，用于施加灰度標度電位差，以便在利用時間周期分隔開的兩個或多個脈沖中根據前一光學位置(B，W)設置像元的灰度標度(G1，G2)。優選地，這些脈沖具有相同的極性。
當施加復位脈沖時，前面的光狀態是極限光狀態(B，W)。
在根據本發明的設備和方法中，使用驅動方法，借此由于在利用時間周期分隔開的至少兩個脈沖上分布灰度標度電位差的施加的事實，在所述時間周期中有意地不施加脈沖或者施加具有基本上等于/接近零的電壓電平的電壓脈沖，通過更加逐漸地引入灰度標度到圖像中，使圖像更新更少突變。
盡管灰度標度的逐漸引入稍微增加了圖像更新時間，但是發現根據本發明得到的較光滑圖像轉換極大地減少了上述的“不穩定”轉換效應，并且對于觀眾來說是更加可接受的。
將灰度標度電位脈沖分離為多個短脈沖提供了較平滑的轉換并且減少了沖擊效應。由于分離灰度標度電位脈沖花費能量，所以最佳解決方案取決于能量需求和平滑作用之間的折衷。取決于這個折衷，在實施例中，可以將灰度標度電位差脈沖分為兩個、三個或更多個短脈沖。
現在將進一步舉例說明根據本發明的設備和方法的一些實施例。
實施例1使用周期性驅動脈沖的漸進的灰度標度附加圖10在其上部分中表示了在單個脈沖中引入灰度標度的方法，在此之前引入一系列預置脈沖。這樣的方案落在本發明的范圍之外，因為施加灰度標度脈沖作為單脈沖。下半部分說明了根據本發明的實施例1的方法。在實施例1中，通過使用具有固定幅度和時間的一系列規則間隔開的驅動脈沖逐漸引入灰度標度來實施本發明。在圖10中(底部)示出了從白色到深灰色轉換的示例。對于從白色到深灰色的轉換，使用具有最大可用電壓的正的復位脈沖來將顯示器設置為黑色狀態，自此開始使用短的周期性負脈沖逐漸增加深灰色級。在這一系列的脈沖之后實現的灰度標度基本上與現有技術的灰度標度相同，因為在兩種情況下用于總的驅動脈沖的(電壓×時間)的乘積是等效的。用于解決例如停留時間問題的小調整可用于輕微地調整總的驅動時間，以實現所需的灰度標度。然而，在任一情況下，圖像更新看來似乎是更光滑的。短語“shake(振動)1”和“shake 2”表示在施加復位脈沖(V，t)reset和施加一個(或多個)灰度標度電位差脈沖(V，t)drive之前預置脈沖的施加。
實施例2使用具有不規則周期的驅動脈沖的漸進灰度標度附加在實施例2中，通過使用具有固定幅度和時間的一系列不規則間隔開的驅動脈沖逐漸引入灰度級來實施本發明。在圖11(頂部)示出了從白到深灰色轉換的示例。對于從白色到深灰色的轉換，使用具有最大可用電壓的正的復位脈沖來將顯示器設置為黑色狀態，自此使用在驅動脈沖之間具有不規則周期的短的負脈沖逐漸地增加深灰度級。同樣，在這一系列脈沖之后實現的灰度標度基本上等于現有技術的灰度標度，因為在兩種情況下(電壓×時間)的乘積是相等的。用于解決例如停留時間問題的輕微調整可被執行，以輕微地調整驅動時間，從而實現所需的灰度標度。
另外，發明人已經注意到，在施加驅動電壓(即，灰度標度電位差)之后，黑色或白色狀態中(即復位后的“極限光狀態”上)墨水的初始光響應相對慢于在墨水離開這些極限光狀態時的響應。由于這個原因，在實施例2的優選實施例中，2個驅動脈沖之間的周期隨驅動時間的增加而增加(見圖2)。在這種情況下，圖像更新似乎在光學上甚至更平滑。
實施例3使用具有不規則脈沖持續時間的驅動脈沖的漸進灰度標度附加在實施例3中，通過使用具有固定幅度和不規則持續時間的一系列規則間隔開的驅動脈沖逐漸引入灰度級來實施本發明。在圖11(底部)中示出了從白色到深灰色轉換的示例。為了從白色變換到深灰色，使用具有最大可用電壓的正的復位脈沖來將顯示器設置為黑色狀態，自此使用具有不規則持續時間的周期性的負脈沖來逐漸地增加深灰度級。同樣，在這一系列脈沖之后實現的灰度標度基本上等于現有技術的灰度標度，因為在兩種情況下(電壓×時間)的乘積是相等的。為了解決例如停留時間的問題，優選地可以輕微調整驅動時間，以實現所需的灰度標度。
另外，發明人已經意識到，在施加驅動電壓之后，黑色或白色狀態中(即復位后的“極限光狀態”上)墨水的初始光響應相對慢于墨水離開這些極限光狀態時的響應。由于這個原因，在實施例3的優選實施例中，在優選實施示例中，驅動脈沖的持續時間隨驅動時間的增加而減少(見圖11)。在這種情況下，圖像更新似乎在光學上是更加平滑的。
實施例4使用具有不規則周期和脈沖時間的驅動脈沖的漸進灰度標度附加在實施例4中，通過使用具有固定幅度和不規則持續時間的一系列不規則間隔開的驅動脈沖逐漸引入灰度級來實施本發明，基本上是實施例的組合。這提供了甚至更多的靈活性來確保圖像更新似乎在光學上甚至是更加平滑的。
本領域的技術人員將認識到，本發明并不限于上面已經具體示出和描述的內容。本發明在于每一個新穎特征特性以及特征特性的每一種組合。權利要求中的標號并不限制其保護范圍。動詞“包括”及其動詞變化的使用并不排除除了權利要求中所陳述的之外的元件的存在。元件之前的冠詞“一”或“一個”的使用并不排除多個這種元件的存在。
簡而言之，本發明能夠描述為電泳顯示板和用于驅動電泳顯示板的方法，其中在復位脈沖之后施加的驅動脈沖(即灰度標度脈沖)被分為多于一個的子脈沖。由此，實現了更加平緩的灰度標度的引入，從而減少了從一個圖像轉換到另一圖像的突然性。
也以任何計算機程序來實施本發明，該計算機程序包括程序代碼裝置，用于在所述程序在計算機上運行時執行根據本發明的方法；以及以包括存儲在計算機可讀媒體上的程序代碼裝置的任何計算機程序產品來實施本發明，用于當所述程序在計算機上運行時執行根據本發明的方法；以及以包括用于根據本發明的顯示板中的程序代碼裝置的任何程序產品來實施本發明，用于執行本發明特定的動作。
已經根據具體實施例描述了本發明，這些具體實施例是說明本發明的而不認為限制本發明。可以以硬件、固件或軟件或其組合來實施本發明。其它的實施例也在下面權利要求的范圍內。
在兩個隨后子驅動脈沖之間的時間間隔中，電壓電平基本上是零。然而，這不排除在時間周期中施加非零電壓電平，只要電壓電平低于顯示材料的門限電壓，即，在這個電壓電平的影響下粒子不移動。這可能發生在源驅動器輸出不是理想地零或當人們想使用這個時間周期用于其它目的(例如，dc平衡)時。
應注意的是，灰度標度脈沖的子脈沖的幅度不必具有相同的幅度。例如上述一個優選實施例的特征在于設置驅動裝置，用于在兩個或多個脈沖中施加灰度標度電位差，其中所施加的脈沖具有隨著驅動時間增加而減少的持續時間。通過設置驅動裝置以使所施加的分隔灰度標度脈沖具有隨驅動時間增加而減少的幅度(但是具有類似的時間長度)可獲得類似的效果。在這兩個示例中，分隔脈沖中的能量隨驅動時間增加而減少。同樣，不限制電極結構，可以使用例如具有頂部和底部電極的結構，可以使用具有蜂窩電極的結構。
簡而言之，可以通過以下內容來描述本發明一種電泳顯示板和一種用于驅動電泳顯示板的方法，其中將元素從前一光狀態帶入一光狀態的驅動脈沖(即，灰度標度脈沖)被分為多于一個的子脈沖。由此，實現更加逐步的灰度標度引入，減少從一個圖像轉換到另一圖像的突然性，即“不平穩性”。優選地，在施加灰度標度電位差之前施加復位脈沖，在這個情況下，前一光狀態是極限光狀態。
在本發明的范圍之內而不背離所附的權利要求的范圍的情況下，許多變形將是顯而易見的。
例如，在所有上述給出的示例性實施例中，將驅動裝置安排為在施加灰度標度脈沖之前施加復位脈沖。
本發明特別地適于這樣的設備，而不限于其中使用復位脈沖的設備、方法和驅動方案。本發明涉及在利用時間間隔分隔開的兩個或多個子脈沖中施加灰度標度脈沖。
作為不使用復位脈沖的設備、方法和驅動方案的說明，圖12說明了其中對于一個灰度標度轉換到另一灰度標度使用單個驅動脈沖的驅動方案。在該圖的左手側給出了初始(開始)光位置(即，灰度標度，例如白色、黑色、淺灰色、深灰色)。示意性地給出驅動脈沖，并且在右手側給出了得到的灰度標度。
在圖12的示例中，施加單個灰度標度脈沖，因此這個圖說明了在本發明的范圍之外的驅動方案。
圖13說明了在本發明的范圍之內的驅動方案。如同在圖12中，左手側給出了初始光狀態，右手側給出了最終的光狀態，并且在左手側和右手側之間說明了驅動脈沖。在這些示例中，灰度標度脈沖(V，t)drive被施加在利用時間間隔分隔開的一系列(兩個或多個)子脈沖中。此圖的底部說明了如上已經解釋的情況，其中對于從一個光狀態(黑色)到接近的光狀態(深灰色)的轉換，驅動脈沖仍是一個單個短脈沖。
在圖12和13所說明的方案中，前一光狀態(即緊隨在施加灰度標度電位差之前的元素的光狀態)可以是任何光狀態(黑、白、深灰或淺灰)，而不一定是如圖10和11中的極限光狀態。本發明的優點是對于圖12和13所示的方案，如在圖10和11中給出的示例中，減少了圖像轉換的不穩定性，即圖像轉換更加平滑。然而，當使用復位脈沖時，圖像轉換的不穩定性是更加可見的，因為在緊隨灰度標度差的施加之前復位脈沖的施加產生了純黑和白色圖像。在這樣的情況下，當從一個灰度色調圖像轉換到另一灰度色調圖像時，由于施加灰度標度差而引起的圖像中的突然變化是更加可見的，如在圖12和13中的示例中。
圖14說明了在本發明的范圍之內驅動方案的另一示例實施例，其中在驅動脈沖之前施加符號交替的四個預置脈沖。如在圖13中，左手側給出了初始光狀態，右手側給出了最終的光狀態，并且在左手側和右手側之間說明了驅動脈沖。在這些示例中，在利用時間間隔分隔開的一系列(兩個或多個)子脈沖中施加灰度標度脈沖(V，t)drive。此圖的底部說明了如上已經解釋的情況，其中對于從一個光狀態(黑色)到接近的光狀態(深灰色)的轉換，驅動脈沖仍是一個單個短脈沖。可以獲得更加精確的灰度狀態。
在本發明的框架內，包括了所公開的特征的所有組合，即使沒有明確地要求保護。例如，在分隔開的灰度標度電位差之前，并且優選地在其之前是復位脈沖，復位脈沖和/或灰度標度脈沖之前可以是預置脈沖序列。
權利要求
1.一種電泳顯示板(1)，包括-包括帶電粒子(6)的電泳介質(5)；-多個像元(2)；-與每個像元(2)相關聯的電極(3，4)，用于接收電位差；和-驅動裝置(100)，驅動裝置(100)被安排用于控制每個像元(2)的電位差為灰度標度電位差，用于使粒子(6)能夠占用對應于圖像信息的位置；其中驅動裝置(100)被進一步安排用于對于至少所有驅動波形的子集施加灰度標度電位差，以便在利用非零時間間隔分隔開的改變系統的光狀態的兩個或多個脈沖中將像元從前一光狀態設置到灰度標度。
2.根據權利要求1所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被安排用于在非零時間間隔期間施加低于門限電壓值的電壓值，其中在低于門限電壓值，粒子基本上保持在其位置上。
3.根據權利要求1所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被安排用于在非零時間間隔期間施加基本上為零的電壓值。
4.根據權利要求1所述的電泳顯示板(1)，其中驅動裝置(100)被安排用于將每個像元(2)的電位差控制為具有復位值和復位持續時間的復位電位差，以允許粒子(6)基本上占用極限光位置之一。
5.根據權利要求1或4所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被進一步安排用于在兩個以上的脈沖上施加灰度標度電位差。
6.根據權利要求1或4所述的電泳顯示板，其中驅動裝置(100)被進一步安排用于在兩個脈沖中施加灰度標度電位差。
7.根據權利要求1或4所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被安排用于在兩個或多個脈沖中施加灰度標度電位差，其中所施加的脈沖具有隨驅動時間增加而減少的持續時間。
8.根據權利要求1或4所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被安排用于在兩個或多個脈沖中施加灰度標度電位差，其中所施加的脈沖具有隨驅動時間增加而減少的幅度。
9.根據權利要求1或4所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被安排用于在兩個以上的脈沖中施加灰度標度電位差，利用至少兩個非零時間間隔分隔開這些脈沖，并且時間間隔隨驅動時間增加而增加。
10.根據權利要求1或4所述的電泳顯示板，其中驅動裝置被安排為對于每個像元，在灰度標度電位差之前，將電位差控制為預置電位差的序列，預置電位差的序列具有預置值和相關的預置持續時間，該序列中的預置值在符號上交替變化，每個預置電位差表示足以從其位置釋放存在于所述極限位置之一中的粒子但不足以允許所述粒子到達另一個極限位置的預置能量。
11.一種用于驅動電泳顯示設備的方法，包括-包括帶電粒子(6)的電泳介質(5)；-多個像元(2)，在該方法中，對于至少所有驅動波形的子集，在利用非零時間間隔分隔開的兩個或多個脈沖中，施加用于將像元從前一光狀態設置到一個光狀態的灰度標度電位差。
12.根據權利要求11所述的方法，其中在施加灰度標度電位差之前，施加復位電位差，用于將像元帶到極限光位置。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其中在多于兩個的脈沖中施加灰度標度電位差，以便將像元從前一光狀態設置到一光狀態。
14.根據權利要求11或12所述的方法，其中在兩個脈沖中施加用于將像元從前一光狀態設置到一光狀態的灰度標度電位差。
15.根據權利要求11或12所述的方法，其中灰度標度脈沖之間的時間周期隨驅動時間的增加而增加。
16.根據權利要求11或12所述的方法，其中灰度標度脈沖的脈沖長度隨驅動時間的增加而降低。
17.一種計算機程序，包括程序代碼裝置，用于當所述程序在計算機上運行時執行根據權利要求11-16中任一權利要求所述方法的方法。
18.一種計算機程序產品，包括存儲在計算機可讀媒體上的程序代碼裝置，用于當所述程序在計算機上運行時執行根據權利要求11-16中任一權利要求所述的方法。
19.一種計算機程序產品，包括程序代碼裝置，用于在如權利要求1-10中任一權利要求所述的顯示板中使用，用于執行所述權利要求特定的操作。
20.一種驅動裝置(100)，用于驅動電泳顯示板(1)，所述顯示板(1)包括-具有帶電粒子(6)的電泳介質(5)；-多個像元(2)；-與每個像元(2)相關聯的電極(3，4)，用于接收電位差；和所述驅動裝置(100)被安排用于控制每個像元(2)的電位差為灰度標度電位差，用于允許粒子(6)占用對應于圖像信息的位置；所述驅動裝置(100)被進一步安排用于對于至少所有驅動波形的子集施加灰度標度電位差，以便在利用非零時間間隔分隔開的改變系統的光狀態的兩個或多個脈沖中將像元從前一光狀態設置到一灰度標度。
全文摘要
本發明公開了電泳顯示板和用于驅動電泳顯示板的方法，其中將元素從前一光狀態帶到一光狀態的驅動脈沖(即，灰度標度脈沖)被分成一個以上的子脈沖。由此，實現更加平緩的灰度標度的引入，減少從一個圖像轉變到另一圖像的突然性。優選地，在施加灰度標度電位差之前施加復位脈沖，在這種情況下前一光狀態是極限光狀態。
文檔編號G09G3/34GK1839421SQ200480023989
公開日2006年9月27日 申請日期2004年8月5日 優先權日2003年8月22日
發明者M·T·約翰遜, G·周, N·埃勒內 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司