CN100390852C - 电泳显示板及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

用于显示相应于图像信息的图像的电泳显示板(1)具有驱动装置(100)，该驱动装置(100)被安排成控制每个图像单元(2)的电位差以成为具有复位值和复位持续时间的复位电位差，从而使得粒子(6)能够基本上占据极端位置之一，以及随后成为用于使得粒子(6)能够占据相应于图像信息的位置的图像电位差。为了显示板(1)能够提供相对较高的图像质量，驱动装置(100)还被安排成将至少多个图像单元(2)中的每个图像单元(2)的复位电位差控制成具有附加复位持续时间。

Description

电泳显示板及其驱动方法
本发明涉及一种用于显示相应于图像信息的图像的电泳显示板，它包括：
-包含带电粒子的电泳介质；
-多个图像单元；
-与每个图像单元有关的用于接收电位差的第一和第二电极；以及
-驱动装置，
带电粒子能够占据作为靠近电极的极端位置与在电极之间的中间位置之一的一个位置以用于显示图像，以及驱动装置被安排来控制每个图像单元的电位差以使其
-成为一个具有复位值和复位持续时间的复位电位差，从而使得粒子能够基本上占据该极端位置之一，以及随后
-成为一个用于使得粒子能够占据相应于图像信息的位置的图像电位差。
在开头段落中提到的这种电泳显示板的实施例是在欧洲专利申请01200952.8(PHNL010161)中描述的。
在所描述的电泳显示板中，每个图像单元在图像显示期间具有由粒子的位置确定的外观。然而，粒子的位置不仅取决于电位差，而且取决于电位差的历史。由于施加复位电位差的结果，图像单元的外观对于历史的依赖性被减小，因为粒子基本上占据极端位置之一。随后，由于图像电位差，所以粒子占据显示相应于图像信息的图像的位置。然而，图像单元的外观对于历史的依赖性仍旧相当大，以及被显示的图像与作为图像信息的精确代表的图像有很大的不同。所以，所显示的图像具有相当低的图像质量。
所描述的显示板的缺点在于，很难用它得到相对较高的图像质量。
本发明的目的是提供一种能够提供相对较高的图像质量的、在开头段落中提到的这种显示板。
这个目的是这样达到的：驱动装置还被安排成控制至少多个图像单元中的每个图像单元的复位电位差以具有附加复位持续时间。
可以作如下的解释。对于由子集表示的至少多个图像单元，按照本发明的显示板的复位电位差具有附加复位持续时间。所以，对于该子集，在按照本发明的显示板中把粒子驱动向极端位置之一的驱动力比在所述专利申请的显示板中存在更长的时间间隔。结果，由于附加复位电位差的结果，能够占据极端位置之一的粒子的数目对于根据本发明的显示板是更大的。所以，在按照本发明的显示板中，更大数目的粒子将处在极端的位置，以及该位置由此在施加图像电位差之前被预先确定，从而导致图像单元的外观对于历史的依赖性减小。
已经看到，特别是大于参考持续时间的1/10的附加持续时间大大地减小图像单元的外观对于历史的依赖性。图像单元的参考持续时间等于把图像单元的粒子的位置从一个极端位置改变到另一个极端位置的持续时间。此外，与等于参考持续时间的3倍的附加复位持续时间相比较，大于参考持续时间的3倍的附加复位持续时间很难再进一步减小图像单元的外观对于历史的依赖性，而这些相对较大的附加持续时间对于例如功耗和图像更新时间有负面影响。所以，有利的是，子集的每个图像单元的附加复位持续时间大于各自参考持续时间的1/10和小于各自参考持续时间的3倍。
还有利的是，每个图像单元是多个图像单元中的一个图像单元。然后子集等于该多个图像单元，以及对于显示板的每个图像单元，外观对于历史的依赖性被减小。
还有利的是，对于每个图像单元，各自复位持续时间和各自附加持续时间具有基本上等于常数的各自的和。然后复位电位差可以由驱动装置相对较简单地控制。
再有利的是，显示板能够显示相应于由于复位电位差造成的图像信息的图像的估计，然后观察者经由相应于图像信息的图像的估计觉察出从在施加复位电位差之前显示的图像到相应于图像信息的图像的相对较平滑的过渡。为了达到这一点，驱动装置还被安排成控制每个图像单元的复位电位差，以使得粒子能够占据最接近于相应于图像信息的粒子位置的极端位置。
如果图像单元基本上沿着直线被安排，以及如果粒子基本上占据一个极端位置，则图像单元具有基本上同样的第一外观，以及
如果粒子基本上占据另一个极端位置，则图像单元具有基本上同样的第二外观，以及
驱动装置还被安排成控制沿每条线的连续的图像单元的复位电位差，以使得粒子能够基本上占据不相同的极端位置，观察者经由一个代表由于复位电位差导致的第一和第二外观的平均值的图像觉察出从在施加复位电位差之前显示的图像到相应于图像信息的图像的相当平滑的过渡。例如，如果第一外观是白色而第二外观是黑色，则代表第一和第二外观的平均值的图像基本上代表中等灰色。
再有利的是，图像单元在二维结构中沿着基本上直的行和沿着基本上垂直于行的直的列排列，每行具有预定的第一数目的图像单元，每列具有预定的第二数目的图像单元，以及
如果粒子基本上占据一个极端位置，则图像单元具有基本上同样的第一外观，以及
如果粒子基本上占据另一个极端位置，则图像单元具有基本上同样的第二外观，以及
驱动装置还被安排成控制沿每行的连续的图像单元的复位电位差，以使得粒子能够基本上占据不相同的极端位置，以及
驱动装置还被安排成控制沿每列的连续的图像单元的复位电位差，以使得粒子能够基本上占据不相同的极端位置。观察者经由一个代表第一和第二外观的平均值的图像觉察出从在施加复位电位差之前显示的图像到相应于图像信息的图像的相当平滑的过渡。例如如果第一外观是黑色而第二外观是白色，则代表第一和第二外观的平均值的图像基本上代表中等灰色，它比起以前的实施例多少更加平滑。
再有利的是，驱动装置还能够对于每个图像单元将电位差控制成在成为复位电位差之前是一个预置电位差序列，该预置电位差序列具有预置值和相关的预置持续时间，序列中的预置值符号交替变化，每个预置电位差表示足以使得在所述极端位置之一处存在的粒子从它们的位置释放、但不足以使得所述粒子能够到达所述极端位置中的另一个极端位置的预置能量。作为优点，预置电位差的序列减小图像单元的外观对于电位差的历史的依赖性。这样的预置值序列是在非预先公布的欧洲专利申请02077017.8(PHNL020441)中描述的。此外，有利的是，驱动装置还被安排成将多个图像单元的每个图像单元的电位差控制成为处在复位电位差与图像电位差之间的另一个预置电位差的序列。作为优点，该另一个预置电位差的序列进一步减小图像单元的外观对于电位差历史的依赖性。
下面将参考附图进一步阐述和说明本发明的显示板的这些和其它方面，在图中：
图1用图解法显示显示板的实施例的正视图；
图2用图解法显示沿图1的II-II的截面图；
图3A用图解法显示对于实施例的子集的图像单元的作为时间的函数的电位差；
图3B用图解法显示对于在实施例的变体中的子集的图像单元的作为时间的函数的电位差；
图4A用图解法显示对于在实施例的另一个变体中的子集的图像单元的作为时间的函数的电位差；
图4B用图解法显示对于在与图4A有关的同一个实施例变体中的子集的另一个图像单元的作为时间的函数的电位差；
图5显示在实施例的另一个变体中表示由于复位电位差造成的第一和第二外观的平均的图像；
图6显示在实施例的另一个变体中表示由于复位电位差造成的第一和第二外观的平均的图像；
图7用图解法显示对于在实施例的另一个变体中的子集的图像单元的作为时间的函数的电位差，以及
图8用图解法显示对于在实施例的另一个变体中的子集的图像单元的作为时间的函数的电位差。
在所有的图上，相应的部分用相同的参考数字表示。
图1和2显示具有第一基片8、相对的第二基片9和多个图像单元2的显示板1的实施例。优选地，图像单元2在二维结构中基本上沿着直线排列。图像单元2的其它排列方案替换地也是可能的，例如蜂窝排列。具有带电粒子6的电泳介质5存在于基片8、9之间。第一和第二电极3、4与每个图像单元2有关。电极3、4能够接收电位差。在图2中，第一基片8具有用于每个图像单元2的第一电极3，以及第二基片9具有用于每个图像单元2的第二电极4。带电粒子6能够占据靠近电极3、4的极端位置和在电极3、4之间的中间位置。每个图像单元2具有由在电极3、4之间的带电粒子6的位置确定的外观以用于显示图像。电泳介质5本身是从US 5,961,804、US 6,120,839和US 6,130,774获知的，以及例如可以从E Ink Corporation(电子墨水公司)得到。作为例子，电泳介质5包括在白色液体中带负电的黑色粒子6。当带电粒子6处在第一极端位置时，即在第一电极3附近，由于电位差例如是15伏，所以图像单元2的外观例如是白色。这里考虑从第二基片9一侧观看图像单元2。当带电粒子6处在第二极端位置时，即在第二电极4附近，由于电位差是相反极性，例如是-15伏，所以图像单元2的外观是黑色。当带电粒子6处在中间位置之一时，即在电极3、4之间，图像单元2具有中间外观之一，例如浅灰色、中等灰色和深灰色，它们是在白色与黑色之间的灰度级。驱动装置100被安排成将每个图像单元2的电位差控制成为具有复位值和复位持续时间的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据极端位置之一，以及随后成为用于使得粒子6能够占据相应于图像信息的位置的图像电位差。此外，驱动装置100被安排成将子集的每个图像单元2的复位电位差控制成具有附加复位持续时间。
作为例子，子集的图像单元2的外观在施加复位电位差之前是浅灰色，被表示为LG。此外，相应于图像单元2的图像信息的图像外观是深灰色，被表示为DG。对于本例，图像单元2的电位差在图3上被显示为时间的函数。复位电位差具有例如15伏的数值以及出现在从时间t1到时间t2，从时间t1到时间t2’的部分是复位持续时间以及从时间t2’到时间t2的部分是附加复位持续时间。复位持续时间和附加复位持续时间例如分别是50毫秒和250毫秒。结果，图像单元2具有被表示为SW的基本上白色的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4，以及具有例如-15伏的数值和例如150毫秒的持续时间。结果，图像单元2具有用于显示图像的深灰色的外观。从时间t2到时间t3的时间间隔可以不存在。
用于子集的每个图像单元2的参考持续时间等于用来把各个图像单元2的粒子6的位置从一个极端位置改变到另一个极端位置的持续时间。对于本例中的图像单元2，参考持续时间例如是200毫秒。在实施例的变体中，子集的每个图像单元2的附加复位持续时间大于各自参考持续时间的1/10，以及小于各自参考持续时间的三倍。
有利的是，子集等于多个图像单元2。然后，对于显示板的每个图像单元2，外观对于历史的依赖性被减小。
在实施例的再一个变体中，对于每个图像单元2，各个复位持续时间和各个附加复位持续时间具有基本上等于常数的各自的和值。作为例子，在这个变体中的图像单元2的电位差在图3B上被显示为时间的函数。图像单元2的外观在施加复位电位差之前是深灰色。此外，相应于图像单元2的图像信息的图像外观是浅灰色。复位电位差具有例如15伏的数值以及出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间和附加复位持续时间例如分别是150毫秒和150毫秒。结果，图像单元2具有基本上白色的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具有例如-15伏的数值和例如50毫秒的持续时间。结果，图像单元2具有用于显示图像的浅灰色的外观。与图3A有关的图像单元2的复位电位差的复位持续时间与附加复位持续时间的和值等于与图3B有关的图像单元2的复位电位差的复位持续时间与附加复位持续时间的和值，以及等于常数，在本例中是300毫秒。
在实施例的另一个变体中，驱动装置100还被安排成控制每个图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够占据最接近相应于图像信息的粒子6的位置的极端位置。作为例子，图像单元2的外观在施加复位电位差之前是浅灰色。此外，相应于图像单元2的图像信息的图像外观是深灰色。对于本例，图像单元2的电位差在图4A上被显示为时间的函数。复位电位差具有例如-15伏的数值以及出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间和附加复位持续时间例如分别是150毫秒和100毫秒。结果，粒子6占据第二极端位置，以及图像单元2具有表示为SB的基本上黑色的外观，该极端位置最接近相应于图像信息的粒子6的位置，即图像单元2具有深灰色的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具有例如15伏的数值和例如50毫秒的持续时间。结果，图像单元2具有用于显示图像的深灰色的外观。作为另一个例子，另一个图像单元2的外观在施加复位电位差之前是浅灰色。此外，相应于这个图像单元2的图像信息的图像外观基本上是白色。对于本例，图像单元2的电位差在图4B上被显示为时间的函数。复位电位差具有例如15伏的数值以及出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间和附加复位持续时间例如分别是50毫秒和100毫秒。结果，粒子6占据第一极端位置，以及图像单元2具有基本上白色的外观，该极端位置最接近相应于图像信息的粒子6的位置，即图像单元2具有基本上白色的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具0伏的数值，因为该外观已经是用于显示图像的基本上白色。
在图5上，图像单元2沿着基本上直线30排列。如果粒子6基本上占据极端位置之一，即第一极端位置，则图像单元2具有基本上同样的第一外观，例如白色。如果粒子6基本上占据另一个极端位置，即第二极端位置，则图像单元2具有基本上同样的第二外观，例如黑色。驱动装置100还被安排成控制沿着每条线30的接连的图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据不相同的极端位置。图5显示表示由于复位电位差造成的第一和第二外观的平均的图像。该图像显示基本上中等灰色。
在图6上，图像单元2在二维结构中沿基本上直的行31和沿基本上垂直于行的基本上直的列32排列，每行31具有预定的第一数目的图像单元2，例如在图6上为4个图像单元，每列32具有预定的第二数目的图像单元2，例如在图6上为3个图像单元。如果粒子6基本上占据一个极端位置，例如第一极端位置，则图像单元2具有基本上同样的第一外观，例如白色。如果粒子6基本上占据另一个极端位置，例如第二极端位置，则图像单元2具有基本上同样的第二外观，例如黑色。驱动装置100还被安排成控制沿着每行31的接连的图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据不相同的极端位置，以及驱动装置100还被安排成控制沿着每列32的接连的图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据不相同的极端位置。图6显示表示由于复位电位差造成的第一和第二外观的平均的图像。该图像显示基本上中等灰色，这与以前的实施例相比较多少更平滑些。
在实施例的另一个变体中，驱动装置100还被安排成将多个图像单元的每个图像单元2的电位差控制成在成为复位电位差之前成为一个预置电位差序列。而且，该预置电位差序列具有预置值和相关的预置持续时间，序列中的预置值符号交替变化，每个预置电位差表示足以使得存在于极端位置之一的粒子6从它们的位置释放、但不足以使得所述粒子6能够到达极端位置的另一个位置的预置能量。作为例子，图像单元2的外观在施加预置电位差序列之前是浅灰色。而且，相应于图像单元2的图像信息的图像外观是深灰色。对于本例，图像单元2的电位差在图7上被显示为时间的函数。在该例子中，预置电位差序列具有从时间t0到时间t0’被加上的四个预置值，依次为15伏、-15伏、15伏和-15伏。每个预置值例如施加20毫秒。在t0与t1之间的时间间隔小到可以忽略。随后，复位电位差具有例如-15伏的数值和出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间和附加复位持续时间例如分别是150毫秒和50毫秒。结果，粒子6占据第二极端位置，以及图像单元2具有基本上黑色的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具有例如15伏的数值和例如50毫秒的持续时间。结果，图像单元2具有用于显示图像的深灰色的外观。在另一个变体中，驱动装置100还被安排成将多个图像单元2的每个图像单元2的电位差控制成为处在复位电位差与图像电位差之间的另外的预置电位差序列。作为例子，图像单元2的外观在施加预置电位差序列之前是浅灰色。而且，相应于图像单元2的图像信息的图像外观是深灰色。对于本例，图像单元2的电位差在图8上被显示为时间的函数。在该例子中，预置电位差序列和复位电位差例如等于如图7所示的各个电位差。结果，粒子6占据第二极端位置，以及图像单元2具有基本上黑色的外观。在该例子中，预置电位差的另一个序列具有例如从时间t5到时间t5’加上的四个预置值，依次为15伏、-15伏、15伏和-15伏。每个预置值例如施加20毫秒。在另一个序列中的多个预置电位差、预置值和相关的预置持续时间可以从在该序列中的多个预置电位差、预置值和相关的预置持续时间中独立地被选择。在t2与t5之间以及在t5’与t3之间的时间间隔小到可以忽略。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具有例如15伏的数值和例如50毫秒的持续时间。结果，图像单元2具有用于显示图像的深灰色的外观。

Claims (8)

1.一种用于显示相应于图像信息的图像的电泳显示板(1)，它包括：
-包含带电粒子(6)的电泳介质(5)；
-多个图像单元(2)；
-与每个图像单元(2)有关的用于接收电位差的第一和第二电极(3，4)；以及
-驱动装置(100)，
带电粒子(6)能够占据作为靠近电极(3，4)的极端位置与在电极(3，4)之间的中间位置之一的一个位置以用于显示图像，以及
驱动装置(100)被安排来控制每个图像单元(2)的电位差以使其
-成为一个具有复位值和复位持续时间的复位电位差，从而使得粒子(6)能够基本上占据极端位置之一，以及随后
-成为一个用于使得粒子(6)能够占据相应于图像信息的位置的图像电位差，
其特征在于
驱动装置(100)还被安排成控制至少多个图像单元(2)的每个图像单元(2)的复位电位差以具有附加复位持续时间；
每个附加复位持续时间大于参考持续时间的1/10和小于参考持续时间的3倍，参考持续时间等于把各个图像单元(2)的粒子(6)的位置从一个极端位置改变到另一个极端位置的持续时间。
2.如权利要求1中要求的显示板(1)，其特征在于，每个图像单元(2)是该多个图像单元(2)之一。
3.如权利要求2中要求的显示板(1)，其特征在于，对于每个图像单元(2)，各自复位持续时间和各自附加复位持续时间具有基本上等于常数的各自的和值。
4.如权利要求1中要求的显示板(1)，其特征在于，驱动装置(100)还被安排成控制每个图像单元(2)的复位电位差，以使得粒子(6)能够占据最接近相应于图像信息的粒子(6)的位置的极端位置。
5.如权利要求2中要求的显示板(1)，其特征在于，图像单元(2)沿着基本上直线(30)排列，以及
如果粒子(6)基本上占据一个极端位置，则图像单元(2)具有基本上同样的第一外观，以及
如果粒子(6)基本上占据另一个极端位置，则图像单元(2)具有基本上同样的第二外观，以及
驱动装置(100)还被安排成控制沿每条线(30)的连续的图像单元(2)的复位电位差，以使得粒子(6)能够基本上占据不相同的极端位置。
6.如权利要求2中要求的显示板(1)，其特征在于，图像单元(2)在二维结构中沿着基本上直的行(31)和沿着基本上垂直于行(31)的基本上直的列(32)排列，每行(31)具有预定的第一数目的图像单元(2)，每列(32)具有预定的第二数目的图像单元(2)，以及
如果粒子(6)基本上占据一个极端位置，则图像单元(2)具有基本上同样的第一外观，以及
如果粒子(6)基本上占据另一个极端位置，则图像单元(2)具有基本上同样的第二外观，以及
驱动装置(100)还被安排成控制沿每行(31)的连续的图像单元(2)的复位电位差，以使得粒子(6)能够基本上占据不相同的极端位置，以及
驱动装置(100)还被安排成控制沿每列(32)的连续的图像单元(2)的复位电位差，以使得粒子(6)能够基本上占据不相同的极端位置。
7.如权利要求1到6的任一项中要求的显示板(1)，其特征在于，驱动装置(100)还被安排成将多个图像单元(2)的每个图像单元(2)的电位差控制成在成为复位电位差之前是一个预置电位差序列，该预置电位差序列具有预置值和相关的预置持续时间，序列中的预置值的极性交替变化，每个预置电位差表示足以使得在所述极端位置之一处存在的粒子(6)从它们的位置释放、但不足以使得所述粒子(6)能够到达所述极端位置的另一个位置的预置能量。
8.如权利要求7中要求的显示板(1)，其特征在于，驱动装置(100)还被安排成控制多个图像单元(2)中的每个图像单元(2)的电位差以成为处在复位电位差与图像电位差之间的另一个预置电位差序列。
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