CN101443837B - 移动粒子显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种移动粒子显示设备包括:显示像素(41,42,43,44)的行和列阵列;多根行地址线(Row1,Row2;72;112),每根行地址线用于寻址对应的像素行;以及多根列地址线(Co11,Co12;76;108),每根用于将像素数据提供给对应的像素列。提供了多根放电列线(82)。通过寻址像素行并且使用列地址线(Co11,Co12;76;108)将数据提供给寻址到的行中的像素来寻址像素。从列地址线到该列中寻址到的像素的电荷流流向对应的放电列线(82)。通过在列方向上具有放电线,当寻址像素行时,通过所述像素的用来将数据从列地址线装载到该像素中的电流传递到列放电线。通过这种方式,列放电线只携带了与来自所述行的少量像素相关联的电流流量。这使得能够将放电线的宽度保持为最小,并且也使得能够缩放行中的像素数量,而无需放电线携带增大的电流。

Description

移动粒子显示设备
技术领域
本发明涉及移动粒子显示设备,尤其涉及用于这种显示器的像素电极布局。
背景技术
先前的诸如电泳显示器之类的移动粒子显示器许多年来就是已知的;例如可从美国专利US3612758获悉。
电泳显示器的基本原理在于,封装在显示器中的电泳材料的外观可以借助于电场来控制。
为此目的,电泳材料一般而言包括具有第一光学外观(例如黑色)的带电粒子,所述粒子包含于诸如液体或空气之类、具有与第一光学外观不同的第二光学外观(例如白色)的流体中。该显示器一般包含多个像素,每个像素可以单独地借助于由电极布置提供的单独的电场来控制。这样,粒子可以借助于电场在可见位置、不可见位置以及可能还有中间的半可见位置之间来移动。因此,显示器的外观是可控的。粒子的不可见位置可以例如在液体的深处或者在黑色屏蔽之后。
粒子移动穿过电泳材料的距离大致与所施加的电场关于时间的积分成比例。因此,电场强度越大且电场所施加的时间越长,那么粒子将移动得更远。
在例如WO99/53373中,电子墨水(E Ink)公司描述了电泳显示器的更近时期的一种设计。
平面内电泳显示器使用显示器基底侧向的电场来将粒子从对观察者隐藏的屏蔽区移动到观察区。移往/移自观察区的粒子数越大,那么观察区的光学外观的变化就越大。申请人的国际申请WO2004/008238给出了典型平面内电泳显示器的一个实例。
一般而言,移动粒子显示器的极端(例如黑色和白色)光学状态是良好定义的,其中所有的粒子都被吸引到一个特定的电极。然而,在中间光学状态(灰度级)下,这些粒子之间总存在空间的扩散。
电泳显示器中的灰度级或中间光学状态一般通过施加电压脉冲达指定时间段以便使粒子穿过电泳材料沿空间分布来提供。
已经认识到,作为电泳显示设备双稳态性(没有施加电压时仍保留图像)的结果,它们可以实现低功耗,并且它们允许形成薄而明亮的显示设备,这是因为并不需要背光或者偏振器。它们还可以由塑料材料制造,并且在制造这样的显示器时还存在低成本卷到卷(reel-to-reel)处理的可能性。
如果要保持尽可能低的成本,那么采用无源寻址方案。最简单的显示设备结构是分段反射式显示器,并且存在许多其中这种类型的显示器适用的应用。分段反射式电泳显示器具有低功耗、良好的亮度,工作时也是双稳态的,并且因而甚至在关闭该显示器时也能够显示信息。
然而,使用矩阵寻址方案提供了改善的性能和通用性。使用无源矩阵寻址的电泳显示器一般包括低端电极层、显示介质层和高端电极层。将偏置电压选择性地施加到所述高端和/或低端电极层中的电极上,以便控制与偏置的电极相关联的显示介质部分的状态。
一种特定类型的电泳显示设备使用所谓的“平面内开关”。这种类型的设备使用在显示材料层中横向有选择性的粒子移动。当粒子朝横向电极移动时,粒子之间出现开口,通过该开口可以看到底下的表面。当粒子随机散布时,它们阻止光通过到达所述底下的表面并且看见粒子颜色。这些粒子可以是彩色的且所述底下的表面可以为黑色或白色,或者反过来,这些粒子可以为黑色或白色且所述底下的表面可以是彩色的。
平面内开关的优点在于,所述设备可以适于透射式操作或者透反式操作。特别地,粒子的移动形成光的通路,以便反射式和透射式操作都可以通过所述材料来实现。这允许实现使用背光而不是反射式操作的照明。平面内电极可以全部在一个基底上提供,或者相反,两个基底都可以具有电极。
有源矩阵寻址方案也用于电泳显示器,并且当具有高分辨率灰度级的亮全色显示器要求更快的图像更新时,通常需要这些方案。正在为标志和宣传显示应用开发这样的设备,并且将这样的设备作为电子窗和环境照明应用中的(像素化(pixilated))光源。
使用矩阵寻址方案的显示器的寻址涉及依次寻址像素行。当寻址了一行时,将数据提供给列线,从而将像素数据装载到沿着寻址到的行的每个像素中。这种寻址产生到该像素的电荷流,并且该电荷流从像素沿着放电线耗散掉,所述放电线可以耦合到地。
移动粒子显示器的一个问题在于,像素具有大的电容,与液晶显示技术相比,情况尤其如此。结果,将数据装载进像素中可能需要明显大的电荷流,这接着会造成明显大的电流沿着放电线流动。此外,一般通过利用电压对电泳显示设备的像素充电来向这些像素装载数据,所述电压对于所有像素极性相同。结果,如果与将数据装载到多个像素中相关联的电流流向公共的放电线,那么这些电流将会累积。于是,放电线需要设计成具有足够低的电阻以便允许这些电流的流动,而不沿着放电线长度给出电压变化。
发明内容
依照本发明的第一个方面,提供了移动粒子显示设备,其包括:
-显示像素的行和列阵列;
-多根行地址线,每根行地址线用于寻址对应的像素行;
-多根列地址线,每根用于将像素数据提供给对应的像素列;以及
-多根放电列线,
其中通过寻址像素行并且使用列地址线将数据提供给寻址到的行中的像素来寻址像素,并且其中从列地址线到该列中寻址到的像素的电荷流流向对应的放电列线。
本发明的显示设备具有沿列方向的放电线。这意味着当寻址像素行时,通过所述像素的用来将数据从列地址线装载到该像素中的电流流量传递到列放电线。通过这种方式,列放电线只携带了与来自所述行的少量像素相关联的电流流量。例如,通过单个像素的电流流量可以传递到放电线,或者如果列放电线在两个相邻的像素列之间共享,则是来自两个相邻像素的电流。这允许将放电线的宽度保持为最小,并且也允许缩放行中的像素数量,而无需放电线携带增大的电流。
每个像素可以包括单元(cell),该单元包括密封区域,所述密封区域包含其中悬浮着粒子的流体,其中粒子在每个单元内的移动受到控制以便限定单元状态,所有设备单元的单元状态一起限定了该设备的输出。所述设备优选地为电泳显示设备,其中移动粒子包括电泳粒子。该设备可以包括平面内开关电泳显示设备。
在一个实例中,每根列放电线在两个相邻的像素列之间共享。这意味着每根放电线携带了流过两个像素的电流,不过这减少了需要沿着显示区延伸的导体线的数量。作为替代,每根列放电线可以与单个像素列关联。
本发明还提供了驱动移动粒子显示设备的方法,所述显示设备包括显示像素的行和列阵列,该方法包括:
-按顺序寻址像素行,通过将行选择信号施加到对应的行地址线来选择像素行;
-当寻址到像素行时,利用列地址线为该行的像素装载数据,
-其中在从列地址线装载数据期间,从所述列地址线到该列中寻址到的像素的电荷流沿着对应的放电列线放电。
附图说明
根据以下非限制性实例并且参照附图,本发明的另外的特征将变得清楚明白,在附图中:
图1示出了用于驱动显示设备的方法的流程图,其可以用于驱动本发明的显示设备;
图2示出了可以用于本发明的设备中的电泳单元的示图;
图3示出了可以用于本发明的设备中的平面内电泳单元的示图;
图4示出了两对图3的电泳单元的平面示图;
图5示出了依照本发明一个实施例的显示设备的电路图,其结合了图4的两对电泳单元;
图6示出了用于驱动图5的显示设备的时序图。
图7示出了本发明的像素电极布局的第一实例;以及
图8示出了本发明的像素电极布局的第二实例。
在所有附图中,使用相同的附图标记来表示相同或相似的特征。这些附图不是按比例绘制的,因此不能期望试图从中导出相对尺寸/时间段。
具体实施方式
图1示出了用于驱动移动粒子显示设备的方法的流程图,其可以用于本发明的显示设备。该移动粒子显示设备通常具有数百或数千移动粒子单元,每个单元形成一个配对中的第一或第二单元。每个单元包括可移动带电粒子,并且具有:存储区域,至少一些所述可移动带电粒子可以移动到该存储区域中;栅极(gate)区域,至少一些所述可移动带电粒子可以移动到该栅极区域中;以及显示区域,至少一些所述可移动带电粒子可以移动到该显示区域中。
单元的显示区域是决定该单元的光学状态的单元中的区域。光学状态由所述单元的显示区域内的(可移动带电)粒子数决定。单元的栅极区域是粒子从其中移动到显示区域的单元中的区域。单元的存储区域是单元的粒子可以临时存储于其中的区域,并且通常用来存储显示区域中不需要的过剩粒子。
在步骤10中,通过将配对的第一单元的基本上所有的粒子电吸引到该单元的存储区域来将该第一单元设置成存储模式。术语“存储模式”在本文通篇中用来表示在其存储区域中具有基本上其所有粒子的单元。
在步骤12中,通过将第二单元的基本上所有粒子电吸引到该单元的栅极区域来将该第二单元设置成栅极模式。术语“栅极模式”在本文通篇中用来表示在其栅极区域中具有基本上其所有粒子的单元。
在步骤14中,将显示数量的粒子从第一单元的存储区域吸引到该单元的栅极区域,并且然后从栅极区域吸引到显示区域,从而将该单元设置成目标光学状态。单元粒子的显示数量是转移到单元的显示区域中以便设置该单元的光学状态的单元粒子的数量/比例。
在步骤16中,将剩余数量的粒子从第二单元的栅极区域吸引到该单元的存储区域,在该单元的栅极区域留下显示数量的粒子。然后,将栅极区域中的显示数量的粒子吸引到显示区域,从而将该单元设置成目标光学状态。单元粒子的剩余数量是必须从该单元的栅极区域移动到该单元的存储区域以便在该单元的栅极区域留下显示数量的粒子的单元粒子的数量或比例。
这些方法步骤可以按照不同的顺序或彼此重合来实施。例如,可以在将第二单元设置成栅极模式的同时将第一单元设置成存储模式。接着,将第一单元的显示数量的粒子移动到该单元的栅极区域,接着将第二单元的剩余数量的粒子移动到该单元的存储区域,并且然后将每个单元的栅极区域中的显示数量的粒子同时移动到每个单元的显示区域。
图2示出了适合用于图1的方法中的电泳单元20的示图。该示图示出了填充有不透明白色流体212并且具有可移动黑色带电粒子28的单个单元20的截面视图。为了控制粒子28的移动,单元20具有包括透明显示电极22、栅极电极24和存储电极26的单元电极。该单元从方向210观察,因而该单元的当前光学状态为白色,这是因为所有的黑色30粒子都位于下面的存储电极26的区域中并且被不透明白色流体212遮挡而不可见。
如果单元20要作为第一单元来驱动,那么显示数量的黑色粒子28将被向上吸引到栅极电极24的区域并且然后向上吸引到透明显示电极22,这使得当从方向210观看时,该单元给出黑色或者灰色的光学状态。
如果该单元要作为第二单元来驱动,那么首先将所有的粒子28吸引到栅极电极24的区域,从而将该单元设置在栅极模式中。接着,将剩余数量的粒子28向下吸引到存储电极26的区域,从而在栅极电极24的区域中留下显示数量的粒子28。然后,将所述显示数量的粒子28向上吸引到透明显示电极22,这使得当从方向210观看时,该单元给出黑色或者灰色的光学状态。
该单元看清来是黑色还是灰色显然取决于移动到显示电极22的粒子数量。因此,粒子的显示数量越大,则该单元的光学状态将越接近黑色。
在其他实施例中,流体和粒子的颜色可以与上述流体和粒子的颜色不同,以便给出不同颜色的光学状态。
图3示出了适合用于图1的方法中的平面内电泳单元的示图。该平面内电泳单元30以截面形式示出,并且填充有透明流体并且具有可移动黑色带电粒子38。单元30具有包括透明显示电极32、栅极电极34和存储电极36的单元电极。为了便于理解,将两条虚线叠加在该示图上以便大致表示存储区域314、栅极区域316和显示区域318之间的分界所在的位置。光源312置于显示区域318的下方,从而该单元是透射式工作的。该单元当前处于存储模式下,这是因为所有的粒子28都处于该单元的存储区域314中。因此,该单元具有透明光学状态,因为没有任何黑色粒子处于显示区域318中,并且因此当从方向310观看该单元时,看到的是来自光源312的白光。
如果单元30要作为第一单元来驱动,那么将显示数量的黑色粒子38从存储电极的区域314吸引到栅极电极34的区域316并且然后吸引到透明显示电极32的区域318,其中所述显示数量的粒子将遮挡来自光源312的光,使得当从方向310观看时该单元看起来呈黑色或灰色。
如果该单元要作为第二单元来驱动,那么首先将所有的粒子38吸引到栅极电极34的区域316,从而将该单元设置成栅极模式。接着,将剩余数量的粒子38吸引到存储电极36的区域314,从而在栅极电极34的区域316中留下显示数量的粒子38。然后,将所述显示数量的粒子38吸引到透明显示电极32的区域318,其中这些粒子将遮挡来自光源312的光,使得当从方向310观看时该单元看起来呈黑色或灰色。
该单元看起来是黑色还是灰色显然取决于移动到显示电极32的区域的粒子数量。粒子的显示数量越大,则来自光源312的白光将被遮挡得越多,并且从方向310观看时该单元看起来将越接近黑色。
在其他布置中,光源312和粒子38的颜色可以与上述光源和粒子的颜色不同。例如,在一个包括六个单元作为三对单元来对待的实施例中,第一对单元在其下方具有红色光源,第二对单元在其下方具有绿色光源,第三对单元在其下方具有蓝色光源。所有六个单元的粒子都是带色的黑色,因此这六个单元一起构成单个RGB彩色像素。
图3的平面内电泳单元可以通过用反射表面(例如置于透明导体32之下的白色表面)替换光源312来修改,以便给出反射式而不是透射式操作。于是,当显示区域中没有黑色粒子时,单元将呈白色,并且当多个黑色粒子处于显示区域中时,单元将呈黑色或灰色。
图4示出了两对适合用于图1的方法中的、图3的电泳单元的平面示图。为了简单起见,这些单元为反射式单元,当单元具有透明光学状态时其呈白色,并且当单元具有黑色或灰色的相应光学状态时,其呈黑色或灰色。为了清楚起见而未在图4中示出的反射器,置于透明显示电极D1-D4的下方。在其他实施例中,这些显示电极本身可以是反射的而不是透明的,以便减少对于单独的反射器的需求。
在图4的示图中,单元41和42形成一对单元,并且单元43和44形成另一对单元。每个单元具有包括存储电极(S1-S4)、栅极电极(G1-G4)和显示电极(D1-D4)的单元电极。单元电极D1-D4都连接到地址电极(Disp)。
每个单元内的可移动粒子都带负电,并且因而朝向更高的、正的电势移动,即沿着与所施加的电场相反的方向移动。例如,可以将地址电极Disp驱动到高电势以便将粒子从每个单元的栅极区域移动(吸引)到每个单元的显示区域。
单元电极G1、S2、S3和G4都连接到OV。单元电极S1、G2、G3、S4中的每一个都使用包括有源开关电路系统和行和列地址电极的有源矩阵来单独地控制。该有源矩阵在图4中出于清楚的原因而未示出,但是在图5中示出了并且将在下面进一步详细地描述。将单元41和44作为第一单元来驱动,其通过向S1和S4施加正电压从而将这些单元的粒子吸引到S1和S4而被设置成存储模式。将单元42和43作为第二单元来驱动,其通过向G2和G3施加正电压从而将这些单元的粒子吸引到G2和G3而被设置成栅极模式。此外,当把这些单元设置成存储或栅极模式时,地址电极Disp被驱动到负电压,从而将粒子从这些单元的显示区域吸引到这些单元的栅极区域。
在图4的示图中,每个配对中的第一和第二单元示为彼此紧邻。可替换地,配对中的第一和第二单元可以通过其他单元而彼此隔开。在这种情况下,所述第一和第二单元仍然被认为是彼此邻近,这是因为当从一定距离观看所述第一和第二单元时,来自这些单元的光看起来仍然合并在一起,从而单元的光学状态中的误差看起来仍然将彼此补偿。
如图4和5所示,每个单元都借助于列线连接到地(OV)。对于单元41和42而言,该列线连接到端子G1和S2。这些列线充当放电线。如下面将要参照图5的电路图进一步解释的那样,当寻址单元时,电流流向这些列放电线。由于这些在列方向上进行,因而当寻址一行单元时,从寻址每个像素而结果得到的电流将流向对应的列放电线。这使得在放电线中流动的电流保持最小。
图5示出了依照本发明一个实施例的显示设备的电路图,其中并入了图4的两对电泳单元。该电路图示出了电子驱动电路系统50以及用于控制施加到S1、G2、G3和S4单元电极的电势的地址电极Row1、Row 2、Col 1和Col 2。电子驱动电路系统50包括用于驱动地址电极Row 1和Row 2的行驱动器52以及用于驱动地址电极Col 1、Col 2和Disp的列驱动器54。
薄膜晶体管(TFT)T1-T4用作有源开关,其由Row 1和Row 2地址电极控制以便选择性地将Col 1和Col 2地址电极上的电压施加到单元电极S1、G2、G3和S4。电容器Cs1-Cs4用于帮助(甚至在关闭相应的TFT之后仍然如此)维持在单元电极S1、G2、G3和S4上施加的列电压。在另一个实施例(未示出)中,寻址电极并不控制用于控制S1、G2、G3和S4的有源开关电路系统,因而形成无源矩阵的一部分。例如,在无源矩阵中,单元电极可以直接连接到所述地址电极,这对于本领域技术人员是显然的。
驱动电路系统50可以是显示基底上的TFT布置、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或者被配置成生成用于以规定的方式驱动所述地址电极的驱动信号的任何其他电路,这对于本领域技术人员是显然的。
图6示出了用于驱动图5的显示设备的时序图。该时序图示出了施加到Disp、Row 1、Row 2、Col 1和Col 2地址电极的电压波形,并且也示出了每个单元的存储和栅极区域之间结果得到的粒子分布。迹线PG 41-44表示对应单元41-44的栅极区域中的粒子数量,迹线PS 41-44表示对应单元41-44的存储区域中的粒子数量。例如,在时间段64开始处,迹线PG 41显示出单元41的33%的粒子处于单元41的栅极区域内,而迹线PS 41显示出单元41的66%的粒子处于单元41的存储区域内。在时间段64结束处,栅极区域PG 41中的粒子数量已经下降到0%,而存储区域PS 41中的粒子数量保持在66%,这表明33%的显示粒子已经移动到单元41的显示区域。
该时序图示出了所述行和列被驱动以便将第一对单元41和42驱动到灰度级为33%的目标光学状态(即从透明到黑色的距离的33%,这通过将单元的33%的移动黑色粒子移动到单元的显示区域中来进行),并且将第二对单元43和44驱动到灰度级为66%的目标光学状态(即从透明到黑色的距离的66%,这通过将单元的66%的黑色粒子移动到单元的显示区域中来进行)。
首先,在时间段60期间,所有的第一单元(41,44)被设置成存储模式,并且所有的第二单元(42,43)被设置成栅极模式。为了实现这一点,将Disp电极设置成负电压,并且对于每个单元,将该单元的存储或栅极电极之一设置成正电压。因此,每个单元的带负电粒子移动到设置成正电压的该单元中的电极。例如,在时间段60结束处,PS 41迹线显示单元41的100%的粒子处于单元41的存储区域中,即单元41处于存储模式下。
接下来,在时间段62期间,利用要置于电极S1、G2、G3和S4上的电压来驱动列Col 1和Col 2,并且利用脉冲驱动行Row 1和Row2以便在适当的时间导通每个单元的TFT。例如,单元41具有电极S1、G1、D1,栅极电极G1连接到0V,并且存储电极S1由Row 1和Col 1控制。如图6所示,当第一次对Row 1加脉冲使其为高时,T1将电极S1连接到负的Col 1电压,将S1设置在比G1更低的电势,并且使得粒子从存储区域PS 41移动到栅极区域PG 41。由于电容器Cs1的原因,在存储电极S1上保持负的列电压,甚至在Row 1电压下降并且关闭T1之后仍然如此。然后,当第二次对Row 1加脉冲使其为高时,T1将电极S1连接到OV的Col 1电压,将S1设置在与G1相同的电压,并且因此停止进一步的粒子移动。
在单元43的情况下,第一和第二Row 1脉冲二者使得负电势施加到电极G3,并且因此粒子移动继续达更长的时间段,这导致更高数量的粒子在栅极和存储区域之间移动。因此,在每个单元的栅极和存储区域之间移动的粒子的数量(以及从而该单元的光学状态)可以由行脉冲的数量来控制,对于这些行脉冲,将负电压施加到单元的栅极或存储电极。
在时间段62结束时,单元41和42在其栅极区域中具有其粒子的33%,单元43和44在其栅极区域中具有其粒子的66%。单元41和44是第一单元,因而通过被设置成存储模式并且然后让其显示数量的粒子从其存储区域移动到其栅极区域来达到这种状态。单元42和43是第二单元,因而通过被设置成栅极模式并且然后让其剩余数量的粒子从其栅极区域移动到其存储区域来达到这种状态。
在时间段64期间,将电极Disp驱动为高,这将每个单元的栅极区域中的粒子吸引到该单元的显示区域。每个单元的存储区域中的粒子数量保持相同,这是因为在栅极和存储电极之间没有显著的电场。到时间段64结束时,每个单元的显示数量的粒子已经移动到该单元的显示区域中,从而将每个单元设置成其目标光学状态。
如果例如由于温度降低、列电压幅度减小或者OV电势出现负偏移的原因,所有单元的粒子比期望的更缓慢地移动,那么时间段62期间迹线PG 41-PS 44的梯度将减小。这会使得单元41的少于33%的粒子移动到单元41的显示区域中,单元42的多于33%的粒子移动到单元42的显示区域。因此,单元41将具有比预期还远离黑色的光学状态,并且单元42将具有比预期还接近黑色的光学状态。于是,当从一定距离观看单元41和42时,来自这些单元中的每一个的光将看起来合并在一起,因而它们将一起看起来好像它们都具有正确的光学状态,即33%的灰度级。因此,由于缓慢的粒子移动而引起的误差实际上彼此相消了。
本发明涉及电极布局,特别地,涉及充当流向存储电容器Cs1-Cs4的电流的放电路径的列线。如图5所示,将存储电容器的地侧耦合到地的接地放电线沿着列方向延伸。通过这种方式,每根放电线只携带来自每个被寻址行的单个像素(或像素对)的电流。
图7更详细地示出了像素电极布局的第一实例,示出了用于诸如图5中的像素41之类的像素的电极布局。
图7示出了单行中的四个相邻像素电路。这些像素电路布局被设计成使得一个像素电路的物理布局是沿着所述行紧邻的像素电路的镜像。根据以下描述应当变得清楚明白的是,这使得能够实现寻址线数量的减少。
一个特定的像素用粗轮廓示为70,下面将描述用于该像素的电极线。
行寻址线72沿着行延伸并且连接到像素TFT 74的栅极。对于图5的第一像素行而言,该线72相应于行线“Row 1”。
如图5所示,列寻址线76连接到TFT的漏极。
TFT 74的源极连接到像素电极,所述像素电极定义了存储电容器的像素侧。这些像素电极位于行线之上并且示为78。同样,存在这些像素电极78中的两个,一个接近像素区域的顶部,一个接近底部。这使得粒子的移动能够更加有效地在像素区域上扩散。链路80将这两个像素电极78连接在一起。
像素存储电容器的另一侧使用本发明的列方向放电线连接到地。
在图7的像素布置中,一根列放电线在一对相邻像素之间共享,它是线82。这根线落在像素70区域之外。
像素电容器与像素电极相对的侧面在所述相邻像素对之间共享,并且该电容器电极示为81,其对应于图5的像素41中的端子G1。
显示控制线(图5中的Disp)也被设置成一系列列线,再次让一根列线在一对相邻像素之间共享。它是线84。
因此,可以看出,两个相邻像素86一起具有一根行线72、在所述相邻像素之间共享的一根显示线84、在所述相邻像素之间共享的一根列放电线82以及两根列线76。由此可以看出图7的像素布局如何映射到图5的电路中的像素。该布局的对称性也可以在图7中看出。
连接到地的列放电线也连接到中心支线(spur)88,以及连接到顶部和底部地电极90、92。
因此将粒子的移动控制为在三根接地的支线88、90、92以及像素电极区78之间。通过这种方式,像素区实际上被划分成顶部和底部半部分,但是可以认为该电路对应于图5,其中每个存储电容器Cs代表不同像素区的组合效应。
存储电容器由区域78和81限定,并且因而包括两个部分,所述部分沿着行方向延伸穿过像素孔径。电流沿着列线放电。这些列放电线携带从所述两个相邻的像素流向它们的电流,特别地,携带流向接地区88、90、92的电流。如图所示,接地区88、90、92只在两个相邻的像素之间沿行方向延伸。
单元壁在图7中示为线94。
图8示出了一种替换的布局,其中每个像素包括三个子像素。一个像素示为100。一个子像素由粗轮廓102示出。每个子像素与颜色滤波器关联。此外,每个子像素被划分成两个光学上相同的半部分104和106,以便通过减小粒子距离(以及为给定电压增大场)来提高速度。
每个子像素具有沿列方向延伸到像素孔径一侧的列数据线108。中心列方向线110限定了公共的电容器电极(图5的像素41中的G1),并且像素电极111位于顶部,列放电线位于下面。通过这种方式,像素存储电容器由中心列线110限定。行导体示为112,并且TFT示为114。
显示控制线“Disp”在像素的一个边缘沿列方向延伸,例如如116所示。它可以在相邻像素之间共享。
这种布局提供了布置成规则图案的更简单的像素设计。
层之间的连接利用适当的通孔形成。在图7和8中可以看到其中一些通孔,但是由于所需详细的掩模图案的实现对于本领域技术人员而言是司空见惯的,因此将不给出其详细的描述。
在图7和8的实例中,像素(或子像素)沿列方向伸长,因而子像素三元组(triplet)定义了一个基本上呈方形的像素。这意味着放电线沿着子像素的长轴延伸。相比于列放电线沿行方向延伸的情况,这将暗示这些列放电线占据像素孔径的更大的面积。然而,沿着放电线流动的电流的减小意味着宽度可以减小,并且因而仍然存在增大可用的像素孔径的可能性。
由图7和8的实例显然可知,存在许多实现所述像素布局以便提供列放电线的不同方式。
尽管为图5的像素电路示出了两种可能的布局,但是应当理解的是,可以使用其他的像素电路,例如不使用显示控制线“Disp”的更简单的像素电路。
在上面,描述了用于驱动诸如电泳显示设备之类的移动粒子显示设备的系统。所述显示设备包括第一和第二单元,所述单元被设置成目标光学状态以便给出其目标光学外观。第一和第二单元被彼此不同地驱动,使得第一单元的目标光学状态中的误差沿着与第二单元的目标光学状态中的误差相反的方向出现。因此,当该显示器的观察者从一定距离观看这些单元时,来自第一和第二单元的光混合在一起,并且所述光学状态误差看起来彼此补偿或者彼此相消。
虽然已经详细地描述了一个特定的驱动方案,但是应当理解的是,许多其他的驱动方案是可能的。关于所描述的详细方案,应当理解的是,将所述配对或每个配对中的第一和第二单元称为第一和第二单元,这仅仅是出于用来驱动它们的驱动方法不同的缘故。可能的是,仅仅通过好像第一单元是第二单元一样来驱动第一单元,第一单元在效果上就变成第二单元。第一和第二单元的物理结构可以相同,或者它们可以例如因为具有不同的地址电极连接而不同。
本文描述的单元布置以及驱动方案存在许多其他变型,这些变型同样都落入所附权利要求的范围内,这对于本领域技术人员是显然的。事实上,可以采用其中独立地寻址每一行的更加常规的寻址方案。

Claims (10)

1.一种移动粒子显示设备,包括:
-显示像素(41,42,43,44)的行和列阵列;
-多根行地址线(Row1,Row2;72;112),每根行地址线用于寻址对应的像素行;
-多根列地址线(Col1,Col2;76;108),每根用于将像素数据提供给对应的像素列;
-多根放电线(82),
-电子驱动电路(50),包括行驱动器(52)用于驱动所述多根行地址线(Row1,Row2;72;112),以及列驱动器(54)用于驱动所述多根列地址线(Col1,Col2;76;108),
其中所述电子驱动电路(5)布置为通过寻址像素行并且使用列地址线(Col1,Col2;76;108)将数据提供给所寻址到的行中的像素来寻址像素,以及
其特征在于,该放电线(82)是列放电线,并且这样布置以使得从列地址线到该列中寻址到的像素的电荷流流向对应的放电列线(82)。
2.如权利要求1所述的设备,其中每个像素包括单元,该单元包括密封区域,所述密封区域包含其中悬浮着粒子(28;36)的流体(212),其中粒子在每个单元内的移动受到控制以便限定单元状态,所有设备单元的单元状态一起限定了该设备的输出。
3.如权利要求1或2所述的设备,包括电泳设备,其中所述移动粒子(28;38)包括电泳粒子。
4.如权利要求3所述的设备,包括平面内开关电泳显示设备。
5.如前面任何一项权利要求所述的设备,其中每根列放电线(82)在两个相邻的像素列之间共享。
6.如权利要求1-4中任何一项所述的设备,其中每根列放电线(82)与单个像素列相关联。
7.一种驱动移动粒子显示设备的方法,所述显示设备包括显示像素(41,42,43,44)的行和列阵列,该方法包括:
-按顺序寻址像素行,通过将行选择信号施加到对应的行地址线(Row1,Row2;72;112)来选择像素行;
-当寻址到像素行时,利用列地址线(Col1,Col2;76;108)将数据装载进该行的像素中,
其中在从列地址线(Col1,Col2;76;108)装载数据期间,从所述列地址线(Col1,Col2;76;108)到该列中寻址到的像素(41,42,43,44)的电荷流沿着对应的放电列线(82)进行放电。
8.如权利要求7所述的用于驱动电泳显示设备的方法,其中所述移动粒子(28;38)包括电泳粒子。
9.如权利要求8所述的方法,用于驱动平面内开关电泳显示设备。
10.如权利要求7-9中任何一项所述的方法,其中每根列放电线(82)在两个相邻的像素列之间共享,使得每根列放电线将电荷流放电到行中的两个相邻像素。
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