CN102142232A

CN102142232A - 电子纸与其亮度调整方法

Info

Publication number: CN102142232A
Application number: CN2010101114868A
Authority: CN
Inventors: 王子铭; 庄凯丞; 萧博文; 黄国丰
Original assignee: Prime View International Co Ltd
Current assignee: Prime View International Co Ltd
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明提供一种电子纸与其亮度调整方法，该方法包括以下步骤：提供多个白色光阻区域与对应该多个白色光阻区域的位置的多个第一粒子；检测一环境亮度；以及依据该环境亮度调整该多个第一粒子的位置。通过采用本发明的技术方案，能够调整电子纸的亮度，提升装置阅读清晰和舒适度，同时不影响所显示的色彩深浅与画面的品质，以解决现有调整亮度会造成颜色变浅的缺点。

Description

电子纸与其亮度调整方法

技术领域

本发明涉及一种显示器与其亮度调整方法。尤其涉及一种电子纸与其亮度调整的方法。

背景技术

电泳显示器(Electro-Phoretic Display；EPD)是一种常用在电子纸(Electronic Paper；e-Paper)等阅读器的装置，其借助于施加电场来调整其中黑粒子与白粒子的位置，以形成所欲显示的画面，而电子纸可为灰阶显示器或彩色显示器。电子纸具有多种特点，例如：与纸类似可自由弯曲、具有高色彩对比度、高解析度、低耗电量与低制造成本。电子纸的技术也可称为电子墨水(e-ink)，因为其显现效果类似墨水在真实纸张上的显现方式，而与一般的平板显示器不同，电子纸中的粒子在不施加电场的情况下仍会保持原本的位置，因此可以保留原本所显示出的图片或文字，就如同一般的纸质印刷品，可继续靠外界光源来阅读或观看屏幕上所显示的静态内容，不需要使用照亮像素的背光模组。

在现有技术中，一种实现彩色电泳显示器的方式是使用滤光片，因电泳显示器为反射式显示器，反射式显示器本身并不散发光源，而仅靠反射外界环境光，因此可利用滤光片只让特定颜色的光通过的特性，来控制所反射出的颜色。彩色电泳显示器与灰阶电泳显示器类似，具有许多胶囊，胶囊中具有许多黑色粒子与白色粒子，而彩色电泳显示器具有彩色滤光片，在单一像素中，彩色滤光片具有红色(R)光阻区域、绿色(G)光阻区域、蓝色(B)光阻区域与白色(W)光阻区域，而外界的环境光通过滤光片射入彩色电泳显示器之后，借助于胶囊中的白粒子将光线再向外反射，再度通过彩色滤光片中的R、G、B、W光阻区域，以达到显示彩色的目的。

现有技术虽然借助于各种颜色的滤光片达到显示彩色的目的，但光线在通过滤光片的同时，其亮度亦受到滤光片的衰减，而入射时与反射时皆通过彩色滤光片，因而让反射后的光线亮度更受其影响。此外，由于现有彩色电泳显示器为反射式显示器，其阅读的清晰度与舒适度受环境光影响，而现有技术虽可借助于增加白粒子至显示面来增加亮度，但同时也使所显示的色彩深浅改变，而影响画面的品质。

发明内容

为克服上述技术问题。本发明提出一种电子纸与其亮度调整方法，电子纸外部设有光感测器，以感测外界环境的亮度，光感测器与控制电路电性连接；借助于光感测器感测外界的亮度，决定该控制电路是否调整像素中白色光阻区域的亮度

根据本发明的第一构想，提出一种调整双稳态显示器亮度的方法，包含以下步骤：提供多个W光阻区域与对应所述多个W光阻区域的位置的多个第一粒子；检测一环境亮度；以及依据该环境亮度调整所述多个第一粒子的位置。

较佳地，本发明所提供的方法，其中提供所述多个W光阻区域与所述多个第一粒子还包含一步骤：提供一彩色滤光片与多个胶囊，其中该彩色滤光片具有多个R光阻区域、多个G光阻区域、多个B光阻区域与所述多个W光阻区域，所述多个胶囊中具有所述多个第一粒子与对应所述多个R光阻区域、所述多个G光阻区域、所述多个B光阻区域的多个第二粒子。

较佳地，本发明所提供的方法，其中检测该环境亮度还包含以下步骤：提供一感测器；以及使用该感测器检测该环境亮度。

较佳地，本发明所提供的方法，其中调整所述多个第一粒子的位置还包含以下步骤：提供一控制电路与一第一电极层与多个第二电极层对应所述多个第一粒子并电性连接至该控制电路；以及通过该控制电路调整所述多个第二电极层的电压以调整所述多个第一粒子的位置。

较佳地，本发明所提供的方法，其中所述多个第一粒子包含多个白粒子与多个黑粒子，使用该控制电路以调整所述多个第一粒子的位置还包括以下步骤：当该环境亮度低于一预定值时，调整所述多个白粒子靠近该双稳态显示器的一显示面；以及调整所述多个黑粒子远离该显示面。

根据本发明的第二构想，提出一种电子纸，包含：一电子纸本体；一电泳层，在每一像素欲显示白色的区具有多个白粒子；以及一亮度控制器，用以检测一环境亮度，使得依据该环境亮度而调整所述多个白粒子的位置，以调整该电子纸的一亮度。

根据本发明的第三构想，提出一种调整反射式显示器亮度的方法，该反射式显示器具有一像素，该像素具有一W光阻区域与多个第一粒子，所述多个第一粒子的位置对应于该W光阻区域，该方法包含以下步骤：检测该反射式显示器所处的一环境亮度；以及依据该环境亮度调整所述多个第一粒子的位置。

根据本发明的第四构想，提出一种调整一电子纸的一亮度的方法，该方法包含以下步骤：提供该电子纸，其在每一像素欲显示白色的区具有多个白粒子；检测一环境亮度；以及依据该环境亮度调整所述多个白粒子的位置，以调整该亮度。

根据本发明的第五构想，提出一种调整一电子纸的一亮度的方法，该方法包含以下步骤：提供该电子纸，其在每一像素欲显示白色的区具有多个黑粒子；检测一环境亮度；以及依据该环境亮度调整所述多个黑粒子的位置，使得相对应的多个白粒子因应所述多个黑例子位置的调整而得以调整该亮度。

根据本发明的第六构想，提出一种调整电子纸亮度的方法，包含以下步骤：提供一电子纸，其具有多个白粒子，该电子纸具有一W光阻区域；检测一环境亮度；以及依据该环境亮度调整所述多个白粒子相对于该W光阻区域的位置。

通过采用本发明的技术方案，能够在感测到环境亮度低于一临界值时，启动驱动线路，将白色光阻区域的更多白色粒子上升至显示面，提升装置阅读清晰和舒适度，以解决现有调整亮度会造成颜色变浅的缺点。

附图说明

图1A～图1E为本发明一实施例中的单一像素的示意图。

图2为单一像素的另一实施方式。

图3为本发明另一实施例中的单一像素的示意图。

图4为对应本发明实施例的流程图。

主要元件符号说明：

1：像素； 11：滤光片；

111：红色(R)光阻区域； 112：绿色(G)光阻区域；

113：蓝色(B)光阻区域； 114：白色(W)光阻区域；

12：第一电极层； 13、14、15、16：第二电极层；

17：电泳层； 171₁～171₄：胶囊；

172₁～172₄：第一粒子； 173₁～173₄：第二粒子；

2：控制电路； 3：光感测器；

S1、S2：步骤。

具体实施方式

本发明将可由以下的实施例而得到充分说明，使得本领域的技术人员可以据以完成，但是本发明的实施并非可由下列实施案例而被限制其实施形态。其中相同的标号始终代表相同的组件，例如：提及的控制电路2始终代表图1A中的控制电路2。

本发明的电子纸可通过电泳显示器来实施，电泳显示器是一种反射式显示器或双稳态显示器。图1A为本发明一实施例所使用的电泳显示器的结构示意图，其中单一像素1所采用的结构如图所示。电泳显示器中单一像素1包括滤光片11、第一电极层12、第二电极层13、14、15与16(元件编号16未显示在图1A，但显示在图1B中)、以及电泳层17。其中滤光片11包括红色(R)光阻区域111、绿色(G)光阻区域112、蓝色(B)光阻区域113及白色(W)光阻区域114，其中W光阻区域114的材质可以是白色或透明的光阻。而能够为本领域技术人员所了解的是：光阻区域的配置方式并不以图1A中的“田”字方式为限，可以改变其排列方式，如：光阻区域彼此并排等，如图2所示，图2为单一像素的另一实施方式。滤光片11下方具有第一电极层12，第一电极层12较佳为透明电极层以避免阻绝外界光线，第一电极层12的下方为电泳层17，电泳层17下方为第二电极层13、14、15与16，而第二电极层13、14、15与16含有以玻璃或塑胶为材质的基板(未显示在图1A中)，其中第二电极层13的位置配置为对应于G光阻区域112，第二电极层14配置为对应于W光阻区域114，第二电极层15配置为对应于B光阻区域113，第二电极层16配置为对应于R光阻区域111。图1A中还包含控制电路2与光感测器3，彼此之间相互电连接，控制电路2可驱动像素1中的元件以控制所欲显示的色彩，或接收光感测器3所检测到的外界环境(例如：像素1所处的环境)光的亮度，以产生控制信号以控制像素1的亮度。

请参考图1B，其为图1A中像素1对应R光阻区域的局部示意图，其中电泳层17含有多个胶囊171₁，胶囊171₁中包含多个第一粒子172₁与多个第二粒子173₁，多个第一粒子172₁较佳为白色粒子(其材质较佳为氧化钛(TiO₂))并带有正电荷，而第二粒子173₁较佳为黑色粒子带有负电荷，而电泳层17下方为第二电极层16。请继续参考图1C～图1E，其分别为图1A中像素1对应G、B、W光阻区域的局部示意图，其中电泳层17对应于G、B、W光阻区域处分别含有多个胶囊171₂～171₄，胶囊171₂～171₄中分别包含多个第一粒子172₂～172₄与多个第二粒子173₂～173₄，多个第一粒子172₂～172₄较佳为白色粒子并带有正电荷，而第二粒子173₂～173₄较佳为黑色粒子并带有负电荷。

当外界环境光源射入至滤光片11时，R光阻区域111仅让外界环境光中的红光通过、G光阻区域112仅让外界环境光中的绿光通过、B光阻区域113仅让外界环境光中的蓝光通过、而W光阻区域114可让外界环境光完全通过。因此，借助于调整第一粒子172₁～172₄与第二粒子173₁～173₄的位置即可控制像素1所显现的颜色。举例来说：若像素1需要显示红色，则借助于控制电路2传输控制信号至像素1以改变第一电极层12与第二电极层16之间的一电压，而改变图1B第一粒子172₁与第二粒子173₁在胶囊171₁中的位置。若第一粒子172₁为白色粒子、第二粒子173₁为黑色粒子，则改变该电压使第一粒子172₁靠近第一电极层12，使第二粒子173₁靠近第二电极层13。而控制电路2同时改变第二电极层13、14、15分别与第一电极层12之间的电场，使胶囊171₂～171₄中的第一粒子172₂～172₄靠近第二电极层13、14、15，而第二粒子173₂～173₄靠近第一电极层12。如此一来，通过R光阻区域111的红光将受第一粒子172₁反射后再通过R光阻区域111而进入肉眼。而通过其他G光阻区域112、B光阻区域113、W光阻区域114的光线将被第二粒子173₂～173₄所吸收，使得像素1的显示结果为红色，本领域技术人员可借助于上述例子，进而推知图1A的像素1的结构可藉上述原理显示红、绿、蓝三种颜色，或调整电场以调整靠近第一电极层12或第二电极层13、14、15、16的粒子数量，以显示三种颜色的任意比例组合与其深浅程度。

而图1A像素1可通过光感测器3进行亮度调整，当外界环境光产生变化时，光感测器3可检测其变化，同时可设定一临界值，使光感测器3在检测到外界环境光的亮度低于该临界值时，送出一控制亮度的调整信号至控制电路2，以调整像素1的亮度。在控制电路2接收该调整信号之后，依据该调整信号调整对应于W光阻区域114的第一粒子172₄，使其靠近第一电极层12，其调整方式为改变第二电极层14与第一电极层12之间的电场，以增加带有正电荷的白色第一粒子172₄靠近第一电极层12(也就是接近像素1的显示面)的数量，且增加带有负电荷的黑色第二粒子173₄靠近第二电极层14的数量。因为第一粒子172₄与第二粒子173₄所带电荷相反，因此若改变第二电极层14与第一电极层12之间的电场，使带有负电荷的黑色第二粒子173₄靠近第二电极层14，相对可使带有正电荷的白色第一粒子172₄靠近第一电极层12。因为靠近第一电极层12的白色第一粒子172₄数量增加，被反射的白光相对增加，像素1的亮度因而增加，因为其他区域的白色第一粒子172₁～172₃并未受到调整，因此像素1所显示的色相并不会受到影响。

图3为本发明另一实施例中的单一像素的示意图。请参考图3，其为本发明的另一实施例，本实施例的结构并不包含滤光片11，而是使用彩色粒子以显示画面中的色相，其他元件及粒子的编号则沿用图1A的编号。第一粒子172₁～172₃的颜色分别较佳为红色、绿色、蓝色，第一粒子172₄较佳为白色，而第二粒子173₁～173₄较佳为黑色。像素1显示色彩时，借助于控制电路2调整第一粒子172₁～172₃靠近或远离第一电极层12，即可藉外界光源反射出粒子的色彩，以显示红绿蓝三种颜色的任意比例组合与其深浅程度。

当外界环境光产生变化时，光感测器3可检测到外界环境光的亮度低于一临界值，送出一控制亮度的调整信号至控制电路2，控制电路2依据调整信号来改变第二电极层14与第一电极层12之间的电场，以调整第一粒子172₄，使靠近第一电极层12(也就是接近像素1的显示面)的数量增加，且增加带有负电荷的黑色第二粒子173₄靠近第二电极层14的数量。由于靠近第一电极层12的白色第一粒子172₄数量增加，被反射的白光相对增加而增加像素1的亮度。由于其他第一粒子172₁～172₃并未受到调整，因此像素1所显示的色相并不会受到影响。

图4为对应前述实施例调整像素1的亮度的流程图，在步骤S1中，检测外界环境光的亮度，并判断其是否低于一预定值(临界值)，当其低于该预定值时，即传送一控制信号至一控制电路。本步骤中，可使用前述实施例中的光感测器3检测外界环境光的亮度，而该控制电路可以是前述实施例中的控制电路2，并由光感测器3传送该控制信号至控制电路2。在步骤S2中，依据该控制信号调整一像素中“部份”白色粒子的位置。于前述图1A～图1E至第三图的实施例中，“部份”白色粒子为第一粒子172₄，其中图1A与图1E中的第一粒子172₄对应于W光阻区域114的位置。控制电路2使第一粒子172₄靠近第一电极层12(也就是接近像素1的显示面)，使更多外界环境光能受第一粒子172₄反射而增加像素1的亮度，其调整第一粒子172₄的过程中，并不调整其他粒子，因此不会改变像素1的色相。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种调整双稳态显示器亮度的方法，包括以下步骤：

提供多个白色光阻区域与对应所述多个白色光阻区域的位置的多个第一粒子；

检测一环境亮度；以及

依据该环境亮度调整所述多个第一粒子的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述多个白色光阻区域与所述多个第一粒子还包括一步骤：提供一彩色滤光片与多个胶囊，其中该彩色滤光片具有多个红色光阻区域、多个绿色光阻区域、多个蓝色光阻区域与所述多个白色光阻区域，所述多个胶囊中具有所述多个第一粒子与对应所述多个红色光阻区域、所述多个绿色光阻区域、所述多个蓝色光阻区域的多个第二粒子。

3.根据权利要求1所述的方法，其中检测该环境亮度还包括以下步骤：

提供一感测器；以及

使用该感测器检测该环境亮度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述多个第一粒子的位置还包括以下步骤：

提供一控制电路与一第一电极层与多个第二电极层对应所述多个第一粒子并电性连接至该控制电路；以及

通过该控制电路调整所述多个第二电极层的电压以调整所述多个第一粒子的位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述多个第一粒子包含多个白粒子与多个黑粒子，使用该控制电路以调整所述多个第一粒子的位置还包括以下步骤：

当该环境亮度低于一预定值时，调整所述多个白粒子靠近该双稳态显示器的一显示面；以及

调整所述多个黑粒子远离该显示面。

6.一种电子纸，包括：

一电子纸本体；

一电泳层，在每一像素欲显示白色的区域具有多个白粒子；以及

一亮度控制器，用以检测一环境亮度，使得依据该环境亮度而调整所述多个白粒子的位置，以调整该电子纸的一亮度。

7.一种调整反射式显示器亮度的方法，该反射式显示器具有一像素，该像素具有一白色光阻区域与多个第一粒子，所述多个第一粒子的位置对应于该白色光阻区域，该方法包括以下步骤：

检测该反射式显示器所处的一环境亮度；以及

依据该环境亮度调整所述多个第一粒子的位置。

8.一种调整电子纸的亮度的方法，该方法包括以下步骤：

提供电子纸，其在每一像素欲显示白色的区域具有多个白粒子；

检测一环境亮度；以及

依据该环境亮度调整所述多个白粒子的位置，以调整该亮度。

9.一种调整电子纸的亮度的方法，该方法包括以下步骤：

提供该电子纸，其在每一像素欲显示白色的区具有多个黑粒子；

检测一环境亮度；以及

依据该环境亮度调整所述多个黑粒子的位置，使得相对应的多个白粒子因应所述多个黑粒子位置的调整而得以调整该亮度。

10.一种调整电子纸亮度的方法，包括以下步骤：

提供一电子纸，其具有多个白粒子，该电子纸具有一白色光阻区域；

检测一环境亮度；以及

依据该环境亮度调整所述多个白粒子相对于该白色光阻区域的位置。