CN1839421A - 电泳显示板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电泳显示板和用于驱动电泳显示板的方法,其中将元素从前一光状态带到一光状态的驱动脉冲(即,灰度标度脉冲)被分成一个以上的子脉冲。由此,实现更加平缓的灰度标度的引入,减少从一个图像转变到另一图像的突然性。优选地,在施加灰度标度电位差之前施加复位脉冲,在这种情况下前一光状态是极限光状态。

Description

电泳显示板
技术领域
本发明涉及一种电泳显示板,包括:
-包括带电粒子的电泳介质;
-多个像元(picture element);
-与每个像元相关联的电极,用于接收电位差;和
-驱动装置,
驱动装置被安排用于控制多个像元之中每个像元的电位差为灰度标度电位差,用于允许粒子占用对应于图像信息的位置。
本发明还涉及一种用于驱动电泳显示设备的方法,在该方法中灰度标度脉冲被施加到显示设备的元素。
本发明还涉及一种用于驱动电泳显示板的驱动装置。
背景技术
在国际专利申请WO 02/073304中描述了在开头段落中所提到类型的电泳显示板的实施例。
在所描述的电泳显示板中,在显示图像期间,每个像元具有由粒子的位置所确定的外部特征(appearance)。发明人认识到,在施加灰度标度电位差期间,显示器上的图像可能显示图像中的突变,这些突变对于观众是无吸引力的。特别地,从一个图像到另一个图像的转变可能是十分不稳定的。
发明内容
本发明的目的是提供在开始段落所提到类型的显示板,其能够提供从一个图像到另一图像的较平滑的转变。
由此,通过如下实现该目的,即,设置驱动装置,用于为至少所有驱动波形的子集在利用非零时间间隔分隔开的改变系统的光状态的两个或多个脉冲中给像元施加灰度标度电位差。
通过施加灰度标度电位差,从一个图像到另一个,设置像元。发明人意识到,灰度标度的引入通常在视觉上是相当突变的现象,这对于观众是没有吸引力的经历,降低了整体图像质量。在根据本发明的显示板中,灰度标度电位差不在单个驱动脉冲中施加,而是在利用非零时间间隔分隔开的一个以上的驱动脉冲中施加。在这个申请中,短语“驱动脉冲”被用作以一个脉冲或多个脉冲形式的灰度标度电位差的施加的简化描述。在利用非零时间间隔分隔开的两个或多个脉冲上分布灰度标度电位差导致从一个图像到下一图像的较光滑的转变。
“灰度标度(Grey scale)”将理解为表示任何中间光状态。当显示器是黑白显示器时,“灰度标度”实际上涉及灰色的深浅读,当使用其它类型的彩色元素时,“灰度标度”将理解为包括极限光状态之间的任何中间状态。
在实施例中,灰度标度电位差至少针对在多于两个的脉冲上分布的一些转换,在这些脉冲之间系统的光状态基本上保持不变。这导致甚至冲击效应的进一步减少。
在实施例中,在两个脉冲上分布灰度标度电位差。
这种类型的驱动方案需要最低的能量。
优选地,进一步设置驱动装置,用于在施加灰度标度电位差之前在复位周期期间将多个像元中的每一个的电位差控制为具有复位值和复位持续时间的复位电位差。
粒子的位置不仅取决于最近施加的一个(或多个)电位差,而且也取决于一个(或多个)电位差的历史记录。作为施加复位电位差的结果,减少了像元的外部特征对历史记录的依赖性,因为在施加灰度标度电位差之前,粒子基本上占用一个极限光位置(“黑”或“白”)。由于在施加灰度标度电位差之前位置是固定并且是已知的,所以由于施加电位差的历史记录而引起的任何可能的变化大大减少。因此,优选地,每次将像元复位为极限状态之一。随后,作为施加灰度标度电位差的结果,粒子占用位置,以显示对应于图像信息的灰度标度。
当改变图像信息时,复位像元,并且此后通过施加灰度标度脉冲来设置灰度标度。正好在施加灰度标度脉冲(其为纯“黑和白”)之前,施加复位脉冲导致中间图像,即,没有灰度色调。当在单个脉冲中施加灰度标度脉冲时图像外部特征中的突然变化则相对容易地引人注意,当人们将具有灰度色调的图像变换到具有灰度色调的另一图像时,则所述的突然变化是更加显著的。因此,本发明所特别关心的是施加复位脉冲时,而不限于其中施加复位脉冲的设备或方法。
优选地,设置驱动装置,用于在两个或多个脉冲中施加灰度标度电位差,其中对于从一个极限光状态到一个灰度标度的转换,所施加的脉冲具有随驱动时间增加而减少的持续时间。在本发明的概念内,驱动时间是自第一脉冲开始以来所经过的时间。在施加驱动电压之后,黑或白状态(即,在复位之后的“极限光状态”)中墨水的初始光响应比在墨水移动离开这些极限光状态时的响应相对慢些。由于这个原因,在优选实施例中,驱动脉冲的持续时间随驱动时间增加而减少。在这种情况下,图像更新在光学上似乎是更加平滑的。
优选地,驱动装置被安排用于在多于两个的脉冲中施加灰度标度电位差,其中对于从极限光状态到一个灰度标度的转变,利用至少两个非零时间间隔分隔开这些脉冲,并且时间间隔随驱动时间增加而增加。在施加驱动电压之后黑或白状态(即,在复位之后的“极限光状态”)中墨水的初始光响应比在墨水移动离开这些极限光状态时的响应相对较慢。由于这个原因,在优选实施例中,驱动脉冲之间的持续时间随驱动时间增加而增加。在这种情况下,图像更新在光学上似乎是更加光滑的。
当驱动装置能够控制复位脉冲以便至少对于一些转变施加过复位(overreset)时,本发明是特别有利的。
如果驱动装置进一步能够对于每个像元在灰度标度电位差之前将电位差控制为预置电位差的序列,则本发明是更加有利的,预置电位差的序列具有预置值和相关的预置持续时间,该序列中的预置值的符号交替,每个预置电位差表示预置能量,其足以从其位置中释放出现在所述极限位置之一中的粒子,但不足以允许所述粒子到达另一个极限位置。有利地,预置电位差的序列减少了像元的外部特征对电位差的历史记录的依赖性并且减少了施加灰度标度电位差以便将元素带入特定光状态所需的时间。
在本发明的概念内,到等效于或非常接近极限光状态或者通常更加等效于或非常靠近前一光状态的灰度级的转换仍然可在一个短脉冲或一个非常长的脉冲中被施加,只要对于从极限光状态到至少一个中间灰色级,并且优选地到大多数灰度标度的转换,使用利用非零时间间隔分隔开的两个或多个脉冲。优选地,对于所有的具有长于下阈并且短于上阈的总的施加时间的转换,使用两个或多个脉冲。通常通过固定时间周期(例如,帧时间周期)来约束灰度标度脉冲的施加,并且对于帧时间周期的数目具有最大值(例如,N)。可以在一个未分割的脉冲中实现需要十分短的总脉冲(0,1或者有可能是固定或帧时间周期的2倍)的转换,这对于需要N或N-1倍固定时间周期的转换来说可能是长的脉冲。至少对于所有驱动波形的子集来说,其中驱动波形代表驱动脉冲的形式以便将元素从一个光状态带入灰度标度光状态,灰度标度脉冲被分为两个或多个子脉冲。
根据本发明,提供了用于驱动电泳显示设备的方法,包括:
-包括带电粒子的电泳介质;
-多个像元,在该方法中,对于至少所有驱动波形的子集,在利用非零时间间隔分隔开的两个或多个脉冲中,施加用于将像元从前一光状态设置到一光状态的灰度标度电位差。
同样,根据本发明,提供用于驱动电泳显示板的驱动装置,所述显示板包括:
-包括带电粒子的电泳介质;
-多个像元;
-与每个像元相关联的电极,用于接收电位差;
所述驱动装置被安排用于控制每个像元的电位差为灰度标度电位差,用于允许粒子占用对应于图像信息的位置;
进一步设置所述驱动装置,用于对于至少所有驱动波形的子集施加灰度标度电位差,以便在利用非零时间间隔分隔开的改变系统的光状态的两个或多个脉冲中将像元从前一光状态设置到一灰度标度。
尽管已对于包括多个像元的显示板描述了本发明,但是对于本领域的技术人员来说,显然本发明也能够用于包括单个像元的显示板,例如,用于标志应用(signage application)中。
附图说明
将参考附图进一步说明和描述本发明的显示板的这些和其它方面,其中:
图1用图解法示出了显示板的一个实施例的正视图;
图2用图解法示出了沿图1的II-II的截面图;
图3用图解法示出了电泳显示设备的另一示例的一部分的截面图;
图4用图解法示出了图3的图像显示设备的等效电路;
图5A用图解法示出了对于像元,为时间函数的电位差;
图5B用图解法示出了对于像元,为时间函数的电位差;
图6A用图解法示出了对于像元,为时间函数的电位差;
图6B用图解法示出了对于与图5A相关联的实施例的另一像元,为时间函数的电位差;
图7示出了表示作为复位电位差的结果的第一和第二外部特征的平均的图像;
图8示出了在另一方案中表示作为复位电位差的结果的第一和第二外部特征的平均的图像;
图9用图解法示出了对于像元,作为时间函数的电位差;
图10说明了本发明的一个实施例;
图11说明了本发明的进一步实施例;
图12说明了在单个脉冲中施加灰度标度脉冲而不施加复位脉冲;
图13说明了在不使用复位脉冲情况下的本发明;和
图14说明了对图13的方案的变形,其中使用可预置脉冲。
在所有的附图中,通常相应的部分利用相同的标号来标注。
具体实施方式
图1和图2示出了具有第一基底8、第二相对基底9和多个像元2的显示板1的实施例。优选地,在二维结构中沿着基本上直的线安排像元2。可替换地,像元2的其它安排是可能的,例如蜂窝安排。具有带电粒子6的电泳介质5存在于基底8,9之间。第一和第二电极3,4与每个像元2相关联。电极3,4能够接收电位差。在图2中,对于每个像元2来说,第一基底8具有第一电极3,并且对于每个像元2来说,第二基底9具有第二电极4。带电粒子6能够占用电极3,4附近的极限位置以及电极3,4之间的中间位置。每个像元2具有由电极3,4之间带电粒子6的位置所确定的外部特征,用于显示图像。电泳介质5本身从例如US5,961,804、US6,120,839和US6,130,774中是公知的并且例如可从E Ink公司获得。作为一个实例,电泳介质5包括白色流体中带负电的黑粒子6。在带电粒子6处于第一极限位置,即接近第一电极3时,由于电位差例如为15伏,像元2的外部特征例如是白色。在此,考虑从第二基底9的侧面观察像元2。当带电粒子6处于第二极限位置,即接近第二电极4时,由于电位差具有相反的极性,即-15伏,像元2的外部特征是黑色。当带电粒子6处于中间位置之一,即在电极3,4之间时,像元2具有中间外部特征之一,例如,浅灰色、中间灰色和深灰色,这些是在白色和黑色之间的灰度级。驱动装置100被安排用于将每个像元2的电位差控制为具有复位值和复位持续时间的复位电位差,用于使粒子6能够基本上占用其中一个极限位置,并且随后将其控制为灰度标度电位差,用于使粒子6能够占用对应于图像信息的位置。
图3用图解法示出了电泳显示设备31的另一示例的一部分的截面图,例如,具有一些显示元素的尺寸,包括基本基底32、具有存在于两个透明基底33,34之间的电子墨水的电泳膜,例如聚乙烯,其中一个基底33被提供有透明图像电极35,以及另一基底34被提供有透明反电极36。电子墨水包括多个大约为10-50微米的微囊37。每个微囊37包括在液体F中悬浮的带正电的白色粒子38和带负电的黑色粒子39。当施加正电场到像素电极35时,白色粒子38迁移到指向反电极36的微囊37的一侧,并且显示元素对于观众来说变为可见的。同时,黑色粒子39迁移到微囊37的相反一侧,其中这些黑色粒子对于观众来说被隐藏。通过施加负电场到像素电极35,黑色粒子39迁移到指向反电极36的微囊37的一侧,并且显示元素对于观众来说是变为暗的(未示出)。当除去电场时,粒子38,39保持在被捕获的状态中,并且显示器呈现双稳态特征并且基本上不消耗功率。
图4用图解法示出了图像显示设备31的等效电路,包括层压在基本基底32上具有有源开关元件的电泳膜、行驱动器43和列驱动器40。优选地,反电极36被提供在包括封装的电泳墨水的膜上,但是可替换地在使用板内电场操作的情况下能够在基本基底上提供所述反电极36。显示设备31由有源开关元件(在这个实例中是薄膜晶体管49)来驱动。显示设备31包括在行或选择电极47和列或数据电极41的交叉区域上的显示元素矩阵。行驱动器43连续地选择行电极47,而列驱动器40提供数据信号给列电极41。优选地,处理器45首先将输入数据46处理为数据信号。经由驱动线路42在列驱动器40和行驱动器43之间进行相互同步。来自行驱动器43的选择信号经由薄膜晶体管49选择像素电极,薄膜晶体管49的栅电极50电连接到行电极47并且源电极51电连接到列电极41。在列电极41上出现的数据信号被传送到经由TFT与漏电极耦合的显示元素的像素电极52。在该实施例中,图3的显示设备也包括在每个显示元素的位置上的附加电容器53。在这个实施例中,附加电容器53连接到一个或多个存储电容器线54。代替TFT,可以应用其它的开关元件,例如二极管、MIM等等。
作为一个示例,在施加复位电位差之前,子集的像元的外部特征是浅灰色,表示为G2。另外,对应于同一像元的图像信息的图像外部特征是深灰色,表示为G1。对于这个示例,在图5A中示出了像元的电位差是时间的函数。复位电位差例如具有15伏的值并且从时间t1至时间t’2出现,t’2是最大复位持续时间,即预置复位周期。复位持续时间和最大复位持续时间例如分别是50ms和300ms。结果,在施加复位电位之后,像元具有基本上是白色的外部特征,表示为W。灰度标度电位差从时间t3至时间t4存在,并且具有例如-15伏的值以及例如150ms的持续时间。结果,在施加灰度标度电位差之后,像元具有深灰色(G1)的外部特征,用于显示图像。从时间t2至时间t3的时间间隔可能不存在。
对于子集的每个像元,最大复位持续时间即完整的复位周期基本上等于或大于持续时间,以便将相应的像元的粒子6的位置从一个极限位置改变到另一个极限位置。在该示例中,对于像元,参考持续时间例如是300ms。
作为另一示例,在图5B中示出了像元的电位差是时间的函数。在施加复位电位差之前,像元的外部特征是深灰色(G1)。另外,对应于像元的图像信息的图像外部特征是浅灰色(G2)。复位电位差具有的值例如是15伏并且存在于时间t1至时间t’2。持续时间例如是150ms。结果,在施加复位电位差之后,像元具有基本上是白色(W)的外部特征。灰度标度电位差存在于时间t3至时间t4并且具有例如-15伏的值和例如50ms的持续时间。结果,在施加灰度标度电位差之后,像元具有浅灰色(G2)的外部特征,用于显示图像。
在实施例的另一变形中,进一步设置驱动装置100,用于控制每个像元的复位电位差,以使粒子6能够占用最靠近对应于图像信息的粒子6的位置的极限位置。作为一个示例,在施加复位电位差之前,像元的外部特征是浅灰色(G2)。另外,对应于像元的图像信息的图像外部特征是深灰色(G1)。对于这个示例,在图6A中示出了像元的电位差是时间的函数。复位电位差具有的值例如是-15伏并且存在于时间t1至时间t’2。复位持续时间例如是150ms。结果,粒子6占用第二极限位置并且像元具有基本上黑色外部特征,表示为B,其最靠近对应于图像信息的粒子6的位置,即像元2具有深灰色外部特征(G1)。灰度标度电位差存在于时间t3至时间t4并且具有例如15伏的值以及例如50ms的持续时间。结果,像元2具有深灰色(G1)的外部特征,用于显示图像。作为另一示例,在施加复位电位差之前,另一像元的外部特征是浅灰色(G2)。另外,对应于这个像元的图像信息的图像外部特征基本上是白色(W)。对于这个示例,在图6B中示出了像元的电位差是时间的函数。复位电位差具有的值例如是15伏并且存在于时间t1至时间t’2。复位持续时间例如是50ms。结果,粒子6占用第一极限位置并且像元基本上具有白色外部特征(W),这最靠近对应于图像信息的粒子6的位置,即像元2基本上具有白色外部特征。灰度标度电位差存在于时间t3至时间t4并且具有的值是0伏,因为外部特征已经基本上是白色,用于显示图像。
在图7中,沿基本上直线70安排像元。如果粒子6基本上占用一个极限位置,例如第一极限位置,则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基本上占用另一个极限位置,例如第二极限位置,则像元基本上具有均等的第二外部特征,例如黑色。进一步设置驱动装置,用于沿每条线70控制随后像元2的复位电位差,以使粒子6能够基本上占用不相等的极限位置。图7示出了作为复位电位差的结果表示第一和第二外部特征的平均的图像。该图像基本上表示中灰色。
在图8中,在二维结构中沿基本上直的行71和沿基本上与行垂直的基本上直的列72设置像元2,每行71具有预定的第一数目的像元,例如在图8中的4,每列72具有预定的第二数目的像元,例如在图8中的3。如果粒子6基本上占用一个极限位置,例如第一极限位置,则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基本上占用另一极限位置,例如第二极限位置,则像元基本上具有相等的第二外部特征,例如黑色。进一步设置驱动装置,用于沿每行71控制随后像元2的复位电位差,以使粒子6能够基本上占用不相等的极限位置,并且进一步设置驱动装置,用于沿每一列72控制随后像元2的复位电位差,以使粒子6能够基本上占用不相等的极限位置。图8示出了表示由于复位电位差的第一和第二外部特征平均的图像。该图像基本上表示中灰色,相比于先前的实施例,这稍微较光滑。
在设备的变形中,进一步设置驱动装置,用于在复位电位差和/或在灰度标度电位差之前,将每个像元的电位差控制为一序列的预置电位差。优选地,预置电位差的序列具有预置值和相关的预置持续时间,在该序列中的预置值在符号上是交替的,每个预置电位差表示预置能量,其足以从其位置释放一个极限位置中出现的粒子6,但不足以使所述粒子6能够到达另一个极限位置。作为一个示例,在施加预置电位差序列之前,像元的外部特征是浅灰色。另外,对应于像元的图像信息的图像外部特征是深灰色。对于这个示例,在图9中示出了像元的电位差是时间的函数。在该示例中,预置电位差的序列具有4个预置值,即顺序地从时间t0至时间t’0施加的15伏、-15伏、15伏和-15伏。将每个预置值施加例如20ms。时间t’0和时间t 1之间的时间间隔优选地相对小。随后,复位电位差例如具有-15伏的值并且出现在时间t1至时间t’2。复位持续时间例如是150ms。结果,粒子6占用第二极限位置,并且像元基本上具有黑色外部特征。灰度标度电位差存在于时间t3至时间t4,并且具有例如15伏的值以及例如50ms的持续时间。在施加灰度标度电位差之前,也可以施加预置脉冲(在图9中没有示出,但是在图10的上半部分中示出)。结果,像元2具有深灰色的外部特征,用于显示图像。在不被约束到以施加预置脉冲的正面影响为基础的机制的特定解释的情况下,假定预置脉冲的施加增加了电泳粒子的动量,并因此缩短了开关时间,即完成转变(即外部特征的变化)所需要的时间。还有可能在将显示设备转换到预定状态(例如,黑色状态)之后,利用该粒子周围的相反离子“冻结”电泳粒子。当随后转换是转换到白色状态时,这些相反离子必须被及时地释放,这需要额外的时间。预置脉冲的施加加速了相反离子的释放,因而解冻了电泳粒子,并因此缩短了转换时间。
应注意的是,在本发明的概念内,复位电位差的施加可以包含并且在优选实施例中的确包括过复位(overresetting)的应用。“过复位代表施加复位电势的方法,其中有目的地至少对于一些灰度标度状态(中间状态)的转换,施加复位脉冲,其具有比驱动相关元件到期望的极限光状态所需更长的时间×电压差。这样的过复位对于确保到达极限光状态可能是有用的,或者它可以用于简化施加方案,以便例如相同长度的复位脉冲用于复位不同灰度标度到极限光状态。
所有的上述附图和解释涉及施加有可能附加施加预置脉冲的灰度标度电位差的基本原理。
正如上面解释的,图像历史、停留时间、温度、湿度、电泳箔的侧向不均匀性等严重影响电泳显示器中灰度标度的精确性。使用复位脉冲,可以实现精确的灰度级,因为总是根据基准黑色(B)或根据基准白色状态(W)(两种极限状态),获得灰度级。尽管这个方案产生具有可接受的低图像保留的图像,但是图像更新(即从一个图像到另一图像的转换)有点“不平稳”。特别地,在过复位像素以形成新(黑/白)图像之后,灰度标度[(V,t)drive]的引入相当突然地发生。当根据这个现有的驱动方法示出一系列变化图像时,这个突变图像更新被感觉为使人讨厌的,在一定程度上甚至被感觉为破坏性的。
本发明的目的是提供一种在开头段落中提到类型的显示板,其能够提供从一个图像到另一图像的较光滑的转换。
由此,实现该目的在于,进一步设置驱动装置,用于施加灰度标度电位差,以便在利用时间周期分隔开的两个或多个脉冲中根据前一光学位置(B,W)设置像元的灰度标度(G1,G2)。优选地,这些脉冲具有相同的极性。
当施加复位脉冲时,前面的光状态是极限光状态(B,W)。
在根据本发明的设备和方法中,使用驱动方法,借此由于在利用时间周期分隔开的至少两个脉冲上分布灰度标度电位差的施加的事实,在所述时间周期中有意地不施加脉冲或者施加具有基本上等于/接近零的电压电平的电压脉冲,通过更加逐渐地引入灰度标度到图像中,使图像更新更少突变。
尽管灰度标度的逐渐引入稍微增加了图像更新时间,但是发现根据本发明得到的较光滑图像转换极大地减少了上述的“不稳定”转换效应,并且对于观众来说是更加可接受的。
将灰度标度电位脉冲分离为多个短脉冲提供了较平滑的转换并且减少了冲击效应。由于分离灰度标度电位脉冲花费能量,所以最佳解决方案取决于能量需求和平滑作用之间的折衷。取决于这个折衷,在实施例中,可以将灰度标度电位差脉冲分为两个、三个或更多个短脉冲。
现在将进一步举例说明根据本发明的设备和方法的一些实施例。
实施例1:使用周期性驱动脉冲的渐进的灰度标度附加
图10在其上部分中表示了在单个脉冲中引入灰度标度的方法,在此之前引入一系列预置脉冲。这样的方案落在本发明的范围之外,因为施加灰度标度脉冲作为单脉冲。下半部分说明了根据本发明的实施例1的方法。在实施例1中,通过使用具有固定幅度和时间的一系列规则间隔开的驱动脉冲逐渐引入灰度标度来实施本发明。在图10中(底部)示出了从白色到深灰色转换的示例。对于从白色到深灰色的转换,使用具有最大可用电压的正的复位脉冲来将显示器设置为黑色状态,自此开始使用短的周期性负脉冲逐渐增加深灰色级。在这一系列的脉冲之后实现的灰度标度基本上与现有技术的灰度标度相同,因为在两种情况下用于总的驱动脉冲的(电压×时间)的乘积是等效的。用于解决例如停留时间问题的小调整可用于轻微地调整总的驱动时间,以实现所需的灰度标度。然而,在任一情况下,图像更新看来似乎是更光滑的。短语“shake(振动)1”和“shake 2”表示在施加复位脉冲(V,t)reset和施加一个(或多个)灰度标度电位差脉冲(V,t)drive之前预置脉冲的施加。
实施例2:使用具有不规则周期的驱动脉冲的渐进灰度标度附加
在实施例2中,通过使用具有固定幅度和时间的一系列不规则间隔开的驱动脉冲逐渐引入灰度级来实施本发明。在图11(顶部)示出了从白到深灰色转换的示例。对于从白色到深灰色的转换,使用具有最大可用电压的正的复位脉冲来将显示器设置为黑色状态,自此使用在驱动脉冲之间具有不规则周期的短的负脉冲逐渐地增加深灰度级。同样,在这一系列脉冲之后实现的灰度标度基本上等于现有技术的灰度标度,因为在两种情况下(电压×时间)的乘积是相等的。用于解决例如停留时间问题的轻微调整可被执行,以轻微地调整驱动时间,从而实现所需的灰度标度。
另外,发明人已经注意到,在施加驱动电压(即,灰度标度电位差)之后,黑色或白色状态中(即复位后的“极限光状态”上)墨水的初始光响应相对慢于在墨水离开这些极限光状态时的响应。由于这个原因,在实施例2的优选实施例中,2个驱动脉冲之间的周期随驱动时间的增加而增加(见图2)。在这种情况下,图像更新似乎在光学上甚至更平滑。
实施例3:使用具有不规则脉冲持续时间的驱动脉冲的渐进灰度标度附加
在实施例3中,通过使用具有固定幅度和不规则持续时间的一系列规则间隔开的驱动脉冲逐渐引入灰度级来实施本发明。在图11(底部)中示出了从白色到深灰色转换的示例。为了从白色变换到深灰色,使用具有最大可用电压的正的复位脉冲来将显示器设置为黑色状态,自此使用具有不规则持续时间的周期性的负脉冲来逐渐地增加深灰度级。同样,在这一系列脉冲之后实现的灰度标度基本上等于现有技术的灰度标度,因为在两种情况下(电压×时间)的乘积是相等的。为了解决例如停留时间的问题,优选地可以轻微调整驱动时间,以实现所需的灰度标度。
另外,发明人已经意识到,在施加驱动电压之后,黑色或白色状态中(即复位后的“极限光状态”上)墨水的初始光响应相对慢于墨水离开这些极限光状态时的响应。由于这个原因,在实施例3的优选实施例中,在优选实施示例中,驱动脉冲的持续时间随驱动时间的增加而减少(见图11)。在这种情况下,图像更新似乎在光学上是更加平滑的。
实施例4:使用具有不规则周期和脉冲时间的驱动脉冲的渐进灰度标度附加
在实施例4中,通过使用具有固定幅度和不规则持续时间的一系列不规则间隔开的驱动脉冲逐渐引入灰度级来实施本发明,基本上是实施例的组合。这提供了甚至更多的灵活性来确保图像更新似乎在光学上甚至是更加平滑的。
本领域的技术人员将认识到,本发明并不限于上面已经具体示出和描述的内容。本发明在于每一个新颖特征特性以及特征特性的每一种组合。权利要求中的标号并不限制其保护范围。动词“包括”及其动词变化的使用并不排除除了权利要求中所陈述的之外的元件的存在。元件之前的冠词“一”或“一个”的使用并不排除多个这种元件的存在。
简而言之,本发明能够描述为电泳显示板和用于驱动电泳显示板的方法,其中在复位脉冲之后施加的驱动脉冲(即灰度标度脉冲)被分为多于一个的子脉冲。由此,实现了更加平缓的灰度标度的引入,从而减少了从一个图像转换到另一图像的突然性。
也以任何计算机程序来实施本发明,该计算机程序包括程序代码装置,用于在所述程序在计算机上运行时执行根据本发明的方法;以及以包括存储在计算机可读媒体上的程序代码装置的任何计算机程序产品来实施本发明,用于当所述程序在计算机上运行时执行根据本发明的方法;以及以包括用于根据本发明的显示板中的程序代码装置的任何程序产品来实施本发明,用于执行本发明特定的动作。
已经根据具体实施例描述了本发明,这些具体实施例是说明本发明的而不认为限制本发明。可以以硬件、固件或软件或其组合来实施本发明。其它的实施例也在下面权利要求的范围内。
在两个随后子驱动脉冲之间的时间间隔中,电压电平基本上是零。然而,这不排除在时间周期中施加非零电压电平,只要电压电平低于显示材料的门限电压,即,在这个电压电平的影响下粒子不移动。这可能发生在源驱动器输出不是理想地零或当人们想使用这个时间周期用于其它目的(例如,dc平衡)时。
应注意的是,灰度标度脉冲的子脉冲的幅度不必具有相同的幅度。例如上述一个优选实施例的特征在于:设置驱动装置,用于在两个或多个脉冲中施加灰度标度电位差,其中所施加的脉冲具有随着驱动时间增加而减少的持续时间。通过设置驱动装置以使所施加的分隔灰度标度脉冲具有随驱动时间增加而减少的幅度(但是具有类似的时间长度)可获得类似的效果。在这两个示例中,分隔脉冲中的能量随驱动时间增加而减少。同样,不限制电极结构,可以使用例如具有顶部和底部电极的结构,可以使用具有蜂窝电极的结构。
简而言之,可以通过以下内容来描述本发明:
一种电泳显示板和一种用于驱动电泳显示板的方法,其中将元素从前一光状态带入一光状态的驱动脉冲(即,灰度标度脉冲)被分为多于一个的子脉冲。由此,实现更加逐步的灰度标度引入,减少从一个图像转换到另一图像的突然性,即“不平稳性”。优选地,在施加灰度标度电位差之前施加复位脉冲,在这个情况下,前一光状态是极限光状态。
在本发明的范围之内而不背离所附的权利要求的范围的情况下,许多变形将是显而易见的。
例如,在所有上述给出的示例性实施例中,将驱动装置安排为在施加灰度标度脉冲之前施加复位脉冲。
本发明特别地适于这样的设备,而不限于其中使用复位脉冲的设备、方法和驱动方案。本发明涉及在利用时间间隔分隔开的两个或多个子脉冲中施加灰度标度脉冲。
作为不使用复位脉冲的设备、方法和驱动方案的说明,图12说明了其中对于一个灰度标度转换到另一灰度标度使用单个驱动脉冲的驱动方案。在该图的左手侧给出了初始(开始)光位置(即,灰度标度,例如白色、黑色、浅灰色、深灰色)。示意性地给出驱动脉冲,并且在右手侧给出了得到的灰度标度。
在图12的示例中,施加单个灰度标度脉冲,因此这个图说明了在本发明的范围之外的驱动方案。
图13说明了在本发明的范围之内的驱动方案。如同在图12中,左手侧给出了初始光状态,右手侧给出了最终的光状态,并且在左手侧和右手侧之间说明了驱动脉冲。在这些示例中,灰度标度脉冲(V,t)drive被施加在利用时间间隔分隔开的一系列(两个或多个)子脉冲中。此图的底部说明了如上已经解释的情况,其中对于从一个光状态(黑色)到接近的光状态(深灰色)的转换,驱动脉冲仍是一个单个短脉冲。
在图12和13所说明的方案中,前一光状态(即紧随在施加灰度标度电位差之前的元素的光状态)可以是任何光状态(黑、白、深灰或浅灰),而不一定是如图10和11中的极限光状态。本发明的优点是:对于图12和13所示的方案,如在图10和11中给出的示例中,减少了图像转换的不稳定性,即图像转换更加平滑。然而,当使用复位脉冲时,图像转换的不稳定性是更加可见的,因为在紧随灰度标度差的施加之前复位脉冲的施加产生了纯黑和白色图像。在这样的情况下,当从一个灰度色调图像转换到另一灰度色调图像时,由于施加灰度标度差而引起的图像中的突然变化是更加可见的,如在图12和13中的示例中。
图14说明了在本发明的范围之内驱动方案的另一示例实施例,其中在驱动脉冲之前施加符号交替的四个预置脉冲。如在图13中,左手侧给出了初始光状态,右手侧给出了最终的光状态,并且在左手侧和右手侧之间说明了驱动脉冲。在这些示例中,在利用时间间隔分隔开的一系列(两个或多个)子脉冲中施加灰度标度脉冲(V,t)drive。此图的底部说明了如上已经解释的情况,其中对于从一个光状态(黑色)到接近的光状态(深灰色)的转换,驱动脉冲仍是一个单个短脉冲。可以获得更加精确的灰度状态。
在本发明的框架内,包括了所公开的特征的所有组合,即使没有明确地要求保护。例如,在分隔开的灰度标度电位差之前,并且优选地在其之前是复位脉冲,复位脉冲和/或灰度标度脉冲之前可以是预置脉冲序列。

Claims (20)

1.一种电泳显示板(1),包括:
-包括带电粒子(6)的电泳介质(5);
-多个像元(2);
-与每个像元(2)相关联的电极(3,4),用于接收电位差;和
-驱动装置(100),
驱动装置(100)被安排用于控制每个像元(2)的电位差为灰度标度电位差,用于使粒子(6)能够占用对应于图像信息的位置;
其中驱动装置(100)被进一步安排用于对于至少所有驱动波形的子集施加灰度标度电位差,以便在利用非零时间间隔分隔开的改变系统的光状态的两个或多个脉冲中将像元从前一光状态设置到灰度标度。
2.根据权利要求1所述的电泳显示板,其中驱动装置被安排用于在非零时间间隔期间施加低于门限电压值的电压值,其中在低于门限电压值,粒子基本上保持在其位置上。
3.根据权利要求1所述的电泳显示板,其中驱动装置被安排用于在非零时间间隔期间施加基本上为零的电压值。
4.根据权利要求1所述的电泳显示板(1),其中驱动装置(100)被安排用于将每个像元(2)的电位差控制为具有复位值和复位持续时间的复位电位差,以允许粒子(6)基本上占用极限光位置之一。
5.根据权利要求1或4所述的电泳显示板,其中驱动装置被进一步安排用于在两个以上的脉冲上施加灰度标度电位差。
6.根据权利要求1或4所述的电泳显示板,其中驱动装置(100)被进一步安排用于在两个脉冲中施加灰度标度电位差。
7.根据权利要求1或4所述的电泳显示板,其中驱动装置被安排用于在两个或多个脉冲中施加灰度标度电位差,其中所施加的脉冲具有随驱动时间增加而减少的持续时间。
8.根据权利要求1或4所述的电泳显示板,其中驱动装置被安排用于在两个或多个脉冲中施加灰度标度电位差,其中所施加的脉冲具有随驱动时间增加而减少的幅度。
9.根据权利要求1或4所述的电泳显示板,其中驱动装置被安排用于在两个以上的脉冲中施加灰度标度电位差,利用至少两个非零时间间隔分隔开这些脉冲,并且时间间隔随驱动时间增加而增加。
10.根据权利要求1或4所述的电泳显示板,其中驱动装置被安排为:对于每个像元,在灰度标度电位差之前,将电位差控制为预置电位差的序列,预置电位差的序列具有预置值和相关的预置持续时间,该序列中的预置值在符号上交替变化,每个预置电位差表示足以从其位置释放存在于所述极限位置之一中的粒子但不足以允许所述粒子到达另一个极限位置的预置能量。
11.一种用于驱动电泳显示设备的方法,包括:
-包括带电粒子(6)的电泳介质(5);
-多个像元(2),在该方法中,对于至少所有驱动波形的子集,在利用非零时间间隔分隔开的两个或多个脉冲中,施加用于将像元从前一光状态设置到一个光状态的灰度标度电位差。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在施加灰度标度电位差之前,施加复位电位差,用于将像元带到极限光位置。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其中在多于两个的脉冲中施加灰度标度电位差,以便将像元从前一光状态设置到一光状态。
14.根据权利要求11或12所述的方法,其中在两个脉冲中施加用于将像元从前一光状态设置到一光状态的灰度标度电位差。
15.根据权利要求11或12所述的方法,其中灰度标度脉冲之间的时间周期随驱动时间的增加而增加。
16.根据权利要求11或12所述的方法,其中灰度标度脉冲的脉冲长度随驱动时间的增加而降低。
17.一种计算机程序,包括程序代码装置,用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求11-16中任一权利要求所述方法的方法。
18.一种计算机程序产品,包括存储在计算机可读媒体上的程序代码装置,用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求11-16中任一权利要求所述的方法。
19.一种计算机程序产品,包括程序代码装置,用于在如权利要求1-10中任一权利要求所述的显示板中使用,用于执行所述权利要求特定的操作。
20.一种驱动装置(100),用于驱动电泳显示板(1),所述显示板(1)包括:
-具有带电粒子(6)的电泳介质(5);
-多个像元(2);
-与每个像元(2)相关联的电极(3,4),用于接收电位差;和
所述驱动装置(100)被安排用于控制每个像元(2)的电位差为灰度标度电位差,用于允许粒子(6)占用对应于图像信息的位置;
所述驱动装置(100)被进一步安排用于对于至少所有驱动波形的子集施加灰度标度电位差,以便在利用非零时间间隔分隔开的改变系统的光状态的两个或多个脉冲中将像元从前一光状态设置到一灰度标度。
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