CN1860514A - 具有精确的灰度与自然的图像更新的双稳态显示器 - Google Patents

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Abstract

当在诸如使用电泳显示器那样的双稳态电子读出装置(300，400)中更新显示(310)时，通过把第一振动脉冲(S1)加到显示上，把复位脉冲的第一部分(R1)加到跟随在第一振动脉冲后面的显示上，把第二振动脉冲(S2)加到跟随在第一部分(R1)后面的显示，和把复位脉冲的第二部分(R2)加到跟随在第二振动脉冲后面的显示，就可得到具有更加自然的图像更新的精确的灰度级。第一部分可以具有标准复位持续时间而第二部分具有过复位持续时间。视觉冲击效果得以避免，不然的话，这种效果在整个复位脉冲后加上时就会产生。

Description

具有精确的灰度与自然的图像更新的 双稳态显示器
本发明总的涉及诸如电子图书和电子报纸的电子读取装置，更具体地，涉及用于通过使用包括振动脉冲的驱动波形来更新具有改进的图像质量的图像的方法和设备。
最新的技术进展提供了开辟许多机会的、诸如电子图书的用户友好的电子读取设备。例如，电泳显示器有很大的前途。这样的显示器具有固有的存储性能，能够无需功耗而在相当长时间内保持图像。仅仅在显示需要用新的信息刷新或更新时才消耗功率。所以，在这样的显示器中的功耗是非常低的，适用于像电子图书和电子报纸那样的便携式电子读取设备的应用。电泳是指带电粒子在施加的电场中的运动。当在液体中出现电泳时，粒子的运动速度主要由粒子经受的粘滞阻力、它们的电荷(永久的或感应的)、液体的介质特性、和所施加的电场的幅度所确定。电泳显示器是一种双态显示器，它是在图像更新后基本上保持图像而无需功耗的显示器。
例如，1999年4月9日公布的电子墨水公司，Cambridge，Massachusetts，US的、题目为“Full Color Reflective Display WithMultichromatic Sub-Pixels”(带多彩色子像素的全色反射显示器)的、国际专利申请WO 99/53373描述这样的显示设备。WO 99/53373讨论具有两个基片的电子墨水显示器。一个基片是透明的，而另一个基片配备有排列成行和列的电极。显示单元或像素与行电极和列电极的交叉点相关联。显示单元使用薄膜晶体管(TFT)与列电极耦合，晶体管的栅极与行电极耦合。显示单元、TFT晶体管和行与列电极的这种安排一起形成有源矩阵。而且，显示单元包括像素电极。行驱动器选择显示单元的行，而列或源驱动器经由列电极与TFT晶体管把数据信号提供到显示单元所选择的行。数据信号相应于要显示的图形数据，诸如文本和图形。
在透明的基片上在像素电极与公共电极之间提供电子墨水。电子墨水包括直径约为10到50微米的多个微囊体。在一个方法中，每个密封囊体具有带正电的白色粒子和带负电的黑色粒子，它们悬浮在液体载体媒体或流体中。当将正电压加到像素电极时，白色粒子移动到微囊体的指向透明的基片的一侧，观众将看到白色显示单元。同时，黑色粒子移动到在微囊体的相反一侧处的像素电极，这样，黑色粒子对于观众是隐藏的。通过将负电压加到像素电极，黑色粒子移动到在微囊体的指向透明的基片的一侧处的公共电极，显示单元对观众呈现黑色。同时，白色粒子移动到在微囊体的相反一侧处的像素电极，这样，白色粒子对于观众是隐藏的。当电压被去除时，显示装置保持在已得到的状态，因此呈现出双稳态的特性。在另一个方法中，粒子被提供在染色的液体中。例如，黑色粒子可被提供在白色液体中，或白色粒子可被提供在黑色液体中。或者，其它彩色粒子可被提供在不同的彩色的液体中，例如，在绿色液体中的白色粒子。
在其中有带电的黑色和白色粒子在电场中来回运动的媒体中，也可以使用如空气这样的其它的流体(例如，Bridgestones SID2003-Symposium on Information Display.May 18-23，2003，-digest20.3)。也可以使用彩色粒子。
为了形成电子显示器，可以把电子墨水印在被叠在电路层上的塑料薄膜片上。电路形成可以被显示驱动器所控制的像素的图案。由于微囊体是悬浮在液体载体媒体中的，可以使用相应的丝网印刷过程把它们在实际上印在任何表面上，包括玻璃、塑料、布和甚至纸。而且，可弯曲的页片的使用允许设计出接近于传统的书的样子的电子读取装置。
在本发明的一个具体方面，在双稳态显示器上更新图像的方法包括把至少第一振动脉冲加到双稳态显示器，在该至少第一振动脉冲之后把复位脉冲的第一部分加到双稳态显示器的至少一部分，在复位脉冲的第一部分之后把至少第二振动脉冲加到双稳态显示器的至少一部分，在该至少第二振动脉冲之后把复位脉冲的第二部分加到双稳态显示器的至少一部分，以及最后加上驱动脉冲，使显示器处于想要的中间光学状态。
还提供了相关的电子读装置和程序存储装置。
作为欧洲专利申请03 100133.2提交的、非预先公布的专利申请(申请人档案号No.PHNL030091)公开了，通过把在驱动脉冲以前加上的复位脉冲的持续时间延长可以进一步提高图像质量。具体地，把过复位脉冲加到复位脉冲上，其中过复位脉冲和复位脉冲合在一起具有的能量大于对于把像素推到两个极限光学状态之一的光学状态所需要的能量。过复位脉冲的持续时间可取决于所需的光学状态的转换。除非明显地提到，为了简化起见，术语复位脉冲可包括不具有过复位脉冲的复位脉冲或按照本发明的复位脉冲与过复位脉冲的组合。通过使用复位脉冲，在驱动脉冲按照要显示的图像去改变像素的光学状态之前，像素首先被推到明确规定的两个极限状态之一。这提高了灰色级别的精度。例如，如果使用黑色和白色粒子，则两个极限光学状态是黑色和白色。在黑色极限状态，黑色粒子处在靠近透明的基片的位置处，而在白色极限状态，白色粒子处在靠近透明的基片的位置处。
振动脉冲被定义为一个电压脉冲，它的电压电平具有足以释放处在极端位置之一的粒子但不足以使得粒子能够达到另一个极端位置的能量(或持续时间，如果电压电平是固定的话)。振动脉冲增加粒子的迁移率，这样，复位脉冲或驱动脉冲具有即时的效果。如果振动脉冲包括一个以上的预置脉冲，则每个预置脉冲具有振动脉冲电平的持续时间。例如，如果振动脉冲接连地具有高电平、低电平和高电平，则这个振动脉冲包括三个预置脉冲。如果振动脉冲具有单个电平，则只存在一个预置脉冲。通过使用振动脉冲或一系列振动脉冲，像素图像历程影响被明显减小，导致图像质量的改进。
在图上：
图1示意地显示电子阅读装置的显示屏的一部分的实施例的正视图；
图2示意地显示沿图12-2的截面图；
图3示意地显示电子阅读装置的总貌；
图4示意地显示具有各自显示区域的两个显示屏；
图5显示其中第二振动脉冲跟随在复位脉冲后面加到双稳态显示器导致冲击效果的波形；
图6显示其中第二振动脉冲在脉冲的第一和第二部分之间被加到双稳态显示器的波形；
图7显示其中第二振动脉冲在复位脉冲的第一和第二部分之间被加到双稳态显示器包括短的彩色转换的波形；
图8显示其中第二振动脉冲跟随在复位脉冲后面加到双稳态显示器导致冲击效果的波形；
图9显示其中第二振动脉冲在复位脉冲的第一、标准部分和复位脉冲的第二、过复位部分之间被加到双稳态显示器的波形；
图10显示相应于图9波形的波形，但其中第三振动脉冲是在过复位脉冲的过复位部分之后施加的；以及
图11显示相应于图9波形的波形，但其中第二振动脉冲位于每个波形中的任何时序中，并且在不同的波形中时序是不同的(软件振动的例子)。
在所有的图上，相应的部分用相同的标号表示。
图1和2显示具有第一基片8、第二相对的基片9和多个图像单元2的电子读出装置的显示板1的一部分的实施例。图像单元2可以在二维结构中基本上按直线排列。为了清晰起见，图像单元2被显示为互相分开的，但实际上，图像单元2是互相非常靠近的从而形成连续的图像。而且，只显示整个显示屏的一部分。图像单元的其它排列，诸如蜂窝状排列，是可能的。具有带电粒子6的电泳媒体5存在于基片8与9之间。第一电极3和第二电极4是与每个图像单元2相关联的。电极3和4能够接收电位差。在图2上，对于每个图像单元2，第一基片具有第一电极3以及第二基片9具有第二电极4。带电粒子6能够占据在电极3和4附近的或在它们中间的位置。每个图像单元2具有由在电极3和4之间的带电粒子6的位置所确定的外貌。电泳媒体5本身例如是从美国专利5,961,804、6,120,839和6,130,774知道的，并且例如可以从Eink公司购买到。
作为例子，电泳媒体5可以包含在白色流体中的带负电的黑色粒子6。当带电粒子6由于例如+15伏的电位差而处在第一电极3附近时，图像单元2的外貌是白色。当带电粒子6由于例如-15伏的相反的电位差而处在第二电极4附近时，图像单元2的外貌是黑色。当带电粒子6处在电极3与4之间时，图像单元具有诸如在黑色与白色之间的灰度级别的中间的外貌。驱动控制块100控制每个图像单元2的电位差，以便在全显示屏上建立想要的图像，例如，图像和/或文本。全显示屏由相应于显示器上的像素的许多图像单元组成。
图3示意地显示电子读出装置的总貌。电子读出装置300包括控制块100，它包括寻址电路105。控制块100控制一个或多个显示屏幕310，诸如电泳屏，以使想要的文本或图像得以显示。例如，控制块100可以把电压波形提供到显示屏310的不同的像素。寻址电路提供用于寻址具体的像素如行和列的信息，以使想要的文本或图像得以显示。正如下面进一步描述的，控制块100使从不同的行和/或列开始显示接连的页。图像或文本数据可存储在存储器120中。一个例子是Philips Electronics小形式因子光(SFFO)盘系统。控制块100可以响应于用户驱动的软件或硬件按钮320，发起诸如下一页命令或上一页命令的用户命令。
控制块100可以是计算机的一部分，它执行诸如软件、固件、微代码等等的任何类型的计算机代码装置，以完成这里描述的功能。而且，存储器120是一个程序存储装置，它有形地体现用来执行完成这里所述功能的方法的、由诸如控制块100或计算机那样的机器所执行的指令程序。这样的程序存储装置可以由本领域技术人员以熟悉的方式提供。
因此，包括这样的计算机代码装置的计算机程序产品可以由本领域技术人员以熟悉的方式提供。控制块100可以具有逻辑块，用于周期地提供对电子图书的显示区域的强制复位，例如在每显示x页后，在每y分钟例如10分钟后，当电子读出装置300开始接通时，和/或当亮度偏差大于一个数值如3％反射时。对于自动复位，可接受的频率可以根据导致可接受的图像质量的最低的频率由实验确定。另外，复位例如可以在用户开始读电子读出装置时或当图像质量下降到不可接受的水平时由用户经由功能按钮或其它接口装置人工地发起。
本发明可被使用于任何类型的电子读出装置。图4显示具有两个分开的显示屏的电子读出装置400的一个可能的例子。具体地，第一显示区域442在第一显示屏440上提供，以及第二显示区域452在第二显示屏450上提供。显示屏440和450可以通过铰链445连接，该铰链允许两个屏互相折叠或打开，并且平放在一个表面上。这种安排是希望的，因为它近似重现阅读传统图书的经验。
可提供各种用户接口装置以允许用户发起页前进、页后退命令等等。例如，第一区域442可包括屏幕按钮424，它可以使用鼠标或其它指向装置、触摸驱动、PDA笔、或其它已知的技术被驱动以便在电子读出装置的页之间导航。除了页前进和页后退命令以外，可以提供在同一页上的向上滚动或向下滚动的能力。替换地，或附加地，可以提供硬件按钮422来允许用户提供页前进和页后退命令。第二区域452也可包括屏幕按钮414，和/或硬件按钮412。应当指出，围绕第一和第二显示区域442，452的边框是不需要的，因为显示区域可以是无边框的。也可以使用诸如话音命令接口那样的其它接口。应当指出，不需要在两个显示区域都有按钮412，414；422，424。也就是，可以只提供页前进和页后退命令的单独一个组。或，可以动作单个按钮或诸如摇臂式开关的其它装置来提供页前进和页后退命令。也可提供功能按钮或其它接口装置来允许用户人工地起动复位。
在其它可能的设计中，电子图书具有单个显示屏，它具有一次显示一页的单个显示区域。或，单个显示屏可被划分成例如水平地或垂直地排列的两个或多个显示区域。不管哪种情况，本发明可用于每个显示区域以减小图像滞留影响和提高图像更新的平滑度。
此外，当使用多显示区域时，接连的页可以以任何想要的次序显示。例如，在图4上，第一页可显示在显示区域442上，而第二页可显示在显示区域452上。当用户需要观看下一页时，第三页可以代替第一页显示在第一显示区域442，而第二页仍可显示在显示区域452上。同样地，第四页可被显示在第二显示区域452上，依此类推。在另一个方法中，当用户请求观看下一页时，两个显示区域都被更新，这样，第三页代替第一页显示在第一显示区域442，而第四页代替第二页显示在第二显示区域452上。当使用单个显示区域时，可以显示第一页，然后当用户输入下一页命令时，第二页覆盖第一页，依此类推。对于回退页命令，处理过程也可以颠倒过来执行。而且，处理过程同样可应用于文本是从右到左读出的语言，诸如希伯来文，以及可应用于其中文本是按列而不是按行读出的语言，诸如中文。
另外，应当指出，在显示区域上不需要显示整个页。可以显示页的一部分，然后所提供的滚动功能允许用户向上、向下、向左或向右滚动，以读出页的其它部分。可提供放大和减小能力来允许用户改变文本或图像的尺寸。这对于例如视力变差的用户可能是需要的。
提高图像更新的灰度精度和平滑度的讨论
在诸如电泳显示器的双稳态显示器的研究和开发中一个主要的挑战是得到精确的灰度级，这通常是在规定的时间间隔内加上各个电压脉冲而建立的。灰度的精度受到图像历程、迟延时间、温度、湿度、电泳箔的横向非均匀性和其它因素强烈的影响。精确的灰度级别可以通过使用轨道稳定化的方法达到，这意味着灰度级别总是从基准黑色或从基准白色状态(两个轨道或极限灰度级别)得到的。具体地，当前的灰度级别通过使用复位脉冲而被驱动到轨道之一，以及随后的驱动脉冲把双稳态显示器中的像素驱动到想要的新的灰度级别。为了形成双稳态显示器的一部分可考虑一个或多个像素。
从分别作为欧洲专利申请02077017.8和03100133.2提交的、非预先公布的专利申请(申请人档案号No.PHNL020441和PHNL030091)，图像滞延可以使用预置脉冲(也被称为振动脉冲)而被最小化。优选地，振动脉冲包括一系列AC脉冲；然而，振动脉冲可以只包括单个预置脉冲。非预先公布的专利申请是针对直接在驱动脉冲之前或直接在复位脉冲之前使用振动脉冲的。正如在开头处描述的，具有申请人档案号No.HNL030091的非预先公布的专利申请还公开了：图像质量可以通过延长复位脉冲的持续时间而提高，该复位脉冲是通过把一个过复位脉冲加在复位脉冲上而在驱动脉冲之前加上的。驱动脉冲具有的能量能把像素的光学状态改变到可能处在两个极限光学状态之间的所需级别。另外，驱动脉冲的持续时间还取决于所需要的光学状态的转变。
非预先公布的专利申请No.HNL030091在实施例中还公开：振动脉冲位于复位脉冲之前。振动脉冲的每个电平(它是一个预置脉冲)具有足以释放处在极端位置之一的粒子但不足以使得所述粒子能够达到另一个极端位置的能量(或持续时间，如果电压电平是固定的话)。振动脉冲增加粒子的迁移率，这样，复位脉冲具有即时的效果。如果振动脉冲包括一个以上的预置脉冲，则每个预置脉冲具有振动脉冲的水平的持续时间。例如，如果振动脉冲接连地具有高电平、低电平和高电平，则这个振动脉冲包括三个预置脉冲。如果振动脉冲具有单个电平，则只存在一个预置脉冲。
在图像更新周期期间必须给予像素的完整的电压波形被称为驱动脉冲波形。驱动脉冲波形对于像素的不同的光学转换通常是不同的。
使用过复位电压脉冲的驱动技术被发现对于驱动电泳显示器是最有前途的。一个过复位脉冲是其持续时间大于足以把双稳态显示器的粒子从现在的彩色状态移动到极限显示状态的复位脉冲。过复位脉冲能提高图像质量。
应当指出，脉冲序列或波形可以通过使用完全取决于数据的波形而被加到显示器的各个像素。在这种情形下，振动脉冲被称为“软件”振动脉冲。软件振动脉冲是各个单独波形的一部分，它们在每个波形中可自由地定位/定时。或，脉冲序列可以使用包括诸如振动脉冲那样的、与数据无关的部分的波形而被加到显示器的各个像素。在这种情形下，振动脉冲在图像更新周期期间在同一个时刻被加在整个显示或整个子显示的所有的像素上，与在各个像素上要被显示的图像数据无关。所以，在所有的驱动波形中的振动脉冲在时间上是对准的，这提高了图像更新效率。当一组行/列同时被寻址时，这些对准的振动脉冲可以具有较短的帧时间，这样的振动脉冲被称为“硬件”振动脉冲。本发明可用于以上所有的情形。
这种技术被示意地显示于图5，这是用于从浅灰色(G2)或白色(W)到深灰色(G1)(波形500)，和从深灰色(G1)或黑色(B)到深灰色(G1)(波形520)的图像转换。总共的图像更新时间在505表示。脉冲序列可包括四个部分：第一振动脉冲(S1)、复位脉冲(R)、第二振动脉冲(S 2)和灰度级驱动脉冲(D)。从W，G2，G1和B到G1的转换通过使用被设置用于使显示复位的两种类型的脉冲序列来实现。具体地，长的序列被使用于从G2或W到G1的转换，而短的序列被使用于从G1或W到G1的转换。长的序列指的是这一事实：当从较浅的颜色G2和W转换到较深的颜色G1时，与在短序列中从较深的颜色G2和B转换到较深的颜色G1的粒子相比较，在双稳态显示器中的粒子必须移动相对较长的距离。较短的复位持续时间被用于短序列。
这个方法的缺点是在建立中间图像(例如，复位状态)与把灰度级别引入到显示之间有长的延时。该延时是来自于连续的复位脉冲与第二振动脉冲(S2)的持续时间。为了保证图像质量，通常把过复位脉冲加到复位脉冲上，其中过复位脉冲和复位脉冲合在一起具有大于把像素推到两个极限光学状态中的一个光学状态所需要的能量。过复位脉冲的持续时间可取决于需要的光学状态转换。通过使用复位脉冲，在驱动脉冲按照所要显示的图像去改变像素的光学状态之前，像素首先被推到两个明确规定的极限状态之一。过复位脉冲的添加保证明确规定的参考中间状态以及提高想要的灰色级别的精度。然而，这种过复位脉冲不引起任何视觉光学改变。另外，振动脉冲也不引起任何视觉光学改变。过复位连同振动脉冲一起导致长的停滞时间段，在此期间用户看不到可察觉的光学改变。延时导致灰度级别的视觉突变引入(例如冲击影响)，这对于用户是不可接受的。尤其是，当各个振动脉冲在时间上对所有的波形都对准时(这对于增强更新效率是特别希望的)，这种冲击影响变得更严重。当过复位部分在所有的波形上也在时间上对准时，冲击/突发效应进一步增加。
在本发明中，对具有至少二比特灰度的电泳显示器提出了改进的轨道稳定化的波形。二比特灰度包括四个灰度级别，即，黑色(B)、深灰色(G1)、浅灰色(G1)和白色(W)。在本发明的一个方面，远在整个复位脉冲完成之前，加上第二组振动脉冲，而与图像更新序列无关。这样，随着更自然的图像更新得到精确的灰度。复位脉冲包括标准复位部分，后面跟随过复位部分。标准复位部分具有足以把双稳态显示器中的粒子从它们的当前的位置驱动到极限的例如黑色或白色的轨道位置(rail position)之一。过复位部分并不导致亮度的改变，但它对于减小图像滞延和提高灰度精度是必须的。由长序列的过复位部分引起的延时能被短序列的连续的亮度改变局部补偿。为了说明最严重的情形，本发明提出这样的问题：由第二振动脉冲引起的延时是与数据无关的，当其间没有出现光学改变的时间间隔太长时，会导致大的冲击效果。
图6显示第二振动脉冲被加到双稳态显示器在复位脉冲的第一和第二部分之间的波形。总共的图像更新时间在605表示。具体地，图6的波形600通过把第二振动脉冲在复位脉冲的第一部分(R1)之后和在复位脉冲的第二部分(R2)之前提供而克服图5的波形的冲击影响的问题。波形600和620是提供给具有至少二比特灰度的显示用的。在波形620中，第二振动脉冲(S2)被放置在直接在短的序列的复位脉冲(R)的开始之前。应当指出，在波形600和620中第二振动脉冲(S2)的结束点在时间上是对准的。换句话说，波形600中第二复位部分(R2)的开始点和波形620中复位脉冲(R)的开始点在时间上是对准的。通常，对于图像更新需要长序列的像素，在整个复位脉冲大约一半以后亮度将停止改变，而需要较短的图像更新时间的像素则立即被接通。为了分散冲击影响和得到平滑的图像，第二振动脉冲(S2)在短序列中被放置在复位脉冲(R)的开始端之前。这样，灰度精度也得以提高。第二振动脉冲(S2)在大多数情形下是与数据无关的，这意味着，相同的振动脉冲被加到双稳态显示器的所有的像素。
图7显示第二振动脉冲被加到双稳态显示器在复位脉冲的第一和第二部分之间的波形，包括用于短彩色转换的波形。总共的图像更新时间以705表示。使用了脉冲宽度调制驱动。具体地，对于波形700，第二振动脉冲(S2)被加在第一复位部分(R1)和第二复位部分(R2)之间。在波形720中，第二振动脉冲(S2)被放置在用于短序列的复位脉冲的第一部分(R1)之后。另外，应当指出，在波形700和720中第二振动脉冲(S2)的开始点在时间上是对准的。换句话说，在波形700和720中第一复位部分(R1)的结束点是时间上对准的。
图8显示第二振动脉冲跟随在复位脉冲后面加到双稳态显示器导致冲击效果的波形。总共的图像更新时间以805表示。四种类型的脉冲序列被使用于从W，G2，G1，B到G1状态的四种不同的转换(分别是波形800，820，840和860)。每个序列包括第一振动脉冲(S1)、复位脉冲(R)、第二振动脉冲(S2)和驱动脉冲(D)。在波形800，t1表示标准复位脉冲时间，它是足以把双稳态显示器中的粒子从它们的当前的位置驱动到极限的例如黑色或白色的轨道位置之一的时间。用于波形820和840的标准复位脉冲时间分别是t2和t3。在波形860，显示已处在一个轨道，例如黑色，所以不使用标准复位脉冲。代之以只使用过复位部分。复位脉冲的第二部分代表过复位脉冲，它在不同的波形中具有不同的持续时间，这取决于图像转换。
应当指出，复位脉冲(R)的结束点和第二振动脉冲(S2)的开始点在时间上是对准的。然而，由于振动脉冲(S2)跟随在整个复位脉冲(R)的后面，所以会发生冲击效果。下面描述改进的技术。
图9显示把第二振动脉冲(S2)加到双稳态显示器在复位脉冲的第一部分(R1)和复位脉冲的第二部分(R2)之间的波形。总共的图像更新时间以905表示。在每个波形中，复位脉冲由两个部分组成：标准复位脉冲和过复位脉冲。正如上面提到的，标准复位时间正比于粒子移动到轨道之一所需要的距离。该距离分别相应于在波形900，920和940中用于从W，G2和G1到G1的转换的时间t1、t2和t3。在每个波形中的过复位时间主要由何时得到精确的灰度和使图像滞延最小化来确定，而且对相应于不同的灰度级转换的不同波形可以是不同的。第二振动脉冲的时序可以例如通过在加上驱动波形后对每次转换的光学响应进行测量而由实验确定。对于不同的转换的测量曲线要与用于放置第二振动脉冲的可变时序相比较。在本例中，第二振动脉冲(S2)被直接放置在紧接在完成最长的波形的标准复位脉冲之后，即从W到G1的转换之后。这个方法的优点在于，在相对较短的波形中，即在从G2到G1和从G1到G1的转换中，标准复位脉冲的部分在第二振动脉冲后是完整的，在该时间中接收从W到G1的最长的波形的像素没有任何可见的光学效果。在这个时间间隔接收相对较短的波形的其它像素将把总的显示更新的平滑的印象给予用户。也有可能把第二振动脉冲(S2)放置在第二最长的复位脉冲之前，这取决于图像的质量和实验测量结果。
图10显示分别相应于图9的波形900，920，940和960，但其中第三组振动脉冲(S3)被加到复位脉冲之后的波形1000，1020，1040和1060。总共的图像更新时间以1005表示。具体地，第三振动脉冲(S3)被加在复位脉冲(R或R2)的结束端和驱动脉冲(D)的开始端之间。这个另外的振动脉冲(S3)在持续时间上比起“通常”的第一和第二振动脉冲(S1和S2)短得多，以避免图像更新时间的大的延时。而且，附加振动脉冲(S3)通常只在灰度精度或图像滞延合格时，例如在具有强的图像滞延的墨水材料的情形下才需要。
图11显示本发明的替换实施例，其中在每个波形1100，1120，1140和1160中，第二振动脉冲(S2)以任何时序被放置，以及在不同的波形中时序是不同的。这个方法将使图像更新过程进一步平滑。这个实施例的缺点在于，时间对准的振动变为不可能，这导致较低的效率。总共的图像更新时间以1105表示。
应当指出，本发明可应用于单个和多个窗口显示，在其中例如存在打字机模式。必须强调指出，在以上的例子中，脉冲宽度调制(PWM)驱动被使用来说明本发明，即，在每个波形中脉冲时间是变化的，而电压幅度保持为常数。然而，本发明还可应用于其它驱动方案，例如基于电压调制驱动(VM)，其中脉冲电压幅度在每个波形中是变化的，或组合的PWM和VM驱动。当使用VM驱动或组合的VM和PWM驱动时，补偿脉冲被选择成使得在补偿脉冲中包括的能量是基于在标准复位脉冲与过复位脉冲之间的能量差。本发明还可应用于彩色双稳态显示器，并且电极结构没有限制。例如，可以使用顶部/底部电极结构、蜂窝结构、或其它组合的平面内切换与垂直切换。
虽然显示和描述了被认为是本发明的优选实施例，但当然，将会看到，可以在不背离本发明的精神的条件下很容易在形式或细节上作出各种修正和改变。所以，不打算把本发明限于所描述和显示的严格的形式，而应当把本发明看作为覆盖属于所附权利要求的范围内的所有的修改。

Claims (15)

1.一种用于更新双稳态显示器上的图像的方法，方法包括：
把至少第一振动脉冲(S1)加到双稳态显示器(310，400)的至少一个部分；
跟随在该至少一个第一振动脉冲后面把复位脉冲的第一部分(R1)加到双稳态显示器的该至少一部分；
跟随在复位脉冲的第一部分后面把至少一个第二振动脉冲(S2)加到双稳态显示的该至少一部分；以及
跟随在该至少一个第二振动脉冲后面把复位脉冲的第二部分(R2)加到双稳态显示的该至少一部分。
2.权利要求1的方法，其中：
复位脉冲的第二部分具有过复位持续时间。
3.权利要求1的方法，其中：
复位脉冲的第一部分具有标准复位持续时间。
4.权利要求3的方法，其中：
标准复位持续时间正比于双稳态显示器中的粒子为了从它们在加上至少第一振动脉冲之前的开始的彩色状态转换到极端的黑色或白色状态所必须移动的距离。
5.权利要求1的方法，其中：
复位脉冲的第一部分的结束点在时间上是与至少一个第二振动脉冲的开始端相邻的。
6.权利要求1的方法，还包括：
跟随在复位脉冲的第二部分后面把驱动脉冲(D)加到双稳态显示的该至少一部分，以便把双稳态显示的该至少一部分驱动到想要的彩色或灰度级别。
7.权利要求1的方法，还包括：
跟随在复位脉冲的第二部分后面把至少一个第三振动脉冲(S3)加到双稳态显示的该至少一部分；
其中该至少一个第三振动脉冲与该至少一个第一振动脉冲和该至少一个第二振动脉冲的脉冲宽度相比较，具有较短的脉冲宽度。
8.一种程序存储装置，有形地体现可由机器执行的指令的程序以执行用于更新双稳态显示器上的图像的方法，该方法包括：
把至少一个第一振动脉冲(S1)加到双稳态显示(310，400)的至少一个部分；
跟随在该至少一个第一振动脉冲后面把复位脉冲的第一部分(R1)加到双稳态显示的该至少一部分；
跟随在复位脉冲的该第一部分后面把至少一个第二振动脉冲(S2)加到双稳态显示的该至少一部分；以及
跟随在该至少一个第二振动脉冲后面把复位脉冲的第二部分(R2)加到双稳态显示的该至少一部分。
9.电子读出装置，包括：
双稳态显示器(310，400)；以及
控制块(100)，用于通过以下步骤更新在双稳态显示器上的图像：把至少一个第一振动脉冲(S1)加到双稳态显示的至少一个部分，跟随在该至少一个第一振动脉冲后面把复位脉冲的第一部分(R1)加到双稳态显示的该至少一部分，跟随在复位脉冲的该第一部分后面把至少一个第二振动脉冲(S2)加到双稳态显示的该至少一部分，以及跟随在该至少一个第二振动脉冲后面把复位脉冲的第二部分(R2)加到双稳态显示的该至少一部分。
10.权利要求9的电子读出装置，其中：
复位脉冲的第二部分具有过复位持续时间。
11.权利要求9的电子读出装置，其中：
复位脉冲的第一部分具有标准复位持续时间。
12.权利要求11的电子读出装置，其中：
标准复位持续时间正比于双稳态显示器中的粒子为了从它们在加上至少第一振动脉冲之前的开始的彩色状态转换到极端的黑色或白色状态所必须移动的距离。
13.权利要求9的电子读出装置，其中：
复位脉冲的第一部分的结束端在时间上是与至少一个第二振动脉冲的开始端相邻的。
14.权利要求9的电子读出装置，还包括：
跟随在复位脉冲的第二部分后面把驱动脉冲(D)加到双稳态显示的至少一部分，以便把双稳态显示的该至少一个部分驱动到想要的彩色或灰度级别。
15.权利要求9的电子读出装置，还包括：
跟随在复位脉冲的第二部分后面把至少一个第三振动脉冲(S3)加到双稳态显示的该至少一部分；以及
该至少一个第三振动脉冲与该至少一个第一振动脉冲和该至少第二振动脉冲的脉冲宽度相比较，具有较短的脉冲宽度。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009021358A1 (fr) * 2007-08-14 2009-02-19 Prime View International Co., Ltd. Procédé de commande d'afficheur électrophorétique à initiative
CN101383040B (zh) * 2007-07-09 2011-12-14 株式会社东芝 用于处理图像的设备以及用于检测图像更新的方法
CN101562001B (zh) * 2008-04-16 2013-09-25 Nlt科技股份有限公司 具有存储性的图像显示装置及其驱动控制装置和驱动方法
CN103676395A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 Nlt科技股份有限公司 电泳显示器件及其驱动方法
CN105989807A (zh) * 2014-10-31 2016-10-05 达意科技股份有限公司 电泳式显示装置及其图像处理方法
CN107077041A (zh) * 2014-09-26 2017-08-18 伊英克公司 用于反射型彩色显示器中的低分辨率抖动的颜色集

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0622899D0 (en) * 2006-11-16 2006-12-27 Liquavista Bv Driving of electro-optic displays
US8416197B2 (en) 2007-06-15 2013-04-09 Ricoh Co., Ltd Pen tracking and low latency display updates on electronic paper displays
US8355018B2 (en) * 2007-06-15 2013-01-15 Ricoh Co., Ltd. Independent pixel waveforms for updating electronic paper displays
US8913000B2 (en) * 2007-06-15 2014-12-16 Ricoh Co., Ltd. Video playback on electronic paper displays
US8319766B2 (en) * 2007-06-15 2012-11-27 Ricoh Co., Ltd. Spatially masked update for electronic paper displays
US8279232B2 (en) * 2007-06-15 2012-10-02 Ricoh Co., Ltd. Full framebuffer for electronic paper displays
US8203547B2 (en) * 2007-06-15 2012-06-19 Ricoh Co. Ltd Video playback on electronic paper displays
KR101341059B1 (ko) * 2007-08-14 2013-12-13 삼성디스플레이 주식회사 전기 영동 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101458912B1 (ko) * 2007-09-05 2014-11-07 삼성디스플레이 주식회사 전기 영동 표시 장치의 구동 방법
CN101527117B (zh) * 2008-03-03 2014-02-19 元太科技工业股份有限公司 数字式电泳显示器面板驱动装置及方法
JP2010139851A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Bridgestone Corp 情報表示用パネルの駆動方法
US8237733B2 (en) * 2009-03-31 2012-08-07 Ricoh Co., Ltd. Page transition on electronic paper display
CA3066614C (en) 2012-02-01 2022-03-15 E Ink Corporation Methods for driving electro-optic displays
US11030936B2 (en) 2012-02-01 2021-06-08 E Ink Corporation Methods and apparatus for operating an electro-optic display in white mode
US9269310B1 (en) * 2012-02-16 2016-02-23 Amazon Technologies, Inc. Progressive display updates
US10705669B2 (en) 2013-03-15 2020-07-07 Comcast Cable Communications, Llc Active impression tracking
KR102197976B1 (ko) 2013-07-31 2021-01-04 이 잉크 코포레이션 전기 광학 디스플레이들을 구동하기 위한 방법들
EP3824346A4 (en) * 2018-07-17 2022-04-13 E Ink California, LLC ELECTRO-OPTICAL DISPLAYS AND CONTROL METHOD
KR20220122885A (ko) * 2021-02-26 2022-09-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8602698A (nl) * 1986-10-28 1988-05-16 Philips Nv Werkwijze voor het besturen van een weergeefinrichting en een weergeefinrichting geschikt voor een dergelijke werkwijze.
US4833464A (en) * 1987-09-14 1989-05-23 Copytele, Inc. Electrophoretic information display (EPID) apparatus employing grey scale capability
US4947157A (en) * 1988-10-03 1990-08-07 501 Copytele, Inc. Apparatus and methods for pulsing the electrodes of an electrophoretic display for achieving faster display operation
US6252571B1 (en) * 1995-05-17 2001-06-26 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and its drive method and the drive circuit and power supply circuit device used therein
US7193625B2 (en) * 1999-04-30 2007-03-20 E Ink Corporation Methods for driving electro-optic displays, and apparatus for use therein
US6120839A (en) * 1995-07-20 2000-09-19 E Ink Corporation Electro-osmotic displays and materials for making the same
GB9612958D0 (en) * 1996-06-20 1996-08-21 Sharp Kk Matrix array bistable device addressing
US5961804A (en) * 1997-03-18 1999-10-05 Massachusetts Institute Of Technology Microencapsulated electrophoretic display
JP2002513169A (ja) * 1998-04-27 2002-05-08 イー−インク コーポレイション シャッターモードのマイクロカプセル化された電気泳動ディスプレイ
JP4061734B2 (ja) * 1998-09-30 2008-03-19 ブラザー工業株式会社 表示媒体の表示方法及び表示装置
US7012600B2 (en) * 1999-04-30 2006-03-14 E Ink Corporation Methods for driving bistable electro-optic displays, and apparatus for use therein
US6762744B2 (en) * 2000-06-22 2004-07-13 Seiko Epson Corporation Method and circuit for driving electrophoretic display, electrophoretic display and electronic device using same
JP3750565B2 (ja) * 2000-06-22 2006-03-01 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置の駆動方法、駆動回路、および電子機器
AU2003205965A1 (en) * 2002-03-15 2003-09-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrophoretic active matrix display device
WO2003079324A1 (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrophoretic active matrix display device
US6911965B2 (en) * 2003-01-28 2005-06-28 Kent Displays Incorporated Waveform sequencing method and apparatus for a bistable cholesteric liquid crystal display
WO2005029458A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 E Ink Corporation Methods for reducing edge effects in electro-optic displays

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383040B (zh) * 2007-07-09 2011-12-14 株式会社东芝 用于处理图像的设备以及用于检测图像更新的方法
WO2009021358A1 (fr) * 2007-08-14 2009-02-19 Prime View International Co., Ltd. Procédé de commande d'afficheur électrophorétique à initiative
CN101562001B (zh) * 2008-04-16 2013-09-25 Nlt科技股份有限公司 具有存储性的图像显示装置及其驱动控制装置和驱动方法
CN103676395A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 Nlt科技股份有限公司 电泳显示器件及其驱动方法
CN103676395B (zh) * 2012-09-14 2018-01-26 Nlt科技股份有限公司 电泳显示器件及其驱动方法
CN107077041A (zh) * 2014-09-26 2017-08-18 伊英克公司 用于反射型彩色显示器中的低分辨率抖动的颜色集
CN105989807A (zh) * 2014-10-31 2016-10-05 达意科技股份有限公司 电泳式显示装置及其图像处理方法
US9997115B2 (en) 2014-10-31 2018-06-12 E Ink Holdings Inc. Electrophoretic display apparatus and image processing method thereof

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Publication number Publication date
KR20060088882A (ko) 2006-08-07
JP2007507727A (ja) 2007-03-29
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WO2005031689A1 (en) 2005-04-07

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