CN1892803B - 电光装置 - Google Patents

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Abstract

一种电光装置，包括：电铬器件，所述电铬器件采取清除状态、第一显示状态或第二显示状态；以及驱动级，提供第一和第二电极驱动信号以驱动器件的第一和第二电极。利用多晶硅薄膜缓冲器提供至少一个电极驱动信号。处于初始清除操作的驱动级向电极输出近似相等的电压，使器件处于透明状态。随后，驱动级将电压施加到电极，因此器件采取第一显示状态或第二显示状态。在任意状态中，器件被设置成不会承受高于安全操作电压的电压。优选地，在电铬器件的两个显示状态之一中，向电极之一提供高于其它电极上的电压的电压，而在两个显示状态的另一个显示状态中，向一个电极提供低于其它电极上电压的电压，两个电压差小于安全操作电压。

Description

电光装置
技术领域
本发明涉及一种包括电铬器件(electrochromic device)的电光装置。本发明的第二方面还涉及一种驱动电铬器件的方法。
背景技术
电铬器件(ECD)是公知的，当将电流或电压施加到该器件时，ECD要经历材料的反向颜色变化。将这种现象称为电致变色。典型的ECD包括中间夹了电铬材料和电解质的组合的两个导体。
存在三种类型的ECD：插入型、基于溶液型和纳米结构型。图1(a)示出了插入型的原理。在各个玻璃衬底10、11上，电极采用透明电极12、13的形式，由有机或无机聚合体14、15覆盖所述电极。两种材料通常显示互补的电致变色，因此当氧化其中一个而还原另一个时，产生相同的颜色变化。一旦出现颜色变化，即使没有施加电压，器件的状态也保持不变。因此，可以将该器件称为非易失性器件。然而，由于大块(bulk)聚合体中反离子(counter-ion)较低的迁移速率，导致这种类型ECD改变颜色的速率较慢。还难以得到较强的颜色变化或明亮的颜色。
在图1(b)所示的第二类型中，将两种互补电铬分子溶解在溶剂中。种类A和A+处于不同的颜色状态。当施加负电压时，如图所示，种类A变为A+。将电子转移到电解质中的种类B，以形成B-离子，然后，B-离子向正端子转移。当电源断开时，A+和B+易于离开电极并且出现反向电荷转移。这种类型的系统非常容易构建、反应快速并且能够产生黑暗或明亮的颜色。然而，其缺点在于，由于两种类型的有色分子通过系统扩散并且彼此反应以恢复去色(清除)状态，需要将电流保持在有色状态。结果，由于能量消耗较高，不能用于较大面积的器件或用于电池供电显示器。
第三种纳米结构型的ECD展示了非易失性并且能够快速进行颜色变化。通过将在氧化状态无色并且在还原状态有色的适当分子附着到玻璃上形成的透明电极上的无色半导体的单层表面上，实现了上述ECD。当将足够大的负电势施加到一个电极上时，其中另一个电极保持在地电势，将电子注入到半导体的导电带并且减少了吸收的分子(着色过程)。当将正电势施加到电极时出现反向过程，分子变为去色(的透明)。图1(c)示出了这种装置。在图中，种类A和A+处于不同的颜色状态。当施加负电压时，如图所示，在纳米结构中被吸收的种类A(实际中可以是viologen)成为A+。电子转移到电解质中的种类B从而形成B-离子，然后，B-离子向正端子迁移。当断开电源时，在能够出现反向电荷转移之前，B-离子需要花费较长时间到达A+。实际上，对于这种器件通常需要以天为数量级保持其颜色变化。
该系统将电铬材料的非移动性与分子系统的快速和着色效率相结合。由于单个分子单层不能吸收可觉察量的光，将纳米晶体半导体膜用于改进分子单层的光吸收特性，从而使颜色的变化可视。纳米晶体层高度多孔，以便促进呈现更多的分子单层。当光通过该层时，光与数百个有色分子的单层相交，提供了较强的吸收性。
电铬器件具有许多应用，包括用作电子书和报纸、大面积显示器、商店中的价签等。它们相对于其它技术的特别优点在于能够在较宽变化视角下保持较大的对比度。对比度明显要好于纸面上的印刷的对比度(传统的报纸或书籍)。
一种应用了本发明的电铬显示器包括多个纳米结构型电铬单元，所述电铬单元具有利用优选极性和电压的非易失性电荷存储状态。可以通过三种公知方法来驱动这种显示器，即，直接驱动、无源矩阵驱动以及有源矩阵驱动。
图2示出了直接驱动的一个示例，其中由控制器级22中的专用驱动器来直接驱动7段显示器20中的段。为了简要地描述驱动过程，首先，通过将上电极与公共下电极相连，将显示器清除为透明状态，称之为“去色(bleaching)”过程。然后，通过控制器将正电压施加到需要被着色的那些电极。然后，可以通过隔离开关24将控制器与显示器分离。该方案设计简单并且能够利用由分离元件构造的控制器来驱动。然而，由于互连的数目随着电极的数目增加，该驱动方法对于高分辨率图像的显示效率较低并且不合适。
图3示出了一种无源矩阵驱动方案。尽管显示器结构相似，用于电铬显示器的无源矩阵驱动方法与用于液晶显示器(LCD)的不同。在LCD中，如US 4,626,841所述，当两端存在使液晶分子与电场平行对齐的足够大电压时，对无源矩阵像素进行寻址。由于液晶材料的响应时间，在任意一个时刻，显示器能够使多于一个像素导通。当寻址时，在按照使像素不透明的方式对齐液晶分子期间，像素具有较短的导通时间。当去除电压时，像素如同放电电容器，随着电荷的散失缓慢地截止，并且分子返回其无形变取向。由于该响应时间，显示器能够横向扫描像素的矩阵、导通适当的像素以形成图像。只要扫描整个矩阵的时间短于截止时间，就能够显示多像素图像。
另一方面，在电铬显示器中，每一个像素被看作是可充电电池，其充电状态导致像素颜色强度(当完全充电时不透明，当放电时清除)。参考图3，首先，通过将相同电压施加到充当地址线和数据线的所有电极上来清除整个显示器(参见图3(a))。然后(参见图3(b))，断开除了要寻址的一个(向其施加了电压V+)线以外的所有地址线(即，使其悬空)。按照以下方式将数据电压施加到数据线。与直接驱动方法相似，将电压V-施加到与要显示颜色的像素相连的数据线。从电源断开与保持清除的像素相连的数据线，即，使其悬空。“V+”和“V-”表示像素单元的极性，V+大于V-。然后(图3(c))，断开选定的地址线，并且将下一个地址线与V+相连，将数据电压施加到选定的数据线等。
无源矩阵驱动的缺点在于数据线上后续的数据变化对于在每一个单元处存储的电荷的干扰。由于通过电解质的泄漏以及通过共享电极的像素之间的相互作用引起的串扰所导致的图像漫射是另一个缺点。通过插入二极管元件以提高每一个电铬器件的阈值电压，US4,129,861已经解决了这些问题中的一部分。
图4示出了在US 5,049,868中公开的有源矩阵驱动方案的一个示例。该专利建议使用薄膜晶体管(TFT)来隔离有源矩阵显示器中的电铬器件。该器件包括输出电极47和公共电极48。两个电极之间是ECD电解质49。由串联的两个选择晶体管41选通数据线40。这些选定晶体管的栅极与行线42和列线43相连。一旦选定的像素，数据电压(高或低)通过能够将高电流通向电铬器件的驱动器晶体管44的栅极，并且由电容器45存储。该栅极电压能够导通或截止驱动器晶体管44。将可选的隔离晶体管设置在输出线46处，以便将驱动器晶体管与输出电极47隔离。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种电光装置，包括：电铬器件，能够选择性地处于第一显示状态和第二显示状态，所述电铬器件具有第一和第二电极，和要施加到第一和第二电极上的电压的预定安全操作电压值Vsafe；以及驱动器级，用于提供驱动所述第一电极的第一电极驱动信号和驱动所述第二电极的第二电极驱动信号，驱动器级包括多晶硅薄膜晶体管缓冲器，用于接收来自外部控制器的驱动信号并将该驱动信号作为缓冲的第二电极驱动信号提供给电铬器件，驱动器级被配置成，施加作为第一电极驱动信号的第一电压V1和作为第二电极驱动信号的第二电压V2，来驱动所述电铬器件处于第一显示状态，以及施加作为第一电极驱动信号的第三电压V3和作为第二电极驱动信号的第四电压V4，来驱动所述电铬器件处于第二显示状态，其中：
V2＞V1
V3＞V4
|V1-V2|≤Vsafe，以及
|V3-V4|≤Vsafe。
有利地，电压V1和V3彼此相等。
所述装置包括电光器件的二维阵列，所述缓冲器包括多个多晶硅薄膜晶体管驱动元件，一个用于一行中的每一个电铬器件，其中，驱动器级包括插入在外部控制器和缓冲器级之间的移位寄存器和锁存器，由此来自用于一行电铬器件的外部控制器的驱动信号(Vdata)能够，被顺序地加载到移位寄存器，被锁存，并且作为第二电极驱动信号(Vdat)，经由缓冲器通向电光器件的一行。
第一、第二、第三和第四电压之间的关系可以是：
V1＝V3≈1/2(V2-V4)
驱动器级被配置成当将锁存的驱动信号(Vdata)施加到阵列的一行时，将用于下一行的驱动信号(Vdata)加载到移位寄存器。优点在于节约了实现一个或多个ECD器件充电的时间。
缓冲器被设置成提供恒流输出，驱动器级被设置成在一系列连续的写操作中将数据信号写入到电铬器件中，在一个或多个写操作中，连续地改变选定电铬器件的着色强度，直到实现了针对每一个选定电铬器件的希望着色强度为止。该措施使得能够实现灰度级，写操作的数目与灰度级的比特数相对应。
可以设置连续的写操作，以实现不同的附加着色强度。这些附加着色强度可以按照二进顺序增大或减小。
在着色强度没有增大的帧期间，第二电极驱动信号可以采取(assume)悬空状态。可选地，在着色强度没有增大的帧期间，第二电极驱动信号可以采取第二电压值V2，所述第二电压值V2低于在着色强度增大的帧期间采取的第二电压值V2。
安全电压值Vsafe可以是近似1.4V，第二电压V2近似是最大2.5V，第四电压V4近似是0V，以及第一电压V1和第三电压V3近似是最大1.25V。
可以将驱动器级配置成在施加第一、第二、第三和第四电压V1-V4之前，将第五和第六电压V5和V6分别施加到第一和第二电极，以便将电铬器件处于初始清除状态，其中V5≈V6。实际中，V5可以等于V6。
第一显示状态可以是电铬器件显示第一颜色的第一着色状态，第二显示状态可以是电铬器件显示第二颜色的第二着色状态。可选地，第一显示状态可以是电铬器件显示给定颜色的着色状态，第二显示状态可以是电铬器件透明的清除状态。
在本发明的第二方面，提出了一种用于驱动电铬器件的方法，所述电铬器件能够选择性地处于第一显示状态和第二显示状态，所述器件具有第一和第二电极以及要施加到第一和第二电极上的电压的预定安全操作电压值Vsafe，所述方法包括：沿一个方向将小于安全操作电压的第一电压施加到第一和第二电极上，以使器件处于第一显示状态，或沿相反方向将小于安全操作电压的第二电压施加到第一和第二电极上，以使器件处于第二显示状态，经由多晶硅薄膜晶体管缓冲器来施加第一和/或第二电压。
第一显示状态可以是清除状态。第一电压可以近似是零伏特。
所述电铬器件可以是按照二维阵列排列的多个这种电铬器件之一，经由多晶硅薄膜晶体管缓冲器，用于一行电铬器件的电极的驱动信号(Vdata)被顺序地加载到移位寄存器，被锁存，并且通向电光器件的一行。当将锁存的驱动信号(Vdata)施加到阵列的一行时，可以将用于下一行的驱动信号(Vdata)加载到移位寄存器。
缓冲器被设置成提供恒流输出，驱动器级可以在一系列连续的写操作中将数据信号写入到电光器件中，在一个或多个写操作中，连续地改变选定电铬器件的着色强度，直到实现了针对每一个选定电铬器件的希望着色强度为止。
连续的写操作可以实现不同的附加着色强度。此外，连续的写操作可以实现按照二进顺序增大或减小的附加着色强度。
缓冲器可以将第一值的电压(Vdat)施加到第一电极，以实现第一显示状态，或将第二值的电压(Vdat)施加到第一电极，以实现第二显示状态，并且可以将处于第一和第二电压值之间的第三值的电压施加到第二电极。第三电压值可以近似地处于第一和第二电压值的中间。
缓冲器可以包括用于一行中的各个电铬器件的多个多晶硅薄膜晶体管级，薄膜晶体管级与用于这些级的阈值电压相关联，其中所述第二电压值比所述第一电压值高所述阈值电压值。
第一和第二显示状态可以分别是电铬器件显示不同颜色的第一和第二着色状态。
附图说明
现在将参考附图，仅作为示例来详细描述本发明的实施例，图中：
图1(a)、1(b)和1(c)是电铬器件的三种公知形式的示意图；
图2和3分别是示出了公知的直接和无源矩阵驱动方案的示意图；
图4是用于ECD的有源矩阵驱动装置的示意图；
图5是根据本发明的电光装置的实施例的示意图；
图6和7是根据本发明的一个方面的有源矩阵驱动方法的波形图；
图8是与图7相似并且适于ECD的更快充电的波形图；以及
图9是根据本发明的电光装置的灰度级形式。
具体实施方式
图5示出了根据本发明的电光装置的实施例。在图5中，显示区域50包括利用低温多晶硅薄膜晶体管技术(LTPS-TFT)的有源矩阵电铬显示驱动方案。
连接电铬像素单元51，以便将所有工作电极与各个选择晶体管52相连。利用表示负极性的较短矩形框示出了工作电极。这些电极用于当将像素单元驱动为其光调制状态(与清除(透明)相反)时出现的着色。
由利用外部控制器54提供的行选择信号(Vsel)53和同样利用外部控制器54提供的数据信号(Vdata)55来驱动显示区域50。将行选择信号(Vsel)和数据信号(Vdata)馈入各个移位寄存器56、57，并且在锁存器58中锁存移位寄存器57的并行输出并利用缓冲器59将其提供到TFT 52。因此，由控制器54将用于矩阵或阵列的一行的数据信号55顺序地输出到移位寄存器57，并且随后由移位寄存器57将其并行输出到缓冲器59。缓冲器59将锁存的数据信号作为信号Vdat通向各个TFT 52，并保证当TFT导通时有足够的电流可用于驱动像素单元51。
尽管将单元51的反电极(较长的矩形框，表示正极性)显示为图5中的各个电极，实际中将其实现为有背板上的所有像素共享的连续电极Vcom。
图6(b)的波形图中演示了如像素51和相关TFT 52所见的驱动信号。
作为显示器加电之后的第一操作，使像素单元的行处于其清除状态。通过使设置单元电极上的近似相等电压，示出的示例中完成了该操作。因此，这些电极两端的电压差标称是零。图6(a)示出了当将零伏特施加到特定行的像素单元的两个电极上时的该操作，尽管可以使用其它相等的电压。可选地，在一些器件中，取决于所使用的材料，还可以通过使Vdat低于Vcom来清除器件。
在所示的示例中，在加电之后，信号Vcom和Vdat处于零伏特，准备好将选择电压Vsel施加到特定行。施加Vsel清除了该行中的所有像素单元。然后，去除Vsel并且将特定电势60施加到Vcom，准备将数据写入到该行的像素单元。在增大信号Vcom的电压电平之后，缓冲器59将来自锁存器58用于该行的数据信号提供给TFT 52。这出现在时间段61期间。时间段61被设置为允许足够的时间使ECD完全进入其着色(光调制)状态，并且可以是10分钟的数量级。实际中，取决于不同像素采取两个着色状态中的哪一个，用于所讨论行的像素的不同数据信号Vdat可以具有比Vcom更大或更小的电压。同样取决于所使用的材料，这些状态表示了要显示的两个不同颜色，或用于一个状态的特定颜色(Vdat＞Vcom)以及如前所述用于另一个状态的清除(透明)状态(Vdat＜Vcom)。图6(a)示出了该情况，其中在写周期内Vdat可以采取两个值62和63中的一个，而Vcom采取数值64，在这两个值之间。对于使用的特定ECD，电势62和64之间的电压差以及电势63和64之间的电压差小于或等于之前确定的安全操作电压。该安全操作电压充分低于与ECD相关联的击穿电压，以便增强可靠性并能够允许电压波动，同时减小驱动器电子设备中的电流消耗。
在数据信号(Vdat)已经出现在器件数据线的短时间之后，Vsel再次变高，以便导通用于所讨论行的TFT驱动器，由此使不同的Vdat值能够通向各个像素单元。
在写周期61结束之前的短时间内，再次去除Vsel，之后，还去除信号Vdat。通过使用于这些像素的Vsel和Vdat悬空(即，将行选择和数据线从其电源断开，参见图3(a)-3(c))来保持该行中每一个像素的状态，对于像素单元的下一行重复相同过程，并且对于整个显示器重复上述过程。最终结果是一个显示器，其中所有像素处于其希望的状态：清除、有色或两种不同颜色之一(着色状态)。最后，显示器断电并且保持这些像素状态，直到再次加电并且清除显示器为止，以便显示不同的图像。图像的持久性通常以天为数量级。
附带地，图6(a)还示出了清除周期中的Vcom和Vdat线。显示为零伏特的实线是在清除周期期间驱动这些线的优选方式，但是如前所述，可以将这些线取标称相等的其它电压(图6(a)中的虚线所示)，或一些器件的Vdat可以小于Vcom以便清除显示器。
为了清除显示器，可以一次只将Vsel施加到一行，因此对于要完全清除的显示器，需要一系列Vsel脉冲，或可以同时将Vsel施加到所有行，其中清除操作可以同时应用于所有像素。
缓冲器59是TFT缓冲器，包括用于一行中的每一个像素的多晶硅TFT缓冲器级。每一个这些级用于像素各个列中的所有像素。使用TFT，这是由于TFT具有足以可靠驱动ECD的电流提供能力。TFT的优点还在于能够通过与ECD制造工艺相兼容的工艺来生产TFT。然而，与在本环境中使用多晶硅TFT相关联的一个问题在于其具有大于ECD所容许的最大电压(ECD击穿电压)的最小输出电压。例如，尽管器件该方面有所变化并且可能具有小于或大于该值的最小输出电压(例如＞5V)，典型的TFT级最小输出电压(与级的阈值电压值(VTH)相对应)是2.5V。例如，通过将Vcom增大为两个显示状态的Vdat值之间的中间值，上述驱动装置解决了该问题。因此，如果将Vcom设置在大约1.25V，对于各个显示状态，由于驱动电压1.25V小于1.4V(这是ECD器件中的典型击穿电压值)的不可逆击穿电压，Vdat可以采取值0V或2.5V，而不会危及ECD。实际中，本发明试图保持ECD器件两端的电压低于小于该器件的击穿电压的安全操作电压(Vsafe)。
图7从外部控制器的角度演示了像素驱动过程。图7以纵轴示出了公共信号Vcom、用于M行的选择信号(Vsel)、数据信号Vdata、锁存信号Vlatch和加载到像素单元的数据信号Vdat。横轴是时间。
执行如下步骤：
首先，在没有加电的情况下，显示器与控制器相连。其次，在加电步骤中加电。第三，将信号Vsel同时施加到所有行，其中Vdata处于零伏特且Vcom处于零伏特。利用上述操作，使显示器的所有像素单元处于其清除状态。第四，按照行的次序写行1-M的像素单元。这涉及根据时钟将用于特定行的数据信号Vdata写入移位寄存器57，之后利用锁存信号70锁存这些数据，并且使这些数据作为其数据线上的Vdat，对于该行的不同TFT驱动器52可用。然后，施加用于该行的Vsel，作为信号71，由此数据信号Vdat使各个像素单元处于其光调制状态(有色)或保持现有清除状态。在完全充电像素单元的行所需的时间TC的末端，相关的Vsel信号变低且像素单元保持其当前状态。保持锁存的数据信号Vdat，同时移位寄存器57接收用于下一行像素单元的数据信息Vdata。当已经将所有的数据信息都写入到移位寄存器之后，再次施加锁存信号70以便将该新信息锁存到该新行的驱动器TFT的数据线，作为新数据Vdat。然后，用于该行的Vsel在时间TC内变高，并且对于显示器中的所有行顺序地重复上述操作。一旦已经写了所有行，显示器断电并且与控制器断开。如前所述，然后，显示器在没有加电的情况下保持其显示信息。
如果在显示器中一行有N个像素且有M行，并且如果将Vdata从外部控制器54传送到移位寄存器所需的时间是TTF，以及如前所述，对一个像素行进行完全充电所需的时间是TC，则利用其所有图像数据来写单色显示器所需的总时间是：
M*(N*TTF+TC)
该驱动方案比较简单，但是当显示器较大以及当TC也较大时，需要花费较长时间。图8示出了一种较快的方案。该方案和图7所示的方案之间的差别在于：在时间TC期间(即，在显示器吸收前一行的数据时)，将一行的数据Vdata加载到移位寄存器57中。对于显示器的每一行，这有效地节约了时间N*TTF。为了使该方案更加实用，在充电时间TC和行数据传送时间N*TTF之间必须保持以下关系：
TC≥N*TTF。
本发明还设想在ECD显示器中使用灰度级控制。图9示出了一种用于实现上述控制的方案，其中将用于对显示器进行充电的总时间划分为三个“帧”或“写周期”。如上结合图7和8所述，对于显示器的每一行执行将数据Vdata加载到移位寄存器57以及锁存这些数据的操作。在第一帧的情况下，利用相应行数据对每一行的像素单元进行充电的时间长度是TC1。在第二帧中，再次出现加载到移位寄存器57中以及由锁存器58进行锁存，但此时锁存数据Vdat的充电时间是大于TC1的TC2。最后，在大于TC2的充电时间TC3中重复该过程。因此，创建了三比特灰度级，其中根据是否允许在连续帧中连续对每一个像素进行充电来确定每一个像素的着色强度。因此，每一个帧构建了灰度级中的“比特”。
在一般情况下，存在M帧，按照一种形式可以将不同帧的充电时间加权表示为：
TCn＝R(n)*TC0
其中，n＝0，1，2...M-1，R(n)是校正函数，TC0是通常将其应用于第一帧的最小充电周期。在优选的实施例中，R(n)＝2n，即，不同的充电周期TC1、TC2、TC3等遵循二进序列，因此TC2＝2*TC1、TC3＝2*TC2等。其优点在于能够使控制器设计的复杂度最低。然而，也可以使用其它加权设置。例如，对于线性加权，可以将充电时间表示为：
TCn＝(nk+1)TC0
其中k是常数，n＝0，1，2...M-1。
上述基于帧的方案与运动图像的显示无关，运动图像的显示通常可能隐含使用术语“帧”。在这种情况下，用于所有帧的图像相同。在每一帧中充电的是允许到每一行的各个像素单元的电荷量。因此，图像是静态图像，在本发明的前一个实施例中也假定如此。
为了细化灰度级的分辨率，求助于具有多于三个的更多数目的帧。
为了实现行中每一个像素的正确灰度级数据，外部控制器54被设置成根据所需的二进值输出适当的数据信号，以便对其中的帧进行清除或着色(或两种不同颜色)。作为示例，以下表1列出了对于该行中2、4、1、0、5、7、7、6、3、0(来自从0到7的等级)的灰度级显示，三帧的10个像素单元一行的数据输出。
Figure B2006100999980D00121
表1
Vdata采用针对“有色”或“清除”的适当电压值，允许Vdat悬空，以便不干扰前一帧的状态。
实现灰度级驱动的一种可选方式是在非有效帧期间，相对于Vcom将减小的电压Vdat施加到ECD器件。图6(a)示出了这种情况，其中以连续的黑线示出了用于着色状态2的Vdat的正常值，将减小的数值显示为虚线。显示为实线的更高电压提供了较快的颜色变化，而显示为虚线的较低电压提供了较慢的变化。结果，可以在数据线上分配悬空状态(表1中的状态“F”)，并且替代地，简单地继续前一个正常(高)“有色”驱动电压“CH”，作为用于相关帧的“慢”(低)驱动电压“CL”。严格的说，该方法意味着当在无效帧期间应当暂停颜色变化过程时，实际上会沿相同的方向继续，但以非常低的速率。取决于速率，该继续的充电可以小到可忽略。
以下表2展示了该可选的灰度级驱动情况。
表2
该可选灰度级驱动方案的一个可能缺点在于缓冲器必需具有任意三个驱动状态：清除(“0”)、有色高(“CH”)和有色低(“CL”)。在另一个变体方案中，由有色低(“CL”)代替清除状态(“0”)。其优点在于将缓冲器设计的复杂度减小到只需要两个状态而不是三个。以下表3展示了该方案。
Figure B2006100999980D00131
表3
假设灰度级驱动方案的所有三个版本仅描述了通过施加所有的“0”作为驱动信号来初始清除显示器。
为了实现灰度级方案，优选将缓冲器59实现为恒流源，具有受限的输出电压，以便防止ECD超出其Vmax限制。在这种情况下，控制将该电流施加到不同像素单元期间的时间长度决定了按照线性方式被引入这些单元的电荷量。
尽管已经结合有源矩阵ECD显示器描述了本发明，还可以在直接驱动或无源矩阵型ECD显示器中实现本发明。
在使用有源矩阵驱动的情况下，并不局限于TFT型驱动，例如也可以基于CMOS器件。
尽管图9示出了其中灰度级驱动设置的连续充电时间的数值连续增大的方案，可以等同地设想充电时间数值减小。这应用于充电时间变化和时间之间的任意关系，例如关系是二进或线性。

Claims (9)

1.一种电光装置，包括：
电铬器件，能够在第一写周期和后续的第二写周期中选择性地处于第一显示状态和第二显示状态，并能够处于第一写周期与第二写周期之间的清除周期中；
所述电铬器件具有：多个地址线；至少一个数据线；多个像素电极，与所述多个地址线和所述至少一个数据线的多个交点相对应；公共电极；和多个电铬元件，形成在所述多个像素电极和所述公共电极之间；
所述公共电极构成电铬元件的第一电极，各个像素电极分别构成相应的电铬元件的第二电极；所述电铬器件具有要施加到第一和第二电极上的电压的预定安全操作电压值Vsafe；
所述电光装置还包括：
驱动器级，用于提供驱动所述多个地址线的地址线驱动信号，提供驱动所述第一电极的第一电极驱动信号，并通过所述至少一个数据线，提供驱动所述第二电极的第二电极驱动信号；
所述驱动器级包括：多晶硅薄膜晶体管缓冲器，用于接收来自外部控制器的驱动信号并将该驱动信号作为缓冲的第二电极驱动信号提供给所述电铬器件；
所述驱动器级被配置成：
在第一写周期中，向所述多个地址线中的第一地址线施加第一地址线电压，随后向所述多个地址线中的第二地址线施加第二地址线电压，并且在向第一地址线施加第一地址线电压时，驱动所述电铬器件处于第一显示状态或第二显示状态，其中，在第一显示状态中，施加作为第一电极驱动信号的第一电压V1和作为第二电极驱动信号的第二电压V2，在第二显示状态中，施加作为第一电极驱动信号的第三电压V3和作为第二电极驱动信号的第四电压V4，以及
在清除周期中，同时向第一地址线施加第三地址线电压和向第二地址线施加第四地址线电压，而通过所述至少一个数据线施加作为第二电极驱动信号的第五电压V5，并施加作为第一电极驱动信号的第六电压V6；
其中：
V2＞V1
V3＞V4
V5＝V6
|V1-V2|≤Vsfe，以及
|V3-V4|≤Vsfe。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其中，V1＝V3。
3.根据权利要求1所述的电光装置，其中，所述第一写周期包括第一帧和后续的第二帧，在所述第一帧中，多个第一地址线电压被施加到所述多个地址线中的相应地址线，在所述第二帧中，多个第二地址线电压被施加到所述多个地址线中的相应地址线，所述多个第一地址线电压中的第一个地址线电压和第二个地址线电压之间的第一间隙时间段小于所述多个第一地址线电压中的最后一个地址线电压和所述多个第二地址线电压中的初始地址线电压之间的第二间隙时间段。
4.根据权利要求3所述的电光装置，还包括：
锁存器，被配置成在将所述第一地址线电压施加到所述第一地址线之前，向所述缓冲器提供第一锁存器电压，所述第一锁存器电压用于向所述至少一个数据线提供所述第二电极驱动信号。
5.根据权利要求4所述的电光装置，还包括：
移位寄存器，被配置成在将锁存器电压施加到所述缓冲器之前，向所述锁存器提供第一数据电压，所述第一数据电压用于将所述第一锁存器电压提供给所述缓冲器。
6.一种用于驱动电铬器件的方法，所述电铬器件能够在第一写周期和后续的第二写周期中选择性地处于第一显示状态和第二显示状态，并能够处于第一写周期与第二写周期之间的清除周期中；
所述电铬器件具有：多个地址线；至少一个数据线；多个像素电极，与所述多个地址线和所述至少一个数据线的多个交点相对应；公共电极；和多个电铬元件，形成在所述多个像素电极和所述公共电极之间；
所述公共电极构成电铬元件的第一电极，各个像素电极分别构成相应的电铬元件的第二电极；所述电铬器件具有要施加到第一和第二电极上的电压的预定安全操作电压值Vsare；
电光装置还包括：
驱动器级，用于提供驱动所述多个地址线的地址线驱动信号，提供驱动所述第一电极的第一电极驱动信号，并通过所述至少一个数据线，提供驱动所述第二电极的第二电极驱动信号；
所述驱动器级包括：多晶硅薄膜晶体管缓冲器，用于接收来自外部控制器的驱动信号并将该驱动信号作为缓冲的第二电极驱动信号提供给所述电铬器件；
所述方法包括：
在第一写周期中，
向所述多个地址线中的第一地址线施加第一地址线电压，并且随后向所述多个地址线中的第二地址线施加第二地址线电压，
在向第一地址线施加第一地址线电压时，驱动所述电铬器件处于第一显示状态或第二显示状态，其中，在第一显示状态中，施加作为第一电极驱动信号的第一电压V1和作为第二电极驱动信号的第二电压V2，在第二显示状态中，施加作为第一电极驱动信号的第三电压V3和作为第二电极驱动信号的第四电压V4；以及
在清除周期中，
同时向第一地址线施加第三地址线电压和向第二地址线施加第四地址线电压，而通过所述至少一个数据线施加作为第二电极驱动信号的第五电压V5，并施加作为第一电极驱动信号的第六电压V6；
其中：
V2＞V1
V3＞V4
V5＝V6
|V1-V2|≤Vsafe，以及
|V3-V4|≤Vsafe。
7.根据权利要求6所述的方法，
所述第一写周期包括第一帧和后续的第二帧，在所述第一帧中，多个第一地址线电压被施加到所述多个地址线中的相应地址线，在所述第二帧中，多个第二地址线电压被施加到所述多个地址线中的相应地址线，所述多个第一地址线电压中的第一个地址线电压和第二个地址线电压之间的第一间隙时间段小于所述多个第一地址线电压中的最后一个地址线电压和所述多个第二地址线电压中的初始地址线电压之间的第二间隙时间段。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
在将所述第一地址线电压施加到所述第一地址线之前，向所述缓冲器施加第一锁存器电压，所述第一锁存器电压用于向所述至少一个数据线提供所述第二电极驱动信号。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
在将锁存器电压施加到所述缓冲器之前，从移位寄存器向所述锁存器施加第一数据电压，所述第一数据电压用于将所述第一锁存器电压提供给所述缓冲器。
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