专利名称：校准电泳显示板的方法
技术领域：
本发明涉及本发明涉及校准包含多个能够通过接收驱动信号表示至少两种光学状态的像素的电泳显示板的方法。
US 2002/0196526公开了一种电泳器件，其中在第一和第二电极上施加驱动电压，使电泳粒子通过电泳现象定位在第一或第二电极。
在更新的电泳显示器中，通过例如时间加权驱动周期或将像素分割成具有不同区域的表面，可以获得多个光学状态。
已知电泳显示板的问题是不一致性，这在从一种光学状态转换到另一种时特别明显。特别是已经观察到显示板具有图像保持问题，由此在新图像中像素的实际灰度级可能取决于该像素在前一幅图像中的灰度级。在这种情况下，前一幅图像在新图像中隐约可见。这些问题被认为是由强记忆效应(双稳态)和驻留时间效应引起的。具体显示像素的驻留时间通常定义为没有电压施加到该像素的持续期间。
本发明的一个目的是提供一种校准电泳显示板的方法，具体地说是降低上述的图像保持问题。
本发明的目的通过包含下述步骤的方法实现-在电泳显示板上显示包含处于第一配置的光学状态的第一校准图像；-为所述像素提供对应于所需图像的驱动信号，以在电泳显示板上形成包含处于第二配置的光学状态的第二校准图像；-比较所述第二校准图像和所需图像，以便确定第二校准图像和所需图像之间的差别。
-根据该差别调整驱动信号，使第二校准图像和所需图像匹配。
通过提供对应于所需图像，但产生第二校准图像的驱动信号，并比较第二校准图像和所需图像，就可以在电泳显示器上确定其光学状态的转换没有达到所需图像的所需光学状态的像素或像素组。在确定差别，也称为赝象，之后，通过根据观察到的差别调整像素的驱动信号可以修正这些赝象，从而获得所需图像。结果，显示板的一致性得到改善，更具体地说，减弱了图像保持效应。该校准方法优选地成为制作电泳显示器过程中的一个步骤。优选地，光学状态是灰度级。
在本发明的优选实施例中，提供对应于所需图像的驱动信号，使得在与第一校准图像进行比较的过程中包含所有可能的光学状态转换。在这种情况下，有可能一次确定出所有的赝象。
在本发明的优选实施方案中，第一配置和第二配置包含显示板的一个或多个独立像素块或像素组。像素块可以几乎完全覆盖电泳显示板。通过使像素块的校准图形在电泳显示板上横向重复分配几次，即沿着显示板变化，就可以确定赝象。结果，改善了显示板的一致性。对于显示板上的不同位置需要分别调整驱动信号。
在优选实施方案中，第二校准图像由CCD摄像机记录，以便确定第二校准图像和所需图像之间的差别。CCD摄像机可以记录第二校准图像，因此可以立即确定整个显示板相对于所需图像的偏差。
在本发明的优选实施方案中，电泳显示板包括具有与所述像素的光学状态转换相对应的驱动信号的查找表，该方法还包括根据调整后的驱动信号修改查找表的步骤。在校准之前，可以临时使用缺省的查找表驱动像素。显然在确定赝象之后，为了调整驱动信号，需要修改缺省的查找表。优选地，这些驱动信号涉及驱动电压、复位电压和/或预脉冲电压，而信号的调整包括修改电压的幅度和/或持续时间和/或改变或引入驱动电压之间的时间间隔和/或增加额外的电压脉冲。这些修改允许根据所需图象恢复光学状态或灰度级。
在本发明的实施方案中，显示第一校准图像的步骤包括以下步骤-记录第一校准图像并比较第一校准图像和另一校准图像；-调整驱动信号，使第一校准图像和另一校准图像匹配。
通过利用例如CCD摄像机记录第一校准图像，可以获得初始或第一配置信息。需要调整第一校准图像的第一配置，以便实现适当的灰度标度级块，从而通过提供对应于所需图像的驱动信号，实现所有可能的光学状态或灰度级的转换，如上所述。
在本发明的实施方案中，方法还包括为像素提供对应于另一所需图像并产生另一校准图像的另一驱动信号并比较至少一个另一校准图像和另一所需图像的步骤。这被证明对于提高电泳显示板的一致性是有利的。此外，该另一校准图像可以用在像素的先前历史，即不是前一幅图像而是之前的两幅或多幅图像，非常重要的情况下。在这种情况下，可以使用第三校准图像，其中每个块被分割成具有不同光学状态或灰度级的小块。
在本发明的实施方案中，上述方法在调整完驱动信号之后可以重复一次或多次。通过重复该方法，可以验证调整后的驱动信号是否真正地改善了电泳显示板的一致性。
本发明还涉及具有包含多个至少能够显示两种光学状态的像素的电泳显示板的显示器件，该器件包括-在电泳显示板上显示包含处于第一配置的光学状态的第一校准图像的装置；-为像素提供对应于所需图像并产生包含处于第二配置的光学状态的第二校准图像的驱动信号的装置；-调整驱动信号，使第二校准图像和所需图像匹配的装置。
应当注意，尽管根据本发明的上述方法和显示器件包含多个像素，所述的本发明及其各个方面在细节上已作必要修正也可以应用于针对单像素的方法和显示器件。
具体地说，本发明还涉及校准包含通过接收驱动信号至少能够显示两种光学状态的像素的电泳显示板的方法，包括以下步骤-在电泳显示板上显示像素的第一光学状态；-为像素提供对应于所需光学状态并在电泳显示板上产生像素的第一光学状态或第二光学状态的驱动信号；-比较所获得的第一或第二光学状态和像素的所需光学状态，从而确定所获得的第一或第二光学状态和所需光学状态之间的差别；-根据差别调整驱动信号，使得所获得的第一或第二光学状态和像素的所需光学状态匹配。
此外，本发明涉及具有包含通过接收驱动信号能够表示至少两种光学状态的像素的电泳显示板的显示器件，该器件包括-在电泳显示板上显示像素的第一光学状态的装置；-为像素提供对应于所需光学状态的驱动信号，并在电泳显示板上产生像素的第一光学状态或第二光学状态的装置；
-调整驱动信号使所获得的第一光学状态或第二光学状态和所需光学状态匹配的装置。
因此，可以校准单像素显示器件。当然，驱动信号可以使第二光学状态与所需光学状态已经匹配，这种情况下，第二光学状态就是所需光学状态。此外，优选地光学状态是灰度级。
US 6,437,065公开了通过校准每个像素改善有机发光显示器的显示一致性的方法。在该出版物中，只能调整横向的不一致性变化，而根据本发明调整的主要是光学状态的转换。此外，因为现有技术方法针对的是有机显示器而不是电泳显示器，所以对于改善一致性而言单次测量就足够了，因为对于有机像素几乎没有影响一致性的记忆效应。与此相反，对于电泳显示器，强记以效应的出现导致需要产生至少两幅校准图像。
本发明将通过参考示出本发明优选实施方案的附图进一步阐明。可以理解的是根据本发明的器件和方法并不以任何方式局限于具体的和优选的实施方案。
在附图中
图1示出电泳显示板的示意图；图2示出沿着图1中的线II-II的剖面图；图3示出用于执行根据本发明优选实施方案的方法的配置示意图；图4示出根据本发明实施方案的校准图像和所需图像的实例；图5示出按照根据本发明实施方案的方法调整驱动信号的实例，和图6示出具有包含单像素的电泳显示器板的显示器件的示意图。
图1和图2示出具有第一衬底8、第二相对衬底9和多个像素2的器件D的电泳显示板1的实施例。优选地，像素2在二维结构中基本上沿直线配置。另一替代方案具有例如蜂巢结构。具有带电粒子6的电泳介质5处于衬底8和9之间。在图2中，第一衬底8具有用于每个像素2的第一电极3，第二衬底9具有用于每个像素2的第二电极4。电极3和4用于接收来自驱动装置10的驱动信号。带电粒子6能够占据电极3和4附近的极端位置和电极3和4之间的中间位置。以这种方式可以获得不同的光学状态。在下文中，这些光学状态都假设为灰度级。每个像素2具有由带电粒子6在电极3和4之间的位置决定的状态，以便显示照片或图像。电泳介质5可以从例如US5,961,804，US 6,120,839和US 6,1(30),774获知，并可以从例如E Ink公司获得。例如，电泳介质5包含处于白色液体中的黑色带负电粒子6。当带电粒子6处于第一极端位置，即第一电极3附近时，作为电压差为例如15伏特的结果，像素2的外观为例如白色。在此，假定照片单元2是从第二衬底9一侧进行观察的。当带电粒子6处于第二极端位置，即第二电极4附近时，作为电压差为相反极性即-15伏特的结果，像素2的外观为黑色。当带电粒子6处于任一中间位置，即在电极3和4之间时，像素2具有中间色外观，例如其灰度级处于白和黑之间的浅灰和深灰。驱动装置10用于通过使用查找表(LUT)11向电极3和4提供适当的电压，来驱动每个像素2。适当的驱动信号在例如申请人的未预公开专利申请EP 03100133中进行描述。在有源矩阵实施方案中，像素还可以具有包含例如薄膜晶体管(TFT)，二极管或MIM器件的开关电子器件。
此外，显示器件D包含根据本发明实施方案校准电泳显示板1的装置12。装置12用于与驱动装置12通信，产生驱动信号。
图3示出执行根据本发明实施方案的方法的配置20的示意图。配置20包含示于图1和2的电泳显示板1、驱动装置10和CCD摄像机21。
配置20的操作可参照示出第一校准图像22、所需图像(23)和第二校准图像(24)的图4进行说明。图像22、(23)和(24)被在由覆盖整个显示板1的像素2构成的块25配置中划分。另外，多个这样的配置可以分布在电泳显示板1上，以便显现出横向非一致性效应。
用于第一校准图像22的第一配置是这样的，它包含所有可能的灰度级，在这种情况下为四种灰度级，分别表示为白色(W)、浅灰(LG)、深灰(DG)和黑(B)块25。第二校准图像(24)的第二配置是这样选择的，使得所有可能的灰度级转换都包含在从第一校准图像22到第二校准图像(24)的转换过程中。即，为了与所需图像(23)一致，顶部的四个块25应当全部转换到W，随后四块25转换到LG，再接着四块25转换到DG，底部的四块25转换到B。如果需要，可以显示另一校准图像。按照这种方式，将可以纠正持续时间超过一次图像更新的记忆效应。还应当注意，根据显示器1的内容和光学测量系统21的分辨率，校准图像的不同配置是可能的。
在操作中，制作好的电泳显示器放置在光学成像系统，例如CCD摄像机21的下面。然后，通过提供来自驱动装置10的特定驱动信号将显示器1初始化到定义明确的状态。然后，在显示板1上生成第一校准图像22，并利用CCD摄像机21记录像素2的灰度级的亮度。如果初始灰度级的亮度不正确，就根据CCD摄像机21的测量结果调整驱动信号。信号调整值可以储存在LUT11中。然后再次初始化显示板1，并再次显示第一校准图像22，直到获得图4所示的正确亮度级。
然后，根据所需图像(23)提供产生第二校准图像(24)的驱动信号。通过比较第二校准图像(24)和所需图像(23)，就可以确定第二校准图像(24)和所需图像(23)之间的、由图像保持和其它效应导致的差别26。所需图像(23)表示在所有灰度级转换都成功实现的情况下的理想图像。在这里，赝像是两方面的，B到W的转换产生不全白的块25，而W到DG的转换产生过黑的块25。
驱动信号是根据块25的像素2的差别26进行调整的。这种调整可以通过修改驱动装置10的LUT11来实现。
如果需要，可以再次初始化显示器1，并利用新的驱动信号重复该方法。
显示器件D可以包含装置12，例如按钮，来显示第一校准图像22。然后，例如通过按或转动按钮12，就可以提供对应于所需图像(23)并产生第二校准图像(24)的驱动信号。最后，装置12或其它装置可以用来调整驱动信号，以便使第二校准图像(24)和所需图像(23)匹配。相应地，还可以提供使消费者能够校准电泳显示板1的装置。应当理解的是，装置12可以包含多个执行上述校准步骤的控制装置。
图5示出提供给电泳显示板1的像素2的适当驱动信号(30)的示例。这些驱动信号包括预脉冲电压31、驱动电压33和可选的复位电压32。预脉冲电压31可以将粒子6从电极3、4附近的极端位置释放出来，但不会使粒子基本上都移动到另一电极3、4。因为粒子6主要占据极限位置，所以复位电压32可以降低像素2对前一外观或显示的依赖性。应当注意可以如申请人的未预公开专利申请EP03100133所描述的那样延长施加复位电压32的持续时间。驱动电压33将粒子6转移到对应于像素2的图像信息的位置。为校准显示板1而对驱动信号(30)进行的调整可以包括调整预脉冲电压31和/或复位电压32和/或驱动电压33的幅度和持续时间，也可以包括改变或引入在驻留时间内的驱动电压3之间的持续时间和/或增加额外的电压脉冲。这种调整优选地通过修改LUT11实现。
最后，在图6中，示出了包含具有能够显示至少两种光学状态的单像素2的电泳显示板1的显示器件D。显示器件D包含控制显示板1的校准的装置12。应当再次理解的是，装置12可以包括多个执行校准步骤的控制装置。
首先，利用装置12，例如按钮，在电泳显示板1上显示单像素2的第一光学状态。然后，操作按钮12为像素2提供对应于所需光学状态的驱动信号。驱动信号产生第一光学状态或第二光学状态，并将结果与所需光学状态比较。如果最终的第一或第二光学状态不同于所需的光学状态，那么就利用按钮12调整来自驱动装置10的驱动信号，使第二光学状态与所需光学状态匹配。当然，也可以使用图2所示的利用CCD摄像机的配置20。
权利要求
1.校准包含通过接收驱动信号((30))能够显示至少两种光学状态的多个像素(2)的电泳显示板(1)的方法，包括以下步骤-在所述电泳显示板上显示包含处于第一配置的所述光学状态的第一校准图像(22)；-为所述像素(2)提供对应于所需图像((23))的驱动信号((30))，并在所述电泳显示板(1)上产生包含处于第二配置的所述光学状态的第二校准图像(24)；-比较所述第二校准图像(24)和所需图像(23)，以便确定所述第二校准图像(24)和所需图像(23)之间的差别(26)；-根据所述差别调整驱动信号(30)使得第二校准图像(23)和所需图像(24)匹配。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于光学状态是灰度级。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于提供对应于所需图像的驱动信号，使得在与所述第一校准图像进行比较的过程中包含所有可能的光学状态转换。
4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述第一配置和第二配置包含所述显示板单个像素或像素组的一个或多个块(25)。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述块基本上完全覆盖所述电泳显示器。
6.根据权利要求1或2的方法，还包括利用CCD摄像机(21)记录所述第二校准图像，以便确定所述第二校准图像和所需图像之间的差别的步骤。
7.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述电泳显示板包含具有与所述像素的光学状态间的转换相对应的驱动信号的查找表(11)，该方法还包括根据调整后的驱动信号修改查找表的步骤。
8.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述驱动信号包括驱动电压(33)和/或复位电压(32)和/或预脉冲电压(31)，而信号的调整包括修改所述电压的幅度和/或持续时间和/或改变或引入驱动电压之间的时间间隔和/或增加额外的电压脉冲。
9.根据权利要求1或2的方法，其特征在于显示所述第一校准图像(22)的步骤包括以下步骤-记录所述第一校准图像，并比较所述第一校准图像和另一校准图像；-调整所述驱动信号，使所述第一校准图像和另一校准图像匹配。
10.根据权利要求1或2的方法，其特征在于该方法还包括为像素提供对应于另一所需图像并形成另一校准图像的另一驱动信号，并比较至少一幅另一校准图像和另一所需图像的步骤。
11.根据权利要求1或2的方法，其特征在于该方法在调整所述驱动信号之后，重复一次或多次。
12.具有包含多个能够显示至少两种光学状态的像素(2)的电泳显示板(1)的显示器件(D)，该器件包括-在电泳显示板(1)上显示包含处于第一配置的所述光学状态的第一校准图像(22)的装置(12)；-为所述像素提供对应于所需图像(23)的驱动信号(30)，产生包含处于第二配置的光学状态的第二校准图像(24)的驱动信号(30)的装置；-调整所述驱动信号(30)，使所述第二校准图像(24)和所需图像(23)匹配的装置(12)。
13.根据权利要求12的显示设备(D)，其特征在于光学状态是灰度级。
14.根据权利要求12或13的显示设备(D)，其特征在于，该设备还包含具有与所述像素的所述光学状态转换相对应的驱动信号的查找表(11)，并且调整所述驱动信号的装置用于根据调整后的驱动信号修改所述查找表。
15.校准包含多个能够通过接收驱动信号(30)显示至少两种光学状态的像素(2)的电泳显示板(1)的方法，包括以下步骤-在所述电泳显示板(1)上显示所述像素的第一光学状态；-为所述像素提供对应于所需光学状态并在电泳显示板上形成所述像素的第一光学状态或第二光学状态的驱动信号(30)的步骤；-比较获得的第一或第二光学状态和像素的所需光学状态，以便确定获得的第一或第二光学状态和所需光学状态之间的差别；-根据该差别调整所述驱动信号，使获得的第一或第二光学状态和像素的所需光学状态匹配。
16.具有包含能够通过接收驱动信号(30)显示至少两种光学状态的像素(2)的电泳显示板(1)的显示器件(D)，该设备包括-在所述电泳显示板(1)上显示所述像素的第一光学状态的装置(12)；-为所述像素提供对应于所需光学状态的驱动信号，并在电泳显示板上形成像素的第一光学状态或第二光学状态的装置，和-调整驱动信号(30)，使所获得的第一光学状态或第二光学状态和所需光学状态匹配的装置(12)。
全文摘要
本发明涉及校准包含多个能够通过接收驱动信号(30)显示至少两种光学状态的像素(2)的电泳显示板(1)的方法，该方法包括在电泳显示板上显示包含处于第一配置的光学状态的第一校准图像(22)的步骤和为像素(2)提供对应于所需图像(23)并在电泳显示板(1)上形成包含处于第二配置的光学状态的第二校准图像(24)的驱动信号(30)的步骤。比较第二校准图像(24)与所需图像(23)，以便确定第二校准图像(24)与所需图像(23)之间的差别(26)，并根据该差别调整驱动信号(30)，使第二校准图像(23)和所需图像(24)匹配。通过该方法，可以改善电泳显示板(1)的一致性。
文档编号G09G3/00GK1813280SQ200480017974
公开日2006年8月2日 申请日期2004年6月23日 优先权日2003年6月26日
发明者M·T·约翰逊, P·E·维伦加, G·周, N·艾勒内伊 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司