专利名称：可滚动双稳态显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括具有双稳态显示器的可滚动薄板的系统、包括这一系统的告示牌、采用所述可滚动薄板形成告示牌中的环以及在包括所述可滚动双稳态显示器的系统中显示图像的方法。
背景技术：
US2003/0011868公开了一种卡，其包括光电导层和电泳层。在受到来自发光层的光的照射时，光电导层的阻抗降低。在降低了光电导层的阻抗的位置，可以通过外加电场对电泳层寻址，以更新卡上的图像。在一实施例中，发光层从后面开放，并且通过直接驱动或有源矩阵驱动方案对其寻址。发光层中的电学变化引起了跨越显示器的对应子像素的光学响应，或者通过电连接引起跨越整个像素的光学响应。通过这种方式，能够实现诸如壁板或告示牌的大型显示器。由向显示器上投影的整个背面光栅化的激光投影仪或幻灯片投影仪通过矩阵寻址对告示牌寻址。
WO-2004/090624A1公开了一种用于显示和存储图像的显示器，其包括可光学寻址的电泳显示器，所述电泳显示器具有夹在电极之间的光电导层和电泳层的叠层。光学寻址电路向光电导层提供寻址光。控制器控制驱动器向电极之间提供驱动电压，驱动电压的值能够响应于入射到光电导层上的寻址光而引起电泳层光学状态的改变。之后，驱动器使驱动电压变为某一值，该值能够独立于入射到光电导层上的寻址光的量实现电泳层的光学状态的存储。最后，使光学寻址装置的功率消耗最小化，并在不需要电泳层上的电压的情况下保持由电泳层显示的图像。
电泳显示器的一个重要特征在于一旦向其像素内写入了图像，就能够长时间保持这一图像，而不需要任何驱动脉冲。
由于光电导层和电泳层二者均具有电容，因而在电平变化的过程中，施加至电极的电压将受到电容分接。因此，在激活显示器时，必须充分缓慢地提高这一电压，从而使跨越电泳层的电压保持足够低。如果电压升高得过陡，那么由于电容分割的作用，跨越电泳层的电压将变得过大，从而影响其性能。在充分缓慢地施加了所述电压之后，可以开始采用寻址光写入数据。在写入操作之后，电压应当缓慢降低，其目的也是为了防止跨越电泳层产生不想要的电压，这样的电压可能改变电泳层的光学状态。这些电压的缓慢变化的缺点在于需要相对更长的时间刷新显示器上的图像。
发明内容
本发明的目的在于提供一种需要更少的时间显示下一图像的、可滚动双稳态显示器。
为了实现这一目的，本发明的第一方面提供了根据权利要求1所述的包括形成环形的可滚动薄板的系统。本发明的第二个目的提供了一种根据权利要求11所述的告示牌。本发明的第三个目的提供了在告示牌中采用形成环形的可滚动薄板。本发明的第四个目的提供了根据权利要求13所述的在包括可滚动薄板的系统中显示图像的方法。在从属权利要求中定义了有利实施例。
根据本发明的第一方面的系统包括形成环形的可滚动薄板。优选具有两个可靠地支撑由所述可滚动薄板构成的环的主轴。所述可滚动薄板具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分。所述第二部分与所述第一部分电隔离，从而使施加至所述第一和第二部分上的电压不同。旋转单元，例如通过连接至所述主轴之一的电动机，使所述薄板在第一和第二位置之间旋转。在所述第一位置中，所述第一部分是可视的，但对于观察者而言第二部分则受到遮蔽。在第二位置，第二部分是可视的，而第一部分则受到遮蔽。因而，如果观察者可以看到第二部分，那么第一部分就会被隐藏在第二部分之后，因而无法看到。
提供改变单元，从而在将所述第二部分上的图像显示给观察者时在第二位置改变所述第一部分上的图像。在改变所述第一部分上的图像之后，旋转可滚动薄板，从而使第一部分呈现给观察者，并使第二部分相对于观察者受到遮蔽。现在，在使第一部分上的图像呈现给观察者的同时，改变第二部分上的图像。
与采用单个固定显示器的现有技术相反，在本发明中，在将另一部分呈现给观察者的同时将新的图像写在所述部分之一上。因此，观察者不会面临改变显示器上的可视图像的长时间段。
在根据本发明的实施例中，通过包括第一电压发生器、第二电压发生器、寻址单元和控制器的改变单元执行不可见的图像的改变。所述控制器按照下述顺序执行控制(i)当所述第一部分处于第二位置时，所述第一电压发生器向所述第一部分提供第一电压波形。所述第一电压波形具有用于擦除位于所述第一部分上的前一图像的第一段以及用于跨越所述第一部分施加允许所述第一部分受到光学寻址的寻址电压电平的第二段，(ii)所述旋转单元使所述薄板从所述第一位置旋转至所述第二位置，所述寻址单元对所述第一部分局部寻址，同时旋转所述薄板，从而在所述第一部分上获得第一图像，以及(iii)在处于第二位置时，第二电压发生器向第一部分施加第二电压波形，所述第二电压波形使寻址电压电平变为保持第一部分上的第一图像的保持电平。
因而，首先擦除第一部分上的图像，从而使所有的像素具有相同的光学状态。擦除之后，将跨越第一部分的电压变为可以对第一部分寻址的电平。使寻址单元和显示器相对于彼此移动，寻址单元由此向显示器写入下一图像。寻址单元优选不完全覆盖第一部分，因此，在某一特定时刻，仅对与寻址单元相关的显示器部分寻址。因此，尚未通过寻址单元的显示器部分还没有受到寻址单元的寻址以显示新的图像。由于显示器的双稳态特征，已受到寻址的显示器部分保持由寻址单元先前写入的信息，但是，只有在没有光入射到这一部分上的时候才行。整个显示器将随着其在第一部分的旋转过程中通过寻址单元而受到寻址。因而，当显示器完全通过了寻址单元后，其受到了全面的寻址，并显示新的画面。显示器的长度(将其定义为必须通过寻址单元的显示器的量)不影响显示器和寻址单元的复杂度。
在第一部分受到全面的寻址之后，第二电压发生器接替第一电压发生器的任务，并使跨越第一部分的电压朝向保持电平变化，所述保持电平允许第一部分保持新的图像，即使在光入射到第一部分上亦如此。现在，开启背光(在透射型显示器中)或允许环境光照射到第一部分上(在反射型显示器中)，由此将所述图像呈现给观察者。
在根据本发明的实施例中，第一部分和第二部分包括由按照下述顺序的层构成的叠层结构第一电极层、电泳层或胆甾醇型液晶纹理液晶层、光电导体层和第二电极层。电泳层具有第一电容，光电导体层具有第二电容。可以从WO-2004/090624A1了解这一叠层结构。在第一电压波形的第一段期间，连接于第一电极层和第二电极层之间的第一电压发生器提供一系列具有交替相反极性的脉冲。第二电容大于第一电容，从而其或多或少地独立于电泳层和光电导体层的电阻使第一电压波形主要跨越电泳层出现。
在根据本发明的实施例中，在第二段期间，第一电压发生器将处于第一段的末尾处的第一电压波形的正电平或负电平变为寻址电压电平。因而，在第二段的末尾处，电泳层具有规定的光学状态，可以通过向光电导体层上入射光来改变电泳层的光学状态。选择改变第一电压波形的速度，从而在电泳层和光电导层上获得电压分割，所述电压分割主要由这些层的相应电阻决定，而不受第一和第二电容决定。因而，在第二段期间，第一电压波形充分缓慢地改变其电平，从而基本保持通过擦除获得的电泳层的光学状态。
在根据本发明的实施例中，第二电压发生器将第一电平波形提供的处于第二段的末尾处的寻址电压电平变为保持电压电平，在所述保持电压电平上，保持在寻址装置对第一部分寻址之后达到的电泳层的光学状态，其独立于入射到光电导体层上的光的量。选择改变第二电压波形的速度，从而在电泳层和光电导层上获得电压分割，所述电压分割主要由这些层的相应电阻决定，而不受第一和第二电容决定。因而，第二电压波形充分缓慢地改变其电平，从而基本保持通过寻址获得的电泳层的光学状态。
在根据本发明的实施例中，在擦除了第一部分，并且第一电压发生器将跨越第一部分的电压变为寻址电压电平之后，对光电导层有选择地照明。在光电导体受到照明的位置，光电导体的电阻比电泳层的电阻低得多，这时寻址电压电平主要跨越电泳层出现，以改变其光学状态。在光电导体未受照明的位置，其电阻比电泳层的电阻高得多，因而寻址电压电平主要出现在光电导体上。现在，电泳层的光学状态不受或基本不受影响。在第一部分从第二位置向第一位置移动的过程中，可以将下一图像写在第一部分上。
由光电导层和电泳层的电阻形成的串联电阻优选为高电阻，从而建立大RC时间。大RC时间响应于施加到光电导层上的光脉冲而导致了感应电荷。其在电荷耗散之前需要一些时间。电荷存在的时间决定了电泳层的光学状态的变化。因此，持续时间短于电泳层所需的改变其光学状态的时间的光脉冲满足了对像素寻址的需要。由这一光脉冲引入的电荷存在充分长的时间。在实际实施例中，处于0.1到1ms的范围内的光脉冲持续时间就足够了。
在根据本发明的实施例中，控制器在旋转单元将第一部分从第二位置旋转至第一位置的时间周期内激励光源。在对第一部分寻址之后，将第一电压发生器与第一部分断开，在将第一电压发生器与第一部分断开之后，将第二电压发生器连接至第一部分。
优选地，在薄板的旋转过程中，在第一部分的末尾通过第一电压发生器之前，只要第一部分处于第二位置，第一电压发生器就处于固定位置，并连接至第一部分。一旦第一部分的始端处于第二电压发生器的位置，第二电压发生器就处于固定位置，并连接至第一部分。应当这样对第二电压发生器定位，使得当第一部分处于第一位置时，将第二电压发生器连接至第一部分。如果在将寻址电压电平变为保持电压电平之后第一部分处于第一位置，那么可以将第二电压发生器与第一部分断开。
在根据本发明的实施例中，光源包括扫描激光器或一行诸如PLED的发光二极管。其优点在于只需要单个激光器或一行二极管。
所述一行二极管基本相对于显示器的运动方向垂直延伸。该行中的光源数量决定着显示器的分辨率。当显示器处于沿相对于寻址单元的运动方向的位置，并且在该位置处，必须提供一行数据，从而获得显示器上的对应像素行时，寻址单元控制该行的光源，从而根据要在该位置处显示的图像生成光。在沿显示器的运动方向的下一位置，寻址单元控制光源，从而根据要在这一下一位置显示的图像生成光。通过这种方式，在显示器上逐行写入图像，同时相对于寻址单元移动显示器。所述寻址单元可以包括几行光源，从而同时对显示器的几行像素寻址，以提高写入速度。
所述激光器可以扫描单个行，并且由于显示器沿扫描激光束或处于固定位置的二极管行移动，因此对双稳态显示器的整个部分寻址是可能的。当所述整个部分保持在遮蔽位置时，所述激光器还可以沿整个该部分扫描。有可能在所述整个部分处于遮蔽位置的过程中，使所述发光二极管行沿所述部分的部分或全部移动。所述二极管是否构成了完整的行并不重要，当所述部分从遮蔽(第二)位置向可视(第一)位置移动时，所述二极管可以沿垂直于所述部分的运动方向的方向移动。
因此，寻址单元可以具有简单的设计，因为其仅需要对显示器局部寻址。寻址单元不依赖于显示器的长度。将显示器的长度定义为显示器沿滚动方向的尺寸。将垂直于滚动方向的显示器的尺寸称为宽度。宽度有可能大于显示器的长度。如果在(例如)告示牌中采用非常大的显示区，那么这样的寻址单元尤为有利。
采用使光射向显示器的寻址单元的优点在于，可以在不接触显示器的情况下对显示器寻址。可以在不在显示器的表面安装寻址装置的情况下使显示器旋转运动。
显示器的运动和寻址装置的寻址必须同步，从而将信息写入到显示器的正确位置。在WO-2004/090624A1中已经讨论了可能的同步方式。
在根据本发明的实施例中，诸如E墨水显示器的电泳显示器包括具有不同的光学特性的具有相反极性的电荷的颗粒。这样的显示器可以是单色显示器或(全)彩色显示器。可以只采用通常为黑色和白色的两个极限光学状态，或者可以形成灰度级。彩色显示器可以具有混合在同一单元内的不同颜色的颗粒，或者可以具有不同颜色的不同单元。
通过下文所述的实施例以及参考其做出的阐释，本发明的这些和其他方面将变得显而易见。
图1示出了可滚动光学寻址双稳态显示器，图2示出了光学可寻址电泳显示器，图3A-3B示意性地示出了根据本发明的系统的实施例，其包括按环形布置的可滚动薄板，并且具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分，二者处于第一和第二位置，图4A-4C示出了说明图3所示的系统的波形，以及图5示出了包括扫描激光器的寻址单元。
具体实施例方式
在不同的附图中采用相同的附图标记表示相同的实体。
图1示出了可滚动光学寻址双稳态显示器。在根据本发明的这一实施例中，寻址装置AD包括产生光AL的光源LS。双稳态显示器RD包括各个层的叠层，从光源LS看，这些层的顺序为顶部电极E1、显示物质DL、光电导层PL和底部电极E2。或者，可以将光电导层PL夹在顶部电极E1和显示物质DL之间。
顶部电极E1优选为透明导电ITO层。显示物质DL可以是适于作为双稳态显示器工作的任何物质。双稳态显示器是这样一种显示器，其中，在未跨越其施加电压时，光学状态不发生变化。双稳态显示器的例子为电泳显示器和胆甾醇型液晶纹理LCD的显示器。在光电导层PL所包括的材料中，某一具体位置的电阻取决于入射到这一具体位置的光的量。底部电极为导电层，其优选为金属或ITO层。
在显示器RD的、对光AL敏感的模式中，在顶部电极E1和底部电极E2之间提供电压。如果光AL入射到了光电导层PL的特定位置上，那么其导电性将局部增大。在这一特定位置处，在顶部和底部导电层E1和E2之间提供的电压的主要部分将跨越显示物质DL出现，并且将影响其光学状态。如果没有光入射到光电导层PL上，那么相对于显示物质DL的电阻其电阻非常高。顶部电极E1和底部电极E2之间的电压将基本跨越光电导层PL施加，基本没有跨越显示物质DL施加的电压，因而显示物质DL的光学状态不发生改变。
因而，有可能通过简单的寻址装置AD有选择地改变显示物质DL的光学状态，所述寻址装置AD优选包括具有由光源D1到DN构成的行或矩阵的光源LS。驱动所述的一组光源D1到DN，从而对所述显示器RD上的对应像素组寻址。寻址装置AD只需要对显示器RD的小区域寻址。将对整个显示器RD寻址，因为其沿寻址装置AD移动。寻址装置AD优选每次对一行像素寻址。所述像素行基本垂直于显示器RD的运动方向DM延伸，并占据显示器RD的整个宽度。这样允许在显示器RD沿寻址装置AD移动的同时对其寻址。如果寻址装置AD未覆盖显示器RD的整个宽度，那么可以使寻址装置沿基本垂直于方向DM的方向移动，例如，与已知的打印头的方式一样。
如果允许寻址装置AD移动，那么像素P的分辨率将不再受到寻址装置AD的光源LS的间隔的限制。例如，如果使整个显示器RD在寻址装置AD的稍微偏移的位置沿寻址装置AD移动两次，那么分辨率将变为二倍。优选沿显示器的滚动方向偏移第一和第二位置，从而使相对于显示器的位置交错出现。
或者，光源LS可以包括图5所示的扫描激光器LAD。
显示器RD的构造非常简单，不需要矩阵显示器，顶部电极E1和底部电极E2可以分别覆盖显示器的整个顶部和底部。不需要采用分段相交电极和有源元件就能够对像素单独寻址。但是，这与本发明并无关系；在具有像素化结构的显示器中也能够实现较短的寻址时间。例如，可以在光电导体和电泳材料之间布置浮置导电焊盘，以提高灰度级的精确度。
图2示出了光学可寻址电泳显示器。这一可光学寻址电泳显示器的实施例包括下述相邻层的叠层背面薄片BF、背面电极E2、电泳层EF、光电导薄片PL、正面电极E1和正面薄片FF。也可能采用其他可光学寻址电泳显示器。在所示的电泳显示器的实施例中，电泳层EF包括微囊体MC和位于微囊体MC之间的黏合剂RB。也可以将这样的电泳显示器称为E墨水(电子墨水)显示器，也可以将所述电泳层EF称为E墨水层。以有色颗粒OP1和OP2填充微囊体MC。在所示的显示器中，每一微囊体MC包括带有相反极性的电荷的白色和黑色颗粒OP1和OP2。跨越微囊体MC提供电压，并由此产生电场，从而使颗粒OP1和OP2在微囊体MC内运动。
施加在正面电极E1和背面电极E2之间的电压出现在光电导薄片PL和电子墨水层EF的串连结构的两端。如果有光入射在光电导薄片PL上的特定位置处，那么光电导薄片PL的导电性将提高。在这一特定位置处，在电极E1和E2之间提供的电压的主要部分将跨越电泳层EF的两端施加。由跨越电泳层的电压导致的电场使带电颗粒OP1和OP2运动，因而影响这一位置的微囊体的光学状态。
除了E墨水显示器外，还可能存在很多其他类型的电泳显示器。例如，在SiPix公司的电泳显示器中，在有色液体中仅存在带正电的颗粒。或者，在Bridgestone公司的电泳显示器中，在空气系统中存在两种不同的颗粒。而且平面内切换也是可能的颗粒在具有不同区域的两个电极之间的平面内运动。大电极是透明的，并且存在背光。如果环境光不足以使显示器在反射模式下工作，那么将启动背光。
由于光电导薄片PL和电泳层EF二者均具有电容，因而在电平变化的过程中，施加至电极E1和E2的电压将受到电容分接(capacitively tapped)。因此，在激活显示器时，必须充分缓慢地提高这一电压，从而使跨越电泳层EF的电压保持足够低。如果，电压升高得过陡，那么在电容分压的作用下电泳层EF两端的电压可能变得过大，并且可能影响电泳层EF的光学状态。在充分缓慢地施加了所述电压之后，可以开始采用寻址光写入数据。在写入操作之后，电压应当缓慢降低，其目的也是为了防止跨越电泳层EF产生不想要的电压，这样的电压可能影响电泳层EF的光学状态。
有可能采用这一电容分压擦除显示器。如果以充分高的速度施加了充分高的电压，那么电泳层EF将变为极限光学状态之一例如，如果采用了黑色和白色颗粒，其将变成全黑或全白。当显示器RD相对于寻址装置AD移动时，其允许在寻址装置AD向显示器RD写入信息之前，使显示器RD处于明确的初始状态下。
此外，电泳层EF的电容的缺点在于，跨越电泳层EF的电压只能缓慢耗散。因而，在去除了跨越电极E1和E2的电压之后，仍然存在跨越微囊体MC的电压，从而引起微囊体的光学状态的进一步变化。
例如，在实际的实施例中，电泳层EF是厚度为50μm的E墨水层。光电导体层PL的厚度比E墨水层的厚度小10倍。光电导体的电阻面积乘积在黑暗状态下为10MΩm2，在照明状态下为10kΩm2。E墨水的电阻面积乘积为200kΩm2。更一般而言，E墨水的电容优选基本低于光电导体的电容，E墨水和光电导体的电阻都非常高，以获得大时间常数，在未受到照明时，光电导体的电阻应当高于E墨水的电阻，当受到照明时，光电导体的电阻应当低于E墨水的电阻。
图3A-3B示意性地示出了根据本发明的系统的实施例，其包括按环形布置的可滚动薄板，并且具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分，二者处于第一和第二位置。
图3A和图3B二者示出了按照围绕第一主轴SP1和第二主轴SP2的环形布置的可滚动薄板SH。可滚动薄板SH具有作为第一可光学寻址的双稳态显示器的第一部分SH1和作为第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分SH2。使第一部分SH1和第二部分SH2的电极层电隔离。
电动机M1驱动第一主轴，从而使所述薄板SH沿环形旋转。图3B示出了薄板SH的第一位置P1，其中，观察者VI可以看到第一部分SH1，而第二部分SH2相对于观察者VI则受到了遮挡。图3A示出了薄板SH的第一位置P2，其中，观察者VI可以看到第二部分SH2，而第一部分SH1相对于所述观察者则受到了遮挡。也可以将观察者VI能够看到的部分称为可视部分。这一可视部分可以是第一或第二部分SH1或SH2，其取决于薄板SH的位置。也可以将观察者VI不能看到的部分称为更新部分。这一更新部分可以是第一或第二部分SH1或SH2，其取决于薄板SH的位置。
所述系统还包括电压发生器VG1、电压发生器VG2、寻址单元AD和控制器CO。控制器CO分别向电压发生器VG1、电压发生器VG2和寻址单元AD提供控制信号CS1、CS2和CS3。
图4A-4C示出了用于阐释图3所示的系统的波形。图4A示出了由电压发生器VG1提供的电压波形VW1，图4B示出了由寻址单元AD提供的数据电压DV，图4C示出了由电压发生器VG2提供的电压波形VW2。
假设在时刻t0处，薄板SH处于图3A所示的第二位置P2。电压发生器VG1向第一部分SH1提供电压波形VW1。在第一位置处，也将第一部分SH1称为更新部分，因为在这一不为观察者VI所见的部分上图像得到了更新，也将第二部分SH2称为可视部分SH2。
电压波形VW1的第一段TR从时刻t0持续至t1，其包括极性相反的脉冲，以擦除更新部分SH1上的上一图像。不需要采用光充斥更新部分SH1，就能够擦除这一部分。电压波形VW1的第二段从时刻t1持续到时刻t3，其将处于第一段TR的末尾t1处的电平缓慢改变至寻址电压电平ADL，从而允许通过寻址设备AD对更新部分SH1光学寻址。这一寻址电压电平ADL必须相对于上一复位电平具有相反极性。上一复位电平使显示器变为极限光学状态之一。在寻址阶段，将有可能使像素的光学状态朝向另一极限光学状态改变。在具有带负电的白色颗粒和带正电的黑色颗粒的E墨水显示器中，擦除脉冲以负电压结束，因而显示器呈现黑色。现在，寻址电压电平ADL应当为正，从而允许所选的像素的光学状态在寻址阶段朝向白色变化。从上一复位脉冲的电平朝向寻址电平变化必须足够缓慢，以避免在电泳层DL和光电导体PL的电容的电容耦合的作用下在电泳层DL上造成过大的电压降。例如，在实际实施例中发现，对于上文提及的层厚度和电阻面积乘积而言，电压变化的梯度一定要不大于0.75V/s。因此，对于30V的摆幅而言，总缓变时间为40s。在现有技术的方法中，其意味着将出现40s的停顿，在这一过程中提供给观察者VI的是空白图像(极限光学状态之一)。根据本发明，仅在旋转薄板SH使得更新部分从更新位置旋转至可视位置这一短得多的时间内未向观察者提供有用图像。在将可视部分呈现给观察者的时间内执行更新部分的擦除。由于在使更新部分从更新位置旋转至可视位置的过程中写入图像，因而能够将画面立即呈现给观察者，所述画面从可视区域的开始运动至其末尾。
在电压波形VW1具有寻址电压电平ADL的时刻t3，电动机M1使薄板SH沿箭头DM指示的方向旋转，寻址单元AD在更新部分SH1沿寻址单元AD运动的同时对更新部分SH1局部寻址。当在时刻t4对整个更新部分SH1寻址了之后，将新的图像写在了更新部分SH1上。将对整个更新部分SH1寻址所需的时间称为更新周期TA。在时刻t4，将电压发生器VG1从更新部分SH1断开。在更新周期TA内，寻址单元DA对单个或一组像素光学寻址。对于应当保持其在擦除周期TR之后获得的光学状态的像素不必照明。对于应当改变其在擦除周期之后获得的光学状态的像素应当照明。必须指出，双稳态显示器自身未必一定具有像素结构。入射光斑的尺寸决定了像素面积。如果通过包括一行光源D1到DN的光源LS执行光学寻址，那么可以对更新部分逐行寻址。在行周期TL内，对每一行的像素并行寻址。
假设在使薄板旋转至图3B所示的位置P1的时刻t5，使更新部分SH1移动至可视位置，并且在下文中将其称为可视部分SH1。在时刻t5，应当将电压发生器VG2连接至可视部分SH1，并且应当提供具有寻址电压电平ADL的电压波形VW2。在从时刻t5持续到时刻t6的时间周期TD内，使这一寻址电压电平ADL缓慢变化至保持电平HOL。保持电平HOL是允许可视部分SH1上的图像能够独立于入射到可视部分SH1上的光而得到保持的电平。
处于周期TD外的电压波形VW2的电平是不相关的，因为将或可以将电压发生器VG2与显示应当保持的图像的部分断开。优选地，如图4C所示，将电压发生器VG1和电压发生器VG2与同一主发生器(未示出)连接或断开。这一主发生器在擦除周期TR内提供擦除脉冲，在周期TU内提供坡升电压，在寻址周期TA内提供寻址电平，在周期TD内提供坡降电压。在周期TR、TU和TA内将电压发生器VG1连接至主电压发生器，在周期TO内使之断开，周期TO从时刻t4或时刻t5开始并持续至时刻t7，在时刻t7处，以下一周期TR开始了下一循环。可以在从时刻t2持续到时刻t6的时间周期内，使电压发生器VG2连接至主电压发生器，但是必须至少在周期TD内使之连接。
在下一循环开始的时刻t7处，现在部分SH2处于不可视位置内，因而将其称为更新部分SH2，部分SH1处于可视位置内。在从时刻t7持续到时刻t8的擦除周期TR内，擦除更新部分SH2上的图像。在时刻t8处，再次开始周期TU，现在提供给更新部分SH2的电压波形VW1开始坡升。实际上，重复与上文阐释相同的顺序，只是现在更新部分是部分SH2，而不是部分SH1。
图5示出了包括扫描激光器的寻址单元。激光扫描器LAD沿可光学寻址电泳显示器RD扫描激光束LB。根据所要写入到光电导层PL上的图像控制激光束LB的强度。激光寻址的电泳显示器RD的操作类似于通过一行光源D1到DN寻址的光学寻址电泳显示器RD的操作。首先，使电泳显示器RD处于这样一种状态下，其中，光电导层PL的局部导电性决定着电泳层DL的光学状态。之后，激活激光扫描器LAD，从而沿电泳显示器RD进行激光扫描，由此将图像转移到光电导层PL上，进而传递到电泳层DL上。现在，使电泳显示器RD处于这样一种状态下，其中，独立于光电导层PL的局部导电性存储电泳层DL的光学状态。优选地，激光扫描器LAD沿一整行扫描激光束LB，同时电泳显示器RD沿垂直于这一行的方向移动。在图5中，电泳显示器RD根据指示移动方向的箭头DM移动。
应当注意，如果提到显示器RD的像素或显示器RD上的像素，并不意味着在显示器RD内一定存在所述硬件单元。显示器RD可以具有均质构造。因而，像素P只是指显示器RD的由于采用寻址装置AD的分立光源LS、尖端电极AD1或机械滑块对显示器RD寻址而呈现的区域。
应当注意，上述实施例意在说明而不是限制本发明，在不背离权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员能够设计出很多种替代实施例。
在权利要求中，置于括号内的附图标记不应被视作是对权利要求的限定。动词“包括”及其变形的使用不排除在权利要求中列举的元件或步骤之外还存在其他元件或步骤。元件前的单数冠词不排除存在复数个此类元件。可以通过包括截然不同的元件的硬件，以及通过适当编程的计算机实现本发明。在列举了几个装置的装置权利要求中，可以通过同一款硬件体现这些装置中的某些装置。起码的事实在于，在互不相同的从属权利要求中列举了某些措施不表示不能将这些措施有利地结合使用。
权利要求
1.一种系统，包括可滚动薄板(SH)，其形成环形，并具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分(SH1)和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分(SH2)，使所述第一部分(SH1)和第二部分(SH2)电隔离，用于使所述薄板(SH)旋转的旋转装置(SP1，SP2，M1)，其中，在第一位置(P1)处，所述第一部分(SH1)是可视的，而所述第二部分(SH2)则受到了遮蔽，在第二位置(P2)处，所述第二部分(SH2)是可视的，而所述第一部分(SH1)则受到了遮蔽，以及用于在所述第二位置(P2)处在所述第二部分(SH2)上显示第二图像的同时改变所述第一部分(SH1)上的第一图像，以及在所述第一位置(P1)处在所述第一部分(SH1)上显示第一图像的同时改变所述第二部分(SH2)的第二图像的装置(VG1，VG2，AD，CO)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用于改变的装置(VG1，VG2，AD，CO)包括第一电压发生器(VG1)、第二电压发生器(VG2)、寻址装置(AD)和用于以如下顺序进行控制的控制器(CO)(i)当所述第一部分(SH1)处于所述第二位置(P2)时，使所述第一电压发生器(VG1)向所述第一部分(SH1)提供第一电压波形(VW1)，所述第一电压波形(VW1)具有第一段(TR)和第二段(TU)，所述第一段用于擦除所述第一部分(SH1)上的前一图像，所述第二段(TU)用于跨越所述第一部分(SH1)施加寻址电压电平(ADL)，其允许所述第一部分(SH1)受到光学寻址，(ii)所述旋转装置(SP1，SP2，M1)使所述薄板(SH)从所述第二位置(P2)旋转至所述第一位置(P1)，所述寻址装置(AD)在所述薄板(SH)受到旋转的同时对所述第一部分(SH1)局部寻址，从而在所述第一部分(SH1)上获得所述第一图像，以及(iii)在处于所述第一位置(P1)时，所述第二电压发生器(VG2)向所述第一部分(SH1)提供第二电压波形(VW2)，所述第二电压波形(VW2)将寻址电压电平(ADL)改变至保持电平(HOL)，其中，保持所述第一部分(SH1)上的所述第一图像。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一部分(SH1)和所述第二部分(SH2)包括叠层结构，所述叠层结构依次包括第一电极层(E1)、具有第一电容的电泳层或胆甾醇型液晶纹理液晶层(DL)、具有第二电容的光电导体层(P1)以及第二电极层(E2)，其中，将所述第一电压发生器(VG1)连接在所述第一电极层(E1)和所述第二电极层(E2)之间，所述第一电压发生器被设置为在所述第一电压波形(VW1)的第一段(TR)内提供一系列具有交替相反极性的脉冲，其中，所述第二电容大于所述第一电容，从而在所述第一段(TR)内获得主要跨越所述电泳层或所述胆甾醇型液晶纹理液晶层(DL)出现的第一电压波形(VW1)。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，将所述第一电压发生器(VG1)设置为在所述第二段(TU)期间，将处于所述第一段(TR)的末尾处的所述第一电压波形(VW1)的正或负电平变为处于所述第二段(TU)的末尾处(t3)的寻址电压电平(ADL)，在所述寻址电压电平上获得所述电泳层(DL)的规定光学状态，并且在该电平上，所述电泳层(DL)的光学状态取决于入射到光电导体层(PL)上的光量，选择改变所述第一电压波形(VW1)的速度，从而在所述电泳层(DL)和所述光电导层(PL)上获得电压分割，所述电压分割主要由这些层(DL，PL)的相应电阻决定，而不由所述第一和第二电容决定。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，将所述第二电压发生器(VG2)设置为将处于所述第二段(TU)的末尾处(t3)的所述第一电压波形(VW1)的寻址电压电平(ADL)变为保持电压电平(HOL)，在所述保持电压电平上，独立于入射到所述光电导体层(PL)上的光(AL)的量，保持在所述寻址装置(AD)对所述电泳层(DL)的所述第一部分(SH1)寻址之后达到的光学状态，选择改变所述第二电压波形(VW2)的速度，从而在所述电泳层(DL)和所述光电导层(PL)上获得电压分割，所述电压分割主要取决于这些层(DL，PL)的相应电阻，而不取决于所述第一和第二电容。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述寻址装置(AD)包括在所述第一电压波形(VW1)的所述第二段(TU)的末尾(t3)之后对所述光电导层(PL)有选择地照明的至少一个光源(LS)。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，将所述控制器(CO)设置为在某一时间周期(TA)内有选择地激励所述至少一个光源(LS)，在所述时间周期内，控制所述旋转装置(SP1，SP2，M1)，从而使所述第一部分(SH1)从所述第二位置(P2)旋转至所述第一位置(P1)，在对所述第一部分(SH1)寻址之后，将所述第一电压发生器(VG1)与所述第一部分(SH1)断开，以及在使所述第一电压发生器(VG1)与所述第一部分(SH1)断开之后，将所述第二电压发生器(VG2)连接至所述第一部分(SH1)。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述至少一个光源(LS)包括扫描激光器(LAD)或相对于所述薄板(SH)的运动方向基本垂直延伸的一行发光二极管(D1到DN)。
9.根据权利要求2所述的系统，其中，所述旋转装置(SP1，SP2，M1)包括使所述可滚动薄板(SH)保持环形的第一和第二主轴(SP1，SP2)以及连接至所述第一主轴(SP1)从而使所述第一主轴(SP1)旋转的电动机(M1)。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一部分(SH1)和所述第二部分(SH2)包括具有至少一种不同的光学特性的带有相反极性的电荷的颗粒(OP1，OP2)。
11.一种包括根据权利要求1所述的系统的告示牌。
12.在告示牌中使用形成环形的可滚动薄板(SH)，所述可滚动薄板(SH)具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分(SH1)和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分(SH2)，使所述第一部分(SH1)和第二部分(SH2)电隔离。
13.一种在包括可滚动薄板(SH)的系统中显示图像的方法，所述可滚动薄板形成环，并且具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分(SH1)和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分(SH2)，使所述第一部分(SH1)和第二部分(SH2)电隔离，所述方法包括使所述薄板(SH)旋转(SP1，SP2，M1)，其中，在第一位置(P1)处，所述第一部分(SH1)是可视的，而所述第二部分(SH2)则受到了遮蔽，在第二位置(P2)处，所述第二部分(SH2)是可视的，而所述第一部分(SH1)则受到了遮蔽，以及在所述第二位置(P2)处在所述第二部分(SH2)上显示第二图像的同时改变(VG1，VG2，AD，CO)所述第一部分(SH1)上的第一图像，以及在所述第一位置(P1)处在所述第一部分(SH1)上显示第一图像的同时改变所述第二部分(SH2)的第二图像。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述改变包括按照下述顺序排列的步骤(i)当所述第一部分(SH1)处于所述第二位置(P2)时，向所述第一部分(SH1)提供(VG1)第一电压波形(VW1)，所述第一电压波形(VW1)具有第一段(TR)和第二段(TU)，所述第一段用于擦除所述第一部分(SH1)上的前一图像，所述第二段(TU)用于跨越所述第一部分(SH1)施加寻址电压电平(ADL)，其允许所述第一部分(SH1)受到光学寻址，(ii)使所述薄板(SH)从所述第二位置(P2)旋转(SP1，SP2，M1)至所述第一位置(P1)，所述寻址装置(AD)在所述薄板(SH)受到旋转的同时对所述第一部分(SH1)局部寻址，从而在所述第一部分(SH1)上获得所述第一图像，以及(iii)在处于第一位置(P1)时，向所述第一部分(SH1)提供(VG2)第二电压波形(VW2)，所述第二电压波形(VW2)将所述寻址电压电平(ADL)改变至保持电平(HOL)，其中，保持所述第一部分(SH1)上的所述第一图像。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述光学寻址(AD)包括在所述第一电压波形(VW2)的第二段(TU)的末尾(t3)之后，且在旋转装置(SP1，SP2，M1)使所述第一部分(SH1)从所述第二位置(P2)移动至所述第一位置(P1)的时间周期(TA)内，生成(LS)至少一个光束(AL)，用于有选择地照射所述光电导层(DL)，在对所述第一部分(SH1)寻址之后，从所述第一部分(SH1)断开(CO)所述第一电压波形(VW1)的提供(VG1)，以及在从所述第一部分(SH1)断开(CO)所述第一电压波形(VW1)之后，连接(CO)向所述第一部分(SH1)的所述第二电压波形(VW2)的提供(VG2)。
全文摘要
一种系统，其包括形成环形的可滚动薄板(SH)。所述可滚动薄板具有形成第一可光学寻址双稳态显示器的第一部分(SH1)和形成第二可光学寻址双稳态显示器的第二部分(SH2)，所述第一部分(SH1)与所述第二部分(SH2)电隔离。旋转单元使所述薄板(SH)旋转(SP1，SP2，M1)，其中，在第一位置(P1)处，所述第一部分(SH1)是可视的，而所述第二部分(SH2)则受到了遮蔽，在第二位置(P2)处，所述第二部分(SH2)是可视的，而所述第一部分(SH1)则受到了遮蔽。改变单元(VG1，VG2，AD，CO)在所述第二位置(P2)处在所述第二部分(SH2)上显示第二图像的同时改变所述第一部分(SH1)上的第一图像，且在所述第一位置(P1)处在所述第一部分(SH1)上显示第一图像的同时改变所述第二部分(SH2)的第二图像。
文档编号G02F1/167GK101073108SQ200580041983
公开日2007年11月14日 申请日期2005年12月1日 优先权日2004年12月9日
发明者M·吉利斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司