用于驱动电光显示器的方法_3

文档序号:8227536阅读:来源:国知局
12,600的图1lA和IlB所示的驱动方案。因此,当前电泳显示器可以在灰度模式中具有饱和脉冲长度(其中,“饱和脉冲长度”被定义为处于特定电压的时间周期,该特定电压足以将显示器的像素从一个极端光学状态驱动至另一极端光学状态)的约两倍至三倍或大约700-900毫秒的更新时间,然而,DUDS的最大更新时间等于饱和脉冲长度或者约200-300毫秒。
[0025]然而,驱动方案的变型不限于所使用的灰度数量的差别。例如,驱动方案可以被分为整体驱动方案和部分更新驱动方案,对于整体驱动方案,对于应用整体更新驱动方案(更精确地称为“整体完全”或“GC”驱动方案)的区域(其可以是整个显示器或者其某些限定的部分)中的每个像素施加驱动电压;对于部分更新驱动方案,仅对经历非零过渡(即,初始和最终灰度彼此不同的过渡)的像素施加驱动电压,而在零过渡(其中,初始和最终灰度相同)期间不施加驱动电压。除了没有驱动电压施加至经历白色至白色的零过渡的像素的情况之外,中间形式的驱动方案(命名为“整体受限”或“GL”驱动方案)与GC驱动方案类似。在例如用作在白色背景上显示黑色文本的电子书阅读器的显示器中,存在许多白色像素,特别是在从一页文本到另一页文本保持不变的边缘和文本行之间;因此,不重写这些白色像素显著地减少了显示器重写的明显的“闪烁”。然而,这种类型的GL驱动方案中也存在一定的问题。首先,如在一些前述MEDEOD申请中所详细讨论的,双稳态电光介质通常不是完全双稳态的,并且在几分钟至几小时的周期内,位于一个极端光学状态的像素逐渐向中间灰度漂移。特别地,驱动像素从白色缓慢地向浅灰色漂移。因此,如果在GL驱动方案中,允许一个白色像素保持未驱动地通过许多翻页,在这个过程中,其他白色像素(例如,构成文本字符一部分的那些像素)被驱动,刚刚更新的白色像素将比未驱动的白色像素稍微更亮,最终,即使对于没有经验的用户,这种差异也将变得明显。
[0026]其次,当未驱动像素位于正在被更新的像素的附近时,一种被称为“模糊(blooming) ”的现象发生,其中被驱动像素的驱动引起在略大于被驱动像素的区域的区域上的光学状态的改变,并且该区域侵入邻近像素的区域。该模糊表现为沿未驱动像素临近驱动像素的边缘的边缘效应。当使用局部更新时(其中,仅显示器的特定区域被更新,例如以显示图像)也发生类似的边缘效应,不过对于局部更新,边缘效应发生在正在被更新的区域的边界。这种边缘效应随着时间变得干扰视觉并且必须被清除。到目前为止,这种边缘效应(以及在未驱动白色像素中的颜色漂移效应)典型地通过不时地使用单个GC更新被移除。遗憾的是,使用这种偶然的GC更新再次引入了 “闪烁”更新的问题,而实际上,这种更新的闪烁可能由于闪烁更新仅以较长的间隔发生的事实而加重。
[0027]设计用于双稳态电光显示器的驱动方案的另一难题是对整体DC平衡的需求。如在许多前述MEDEOD申请中所讨论的,如果所使用的驱动方案不是基本DC平衡的(S卩,如果在相同灰度开始和结束的任意系列的过渡过程中,施加至一个像素的脉冲的代数和不接近于零),则显示器的电光性能和工作寿命会被不利地影响。特别地参见前述美国专利N0.7,453,445,其讨论了在所谓的“异构循环”中的DC平衡问题,该“异构循环”涉及使用多于一种驱动方案所实施的过渡。DC平衡驱动方案确保在任意给定时刻的总的净脉冲偏置被限制(对于有限数量的灰色状态)。在DC平衡驱动方案中,显示器的各个光学状态被分配一个脉冲电位(IP)并且光学状态之间的各个过渡被限定,从而使过渡的净脉冲等于过渡的初始状态和最终状态之间的脉冲电位的差。在DC平衡驱动方案中,任意往返净脉冲需要大致为零。
[0028]给电光显示器提供触摸屏是众所周知的(参见例如美国专利申请公开N0.2011/0310459及其提到的专利和申请)。许多显示器应用得益于触摸灵敏度。在许多情况下,在有限数量的固定区域内的触摸灵敏度可以用于用户界面元素。可替代地,诸如绘图、下划线、或者复杂的和可变的用户界面的应用得益于全触屏。触摸感应能力也提供产生电子纸显示器的可能性,电子纸显示器不仅模仿传统纸张的可读性,还模仿其可写性。间断性地检测手指或触笔在显示屏上的位置的能力使得显示器使用位置信息实现菜单项的选择或者捕捉作为“数字墨水”的笔迹。
[0029]虽然触摸感应不完全是显示功能,但是触摸传感器器通常被认为是显示器的一部分,因为它必须与显示器位于相同的位置(在显示表面之上或者之下)。遗憾的是,大部分触摸屏技术不适用于使用电泳显示器的便携产品。便宜的、紧凑的以及寻址这种显示器的功率需求足够低的触摸屏的类型中,许多需要堆叠在显示器介质之上的多个层和/或界面。因为电泳显示器是反射型的,位于电光层和用户之间的每个附加层和界面会降低其光学性能。许多类型的触摸屏也使显示器堆叠过厚,并且需要多个附加的处理步骤以形成完整的显示面板。
[0030]感应触摸屏可以置于背板层后面(即,在背板的与用户和电光介质相对的侧面上),因此不影响光学性能。这种感应触摸屏也增加极小的厚度,但是它们是昂贵的并且需要使用特殊的触笔。
[0031]表面电容式触摸屏是与电光显示器一起使用的理想途径。这种类型的触摸屏通常是层状的或者置于成品显示器的前面。参见前述2011/0310459。
[0032]触摸屏的一个问题是缺乏确认用户已经正确地触摸屏幕的用户反馈。例如,触摸屏可以用作虚拟键盘以将文本输入未装配常规键盘的显示器。虚拟键盘通常包括一系列区域,所述区域由网格线描绘并且标有字母、数字和其他符号以模仿典型的物理键盘。通过按压相关区域来输入每个符号。然而,在虚拟键盘中没有物理键盘所提供的触觉反馈或听觉反馈的等价物,因此,如果用户不在输入每个字母时观察文本输入框(这通常是不方便的),很难知道字母在何时被成功输入。此外,由于显示器忙于执行其他功能(例如下载来自服务器的图像,或者接收来自无线连接或网络连接的输入),还会出现输入符号的显示可能被短时间延迟的情况。当使用其他类型的触摸屏输入时,例如当在屏幕上的菜单中选择一系列的按钮之一时,会出现类似的问题。

【发明内容】

[0033]本发明涉及驱动双稳态显示器的方法,该方法使得显示器本身提供反馈以确认用户输入。
[0034]当双稳态显示器使用诸如触笔或钢笔的输入装置时,会出现类似的问题,诸如触笔或钢笔的输入装置意于使用户能够在显示器上画线。实际上,除非用户能够在非常有限的时间内看到他正在显示器上“画”的线,否则难以有效地使用这种输入装置。然而,线段的实际绘制和它在显示器上的出现之间的延迟近似等于显示器介质的开关时间(显示器从黑色的光学状态转换至白色的光学状态(或者相反)的周期),并且正如已经提到的,所述延迟通常至少250毫秒并且在低温下可能更长。(如在某些前述MEDEOD申请中所讨论的,电泳介质和某些其他类型的电光介质的开关时间在低温会增加。)注意,开关时间远大于帧周期(有源矩阵显示器扫描显示器的所有像素的周期),以使得,一旦开始,例如线段的区域的更新需要继续被驱动大量的帧(例如,以85Hz的扫描速率,250毫秒的更新时间的21个帧)。如所期望的,如果新的线段在每一帧开始(以使得在指示新的触笔位置时,存在不多于一帧的延迟),则新的线段也在每一帧开始。为了更新,每个新的线段是单独的区域,并且需要通过显示器控制器单独地处理。在通常用于显示器行业的语言中,每个新的线段需要控制器内部的一个专用管线。因此,如果例如新的线段从每一帧开始,并且每个所得到的线段需要被驱动21帧,如上所述,那么除了处理显示器的其他变化所需要的任意管线,显示器控制器还需要贡献21个管线来处理该线段。此外,如已经讨论的原因,如果在低温下操作显示器,处理线段所需要的管线的数量将大大增加。对于商用的显示器控制器,这是不可能实现的,商用的显示器控制器通常局限于总共16个管线。
[0035]因此,需要一种追踪触笔或钢笔在显示器上的输入的方法,该方法能够快速追踪触笔或钢笔,并且能够在现有显示器控制器的范围内执行。
[0036]因此,在一个方面,本发明提供了一种驱动具有用于检测显示器表面上的触摸的部件的电光显示器的方法,所述显示器被配置为当在显示器表面上检测到触摸时,显示器表面的该触摸周围的部分被从其之前的光学状态驱动至不同的光学状态(“闪烁状态”),然后回到它之前的光学状态。实际上,本发明的驱动方法使得被触摸的点周围的区域(为了方便,在下文中被称为“触摸区域”)“闪烁。”为了方便,本发明的该方面在下文中可以被称为本发明的“闪烁区域”方法。
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