专利名称：电泳显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电泳显示板，包括-包括带电粒子的电泳媒体；-多个图像单元；-与每个图像单元关联的电极，用于接收电位差，该带电粒子能够占据靠近电极的极端位置和介于电极之间的中间位置；该极端位置与极端的光学状态相关联；以及驱动装置，该驱动装置被安排成在包括一个或多个部分的图像转换周期内给多个图像单元中的每一个提供在图像转换周期的灰度驱动部分期间的灰度电位差，用于使得粒子占据相应于图像信息的位置。
本发明还涉及用于驱动电泳显示设备的方法，在该方法中，电位差在转换(或更新)周期内被加到显示设备的图像单元阵列，图像转换周期包括一个或多个部分，用于在显示设备上提供图像的改变，其中在图像转换周期内，图像转换周期包括一个或多个部分，在图像转换周期的灰度驱动部分期间内，提供灰度电位差给多个图像单元中的每一个，以使得粒子占据相应于图像信息的位置。
在开头段落中提到的这种电泳显示板的实施例在国际专利申请WO 03/079323中描述。
在所描述的电泳显示板中，每个图像单元在图像显示期间具有由粒子的位置所确定的外观。在图像转换周期期间，实施图像的改变。驱动装置向图像单元提供电位差。这些电位差对于带电粒子具有影响。图像转换周期包括在其中产生某种影响的一个或多个部分。在图像转换周期的灰度驱动部分期间向图像单元提供灰度电位差，以使得带电粒子基本上占据按照图像信息的位置。在原理上，带电粒子的位置就这样相应于图像信息。然而，粒子的位置不单取决于在灰度驱动部分期间加上的瞬时电位差，而且也取决于电位差的历史。在现有技术中，在图像转换周期的复位部分期间内施加复位电位差，该复位部分处在图像转换周期内的灰度驱动部分之前。由于施加复位电位差的结果，图像单元的外观对历史的依赖性被减小，因为可以肯定带电粒子在施加灰度电位差之前基本上占据极端位置之一。因此图像单元每次被复位到极端光学状态之一。可以通过把灰度电位差施加到复位单元来控制移动到微囊体顶部的反电极的粒子量而在显示设备中建立灰度。例如，正电场或负电场的能量被定义为电场强度与所施加的时间的乘积，它控制移动到微囊体的顶部的粒子量。在本发明的概念内，“灰度”被理解为指在极端光学状态之间的任何状态。当显示器是黑白显示器时，“灰度”确实是指灰色的程度，当使用其它类型的彩色单元时，“灰度”被理解为包括在极端状态之间的任何中间的状态。当图像信息改变时，图像单元被复位。
本发明人认识到，在图像转换周期期间，例如在施加复位电压和/或灰度电位差期间，即在图像转换周期的复位部分和/或灰度驱动部分期间，在显示器上的图像可以显示对于观看者无吸引力的杂乱的图像改变。尤其是，从一个图像到另一个图像的变换可能是相当无吸引力的和杂乱的。
本发明的目的是提供在开头段落中提到的那种显示板和方法，它能够提供从一个图像到另一个图像的更平缓的转换。
按照本发明的设备的特征在于，驱动装置被安排成用于在图像转换周期的所述一个或多个部分期间，对于具有的持续时间小于图像转换周期的所述部分的最大持续时间的电位差，提供在该转换周期的所述一个或多个部分内施加该电位差的不同的开始时间。
在本发明的概念内，图像转换周期(或图像更新周期)的各部分可包括图像转换周期的复位部分、过复位部分或灰度驱动部分。
在图像转换周期的复位部分期间，施加复位电位差，使得图像单元从开始的光学状态变为极端光学状态。过复位部分等价于复位部分，唯一的差别在于，施加复位电位差的时间被故意地选择为对于标称的影响来说是太长。过复位因此是这样一种复位，其中施加复位电位差的持续时间大大地长于使图像单元变为极端光学状态所需的标称时间。
在图像转换周期的一部分中，不论是复位、过复位、或灰度驱动部分，都要把例如复位、过复位、或灰度的电位差施加到图像单元，以便对图像单元或在图像单元内产生某种影响。施加相关的电位差的持续时间将表现出各有不同。对于某些图像单元，相关的电位差将在一个短的时间间隔内被加上，对于其它图像单元则要较长的时间间隔，而对于再另外的图像单元则要最长的时间间隔。
图像转换周期的特定的部分的长度或最大持续时间由与所述部分有关的电位差的施加的最大持续时间确定，该持续时间是在所述部分内引起带电粒子的位置的最大可能的改变的持续时间。在按照本发明的显示设备中，施加电位差的开始时间对于不同的施加长度是不同的，但所有的施加仍落在最大持续时间内。这导致这些施加分布在图像转换周期的特定的部分的最大持续时间内，从而导致在相关部分期间图像改变的平缓化。优选地，驱动装置被安排成使施加电位差的开始时间基本上等于，小于最大持续时间。
即使在电位差施加之前和之后光学状态不同，也可以出现施加电位差的相同的持续时间。在优选实施例中，驱动装置被安排成在工作时，对于在所述部分内施加电位差的持续时间具有基本上相等长度的那些转换，其开始时间是不同的。初看起来，把具有相同的持续时间的所有的脉冲(即，电位差的施加)看作为相等的，即，使得它们在相同的时刻开始以及因此在相同的时刻结束，似乎是合乎逻辑的。然而，通过在具有相等的长度的脉冲之间为一个或多个开始时间提供差别，会在相关部分的图像改变提供更好的分布以及因此更平缓的图像转换。
本发明在它的基本实施例或优选实施例中，可以被实施为各种不同的实施例。
按照本发明的第一优选实施例的设备的特征在于，驱动装置被安排成为对于那些具有小于灰度驱动部分的最大持续时间的持续时间的灰度电位差，提供在转换周期的灰度驱动部分内施加灰度电位差的不同的开始时间。
优选地，对于对灰度电位差具有基本上相等的持续时间的转换，其开始时间是不同的。
当不使用复位而把图像直接从一个灰度改变到另一个灰度时，驱动周期的长度由从一个状态到另一个状态的最长的灰度电位差确定。然而，不是所有的转换都需要灰度电位差的相同的施加持续时间。例如，当有两个极端光学状态时，要施加最长的持续时间的灰度电位差，因为图像单元将从一个极端光学状态(黑色或白色)变到另一个极端光学状态(白色或黑色)；而从中间的“灰色”状态开始，可以施加较短的灰度电位差。可能有几个这样的较短的灰度电位差，这取决于开始的光学状态和要到达的光学状态。几种转换将具有基本上相同的长度，例如，从深灰色变到黑色基本上具有与从浅灰色变到白色一样长的长度。本发明的概念在于，如果考虑转换，即从初始状态到最后的光学状态的转换(灰度电位差或驱动脉冲)并对具有小于最大长度的转换进行比较，则这些灰度电位差将在最长的驱动周期内不同的点开始(以及因此在不同的点结束)。“小于最大驱动时间”的驱动脉冲是分布在最长的驱动周期内的。优选地，它们都要在所述最长的驱动周期内结束。
在现有技术驱动方案中，控制装置被安排成使得驱动脉冲(即确定灰度的电位差)在基本上相同的时间开始。例如，一旦由显示控制器发出图像更新信号，就开始实施所有的驱动波形。虽然这是驱动显示器的方便的方法，但本发明人认识到，这是新的图像以多少不规则的方式出现的效果的原因。用户感到在显示器上以不规则的方式出现的新图像，导致观看者不喜欢的相当“模糊”的图像更新。不同的驱动波形具有不同的持续时间，为此，虽然所有的像素的图像更新在基本上相同的时间点开始，即，都在灰度驱动周期的开始点开始，但新的图像出现的时间随各个单元而变化，这取决于以前的图像和新的图像的细节，导致新的图像的模糊的外观。由于灰度电位差的施加分布在最大灰度驱动时间内，这个影响在本发明中被减小。
在按照本发明的另外的优选实施例的设备中，驱动装置被安排成在图像转换周期的复位部分(所述复位部分在灰度驱动部分前面)之内向每个多个图像单元提供复位电位差，以使得粒子在施加灰度电位差之前基本上占据一个极端位置，其中驱动装置被安排成用于为各个转换在图像转换周期的复位部分内提供施加复位电位差的不同的开始时间，在所述这些转换中施加复位电位差的持续时间小于复位部分的最大持续时间。
图像转换周期的复位部分的最大长度由最长的复位电位差确定，即由使图像单元从一个极端状态改变到另一个极端状态所需要的时间确定。这规定了转换时间中复位部分的最大持续时间。然而，不是所有的复位转换都要求复位电位差的施加具有相同的长度。例如，在有两个极端光学状态时，当图像单元从一个极端光学状态(黑色或白色)变到另一个极端光学状态(白色或黑色)时，在复位期间施加的复位电位差最长；而从初始的中间的“灰色”状态开始，可以施加较短的复位电位差。可能有几个这样的“较短的”灰度电位差，这取决于开始的光学状态和要到达的光学状态。从开始的光学状态到极端光学状态的几种转换将具有基本上相同的长度。例如，从深灰色到黑色的复位将花费的时间基本上与从浅灰色到白色的复位一样长。本发明的概念在于，如果考虑到转换，即从初始状态经由极端光学状态(复位)到最后的光学状态的转换(灰度电位差或驱动脉冲)，并且对其复位电位差的施加小于最大长度的转换与其复位电位差的施加为最大长度的转换进行比较，则对于小于最大值的施加其复位电位差的施加开始(因此也结束)于最大复位部分之内的不同点，即开始和结束于转换周期的最大复位部分之内的不同点。“小于最大驱动时间”的复位脉冲因此是分布在最长的复位周期内的。优选地，它们都在所述最长的复位周期内结束。优选地，具有基本上相等长度的复位部分的转换的开始时间是不同的。
在包括转换周期的复位部分的现有技术驱动方案中，控制装置被安排成使得复位脉冲(即导致复位的电位差)都在基本上相同的时间开始，例如，一旦由显示控制器发出图像更新信号，就开始实施所有的复位波形，导致不太平缓的图像切换。在现有技术驱动方案中，所有的图像单元因此都在复位部分的开始端开始改变它们的外观，以及在第二个一半的复位部分期间几乎所有的图像单元处在极端光学状态。这引起在图像上有杂乱的图像切换。在本发明中，施加复位电位差的开始时间对于不同的图像单元是不同的，因而提供图像的更渐进的切换。这个正面的效果可以达到而不用加长图像转换周期的复位部分，因为所有的复位都在最大复位部分内实现。
作为对比，在按照本发明的驱动方案中，“小于最大持续时间”的脉冲具有不同的开始时间，它将这些脉冲分布到图像转换周期的复位或灰度驱动部分的最大持续时间中，从而产生图像中更渐进的改变。
由于本发明的措施造成的复位脉冲或灰度脉冲的时间散布意味着对于大多数图像更新时间，至少所有的图像单元的一个子组在图像转换周期的复位部分和/或灰度驱动部分期间改变它们的可见的外观。这样，图像转换是更平缓的，以及实现视觉上不太突然的图像更新。然而，图像转换时间间隔并没有加长。
因此只有两个参数确定开始时间，即，在施加相关的电位差之前和之后的光学状态。
在与复位部分有关的实施例中，驱动装置因此被安排成使得复位电位差的施加的开始时间是不同的，仅仅取决于开始的光学状态和极端光学状态。
在与以前没有施加过复位脉冲的灰度驱动部分有关的实施例中，驱动装置因此被安排成使得灰度施加电位差的开始时间是不同的，仅仅取决于开始的光学状态和最后的光学状态。
这些优选实施例提供用于在图像转换周期分别在灰度和复位部分期间施加灰度和/或复位电位差的简单的方案。例如，用来把图像单元从初始的浅灰色光学状态改变到中间的白色状态的复位脉冲的长度(即在复位部分内施加复位电位差的持续时间)与把图像单元从深灰色改变到黑色的复位脉冲的长度是接近相同的(如果有四个不同的状态)。在这个简单的方案中，复位脉冲对一个转换与对其它的转换是在不同的时间点开始，然而，差值仅仅取决于两个参数，即在施加相关的电位差之前的光学状态和在施加相关的电位差之后的光学状态。这两个参数确定施加复位电位差和灰度电位差的开始时间。
在施加复位电位差和灰度电位差的优选实施例中，在另外的优选实施例中的驱动装置被如此安排取决于开始光学状态、在复位后的极端光学状态、和最后的光学状态，其开始时间是各不相同的。
在这些实施例中，开始时间取决于三个参数，而不是在简单的实施例中的两个参数。使用三个确定参数，以稍微更复杂的驱动方案为代价，允许开始时间有更多的变化，由此允许有更多可能性使复位和灰度脉冲分布在图像转换时间间隔的灰度驱动部分和复位部分中，以及由此允许更平缓的图像改变。
按照本发明的驱动方法的特征在于，在图像转换周期的所述一个或多个部分期间，对其持续时间小于图像转换周期的所述部分的最大持续时间的电位差，为在转换周期的所述一个或多个部分内施加该电位差提供不同的开始时间。特别地在优选实施例中，对于基本上相等的、小于最大持续时间的电位差的施加，其开始时间是各不相同的。相关的部分可以是灰度驱动部分，在这种情形下电位差是灰度电位差，或可以是复位部分或过复位部分，在这种情形下相关的电位差分别是复位或过复位电位差。
应当指出，在电泳显示器中通常是通过在特定的时间间隔内施加电压差来产生灰度。该灰度受到图像历史、停留时间、温度、湿度电泳薄膜影响。通过使用轨道(rail)稳定化方法可以达到相对较精确的灰度级别，这意味着，灰度级别总是从参考黑色或从参考白色状态达到的。在这样的驱动方案中，在一个灰度级别与另一个灰度级别之间的转换实际上常常由一串脉冲完成，包括施加一种以上的电位差，即，一个使得单元变为极端状态的复位脉冲，后面跟随一个使得单元从极端状态变为如上所述的确定的灰度级别的灰度级别脉冲。这样的驱动方法可以(以及在优选实施例中确实是)使用过复位电压脉冲，在其中，大大地超过饱和时间(饱和时间是对于墨水从它的现在的状态切换到完全白色/黑色饱和状态所需要的时间)的复位脉冲被加以使用。另外，为了实现最低图像滞留，一系列短的AC脉冲，所谓的预置脉冲或振动脉冲，可以并且在优选实施例中确实是在复位和或驱动脉冲之前提供的，以便减小停留时间和或图像的历史影响，因此减小图像滞留。通常下列情况属实，即总的驱动方案越复杂，则从一个图像到下一个图像的转换时间的长度在各单元之间的变动越大，本发明寻求克服的问题变为越大，以及本发明变为越有利。
应当指出，本发明的不同的实施例针对类似的问题，以及为了解决这些类似的问题提供了类似的措施，以及都是基于共同的单个发明性观点。
参照附图进一步阐述和描述本发明的显示板的这些和其它方面，其中
图1示意地显示显示板的正视图；图2示意地显示沿图1的II-II的截面图；图3示意地显示电泳显示设备的另一个例子的一部分的截面图；图4示意地显示图3的图像显示设备的等效电路；图5A示意地显示对于一个驱动方案的用于图像单元的作为时间函数的电位差；
图5B示意地显示对于另一个驱动方案的用于图像单元的作为时间函数的电位差；图6A示意地显示对于另一个驱动方案的用于图像单元的作为时间函数的电位差；图6B示意地显示对于另一个驱动方案的用于另一个图像单元的作为时间函数的电位差；图7显示在实施例的另一个变例中由于复位电位差导致的表示第一和第二外观的平均的图像，以及图8显示在实施例的另一个变例中由于复位电位差导致的表示第一和第二外观的平均的图像，图9示意地显示用于图像单元的作为时间函数的电位差；图10显示按照现有技术的驱动方案；图11显示按照本发明的实施例的驱动方案；图12显示按照本发明的优选实施例的另一个驱动方案；图13显示按照现有技术的灰色到灰色驱动方案；图14显示按照本发明的实施例的灰色到灰色驱动方案。
在所有的图上相应的部件通常用相同的标号表示。
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的显示板1的实施例。优选地，图像单元2可以在二维结构中基本上沿直线排列。图像单元2的其它排列，诸如蜂窝状排列，替换地也是可能的。含有带电粒子6的电泳媒体5存在于基片8与9之间。第一和第二电极3，4是与每个图像单元2关联的。电极3和4能够接收电位差。在图2上，第一基片8对于每个图像单元2具有第一电极3以及第二基片9对于每个图像单元2具有第二电极4。带电粒子6能够占据在电极3和4附近的极端位置和在电极3和4之间的中间位置。每个图像单元2具有由在电极3和4之间的带电粒子6的位置所确定的外观，以用于显示图像。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E Ink(电子墨水)公司购买到。作为例子，电泳媒体5包括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极端位置，即第一电极3附近时，图像单元2的外观例如是白色。这里，认为图像单元2是从第二基片9一侧观看的。当带电粒子6由于例如-15伏的负的电位差而处在第二极端位置，即第二电极4附近时，图像单元2的外观是黑色。当带电粒子6处在一个中间的位置，即在电极3与4之间时，图像单元具有在黑色与白色之间的灰度级别的一个中间的外观，例如浅灰色、中度灰色、和深灰色。驱动装置100被安排成去控制每个图像单元2的电位差，使之成为一个具有复位值和复位持续时间的复位电位差，以用于使得粒子6能够基本上占据一个极端位置；并且随后成为一个图像电位差，以用于使得粒子6能够基本上占据相应于图像信息的位置。
图3示意地显示电泳显示设备31的另一个例子的一部分的截面图，例如几个显示单元的大小，包括基片32、具有电子墨水的电泳薄膜，电子墨水存在于例如聚乙烯的两个透明的基片33，34之间，一个基片33配备有透明的图像电极35以及另一个基片34配备有透明的反电极36。电子墨水含有多个约10到50微米的微囊体37。每个微囊体37包括悬浮在流体F中的带正电的白色粒子38和带负电的黑色粒子39。当将正电场加到像素电极35时，白色粒子38移动到微囊体37的指向反电极36的一侧，以及显示单元变为对于观看者可看见的。同时，黑色粒子39移动到微囊体37的相反一侧，这时它们对于观看者是隐藏的。通过将负电场加到像素电极35，黑色粒子39移动到微囊体37的指向反电极36的一侧，以及显示单元变为对于观看者是黑暗的(未示出)。当电场去除时，粒子38，39保持在已获取的状态，以及显示器呈现双稳态的特性并且基本上不消耗功率。
图4示意地显示包括被叠置在基片32上配备有有源开关元件的电泳薄膜、行驱动器46和列驱动器40的图像显示设备的等效电路。优选地，反电极36被提供在包括做成胶囊的电泳墨水的薄膜上，但替换地在使用平面内电场的工作的情形下它可以被提供在基片上。显示设备31由有源开关元件驱动，在本例中是薄膜晶体管49。它包括在行或选择电极47与列或数据电极41的交叉点的区域处的显示单元矩阵。行驱动器46顺序地选择行电极47，而列驱动器40提供数据信号到列电极41。优选地，处理器45首先把进入的数据43处理成数据信号。列驱动器40与行驱动器46之间经由驱动线42达到互相同步。来自行驱动器46的选择信号经由薄膜晶体管49而选择像素电极42，该薄膜晶体管的栅极50被电连接到行电极47以及其源极被电连接到列电极41。在列电极41处存在的数据信号经由TFT被传送到被耦合到漏极的、显示单元的像素电极52。在该实施例中，图3的显示设备还包括在每个显示单元48的位置处的附加电容器53。在这个实施例中，附加电容器53被连接到一个或多个贮存电容器线54。如不用TFT，可以应用其它的开关元件，诸如二极管、MIM等等。
作为例子，在施加复位电位差之前，一个子组的图像单元的外观是浅灰色，表示为G2。而且，相应于同一个图像单元的图像信息的图像外观是深灰色，表示为G1。对于这个例子，图像单元的电位差被显示为在图5A上的时间的函数。复位电位差例如具有15伏的数值，以及出现在从时间t1到时间t2，时间t3是最大复位持续时间，即复位周期Preset。复位持续时间和最大复位持续时间例如分别是50ms和300ms。结果，图像单元具有基本上白色的外观，表示为W。图像电位差(灰度电位差)出现在从时间t3到时间t4以及具有例如-15伏的数值和例如150ms的持续时间。结果，图像单元具有深灰色(G1)的外观，用于显示图像。
用于子组的每个图像单元的最大复位持续时间，即完整的复位周期，基本上是相等的，以及当施加过复位时，大于各个图像单元的粒子6的位置从一个极端位置改变到另一个极端位置所需要的时间。对于本例中的图像单元，参考持续时间例如是300ms。
作为另一个例子，图像单元的电位差被显示为在图5B上的时间的函数。在施加复位电位差之前图像单元的外观是深灰色(G1)。而且，相应于图像单元的图像信息的图像外观是浅灰色(G2)。复位电位差例如具有15伏的数值，以及出现在从时间t1到时间t2。持续时间例如是150ms。结果，图像单元具有基本上白色(W)的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具有例如-15伏的数值和例如50ms的持续时间。结果，图像单元具有浅灰色(G2)的外观，用于显示图像。在按照本发明的设备中，在实施例中可以施加过复位，即在t1与t2之间的复位脉冲的长度和或幅度比起为了使单元成为想要的极端状态正常所需要的更为强大。施加过复位的优点是消除任何剩余的历史影响。可以绝对肯定使单元处在极端状态。
在实施例的另一个变例中，驱动装置100还被安排来控制每个图像单元的复位电位差，以使得粒子6能够占据最接近相应于图像信息的粒子6的位置的极端位置。作为例子，在施加复位电位差之前，图像单元的外观是浅灰色(G2)。而且，相应于图像单元的图像信息的图像外观是深灰色(G1)。对于这个例子，图像单元的电位差被显示为在图6A上的时间的函数。复位电位差例如具有-15伏的数值，以及出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间例如是150ms。结果，粒子6占据第二极端位置以及图像单元具有基本上黑色的外观，表示为B，它最接近于相应于图像信息的粒子6的位置，即图像单元2具有深灰色外观(G1)。图像电位差出现在从时间t3到时间t4以及具有例如15伏的数值和例如50ms的持续时间。结果，图像单元2具有深灰色(G1)的外观，用于显示图像。作为另一个例子，在施加复位电位差之前，另一个图像单元的外观是浅灰色(G2)。而且，相应于这个图像单元的图像信息的图像外观基本上是白色(W)。对于这个例子，图像单元的电位差被显示为在图6B上的时间的函数。复位电位差例如具有15伏的数值，以及出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间例如是50ms。结果，粒子6占据第一极端位置以及图像单元具有基本上白色的外观(W)，它最接近于粒子6的相应于图像信息的位置，即图像单元2具有基本上白色外观。对于显示图像，图像电位差出现在从时间t3到时间t5以及具有0伏的数值，因为外观已经是基本上白色。
在图7上，图像单元基本上沿直线70排列。如果粒子6基本上占据一个极端位置，例如第一极端位置，则图像单元具有基本上相等的第一外观，例如白色。如果粒子6基本上占据另一个极端位置，例如第二极端位置，则图像单元具有基本上相等的第二外观，例如黑色。驱动装置还被安排来控制沿每条线70的以后的图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据不相等的极端位置。图7显示表示由于复位电位差的结果的第一和第二外观的平均的图像。图像基本上代表中度灰色。
在图8上，图像单元2在二维结构中沿基本上直线行71和沿基本上垂直于行的基本上直线列72排列，每个行71具有预定的第一数目的图像单元，例如图8上的4个，每个列72具有预定的第二数目的图像单元，例如图8上的3个。如果粒子6基本上占据一个极端位置，例如第一极端位置，图像单元具有基本上相等的第一外观，例如白色。如果粒子6基本上占据另一个极端位置，例如第二极端位置，图像单元具有基本上相等的第二外观，例如黑色。驱动装置还被安排来控制沿每行71的随后的图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据不相等的极端位置，以及驱动装置还被安排来控制沿每列72的随后的图像单元2的复位电位差，以使得粒子6能够基本上占据不相等的极端位置。图8显示表示由于复位电位差的结果的第一和第二外观的平均的图像。图像基本上代表中等灰色，它比起以前的实施例多少更平缓。
在设备的各种变例中，驱动装置还被安排来控制每个图像单元的电位差以使其在成为复位电位差之前成为预置的电位差的序列。优选地，预置的电位差的序列具有预置值和相关的预置持续时间，在序列中的预置值的正负号是交替的，每个预置电位差代表一个预置能量，它足以把处于一个极端位置的粒子6从它们的位置释放但不足以使得所述粒子6能够达到另一个极端位置。作为例子，在施加预置电位差序列之前，图像单元的外观是浅灰色。而且，相应于图像单元的图像信息的图像外观是深灰色。对于这个例子，图像单元的电位差被显示为在图9上的时间的函数。在该例中，预置电位差序列具有从时间t0到时间t1相继加上的四个预置值，15伏，-15伏，15伏，和-15伏。每个预置值被施加例如20ms。随后，复位电位差例如具有-15伏的数值，以及出现在从时间t1到时间t2。复位持续时间例如是150ms。结果，粒子6占据第二极端位置以及图像单元具有基本上黑色的外观。图像电位差出现在从时间t3到时间t4，以及具有例如15伏的数值和例如50ms的持续时间。结果，图像单元2具有深灰色的外观，用于显示图像。在不局限于对作为施加预置脉冲的正面影响的基础机理的特定说明的情况下，可以认为预置脉冲的施加增加了电泳粒子的动量，因此缩短了切换时间，也就是完成切换即改变外观所必须的时间。也有可能，在显示设备被切换到预定的状态，例如黑色状态之后，电泳粒子被粒子周围的相反离子“冻结”。当以后的切换是到白色状态时，这些相反的离子必须及时释放，这需要附加的时间。施加预置脉冲加速了相反离子的释放以及从而电泳粒子的解冻，所以，缩短了切换时间。
图1到9及其说明描述总的原理。图10到14是在电泳显示器包括带负电的白色粒子与带正电的黑色粒子的情形下16个图像转换波形的子组的例子。图10以图形的形式显示按照现有技术的复位驱动方案。从顶部到底部，开始的光学状态、中间光学状态和最后的光学状态是W-B-G1G2-B-G1G1-B-G1G2-W-WG2-W-G2其中W代表白色，G2代表浅灰色，G1代表深灰色，和B代表黑色。基本上，单元的黑暗度具有四级白、浅灰、深灰、和黑，其中两个状态是极端状态。因此，有16种开始光学状态与最后光学状态的不同的组合，以及有8种从开始状态到中间的极端状态的不同的转换，如果从一个状态到另一个状态的每个步骤被表示为一个步骤，则复位脉冲可以是处在四个不同的强度(0，1，2，3)，即，有四种施加复位电位差的不同的持续时间，具有两种不同的正负号(正的或负的)。
如果有n级，则开始光学状态-最后状态的组合的数目是n2，开始状态-中间的极端状态的不同的组合的数目是2n，以及复位脉冲的强度可以处在n个不同的强度，两个不同的正负号。
在图10所示的方案中，复位部分的最大持续时间用P RESET(复位)表示，它等价于施加使得光学单元从一个极端光学状态白色(W)变为另一个极端光学状态黑色(B)的复位电位差的持续时间。所有的复位脉冲在图像转换周期的最大复位部分P RESET的开始端开始。或换句话说，对于所有的转换，复位电位差的施加的开始时间是相同的。因此，多个图像单元的所有改变正好在图像转换周期的复位部分PRESET开始后发生，以及在图像转换周期的复位部分P RESET的结束端图像是静止的。如果使用过复位脉冲，则这更确定无疑。在复位部分P RESET开始时的非常快速的改变和在P RESET的结束端的静止图像提供不太平缓的图像转换。
图11显示按照本发明的方案。它与图10所示的方案的差别在于，对于复位脉冲(即对于施加复位电位差)的开始时间是不同的，具体地，对于具有相同长度的复位脉冲的那些转换(在本例中是转换G1-B-G1G2-W-WG2-W-G2)，
在最大复位时间间隔P RESET(复位)内的不同的时间开始(因此也在不同的时间结束)。因此，复位脉冲的施加被分布在最大复位时间部分P RESET内。实现了在视觉上不太突然的图像更新。应当指出，使得本发明与其它方案不同的特性在于，当具有基本上相同的长度的复位脉冲互相比较时，复位脉冲的开始时间是不同的。在P RESET内的每个或几乎每个事例中，图像的某些改变是可见的。初看起来，在现有技术的简单的驱动方案中，相等的长度的脉冲同时开始，这似乎是合逻辑的，然而，在按照本发明的优选实施例的设备中，不是这种情形(至少对于所有的转换不是这样)，尽管复位脉冲在相等的长度的意义下是“相等的”，但它们在不同的时间开始，这样，至少某些较短的复位或过复位脉冲(即，短于最大复位或过复位脉冲)是分布在最长的复位时间间隔中的。
在图11上，复位脉冲的开始时间取决于开始光学状态和中间的光学状态。使用两个参数，而不是仅仅一个参数(脉冲的长度)有可能使复位脉冲G1-B(第三行)相比于复位脉冲G2-W(第四和第五行)在不同的时间点开始(因此也在不同的时间点结束)，即使脉冲具有相同的持续时间。在图12上，给出更复杂的方案，其中开始时间不仅仅取决于开始和中间极端光学状态，而且还取决于最后状态。这允许复位脉冲的开始时间甚至更多的变化，因此允许甚至更平缓的图像更新。另外，图12显示在施加复位脉冲之前施加预置或振动脉冲S1。在优选实施例内，在施加复位电位差和/或灰度电位差之前施加预置或振动脉冲。图像转换周期是在一个图像与下一个图像之间的时间间隔。这个图像转换周期具有一个或多个部分。这些部分可包括振动部分S1，但特别是复位部分P RESET(复位)，以及灰度驱动部分P DRIVE(驱动)。
图13以图形的形式显示按照现有技术的不带复位的驱动方案。这里，实现从以前的图像的灰色级别到下一个图像的灰色级别的直接转换。从顶部到底部，开始的光学状态和最后的光学状态是W-BG2-G1G1-G2G2-W
G1-W在图13所示的方案中，所有的灰度脉冲在图像转换周期的灰度驱动部分P DRIVE的开始端开始。因此，单元的所有的改变正好在驱动时间间隔开始后发生，并在驱动时间间隔的结束端图像是静止的。在驱动时间间隔的结束端的静止图像提供不太平缓的图像转换。
图14显示按照本发明的方案。它与图11所示的方案的差别在于，对于那些转换的灰度脉冲具有相同的长度和小于P DRIVE(驱动)的持续时间的灰度脉冲；在本例中，转换G2-G1G1-G2G2-WG1-B开始于最大驱动时间间隔P DRIVE内不同的时间。因此，灰度脉冲的施加被分布在最长的驱动时间部分P DRIVET内。实现了视觉上不太突然的图像更新。应当指出，使得本发明与其它方案不同的特性在于，当转换与其中最大持续时间的灰度驱动脉冲的那些转换进行比较时，灰度脉冲的开始时间是不同的。特别地，在优选实施例中，当具有基本上相同的长度的灰度脉冲的转换互相比较时可以看到开始时间的不同。初看起来，在现有技术的简单的驱动方案中，相等的长度的脉冲同时开始，这似乎是合逻辑的，然而，在按照本发明的优选实施例的设备中，不是这种情形(至少对于所有的转换不是这样)，尽管灰度脉冲在相等的长度的意义下是“相等的”，但是它们在不同的时间开始，所以至少某些较短的灰度脉冲(即，短于最大灰度脉冲持续时间)是分布在最长的驱动时间间隔中的。在所有的例子中，灰度脉冲和复位脉冲仍然是单个脉冲，即脉冲具有单个开始点和结束点。
还应当指出，上述的实施例是说明而不是限制本发明，以及本领域技术人员将能够设计许多替换实施例，而不背离所附权利要求的范围。例如，按照本发明的大多数实施例是对于电泳墨水显示器描述的，但本发明也能适用于一般的电泳显示器和适用于双稳态显示器。通常，电泳墨水显示器包括白色和黑色粒子，它允许得到光学状态白色、黑色、和中间的灰色状态。虽然只显示了两种中间灰度，但更多的中间灰度也是可能的。如果粒子具有除了白色和黑色以外的其它颜色，则中间状态仍旧可被称为灰度。双稳态显示器被规定为在加到其像素的功率/电压去除后该像素基本上保持它的灰色级别/亮度的显示器。
本领域技术人员将会看到，本发明不限于以上具体地显示和描述的内容。本发明在于每个新颖的特征性特征和特征性特征的每种组合。权利要求中的参考号不限制它们的保护范围。动词“包括”及其变位词的使用并不排除除了权利要求中阐述的以外的单元的存在。在单元前面的冠词“一个”的使用并不排除多个这样的单元的存在。
本发明也可以被体现为包括用于当所述程序在计算机上运行时执行按照本发明的方法的程序代码装置的任何计算机程序，以及被体现为包括被存储在计算机可读媒体上的、用于当所述程序在计算机上运行时执行按照本发明的方法的程序代码装置的任何计算机程序产品，以及被体现为包括在按照本发明的显示板上使用的、用于执行本发明特定的动作的程序代码装置的任何程序产品。具体地，驱动方案可以以硬件形式、以软件形式、或以二者的混合形式被实施。
简言之，本发明可被描述为用于电泳显示板的驱动方案被安排成使得复位脉冲和/或灰度脉冲被分布在最大复位或最大驱动周期中。由此提供更平缓的图像转换。
本发明是根据用来说明本发明但不是看作为限制的具体的实施例被描述的。例如，虽然显示了其中复位脉冲或灰度脉冲被分布在图像转换周期中复位与驱动部分内的例子，但很清楚，在另外的实施例中，复位脉冲和灰度脉冲两者都可分别被分布在同一个波形的复位与驱动部分内。本发明可以以硬件、固件或软件、或它们的组合被实施。其它实施例也属于以下的权利要求的范围。
将会看到，在本发明的范围内作出许多变动是可能的，而不背离所附权利要求的范围。
应当指出，本发明的使用当然可以藉助于确定波形或分析用于形成波形的计算机程序或电路而被确定。然而，同样有可能对于许多像素测量光输出，即在一个光学状态与另一个光学状态之间进行转换的方式，由此确定在时间上的散布和最大转换周期。
权利要求
1.一种电泳显示板，包括-包括带电粒子的电泳媒体；-多个图像单元；-与每个图像单元关联的电极，用于接收电位差，该带电粒子能够占据靠近电极的极端位置和介于电极之间的中间位置；该极端位置与极端的光学状态相关联；以及-驱动装置，该驱动装置被安排成用于在包括一个或多个部分的图像转换周期内给多个图像单元中的每一个提供-在图像转换周期的灰度驱动部分期间的灰度电位差，用于使得粒子占据相应于图像信息的位置，其中驱动装置被安排成用于在图像转换周期的所述一个或多个部分期间，对于具有的持续时间小于图像转换周期的所述部分的最大持续时间的电位差，提供在该转换周期的所述一个或多个部分内施加该电位差的不同的开始时间。
2.按照权利要求1的电泳显示板，其中驱动装置被安排成对于其持续时间基本上相等但小于最大值的电位差，它们的施加的开始时间是各不相同的。
3.按照权利要求1或2的电泳显示板，其中驱动装置被安排成对于具有小于灰度驱动部分的最大持续时间的持续时间的灰度电位差，提供在转换周期的灰度驱动部分内施加灰度电位差不同的开始时间。
4.按照权利要求1或2的电泳显示板，其中驱动装置被安排成在图像转换周期的复位部分内，所述复位部分是在灰度驱动部分前面的，给多个图像单元中的每一个提供一个用于在灰度电位差施加之前使得粒子基本上占据一个极端位置的复位电位差，其中驱动装置被安排成提供在用于转换的图像转换周期的复位部分内施加复位电位差的不同的开始时间，其中施加复位电位差的持续时间小于复位部分的最大持续时间。
5.如权利要求1或2中要求的电泳显示板，其特征在于，驱动装置被安排成仅仅取决于电位差施加之前的开始的光学状态和电位差施加之后的最后的光学状态而使得开始时间不相同。
6.如按照权利要求5和3中要求的电泳显示板，其特征在于，驱动装置被安排成仅仅取决于复位电位差施加之前的开始的光学状态和复位后的极端光学状态而使施加复位电位差的开始时间不相同。
7.如按照权利要求5和2中要求的电泳显示板，其特征在于，驱动装置被安排成仅仅取决于灰度电位差施加之前的开始的光学状态和所述施加后的最后的光学状态而使得灰度电位差的施加的开始时间不同。
8.如权利要求5和3中要求的电泳显示板，其特征在于，驱动装置被安排成取决于开始的光学状态、复位后的极端光学状态、和最后的光学状态而使得开始时间不相同。
9.如权利要求5中要求的电泳显示板，其特征在于，驱动装置被安排成施加过复位电位差，过复位电位差是在其施加的持续时间显著地长于使得图像单元变为极端光学状态所需要的持续时间的复位电位差。
10.如权利要求1，2或3中要求的电泳显示板，其特征在于，驱动装置被安排成在施加复位和/或灰度电位差之前，给每个图像单元提供预置电位差，预置电位差由一系列短脉冲构成。
11.一种用于驱动电泳显示设备的方法，在该方法中，在图像转换周期内复位和灰度电位差被施加到显示设备的图像单元的阵列，用于提供在显示设备上图像的改变，其中在图像转换周期内，图像转换周期包括一个或多个部分，在图像转换周期的灰度驱动部分期间，给多个图像单元中的每一个提供灰度电位差，以使粒子占据相应于图像信息的位置，其中在图像转换周期的所述一个或多个部分期间，对于具有的持续时间小于图像转换周期的所述部分的最大持续时间的电位差，在图像转换周期的所述一个或多个部分内提供施加电位差的不同的开始时间。
12.如在权利要求11中要求的用于驱动电泳显示设备的方法，其中对于具有基本上相等的小于最大值的持续时间的电位差的施加，开始时间是不同的。
13.如在权利要求11或12中要求的用于驱动电泳显示设备的方法，其中在图像转换周期的灰度部分内施加灰度电位差，其中对于具有的施加持续时间小于灰度驱动部分的最大持续时间的灰度电位差，在转换周期的灰度驱动部分内提供施加灰度电位差的不同的开始时间。
14.如在权利要求11或12中要求的用于驱动电泳显示设备的方法，其中在图像转换周期的灰度驱动部分前面的图像转换周期的复位部分内，在灰度电位差的施加之前提供复位电位差，以使粒子基本上占据极端位置；其中对施加复位电位差的持续时间小于复位部分的最大持续时间的那些转换，在图像转换周期的复位部分内提供施加复位电位差的不同的开始时间。
15.用于如在权利要求1到10的任一项中要求的电泳显示板的驱动装置。
全文摘要
电泳显示板包括具有带电粒子的电泳媒体、多个图像单元、与每个图像单元关联的用于接收电位差的电极、和驱动装置。驱动装置被安排成控制多个图像单元中每一个的电位差以使得粒子能够占据对应于图像信息的位置。为了显示板能够提供从一个图像到另一个图像的更平缓的变换，驱动装置被安排成在图像转换周期的一个部分期间内，对于其持续时间小于图像转换周期的那部分的最大持续时间的电位差，提供用于在转换周期的该部分内施加该电位差的不同的开始时刻。
文档编号G09G3/34GK1922649SQ200580005733
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月17日 优先权日2004年2月24日
发明者M·T·约翰逊, G·周, N·艾勒内 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司