提高电泳显示器中图像双稳性和灰度精确度的方法技术

本发明专利技术涉及一种电泳显示器件（１）和控制电泳显示器件中的灰度级过渡的方法。本发明专利技术的概念是，在电泳器件中，其中驱动信号（Ｄｒ）被施加到显示器件电极（５、５′）以实现显示粒子（８、９）的移动，使得这些粒子对应于要被显示的图像信息，第二电信号（Ｎｅ）被施加给显示器件电极。该第二信号被设置用来降低粒子响应驱动信号的能力。通过使用依照本发明专利技术的第二信号，可以获得更多不同的光学状态，并且这些状态的精确度变得更高。因此，由于借助根据本发明专利技术的驱动波形的更好限定的粒子控制，所以光学状态更易于再现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电泳显示器件以及控制电泳显示器件中灰度级过渡的方法。
技术介绍
在现有技术中电泳显示器是众所周知的。电泳显示器的基本原理是封装在显示器中的电泳介质的外观可通过电场加以控制。为此，电泳介质典型地包括具有第一光学外观(例如黑色)的带电粒子，这些带电粒子被包括在具有不同于第一光学外观的第二光学外观(例如白色)的流体中，例如液体或者空气。该显示器典型地包括多个像素，每一个像素通过电极装置提供的独立电场可被分别控制。因此粒子通过电场可在可见位置和不可见位置以及还可能是中间的半可见位置之间移动。由此显示器的外观是可控制的。粒子的不可见位置可以例如在液体的深处。国际专利申请WO 99/53373公开了电子墨水显示器，其包括两个基板。其中一个基板是透明的并且另一个设有排列成行和列的电极。显示元件(像素)与行和列电极的交叉点相关联。每一个显示元件经由薄膜晶体管(在下面称为TFT)的主电极耦接到列电极。TFT的栅极耦接到行电极。显示元件、TFT和行与列电极的这种配置共同形成有源矩阵显示器件。每一个像素包括像素电极，其是经由TFT连接到列电极的像素的电极。在图像更新周期或图像刷新周期期间，控制行驱动器来逐个选择显示元件的所有行，以及控制列驱动器来经由列电极与TFT并行地将数据信号提供到显示元件的所选择的行。数据信号对应于要显示的图像数据。此外，电子墨水设置在像素电极与在透明基板上设置的公共电极之间。电子墨水因此夹在公共电极和像素电极之间。电子墨水包括多个小微囊体，并且每个微囊体包括一种电荷的白色粒子和相反电荷的黑色粒子。粒子悬浮在包括在微囊体中的清晰的流体中。当给位于该显示器的“底部”侧的像素电极施加正(相对于公共电极)电场时，(带正电的)白色粒子移动到微囊体的顶部，沿显示器外部的方向朝向透明公共电极，在那里它们对显示器的观察者可见。这使得显示器的表面在白色粒子定位的位置处呈现白色。因而，(带负电的)黑色粒子移向微囊体的底部，沿显示器内部的方向朝向像素电极，在那里它们对显示器的观察者不可见。通过反转所施加的电场，黑色粒子移向囊体的顶部，其现在使得显示器在该位置处呈现暗色。当电场被去除时，显示器保持在已取得的状态，并且因此展现出双稳态特性。具有它的黑色和白色粒子的电子墨水显示器作为电子图书是特别有用的。通常通过以规定的时间周期向电泳介质施加电压脉冲，所谓的驱动脉冲，提供电泳显示器中的灰度或中间光学状态，其具有黑色和白色粒子将在流体中来回迁移的效果，并且因此观察者将体验到，显示器呈现出采用不同的中间光学状态，即不同的灰度级。然而，电泳显示器中灰度的实现与许多问题有关。基本问题是很难准确控制并记住电泳介质中粒子的实际位置，并且甚至较小的空间偏差可能导致可见的灰度扰动。典型地，仅极端光学状态被很好地限定(即所有粒子被吸引到一个特定电极的状态)。在施加电势的情况下，其迫使粒子朝向其中一个极端状态，如果电势施加得足够长，则粒子将基本上聚集在该特定状态。然而，在中间光学状态中总是存在粒子间的空间扩展，并且它们的实际位置将依赖许多情况，其仅在一定程度上能被控制。中间灰度级的连续寻址尤其棘手。实际上，实际灰度受图像历史(即前面的图像过渡)，等待时间或无动力的图像保持时间(即连续寻址信号之间的时间)，温度，湿度，电泳介质的横向非均匀性等的强烈影响。因此高度期望提供呈现更好限定的灰度级或中间光学状态的电泳显示器。特别地，问题是在驱动脉冲结束后，粒子继续移动。因此，在驱动脉冲结束后灰度级或者中间光学状态继续变化。这导致额外的灰度错误。典型地，驱动脉冲包括多个子脉冲，其每一个被施加长达一个帧周期，其通常持续约20ms(图像更新/刷新频率通常设置为50Hz)，并且每一个子脉冲被设置为由于实际原因从预定电势值的受限设置中选择的值。该设置可以例如包括电势值-15V、-10V、-5V、±0V、5V、10V、15V。结果，由于可获得的电势值的粗糙设定，可获得相对低数量的像素外观(光学状态)。因此，所得到的画面质量是相对低的。美国专利申请US 2002/0005832 A1公开了驱动有源矩阵电泳显示器的方法。首先，复位电压被施加到显示器的每个像素电极以便初始化提供在像素电极和公共电极之间的粒子的位置。然后，灰度电压施加到每一个像素电极，以将粒子移动对应要被显示的灰度的距离。随后，相同的电压施加到公共电极和每一个像素电极，以消除静电场并将粒子固定在所希望的位置。然而，US 2002/0005832 A1陈述，根据在粒子所位于的电介质流体中遇到的流体阻力的水平，使粒子稳定可能会花费相当多的时间。这将引起显示器亮度的波动。因此，给粒子施加制动电压，该制动电压施加静电场给粒子，与由灰度电压产生的场相比，其沿相反的方向起作用。制动电压的值首先依赖于粒子的动能。制动电压产生部分设有表格，其中存储制动电压数据和具有对应于所述制动电压数据的那些的值的图像数据。这样，制动电压数据通过访问表格被获得。然而，US 2002/0005832 A1的问题是为了提供准确的制动电压，必须考虑许多因素，例如电介质流体的阻力，图像历史，将要实现的灰度，温度等。这使得制动电压数据的获得变得相当复杂。另一问题是因为需要大量的能量来增加粒子的移动以便产生所希望的灰度，因此施加能量给粒子以便制止所述移动并不是很节省能量的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够显示高质量画面的电泳显示器件，尽管事实是使用相对长的帧周期和使用相对低的位驱动信号。本专利技术的另一目的是对于在驱动脉冲结束后粒子继续移动的问题提供平稳且有效的解决方案。这些目的借助一种电泳显示器件来实现，根据权利要求1该电泳显示器件包括包含带电粒子的电泳介质，多个像元(pictureelement)，与每个像元相关联并被设置用以接收驱动信号的电极和被设置用以控制提供给电极的驱动信号的驱动装置，这些驱动信号被提供用以产生跨越每个像元的电势差，以使粒子进入与要被显示的图像信息相对应的位置。这些目的另外通过控制电泳显示器件中的灰度级过渡的方法来实现，根据权利要求12该方法包括以下步骤提供驱动信号给与显示器件的每一个像元相关联的显示器件电极并控制提供给显示器件电极的驱动信号，使得提供给每个像元的驱动信号产生跨越像元的电势差，以使显示器件的带电粒子进入与要被显示的图像信息相对应的位置。优选实施例由从属权利要求限定。根据本专利技术的第一方面，电泳显示器件的驱动装置被进一步设置用以给电极施加第二电信号，该第二电信号降低了粒子响应驱动信号的能力。根据本专利技术的第二方面，第二电信号被施加给显示器件电极，该第二电信号降低了所述粒子响应驱动信号的能力。本专利技术的概念是为了显示所希望的图像，驱动信号被施加到所有或者部分画面电极，这些电极端定显示器的像元(像素)。驱动信号具有足以使包括在电泳显示器中的带电粒子进入对应于要被显示的图像信息的位置的能量，该能量定义为驱动信号电压和施加驱动信号电压的时间的乘积。这可以是在两个极端光学状态之间的中间光学状态，其中一种极性的粒子位于像素电极并且相反极性的粒子位于相对的反电极。驱动脉冲的所需能量取决于所希望的光学状态过渡。提供给像素电极的驱动信号施加电场给相应的像素以产生跨越所述像素的电势差，以便实现粒子移动。第二电信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电泳显示器件（１），包括：包括带电粒子（８、９）的电泳介质（４０）；多个像元（１８）；与每个像元相关联并且被设置用以接收驱动信号（Ｄｒ）的电极（５、５′）；以及被设置以控制提供给电极的驱动信号的驱动装置（ １０），这些驱动信号被提供用以产生跨越每个像元的电势差（ＶＤ），以使粒子进入对应于要被显示的图像信息的位置，该显示器件的特征在于：所述驱动装置被进一步设置用以给电极施加第二电信号（Ｎｅ），该第二电信号降低了所述粒子响应驱动信号的能力 。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G周，EMJ奈森，MT约翰逊，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]