專利名稱：具有迅速繪制模式波形的電泳顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電泳顯示器，尤其涉及以迅速繪制更新模式來激勵(lì)電泳顯示器。
電泳顯示介質(zhì)采用可視的文字或圖像形式來存儲(chǔ)數(shù)字信息。非易失性的電泳顯示器通常特征在于在所施加的電場中移動(dòng)極化或帶電粒子并且可以是雙穩(wěn)態(tài)的，顯示元件具有在諸如顏色的亮度或暗度之類的至少一個(gè)光學(xué)性質(zhì)方面不同的第一和第二顯示狀態(tài)。在近來發(fā)展的電泳顯示器中，在電子墨水中的微囊封粒子已經(jīng)被有限持續(xù)時(shí)間的電子脈沖驅(qū)動(dòng)到一個(gè)狀態(tài)或另一個(gè)狀態(tài)之后出現(xiàn)顯示狀態(tài)，并且在激勵(lì)電壓被移除之后所驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)持續(xù)。在2000年5月23日出版的Albert等人的美國專利號(hào)6,067,185題目為“Process for Creating anEncapsulated Electrophoretic Display”中描述了一種示例性的具有微囊的電泳顯示器，所述微囊包含纖維或膠相和液相或者包含兩種或多種不能混合的流體。
電泳顯示器接收圖像數(shù)據(jù)并且可以通過驅(qū)動(dòng)位于所述顯示器前方或后方的有源矩陣來尋址。有源矩陣顯示器具有諸如在逐個(gè)像素網(wǎng)格上的固定坐標(biāo)之類的固有尋址方案，以便準(zhǔn)確地寫入文本和圖形。示例性的電泳顯示部件包括在一側(cè)具有透明共用電極的電泳墨水層，和具有成行成列布置的像素電極的襯底或底板。把在行和列之間的交叉與在像素電極和部分共用電極之間所形成的圖像像素相關(guān)聯(lián)。像素電極連接到晶體管的漏極，所述晶體管的源極與列電極電耦合并且所述晶體管的柵極電連接到行電極。像素電極、晶體管、行電極和列電極的此配置共同形成有源矩陣。列驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由行電極提供行選信號(hào)來選擇像素行，并且列驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由列電極和晶體管向所選擇的像素行提供數(shù)據(jù)信號(hào)。列電極上的數(shù)據(jù)信號(hào)對應(yīng)于要顯示的數(shù)據(jù)，并且與行選擇信號(hào)一起形成用于驅(qū)動(dòng)電泳顯示器中的一個(gè)或多個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
電泳墨水(也被稱為電子墨水或e-墨水)位于透明共用電極和像素電極之間，并且通常情況下包括具有直徑大約在10和50微米的多個(gè)微囊。在黑白顯示器的一個(gè)例子中，每個(gè)微囊包括在流體中懸浮的帶正電的白色粒子和帶負(fù)電的黑色粒子。當(dāng)從像素電極向透明的共用電極施加負(fù)的電場時(shí)，帶負(fù)電的黑色粒子移向所述共用電極并且對于觀看者像素變暗。同時(shí)，帶正電的白色粒子移向底板上的像素電極，遠(yuǎn)離觀看者的視線。
在像素電極和共用電極之間施加激勵(lì)電壓持續(xù)指定時(shí)間段，可以在有源矩陣的單色電泳顯示器中產(chǎn)生黑色或白色像素。對于當(dāng)前技術(shù)特有的有源矩陣電泳顯示器，以逐幀為基礎(chǔ)的脈寬調(diào)制例如可以使用具有三個(gè)電壓電平-15伏、+15伏和0伏的列驅(qū)動(dòng)器。
電泳顯示器當(dāng)與液晶顯示器(LCD)相比較時(shí)，在亮度和對比度、寬視角、兩個(gè)或多個(gè)光學(xué)狀態(tài)的高穩(wěn)定性以及低功耗方面有有利屬性。另外，由于電泳顯示器所要求的刷新速率更低，所以電泳顯示器的平均功耗比LCD的平均功耗要低得多。
較低的刷新速率源于電泳材料的雙穩(wěn)定性，其可以在不提供任何電壓脈沖的情況下基本上保持顯示器上的圖像。只在下一圖像更新期間才需要電壓脈沖。此外，當(dāng)在下一圖像更新期間像素的光學(xué)狀態(tài)沒有改變時(shí)不需要更新或刷新像素以及伴隨的驅(qū)動(dòng)電壓，這仍然導(dǎo)致更低的功率消耗。
有源矩陣電泳顯示器已經(jīng)設(shè)計(jì)成在幾種不同的模式中操作，諸如灰度級清晰模式、四級灰度級圖像更新模式和單色更新模式。灰度級清晰模式例如在每讀取十分鐘之后以相對較長更新時(shí)間規(guī)則地刷新顯示器。四級灰度級圖像更新模式例如具有大約900毫秒的圖像更新時(shí)間來實(shí)現(xiàn)灰度級圖像轉(zhuǎn)變。更快的黑白單色更新模式對于黑色和白色更新來說具有大約400毫秒的最小值。在后一例子中，當(dāng)只更新單色數(shù)據(jù)時(shí)，如在黑白電子書應(yīng)用的例子中，才加載單色數(shù)據(jù)。好處在于單色更新的總計(jì)圖像更新時(shí)間通常大約是用于灰度級更新的更新時(shí)間的一半。
雙穩(wěn)態(tài)單色電泳顯示器技術(shù)的最新發(fā)展和商業(yè)化需要改進(jìn)的尋址模式，所述改進(jìn)的尋址模式能夠以更平滑的圖像更新過程來實(shí)現(xiàn)更快速的繪制和打字(typing)模式。當(dāng)前的單色電泳顯示系統(tǒng)需要大約400毫秒來達(dá)到完全黑色或白色級別，因而對于活動(dòng)的繪制或打字應(yīng)用來說太過緩慢，在繪制或打字應(yīng)用的情況下更新次數(shù)需要接近于100毫秒的速率。例如，每秒十次擊鍵的打字速率更新每個(gè)新字母需要100毫秒。諸如觸摸屏或鍵盤之類的輸入設(shè)備可以控制活動(dòng)的繪制或打字應(yīng)用。
繪制和打字應(yīng)用需要相對較短的顯示更新時(shí)間，并且繪制和打字的可見性應(yīng)當(dāng)幾乎是即時(shí)的。為了使顯示器上的打字或繪制可為觀看者在視覺上接受，在單色電泳顯示器上繪制或打字的操作更新速率需要增加到最快正常圖像更新模的更新速率的幾倍，并且提供閃爍減少的、平滑、改進(jìn)的感知圖像更新過程。
因此，需要一種以更短的等待時(shí)間來更新電泳顯示器的改進(jìn)的尋址方法和相關(guān)系統(tǒng)，以用于諸如繪制或打字之類的更加交互的應(yīng)用，在這些應(yīng)用中相對迅速的視覺響應(yīng)和反饋是必要的。另外，所希望的用于在電泳顯示器上更新繪制或鍵入文本的方法還降低了功耗以及圖像更新時(shí)間，同時(shí)為所顯示的繪圖或鍵入文本提供了所需的均勻性、分辨率和精度。
本發(fā)明的一個(gè)形式是用于激勵(lì)電泳顯示器一部分的方法。接收繪制信息，并且根據(jù)所述繪制信息來確定至少一個(gè)繪制模式波形。根據(jù)繪制信息和繪制模式波形來尋址所述電泳顯示器一部分。
本發(fā)明的另一形式是一種用于激勵(lì)電泳顯示器一部分的系統(tǒng)，包括位于底板上的電泳像素陣列、用于接收繪制信息的裝置、用于根據(jù)所述繪制信息來確定至少一個(gè)繪制模式波形的裝置以及用于根據(jù)所述繪制信息和繪制模式波形來尋址所述電泳顯示器一部分的裝置。
本發(fā)明的另一形式是一種電泳顯示器，包括位于底板上的電泳像素陣列、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器和電連接到所述行驅(qū)動(dòng)器和列驅(qū)動(dòng)器的控制器。行驅(qū)動(dòng)器電連接到電泳像素陣列的一組行，并且列驅(qū)動(dòng)器電連接到所述電泳像素陣列的一組列。控制器根據(jù)繪制信息來確定至少一個(gè)繪制模式波形，并且根據(jù)所述繪制信息和繪制模式波形來尋址電泳顯示器一部分以便把圖像寫入到所述電泳顯示器中的至少一個(gè)電泳像素上。
結(jié)合附圖，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述形式以及其它形式、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。詳細(xì)說明和附圖僅僅是本發(fā)明的說明而不是限制，本發(fā)明的范圍由附加權(quán)利要求及其等價(jià)物來定義。
由附圖來圖示本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，其中

圖1示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電泳顯示器一部分的說明性剖視圖；圖2示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于激勵(lì)電泳顯示器一部分的系統(tǒng)的示意圖；圖3圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于電泳顯示器的顯示更新模式的流程圖；圖4圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)接收鍵盤輸入時(shí)工作于繪制更新模式的電泳顯示器；圖5圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)接收繪制輸入時(shí)工作于繪制更新模式的電泳顯示器的一部分；圖6圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，用于激勵(lì)電泳顯示器一部分的驅(qū)動(dòng)波形和繪制模式波形；和圖7示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，用于在繪制更新模式中激勵(lì)電泳顯示器一部分的方法的流程圖。
圖1示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電泳顯示器10一部分的說明性剖視圖。電泳顯示器10，在當(dāng)前技術(shù)中有時(shí)被稱為雙穩(wěn)態(tài)顯示器，包括具有電泳像素22的陣列的可尋址電泳像素陣列20。
在示例性實(shí)施例中，電泳像素陣列20包括位于底板32上的電泳墨水層24。電泳墨水24可以包括幾種可買到的電泳墨水之一，所述電泳墨水通常被稱為電子墨水或e-墨水。電泳墨水24例如包括具有幾百萬個(gè)細(xì)小微囊的電泳薄膜，在微囊中帶正電的白色粒子和帶負(fù)電的黑色粒子懸浮在澄清的流體中。其它變形也是可能的，諸如帶正電的黑色粒子和帶負(fù)電的白色粒子，或者一個(gè)極性的彩色粒子和相反極性的黑或白色粒子，或在白色流體中的彩色粒子或在氣態(tài)流體中的粒子或空氣中的彩色粒子。
可以通過施加電場將囊封的電泳粒子旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)移到所需取向。電泳粒子沿著所施加電場的電場線重定向或遷移，并且可以根據(jù)電場的方向和強(qiáng)度以及允許切換狀態(tài)的時(shí)間從一個(gè)光學(xué)狀態(tài)切換到另一光學(xué)狀態(tài)。例如，當(dāng)在像素電極上把正電場施加到顯示器時(shí)，白色粒子移到微囊的頂部，在那里它們對用戶可見。這使微囊的頂部位置或外表面呈現(xiàn)白色。同時(shí)，電場把黑色粒子拉到微囊底部，在那里它們被隱藏。當(dāng)過程被反向時(shí)，黑色粒子出現(xiàn)在微囊頂部，這使得微囊表面呈現(xiàn)暗色。當(dāng)移除激勵(lì)電壓時(shí)，固定圖像保持在顯示表面上。
電泳墨水24可以包含彩色電泳材料陣列以便能夠產(chǎn)生并顯示彩色圖像，諸如一組品紅、黃和青色電泳材料，或一組紅、綠、藍(lán)和黑色電泳材料。作為選擇，電泳顯示器10可以包括位于在黑色和白色電泳像素之上的諸如紅、綠和藍(lán)色的濾色器陣列。行和列的矩陣使每個(gè)電泳像素22能夠被單獨(dú)尋址并切換到所需光學(xué)狀態(tài)，諸如黑、白、灰或其它規(guī)定的顏色。每個(gè)電泳像素22可以包括一個(gè)或多個(gè)微囊，與所述微囊的大小以及每個(gè)像素元件內(nèi)所包括的區(qū)域部分地相關(guān)。
位于電泳墨水24一側(cè)的透明共用電極26例如包括諸如錫銦氧化物的透明導(dǎo)電材料，其使得能夠從頂部觀看電泳顯示器10。共用電極26不必圖形化。電泳墨水24和共用電極26可以用諸如聚乙烯薄層之類的透明保護(hù)層28覆蓋。粘性物質(zhì)可以位于電泳墨水24的另一側(cè)以便能夠粘附到底板32上。電泳墨水24的層可以膠合、粘附或附于底板32上。底板32包括塑料、玻璃、陶瓷或金屬背層，具有可尋址像素電極陣列和支持電子裝置。在備選實(shí)施例中，各個(gè)像素電極和共用電極可以布置在相同的襯底上，借此可以產(chǎn)生在平面內(nèi)的電場以便在平面內(nèi)方向上移動(dòng)粒子。
當(dāng)電泳墨水24的層附著到底板32時(shí)，底板32上的各個(gè)像素電極36使一個(gè)或多個(gè)電泳像素22上有預(yù)定電荷34。由電荷34所導(dǎo)致的電場使電泳墨水24從一個(gè)光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)光學(xué)狀態(tài)。電場產(chǎn)生重定向和/或移動(dòng)電泳墨水24層中帶電粒子的力，提供黑白或可變顏色顯示，由此可以展示文字、圖形、圖像、照片，來自鍵盤或小鍵盤的鍵盤輸入，來自觸摸屏或其它繪制輸入裝置的繪制輸入，來自鼠標(biāo)或光標(biāo)產(chǎn)生器的指示器輸入，繪制信息及其它圖像數(shù)據(jù)。例如可以通過控制激勵(lì)電壓和關(guān)聯(lián)電荷34的幅度、電平、位置和定時(shí)來實(shí)現(xiàn)電泳墨水24的灰色調(diào)或具體顏色。
通過向一個(gè)或多個(gè)像素電極36施加激勵(lì)電壓，使其上具有預(yù)定量的電荷34并且把電泳墨水24切換到所要求的光學(xué)狀態(tài)，來尋址電泳墨水24。把電荷34施加并存儲(chǔ)到像素電極36上使得當(dāng)移除激勵(lì)電壓時(shí)仍能夠繼續(xù)激勵(lì)電泳墨水24，即便激勵(lì)以比掃描過程更慢的時(shí)標(biāo)發(fā)生。電荷34在像素電極36上的短期存儲(chǔ)效應(yīng)使得當(dāng)圖像繼續(xù)在電泳墨水24中形成時(shí)能夠掃描并訪問其它像素行。移除所施加的激勵(lì)電荷34將電泳墨水24平息或固定在所獲得的光學(xué)狀態(tài)。
例如，可以把電泳墨水24從白色切換到黑色。在另一例子中，最初黑色的光學(xué)狀態(tài)被可控制地切換到灰色或白色狀態(tài)。在另一例子中，把白色光學(xué)狀態(tài)切換到灰色光學(xué)狀態(tài)。在又一例子中，彩色電泳墨水24根據(jù)施加到像素電極36的激勵(lì)電壓和激勵(lì)電荷34，從一種顏色切換到另一種顏色。在已經(jīng)完成尋址和切換之后，包括電泳墨水24的電泳顯示器繼續(xù)可視，而不需要額外的功耗。
電泳像素22是可例如利用底板32上的薄膜晶體管陣列和相關(guān)聯(lián)的行和列驅(qū)動(dòng)器來尋址的，它們把預(yù)定電荷34置于電泳像素22的像素電極36上持續(xù)規(guī)定時(shí)間以便達(dá)到所要求的光學(xué)狀態(tài)。隨后移除電荷34以便把電泳像素22保持在所獲取的光學(xué)狀態(tài)中。通過控制激勵(lì)時(shí)間量和跨過電泳像素22的電場強(qiáng)度可以獲得中間灰度值。當(dāng)移除電場時(shí)，粒子保持在所獲取的光學(xué)狀態(tài)中，并且寫入到電泳顯示器10的圖像保持，即使移除電功率也是如此。
各種大小的電泳顯示器10的片段或小片(tile)可以被裝配在一起或并排放置，以便形成幾乎任何所需大小的電泳顯示器10，其例如可以安裝在面板或在其它大表面上。電泳顯示器10可以形成為一邊例如幾個(gè)厘米，直到一米乘一米或更大的尺寸?？梢詫⒕哂邢嚓P(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電子裝置的電泳顯示器10用在，例如監(jiān)視器、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話、電子圖書、電子報(bào)紙和電子雜志中。利用有源矩陣尋址，可以尋址并激勵(lì)全部或部分顯示器，允許諸如光標(biāo)和指示器的顯示器部分被直接尋址并更新，而顯示器的其它部分保持它們先前的寫入圖像，以便降低功率消耗并且對于便攜式應(yīng)用來說延長電池壽命。
圖2示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于激勵(lì)電泳顯示器10一部分的系統(tǒng)12的示意圖。所述系統(tǒng)包括具有電泳像素陣列20的電泳顯示器10、控制器30、行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50，所述電泳像素陣列20包含位于顯示面板或底板32上的可單獨(dú)尋址的電泳像素22。行驅(qū)動(dòng)器40經(jīng)由一組行電極42電連接到電泳像素陣列20的一組行44。列驅(qū)動(dòng)器50經(jīng)由一組列電極52電連接到電泳像素陣列20的一組列54?？刂破?0電連接到行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50。控制器30向行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50發(fā)送命令信號(hào)以便尋址電泳像素22。存儲(chǔ)器可以耦合或包含在控制器30內(nèi)以用于存儲(chǔ)如下項(xiàng)，諸如圖像數(shù)據(jù)；與圖像無關(guān)的驅(qū)動(dòng)波形信息；圖像相關(guān)驅(qū)動(dòng)波形信息；數(shù)據(jù)幀時(shí)間；繪制信息；驅(qū)動(dòng)波形；繪制模式波形；鍵盤輸入；繪制輸入；指示器輸入；查找表；像素?cái)?shù)據(jù)；以及諸如像素索引、像素彩色級別、像素坐標(biāo)或像素計(jì)數(shù)器之類的像素信息。繪制信息可以包括來自鍵盤、小鍵盤或其它字符輸入設(shè)備的鍵盤輸入；來自觸摸屏、筆輸入系統(tǒng)或其它繪制設(shè)備的繪制輸入；來自鼠標(biāo)、光標(biāo)產(chǎn)生器或其它指示器輸入設(shè)備的指示器輸入；來自諸如記憶棒之類的存儲(chǔ)設(shè)備的圖像信息；或從PC、膝上型計(jì)算機(jī)或PDA上行的圖像信息。
在一個(gè)實(shí)施例中，繪制和鍵入應(yīng)用需要相對較短的顯示更新時(shí)間，并且繪制和鍵入的可見性幾乎是即時(shí)的。圖像的一個(gè)或多個(gè)部分中的顏色或灰度陰影可隨每次更新改變并且響應(yīng)時(shí)間隨著每秒更新次數(shù)的增加而減少。一個(gè)或多個(gè)單個(gè)像素的圖像更新也可以當(dāng)接收到諸如繪制數(shù)據(jù)之類的圖像信息時(shí)立即開始，而與其它像素上圖像更新的狀態(tài)無關(guān)。例如，一個(gè)像素的圖像更新可以在另一像素上的圖像更新完成之前開始。用于在單色電泳顯示器上繪制或鍵入的操作更新速率可以增加到最快正常圖像更新模式幾倍的更新速率，以便在顯示器上的鍵入或繪制在視覺上可為觀看者接受。
開始更新每個(gè)單獨(dú)的像素的定時(shí)可以被有意地控制。控制開始更新各個(gè)像素或一組像素的定時(shí)使得能夠?qū)崿F(xiàn)平滑或改進(jìn)的感覺圖像更新過程并且減少閃爍。
當(dāng)由行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50尋址電泳像素22時(shí)，通過施加激勵(lì)電勢并且把預(yù)定電荷34置于電泳像素22一側(cè)，來激勵(lì)在顯示器中或在其一部分中的電泳像素22，而共用電極26被偏置在零伏或其它適當(dāng)?shù)募?lì)電勢。一側(cè)具有共用電極26而另一側(cè)具有像素電極36的電泳像素22形成可以充電或放電到所要求電平的電容器。當(dāng)充電時(shí)，電泳像素22將從一個(gè)光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)光學(xué)狀態(tài)?？梢耘c每個(gè)電泳像素22并聯(lián)地添加附加電容以便增加電荷存儲(chǔ)能力。在一個(gè)例子中，行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50與控制器30合作以便向所選擇的電泳像素22提供具有正幅度、負(fù)幅度或零幅度的激勵(lì)電壓，由此把正電荷、負(fù)電荷或不把電荷34轉(zhuǎn)移到電泳顯示器10內(nèi)相關(guān)聯(lián)的像素電極上。
電泳像素陣列20的電泳像素22以行-列格式布置，這使行44能夠被順序并依次地選擇，同時(shí)使對應(yīng)于在所選行中的每個(gè)電泳像素22的圖像數(shù)據(jù)放置在列電極52上。電泳像素陣列20中的每個(gè)電泳像素22一側(cè)電連接到作為參考的共用電極26，例如接地或是0伏。預(yù)定電荷34可以置于在電泳像素22相對側(cè)上的像素電極36上，以便把電泳像素22驅(qū)動(dòng)到所需光學(xué)狀態(tài)。例如，位于電泳像素22上的正電荷34使像素變?yōu)榘咨?，而位于電泳像?2上的負(fù)電荷34使所述像素變?yōu)樯钌７烹娀蛞云渌绞揭瞥姾?4把電泳像素22凍結(jié)在所獲得的光學(xué)狀態(tài)。
諸如薄膜晶體管38之類的有源開關(guān)元件的陣列使得能夠?qū)⑺桦姾?4放置在電泳像素22一側(cè)上。行驅(qū)動(dòng)器40經(jīng)由行電極42連接到電泳顯示器10的行44。每個(gè)行電極42連接到薄膜晶體管38的行的柵極，使得當(dāng)把行電壓提升到接通電壓以上時(shí)能夠接通行中的晶體管38。行驅(qū)動(dòng)器40順序地選擇行電極42，而列驅(qū)動(dòng)器50向列電極52提供數(shù)據(jù)信號(hào)。列驅(qū)動(dòng)器50連接到電泳顯示器10的列電極52。每個(gè)列電極52連接到一列薄膜晶體管38的源極。像素、晶體管38、行電極42和列電極52的此配置共同形成了有源矩陣。行驅(qū)動(dòng)器40提供用于選擇電泳像素22的行44的選擇信號(hào)，并且列驅(qū)動(dòng)器50經(jīng)由列電極52和晶體管38向所選擇的電泳像素22的行44提供數(shù)據(jù)信號(hào)。
優(yōu)選地是，控制器30首先處理輸入圖像或繪制信息14，然后產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)，并選擇驅(qū)動(dòng)波形和繪制模式波形。行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50之間的相互同步經(jīng)由與控制器30的電連接進(jìn)行。來自行驅(qū)動(dòng)器40的選擇信號(hào)經(jīng)由晶體管38選擇像素電極36的一個(gè)或多個(gè)行44。晶體管38的漏電極與像素電極36電耦合、柵電極與行電極42電耦合以及源電極與列電極52電耦合。列電極52上的數(shù)據(jù)信號(hào)同時(shí)轉(zhuǎn)送到與接通的晶體管38的漏電極耦合的像素電極36。數(shù)據(jù)信號(hào)和行選擇信號(hào)一起形成了驅(qū)動(dòng)波形或繪制模式波形的至少一部分。數(shù)據(jù)信號(hào)對應(yīng)于要顯示的數(shù)據(jù)，并且與選擇信號(hào)一起形成用于驅(qū)動(dòng)電泳像素陣列20中的一個(gè)或多個(gè)電泳像素22的驅(qū)動(dòng)波形或繪制模式波形。驅(qū)動(dòng)波形的合成時(shí)間例如表示其中新的圖像可以被寫入或刷新的圖像更新時(shí)段。繪制模式波形的合成時(shí)間例如表示這樣的時(shí)段，在該時(shí)段之后諸如來自小鍵盤的鍵盤輸入之類的新的繪制信息可以被寫到電泳顯示器10的一部分上。
放置在每個(gè)電泳像素22上的電荷34的幅度和極性取決于施加到像素電極36的激勵(lì)電壓。在一個(gè)例子中，可以把負(fù)電壓、零電壓或正激勵(lì)電壓施加于每列上，諸如-15V、0V和15V。當(dāng)每個(gè)行44都被選擇時(shí)，可以根據(jù)列電壓來把電荷34置于所述行中的每個(gè)像素電極36或從所述每個(gè)像素電極36移除電荷34。例如，可以把負(fù)電荷、正電荷或不把電荷置于電泳像素22的像素電極36上，以相應(yīng)地切換光學(xué)狀態(tài)。當(dāng)尋址另一行44時(shí)，在先前尋址的像素上的電荷34繼續(xù)駐留在像素電極36上，直到用隨后的驅(qū)動(dòng)波形或繪制模式波形更新，或者所述電荷34被放電。
可以通過在電泳像素22上維持預(yù)定電荷34持續(xù)一系列的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀，來實(shí)現(xiàn)把圖像數(shù)據(jù)以灰度級的方式寫入電泳顯示器10。對于顯示器中的每個(gè)行44來說，每個(gè)數(shù)據(jù)幀包括像素?cái)?shù)據(jù)和相應(yīng)的像素地址信息。利用顯示信息來順序地尋址顯示器中所有行44一次的時(shí)間間隔構(gòu)成數(shù)據(jù)幀時(shí)間。為了在幀期間向電泳像素22提供與圖像無關(guān)的信號(hào)，控制器30控制列驅(qū)動(dòng)器50，以便行44中的所有電泳像素22同時(shí)接收所述與圖像無關(guān)的信號(hào)。這可以是逐行進(jìn)行的，其中控制器30依照一個(gè)接一個(gè)選擇行44的方式來控制行驅(qū)動(dòng)器40，例如使所選擇行中的所有晶體管38進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。為了在幀期間向電泳像素22提供圖像相關(guān)信號(hào)，控制器30控制行驅(qū)動(dòng)器40以便依次選擇每個(gè)行，例如使在所選行44中的所有晶體管38進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，同時(shí)控制器30還控制列驅(qū)動(dòng)器50以便在每個(gè)所選行44中的電泳像素22經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的晶體管38同時(shí)接收所述圖像相關(guān)信號(hào)?？刂破?0向行驅(qū)動(dòng)器40提供行驅(qū)動(dòng)器信號(hào)以便選擇特定行44并且向列驅(qū)動(dòng)器50提供列驅(qū)動(dòng)器信號(hào)以便把所需電壓電平和相應(yīng)的電荷34置于在所選行44中的每個(gè)電泳像素22上?？刂破?0可以向電泳顯示器10的所選部分提供數(shù)據(jù)幀，以利用繪制信息對其進(jìn)行更新。
隨后的幀可以包含相同的顯示信息或具有附加像素?cái)?shù)據(jù)的更新顯示信息。在電泳像素22已經(jīng)被復(fù)位到白色或黑色光學(xué)狀態(tài)之后將正或負(fù)電荷34施加到像素電極36的情況下，可以由具有相同內(nèi)容的連續(xù)幀的數(shù)目來確定特定像素的灰度級別，諸如零到15個(gè)相鄰幀。每個(gè)幀具有完全相同的數(shù)據(jù)幀時(shí)間，使得每個(gè)像素具有十六級的灰度級分辨率。
控制器30處理輸入數(shù)據(jù)，諸如經(jīng)由圖像輸入16所接收的圖像信息或繪制信息14?？刂破?0檢測新的繪制信息14的到達(dá)并且作為響應(yīng)開始處理所接收的繪制信息14。處理繪制信息14可以包括加載繪制信息14，把新的繪制信息14與在耦合到控制器30的存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的先前圖像或繪制信息相比較，訪問包含驅(qū)動(dòng)波形查找表的存儲(chǔ)器，或與板上溫度傳感器(未示出)交互作用以補(bǔ)償隨溫度而變化的切換時(shí)間?？刂破?0可以接收繪制信息14，根據(jù)繪制信息14確定一個(gè)或多個(gè)繪制模式波形，并且根據(jù)繪制信息14和繪制模式波形來尋址電泳顯示器10，以便把圖像寫入到電泳顯示器10中的至少一個(gè)電泳像素22上。控制器30可以根據(jù)繪制信息14來存儲(chǔ)像素信息，并且根據(jù)所存儲(chǔ)的像素信息來尋址電泳顯示器10的一部分或全部。在存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的像素信息可以被更新并用來尋址電泳顯示器10，其中所述存儲(chǔ)器在控制器30內(nèi)或耦合到所述控制器30?？刂破?0檢測何時(shí)繪制信息14的處理就緒以及何時(shí)可以尋址電泳像素陣列20。
諸如微處理器、微控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它數(shù)字設(shè)備之類的控制器30可以接收并執(zhí)行微代碼指令以便尋址并將所需圖像寫入到電泳顯示器10或其一部分上。控制器30向行驅(qū)動(dòng)器40發(fā)送行選擇信號(hào)并且向列驅(qū)動(dòng)器50發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，以激勵(lì)電泳顯示器10?？刂破?0可以包含在個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電子圖書或其它數(shù)字設(shè)備內(nèi)并且連接到電泳顯示器10。作為選擇，控制器30包含電泳顯示器10內(nèi)的底板32上。
控制器30產(chǎn)生提供給列驅(qū)動(dòng)器50的數(shù)據(jù)信號(hào)，并且與行驅(qū)動(dòng)器40合作產(chǎn)生提供給該組行44的行選擇信號(hào)。提供給列驅(qū)動(dòng)器50的數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括與圖像無關(guān)的部分和圖像相關(guān)部分。驅(qū)動(dòng)波形的圖像無關(guān)部分包括被同樣施加到電泳像素陣列20中的一些或所有電泳像素22的信號(hào)，諸如復(fù)位脈沖或預(yù)處理脈沖。驅(qū)動(dòng)波形的圖像相關(guān)部分包括圖像或繪制信息，并且可以或可以不在各個(gè)電泳像素22之間改變。繪制模式波形可以更短，并且可以包括或排除復(fù)位脈沖或預(yù)處理脈沖。
可以使用脈寬調(diào)制、激勵(lì)電壓調(diào)制或其組合來尋址電泳顯示器10的部分或全部。脈寬調(diào)制提供了可變長度的脈沖，諸如增加數(shù)據(jù)幀時(shí)間以便使電泳像素22轉(zhuǎn)變到所需光學(xué)狀態(tài)。激勵(lì)電壓的調(diào)制，諸如改變施加到像素電極36的負(fù)或正激勵(lì)電壓的幅度，影響電泳粒子的驅(qū)動(dòng)力并且可以用來實(shí)現(xiàn)額外的灰度級、灰度級的精度或者與顯示器內(nèi)背景級的匹配。
控制器30可以產(chǎn)生或選擇驅(qū)動(dòng)波形或繪制模式波形?？梢愿鶕?jù)所產(chǎn)生或選擇的驅(qū)動(dòng)波形或繪制模式波形來尋址電泳顯示器10。參考在圖6中更詳細(xì)描述的附圖標(biāo)記，驅(qū)動(dòng)波形60或繪制模式波形68基于所接收的繪制信息14和電泳像素陣列20中的至少一個(gè)電泳像素22當(dāng)前的光學(xué)狀態(tài)，可以具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)幀70的圖像相關(guān)部分。控制器30例如根據(jù)存留在存儲(chǔ)器中的查找表來選擇驅(qū)動(dòng)波形60或繪制模式波形68，所述存儲(chǔ)器在控制器30內(nèi)或電連接所述控制器30。
控制器30根據(jù)所接收的繪制信息14產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)幀70并且相應(yīng)地尋址電泳像素陣列20。可以經(jīng)由控制器30的圖像輸入16來接收繪制信息14?；诶L制信息14及諸如溫度輸入之類的其它輸入，控制器30可以調(diào)整數(shù)據(jù)幀70的數(shù)據(jù)幀時(shí)間74，以便提供提高的灰度級分辨率和精度。
控制器30根據(jù)數(shù)據(jù)幀70的像素?cái)?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)幀時(shí)間74來尋址行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50，以便激勵(lì)電泳像素陣列20內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電泳像素22。可以通過控制器30操作并執(zhí)行相關(guān)代碼，來確定數(shù)據(jù)幀70的內(nèi)容?？刂破?0向電泳像素陣列20提供包括像素?cái)?shù)據(jù)72和數(shù)據(jù)幀時(shí)間74的數(shù)據(jù)幀70。控制器30可以向行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50發(fā)送數(shù)據(jù)幀70的串行或并行像素?cái)?shù)據(jù)72和數(shù)據(jù)幀時(shí)間74，以激勵(lì)電泳像素陣列20內(nèi)的電泳像素22。
控制器30可以使用一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀70來把電泳顯示器復(fù)位到預(yù)定光學(xué)狀態(tài)。在寫入圖像之后，控制器30可以利用驅(qū)動(dòng)波形的圖像相關(guān)或圖像無關(guān)部分中的額外數(shù)據(jù)幀70來尋址和更新電泳顯示器10。當(dāng)已經(jīng)寫入圖像時(shí)，控制器30可以使電泳顯示器10和相關(guān)聯(lián)的電路停電或斷電，同時(shí)電泳顯示器10保持其上所寫入的圖像。
可以利用與數(shù)字計(jì)算設(shè)備、鍵盤、小鍵盤、觸摸屏、鼠標(biāo)、光標(biāo)產(chǎn)生器或其它顯示信息源的并行或串行連接，向控制器30提供繪制信息14。所提供的顯示數(shù)據(jù)可以包括每個(gè)數(shù)據(jù)幀70的像素?cái)?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)幀時(shí)間74。作為選擇，控制器30在接收采用任何適當(dāng)顯示格式的繪制信息14之后，可以為每個(gè)數(shù)據(jù)幀70產(chǎn)生像素?cái)?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)幀時(shí)間74。
在高時(shí)鐘速度下，控制器30可以調(diào)整數(shù)據(jù)幀70的數(shù)據(jù)幀時(shí)間74，以提供提高的灰度級分辨率和提高的精度。例如通過尋址并切換電泳像素陣列20中的每個(gè)電泳像素22可以把電泳顯示器10復(fù)位到預(yù)定光學(xué)狀態(tài)，諸如全黑、全白或預(yù)定顏色或灰度級。利用隨后提供的繪制信息14，可以通過尋址并寫入到電泳顯示器10中的電泳像素22上，利用額外的像素?cái)?shù)據(jù)更新所述電泳顯示器10。當(dāng)電泳顯示器10未被尋址或系統(tǒng)12的一部分或全部被斷電或停電時(shí)，電泳顯示器10保持并顯示先前寫入的圖像。
為了說明顯示器內(nèi)的溫度改變并且為了緩和切換時(shí)間隨溫度的變化，可以在底板32上或附近包括溫度傳感器(未示出)。例如可以通過根據(jù)電泳顯示器10的當(dāng)前操作溫度縮放數(shù)據(jù)幀時(shí)間74來補(bǔ)償溫度影響。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電泳顯示器10的至少一部分中的每個(gè)電泳像素22包括與每個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)包括驅(qū)動(dòng)波形的像素信息，所述驅(qū)動(dòng)波形具有用于表示激勵(lì)電壓電平和數(shù)據(jù)幀數(shù)目的幀數(shù)據(jù)。在圖像更新期間例如通過利用計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)要施加的數(shù)據(jù)幀的數(shù)目并且當(dāng)所述計(jì)數(shù)器到達(dá)零值時(shí)停止圖像更新，來更新相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器。一旦接收到圖像或繪制信息14，單個(gè)像素上的圖像更新可以在任何時(shí)間開始，而不管其它像素的任何圖像更新的狀態(tài)如何。例如，一個(gè)像素上的圖像更新可以在另一像素上的圖像更新完成之前開始。系統(tǒng)12允許與另一像素的圖像更新并行地處理新輸入的圖像或像素?cái)?shù)據(jù)流并將其發(fā)送到電泳顯示器10。
圖3圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于電泳顯示器的顯示更新模式的流程圖。在一個(gè)目前優(yōu)選實(shí)施例中，繪制更新模式利用四種其它顯示模式操作。當(dāng)接收諸如來自觸摸屏、鍵盤或繪制設(shè)備的繪制信息時(shí)，可以進(jìn)入繪制更新模式80。基于繪制信息產(chǎn)生或選擇至少一個(gè)繪制模式波形，并且基于所述繪制信息和繪制模式波形來尋址并激勵(lì)電泳顯示器中的一個(gè)或多個(gè)電泳像素。
快速單色更新模式82允許利用基本上兩個(gè)光學(xué)狀態(tài)(諸如黑色和白色)來快速單色更新電泳顯示器。單色更新模式82例如適于顯示所鍵入的字符和藝術(shù)線條。因?yàn)殡娪灸霓D(zhuǎn)變時(shí)間相對很長，所以單色更新模式82的圖像更新周期大約為400毫秒。
灰度級更新模式84需要更多時(shí)間來把所想要的灰度級準(zhǔn)確地寫入到顯示器中。例如，在四種灰度級白色、淺灰色、深灰色和黑色的情況下，灰度級更新模式84的圖像更新周期大約為900毫秒。
灰度級清晰模式86用于定期刷新屏幕以便緩和慢慢衰減的像素亮度的影響?；叶燃壡逦Ｊ?6的圖像更新周期大約為900毫秒并且例如大約每十分鐘調(diào)用一次以便為觀看者維持圖像質(zhì)量。
當(dāng)電泳墨水被刷新或更新時(shí)，亮度處于其最高級。當(dāng)斷電時(shí)，圖像繼續(xù)顯示，不過顯示器的強(qiáng)度或亮度可能隨時(shí)間推移而衰減。隨著時(shí)間推移，亮度降低直到顯示器被刷新和更新。高頻率地刷新或更新電泳顯示器導(dǎo)致持續(xù)的高亮度和一致的灰度級。然而，對于諸如便攜式顯示器之類的低功率應(yīng)用來說，不經(jīng)常發(fā)生的顯示器更新可以略微降低功率消耗要求，獲得延長電池壽命的所需屬性。
當(dāng)人們開始使用顯示器時(shí)或者當(dāng)顯示器被重新初始化以產(chǎn)生例如全白顯示或全黑顯示時(shí)需要初始化模式88。
當(dāng)已經(jīng)完成其它顯示模式時(shí)可以進(jìn)入睡眠模式90，以最小化功耗和電池泄漏。當(dāng)時(shí)間T小于刷新時(shí)間Tr時(shí)，如在判定框92所見，當(dāng)更新模式標(biāo)志Q已經(jīng)被設(shè)置為零時(shí)進(jìn)入單色更新模式82，或者當(dāng)更新模式標(biāo)志Q不等于零時(shí)進(jìn)入灰度級更新模式84，如在判定框94中所見。在時(shí)間T超過刷新時(shí)間Tr的情況下，當(dāng)降計(jì)數(shù)器中的時(shí)間T小于或等于零時(shí)進(jìn)入灰度級清晰模式86，如在框96中所見。
在繪制更新模式80中，用于更新一個(gè)或多個(gè)像素的等待時(shí)間短于其它模式的等待時(shí)間，從而用戶或觀看者可以輸入字符、繪制筆畫，觸摸屏幕、移動(dòng)指示器或者提供繪制信息，并且顯示器被迅速地更新，向用戶或觀看者提供迅速的反饋同時(shí)改變受影響像素內(nèi)的光學(xué)狀態(tài)。繪制更新模式80允許新輸入的繪制或鍵入數(shù)據(jù)流被處理并發(fā)送到顯示器。
圖4圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例當(dāng)接收鍵盤輸入時(shí)工作于繪制更新模式的電泳顯示器10。例如可以與個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話、電子圖書、電子詞典或電子日記一起使用電泳顯示器10。
在一個(gè)目前的優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)支持四個(gè)灰度級白色(W)、淺灰色(LG)、深灰色(DG)和黑色(B)。在每次顯示器更新期間，控制器把像素?cái)?shù)據(jù)的灰度與在上次顯示器更新期間所顯示的像素的當(dāng)前灰度相比較。在這種顯示器更新期間，控制器不接受新的信息，因此如果在每次擊鍵之后必須更新顯示器以顯示該字符，那么顯示新鍵入字符的打字速度受到圖像更新周期的限制。
在具有四個(gè)級別的顯示器更新期間，每個(gè)像素具有多達(dá)十六種可能的轉(zhuǎn)變W到W；W到LG；W到DG；W到B；LG到W等。對于這些轉(zhuǎn)變中的每個(gè)來說，控制器保持用于把像素驅(qū)動(dòng)到新灰度級的波形。通常，每個(gè)驅(qū)動(dòng)波形具有用于定義從任何灰度級到另一灰度級的完全轉(zhuǎn)變的全長圖像更新周期，如對于單色更新模式，可以為大約為400毫秒，使顯示器能夠每秒2-1/2次地顯示浮現(xiàn)的字符。圖像更新周期為900毫秒的灰度級更新模式更長地增加了觀看字符的等待時(shí)間。
對于打字來說，通常在白色背景上使用黑色字符。在這種情況下，控制器可以利用LG和DG狀態(tài)作為從W到B或從B到W轉(zhuǎn)變的中間級。驅(qū)動(dòng)波形包括例如三段，這三個(gè)段在時(shí)間上近似相等并且可被存儲(chǔ)為用于W到LG、LG到DG和DG到B轉(zhuǎn)變的三個(gè)獨(dú)立的繪制模式波形。當(dāng)顯示字符時(shí)，控制器執(zhí)行三個(gè)更短顯示更新周期以便在白色背景上顯示黑色字符。在每次圖像更新之間，可以添加新的信息，諸如剛剛鍵入的新字符。在繪制更新模式中，屏幕對所鍵入輸入的響應(yīng)改進(jìn)到133毫秒的最大值，使顯示器能夠每秒近似7-1/2次地顯示浮現(xiàn)字符。相應(yīng)地，把繪制模式波形縮短到幾個(gè)幀降低了等待時(shí)間。
在用戶把“Travel”鍵入到全白顯示背景的例子中，組成字母“T”的像素在第一顯示更新期間從W轉(zhuǎn)變到LG。在第二顯示更新中，字母“T”從LG轉(zhuǎn)變到DG并且字母“R”從W轉(zhuǎn)變到LG。在第三轉(zhuǎn)變中，字母“T”從DG轉(zhuǎn)變到B，字母“R”從LG轉(zhuǎn)變到DG，并且字母“A”從W轉(zhuǎn)變到LG。在第四轉(zhuǎn)變中，字母“R”從DG轉(zhuǎn)變到B，字母“A”從LG轉(zhuǎn)變到DG，并且字母“V”從W轉(zhuǎn)變到LG。在第五轉(zhuǎn)變中，字母“A”從DG轉(zhuǎn)變到B，字母“V”從LG轉(zhuǎn)變到DG，并且字母“E”從W轉(zhuǎn)變到LG。在第六轉(zhuǎn)變中，字母“V”從DG轉(zhuǎn)變到B，字母“E”從LG轉(zhuǎn)變到DG，并且字母“L”從W轉(zhuǎn)變到LG。在第七轉(zhuǎn)變中，字母“E”從DG轉(zhuǎn)變到B，并且字母“L”從LG轉(zhuǎn)變到DG。在第八轉(zhuǎn)變中，字母“L”從DG轉(zhuǎn)變到B等。
在另一例子中，來自鼠標(biāo)或光標(biāo)產(chǎn)生器的指示器輸入(諸如選擇箭頭、鼠標(biāo)圖標(biāo)或光標(biāo)條)可以由用戶來重新定位，當(dāng)接收新的指示器輸入時(shí)在觀看電泳顯示器10上的改變之前需要最小的等待時(shí)間。當(dāng)指示器對象被移動(dòng)時(shí)，局部更新電泳顯示器10?？梢元?dú)立地更新每個(gè)像素?？梢詥为?dú)執(zhí)行每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)波形。例如當(dāng)包含要施加到像素的幀數(shù)目的計(jì)數(shù)器到達(dá)零或另一預(yù)定值時(shí)，停止對單個(gè)像素的更新。
圖5圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例當(dāng)接收繪制輸入時(shí)工作于繪制更新模式的電泳顯示器的一部分。電泳顯示器10的一部分(由電泳像素22的陣列表示)，當(dāng)從劃過該部分表面的繪制筆和其它繪制設(shè)備接收繪制輸入時(shí)被更新。電泳像素22a、22b、22c和22d被連續(xù)地激勵(lì)。在最初為白色背景的情況下，電泳像素22a從白色狀態(tài)經(jīng)由連續(xù)的灰度級切換到黑色狀態(tài)。電泳像素22b從白色狀態(tài)經(jīng)由深灰級別向黑色狀態(tài)切換。電泳像素22c從白色狀態(tài)經(jīng)由淺灰級別向黑色狀態(tài)切換。電泳像素22d剛好開始從白色狀態(tài)向黑色狀態(tài)切換。
在另一實(shí)施例中，相應(yīng)地接收、處理并顯示來自觸摸屏的繪制輸入。例如，當(dāng)用戶觸摸觸摸屏上的軟按鈕時(shí)，顯示器上的軟按鈕被高亮度顯示或未被高亮度顯示。可以獨(dú)立地激勵(lì)每個(gè)像素并且可以獨(dú)立地施加每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)波形。例如當(dāng)用于要施加的幀數(shù)目的計(jì)數(shù)器到達(dá)零或預(yù)定的最大值時(shí)，停止像素的圖像更新?？梢允褂萌L驅(qū)動(dòng)波形，而不把驅(qū)動(dòng)波形分為更短繪制模式波形的子集。
圖6圖示了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)接收繪制輸入時(shí)激勵(lì)電泳顯示器一部分的驅(qū)動(dòng)波形60和繪制模式波形68的例子。參考圖1和2中的附圖標(biāo)記，驅(qū)動(dòng)波形60表示電泳顯示器10中電泳像素22兩端的電壓作為時(shí)間t的函數(shù)。使用來自行驅(qū)動(dòng)器40的行選擇信號(hào)和經(jīng)由列驅(qū)動(dòng)器50所提供的數(shù)據(jù)信號(hào)來把驅(qū)動(dòng)波形60施加到電泳像素22。驅(qū)動(dòng)波形60例如包括用于提供預(yù)處理或震動(dòng)脈沖(shaking pulse)的列驅(qū)動(dòng)信號(hào)和行選擇信號(hào)、一個(gè)或多個(gè)復(fù)位信號(hào)和與每個(gè)光學(xué)狀態(tài)及向其轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)幀70施加在驅(qū)動(dòng)波形60的圖像相關(guān)部分中，由數(shù)據(jù)幀70a、70b、70c、70d、70e和70f表示。還可以把數(shù)據(jù)幀70引入驅(qū)動(dòng)波形60的圖像無關(guān)部分中，諸如預(yù)處理部分62和復(fù)位部分64。
驅(qū)動(dòng)波形60包括多個(gè)數(shù)據(jù)幀70，包括具有多個(gè)數(shù)據(jù)幀70的圖像相關(guān)部分。驅(qū)動(dòng)波形60還可以包括圖像無關(guān)部分，所述圖像無關(guān)部分例如包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理部分62、復(fù)位部分64或其組合。圖像相關(guān)數(shù)據(jù)幀70、預(yù)處理部分62和復(fù)位部分64的表示時(shí)間及其之間的時(shí)間關(guān)系意在說明性的而不必按比例繪制。數(shù)據(jù)幀時(shí)間74是通過一個(gè)接著一個(gè)地驅(qū)動(dòng)每個(gè)行并且通過每行一次同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有列54來尋址所有行44的像素一次所需的時(shí)間間隔。在每個(gè)數(shù)據(jù)幀70期間，向陣列中的一個(gè)或多個(gè)電泳像素22提供圖像相關(guān)或圖像無關(guān)數(shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)波形60例如包括預(yù)處理部分62中的一系列震動(dòng)脈沖，后面是復(fù)位部分64中的一系列復(fù)位脈沖、另一預(yù)處理部分62中的另一組震動(dòng)脈沖和驅(qū)動(dòng)脈沖的組合，以便把電泳像素22驅(qū)動(dòng)到所想要的光學(xué)狀態(tài)。
例如，具有四個(gè)灰度級的電泳顯示器10可以在存儲(chǔ)器的查找表中存儲(chǔ)十六個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)波形60，所述存儲(chǔ)器電連接到控制器30或是其一部分。從初始黑色狀態(tài)，四個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)波形60使最初的黑色像素能夠光學(xué)切換到黑色、深灰色、淺灰色或白色。從最初深灰色狀態(tài)，四個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)波形60使最初的深灰色像素能夠光學(xué)切換到黑色、深灰色、淺灰色或白色。另外的驅(qū)動(dòng)波形60使淺灰色或白色像素能夠切換到四個(gè)灰度級中的任何一個(gè)。響應(yīng)于經(jīng)由圖像輸入16所接收的繪制信息14，控制器30可以根據(jù)查找表為一個(gè)或多個(gè)電泳像素22的選擇相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)波形60，并且經(jīng)由行驅(qū)動(dòng)器40和列驅(qū)動(dòng)器50向連接到相應(yīng)像素電極36的相應(yīng)晶體管38提供相應(yīng)的行選擇信號(hào)和列數(shù)據(jù)信號(hào)。
為了降低電泳顯示器10的光響應(yīng)對像素圖像歷史的依賴性，可以在施加復(fù)位信號(hào)或圖像相關(guān)信號(hào)之前把預(yù)處理信號(hào)施加到電泳像素22。預(yù)處理使電泳像素22能夠在一個(gè)光學(xué)狀態(tài)和另一光學(xué)狀態(tài)之間以更高的轉(zhuǎn)變均勻性來更快地進(jìn)行切換。在驅(qū)動(dòng)波形60的預(yù)處理部分62期間，將正和負(fù)電壓的交替脈沖——有時(shí)被稱為震動(dòng)脈沖66——施加到工作中的顯示器的一個(gè)或多個(gè)電泳像素22，以用于隨后的光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變。例如，一組交替的正和負(fù)電壓被順序地施加到所述像素。這些預(yù)處理信號(hào)可以包括把交流電壓電平施加到電泳像素，所述電平足以在一個(gè)或兩個(gè)電極處把電泳粒子從靜態(tài)釋放，然而其和為零或太短而不能顯著地改變電泳粒子的當(dāng)前位置或所述像素的光學(xué)狀態(tài)。由于降低了對圖像歷史的依賴性，所以像素對新圖像數(shù)據(jù)的光響應(yīng)基本上不依賴于所述像素先前是黑色、白色還是灰色的。施加預(yù)處理信號(hào)降低了依賴性并且能夠?qū)崿F(xiàn)更短的切換時(shí)間。
例如，在驅(qū)動(dòng)波形60的初始部分期間，把包括預(yù)處理信號(hào)脈沖的第一組幀提供給像素，每個(gè)脈沖具有一個(gè)幀周期的持續(xù)時(shí)間。第一震動(dòng)脈沖66具有正幅度，第二震動(dòng)脈沖66具有負(fù)幅度，并且第三震動(dòng)脈沖66具有正幅度，額外的脈沖也呈交替的序列，直到預(yù)處理部分62完成。只要這些脈沖的持續(xù)時(shí)間相對較短或所述脈沖以快速改變的正和負(fù)電平來施加，所述脈沖就不會(huì)改變由像素所顯示的灰度值。震動(dòng)脈沖通常被定義為代表如下能量的電壓脈沖，所述能量足以在一個(gè)或兩個(gè)電極把電泳粒子從當(dāng)前狀態(tài)釋放出來但是不足以把所述粒子從接近該電極的一個(gè)極限位置到達(dá)接近另一電極的另一極限位置。
在驅(qū)動(dòng)波形60的復(fù)位部分64期間，電泳顯示器10被復(fù)位到預(yù)定光學(xué)狀態(tài)，諸如全黑色狀態(tài)、全白色狀態(tài)、灰度狀態(tài)或其組合。復(fù)位部分64內(nèi)的復(fù)位脈沖在圖像相關(guān)脈沖之前，以便通過為圖像相關(guān)脈沖定義諸如黑色、白色或中間灰度級的固定開始點(diǎn)，改進(jìn)電泳顯示器10的光響應(yīng)。例如，根據(jù)先前圖像信息或與新的圖像數(shù)據(jù)最接近的灰度級來選擇開始點(diǎn)。提供包括一個(gè)或多個(gè)幀周期的一組幀，其包括與所想要光學(xué)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的像素?cái)?shù)據(jù)。激勵(lì)電壓和激勵(lì)電荷34可以施加比用于把的電泳顯示器10的尋址部分完全切換到初始化光學(xué)狀態(tài)所需的更長的時(shí)間，繼而可以移除所述激勵(lì)電壓和激勵(lì)電荷34。作為選擇，可以用施加到共用電極26的正或負(fù)電壓來復(fù)位電泳顯示器10，同時(shí)把像素電極36維持在低電壓或地電勢。為了把電泳像素22設(shè)置在所想要的光學(xué)狀態(tài)，可以使用適應(yīng)的數(shù)據(jù)幀70。
在已經(jīng)施加驅(qū)動(dòng)波形60的復(fù)位部分64之后，電泳像素22以預(yù)定光學(xué)狀態(tài)呈現(xiàn)給觀看者。在施加復(fù)位部分64之后，可以把額外的預(yù)處理部分62施加到一個(gè)或多個(gè)電泳像素22以備把圖像寫入或更新到顯示器。在利用圖像相關(guān)數(shù)據(jù)來尋址顯示器之前，可以把額外的預(yù)處理部分62添加到復(fù)位部分64之后來讓像素準(zhǔn)備接收圖像相關(guān)幀數(shù)據(jù)。
在驅(qū)動(dòng)波形60的圖像相關(guān)部分期間，產(chǎn)生并提供包括一個(gè)或多個(gè)幀時(shí)間或周期的一組數(shù)據(jù)幀70。圖像相關(guān)信號(hào)具有例如零、一、二到十五個(gè)幀周期或更長的持續(xù)時(shí)間，非零的數(shù)據(jù)信號(hào)例如對應(yīng)于十六個(gè)或更多的灰度級。當(dāng)像素以黑色光學(xué)狀態(tài)開始時(shí)，具有零值像素?cái)?shù)據(jù)的圖像相關(guān)信號(hào)對應(yīng)于像素繼續(xù)顯示黑色。在顯示特定灰度級的像素的情況下，當(dāng)以具有零幅度的脈沖或具有零幅度的脈沖序列來驅(qū)動(dòng)時(shí)，灰度級保持不變。具有十五個(gè)幀周期持續(xù)時(shí)間的圖像相關(guān)信號(hào)包括十五個(gè)連續(xù)的脈沖并且例如對應(yīng)于像素轉(zhuǎn)變到白色并且顯示白色。具有一到十四個(gè)幀周期持續(xù)時(shí)間的圖像相關(guān)信號(hào)包括一到十四個(gè)連續(xù)的脈沖，并且對應(yīng)于例如顯示在黑色和白色之間有限個(gè)灰度值之一的像素。
利用被轉(zhuǎn)換并作為像素?cái)?shù)據(jù)逐行施加于顯示器中每個(gè)像素的圖像或繪制信息來更新電泳顯示器10，一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀70表示為數(shù)據(jù)幀70a、70b、70c、70d、70e和70f，每一個(gè)均具有像素?cái)?shù)據(jù)。在所示出的例子中，數(shù)據(jù)幀70a到70f的數(shù)據(jù)幀時(shí)間是恒定的?？梢哉{(diào)整與數(shù)據(jù)幀70相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)幀時(shí)間74以便提供提高的灰度級分辨率和精度?？刂破?0可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)波形60中任何幀的數(shù)據(jù)幀時(shí)間74以便改進(jìn)灰度級分辨率或達(dá)到特定的灰度級，諸如通過延遲在幀周期的開始并由此延長在前的幀時(shí)間，通過調(diào)整行選擇信號(hào)開始和下一行選擇信號(hào)開始之間的時(shí)鐘周期的數(shù)目，或者調(diào)整施加到行驅(qū)動(dòng)器40的整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘速度。
可以利用由隨后施加的驅(qū)動(dòng)波形60所提供的額外像素?cái)?shù)據(jù)來更新電泳顯示器10。例如，為了更新電泳顯示器10中的電泳像素22，向顯示器的每個(gè)行44順序地施加行選擇信號(hào)，而把每個(gè)行中電泳像素22的像素?cái)?shù)據(jù)72施加到連接到像素電極36的列54。根據(jù)幀數(shù)據(jù)，正電荷、負(fù)電荷或沒有電荷轉(zhuǎn)送到像素電極36上，并且電泳像素22據(jù)此用更暗狀態(tài)、更亮狀態(tài)或不變來作出響應(yīng)。
驅(qū)動(dòng)波形60可以用于較早所描述的圖像模式中，諸如單色更新模式、灰度級更新模式、灰度級清晰模式、初始化模式或繪制更新模式。作為選擇，縮短版本的驅(qū)動(dòng)波形60可以用于繪制更新模式以減少等待時(shí)間并且更迅速地顯示鍵盤、繪制或指示器輸入。繪制模式波形68包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)幀70，并且可以包括具有一個(gè)或多個(gè)震動(dòng)脈沖66的預(yù)處理部分62，并且可以包括復(fù)位部分64。驅(qū)動(dòng)波形60和一個(gè)或多個(gè)繪制模式波形68可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且例如利用查找表來訪問。
為了激勵(lì)電泳顯示器10，控制器30可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序來把圖像信息和繪制信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗序?qū)動(dòng)波形60和繪制模式波形68，并且據(jù)此來尋址顯示器。計(jì)算機(jī)程序包括用于接收繪制信息14、用于根據(jù)繪制信息14來確定至少一個(gè)繪制模式波形68、以及用于根據(jù)繪制信息14和繪制模式波形68來尋址電泳顯示器10一部分的計(jì)算機(jī)程序代碼。該計(jì)算機(jī)程序可以包括用于根據(jù)所接收的繪制信息14來存儲(chǔ)像素信息和用于根據(jù)所存儲(chǔ)像素信息來尋址所述電泳顯示器10該部分的代碼，所述像素信息諸如像素索引、像素彩色級別、像素坐標(biāo)或像素計(jì)數(shù)器。計(jì)算機(jī)程序可以包括用于當(dāng)尋址所述電泳顯示器的該部分時(shí)更新所存儲(chǔ)的像素信息的代碼。
圖7示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，用于在繪制更新模式中激勵(lì)電泳顯示器一部分的方法的流程圖。該激勵(lì)方法包括用于激勵(lì)電泳顯示器中的一個(gè)或多個(gè)電泳像素的示例性步驟。
接收繪制信息并且進(jìn)入繪制模式更新模式，如在框100中所見。繪制信息可以包括從鍵盤、小鍵盤或其它字符輸入設(shè)備所接收的鍵盤輸入。作為選擇，繪制信息可以包括來自觸摸屏、筆輸入系統(tǒng)或其它繪制設(shè)備的繪制輸入。觸摸屏可以使用在本領(lǐng)域中已知的任何觸摸屏技術(shù)。作為選擇，繪制信息可以包括從鼠標(biāo)、光標(biāo)產(chǎn)生器或其它指示器輸入設(shè)備所接收的指示器輸入。作為選擇，可以從諸如記憶棒之類的存儲(chǔ)設(shè)備或從PC、膝上型計(jì)算機(jī)或PDA經(jīng)由上行鏈路接收繪制信息，所述PC、膝上型計(jì)算機(jī)或PDA可選擇連接到與電泳顯示器電耦合的控制器?？梢越?jīng)由有線或無線連接從諸如圖像服務(wù)器或存儲(chǔ)文件的任何適當(dāng)源接收繪制信息。控制器可以連接到諸如局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或因特網(wǎng)之類的通信網(wǎng)絡(luò)以便接收和發(fā)送信息以及把圖像傳送到電泳顯示器上。繪制信息可以在把圖像寫入電泳顯示器時(shí)實(shí)時(shí)提供，或者被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)直到寫入。當(dāng)接收繪制信息時(shí)，可以處理圖像數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生或選擇一個(gè)或多個(gè)繪制模式波形來尋址并激勵(lì)電泳顯示器的一部分。
確定一個(gè)或多個(gè)繪制模式波形，如在框102中所見。繪制模式波形是基于繪制信息?？梢愿鶕?jù)所述繪制信息和在電泳顯示器所述部分中的至少一個(gè)電泳像素的當(dāng)前光學(xué)狀態(tài)，從一組存儲(chǔ)的驅(qū)動(dòng)波形中選擇所述繪制模式波形。作為選擇，從在存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的查找表中選擇繪制模式波形。作為選擇，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)波形來產(chǎn)生或修改繪制模式波形。
所選擇的繪制模式波形可以包括一部分，該部分具有至少一個(gè)基于所接收的繪制信息和電泳顯示器中至少一個(gè)電泳像素的當(dāng)前光學(xué)狀態(tài)的數(shù)據(jù)幀。所選擇的繪制模式波形可以包括一個(gè)或多個(gè)震動(dòng)脈沖。所選擇的繪制模式波形可以包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)位脈沖。
在另一實(shí)施例中，根據(jù)例如比例因數(shù)表中的比例因數(shù)來調(diào)整所選擇的繪制模式波形?？梢哉{(diào)整一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)幀時(shí)間以便提供提高的灰度級分辨率和增加的精度。作為選擇，可以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀的激勵(lì)電壓幅度以便提供所想要的級別。
在另一實(shí)施例中，所選繪制模式波形中數(shù)據(jù)幀的數(shù)目調(diào)整為脈寬調(diào)制的形式，并且利用所調(diào)整的繪制模式波形來尋址電泳顯示器以便激勵(lì)一個(gè)或多個(gè)電泳像素。在另一實(shí)施例中，所選繪制模式波形中的激勵(lì)電壓幅度調(diào)整為激勵(lì)電壓調(diào)制的形式，并且利用所調(diào)整的繪制模式波形來尋址電泳顯示器。
尋址電泳顯示器的一部分，如在框104中所見。根據(jù)所接收的繪制信息和繪制模式波形來尋址所述電泳顯示器的一部分。尋址所述電泳顯示器的一部分例如包括把像素?cái)?shù)據(jù)寫入到所述部分中的至少一個(gè)電泳像素上。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過施加所確定的繪制模式波形預(yù)定次數(shù)來尋址所述電泳顯示器的該部分，以便把圖像寫入到所述電泳顯示器中的至少一個(gè)電泳像素上?？梢允褂弥T如降計(jì)數(shù)器或升計(jì)數(shù)器之類的像素計(jì)數(shù)器來跟蹤所施加到像素的幀或繪制模式波形的數(shù)目。計(jì)數(shù)器例如可以與一個(gè)或多個(gè)像素相關(guān)聯(lián)，以便能夠?qū)ぶ芬唤M像素同時(shí)繼續(xù)更新第二組像素。在另一實(shí)施例中，使用脈寬調(diào)制、激勵(lì)電壓調(diào)制或其組合來尋址電泳顯示器的該部分。
當(dāng)不希望相關(guān)聯(lián)像素的光學(xué)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，繪制模式波形內(nèi)的數(shù)據(jù)幀可以包括零值像素?cái)?shù)據(jù)。作為選擇，可以使用對應(yīng)于正或負(fù)激勵(lì)電壓以及像素電極上的正或負(fù)電荷的像素?cái)?shù)據(jù)來激勵(lì)電泳像素。
當(dāng)電泳顯示器被尋址并且圖像被傳送到所述電泳顯示器時(shí)，根據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)幀時(shí)間來把激勵(lì)電壓施加到一個(gè)或多個(gè)電泳像素并且把預(yù)定電荷置于相應(yīng)的像素電極上。選擇激勵(lì)電壓以便把電泳顯示器的所選部分從復(fù)位狀態(tài)或先前的光學(xué)狀態(tài)切換到所想要的光學(xué)狀態(tài)。當(dāng)電荷被置于像素電極上時(shí)，電泳墨水被激勵(lì)并且切換到所想要的光學(xué)狀態(tài)。當(dāng)把預(yù)定電荷置于電泳顯示器的像素上時(shí)，只要施加激勵(lì)電壓或者把所施加的電荷保持在像素電極上，那么電泳墨水就會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)變到所期望的顯示狀態(tài)。根據(jù)數(shù)據(jù)幀的數(shù)目、長度和內(nèi)容，為電泳墨水提供足夠的時(shí)間以便在所指定像素中切換光學(xué)狀態(tài)。通過從顯示器中的像素移除激勵(lì)電荷和激勵(lì)電壓，可以鎖定或凍結(jié)所想要的電泳顯示器的光學(xué)狀態(tài)。
電泳顯示器的一部分可以預(yù)處理和/或復(fù)位到預(yù)定光學(xué)狀態(tài)。在尋址電泳顯示器之前，顯示材料的電泳墨水可以復(fù)位到明確定義的狀態(tài)。通過所施加的電場可以迫使電泳墨水進(jìn)入初始化或復(fù)位光學(xué)狀態(tài)，例如經(jīng)由像素電極向電泳像素持續(xù)施加相對較高的激勵(lì)電壓。當(dāng)電泳顯示器被復(fù)位時(shí)，電泳顯示器中的一個(gè)或多個(gè)像素根據(jù)電泳墨水的類型和所施加的激勵(lì)電壓被復(fù)位到預(yù)定的光學(xué)狀態(tài)，諸如全白、全黑、灰色或有色光學(xué)狀態(tài)。從此復(fù)位光學(xué)狀態(tài)，根據(jù)施加到電泳像素的驅(qū)動(dòng)力可以在一個(gè)共同方向或另一個(gè)共同方向上調(diào)整電泳墨水。作為選擇，可以利用與要寫入的圖像類似的圖案來復(fù)位電泳顯示器，以便電泳墨水只需要整個(gè)切換時(shí)間的一部分來以所想要的灰度級分辨率和精度寫入圖像?？梢岳冒ㄏ袼?cái)?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)幀時(shí)間的多個(gè)數(shù)據(jù)幀來復(fù)位電泳顯示器。
在復(fù)位顯示器之前，與復(fù)位顯示器相結(jié)合或代替復(fù)位顯示器，可以通過施加一個(gè)或多個(gè)震動(dòng)或預(yù)處理脈沖來預(yù)處理電泳顯示器的一部分。把震動(dòng)脈沖施加到顯示器中的電泳像素來預(yù)處理所述電泳像素以便接收像素?cái)?shù)據(jù)或切換到復(fù)位狀態(tài)。例如通過向顯示器中的像素電極施加交變的激勵(lì)電壓來預(yù)處理電泳墨水。在復(fù)位電泳顯示器之后以及在寫入圖像之前，通過施加額外的震動(dòng)脈沖可以再次預(yù)處理電泳顯示器。
當(dāng)尋址電泳顯示器的一部分時(shí)可以動(dòng)態(tài)地更新并存儲(chǔ)像素?cái)?shù)據(jù)，如在框106中所見。根據(jù)所接收的繪制信息來存儲(chǔ)像素信息以便使存儲(chǔ)器存儲(chǔ)要求最小化并且允許尋址顯示器中的所選像素。可以根據(jù)所存儲(chǔ)的像素信息來尋址電泳顯示器的一部分，諸如利用被分配給正在更新的一個(gè)或多個(gè)電泳像素的降計(jì)數(shù)器。所存儲(chǔ)的像素信息可以包括像素索引、像素彩色級別、像素坐標(biāo)和像素計(jì)數(shù)器或其組合。當(dāng)尋址電泳顯示器的所述部分時(shí)，可以更新所存儲(chǔ)的諸如像素計(jì)數(shù)器的像素信息。
當(dāng)電泳像素繼續(xù)被更新時(shí)，可以根據(jù)所存儲(chǔ)的像素信息來更新在電泳顯示器的所述部分中的像素，如在框108中所見。例如，像素計(jì)數(shù)器遞減并且尋址所述電泳顯示器的所述部分。當(dāng)像素計(jì)數(shù)器已經(jīng)到達(dá)零或其它規(guī)定的數(shù)并且顯示器像素被更新時(shí)，完成繪制模式。
當(dāng)接收新的繪制信息時(shí)可以再次進(jìn)入繪制模式，如在框110中所見。可以利用附加的繪制信息來更新電泳顯示器?？梢越邮招碌睦L制信息，并且通過重復(fù)框100到108的上述步驟來相應(yīng)地更新電泳顯示器。
例如，對于從白色背景到黑色光學(xué)狀態(tài)的圖像轉(zhuǎn)變來說，驅(qū)動(dòng)或繪制模式波形在15V具有600毫秒的更新時(shí)間。在此例子中，二十毫秒的固定幀時(shí)間用于有源矩陣顯示器，需要三十幀來完成圖像更新。在一個(gè)方法中，驅(qū)動(dòng)波形被拆分成三個(gè)子集。每個(gè)子集具有十幀并且重復(fù)每個(gè)子集三次來完成圖像更新。觀看者首先看見淺灰色外觀，然后深灰色外觀，繼而是黑色外觀?？梢允褂孟鄬α畠r(jià)的控制器來實(shí)現(xiàn)此方法。
在另一例子中，把包括完整、不可分割的驅(qū)動(dòng)波形的繪制模式波形施加到電泳顯示器并且在更新期間計(jì)數(shù)要施加的其余更新幀的數(shù)目。與第一組像素相關(guān)聯(lián)的像素計(jì)數(shù)器(諸如幀計(jì)數(shù)器)最初讀數(shù)為三十。用戶立即看見繪圖為非常淺的灰色，逐漸地變向所想要的黑色狀態(tài)。在已經(jīng)更新了十個(gè)幀時(shí)，幀計(jì)數(shù)器讀數(shù)為二十。現(xiàn)在第二組像素接收繪制數(shù)據(jù)，并且相應(yīng)的波形被立即施加到所述第二組像素，同時(shí)第一組像素的圖像更新繼續(xù)進(jìn)行。在下一幀期間，用于第一組像素的幀計(jì)數(shù)器變?yōu)槭挪⑶矣糜诘诙M像素的幀計(jì)數(shù)器變?yōu)槎?。在用于第一組像素的幀計(jì)數(shù)器到達(dá)零之后停止對第一組像素的圖像更新，同時(shí)用于第二組像素的幀計(jì)數(shù)器變?yōu)槭?。第二組像素的圖像更新繼續(xù)直到用于所述第二組像素的幀計(jì)數(shù)器到達(dá)零。依照類似的方式，可以向其它像素施加并計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)或繪制模式波形。
作為選擇，可以進(jìn)入其它顯示模式，諸如單色更新模式、灰度級更新模式、灰度級清晰模式、初始化模式或睡眠模式并且繼續(xù)顯示器的功能，如在框112中所見。例如，顯示器可能需要利用所存儲(chǔ)的圖像或繪制信息來進(jìn)行刷新并且先前的圖像數(shù)據(jù)重新發(fā)送到顯示器。在圖像正被寫入電泳顯示器時(shí)，就可以觀看所述圖像。在寫入先前圖像之后的不到一秒、幾分鐘、幾小時(shí)、幾天、幾星期或者甚至幾個(gè)月內(nèi)，可以按照要求來進(jìn)一步刷新或?qū)懭胄碌膱D像。
當(dāng)不需要刷新或更新圖像時(shí)，可以使電路斷電或關(guān)閉，并且可以使電泳顯示器停電或置于斷電模式中。當(dāng)停電或斷電時(shí)，電泳顯示器保持先前寫入到顯示器的圖像或諸如全白、全黑之類的另一預(yù)定顯示的圖像，或其它預(yù)定屏幕圖像。
在另一實(shí)施例中，控制器接收用于把具有坐標(biāo)的輸入像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素信息的命令代碼，所述像素信息包括顯示地址、像素索引和表示要達(dá)到的灰色或彩色級別的像素顏色。然后此信息被寫入到先入先出存儲(chǔ)器(FIFO)中。像素信息從FIFO存儲(chǔ)器被轉(zhuǎn)送到諸如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的控制器存儲(chǔ)器。像素信息連同像素計(jì)數(shù)器一起被寫入到具有將使用繪制更新模式來更新的像素的列表中。開始顯示幀更新。在顯示幀更新結(jié)束時(shí)，如果FIFO存儲(chǔ)器不是空的或者像素更新列表不是空的，那么開始另一顯示幀更新并且所述過程繼續(xù)直到每個(gè)像素的相關(guān)聯(lián)像素計(jì)數(shù)器等于零。當(dāng)像素的像素計(jì)數(shù)器為零時(shí)，像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且該像素的繪制模式更新完成?？梢耘c顯示幀更新過程并行把新的圖像數(shù)據(jù)置于存儲(chǔ)器中。在接收到像素和像素在顯示器上顯現(xiàn)之間所流逝的像素更新時(shí)間短，以使圖像等待時(shí)間影響最小化。
當(dāng)在繪制更新模式中時(shí)，控制器與接收像素?cái)?shù)據(jù)并行地繼續(xù)更新顯示器。表示先前和當(dāng)前圖像的兩個(gè)存儲(chǔ)器幀在繪制更新模式期間并不會(huì)被改變。當(dāng)已經(jīng)開始繪制過程時(shí)，由背景給出先前的像素狀態(tài)。當(dāng)像素達(dá)到所想要的光學(xué)狀態(tài)時(shí)，所述像素狀態(tài)被寫入到先前的存儲(chǔ)器幀中。依照這種方式，當(dāng)控制器檢測到像素沒有轉(zhuǎn)變時(shí)，所述像素會(huì)得到零電壓。每個(gè)像素的計(jì)數(shù)器用來存儲(chǔ)已經(jīng)更新該像素的幀的數(shù)目。像素計(jì)數(shù)器被存儲(chǔ)并保持在存儲(chǔ)緩沖器中，所述存儲(chǔ)緩沖器具有需要被更新的像素列表。在應(yīng)用每個(gè)幀之后，控制器使像素計(jì)數(shù)器遞減。當(dāng)像素計(jì)數(shù)器變?yōu)榱銜r(shí)，從所述列表中移除相關(guān)聯(lián)的像素并且把像素?cái)?shù)據(jù)寫入到先前的存儲(chǔ)器幀中。取決于溫度的一組計(jì)數(shù)器值可以被定義并存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中，以便在處于繪制更新模式時(shí)提供溫度補(bǔ)償?shù)幕叶燃墶?br> 在此實(shí)施例中，繪制模式波形可以短到一個(gè)幀時(shí)間。當(dāng)施加新的圖像更新時(shí)可以刷新顯示器以便降低或消除圖像虛像，所述圖像虛像可能發(fā)生于在繪制模式中使用相對短的驅(qū)動(dòng)波形的情況下。
在另一實(shí)施例中，根據(jù)圖像或繪制信息利用所選擇的驅(qū)動(dòng)或繪制模式波形來尋址第一組像素。根據(jù)相同或不同的圖像或繪制信息連同相同或不同的驅(qū)動(dòng)或繪制模式波形一起來尋址顯示器中的第二組像素。可以在第一組像素更新完成之前開始第二組像素的驅(qū)動(dòng)或繪制模式波形。
雖然目前這里所公開的本發(fā)明實(shí)施例被認(rèn)為是優(yōu)選的，但是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變和修改。例如，預(yù)處理和復(fù)位電壓的極性、數(shù)據(jù)幀時(shí)間、繪制模式波形的長度及其所包括部分的次序、灰度級的數(shù)目、像素元件的大小和數(shù)目、電泳墨水的顏色以及各個(gè)層的厚度選擇成說明性和指導(dǎo)性的。在不脫離所要求本發(fā)明的精神和范圍的情況下，根據(jù)所示出的內(nèi)容可以略微改變激勵(lì)電壓、時(shí)序、電泳墨水的顏色、所包括的層、像素大小、陣列大小、驅(qū)動(dòng)波形、繪制模式波形及其它信號(hào)和數(shù)值。本發(fā)明適用于其它雙穩(wěn)態(tài)顯示器，諸如電致變色顯示器或液晶顯示器。在附加權(quán)利要求中表明了本發(fā)明的范圍，并且在其等價(jià)物的意義和范圍內(nèi)所有的變化都包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種用于激勵(lì)電泳顯示器(10)一部分的方法，所述方法包括接收繪制信息(14)；基于所述繪制信息(14)確定至少一個(gè)繪制模式波形(68)；以及基于所述繪制信息(14)和繪制模式波形(68)來尋址電泳顯示器(10)的所述部分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所接收的繪制信息(14)包括鍵盤輸入。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中從鍵盤或小鍵盤之一接收所述鍵盤輸入。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所接收的繪制信息(14)包括繪制輸入。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中從觸摸屏接收所述繪制輸入。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所接收的繪制信息(14)包括指示器輸入。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中從鼠標(biāo)或光標(biāo)或發(fā)生器之一接收所述指示器輸入。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定至少一個(gè)繪制模式波形(68)包括基于所述繪制信息(14)和電泳顯示器(10)的所述部分中的至少一個(gè)電泳像素(22)的當(dāng)前光學(xué)狀態(tài)，從一組存儲(chǔ)的驅(qū)動(dòng)波形(60)中選擇所述繪制模式波形(68)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中從查找表中選擇所述繪制模式波形(68)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中尋址電泳顯示器(10)的所述部分包括施加所確定的繪制模式波形(68)預(yù)定次數(shù)，以便把圖像寫入到所述電泳顯示器(10)中的至少一個(gè)電泳像素(22)上。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中尋址電泳顯示器(10)的所述部分包括把像素?cái)?shù)據(jù)寫入到電泳顯示器(10)的所述部分中的至少一個(gè)電泳像素(22)上。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所接收的繪制信息(14)來存儲(chǔ)像素信息；以及基于所存儲(chǔ)的像素信息來尋址電泳顯示器(10)的所述部分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所存儲(chǔ)的像素信息包括下述組中的至少一個(gè)，所述組包括像素索引、像素彩色級別、像素坐標(biāo)和像素計(jì)數(shù)器。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括當(dāng)尋址電泳顯示器(10)的所述部分時(shí)更新所存儲(chǔ)的像素信息。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所接收的繪制信息和所述繪制模式波形來尋址所述電泳顯示器中的第一組像素；并且基于所接收的繪制信息和第二繪制模式波形來尋址所述電泳顯示器中的第二組像素；其中在完成第一組像素的圖像更新之前把所述第二繪制模式波形施加到所述第二組像素。
16.一種用于激勵(lì)電泳顯示器(10)的一部分的系統(tǒng)(12)，所述系統(tǒng)包括位于底板(32)上的電泳像素陣列(20)；用于接收繪制信息(14)的裝置；用于基于所述繪制信息(14)確定至少一個(gè)繪制模式波形(68)的裝置；和用于基于所述繪制信息(14)和繪制模式波形(68)尋址電泳顯示器(10)的所述部分的裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括用于基于所接收的繪制信息(14)存儲(chǔ)像素信息的裝置；和用于基于所存儲(chǔ)的像素信息尋址電泳顯示器(10)的所述部分的裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括用于當(dāng)尋址電泳顯示器(10)的所述部分時(shí)更新所存儲(chǔ)的像素信息的裝置。
19.一種電泳顯示器(10)，包括位于底板(32)上的電泳像素陣列(20)；行驅(qū)動(dòng)器(40)，電連接到所述電泳像素陣列(20)的一組行(44)；列驅(qū)動(dòng)器(50)，電連接到所述電泳像素陣列(20)的一組列(54)；和控制器(30)，電連接到所述行驅(qū)動(dòng)器(40)和列驅(qū)動(dòng)器(50)；其中所述控制器(30)基于繪制信息(14)確定至少一個(gè)繪制模式波形(68)；并且其中所述控制器(30)基于所述繪制信息(14)和繪制模式波形(68)來尋址所述電泳顯示器(10)的一部分，以便把圖像寫入到所述電泳顯示器(10)中的至少一個(gè)電泳像素上。
20.如權(quán)利要求19所述的電泳顯示器(10)，其中所述控制器(30)接收用于電泳顯示器(10)的所述部分的繪制信息(14)。
全文摘要
一種電泳顯示器(10)和系統(tǒng)(12)執(zhí)行用于激勵(lì)所述電泳顯示器(10)一部分的方法。所述方法涉及接收繪制信息(14)，根據(jù)所述繪制信息(14)來確定至少一個(gè)繪制模式波形(68)，并且根據(jù)所接收的繪制信息(14)和繪制模式波形(68)來尋址所述電泳顯示器(10)。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1942918SQ200580011076
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者G·周, N·N·艾倫奈, J·P·范德卡默, A·V·亨岑, R·P·A·德爾諾伊, M·T·約翰遜, R·H·M·科爾蒂, M·E·T·內(nèi)利斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司