專利名稱:雙穩(wěn)態(tài)顯示器中黑白模式的驅(qū)動方案以及從黑白到灰度模式的轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明大體涉及電子閱讀裝置比如電子書籍和電子雜志,以及更具體的,涉及一種方法和裝置,用于同時使用黑白和灰度圖像來更新圖像,使其具有改善的圖像質(zhì)量和縮短的更新時間。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步提供了“易于使用”的電子閱讀裝置比如電子書籍,其開創(chuàng)了很多機(jī)會。例如,電泳顯示器保有很大的希望。這樣的顯示器具有固有的內(nèi)存特性并且可將圖像保持相對長的一段時間而不消耗功率。只有當(dāng)顯示器需要刷新或更新新信息時才會消耗功率。所以,這樣的顯示器的功率消耗是很低的,適用于應(yīng)用在便攜式電子閱讀裝置比如電子書籍和電子報紙中。電泳是指帶電粒子在應(yīng)用電場中的活動。當(dāng)電泳在液體中發(fā)生時,粒子以一個速度運(yùn)動,該速度主要取決于粒子經(jīng)受的粘性的拖力、它們的電荷(持久的或感應(yīng)的)、液體的電介質(zhì)特性和應(yīng)用場的大小。電泳顯示器是一種雙穩(wěn)態(tài)顯示器,其是一種實際上在圖像更新后保持圖像而不消耗功率的顯示器。
例如,由美國馬薩諸賽州劍橋的EInk公司提交的,于1999年4月9日公開的,題為“Full Color Reflection Display WithMultichromatic Sub-Pixels”的國際專利申請WO99/53373描述了這種顯示裝置。WO99/53373討論了一種具有兩個基板的電子墨水顯示器。其中一個是透明的,另一個具有以行和列排列的電極。一個顯示單元或像素與一個行電極和列電極的交點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。顯示單元使用一個薄膜晶體管(TFT)連接到列電極,該晶體管的門極連接到行電極。顯示單元、TFT晶體管、以及行和列電極的這種配置共同形成了一個有源矩陣。此外,顯示單元還包括一個像素電極。行驅(qū)動器選擇顯示單元的一行,以及列或源極驅(qū)動器通過列電極和TFT晶體管提供數(shù)據(jù)信號到顯示單元的所選擇的行。數(shù)據(jù)信號對應(yīng)于將要被顯示的圖形數(shù)據(jù),比如文字或圖像。
電子墨水提供在像素電極和透明基板上的通用電極之間。電子墨水包括多個直徑在10到50微米的微膠囊。在一種方式中,每個微膠囊具有帶正電荷的白色粒子和帶負(fù)電荷的黑色粒子懸浮在液體承載介質(zhì)或流體中。當(dāng)對像素電極應(yīng)用正電壓時,白色粒子運(yùn)動到微膠囊指向透明基板的一側(cè),并且觀看者將看到白色的顯示單元。同時,黑色粒子運(yùn)動到微膠囊相反側(cè)的像素電極,并且對觀看者隱藏起來。通過對像素電極應(yīng)用負(fù)電壓,黑色粒子運(yùn)動到微膠囊指向透明基板一側(cè)的通用電極并且顯示單元在觀看者看來是黑色的。同時,白色粒子運(yùn)動到微膠囊相反側(cè)的像素電極,并且對觀看者隱藏起來。當(dāng)電壓移除后,顯示裝置保持在已有的狀態(tài)并因此呈現(xiàn)一個雙穩(wěn)態(tài)特征。在另一種方式中,粒子提供在染色液體中。例如,黑色粒子提供在白色液體中,或者白色粒子可提供在黑色液體中?;蛘咂渌牟噬W涌商峁┰诓煌牟噬后w中,例如白色粒子提供在綠色液體中。
其它的流體比如空氣也可用于介質(zhì)中,其中帶電的黑色和白色粒子在電場中來回移動(參見例如Bridgestone SID2003-Symposiumon Information Display,2003年5月18-23日,-摘要20.3)。也可使用彩色粒子。
為了形成電子顯示器,電子墨水可被印刷到被壓制成電路層的一張塑料薄膜上。電路形成了隨后可被顯示驅(qū)動器所控制的像素模板。因為微膠囊在液體承載介質(zhì)中懸浮,所以它們可使用已有的屏幕印刷工藝印刷到實際上的任何表面,包括玻璃、塑料、纖維以及甚至紙張上。而且,柔軟薄片的使用允許電子閱讀裝置的設(shè)計更接近于傳統(tǒng)書籍的外觀。
但是,進(jìn)一步的改進(jìn)是需要改善圖像質(zhì)量和縮短圖像更新時間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專注于以上和其它的問題。根據(jù)本發(fā)明,在雙穩(wěn)態(tài)顯示器比如一個有源矩陣電泳顯示器中同時提供黑白和灰度更新模式。本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是在黑白更新模式期間總的圖像更新時間(IUT)縮短了,例如縮短至灰度更新模式的圖像更新時間的一半。此外還提出了一種技術(shù)用于當(dāng)顯示模式從黑白轉(zhuǎn)換到灰度時,通過補(bǔ)償黑白和灰度更新模式之間的脈沖能量差,從而避免由模式轉(zhuǎn)換引入的像素上的額外直流電壓。在這種情況下,在應(yīng)用灰度更新波形之前,應(yīng)用一個具有脈沖能量等于灰度波形和黑白波形之間的復(fù)位脈沖能量差的補(bǔ)償電壓脈沖。而且,補(bǔ)償脈沖與在先前的黑白到黑白的圖像轉(zhuǎn)換中使用的電壓脈沖具有相同的電壓標(biāo)志或極性。換句話說,補(bǔ)償脈沖具有與在黑白更新模式期間的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖、也就是驅(qū)動脈沖所使用的極性相同的極性。脈沖能量是電壓電平×脈沖時間的結(jié)果。當(dāng)使用多個電壓電平時,總能量就是每個脈沖時間所包括的能量的和。一種方式可使用相同(最大)的幅度所以脈沖時間在不同的驅(qū)動波形中是變化的。便于簡化,在以下的討論中,考慮具有相同幅度的脈沖。在這種情況下,脈沖導(dǎo)致的能量變化與脈沖時間長度的變化成正比。但是,以下給出的例子可推廣到使用具有不同幅度脈沖的情況。
在本發(fā)明的一個特定方面,一種用于在雙穩(wěn)態(tài)顯示器中更新圖像的方法包括,確定雙穩(wěn)態(tài)顯示器的更新模式何時從黑白更新模式轉(zhuǎn)換到灰度更新模式。當(dāng)更新模式如確定步驟指示的那樣轉(zhuǎn)換時,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖。該補(bǔ)償脈沖表示的能量基于以下二者之間的能量差(a)在灰度更新模式期間使用的過復(fù)位脈沖和(b)在黑白更新模式期間使用的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖。
在本發(fā)明的另一方面,一種用于在電子閱讀裝置中更新圖像的方法包括,在灰度更新模式期間對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個灰度更新波形,并且在黑白更新模式期間對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個黑白更新波形。黑白更新波形包括一個標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖以及灰度更新波形包括一個過復(fù)位脈沖。
還提供了相關(guān)的電子閱讀裝置和程序存儲裝置。
在附圖中圖1圖示了電子閱讀裝置的顯示屏一部分的實施例的前視圖;圖2圖示了沿著圖1中的2-2的橫截面圖;圖3圖示了電子閱讀裝置的總體圖;圖4圖示了具有各自的顯示區(qū)域的兩個顯示屏;圖5表示了用于灰度更新模式的軌道穩(wěn)定波形;圖6表示了用于黑白更新模式的波形;圖7表示了顯示模式轉(zhuǎn)換的一個例子;以及圖8表示了當(dāng)顯示模式從黑白更新模式轉(zhuǎn)換到灰度更新模式時應(yīng)用的補(bǔ)償脈沖。
在所有的附圖中,相應(yīng)的部分采用相同的附圖標(biāo)記。
具體實施例方式
圖1和2表示了電子閱讀裝置的顯示板1的一部分的實施例,其具有第一基板8,第二相對的基板9和若干個圖像單元2。圖像單元2可按照實際的直線配置成二維結(jié)構(gòu)。為了清楚起見圖像單元2被表示為配置得彼此分開,但實際上圖像單元2彼此非常接近來形成連續(xù)的圖像。而且,僅示出了整個顯示屏的一部分。圖像單元的其它配置也可,比如蜂窩式配置。具有帶電粒子6的電泳介質(zhì)5存在于基板8和9之間。第一電極3和第二電極4與每個圖像單元2相關(guān)聯(lián)。電極3和4能夠接收一個電勢差。在圖2中,對于每個圖像單元2,第一基板具有一個第一電極3并且第二基板9具有一個第二電極4。帶電粒子6能夠占據(jù)電極3和4附近的位置之一或在它們的中間位置。每個圖像單元2具有由帶電粒子6在電極3和4之間的位置決定的外觀。電泳介質(zhì)5本身是已知的,例如從來自EInk公司的美國專利5,961,804、6,120,839和6,130,774中可獲知。
作為示例,電泳介質(zhì)5可在白色流體中包括帶負(fù)電的黑色粒子6。當(dāng)帶電粒子6由于電勢差例如+15V而靠近第一電極3時,圖像單元2的外觀呈現(xiàn)白色。當(dāng)帶電粒子6由于相反電極的電勢差例如-15V而靠近第二電極4時,圖像單元2的外觀呈現(xiàn)黑色。當(dāng)帶電粒子6位于電極3和4之間時,圖像單元呈現(xiàn)中間狀態(tài)的外觀比如黑色和白色之間的一個灰度水平。驅(qū)動控制器100控制每個圖像單元2的電勢差來在整個顯示屏上創(chuàng)建一個期望的圖像,例如圖像和/或文字。整個顯示屏是由對應(yīng)于顯示器中的每個像素的許多圖像單元組成的。
圖3圖示了電子閱讀裝置的總體圖。電子閱讀裝置300包括控制器100,其包括尋址電路105??刂破?00控制一個或多個顯示屏310,比如電泳顯示屏,來顯示期望的文字或圖像。例如,控制器100可提供電壓波形到顯示屏310的不同像素。尋址電路提供用于查找指定像素的信息,比如行和列,來顯示期望的圖像或文字。如下進(jìn)一步所述的,控制器100可使連續(xù)頁起始于不同行和/或列來顯示。圖像或文字?jǐn)?shù)據(jù)可存儲在存儲器120上。一個例子是飛利浦電子的小型因子光學(xué)(SFFO)磁盤系統(tǒng)??刂破?00可響應(yīng)于發(fā)起用戶指令比如下一頁指令或上一頁指令的用戶激活的軟件或硬件按鍵320。
控制器100可以是執(zhí)行任何類型的計算機(jī)代碼裝置的計算機(jī)的一部分,比如軟件、硬件、微代碼等,來完成所述的功能。因此,包括這樣的計算機(jī)代碼裝置的計算機(jī)程序產(chǎn)品可以以對所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的方式提供。而且,存儲器120是實際上包含可由機(jī)器比如控制器100或計算機(jī)執(zhí)行一種方法來完成在此所述功能的指令程序的程序存儲裝置。這樣的程序存儲裝置可以以對所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的方式提供。
控制器100具有邏輯片用于定期提供電子書籍的顯示區(qū)域的強(qiáng)制復(fù)位,例如當(dāng)電子閱讀裝置首先被打開和/或當(dāng)亮度偏移大于一個值比如3%的反射時,在每x頁顯示之后,在每y分鐘之后,例如十分鐘。為了自動復(fù)位,基于形成可接受的圖像質(zhì)量的最低頻率來根據(jù)經(jīng)驗確定可接受的頻率。同樣,復(fù)位可由用戶通過一個功能按鍵或其它界面裝置來手動發(fā)起,例如當(dāng)用戶開始閱讀電子閱讀裝置,或當(dāng)圖像質(zhì)量下降到不可接受的水平。
本發(fā)明可使用任意類型的電子閱讀裝置。圖4圖示了具有兩個單獨(dú)的顯示屏的電子閱讀裝置400的一個可能的例子。特別的,第一顯示區(qū)域442提供在第一顯示屏440上,以及第二顯示區(qū)域452提供在第二顯示屏450上。屏幕440和450可通過裝訂處445連接從而允許兩個屏幕相對于對方平坦地折疊、或打開并平坦地放置在平面上。這種配置是理想的,因為其非常接近地復(fù)制了閱讀傳統(tǒng)書籍的經(jīng)驗。
不同的界面裝置可提供來允許用戶發(fā)起頁面前進(jìn)、頁面倒退等指令。例如,第一區(qū)域442可包括屏上按鍵424,其可使用鼠標(biāo)或其它點(diǎn)擊裝置,觸摸激活、PDA書寫筆或其它已知技術(shù)來激活從而在電子閱讀裝置的頁面之間導(dǎo)航。除了頁面前進(jìn)和頁面倒退指令外,還可提供在同一頁上向上或向下滾屏的性能。可替換或可額外地提供硬件按鍵422來允許用戶提供頁面前進(jìn)或頁面倒退指令。第二區(qū)域452也可包括屏上按鍵414和/或硬件按鍵412。注意第一和第二顯示區(qū)域442,452周圍的框架405并不是必需的因為顯示區(qū)域也可以是無框架的。其它的界面比如聲音指令界面也可使用。注意按鍵412,414和422,424對于兩個顯示區(qū)域并不是必需的,即可提供單獨(dú)一組頁面前進(jìn)或頁面倒退按鍵?;蛘咭粋€單獨(dú)的按鍵或其它裝置比如搖臂開關(guān)可被操作來同時提供頁面前進(jìn)和頁面倒退的指令。一個功能按鍵或其它界面裝置也可提供來允許用戶手動地發(fā)起一個復(fù)位。
在其它可能的設(shè)計中,電子書籍具有一個單獨(dú)的顯示屏在一個單獨(dú)的顯示區(qū)域上一次顯示一頁?;蛘?,一個單獨(dú)的顯示屏可被劃分成兩個或更多顯示區(qū)域,例如水平或垂直地配置。在任何情況下,本發(fā)明可使每個顯示區(qū)域減小由于模式轉(zhuǎn)換引入的像素上的殘余直流電流引起的圖像滯留效應(yīng)。
此外,當(dāng)使用多個顯示區(qū)域,連續(xù)頁可以以任意期望的順序顯示。例如在圖4中,第一頁可在第一顯示區(qū)域442中顯示,同時第二頁在顯示區(qū)域452中顯示。當(dāng)用戶請求觀看下一頁,第三頁可在第一顯示區(qū)域442中代替第一頁顯示同時第二頁保持顯示在第二顯示區(qū)域452中。類似的,第四頁可顯示在第二顯示區(qū)域452中,并依此類推。在另一種方式中,當(dāng)用戶請求觀看下一頁,兩個顯示區(qū)域同時更新使得第三頁代替第一頁顯示在第一顯示區(qū)域442中,并且第四頁代替第二頁顯示在第二顯示區(qū)域452中。當(dāng)使用一個單獨(dú)的顯示區(qū)域,當(dāng)用戶輸入一個下一頁指令時,可顯示第一頁,然后第二頁覆蓋第一頁,并依此類推。對于頁面倒退指令,該過程可逆向操作。此外,該過程同樣也可應(yīng)用于文字是從右到左閱讀的語言,比如希伯來文,以及文字是按列方式而不是行方式閱讀的語言比如中文。
此外,注意不需要在顯示區(qū)域上顯示整個頁。頁的一部分可被顯示并且提供滾屏的性能來允許用戶向上、向下、向左或向右滾屏來閱讀該頁的其它部分。放大和縮小的性能可提供來允許用戶改變文字或圖像的尺寸。這對于例如弱視的用戶是理想的。
黑白和灰度更新模式的討論最近已經(jīng)證明了使用同時包括驅(qū)動電壓脈沖和振蕩脈沖的驅(qū)動方案可在雙穩(wěn)態(tài)顯示器中實現(xiàn)精確的灰度。振蕩脈沖是必須的,目的是減小對無動力的圖像保持時間和圖像歷史影響的依賴。此外還證明了當(dāng)電壓電平的數(shù)量有限時,例如-15V(白色),0V和+15V(黑色),使用軌道穩(wěn)定驅(qū)動方案可實現(xiàn)精確的灰度水平。這意味著灰度水平通常通過基準(zhǔn)黑色狀態(tài)或基準(zhǔn)白色狀態(tài)(兩個“軌道”)之一來達(dá)到。而且,使用一個單獨(dú)的過復(fù)位電壓脈沖的驅(qū)動技術(shù)已經(jīng)被認(rèn)為在驅(qū)動電泳顯示器中最有希望。脈沖序列通常包括三部分第一振蕩脈沖、復(fù)位脈沖和灰度驅(qū)動脈沖。這個技術(shù)由圖5概略地示出來表示灰度圖像轉(zhuǎn)換。兩個比特的灰度等級允許四種顏色狀態(tài)白色、淺灰、深灰和黑色。黑白等級只有黑色和白色的顏色狀態(tài)。
在圖5中,波形500,520,540和560分別指示黑色(B)到淺灰(LG)的轉(zhuǎn)換、白色(W)到深灰(DG)的轉(zhuǎn)換、黑色(B)到白色(W)的轉(zhuǎn)換以及白色(W)到黑色(B)的轉(zhuǎn)換。一個單獨(dú)的波形由控制器100應(yīng)用到顯示器中的每個像素來顯示期望的文字和/或圖像??偟膱D像更新時間(IUT)是在每個部分中使用的時期的和。需要用振蕩脈沖505,525,545,565來減小非動力圖像保持時間和圖像歷史的效應(yīng),因而減少圖像滯留和提高灰度的精確度。復(fù)位脈沖必須比將粒子從當(dāng)前位置或顏色狀態(tài)移動到極限位置或顏色狀態(tài)(例如黑色或白色)所需要的最小時間要長,來保證在新圖像更新期間舊圖像及時消除并且保證了圖像質(zhì)量。復(fù)位脈沖例如510具有兩部分“標(biāo)準(zhǔn)”復(fù)位512(具有持續(xù)時間t1)和額外的“過復(fù)位”部分514(具有持續(xù)時間t2)。整個過復(fù)位脈沖510被認(rèn)為包括標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分512和過復(fù)位部分514,總的持續(xù)時間是t1+t2。標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位部分512需要一個持續(xù)時間,其正比于粒子在顯示器的兩個電極之間需要運(yùn)動的距離。即持續(xù)時間(t1)應(yīng)當(dāng)足夠?qū)⑿纬呻p穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子從黑色狀態(tài)移動到白色狀態(tài),或從白色狀態(tài)到黑色狀態(tài)。
例如,對于波形500,在過復(fù)位脈沖510的末端達(dá)到了一個白色狀態(tài)。隨后的驅(qū)動脈沖515將相關(guān)聯(lián)像素的粒子往黑色狀態(tài)的方向移動直到達(dá)到淺灰色狀態(tài)。對于波形520,在過復(fù)位脈沖530的末端達(dá)到了一個黑色狀態(tài),并且隨后的驅(qū)動脈沖535將粒子往白色狀態(tài)的方向移動直到達(dá)到深灰色狀態(tài)。對于波形540,在過復(fù)位脈沖550的末端達(dá)到了一個白色狀態(tài),所以不需要隨后的驅(qū)動脈沖。類似的,對于波形560,在過復(fù)位脈沖570的末端達(dá)到了一個黑色狀態(tài),所以不需要隨后的驅(qū)動脈沖。
在標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖之后就達(dá)到了期望的光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。過復(fù)位脈沖僅需要用來改善圖像質(zhì)量,在其之后可視光不會改變。在過復(fù)位脈沖部分例如514中使用的時期t2典型地與標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位持續(xù)時間t1相似。換句話說,過復(fù)位脈沖的持續(xù)時間(t1+t2)近似于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的持續(xù)時間(t1)的兩倍。通常,過復(fù)位脈沖的持續(xù)時間(t1+t2)實際上大于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的持續(xù)時間(t1)。便于簡化,在圖5中對所有的轉(zhuǎn)換使用了相同的過復(fù)位部分持續(xù)時間t2。使用圖5的波形將達(dá)到900ms的總的圖像更新時間,這對于有些應(yīng)用來說太長了。
圖6表示了用于黑白更新模式的波形。根據(jù)本發(fā)明的黑白模式和灰度模式的結(jié)合對于改善基于電泳顯示器的電子書籍特別有利,因為許多書籍的內(nèi)容是黑白的而有些則是灰度的圖像。對于僅使用黑白像素的顯示器或顯示區(qū)域,控制器可調(diào)用一個黑白更新模式。當(dāng)顯示器或顯示區(qū)域中的一個或多個像素使用灰度像素時,控制器轉(zhuǎn)換到灰度更新模式。因此,在可能時黑白更新模式可和灰度更新模式結(jié)合使用。適當(dāng)?shù)能浖噶羁捎煽刂破?00執(zhí)行來用于確定應(yīng)該使用哪個模式,并且何時進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。
用于黑白更新模式的波形包括波形600用于一個從黑色到白色的轉(zhuǎn)換,其包括振蕩脈沖605和持續(xù)時間為t1的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖610。類似的,用于一個從白色到黑色的轉(zhuǎn)換的波形650包括振蕩脈沖655和持續(xù)時間為t1的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖660。復(fù)位/驅(qū)動脈沖610和660用于將像素從黑色驅(qū)動到白色或從白色到黑色。比較于圖5的波形,不同的是黑白模式下復(fù)位/驅(qū)動脈沖的持續(xù)時間等于灰度模式下的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的持續(xù)時間。這樣總的圖像更新時間就變成大約是在灰度更新模式下的相同轉(zhuǎn)換所需時間的一半。這就形成了更快的頁面更新來提高了用戶的便利性。
圖7表示了顯示模式轉(zhuǎn)換的一個例子。四個示例的塊狀圖像使用一個從黑白到黑白轉(zhuǎn)換的黑白更新模式(MU)、以及使用從灰度到黑白和從黑白到灰度轉(zhuǎn)換的灰度更新模式(GU)來更新。從上到下,圖像700包括白色、黑色、白色和黑色區(qū)域的塊,圖像740包括黑色、白色、黑色和白色區(qū)域的塊,圖像780包括淺灰、深灰、白色和黑色區(qū)域的塊。圖像700和740之間的轉(zhuǎn)換使用MU,而圖像740和780之間的轉(zhuǎn)換使用GU。當(dāng)所有的像素接收黑白數(shù)據(jù),控制器100就選擇MU模式,并且當(dāng)顯示器上的至少一個像素接收灰度數(shù)據(jù),則為所有像素選擇GU模式。但是,當(dāng)圖6的MU波形用于黑白圖像更新,以及圖5的GU波形用于灰度圖像更新時則會出現(xiàn)問題,由于在MU和GU波形之間的大的脈沖長度差將引入額外的直流電流(dc)。在此,我們提出當(dāng)發(fā)生從MU模式到GU模式的轉(zhuǎn)換時,在應(yīng)用GU波形之前應(yīng)用一個額外的補(bǔ)償脈沖來補(bǔ)償額外的直流電流(dc)。
圖8表示了當(dāng)顯示模式從黑白轉(zhuǎn)換到灰度更新模式時對像素應(yīng)用的補(bǔ)償脈沖。波形800,820,840和860示出了灰度更新模式中的波形。特別的,波形800使用振蕩脈沖805、過復(fù)位脈沖815和驅(qū)動脈沖818指示從黑色(B’)到淺灰(LG)的轉(zhuǎn)換。波形820使用振蕩脈沖825、過復(fù)位脈沖835和驅(qū)動脈沖838指示從白色(W’)到深灰(DG)的轉(zhuǎn)換。波形840使用振蕩脈沖845和過復(fù)位脈沖855指示從黑色(B’)到白色(W)的轉(zhuǎn)換。波形860使用振蕩脈沖865和過復(fù)位脈沖875指示從白色(W’)到黑色(B)的轉(zhuǎn)換。不同的其它轉(zhuǎn)換也有可能,例如從黑色到深灰,以及從白色到淺灰。
在應(yīng)用灰度波形之前,對每個像素應(yīng)用一個補(bǔ)償電壓脈沖。補(bǔ)償脈沖具有的持續(xù)時間實際上等于灰度波形的過復(fù)位脈沖和黑白波形的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖之間的持續(xù)時間之差。另外,補(bǔ)償脈沖與在先前的黑白到黑白的圖像轉(zhuǎn)換中使用的電壓脈沖具有相同的電壓標(biāo)志或極性。例如,補(bǔ)償脈沖805,825,845和865分別位于灰度更新波形800,820,840和860之前。補(bǔ)償脈沖805和845具有例如+15V的極性(和量值),因為當(dāng)前的黑色狀態(tài)(Bmu)是從先前使用MU模式的白色到黑色的轉(zhuǎn)換獲得的,該MU模式具有例如+15V(參見圖6中+15V的復(fù)位脈沖660)和持續(xù)時間(t1)為400ms的脈沖。對于黑色(B’)到淺灰(LG)的轉(zhuǎn)換(波形800),選擇GU模式因為淺灰是灰度顏色。在這種情況下,過復(fù)位脈沖815例如是-15V和持續(xù)時間為(t1+t2)800ms,并且例如+15V的補(bǔ)償脈沖805在GU波形800開始之前以(800ms-400ms)=400ms的持續(xù)時間被應(yīng)用。
補(bǔ)償脈沖825和865具有例如-15V的極性(和量值),因為當(dāng)前的白色狀態(tài)(Wmu)是從先前使用MU模式的黑色到白色的轉(zhuǎn)換獲得的,該MU模式具有例如-15V(參見圖6中的-15V的復(fù)位脈沖610)和持續(xù)時間(t1)為400ms的脈沖。對于波形860的白色到黑色的轉(zhuǎn)換,使用GU模式因為其已經(jīng)為其它像素選擇。過復(fù)位脈沖875具有(t1+t2)800ms的持續(xù)時間以及+15V的極性和量值。在這種情況下,例如-15V以及持續(xù)時間為(800ms-400ms)=400ms的補(bǔ)償脈沖865在波形860開始之前被應(yīng)用。補(bǔ)償脈沖805,825,845和865實際上補(bǔ)償由于模式轉(zhuǎn)換由相關(guān)聯(lián)的像素引入的額外直流電壓。
注意本發(fā)明對于單個和多個窗口的顯示器都是可應(yīng)用的,例如其中存在打字模式。必須強(qiáng)調(diào)的是在以上的例子中,脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動用于闡明本發(fā)明,即脈沖時間在每個波形中變化而電壓幅度保持恒定。但是,本發(fā)明也可用于其它的驅(qū)動方案,例如基于電壓調(diào)制驅(qū)動(VM),其中脈沖電壓幅度在每個波形中變化,或者使用PWM和VM相結(jié)合的驅(qū)動。當(dāng)使用VM驅(qū)動或VM和PWM相結(jié)合的驅(qū)動,選擇補(bǔ)償脈沖使得包括在補(bǔ)償脈沖中的能量基于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖和過復(fù)位脈沖之間的能量之差。本發(fā)明還可用于彩色雙穩(wěn)態(tài)顯示器,并且電極結(jié)構(gòu)不限于比如頂部/底部電極結(jié)構(gòu)或蜂窩式結(jié)構(gòu)或其它使用面內(nèi)轉(zhuǎn)換和垂直轉(zhuǎn)換相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可在電子閱讀裝置之外的顯示器上實現(xiàn),包括其它的廣告牌或其它標(biāo)志圖。
在已經(jīng)表明和描述了哪些被認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的同時,當(dāng)然還應(yīng)當(dāng)理解的是可在不脫離本發(fā)明的精神的情況下作出形式和細(xì)節(jié)上不同的變形和更改。因此旨在不將本發(fā)明限制在以上描述和闡明的具體的形式中,而是應(yīng)當(dāng)解釋為覆蓋落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有變形。
權(quán)利要求
1.一種用于更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像的方法,該方法包括確定雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310,400)的更新模式何時從黑白更新模式轉(zhuǎn)換到灰度更新模式;并且當(dāng)更新模式如所述確定步驟中指示的那樣轉(zhuǎn)換時,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖(805,825,845,865),該補(bǔ)償脈沖表示的能量基于以下二者之間的能量差(a)在灰度更新模式期間使用的過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)和(b)在黑白更新模式期間使用的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖包括應(yīng)用一個與在標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖中使用的極性具有相同極性的脈沖。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖,包括應(yīng)用一個與標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖具有相同幅度的脈沖。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖包括,應(yīng)用一個脈沖持續(xù)時間等于過復(fù)位脈沖的持續(xù)時間和標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的持續(xù)時間之差的脈沖。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖,包括在灰度更新模式期間所使用的灰度更新波形(800,820,840和860)之前,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其中灰度更新波形包括振蕩脈沖(805,825,845,865),其后是過復(fù)位脈沖,其后是驅(qū)動脈沖(818,838)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包括在黑白更新模式期間對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個波形,其包括振蕩脈沖(605,655),隨后是標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的能量足夠?qū)⑿纬呻p穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(6)從黑色狀態(tài)移動到白色狀態(tài),或從白色狀態(tài)到黑色狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其中過復(fù)位脈沖的能量比將形成雙穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(6)從黑色狀態(tài)移動到白色狀態(tài),或從白色狀態(tài)到黑色狀態(tài)所需的能量更多。
10.一種程序存儲裝置,實際上包含可由機(jī)器執(zhí)行來完成一種用于更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像的方法的程序指令,該方法包括確定雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310,400)的更新模式何時從黑白更新模式轉(zhuǎn)換到灰度更新模式;并且當(dāng)更新模式如所述確定步驟中指示的那樣轉(zhuǎn)換時,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖(805,825,845,865),該補(bǔ)償脈沖表示的能量基于以下二者之間的能量差(a)在灰度更新模式期間使用的過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)和(b)在黑白更新模式期間使用的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660)。
11.一種顯示裝置,包括雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310,400);和控制器(100)用于通過如下方式更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像確定雙穩(wěn)態(tài)顯示器的更新模式何時從黑白更新模式轉(zhuǎn)換到灰度更新模式,以及更新模式轉(zhuǎn)換時,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖(805,825,845,865),該補(bǔ)償脈沖表示的能量基于以下二者之間的能量差(a)在灰度更新模式期間使用的過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)和(b)在黑白更新模式期間使用的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660)。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置,其中雙穩(wěn)態(tài)顯示器包括電泳顯示器。
13.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置,其中顯示裝置包括電子閱讀裝置。
14.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置,其中顯示裝置包括標(biāo)牌。
15.一種用于更新顯示器上的圖像的方法,該方法包括在灰度更新模式期間,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310,400)應(yīng)用一個灰度更新波形(800,820,840和860);并且在黑白更新模式期間,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個黑白更新波形(600,650);其中黑白更新波形包括一個標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660)以及灰度更新波形包括一個過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的能量足夠?qū)⑿纬呻p穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(6)從黑色狀態(tài)移動到白色狀態(tài),或從白色狀態(tài)到黑色狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法,其中過復(fù)位脈沖的能量比將形成雙穩(wěn)態(tài)顯示器的粒子(6)從黑色狀態(tài)移動到白色狀態(tài),或從白色狀態(tài)到黑色狀態(tài)所需的能量更多。
18.如權(quán)利要求15所述的方法,其中過復(fù)位脈沖的能量實際上大于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖的能量。
19.一種程序存儲裝置,實際上包含可由機(jī)器執(zhí)行來完成一種用于更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像的方法的程序指令,該方法包括在灰度更新模式期間對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個灰度更新波形;并且在黑白更新模式期間對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個黑白更新波形(600,650);其中黑白更新波形包括一個標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖以及灰度更新波形包括一個過復(fù)位脈沖。
20.一種顯示裝置,包括雙穩(wěn)態(tài)顯示器(310,400);和控制器(100)用于通過如下方式更新雙穩(wěn)態(tài)顯示器上的圖像在灰度更新模式期間,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個灰度更新波形(800,820,840和860),并且在黑白更新模式期間,對雙穩(wěn)態(tài)顯示器應(yīng)用一個黑白更新波形;其中黑白更新波形包括一個標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660)以及灰度更新波形包括一個過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)。
21.如權(quán)利要求20所述的顯示裝置,其中雙穩(wěn)態(tài)顯示器包括電泳顯示器。
22.如權(quán)利要求20所述的顯示裝置,其中雙穩(wěn)態(tài)顯示器包括電子閱讀裝置。
23.如權(quán)利要求20所述的顯示裝置,其中雙穩(wěn)態(tài)顯示器包括標(biāo)牌。
全文摘要
當(dāng)在雙穩(wěn)態(tài)電子閱讀裝置(300,400)中,比如使用電泳顯示器的裝置中,通過同時提供黑白和灰度圖像來更新顯示圖像(310)時可改善圖像質(zhì)量。當(dāng)顯示器像素(2)的更新模式從黑白轉(zhuǎn)換到灰度,就應(yīng)用一個補(bǔ)償脈沖(805,825,845,865)。該補(bǔ)償脈沖表示的能量基于以下二者之間的能量差(a)在灰度更新模式期間使用的過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)和(b)在黑白更新模式期間使用的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660)。而且,黑白更新波形(600,650)包括一個標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位脈沖(610,660),其持續(xù)時間實際上小于在灰度更新波形(800,820,840和860)中使用的過復(fù)位脈沖(815,835,855,875)的持續(xù)時間。在可能時黑白更新模式也可和灰度更新模式結(jié)合使用。
文檔編號G09G3/20GK1860515SQ200480028133
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者G·周, J·范德卡默, M·T·約翰遜, N·埃勒內(nèi) 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司