电泳显示器、驱动电泳显示器的方法以及存储显示器

摘要

本发明提供了电泳显示器、驱动电泳显示器的方法以及存储显示器。根据本发明的电泳显示器包括：第一重置步骤，用于在第一步骤和第二步骤之间向电泳器件施加第一电压，以使得电泳器件上不显示图像并且不存在余像，所述第一步骤用于在所述电泳器件上显示第一图像，而所述第二步骤用于在所述电泳器件上显示第二图像；以及第二重置步骤，用于以下述的频率来施加高于所述第一电压的第二电压，以使得在所述电泳器件上不显示图像并且不存在余像，该频率低于执行所述第一重置步骤的频率。

说明书

技术领域

本发明涉及使用记忆器件来显示图像的存储显示器，例如数字书，更具体地，涉及一种采用电泳器件作为记忆器件的电泳显示器，以及一种驱动该电泳显示器的方法。

背景技术

已知的电泳显示器包括如下步骤：在以前写入的图像数据之后写入其他图像数据时，对显示器进行重置，以使得该显示器上不显示图像，并且不存在由已经写在电泳器件上的图像数据导致的余像，这在日本未审专利申请公报No.2002-149115中进行了说明。

不幸的是，对于已知电泳显示器中的重置步骤，为了不产生由已经写在电泳器件上的图像数据导致的余像，对电泳器件施加相对较高的电压。因此，已知的电泳显示器存在能耗较大的问题。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明一个方面的一种驱动电泳显示器的方法包括：第一重置步骤，用于通过在第一写入步骤和第二写入步骤之间向多个电泳器件施加第一电压，来将所述多个电泳器件设置为第二非显示状态，在该第二非显示状态下不显示图像并且可能存在由于在第一写入步骤中写入第一图像数据而导致的余像，所述第一写入步骤用于将表示第一图像的第一图像数据写入所述多个电泳器件，从而在所述多个电泳器件上显示第一图像，所述第二写入步骤用于将表示第二图像的第二图像数据写入所述多个电泳器件，从而在所述多个电泳器件上显示第二图像，所述第一电压比非显示无余像电压低，该非显示无余像电压用于将所述多个电泳器件设置为其中不显示图像并且不存在余像的第一非显示状态；以及第二重置步骤，用于以下述的频率向所述多个电泳器件施加用作所述非显示无余像电压的第二电压，从而将所述多个电泳器件设置为第一非显示状态，该频率低于执行第一重置步骤的频率。

根据本发明的这一方面，在与已知重置处理相对应的第一重置中，施加比在已知重置处理中使用的非显示无余像电压低的第一电压，而以下述的频率在第二重置步骤中施加等于非显示无余像电压的第二电压，该频率低于执行第一重置步骤的频率。结果，与已知电泳显示器相比，降低了能耗，同时与已知电泳显示器相似，电泳元件上不存在余像。

根据本发明这一方面的驱动电泳显示器的方法还可以包括确定是否需要擦除余像的确定步骤，其中当在该确定步骤中确定为需要擦除余像时，执行第二重置步骤。

在根据本发明这一方面的驱动电泳显示器的方法中，可以通过感知余像或检测是否存在余像来执行所述确定步骤。

根据本发明另一方面的电泳显示器包括：多个电泳器件；以及控制单元，用于执行第一重置和第二重置，该第一重置用于在第一写入和第二写入之间向所述多个电泳器件施加第一电压，所述第一写入用于将表示第一图像的第一图像数据写入所述多个电泳器件，从而在所述多个电泳器件上显示第一图像，所述第二写入用于将表示第二图像的第二图像数据写入所述多个电泳器件，从而在所述多个电泳器件上显示第二图像，所述第一电压比非显示无余像电压低，该非显示无余像电压用于将所述多个电泳器件设置为其中不显示图像并且不存在由于第一写入而导致的余像的第一非显示状态，该第二重置用于以下述的频率向所述多个电泳器件施加用作所述非显示无余像电压的第二电压，从而将所述多个电泳器件设置为第一非显示状态，该频率低于执行第一重置的频率。

根据本发明这一方面的电泳显示器还可以包括输入单元，用于输入表示是否需要擦除余像的命令，其中当输入了表示需要擦除余像的命令时，所述控制单元执行第二重置。

根据本发明另一方面的存储显示器包括：多个记忆器件；以及控制单元，用于执行第一重置和第二重置，该第一重置用于在第一写入和第二写入之间向所述多个记忆器件施加第一电压，所述第一写入用于将表示第一图像的第一图像数据写入所述多个记忆器件，从而在所述多个记忆器件上显示第一图像，所述第二写入用于将表示第二图像的第二图像数据写入所述多个记忆器件，从而在所述多个记忆器件上显示第二图像，所述第一电压比非显示无余像电压低，该非显示无余像电压用于将所述多个记忆器件设置为其中不显示图像并且不存在由于第一写入而导致的余像的第一非显示状态，该第二重置用于以下述的频率向所述多个记忆器件施加用作所述非显示无余像电压的第二电压，从而将所述多个记忆器件设置为第一非显示状态，该频率低于执行第一重置的频率。

附图说明

根据以下参照附图对本发明的优选实施例的说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得明了。

图1是根据一实施例的电泳显示器的结构的框图。

图2是表示该实施例的显示器的结构的示意性电路图。

图3是表示该实施例的显示器的结构的剖视图。

图4示出了表示根据该实施例的电泳器件的结构和状态的剖视图。

图5示出了在显示黑色时所施加的电压。

图6示出了在执行正常重置和强制重置时所施加的电压。

图7是该实施例的电泳显示器的操作的流程图。

图8是该实施例的电泳显示器的操作的时序图。

具体实施方式

下面将参照附图来说明根据本发明的电泳显示器和驱动电泳显示器的方法的实施例。

[实施例]

图1示出了根据本发明实施例的电泳显示器的结构。如图4所示，电泳显示器D(其为该实施例的存储显示器)包括显示单元1、显示控制单元2、显示器件控制单元3和输入单元4。电泳显示器D将图像数据写到具有存储能力的多个电泳器件上，以根据所述多个电泳器件上的图像数据来显示由“白色”或“黑色”限定的图像。电泳显示器D还与图像数据的写入同步地执行用于擦除所述多个电泳器件上的余像的重置(以下称为正常重置)，所述余像是由于写入所述图像数据而导致的，电泳显示器D还与图像数据的写入非同步地执行用于以较低频率来擦除上述余像的重置(以下称为强制重置)。正常重置对应于第一重置，而强制重置对应于第二重置。

如图1所示，显示单元1包括：显示器10，其具有多个电泳器件；选通驱动器11，用于在显示控制单元2的控制下，对显示器10的开/关切换进行控制；以及源驱动器12，用于在显示控制单元2的控制下，将图像数据写到显示器10上。

图2是表示该显示器的结构的示意性电路图。如图2所示，显示器10包括：电泳器件P11至Pmn；存储电容器HC11至HCmn；以及位于多条源线(源极)S1至Sm(m是大于等于2的给定整数)和多条选通线(栅极)G1至Gn(n是大于等于2的给定整数)的交叉点处的以矩阵形式排列的薄膜晶体管TR11至TRmn。更具体地，例如，电泳器件P11和存储电容器HC11在交叉点CP11处串联连接。电泳器件P11的像素电极PE11与薄膜晶体管TR11的漏极相连。电泳器件P11至Pmn共享的公共电极CE与地电位相连。薄膜晶体管TR11的栅极与选通线G1相连，而薄膜晶体管TR11的源极与源线S1相连。

显示器10例如通过已知的逐点驱动法和逐行驱动法来驱动。在电泳器件P11中，例如，当图1所示的选通驱动器11使得选通线G1施加选通信号时，薄膜晶体管TR11导通，并且当图1所示的源驱动器12使得源线S1施加图像数据信号时，将图像数据存储在存储电容器HC11中。根据存储电容器HC11所限定的图像数据的电压的大小，电泳器件P11根据该图像数据来显示“白色”或“黑色”。

图3示出了该显示器的结构。显示器10具有公知的结构，如图3所示。例如，设置在显示器10的背面(用户看不到的一侧)上的薄膜晶体管(TFT)基板100上排列有与选通线G相对应的像素电极PE11、PE21、PE31和...PEm1。显示器10的与像素电极PE11、PE21、PE31和...PEm1以及像素电极PE12至PEmn相对的顶面(用户看不到的一侧)上设置有被保护膜102覆盖的公共电极CE。电泳器件P11、P21、P31、...和Pm1通过用作像素电极PE11、PE21、PE31和...PEm1与公共电极CE之间的填充物的接合物(binder)101而被固定。

图4示出了表示这种电泳器件的结构和状态的剖视图。更具体地，图4(A)示出了显示“黑色”的电泳器件，而图4(B)示出了显示“白色”的电泳器件。如图4(A)和(B)所示，电泳器件P11至Pmn是微囊体。更具体地，电泳器件P11至Pmn包括充正电(+)的黑颜料颗粒BG和充负电(-)的白颜料颗粒WG，它们用作由聚合物膜构成的囊壁CW中的芯材料。通过分散介质DM稳定地保持黑颜料颗粒BG和白颜料颗粒WG在囊壁CW中由外部施加的电场限定的位置。

在电泳器件P11至Pmn显示“黑色”的情况下，当从背面到正面施加电场E1时，如图4(A)所示，充正电(+)的黑颜料颗粒BG在囊壁CW内朝向正面移动，而充负电(-)的白颜料颗粒WG在囊壁CW内朝向背面移动。结果，电泳器件P11至Pmn在显示器10的正面上显示“黑色”，因此用户感知到“黑色”。

另一方面，在电泳器件P11至Pmn显示“白色”的情况下，当从正面到背面施加电场E2时，如图4(B)所示，白颜料颗粒WG朝向正面移动，而黑颜料颗粒BG朝向背面移动。结果，电泳器件P11至Pmn显示“白色”，因此用户在显示器10的正面上感知到“白色”。

再参照图1，显示控制单元2包括信号处理电路20、灰度控制电路21、以及公共电极驱动电路22，以操作显示单元1。

信号处理电路20根据各种信号(例如，从显示器件控制单元3接收到的图像信号、时钟信号或者周期信号)，对显示单元1中的选通驱动器11和源驱动器12在显示器10上显示图像所需的选通信号和图像数据进行处理。信号处理电路20将选通信号输出给选通驱动器11，并将处理后的图像数据输出给源驱动器12。

灰度控制电路21利用从显示控制单元3接收到的图像数据，生成用于对该图像数据的灰度级进行修改或改变的灰度信号，开将该灰度信号输出给源驱动器12。

公共电极驱动电路22对要施加给图2中所示的公共电极CE的电压的大小进行控制。更具体地，例如，公共电极驱动电路22根据电泳器件P11至Pmn的驱动类型，将要施加给公共电极CE的电压固定为地电位，或者向公共电极CE施加给定电压。

显示器件控制单元3包括图像存储器30以及显示器件控制电路31，以将显示控制电路2对显示单元1的操作进行控制所需的信号和数据(例如，图像数据)提供给显示控制单元2。图像存储器30存储有要显示在显示单元1中的显示器10上的图像数据。显示器件控制电路31具有对电泳显示器D的整体操作进行控制的功能。更具体地，显示器件控制电路31读出存储在图像存储器30中的图像数据，并将所读出的图像数据输出给显示控制单元2中的信号处理电路20和灰度控制电路21。此外，显示器件控制电路31根据电泳器件P11至Pmn的驱动方法，向显示控制单元2中的公共电极驱动电路22输出控制信号。公共电极驱动电路22响应于该控制信号来限定要施加给公共电极CE的电压。

显示器件控制电路31响应于从输入单元4接收到的擦除余像的重置信号，使得显示控制单元2执行电泳器件P11至Pmn的正常重置和强制重置，如下所述。除了正常重置和强制重置以外，根据需要，显示器件控制电路31还使得显示控制单元2向电泳器件P11至Pmn中写入图像数据。

输入单元4根据用户所感知的余像或者由余像检测电路(未示出)检测的余像来确定要对电泳器件P11至Pmn执行的强制重置的类型。输入单元4包括白色开关40、黑色开关41以及可重写开关42。

白色开关40将所有的电泳器件P11至Pmm变为“白色”，即，白色开关40用于执行白色重置。黑色开关41将所有的电泳器件P11至Pmn变为“黑色”，即，黑色开关41用于执行黑色重置。可重写开关42用于输入在强制重置之后写入图像数据的命令。

图5示出了在显示“黑色”时施加给电泳器件的电压。图6示出了在执行正常重置和强制重置时施加给电泳器件的电压。当电泳器件P11至Pmn当中的给定电泳器件，例如电泳器件P11，要显示“黑色”时，如图5所示，向图2所示的公共电极CE施加零电压(地电压)，并向图2所示的像素电极PE11施加电压VL；即，向电泳器件P11施加图4(A)所示的电场E1。

另一方面，在将所有电泳器件P11至Pmn都重置为“黑色”时，即，在执行正常黑色重置时，向公共电极CE施加电压-VL，并向像素电极PE11至PEmn施加零电压；即，向所有电泳器件P11至Pmn施加图4(A)所示的电场E1，以将电泳器件P11至Pmn重置为“黑色”。

相反，在将所有电泳器件P11至Pmn都重置为“白色”时，即，在执行正常白色重置时，向公共电极CE施加电压VL，并向像素电极PE11至PEmn施加零电压；即，向所有电泳器件P11至Pmn施加图4(B)所示的电场E2，以将电泳器件P11至Pmn重置为“白色”。

电压VL的绝对值小于电压VH的绝对值，电压VH是在电泳器件P11至Pmn上不显示图像并且没有任何余像所需的非显示无余像电压。因此，即使执行了上述正常黑色重置或者正常白色重置，也可能出现由于写入图像数据而导致的余像。

在将所有电泳器件P11至Pmn都重置为“黑色”时，即，在执行强制黑色重置时，向公共电极CE施加绝对值与非显示无余像电压相同的电压-VH，并向像素电极PE11至PEmn施加零电压；即，在与图4(A)所示的电场E1相同的方向上，向所有电泳器件P11至Pmn施加大于电场E1的电场。因此，电泳器件P11至Pmn被强制重置为绝对黑色，其中不显示图像并且不存在余像。

另一方面，在将所有电泳器件P11至Pmn都重置为“白色”时，即，在执行强制白色重置时，向公共电极CE施加绝对值与非显示无余像电压相同的电压VH，并向像素电极PE11至PEmn施加零电压；即，在与图4(B)所示的电场E2相同的方向上，向所有电泳器件P11至Pmn施加大于电场E2的电场。因此，电泳器件P11至Pmn被重置为绝对白色，其中不显示图像并且不存在余像。

在正常黑色重置和强制黑色重置中，与写入要显示为“黑色”的图像数据(如图5所示)时不同，向像素电极PE11施加零电压，而不是电压VL或电压VH。这是因为将像素电极PE11保持为非零电压并不容易。

图7和图8分别是该实施例的电泳显示器的操作的流程图和时序图。下面将参照图7的流程图和图8的时序图来说明该实施例的电泳显示器的操作。为了便于描述和理解，在以下的说明中，假定电泳器件P11至Pmn在“白色”背景上显示“黑色”图像，并且显示写入电泳器件P11至Pmn的图8所示的图像数据D1。

步骤S1：当显示控制单元2中的信号处理电路20从显示器件控制单元3中的显示器件控制电路31接收到要在图像数据D1之后显示图像数据D2(如图8所示)的命令信号(未示出)时，向公共电极CE施加电压VL以对电泳器件P11至Pmn执行正常白色重置，而向像素电极PE11至PEmn施加零电压，如图6所示。在正常白色重置之后，信号处理电路20从显示器件控制单元3中的图像存储器30中读出图像数据D2。在生成了要显示图像数据D2的选通信号之后，将图像数据D2和该选通信号输出给源驱动器12和选通驱动器11。

步骤S2：显示器件控制单元3中的显示器件控制电路31确认外部开关(未示出)是否输入了用于终止显示操作的信号，该外部开关用于终止由电泳显示器D进行的图像显示操作。如果输入了该信号，则显示器件控制电路31终止由电泳器件P11至Pmm进行的图像数据D2的显示。如果没有输入该信号，则显示器件控制电路31继续显示图像数据D2。

步骤S3：显示器件控制单元3中的显示器件控制电路31确认是否通过白色开关40、黑色开关41或者可重写开关42从输入单元4输入了强制重置，即，是否输入了执行强制重置的命令。如果显示器件控制电路31确认输入了强制重置，则执行用于强制重置的处理。

步骤S4：信号处理电路20根据从输入单元4输入的强制重置的类型来执行以下强制重置。

步骤S4-1：如果通过白色开关40输入了执行“强制白色重置”的命令，则显示器件控制电路31通知信号处理电路20执行“强制白色重置”。当信号处理电路20接收到该通知时，信号处理电路20在图8的步骤S4中在由实线所示的定时，将图6所示的应该施加给公共电极CE的电压VH，以及图6所示的应该施加给像素电极PE11至PEmn的零电压输出给选通驱动器11和源驱动器12。在将该电压保持在选通驱动器11和源驱动器12中特定时间段之后，向公共电极CE施加零电压。

步骤S4-2：如果通过黑色开关41输入了执行“强制黑色重置”的命令，则显示器件控制电路31通知信号处理电路20执行“强制黑色重置”。当信号处理电路20接收到该通知时，信号处理电路20在图8的步骤S4中在由实线所示的定时，将图6所示的应该施加给公共电极CE的电压-VH，以及图6所示的应该施加给像素电极PE11至PEmn的零电压输出给选通驱动器11和源驱动器12。与步骤S4-1类似，在将该电压保持在选通驱动器11和源驱动器12中特定时间段之后，向公共电极CE施加零电压。

步骤S4-3：如果通过可重写开关42输入了执行“强制重置和写入图像数据”的命令，则显示器件控制电路31通知信号处理电路20执行“强制重置和写入图像数据”。与强制白色重置类似，当信号处理电路20接收到该通知时，信号处理电路20在图8的步骤S4中在由实线所示的定时，将图6所示的应该施加给公共电极CE的电压VH，以及图6所示的应该施加给像素电极PE11至PEmn的零电压输出给选通驱动器11和源驱动器12。在将该电压保持在选通驱动器11和源驱动器12中特定时间段之后，通过向公共电极CE施加零电压，来对电泳器件P11至Pmn执行强制白色重置。

在强制白色重置之后，信号处理电路20对选通驱动器11和源驱动器12进行控制，以向公共电极CE施加零电压(如图5所示)，并向像素电极PE11至PEmn当中的像素电极ij(i是1到m范围内的给定整数，而j是1到n范围内的给定整数)施加电压VL，以在图8的步骤S4中在由虚线所示的定时显示由图像数据D2定义的黑色。因此，将在先前步骤S1中已写入电泳器件P11至Pmn中的图像数据D2重新显示在电泳器件P11至Pmn上。

步骤S1：当上述强制重置完成时，信号处理电路20返回到步骤S1，以执行在图像数据D2之后显示图像数据D3的处理。

如上所述，在根据该实施例的电泳显示器D中，当通过输入单元4中的白色开关40、黑色开关41或者可重写开关42输入了执行强制白色重置、强制黑色重置或者强制重写的命令时，显示控制单元2中的信号处理电路20在显示器件控制单元3中的显示器件控制电路31的控制下，通过使用比在已知正常重置中使用的电压低的电压VL，即，使用比在已知正常重置中使用的用于擦除余像的电压低的电压VL，来对电泳器件P11至Pmn执行正常重置。另一方面，利用比在已知正常重置中使用的电压高的电压VH，即，使用比在已知正常重置中使用的用于擦除余像的电压高的电压VH，来执行强制重置。因此，与已知电泳显示器相比，降低了该实施例的电泳显示器的能耗，同时以与已知电泳显示器相同的级别消除了电泳器件P11至Pmn上的余像。

在步骤S4-3中的强制重写中，在“强制白色重置”和“强制黑色重置”之后执行“写入”，或者在“强制黑色重置”和“强制白色重置”之后执行“写入”，而不是在“强制白色重置”之后执行“写入”或者在“强制黑色重置”之后执行“写入”。换句话说，通过在“写入”之前执行“强制黑色重置”和“强制白色重置”二者，与该实施例的电泳显示器D相比可以更有效地消除余像。

通过在图像数据D2之后写入图像数据D3，而不是在步骤S4中写入图像数据D2，可以获得相同的效果。