抑制电泳显示器的灰度级偏移的驱动方法
专利名称：抑制电泳显示器的灰度级偏移的驱动方法
技术领域：
本发明总体上涉及电泳显示器。
背景技术：
电泳显示器是基于分散在溶剂中的带电颜料颗粒的电泳现象的装置。该显示器通常包括两个彼此相对地放置的电极板，并且，在这两个电极板之间夹置有包括分散在溶剂中的带电颜料颗粒的显示介质。当在这两个电极板之间施加电压差时，带电颜料颗粒可根据电压差的极性而移动至一侧或另一侧，以使得可以从显示器的观看侧看到颜料颗粒的颜色或者溶剂的颜色。可能负面地影响电泳显示器的性能的因素包括显示器的光学响应速度降低和操作条件下的灰度级偏移。性能的降低通常是由于曝光、温度变化和在显示装置中所使用的材料老化的原因。
发明内容
本发明涉及一种驱动方法，其包括a)选择第一波形或第二波形以将像素驱动至所期望的颜色，其中，该第一波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第一颜色偏移，该第二波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第二颜色偏移；b)基于在以上(a)中选择的波形和所期望的像素的颜色，从灰度级变化图确定偏移误差值；c)对所述像素的累积误差值增加偏移误差值；并且d)执行误差扩散。在一个实施方式中，基于像素的累积误差值执行步骤(a)。如果累积误差值表明劣化之后向第二颜色的偏移，则选择第一波形，如果累积误差值表明劣化之后向第一颜色的偏移，则选择第二波形。在另一实施方式中，通过以下方式来执行步骤(a)i)基于所期望的像素的颜色，从灰度级变化图对第一波形和第二波形确定偏移误差值，其中，该第一波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第一颜色偏移，该第二波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第二颜色偏移；ii)对像素的累积误差值增加每个偏移误差值；并且iii)选择第一波形和第二波形中偏移误差值和累积误差值的和具有更小的绝对值的那一种。驱动方法的步骤(d)包括i)将像素的偏移误差值和累积误差值的和扩散至相邻像素；并且ii)对于每个相邻像素，对由之前的像素的处理产生的累积误差值增加所扩散的
误差值。在波形图中产生用于显示装置中的像素的累积误差值。本发明的驱动方法可有效地抑制(neutralize，中和)由于显示介质的劣化而导致的灰度级偏移。
图1示出了电泳显示器。图加至图2c示出了双色系统的实例。图3示出了适于本发明的驱动方法的单极波形的实例。图4是示出了响应速度如何随着时间劣化的示图。图5示出了单极波形的另一实例。图6a和图6b示出了适于本发明的驱动方法的双极波形的实例。图7是实施例3的硬件的框图。图8是实施例4的硬件的框图。
具体实施例方式图1示出了可由本文所提出的驱动方法驱动的电泳显示器(100)。在图1中，在用绘制的眼睛指示的前观看侧上，电泳显示单元10a、10b、10c设置有公共电极11 (其通常是透明的，因此在观看侧)。在电泳显示单元10a、10b和IOc的相反侧(即后侧)上，基板 (12)分别包括独立的像素电极1加、1沘和12c。各个像素电极1加、1沘和12c限定电泳显示器的各个像素。然而，实际上，多个显示单元(作为像素)可与一个独立的像素电极相关联。还应注意，当基板12和像素电极是透明的时，可从后侧观看显示器装置。在每个电泳显示单元中，填充电泳液13。用显示单元壁14包围每个电泳显示单兀。 通过施加至公共电极和像素电极的电压电位差来确定带电颗粒在显示单元中的运动，其中该像素电极与填充有带电颗粒的显示单元相关联。作为实例，带电颗粒15可带正电，使得它们被吸引至像素电极和公共电极中处于与带电颗粒相反的电压电位的那一个。如果对显示单元中的像素电极和公共电极施加相同的极性，那么，带正电的颜料颗粒将被吸引至具有更低电压电位的电极。在另一实施方式中，带电的颜料颗粒15可以是带负电的。在另一实施方式中，电泳显示器流体也可具有透明的或浅色的溶剂或溶剂混合物，以及两种不同颜色的携带相反的颗粒电荷和/或具有不同的动电特性的带电颗粒。例如，可以具有带正电的白色颜料颗粒和带负电的黑色颜料颗粒，并且，在清澈的溶剂或溶剂混合物中分散这两种类型的颜料颗粒。
带电颗粒15可以是白色的。而且，如对于在本领域中具有普通技能的人员来说将显而易见的是，带电颗粒的颜色可以是深色的并分散在浅色的电泳液13中，以提供在视觉上可辨别的足够的对比度。术语“显示单元”所指的是各自填充有显示液的微容器。“显示单元”的实例包括但不限于，微杯、微胶囊、微通道、其他隔离型的显示单元及其等价物。在微杯类型中，电泳显示单元10a、IObUOc可以用顶密封层密封。在电泳显示单元10a、IObUOc与公共电极11 之间还可以有粘结层。在本申请中，术语“驱动电压”用来表示像素区域中的带电颗粒所经受的电压电位差。驱动电压是施加至公共电极的电压和施加至像素电极的电压之间的电位差。作为实例， 在双色系统中，将带正电的白色颗粒分散在黑色溶剂中。当不对公共电极施加电压并对像素电极施加+15V的电压时，对于像素区域中的带电颜料颗粒的“驱动电压”将是+15V。在此情况下，驱动电压会将带正电的白色颗粒移动至公共电极或其附近，结果，通过公共电极 (即，观看侧)看到了白色。可选地，当不对公共电极施加电压并对像素电极施加-15V的电压时，在此情况下的驱动电压将是-15V，并且，在这样的-15V驱动电压下，带正电的白色颗粒会移动至像素电极或其附近，使得在观看侧看到溶剂的颜色(黑色)。术语“双色系统”指的是具有两种极端颜色状态(即，第一颜色和第二颜色)和一系列在这两种极端颜色状态之间的中间颜色状态的颜色系统。图2是白色颗粒分散在黑色溶剂中的双色系统的实例。在图2A中，在白色颗粒处于观看侧时，看到白色。在图2B中，在白色颗粒处于显示单元底部时，看到黑色。在图2C中，白色颗粒分散在显示单元的顶部和底部之间；看到了中间颜色。实际上，颗粒可能散布遍及单元的整个深度，或分布为一些在顶部而一些在底部。在此实例中， 看到的颜色将是灰色(即，中间颜色)。虽然为了图示的目的而在本申请中使用黑色和白色，但是，应注意，这两种颜色可以是任何颜色，只要其表现出足够的视觉对比度即可。因此，双色系统中的两种颜色也可叫做第一颜色和第二颜色。中间颜色是第一和第二颜色之间的颜色。在两个极端(S卩，第一和第二颜色)之间的标准上，中间颜色具有不同程度的强度。用灰色作为实例，其可具有8、16、64、256或更多个灰度标度。在8个的灰度标度中，灰度级0可以是全黑颜色，灰度级7可以是全白颜色。 灰度级1至6是范围从深到浅的灰色。本发明人已经发现用于具有第一颜色和第二颜色的双色系统的显示器的驱动方法，该方法可有效地抑制由于显示介质的劣化而导致的灰度级偏移。在讨论该驱动方法的细节之前，在下面简要地描述误差扩散技术，其是该方法的必要特征。通常知道误差扩散是一种半色调或空间抖动，其中，将残差分布至尚未处理的相邻像素。误差扩散处理可以是一维或二维的误差扩散处理。一维误差扩散技术是最简单的算法形式，一次一行且一次一个像素地扫描图像。然后，对图像中的下一个像素的值增加误差，并且，重复处理。二维误差扩散的算法与一维误差扩散非常相似，但是，例如，对下一个像素增加一半误差，对下一行上的像素增加1/4误差，对下一行上的前一个像素增加1/4误差。 Floyd-Steinberg抖动是图像处理处理器通常使用的另一种误差扩散技术。根据以下分布，该算法通过将像素的残差扩散至其相邻像素来实现抖动
权利要求
1.一种驱动方法，包括a)选择第一波形或第二波形以将像素驱动至所期望的颜色，其中，所述第一波形会在劣化之后将第一颜色状态和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第一颜色偏移，而所述第二波形会在劣化之后将第一颜色状态和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第二颜色偏移；b)基于在以上(a)中选择的波形和所述像素的所期望的颜色，从灰度级变化图确定偏移误差值；c)对所述像素的累积误差值增加所述偏移误差值；并且d)执行误差扩散。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(a)是基于所述像素的累积误差值而执行的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述累积误差值表明劣化之后向所述第二颜色的偏移，则选择所述第一波形，而如果所述累积误差值表明劣化之后向所述第一颜色的偏移，则选择所述第二波形。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(d)包括i)将所述像素的偏移误差值和累积误差值的和扩散至相邻像素；并且 )对于每个相邻像素，对由之前的像素的处理产生的累积误差值增加所扩散的误差值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在波形图中产生用于每个像素的所述累积误差值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式来执行所述步骤(a)i)基于像素的所期望的颜色，从灰度级变化图对第一波形和第二波形确定偏移误差值，其中，所述第一波形会在劣化之后将第一颜色状态和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向所述第一颜色偏移，而所述第二波形会在劣化之后将所述第一颜色状态和所述第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向所述第二颜色偏移； )对所述像素的累积误差值增加各个所述偏移误差值；并且 iii)选择所述第一波形和所述第二波形中偏移误差值和累积误差值的和具有更小绝对值的那一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(d)包括i)将所述像素的偏移误差值和累积误差值的和扩散至相邻像素；并且 )对每个相邻像素，对由之前的像素的处理产生的累积误差值增加所扩散的误差值。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，在波形图中产生用于每个像素的累积误差值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形分别是WG波形和 KG波形。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形分别是WKG波形和KWG波形。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形是单极波形。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形是双极波形。
全文摘要
本发明提供了抑制电泳显示器的灰度级偏移的驱动方法，其是用于具有第一颜色和第二颜色的双色系统的显示器的驱动方法，该方法可有效地抑制由于显示介质的劣化而导致的灰度级偏移。
文档编号G09G3/34GK102376267SQ20111022882
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者克雷格·林, 朱景绪 申请人:希毕克斯影像有限公司
技术领域：
本发明总体上涉及电泳显示器。
背景技术：
电泳显示器是基于分散在溶剂中的带电颜料颗粒的电泳现象的装置。该显示器通常包括两个彼此相对地放置的电极板，并且，在这两个电极板之间夹置有包括分散在溶剂中的带电颜料颗粒的显示介质。当在这两个电极板之间施加电压差时，带电颜料颗粒可根据电压差的极性而移动至一侧或另一侧，以使得可以从显示器的观看侧看到颜料颗粒的颜色或者溶剂的颜色。可能负面地影响电泳显示器的性能的因素包括显示器的光学响应速度降低和操作条件下的灰度级偏移。性能的降低通常是由于曝光、温度变化和在显示装置中所使用的材料老化的原因。
发明内容
本发明涉及一种驱动方法，其包括a)选择第一波形或第二波形以将像素驱动至所期望的颜色，其中，该第一波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第一颜色偏移，该第二波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第二颜色偏移；b)基于在以上(a)中选择的波形和所期望的像素的颜色，从灰度级变化图确定偏移误差值；c)对所述像素的累积误差值增加偏移误差值；并且d)执行误差扩散。在一个实施方式中，基于像素的累积误差值执行步骤(a)。如果累积误差值表明劣化之后向第二颜色的偏移，则选择第一波形，如果累积误差值表明劣化之后向第一颜色的偏移，则选择第二波形。在另一实施方式中，通过以下方式来执行步骤(a)i)基于所期望的像素的颜色，从灰度级变化图对第一波形和第二波形确定偏移误差值，其中，该第一波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第一颜色偏移，该第二波形会在劣化之后将第一和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第二颜色偏移；ii)对像素的累积误差值增加每个偏移误差值；并且iii)选择第一波形和第二波形中偏移误差值和累积误差值的和具有更小的绝对值的那一种。驱动方法的步骤(d)包括i)将像素的偏移误差值和累积误差值的和扩散至相邻像素；并且ii)对于每个相邻像素，对由之前的像素的处理产生的累积误差值增加所扩散的
误差值。在波形图中产生用于显示装置中的像素的累积误差值。本发明的驱动方法可有效地抑制(neutralize，中和)由于显示介质的劣化而导致的灰度级偏移。
图1示出了电泳显示器。图加至图2c示出了双色系统的实例。图3示出了适于本发明的驱动方法的单极波形的实例。图4是示出了响应速度如何随着时间劣化的示图。图5示出了单极波形的另一实例。图6a和图6b示出了适于本发明的驱动方法的双极波形的实例。图7是实施例3的硬件的框图。图8是实施例4的硬件的框图。
具体实施例方式图1示出了可由本文所提出的驱动方法驱动的电泳显示器(100)。在图1中，在用绘制的眼睛指示的前观看侧上，电泳显示单元10a、10b、10c设置有公共电极11 (其通常是透明的，因此在观看侧)。在电泳显示单元10a、10b和IOc的相反侧(即后侧)上，基板 (12)分别包括独立的像素电极1加、1沘和12c。各个像素电极1加、1沘和12c限定电泳显示器的各个像素。然而，实际上，多个显示单元(作为像素)可与一个独立的像素电极相关联。还应注意，当基板12和像素电极是透明的时，可从后侧观看显示器装置。在每个电泳显示单元中，填充电泳液13。用显示单元壁14包围每个电泳显示单兀。 通过施加至公共电极和像素电极的电压电位差来确定带电颗粒在显示单元中的运动，其中该像素电极与填充有带电颗粒的显示单元相关联。作为实例，带电颗粒15可带正电，使得它们被吸引至像素电极和公共电极中处于与带电颗粒相反的电压电位的那一个。如果对显示单元中的像素电极和公共电极施加相同的极性，那么，带正电的颜料颗粒将被吸引至具有更低电压电位的电极。在另一实施方式中，带电的颜料颗粒15可以是带负电的。在另一实施方式中，电泳显示器流体也可具有透明的或浅色的溶剂或溶剂混合物，以及两种不同颜色的携带相反的颗粒电荷和/或具有不同的动电特性的带电颗粒。例如，可以具有带正电的白色颜料颗粒和带负电的黑色颜料颗粒，并且，在清澈的溶剂或溶剂混合物中分散这两种类型的颜料颗粒。
带电颗粒15可以是白色的。而且，如对于在本领域中具有普通技能的人员来说将显而易见的是，带电颗粒的颜色可以是深色的并分散在浅色的电泳液13中，以提供在视觉上可辨别的足够的对比度。术语“显示单元”所指的是各自填充有显示液的微容器。“显示单元”的实例包括但不限于，微杯、微胶囊、微通道、其他隔离型的显示单元及其等价物。在微杯类型中，电泳显示单元10a、IObUOc可以用顶密封层密封。在电泳显示单元10a、IObUOc与公共电极11 之间还可以有粘结层。在本申请中，术语“驱动电压”用来表示像素区域中的带电颗粒所经受的电压电位差。驱动电压是施加至公共电极的电压和施加至像素电极的电压之间的电位差。作为实例， 在双色系统中，将带正电的白色颗粒分散在黑色溶剂中。当不对公共电极施加电压并对像素电极施加+15V的电压时，对于像素区域中的带电颜料颗粒的“驱动电压”将是+15V。在此情况下，驱动电压会将带正电的白色颗粒移动至公共电极或其附近，结果，通过公共电极 (即，观看侧)看到了白色。可选地，当不对公共电极施加电压并对像素电极施加-15V的电压时，在此情况下的驱动电压将是-15V，并且，在这样的-15V驱动电压下，带正电的白色颗粒会移动至像素电极或其附近，使得在观看侧看到溶剂的颜色(黑色)。术语“双色系统”指的是具有两种极端颜色状态(即，第一颜色和第二颜色)和一系列在这两种极端颜色状态之间的中间颜色状态的颜色系统。图2是白色颗粒分散在黑色溶剂中的双色系统的实例。在图2A中，在白色颗粒处于观看侧时，看到白色。在图2B中，在白色颗粒处于显示单元底部时，看到黑色。在图2C中，白色颗粒分散在显示单元的顶部和底部之间；看到了中间颜色。实际上，颗粒可能散布遍及单元的整个深度，或分布为一些在顶部而一些在底部。在此实例中， 看到的颜色将是灰色(即，中间颜色)。虽然为了图示的目的而在本申请中使用黑色和白色，但是，应注意，这两种颜色可以是任何颜色，只要其表现出足够的视觉对比度即可。因此，双色系统中的两种颜色也可叫做第一颜色和第二颜色。中间颜色是第一和第二颜色之间的颜色。在两个极端(S卩，第一和第二颜色)之间的标准上，中间颜色具有不同程度的强度。用灰色作为实例，其可具有8、16、64、256或更多个灰度标度。在8个的灰度标度中，灰度级0可以是全黑颜色，灰度级7可以是全白颜色。 灰度级1至6是范围从深到浅的灰色。本发明人已经发现用于具有第一颜色和第二颜色的双色系统的显示器的驱动方法，该方法可有效地抑制由于显示介质的劣化而导致的灰度级偏移。在讨论该驱动方法的细节之前，在下面简要地描述误差扩散技术，其是该方法的必要特征。通常知道误差扩散是一种半色调或空间抖动，其中，将残差分布至尚未处理的相邻像素。误差扩散处理可以是一维或二维的误差扩散处理。一维误差扩散技术是最简单的算法形式，一次一行且一次一个像素地扫描图像。然后，对图像中的下一个像素的值增加误差，并且，重复处理。二维误差扩散的算法与一维误差扩散非常相似，但是，例如，对下一个像素增加一半误差，对下一行上的像素增加1/4误差，对下一行上的前一个像素增加1/4误差。 Floyd-Steinberg抖动是图像处理处理器通常使用的另一种误差扩散技术。根据以下分布，该算法通过将像素的残差扩散至其相邻像素来实现抖动
权利要求
1.一种驱动方法，包括a)选择第一波形或第二波形以将像素驱动至所期望的颜色，其中，所述第一波形会在劣化之后将第一颜色状态和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第一颜色偏移，而所述第二波形会在劣化之后将第一颜色状态和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向第二颜色偏移；b)基于在以上(a)中选择的波形和所述像素的所期望的颜色，从灰度级变化图确定偏移误差值；c)对所述像素的累积误差值增加所述偏移误差值；并且d)执行误差扩散。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(a)是基于所述像素的累积误差值而执行的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述累积误差值表明劣化之后向所述第二颜色的偏移，则选择所述第一波形，而如果所述累积误差值表明劣化之后向所述第一颜色的偏移，则选择所述第二波形。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(d)包括i)将所述像素的偏移误差值和累积误差值的和扩散至相邻像素；并且 )对于每个相邻像素，对由之前的像素的处理产生的累积误差值增加所扩散的误差值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在波形图中产生用于每个像素的所述累积误差值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式来执行所述步骤(a)i)基于像素的所期望的颜色，从灰度级变化图对第一波形和第二波形确定偏移误差值，其中，所述第一波形会在劣化之后将第一颜色状态和第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向所述第一颜色偏移，而所述第二波形会在劣化之后将所述第一颜色状态和所述第二颜色状态之间的中间颜色状态朝向所述第二颜色偏移； )对所述像素的累积误差值增加各个所述偏移误差值；并且 iii)选择所述第一波形和所述第二波形中偏移误差值和累积误差值的和具有更小绝对值的那一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(d)包括i)将所述像素的偏移误差值和累积误差值的和扩散至相邻像素；并且 )对每个相邻像素，对由之前的像素的处理产生的累积误差值增加所扩散的误差值。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，在波形图中产生用于每个像素的累积误差值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形分别是WG波形和 KG波形。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形分别是WKG波形和KWG波形。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形是单极波形。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一波形和所述第二波形是双极波形。
全文摘要
本发明提供了抑制电泳显示器的灰度级偏移的驱动方法，其是用于具有第一颜色和第二颜色的双色系统的显示器的驱动方法，该方法可有效地抑制由于显示介质的劣化而导致的灰度级偏移。
文档编号G09G3/34GK102376267SQ20111022882
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者克雷格·林, 朱景绪 申请人:希毕克斯影像有限公司
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