CN103971650A - 图像显示介质的驱动装置和驱动方法及图像显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了图像显示介质的驱动装置和驱动方法及图像显示设备。一种图像显示介质的驱动装置，包括：电压施加单元，其其针对包括多种粒子的图像显示介质，改变施加至设置在一对基底中的一个基底中的公共电极的电压，并通过有源矩阵驱动将电压施加至设置在另一基底中的像素电极；和控制器，其控制电压施加单元以使得电压被施加在所述一对基底之间，并控制电压施加单元以使得在转变至各个阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于粒子的预定阈值特性。

Description

图像显示介质的驱动装置和驱动方法及图像显示设备

技术领域

本发明涉及一种图像显示介质的驱动装置、图像显示设备和图像显示介质的驱动方法。

背景技术

在现有技术中，作为具有存储属性并可重复更新的图像显示介质，利用着色粒子的图像显示介质是公知的。图像显示介质包括例如一对基底和密封在基底之间的粒子群，所述粒子群由于施加至一对基底的电场而可在基底之间运动，并具有不同的颜色和充电特性。

在该图像显示介质中，通过在一对基底之间施加对应于图像的电压而使粒子运动，并且利用粒子的颜色作为对比度来显示图像。

例如，作为电泳图像显示介质的驱动方法，例如已经提出了在专利文献1和2（JP-A-2006-227249和JP-A-2011-128625）中公开的技术。

专利文献1公开了一种技术，其中电泳装置包括一对基底、形成在这些基底上的多个像素电极和公共电极、其中分散有充电粒子的液体和在各个像素电极和公共电极上施加电压以在这些电极之间产生电场的驱动电路，并且当显示内容改变时，驱动电路在所有像素电极与公共电极之间产生第一电场E1并且一旦当前显示的内容覆盖整个显示区域就消失，然后，当写新的显示内容时，驱动电路在对应于显示内容的像素电极与公共电极之间产生第二电场E2，并在除对应于显示内容的像素电极之外的像素电极与公共电极之间产生第三电场E3，从而通过防止对比度降低来提高图像质量。

专利文献2公开了一种技术，其中在两个相邻的奇像素和偶像素中，在一次显示重写时间中将两个驱动交替地重复多次，所述两个驱动包括其中通过将第一公共电压VDD施加至公共电极并将第一γ电压施加至奇像素电极同时将公共电压VDD施加至偶像素电极来将电场施加至奇像素而不施加至偶像素的一个驱动，和其中通过将第二公共电压VSS施加至公共电极并且将第二公共电压VSS施加至奇像素电极同时将第二γ电压施加至偶像素电极来将电场施加至偶像素而不施加至奇像素的一个驱动。

专利文献3（JP-A-2007-249230）公开了一种用于控制如专利文献1和2所述的公共电极的电位的技术。

[专利文献1]JP-A-2006-227249

[专利文献2]JP-A-2011-128625

[专利文献3]JP-A-2007-249230

发明内容

本发明的一个目的是防止显示由于有源矩阵驱动中的扫描定时的偏离而导致的不期望的颜色。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像显示介质的驱动装置，包括：

电压施加单元，其针对包括多种粒子的图像显示介质，改变施加至设置在一对基底中的一个基底中的公共电极的电压，并通过有源矩阵驱动将电压施加至设置在另一基底中的像素电极，所述多种粒子密封在其中的至少一个为透明的所述一对基底之间，每种粒子按照不同的颜色着色，并且每种粒子具有从附着至基底的状态离开基底所需的不同的电压阈值特性，并且图像显示介质基于图像信息显示图像；以及

控制器，其控制电压施加单元，以使得电压通过多个阶段被施加在所述一对基底之间，在所述多个阶段中，用于控制粒子浓度的电压按照从较大的阈值特性开始的顺序按次序施加在所述一对基底之间，并控制电压施加单元以使得在转变至所述多个阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于粒子的预定阈值特性。

根据本发明的第二方面，提供了根据所述第一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器控制电压施加单元，以使得在转变至多个阶段中的至少最终阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在最终阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

根据本发明的第三方面，提供了根据所述第一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器控制电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段的每个阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在转变之前的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

根据本发明的第四方面，提供了根据所述第一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器控制电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段的每个阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在转变之后的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

根据本发明的第五方面，提供了根据所述第一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器控制电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段的每个阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在转变之后的阶段之后的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

根据本发明的第六方面，提供了根据所述第一方面的图像显示介质的驱动装置，其中，当图像显示介质包括两种粒子时，控制器控制电压施加单元，以使得电压通过以下多个阶段被施加在所述一对基底之间，所述多个阶段包括，其中执行复位驱动的第一阶段，其中施加用于控制具有较大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段，和其中施加用于控制具有较小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段，并且控制器控制电压施加单元，以使得在至少从第二阶段转变至第三阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于所述较小阈值特性。

根据本发明的第七方面，提供了根据所述第五方面的图像显示介质的驱动装置，其中，当图像显示介质包括两种粒子时，控制器控制电压施加单元，以使得电压通过以下多个阶段被施加在所述一对基底之间，所述多个阶段包括，其中执行复位驱动的第一阶段，其中施加用于控制具有较大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段，和其中施加用于控制具有较小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段，并且控制器控制电压施加单元，以使得至少在从第一阶段转变至第二阶段的过程中，由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于所述较大阈值特性。

根据本发明的第八方面，提供了根据所述第一方面的图像显示介质的驱动装置，其中，当图像显示介质包括两种粒子时，控制器控制电压施加单元，以使得电压通过以下多个阶段被施加在所述一对基底之间，所述多个阶段包括，其中执行复位驱动的第一阶段，其中施加用于控制具有较大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段，和其中施加用于控制具有较小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段，并且控制器控制电压施加单元，以使得至少在从第一阶段转变至第二阶段的过程中，由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于所述较小阈值特性。

根据本发明的第九方面，提供了根据第一至第八方面中任一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器还控制电压施加单元，以使得在转变至每个阶段的过程中基底之间的电位差被设置为所述多个阶段的各个阶段之间的电位差的中间电位。

根据本发明的第十方面，提供了根据第一至第九方面中任一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器还控制电压施加单元，以使得在最终阶段之后预定参考电压被施加在所述一对基底之间，并且还控制电压施加单元，以使得在转变至该参考电压的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在最终阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

根据本发明的第十一方面，提供了根据第一至第十方面中任一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器控制电压施加单元，以使得每个阶段的帧时间逐渐减小。

根据本发明的第十二方面，提供了根据第一至第十一方面中任一方面的图像显示介质的驱动装置，其中控制器控制电压施加单元，以使得在转变至每个阶段的过程中基底之间的电位差逐渐减小。

根据本发明的第十三方面，提供了一种图像显示设备，包括：

图像显示介质，其包括：一对基底，其中的至少一个基底是透明的；公共电极，设置在所述一对基底中的一个基底中；像素电极，设置在另一基底中；和多种粒子，密封在所述一对基底之间，每种粒子按照不同颜色着色，并且每种粒子具有从附着至基底的状态离开基底所需的不同的电压阈值特性，并且图像显示介质基于图像信息显示图像；以及

根据第一至第十二方面中任一方面的图像显示介质的驱动装置。

根据本发明的第十四方面，提供了一种图像显示介质的驱动方法，包括：

针对包括多种粒子的图像显示介质，改变施加至设置在一对基底中的一个基底中的公共电极的电压，并通过有源矩阵驱动将电压施加至设置在另一基底中的像素电极，所述多种粒子密封在其中的至少一个基底为透明的所述一对基底之间，每种粒子按照不同的颜色着色，并且每种粒子具有从附着至基底的状态离开基底所需的不同的电压阈值特性，并且图像显示介质基于图像信息显示图像；以及

控制电压施加单元，以使得电压通过多个阶段被施加在所述一对基底之间，在所述多个阶段中，用于控制粒子浓度的电压按照从较大的阈值特性开始的顺序按次序施加在所述一对基底之间，并控制电压施加单元以使得在转变至所述多个阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于粒子的预定阈值特性。

根据本发明的第一方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止显示由于有源矩阵驱动中的扫描定时的偏离导致的不期望的颜色。

根据本发明的第二方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止在多个粒子中最容易运动的粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第三方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止转变至某一阶段之前已经运动的粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第四方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止转变至某一阶段之后运动的粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第五方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止各粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第六方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止两种粒子中更容易运动并具有较小阈值特性的粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第七方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止两种粒子中具有较大阈值特性的粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第八方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够防止在两种粒子中具有较小阈值特性的粒子发生不期望的运动。

根据本发明的第九方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，与不使用中间电位的情况相比，其能够抑制不期望的电压被施加。

根据本发明的第十方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，当返回到参考电压时，其能够防止不期望的粒子的运动。

根据本发明的第十一和第十二方面，可提供一种图像显示介质的驱动装置，其能够将由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内各基底之间的电位差设置为粒子的阈值特性或更小。

根据本发明的第十三方面，可提供一种图像显示设备，其能够防止显示由于有源矩阵驱动中的扫描定时的偏离导致的不期望的颜色。

根据本发明的第十四方面，可提供一种驱动方法，其能够防止显示由于有源矩阵驱动中的扫描定时的偏离导致的不期望的颜色。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1A是根据本发明的当前示例性实施例的图像显示设备的示意图；

图1B是示出根据本发明的当前示例性实施例的控制器的构造的框图；

图2是示出根据当前示例性实施例的图像显示设备的电压施加单元的示意性构造的示图；

图3是示出粒子A和粒子B的运动阈值特性的实例的示图；

图4A和4B是示出根据当前示例性实施例的图像显示介质的基本驱动方法的示图，其中图4A示出了施加至各个电极的电压，并且图4B示出了基底之间的电场；

图5是示出了在从第一阶段转变至第二阶段的过程中施加至各个电极的电压和基底之间的电场的示图；

图6是示出了在从第二阶段转变至第三阶段的过程中施加至各个电极的电压和基底之间的电场的示图；

图7是示出了在从第三阶段转变至驱动结束的过程中施加至各个电极的电压和基底之间的电场的示图；

图8A和8B是示出扫描定时的偏离时间的示图；

图9是示出当在各阶段之间施加中间电位时施加至各个电极的电压以及当时基底之间的电场的示图；

图10是示出实例中的阈值的定义的示图；

图11是示出阈值的实例的表格；

图12A是示出第一实例的驱动的表格；

图12B是示出第一实例的驱动的评价结果的表格；

图13A是示出第二实例的驱动的表格；

图13B是示出第二实例的驱动的评价结果的表格；

图14A是示出第三实例的驱动的表格；

图14B是示出第三实例的驱动的评价结果的表格；

图15A是示出第四实例的驱动的表格；以及

图15B是示出第四实例的驱动的评价结果的表格。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。在所有附图中，为具有相同操作或功能的构件分配相同的标号，并且在一些情况下，省略重复的描述。另外，为了简化描述，参照附图对示例性实施例描述将关注于适当的单个单元。此外，本文的粘附力指粒子保持附着至基底的状态所需的力。

图1A示意性地示出了根据当前示例性实施例的图像显示设备。图像显示设备100包括图像显示介质10和驱动图像显示介质10的驱动装置20。驱动装置20包括：电压施加单元30，在图像显示介质10的显示侧电极3和背面侧电极4之间施加电压；和控制器40，根据显示在图像显示介质10上的图像的图像信息控制电压施加单元30。

图像显示介质10具有一对基底，其中作为图像显示表面的透明显示基底1和作为非显示表面的背面基底2设为彼此相对并具有间隙。

设置间隔件5，其按照预定间隙保持基底1和2并将基底之间的空间分隔为多个单元。

单元指由设有背面侧电极4的背面基底2、设有显示侧电极3的显示基底1和间隔件5包围的区域。在单元中，例如，由绝缘液体构成的分散介质6以及分散在所述分散介质6中的第一粒子群11和第二粒子群12被密封。另外，第一粒子群11是稍后描述的粒子A的粒子群，第二粒子群12是稍后描述的粒子B的粒子群。

第一粒子群11和第二粒子群12以不同的颜色着色，用于保持附着至基底的状态的粘附力不同，并且因此通过基底之间的电场在附着至基底的状态下离开基底所需的电压不同。因此，第一粒子群11和第二粒子群12通过控制施加在一对电极3和4之间的电压具有独立迁移的特性。更具体地说，当由于通过施加电压产生的电场导致沿着粒子离开基底的方向施加的力变得等于或大于粘附力时，粒子离开基底并朝着另一基底运动。当通过电场产生的力与粘附力平衡时粒子开始运动的电压称为阈值电压。在当前示例性实施例中，即使在第一粒子群11和第二粒子群12运动之后，以及随后在显示图像之后停止施加电压，粒子也通过范德瓦尔斯力、图像力、静电引力等保持附着至基底，因此图像显示得到保持。所述图像力、静电引力、范德瓦尔斯力等可调节，以控制粒子的粘附力，并且，作为一种手段，例如可分别合适地调节粒子的电荷量、粒径、电荷密度、介电常数、表面形状、表面能量、分散剂的组成和密度等。此外，除第一粒子群11和第二粒子群12之外，可包括以白色着色的白色粒子群。在这种情况下，白色粒子群可为其电荷量小于第一粒子群11和第二粒子群12的电荷量的浮游粒子群，并为即使在电极之间施加用于使第一粒子群11和第二粒子群12运动至电极侧之一的电压也不运动至电极侧之一的粒子群。作为另外一种选择，可构造包括第一粒子群11或第二粒子群12和浮游粒子群的两种粒子群。作为另外一种选择，通过将分散介质与着色剂混合可显示与迁移粒子的颜色不同的白色。

驱动装置20（电压施加单元30和控制器40）根据将显示的颜色控制施加在图像显示介质10的显示侧电极3和背面侧电极4之间的电压，以使得粒子群11和12迁移并因此根据所述两个群中每一个的带电极性拉动至显示基底1和背面基底2之一。

电压施加单元30电连接至显示侧电极3和背面侧电极4。另外，电压施加单元30连接至控制器40以使得在它们之间发送和接收信号。

控制器40包括例如图1B所示的计算机40。计算机40包括例如通过总线40F彼此连接的中央处理单元（CPU）40A、只读存储器（ROM）40B、随机存取存储器（RAM）40C、非易失性存储器40D和输入输出接口（I/O）40E，并且I/O40E连接至电压施加单元30。在这种情况下，使计算机40执行用于指示电压施加单元30施加显示每种颜色所需的电压的处理的程序被写入例如非易失性存储器40D中，并且CPU40A读取和执行所述程序。另外，可使用诸如CD-ROM的记录介质提供所述程序。

电压施加单元30是一种将电压施加至显示侧电极3和背面侧电极4的电压施加装置，并响应于控制器40的控制将电压施加至显示侧电极3和背面侧电极4。在当前示例性实施例中，电压施加单元30采用有源矩阵类型。图2是示出根据当前示例性实施例的采用有源矩阵类型的电压施加单元30的示意性构造的示图。

换句话说，如图2所示，根据当前示例性实施例的电压施加单元30包括按照矩阵排列的多条扫描线22和多条信号线24。扫描线22连接至扫描驱动器26，并且信号线24连接至数据驱动器28。

另外，薄膜晶体管（TFT）32和电极（在当前示例性实施例中，为背面侧电极4）设置在扫描线22和信号线24的每个交叉点处。具体地说，扫描线22连接至薄膜晶体管的栅极，背面侧电极4连接至其漏极，并且数据驱动器28连接至其源极。此外，彩色粒子（第一粒子群11和第二粒子群12）密封在背面侧电极4和显示侧电极3之间。

换句话说，通过控制扫描驱动器26和数据驱动器28按次序选择按照矩阵排列的薄膜晶体管32，并且对应于图像信息的电压施加至背面侧电极4以显示图像。另外，在电压大小变化的情况下，从数据驱动器28供应的源电压变化，以改变施加在基底之间的电压的大小。

此外，在当前示例性实施例中，当驱动保持附着至基底的状态所需的力（粘附力）不同的粒子群（第一粒子群11和第二粒子群12）时，通过如上所述控制施加在基底之间的电压来控制粒子群的运动。另外，在当前示例性实施例中，将相对于粘附力使粒子运动的电场设为阈值特性，并且控制施加的电压的阶段包括例如控制电压的大小或电压的施加时间。

在当前示例性实施例中，例如，如在图3的粒子A和粒子B中，各个粒子的阈值特性不同，并且控制施加在基底之间的电压以控制粒子的运动。另外，在当前示例性实施例中，粒子A设为第一粒子群11，并且粒子B设为第二粒子群12。

具体地说，施加使具有最大阈值特性的粒子运动的电压，以使所有粒子运动至基底之一（复位驱动），以及随后控制施加在基底之间的电压以使得从具有较大运动阈值特性的粒子开始按次序地控制粒子浓度。

例如，在图3所示的实例中，在显示粒子B的颜色的情况下，施加电压-V2以使两种粒子均运动至背面基底2侧，然后，施加电压V1以仅使粒子B运动至显示基底1侧，从而显示粒子B的颜色。

另外，在显示粒子A的颜色的情况下，施加电压V2以使两种粒子均运动至显示基底1侧，然后，施加电压-V1以仅使粒子B运动至背面基底2侧，从而显示粒子A的颜色。

然而，粒子基底或粒子之间的引力取决于粒子基底之间的距离或粒子之间的距离。因此，即使施加了使引力断开的外力（电场强度），如果外力在粒子到达引力范围之外之前消失，则粒子也仍然附着并且不分离。换句话说，使粒子运动至引力范围之外的时间是必需的，并且阈值特性包括这个时间（分离时间）。在当前示例性实施例中，并且将光学反射率改变10%的电压和时间设为阈值特性。另外，当测量的粒子的特征波长（通常，吸收波长）的反射率下的两个复位状态（其中测量的粒子数为最大或最小的状态）为0-100%时，光学反射率使用相对变化。此外，粒子的迁移时间（速度）是当引力不存在（很小）时的迁移时间并且其与分离时间不同。此外，在当前示例性实施例中，就具有阈值特性的粒子而言，分离时间大于迁移（运动）时间。

这里，如在当前示例性实施例中，在使用具有不同阈值特性的多种粒子的图像显示介质中，必须增大施加的电场以提高粒子的响应，并且增大施加的电场的方法之一是其中公共电极的电位可变化的驱动方法。

当前示例性实施例采用其中公共电极的电位可变化的驱动方法，并且施加至作为公共电极的显示侧电极3的电压变化。因此，可增大施加在基底之间的电压，从而提高粒子的响应。换句话说，电压施加单元30还具有控制施加至作为公共电极的显示侧电极3的电压的功能。

这里，将参照图4A和4B描述根据当前示例性实施例的图像显示设备中的基本驱动方法。另外，在下文中，显示侧电极3称为公共电极，并且背面侧电极4称为像素电极。

在当前示例性实施例中，如图4A所示，例如通过包括第一至第三阶段的三个阶段显示图像。

在第一阶段中执行用于使所有粒子运动至一个基底侧的复位驱动，在第二阶段中施加用于控制具有较大阈值特性的第一粒子群11的粒子浓度的电压，并且在第三阶段中施加用于控制具有较小阈值特性的第二粒子群12的粒子浓度的电压。

例如，在图4A的像素A中，通过其中电压V1施加至公共电极并且电压V2施加至多个像素电极的第一阶段、其中电压V3施加至公共电极并且电压V4施加至所述多个像素电极的至少一些的第二阶段以及其中电压V5施加至公共电极并且电压V6施加至所述多个像素电极的至少一些的第三阶段来显示图像。这里，在第二阶段或第三阶段中，电压施加时间变化以相对于根据显示的色调施加的电压执行通过虚线或点划线指示的色调显示。

另外，在像素B中，在第一阶段中，在当电压V1施加至公共电极时的时刻，电压V2施加至所述多个像素电极，并且在第二阶段中，在当电压V3施加至公共电极时的时刻，电压V3施加至所述多个像素电极。

在这种情况下，在第一阶段中，最终施加至像素A的电场是电场E1，在第二阶段中，是电场E2，并且在第三阶段中，是电场E3，如图4B所示。另外，在第二和第三阶段中，电场E2和电场E3根据电压施加时间而变化，因此，分别按照色调C0至C2和色调R0和R1的浓度显示图像。

另一方面，在像素B中，由于在第一阶段施加电场E1，在第二阶段和第三阶段中，施加具有与公共电极的电压变化相同的电压变化的电压，不产生电场，因此粒子不移动。

在根据当前示例性实施例的图像显示设备100中，如上所述，控制施加至公共电极和像素电极的电压以显示图像，并且施加至公共电极的电压也变化以提高粒子的响应速度。

这里，如在当前示例性实施例中，由于在有源矩阵驱动中按次序扫描的扫描线的扫描定时发生偏离，当电压施加至像素时的定时因此偏离。如果公共电极的电压固定，则即使扫描定时偏离，最终施加至像素的电场也不变化。

然而，如在当前示例性实施例中，在施加至公共电极的电压可变的情况下，当公共电极的电位变化时刻从像素电极的电位变化时刻偏离时，不期望的电场施加至像素。

例如，在电场未施加至像素的情况下，需要将公共电极和像素电极设为相同电位，但是，假设第一扫描线和公共电极的电位变化定时彼此配合，则连接至随后的第二扫描线的像素电极的电位变化的时刻偏离一条扫描线的扫描时间。因此，如图5至图7所示，不期望的电场以偏离时间施加在基底之间，因此可不显示将要显示的颜色。换句话说，如图5至图7所示，由于从像素A开始执行顺序扫描，因此由于像素B和C中的扫描定时的偏离导致施加不期望的电压。另外，图5示出了在从第一阶段转变至第二阶段的过程中施加至公共电极和像素电极的电压和此时基底之间的电场，图6示出了从第二阶段转变至第三阶段的过程中施加至公共电极和像素电极的电压和此时基底之间的电场，图7示出了在从第三阶段转变至驱动结束的过程中施加至公共电极和像素电极的电压和此时基底之间的电场。

具体地说，在从第一阶段转变至第二阶段的过程中（图5），不期望的电压（非必要电压）是电压|V1-V3|，如果该非必要电压超过第一粒子群11的阈值特性，则在第二阶段中在驱动之前第一粒子群11的浓度变化，因此出现混合的颜色，从而不能执行有利的显示。另外，由于在第二阶段中控制第二粒子群12，因此第二粒子群12不必要需要等于或小于阈值。

此外，相似地，在从第二阶段转变至第三阶段的过程中（图6），非必要电压是电压|V3-V5|，如果该非必要电压超过第二粒子群12的阈值，则在第三阶段中在驱动之前第二粒子群12的浓度变化，因此出现混合的颜色，从而不能执行有利的显示。

相似地，在从第三阶段转变至驱动结束的过程中（图7），非必要电压是电压|V5-参考电位|，如果该非必要电压超过第二粒子群12的阈值特性，则在结束时第二粒子群12的浓度变化，从而不能执行有利的显示。

另一方面，如图8A和图8B所示，由于执行诸如像素电极A、像素电极B、…、和像素电极n的按次序扫描，因此扫描定时的偏离时间至多为大约一帧。当发生偏离时，当公共电极和像素电极之间的电位差等于或小于其中粒子在大约一帧的偏离时间内运动的阈值特性时，粒子不运动，并且可执行稳定的显示。另外，一帧的时间通常指扫描所有扫描线的时间。

因此，在当前示例性实施例中，由于控制扫描定时的偏离产生的偏离时间和在阶段转变过程中公共电极和像素电极之间的电位差等于或小于粒子的预定阈值特性。换句话说，在由于扫描定时的偏离产生的偏离时间内，在阶段转变过程中，公共电极和像素电极之间的电位差控制为等于或小于粒子的预定阈值特性。作为另外一种选择，在当执行阶段转移时公共电极和像素电极之间的电位差下，由于扫描定时的偏离产生的偏离时间控制为等于或小于粒子的预定阈值特性。

具体地说，在从第二阶段转变至第三阶段的过程中，在公共电极的电位变化时刻和像素电极的电位变化时刻之间的偏离时间内，电压V3和电压V5之间的电压差（V4和V6之间的电压差）设为等于或小于第二粒子群12的阈值特性。因此，在转变至第三阶段的过程中，第二粒子群12的非必要浓度变化受到抑制。

另外，为了执行上述操作，第二阶段的帧时间设为大于第三阶段的帧时间，或者|电压V3-电压V4|设为大于|电压V5-电压V6|。换句话说，控制电压施加单元30以使得每个阶段的帧时间逐渐减小，或者控制电压施加单元30以使得在转变至每个阶段的过程中基底之间的电位差逐渐减小。

此外，优选地，在从第一阶段转变至第二阶段的过程中，在公共电极的电位变化时刻和像素电极的电位变化时刻之间的偏离时间内，电压V1和电压V3之间的电压差（V2和V4之间的电压差）设为等于或小于第一粒子群11的阈值特性。因此，在转变至第二阶段的过程中，第一粒子群11的非必要浓度变化受到抑制。

此外，优选地，在从第一阶段转变至第二阶段的过程中，在公共电极的电位变化时刻和像素电极的电位变化时刻之间的偏离时间内，电压V1和电压V3之间的电压差（V2和V4之间的电压差）设为等于或小于第二粒子群12的阈值特性。因此，在转变至第二阶段的过程中和在转变至第三阶段的过程中，第一粒子群11和第二粒子群12的非必要浓度变化受到抑制。

为了使扫描定时的偏离时间和该偏离时间中的非必要电位不超过粒子的阈值特性，例如，当施加至公共电极的电压变化时可设置电压设定值，或者可设置施加时间，从而当在由于扫描定时的偏离产生的偏离时间内发生偏离时公共电极和像素电极之间的电位差等于或小于阈值特性。作为一个实例，当施加至公共电极的电压转移时，通过分级改变施加至公共电极的电压，非必要电位的绝对值能够减小，因此在整个转移过程中，控制施加至公共电极的电压以将其抑制为阈值或更小。

另外，在发生从第一阶段至第二阶段的转变的情况下，如图9所示，公共电极和像素电极可暂时设为电压V1和电压V2之间的中间电位。此外，相似地，在发生从第二阶段至第三阶段的转变的情况下，可设置电压V3和电压V4之间的中间电位。该中间电位可为任意电压，只要其位于电压V1和电压V2之间，或电压V3和电压V4之间即可。这样，通过设置中间电位来降低非必要电位。例如，与公共电极直接从电压V3转变至电压V5的情况相比，在经过一帧的中间电位的情况下，当施加非必要电场时的时间翻倍，但由于扫描定时的偏离产生的非必要电场的大小减小。另外，电场越小，阈值时间越长，因此这样执行转变减小了非必要电场的影响。此外，在图9的像素n中，非必要电场瞬时变为0，但这在大约一次扫描时间的非常短的时间内执行，因此认为非必要电场连续地施加至粒子。因此，假设针对公共电极从电压V3转变至电压V5需要的时间施加非必要电场，从而确定阈值。

另外，在第三阶段之后，公共电极和像素电极设为参考电位，并且在此时的公共电极的电位变化时刻和像素电极的电位变化时刻之间的偏离时间内，电压V5和参考电位之间的电位差以及电压V6和参考电位之间的电位差二者可设为等于或小于第二粒子群12的阈值。

接着，将利用具体实例描述根据当前示例性实施例的图像显示设备100。

在下文中，将描述一实例，所述实例使用这样的图像显示介质，其中作为第一粒子群11的充电至正极性并以青色着色的青色粒子和作为第二粒子群12的充电至正极性并以红色着色的红色粒子密封在基底之间，并且与青色粒子和红色粒子相比具有较少电荷量和较小迁移速度并以白色着色的白色粒子也密封在基底之间。

另外，与红色粒子相比，青色粒子具有较大阈值特性。换句话说，在以下实例中，将描述一实例，其中青色粒子设为第一粒子群11，并且红色粒子设为第二粒子群12。

在当前实例中，如图10所示，将色密度变化10%或更多的电压和时间定义为阈值。另外，例如光学反射率、粒子量、色坐标、亮度、浓度等的其它基准可用作阈值。此外，参考值不限于10%，而是可设为其变化可至少通过人眼看出的值或更大的值。

另外，利用电压和时间的矩阵定义各粒子的阈值特性，例如，如图11所示。在当前实例中，如图11所示，在施加的电压为30V的情况下，红色粒子的阈值为21ms并且青色粒子的阈值为72ms，在施加的电压为25V的情况下，红色粒子的阈值为28ms并且青色粒子的阈值为130ms，在施加的电压为20V的情况下，红色粒子的阈值为41ms并且青色粒子的阈值为215ms，在施加的电压为15V的情况下，红色粒子的阈值为85ms并且青色粒子的阈值为380ms，并且在施加的电压为10V的情况下，红色粒子的阈值为220ms并且青色粒子的阈值为835ms。

在当前实例中，由于公共电极的电位设为与帧的起始同步地转移，扫描定时的偏离至多为约一帧。另外，扫描定时的偏离取决于公共电极的电位和像素电极的电位的同步时刻。例如，当执行与帧的起始或结束同步时，发生约一帧的偏离，并当执行与帧的中间的同步时，发生约0.5帧的偏离。

第一实例

这里，将描述使用图像显示介质的第一实例。

在第一实例中，在第一阶段中，首先，将-15V施加至公共电极作为电压V1，并将+15V施加至像素电极作为电压V2，持续一秒。

接着，在第二阶段中，将+15V施加至公共电极作为电压V3，并将-15V施加至像素电极作为电压V4，持续一秒，然后，将作为电压V3的+15V施加至像素电极以将公共电极和像素电极设为同一电位。

接着，在第三阶段中，将电压V5施加至公共电极和像素电极持续一秒，作为粒子浓度不变化的电压，如图12A所示。

在上述驱动中，针对电压V5的电压值、第三阶段的帧时间、当第二阶段完成时的时间以及转变至第三阶段之后的时间中的每一个执行显示基底1的色密度的测量，并且导出显示基底中的最大密度变化量。

另外，图12B示出了当导出阈值时变化量是否等于或小于用作参考的变化量10%的确定结果。在图12B中，变化量等于或小于10%的情况由“O”指代，并且变化量大于10%的情况由“X”指代。

如图12B所示，在从第二阶段转变至第三阶段的过程中，如果由于扫描定时的偏离产生的非必要电场等于或小于具有低阈值的红色粒子的阈值，则非必要密度变化受到抑制。

第二实例

接着，将描述使用图像显示介质的第二实例。

在第二实例中，在第一阶段中，将-15V施加至公共电极作为电压V1并将+15V施加至像素电极作为电压V2，持续一秒，然后将作为电压V1的-15V施加至像素电极，从而将公共电极和像素电极设为同一电位。

接着，在第二阶段中，将电压V3施加至公共电极和像素电极，持续一秒，作为粒子浓度不变化的电压，如图13A所示。

在上述驱动中，针对电压V3的电压值、第二阶段的帧时间、当第一阶段完成时的时间以及转变至第二阶段之后的时间中的每一个执行显示基底1的色密度的测量，并且导出显示基底中的最大密度变化量。

另外，图13B示出了当导出阈值时变化量是否等于或小于用作参考的变化量10%的确定结果。在图13B中，变化量等于或小于10%的情况由“O”指代，并且变化量大于10%的情况由“X”指代。

这里，在第二阶段中驱动作为具有高阈值的粒子的青色粒子，但如果驱动具有高阈值的粒子，则与所述粒子相比具有较低阈值的粒子也一起受驱动。由于优选在第三阶段中驱动作为具有低阈值的粒子的红色粒子，优选的是，在从第一阶段转变至第二阶段的过程中，其密度不与作为具有高阈值的粒子的青色粒子相关地改变。因此，在发生从第一阶段至第二阶段的转变的情况下，当由于扫描定时的偏离产生的非必要电场等于或小于具有高阈值的青色粒子的阈值时，非必要密度变化受到抑制。

更优选地，如果非必要电场设为等于或小于具有低阈值的红色粒子的阈值，并且其密度不与红色粒子相关地改变，则执行更稳定的显示。

第三实例

接着，将描述使用当前实例的图像显示介质的第三实例。

在第三实例中，在第一阶段，将-15V施加至公共电极作为电压V1，并将+15V施加至像素电极作为电压V2，持续一秒。

接着，在第二阶段中，将+15V施加至公共电极作为电压V3，并将-15V施加至像素电极作为电压V4，持续一秒。

接着，在第三阶段中，如图14A所示，将电压V5施加至公共电极，并将+15V施加至像素电极作为电压V6，持续一秒，然后，将电压V5施加至像素电极以将公共电极和像素电极设为同一电位。

接着，作为结束状态，将作为参考电压的0V施加至公共电极和像素电极。

在上述驱动中，针对电压V5的电压值、结束状态的帧时间、当第三阶段结束时的时间和结束状态中的每一个来测量显示基底1的色密度，并且导出显示基底中的最大密度变化量。

另外，图14B示出了当导出阈值时变化量是否等于或小于用作参考的变化量10%的确定结果。在图14B中，变化量等于或小于10%的情况由“O”指代，并且变化量大于10%的情况由“X”指代。

如图14B所示，在从第三阶段转变至结束状态的过程中，如果由于扫描定时的偏离产生的非必要电场等于或小于具有低阈值的红色粒子的阈值，则非必要密度变化受到抑制。

第四实例

接着，将描述使用当前实例的图像显示介质的第四实例。

在第四实例中，一帧加在第一实例中的第二阶段和第三阶段之间作为将公共电极和像素电极设为0V的一帧（上述中间电位）。

另外，在第一阶段中，将-15V施加至公共电极作为电压V1，并将+15V施加至像素电极作为电压V2，持续一秒。

接着，在第二阶段中，将+15V施加至公共电极作为电压V3，并将-15V施加至像素电极作为电压V4，持续一秒，然后，将作为电压V3的+15V施加至像素电极以将公共电极和像素电极设为同一电位。

接着，将一帧设为用于将公共电极和像素电极设为0V的中间帧。

接着，在第三阶段中，将电压V5施加至公共电极和像素电极，持续一秒，作为粒子浓度不变化的电压，如图15A所示。

在上述驱动中，针对电压V3的电压值、电压V5的电压值、中间帧时间、第三阶段的帧时间、当第二阶段结束时的时间和转变至第三阶段之后的时间中的每一个来测量显示基底1的色密度，并且导出显示基底中的最大密度变化量。

另外，图15B示出了当导出阈值时变化量是否等于或小于用作参考的变化量10%的确定结果。在图15B中，变化量等于或小于10%的情况由“O”指代，并且变化量大于10%的情况由“X”指代。

在第四实例中，非优选的是，在从第二阶段转变至中间帧的过程中的非必要电场和在从中间帧转变至第三阶段的过程中的非必要电场彼此分离地确定，并且二者一起确定是必要的。

具体地说，在连续地施加从第二阶段转变至中间帧的非必要电场和从中间帧转变至第三阶段的非必要电场的情况下，需要非必要电场等于或小于粒子的阈值。

在第四实例中，如图15B所示，在从第二阶段转变至第三阶段的过程中，如果由于扫描定时的偏离产生的非必要电场等于或小于具有低阈值的红色粒子的阈值，则非必要密度变化受到抑制。

另外，虽然在上述示例性实施例和实例中已经描述了充电和具有阈值特性的两种粒子的情况，但是粒子不限于两种，并且可使用三种或更多种。例如，就三种的情况而言，通过以下阶段执行驱动：其中执行复位驱动的第一阶段；其中施加用于控制具有最大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段；其中施加用于控制具有第二最大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段；以及其中施加用于控制具有最小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第四阶段。另外，优选地，在执行转变至每个阶段的过程中由于有源矩阵驱动导致的扫描定时的偏离时间和此时基底之间的电位差等于或小于阈值特性。在这种情况下，至少在转变至最终阶段的过程中的偏离时间和在所述偏离时间内在一对基底之间的电位差可等于或小于在最终阶段运动的粒子的阈值特性；在转变至每个阶段的过程中的偏离时间和在所述偏离时间内一对基底之间的电位差可等于或小于在转变之前的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性；在转变至每个阶段的过程中的偏离时间和在偏离时间内在一对基底之间的电位差可等于或小于在转变之后的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性；以及在转变至每个阶段的过程中的偏离时间和在所述偏离时间内在一对基底之间的电位差可等于或小于在转变之后的阶段之后的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。因此，在施加用于控制粒子的电压之前，粒子由于不期望的电压的运动受到抑制。

此外，虽然在上述示例性实施例和实例中，描述了其中多种粒子群充电至相同极性的实例，粒子群不限于被充电至相同极性，并且可充电至相反极性，并且对极性没有限制。

另外，在上述示例性实施例中通过控制器40执行的处理可在硬件中实现，或可通过执行软件程序实现。此外，程序可存储在各种存储介质中，并可分发。

已经为了示出和描述的目的提出了本发明的示例性实施例的以上描述。该描述并不是全面的或将本发明限制于公开的精确形式。明显的是，对于本领域技术人员而言，许多修改方式和变形形式将是清楚的。选择和描述上述实施例以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各种实施例，并且各种修改形式适于预期的特定用途。本发明的范围由所附的权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种图像显示介质的驱动装置，包括：

电压施加单元，其针对包括多种粒子的图像显示介质，改变施加至设置在一对基底中的一个基底中的公共电极的电压，并通过有源矩阵驱动将电压施加至设置在另一基底中的像素电极，所述多种粒子密封在其中的至少一个为透明的所述一对基底之间，每种粒子按照不同的颜色着色，并且每种粒子具有从附着至基底的状态离开基底所需的不同的电压阈值特性，并且所述图像显示介质基于图像信息显示图像；以及

控制器，其控制所述电压施加单元通过多个阶段将电压施加在所述一对基底之间，在所述多个阶段中，用于控制粒子浓度的电压按照从较大的阈值特性开始的顺序按次序施加在所述一对基底之间，并控制电压施加单元以使得在转变至所述多个阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于粒子的预定阈值特性。

2.根据权利要求1所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器控制所述电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段中的至少最终阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在最终阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

3.根据权利要求1所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器控制所述电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段的每个阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在转变之前的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

4.根据权利要求1所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器控制所述电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段的每个阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在转变之后的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

5.根据权利要求1所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器控制所述电压施加单元，以使得在转变至所述多个阶段的每个阶段的过程中的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在转变之后的阶段之后的阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

6.根据权利要求1所述的图像显示介质的驱动装置，其中，当所述图像显示介质包括两种粒子时，所述控制器控制所述电压施加单元，以使得电压通过以下多个阶段被施加在所述一对基底之间，所述多个阶段包括，其中执行复位驱动的第一阶段，其中施加用于控制具有较大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段，和其中施加用于控制具有较小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段，并且所述控制器控制所述电压施加单元，以使得在至少从第二阶段转变至第三阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于所述较小阈值特性。

7.根据权利要求5所述的图像显示介质的驱动装置，其中，当所述图像显示介质包括两种粒子时，所述控制器控制所述电压施加单元，以使得电压通过以下多个阶段被施加在所述一对基底之间，所述多个阶段包括，其中执行复位驱动的第一阶段，其中施加用于控制具有较大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段，和其中施加用于控制具有较小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段，并且所述控制器控制所述电压施加单元，以使得至少在从第一阶段转变至第二阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于所述较大阈值特性。

8.根据权利要求1所述的图像显示介质的驱动装置，其中，当所述图像显示介质包括两种粒子时，所述控制器控制所述电压施加单元，以使得电压通过以下多个阶段被施加在所述一对基底之间，所述多个阶段包括，其中执行复位驱动的第一阶段，其中施加用于控制具有较大阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第二阶段，和其中施加用于控制具有较小阈值特性的粒子的粒子浓度的电压的第三阶段，并且所述控制器控制所述电压施加单元，以使得至少在从第一阶段转变至第二阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于所述较小阈值特性。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器还控制所述电压施加单元，以使得在转变至每个阶段的过程中基底之间的电位差被设置为所述多个阶段的各个阶段之间的电位差的中间电位。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器还控制所述电压施加单元，以使得在最终阶段之后预定参考电压被施加在所述一对基底之间，并且还控制所述电压施加单元，以使得在转变至该参考电压的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于在最终阶段中其粒子浓度受控制的粒子的阈值特性。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器控制所述电压施加单元，以使得每个阶段的帧时间逐渐减小。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的图像显示介质的驱动装置，其中所述控制器控制所述电压施加单元，以使得在转变至每个阶段的过程中基底之间的电位差逐渐减小。

13.一种图像显示设备，包括：

图像显示介质，其包括：一对基底，其中至少一个基底是透明的；公共电极，设置在所述一对基底中的一个基底中；像素电极，设置在另一基底中；和多种粒子，密封在所述一对基底之间，每种粒子按照不同颜色着色，并且每种粒子具有从附着至基底的状态离开基底所需的不同的电压阈值特性，并且所述图像显示介质基于图像信息显示图像；以及

根据权利要求1至12中任一项所述的图像显示介质的驱动装置。

14.一种图像显示介质的驱动方法，包括：

针对包括多种粒子的图像显示介质，改变施加至设置在一对基底中的一个基底中的公共电极的电压，并通过有源矩阵驱动将电压施加至设置在另一基底中的像素电极，所述多种粒子密封在其中至少一个基底为透明的所述一对基底之间，每种粒子按照不同的颜色着色，并且每种粒子具有从附着至基底的状态离开基底所需的不同的电压阈值特性，并且所述图像显示介质基于图像信息显示图像；以及

控制电压施加单元以通过多个阶段将电压施加在所述一对基底之间，在所述多个阶段中，用于控制粒子浓度的电压按照从较大的阈值特性开始的顺序按次序施加在所述一对基底之间，并控制所述电压施加单元以使得在转变至所述多个阶段的过程中由于有源矩阵驱动而产生的扫描定时的偏离时间和在该偏离时间内所述一对基底之间的电位差等于或小于粒子的预定阈值特性。