移動粒子顯示設備的製作方法

2023-05-31 02:21:36

專利名稱：移動粒子顯示設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動粒子顯示設備，尤其涉及用於這種顯示器的像素 電極布局。
背景技術：
先前的諸如電泳顯示器之類的移動粒子顯示器許多年來就是已
知的；例如可從美國專利US3612758獲悉。
電泳顯示器的基本原理在於，封裝在顯示器中的電泳材料的外觀 可以藉助於電場來控制。
為此目的，電泳材料一般而言包括具有第一光學外觀(例如黑色) 的帶電粒子，所述粒子包含於諸如液體或空氣之類、具有與第一光學 外觀不同的第二光學外觀(例如白色)的流體中。該顯示器一般包含 多個像素，每個像素可以單獨地藉助於由電極布置提供的單獨的電場 來控制。這樣，粒子可以藉助於電場在可見位置、不可見位置以及可 能還有中間的半可見位置之間來移動。因此，顯示器的外觀是可控的。 粒子的不可見位置可以例如在液體的深處或者在黑色屏蔽之後。
粒子移動穿過電泳材料的距離大致與所施加的電場關於時間的 積分成比例。因此，電場強度越大且電場所施加的時間越長，那麼粒
子將移動得更遠。
在例如W099/5 3373中，電子墨水(E Ink )公司描述了電泳顯示 器的更近時期的一種設計。
平面內電泳顯示器使用顯示器基底側向的電場來將粒子從對觀 察者隱藏的屏蔽區移動到觀察區。移往/移自觀察區的粒子數越大， 那麼觀察區的光學外觀的變化就越大。申請人的國際申請 WO2004/008238給出了典型平面內電泳顯示器的一個實例。
一般而言，移動粒子顯示器的極端(例如黑色和白色)光學狀態 是良好定義的，其中所有的粒子都被吸引到一個特定的電極。然而， 在中間光學狀態(灰度級)下，這些粒子之間總存在空間的擴散。電泳顯示器中的灰度級或中間光學狀態 一般通過施加電壓脈衝 達指定時間段以便使粒子穿過電泳材料沿空間分布來提供。
已經認識到，作為電泳顯示設備雙穩態性(沒有施加電壓時仍保 留圖像)的結果，它們可以實現低功耗，並且它們允許形成薄而明亮 的顯示設備，這是因為並不需要背光或者偏振器。它們還可以由塑料 材料製造，並且在製造這樣的顯示器時還存在低成本巻到巻
(reel-to-reel)處理的可能性。
如果要保持儘可能低的成本，那麼採用無源尋址方案。最簡單的 顯示設備結構是分段反射式顯示器，並且存在許多其中這種類型的顯 示器適用的應用。分段反射式電泳顯示器具有低功耗、良好的亮度， 工作時也是雙穩態的，並且因而甚至在關閉該顯示器時也能夠顯示信 息。
然而，使用矩陣尋址方案提供了改善的性能和通用性。使用無源 矩陣尋址的電泳顯示器一般包括低端電極層、顯示介質層和高端電極 層。將偏置電壓選擇性地施加到所述高端和/或低端電極層中的電極 上，以便控制與偏置的電極相關聯的顯示介質部分的狀態。
一種特定類型的電泳顯示設備使用所謂的"平面內開關"。這種 類型的設備使用在顯示材料層中橫向有選擇性的粒子移動。當粒子朝 橫向電極移動時，粒子之間出現開口，通過該開口可以看到底下的表 面。當粒子隨機散布時，它們阻止光通過到達所述底下的表面並且看 見粒子顏色。這些粒子可以是彩色的且所述底下的表面可以為黑色或 白色，或者反過來，這些粒子可以為黑色或白色且所述底下的表面可 以是彩色的。
平面內開關的優點在於，所述設備可以適於透射式操作或者透反 式操作。特別地，粒子的移動形成光的通路，以便反射式和透射式操 作都可以通過所述材料來實現。這允許實現使用背光而不是反射式操 作的照明。平面內電極可以全部在一個基底上提供，或者相反，兩個 基底都可以具有電極。
有源矩陣尋址方案也用於電泳顯示器，並且當具有高解析度灰度 級的亮全色顯示器要求更快的圖像更新時，通常需要這些方案。正在 為標誌和宣傳顯示應用開發這樣的設備，並且將這樣的設備作為電子 窗和環境照明應用中的U象素化(pixilated))光源。使用矩陣尋址方案的顯示器的尋址涉及依次尋址像素行。當尋址 了一行時，將數據提供給列線，從而將像素數據裝栽到沿著尋址到的 行的每個像素中。這種尋址產生到該像素的電荷流，並且該電荷流從
像素沿著放電線耗散掉，所述放電線可以耦合到地。
移動粒子顯示器的一個問題在於，像素具有大的電容，與液晶顯 示技術相比，情況尤其如此。結果，將數據裝載進像素中可能需要明 顯大的電荷流，這接著會造成明顯大的電流沿著放電線流動。此外， 一般通過利用電壓對電泳顯示設備的像素充電來向這些像素裝載數 據，所述電壓對於所有像素極性相同。結果，如果與將數據裝載到多 個像素中相關聯的電流流向公共的放電線，那麼這些電流將會累積。 於是，放電線需要設計成具有足夠低的電阻以便允許這些電流的流 動，而不沿著放電線長度給出電壓變化。

發明內容
依照本發明的第一個方面，提供了移動粒子顯示設備，其包括 -顯示像素的行和列陣列；
-多根行地址線，每根行地址線用於尋址對應的像素行； -多根列地址線，每根用於將像素數據提供給對應的像素列；以
及
-多根放電列線，
的像素來尋址像素，並且其中從列地址線到該列中尋址到的像素的電 荷 流流 向對應的i文電列線。
本發明的顯示設備具有沿列方向的放電線。這意味著當尋址像素 行時，通過所述像素的用來將數據從列地址線裝載到該像素中的電流 流量傳遞到列放電線。通過這種方式，列放電線只攜帶了與來自所述 行的少量像素相關聯的電流流量。例如，通過單個像素的電流流量可 以傳遞到放電線，或者如果列放電線在兩個相鄰的像素列之間共享， 則是來自兩個相鄰像素的電流。這允許將放電線的寬度保持為最小， 並且也允許縮放行中的像素數量，而無需放電線攜帶增大的電流。
每個像素可以包括單元(cell )，該單元包括密封區域，所述密 封區域包含其中懸浮著粒子的流體，其中粒子在每個單元內的移動受到控制以便限定單元狀態，所有設備單元的單元狀態一起限定了該設 備的輸出。所述設備優選地為電泳顯示設備，其中移動粒子包括電泳 粒子。該設備可以包括平面內開關電泳顯示設備。
在一個實例中，每根列放電線在兩個相鄰的像素列之間共享。這 意味著每根放電線攜帶了流過兩個像素的電流，不過這減少了需要沿 著顯示區延伸的導體線的數量。作為替代，每根列放電線可以與單個 像素列關聯。
本發明還提供了驅動移動粒子顯示設備的方法，所述顯示設備包
括顯示像素的行和列陣列，該方法包括
-按順序尋址像素行，通過將行選擇信號施加到對應的行地址線 來選擇像素行；
-當尋址到像素行時，利用列地址線為該行的像素裝載數據， -其中在從列地址線裝栽數據期間，從所述列地址線到該列中尋 址到的像素的電荷流沿著對應的放電列線放電。


根據以下非限制性實例並且參照附圖，本發明的另外的特徵將變 得清楚明白，在附圖中
圖1示出了用於驅動顯示設備的方法的流程圖，其可以用於驅動
本發明的顯示設備；
圖2示出了可以用於本發明的設備中的電泳單元的示圖3示出了可以用於本發明的設備中的平面內電泳單元的示圖4示出了兩對圖3的電泳單元的平面示圖5示出了依照本發明一個實施例的顯示設備的電路圖，其結合
了圖4的兩對電'》^單元；
圖6示出了用於驅動圖5的顯示設備的時序圖。
圖7示出了本發明的像素電極布局的第一實例；以及
圖8示出了本發明的像素電極布局的第二實例。
在所有附圖中，使用相同的附圖標記來表示相同或相似的特徵。
這些附圖不是按比例繪製的，因此不能期望試圖從中導出相對尺寸/
時間段。
具體實施例方式
圖1示出了用於驅動移動粒子顯示設備的方法的流程圖，其可以 用於本發明的顯示設備。該移動粒子顯示設備通常具有數百或數千移 動粒子單元，每個單元形成一個配對中的第一或笫二單元。每個單元
包括可移動帶電粒子，並且具有存儲區域，至少一些所述可移動帶 電粒子可以移動到該存儲區域中；柵極(gate)區域，至少一些所述 可移動帶電粒子可以移動到該柵極區域中；以及顯示區域，至少一些 所述可移動帶電粒子可以移動到該顯示區域中。
狀態由所述單元的i示區域內的一(可移動帶電),粒子數決定。單元的
柵極區域是粒子從其中移動到顯示區域的單元中的區域。單元的存儲 區域是單元的粒子可以臨時存儲於其中的區域，並且通常用來存儲顯 示區域中不需要的過剩粒子。
在步驟10中，通過將配對的第一單元的基本上所有的粒子電吸 引到該單元的存儲區域來將該第一單元設置成存儲模式。術語"存儲 模式"在本文通篇中用來表示在其存儲區域中具有基本上其所有粒子 的單元。
在步驟12中，通過將第二單元的基本上所有粒子電吸引到該單 元的柵極區域來將該第二單元設置成柵極模式。術語"柵極模式，，在
本文通篇中用來表示在其柵極區域中具有基本上其所有粒子的單元。 在步驟14中，將顯示數量的粒子從第一單元的存儲區域吸引到
該單元的柵極區域，並且然後從柵極區域吸引到顯示區域，從而將該 單元設置成目標光學狀態。單元粒子的顯示數量是轉移到單元的顯示 區域中以便設置該單元的光學狀態的單元粒子的數量/比例。
在步驟16中，將剩餘數量的粒子從第二單元的柵極區域吸引到 該單元的存儲區域，在該單元的柵極區域留下顯示數量的粒子。然後， 將柵極區域中的顯示數量的粒子吸引到顯示區域，從而將該單元設置 成目標光學狀態。單元粒子的剩餘數量是必須從該單元的柵極區域移 動到該單元的存儲區域以便在該單元的柵極區域留下顯示數量的粒 子的單元粒子的數量或比例。
這些方法步驟可以按照不同的順序或彼此重合來實施。例如，可 以在將第二單元設置成柵極模式的同時將第一單元設置成存儲模式。接著，將第一單元的顯示數量的粒子移動到該單元的柵極區域，接著 將第二單元的剩餘數量的粒子移動到該單元的存儲區域，並且然後將
每個單元的柵極區域中的顯示數量的粒子同時移動到每個單元的顯 示區域。
圖2示出了適合用於圖1的方法中的電泳單元20的示圖。該示 圖示出了填充有不透明白色流體212並且具有可移動黑色帶電粒子 28的單個單元20的截面視圖。為了控制粒子28的移動，單元20具 有包括透明顯示電極22、柵極電極24和存儲電極26的單元電極。 該單元從方向210觀察，因而該單元的當前光學狀態為白色，這是因 為所有的黑色30粒子都位於下面的存儲電極26的區域中並且被不透 明白色流體212遮擋而不可見。
如果單元20要作為第一單元來驅動，那麼顯示數量的黑色粒子 28將被向上吸引到柵極電極24的區域並且然後向上吸引到透明顯示 電極22，這使得當從方向210觀看時，該單元給出黑色或者灰色的 光學狀態。
如果該單元要作為第二單元來驅動，那麼首先將所有的粒子28 吸引到柵極電極24的區域，從而將該單元設置在柵極模式中。接著， 將剩餘數量的粒子28向下吸引到存儲電極26的區域，從而在柵極電 極24的區域中留下顯示數量的粒子28。然後，將所述顯示數量的粒 子28向上吸引到透明顯示電極22，這使得當從方向210觀看時，該 單元給出黑色或者灰色的光學狀態。
該單元看清來是黑色還是灰色顯然取決於移動到顯示電極22的 粒子數量。因此，粒子的顯示數量越大，則該單元的光學狀態將越接 近黑色。
在其他實施例中，流體和粒子的顏色可以與上述流體和粒子的顏 色不同，以便給出不同顏色的光學狀態。
圖3示出了適合用於圖1的方法中的平面內電泳單元的示圖。該 平面內電泳單元30以截面形式示出，並且填充有透明流體並且具有 可移動黑色帶電粒子38。單元30具有包括透明顯示電極32、柵極電 極34和存儲電極36的單元電極。為了便於理解，將兩條虛線疊加在 該示圖上以便大致表示存儲區域314、柵極區域316和顯示區域318 之間的分界所在的位置。光源312置於顯示區域318的下方，從而該單元是透射式工作的。該單元當前處於存儲模式下，這是因為所有的
粒子28都處於該單元的存儲區域314中。因此，該單元具有透明光 學狀態，因為沒有任何黑色粒子處於顯示區域318中，並且因此當從 方向310觀看該單元時，看到的是來自光源312的白光。
如果單元30要作為第一單元來驅動，那麼將顯示數量的黑色粒 子38從存儲電極的區域314吸引到柵極電極34的區域316並且然後 吸引到透明顯示電極32的區域318,其中所述顯示數量的粒子將遮 擋來自光源312的光，使得當從方向310觀看時該單元看起來呈黑色 或灰色。
如果該單元要作為第二單元來驅動，那麼首先將所有的粒子38 吸引到柵極電極34的區域316,從而將該單元設置成柵極模式。接 著，將剩餘數量的粒子38吸引到存儲電極36的區域3H，從而在柵 極電極34的區域316中留下顯示數量的粒子38。然後，將所述顯示 數量的粒子38吸引到透明顯示電極32的區域318，其中這些粒子將 遮擋來自光源312的光，使得當從方向310觀看時該單元看起來呈黑 色或灰色。
該單元看起來是黑色還是灰色顯然取決於移動到顯示電極32的 區域的粒子數量。粒子的顯示數量越大，則來自光源312的白光將被 遮擋得越多，並且從方向310觀看時該單元看起來將越接近黑色。
在其他布置中，光源312和粒子38的顏色可以與上述光源和粒 子的顏色不同。例如，在一個包括六個單元作為三對單元來對待的實 施例中，第一對單元在其下方具有紅色光源，第二對單元在其下方具 有綠色光源，第三對單元在其下方具有藍色光源。所有六個單元的粒 子都是帶色的黑色，因此這六個單元一起構成單個RGB彩色像素。
圖3的平面內電泳單元可以通過用反射表面(例如置於透明導體 32之下的白色表面)替換光源312來修改，以便給出反射式而不是 透射式操作。於是，當顯示區域中沒有黑色粒子時，單元將呈白色， 並且當多個黑色粒子處於顯示區域中時，單元將呈黑色或灰色。
圖4示出了兩對適合用於圖1的方法中的、圖3的電泳單元的平 面示圖。為了簡單起見，這些單元為反射式單元，當單元具有透明光 學狀態時其呈白色，並且當單元具有黑色或灰色的相應光學狀態時， 其呈黑色或灰色。為了清楚起見而未在圖4中示出的反射器，置於透明顯示電極D1-D4的下方。在其他實施例中，這些顯示電極本身可以 是反射的而不是透明的，以便減少對於單獨的反射器的需求。
在圖4的示圖中，單元41和42形成一對單元，並且單元43和 44形成另一對單元。每個單元具有包括存儲電極(SI-S4)、柵極電 極(Gl-G4 )和顯示電極(Dl-D4 )的單元電極。單元電極Dl-D4都連 接到地址電極(Disp )。
每個單元內的可移動粒子都帶負電，並且因而朝向更高的、正的 電勢移動，即沿著與所施加的電場相反的方向移動。例如，可以將地 址電極Disp驅動到高電勢以便將粒子從每個單元的柵極區域移動 (吸引)到每個單元的顯示區域。
單元電極G1、 S2、 S3和G4都連接到0V。單元電極S1、 G2、 G3、 S4中的每一個都使用包括有源開關電路系統和行和列地址電極的有 源矩陣來單獨地控制。該有源矩陣在圖4中出於清楚的原因而未示 出，但是在圖5中示出了並且將在下面進一步詳細地描述。將單元 41和44作為第一單元來驅動，其通過向Sl和S4施加正電壓從而將 這些單元的粒子吸引到Sl和S4而被設置成存儲模式。將單元42和 43作為第二單元來驅動，其通過向G2和G3施加正電壓從而將這些 單元的粒子吸引到G2和G3而被設置成柵極模式。此外，當把這些單 元設置成存儲或柵極才莫式時，地址電極Disp ,皮驅動到負電壓，從而 將粒子從這些單元的顯示區域吸引到這些單元的柵極區域。
在圖4的示圖中，每個配對中的第一和第二單元示為彼此緊鄰。 可替換地，配對中的第一和第二單元可以通過其他單元而彼此隔開。 在這種情況下，所述第一和第二單元仍然被認為是彼此鄰近，這是因 為當從一定距離觀看所述第一和第二單元時，來自這些單元的光看起 來仍然合併在一起，從而單元的光學狀態中的誤差看起來仍然將彼此 補償。
如圖4和5所示，每個單元都藉助於列線連接到地(0V)。對於 單元41和42而言，該列線連接到端子Gl和S2。這些列線充當放電 線。如下面將要參照圖5的電路圖進一步解釋的那樣，當尋址單元時， 電流流向這些列放電線。由於這些在列方向上進行，因而當尋址一行 單元時，從尋址每個像素而結果得到的電流將流向對應的列放電線。 這使得在放電線中流動的電流保持最小。圖5示出了依照本發明一個實施例的顯示設備的電路圖，其中並 入了圖4的兩對電泳單元。該電路圖示出了電子驅動電路系統50以 及用於控制施加到S1、 G2、 G3和S4單元電極的電勢的地址電極Row 1、 Row 2、 Col l和Col 2。電子驅動電路系統50包括用於驅動地址 電極Row 1和Row 2的行驅動器52以及用於驅動地址電極Col 1、 Col 2和Disp的列驅動器54。
薄膜電晶體(TFT) Tl-T4用作有源開關，其由Row 1和Row 2 地址電極控制以便選擇性地將Col l和Col 2地址電極上的電壓施加 到單元電極S1、 G2、 G3和S4。電容器Csl-Cs4用於幫助(甚至在關 閉相應的TFT之後仍然如此)維持在單元電極Sl、 G2、 G3和S4上施 加的列電壓。在另一個實施例(未示出)中，尋址電極並不控制用於 控制Sl、 G2、 G3和S4的有源開關電路系統，因而形成無源矩陣的一 部分。例如，在無源矩陣中，單元電極可以直接連接到所述地址電極， 這對於本領域技術人員是顯然的。
驅動電路系統50可以是顯示基底上的TFT布置、場可編程門陣 列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)或者被配置成生成用於以規定的 方式驅動所述地址電極的驅動信號的任何其他電路，這對於本領域技 術人員是顯然的。
圖6示出了用於驅動圖5的顯示設備的時序圖。該時序圖示出了 施加到Disp、 Row 1、 Row 2、 Col 1和Col 2地址電極的電壓波形，
跡線PG 41-44表示對應單元41-44的柵極區域中的粒子數量，跡線 PS 41-44表示對應單元41-44的存儲區域中的粒子數量。例如，在 時間段64開始處，跡線PG 41顯示出單元41的33%的粒子處於單元 41的柵極區域內，而跡線PS 41顯示出單元41的66°/ 的粒子處於單 元41的存儲區域內。在時間段64結束處，柵極區域PG41中的粒子 數量已經下降到0%,而存儲區域PS 41中的粒子數量保持在66°/。，這 表明33%的顯示粒子已經移動到單元41的顯示區域。
該時序圖示出了所述行和列被驅動以便將第 一 對單元41和4 2驅 動到灰度級為33%的目標光學狀態(即從透明到黑色的距離的33%， 這通過將單元的33%的移動黑色粒子移動到單元的顯示區域中來進 行)，並且將第二對單元43和44驅動到灰度級為66%的目標光學狀
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態(即從透明到黑色的距離的66%，這通過將單元的66%的黑色粒子 移動到單元的顯示區域中來進行)。
首先，在時間段60期間，所有的第一單元(41, 44)被設置成 存儲模式，並且所有的第二單元(42， 43)被設置成柵極模式。為了 實現這一點，將Disp電極設置成負電壓，並且對於每個單元，將該 單元的存儲或柵極電極之一設置成正電壓。因此，每個單元的帶負電 粒子移動到設置成正電壓的該單元中的電極。例如，在時間段60結 束處，PS 41跡線顯示單元41的100。/。的粒子處於單元41的存儲區域 中，即單元41處於存儲模式下。
接下來，在時間段62期間，利用要置於電極S1、 G2、 G3和S4 上的電壓來驅動列Col 1和Col 2，並且利用脈衝驅動行Row 1和Row 2以便在適當的時間導通每個單元的TFT。例如，單元"具有電極 Sl、 Gl、 Dl，柵極電極Gl連接到0V，並且存儲電極Sl由Row 1和 Col l控制。如圖6所示，當第一次對Row 1加脈沖使其為高時，Tl 將電極Sl連接到負的Col 1電壓，將Sl設置在比Gl更低的電勢， 並且使得粒子從存儲區域PS 41移動到柵極區域PG 41。由於電容器 Csl的原因，在存儲電極Sl上保持負的列電壓，甚至在Row 1電壓 下降並且關閉Tl之後仍然如此。然後，當第二次對Row 1加脈衝4吏 其為高時，Tl將電極Sl連接到OV的Col 1電壓，將Sl設置在與Gl 相同的電壓，並且因此停止進一步的粒子移動。
在單元43的情況下，第一和第二 Row 1脈衝二者使得負電勢施 加到電極G3,並且因此粒子移動繼續達更長的時間段，這導致更高 數量的粒子在柵極和存儲區域之間移動。因此，在每個單元的柵極和 存儲區域之間移動的粒子的數量(以及從而該單元的光學狀態)可以 由行脈衝的數量來控制，對於這些行脈沖，將負電壓施加到單元的柵 極或存儲電極。
在時間段62結束時，單元41和42在其柵極區域中具有其粒子 的33%,單元43和44在其柵極區域中具有其粒子的66°/。。單元"和 44是第一單元，因而通過被設置成存儲模式並且然後讓其顯示數量 的粒子從其存儲區域移動到其柵極區域來達到這種狀態。單元42和 43是第二單元，因而通過被設置成柵極模式並且然後讓其剩餘數量 的粒子從其柵極區域移動到其存儲區域來達到這種狀態。在時間段64期間，將電極Disp驅動為高，這將每個單元的柵極 區域中的粒子吸引到該單元的顯示區域。每個單元的存儲區域中的粒 子數量保持相同，這是因為在柵極和存儲電極之間沒有顯著的電場。 到時間段64結束時，每個單元的顯示數量的粒子已經移動到該單元 的顯示區域中，從而將每個單元設置成其目標光學狀態。
如果例如由於溫度降低、列電壓幅度減小或者0V電勢出現負偏 移的原因，所有單元的粒子比期望的更緩慢地移動，那麼時間段62 期間跡線PG 41 - PS 44的梯度將減小。這會使得單元41的少於33% 的粒子移動到單元41的顯示區域中，單元42的多於33%的粒子移動 到單元42的顯示區域。因此，單元"將具有比預期還遠離黑色的光 學狀態，並且單元42將具有比預期還接近黑色的光學狀態。於是， 當從一定距離觀看單元41和42時，來自這些單元中的每一個的光將 看起來合併在一起，因而它們將一起看起來好像它們都具有正確的光 學狀態，即33%的灰度級。因此，由於緩慢的粒子移動而引起的誤差 實際上彼此相消了。
本發明涉及電極布局，特別地，涉及充當流向存儲電容器Csl-Cs4 的電流的放電路徑的列線。如圖5所示，將存儲電容器的地側耦合到 地的接地放電線沿著列方向延伸。通過這種方式，每根放電線只攜帶 來自每個被尋址行的單個像素(或像素對)的電流。
圖7更詳細地示出了像素電極布局的第一實例，示出了用於諸如 圖5中的像素41之類的像素的電極布局。
圖7示出了單行中的四個相鄰像素電路。這些像素電路布局被設 計成使得一個像素電路的物理布局是沿著所述行緊鄰的像素電路的 鏡像。根據以下描述應當變得清楚明白的是，這使得能夠實現尋址線 數量的減少。
一個特定的像素用粗輪廓示為70，下面將描述用於該像素的電 極線。
行尋址線72沿著行延伸並且連接到像素TFT 74的柵極。對於圖 5的第一像素行而言，該線72相應於行線"Row 1"。
如圖5所示，列尋址線76連接到TFT的漏極。
TFT 74的源極連接到像素電極，所述像素電極定義了存儲電容 器的像素側。這些像素電極位於行線之上並且示為78。同樣，存在這些像素電極78中的兩個， 一個接近像素區域的頂部， 一個接近底 部。這使得粒子的移動能夠更加有效地在像素區域上擴散。鏈路80 將這兩個像素電極78連接在一起。
像素存儲電容器的另 一側使用本發明的列方向放電線連接到地。
在圖7的像素布置中， 一根列放電線在一對相鄰像素之間共享， 它是線82。這根線落在像素70區域之外。
像素電容器與像素電極相對的側面在所迷相鄰像素對之間共享， 並且該電容器電極示為81，其對應於圖5的像素41中的端子Gl。
顯示控制線(圖5中的Disp)也被設置成一系列列線，再次讓 一根列線在一對相鄰像素之間共享。它是線84。
因此，可以看出，兩個相鄰像素86—起具有一根行線72、在所 述相鄰像素之間共享的一根顯示線84、在所述相鄰像素之間共享的 一根列放電線82以及兩根列線76。由此可以看出圖7的像素布局如 何映射到圖5的電路中的像素。該布局的對稱性也可以在圖7中看出。
連接到地的列放電線也連接到中心支線(spur) 88，以及連接到 頂部和底部地電極90、 92。
因此將粒子的移動控制為在三根接地的支線88、 90、 92以及像 素電極區78之間。通過這種方式，像素區實際上被劃分成頂部和底 部半部分，但是可以認為該電路對應於圖5，其中每個存儲電容器Cs 代表不同像素區的組合效應。
存儲電容器由區域78和81限定，並且因而包括兩個部分，所述 部分沿著行方向延伸穿過像素孔徑。電流沿著列線放電。這些列放電 線攜帶從所述兩個相鄰的像素流向它們的電流，特別地，攜帶流向接 地區88、 90、 92的電流。如圖所示，接地區88、 90、 92隻在兩個相 鄰的 <象素之間沿;f亍方向延伸。
單元壁在圖7中示為線94。
圖8示出了一種替換的布局，其中每個像素包括三個子像素。一 個像素示為100。 一個子像素由粗輪廓102示出。每個子像素與顏色 濾波器關聯。此外，每個子像素被劃分成兩個光學上相同的半部分 104和106,以便通過減小粒子距離(以及為給定電壓增大場)來提 高速度。
每個子像素具有沿列方向延伸到像素孔徑一側的列數據線108。中心列方向線110限定了公共的電容器電極(圖5的像素41中的Gl )， 並且像素電極111位於頂部，列放電線位於下面。通過這種方式，傳_ 素存儲電容器由中心列線110限定。行導體示為112,並且TFT示為 114。
顯示控制線"Disp"在像素的一個邊緣沿列方向延伸，例如如 116所示。它可以在相鄰像素之間共享。
這種布局提供了布置成規則圖案的更筒單的像素設計。
層之間的連接利用適當的通孔形成。在圖7和8中可以看到其中 一些通孔，但是由於所需詳細的掩模圖案的實現對於本領域技術人員 而言是司空見慣的，因此將不給出其詳細的描述。
在圖7和8的實例中，像素(或子像素)沿列方向伸長，因而子 像素三元組(triplet)定義了一個基本上呈方形的像素。這意味著 放電線沿著子像素的長軸延伸。相比於列放電線沿行方向延伸的情 況，這將暗示這些列放電線佔據像素孔徑的更大的面積。然而，沿著 放電線流動的電流的減小意味著寬度可以減小，並且因而仍然存在增 大可用的像素孔徑的可能性。
由圖7和8的實例顯然可知，存在許多實現所述像素布局以便提 供列放電線的不同方式。
儘管為圖5的像素電路示出了兩種可能的布局，但是應當理解的 是，可以使用其他的像素電路，例如不使用顯示控制線"Disp"的更
簡單的像素電路。
在上面，描述了用於驅動諸如電泳顯示設備之類的移動粒子顯示 設備的系統。所述顯示設備包括第一和第二單元，所述單元被設置成 目標光學狀態以便給出其目標光學外觀。第一和第二單元被彼此不同 地驅動，使得第一單元的目標光學狀態中的誤差沿著與第二單元的目 標光學狀態中的誤差相反的方向出現。因此，當該顯示器的觀察者從 一定距離觀看這些單元時，來自第一和第二單元的光混合在一起，並 且所述光學狀態誤差看起來彼此補償或者彼此相消。
雖然已經詳細地描述了一個特定的驅動方案，但是應當理解的 是，許多其他的驅動方案是可能的。關於所描述的詳細方案，應當理 解的是，將所述配對或每個配對中的第一和第二單元稱為第一和第二 單元，這僅僅是出於用來驅動它們的驅動方法不同的緣故。可能的是，僅僅通過好像第一單元是第二單元一樣來驅動第一單元，第一單元在 效果上就變成第二單元。第一和第二單元的物理結構可以相同，或者 它們可以例如因為具有不同的地址電極連接而不同。
本文描述的單元布置以及驅動方案存在許多其他變型，這些變型 同樣都落入所附權利要求的範圍內，這對於本領域技術人員是顯然 的。事實上，可以採用其中獨立地尋址每一行的更加常規的尋址方案。
權利要求
1. 一種移動粒子顯示設備，包括-顯示像素(41，42，43，44)的行和列陣列；-多根行地址線(Row1，Row2；72；112)，每根行地址線用於尋址對應的像素行；-多根列地址線(Col1，Col2；76；108)，每根用於將像素數據提供給對應的像素列；以及-多根放電列線(82)，其中通過尋址像素行並且使用列地址線(Col1，Col2；76；108)將數據提供給所尋址到的行中的像素來尋址像素，並且其中從列地址線到該列中尋址到的像素的電荷流流向對應的放電列線(82)。
2. 如權利要求1所述的設備，其中每個像素包括單元，該單元 包括密封區域，所述密封區域包含其中懸浮著粒子(28; 36)的流體(212)，其中粒子在每個單元內的移動受到控制以便限定單元狀態， 所有設備單元的單元狀態一起限定了該設備的輸出。
3. 如權利要求1或2所述的設備，包括電泳設備，其中所述移 動粒子(28; 38)包括電泳粒子。
4. 如權利要求3所述的設備，包括平面內開關電泳顯示設備。
5. 如前面任何一項權利要求所述的設備，其中每根列放電線 (82)在兩個相鄰的像素列之間共享。
6. 如權利要求1-4中任何一項所述的設備，其中每根列放電線 (82)與單個像素列相關聯。
7. —種驅動移動粒子顯示設備的方法，所述顯示設備包括顯示 像素(41, 42， 43， 44)的行和列陣列，該方法包括-按順序尋址像素行，通過將行選擇信號施加到對應的行地址線 (Rowl， Row2; 72; 112)來選擇4象素行；-當尋址到像素行時，利用列地址線(Coll, Col2; 76; 108) 將數據裝載進該行的像素中，其中在從列地址線(Coll， Col2; 76; 108)裝栽數據期間，從所述 列地址線(Coll， Col2; 76; 108 )到該列中尋址到的像素(41， 42, 43， 44)的電荷流沿著對應的放電列線(82)進行放電。
8. 如權利要求7所述的用於驅動電泳顯示設備的方法，其中所述移動粒子(28; 38)包括電泳粒子。
9. 如權利要求8所述的方法，用於驅動平面內開關電泳顯示設備。
10. 如權利要求7-9中任何一項所述的方法，其中每根列放電線 (82 )在兩個相鄰的像素列之間共享，使得每根列放電線對於到行中的兩個相鄰像素的電荷流進行放電。
全文摘要
一種移動粒子顯示設備包括顯示像素(41，42，43，44)的行和列陣列；多根行地址線(Row1，Row2；72；112)，每根行地址線用於尋址對應的像素行；以及多根列地址線(Col1，Col2；76；108)，每根用於將像素數據提供給對應的像素列。提供了多根放電列線(82)。通過尋址像素行並且使用列地址線(Col1，Col2；76；108)將數據提供給尋址到的行中的像素來尋址像素。從列地址線到該列中尋址到的像素的電荷流流向對應的放電列線(82)。通過在列方向上具有放電線，當尋址像素行時，通過所述像素的用來將數據從列地址線裝載到該像素中的電流傳遞到列放電線。通過這種方式，列放電線只攜帶了與來自所述行的少量像素相關聯的電流流量。這使得能夠將放電線的寬度保持為最小，並且也使得能夠縮放行中的像素數量，而無需放電線攜帶增大的電流。
文檔編號G09G3/34GK101443837SQ200780017757
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月10日 優先權日2006年5月17日
發明者I·弗倫奇, S·C·迪恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司