CN101567168A - 电泳式显示装置的驱动方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电泳式显示装置的驱动方法，用来降低该电泳显示装置画面更新所需的时间。该电泳式显示装置包含一画面缓存器、一查找表、一控制器以及一电泳式显示面板。该画面缓存器用来储存一第一显示数据，而该控制器用来由该查找表中取得由该第一显示数据至一第二显示数据的灰阶转换数据，并据以输出一控制数据。根据该控制数据，电泳式显示面板显示该第二显示数据。因此，藉由利用该查找表，本发明的驱动方式可以调整画素中带电粒子的重置位置，以缩短重置画素所需的时间。

Description

电泳式显示装置的驱动方法及相关装置

技术领域

本发明是有关于一种电泳式显示装置的驱动方法，更明确地说，是一种利用调整电泳粒子重置的位置来改善画面更新时间的驱动方式。

背景技术

请参考图1，图1为习知电泳式显示装置100的显示原理的示意图。电泳式显示装置100包含复数个带电粒子101、电泳介质102、上电极103以及下电极104。上电极103以及下电极104分别设置于电泳介质102的两端，上电极103为透明电极，而下电极104为分段金属电极。带电粒子101为带正电荷，悬浮于电泳介质102之间，并且与电泳介质102为不同颜色。通常带电粒子101为白色氧化钛粒子(TiO₂)而电泳介质102为黑色。藉由施加外部电场于上电极103与下电极104，可以改变悬浮在电泳介质102中的带电粒子101的位置。电泳式显示装置100利用改变带电粒子101位置，来展现出带电粒子101与电泳介质102，或带电粒子与带电粒子之间的颜色对比，以作为影像显示的颜色。

带电粒子101停留在电泳介质102的不同位置会产生不同的灰阶颜色。如第1图所示，画素P1的带电粒子101停留在接近电泳介质102的上电极103，使画素P1呈现白色。画素P2的带电粒子101停留在接近电泳介质102的下电极104，使画素P2呈现黑色。画素P3的白色带电粒子101停留在电泳介质102的中间位置，使画素P3呈现一灰阶颜色。因此，带电粒子101停留在电泳介质102中的位置，会决定对应的画素的灰阶暗亮程度。也就是说，电泳式显示装置为反射式显示机制，并不需要背光源。带电粒子101在电泳介质102中的位置由驱动电压和电压脉冲周期所决定，驱动电压施加于上电极103与下电极104。驱动电压的极性决定了带电粒子101在电泳介质102中的位置上升或下降(亦为灰阶显示的变亮变暗)，而电压脉冲周期的长短则决定了带电粒子101在电泳介质102中的位置上升或下降的程度(亦为灰阶显示变化的大小)。

请同时参考图1与图2。图2为施加驱动电压于带电粒子101的示意图。在电泳式显示装置100开始运作时，由于画素P1中的带电粒子101经过一段时间皆未移动，所以先施加一正电压V_POS与一负电压V_NEG于带电粒子101使其活化，以初始化电泳式显示装置。在完成初始化之后，藉由施加正电压V_POS于下电极104经过时间t_G1，使带电粒子101移动至电泳介质102中对应灰阶数据G1的位置，以将灰阶数据G1写入画素P1。画素P1必须重置(Erase)后才能写入下一笔灰阶数据G2，通常重置的时间大约等于写入的时间，因此，藉由施加负电压V_NEG经过时间t_G1于下电极104，使带电粒子201回到初始化的位置。画素P1在重置之后，藉由施加正电压V_POS经过脉冲时间t_G2于下电极104，将灰阶数据G2写入画素P1。当带电粒子101到达灰阶数据所对应的位置后，即使不在施加正电压，带电粒子101也不会移动至初始位置或其它位置，此为电泳式显示装置的双稳态(Bi-stable)特征。因此，电泳式显示装置在电源关闭后仍可保留原有显示影像，而只有在更新画面(亦即施加电场来移动带电粒子)时才需使用电力。

然而，在重置画素P1时，带电粒子201的初始化位置为固定。举例来说，假设画面I由最黑更新到最白需要时间t，画面I数据写入所需的时间为t，同时画面I亦另需要时间t来进行数据重置。因此，习知电泳式显示装置更新画面所需时间容易过长，更新画面所需时间过长容易造成残影，进而影响画面质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种电泳式显示装置的驱动方法，其可以调整画素中带电粒子的重置位置，以缩短重置画素所需的时间，进而改善电泳式显示装置的显示质量。该方法包含：写入一第一灰阶数据于一第一画素；当该第一灰阶数据是接近一黑色灰阶时，重置该第一灰阶数据至该黑色灰阶；当该第一灰阶数据是接近一白色灰阶时，重置该第一灰阶数据至该白色灰阶；以及于重置该第一灰阶数据之后，写入一第二灰阶数据于该第一画素。

本发明另一目的是提供一种电泳式显示装置的驱动方法，该方法包含：写入一第一灰阶数据于一第一画素；重置该第一灰阶数据至介于一白色灰阶与一黑色灰阶之间的一预定灰阶；以及于重置该第一灰阶数据之后，写入一第二灰阶数据于该第一画素。

本发明再一目的是提供一种电泳式显示装置，该装置包含一画面缓存器、一查找表、一控制器、以及一电泳式显示面板。该画面缓存器用来储存一第一显示数据。该控制器是电性连接于该画面缓存器以及该查找表，用来由该查找表中取得由该第一显示数据至一第二显示数据的灰阶转换数据，并据以输出一控制数据。该电泳式显示面板是电性连接于该控制器，用来根据该控制数据显示该第二显示数据。

附图说明

图1为习知电泳式显示装置的显示原理的示意图。

图2为施加驱动电压于带电粒子的示意图。

图3为本发明的电泳式显示装置的示意图。

图4a与图4b为图3的查找表的示意图。

图5及图6为本发明的电泳显示装置的驱动方式的第一实施例的示意图。

图7及图8为本发明的电泳显示装置的驱动方式的第二实施例的示意图。

附图中主要组件符号说明：

100、300          电泳式显示装置

101、501、601     带电粒子

102、502          电泳介质

103、503          上电极

104、504          下电极

310               画面缓存器

320               控制器

330               查找表

340               直流/直流转换器

350               电泳式显示面板

352               源极驱动器

354               闸极驱动器

a₀~a₇             控制数据

A1~A256、B1~B256  转换数据

F_n、F_n-1          显示数据

G1~G15、G1~G15    灰阶数据

P1、P2、P3        画素

t_G1、t_G2、t_G3     时间

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」是为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「电性连接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置电性连接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地连接至该第二装置。

请参考图3。图3为本发明的电泳式显示装置300的示意图。电泳式显示装置300包含一画面缓存器310、一控制器320、一查找表330、一直流/直流转换器340以及一电泳式显示面板350。电泳式显示装置300的显示数据可暂时储存于画面缓存器310中，因此控制器320可比对目前的显示数据F_n以及前一笔显示数据F_n-1。控制器320根据显示数据F_n及F_n-1的灰阶差异，由查找表330中找出控制数据a₀~a₇。控制数据a₀~a₇中包含由显示数据F_n-1更新至显示数据F_n所需的电压以及讯号周期。直流/直流转换器340用来产生驱动电压V_COM、V_GH、V_GL、V_POS及V_NEG。电泳式显示面板350包含-源极驱动器352以及-闸极驱动器354，源极驱动器352与门极驱动器354根据控制数据a₀~a₇以及驱动电压V_COM、V_GH、V_GL、V_POS及V_NEG来驱动电泳式显示面板350中的带电粒子使其移动。

请同时参考图3与图4a、4b。图4a、4b为图3的查找表330的示意图。如表1所示，灰阶G0~G15表示目前的灰阶，灰阶G0~G15表示前一画面的灰阶。因此，表1中储存着每一灰阶的转换数据A1~A256，源极驱动器352则根据转换资料A1~A256来决定输出电压V_S。转换数据A1~A256中包含从灰阶G0~G15灰阶更新到灰阶G0~G15所需的电压以及讯号周期。每一转换数据A1~A256包含8位的控制数据a₀~a₇，其中2位(例如a₀与a₁)用来决定输出电压V_S的电压值。举例来说，当a₀~a₁的值为00时，输出电压V_S为V_POS；当a₀~a₁的值为01时，输出电压V_S为V_SS；a₀~a₁的值为10时，输出电压V_S为V_NEG。另外，每一转换数据A1~A256其余的6位(例如a₂~a₇)决定输出电压V_S的讯号周期。举例来说，当a₂~a₇的值为000001时，输出电压V_S的讯号周期为1；当a₂~a₇的值为111111时，输出电压V_S的讯号周期为63。假设一画素P1由灰阶G3更新到灰阶G9，控制器320可由查找表330中取得转换数据A58。假设控制数据A58的a₀~a₁的值为00，而a₂~a₇的值为01011，则源极驱动器352会持续输出电压V_POS经过11个讯号周期。

另外，当驱动电压V_COM为摆动(swing)波形时，控制器320还需根据表2找出驱动电压V_COM的转换数据。每一转换数据B1~B256包含8位的控制数据b₀~b₇，其中2位(例如b₀与b₁)用来决定驱动电压V_COM的电压值，其余的6位(例如a₂~a₇)用来决定驱动电压V_COM的讯号周期。举例来说，当b₀~b₁的值为00时，驱动电压V_COM为V_NEG；当b₀~b₁的值为01时，驱动电压V_COM为V_SS；b₀~b₁的值为10时，驱动电压V_COM为V_POS。值得注意的是，当驱动电压V_COM为摆动波形时，驱动电压V_COM与源极驱动器352的输出电压V_S-相的极性相反。举例来说，当输出电压V_S为V_POS时，驱动电压V_COM便为V_NEG。因此，当驱动电压V_COM为摆动波形时，可以加速带电粒子在电泳介质中的移动速度，进而改善画面更新的速度。

请同时参考图5与图6。图5及图6为本发明的电泳显示装置300的驱动方式的第一实施例的示意图。在本实施例中，电泳显示装置300利用画面缓存器310储存前一笔显示数据F_n-1，再根据查找表330找出灰阶的转换数据。当显示数据F_n-1的带电粒子501停留在较接近下电极504时，显示数据F_n-1为一偏黑灰阶(灰阶G1~G7之间)，而带电粒子501会重置回灰阶G0(即黑灰阶)的位置。然而，当显示数据F_n-1的带电粒子501停留在较接近上电极503时，带电粒子501位于一偏白灰阶(灰阶G8~G15之间)，而带电粒子501会重置回灰阶G15(即白灰阶)的位置。如此，重置带电粒子501所需的时间便可缩短，进而改善画面更新时间。

如图5所示，画素P1欲显示的顺序为灰阶G2与G4。在画素P1完成初始化之后，带电粒子501回到灰阶G0的位置，接着画素P1写入灰阶数据G2。因此，控制器320根据表1取得转换数据A3。根据转换数据A3所包含的控制数据a₀~a₇，电泳式显示面板350藉由施加正电压V_POS于下电极504经过讯号周期t_G1，使带电粒子501移动至电泳介质502中对应灰阶G2的位置。在写入下一笔灰阶数据G4之前，画素P1必须经过重置(Erase)步骤。因为带电粒子501的目前位置为灰阶G2，带电粒子501将被重置到灰阶G0的位置。因此，控制器320根据表1取得转换数据A33。根据转换数据A33所包含的控制数据a₀~a₇，电泳式显示面板350藉由施加负电压V_NEG于下电极504经过讯号周期t_G2，使带电粒子501移动至电泳介质502中对应灰阶G0的位置。接着，画素P1写入灰阶数据G4，控制器320根据表1取得转换资料A5。根据转换数据A5所包含的数据a₀~a₇，电泳式显示面板350藉由施加正电压V_POS于下电极504经过讯号周期t_G3，使带电粒子501移动至电泳介质502中对应灰阶G4的位置，以将灰阶数据G4写入画素P1。

如图6所示，画素P1欲显示的顺序为灰阶G14与G7。在画素P1完成初始化之后，带电粒子501回到灰阶G0的位置，接着，控制器320根据表1取得转换数据A15，将灰阶数据G14写入画素P1。在写入下一笔灰阶数据G7之前，画素P1必须经过重置步骤。因为带电粒子501的目前位置为灰阶G14，带电粒子501将被重置到灰阶G15的位置。因此，控制器320根据表1取得转换数据A240以重置带电粒子501。接着，控制器320根据表1取得转换数据A248，将灰阶数据G7写入画素P1。

请同时参考图7与图8。图7及图8为本发明的电泳显示装置300的驱动方式的第二实施例的示意图。在本实施例中，不论显示数据F_n-1位于一偏黑灰阶(灰阶G1~G7之间)或一偏白灰阶时(灰阶G8~G15之间)，带电粒子601皆被重置到中间灰阶，例如灰阶G7或G8。也就是说，在写入灰阶数据时，带电粒子601由灰阶G7或G8移动至其它灰阶所对应的位置。如此，重置带电粒子601所需的时间便可缩短，进而改善画面更新时间。

如图7所示，画素P2欲显示的顺序为灰阶G1与G3。在画素P2完成初始化之后，带电粒子601回到灰阶G0的位置，接着，控制器320根据表1取得转换数据A2，将灰阶数据G1写入画素P2。在写入下一笔灰阶数据G7之前，画素P2必须经过重置步骤，带电粒子601将被重置到灰阶G7的位置。因此，控制器320根据表1取得转换数据A24以重置带电粒子601。接着，控制器320根据表1取得转换数据A116，将灰阶数据G3写入画素P2。

如图8所示，画素P2欲显示的顺序为灰阶G15与G8。在画素P2完成初始化之后，带电粒子601回到灰阶G0的位置，接着，控制器320根据表1取得转换数据A16，将灰阶数据G15写入画素P2。在写入下一笔灰阶数据G8之前，画素P2必须经过重置步骤，带电粒子601将被重置到灰阶G8的位置。因此，控制器320根据表1取得转换数据A249以重置带电粒子601。接着，控制器320根据表1取得转换数据A137，将灰阶数据G8写入画素P2。

综上所述，本发明是提供一种电泳显示装置的驱动方法，以降低电泳显示装置画面更新时的残影。该电泳式显示装置包含一画面缓存器、一查找表、一控制器以及一电泳式显示面板。该画面缓存器用来储存一第一显示数据，而该控制器用来由该查找表中取得由该第一显示数据至一第二显示数据的灰阶转换数据，并据以输出一控制数据。根据该控制数据，电泳式显示面板显示该第二显示数据。因此，藉由利用该查找表，本发明的驱动方式可以调整画素中带电粒子的重置位置，以缩短重置画素所需的时间，进而改善电泳式显示装置的显示质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)、写入一第一灰阶数据于一第一画素；

2)、当该第一灰阶数据是接近一黑色灰阶时，重置该第一灰阶数据至该黑色灰阶；

3)、当该第一灰阶数据是接近一白色灰阶时，重置该第一灰阶数据至该白色灰阶；

4)、于重置该第一灰阶数据之后，写入一第二灰阶数据于该第一画素。

2.根据权利要求1所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，另包含：

提供一灰阶的转换数据的查找表。

3.根据权利要求2所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，其中当该第一灰阶数据是接近一白色灰阶时，重置该第一灰阶数据至该白色灰阶包含：

根据该查找表中取得由该第一灰阶数据至该白色灰阶的转换数据；以及

根据该第一灰阶数据至该白色灰阶的转换数据重置该第一画素。

4.根据权利要求2所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，所述的第一灰阶数据是接近一黑色灰阶时，重置该第一灰阶数据至该黑色灰阶包含：

根据该查找表取得由该第一灰阶数据至该黑色灰阶的转换数据；以及

根据由该第一灰阶数据至该黑色灰阶的转换数据重置该第一画素。

5.根据权利要求4所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，其中写入该第一灰阶数据于该第一画素是施加一正电压经过一第一时间于该第一画素，而写入该第二灰阶数据于该第一画素是施加该正电压经过一第二时间于该第一画素。

6.根据权利要求5所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，其中重置该第一灰阶数据至该黑色灰阶是施加一负电压经过该第一时间于该第一画素，而重置该第一灰阶数据至该白色灰阶数据是施加该正电压经过一第三时间于该第一画素。

7.根据权利要求6所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，所述的正电压、负电压、第一时间、第二时间以及第三时间是储存于该查找表。

8.一种电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，包含以下步骤：

a、写入一第一灰阶数据于一第一画素；

b、重置该第一灰阶数据至介于一白色灰阶与一黑色灰阶之间的一预定灰阶；

c、于重置该第一灰阶数据之后，写入一第二灰阶数据于该第一画素。

9.根据权利要求8所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，其中该预定灰阶是为该白色灰阶与该黑色灰阶的中间灰阶。

10.根据权利要求9所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，另包含：

提供一灰阶的转换数据的查找表。

11.根据权利要求10所述的电泳式显示装置的驱动方法，其特征在于，其中重置该第一灰阶数据至介于该白色灰阶与该黑色灰阶之间的该预定灰阶包含：

根据该查找表取得由该第一灰阶数据至该预定灰阶的转换数据；以及

根据由该第一灰阶数据至该预定灰阶的转换数据重置该第一画素。

12.一种电泳式显示装置，其特征在于，包含：

一画面缓存器，用来储存一第一显示数据；

一查找表；

一控制器，电性连接于该画面缓存器以及该查找表，用来由该查找表中取得由该第一显示数据至一第二显示数据的灰阶转换数据，并据以输出一控制数据；以及

一电泳式显示面板，电性连接于控制器，用来根据该控制数据显示该第二显示数据。

13.根据权利要求12所述的电泳式显示装置，其特征在于，另包含：

一直流/直流转换器，电性连接于该电泳式显示面板，用来提供该电泳式显示面板的驱动电压。

14.根据权利要求13所述的电泳式显示装置，其特征在于，其中该查找表用来储存每一灰阶的转换数据。

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