CN102456323A - 电子纸显示装置与其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露了一种电子纸显示装置与其驱动方法。电子纸显示装置包括多个影像单元与一控制单元。所述多个影像单元成矩阵状排列。而控制单元是于电子纸显式装置接收的影像数据写入该些影像单元前，一第一预设期间，将每两相邻的影像单元中的第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将第二影像单元驱动至一第二极端状态；而于一第二预设期间，将第一影像单元驱动至第二极端状态，且将第二影像单元驱动至该第一极端状态。

Description

电子纸显示装置与其驱动方法

技术领域

本发明是关于一种显示装置，特别是关于一种电子纸显示装置与其驱动方法。

背景技术

本发明的背景技术是关于电子纸显示装置(Electronic Paper Displays，EPDs)，例如电泳式显式装置(Electrophoretic display)。电泳式显式装置的基本原理是将电泳媒介封装在显式装置中，并且利用电场来控制电泳媒介的动作来显式影像。

一般电子纸显式装置的制作过程或电泳材料的选择与设定、以及显示运作时的控制方式……等，都可能会导致电子纸的显示不良问题发生。最为熟知的为记忆效应和直流残存(Remnant DC)；电子纸的更新显示不单与目前的驱动状态有关，亦与过去的显示状态历史有关，称之为记忆效应；直流残存系因电场驱动方向过度集中于某一方向并因为直流残存而造程驱动程度与显示灰阶的不匹配。不论记忆效应或直流残存都会使显示画面的对比下降或不正常。已知于每次显示更新之前加入对称的重置信号使显示状态重设于全黑然后全白(或先全白然后全黑)，如此可解决记忆效应，同时因为重置信号的对称性而避免直流残存。

然而，对称的重置信号却会导致更新影像的画面闪烁问题，严重地影响使用者的观赏效果，如图1所示，在时间坐标1～31画面由“S”更新至“X”时，会发生由白至黑、黑至白的闪烁现象。

发明内容

本发明的目的之一，在提供一种电子纸显示装置与驱动方法，其可于显示画面更新时减少画面闪烁问题。

本发明的目的之一，在提供一种电子纸显示装置与驱动方法，于运作时可具有直流平衡的控制机制。

本发明一实施例提供了一种电子纸显示装置，其包括至少一影像单元与至少一控制单元。该控制单元系接收一影像数据，且用以驱动影像单元在一第一极端状态(Extreme state)、一第二极端状态、以及一对应影像数据的影像状态(Image state)之间。而控制单元利用一控制信号驱动影像单元，且该控制信号包括：至少一重置信号(Reset signal)与一数据信号(Datasignal)。其中，重置信号系用以将影像单元于不同预设期间选择性地设定至第一极端状态或相反的第二极端状态。而数据信号系用于重置信号设定影像单元后，将影像单元设定至影像状态。

本发明另一实施例提供了一种电子纸显示装置，其包括多个影像单元与一控制单元。该些影像单元成矩阵状排列。而控制单元系于电子纸显式装置的接收的影像数据写入该些影像单元前，一第一预设期间，将每两相邻的影像单元中的第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将第二影像单元驱动至一第二极端状态；而于一第二预设期间，将第一影像单元驱动至第二极端状态，且将第二影像单元驱动至该第一极端状态。

本发明另一实施例提供了一种电子纸显示装置，其包括多个影像单元与一控制单元。该些影像单元成矩阵状排列。而控制单元接收一影像数据，于影像数据写入该些影像单元前的一第一预设期间，将至少一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将影像单元的邻近至少一影像单元选择性地驱动至第一极端状态或一第二极端状态；另于一第二预设期间，将第一影像单元驱动至第一极端状态或第二极端状态，且将邻近至少一影像单元驱动至与前一极端状态相反的极端状态。

本发明另一实施例提供了一种电子纸显示装置，其包括多个影像单元与一控制单元。该电子纸显示装置系接收多个影像数据以更新显示画面，且显示画面更新期间为一第一预设期间与一第二预设期间的总合。于运作时，控制单元于一第一影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，驱动每两相邻影像单元的一第一影像单元至一第一极端状态、及驱动一第二影像单元至一第二极端状态，且于该第一影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据该第一影像数据驱动该些影像单元至相对应该第一影像数据的影像状态；而于一第二影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，驱动每两相邻影像单元的一第一影像单元至一第二极端状态、及驱动一第二影像单元至一第一极端状态，且于该第二影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据该第二影像数据驱动该些影像单元至相对应该第二影像数据的影像状态。

本发明另一实施例提供了一种电子纸显示装置，其包括一电泳式媒介、多个影像单元、两电极、以及一控制单元。电泳式媒介包括多个带电荷的粒子于一液体中。而每该影像单元与该些粒子相关联。该两电极与每一影像单元相关联，该两电极用以接收一控制信号。以及控制单元系接收影像数据，于一第一预设期间，提供控制信号至该两电极以将两相邻该影像单元的一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将一第二影像单元驱动至一第二极端状态；于一第二预设期间，提供控制信号至该两电极以将第一影像单元驱动至该第二极端状态，且将第二影像单元驱动至第一极端状态；另于一第三预设期间，依据影像数据驱动该些影像单元至相对应影像数据的影像状态。

本发明另一实施例提供了一种电子纸显示装置，其包括一电泳式媒介、两电极、多个影像单元、以及一控制单元。该电泳式媒介包括多个带电荷的粒子于一液体中。该两电极用以接收一控制信号。每该影像单元包括该电泳式媒介的一部分、该第一电极与该第二电极分别的一部分。以及控制单元用以接收一影像数据，于影像数据写入该些影像单元前的一第一预设期间，提供控制信号至该两电极以将至少一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将影像单元的邻近至少一影像单元选择性地驱动至该一极端状态或一第二极端状态；另于一第二预设期间，提供控制信号至该两电极以将第一影像单元驱动至第一极端状态或第二极端状态，且将邻近至少一影像单元驱动至与前一极端状态相反的极端状态。

本发明另一实施例提供了一种电子纸显示装置，其系接收多个影像数据以更新显示画面，且该显示画面更新期间为一第一预设期间与一第二预设期间的总合。该电子纸显示装置包括：一电泳式媒介、两电极、多个影像单元、以及一控制单元。该电泳式媒介包括多个带电荷的粒子于一液体中。该两电极用以接收一控制信号。每该影像单元包括该电泳式媒介的一部分、该第一电极与该第二电极分别的一部分。以及一控制单元，于一第N影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，提供控制信号驱动邻近影像单元的至少一第一影像单元至一第一极端状态、及驱动至少一邻近其它影像单元至一第二极端状态，且于第N影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据第N影像数据提供控制信号驱动该些影像单元至相对应第N影像数据的影像状态；于一第M影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，提供控制信号驱动邻近影像单元的至少一第一影像单元至一第二极端状态、及驱动至少一邻近期他第二影像单元至一第一极端状态，且于第M影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据第M影像数据提供该控制信号驱动该些影像单元至相对应该第M影像数据的影像状态。其中，N、M为正整数，且N部等于M。

本发明各实施例的驱动方法与上述装置的控制方式相对应，将于实施方式中详细说明，不在此赘述。

本发明的电子纸显示方式与其驱动方法，利用在至少一不同预设期间选择性地将影像单元驱动至相同或不同极端状态，使影像单元不会长时间接收相同的直流电压，且使电子纸显示装置画面更新期间，产生黑白分布的灰阶影像，而可达成直流平衡与减少更新画面闪烁的功效。

附图说明

图1显示已知技术的电子纸显示装置画面更新的一示意图。

图2A显示本发明一实施例的电子纸显式装置的示意图。

图2B显示图2A显示单元22部分模块一实施例的示意图。

图3A显示本发明一实施例的驱动方法的流程图。

图3B显示本发明一实施例的控制信号的波形图。

图3C显示本发明一实施例显示单元的部分影像单元所呈现的画面示意图。

图3D显示本发明一实施例电子纸显示装置的画面更新的示意图。

图3E显示本发明另一实施例电子纸显示装置的画面更新的示意图。

图4A系显示本发明电子纸显示装置实作电路一实施例的示意图。

图4B显示本发明另一实施例的控制信号的波形图。

图4C显示本发明另一实施例的控制信号的波形图。

图5显示本发明另一实施例的控制信号的波形图。

图6A显示本发明另一实施例的控制信号的波形图。

图6B显示本发明一实施例电子纸显示装置的画面更新的示意图。

图6C显示本发明另一实施例电子纸显示装置的画面更新的示意图。

图7显示本发明另一实施例的控制信号的波形图。

图8A显示本发明一实施例的显示画面的图案。

图8B显示本发明另一实施例的显示画面的图案。

图8C显示本发明另一实施例的显示画面的图案。

图8D显示本发明另一实施例的显示画面的图案。

图8E显示本发明另一实施例的显示画面的图案。

图8F显示本发明另一实施例的显示画面的图案。

图8G显示本发明实施例的图案分布频率图。

附图标号：

20、20’电子纸显示装置

21控制单元

22显示单元

211影像信号处理电路

212时脉产生器

Drs扫描线驱动电路

Drd数据线驱动电路

具体实施方式

图2A显示本发明一实施例的电子纸显式装置的示意图。该电子纸显式装置20包括一控制单元21与一显示单元22。控制单元21接收影像信号Im，且产生控制信号Cn(如电压差或脉冲……等)，以驱动显示单元22中的至少一影像单元(Picture element or pixel unit)Pe。而显示单元22如该图的实施例所示，可包括多个影像单元Pe，该些影像单元22可成矩阵状排列，或其他方式排列。当然，图中影像单元pe的形状仅为示意，本发明并不受限于图示中的矩形，其可为各种形状，如圆形……等。

图2B显示图2A显示单元22部分模块一实施例的示意图。显示单元22的部份模块包括至少一实体媒介(Physical medium)222。该实体媒介222接收至少一控制信号Cn后，可依据控制信号Cn的控制产生至少一反射影像(Reflectance image)221。

实体媒介222包括一上电极Eu、下电极Ed、及电泳式媒介(Electrophoretic medium)Em。一实施例，上电极Eu可为一透明电极。而电泳式媒介222包括设置在上电极Eu与下电极间的多数个微胶囊(Microcapsules)M。一实施例，上电极Eu的一部分、下电极Ed的一部分、及电泳式媒介Em的一部分(至少一微胶囊M)可定义为上述影像单元Pe。

其中，每一微胶囊M中包括多个带负电的黑色粒子(Pigment chip)Mb、多个带正电的白色粒子Mw、与供该些粒子泳动的液体(Clear fluid)Cf。须注意，本发明电子纸显示装置20的实体媒介222可采用各种方式设计：如单一粒子或多个粒子在一液体中、利用至少两种不同颜色液体的位置显示画面、利用粒子转动、某种结构的方向或位置变化来显示画面的设计、或其他目前现有或未来发展出的结构...等。举设有粒子与液体的例子来说，本发明的实体媒介222可设计为上述的黑色与白色粒子在无色液体中、白色粒子在一黑色液体中、或黑色粒子在白色液体中……等方式。当然，该些粒子或液体亦可采用各种其他相反性质的颜色(例如蓝色与黄色)来实施。

本发明电子纸显示装置20各实施例的实体媒介222具有可保持(Maintaining)其显示状态(State)的功能。该显示状态即为：实体媒介222的液体Cf中各粒子Mw、Mb的所在位置相对应呈现的状态。而该些粒子的位置即可构成反射影像221的显示影像。本发明电子纸显示装置20控制该些粒子位置包括至少下列两种方法：第一种是电压调变(voltagemodulation)，就是在固定驱动时间内提供电压至电极Eu、Ed，越高的电压即可产生越白(或越黑)的灰阶状态；反之，采用较小的驱动电压，则可得到不那么白(或黑)的灰阶状态。第二种脉冲宽度调变(Pulse width modulation)，即将提供至电极Eu、Ed的正负电压固定，只利用驱动信号时间长短来决定越黑或越白的灰阶状态，驱动越长就越白(或越黑)；反之，不要那么白(或黑)便可采用较短的驱动时间。

须注意，下列实施例中，本发明系采用脉冲宽度调变的方式来控制，但本发明并不限于此，熟悉本领域的技术者应可依据本实施例将本实施例的原理转换成电压调变控制的方法。当然，本发明的技术亦可采用其他现有或未来发展出的各种方式来控制，该些方式亦同样落入本发明保护技术的范畴。

首先，当实体媒介222接收控制信号Cn于上下电极Eu、Ed产生电场，控制微胶囊M粒子Mw、Mb的动作，使各粒子Mw、Mb到达指定的位置时，可如图2B所示。当控制信号Cn驱动白色粒子Mw达到一预设时间时，可让白色粒子Mw移动至微胶囊M的最上方，而形成具有最高光反射量的白色影像221a，此状态称为白色状态(White state)。当控制信号Cn(例如以不同的驱动信号)驱动黑色粒子Mb达到一预设时间时，可让黑色粒子Mb移动至微胶囊M的最上方，而形成具有最低光反射量的黑色影像221c，此状态称为黑色状态(Black state)。白色状态与黑色状态可定义为第一与第二极端状态(extreme state)。而利用控制信号Cn以相同或不同信号形式且采用不同时间长度驱动粒子，可将粒子移动至其他位置形成各种灰阶影像(Gray Pixels)，该些状态统称为灰阶(Gray state)状态，且定义为中间状态(Intermediate gray state)。须注意，本发明不限于此，另一实施例中，亦可将黑色状态定义为第一极端状态，白色状态定义为第二极端状态。

须注意，当本发明实施例的电子纸显示装置20不需更改画面时，可不提供电场，微胶囊M的粒子可以利用物理力量(如其彼此间的吸引力)固定不动。藉此的运作机制，本发明的电子纸显示装置20适当控制多个影像单元Pe的配合运作，即可改变各影像单元Pe的显示色彩，达成显示电子纸显示装置20接收的影像数据所对应的影像或文字……等效果。

须注意，本发明一实施例的电子纸显式装置20，可设计为将粒子Mw、Mb驱动至预设的位置后即不提供控制信号，粒子Mw、Mb可利用其物理力量保持不动。另一实施例，亦可能在粒子Mw、Mb到达预设位置时，另外提供修正位置的控制信号来调整粒子Mw、Mb的位置。或是某些状况下，亦可能持续提供控制信号。

以下说明本发明电子纸显示装置20驱动方法的一实施例。

请参考图3A～图3E，图3A显示本发明一实施例的驱动方法的流程图。该方法包括下列步骤：

步骤S302：开始。

步骤S304：影像接收步骤，电子纸显示装置20接收影像数据Im。

步骤S306：画面预备更新步骤，请同时参考图3B、图3C，图3B显示控制信号Cn的一第一预设信号与一第二预设信号；图3C显示显示单元22的部分影像单元Pe所呈现的画面。其中，两该预设信号均包括重置信号(Reset signal)与数据信号(data signal)。

控制单元21于电子纸显式装置20接收的影像数据Im写入至显示单元22的影像单元Pe前，如图3B、图3C所示，将每两相邻影像单元Pe的第一影像单元Pe1采用第一预设信号驱动；且将每两相邻影像单元的第二影像单元Pe2采用第二预设信号来驱动。因此，于一第一预设期间t1(参考第3B、3C图)，将两相邻影像单元Pe的第一影像单元Pe1驱动至一第一极端状态(extreme state)，使Pe1呈现白色；且将第二影像单元Pe2驱动至一第二极端状态，使Pe2呈现黑色。而于第二预设期间t2，将该第一影像单元Pe1驱动至该第二极端状态，使Pe1呈现黑色，且将该第二影像单元Pe2驱动至该第一极端状态，使Pe2呈现白色。

步骤S308：画面更新步骤，于第三预设期间t3，控制装置21依据该些影像数据Im，产生相应的驱动信号Cn驱动该些影像单元Pe至其影像状态-将该些影像单元Pe的每该粒子Mw、Mb驱动至对应该些影像数据Im的位置以显示影像。

步骤S310：结束。

须注意，上述第一、第二、第三预设期间的总合t1+t2+t3为电子纸显示装置20一张画面的更新期间，如图3D所示。所以，同一个影像单元Pe在经过时间t1与t2，可被驱动至第一极端状态与第二极端状态。依此方式，可让任一影像单元Pe不会连续处在同一状态下-即不会长时间接收到相同的直流电压，可使每一影像单元Pe的接收直流电压较为平衡(DC-balance)。而在时间t3即可将数据正常写入影像单元Pe来显示影像。

另外，由于每一个相邻影像单元Pe在时间t1与t2的驱动电压极性相反，视觉上呈现一黑一白，因此，画面会成现较为均匀的灰阶态样。因此，当每两张画面在进行更新的期间t1～t3，如图3D所示，均会在画面的切换过程中呈现黑白方格的灰阶态样。如此，即可消除电子纸显示装置20在两张画面更新时的闪烁现像。

须注意，本实施例中，观察图3D中左、中、右三组影像单元Pe，可知会发现同一个影像单元Pe在每次显示画面更新时均使用同一个预设信号(如影像单元Pen)。因此，每一影像单元Pe在经过期间t1～t3至少会经过黑、白、黑的极端状态。

举一实施例详细说明，如图3E所示，图3E显示电子纸显式装置20画面切换(更新)时的示意图。当电子纸显示装置20将显示画面由“S”切换至显示画面“X”时，已知技术的处理会发生如图1中的画面闪烁(Flicker)现象。

而本发明一实施例的电子纸显示装置20与其驱动方法，在画面由时间坐标1的初始影像“S”更新为时间31的目标影像“X”时，会有一段时间2至时间30的中间影像-即由目前反射率(current reflectance)至一趋近欲得反射率数值的方向更新。如图3E中的连续画面更新，在显示画面“S”切换至显示画面“X”时，时间2至时间30之间系将相邻影像单元Pe采用不同的信号波形驱动，以令相邻的影像单元Pe1、Pe2形成不同的颜色-例如图3D中的影像单元Pe1的白色、与影像单元Pe2的黑色。

依此方式，如图3E所示，时间2至时间30的连续的多个中间影像会呈现实质上灰阶状态，若将画面放大来看，如图3E中的放大图A～E，画面会形成黑白方格(Grid)或近似黑白的方格图案(Pattern)。其中，放大图A～E的放大区域相同，起始点坐标均为(Xn，Yn)。此种高频的图案，可让人眼在观赏正常大小的画面时，看到灰阶态样的连续画面。如此，画面更新的期间会多出中间转承的连续灰阶色彩，可减少画面直接由黑色转白色、或白色转黑色造成的闪烁。

综上所述，本发明实施例的电子纸显示装置20处理画面更新时，可以产生连续的灰阶态样画面(例如时间坐标12～20)，而连续的灰阶变化可使人眼看到较少的颜色变化，达成在画面切换(更新)时减少画面闪烁的功效。再者，本发明实施例的电子纸显示装置20利用其驱动方法，在画面更新期间至少将同一个影像单元Pe驱动至不同的极端状态一次，而可达成影像单元Pe的直流电压平衡(DC-balance)功效，同时解决已知技术显示画面闪烁与直流不平衡的问题。

图4A系显示本发明电子纸显示装置20实作电路一实施例的示意图。该电子纸显示装置20’的控制单元21包括一影像信号处理电路211、一时脉产生器212、一数据线驱动电路Drd、以及一扫描线驱动电路Drs。而显示单元22包括多个成矩阵形式排列的影像单元Pe(pixel cell)。须注意，本实施例为主动式驱动显示装置，本本领域的技术人员应能了解该装置的架构与特性，于此不在另外赘述每个电路的细节。

于运作时，电子纸显示装置20’可接收图4B的波形来驱动影像单元Pe。依此方式，可得到如图3D所示黑白分布的高频影像。说明至此，本领域的技术人员，应可根据上述说明而理解本电路依据图3B波形的运作逻辑，即可达成减少电子纸显示装置的显示画面更新时的闪烁问题、及达成直流平衡的功效。

另外，为了节省数据线驱动电路Drd的电路运作功耗，本发明实施例的电子纸显示装置20’亦可采用图4C的驱动波形。图4C中，每一影像单元Pe系分别对应一条扫描线。该图中的扫描线系区分为两群组，第一预设群组包括全部的奇数条(X条)扫描线(X为正整数，小于无限大)，而第二预设群组包括全部的偶数条(Z条)扫描线(Z为正整数，小于无限大)。于不同的预设期间分别连续驱动第一预设群组的扫描线对应的影像单元Pe、与连续驱动第二预设群组的扫描线对应的影像单元Pe，所以数据线驱动电路Drd只需针对该两群组的扫描线产生适当的控制信号，不必特别针对每一个影像单元Pe来作控制。举例而言，假设第一预设群组为全部的奇数扫描线、而第二预设群组为全部的偶数扫描线，依此方式，在奇数条扫描线Y1、Y3、Y5……根据驱动信号D＝HLHLHLH...驱动影像单元Pe，且偶数条扫描线Y2、Y4、Y6根据驱动信号D’＝LHLHLHL……来驱动影像单元Pe，如此可减少驱动信号D的变化次数，以达成省电的功效亦可得到如图3D所示黑白分布的高频影像，解决闪烁与直流不平衡问题。

须注意，本发明的电子纸显示装置的驱动方式并不局限于上述区分为两种群组的方式，亦可分为多个(两个以上)群组，且该些群组的扫描线数目可相同或不相同，可由设计者任意设计，其主要精神系在于减少驱动信号D的变化次数。而分为多数群组的方式，可配合实施本发明图8A～图8F，当然，本发明亦不限于该些附图，设计的方式可由设计依据需求而设定。另外，本发明的电子纸显示装置的驱动电路并不限于此，亦可适用于各种被动式显示装置、或各种目前现有或未来发展出的显示装置，熟悉本领域者应能根据本发明的技术思想来设计。

再者，本发明电子纸显示装置20的驱动信号可另外包括摇动信号(shaking signal)，如图5时间t1’与t2’的波形所示。该摇动信号可用以提高图2B实体媒介222中白色与黑色粒子Mw、Mb的活动性(mobility)。如图所示，该摇动信号对其后的重置信号与数据信号具有增加驱动速度的效果。一实施例，该摇动信号可仅包括一个脉冲(pulse)、亦可包括如图所示的两个脉冲，当然，亦可包括两个以上的脉冲。另一实施例，摇动信号可选择性地施加在重置信号及/或数据信号之前，或依据设计者设定的预设期间如数据信号写入的某些时间内。

须注意，本发明实施例的电子纸显示装置20与其驱动方法，亦可在一预定数目画面的更新期间，固定将影像单元Pe驱动至一极端状态，而于另一预定数目画面的更新期间，固定将影像单元驱动至另一相反的极端状态。

如图6A、图6B所示，图6A显示本发明电子纸显示装置的控制信号Cn另一实施例的波形，且控制信号Cn包括一第一预设信号与一第二预设信号；图6B显示显示单元22的部分影像单元Pe所呈现的画面，于图中白色的影像单元是采用第一预设信号，黑色的影像单元是采用第二预设信号。须注意，本实施例的控制信号Cn仅包括单一重置信号(时间t1)，因此，其设计系在经过一画面的更新期间，将影像单元Pe驱动至一极端状态，而于下一画面的更新期间，将影像单元驱动至另一相反的极端状态。如图6B所示，以影像单元Pen为例，在前一张画面更新期间，影像单元Pen依据第二预设信号操作于黑色状态(第二极端状态)；而在目前画面更新期间，影像单元Pen则依据第一预设信号操作于白色状态(第一极端状态)。依此方式，同一张画面中，相邻画素采用不同的预设信号，可使一张更新画面产生高频的灰阶图案，而在不同张画面中，相同的画素又可被驱动置相反的极端状态。如此，可同时达到减少画面闪烁与直流平衡的功效。并且，因为，减少了一次重置时间t2，而加快电子纸显示装置更新画面的速度。如图6C所示，采用图6A的控制信号Cn只需时间坐标1～22即可完成画面的更新动作。当然，上述各数据仅为示例用，本发明并不限于此。

再者，本发明电子纸显示装置亦可采用如图7所示的控制信号Cn。该图中，包括摇动信号(时间t1’与t2’)、重置信号(时间t1与t2)，以及数据信号(t3)。须注意，本实施例中时间t2的重置信号并非固定，系依数据信号成相对应的反相设计。依此方式，本发明实施例的电子纸显示装置可达到百分的百的直流平衡效果，并且可得到如图6B所示的黑白分布高频图案，达成减少画面更新的闪烁功效。

本发明另一实施例的电子纸显示装置20其控制单元21可于影像数据写入影像单元Pe前的第一预设期间，将至少一第一影像单元Pe1驱动至一第一极端状态，且将该第一影像单元Pe1的邻近的至少一影像单元Pe选择性地驱动至该第一极端状态或一第二极端状态；于第二预设期间，将该第一影像单元Pe1驱动至该第二极端状态，且将该至少一邻近影像单元Pe驱动至与前一极端状态相反的极端状态；而于地三预设期间，驱动该些影像单元至该数据写入的影像状态以显示影像。依此方式，本发明实施例的电子纸显示装置20在画面更新期间，可将其显示画面的显示单元Pe驱动为如第8A～8F图所示的图案，此种图案放大来看亦会呈现灰阶影像，亦可在画面更新时减少画面的闪烁。当然，图8A～图8F知该些图案仅为示例，本发明并不限于此。另须注意，该些图案的黑白分布出现的频率可如图8G所示，当该些图案的黑白分布越密集则频率越高，该些频率数值越接近坐标(π，π)的，灰阶影像的显示效果越好，即如图3C所示的相邻黑白分布图案最接近坐标(π，π)。

须注意者，本发明各实施例的电子纸显示装置与驱动方法可适用于目前现有或会来发展出的各种显示装置，例如适用于包括电泳式显示装置(Electrophoretic display)的双稳态显示装置(Bi-stable display)。目前现有或未来发展出的各种驱动方式(Driving scheme)，例如脉冲宽度调变(Pulse-width modulated)、电压调变驱动(Voltage modulated driving)、或该两种方式的结合……等，均可适用于本发明各实施例的架构。再者，本发明各实施例所采用的电极并不限置于任何特定的结构，可采用各种目前现有或未来发展出的电极，例如上下电极形式(Top-bottom electrode)、或蜂窝状电极形式(Honeycomb structure)、梳状电极形式(Combshaped structure)……等均可适用。当然，上述的实施例中，亦可在驱动信号中不采用摇动信号来设计控制方式。

本发明的电子纸显示方式与其驱动方法，利用在至少一不同预设期间选择性地将影像单元驱动至相同或不同极端状态，使影像单元不会长时间接收相同的直流电压，且使电子纸显示装置画面更新期间，产生黑白分布的灰阶影像，而可达成直流平衡与减少更新画面闪烁的功效。

以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，该行业人员可进行各种变形或变更。

Claims (51)

1.一种电子纸显示装置，其特征在于，所述电子纸显示装置包括：

至少一影像单元；以及

至少一控制单元，接收一影像数据，且用以驱动所述影像单元在一第一极端状态、一第二极端状态、以及一对应所述影像数据的影像状态之间；所述控制单元利用一控制信号驱动所述影像单元，且所述控制信号包括：

至少一重置信号，用以将所述影像单元于不同预设期间选择性地设定至所述第一极端状态或相反的所述第二极端极端状态；以及

一数据信号，用于所述重置信号设定所述影像单元后，将所述影像单元设定至所述影像状态。

2.如权利要求1所述的电子纸显示装置，其特征在于，当所述电子纸显示装置包括多个所述影像单元，所述影像单元呈现的显示画面于更新期间依据所述重置信号与所述数据信号的设定，形成相反性质色彩相邻分布的高频图案。

3.如权利要求1所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述控制信号更包括一摇动信号，所述摇动信号选择性地施加在重置信号及/或数据信号之前，用以提高所述影像单元的显示活动性。

4.如权利要求1所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述摇动信号包括至少一个脉冲。

5.如权利要求1所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述影像单元包括至少一粒子与至少一液体，且所述粒子依据所述控制信号的控制于所述液体中移动至预设位置。

6.如权利要求5所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子于所述预设位置构成所述第一极端状态、所述第二极端状态、或所述影像状态的反射影像。

7.如权利要求5所述的电子纸显示装置，其特征在于，当所述影像单元包括多个所述粒子时，设定所述粒子为全部带有相同电荷或、部分带有正电荷与部分带有负电荷。

8.如权利要求5所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子与所述液体的颜色互为相反性质的颜色。

9.如权利要求5所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述液体为透明，部分所述粒子为白色、部分所述粒子为黑色。

10.如权利要求1或2所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态为一白色状态、所述第二极端状态为一黑色状态。

11.如权利要求1所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态与所述第二极端状态之间包括至少一中间状态，且所述中间状态为一灰阶状态。

12.一种电子纸显示装置，其特征在于，所述电子纸显示装置包括：

多个影像单元，所述影像单元成矩阵状排列；以及

一控制单元，于所述电子纸显式装置的接收的影像数据写入所述影像单元前，一第一预设期间，将每两相邻的所述影像单元中的第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将第二影像单元驱动至一第二极端状态；于一第二预设期间，将所述第一影像单元驱动至所述第二极端状态，且将所述第二影像单元驱动至所述第一极端状态。

13.如权利要求12所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述控制单元于一第三预设期间，依据所述影像数据驱动所述影像单元至相对应所述影像数据的影像状态，以显示影像。

14.如权利要求12所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态为一白色状态、所述第二极端状态为一黑色状态。

15.如权利要求13所述的电子纸显示装置，其特征在于，于所述第一预设期间、所述第二预设期间、及第三预设期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白相邻分布的高频图案。

16.如权利要求13所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述影像单元包括至少一粒子与至少一液体，且所述粒子依据所述控制单元的控制于所述液体中移动至至少一预设位置。

17.如权利要求16所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子于所述预设位置分别构成所述第一极端状态、所述第二极端状态、或所述影像状态的反射影像。

18.一种电子纸显示装置，其特征在于，所述电子纸显示装置包括：

多个影像单元，所述影像单元成矩阵状排列；以及

一控制单元，接收一影像数据，于所述影像数据写入所述影像单元前的一第一预设期间，将至少一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将所述影像单元的邻近至少一影像单元选择性地驱动至所述第一极端状态或一第二极端状态；于一第二预设期间，将所述第一影像单元驱动至所述第一极端状态或所述第二极端状态，且将所述邻近至少一影像单元驱动至与前一极端状态相反的极端状态。

19.如权利要求18所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述控制单元于一第三预设期间，依据所述影像数据驱动所述影像单元至相对应所述影像数据的影像状态，以显示影像。

20.如权利要求19所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第二预设期间的信号波形与所述第三预设期间的信号波形反相且互对应。

21.如权利要求18所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一预设期间、所述第二预设期间、所述第三预设期间的总合所述电子纸显示装置的画面更新期间。

22.如权利要求21所述的电子纸显示装置，其特征在于，于所述画面更新期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

23.如权利要求18所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态与所述第二极端状态互为相反性质的颜色状态。

24.如权利要求18或19所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述影像单元包括至少一粒子与至少一液体，且所述粒子依据所述控制单元的控制于所述液体中移动至至少一预设位置。

25.如权利要求24所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子于所述预设位置分别构成所述第一极端状态、所述第二极端状态、或所述影像状态的反射影像。

26.一种电子纸显示装置，其特征在于，接收多个影像数据以更新显示画面，且所述显示画面更新期间为一第一预设期间与一第二预设期间的总合，所述电子纸显示装置包括：

多个影像单元；以及

一控制单元，于一第一影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，驱动每两相邻影像单元的一第一影像单元至一第一极端状态、及驱动一第二影像单元至一第二极端状态，且于所述第一影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据所述第一影像数据驱动所述影像单元至相对应所述第一影像数据的影像状态；于一第二影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，驱动每两相邻影像单元的一第一影像单元至一第二极端状态、及驱动一第二影像单元至一第一极端状态，且于所述第二影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据所述第二影像数据驱动所述影像单元至相对应所述第二影像数据的影像状态。

27.如权利要求26所述的电子纸显示装置，其特征在于，于所述显示画面更新期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

28.如权利要求26所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态与所述第二极端状态互为相反性质的颜色状态。

29.如权利要求26所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述影像单元包括至少一粒子与至少一液体，且所述粒子依据所述控制单元的控制于所述液体中移动至至少一预设位置。

30.如权利要求29所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子于所述预设位置分别构成所述第一极端状态、所述第二极端状态、或所述影像状态的反射影像。

31.一种电子纸显示装置，其特征在于，所述电子纸显示装置包括：

一电泳式媒介，包括多个带电荷的粒子于一液体中；

多个影像单元，每所述影像单元与所述粒子相关联；

一第一电极与一第二电极，所述两电极与每一所述影像单元相关联，所述两电极用以接收一控制信号；以及

一控制单元，接收影像数据，于一第一预设期间，提供所述控制信号至所述两电极以将两相邻所述影像单元的一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将一第二影像单元驱动至一第二极端状态；于一第二预设期间，提供所述控制信号至所述两电极以将所述第一影像单元驱动至所述第二极端状态，且将所述第二影像单元驱动至所述第一极端状态；于一第三预设期间，依据所述影像数据驱动所述影像单元至相对应所述影像数据的影像状态。

32.如权利要求31所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述控制信号为脉冲。

33.如权利要求31所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述两电极的一电极为透明电极，或所述两电极为上下电极形式、蜂窝状电极形式、或梳状电极形式。

34.如权利要求31所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一预设期间、所述第二预设期间、及所述第三预设期间为显示画面更新期间，于所述显示画面更新期间所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

35.如权利要求31所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态与所述第二极端状态互为相反性质的颜色状态。

36.如权利要求31所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子依据所述控制单元的控制于所述液体中移动至至多个预设位置，且所述粒子于所述预设位置分别构成对应所述第一极端状态、所述第二极端状态、或所述影像状态的反射影像。

37.一种电子纸显示装置，其特征在于，所述电子纸显示装置包括：

一电泳式媒介，包括多个带电荷的粒子于一液体中；

一第一电极与一第二电极，所述两电极用以接收一控制信号；

多个影像单元，每所述影像单元包括所述电泳式媒介的一部分、所述第一电极与所述第二电极分别的一部分；以及

一控制单元，接收一影像数据，于所述影像数据写入所述影像单元前的一第一预设期间，提供所述控制信号至所述两电极以将至少一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将所述影像单元的邻近至少一影像单元选择性地驱动至所述第一极端状态或一第二极端状态；于一第二预设期间，提供所述控制信号至所述两电极以将所述第一影像单元驱动至所述第一极端状态或所述第二极端状态，且将所述邻近至少一影像单元驱动至与前一极端状态相反的极端状态。

38.如权利要求37所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述控制单元于一第三预设期间，依据所述影像数据驱动所述影像单元至相对应所述影像数据的影像状态，以显示影像。

39.如权利要求38所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一预设期间、所述第二预设期间、所述第三预设期间的总合所述电子纸显示装置的画面更新期间。

40.如权利要求39所述的电子纸显示装置，其特征在于，于所述画面更新期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

41.一种电子纸显示装置，其特征在于，接收多个影像数据以更新显示画面，且所述显示画面更新期间为一第一预设期间与一第二预设期间的总合，所述电子纸显示装置包括：

一电泳式媒介，包括多个带电荷的粒子于一液体中；

一第一电极与一第二电极，所述两电极用以接收一控制信号；

多个影像单元，每所述影像单元包括所述电泳式媒介的一部分、所述第一电极与所述第二电极分别的一部分；以及

一控制单元，于一第N影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，提供所述控制信号驱动邻近影像单元的至少一第一影像单元至一第一极端状态、及驱动至少一邻近其它影像单元至一第二极端状态，且于所述第N影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据所述第N影像数据提供所述控制信号驱动所述影像单元至相对应所述第N影像数据的影像状态；于一第M影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，提供所述控制信号驱动邻近影像单元的至少一第一影像单元至一第二极端状态、及驱动至少一邻近期他第二影像单元至一第一极端状态，且于所述第M影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据所述第M影像数据提供所述控制信号驱动所述影像单元至相对应所述第M影像数据的影像状态；

其中，N、M为正整数，且N部等于M。

42.如权利要求41所述的电子纸显示装置，其特征在于，于所述显示画面更新期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

43.如权利要求41所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述第一极端状态与所述第二极端状态互为相反性质的颜色状态。

44.如权利要求41所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述影像单元包括至少一粒子与至少一液体，且所述粒子依据所述控制信号的控制于所述液体中移动至至少一预设位置。

45.如权利要求44所述的电子纸显示装置，其特征在于，所述粒子于所述预设位置分别构成对应所述第一极端状态、所述第二极端状态、或所述影像状态的反射影像。

46.一种显示装置驱动方法，其特征在于，所述显示装置驱动方法包括：

提供多个影像单元；

接收一影像数据；

于所述影像数据写入所述影像单元前的一第一预设期间，将至少一第一影像单元驱动至一第一极端状态，且将所述影像单元的邻近至少一影像单元选择性地驱动至所述第一极端状态或一第二极端状态；以及

于一第二预设期间，将所述第一影像单元驱动至所述第一极端状态或该第二极端状态，且将所述邻近至少一影像单元驱动至与前一极端状态相反的极端状态。

47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述显示装置驱动方法更包括：

于一第三预设期间，依据所述影像数据驱动所述影像单元至相对应所述影像数据的影像状态，以显示影像。

48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述第一预设期间、所述第二预设期间、所述第三预设期间的总合所述电子纸显示装置的画面更新期间。

49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，于所述画面更新期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

50.一种显示装置驱动方法，其特征在于，所述显示装置驱动方法包括：

接收多个影像数据以更新显示画面，且所述显示画面更新期间为一第一预设期间与一第二预设期间的总合；

提供多个影像单元；

于一第一影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，驱动每两相邻影像单元的一第一影像单元至一第一极端状态、及驱动一第二影像单元至一第二极端状态，且于所述第一影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据所述第一影像数据驱动所述影像单元至相对应所述第一影像数据的影像状态；以及

于一第二影像数据的显示画面更新期间的第一预设期间，驱动每两相邻影像单元的一第一影像单元至一第二极端状态、及驱动一第二影像单元至一第一极端状态，且于所述第二影像数据的显示画面更新期间的第二预设期间，依据所述第二影像数据驱动所述影像单元至相对应所述第二影像数据的影像状态。

51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，于所述显示画面更新期间，所述影像单元呈现的显示画面包括黑白分布或相反性质色彩分布的高频图案。

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