CN103392200A - 驱动电子显示器和包括电子显示器的系统的方法与装置 - Google Patents

Abstract

所述的一驱动装置(B)用以驱动一双稳态显示器(A)。该驱动装置包括一处理器(150)，用以接收一输入信号，该输入信号指出该至少一像素的一理想亮度。该装置亦包括一控制器(100)，用以判断一序列电压电平，以将现有亮度转变成理想亮度。该装置还包括一电压产生器(108)，用以产生一序列电压电平。该序列的一部分是选择自多个互不相同的序列部分，目的在完成不同的亮度转换。至少一第一序列部分与第二序列部分具有相同的电压电平组，而该组电压电平出现相同的次数，但以不同的次序出现。

Description

驱动电子显示器和包括电子显示器的系统的方法与装置

技术领域

本发明涉及用以驱动一双稳态显示器的方法。

本发明还涉及用以驱动一双稳态显示器的装置。

本发明还涉及包括一双稳态显示器的一系统，以及用以驱动电系统的装置。

背景技术

多稳态显示器，例如电泳显示器，具有多个像素，可设置为一第一操作亮度电平、一第二操作亮度电平，以及一中间操作亮度电平。

电湿润(Electrowetting)显示器为多稳态显示器技术的另一种例子。此外，LCD显示器亦已开发成具有各种多稳态性能。一般来说，多稳态显示器为反射式显示器。因此，亮度电平取决于反射电平。再者，透射式多稳态显示器的亮度电平则取决于透射电平。传统上，多稳态显示器被称为″双稳态显示器″。本文亦将如此命名。下文中，″亮度电平″亦会被简称为″亮度″。

通常，第一操作亮度电平表示“白”、第二操作亮度电平表示“黑”，而中间操作亮度电平表示“灰”。为了改变上的图像内容，必须在一定量的时间中写入新的图像信息，举例而言，在300ms—600ms的期间内写入。主动矩阵的刷新速率通常较高(例如，50Hz显示器需要20ms的帧时间，而100Hz显示器需要10ms的帧时间)。举例而言，这样的显示器在运用脉冲宽度调制原理的情况下，欲将像素由黑转变至白，需要将像素电容器充电至适当的控制电压200ms至300ms。在此期间，白色粒子朝向上部(公共)电极漂移，而黑色粒子则朝向下部电极(举例而言，主动矩阵背板)漂移。然而，为了摒除显示器的早期状态效应，其更新至准确定义的新状态需要大约三倍长的更新时间，例如，600至900ms。切换至“黑”需要不同极性的控制电压，并提供大约为0V的电压至像素，以保持大致相同的配置。在一定的电压下短时间如此驱动电泳显示器会造成肉眼可见的黑白粒子混杂现象。另外，某些电泳显示器仅使用一种类型的粒子。其中，灰度值的产生取决于粒子相对于电极的位置。由于粒子非常的小，人眼会依照黑白粒子的比例合成各种灰阶电平/灰阶色调。这种情况可称为“中间反射电平”。双稳态显示器会依据粒子的短暂位置以及速度产生无限多种的微状态，进而决定像素的亮度。然而，实际上通常会假设像素有预定数目的状态，各个状态分别对应至一灰阶值，而各个灰阶值又是由驱动显示器的装置所控制。

专利文献WO2009/078711介绍一种控制电子显示器的方法及装置，其中，该电子显示器具有多个像素，而各个像素可被设定成具有多个反射电平，包括：一第一电平、一第二电平与多个中间电平。该等中间电平在第一电平与第二电平之间形成彼此间隔大致相等距离的一动态范围。该方法包括一步骤：在设定像素成理想电平前即时将像素设定成一预备中间电平，其中该理想电平可由多个电平中选出。预备中间电平可由两个或两个以上的电平中选出。之后，可利用脉冲宽度调制将像素设定成理想电平，其将由所选出的预备电平开始转变。

已知的电泳显示器的像素具有有限的位深度。举例而言，一个4位像素具有24=16灰阶电平。为了致能32个电平(不同色调)，必须采用5位驱动像素。在已知的电泳显示器中，对像素全动态范围(例如，最亮与最暗色调之间)下的一个等距分区而言，增加位深度需要增加帧速率。增加帧速率通常会增加功耗并缩短产品的生命周期。此外，提升位深度需要较高的准确度，并且需要更好的方法来控制显示器以产生动态范围的等距分区。

发明内容

本发明的一目的在于提供一改进驱动双稳态电光显示器的方法。

本发明的另一目的在于提供一种改善的驱动电光显示器装置。

本发明的另一目的在于提供一种改善的系统，其包括一电光显示器以及一改善的驱动电光显示器装置。

依据本发明的第一方面，用以驱动一双稳态电光显示器的装置已主张于权利要求1之中。

依据本发明的第二方面，包括一双稳态电光显示器以及一改善的驱动电光显示器装置的系统已主张于权利要求11之中。

依据本发明的第三方面，用以驱动一双稳态电光显示器的方法已主张于权利要求14之中。

实际上一双稳态显示器具有多个像素。在理想的情况下，像素可设定成多个状态，分别对应至一亮度，包括一第一状态对应第一亮度；一第二状态对应第二亮度，多个中间状态对应多个中间亮度，其中中间亮度形成第一亮度与第二亮度之间的动态范围。

权利要求11的方法可使亮度有更好的分布，不需要另外的电压电平驱动显示器，也不需要更高的帧速率。

发明人了解到，亮度的变化不仅取决于施加脉冲的数量以及其电压，亦取决于这些脉冲的序列。

因此，通过施加相同数量、但不同的顺序的电压脉冲可达到更细致的亮度分布效果。换句话说，本发明使用基础电压序列的不同排列。基础电压序列具有长度K，范围在4到10个电压脉冲。

可以了解的是，“动态范围的等距分区”的用语并非指物理上真实相等的分区，而是指人眼所感知的等距分区。因此，定义此分区可采用已知的人眼灵敏度曲线。从现有的技术可以了解到，反射率(R)与功率成正比可表示为Cd/m2。反射率可以为测量光线的波长的函数。平均反射率介于350nm与780nm之间可定义为可见光的总反射率。相对反射率可以相对于参考值(例如白色)的百分比(%)表示。亮度(Y)为人眼在Cd/m2中的光灵敏度。对人眼灵敏度卷积可取得反射率的导数，藉以作为波长的函数。平均值为可见光的总亮度。相对亮度可表示成百分比(%)，为相对一参考值(例如白色)的亮度。光度(L^*)为因应相对亮度百分比(%)的感受。L^*一般的ICE定义为：

$L^{*}=116{\left(\frac{R}{\mathrm{Ro}}\right)}^{1/3}-16$

其中R为反射率，而Ro为一标准反射率值。

L^*大约等于视觉的临界值。显示器中所产生的灰阶电平最好相对于光度L^*等距。

值得注意的是，粒子型电泳显示器的双稳态或多稳态特性，或其他电光显示器显示的相似特性，皆与传统的液晶(″LC″)显示器呈明显的对比。扭曲向列液晶不具双稳态或多稳态特性，仅能作为电压的传感器，因此，施加既定电压至此类显示器会导致像素出现特定的亮度，不论像素先前的亮度为何。此外，LC显示器不只在一个方向上被驱动(从无通透或″黑暗″至可通透或″光亮″)，通过减低或消除电场可反过来从光亮状态转换至黑暗状态。最后，LC显示器的像素的亮度对电场极性不敏感，只对电场大小有反应，并且，基于技术理由，商用LC显示器通常在频繁的时间间隔中反转驱动电场的极性。相对地，双稳态电光显示器的行为近似脉冲换能器，其像素的最终状态不仅取决于所施加的电场以及施加电场的时间，还取决于电场施加前像素的状态。

双稳态显示器耗能低，其不需要维持显示器画面的能量，只有在要改变画面内容时才需要能量。这样的优点特别适用于便携式显示器的应用。对可挠式显示器而言此类显示器特别有利。

在双稳态显示器中，像素的现有状态实际上不只取决于控制像素的最近的电压序列，亦取决于先前施加于像素的电压序列。此将使得对现有状态的预测变得困难。

因此，在一实施例中，序列包括一第一子序列与一第二子序列，第二子序列该第二子序列紧随该第一子序列，其中该第一子序列可使该至少一像素重置成具有一重置亮度的重置状态而其中该第二子序列可使像素进行一状态转换而从该重置状态转变成具有该理想亮度的状态。第一子序列与一第二子序列也可分别称为重设子序列与设定子序列。

施加该重设子序列可将至少一像素重置成一预设的重置状态，因此在第一电压序列之前的电压序列效应可被降低。

最实际的方式是选择重置状态，而使其具有重置亮度，等于第一或第二亮度。在此情况下，重置状态是一极值状态，比一中间状态更可有效达成。

依据第一方法，重置状态的达成可通过施加具有适当极性、且持续时间与先前状态无关的脉冲。

依据第二方法，重设子序列取决于现有状态的估计值。在此方法下，将更有效地消除驱动历程的影响。换句话说，以较好且较短的时间消除该历程。依据此方法，重设子序列包括一第一重设序列部分与一第二重设序列部分。在第一重设序列部分中，如果该估计的目前亮度超过一第一临界值并低于一中间值，则该至少一像素的该亮度增加；如果该估计的目前亮度超过高于该中间值的一第二临界值，则该至少一像素的该亮度降低。在该第二重置子序列部分中，该像素的该亮度可被控制往该重置状态转变。

此处的现有状态指的是像素在开始重设子序列之前的状态。

在第二方法中，可以发现的是，像素的亮度可被控制往中间值的方向。如果现有状态具有相对低的亮度，则在第一重设序列部分中亮度首先会被提升至该中间值。如果现有状态具有相对高的亮度，则在第一重设序列部分中亮度首先会被降低至该中间值。在第二重设序列部分中，像素会被控制往重置状态方向转换，与现有状态无关。

一般来说，在感测亮度前是无法知道像素的确切亮度。然而，如果像素会定期被重置成重置状态，则可由像素已知的特性以及所施加的电压序列可靠地估测目前的亮度。

依据像素驱动器的类型，第一重设序列部分可同时用于所有像素，也可在分开的驱动阶段分别用于相对低估测亮度的像素以及相对高估测亮度的像素。

虽然先将显示器重设至最佳定义的重置状态可以得到最高的图像质量，但某些时候也可在适当长度的更新时间取得合理的质量。这可通过本发明的直接更新模式达成，其中序列仅有一组，换句话说，该序列中不具有重置阶段。此外，在此实施例中，所施加序列的一部分由多个互不相同的序列部分选出，其中第一序列部分与第二序列部分具有相同数量的电压电平，其出现相同次数，但其电压电平以不同次序出现。因此，尽管事实上序列可能很短，但也可从所取得的灰阶值找出相对精确的微分。

直接更新模式也可被所述的其他模式替代，这些模式也可称为间接更新模式，其中设定序列之前具有一重置序列。举例而言直接更新的各个预设数目(例如4个)之后都可跟随着一间接更新。

在一实施例中，设定子序列包括：一第一部分，即预备设定序列部分，其可从先前状态，例如具有重置亮度的重置状态，转变至一预备中间值(PI，P2)；以及跟着预备设定序列部分的一第二部分，即最终设定序列部分，其可将亮度由预备中间值转变至理想值。

在一实施例中，该预备设定子序列部分由该等互不相同序列部分所选出的序列，可产生互不相同的序列部分。

在预备设定序列部分中，亮度一般来说单调地从重置亮度转变至一中间值。由于预备设定序列部分由多个互不相同的序列部分所选出，因此可产生互不相同的序列部分。亮度转换之间的差异相对小，此乃因为电压在这些序列部分的时间区间上的积分都是相同的，并且具有相同电压值的脉冲数目是相同的。在预备设定序列部分中，只有电压脉冲的顺序是不同的。预备设定序列部分之后是最终设定序列部分，其中亮度可被控制成理想亮度。在最终设定序列部分中，相对小亮度差的像素在预备设定序列部分之后可具有相对大的亮度差。基本上，在此方法下，微调阶段会在粗调阶段前实施。

附图说明

本文将参照下列图示进行更详细的说明，其中：

图1绘示一系统，其包括一双稳态显示器，以及用以驱动显示器的装置，

图2依据图1的II-II绘示该显示器一部分的剖面图，

图3为驱动显示器A的一驱动装置B的示意图，

图3a绘示一像素的反射变化，其为当稳定控制电压施加于像素电极上时的时间函数，

图4为依据本发明第一方面的第一实施例的驱动装置，

图5绘示用于图4的驱动装置的查找表，图5A绘示另一实施例的另一查找表，图5B绘示图5A的另一替代查找表，

图6绘示在一实施例中施加于装置的多个信号，及其在显示器的像素的亮度上造成的效果，

图7绘示如何通过控制序列将像素的亮度由一重置值控制成一理想值，

图8绘示重置序列的实施例，

图9绘示本发明第一方面的第二实施例的驱动装置，

图10绘示本发明第一方面的第三实施例的驱动装置，以及

图11绘示图10的驱动装置的操作方法。

具体实施方式

下文将详述本发明的各项细节，以助读者了解本发明。然而，本领域技术人员可了解到，本发明的实施不必非采用这些细节不可。下述实例不会详述某些已知的方法、程序和元件，以免模糊本发明的主要特征。

本文参照多个剖面图说明本发明的实施例，而这些剖面图皆是本发明中理想化的实施例的示意图。因此，实际制造时，与这些示意图在技术上或公差上有所差异是可以预期的。本发明的实施例所描述的区域不限于特定形状与尺寸，且容许存在制造上的偏差。

除非另有定义，否则本文所采用的各项术语(包括技术名词或科学名词)皆与本领域技术人员所了解的一般性意义相符。可以了解的是，那些字典中已定义的术语，在其相关技术领域上下文中仍皆具有一致的意涵，除非本文特别定义，否则不必被过度解释。

可以了解的是，当本文描述某元件“耦接至”另一元件时，其表示该元件直接位于另一元件之上，或通过其他中间元件完成连接或耦接。相对地，当本文描述某元件“连接至”另一元件时，则不存在其他中间元件。本文中，相同的符号表示相同的元件。文本或的用语“和/或”包括所列举的一个或多个相关物件的任何一种组合。

图1绘示一系统，其包括一双稳态显示器A，以及用以驱动显示器A的驱动装置B。显示器具有多个像素，其可设定成多个亮度电平，包括：第一电平、一第二电平，以及多个中间电平。该等中间电平在第一电平与第二电平之间形成一动态范围，包括一系统的等距分区。

图2依据图1的II-II绘示该显示器一部分的剖面图，并绘示驱动装置B，其通过连线6a、11与17耦接至显示器(即图l的显示器A)。

在图1与图2的实施例中，显示器A为一主动矩阵显示器。如图2所示，显示器A的剖面包括一电泳介质5，嵌入于电泳显示器元件7之中，该电泳显示器元件7位于上部基质4上的一共用电极6，以及基质3的电极22之间，其中基质3上的电介质2具有主动切换主动切换元件。为方便说明，图2仅绘示单一切换元件19，以及一相关像素18。然而实际上显示器A在一矩阵中可配置多个切换元件，而该矩阵可具有数百至数千列，以及数百至数千行。主动切换元件19为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)，具有一栅极20、一半导体通道26、一源极21与一漏极22a，其中该漏极22a电性连接至一相关像素18的像素电极22b。主动切换元件19所控制的像素18包括一组显示器元件，该组显示器元件可具有微胶囊体7的形态，并嵌入于介质5之中。更佳的情况是，反电极6可位于薄膜之上，而该薄膜具有封装的电泳油墨，然而，如果在平面电场运作的情况下，反电极也可位于基底基质之上。

该组显示器元件7包括一个或一个以上显示器元件。电泳介质与嵌入的电泳显示器元件7可配置于一第一电极层22与一第二电极层6之间。电极层6与第一电极层22，其至少一个具有多个互相分离的电极部22b、22c。在此实施例中，显示器元件7由微胶囊体所构成，而微胶囊体包括在澄清溶液中的分散的带正电的白纳米粒子8以及带负电的黑纳米粒子9。在其他实施例中，显示器包括单一类型的粒子。

在一实施例中，介质5是一种透明的聚合材料，其可由低粘度状态转变至高粘度状态，或在相对低的温度下固化，因而可在低粘度状态下稳定地接合分散的微胶囊体。其中，可用的材料包括聚乙烯醇、明胶、环氧树脂和其他树脂。

图3为驱动显示器A(图l)的一驱动装置B的示意图。如图3所示，驱动装置B包括：一驱动器15，其用以驱动主动切换元件19，主动切换元件19包括一行(row)驱动器16和一列(column)驱动器10；以及一处理器150，其可用以控制行驱动器16及列驱动器10。显示器A包括显示器元件的矩阵，其位在行电极(选择电极)17与列电极(数据电极)11的交错处。行驱动器16连续选择行电极17，而列驱动器10将一数据信号提供至列电极11。处理器150具有一输入设备13，用以接收输入数据。处理器150可处理输入数据，举例而言，可利用温度感测单元25所输入的数据补偿温度变化。反电极可耦接至处理器150的两输入85、87。列驱动器10与行驱动器16可通过驱动线12互相同步。行驱动器16提供的选择信号可通过薄膜晶体管19的漏极22a选择像素电极22b(图2)，而薄膜晶体管19的栅极20电性连接至行电极17，而源极21电性连接至列电极11。列电极11上的数据信号通过TFT被传送至耦接至漏极22a的显示器元件的像素电极22b。数据信号产生充电电流Id(见图10)。在此实施例中，图1的显示器装置亦包括另一电容器23，其位于各个显示器元件18之上。在此实施例中，电容器23连接至一个或一个以上存储电容器线24。除了TFT之外，也可使用其他的切换元件，例如二极管、MIM等。

通过在一帧的期间内扫描所有的行即可完成主动矩阵的驱动。帧时间可分割成n个相等的线时间，其中n为显示器中行的数目。由行1开始，至行n结束，当各行(line)被选择时，开关TFT会开启，而写在列中的数据即被传送至像素。在此线时间中，像素电容会被充电。存储电容器23位于像素与存储线网格之间，为像素电容的主要部分。在此保持时间中，开关TFT会关闭，而写入数据电压会保持在像素上。共平面与像素AVep之间的压差会驱动电泳显示器。一帧时间一般来说为20ms长(50Hz刷新率)。

为了改变显示器上的图像内容，写入新的图像信息需要一定长度的时间。依据需求，图像信息的写入时间大约落在0.2秒至1秒之间的范围。主动矩阵的刷新速率通常较高(举例来说，50Hz显示器的帧时间为20ms；而100Hz显示器的帧时间则为10ms)。将这些显示器的像素由黑改变至白，举例而言，需要能够充电至适当控制电压200ms至500ms的像素电容器，并且运用脉冲宽度调制的原理。当白粗子漂移至动矩阵背板的上方电极(公用电极)时，黑粒子则漂移至动矩阵背板的下方电极。切换至黑色需要不同极性的控制电压，并将大约0V的电压施加于像素以保持其状态。在短时间内、一定电压范围中定址这样的电泳显示器会造成可见的黑白粒子混杂现象。

在图3中，曲线″a″用以描述当稳定控制电压施加于像素电极上时像素的反射是如何从一最小值Lmin改变至最大值Lmax。横坐标以帧的编号l、i、i+1表示时间。

反射区线″a″具有三个可识别区域。一开始，在区域I，反射的变化相对缓慢，此即表示，其导数是低的。过了一定百分比后到达区域Ⅱ，各施加电压(横坐标)下的反射陡然变化，具有渐增的导数。最后，在区域Ⅲ或接近最大反射电平Lmax，反射率再次下降，意即，重回低的导数。同样的，该曲线指出通过将相反极性的控制电压从反射率的最大值Lmax转变成最小值Lmin的第一相位I、第二相位Ⅱ和第三相位Ⅲ，三个相位分别具有相对低的导数、相对高的导数，以及相对低的导数。

图4绘示此实施例中的列驱动器10(图3)的控制电路100，其用以驱动单一列11。在一典型的实施例中，列驱动器10具有一控制电路100以驱动每个列11。然而，在其他实施例中，不同的列可分别在不同的时间被该列控制器驱动。

控制电路100包括一查找表102，其存储了用以达到各像素的理想亮度的一序列脉冲的指示。举例而言，查找表102可指出施加至列11的一序列的电压理想值的脉冲。可以了解的是，也可应用操作长度编码技术。理想的亮度Ld与现有的亮度Lc可存储于暂存器104中，暂存器104可提供查找表102的输入地址。控制电路100具有一计数器106，其可计算随后帧的数量，并从查找表102中选择相关的时隙。驱动器108依据为理想亮度所选出时隙的指示产生理想的电压。如果不使用查找表102存储脉冲序列，控制电路也可使用多项式函数计算序列脉冲的电压电平。

图5详细说明查找表102中的一部分。在此实施例中，该查找表的数据可指出与各个理想亮度Ld与现有亮度LcLI，Ll；LI，L2；…Ln，Ll；Ln，L2，Ln，Ln的各种可能组合所对应的脉冲序列。在这些实施例中，对应至现有亮度的理想亮度的组合项是不必要的。此查找表的各项指出施加于时隙Tj的电压Vij，目的在通过施加脉冲序列从现有亮度转变到理想亮度。举例而言，时隙对应至20ms的帧时间。举例而言Vij=V2r为施加至时隙Tj=Tr的电压，目的在达到亮度电平L2，其从亮度电平Ll开始施加一序列的脉冲。在此实施例中，指定的序列脉冲包括一第一子序列(重置序列)，而第一子序列效果是将像素的亮度重设至预设的极限值，例如黑色或白色。指定的序列脉冲具有一第二子序列(设定序列)，第二子序列跟在第一部分之后，其效果是将像素亮度设定至理想值。

此重置子序列具有一第一重置子序列部分Rl与一第二重置子序列部分R2。此设定子序列具有：一第一设定子序列部分Si，亦称为预备区；以及一第二设定子序列部分S2，亦称为最终部分。

值得注意的是，第一，设定子序列的预备区Si可使亮度电平带向预备中间电平(例如Pn上的PO、PI、P2)，乃至图3a所示切换曲线的陡升部分II。从该中间电平开始，以设定子序列的第二部分(最后部分S2)偏置电泳显示器效应即可往黑色方向达到较低的灰阶电平，如图3a曲线2、3所示。通过施加S2，可偏置电泳显示器效应而产生较高的灰阶电平，如曲线a之后所示。此方法可产生强大的驱动效果。在一典型实施例中，预备中间电平位于最大亮度电平的2/3顺序处。举例而言，如果显示器具有32亮度电平(0-31)，则可选择预备中间电平接近亮度电平20(中间的灰阶值)。

设定子序列具有一第二部分紧接着预备区，可用以修正像素的亮度而使其从预备中间电平转变至理想亮度电平。对一典型的电泳显示器而言，举例来说，设定序列的总长T为250ms，而序列的最后部分的长度为120ms。

实际上，如图5所示，查找表具有大量的项目数据，举例来说，32亮度电平就可能有900笔数据。在另一实施例中，驱动装置分成两个查找表102a、102b分别处理重置阶段与设定阶段，如图5A、图5B所示。所采用的序列由自第一查找表102a所读取的重置序列以及自第二查找表102b所读取设定序列所组成。第一查找表102a以现有的灰阶值编辑索引，而第二查找表102b则以暂存器104中存储的理想灰阶值编辑索引。在此实施例中仅需要2n个项目，其中n为灰阶值的数量。

如前文所述，在直接更新的情况下，本发明不需要重置阶段。实际上在直接更新情况下所达到的亮度解析度将低于间接更新的情况(更新也可称为质量更新)。举例而言，当欲达到4或8亮度电平时，需要在单一查找表中存储现有亮度电平与理想亮度电平的一组数据。

图6的左半部表示某些实施例中控制序列的预备区S2…S6。序列中的脉冲电压以五帧Tm-4-Tm表示。这些预备设定序列部分具有相同数的量的电压电平，并出现相同的次数，但却有不同的次序。在此实施例中，一致的部分包括一脉冲序列，其具有长度K，调制于V/2与V之间，其中V为最大可施加电压。K为范围4至10之间的一预设数值，在此实施例中为5。各个一致的部分包括值为V的K-l个脉冲，以及其值为V/2的1个脉冲，分别有不同的顺序。因此，这些调谐部分的电压电平从相同组{V，V/2}中所选出，而从该组所选出的电压电平出现相同的次数，但在不同的调谐部分有着不同的顺序。在K-l期间将电压电平的绝对值设定为极值，将使亮度快速转换，并使得亮度可微调至接近理想的亮度值。

图6的右半边为完成该序列调谐部分后所达成的亮度L^*。虚线间隔为L^*规模的0.2。在一实施例中，调谐部分S3、S4与S6可用来达成分别间隔L^*规模0.4的亮度。

欲达成相同效果，也可采用调制于0与V之间的脉冲(即，在序列中以0值平移一帧)，或采用调制于-V与V之间的脉冲序列(即，在序列中以-V值平移一帧)；在此情况下，设定序列的预备区并非严格单调，尽管此现象一般来说不会被使用者观察到。当将值V的K-2个脉冲以不同值的2脉冲置换也可产生更多的可能性。

第一设定子序列，即预备设定子序列尾随一最终子序列，其中像素的亮度值可被控制成理想亮度。在施加最终子序列后，具有相对小的亮度差的像素可取得相对高的亮度差。举例而言图7说明了第一亮度变化与第二亮度变化，分别以预备设定序列S4与S6所产生的曲线a、b表示。在图7中，亮度L为帧数目Fr的函数。在施加图6的预备设定序列S4与S6后，可达到相对小的亮度差Lb-La，这是因为预备设定序列部分S4、S6具有数目相同、发生次数相同，但发生次序不同的电压电平。

在最终设定阶段可得到相对大的亮度差。举例而言，取得预备中间亮度Lb的第一像素可被控制而进一步通过b1取得理想亮度Lbl，而具有中间亮度Lb的像素可在最终设定序列部分被控制而进一步通过b2取得理想亮度Lb2。同样的，在最终设定子序列部分之后，依据曲线al、a2，尽管皆从中间亮度电平La开始，但最终的亮度电平却大大不同，因而大为增加亮度，换句话说，最终设定子序列所造成的亮度分布相对于从相同的预备中间值开始而言至少为两倍，一般来说，至少为预备中间值中的变动的至少5倍。

在本发明一驱动装置实施例中，施加至像素的重置序列取决于像素亮度的估计值。一般来说，估计值为在以驱动序列施加至像素时，像素预期会有的亮度。

依据图8的实施例，重置序列具有第一重设序列部分RPla、RPlb与第二重设序列部分RP2。在此第一重设序列部分RPla、RPlb中，如果一像素目前估测的亮度值超过一第一临界值并低于中间值，该像素的亮度会增加；如果像素目前估测的亮度值超过一第二临界值并高于中间值时，该像素的亮度会降低。在像素具有32亮度值的实施例中，第一中间值为14，而第一与第二临界值为1。在该第二重设序列部分RP2中，像素的亮度会依据目前状态设定成重置状态。在一实施例中第二重置子序列部分选自多个不相同的序列部分，其中至少一第一与第二序列部分且有相同的电压电平组。该组电压电平在第一与第二序列部分出现相同的次数，但有着不同的次序。此做法可微调重置程序，进而缩减图像历史。

图8说明一典型实例。第一重置序列用以重置具有像素值30的像素。在第一驱动阶段I，第一重设序列部分RPla施加至具有相对高亮度的像素。在第二驱动阶段II，像素上没有驱动电压(V=0)。在第三驱动阶段III，第二重置序列施加于像素上。

在另一实施例中，较低的曲线表示重置序列施加至估计亮度为0的像素上。在第一驱动阶段I没有施加任何电压(V=0)。

在图8的实施例中假设驱动器在间隔的驱动阶段施加正与负的像素驱动电压。在此情况下，第一重设序列部分RPla施加于第一驱动阶段中具有相对高亮度的像素，而第一重设序列部分RPlb则在第二驱动阶段中施加于具有相对低像素的亮度。在其他实施例中，第一重设序列部分RPla、RPlb同步分别施加于具有相对高与相对低的像素。

如果依照像素现有状态(即，现有亮度)将分离的重设子序列施加至像素，最好具有分开的查找表，其中一个指出重设子序列，用以将像素由现有状态重置成该重置状态，而其中另一个指出设定子序列，由以将像素由重置状态设定成理想状态，如图9所示。在此情况下可将查找表的存储位置数目由NXN减至2xN，其中N为亮度的数目。

在图9的实施例中，驱动装置100具有一第一暂存器104a，其具有数据指出现有状态，即像素目前的亮度。第二暂存器104b具有数据指出理想状态，即像素的理想亮度。驱动装置100具有一第一查找表102R与第二查找表102S。第一查找表102R包括数据指出理想的重置序列，目的在依据现有状态达到重置状态。第二查找表102S包括数据指出理想的设定序列，用以从重置状态开始转变至理想状态。

在第一时帧期间，计数器106控制选择元件107以使其选择第一查找表102R的输出，藉以作为提供给驱动器108的输入信号，而计数器106处理第一查找表102R的后续位置，以得到重设子序列。在第一时帧后的第二时帧期间，计数器106控制选择元件107以使其选择第二查找表102S的输出，藉以作为提供给驱动器108的输入信号，而计数器106处理第二查找表102S的后续位置，以得到设定子序列。

在上述实施例，仅控制列驱动器以在像素电极上的电压电平中取得理想的变动。在另一实施例，如专利文献EP2095357所述，电压的理想序列同时受到列驱动器与共电压驱动器的控制。

图10为另一实施例中用以驱动显示器的装置，其中列驱动器与共电压驱动器同时被控制以在显示器元件18达到最终控制电压。为方便说明，图中仅绘示单一显示器元件。

在图10的实施例中，驱动装置具有另一驱动器30，用以驱动像素的共用电极6(请见图2)。驱动装置亦具有一电容器线驱动器40。在此实施例中，可从N至M个不同电压中，通过组合能提供N个不同电压电平的列驱动器10以及能够提供M个不同电压电平的共用驱动器30，在像素的电极上选用电压差Vpx。控制器150在一输入端13上从存储器130中取得图象数据。

在实际的实施例中，显示器会在第一阶段与第二阶段中更新，如图11所示。在第一阶段中，共同电压Vcom设定为一第一电平，例如V，而第二阶段中，共用电压设定为第二电平，例如–V。第一阶段控制列驱动器10以达到所有需要在显示器元件18上提供负压差的亮度转换，而第二阶段控制列驱动器10以达到所有需要正压差的亮度转换。

依据本发明，列控制器所产生的电压序列的最后部分可由多个互不相同的序列部分中选出，其中第一序列部分与第二序列部分中至少一个具有相同数目的电压电平、出现相同的次数，但电压电平出现在不同的次序。

在权利要求书中，″包括″一词不排除其他元件或步骤，而用语“一”不排除“多个”。权利要求书中的多项功能可由单一元件或其他元件实现。将特征分别记载在不同请求项不表示不可这些特征予以组合。权利要求书中的任何参考符号并非用以限制本发明。

虽然本发明以主动矩阵型显示器做说明，但本发明也可应用于所谓的“直接驱动”型显示器。

为了达到良好的灰阶电平分布，建议定期将像素重置成精确定义的重置状态。在一实施例中，驱动装置可另具一快速驱动模式，其中亮度可从现有灰阶值直接被充电至理想的灰阶值。这种替代的驱动模式是不太准确的，但若灰阶值的数目低时(例如4个)仍具可用性。

虽然本发明已详述于前文中关于设定序列预备区的应用的内容，但其亦适合应用于其他显示器控制阶段。举例而言也可应用对应各种最终状态的设定序列最后部分中的基础控制序列的各种排列。此外也可将此应用于重设子序列以消除原始状态之间的差异。

Claims (18)

1.一驱动装置，用以驱动一双稳态显示器，该驱动装置包括：

一处理器，用以接收一输入信号，其表示该双稳态显示器的一像素的一理想亮度；

一控制电路，用以判断欲从目前亮度转换至该理想亮度所需要的一序列电压电平；以及

一电压产生器，用以产生该序列电压电平，

该序列电压电平的一部分从多个不同序列部分中选出，以产生不同序列部分，其中一第一序列部分与一第二所述序列部分中具有相同的电压电平组，该电压电平出现在第一序列部分与该第二序列部分中的次数相同，而电压电平出现在第一序列部分与该第二序列部分中的次序不同。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其中该序列包括一第一子序列与一第二子序列(分别为重置序列与设定子序列)，该第二子序列紧随该第一子序列，其中该第一子序列可使该至少一像素重置成具有一重置亮度的重置状态，而其中该第二子序列可使像素进行一状态转换而从该重置状态转变成具有该理想亮度的一状态。

3.如权利要求2所述的驱动装置，其中该重置状态的该重置亮度等于该第一亮度或该第二亮度。

4.如权利要求2所述的驱动装置，其中重设子序列具有一第一重置子序列部分与一第二重置子序列部分，其中在该第一重置子序列部分中，如果该估计的目前亮度超过一第一临界值并低于一中间值，则该至少一像素的该亮度增加；如果该估计的目前亮度超过高于该中间值的一第二临界值，则该至少一像素的该亮度降低；在该第二重置子序列部分中，该像素的该亮度可被控制往该重置状态转变。

5.如权利要求4所述的驱动装置，其中该第二重置子序列部分由多个互相不同的序列部分中选出，以产生互不相同的序列部分，其中第一序列部分与第二序列部分具有相同数量的电压电平，其出现相同次数，但其电压电平以不同次序出现。

6.如权利要求2所述的驱动装置，其中该第二子序列包括：一第一区，即一预备区，其可使具有该重置亮度的该重置状态转变至一预备中间值(PI、P2)；以及紧随该第一区的一第二区，即最后部分，其可使该亮度从该预备中间值转变至理想值。

7.如权利要求6所述的驱动装置，其中该预备设定子序列部分由所述互不相同序列部分所选出的序列，可产生互不相同的序列部分。

8.如权利要求6所述的驱动装置，其中该亮度变化的一曲线(a)为时间的函数，以及施加的电压包括一陡升区，其中该预备中间电平(PI、P2)的一部分基本由该陡升区的末端且最好超出该陡升区之处选出。

9.如权利要求1所述的驱动装置，其中该帧时间是从4ms至100ms。

10.如权利要求1所述的驱动装置，包括：一行驱动器(16)用以提供一行电压；一行电极(17)连接至该行驱动器(16)；一列驱动器(10)用以提供至少三个列电压电平；一列电极(ll)连接至该列驱动器(10)；一共用电极驱动器(30)用以提供至少二个共用电压电平；一共用电极(6a)连接至该共用驱动器(30)；一像素(18)连接于该列电极(ll)以及该共用电极(6a)之间；以及一控制器(150)用以控制相对于该M共用电压电平而言施加至该N列电压电平的时机，藉以在该像素(CDE)上提供NM有效像素电压电平。

11.一系统，包括：

一双稳态显示器(A)；以及

如权利要求1所述的用以驱动该显示器的一驱动装置(B)。

12.如权利要求11所述的系统，其中该显示器(A)包括一电泳(electrophoretic)材料。

13.如权利要求11所述的系统，其中该显示器(A)为可挠性(flexible)显示器。

14.一驱动方法，用以驱动一双稳态显示器，该方法包括：

提供一输入信号，其表示该双稳态显示器的一像素的一理想亮度；以及

判断欲从目前亮度转换至该理想亮度所需要的一序列电压电平，

该序列电压电平的一部分从多个不同序列部分中选出，以产生不同序列部分，其中一第一序列部分与一第二所述序列部分中具有相同的电压电平组，该电压电平出现在第一序列部分与该第二序列部分中的次数相同，而电压电平出现在第一序列部分与该第二序列部分中的次序不同。

15.如权利要求3所述的驱动装置，其中该第二子序列包括：一第一区，即一预备区，其可使具有该重置亮度的该重置状态转变至一预备中间值(PI、P2)；以及紧随该第一区的一第二区，即最后部分，其可使该亮度从该预备中间值转变至理想值。

16.如权利要求15所述的驱动装置，该预备设定子序列部分由所述互不相同序列部分所选出的序列，可产生互不相同的序列部分。

17.如权利要求15所述的驱动装置，其中该亮度变化的一曲线(a)为时间的函数，而及施加的电压包括一陡升区，其中该预备中间电平(PI、P2)的一部分基本由该陡升区的末端且最好超出该陡升区之处选出。

18.如权利要求12所述的系统，其中该显示器(A)为可挠性(flexible)显示器。

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