TW200523649A - A bi-stable display with reduced memory requirement - Google Patents

Description

200523649 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於雙穩態顯示哭， 一 的施加而從一第〇 '其尹顯不兀件藉由電位差 關於儲广 ’、、恶改鉍至-第二顯示狀態，並相 器的裝置及方法。 貝抖及將“象貝料轉移至顯示 【先前技術】 此類型顯示裝置通常為電泳 ^ I 貝不态，例如用於監視 =、膝上型電腦、個人數位助理器（PDA)、行動電話及電子 曰、電子報、電子雜誌等等中。 電冰型顯示器包括··-電泳媒介(電子油墨或，，E油墨,，)， 其在一流體中包含數個帶電粒子· " 一 τ卞，配置在一矩陣中的複數 個顯示元件（像素）；與各像素相關聯的第一及第二電極，·及 一電壓驅動器’其用以施加_電位差至各像素的數個電 極’用以令數個帶電粒子佔據該等電極間的一位置（取決於 所施加電位差的值及期間），以便顯示―影像或其他資訊。、 開頭段落中所提類型的顯示裝置係例如揭示於世界專利 申請號W0 99/53373W0(公開日：1999年4月9曰，申請人： 美國麻薩諸塞州康橋市電子油墨（E Ink)公司，名稱："FuU Color Reflective Display With Mumchr〇matic ·_ρίχΑ(具 有多色調子像素之全彩反射式顯示器中。該專利申請案 揭不一顯示器，其包括二個基板，其中之一為透明的。另 一基板具備以行列方式排列的多個電極。一列電極與一行 電極的交叉與一顯不元件或像素相關聯。該顯示元件經由 95072.doc 200523649 一溥版電晶體（TFT你合至該行電極，該薄膜電晶體的間極 數個㈣元件、爪電晶體及列及行電極 體的此配置聯合形点_ ± 1 心成主動矩陣。此外，該顯示元件包括 I像素電極。-列驅動器選取—_示元件，及該行驅動 裔經由该等行電極及該等π 曰 1兒日日體而供應一貧料信號至 所遥取的該列顯示元件。該 ^ 一 /貝科#號相對應於待顯示的圖 形資料。 /外，會在佈置在該透明基板上的該像素電極與該共同 提供-電子墨水。電子墨水包括直徑約10至50微 米的夕個微囊。每個微囊都包 匕栝懸汙於液體中的帶正電荷 型白粒子及帶負電荷型黑粒子。 電極時，白粒子會往被導^至，Λ 像素 被導向至錢明基板的微囊側邊移 動，並且像素變成觀看者可看到的像素。同時 位於微囊另一側邊（觀看者看不 ^一、子< 〆 +刿的位置）的像素電極移 動。“、應-負電麼至像素電極時，黑粒子會往被導向至 該透明基板的微囊側邊移動，並且像素對觀看者呈現里 色。同時，白粒子往位於微囊另—側邊（觀看者看不到的位 幻的像素電極移動。當移除電壓時，顯示單元會維持已形 成的狀恶，並且呈現出雙穩態特性。 可藉由控制移至該等微囊上方的反電極的粒子量可在顯 示裝置影像中產生灰階或色彩梯度。 ‘” 例如，正或負電場（係 疋義編口之場強度與時間的乘積)控制移至該等微囊上 方的粒子量。彼等色彩梯度通常係藉由在指定時段期間施 加電壓脈衝予以形成。 y 95072.doc 200523649 此等顯示器深受影像 泳金屬猪的橫向不均一等的溫度、濕度、電 因子及蔣？s 4的衫響。尤其為補償此等及其他 口子及將一顯示元件引至所要 加-連串電位差（而非單“位差）^ ^要施 =:::二V於數個光學狀態間的多種不同 计㈣Γ 以查詢表的形式儲存在顯示裝置 要^動切形通常由多個訊框所構成，原^顯示器需 要比主動式顯不器的保持比例更長的定址時間。 相關於景彡像歷程’與電子油墨顯示器相關的問題是 烈的記憶效應(雙穩態性)及停頓時間效應引起嚴重的影像 :呆^題。^低停頓時間效應及影像保留，已提出在驅 力=脈衝之則先使用_系列短的交流電麼脈衝的建議， 020770'非預先Α開的共同未審歐洲專利申請號ΕΡ 〇助〇Π·8(膽年5月24日提出巾請（ PHNL〇2G441))。為完全拭除先前影像，較佳方式為需要^ 較長之脈衝時間週期。但是’隨著增加脈衝時間週期，影 像更新可見度也會隨之增加。此現象稱為lcd中的抖動或 閃爍。 >為減低LCD中的閃爍，使用列或行反轉，意即在偶數列/ 仃的驅動脈衝的極性轉成與在奇數列/行者相反，或轉成 零、。依此’在偶數行的正向效應由在奇數行的負向效應加 =補償。當此簡單列或行反轉方法施至—電泳顯示裝置 時’確實減低閃爍的情形。實施此反轉的較佳方法係^顯 示器的偶數及偶數行皆使用同等驅動波形，但利用”等 95072.doc 200523649 ⑽行延遲至少—訊W定址料 揭示於先前歐洲非預先公開的共同未審專利申此 _48·。，在—…提出申請二： PHNL030560)。 、T 明人、扁唬 覺= 方法尤其顯著地改進電子油墨顯示器的視 〜、造成查詢表所儲存參考波形的需求多如先前 技術情況的兩倍。奸链冰 σ此領外的把憶體增加此等裝置的此共同 、、統電子油墨顯示裝置通常需要大的處理電路 生新訊框的資料脈衝、料數個先前訊框及-大型省詢 表。當在不同溫度需要不同驅動波形時，該等查詢表會變 成相當大。減低該等查詢表所需記憶體大小係有利的做法。 【發明内容】 一，發明的目的為提供一種顯示器，丨中藉由排序電泳顯 不裝置的查詢表以促使於該螢幕的不同部分再使用該等波 形的重要部分’而減低用以在電泳顯示裝置的查詢表中儲 存用於影像更新之波形的記憶體需求。此能力尤其有利於 當利用相同波形以開始定址奇數行（但較偶數行延遲至少 afl忙）時然❿，本發明可實施於任何雙穩態顯示器中， 其中螯幕的任何部分係利用較其他部分延遲—時間而加以 定址。 以下說明相關於本發明其他有利的實施例，其並在附屬 申請專利範圍中提出。 將麥照下文所述之（數個）實施例將使本發明的此等及其 他態樣明朗化。 95072.doc 200523649 【實施方式】 圖1繪示一電泳顯示裝置1 〇 1的一部分之剖面圖，例如一 些顯示元件11 8的大小，該部分包括··一基礎基板丨〇2 ; 一 具電子油墨的電泳膜，其存在於由（例如）聚乙烯製成的兩個 透明基板103與104之間。該等基板之一 1〇3具有數個透明像 素105，及另一基板1〇4具備有一透明反電極1〇6。該電子油 墨包括多個約10至50微米的微囊107。各微囊1〇7包括懸浮 在一液體110中的數個帶正電的白色粒子108及數個帶負電 的黑色粒子109。當負電場施至反電極106時，白色粒子1〇8 移至微囊107指向反電極1 〇6的該側，及顯示元件丨丨8(在此 包括反電極106、像素電極1〇5及微囊1〇7)變成可由觀看者 見到。同時，黑色粒子1〇9移至微囊1〇7的相反側，其中觀 看者無法見到該等黑色粒子。藉由施加一正電場至反電極 i〇6，黑色粒子1〇9移至微囊1〇7指向反電極1〇6的該側，及 顯示元件對一觀看者（未顯示）似乎變暗。當移除電場時，粒 子107仍留在被捕獲狀態中，並且顯示器呈現出雙穩態特性 及大體上未消耗電力。 圖2繪示一圖像顯示裝置2〇1之同等電路圖，其包括一疊 置在一基礎基板202的電泳膜上，該基礎基板2〇2具備有= 個主動切換兀件、一列驅動器2丨6及一行驅動器。較佳 方式為，一反電極206設置在包括囊狀電泳油墨的該電泳膜 上，但在利用平面電場操作的情況中，或可設置在一基礎 基板上。顯不裝置201由數個主動切換元件（在此例中為薄 膜電晶體219)予以驅動。該顯示裝置包括由位於列(或選取） 95072.doc •10- 200523649 E !217與行（或資料）電極2ιι的交叉區域之多個顯示元件 所組成的矩陣。列驅動動216連續選取列電極爪，而一行 驅動器225提供―資料信號至行電極211。較佳-控制哭215 先將進來的資料213處理成資料信號。控制器215包括一中 間記憶體214，其可為該控制器⑴的CPU的暫存器。經由 驅動線212’在行驅動器225與列驅動器216之間發生相互同 v來自列驅動A 216的數個選取信號經由數個薄膜電晶體 219來選取數個像數電極222，該等薄膜電晶體的閘極 被電連接至列電極217，且源極221被電連接至行電極21卜 在行電極211出現的一資料信號經由該TFT而轉移至耦合至 汲極的顯示元件之像素電極222。在該實施例中，圖i的顯 不裝置在各顯示元件218的位置亦包括一額外的電容器 223。在此實施例中’該額外的電容器223被連接至一或多 個儲存電容線224。可用其他切換元件（例如，二極體、mim 等等）來取代TFT。 圖3繪示數個示範波形330、331，其中使用行反轉，將一 系列相反電壓脈衝（使用行反轉）施至偶數行336及奇數行 337。水平方向332、333為時間。垂直方向334、335為施至 該顯示元件的電位差振幅。在此，波形330、33丨的電壓脈 衝係由預設信號338、339及驅動信號340、341所構成。在 此範例中，該波形在偶數行336以正號開始，在奇數行337 以負號開始，及奇數行337的波形延遲一訊框週期TF 342。 圖4繪示一傳統電泳顯示裝置401，其用以顯示在一系統 連續訊框N-1、N、N+1提供至該顯示裝置的影像資訊。該 95072.doc 200523649 顯示裝置具有與圖2所示裝置類似的配置，以— 彳思構件加以 擴充，例如，一 RAM記憶體426(用以（例如）儲存相對應於正 在顯示之目前訊框N的顯示元件之目前狀態）及—中間呓情 體414(通常為大小有限且高速的RAM)。此外，控制哭 被配置成依照相對應於正在顯示之目前訊框1^的所儲^存之 顯示元件目前狀態，以及相對應於待顯示之新訊框N+i^顯 示元件之新狀態，而產生驅動信號412。驅動信號M2被施 至行驅動器425。 f制㈣5包括-查詢表445，其具有相對應於顯示元件 目前狀態及顯示元件新狀態的數個位址項目。然後該查詢 表項目係由16個波形所組成。該查詢表料5的此等項目指向 該波形的數個預定參數，用以將一顯示元件從（例如）一第一 灰值（為四個灰階值之—’相對應於訊框N的目前狀態）轉換 至一第二灰值（亦為四個灰階值之一，相對應於訊框n+i的 新狀態）。 查詢表445可體現在一r〇m記憶體中，並可在控制器415 的外e D亥驅動#號可由下列項目所組成··一固定持續期 間且變化之振幅的脈衝’·一固定振幅、交替極性且在兩極 :值間有變化持續期間的脈衝；及一脈衝長度及振幅皆可 艾化的此σ驅動彳§ 5虎。對於一脈衝振幅驅動信號，該預定 驅動參數指示出該驅動信號的振幅（包括其正負號）。對於-脈衝％間5周k驅動信號’該預定驅動參數指示出構成該驅 動信號的脈衝之持續期間及正負號。對於-混合產生或脈 衝定形驅動信號，該預定驅動參數指示出構成該驅動脈衝 95072.doc -12· 200523649 的部分之振幅及長度。該預定驅動參數（例如）可為-8位元 =字。對於查詢表445中的各項目，針對用於—對應灰度轉 •交及不同預設操作溫度的所選取電子油墨類型，以實驗來 決定該驅動參數。 圖5緣示根據先前技術之—查詢表的格式。在圖种，水 平方向550指示出數個交替波形（例如旧中的33〇)各自的位 址數55卜該等交替波形可被定址至顯示器的—像素。垂直 方向552為訊框數。時間延遲在外部。圖中所示之訊框係從 圖5的上方553掃描至下方554。圖5的查詢表係用於以四個 灰度操作的顯示器。在此例中’將像素從該等四個先前灰 度的任-灰度者改變成任何新的灰度需要16個波形。例 如，在基於上述任何理由而使用行反轉的情況中，用於第 二組行需要另外16個驅動波形。如圖5的位址數⑸所指示 出’此造成該波形的每—訊框週期有32個位址的記情、體需 求^列如，在圖5-列中的先16個位址可能係用於偶數行， 及最後16個位址係用於奇數行。該等位址包含在每重設訊 ㈣期期間各波形所需的電壓’例如，若正使用脈衝寬調 «’則為正電壓、負電壓或零電壓；或者，若利用電壓調 變驅動器，則為可變電壓。 圖6綠示根據本發明一實施例所建構的查詢表，在該情況 中，例如使用圖3所示延遲驅動波形的行反轉(但卻 目 同）。 圖6的參考數字表示相同於圖5中對應數字的部分。圖6 中的水平方向650指示出該等替代波形各自的位址數⑸， 95072.doc -13- 200523649 該等波形可被定址至該顯示器的一像素。垂直方向652係訊 框數％間延遲在外部。圖中所示之訊框係自圖$的上方η] 掃描至下部654。 孩表格僅由圖6之先前技術情況（在此4灰度顯示器的例 子中為16)的一半位址數所組成。 在該顯示器的操作中： 查詢表的第一列被讀入一小型中間記憶體中（例如圖4的 參考數字414)。 在顯示器第一部分的像素（例如偶數行）從中間記憶體 414的最咼列（第一訊框數）讀取資料。 控制器415讀取查詢表以用於至少該第一及第二訊框（在 一讯框延遲期間）。此資料保存在中間記憶體414(用於此 例’其包括2x16x2=64位元）。 在顯示器第一部分中的像素（偶數行）將從中間記憶體 414的第一列（第二訊框數）讀取資料，而在顯示器第二部分 中的像素（奇數行）將從中間記憶體414的最高列（第一訊框 數）項取資料。 在下步驟中，將第二及第三訊框資料儲存在第二中間 圯fe體中，且程序繼續進行。 ，依此，只現所需要的行反轉，而造成較小的查詢表。若 而要車乂長的延遲，則將較多訊框讀入至該記憶體中。 、在，一步實施例中，可由控制器415來定義複數個時間延 遲’藉此可藉由不同週期來延遲該顯示器的其他部分。在 此例中’若需要可變延遲，則亦可在該記憶體中讀進較多 95072.doc 200523649 訊框。 最希望以上討論僅為說明本發明，*應解釋為將产 附之申凊專利範圍限定於任何特殊實: :。例如’控制—-用以根據本發二:::: 處理器，或可為一通 執仃的專用 一者用以根據本發明# 力月b中之 分、多個程式區二:：…處理器可利用-程式部 飞L #又而刼作，或可為利用 電路的硬體裝置。所利用&/ 用次夕用途積體 加以利用2 統亦可各自配合其他系統而 因此，雖然本發明參照至其特定示 在特殊細節中加以1明/+ 乾貫轭例而 項提出白ϋ 請了解，不用背離後附請求 改及総化。乂 及希望的精神及範圍，可從其作出許多修 亡夕艾。因此本說明書及附圖應視為說明方式，並不希 望用以侷限後附請求項的範圍。 w 在詮譯後附請求項中，請了解·· a)包括”一詞未排除一已知 或行為的存在； U項㈣者以外其他元件 類1)二：件之前使用”一 ”或”一個”等詞未排除複數個此 類70件的存在； C)請求項中的任何參考數 其保«I 用^明目的，並未限制 d)數個”構件”可由實作結構 軟體）所代表；及 次力月匕的相同項目（或硬體或 :=示元件可各自由數個硬體部分(例如分開的電子電 、、、°構)、軟體部分(例如電腦程式)，或其任何組合所構成。 95072.doc 15 200523649 【圖式簡單說明】 附圖中： 圖1繪示一顯示裝置的一部分之剖面圖； 圖2緣示一顯示裝置的一部分之同等電路圖； 圖3 %示數個示範性列反轉波形； 圖4繪示說明具有記憶體的顯示裝置之概要圖； 圖5繪示根據先前技術之一查詢表的格式；及 圖6繪不根據本發明一貫施例之一查詢表的格式。 附圖以示意方式而並未依比例繪製，大致相似參考數字 表示相似零件。 【主要元件符號說明】 101 、 201 、 401 顯示裝置 102 > 202 基礎基板 103 、 104 透明基板 105 、 222 像素電極 106 、 206 反電極 107 微囊 108 帶正電白色粒子 109 帶負電黑色粒子 110 流體 118 顯示元件 211 、 411 行電極 213 、 413 信號 215 、 415 控制器 95072.doc - 16 - 200523649 216 、 416 列驅動器 217 、 417 列電極 219 薄膜電晶體 220 、 420 閘極 221 源極 223 電容器 224 儲存電容線 225 、 425 行驅動器 412 驅動信號 414 中間記憶體 426 RAM記憶體 445 查詢表 95072.doc

Claims (1)

1. 200523649 十、申請專利範圍： 1. 一種顯示裝置（1 ο 1 )，包括： 數個電泳粒子（108、109); 一顯示元件（118)及一次一顯示元件，各包括一像素電 極（222)及一相關聯反電極（2〇6)，在該等電極之間存在該 等電泳粒子（108、109)之一部分； 一控制器（215)， 忒控制裔（215)被組態成判定待施至該顯示元件像素電 極（222)及該顯示元件反電極（2〇6)的一所要之波形 (340)，用以將該顯示元件（118)引至一相對應於待顯示之 進來資料（213)的預定光學狀態， 邊控制器（215)被進一步組態成判定待施至該次一顯示 疋件像素電極（222)及該次一顯示元件反電極（2〇6)的一 所要之次一波形（341)，用以將該次一顯示元件引至一相 對應於待顯不之進來資料（213)的預定次一光學狀態； 一記憶體，用以儲存一含一或多個參考波形之查詢表； 及 一中間記憶體（414)， 、該中間記憶體（4丨4)在數個連續訊框中接收及儲存該一 或夕個參考波形中之一參考波形&該一或多^固參考波形 中之-人苓考波形，該中間記憶體（414)在一次一訊框 Ν+1之刖先儲存一訊框Ν，該訊框ν包括可由該控制器 (215)存取之該-或多個參考波形中之—參考波形之一部 刀孩汛框Ν+1包括该一或多個參考波形中之次一參考波 95072.doc 200523649 形之所有或次一部分， 該控制器（215)被進一步組態成依照所要之波形（34〇) 而產生所要之次一波形（341)。 2·如明求項！之顯不裝置（1〇1)，其中該控制器（々Μ)產生該 所要之次一波形（341)，使發生一列反轉。 3·如請求項！之顯示裝置（1〇1)，其中該控制器（415)產生該 所要之次一波形（341)，使發生一行反轉。 4·如明求項i之顯不裝置（1〇1)，其中該控制器（々Μ)藉由改 變該順序而產生該所要之次一波形(341)，其中該所要之 波形(340)及該所要之次一波形(341)之訊框係自該中間 。己隐體（414)讀取，並定址至該顯示元件⑴8)及次一顯示 元件。 5. 6. 8. 9. 如請求項1之顯示裝置（101)，其中該控制器在該所要之波 :(340)與該一或多個參考波形中之次一參考波形間設定 稷數個時間延遲，以形成數個可自該巾間記憶體（414)讀 取之頜外訊框，以產生該所要之次一波形（341)。 h求項1之顯示|置（1〇υ ’其中該中間記憶體（414)係 大小有限及高速之隨機存取記憶體。 U 6之顯不裝置（1G1)，其中該中間記憶體（414)係 该控制器（415)之CPU之暫存器。 :明求項1之顯示裝置(101)，其中該顯示裝置(ι〇ι)之螢 之數個部分相對於該顯示器之其他數個部分而以 間延遲定址。 丁 如睛求項1之顯示裝置⑽）’其中該預定光學狀態係一灰 95072.doc 200523649 階。 10·如明求項1之顯不裝置G〇1)，其中該預定光學狀態係一顏 色。 π· —種顯示裝置（101)，包括： 數個電泳粒子（108、109); “一顯不tl件（118)，包括一像素電極（222)及一相關聯反 電極（206)，在該等電極之間存在該等電泳粒子（1〇8、1〇9) 之一部分； 控制為（215)，被組態成判定待施至該像素電極（222) 及該反電極（206)的一所要之波形（34〇)，用以將該顯示元 件（11 8)引至一相對應於待顯示之進來資料（213)的預光學 狀態；及 二記憶體，用以儲存一含一或多個參考波形的查詢表， 該控制器（2 15)被進一步組態成併入該一或多個參考波 形中之一茶考波形之一部分與該等參考波形之另一參考 波形’以判定該所要之波形（340)。 12.如請求項u之顯示裝置（1G1)，其中該控制器（2⑺自一第 二所要之波形讀取該一或多個參考波形中之一參考波形 之忒部分，該第二所要之波形能夠被施至該顯示裝置（〗〇1) 之一第二顯示元件。 3.種用以在一顯不器（101)上顯示資訊之電腦程式產品， 該顯示器（101)具有在複數列及行中配置之數個顯示元件 (118)，該電腦程式產品包括數個電腦編碼裝置，其被組 恶成令一電腦藉由施加一波形而將該等顯示元件〇丨8)中 95072.doc 200523649 之一或多個顯示元件從—第—狀態變成—第二狀能，节 波形係由併人-參考波形之—部分與另—參考波形心 以判定。 其中該參考波形之併入部 其中藉由一時間延遲而使 14·如請求項13之電腦程式產品 分係一時間延遲。 口口 1 5 ·如請求項13之電腦程式產 該波形與前一波形相異 •如請求項13之電腦程式產品，其中—參考波形之一部分 之至少-訊框及該另-參考波形之至少—訊框儲存於該 電腦之中間記憶體（414)中。 17 -種在-顯示裝置(101)之顯示元件⑽)上顯示資訊之方 法’該方法包括： 儲存-查詢表，其包含之資料代表將該顯示元件⑴8) 引至一或多個狀態所需之參考波形； 搁取該資料之至少一部分’該部分代表用以相對應於 該顯示it件（118)所要狀態之參考波形，並將代表該袁考 波形之資料的該至少一部分儲存於一中間記憶體(414) 中； 在該中間記憶體（414)中儲存用以代表將該顯示元件 (118)引至所要狀態所需之一第二參考波形的資料之一部 分；及 將用以代表-第二參考波形的資料之該部分插入在用 以代表相對應於該顯示元件〇 18)所要狀態之參考波形之 資料的該至少一部分中，藉此形成一所要之波形， 95072.doc -4- 200523649 用以將該 4所要之波形能夠被施至該顯示元件（118) 顯示元件（118)引至該所要之狀態。 18. 19. 如請求項17之方法 料之該部分包括一 如請求項17之方法 係相同波形。 ’其中用以代表—第二參考波形的資 時間延遲訊框。 ，其中該參考波形及該第二參考波形 20·-種在—顯示裝置⑽）之數個顯示元件（叫上顯示資訊 之方法，該方法包括： 儲存-查詢表，其包含之資料代表將該等顯示元件⑴8) 引至一或多個狀態所需之參考波形； 擷取4貝料之至少一部分，該部分代表相對應於該等 顯不70件（118)中《第一顯示元件所要狀態之第一參考波 形，並將代表該第一參考波形之資料的該至少—部分儲 存於一中間記憶體（414)中； 操取資料的該至少-部分，的該至少一部分代表相對 應於該等顯示元件（118)之第二顯示元件所要狀態之第二 參考波形，並將代表該第二參考波形之資料的該至少— 部分儲存於該中間記憶體（41句中；及 讀取用於代表該第一參考波形之資料的該至少一部分 之一第一訊框，以產生一第一所要波形；及然後讀取= 表該第一參考波形之資料的該至少一部分之第一訊框， 且循序讀取代表該第二參考波形之資料的該至少一部分 之一後續汛框，以產生一第二所要波形， 該第二所要波形能被施至該第二顯示元件，用以將該 95072.doc 200523649 第二顯示元件引至該等顯示元件（118)之該第二顯示元件 之所要狀態。

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