TW200839717A - Display device using movement of particles - Google Patents

Description

200839717 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種利用粒子移動之顯示裝置。此類型顯 示器之一實例係一電泳顯示器。 【先前技術】 電泳顯示裝置係雙穩態顯示技術之一實例，其利用一電 場内帶電粒子之移動來提供一選擇性光散射或吸收功能。 於只例中，白色粒子懸浮於一吸收性液體中，並可利 隱用電場來將該等粒子帶至該裝置之表面。於此位置中，其 可執行一光散射功能，以使該顯示器顯現白色。遠離頂表 面之移動使液體之色彩可見，例如黑色。於另一實例中， 可有兩種粒子，例如懸浮於一透明流體中之黑色負電荷粒 子及白色正電荷粒子。存在若干不同之可能組態。 已知電泳顯示裝置由於其雙穩態性（無施加電壓而保持 一影像）而能夠實現低功率消耗，且其能夠形成既薄又亮 私 的顯示裝置，此乃因無需一背光或偏光器。其亦可由塑膠 材料製成，且於此等顯示器之製造中亦有低成本捲軸到捲 軸處理之可能性。 一個感興趣應用之實例係電子貨架標籤。此等貨架標籤 為零售商提供若干優點。首先，價格更新可在觸摸一按鈕 時實現，而使用習用紙質貨架標籤，雇員需要走遍所有貨 架並以人工方式調整價格（耗時且容易出錯）。其次，電子 貨架標籤提供僅顯示相關資訊之可能性。舉例而言，在營 業時間以外，當零售商規劃其貨架空間時，電子貨架標籤 127211.doc 200839717 可顯示貨架產品佈局、當前庫存及新供應品之到達日期。 在營業時間期間，電子貨架標籤可顯示與消費者相關之資 訊，如產品資訊、價格及特殊供品。 若欲盡可能保持低成本，則採用被動定址（直接驅動）方 案。顯示裝置之最簡單組態係一分段式反射顯示器，且存 在其中此類顯示器係足夠之許多應用。一分段式反射電泳 ，示器具有低功率消耗、良好亮度^於操作中亦係雙穩 &並因此即使在關閉該顯示器時其亦能顯示資訊。 一利用被動矩陣及具有臨限值之粒子之f知電泳顯示器 包括：-下部電極層、一包含懸浮於透明或彩色液體中之 具有臨限值之粒子的顯示媒介層、及一上部電極層。選擇 性地向上部及/或下部電極層中之電極施加偏壓以便控制 與被偏壓電極相關聯之顯示媒介部分之狀離。 -特定類型之電泳顯示裝置利用所謂"平㈣切換"。此 ^裝置於顯示材料層中選擇性地橫向利用該等粒子之移 ^該等粒子朝向橫向電極移動時’於該等粒子之間出 3 4㈣一可看見—下層表面。當該等粒子隨 其堵塞光至下層表面之通道且可看見粒子色 才…亥等粒子可係彩色且該下層表面可係 者該等粒子可係黑色而、5 3 巴i该下層表面可係彩色。 射：Γ:換之一優點係該裝置可適用於透射操作或半透 射#作1定心，料粒子之移 可透過該材料執行反射 先通路，以便 先而非反射操作達成照明。可將該等平面内電極全部提 127211.doc 200839717

供於-個基板上，或者為兩個基板皆提供有電極 主動矩陣定址方案亦用於電 在具有高對比及諸多灰度標階 要一更快的影像更新時需要。 及廣告牌顯示應用，並作為電 (像素化)光源。色彩可使用濾 建，且該等顯示像素隨後僅僅 k及灰度標及灰階，但應瞭解 顯不操作。 泳顯示器，且此等方案通常 之色澤鮮豔的全色顯示器需 此類裝置正被開發用於看板 子窗口及周圍照明應用中之 色器或藉由一減色原理來構 用作灰度標裝置。上文說明 ，此以任何方式建議僅單色 本發明應用於該兩種技術，但對被動矩陣顯示技術尤其 重要’且對平面内切換被動矩陣電泳顯示器尤其重要。平 面内電泳顯示器例如係一有希望達成電子貨架標籤之技 術。除上文所概述之優點之外，此技術還具有一在消費者 所習慣之所有角度下皆具有良好可讀性之紙樣外觀。

電泳顯示器通常由複數驅動信號予以驅動。對於一欲自 -灰階轉換至另—灰階之像素’通常首先將該像素作為一 重設相位切換至白色或黑色’然後轉換至該最終灰階。灰 階至灰階轉換及黑色/白色至灰階轉換較由黑色至白色、 白色至,"、色、灰色至白色或灰色至黑色轉換為慢且更複 雜。 用於電泳顯示器之典型驅動信號係複數且可由不同子信 、’’成例如曰在加快轉換速度、改善影像品質等之"震 動"脈衝。 ' 對褊知驅動方案之進一步論述可見於w〇 及 127211.doc 200839717 WO 2004/066253 中。 電泳顯示器，且特定而言被動矩陣版本之—顯著問題在 於藉由-影像來定址顯示器所花費之時間。此定址時間係 由像素輸出相餘像素單元内粒子之實體μ，以及粒子 移動需要-有限時間量之事實而引起。可藉由各種措施來 提高定址速度，例如提供逐像素影像資料寫入，其只需要 短距離像素移動，後跟—將該等粒子散佈於整個顯示器之 像素區域上之平行粒子散佈階段。 吏使用此等措施，針對—大型被動矩陣顯示器之 器：=花費數小時而不是數分鐘。此已將大型電泳顯 Γ=Γ於用於靜態影像且其只是偶爾刷新之顯示 w ’例如廣告牌應用。 即使在其中對100列具有300微米像素 線被動矩陣定址之更小顯干哭&丨^ 像素進仃逐 文U不态（例如針對電子 用）中，此將針對-完整的影像更新花費大約 電子貨架標籤處於零售商模式中時 '。备 田…商尚要將電子貨架資 接 時，則需要-快得多的響應時間。、體產4局對準 間 因此’需要縮減用於此類被動矩陣 。 4且〈疋址時 【發明内容】 K據本發明，提供—種用㈣_ 示裝置包括1示像素之列及行之陣列^ 法’該顯 被移動以控制該像素之顯示 j ’母-像素皆包括 粒子’該方法包括：在 127211.doc 200839717 :。貝丁器疋址挺式中，使用-其中將粒子逐列地自一 ς敫動至—暫時儲存電極之第-驅動相位及-其中將 该整個顯示器之粒 Ρ ^ > 十十仃地自該暫時儲存電極移至觀看區 域之弟二驅動相位， 一 依序成列地定址該顯示器；及在一第 二顯示器定址模式中，吉 — 接在該集電極與該觀看區域之間 平行地驅動一像素線之粒子。 此方法具有一用於在一 π — 在顯不器上寫入一輸出影像之顯示 為疋址模式，該顯示器 w夂址杈式具有一逐線部分寫入操作 (至一暫時儲存電極）一 ) 十仃寫入刼作以完成該顯示器之 寫…此達成疋址時間之縮減，此乃因在該逐線相位期間 、肩減了粒子移動距離，從而可縮減線時間。然後，藉助一 平行相位來完成對該整個 正個.、、、員不器之寫入，且縮減總寫入時 間。不過，還提供另_播4 '另核式來達成甚至更快的線寫入，且 可利用此來甚至更快地像* 地修改影像，但只進行簡單的基於線 之修改。 可利用該弟二顯示器定从摇 只1时疋址杈式來修改一已利用該第一顯 示器定址模式輸出之爭榇 y r, · ’ ’例如刪去或刪除該影像中已過 時之資訊。

因此，可利用該第二顧千吳a t L 一 ，、肩不為疋址模式以用暗線或線塊覆 寫該顯不斋之區或藉由宫人古占 #田焉入冗線或線塊來抹除該顯示器之 區。 可利用該第二顯示哭倉 …疋址核式來實施線或線群組之一閃 燦。 該第一顯示器定址模或i 1 镇式可包括第一及第二子模式中之一 127211.doc -10. 200839717 者或兩者， ，在最亮與最暗像素之間以一第 ;及 在該第二子模式中，在該最亮與最暗像素 對比率顯示-第二影像，該第二對比率大 率。

此特徵提供—使—草稿影像能夠被觀相之高速初始子 板式。此第一子模式可保持一灰度標影像内容。該定址較 佳係逐列的以便平行地同時定址每1中之多個行。以此 〜式使該第子拉式之定址時間保持盡可能短，且對比 縮減能夠進一步縮減定址時間。 忒第一子模式較佳以一最大灰階數來顯示一影像。此最 大值係該特定顯示ϋ之極限值。以此方式，逐錢示操作 可建立該對比率及該灰階數兩者。

其中於該第一子模式中 一對比率顯示一第一影像 之間以一第二 於該第一對比 /可利用该第-子模式來產生—具有該第_對比率之第一 〜像且可利用該第二子模式來改善該第—影像之對比率。 另々广擇為、亥第一定址模式可僅包括用於一將顯示影像 之第子模式及第二子模式中之—者。因此，某些影像可 能只需要以低對比來顯示，且可能只需要該第-子模式。 該第-對比率可等於或小於6:1，或其可等於或小於 4:1，或者甚至等於或小於2:1。 4 f法車乂佳用於驅動一平面内被動矩陣電泳顯示裝置。 ”亥第子板式可包括施加定址電壓歷時導致該等電泳粒 子之移動之持續時間，其中該等電壓只是在所有灰階之電 127211.doc 200839717 泳粒子達到其合意狀態所需之時間中的至多一小部分 期間施加。 、以此方式，無法達到需要粒子之最大移動之狀態，且此 造成對比損失。若該顯示器在一黑色背景上有白色粒子之 情形下操作，則此亦可表示亮度損失。 、本發明亦提供-種包括—顯示像素之列及行之陣列之電 冰顯不裝置、及一種用於控制該顯示裝置之控制器，其中 該控制器適於實施本發明之方法。 本發月亦提# #用於一電泳顯示裝置之顯示控制器， 该顯示控制器適於實施本發明之方法。 【實施方式】 本發明提供—種驅動—顯示裝置之方法’該方法具有一 用於在一顯示器上寫入一輸出影像之正常定址模式，、該正 常定址模式具有一逐線部分寫入操作(至-暫時健存電極） 及一平行寫入操作以完成對顯示器之寫入。另外，—高速 線寫入或抹除模式達成甚至 、 更陕之線寫入，且可利用此模 式來甚至更快地修改影像 /、選仃間早的基於線之修 改0 在更詳細地閣述本發明前，將簡單地闇 發明之顯示裝置類型之實例。 』應用本 圖！顯示一將用來解釋本發明之顯示裝置2之類型的實 例，並顯示一平面内切換被 、 泳顯示單元。 早逯射顯不裝置之一個電 該單元由侧壁4限界以X仝 孙丄 界疋一其中容納電泳墨水粒子6之 I27211.doc -12- 200839717 單TL4積® 1之實例係__平面内切換透射像素佈局，直 具有：自-光源(未顯示)之照明8且穿過一漶色器…八 。單Θ之粒子位置由-電極佈置所控制，該電極佈置 包括…共用電極12、一由一行導體驅動之儲存電極Μ及 由列導體驅動之閘電極16。視需要，肖等像素可包括 個或夕個例如疋位於該共用電極與閘電極之間的附加控 制電極’以進—步控制該單元中該等粒子之移動。 電極12、14及16上之相對電壓確定該等粒子在靜電力下 係移動至儲存電極14或驅動電極12。 儲存電極Μ(亦稱作集電極)界定一其中該等粒子被一光 屏蔽㈣藏而觀看·之區。#料粒子處於料電極Μ 上時，該像素處於-光學透射狀態，#而允許照明8通過 至處於該顯示器之對置側之觀看者，且像素孔徑由該光透 射開口相對於總像素尺寸之大小界^。視需要，該顯示哭 可係-反射裝置，其中光源以一反射表面取代之。 一於-重《位中’該等粒子收集於儲存電極叫。該顯 示器之定址涉及將該等粒子朝電極12驅動以使其散佈於像 素觀看區域内。 圖1顯示-具有三個電極之像素，且閘電極“能夠利用 一被動矩陣定址方案對每一像素進行獨立控制。 圖2至圖5用於更詳細地解釋對一略微不同之三電極像素 之柄作’並以平面圖顯不一像素佈局。 ' 於圖2中’第-行電極20連接至一共用蓄電電極&行 電極20包括支線23。第二行電極（資料電極）24連接至像素 127211.doc -13· 200839717 = 26’且_擇電極28沿財向延伸。每—像素 存在三個電極。於此實例中，储存電極㈣置為一共用電 極，且像素電極26耦接至資料行。 利用該像素電極將該等粒子移至該像素之可見部分中， 且在圖2中顯示像素電極26佔據該像素區域之大部分。每 二象：：域在圖2中皆顯示為區域3〇,但該等不同像素區 3只體上彼此分離。利用蓄電電極20、22、23將續等 粒子橫向移至該像素之隱藏部分。利用閉電極Μ來阻^ #子自蓄電電極部分移至該像素在除選定線以外的所有 線中之可見部分中，且因此達成對該等像素之逐列操作。 間電極28操作以中斷蓄電電極與像素電極之間的電場， 以使該像素電極上之—㈣電壓僅導致粒子針對— 未中斷之選定列之移動。 劳 此閘電極28為被動定址方案所需要，且需要向一選定列 及向非選定列提供不同條件。 一圖3至目5顯示一如何可將電壓施加至圖2之像素設計之 -個電極之實例’並顯示帶電粒子如何移動。為解釋起 將左邊仃之像素作為"被寫入"，此意味著該等粒子將 被移至像素電極，而將女、喜― ^ 向將右邊仃之像素作為，，非寫入"，此意 味著該等粒子將保持在電極23附近的蓄電電極中。 ,為解釋起見’假定該等粒子具有一負電荷，且該共用蓄 電電極具有—用於正常定址之參考電壓〇V。 田、、第乂驟欲灵施一全域重設相位。此可藉由下述 方式達成·如圖所示在蓄電電極23上提供-高壓（+v)而其 127211.doc 14- 200839717 他電極處於〇 V下。 然後，將所有閘電極設定至一負電壓（_v)，而蓄電電極 返回至麥考電壓（在此實例中為0 V)。此阻止粒子自蓄電電 極23移至像素電極並建立一阻止粒子移出蓄電電極之障 蔽0 為對像素實施逐線定址，將選定線之閘電極28之電壓設 疋至一非負電壓，例如〇 V。圖4顯示對頂部列之定址，而

圖5顯示對底部列之定址。當選擇一線時，具有一正電壓 之像素電極導致粒子移至該像素中，而具有為〇 v之像素 電極電壓之像素未被填充，如可在圖4中看到。因此，一 將被寫入像素之資料線（其連接至像素電極26)具有一正電 壓（V) 〇 如亦可在圖4中看到，非選定列之閘電極28阻止粒子之 任何移動，甚至對於一具有正寫入電壓之資料行。換言 之，圖4之底部左邊像素因該列未被選擇而尚未被寫入: 且閘電極28充當一阻止粒子移離電極23之障蔽。 在完成像素填充後，閘電極返回至一負電壓，且若兩 要，則選擇後一線並填充下一線之像辛。 界I。此顯不於圖5 中0 亦可在驅動方案中使用附加相位，例如在將資料寫入至 一像素中前之震動脈衝。不過，更新時間由圖4及圖5中所示 之定址相位支配’在該定址相位期間有選擇地將粒子自儲 存電極移至像素電極m時間與存在於顯w中之線 數量按比例縮放。因此，縮短線時間可對顯示器之更新速 127211.doc -15- 200839717 度具有顯著影響。 本發明提供一体请始& 、迷線疋址功能。下文所述之本發明較佳 實施方案亦包括-低對比模式。此低對比模式係基於一將 在决速疋址功能之前的部分填充操作（先予以闊述）。 特疋而a，#將一更短的定址時間用於顯示器，則將不 存在粒子自共用電極23至像素電極26之完全轉移。一部 分轉移可經控制以能納》 市』Μ此夠形成一低對比初始影像，但其保持 灰階細節。特定而古， ^、+ ， σ 一尚速更新可給出一低於最終顯示 狀悲之對比’但保持在最亮與最暗像素狀態之間的至少一 種中間灰階狀態。 圖6顯示對比調變與線_之曲線圖，以顯示縮減線時 間通常如何影響所顯示影像之對比。 線6〇顯示-高達9:1之對比率之標準填充速率。線㈣員 ::顯示器對多10%粒子之響應。像素之此過填充給出大 里粒子冑等粒子可達成一大於顯示器被實際驅動至的最

之對比，且圖6顯示此過填充如何達成一用於定址 顯示器之時間縮減。 、 該對比調變被界定為（L白 巳-L黑邑）/(L白色+L黑色），其 中L白色與L黑色係白色與黑色狀態之光亮度值。對比調變 描繪為其係感覺對比與對比率之一逼近。 線60顯示—針對—標準單元之行為，其中—粒 最佳化達到一 9·〗夕姻> a ^ L ^ 1 .1之對比。x轴線上之時間標度為任意的， 但所：實例具有一達到一約160秒之8:1對比之時間。虛垂 直線指*達到8:1(對比調㈣·778)及4:1(對比調㈣^ 127211.doc -16- 200839717 對比率之時間。 假定該填充速度係留在該共用電極上之粒子數量之函 數:顯示出所計算之行為，此給出一指數行為。此外，該 光免度係填充量之一指數減函數。 取後，一時滯考慮為10秒，此乃因在第一粒子跨越閘電 極則化費一定時間。此可視為當對比開始變化時時間軸上 之點 線62顯示針對一其懸浮液中具有多10%粒子之單元之對 比與時間。此使得該線時間達到一 8:1之對比，此比正常 短大約2.5倍。 對於一第一影像，一較低對比可足矣。舉例而言，第一 °孔框之一 4:1對比（0·6之對比調變）可認為足矣。在此情況 下所而時間變成針對一過填充之粒子單元為43秒，或針 對“準單几為60秒。此給出一針對過填充情況為3.7倍 數或針對標準情況為2.7倍數之速度改善。 此4· 1對比率表示一例如足以滿足電子紙應用中之報紙 ^ P之可頃影像。該比率可更低，例如2:1，此視應用而 疋於後績訊框中，可將更多粒子驅動至像素之觀看部 分中以改善對比率。 當铁，推一此 、、、逆一步之時間縮減可藉由進一步縮減初始影像之 對比（例如綠、、成s 細減至一 〇·4或更低之對比調變）來達成。 存在右干其中可在一更短時間内產生經縮減對比影像之 方式。 基本上存在兩種在平面内電泳顯示器中產生灰度標之方 127211.doc -17- 200839717 式。一種方式係針對一固定電壓位準在定址相位期間改變 資料脈衝寬度，而另一種方式係改變資料電壓位準。 A·電壓位準變化 若利用資料電壓位準變化作為產生灰度標之方式，使得 • 以不同之電壓來驅動不同之像素，則以一較短線時間來驅 動顯示器而使電壓保持不變將產生一較低對比率。所有合 思之隶終灰度標將不同於最終訊框後之灰度標，且第一訊 ^ 框隨後表示一就像素填充量而言實質上係最終影像之一按 比例縮放版本之影像。 改變驅動信號之方式示意性顯示於圖7中，圖7顯示持續 時間相等但高度不同之電壓脈衝7〇。 不過，可以一比簡單的按比例縮放更複雜之方式來改變 所施加之電壓，且此可能需要使較亮之灰度標接近其最終 值。端視影像内容，此將產生一比使電壓保持不變更令人 愉悅之圖片。 • 圖8顯示此一實例，其中較亮像素不具有最初所移動之 粒子，以改善對比。 在此情況下，對於任何選定線時間而言，調整特定電壓 « 之方式將取決於灰階，且為此一映射必須慮及特定灰階及 - 所選定線時間，以便可根據可用線時間及所需灰階來確定 所需電壓。 B·脈衝長度變化 若利用資料脈衝長度變化作為產生灰度標之方式，則針 對每一選定線時間存在一自初始脈衝長度至最終脈衝長度 127211.doc -18- 200839717 之單個映射曲線。 在此情況下，用一較短線時間來驅動顯示器可以不同方 式進行： (1) 所有資料脈衝長度可以線性方式按比例縮放，如 圖9中之示意性顯示，圖9顯示固定電壓脈衝9〇。此將產生 一與隶終影像相比具有一較低對比及相同數量之灰度標之 影像’然而，灰階之間的L*(感覺亮度）差將與最終訊框之 後的L*差不成比例。如同線性電壓按比例縮放一樣，第一 影像將有效地包括一就像素填充量而言為最終影像之一按 比例縮放版本，且所有線將需要於後續訊框中定址。 00 正像在最終訊框中一樣，所有資料脈衝長度可以 一非線性方式按比例縮放以達成灰階之間的恆定感覺亮度 L*。此仍將給出一與最終影像相t匕具有—較低對比及相同 ，量之灰度標之影像。同樣，所有線將需要於後續訊框中 疋、灰P白之間的感*覺對比並非以線性方式按比例縮放， ^、言广疋用以達成恆定感覺灰階步驟之按比例縮放並非 係一簡單線性按比例縮放之原因。 (⑴)士《將彼等長於被縮短線時間之f料脈衝限幅至該 線：間®10中對此予以顯示。虛線顯示截止時間，且在 =Λ例中’第_個暗像素之脈衝持續時間被限幅，第二 ::::之脈衝持續時間未限幅’而第三個像素處於極限 ，因此其脈衝持續時間未限幅。此表示—光覆蓋功 月匕’特定而言將處於比一 值。& # ^ 哏值暗之像素先覆盍至彼臨限 取、〜像相比具有更少數量之灰度標之影 127211.doc -19- 200839717 像此方案之優點在於，在後續訊框中，只需要定址包含 八有最低灰階（其係最暗且在第一訊框中被限幅）之像素之 建立一影像而不考慮製備 亦存在若干用於在多個訊框中 第一影像方式之選項。 於一實例中，首先製備低對比影像，其具有如產生一令

人愉悅影像所需一樣多之灰度標。該線時間短從而給出二 快速更新。 在下一更新中，藉由降低具有最低灰階之像素之光亮度 來改d對比。對於此更新而言，並非需要定址所有線，而 此形成一相對快之對比改善。 最後，可校正中間灰色像素中之誤差，1同樣不需要定 址所有線。 此建立訊框之方式可藉由在第一步驟中改變電壓及/或 資料脈衝之脈衝長度兩者來達成。該三個步驟可分別由多 個定址構成。 亦可混合該等不同步驟。例如，顯示器之某些部分只需 要-對比改善定址步驟’且包含很少灰度標，而該影像之 另一部分可具有A量灰度標1因在初始低對比定址後及在 -對比改善步驟前應S —灰階校正步驟而得到最大改善。 準確應用之方案可取決於影像内容且可因面板之每一單 個線而異’而且可在—為諸多顯示器處理影像之中央電腦 中離線計算。 對於一具有過填充（例如 如上文所述係像素能夠獲得 127211.doc -20· 200839717 一所需對比位準需要的10%額外粒子）之顯示器而士 成一比填充有標準量之顯示器大之最終對比， 可達 叩f不必每 次將面板驅動至最大對比。 上文說明係關於一種簡單之三電極像素設計。亦可具有 更複雜之像素電極设計’而圖1 1係一個實例且反映 用本發明方法之裝置之一第一實施例。 可應

如圖11中所示，每一像素110皆具有四個電極。其中兩 個電極係用於唯一地識別每一像素，其呈一列選擇線電極 111及一寫入行電極112之形式。另外，還存在一暫時儲存 電極11 4及像素電極1 1 6。 於此設計中，同樣，像素經設計以提供粒子在控 ⑴、m與像素電極116之間的㈣，但提供—充當暫時 儲存蓄電電極之中間電極114。此使逐線定址期間的轉移 距離能夠縮減，且可平行實施自暫時電極114至像素電極 116之較大轉移距離。圖n將像素區域顯示為11〇。 、、因此，該定址週期可進行得更快，此乃因行進距離被縮 減且粒子速度因增大之電場而增大。 其他電極設計及驅動方案亦係可能的。圖12用來解釋一 類似於圖11之電極佈局之操作。存在一集電極120、一閘 電極m及兩個像素電極124、126。其中第_像素電極124 可視為一如參照圖u所解釋之暫時儲存電極。 衫像之右邊仃顯示用於一其粒子被驅動至觀看區域中之 像素之電壓的順序’而影像之左邊行顯示用於—其粒子保 持在集電極區域中之像素之電壓的順序。 127211.doc • 21 - 200839717 首先’在重設相位中’所有像素之粒子（假定為帶正電 荷）皆同時被吸引至集電極丨2〇。

然後，一次一列地，藉由與未被選定列相比之下降低閘 極電壓來選擇每一列。於所示實例中，選定列（"選擇"）具 有-為〇 v之閘極電壓’而非選定列（"非選擇"）具有一為 V之閘極電壓。非欲寫入之像素具有一為_1〇 v之集電 極電壓，而欲寫入之像素具有一為+10 V之集電極電壓。 如圖中示意性顯示，僅欲寫入且處於一選定列中之像素具 有朝向充當-暫時儲存電極之第一像素電極124之粒子移 動。亦可能將第二像素電極126之電壓設定成低於第一像 素電極，在此情況下’該等粒子將進—步朝第二像素電極 126輸送，第二像素電極隨後充當一暫時儲存電極。 以此方式定址整個顯示器。 在以下之演進相位中，如圖中之示意性顯示，同時對於 所有像素而言’藉由將該等粒子朝對置像素電極吸引並隨 後使電壓相等來將寫人至第―像素電極124(或者另一選擇 為=二像素電極126)之粒子散佈於兩個像素電極之間。 最後，在一保持相位中，將辞 T將该閘極置於一適度排斥電壓 (於所示實例中為+5 V)，以使集電極120上之粒子及觀看 區域中之粒子兩者皆保持於1_ 看 保持於其位置處，從而使被寫入影像 保持為可見的。視需要，可使第二像素電極電壓稿微更呈 排斥性（在所示實例中為+lv)以平衡閘電極122之排斥動 作。在雙穩恶電冰顯示粒子之情況下，亦可能將所有電極 置於零電壓，此乃因布朗運動受粒子之雙穩態性抑制。 127211.doc -22· 200839717 於此實例中，集電極俜杆咨Μ 干电位係仃貝科電壓線之一部分， Γ列選擇線之-部分。亦可能改成將集電極佈二電 列而將閉電極佈線成行。於典型電子貨架標藏中線成 1之數量遠遠多於（水平）列，且因此若將行料資料而將 ㈣於選擇，則總更新時間最低。不過，原則上亦可逐 疋址（既將集電極作為行，又將閘極作為行）。 仃 上述高及低對比模式對一電子標籤應用尤其重

比初始影像可作用一草稿臨 瓜對 之影像之預覽。此可=;;'二:現-_^ J优更新犄間縮減10倍，而影像 足以滿足可讀性（例如一為2:1之對比率）。 t對初始低對比模式獲得之時間縮減可成比例地大於對 比知失。此係基於對粒子轉移及眼睛特性兩者皆呈 =:::了而言’使用僅10%之線時間，可::約 而產生—4G%最大可達成對比之感覺對比 此線時間與所得影像品質之間的關係呈高度非線性，如 圖13中所示’圖13表示影像品質與線時間之間的關係。 實驗結果顯示一線時間之10倍縮減（例如自10倍減至1 倍)，導致-自7:1降至2:1之對比敎。此係一小於預：之損1 失，且對應於上文所提及之對約25%所有粒子之輪送。、 外，對於觀察者而言，—2:1對比好得^以檢驗影像。^ 際上，以免狀態與暗狀態之光亮度比形式來表示光學對比 並不能準碟地反映人類眼睛對一影像品f所感覺之程度。 最好以上文所概述之L*值來表示光亮度值，且由此得出結 127211.d〇c -23- 200839717 論一針對觀看者之2:ι對比咸風 匕戍見為一7:1對比範圍之4〇%。 本發明特定而言係關於一 、種使用逐線（例如逐列）部分影 像寫入後跟一對影像_ 、 不备之平行完成之顯示器。雖然此並 不曰縮減衫像寫入時間並立 一，、亦思味者不可能快速地寫入 时之小區域，且無影像開始被寫人直到整個逐列定 址相位元成為止。本發明媒 μ μ仏供—附加快速線定址功能。現 一…&標戴應用來更詳細地論述此特徵之益處。對於 一典=電子貨架標籤，顯示器之寬度將遠遠長於高度，以 架之形狀。對於一被動矩陣定址，將(選擇)列定位 最大尺寸延伸而將（資料）行定位成沿最短尺寸延伸最 二-具有UH) _3⑽尺寸之典型電子貨架標籤因此 可各有30〇〇個行及ι〇〇個列。 上文所述之較低解析度影像可係一審查影像，其使使用 者能夠檢查資訊内容，而無需一最大品質影像。下一全品 質影像係-消費者影像。舉例而言，可在商店關閉時利用 較低解析度模式而可在㈣時利用高解析度模式。 货圖14顯不如何針對此附加驅動模式控制圖Μ之像素電 極。顯示相同之像素電極，亦即隱藏集電極13〇、閉電極 及兩個像素電極134、136。兩個像素電極134、136於 其之間界定其中粒子經散佈以供觀看之空間。 -此快速對準驅動模式之起始點係顯示器處於如_中所 不之保持模式中。閘電極132置於一排斥電壓（例如+5 V) 以阻止（隱藏）集電極13〇與觀看區域之間的粒子輸送。在保 夺模式中，所有粒子處於集電極區域中（如圖14之第一列 127211.doc -24- 200839717 中丁 w顯不），或散佈於觀看區 意性顯示於保持模式中，整個^如圖14之第三列中示 同一组電極電壓。 個顯示器之所有像素共享 該快速對準模式使_線能夠盡 且此使得能夠提供—參考點 二‘、、、員不於影像上， 鐵之貨物正破定位。因此衫像可相對於欲貼標 與實體產品迅速對準。產品間隔標藏上，資訊可 不同大小之盡σ 靶硌要加以改變以反映 …之產…但顯示器係 分。 口疋且整合為貨架之一部 在快速對準模式中，可使 且排斥祕 使斤而線中之集電極比閘電極更 中 ，、極越過閘極推至觀看區域 中此顯不於圖Μ之第二列中， 集電極電塵顯示為+20 V ° 此操作實質上繞過演進相位， 儿稭此為顯不一恆定影傻 >料線提供一較快更新。 將集電極佈線成行或者另一選 # 、详馬佈線成列，且此意味 者在一，整線中（係一行或列）所有像素皆將變得同時被寫 入。此間化了驅動方索，伯你挪θ ” 勒万I但代&是損失了對像素狀態之任 何個別控制。對應之粒子移動顯示於圖14中的中間列之右 ，影像中…暗線將產生於顯示器上。亦可在選擇線時同 %寫入。所有其他線仍然處於—保持模式中且未受到干 擾，如圖14中的中間列之左邊影像中所示。 可在此模式中寫人-線之速度可高於在被動矩陣方案中 寫入一線之速度，此乃因可用電壓擺動此時可完全用於集 127211.doc -25· 200839717 電極上。此外，粒子可直接散佈於觀看區域上而無需一演 進相位。 /' « u πI_線之寫人時間與此線之所得對比之間的折 ^如圖中所示，-線可在1_2秒内寫人，在零售商想要 將電子貨架標籤之資訊與實體產品佈局對準時此對於顯示 器之使用者回饋足夠快。 作為一替代形式，亦可將閘電極132用於-快速對準操 作。 '、 此綠示於圖1 6中。F1 I ., 5樣，起始點係顯示器處於一如圖J 6 之頂部處所示之保持相位中。 於保持相位中，亦可交替地選擇集電極130及閉極⑴電 2上之電Μ ’只要該閘電極仍然保持排斥性（實務中為至 犬特）□此，不是如圖14中之集電極及閉極m 132上之0及+5 ν’而是亦可為+15 v及+20 V，甚至_2〇 v ^+5 ν’而不使粒子自㈣㈣漏至觀看區域中且反之亦 然。 此意味著可利用較大電屢差來控制粒子移動，只要不允 ㈣保持於保持模式之線中之像素之粒子該觀看區域與集 電極之間移動。 丄該保持相位中之此自由度用於快速對準模式中。舉例而 ㈣寫H該保持模式改變成一具有排斥集 更具排斥性之閘極（+2GV)之保持模式。 =其中閉極電塵降低(至+10v)之彼等線中，粒子被自 *極推至硯看區域。此情形顯示於圖16之第二列中’且 127211.doc -26- 200839717 左邊影像係針對無法在集電極與觀看區域之間移動之粒子 之線，而右邊影像係針對欲寫入之粒子之線。此動作很快 在該顯示器中寫入一線。 為了抹除一線，可將保持模式改變成一具有一吸引集電 極（-20 V)及一排斥閘極（+5 V)之保持模式，如圖16之第三 列影像中所示。在其中該閘極電壓降低（至_1〇 v)之彼等線 中’粒子將被拉入集電極内。此動作很快在該顯示器中抹 除一線。

圖16中之最後一列影像顯示返回至正常保持模式。 視需要，在該經調整之保持模式中，可對第二像素電極 136之電壓進行微調以平衡閘電極之排斥動作，但此因寫 入時間極短而並不重要，且隨後顯示器可返回經平衡之保 持相位中。圖1 6中繪示出此微調調整。 圖17至W 19用來更清楚地顯示可在—電子標籤應用中使 用快速線寫入模式之方式。 圖17A顯示可快速寫人之垂直線。此等垂直線可用來界 定貨架上產品之間的邊界’且可比所示其他資訊更快地寫 入，從而可進行貨架堆疊而無需等待完全顯示，因為該等 孟直線可確疋需要將產品定位於何處。 圖17B顯示—部分填充功能，其中—行塊已被同時寫入 至黑色以掩蓋/抹除先前資訊，例如在_產品缺貨之情況 下。 圖1 8顯示一 影像。 已被修改以抹除— 不再可用之大小（L-大）之 127211.doc -27- 200839717 圖19顯示可使一邊界閃爍。 上述影像修改被應用於一現有影像，且因此快速線寫入 可從一用於一現有影像之保持模式得出。該等影像將經設 計以使將需要之快速影像修改可由完整的列與行之組合形 成0

上述實例利用閘電極來達成對像素之獨立定址。已知被 動矩陣方案可利用一臨限電壓響應來使對一列像素之定址 不影響其他已被定址之列。在此一情況下，列與行電壓之 組合係致使僅在被定址之像素處超過該臨限值，且可使所 有其他像素保持在其先前狀態下。本發明亦可應用於將一 臨限值響應用作一矩陣定址方案之一部分之顯示裝置。此 可係對上文所述閘電極之使用之替代或補充。 本發明對平面内切換顯示器技術最為有益。 圖20示意性顯示本發明之顯示器16〇可實施為一具有一 像素陣列之顯示面板162、一列驅動器164、一行驅動器 166及一控制器168。該控制器實施多個定址方案且係一; 根據-用於第-定址循環之目標線時間來實施不同驅動方 本發明可應用於諸多其他像素佈局，而不僅限於電泳顯 不器或限於被動矩陣顯示器。本發„被動矩陣顯示器尤 其重要’因為被動矩陣顯示器具有長定址時間但

得針對主動矩陣顯示器之優點。 X 所顯示之第一影像係一低對比影像，但其保持灰度伊 值。灰度標數量將取決於所選擇之方案，但通常將係最： 127211.doc -28- 200839717 影像中灰度標數量的至少一半。 本發明可應用於諸多不同之應用，包括所述電子標籤實 例，但更通常地係任何其中需要降低驅動速度之應用。 術5吾列”在此上下文中係相當任意的而不應視為僅限於 欠平方向。相反，逐列定址僅係指一逐線定址順序。該 列可在顯示器之上下或左右延伸，且係一可平行定址之像 素線。 儘官已在圖示及前述說明中詳細地圖解閣釋及闡述了本 i月但此例示及說明應視為例示性或實例性而非限制 f生，本發明並非侷限於所揭示之實施例。熟悉此項技術者 可依據對該等圖示、所揭示内容及隨附申請專利範圍之研 究在實踐所請求之發明中理解並達成所揭示實施例之各種 變化形式。於申請專利範圍中，單詞”包括"不排除其他元 件，且不定冠詞，，一（a)”或”一（an)"不排除複數。在互不相 同的附屬申請專利項中陳述某些措施此一事實本身並不表 明不能有益地組合使用此等措施。申請專利範圍中之任何 參考符號皆不應解釋為限制該範_。 【圖式簡單說明】 已參照附圖詳細闡述了本發明之各實例，附圖中： 圖1示意性顯示一個用以解釋基本技術之習知類型裝 置； ’ 圖2以平面圖顯示另一可應用本發明之習知類型裝置； 圖3至圖5顯示如何操作圖2之顯示裝置； 圖6顯示一影像之對比與用於產生該影像之線時間之間 127211.doc -29- 200839717 的關係； 低對比影像 圖7至圖1〇顯示用於修改顯示資料以提供一 之不同方案； 圖11顯示像素電極佈局之另一實例； 圖12顯示如何驅動類似於圖11之另一像素佈局. 間之間 圖13顯示一類似於圖u之裝置之影像品質與線時 的一關係； '

圖14用於解釋一附加操作模式·，

圖15顯示參照圖14所解釋之操作模式之對比率與線時間 之間的一關係； V 圖16用於解釋一對參照圖14所解釋之操作模式之修 改；及 ^ 圖17A及圖17B顯示本發明之高速線定址功能之第一及 第二可能利用； 圖18顯示本發明之高速線定址功能之一第三可能利用； 圖19顯示本發明之局速線定址功能之一第四可能利 用；及 圖20顯示本發明之一顯示裝置。 應注意，此等圖式係圖解性的而不是按比例繪製。出於 清晰及方便起見，已將此等圖某些部分之相對尺寸及比例 在圖式中顯示成尺寸上放大或縮小。於不同圖中使用相同 之參考符號來表示相同層或組件，且不重複闡述。 【主要元件符號說明】 2 顯示裝置 127211.doc -30- 200839717

4 側壁 6 電泳墨水粒子 8 照明 10 濾色器 12 共用電極 14 儲存電極 16 閘電極 18 光屏蔽 20 第一行電極、 22 共用蓄電電極 23 畜電電極 24 第二行電極 26 像素電極 28 閘電極 30 區域 60 線 62 線 70 電壓脈衝 90 固定電壓脈衝 110 像素 111 控制電極 112 控制電極 114 暫時電極 116 像素電極 蓄電電極 12721I.doc -31- 200839717 120 集電極 122 閘電極 124 像素電極 126 像素電極 130 集電極 132 閘電極 134 像素電極 136 像素電極 160 顯示器 162 顯示面板 164 列驅動器 166 行驅動器 168 控制器 127211.doc -32-

Claims (1)

1. 200839717 十、申請專利範圍： 1· 一種驅動一顯示裝置之方法，該顯示裝置包括一由顯示 像素之列及行組成之陣列，每一像素皆包括經移動以控 制該像素之顯示狀態之粒子（6)，該方法包括：在一第一 顯示器定址模式中，使用—其中將粒子自—集電極逐列 驅動至暫¥儲存電極之第一驅動相位及一其中將該整 個顯示器之粒子自該暫時儲存電極平行移動至觀看區域 之第二驅動相位’成列地依序定址該顯示器；及在一第 二顯示器定址模式巾，直接在該㈣極與該觀看區域之 間平行驅動一像素線之粒子。 佟*:員1之方法’其中利用該第二顯示器定址模式來 ，:一已使用該第—顯示器定址模式輸出之影像。 3.如請求項2之方法，其中利用該第二顯示器定址模式來 以暗線或暗線塊覆寫該顯示器之區。 萨由：項2之方法’其中利用該第二顯示器定址模式以 • 错由寫入亮線或亮線塊來抹除該顯示器之區 5.如任-前述請求項之方法，其 模式來實施線或線群組之一閃燦。4 —顯不盗定址 .6·如請求項1之方法，其中該第一顯示器定址模… . —子模式及第二子模式中之-者或^ 式包括第 模式具有顯—兩者，其中該第一子 比率之第一影像之^ 玻暗像素之間的第一翁 有一在該最亮鱼今Γ㈣且㈣二子模式具有顯示一具 X取儿興，亥取暗像素之間的 像之能力，該第二對比率大於該第一對比率\率之弟二影 12721I.doc 200839717 7·如睛求項6夕 、 其中在該第一子模式中，該第一影 像具有_旧^ 齡· 士取冗象素輸出狀態、一最暗像素輸出狀態及複 中間灰階輸出狀態。 8 ·如請求項& 、 法，，、中該第一定址模式包括該第一子 模式以產4： _曰 一 /、有該第一對比率之第一影像及該第二子 $吴""以改善該第一影像之該對比率。 一〜、、項6之方法，其中對於一正在顯示之影像，該第

   一疋址才莫式僅包括言亥第一子模式及該第^子模 之一 者。 如明求項6之方法，其中該第一對比率等於或小於4:1。 11 ·如請求頊1 、 、 方法’其用於驅動一被動矩陣電泳顯示裝 置。 12·如請求項1 、 万去，其用於驅動一主動矩陣電泳顯示裝 置。 13. 如請求項1 ^ ϋ万去，其用於驅動一平面内切換電泳顯示 裝置。 14. 如請求項1 、 去’，、中將母一像素驅動至一最大對比 位準’日甘士 …中該方法係用於驅動一其中每一像素皆包括 可達成比該最大對比位準大之一對比位準之若干粒子之 顯示裝置。 ' 15·如明求項14之方法，其中粒子數量比達成該欲實現之最 大對比位準將需要的粒子多5%至15%之間。 電冰顯示裝置，其包括一由顯示像素之列及行組成 之陣列（162)，及一用於控制該顯示裝置之控制器 127211.doc -2 · 200839717 ()其中該控制器經調適用以實施如請求項】之方 法。 1 7 ·如#旁求項.. ·· 九置’ /、中母一像素皆經調適用以被驅動 至最大對比位準，且其中每一像素皆包括可達成一比 該最大對比位準大之對比位準之若干粒子（6)。 18·種用於冑永顯不裝置之顯示控制器（as)，其經調適 用以實施如請求項1之方、去。

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