TW201317957A - 雙穩態顯示面板之驅動方法 - Google Patents
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Abstract
雙穩態顯示面板之驅動方法，包含連續接收複數個畫面資料，以及當顯示該些畫面資料時，使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始更新顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始更新顯示位置。
Description
本發明係有關於一種雙穩態顯示面板之驅動方法，尤指一種可避免邊緣殘影之雙穩態顯示面板之驅動方法。
雙穩態顯示器(bistable display)是一種使用雙穩態介質來進行顯示的顯示器，而要達成雙穩態顯示的技術包括有電子墨水(electronic ink,E-Ink)顯示、膽固醇液晶顯示(cholesteric liquid crystal display,ChLCD)、電泳顯示(electro-phoretic display,EPD)、電濕潤顯示(electrowetting display,EWD)或快速響應液態粉顯示(quick response-liquid powder display,QR-LPD)等顯示技術。而且，隨著可攜式電子產品的日益普及，採用雙穩態顯示技術的可撓性顯示器(如電子紙(e-paper)、電子書(e-book)等)也逐漸地受到市場的關注。
一般而言，電子紙與電子書係採用電泳顯示(EPD)技術來達到顯示影像的目的。以黑白色的電子書為例，其各畫素主要是由黑色電泳液以及摻雜於黑色電泳液中的白色帶電粒子所構成，並且透過施加電壓的方式以驅動白色帶電粒子移動，從而使得各畫素分別顯示黑色、白色或是不同階調的灰色。另外，以彩色的電子書為例，其各畫素主要是由摻雜有白色帶電粒子的紅色電泳液、綠色電泳液以及藍色電泳液形成於不同的微杯(micro-cups)中所構成，並且透過施加電壓的方式以驅動白色帶電粒子移動，從而使各畫素得以顯示紅、綠以及藍三原色。
第1A至1C圖為習知用於電泳顯示裝置的驅動方法實施例之示意圖。如第1A圖所示，於顯示第N畫面的時間內，第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素係用來顯示白色灰階，此時共用電壓Vcom與畫素電壓VDi、VDi+1與VDi+2均為負電壓Vneg以保持白色灰階，而對應於第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子係停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。於顯示第(N+1)畫面的時間內，共用電壓Vcom切換為正電壓Vpos，第i畫素係用來顯示白色灰階，第(i+1)畫素係用來顯示黑色灰階，第(i+2)畫素係用來顯示白色灰階，亦即第(i+1)畫素之灰階從白色灰階轉換為黑色灰階，而第i畫素與第(i+2)畫素之灰階亦維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi與VDi+2係隨著共用電壓Vcom之切換而變更為正電壓Vpos，使對應於第i畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi+1則維持在負電壓Vneg，並藉由畫素電極102之負電壓Vneg與共用電極110之正電壓Vpos所建立的電場將對應於第i+1畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近畫素電極102的位置。
如第1B圖所示，於顯示第(N+2)畫面的時間內，共用電壓Vcom切換為負電壓Vneg，第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素均用來顯示白色灰階，亦即第(i+1)畫素之灰階從黑色灰階轉換為白色灰階，而第i畫素與第(i+2)畫素之灰階則維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi與VDi+2係隨著共用電壓Vcom之切換而變更為負電壓Vneg，使對應於第i畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子仍可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi+1則切換為正電壓Vpos，並藉由畫素電極102之正電壓Vpos與共用電極110之負電壓Vneg所建立的電場將對應於第(i+1)畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近共用電極110的位置。請注意，在第(N+2)畫面的顯示設定過程中，鄰接畫素電極101之畫素電極102邊緣所建立的電場180，會因畫素電極101在顯示設定過程中提供之負電壓Vneg而嚴重分散。所以，在第(i+1)畫素之灰階從黑色灰階轉換為白色灰階的過程中，停留於第i畫素與第(i+1)畫素鄰接邊緣的複數帶電粒子170以及停留於第(i+1)畫素與第(i+2)畫素鄰接邊緣的複數帶電粒子171並沒有被移動至電泳介質190之接近共用電極110的位置，如此亦會導致邊緣殘影現象而降低顯示品質。若持續在第(N+3)畫面、第(N+4)畫面與第(N+5)畫面對第(i+1)畫素於黑色灰階、白色灰階與黑色灰階反覆切換，則邊緣殘影現象會願來越嚴重，如第1C圖所示。
依據本發明之一實施例，其揭露一種雙穩態顯示面板之驅動方法，包含連續接收複數個畫面資料，以及顯示該些畫面資料之至少一畫面資料，使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置。
下文依本發明之使用畫素顯示影像之方法，特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而方法流程步驟編號更非用以限制其執行先後次序，任何由方法步驟重新組合之執行流程，所產生具有均等功效的方法，皆為本發明所涵蓋的範圍。
本實施例之雙穩態顯示面板，可以是微杯式(micro-cup)電泳顯示面板或膽固醇液晶顯示面板，但並不限制於此，其亦可為其他類型的雙穩態顯示面板。若雙穩態顯示面板為微杯式電泳顯示面板的話，則各畫素可由摻雜有白色帶電粒子(particle)的紅色電泳液、綠色電泳液、藍色電泳液以及黑色電泳液形成於不同的微杯中所構成。然而，由於該等雙穩態顯示面板的結構為本領域具有通常知識者所熟識，故而在此並不再加以贅述之。
一般而言，雙穩態顯示面板的畫素電壓驅動波形與共用電壓驅動波形具有多個期間(phase)，例如為2個期間、3個期間或4個期間，其中2個期間包含：用以執行重置的第1個期間，以及用以驅動畫素的第2個期間(亦即顯示畫面)。其中，每一個期間又具有多個畫面(frame)時間。本實施以2個期間說明避免邊緣殘影之雙穩態顯示面板之驅動方法。
第2A圖至第2F圖為本發明用於雙穩態顯示面板的驅動方法實施例之示意圖。如第2A圖所示，於顯示第N畫面200的時間內，顯示面板之畫素區域202中的第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素係用來顯示白色灰階，此時共用電壓Vcom與畫素電壓VDi、VDi+1與VDi+2均為第一電壓Vy1，其中畫素電壓VDi係為畫素電極101之電壓，畫素電壓VDi+1係為畫素電極102之電壓，畫素電壓VDi+2係為畫素電極103之電壓，由於共用電壓Vcom與畫素電壓VDi、VDi+1與VDi+2之間沒有電位差，即沒有電場，因此對應於第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子會停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置，而使得第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素持續顯示白色灰階。如第2B圖所示，於顯示第(N+1)畫面210的時間內，此時共用電壓Vcom切換為異於第一電壓Vy1之第二電壓Vy2，顯示面板之畫素區域202中的第(i+1)畫素係用來顯示黑色灰階，第i畫素與第(i+2)畫素係用來顯示白色灰階，亦即第(i+1)畫素之灰階從白色灰階轉換為黑色灰階，而第i畫素與第(i+2)畫素之灰階則維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi與VDi+2係隨著共用電壓Vcom之切換而變更為第二電壓Vy2，使對應於第i畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi+1則維持在第一電壓Vy1，並藉由畫素電極102之第一電壓Vy1與共用電極110之第二電壓Vy2所建立的電場將對應於第(i+1)畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近畫素電極102的位置。
如第2C及2D圖所示，於顯示第(N+2)畫面220的時間內，使輸入影像往右位移一個畫素距離後，顯示於顯示面板上，其中虛線部分為前一畫面資料第(N+1)畫面210，由於更新畫面中部份畫素將由黑色灰階轉為白色灰階，部份畫素將由白色灰階轉為黑色灰階，因此將第(N+2)畫面220的時間分為更新為白色灰階的第一時段與更新為黑色灰階的第二時段，其中第二時段接續於第一時段後，但不限於此，亦可第二時段先發生，第一時段接續於第二時段後。於顯示第(N+2)畫面220的時間的第一時段內，此時共用電壓Vcom切換為第一電壓Vy1，顯示面板之畫素區域202中的第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素均用來顯示白色灰階，亦即第(i+1)畫素之灰階從黑色灰階轉換為白色灰階，而第i畫素與第(i+2)畫素之灰階則維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi與VDi+2係切換為第一電壓Vy1，據以使對應於第i畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi+1則切換為第二電壓Vy2，並藉由畫素電極102之第二電壓Vy2與共用電極110之第一電壓Vy1所建立的電場將對應於第(i+1)畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近共用電極110的位置。接著，接續於顯示第(N+2)畫面220時間內的第一時段之第二時段中，切換共用電壓Vcom為第二電壓Vy2，其中畫素區域202中的第(i+2)畫素係用來顯示黑色灰階，第i畫素與第(i+1)畫素係用來顯示白色灰階，亦即第(i+2)畫素之灰階從白色灰階轉換為黑色灰階，而第i畫素與第(i+1)畫素之灰階則維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi係隨著共用電壓Vcom之切換而變更為第二電壓Vy2，畫素電壓VDi+1則維持第二電壓Vy2，使對應於第i畫素與第(i+1)畫素之複數帶電粒子可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi+2則維持在第一電壓Vy1，並藉由畫素電極103之第一電壓Vy1與共用電極110之第二電壓Vy2所建立的電場將對應於第(i+2)畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近畫素電極103的位置。
請注意，於第(N+2)畫面之第二時段的顯示設定過程中，畫素電壓VDi與畫素電壓VDi+1均為第二電壓Vy2，所以畫素電極101,102與共用電極110之間可建立大體上均勻的電場，此電場可使對應於第i畫素與第(i+1)畫素之複數帶電粒子全部維持接近共用電極110的位置。由上述可知，鄰接畫素電極102之畫素電極101邊緣所建立的電場並不會嚴重分散，亦即不會在畫素邊緣發生帶電粒子殘留而導致邊緣殘影現象，所以可提供高顯示品質。
如第2E及2F圖所示，於顯示第(N+3)畫面230的時間內，使輸入影像往左位移一個畫素距離後，顯示於顯示面板上，其中虛線部分為前一畫面資料第(N+2)畫面220，由於更新畫面中部份畫素將由黑色灰階轉為白色灰階，部份畫素將由白色灰階轉為黑色灰階，因此將第(N+3)畫面230的時間內分為更新為白色灰階的第一時段與更新為黑色灰階的第二時段，其中第二時段接續於第一時段之後，但不限於此，亦可第二時段先發生，第一時段接續於第二時段之後。本實施例中，於顯示第(N+3)畫面230的時間的第一時段內，此時共用電壓Vcom切換為第一電壓Vy1，顯示面板之畫素區域202中的第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素均用來顯示白色灰階，亦即第(i+2)畫素之灰階從黑色灰階轉換為白色灰階，而第i畫素與第(i+1)畫素之灰階則維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi與VDi+1係切換為第一電壓Vy1，據以使對應於第i畫素與第(i+1)畫素之複數帶電粒子可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi+2則切換為第二電壓Vy2，並藉由畫素電極103之第二電壓Vy2與共用電極110之第一電壓Vy1所建立的電場將對應於第(i+2)畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近共用電極110的位置。接著，接續於顯示第(N+3)畫面230時間內的第一時段之第二時段中，切換共用電壓Vcom為第二電壓Vy2，其中畫素區域201中的第i畫素係用來顯示黑色灰階，第(i+1)畫素與第(i+2)畫素係用來顯示白色灰階，亦即第i畫素之灰階從白色灰階轉換為黑色灰階，而第(i+1)畫素與第(i+2)畫素之灰階則維持在白色灰階。此時，畫素電壓VDi+1係隨著共用電壓Vcom之切換而變更為第二電壓Vy2，畫素電壓VDi+2則維持第二電壓Vy2，使對應於第(i+1)畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子可停留在電泳介質190之接近共用電極110的位置。至於畫素電壓VDi則維持在第一電壓Vy1，並藉由畫素電極101之第一電壓Vy1與共用電極110之第二電壓Vy2所建立的電場將對應於第i畫素之複數帶電粒子移動至電泳介質190之接近畫素電極101的位置。
請注意，於第(N+3)畫面之第二時段的顯示設定過程中，畫素電壓VDi+1與畫素電壓VDi+2均為第二電壓Vy2，所以畫素電極102，103與共用電極110之間可建立大體上均勻的電場，此電場可將對應於第(i+1)畫素與第(i+2)畫素之複數帶電粒子全部維持接近共用電極110的位置。由上述可知，鄰接畫素電極103之畫素電極102邊緣所建立的電場並不會嚴重分散，亦即不會在畫素邊緣發生帶電粒子殘留而導致邊緣殘影現象，所以可提供高顯示品質。
此外，為明確說明本發明所指之顯示面板上起始更新顯示位置，請參考如第3A及3B圖所示，301係為畫面資料，302係為顯示面板，畫面資料301之影像起始點為A，其坐標為(x=1，y=1)，顯示面板302之顯示起始點為A’，其坐標為(x=1，y=1)，其中x表示VGA解析度中水平方向解析度，x範圍例如為1~480，y表示VGA解析度中垂直方向解析度，y範圍例如為1~640。如第4圖所示，畫面資料301顯示於顯示面板302中，且畫面資料之A點(x=1，y=1)顯示於顯示面板之A’點(x=1，y=1)上，並依序作全區影像顯示，即第3A圖中之畫面資料301之A點(x=1，y=1)顯示於第3B圖之顯示面板302中的起始更新位置A’點(x=1，y=1)，且第3A圖中之畫面資料301之D點(x=480，y=1)顯示於第3B圖之顯示面板302中的D’點(x=480，y=1)。此外，使第3A圖中之畫面資料301向右位移一畫素後並顯示於第3B圖之顯示面板302中，其顯示影像如第5圖所示，即第3A圖中之畫面資料301之A點(x=1，y==1)顯示於第3B圖之顯示面板302中的起始更新位置B’點(x=2，y=1)，並依序作全區影像顯示，而使第3A圖中之畫面資料301之C點(x=479，y=1)顯示於第3B圖之顯示面板302中的D’點(x=480，y=1)，其中顯示面板中x=1行的資料可寫入如白色或黑色之灰階資料。此外，使第3A圖中之畫面資料301向左位移一畫素後並顯示於第3B圖之顯示面板302中，其顯示影像如第6圖所示，即畫面資料301之B點(x=2，y=1)顯示於顯示面板302中的起始更新位置A’點(x=1，y=1)，並依序作全區影像顯示，而使第3A圖中之畫面資料301之D點(x=480，y=1)顯示於第3B圖之顯示面板302中的C’點(x=479，y=1)，其中顯示面板中x=480行的資料可寫入如白色或黑色之灰階資料。
此外，由於雙穩態顯示面板之驅動方式可使用部分更新模式，本發明另一實施例可依欲部分更新的顯示區域，使連續畫面資料相對於顯示面板中部分更新的顯示區域，動態改變起始更新顯示位置。而動態改變起始更新顯示位置至少為一畫素距離，其中位移可為相對於目前畫面資料的上下左右及斜角任一方向。
第7圖為本發明一實施例之雙穩態顯示面板之驅動方式流程圖。如第7圖所示之方法700包括下列步驟：
S711：接收目前畫面資料；
S712：判斷前一畫面資料之顯示是否已達一預定顯示畫面次數；若是，則執行步驟S713，若否，則執行步驟S714；
S713：更新顯示面板之顯示狀態，使顯示面板之雙穩態介質回復初始狀態；執行步驟S715；
S714：使目前畫面資料顯示於顯示面板上，且目前畫面資料於顯示面板上之起始顯示位置異於前一畫面資料於顯示面板上之起始顯示位置；
S715：使畫面資料顯示於顯示面板。
於步驟S711中，雙穩態顯示面板接收目前畫面資料後，於步驟S712中，若前一畫面資料之顯示已達一預定值顯示畫面次數，例如當前一畫面已經顯示達第七個畫面時，則執行步驟S713，否則執行步驟S714。
於步驟S713中，更新(refresh)顯示面板之顯示狀態，使顯示面板中之雙穩態介質回復初始狀態，例如為全畫面顯示白色畫面或全畫面顯示黑色畫面。亦即，提供一重置電壓以驅動顯示面板，其中該重置電壓為一持續正電壓、一持續負電壓或一持續正電壓與持續負電壓。當更新完顯示面板之顯示狀態後，於步驟S715使目前畫面資料顯示於該顯示面板之起始更新顯示位置，如第4圖所示，亦即畫面資料之A點顯示於顯示面板之A’點，畫面資料之D點顯示於顯示面板之D’點等，或使目前畫面資料顯示於該顯示面板之起始更新顯示位置異於前依畫面資料於該顯示面板上之起始顯示位置，依此類推。
於步驟S714中，使目前畫面資料顯示於顯示面板上，且目前畫面資料於顯示面板上之起始顯示位置異於前一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置，包括將目前畫面資料的起始顯示位置位移至少一畫素，其中位移可為相對於目前畫面資料的上下左右及斜角任一方向，如第5圖或第6圖所示。
此外，上述步驟S714與步驟S715中，對雙穩態顯示面板提供驅動電壓查找表，藉由事先設定好雙穩態顯示器之每一畫面所需查詢之驅動電壓查找表的參考資訊，並且根據所設定的參考資訊以查詢雙穩態顯示面板的先前畫面驅動資料與/或當下畫面驅動資料，從而獲得用以驅動雙穩態顯示面板內各畫素的驅動資訊，並根據該查找表驅動該些畫面資料。
藉由本實施例之雙穩態顯示面板之驅動方法，可使邊緣所建立的電場並不會嚴重分散，亦即不會在畫素邊緣發生帶電粒子殘留而導致邊緣殘影現象，所以可提高顯示品質。
本發明可應用於雙穩態顯示面板，例如：微杯式電泳顯示面板、電子墨水顯示面板、電濕潤顯示面板、快速響應液態粉顯示面板或膽固醇液晶顯示面板。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
101、102、103．．．畫素電極
110．．．共用電極
170、171．．．帶電粒子
180．．．電場
190．．．電泳介質
199．．．複數帶電粒子
200．．．第N畫面
202．．．第i畫素、第(i+1)畫素與第(i+2)畫素
210．．．第N+1畫面
220．．．第N+2畫面
230．．．第N+2畫面
Vcom．．．共用電壓
VDi、VDi+1．．．畫素電壓
Vneg．．．負電壓
Vpos．．．正電壓
Vy1．．．第一電壓
Vy2．．．第二電壓
301．．．畫面資料
302．．．顯示面板
700．．．方法
S711至S715．．．步驟
第1A圖至第1C圖為習知用於電泳顯示面板的驅動方法實施例之示意圖。
第2A圖至第2F圖為本發明用於電泳顯示面板的驅動方法實施例之示意圖。
第3A圖為畫面資料與顯示面板實施例之示意圖。
第3B圖為畫面資料與顯示面板實施例之示意圖。
第4圖為第3A圖畫面資料於第3B圖顯示面板顯示之實施例示意圖。
第5圖為第3A圖畫面資料右移一畫素距離後於第3B圖顯示面板顯示之實施例示意圖。
第6圖為第3A圖畫面資料左移一畫素距離後於第3B圖顯示面板顯示之實施例示意圖。
第7圖為本發明雙穩態顯示面板的驅動方法之流程圖。
700．．．方法
S711至S715．．．步驟
Claims (10)
- 一種顯示面板之驅動方法，適用於一顯示面板，該方法包含：接收複數個畫面資料；以及顯示該些畫面資料之至少一畫面資料，使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置。
- 如請求項1所述之驅動方法，其中使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置包含：將該至少一畫面資料的起始顯示位置位移至少一畫素。
- 如請求項1或2所述之驅動方法，其中使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置包含：將該其他畫面資料的起始顯示位置位移至與該至少一畫面資料的起始顯示位置相異的位置。
- 如請求項1所述之驅動方法，其中使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置包含：將該些畫面資料的起始顯示位置位移至彼此相異的位置。
- 如請求項1所述之驅動方法，另包含：當顯示該些畫面資料已達一預定顯示畫面次數時，更新(refresh)該顯示面板之顯示狀態，使該顯示面板中之雙穩態介質回復一初始狀態。
- 如請求項5所述之驅動方法，其中更新該顯示面板之顯示狀態係為於顯示該些畫面資料前執行。
- 如請求項5所述之驅動方法，其中該顯示面板包含複數個畫素，而更新該顯示面板之顯示狀態係為提供一重置電壓以驅動該些畫素，其中該重置電壓為一持續正電壓、一持續負電壓或一持續正電壓與持續負電壓。
- 如請求項1所述之驅動方法，另包含有：提供一驅動電壓查找表；其中使該些畫面資料之至少一畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置異於該些畫面資料之其他畫面資料於該顯示面板上起始顯示位置包含：根據該查找表驅動該些畫面資料。
- 一種顯示面板之驅動方法，適用於一顯示面板，該方法包含：接收目前畫面資料；以及當連續顯示前一畫面之資料的顯示畫面次數不大於一預定顯示畫面次數，使該目前畫面資料顯示於該顯示面板上，且該目前畫面資料於該顯示面板上之起始顯示位置異於該前一畫面於該顯示面板上顯示資料之起始顯示位置。
- 一種顯示面板之驅動方法，適用於一顯示面板，該方法包含：接收目前畫面資料；當連續顯示前一畫面之資料的顯示畫面次數到達一預定顯示畫面次數，更新該顯示面板之顯示狀態，使該顯示面板之雙穩態介質回復初始狀態；以及於更新該顯示面板之顯示狀態後，將該目前畫面資料顯示於該顯示面板上。
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