TW201340083A - 膽固醇型液晶顯示裝置及用於膽固醇型液晶顯示元件之驅動控制方法 - Google Patents

膽固醇型液晶顯示裝置及用於膽固醇型液晶顯示元件之驅動控制方法 Download PDF

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Abstract

一膽固醇型液晶顯示裝置包括一被動矩陣膽固醇型液晶顯示元件、組配以藉一動態驅動方案施加一電壓脈衝至該膽固醇型液晶顯示元件的一驅動電路、組配以檢測該顯示元件之靜電電容的一靜電電容檢測電路;及一驅動條件調整電路,其係經組配來經由於一預定驅動條件下驅動該顯示元件以設定一顯示態,及然後,基於由該靜電電容檢測電路檢測得之顯示元件的靜電電容而調整該顯示元件之驅動條件,其中該驅動條件調整電路搜尋及決定於一演進週期期間具有一暫時決定的脈衝數之一最佳演進電壓,及然後搜尋及決定於該演進週期期間具有所決定的演進電壓的脈衝數之一最佳值。

Description

膽固醇型液晶顯示裝置及用於膽固醇型液晶顯示元件之驅動控制方法 發明領域
本文揭示之技術係有關於一種膽固醇型液晶顯示裝置及一種用於膽固醇型液晶顯示元件之驅動控制方法。
發明背景
作為一種顯示元件,使用具有記憶體性質的膽固醇型液晶之顯示元件已經發展出且應用於電子紙等。藉調整欲施加的電場強度,使用膽固醇型液晶的顯示元件可呈一平面態其中反射具有特定波長光,一焦錐態其中光通過其中,及在平面態與焦錐態間之一中間態,及藉設定各個像素的液晶至該等態中之一者可顯示一影像。
作為驅動一液晶顯示元件之方法,已知被動矩陣及主動矩陣。概略言之,利用膽固醇型液晶的顯示元件具有被動矩陣組態,且因製造成本等係藉被動矩陣驅動方法所驅動。被動矩陣液晶顯示元件具有一上側基體,於其上 平行設置多個上側電極;一下側基體,於其上平行設置多個下側電極;及一液晶層,其中膽固醇型液晶係密封在排列成彼此為正交的該上側基體與下側基體間。
於被動矩陣驅動方法中,一節段驅動器驅動該上側電極與下側電極中之一者,而一共用驅動器驅動另一者。由節段驅動器所驅動的電極係稱作為一節段電極,而由共用驅動器所驅動的電極係稱作為一共用電極。
被動矩陣膽固醇型液晶顯示元件之驅動方法粗分為二,亦即習知驅動方法及動態驅動方法。使用習知驅動方法,可能產生精準的灰度顯示,但有顯示的改寫耗時長時間的問題。另一方面,採用動態驅動方法,可能以較高速度改變一顯示,但有難以產生精準的灰度顯示之問題。
於電子紙中,由於使用薄膜基體之極為困難的製法,故顯示元件的反差、亮度、γ特性等傾向於在批次間改變。製造之後,此等特性可因顯示元件的長期使用而改變。若有此等變異及長期變化,則可能發生無法產生期望的顯示之問題,即便該顯示元件係在相同條件下驅動亦復如此。
由於前述理由故,曾經提示執行自動調整使得藉由檢知不同批次顯示元件間之變異與長期變化而獲得最佳驅動條件。
舉例言之,曾經提示調整使得藉在該顯示元件上安裝一亮度感測器,及藉檢測實際顯示態獲得一期望的顯示態。但從成本及外觀觀點,在該顯示元件上安裝一亮度感測器成問題,較佳地在容易攜帶的反射型顯示元件,諸 如電子紙上不安裝亮度感測器。
又復,也進行在顯示週期期間隨時被通電的顯示元件之累積通電時間,及藉估計長期變化而執行修正。但電子紙係唯有在被改寫且通用為隨機時才被通電,因此運累積通電時間的修正並不適用於電子紙。
驅動一液晶顯示元件係驅動具有靜電電容的各個像素,驅動條件係依據該靜電電容值決定。因此理由故,曾經提示設置一虛設像素,藉檢測該虛設像素的靜電電容值以調整驅動電壓。但因驅動史的差異故,虛設像素的靜電電容並不符合實際顯示像素的靜電電容,因此有檢測精度不足的問題。又,於所提示之方法中,靜電電容值係藉檢測含括虛設像素的CR振盪器的振盪頻率檢測。當比電阻為高及電容特性穩定時此種檢測方法實用,諸如用在主動矩陣型液晶顯示元件的液晶,但當比電阻為相對低及電容特性為不穩定時,諸如用在電子紙的具有記憶體性質的膽固醇型液晶,振盪器電路之穩定性不足,無法以高精度檢測靜電電容。
已知液晶顯示元件的靜電電容隨溫度而改變。換言之,靜電電容隨溫度而改變,及回應於此,驅動條件據此而改變。因此提示藉檢測顯示元件的靜電電容及藉調整驅動條件,隨時獲得優異顯示而與溫度無關。但此項提示只考慮隨溫度所做的調整,而不考慮變異或長期變化。
相關文獻
[專利文件1]日本公開專利文件第2008-065058號
[專利文件2]日本公開專利文件第S52-140295號
[專利文件3]美國專利案第5,453,863號
[專利文件4]美國專利案第5,748,277號
[非專利文件1]J. Ruth等人:「用於反射型雙穩態膽固醇型液晶顯示器的低成本動態驅動方案」,平板顯示器1997。
發明概要
依據實施例,揭示一種膽固醇型液晶顯示裝置及一種驅動控制方法,藉由利用一種先前未知之方法檢測具有記憶體性質的膽固醇型液晶顯示元件的批次間之變異及長期變化,自動地執行調整以獲得一最佳化驅動條件。
依據實施例之一面向,一種膽固醇型液晶顯示裝置包括:一被動矩陣膽固醇型液晶顯示元件;一驅動電路係經組配來藉一動態驅動方案施加一電壓脈衝至該膽固醇型液晶顯示元件,因而產生依據顯示資料之一顯示;一驅動電路係經組配來藉一動態驅動方案施加一電壓脈衝至該膽固醇型液晶顯示元件,因而產生依據顯示資料之一顯示;一驅動條件調整電路係經組配來經由在一預定驅動條件下驅動該顯示元件而設定一顯示態,及然後基於藉該靜電電容檢測電路所檢測的該具有該顯示態之該顯示元件之該靜電電容而調整該顯示元件之該驅動條件,其中該驅動條件調整電路搜尋及決定於一演進週期期間具有一暫時決定的脈衝數之一最佳演進電壓,及然後搜尋及決定於該演 進週期期間具有該所決定的演進電壓的該脈衝數之一最佳值。
10‧‧‧顯示元件(RGB)
10A‧‧‧面板、顯示面板
10B‧‧‧藍面板
10G‧‧‧綠面板
10R‧‧‧紅面板
11‧‧‧節段驅動器
12‧‧‧共用驅動器
13‧‧‧電源單元
14‧‧‧電流感測放大器
21‧‧‧主機控制單元(主CPU)
22‧‧‧圖框記憶體
23‧‧‧控制單元
24‧‧‧算術單元
25‧‧‧緩衝器
51‧‧‧上側基體
52‧‧‧液晶層
53‧‧‧下側基體
54‧‧‧上側電極層
55‧‧‧下側電極層
56‧‧‧密封材料
57‧‧‧光吸收層
Amp‧‧‧操作放大器
EB‧‧‧演進及黑
EW‧‧‧演進及白
I‧‧‧電流
NB‧‧‧非選擇及黑
NW‧‧‧非選擇及白
PB‧‧‧準備及黑
PW‧‧‧準備及白
R1-R3‧‧‧電阻器
S‧‧‧鋸齒波形靜電電容檢測信號
S1-S34、S211-S224‧‧‧步驟
SB‧‧‧選擇及黑
SW‧‧‧選擇及白
Tr1-2‧‧‧電晶體
VR‧‧‧可變電阻器
圖1為略圖例示說明一實施例之顯示裝置之一組態外形;圖2為略圖例示說明用於該實施例之顯示裝置的顯示元件之一組態;圖3為略圖例示說明一片面板的基本組態;圖4A及圖4B為略圖各自解釋膽固醇型液晶之狀態;圖5為略圖例示說明通用膽固醇型液晶的電壓-反射特性之一實例;圖6為略圖例示說明於DDS之一驅動波形;圖7為略圖例示說明於一準備週期、選擇週期、演進週期、及非選擇週期期間之一驅動波形,節段驅動器輸出用於白顯示及黑顯示之驅動波形,及欲施加至該液晶之波形;圖8為略圖更明確地例示說明於實施例中由於共用驅動器及節段驅動器輸出圖7例示說明的驅動波形的結果欲施加至各個像素液晶之一電壓波形;圖9A至9C為略圖解釋於該實施例之顯示裝置中之一掃描操作;圖10A為略圖例示說明「F」的寫入方式;圖10B為略圖例示說明於圖10A之狀態施加至各個像素的電壓波形之分布;圖11為略圖例示說明個別顯示元件的特性間之差異實 例,該特性係例示說明於演進週期期間脈衝電壓(演進電壓)與在動態驅動方案顯示的亮度間之關係;圖12為略圖例示說明五個顯示元件樣本的反射比(亮度)與靜電電容間之關係的度量結果;圖13為略圖例示說明顯示元件之靜電電容的頻率特性;圖14為略圖例示說明於電源單元、電流感測放大器、及算術單元輸出靜電電容檢測信號的一電路部件之組態;圖15為略圖例示說明從升壓電路,透過阻尼電阻器,欲供給節段驅動器的未使用的電源端子之一靜電電容檢測信號之波形;圖16A及圖16B例示說明藉使用膽固醇型液晶的測試晶胞,進行具有圖14之電路組態的靜電電容檢測之實驗結果;圖17為略圖例示說明於該實施例之顯示裝置中,在設定演進脈衝數為60至120間的多個不同值,及藉設定選擇脈衝寬度為0.7毫秒至0.85毫秒間之多個不同值後,當變更演進電壓時,在白及黑(開及關)顯示的反差比之變化;圖18為略圖例示說明在設定演進電壓至接近獲得最大反差比的21.3伏特的預定值後,當變更演進脈衝數及選擇脈衝寬度時,在白及黑顯示的反差比之變化;圖19為流程圖例示說明於該實施例之顯示裝置中驅動條件的調整處理;圖20A及圖20B為略圖解說三向分類。
較佳實施例之詳細說明
後文中,將特別參考圖式解釋實施例。
圖1為略圖例示說明一實施例之顯示裝置之一組態外形。該實施例之顯示裝置乃電子紙。唯有當一顯示器被改寫時才對一顯示元件10施加一驅動信號,及該顯示器一旦被改寫即便不施加驅動信號仍可維持。
如圖1之例示說明,該實施例之顯示裝置具有使用膽固醇型液晶之該顯示元件10、一節段驅動器11、一共用驅動器12、一電源單元13、一電流感測放大器14、一主機控制單元21、一圖框記憶體22、及一控制單元23。
該主機控制單元具有一主中央處理單元(CPU)等且係對儲存於一外部儲存裝置的影像資料及對透過一通訊電路獲得的影像資料執行各種處理,以形成適用以顯示在此顯示裝置上的一影像。舉例言之,當顯示半色調影像資料時,主機控制單元21藉應用眾所周知的灰度轉換,諸如錯誤擴散法、有機遞色法、及藍雜訊遮罩法而執行灰度轉換,使得其灰度數目適合可藉此顯示裝置顯示的灰度數目。有一種情況,於該處部分處理係藉控制單元23執行。主機控制單元21儲存所產生的影像資料於該圖框記憶體22。
該控制單元23具有一次CPU、一微控制器、或可程式規劃邏輯裝置(PLD)等,及執行各個單元的控制,主機控制單元21除外。控制單元23依據讀取自圖框記憶體22的影像資料而產生驅動資料,及供給驅動資料給該節段驅動 器11及該共用驅動器12。期望控制單元23具有一緩衝器25,其係經組配來暫時儲存該所產生的驅動資料,以使得驅動資料之供給該節段驅動器11及該共用驅動器12的時間調整變容易。
顯示元件10為使用該膽固醇型液晶之一顯示元件,其中堆疊RGB三層面板,且能產生彩色顯示。顯示元件10之細節容後詳述。節段驅動器11及共用驅動器12藉被動矩陣方案驅動該顯示元件且係藉通用驅動器IC體現。此處,節段驅動器11包括三個驅動器及獨立地驅動各層面板,但共用驅動器12也可能利用一個驅動器共通驅動三層面板。
電源單元13將從一共用電源(圖中未示意顯示)供給的3至5伏特電壓,於單極驅動器IC之情況下,藉升壓調節器諸如DC-DC轉換器升壓至+50伏特;及於兩極驅動器IC之情況下,也使用負DC-DC轉換器升壓至約-25伏特至+25伏特。當然期望升壓調節器具有針對顯示元件的特性之高轉換效率。期望使用類比開關、數位電位計等在復置電壓與寫電壓間切換。於隨後的切換電路階段,配置包括一操作放大器及一電晶體的一升壓器電路及一平滑電容器以穩定顯示元件10的驅動電壓。
前文解說的組態係與使用一般膽固醇型液晶的顯示裝置的組態相同,故可應用至目前為止已知之各種組態。
於該實施例之顯示裝置中,電源單元13應答來自 控制單元23的控制信號而產生一靜電電容檢測信號,諸如鋸齒波信號及三角波信號,且供給該靜電電容檢測信號給節段驅動器11的電源端子。較佳係使用電源端子之不用於寫等的部分。又,可能電源單元13應答來自控制單元23的控制信號而供給節段驅動器11及共用驅動器12。
於該實施例之顯示裝置中,又,電流感測放大器14係配置來檢測用以從電源單元13供應靜電電容檢測信號給節段驅動器11的該信號線的電流。當靜電電容檢測信號施加至顯示元件10時檢測得的電流係與顯示元件10的靜電電容有關,及電流感測放大器14輸出該檢測信號給算術單元24。
控制單元23在顯示裝置的作動時或應答一使用者的指令而調整該驅動條件模型。當該顯示裝置係首次使用時,諸如在產品出貨時,也可能毫無例外地調整該驅動條件模型,及其後係週期性地自動調整,例如頻率為約每個月一次。在設定顯示元件10為預定顯示態之後,控制單元23從電源單元13施加該靜電電容檢測信號至顯示元件10,及算術單元24控制以數位化該電流感測放大器14的檢測信號取作為檢測資料。算術單元24獲得該檢測資料,同時依據一驅動條件調整順序而改變該顯示元件10的顯示狀態,容後詳述,及決定可產生期望的顯示之驅動條件。在該驅動條件調整模型完成後,控制單元23依據所決定的驅動條件而控制各個單元。
其次,將解說使用膽固醇型液晶作為於該實施例 之顯示裝置中的顯示元件10的一顯示裝置。
圖2為略圖例示說明用於該實施例之顯示裝置中的該顯示元件10之一組態。如圖2之例示說明,於該顯示元件10中,三片面板亦即一藍面板10B、一綠面板10G、及一紅面板10R係以從觀看端的順序堆疊。在紅面板10R下方,設有一光吸收層57。面板10B、10G、及10R具有相同組態,但液晶材料及對掌材料係經選擇,且對掌材料之含量百分比係經決定使得面板10B的反射之中心波長為藍(約480奈米),面板10G的反射之中心波長為綠(約550奈米),及面板10R的反射之中心波長為紅(約630奈米)。面板10B、10G、及10R的掃描電極及資料電極係藉共用驅動器12及節段驅動器11驅動。
面板10B、10G、及10R具有相同組態,但反射之中心波長為不同。後文中,面板10B、10G、及10R的典型例係以面板10A表示及解釋其組態。
圖3為略圖例示說明一片面板10A的基本組態。
如圖3之例示說明,顯示面板10A具有一上側基體51、設置於該上側基體51之表面上的一上側電極層64、設置於該下側基體53之表面上的一下側電極層55、及一密封材料56。上側基體51及下側基體53係配置成該等電極係彼此相對,在一液晶材料密封於其間之後,兩塊基體係使用該密封材料56密封。在液晶層52內部設置一間隔體,但於圖中未示意顯示。施加一電壓脈衝信號至上側電極層54及下側電極層55的電極,藉此施加電壓至液晶層52。藉施 加電壓至液晶層52以將液晶層52的液晶分子調整為平面態或焦錐態而產生顯示。多個掃描電極及多個資料電極形成在該上側電極層54及下側電極層55。
雖然上側基體51及下側基體53二者皆為透明,但面板10R的下側基體53可為不透明。作為具有透明度的基體,值得一提者為玻璃基體,但除了玻璃基體外也可使用聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚碳酸酯(PC)製成的膜基體。
至於上側電極層54及下側電極層55的電極材料,例如銦錫氧化物(ITO)為典型材料,但也可使用銦鋅氧化物(IZO)製成的透明傳導膜。
上側電極層54的透明電極係形成為在上側基體51上彼此平行的多條薄帶狀上側透明電極;而下側電極層55的透明電極係形成為在下側基體53上彼此平行的多條薄帶狀上側透明電極。然後,上側基體51及下側基體53係排列成當從垂直基體方向觀看時,上側電極與下側電極交叉,在該交叉點形成一像素。絕緣薄膜係形成在該電極上。若該薄膜的厚度厚,則驅動電壓升高。相反地,若無薄膜,則流過漏電流,出現自動調整的精度減低的問題。薄膜具有約5之相對介電常數,該介電常數係顯著低於液晶的介電常數,因此適合將薄膜厚度設定為約0.3微米或以下。
可能藉二氧化矽薄膜或有機薄膜諸如聚醯亞胺樹脂及丙烯酸系樹脂製成者而體現絕緣薄膜,稱作為配向穩定膜。
如前文描述,一間隔體係配置於液晶層52內部, 上側基體51與下側基體53之間距亦即液晶層52之厚度調整為常數。該間隔體通常為樹脂或無機氧化物製成的球狀體,但也可能使用在基體表面上被覆以熱塑性樹脂的固定間隔體。由此間隔體形成的晶胞間隙係在4微米至6微米之範圍時為適宜。若晶胞間隙係小於此值,則反射比減低而產生暗顯示,因此不預期具有高臨界值陡度。相反地,若晶胞間隙係大於此值,則可保有高臨界值陡度,但因驅動電壓增高,故難以藉通用部件驅動。
形成液晶層52的液晶組成物為膽固醇型液晶,其乃於其中添加10 wt%至40 wt%對掌材料的向列型液晶混合物。對掌材料之添加量為假設向列型液晶成分與對掌材料之總量為100 wt%時之值。
至於向列型液晶,可使用眾所周知的習知多種向列型液晶,但期望該向列型液晶為其介電常數各向異性(△ε)係在15至35之範圍的液晶材料。若介電常數各向異性為15或以下,則驅動電壓通常變高,而變成難以使用驅動電路中的通用部分。
另一方面,若介電常數各向異性變成25或以上,則臨界值陡度減低,又,瞭解液晶材料本身的可靠度減低。
期望折射率各向異性(△n)為0.18至0.24,及若折射率各向異性係小於此一範圍,則於平面能的反射比減低;及若大於此一範圍,則除了於焦錐態的漫反射幅度增加之外,黏度升高及應答率減低。
其次,將解說使用膽固醇型液晶於顯示裝置的明 及暗(白及黑)顯示。於使用膽固醇型液晶的顯示裝置中,顯示係由液晶分子的配向態控制。
圖4A及圖4B為略圖各自解說膽固醇型液晶的狀態。膽固醇型液晶具有平面態,其中如圖4A之例示說明,入射光係反射;及焦錐態其中如圖4B之例示說明,入射光係透射,即便於電場下仍然維持此等態。此外,有個垂直態,其中當施加電場時全部液晶分子對齊電場的配向,而停止施加電場時,垂直態轉成平面態或焦錐態。
於平面態中,反射光具有依據液晶分子的螺旋節距之波長。其中反射係在最大值的波長λ係以下式表示:λ=n.P於該處n表示液晶之平均折射率及P表示螺旋節距。
另一方面,反射帶△λ隨液晶之折射率各向異性△n之增高而增加。
於平面態,入射光被反射,因而可顯示「明」態亦即白。另一方面,於焦錐態,通過液晶層的光被設在下側基體53下方的光吸收層所吸收,因而可顯示「暗」態亦即黑。於平面態與焦錐態混合併存之態中,獲得「明」態(白顯示)與「暗」態(黑顯示)間的半色調態,及半色調程度係由平面態與焦錐態之混合比決定。
其次將解說使用膽固醇型液晶的顯示元件之驅動方法。
圖5例示說明一般膽固醇型液晶的電壓-反射特性實例。橫軸表示在夾置該膽固醇型液晶的電極間具有預 定脈寬之欲施加的脈衝電壓之電壓值(V),及縱軸表示該膽固醇型液晶的反射比(%)。於圖5中,實曲線P表示當初始態為平面態時該膽固醇型液晶的電壓-反射特性,及虛曲線FC表示當初始態為焦錐態時該膽固醇型液晶的電壓-反射特性。
若於該膽固醇型液晶產生強電場(VP 100或以上),則於電場施加期間液晶分子的螺旋結構完全被展開,獲得垂直態,於該處全部分子對齊電場方向。其次,當該等液晶分子係在垂直態時,若施加電壓係從VP100快速降至實質上為零,則液晶的螺旋軸變成垂直電極,及獲得平面態,於該處光係依據螺旋節距而選擇性地反射。
另一方面,於施加的電場太弱而液晶分子的螺旋結構不被展開(於VF 100a至VF 100b之範圍)之後,若藉移除該電場或藉施加強電場而該電場從此態徐緩移開時,則液晶分子的螺旋軸變成平行於該電極,及獲得焦錐態,於該處入射光係透射。
又復,若施加中間強度電場(VF0至VF100或VF100b至VP0)及然後快速移開電場,平面態與焦錐態併存,變成可能顯示半色調影像。
藉由利用前述現象而產生顯示。
於使用膽固醇型液晶的被動矩陣型顯示裝置中,當執行高速寫時,使用動態驅動方案(DDS)。於該實施例之顯示裝置中,也藉DDS產生半色調影像顯示之一顯示。也可能在改寫一影像前,執行復置操作以將全部像素 同時調整為平面態。復置操作之執行方式係將節段驅動器11及共用驅動器12的全部輸出強制分別地轉成預定電壓值,不進行資料的傳輸以設定輸出值,因此可能在短時間內執行復置操作。但復置操作耗電,故於低功耗裝置不執行復置操作。
為了方便解說,解釋一種情況於該處顯示白與黑雙值影像。
圖6為略圖例示說明於DDS的驅動波形。
如前文描述,DDS粗分為三個階段,從前頭算起包括一「準備」週期、一「選擇」週期、及一「演進」週期。在此等週期之前與之後,設有一非選擇週期。準備週期為一週期,於該週期期間液晶係經初始化為垂直態,及施加具有高電壓及大脈寬的一準備脈衝。選擇週期為一週期,於該週期期間給定一觸發分支為平面態或焦錐態。於選擇週期期間,施加具有低電壓及窄脈寬的一選擇脈衝以切換該態為平面態,而不施加脈衝以切換該態為焦錐態。演進週期為一週期,於該週期期間依據在緊接前一個選擇週期期間的過渡態而穩定為平面態或焦錐態,及施加具有中間電壓及大脈寬的一演進脈衝。準備脈衝、選擇脈衝、及演進脈衝各自為一對正脈衝與負脈衝。
實際上,於準備週期及演進週期期間,不施加如圖6之例示說明的具有大脈寬之一對正與負脈衝,反而施加多個正及負準備脈衝及演進脈衝。
圖7例示說明於準備週期、選擇週期、演進週期、 及非選擇週期期間共用驅動器12輸出的驅動波形;節段驅動器11對白顯示及黑顯示輸出的驅動波形;及施加至液晶的波形。
於該實施例中當執行DDS時,共用驅動器12輸出 含GND的六值,及節段驅動器11輸出含GND的四值。目前,被動矩陣方案的通用IC係付諸實際使用,可能藉設定模型而使用通用驅動IC作為節段驅動器11或共用驅動器12。結果,利用作為節段驅動器11的通用驅動IC具有留下不用的欲輸出值。於實施例中,藉運用該節段驅動器11的留下不用的輸出,一靜電電容檢測信號係施加至顯示元件10。
共用驅動器12及節段驅動器11以週期為單位改 變該輸出成為選擇週期的四分之一週期。節段驅動器11輸出一電壓波形其對白顯示改變成42 V、30 V、0 V、及12 V;及一電壓波形其對黑顯示改變成30 V、42 V、12 V、及0 V。共用驅動器12輸出一電壓波形其於非選擇週期期間改變成36 V、36 V、6 V、及6 V;一電壓波形其於選擇週期期間改變成30 V、42 V、12 V、及0 V;一電壓波形其於演進週期期間改變成12 V、12 V、30 V、及30 V;及一電壓波形其於準備週期期間改變成0 V、0 V、42 V、及42 V。
因此理由故,於準備週期期間,改變成42 V、30 V、 -42 V、及-30 V之一電壓波形係施加至該白顯示之該資料電極的液晶,及改變成30 V、42 V、-30 V、及-42 V之一電壓波形係施加至該黑顯示之該資料電極的液晶。於演進週期期間,改變成30 V、18 V、-30 V、及-18 V之一電壓波形係 施加至該白顯示之該資料電極的液晶,及改變成18 V、30 V、-18 V、及-30 V之一電壓波形係施加至該黑顯示之該資料電極的液晶。於選擇週期期間,改變成12 V、-12 V、-12 V、及12 V之一電壓波形係施加至該白顯示之該資料電極的液晶,及0 V之一電壓波形係施加至該黑顯示之該資料電極的液晶。於非選擇週期期間,改變成6 V、-6 V、-6 V、及6 V之一電壓波形係施加至該白顯示之該資料電極的液晶,及改變成-6 V、6 V、6 V、及-6V之一電壓波形係施加至該黑顯示之該資料電極的液晶。
圖8為略圖更明確地例示說明於實施例中由於共 用驅動器12及節段驅動器11輸出圖7例示說明的驅動波形的結果欲施加至各個像素液晶之一電壓波形。圖8之電壓波形係施加至一條掃描線。共用驅動器12逐一移位該掃描線至施加圖8之信號。
如圖8之例示說明,準備週期、選擇週期及演進 週期係以此順序排列,而在此等週期之前與之後配置非選擇週期。於該選擇週期期間,施加時間為約0.5毫秒至1毫秒。圖8例示說明當在平面態產生白顯示(明顯示)及在焦錐態產生黑顯示(暗顯示)時的±12 V選擇脈衝,於此週期期間施加0 V。
準備週期及演進週期的長度約為選擇週期長度 的數倍至數十倍,施加圖7的多個準備脈衝及演進脈衝。非選擇脈衝乃隨時施加至不涉及附圖之像素的一脈衝,及其具有低電壓,故不改變影像。
圖9A至圖9C為略圖解說於該實施例之顯示裝置 中之掃描操作。於用被動矩陣方案的顯示裝置中,掃描電極係由共用驅動器12驅動,及資料電極係由節段驅動器11驅動。
圖9A至圖9C各自例示說明一個實例,在該選擇 週期之前及之後設有準備週期及演進週期,其長度為選擇週期長度的五倍。圖9A例示說明一種情況於該處第零行為選擇週期。於此種情況下,第一行至第五行為準備週期,而第零行至第五行以外的各行為非選擇週期。圖9B例示說明一種情況於該處第一行為選擇週期。於此種情況下,第二行至第六行為準備週期,第零行為演進週期,而第零行至第六行以外的各行為非選擇週期。圖9C例示說明一種情況於該處第二行為選擇週期。於此種情況下,第三行至第七行為準備週期,第零行至第一行為演進週期,而第零行至第七行以外的各行為非選擇週期。以前述方式,執行寫入同時移位該選擇週期的該行。
在該選擇週期之前及之後的準備週期及演進週 期係在黑顯示態,且看來彷彿黑帶移位。於前述實例中,例示說明準備週期及演進週期的長度為選擇週期長度的五倍,但實際上乃數十倍至一百倍,故在影像改寫期間看來彷彿黑帶移位。
圖10A為略圖例示說明「F」被寫入之方式。如 圖10A之例示說明,於選擇週期該行前進至寫「F」方式上的一點,準備週期的四行及演進週期的四行存在該選擇週 期之前及之後,及其它各行為非選擇週期。此時,節段驅動器11輸出相對應於選擇週期之影像(黑及白)資料的一電壓信號。
圖10B為略圖例示說明於圖10A之狀態施加至各 個像素的電壓波形之分布。八種波形施加至一像素,亦即黑種非選擇週期、選擇週期、演進週期、及準備週期的共用驅動器12之輸出;及各兩種白顯示及黑顯示的節段驅動器11之輸出。八種波形係表示為NW(非選擇及白)、NB(非選擇及黑)、SW(選擇及白)、SB(選擇及黑)、EW(演進及白)、EB(演進及黑)、PW(準備及白)、及PB(準備及黑)。如圖10B之例示說明,對有些像素施加八種電壓波形NW、NB、SW、SB、EW、EB、PW、PB。
如前文描述,於該實施例之顯示裝置中,在掃描 線改變位置之同時,循序地施加圖8之準備脈衝、選擇脈衝及演進脈衝之一集合。因此理由故,伴隨準備脈衝及演進脈衝,選擇脈衝以管線方式使用每行的選擇脈衝施加時間執行掃描/改寫。由於該項理由故,可能以約1毫秒x768=0.77秒的速度執行改寫,即便於XGA規格的高精度大小的顯示元件亦復如此。
當顯示一半色調影像時,組態係經設計使得藉將該選擇週期細分成多個亞週期,可在各個亞週期期間施加圖7例示說明之驅動波形,及該等多個亞週期中,其間產生白顯示的亞週期與其間產生黑顯示的亞週期間之比改變。舉例言之,以提供八個亞週期為例,當在全部八個亞週期 期間產生白顯示時負載比為100%,當在全部八個亞週期期間產生黑顯示時負載比為0%,當在兩個亞週期期間產生白顯示時負載比為25%。於實施例中,選擇週期約為700微秒,劃分為20微秒至30微秒的亞週期。結果產生23至35個亞週期。於選擇週期期間,若白顯示的亞週期係排列在中心,則於選擇週期期間,白顯示的選擇脈衝之寬度隨負載比而異。後文中,為了簡化說明,說明係基於假設使用圖6例示說明簡化DDS驅動波形,於選擇週期期間選擇脈衝之寬度隨負載比而異。
用在電子紙的可撓性膽固醇型液晶顯示元件具 有於晶胞間隙及配向膜厚度的製造變異,因此顯示元件的特性也隨不同元件而異。舉例言之,於各週期期間脈衝電壓與在動態驅動方案顯示的亮度間之關係也各異。
圖11為略圖例示說明個別顯示元件的特性間之 差異實例,該特性係例示說明於演進週期期間脈衝電壓(演進電壓)與在動態驅動方案顯示的亮度間之關係。亮度及γ特性因不同顯示元件而異,因此,即便施加相同演進電壓,亮度係依不同顯示元件而異。又,顯示反差也係依不同顯示元件而異。此外,藉長時間使用顯示元件,如前述的特性變化乃考量主題。若顯示元件有此等變異及長期變化,則不可能產生期望的顯示,即便顯示元件係在相同條件下驅動亦復如此。更明確言之,於該動態驅動方案中,驅動條件的最佳範圍狹窄,受顯示元件的變異及長期變化的顯著影像,因此,無法在固定驅動條件下產生優異顯示。針 對各個顯示裝置週期調整驅動條件係屬可能。
驅動條件之調整方式係藉檢測顯示元件特性與 顯示(亮度)之關係且基於所檢測的特性與顯示(亮度)之關係而調整。如先前描述,曾經提示依據靜電電容值決定驅動條件,及於該實施例之顯示裝置中,檢測顯示元件10的靜電電容,及調整驅動條件使得達成期望的驅動條件。但於該實施例之顯示裝置中,不使用虛設晶胞,及靜電電容的檢測與驅動條件的調整係藉直接檢測顯示元件10的靜電電容進行,同時,藉設定顯示元件10至預定顯示態(白、黑、或半色調位準)執行。
圖12為略圖例示說明五個顯示元件樣本的反射 比(亮度)與靜電電容間之關係的度量結果。靜電電容乃一相對值,係藉於1 kHz執行度量且將完美平面態之亮度標準化為1及將完美焦錐態之亮度標準化為0獲得。0至1間的電容值係相對應於平面態與焦錐態並存及顯示半色調。
如從圖12顯然易知,在焦錐態(亮度0)時靜電電 容達其最大值,當達到平面態(亮度0)時靜電電容單調地減低。由此可知當由於批次間的變異及長期變化而無法獲得期望顯示時,基於靜電電容的相對關係,可估計因變異及長期變化所致之亮度改變。因此理由故,於實施例中,藉由測量於不同驅動條件顯示的在不同態中顯示元件的靜電電容,及藉將測得的靜電電容比關聯顯示反差,驅動條件係經調整而使得顯示反差達最大值。
圖13為略圖例示說明顯示元件10之靜電電容的 頻率特性。於圖13中,其中於焦錐態的靜電電容係大於於平面態的靜電電容之現象係持續直至達到10 kHz為止。又復,於等於或小於100赫茲之頻率,靜電電容之絕對值變大。因含括於液晶材料的極性基團及離子性成分所致的偏極化發生時可考慮此點。當考慮平面態與焦錐態間之靜電電容及欲檢測的電流量時,可視為使用接近1千赫頻率以檢測靜電電容為佳。
圖14為略圖例示說明於電源單元13、電流感測放 大器14、及算術單元24輸出靜電電容檢測信號的一電路部件之組態。可使用通用者作為電流感測放大器14。電源單元13藉利用D/A轉換器等,圖中未示意顯示,而產生鋸齒波暨三角波,及施用原先檢測信號至可變電阻器VR的一端。具有操作放大器Amp、電阻器R1、及電晶體Tr1及Tr2及電阻器R2的一升壓電路構成一放大器電路,該電路放大原先檢測信號且輸出靜電電容檢測信號,及穩定化輸出電壓。藉調整可變電阻器VR之電阻值,可能調整放大器電路的放大因數。例如藉調整由一交換器所連結的電阻器數目,可能調整可變電阻器VR之電阻值,可變電阻器VR係藉來自控制單元23的控制信號調整等。當靜電電容檢測信號的波高係不調整時,可變電阻器VR可為固定電阻器。於升壓電路的接續階段中,設置限制電流的一阻尼電阻器R3。於圖14中,阻尼電阻器R3也係用作為電流感測放大器14的一感測電阻器。如先前描述,阻尼電阻器R3的一端係連結至節段驅動器11的不用的電源端子。
作為電流感測放大器14,使用輸出檢測得的電流 值作為類比電壓值的電流感測放大器。從電流感測放大器14輸出的電壓信號之電壓係藉在算術單元24內部的AD轉換器(ADC)數位化且用以計算電容值。若具合宜截止頻率的低通濾波器係設在電流感測放大器14的輸出與AD轉換器間,則檢測精度更進一步改良。
電源單元13產生欲藉一電壓除法器電路而供給 節段驅動器11及共用驅動器12的電壓。由於在DDS驅動方案中的瞬時耗用電流大,期望藉電源單元13的電壓除法器電路形成的電壓欲透過升壓電路輸出,該升壓電路如圖14之例示說明具有操作放大器Amp及電晶體Tr1及Tr2。
又復,在電源單元13之輸出電壓欲供給節段驅動 器11及共用驅動器12的終端部件,於許多情況下,於阻尼電阻器的隨後階段使用具有約數個微法拉之電容的一平滑電容器。但期望在輸出如圖14之例示說明的靜電電容檢測信號之終端不設有此種平滑電容器。理由在於當設有此種平滑電容器時,顯示元件之靜電電容與平滑電容器之電容的組合電容係作為一個結果加以檢測,因此,白顯示、黑顯示、與半色調顯示間的靜電電容檢測值間之差變小,S/N比縮小,檢測精度減低。
圖15為略圖例示說明從升壓電路,透過阻尼電阻 器R3,欲供給節段驅動器11的未使用的電源端子之一靜電電容檢測信號之波形。於實施例中,使用其電壓在±5伏特間改變的呈鋸齒波形狀的靜電電容檢測信號。當施加靜電 電容檢測信號至顯示元件時,做設定使得共用驅動器12輸出GND位準給全部端子,而節段驅動器11輸出被施加該靜電電容檢測信號的該終端電壓給全部端子。於此種情況下,當如圖15之例示說明靜電電容檢測信號改變時,改變的呈鋸齒波形狀的靜電電容檢測信號係施加至顯示元件10的全部像素。概略言之,呈鋸齒波形狀的靜電電容檢測信號係藉DA轉換器產生,故期望提供具有適當截止值的低通濾波器以平滑化該信號。
伴隨靜電電容檢測信號的施加至顯示元件10,在 充電/放電時,藉電流感測放大器14檢測電流值而檢測靜電電容。
業已發現藉使用呈鋸齒波形狀的靜電電容檢測 信號,能在充電/放電時穩定地檢測電流,即便於膽固醇型液晶之情況下亦復如此,膽固醇型液晶的電容特性係比TFT液晶的電容特性低劣。
圖16A及圖16B例示說明藉使用膽固醇型液晶的 測試晶胞,進行具有圖14之電路組態的靜電電容檢測之實驗結果。圖16A例示說明當全部像素係在白顯示態(平面態)時,在充電/放電時的鋸齒波形靜電電容檢測信號S及伴隨電流I。圖16B例示說明當全部像素係在黑顯示態(焦錐態)時,在充電/放電時的鋸齒波形靜電電容檢測信號S及伴隨電流I。於圖16中,隨著信號S的增高,電流I驟然增高且變成實質上常數。當電流I變常數時,於焦錐態的電流值與於平面態的電流值間之比約為1.4,證實該比值實質上符合圖 13例示說明的白顯示與黑顯示間之靜電電容之比。
又,藉以電容器置換測試晶胞,形成CR振盪器 電路,及測量振盪頻率。由於該項結果,於平面態的振盪頻率約為於焦錐態的振盪頻率的1.4倍,但此種情況常見出現在振盪頻率有顯著變化而不穩定的情況。結果,於膽固醇型液晶之情況下,比較藉檢測振盪頻率而檢測靜電電容,藉施加鋸齒波形靜電電容檢測信號,藉在充電/放電時的電流可能更穩定地檢測靜電電容。
於前述靜電電容之檢測中,在白及黑顯示時的顯 示元件10之靜電電容係經檢測,但可能藉設定顯示元件10為半色調顯示態而檢測於半色調顯示態中的靜電電容。又復,於前述靜電電容之檢測中,係使用鋸齒波形靜電電容檢測信號,但藉使用三角波形靜電電容檢測信號也可進行相同測量。
其次,解釋於該實施例之顯示裝置中驅動條件之 調整方法。
當調整DDS驅動方案的驅動條件時,可調整的條 件包括多種條件,諸如各個週期之長度(脈衝數)及於各週期期間的脈衝電壓。其中最顯著影像顯示者且容易調整者為演進週期期間的脈衝電壓(演進電壓)、演進週期期間的脈衝數(演進脈衝數)、選擇週期之長度(選擇週期長度:選擇脈衝寬度)、相對應於半色調的選擇週期期間之選擇脈衝負載(負載比)等。於實施例中,此等作為參數加以調整。調整演進電壓及演進脈衝數的理由為演進電壓及演進脈衝數乃顯 著影響顯示反差的因素。又復,調整選擇脈衝寬度及選擇脈衝之負載比的理由為選擇脈衝寬度及負載比較易調整且可以造成灰度改變的因數之精度調整。
圖17為略圖例示說明於該實施例之顯示裝置 中,在設定演進脈衝數為60至120間的多個不同值,及藉設定選擇脈衝寬度為0.7毫秒至0.85毫秒間之多個不同值後,當變更演進電壓時,在白及黑(開及關)顯示的反差比之變化。換言之,圖17例示說明當使用演進脈衝數及選擇脈衝寬度作為參數而改變演進電壓時,顯示的反差比之變化。
如從圖17顯然易見,已知當演進電壓約為21.3伏 特時獲得最大反差比而與演進脈衝數及選擇脈衝寬度獨立無關。換言之,獲得最大反差比的演進電壓略為取決於演進脈衝數及選擇脈衝寬度,存在一個穩健值。
圖18為略圖例示說明於該實施例之顯示裝置 中,在設定演進電壓至接近獲得最大反差比的21.3伏特的預定值後,當變更演進脈衝數及選擇脈衝寬度時,在白及黑顯示的反差比之變化。更明確言之,當選擇脈衝寬度設定為0.68毫秒而演進脈衝數在60至120間以十階改變時,檢測在白及黑顯示的反差比之變化。其後,藉設定選擇脈衝寬度為0.72毫秒、0.75毫秒、0.79毫秒、0.82毫秒、及0.85毫秒、及藉以類似方式變更演進脈衝數而檢測反差比。
從圖18已知,於某個演進電壓及某個演進脈衝 數,針對選擇脈衝寬度,反差比不會單調地增減,存在有反差比達其最大值的峰值。又,也已知於某個演進電壓及 某個選擇脈衝寬度,針對演進脈衝數反差比不會單調地增減,存在有反差比達其最大值的峰值。
從圖17及圖18例示說明的反差比之改變特性,發 現在演進脈衝數及選擇脈衝寬度調整前,執行演進電壓的最佳化較不浪費。又,業已發現對調整參數存在有一個反差比峰值,因而藉兩等分方法要求單調地增加(或減低)特性,反差比並非必要達其最大值。於實施例中,前述係列入考慮,DDS驅動方案的驅動條件係調整如下。
圖19為流程圖例示說明於該實施例之顯示裝置 中驅動條件的調整處理。該調整處理包括第一步驟S1、第二步驟、及第三步驟S3;而該第二步驟進一步包括第一亞步驟S21及第二亞步驟S22。
於第一步驟S1搜尋演進電壓。
於第一步驟之步驟S11中,藉動態驅動方案(DDS) 進行繪圖,使得顯示元件10的一半係在白顯示態(平面態),而顯示元件10的另一半係在黑顯示態(焦錐態)。此時,作為演進電壓以外的參數,使用暫時值;作為暫時值,例如使用面板特性的內設值。當執行無任何變異的理想製造時,所得設計特性為內設值。
於第一步驟之步驟S12中,藉圖14及圖15解釋的 電容檢測法,測量顯示元件10於白顯示態部分及於黑顯示態部分的電容值。於第一步驟S1的搜尋指數為反差比達其最大值時的演進電壓。顯示元件10之亮度具有與靜電電容之相關性,因此,可使用靜電電容比替代反差比。
於第一步驟之步驟S12中,於反差比增高的方向 調整演進電壓。至於該實施例之搜尋演算法,期望有在搜尋具一峰值的特性之搜尋中不忽略一峰值的系統,例如以使用三向分類為佳。
圖20A及圖20B為略圖解說三向分類。
如圖20A之例示說明,從下限R1至上限R4的搜尋 區域以R1、R2、R3、及R4劃分為三個區域。測量該區域內部兩點R2及R3的反差比。搜尋區域縮窄使得留下較大值(圖20A的R3)作為測量結果,縮窄的區域取作為下個搜尋區域。
當區域縮窄而留下R3時,下個搜尋區域乃R2與 R4間之一區,如圖20B之例示說明。藉在縮窄的搜尋範圍內重複相同處理,搜尋範圍縮窄故留下峰值,藉此獲得目標峰值特性。
結果,為了執行演進電壓的一次調整,重複進行 處理以繪圖顯示,其中一半為白顯示,而另一半為黑顯示,及然後,藉針對四種不同演進電壓分別地測量電容,進行處理以求出反差比。結果,實際上步驟S11及S12重複四次。
於第一步驟S1之步驟S14,決定反差比是否達其 最大值,重複第一步驟S1直到達其最大值。例如當在該區域內部的兩點R2與R3間之反差比之差變成預定值或以下時,例如R2與R3間之反差比為1%或以下時,決定反差比已達其最大值,及然後決定已經達到最大反差比之後退出步驟S1。
藉從圖17例示說明之特性變化所見之特性,於第 一步驟S1中決定的演進電壓乃略為取決於演進行數及選擇脈衝寬度,因而可能使用演進電壓而與隨後搜尋結果獨立無關。
於第二步驟中,藉使用於第一步驟S1檢測得的演 進電壓的三向分類,對演進脈衝數目及選擇脈衝寬度作搜尋。於第二步驟中,藉固定演進電壓為一搜尋值,且使用演進脈衝數目及選擇脈衝寬度作參數,可以第一步驟S1之相同方式搜尋反差比達其最大值之一值。此時,藉含括演進脈衝數目搜尋迴路於選擇脈衝寬度迴路,及藉使用雙迴路進行搜尋,可能最佳化搜尋。雙迴路的次序並無特限,也可能含括選擇脈衝寬度迴路於演進脈衝數目搜尋迴路。
於第二步驟之步驟S211中的DDS繪圖處理、於 S222的電容測量、於S223及S211的演進脈衝數目及選擇脈衝寬度之調整、以及於S224及S212的最大反差比之決定係與於步驟S1中相同。
於第一步驟S1檢測得的演進電壓乃略為取決於 第二步驟之結果的穩健值,因此,藉運用第一及第二步驟決定的演進電壓、演進脈衝數目、及選擇脈衝寬度可獲得最大反差比。
於第三步驟S3,藉搜尋選擇脈衝之負載比而做半 色調特性調整(舉例言之,當半色調為目標值之半時,目標靜電電容為50%)。假設作為最小與最大靜電電容,可運用於第二步驟獲得最大反差比時之值,但也可分開進行測量。
於第三步驟S3,藉運用第一及第二步驟決定的演 進電壓、演進脈衝數目、及選擇脈衝寬度而設定選擇脈衝之負載比之關係。亮度變化相對於選擇脈衝之負載比變化單調地增減,因此較佳係應用二等分法。
於步驟S31,顯示元件10的整個螢幕調整為顯示任何欲顯示的半色調之目標半色調顯示態。
於步驟S32,測量於步驟S31在目標半色調顯示態設定的顯示元件10之靜電電容。
於步驟S33,求出相對應於該目標半色調顯示態的目標靜電電容值,及於步驟S32測得的靜電電容值係與該目標靜電電容值作比較。然後,基於比較結果,選擇脈衝之負載比係經調整,使得測得的靜電電容值變成該目標靜電電容值。
當步驟S32所得測得的靜電電容值趨近於藉重複步驟S31至S33的目標靜電電容值時,退出第三步驟S3。
控制單元23儲存如前述決定的演進電壓、演進脈衝、選擇脈衝長度、及選擇脈衝之負載比作為一新驅動條件,且在驅動條件調整模型完成後,依據所決定的驅動條件而控制各個單元。
一般而言,當調整驅動條件時,可視為找出亮度相對於欲改變之一參數的一特性曲線,及設定該參數為該特性曲線的最佳值。舉例言之,可能找出亮度相對於演進電壓之一特性,及決定在改變範圍的亮度達最大值(100%)及最小值(0%)時的演進電壓。然後,依據半色調位準結果而設定該選擇脈衝的負載比。但藉此方法,可能只調整亮 度達最大值及最小值時的演進電壓,而不可能調整其它參數,例如演進脈衝數目、選擇脈衝長度等,原因在於該等參數與該演進電壓間之關係未明。
運用動態驅動方案,欲調整的參數數目大,當組合全部參數時耗用長的處理時間。因此理由故,若在限制調整參數及找出前述特性曲線之後搜尋驅動條件,則調整時間變長。又,若參數受錯誤限制,則無法得到最佳解。此外,有限參數的先決要件決定其不隨時間而改變。但實際上,多個參數顯著相當大地影響顯示,此等參數隨著時間而改變,因而期望藉綜合多個參數以設定一最佳驅動條件。
更明確言之,至於彩色顯示元件,其中如圖2所示,於RGB三層的膽固醇型液晶顯示裝置係堆疊,發現在個別顏色的顯示元件間,最佳演進電壓及演進脈衝數有差異。因此理由故,針對彩色顯示元件,鑑於三色顯示元件的顯示品質的平衡而決定驅動條件,實際狀況為在RGB層的顯示元件能夠同時被驅動的條件範圍窄。因此理由故,若錯選預先決定的參數之固定值,則無法藉隨後的調整而獲得最佳解。
相反地,藉由該實施例之顯示裝置之驅動條件的調整,可能基於該交互關係而循序地決定多個參數,諸如演進電壓、演進脈衝、及選擇脈衝長度。又,可能就此使用反差比,其乃一調整指數,及決定多個參數使得該反差比達其最大值,與顯示品質間之關係為直接,因而調整不 可能受誤差影響。結果,使用製造為試驗性的該實施例之膽固醇型液晶顯示裝置,獲得8.6之反差比,證實顯示品質的改良。
當顯示裝置係首次使用時,諸如產品出貨時,較 佳控制單元23執行驅動條件調整模型而無例外,及隨後定期自動執行,例如以每個月一次的頻率。當在白顯示及黑顯示時的靜電電容值顯著改變且相對應於白顯示及黑顯示的演進電壓顯著改變時,驅動條件有顯著變化。
因此理由故,當顯示裝置係首次使用時,控制單 元23執行前述驅動條件調整處理,及決定與儲存演進電壓、演進脈衝、選擇脈衝長度、及選擇脈衝之負載比。此時,也度量與儲存在白顯示與黑顯示時的靜電電容值。其後,定期測量在白顯示與黑顯示時的靜電電容值,當與儲存值之差小於臨界值時,不進行驅動條件調整處理,所儲存的驅動條件係就此使用。若在白顯示及黑顯示時測得的靜電電容值與儲存值間之差變成大於臨界值時,執行驅動條件調整處理。然後,也可能更新驅動條件及在白顯示及黑顯示時的靜電電容值為新決定的度量值,且於其後使用此等值。
依據實施例,可能檢測一膽固醇型顯示元件的實 際靜電電容而無需提供額外像素,諸如虛設像素,及依據檢測結果,藉設定一最佳驅動條件以隨時獲得優異的顯示。
如前文解說,使用該實施例之顯示裝置可能調整 驅動條件為含括多項參數的最佳者。
10‧‧‧顯示元件
11‧‧‧節段驅動器
12‧‧‧共用驅動器
13‧‧‧電源單元
14‧‧‧電流感測放大器
21‧‧‧主機控制單元
22‧‧‧圖框記憶體
23‧‧‧控制單元
24‧‧‧算術單元
25‧‧‧緩衝器

Claims (11)

  1. 一種膽固醇型液晶顯示裝置,其係包含:一被動矩陣膽固醇型液晶顯示元件;一驅動電路,係經組配來藉一動態驅動方案施加一電壓脈衝至該膽固醇型液晶顯示元件,因而產生依據顯示資料之一顯示;一靜電電容檢測電路,係經組配來檢測由該顯示元件所呈現的該靜電電容;以及一驅動條件調整電路,係經組配來經由在一預定驅動條件下驅動該顯示元件而設定一顯示態,然後基於藉該靜電電容檢測電路所檢測的呈現該顯示態之該顯示元件之該靜電電容而調整該顯示元件之該驅動條件,其中該驅動條件調整電路搜尋及決定於一演進週期期間具有一暫時決定的脈衝數之一最佳演進電壓,然後搜尋及決定於該演進週期期間具有該所決定的演進電壓的該脈衝數之一最佳值。
  2. 如申請專利範圍第1項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該驅動條件調整電路當搜尋及決定該最佳演進電壓時,在暫時決定該選擇週期長度之後,係搜尋及決定該最佳演進電壓及選擇週期長度,然後使用該所決定的演進電壓搜尋及決定於該演進週期期間該脈衝數之該最佳值及該選擇週期長度。
  3. 如申請專利範圍第2項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該驅動條件調整電路係進一步搜尋及決定於該選擇週期期間該脈衝負載(pulse duty)之最佳值,係相對應於具有該所決定的演進電壓、於該演進週期期間之脈衝數、及該選擇週期長度之一半色調(halftone)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該驅動條件調整電路自動地調整該顯示元件之驅動條件,使得藉由聯結於至少二個或更多不同的顯示態所檢測的靜電電容與反差比(contrast ratio),該反差比變成最大值。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該靜電電容檢測電路係包含:一電流檢測波形施用電路,係經組配來產生具有一電流檢測波形之一信號,並且施加該信號給該顯示元件;以及一電流檢測電路,係經組配來當施加具有該電流檢測波形的該信號至該顯示元件時,檢測該顯示元件之該電流值。
  6. 如申請專利範圍第5項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該電流檢測電路係經配置以便測量欲供給一節段驅動器之一電流,該節段驅動器係經組配來驅動該顯示元件。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該驅動條件調整電路藉該三向分類搜尋一最佳值。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之膽固醇型液晶顯示裝置,其中該驅動條件調整電路定期地(periodically)執行該顯示元件之該驅動條件的調整操作。
  9. 一種用以控制膽固醇型液晶顯示元件之驅動之方法,其中一電壓脈衝係藉一動態驅動方案而施加至一被動矩陣類型膽固醇型液晶顯示元件,該方法係包含:搜尋及決定於一演進週期期間具有一暫時決定的脈衝數之一最佳演進電壓,然後搜尋及決定於該演進週期期間具有該所決定的演進電壓的該脈衝數之一最佳值;以及決定於該演進週期期間該演進電壓及該脈衝數之該最佳值,使得藉由聯結於至少二個或更多不同的顯示態所檢測的靜電電容與反差比,該反差比變成最大值。
  10. 如申請專利範圍第9項之用以控制膽固醇型液晶顯示元件之驅動之方法,其係進一步包含:當搜尋及決定該最佳演進電壓時,在暫時地決定該選擇週期長度後,搜尋及決定該最佳演進電壓及該選擇週期長度,然後搜尋及決定於該演進週期期間該脈衝數之該最佳值及具有該所決定的演進電壓之該選擇週期長度。
  11. 如申請專利範圍第10項之用以控制膽固醇型液晶顯示元件之驅動之方法,其係進一步包含:決定相對應於一半色調的該選擇週期之該脈衝負載的最佳值,使得具有該所決定的演進電壓、於該演進週期期間之脈衝數、及該選擇週期長度,該反差比變成最大值。
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