TW202011727A - 電光顯示器及其驅動方式 - Google Patents

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Abstract

描述各種用於驅動電光顯示器以減少可見假影的方法。此類方法包含驅動具有複數個顯示像素且藉由一顯示控制器控制之電光顯示器，與一主機相關連之該顯示控制器用於提供操作指令至該顯示控制器，該方法可包含以一第一影像更新該顯示器，以接續於該第一影像的一第二影像更新該顯示器，處理與該第一影像及該第二影像相關連之影像資料，以識別具邊緣假影之顯示像素且產生與該等經識別像素相關連之影像資料，儲存與具邊緣假影之像素相關連之該影像資料於一記憶體位置，且起始一波形以清除該等邊緣假影。

Description

電光顯示器及其驅動方式 【相關申請案的參照】
本申請案主張2018年1月22日申請之美國臨時申請案第62/620,129號之優先權。本申請案亦係美國申請案第16/128,996號之部分延續，本身主張2018年9月12日申請之美國臨時申請案第16/128,996號之優先權。這些及下述所有其他美國專利及已公開與同時係屬申請中的申請案之全文均以參照方式併入本文。
本發明係關於用於驅動電光顯示器之方法。更特別言之，本發明係關於用於減少電光顯示器中的像素邊緣假影及/或殘影。
電光顯示器一般具有背板，其上配備有複數個像素電極，每一像素電極界定顯示器之一個像素；傳統上，單一共用電極延伸於大量像素之上，且一般而言，整個顯示器設置於電光介質之相對側上。可直接驅動個別像素電極(亦即每一像素電極可具一獨立導體)，或者能以背板技術領域的業者所熟悉之主動矩陣方式驅動像 素電極。由於相鄰像素電極常處於不同電壓下，故須以有限寬度之像素間間隙分離，以避免電極間的電短路。雖然乍看之下，在施加驅動電壓至像素電極時，上覆於這些間隙之電光介質可能看起來不致切換(確實此係一些非雙穩態電光介質如液晶常會出現的情況，其中一般設有黑色遮罩來隱藏這些非切換間隙)，在許多雙穩態電光介質之情況下，上覆於間隙之介質確實因已知之「外溢(blooming)」現象而切換。
外溢係指施加一驅動電壓至一像素電極導致電光介質的光學狀態的改變在面積上大於像素電極的物理尺寸的趨勢。雖應避免過度外溢(例如在高解析度主動矩陣顯示器中，吾人不希望施加驅動電壓至單一像素導致覆蓋數個相鄰像素區域之切換，因為這會降低顯示器的有效解析度)，受控量的外溢常係有用的。例如，考量白底黑字之電光顯示器，其針對每一數字利用習知七個直接驅動像素電極之七段式陣列顯示數值。例如當顯示0時，六段變黑。在無外溢情況下，將可見到六個像素間間隙。然而，藉由提供受控量的外溢，例如前述2005/0062714中所述，像素間間隙會變黑，造成數字更易識別。然而，外溢會導致稱之為「邊緣鬼影」的問題。
外溢區域並非均勻白或黑色，而是一般隨著跨越外溢區域移動呈現一過渡區，介質顏色自白色經過各種灰色陰影而過渡至黑色。因此，邊緣鬼影一般將具灰色陰影變化區域而非均勻灰色區域，但仍可見且礙眼，尤其是因人眼配備良好而可偵測單色影像中的灰色 區域，其中每一像素應該係純黑或純白。
在一些情況下，非對稱性外溢可能造成邊緣鬼影。「非對稱性外溢」係指在某些電光介質(例如美國專利第7,002,728號中所述亞鉻酸銅/二氧化鈦囊封之電泳介質)中的外溢係「非對稱」的現象，其中在自一像素之一極端光學狀態至另一極端光學狀態之過渡期間的外溢較逆向過渡期間為甚；在此專利中所述介質，一般在白底黑字過渡期間的外溢較黑底白字者為甚。
因此，描述可減少鬼影或外溢效應之驅動方法。
因此，在一態樣中，一種用於驅動具有複數個顯示像素且藉由一顯示控制器控制之電光顯示器之方法，與一主機相關連之該顯示控制器用於提供操作指令至該顯示控制器，該方法可包含以一第一影像更新該顯示器，以接續於該第一影像的一第二影像更新該顯示器，處理與該第一影像及該第二影像相關連之影像資料，以識別具邊緣假影之顯示像素且產生與該等經識別像素相關連之影像資料，儲存與具邊緣假影之像素相關連之該影像資料於一記憶體位置，且起始一波形以清除該等邊緣假影。
在另一實施例中，此處所陳主題係提供一種用於驅動具複數個顯示像素之電光顯示器之方法。該方法包含以一第一影像更新該顯示器，在該第一影像更新後識別具邊緣假影之顯示像素，施加經設計以移除經識 別像素之假影之波形，且將另一圖像更新到該顯示器。在一些實施例中，該方法亦可包含判定第一影像與第二影像間之顯示像素灰度過渡。在一些其他實施例中，該方法可包含判定灰度異於其主要相鄰像素之至少一者之顯示像素，及在與該顯示器之控制器相關連之一記憶體中標記該等經識別像素。
100‧‧‧像素
102‧‧‧前電極
104‧‧‧後電極
106‧‧‧驅動器電極
108‧‧‧定址電極
110‧‧‧成像膜
120‧‧‧非線性電路元件
202‧‧‧電阻器
204‧‧‧電容器
212‧‧‧電阻器
214‧‧‧電容器
216‧‧‧電容器
圖1例示代表電泳顯示器之電路圖；圖2例示電光成像層之電路模型；圖3a例示像素歷經白色至白色過渡之示例性特殊脈衝對邊緣消除波形；圖3b例示像素歷經白色至白色過渡之用以清除像素白色邊緣之示例性特殊DC不平衡脈衝；圖3c例示示例性特定全白色對白色驅動波形；圖4a例示像素歷經黑色至黑色過渡之示例性特殊邊緣消除波形；圖4b例示示例性特定全黑色對黑色驅動波形；圖5a例示具有外溢或鬼影效應之顯示器之螢幕截圖；圖5b例示適用於依此處呈現之本主題之具有外溢或鬼影效應之顯示器之另一螢幕截圖；及圖6例示一樣本全域邊緣清除(GEC)波形。
本發明係關於用於驅動電光顯示器之方法， 尤其是雙穩態電光顯示器，以及用於此等方法之裝置。更特別言之，本發明係關於可降低顯示器中「鬼影」及邊緣效應並減少閃爍之驅動方法。本發明尤其係欲而非專為用於基於粒子的電泳顯示器，其中一個以上類型之帶電粒子存在於流體中且在電場影響下流經流體，以改變顯示器外觀。
術語「電光」適用於材料或顯示器，此處採用其在成像技術中的習知意義，係指具有至少一光學性質相異之第一與第二顯示狀態之材料，藉由施加電場至該材料使其自第一顯示狀態變為第二顯示狀態。雖然光學性質一般是人眼可見的顏色，但亦可係其他光學性質如光學穿透性、反射率、照度，或是對於供機器讀取之顯示器而言，在可見光範圍外之電磁波長之假色(pseudo-color)的反射率變化。
術語「灰階狀態」在此處採用其在成像技術中的習知意義，係指介於像素之兩極端光學狀態間的狀態，且非必意指兩極端狀態間之黑白過渡。例如，以下參考之數個電子墨水專利與公開申請案中所述電泳顯示器之極端狀態係白與深藍，故中間的「灰階狀態」實際係指淡藍。如前述，光學狀態變化確實可非顏色變化。術語「黑」與「白」在此後可用以指稱顯示器之兩極端光學狀態，且應被視於一般包含非僅黑與白之極端光學狀態，例如前述的白與深藍狀態。術語「單色」在此後可指稱僅將像素驅動至無中間灰階狀態之兩極端光學狀態之驅動機制。
一些電光材料係固體意指材料具有固體外表面，但該等材料可係且常係具有內部液體或氣體填充空間。此類採用固態電光材料之顯示器在此後為便利之故，可稱之為「固態電光顯示器」。因此，術語「固態電光顯示器」包含旋轉雙色構件顯示器、囊封式電泳顯示器、微胞電泳顯示器及囊封式液晶顯示器。
術語「雙穩的」及「雙穩態」在此處採用其在此技術中的習知意義，係指顯示器包括具有至少一光學性質相異之第一與第二顯示狀態之顯示單元，且使得在以有限持續時間定址脈衝驅動任何給定單元後，假定其處於第一或第二顯示狀態，在終止定址脈衝後，該狀態將持續至少數倍(例如至少4倍)於改變顯示單元狀態所需定址脈衝最低持續時間。在美國專利第7,170,670號中顯示有些具灰階之基於粒子之電泳顯示器，不僅在極端黑白狀態下穩定，在其中間的灰階狀態亦然，且此對於一些其他類型的電光顯示器亦同。此類顯示器適合稱之為「多穩態」而非雙穩態，然為便利之故，術語「雙穩態」在此可用以涵蓋雙穩態及多穩態顯示器。
術語「脈衝」在此處採用其習知意義，係指電壓對時間之積分。但有些雙穩態電光介質充作電荷傳感器，且具此介質可採用脈衝之一替代定義，亦即電流對時間的積分(其等於所施加的總電荷)。應視介質是否充做電壓-時間脈衝傳感器或電荷脈衝傳感器而採適當脈衝定義。
以下諸多討論將著重於透過自一初始灰階至 一最終灰階(異於初始灰階與否均可)之過渡而用於驅動電光顯示器之一個以上像素之方法。術語「波形」將用以指稱用以造成自一特定初始灰階過渡至一特定最終灰階之整體電壓對時間曲線圖。此波形一般將包括複數個波形單元；其中這些單元基本上呈矩形(亦即一給定單元包括施加一定值電壓一段時間)；該等單元可稱之為「脈衝」或「驅動脈衝」。術語「驅動機制」係指足以影響特定顯示器之灰階間所有可能過渡的一組波形。顯示器可利用不只一個驅動機制；例如前述美國專利第7,012,600號即指引出可能需視參數如顯示器溫度或其使用壽命期間之操作時間而修改驅動機制，且顯示器因此可具有複數個不同驅動機制，供不同溫度等使用。按此方式使用之一組驅動機制可稱之為「一組相關驅動機制」。亦可如數個前述MEDEOD申請案中所述，同時在同一顯示器之不同區域利用不只一個驅動機制，且按此方式使用之一組驅動機制可稱之為「一組同時驅動機制」。
已知數類電光顯示器。一類電光顯示器係旋轉雙色組件型，如例如美國專利第5,808,783；5,777,782；5,760,761；6,054,0716,055,091；6,097,531；6,128,124；6,137,467；及6,147,791號(但此類顯示器常稱之為「旋轉雙色球」顯示器，術語「旋轉雙色構件」較為精確，因為在一些上述專利中，旋轉組件並非球狀)中所述。此顯示器利用大量小主體(一般為球狀或圓柱形)，其具有光學特性相異之兩個以上區段，及一內部偶 極。這些主體懸浮於一基質內之充滿液體的液泡內，該等液泡充滿液體使得主體易於旋轉。顯示器外觀因施加於其之電場而變，因而旋轉主體至各種位置且改變透過觀看表面所見之主體區段。此類電光介質一般係雙穩態。
另一類電光顯示器採用電致變色介質，例如呈奈米色膜形式之電致變色介質，其包括至少部分係由半導性金屬氧化物形成之一電極，及附接於該電極之可反轉顏色變化之複數個染料分子。見於例如O'Regan,B.等人之Nature 1991,353,737，及Wood,D.等人之Information Display,18(3),24(2002年3月)。亦見於Bach,U.等人之Adv.Mater.,2002,14(11),845。在例如美國專利號6,301,038；6,870,657及6,950,220中亦描述此類奈米色膜。此類介質一般亦係雙穩態。
另一類電光顯示器係由Philips發展之電濕潤顯示器，見於R.A.等人之Nature,425,383-385(2003)(「基於電濕潤之視訊加速電子紙」)。在美國專利第7,420,549號中顯示此電濕潤顯示器可製成雙穩態。
已成為密集研發主題多年的一類電光顯示器係基於粒子之電泳顯示器，其中複數個帶電粒子在電場下移動通過流體。與液晶顯示器相較，電泳顯示器可具有以下屬性：良亮度與對比度、視角廣、雙穩態及低功耗。但這些顯示器在長期影像品質上的問題有礙廣泛適用。例如，建構電泳顯示器之粒子趨於沉澱，造成這些顯示器之使用壽命不佳。
如上述，電泳介質需有流體之存在。在大部 分先前技術電泳介質中，此流體係液體，但電泳介質可利用氣態流體製造之；見於例如Kitamura,T.等人之IDW Japan,2001,Paper HCS1-1(「類電子紙顯示器之電墨粉移動」)，及Yamaguchi,Y.等人之IDW Japan,2001,Paper AMD4-4(「利用摩擦帶電之絕緣粒子之墨粉顯示器」)。意見於美國專利號7,321,459及7,236,291。在介質用於允許此類沉澱之定向時，例如在介質位於垂直平面中的標誌中，此類基於氣體之電泳介質看起來如同基於粒子之電泳介質般，易因粒子沉澱發生類似問題。在基於氣體之電泳介質中的粒子沉澱確實看起來較基於液體者嚴重，因為與液體相較，氣態懸浮流體之低黏度使得電泳粒子更快沉澱。
受讓予或在麻省理工學院(MIT)及E Ink Corporation名下之多個專利及申請案中描述囊封型電泳及其他電光介質中採用的各種技術。此囊封型介質包括多個小膠囊，其每一者本身包括一內相及圍繞該內相之一膠囊壁，該內相包含在流體介質中之電泳行動粒子。膠囊一般本身固定於聚合物黏合劑中，形成位於兩電極間之相干層。這些專利及申請案中所述技術包含：(a)電泳粒子、流體及流體添加物；詳見如美國專利第7,002,728及7,679,814號；(b)膠囊、黏合劑及囊封處理；詳見如美國專利第6,922,276及7,411,719號；(c)微胞結構、壁材料及形成微胞之方法；詳見如美國專利第7,072,095及9,279,906號； (d)用於填充及密封微胞之方法；詳見如美國專利第7,144,942及7,715,088號；(e)包含電光材料之膜及子總成；詳見如美國專利第6,982,178及7,839,564號；(f)用於顯示器之背板、黏著層及其他輔助層及方法；詳見如美國專利第7,116,318及7,535,624號；(g)顏色形成及顏色調整；詳見如美國專利第7,075,502及7,839,564號；(h)顯示器之應用；詳見如美國專利第7,312,784及8,009,348號；(i)非電泳顯示器；見於美國專利第6,241,921號及美國專利申請公開案第2015/0277160號；及顯示器以外之囊封與微胞技術之應用；詳見如美國專利申請公開案第2015/0005720及2016/0012710號；及(j)用於驅動顯示器之方法；詳見如美國專利第5,930,026；6,445,489；6,504,524；6,512,354；6,531,997；6,753,999；6,825,970；6,900,851；6,995,550；7,012,600；7,023,420；7,034,783；7,061,166；7,061,662；7,116,466；7,119,772；7,177,066；7,193,625；7,202,847；7,242,514；7,259,744；7,304,787；7,312,794；7,327,511；7,408,699；7,453,445；7,492,339；7,528,822；7,545,358；7,583,251；7,602,374；7,612,760；7,679,599；7,679,813；7,683,606；7,688,297；7,729,039；7,733,311；7,733,335；7,787,169；7,859,742；7,952,557；7,956,841；7,982,479；7,999,787；8,077,141；8,125,501；8,139,050；8,174,490； 8,243,013；8,274,472；8,289,250；8,300,006；8,305,341；8,314,784；8,373,649；8,384,658；8,456,414；8,462,102；8,537,105；8,558,783；8,558,785；8,558,786；8,558,855；8,576,164；8,576,259；8,593,396；8,605,032；8,643,595；8,665,206；8,681,191；8,730,153；8,810,525；8,928,562；8,928,641；8,976,444；9,013,394；9,019,197；9,019,198；9,019,318；9,082,352；9,171,508；9,218,773；9,224,338；9,224,342；9,224,344；9,230,492；9,251,736；9,262,973；9,269,311；9,299,294；9,373,289；9,390,066；9,390,661；及9,412,314號；及美國專利申請公開案第2003/0102858；2004/0246562；2005/0253777；2007/0070032；2007/0076289；2007/0091418；2007/0103427；2007/0176912；2007/0296452，2008/0024429；2008/0024482；2008/0136774；2008/0169821；2008/0218471；2008/0291129；2008/0303780；2009/0174651；2009/0195568；2009/0322721；2010/0194733；2010/0194789；2010/0220121；2010/0265561；2010/0283804；2011/0063314；2011/0175875；2011/0193840；2011/0193841；2011/0199671；2011/0221740；2012/0001957；2012/0098740；2013/0063333；2013/0194250；2013/0249782；2013/0321278；2014/0009817；2014/0085355；2014/0204012；2014/0218277；2014/0240210；2014/0240373；2014/0253425；2014/0292830；2014/0293398； 2014/0333685；2014/0340734；2015/0070744；2015/0097877；2015/0109283；2015/0213749；2015/0213765；2015/0221257；2015/0262255；2016/0071465；2016/0078820；2016/0093253；2016/0140910；及2016/0180777號。
許多前述專利及申請案認為在囊封式電泳介質中圍繞離散微膠囊的壁可以連續相取代，因而產生所謂的聚合物分散式電泳顯示器，其中電泳介質包括電泳流體之複數個離散液滴及聚合材料之一連續相，及在聚合物分散式電泳顯示器內之電泳流體之離散液滴可視為膠囊或微膠囊，即使並無與每一個別液滴相關聯之離散膠囊薄膜亦然；詳見如美國公開案第2002/0131147號。因此，為答本申請案之目的，將此聚合物分散式電泳介質視為囊封是電泳介質之亞種。
一種相關類型之電泳顯示器係所謂的「微胞」電泳顯示器。在一微胞電泳顯示器中，帶電粒子與懸浮流體並未囊封於微膠囊內，而係維持在一載體介質如聚合膜內形成之複數個孔穴內。見如國際申請案公開第WO 02/01281號及公開之美國申請案第2002/0075556號，兩案均受讓予Sipix Imaging Inc。
許多前述E Ink及MIT專利與申請案亦考量微胞電泳顯示器及聚合物分散式電泳顯示器。術語「囊封式電泳顯示器」係指所有此種顯示器類型，亦可統稱為「微空腔電泳顯示器」，以泛稱所有壁的型態。
另一類型的電光顯示器係Philips發展之電 濕潤顯示器，見於R.A.等人之Nature,425,383-385(2003)(「基於電濕潤之視訊加速電子紙」)。在2004.10.6同時提審之申請案序號10/711,802中顯示，可將此電濕潤顯示器製成雙穩態。
亦可採用其他類型之電光材料。特別關注的是本技術中已知的雙穩態鐵電式液晶顯示器(FLC)，且已顯現殘餘電壓性質。
電泳介質雖可不透光(因為例如在許多電泳介質中，粒子大體上遮蔽可見光穿透顯示器)且在反射模式下操作，一些電泳顯示器可製成在所謂的「快門模式」下操作。見如美國專利第6,130,774及6,172,798號，及美國專利第5,872,552；6,144,361；6,271,823；6,225,971；及6,184,856號。介電泳顯示器類似於電泳顯示器，但隨電場強度而變，可以類似模式操作；見於美國專利第4,418,346號。其他類型電光顯示器亦可於快門模式下操作。
高解析度顯示器可包含可個別定址而不與相鄰像素互相干擾之個別像素。一種獲得此等像素之方式係提供非線性元件如電晶體或二極體之陣列，其中每一像素與至少一個非線性單元相關聯，以產生「主動矩陣型」顯示器。用以定址一像素之定址或像素電極經由相關非線性元件連接至適當電壓源。當非線性元件係電晶體時，像素電極可連接至電晶體汲極，且此配置將於下述中呈現，但其基本上係任意的，且像素電極可連接至電晶體源極。在高解析度陣列中，像素可配置於呈行列 之二維陣列中，使得任何特定像素均可專由一特定列與一特定行之交點界定。在每一行中所有電晶體的源極可連接至單一行電極，而在每一列中所有電晶體的閘極可連接至單一列電極；此外，源極對列及閘極對行之配置可視需要顛倒。
顯示器可以逐列方式寫入。列電極連接至一個列驅動器，其可於一經選定列電極施加一電壓，以確保在所選列中所有電晶體具導電性，同時對所有其他列施加一電壓，以確保在非選列中所有電晶體保持不導電。行電極連接至行驅動器，其對各行電極施加電壓，該等電壓經選擇以驅動所選列中像素至其所要之光學狀態。(前述電壓係相對於一共用前電極，其可設於電光介質與非線性陣列之相對側且跨整個顯示器延伸。如本技術中所知，電壓係相對的且係兩點間電荷差之量測。一電壓值係相對於另一電壓值。例如，零電壓(「0V」)係指相對於另一電壓無電壓差。)在已知為「線定址時間」之預選時段之後，不選擇一待選列而係選擇另一列，且行驅動器上的電壓改變使得顯示器的次一線被寫入。
但在使用上，特定波形可能對電光顯示器的像素產生殘餘電壓，且自前述可證，此殘餘電壓產生數個非所欲的光學效應且一般非屬所期望。
如此處所見，在與一定址脈衝相關之光學狀態中的「偏移」係指一特殊定址脈衝之一第一施加至電光顯示器造成第一光學狀態的情況(例如第一灰度)，及一後續施加相同定址脈衝至電光顯示器造成第二光學狀 態(例如第二灰度)。殘餘電壓可能導致光學狀態偏移，因為在施加定址脈衝期間施加於電光顯示器的像素之電壓包含殘餘電壓與定址脈衝電壓的總和。
顯示器的光學狀態隨時間之「漂移」係指電光顯示器的光學狀態改變而顯示器處於靜置之情況(例如在定址脈衝尚未施加至顯示器期間)。殘餘電壓可能導致光學狀態漂移，因為像素光學狀態可視像素的殘餘電壓而定，且像素的殘餘電壓可能隨時間遞減。
如上述，「鬼影」係指在已重寫入電光顯示器後，先前影像軌跡仍可見的情況。殘餘電壓可能導致「邊緣鬼影」，此係一先前影像的一部份之輪廓(邊緣)維持可見的鬼影類型。
示例性EPD
圖1顯示依照此處所提主題之電光顯示器之像素100之示意圖。像素100可包含一成像膜110。在一些實施例中，成像膜110可係雙穩態。在一些實施例中，成像膜110可包含但不限於囊封式電泳成像膜，其可包含例如帶電顏料粒子。
成像膜110可設於前電極102與後電極104間。前電極102可形成於成像膜與顯示器前端間。在一些實施例中，前電極102可透光。在一些實施例中，前電極102可由任何適當的透光材料形成，包含但不限於銦錫氧化物(ITO)。後電極104可相對於前電極102形成。在一些實施例中，可在前電極102與後電極104間 形成寄生電容(未顯示)。
像素100可係複數個像素之一。複數個像素可配置在行及列之二維陣列中以形成一矩陣，使得任何特定像素可專由一特定列與一特定行之交點界定。在一些實施例中，像素矩陣可係「主動矩陣」，其中每一像素與至少一個非線性電路元件120相關聯。該非線性電路元件120可耦合於背板電極104與定址電極108間。在一些實施例中，非線性元件120可包含二極體及/或電晶體，包含但不限於MOSFET。MOSFET的汲極(或源極)可耦合至背板電極104，MOSFET的源極(或汲極)可耦合至定址電極108，及MOSFET的閘極可耦合至驅動器電極106，其經組態以控制MOSFET之啟動與關閉。(為簡略之故，耦合至背板電極104之MOSFET端子將稱之為MOSFET汲極，及耦合至定址電極108之MOSFET端子將稱之為MOSFET源極。但本發明所屬領域中具有通常知識者將知，在一些實施例中，MOSFET的源極與汲極可互換。)
在一些主動型矩陣的實施例中，在每一行中所有像素的定址電極108可連接至同一行電極，且每一列中所有像素的驅動器電極106可連接至同一列電極。列電極可連接至一個列驅動器，其可藉由對所選列電極施加足以啟動所選列中所有像素100之非線性元件120之電壓而選擇一個以上的列像素。行電極可連接至行驅動器，其可於所選(啟動)像素之定址電極106施加適於驅動像素至所欲光學狀態之電壓。施加於定址電極108 之電壓可相對於施加於像素之前板電極102之電壓(例如趨近零伏特之電壓)。在一些實施例中，主動矩陣中所有像素之前板電極102可耦合至一共用電極。
在一些實施例中，主動矩陣的像素100可按逐列方式被寫入。例如可由列驅動器選擇一列像素，且可由行驅動器將對應於該列像素之所欲光學狀態之電壓施加於像素。在已知為「線定址時間」之預選時段之後，可以不選擇一待選列而係選擇另一列，且行驅動器上的電壓可以改變使得顯示器的另一線被寫入。
圖2顯示依本文呈現之主題設置於前電極102與後電極104間之電光成像層110之電路模型。電阻器202與電容器204可代表電光成像層110、前電極102與後電極104(包含任何黏著層)之電阻與電容。電阻器212與電容器214可代表層壓黏著層之電阻與電容。電容器216可代表前電極102與後電極104間形成之電容，例如層間介面接觸區域，諸如成像層與層壓黏著層間及/或層壓黏著層與背板電極間。跨像素成像膜110之電壓Vi可包含像素殘餘電壓。
上述偵測及減少或移除電光顯示器中邊緣假影與鬼影，將可能需要額外的影像資料處理，Amundson等人(「Amundson」)之美國專利公開案第2013/0194250 A1號及Sim等人(「Sim」)之美國專利公開案2016/0225322 A1號中所述偵測與清除方法，係可採用的一些影像資料處理方法，茲以參照方式將其全文併入本文。但此等影像資料處理方法及邊緣假影與像素鬼影之 清除本身可能需要處理時間，此常係不可得的。因此，在一快速更新波形模式中，諸如下述直接更新波形模式，可能期望在執行影像資料處理的同時，進行影像資料更新處理。此外，可僅在需要時觸發及執行邊緣假影與像素鬼影清除。
直接更新或DUD
在一些應用中，顯示器可利用快速更新波形模式如「直接更新」波形模式(DUDS)。DUDS可具有兩個以上灰階，一般少於一灰度驅動機制(GSDS)，其會造成所有可能灰階間的過渡，但DUDS的最重要特性在於過渡係由自一初始灰階至一最終灰階之單純單向性驅動處理，與GSDS中常用的「間接」過渡不同，其中在至少一些過渡中，像素係自一初始灰階驅動至一個極端光學狀態，因而至相反的極端光學狀態，且僅接著至最終極端光學狀態，詳見如前述美國專利第7,012,600號之圖11A與11B中所例示之驅動機制。因此，本電泳顯示器所具灰階模式更新時間約係飽和脈衝長度的兩到三倍(其中「飽和脈衝長度」定義為處於足以將顯示器像素自一極端光學狀態驅動至另一極端光學狀態之特定電壓的時段)，或者趨近於700-900毫秒，而DUDS之最大更新時間等於飽和脈衝長度，或約200-300毫秒。
應知上述直接更新(DU)波形模式或驅動機制在此係用以解釋此處所揭主題的一般工作原理。非欲以之侷限本主題。因為這些工作原理易於適用其他波形模 式或機制。
DU波形模式係常用於以空白自過渡更新至白與黑之驅動機制。DU模式具短更新時間，可快速帶出黑與白，呈現最少的「閃爍」過渡，其中顯示器會看起來一閃一閃的，使得有些觀察者的眼睛不適。DU模式有時可用以帶出顯示螢幕上的選單、進度條、鍵盤等。由於白至白及黑至黑過渡兩者在DU模式中均不存在(亦即未驅動)，故可能在黑與白色背景下造成邊緣假影。
如上述，當未驅動像素與正在更新的像素相鄰時，會發生已知的「外溢」現象，其中被驅動像素的驅動導致在略大於被驅動像素區域處之光學狀態改變，且此區域侵入至相鄰像素區域。此外溢本身呈現沿著與被驅動像素邊緣與之相鄰之未驅動像素之邊緣效應。當利用區域更新時會發生類似的邊緣效應(其中僅更新顯示器之一特定區域，例如用以顯示一影像)，例外處在於區域更新之邊緣效應會在被更新區域邊界處發生。隨著時間流逝，此邊緣效應會擾亂視覺而須清除。迄今，這樣的邊緣效應一般利用單一全域清除或間隔式GC更新來移除(及在未驅動白色像素中之顏色偏移的效應)。不幸地，利用此一隨機GC更新可能再引發「閃爍」更新的問題，且更新的閃爍性確實可能因僅以長間隔進行閃爍更新的事實而彰顯。
同時影像更新及邊緣假影資料處理
比較起來，由於設計在每一影像更新之後偵測及移除邊緣假影的影像處理，故一些顯示像素邊緣假 影減少方法可能造成額外延遲。此外，在這些減少方法中使用DC不平衡波形將不可行，因為在更新之間的小停留時間(諸如上述DU模式)不允許有足夠時間來執行驅動後放電。且若無驅動後放電，將對整體光學性能及模組可靠性造成潛在風險。
或者，在一些實施例中，影像資料處理如Amundson及Sim中所述者，可能與影像更新處理同時執行。例如，在顯示器100更新第一影像時，可處理第一與後續第二影像的影像資料以識別可能發展出邊緣假影或其他非所欲光學缺陷的像素。而後可將此資料儲存於緩衝區記憶體中，供後續執行邊緣假影清除處理之用。在一些實施例中，會在後續影像饋入EPDC時進行此影像資料處理。在已知顯示器影像待更新的一些其他實施例中，可能在更新後續影像前進行此影像資料處理。
一種用以記錄或產生及儲存當電光顯示器歷經光學變化時之此邊緣假影資訊的方法係產生一圖，其中此圖可包含資訊如顯示器內哪一個像素將可能發展出邊緣假影。一種此類方法見於Sim等人之美國專利申請案第US2016/128,996號，茲將其全文併入本文。
例如在一些實施例中，可將在一驅動機制或波形模式下產生的像素邊緣假影儲存於記憶體中(例如二元圖)，例如可以代號MAP(i,j)代表每一顯示像素，且可標記可能發展出邊緣假影的像素並將其圖資(亦即MAP(i,j)代號)儲存於二元圖中。以下例示一種以圖記錄所產生之邊緣假影並標記此等像素之方法如下：
Figure 108102573-A0202-12-0021-1
在此方法中，當符合特定條件時，代號MAP(i,j)標記為數值1之顯示像素係指在此像素上已形成暗邊緣假影。一些必要條件可包含(1)此顯示像素正歷經白至白過渡；(2)四主要鄰居(亦即四個最相鄰的像素)均具次一灰度為白；且(3)至少一個主要鄰居之目前灰度非白；且(4)相鄰像素(亦即四主要鄰居及對角鄰居)中無一者被標記為邊緣假影。
類似地，當符合特定條件時，代號MAP(i,j)標記為數值2之顯示像素係指在此像素上已形成白邊緣。一些必要條件可包含(1)此顯示像素正歷經黑至黑過渡；(2)至少一個主要鄰居之目前灰度非黑且其次一灰度為黑；且(3)相鄰像素(亦即四主要鄰居及對角鄰居)中無 一者目前被標記為邊緣假影。
在應用上，此方法之一優點在於上述影像處理(亦即產生圖及標記像素)會與顯示影像更新週期同時發生，解此避免產生更新週期之額外延遲，此至少歸因於僅在完成更新週期處要求產生圖。
一但已完成更新模式(例如顯示器停止利用特定更新模式)，則所產生圖累增的像素資訊可後續用於清除邊緣假影(例如利用輸出波形模式)。例如可以具特定波形之低閃爍波形清除被標記為邊緣假影之像素。
在一些實施例中，併同特定邊緣清除白至白與黑至黑波形完全清除白至白與黑至黑波形，可用以清除邊緣假影。例如美國專利申請案第2013/0194250號中所述平衡脈衝對，茲以參照方式將其全文併入本文，其中描述
Figure 108102573-A0202-12-0022-3
Figure 108102573-A0202-12-0023-5
在此方法中，可將DU_OUT過渡機制(例如含括邊緣假影減少演算法之經修改DU機制)施加於非正歷經白至白或黑至黑過渡之像素，例如這些像素可如同在一般DU驅動機制下般接收一般過渡更新。否則，對於具暗邊緣假影且歷經白至白過渡之像素(亦即MAP(i,j)=1)，可施加一特定全白至白波形。在一些實施例中，此白至白波形可係與圖3c所例示類似之波形，其可係大體上DC平衡的，亦即所施加之電壓偏壓的總和為電壓值與時間的函數係總體上大致為零；否則，若像素正歷經白至白過渡，且至少一主要鄰居具暗邊緣假影(亦即MAP(i,j)=1)，則施加一特定邊緣消除白至白波形(例如圖3a)；再者，若像素曾具白邊緣假影(亦即MAP(i,j)=2)且正歷經黑至黑過渡，則可施加如圖4b所例示之特定全黑至黑波形；再者，若像素正歷經黑至黑過渡且至少一主要鄰居被標記為白邊緣假影(亦即MAP(i,j)=2)，則可施加如圖4a所示之特定全黑至黑波形；否則，利用出自DU-OUT波形表之波形施加黑至黑或白至白過渡波形至所有其他像素。
利用上述方法，併同特定邊緣清除白至白與黑至黑波形完全清除白至白與黑至黑波形以清除邊緣假影。在一些實施例中，特定邊緣清除白至白波形可呈Amundson等人於美國專利公開案第2013/0194250號中 所述脈衝對形式，茲將其全文以參照方式併入本文，或者如圖3b所例示給定一DC不平衡脈衝驅動至白，在此情況下，所述驅動後放電可用以將殘餘電壓放電並減少裝置應力。類似地，如圖4a所例示之DC不平衡脈衝，可用以驅動像素至黑，在此情況下，亦可執行驅動後放電。如圖4所例示，此DC不平衡脈衝僅驅動正15伏特一段時間。在此配置中，由於利用特定全清除波形，故可在犧牲小的過渡外觀不完美(例如閃爍)下，達成優質邊緣清除性能。
在另一實施例中，可利用下述替代方式減少過渡外觀不完美(例如閃爍)。
Figure 108102573-A0202-12-0024-6
在此方法中，取代前述第一方法使用特定邊緣清除波形，可利用DC不平衡波形清除邊緣假影。在一些實例中，可利用後驅動放電減少因不平衡波形導致之硬體應力。在應用上，當顯示像素非正歷經白至白或 黑至黑過渡時，施加一般DU-OUT過渡至像素。否則，若識別出顯示像素具有暗邊緣假影(亦即MAP(i,j)=1)且正歷經白至白過渡，則利用一DC不平衡驅動脈衝驅動像素至白(例如與圖3b所例示的類似之脈衝)；否則，若識別出顯示像素具有白邊緣假影(亦即MAP(i,j)=2)且正歷經黑至黑過渡，則施加一DC不平衡驅動脈衝驅動像素至黑(例如與圖4a所示類似之脈衝)；否則，呼叫DU-OUT波形表之黑至黑或白至白過渡至顯示像素。
在尚另一實施例中，取代儲存邊緣假影資訊於指定記憶體位置，可將邊緣假影資訊提前置於與顯示器之控制器單元(EPDC)相關連之影像緩衝區中(例如利用與控制器單元相關連之次一影像緩衝區)。
依序對於所有DU更新
Figure 108102573-A0202-12-0025-7
在此方法中，對於歷經白至白過渡且其四主要鄰居之均具次一灰度為白之像素，若至少一個主要鄰 居之目前灰度非為白，則於次一影像緩衝區中設定像素之次一灰度為特定白至白影像狀態，否則，若像素灰度過渡係黑至黑，且至少一個主要鄰居之目前灰度非為黑且次一灰度為黑，則於次一影像緩衝區中設定像素之次一灰度為特定黑至黑影像狀態。在應用上，在更新週期期間，特定白至白及特定黑至黑影像狀態可與施加波形過渡及影像處理兩者用之白至白與黑至黑影像狀態相同。對於波形過渡之施加如下：
‧特定白狀態→白狀態(亦即白狀態至白狀態)等效於白狀態→波形查詢表之白狀態(亦即白狀態至白狀態)
‧特定白狀態→任何灰狀態(亦即白狀態至任何灰狀態)等效於白狀態→波形查詢表之任何灰狀態(亦即白狀態至任何灰狀態)等等
‧特定黑狀態→黑狀態(亦即黑狀態至黑狀態)等效於黑狀態→波形查詢表之黑狀態(亦即黑狀態至黑狀態)
‧特定黑狀態→任何灰狀態(亦即黑狀態至任何灰狀態)等效於黑狀態→波形查詢表之任何灰狀態(亦即黑狀態至任何灰狀態)等等
在該輸出模式期間，特定白狀態至白狀態接收DC不平衡脈衝至白(例如圖3b所例示示例性的這種脈衝)且特定黑狀態至黑狀態接收DC不平衡脈衝至黑(例如圖4a所例示示例性的這種脈衝)。在DU模式更新期間，成像演算法處理在背景發生，亦即DU更新時間可用以處理 影像。
圖5a與圖5b例示沒有施加邊緣假影減少及有施加緣假影減少之顯示器。實際上，在未施加邊緣假影減少處，在黑背景上的白邊緣清楚可見，如圖5a所示。相對地，圖5b顯示利用本案所提方法中之一種清除白邊緣。
在一些實施例中，可如上述般標記具邊緣假影或可能潛在發展邊緣假影的像素並儲存於異於影像更新所用記憶體緩衝區之記憶體位置。例如在與影像更新用緩衝區記憶體實體隔離之記憶體中。但在一些情況下，可能想要減少所用記憶體量。如此一來，在一些實施例中，用於影像更新之記憶體(例如影像更新緩衝區記憶體)亦可用以儲存累增的邊緣假影資訊。例如當電光顯示器正歷經光學變化時(例如影像更新)，並非所有像素均產生圖，而係可將個別像素與一指示符相關聯，該指示符用以指示一特定像素是否具邊緣假影。隨著顯示器歷經更多影像更新(例如更多光學變化)，推測可能更多像素被標記為具邊緣假影(例如標記或開啟與這些像素相關連之邊緣假影指示符)。而後可將被標記為具邊緣假影之這些像素全部一起以一重置波形清除或重置。
邊緣假影清除
已經過處理之邊緣假影資料可在方便時用以清除邊緣假影。該清除處理可由各種條件觸發或起始。
在一些實施例中，可由一主機(例如一處理器) 起始一清除請求，與由主機傳送至EPDC之其他請求類似，且可伴隨其他影像更新請求同時傳送此請求。例如，在其中利用DUDS波形模式更新顯示器之一互動式對話之後，為清除因DUDS波形模式所致之累增邊緣假影，主機可請求EPDC設置用於清除邊緣假影之一特定時框。
在一些其他實施例中，可在顯示器方便時起使清除處理。例如當EPDC已閒置一特定時間時，EPDC可選擇起始一清除處理以利用累積之邊緣假影資料清除邊緣假影。
在尚另一實施例中，此經處理影像資料，包含具邊緣假影之像素的識別資料，可為一驅動機制或包含用於清除邊緣假影波形之更新波形模式使用。例如，在以筆輸入之一應用中，其中DUDS波形模式用於其快速回應時間，用於抗鋸齒之一後續波形模式可包含邊緣假影清除波形，且此後續波形模式可利用具有邊緣假影資訊之該經處理影像資料清除邊緣假影。
在一些實施例中，可利用一全域邊緣清除(GEC)波形模式清除邊緣假影。圖6例示一樣本GEC波形，其中此波形包含過衝保護(top-off)脈衝，其等經組態以驅動依顯示像素至一極端光學狀態。此波形可由攝氏25度下之6個時框或66ms持續時間組成。與具有內建邊緣清除部分之波形模式相較，GEC持續時間較短。在此方式下，便於併同各種既有驅動波形模式採用GEC以清除邊緣而不肇致過度延遲。例如，當採用具上述DUDS波形模式之GEC時，由於GEC僅佔短暫持續時 間，故在更新顯示器上的一後續影像前，可接續GEC之後執行驅動後放電。在一些實施例中，可視所存在之邊緣假影量擇選EPDC波形。例如，若邊緣假影量超出一臨限值，則EPDC可選擇一全域清除波形(模式)來清除整個顯示器。
在另一實施例中，若具邊緣假影之像素過多，則EPDC可起始一清除波形。例如，EPDC可具有經組態以記錄具邊緣假影之像素總數之演算法，且與顯示器中總像素數做比較。此比較可經儲存為緩衝區記憶體中的百分比值。可將此經儲存值與一預定臨限值定期比較，且若此儲存值超過該臨限值，則EPDC可選擇起始全域清除波形模式，其中此全域清除波形可重置顯示器內的所有像素(例如驅動每一個像素至一極端灰度階或顏色狀態)。
熟諳此技藝者將明瞭，可在不背離本發明之範疇下對本發明上述之特定實施例進行多種改變與修正。因此，前述整體將被解釋成例示性而非限制性之意。
100‧‧‧像素
102‧‧‧前電極
104‧‧‧後電極
106‧‧‧驅動器電極
108‧‧‧定址電極
110‧‧‧成像膜
120‧‧‧非線性電路元件

Claims (8)

  1. 一種用於驅動一電光顯示器的方法，該電光顯示器具有複數個顯示像素且藉由一顯示控制器控制，與一主機相關連之該顯示控制器用於提供操作指令至該顯示控制器，該方法包括：以一第一影像更新該顯示器；以接續於該第一影像的一第二影像更新該顯示器；處理與該第一影像及該第二影像相關連之影像資料，以識別具邊緣假影之顯示像素且產生與該等經識別像素相關連之影像資料；儲存與具邊緣假影之像素相關連之該影像資料於一記憶體位置；且起始一波形以清除該等邊緣假影。
  2. 如請求項1之方法，其中產生與該等經識別像素相關連之影像資料包括以一識別符標記該等經識別像素。
  3. 如請求項2之方法，其中識別具邊緣假影之顯示像素之步驟包括判定灰度異於其主要相鄰像素之至少一者之顯示像素。
  4. 如請求項2之方法，其中識別具邊緣假影之顯示像素之步驟包括在與該顯示器之控制器相關連之一緩衝區記憶體中標記該等經識別像素。
  5. 如請求項1之方法，其中起始一系列波形之步驟包括接收來自該主機之一清除指令。
  6. 如請求項1之方法，其中起始一系列波形之步驟包括該顯示控制器在閒置一預定時段後起始一清除波形。
  7. 如請求項1之方法，其中起始一系列波形之步驟包括施加具有用於清除邊緣假影之波形之一波形模式。
  8. 如請求項1之方法，其中起始一系列波形之步驟包括施加一DC不平衡波形。
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