TW202127429A - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents
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Abstract
顯示裝置包含:掃描線;和掃描線交叉的資料線;電泳元件22;切換元件21,連接於資料線和電泳元件22之間且具有連接於掃描線的閘極;及控制掃描線及資料線的電壓之控制電路16。控制電路16係於第1時刻對掃描線施加使切換元件21關閉的閘極電壓,對資料線施加接地電壓。控制電路16係於第2時刻對掃描線施加使切換元件21開啟的閘極電壓,對資料線施加接地電壓以外的驅動電壓。
Description
本發明係關於一種利用電泳現象進行圖像顯示的顯示裝置及其驅動方法。
已知一種利用以下性質的電泳顯示裝置,該性質為當在使帶電的微粒子分散於液體中的狀態下施加電場時,帶電的微粒子藉由庫侖力在液體中移動(泳動)並往特定的方向聚集。
在此電泳顯示裝置中,將使多數個帶正電的黑色微粒子與帶負電的白色微粒子分散的液體關入小的膠囊(微膠囊)內。以2個電極包夾多數個該微膠囊。一電極(畫素電極)係被分離成進行顯示的畫素單位。又,用以輔助朝電泳體施加電場的電極(蓄積電極)和畫素電極並列連接。另一電極(對向電極)係顯示裝置整體共同的(未以畫素單位分離),且作成透明的。當以對向電極為基準向畫素電極施加成為正或負的電位時,白色微粒子、黑色微粒子伴隨著所生成的電場而移動。此時從對向電極側觀看時,成為白黑的圖像顯示,發揮作為顯示裝置的功能。
畫素係具備用以選擇寫入資料的畫素之TFT(選擇TFT)。在畫素連接有寫入資料的資料線及對選擇TFT進行開啟(ON)/關閉(OFF)的掃描線。控制掃描線,使應寫入資料的畫素的選擇TFT開啟,將驅動電壓施加於資料線。資料的寫入係以掃描線單位來實施。此外,此時,該掃描線以外的掃描線係以選擇TFT會關閉的方式被控制。依序控制掃描線,將1畫面份的顯示資料寫入複數個畫素。
在寫入資料時,除了畫素電極、輔助電極以外,資料線的配線電容和寄生電容也被充電。這對於寫入要使之顯示的資料是不必要的動作,浪費電力。當資料線的電位變化量大時,浪費的消耗電力變大。又,在朝畫素電極、輔助電極寫入時當資料線的電位變化量大時消耗電力會變大。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-249976號公報
[專利文獻2]日本特開2016-85300號公報
[發明欲解決之課題]
本發明提供一種可減低消耗電力的顯示裝置及其驅動方法。
[用以解決課題之手段]
本發明一態樣的顯示裝置係具備:掃描線;資料線,和前述掃描線交叉;電泳元件;切換元件,連接在前述資料線與前述電泳元件之間且具有連接於前述掃描線的閘極;及控制電路,控制前述掃描線及前述資料線的電壓。前述控制電路係於第1時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件關閉的閘極電壓,對前述資料線施加接地電壓。前述控制電路係於接在前述第1時刻之後的第2時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件開啟的閘極電壓,對前述資料線施加前述接地電壓以外的驅動電壓。
本發明一態樣的顯示裝置係具備:掃描線;資料線,和前述掃描線交叉;電泳元件;切換元件,連接在前述資料線與前述電泳元件之間且具有連接於前述掃描線的閘極;及控制前述掃描線及前述資料線的電壓之控制電路。前述控制電路係於第1時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件開啟的閘極電壓,對前述資料線施加接地電壓。前述控制電路係於接在前述第1時刻之後的第2時刻,對前述資料線施加前述接地電壓以外的驅動電壓。
[發明之效果]
依據本發明,可提供一種可減低消耗電力的顯示裝置及其驅動方法。
以下,針對實施形態,參照圖式作說明。其中,圖式係示意或概念者,各圖式的尺寸及比率等未必與實際者相同。又,即便在圖式相互間表示相同部分的情況亦有彼此的尺寸關係或比率表示不同的情況。特別是,以下所示的幾個實施形態係例示用以將本發明之技術思想具體化的裝置及方法,本發明之技術思想不受構成零件的形狀、構造、配置等所限定。此外,在以下的說明中,針對具有同一功能及構成的要素賦予同一符號,重複說明僅於必要的情況進行。
[1]第1實施形態
[1-1]顯示裝置的構成
本實施形態的顯示裝置係利用電泳現象進行圖像顯示之電泳顯示裝置,該電泳現象係在對分散有帶電的微粒子(帶電粒子)的分散系施加電場之際其帶電粒子依庫侖力而移動。
圖1係第1實施形態的顯示裝置10的方塊圖。顯示裝置10具備顯示部11、掃描線驅動電路12、資料線驅動電路13、電壓生成電路14、記憶部15及控制電路16。
顯示部11具備複數個畫素20呈矩陣狀配列的畫素陣列。關於畫素20將詳述如後。在顯示部11配設有分別延伸於列(row)方向(X方向)的複數條掃描線GL1〜GLm及分別延伸於行(column)方向(Y方向)的複數條資料線DL1〜DLn。「m」及「n」係分別為2以上的整數。在掃描線GL與資料線DL的交叉區域配置有畫素20。
掃描線驅動電路12係連接於複數條掃描線GL。掃描線驅動電路12係依據從控制電路16送來的控制信號,將用以對畫素20所包含的切換元件進行ON/OFF的掃描信號供給到掃描線GL。
資料線驅動電路13係連接於複數條資料線DL。資料線驅動電路13係從控制電路16接收畫素資料(顯示資料)。資料線驅動電路13係依據從控制電路16送來的控制信號,將和畫素資料對應的驅動電壓供給至資料線DL。
電壓生成電路14係生成顯示裝置10的動作所需的各種電壓並供給到各電路。
記憶部15具備例如揮發性記憶體及非揮發性記憶體。記憶部15係作為控制電路16的作業區域發揮功能。又,記憶部15係將控制電路16執行控制所用的程式非揮發地加以記憶。控制電路16使用儲存在記憶部15的程式,可執行後述的控制。
控制電路16係統籌控制顯示裝置10的動作。控制電路16係從外部接收圖像資料DT及控制信號CNT。控制電路16係依據圖像資料DT,生成各種控制信號,將此等控制信號送到各電路。
[1-2]畫素20的構成
其次,針對顯示部11所含有之畫素20的構成作說明。圖2係圖1所示的畫素20之電路圖。
畫素20係具備切換元件(主動元件)21、電泳元件22、蓄積電容Cs及寄生電容Cpara。作為切換元件21,例如使用TFT(Thin Film Transistor;薄膜電晶體),且使用n通道TFT。
電泳元件22係由畫素電極、共同電極及被此等所包夾且分散有帶電的微粒子之液體所構成。電泳元件22係作為等價電路,以畫素電容Cpix與電阻R並列連接而構成。在電泳元件22的共同電極,藉由電壓生成電路14而被施加共同電壓Vcom。共同電壓Vcom係例如接地電壓GND。
切換元件21的源極係電連接於資料線DL,切換元件21的閘極係電連接於掃描線GL,切換元件21的汲極係電連接於電泳元件22的畫素電極。
蓄積電容Cs係和電泳元件22並列連接。蓄積電容Cs係具有在結束來自於資料線的電壓施加後(切換元件被關閉後)繼續朝電泳體施加電場的功能。蓄積電容Cs係由畫素電極、蓄積電極(或蓄積電容線)及被此等所包夾的絕緣膜所構成。蓄積電極藉由電壓生成電路14而被施加共同電壓Vcom。
在資料線DL連接有寄生電容Cpara。寄生電容Cpara係寄生於配線的電容。
圖3係電泳元件22的示意圖。電泳元件22具備複數個微膠囊25。微膠囊25係以透明的材料構成。微膠囊25內充滿透明的液體26。
在液體26內分散有2種帶電粒子,即帶負電的白色的微粒子(以下,稱為負帶電粒子)27及帶正電的黑色的微粒子(以下,稱為正帶電粒子)28。微粒子的顏色與電荷的極性之關係可任意設定。圖3中,未帶有剖面線的圓為負帶電粒子27,帶有剖面線的圓為正帶電粒子28。
微膠囊25係被包夾在共同電極23與畫素電極24之間。畫素電極24係設於各畫素,共同電極係共同設於所有畫素。此外,圖3中為了簡化,對應於畫素電極24而示出1個微膠囊25,在共同電極23與畫素電極24之間設有較多的微膠囊25。將被共同電極23與畫素電極24包夾的複數個微膠囊25稱為電泳體。
在此種電泳元件22中,當對共同電極23施加共同電壓Vcom(=0V),對畫素電極24施加正電壓+Vd時,負帶電粒子27被吸引到畫素電極24,同時正帶電粒子28被吸引到共同電極23。此時,從共同電極23側的顯示面可觀察到正帶電粒子28的顏色(黑色)。
相反地,當對共同電極23施加共同電壓Vcom(=0V),對畫素電極24施加負電壓-Vd時,正帶電粒子28被吸引到畫素電極24,同時負帶電粒子27被吸引到共同電極23。此時,從共同電極23側的顯示面可觀察到負帶電粒子27的顏色(白色)。
[1-3]顯示裝置10的動作
針對上述那樣構成的顯示裝置10的動作進行說明。
圖4係說明顯示部11的顯示例之示意圖。例如,設成按每掃描線GL交互顯示黑與白。圖4的1個四方形表示畫素20,帶有剖面線的畫素20顯示黑色,未帶有剖面線的畫素20顯示白色。
首先,針對比較例的驅動方法作說明。圖5係說明比較例的驅動方法之時序圖。資料的寫入係按每1條掃描線GL進行,且以掃描線GL1〜GLm順序進行。
掃描線驅動電路12係按掃描線GL1〜GLm的順序施加脈衝狀的閘極電壓Von。閘極電壓Von係可使切換元件21開啟(ON)的電壓。閘極電壓Voff係使切換元件21關閉(OFF)的電壓。
資料線驅動電路13係按資料線DL1〜DLn的順序交互施加正電壓+Vd與負電壓-Vd。在此比較例的驅動方法中實現圖4的顯示。
其次,針對本實施形態的驅動方法作說明。本實施形態中,某掃描線GLi與掃描線GL(i-1)的驅動電壓相異的情況,對資料線DL施加接地電壓GND,之後,對資料線DL施加所期望的驅動電壓,朝藉掃描線GLi選擇的畫素寫入驅動電壓。將此驅動方法稱為第1驅動方法。
一方面,在掃描線GLi與掃描線GL(i-1)的驅動電壓相同的情況,對資料線DL不施加接地電壓GND。將此驅動方法稱為第2驅動方法。以下,以第1驅動方法、第2驅動方法的順序作詳細說明。
圖6係說明顯示裝置10的第1驅動方法之時序圖。顯示例係和圖4相同。
於時刻t0,掃描線驅動電路12係對掃描線GL1施加閘極電壓Von。又,於時刻t0,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加作為驅動電壓的正電壓+Vd。藉此,連接於掃描線GL1的1列份的畫素20的切換元件21開啟,使正電壓+Vd被施加於此1列份的畫素20之畫素電極24。
於時刻t1,掃描線驅動電路12係對掃描線GL1施加閘極電壓Voff。又,於時刻t1,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加接地電壓GND(亦即,將資料線DL1〜DLn往接地電壓GND放電)。換言之,資料線驅動電路13係在掃描線GL1與掃描線GL2的脈衝之間,對資料線DL1〜DLn施加接地電壓GND。
於時刻t2,掃描線驅動電路12係對掃描線GL2施加閘極電壓Von。又,於時刻t2,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加作為驅動電壓的負電壓-Vd。藉此,連接於掃描線GL2的1列份的畫素20的切換元件21開啟,使負電壓-Vd被施加於此1列份的畫素20之畫素電極24。
於時刻t3,掃描線驅動電路12係對掃描線GL2施加閘極電壓Voff。又,於時刻t3,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加接地電壓GND。
於時刻t4,掃描線驅動電路12係對掃描線GL3施加閘極電壓Von。又,於時刻t4,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加正電壓+Vd。藉此,連接於掃描線GL3的1列份的畫素20的切換元件21開啟,使正電壓+Vd被施加於此1列份的畫素20之畫素電極24。
以下亦同樣地,在連接於掃描線GL4〜GLm的畫素寫入資料。
其次,針對第2驅動方法作說明。如同前述,第2驅動方法中,在某掃描線GLi與掃描線GL(i-1)之驅動電壓相同的情況,不將接地電壓GND施加於資料線DL。
第2驅動方法中,掃描線GL的控制係和第1驅動方法(圖6)相同,資料線DL的控制係和習知的驅動方法(圖5)相同。
亦即,設成在掃描線GL(i-1)與掃描線GLi中之某資料線DLj的驅動電壓相同。資料線驅動電路13係在掃描線GL(i-1)與掃描線GLi依序被掃描的期間,對某資料線DLj施加正電壓+Vd或負電壓-Vd。此際,資料線驅動電路13對資料線DLj不施加接地電壓GND。
圖7係說明第1實施形態的顯示裝置10的動作之流程圖。變數「i」係掃描線GL的編號,i=1〜m。變數「j」係資料線DL的編號,j=1〜n。資料pre_g_data係前一掃描線GL上的畫素(資料線DL)的驅動電壓資料。資料pre_g_data係儲存於記憶部15。圖7係表示驅動某資料線DLj的動作。
控制電路16係將變數「i」設定1(步驟S100)。
接著,控制電路16從記憶部15讀出資料pre_g_data。接著,控制電路16係判定資料pre_g_data與連接於掃描線GLi和資料線DLj的畫素的驅動電壓是否相同(步驟S101)。將連接到掃描線GLi與資料線DLj的畫素表記成畫素(i、j)。此外,第1掃描線GL1係和前一幀的最後的掃描線GLm的驅動電壓作比較。
在步驟S101為否(No)的情況,控制電路16係執行第1驅動方法(步驟S102)。一方面,步驟S101為是(Yes)的情況,控制電路16係執行第2驅動方法(步驟S103)。
接著,控制電路16係將儲存於記憶部15的資料pre_g_data重寫為畫素(i、j)的驅動電壓(步驟S104)。
接著,控制電路16係使變數「i」僅加1(步驟S105)。
接著,控制電路16係判定變數「i」是否大於掃描線數「m」,亦即,是否已處理所有掃描線GL1〜GLm(步驟S106)。在未處理所有掃描線GL1〜GLm的情況,反復步驟S101以後的處理。
圖7的動作係在所有資料線DL1〜DLn份並行地執行。
[1-4]第1實施形態的效果
資料重寫時的消耗電力係耗費在依據電泳元件22的畫素電容Cpix、蓄積電容Cs及資料線DL等對寄生電容Cpara的充電。朝電容的充電能係以CV2
/2表示。「C」為電容值,「V」為被施加於電容的電壓。
在藉掃描線開啟切換元件21之前未對資料線DL施加接地電壓GND的情況(圖5),於切換元件21開啟的期間,將畫素電容Cpix、蓄積電容Cs及寄生電容Cpara充電。在圖4的顯示例之情況,當注意到寄生電容Cpara可知,因為每掃描線的電位係從+Vd到-Vd或從-Vd朝+Vd變化,故會被以|2Vd|的大小充電。
一方面,在第1驅動方法(圖6)的情況,在藉掃描線開啟切換元件21之前對資料線施加接地電壓GND,使寄生電容的電荷放電(此時,所有切換元件21係關閉狀態)。之後,使切換元件21開啟,將畫素電容Cpix、蓄積電容Cs及寄生電容Cpara充電。此時,由於寄生電容Cpara的電位會從GND到+Vd或從GND到-Vd變化,故會被以|Vd|的大小充電。因此,朝寄生電容Cpara的充電能減低成1/4(因為充電能係Cpara*V2
/2,所以當電壓成為1/2時充電能成為1/4)。
如此一來,依據本實施形態,可實現能減低消耗電力的顯示裝置10。
[2]第2實施形態
第2實施形態係用以減低畫素電容Cpix及蓄積電容Cs的充電能之驅動方法。
[2-1]顯示裝置10的動作
圖8係說明顯示部11的顯示例之示意圖。例如,設成按每幀交互顯示黑與白。所謂幀係指對顯示部11的所有畫素施加驅動電壓使1個圖像顯示的期間。圖8的1個四方形表示畫素20,帶有剖面線的畫素20顯示黑色,未帶有剖面線的畫素20顯示白色。如圖8所示般,以幀1〜幀4的順序在畫面整體交互顯示黑與白。
首先,針對比較例的驅動方法作說明。圖9係說明比較例的驅動方法之時序圖。
於幀2,掃描線驅動電路12係按掃描線GL1〜GLm的順序施加脈衝狀的閘極電壓Von。在幀2的期間中,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加負電壓-Vd。
於幀3,掃描線驅動電路12係按掃描線GL1〜GLm的順序施加脈衝狀的閘極電壓Von。在幀3的期間中,資料線驅動電路13對資料線DL1〜DLn施加正電壓+Vd。在此比較例的驅動方法中實現圖8的顯示。
其次,針對本實施形態的驅動方法作說明。本實施形態中,針對某1個畫素,在前一幀(k-1)的驅動電壓與現在的幀k的驅動電壓相異的情況,對畫素電容Cpix及蓄積電容Cs施加接地電壓GND,之後,對資料線DL施加所期望的驅動電壓,朝畫素寫入驅動電壓。將此驅動方法稱為第3驅動方法。
一方面,針對某1個畫素,在前一幀(k-1)的驅動電壓和現在的幀k的驅動電壓是相同的情況,不將接地電壓GND施加於資料線DL。此驅動方法稱為一般驅動方法。一般驅動方法係和前述的比較例的驅動方法相同。以下,針對第3驅動方法作詳細說明。
圖10係說明顯示裝置10的第3驅動方法之時序圖。顯示例係和圖8相同。
於時刻t0,掃描線驅動電路12係對掃描線GL1施加閘極電壓Von。又,於時刻t0,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加接地電壓GND。藉此,連接於掃描線GL1的1列份的畫素20的切換元件21開啟,使接地電壓GND被施加於此1列份的畫素20之畫素電極24及蓄積電極。結果,畫素電容Cpix及蓄積電容Cs的電荷被放電。
於時刻t1,資料線驅動電路13係對資料線DL1〜DLn施加負電壓-Vd。藉此,負電壓-Vd被施加於連接在掃描線GL1的1列份的畫素20之畫素電極24。
於時刻t2,掃描線驅動電路12係對掃描線GL1施加閘極電壓Voff,同時對掃描線GL2施加閘極電壓Von。之後,反復和掃描線GL1同樣的動作。
於幀3,資料線DL1〜DLn被施加正電壓+Vd。掃描線GL上升且對資料線DL1〜DLn施加接地電壓的動作係和幀2相同。
圖11係說明第2實施形態的顯示裝置10的動作之流程圖。資料pre_f_data[i][j]係前一幀的畫素(i、j)的驅動電壓資料。資料pre_f_data[i][j]係儲存於記憶部15。圖11係表示驅動某資料線DLj的動作。
控制電路16係在變數「i」設定1(步驟S200)。
接著,控制電路16係從記憶部15讀出資料pre_f_data[i][j]。接著,控制電路16係判定資料pre_f_data[i][j]與連接到掃描線GLi和資料線DLj的畫素(i、j)的驅動電壓是否相同(步驟S201)。
在步驟S201為否的情況,控制電路16係執行第3驅動方法(步驟S202)。一方面,在步驟S201為是的情況,控制電路16係執行一般驅動方法(步驟S203)。
接著,控制電路16係將儲存於記憶部15的資料pre_f_data[i][j]重寫為畫素(i、j)的驅動電壓(步驟S204)。
接著,控制電路16係使變數「i」僅加1(步驟S205)。
接著,控制電路16係判定是否已處理所有掃描線GL1〜GLm(步驟S106)。在未處理所有掃描線GL1〜GLm的情況,反復步驟S201以後的處理。
圖11的動作係在所有資料線DL1〜DLn份並行地執行。
[2-2]第2實施形態的效果
在比較例的驅動方法(圖9)的情況,於切換元件21開啟的期間,將畫素電容Cpix、蓄積電容Cs及寄生電容Cpara充電。在圖8的顯示例之情況,當注意到畫素電容Cpix、蓄積電容Cs可知,由於每幀的電位係從+Vd到-Vd或從-Vd到+Vd變化,故會被以|2Vd|的大小充電。
另一方面,在第3驅動方法(圖10)的情況,藉掃描線將切換元件21開啟後,在將資料線設為驅動電壓(+Vd或-Vd)之前,對資料線施加接地電壓GND,使畫素電容Cpix、蓄積電容Cs的電荷放電(此時,符合的掃描線以外的切換元件21係關閉狀態)。之後,對資料線施加所期望的驅動電壓(+Vd或-Vd),將畫素電容Cpix,蓄積電容Cs及寄生電容Cpara充電。此時,由於畫素電容Cpix、蓄積電容Cs的電位會成為從GND到+Vd或從GND到-Vd變化,故會被以|Vd|的大小充電。因此,朝畫素電容Cpix、蓄積電容Cs的充電能係減低到1/4(因為充電能係(Cpix+Cs)*V2
/2,所以當電壓成為1/2時能量成為1/4)。
如此一來,依據本實施形態,可實現能減低消耗電力的顯示裝置10。
[3]第3實施形態
第3實施形態係同時應用第1實施形態與第2實施形態的情況之實施例。
[3-1]顯示裝置10的動作
圖12係說明和4個狀態(a)〜(d)對應的驅動方法之圖。圖12中,○係意味著應用對應的驅動方法,×係意味著不應用對應的驅動方法。
所謂狀態(a),係指「掃描線GL(i-1)、GLi上的某資料線DL的驅動電壓相同」且「幀(x-1)、幀x上的某畫素的驅動電壓相同」的情況。幀x係任意的幀。在狀態(a)中不應用第1驅動方法(圖6)及第3驅動方法(圖10)。
所謂狀態(b),係指「掃描線GL(i-1)、GLi上的某資料線DL的驅動電壓相同」且「幀(x-1)、幀x上的某畫素的驅動電壓相異」的情況。在狀態(b)中不應用第1驅動方法,應用第3驅動方法。
所謂狀態(c),係指「掃描線GL(i-1)、GLi上的某資料線DL的驅動電壓相異」且「幀(x-1)、幀x上的某畫素的驅動電壓相同」的情況。在狀態(c)中應用第1驅動方法,不應用第3驅動方法。
所謂狀態(d),係指「掃描線GL(i-1)、GLi上的某資料線DL的驅動電壓相異」且「幀(x-1)、幀x上的某畫素的驅動電壓相異」的情況。在狀態(d)中應用第1驅動方法及第3驅動方法。
圖13係說明和4個狀態(a)〜(d)對應的驅動方法之時序圖。圖13顯示某資料線DLj的動作。關於4個狀態(a)〜(d),掃描線GL的驅動係第1驅動方法(圖6)。
期間t0〜t2是狀態(a)的驅動方法。於時刻t0,掃描線驅動電路12係對掃描線GL1、GL2施加閘極電壓Voff。又,於時刻t0,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加正電壓+Vd。
於時刻t1,掃描線驅動電路12係對掃描線GL2施加閘極電壓Von。
在狀態(a)中,於切換元件21關閉期間及開啟期間,資料線DL係一般驅動。在此係不施加接地電壓GND的資料線DL的驅動,亦即,將圖5及圖9的資料線DL的驅動稱為一般驅動。
期間t2〜t5是狀態(b)的驅動方法。於時刻t2,掃描線驅動電路12係對掃描線GL2、GL3施加閘極電壓Voff。又,於時刻t2,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加正電壓+Vd。
於時刻t3,掃描線驅動電路12係對掃描線GL3施加閘極電壓Von。於時刻t3,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加接地電壓GND。
於時刻t4,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加負電壓-Vd。
在狀態(b)中,於切換元件21關閉期間,資料線DL係一般驅動,於切換元件21開啟期間,資料線DL係第3驅動方法。
期間t5〜t7是狀態(c)的驅動方法。於時刻t5,掃描線驅動電路12係對掃描線GL3、GL4施加閘極電壓Voff。又,於時刻t5,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加接地電壓GND。
於時刻t6,掃描線驅動電路12係對掃描線GL4施加閘極電壓Von。又,於時刻t6,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加正電壓+Vd。
在狀態(c)中,切換元件21為關閉期間,資料線DL係第1驅動方法,切換元件21為開啓期間,資料線DL係一般驅動。
期間t7〜t10是狀態(d)的驅動方法。於時刻t7,掃描線驅動電路12係對掃描線GL4、GL5施加閘極電壓Voff。又,於時刻t7,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加接地電壓GND。
於時刻t8,掃描線驅動電路12係對掃描線GL5施加閘極電壓Von。
於時刻t9,資料線驅動電路13係對資料線DLj施加負電壓-Vd。
於時刻t10,掃描線驅動電路12係對掃描線GL5施加閘極電壓Voff。
在狀態(d)中,於切換元件21關閉期間,資料線DL係第1驅動方法,於切換元件21開啟期間,資料線DL係第3驅動方法。
圖14係說明第3實施形態的顯示裝置10的動作之流程圖。圖14係顯示驅動某資料線DLj的動作。
控制電路16係在變數「i」設定1(步驟S300)。接著,控制電路16係旗標設定「0x00」(步驟S301)。
接著,控制電路16係從記憶部15讀出資料pre_g_data。資料pre_g_data係前一掃描線GL上的畫素(資料線DL)的驅動電壓資料。接著,控制電路16係判定資料pre_g_data與連接到掃描線GLi和資料線DLj的畫素(i、j)的驅動電壓是否相同(步驟S302)。
在步驟S302為否的情況,控制電路16係在旗標加上「0x01」(步驟S303)。
在步驟S302為是的情況或步驟S303之後,控制電路16係從記憶部15讀出資料pre_f_data[i][j]。資料pre_f_data[i][j]係前一幀的畫素(i、j)的驅動電壓資料。接著,控制電路16係判定資料pre_f_data[i][j]與連接到掃描線GLi和資料線DLj的畫素(i、j)的驅動電壓是否相同(步驟S304)。
步驟S304為否的情況,控制電路16係在旗標加上「0x10」(步驟S305)。
在步驟S304為是的情況或步驟S305之後,控制電路16係確認旗標的值(步驟S306)。
旗標為「0x00」的情況,控制電路16係執行狀態(a)的驅動方法(稱為一般驅動)(步驟S307)。
旗標為「0x01」的情況,控制電路16係執行狀態(c)的驅動方法,亦即第1驅動方法(步驟S308)。
旗標為「0x10」的情況,控制電路16係執行狀態(b)的驅動方法,亦即第3驅動方法(步驟S309)。
旗標為「0x11」的情況,控制電路16係執行狀態(d)的驅動方法,亦即第1驅動方法及第3驅動方法(步驟S310)。
接著,控制電路16係將儲存於記憶部15的資料pre_g_data重寫為畫素(i、j)的驅動電壓(步驟S311)。
接著,控制電路16係將儲存於記憶部15的資料pre_f_data[i][j]重寫為畫素(i、j)的驅動電壓(步驟S312)。
接著,控制電路16係使變數「i」僅加1(步驟S313)。
接著,控制電路16係判定變數「i」是否大於掃描線數「m」,亦即,是否已處理所有掃描線GL1〜GLm(步驟S314)。在未處理所有掃描線GL1〜GLm的情況,反復步驟S301以後的處理。
圖14的動作係在所有資料線DL1〜DLn份並行地執行。
[3-2]消耗電力削減效果
針對同時應用第1及第3驅動方法的情況之消耗電力削減效果進行驗證。狀態(d)的情況雖會成為所期望的驅動,但在狀態(b)、(c)的情況,因為會導致一方的驅動對另一方的驅動帶來影響,所以擔心對消耗電力的減低效果會有影響。將驗證該影響。
狀態(b)係因應用第3驅動方法而無法遵守不應用第1驅動方法所致之「不將資料線DL設為GND」。據此,導致朝寄生電容Cpara的充電量增加,消耗電力增加。另一方面,依據第3驅動方法,因為朝畫素電容Cpix、蓄積電容Cs的充電量削減,所以消耗電力被削減。依此等的消耗電力的增加份量、削減份量的大小來決定整體消耗電力之增減。
將狀態(b)假設成以下那樣。
・掃描線GL(i-1)、GLi上的某資料線DL的驅動電壓→+Vd
・幀(x-1)上的畫素的驅動電壓→-Vd
・幀x上的某畫素的驅動電壓→+Vd
在這種情況下,消耗電力增加份量(朝寄生電容Cpara充電)係由以下的式(1)表示。
{Cpara*(Vd)2
/2}*m ・・・(1)
消耗電力削減份量(朝畫素電容Cpix、蓄積電容Cs充電)係由以下的式(2)表示。於式(2)中,消耗電力削減份量係從「一般驅動時的消耗電力」減去「第3驅動方法的消耗電力」而算出。
(Cs+Cpix)*(2*Vd)2
/2-(Cs+Cpix)*(Vd)2
/2=3*(Cs+ Cpix)*(Vd)2
/2 ・・・(2)
圖15係說明狀態(b)中的驅動電壓的過渡之示意圖。圖15中,虛線的箭頭表示理想的電位過渡,實線的箭頭表示實際的電位過渡。
在比較狀態(b)的消耗電力增加份量、削減份量之前,針對狀態(c)的增加份量、削減份量進行算出。
狀態(c)係因應用第1驅動方法而無法遵守不應用第3驅動方法所致之「不將資料線DL設為GND」。據此,導致朝畫素電容Cpix、蓄積電容Cs的充電量增加,消耗電力增加。另一方面,依據第1驅動方法,因為朝寄生電容Cpara的充電量被削減,所以消耗電力被削減。依此等的消耗電力的增加份量、削減份量的大小來決定整體消耗電力之增減。
將狀態(c)假設成以下那樣。
・掃描線GL(i-1)上的某資料線DL的驅動電壓→
-Vd
・掃描線GLi上的某資料線DL的驅動電壓→+Vd
・幀(x-1)、x上的某畫素的驅動電壓→+Vd
在這種情況下,消耗電力削減份量(朝寄生電容Cpara充電)係由以下的式(3)表示。於式(3)中,消耗電力削減份量係從「一般驅動時的消耗電力」減去「第1驅動方法的消耗電力」而算出。
{Cpara*(2*Vd)2
/2}*m-{Cpara*(Vd)2
/2}*m={3*Cpara*(Vd)2
/2}*m ・・・(3)
消耗電力增加份量(朝畫素電容Cpix、蓄積電容Cs充電)係用以下的式(4)表示。
(Cs+Cpix)*(Vd)2
/2 ・・・(4)
圖16係說明狀態(c)中的驅動電壓的過渡之示意圖。
將狀態(b)、(c)的消耗電力增加份量、削減份量彙整如下。
<狀態(b)>
消耗電力增加份量:{Cpara*(Vd)2
/2}*m ・・・(1)
消耗電力削減份量:3*(Cs+Cpix)*(Vd)2
/2 ・・(2)
因為要比較此等的大小關係,所以省略共同項。
消耗電力增加份量:Cpara*m
消耗電力削減份量:3*(Cs+Cpix)
藉此等的大小關係來決定整體消耗電力之增減。因為要和狀態(c)一起作比較,所以事先將式子變形。
消耗電力增加份量:Cpara*m/3 ・・・(1)’
消耗電力削減份量:(Cs+Cpix) ・・・(2)’
<狀態(c)>
消耗電力增加份量:(Cs+Cpix)*(Vd)2
/2 ・・・(4)
消耗電力削減份量:{3*Cpara*(Vd)2
/2}*m ・・・(3)
因為要比較此等的大小關係,所以省略共同項。
消耗電力增加份量:(Cs+Cpix) ・・・(4)’
消耗電力削減份量:3*Cpara*m ・・・(3)’
藉此等的大小關係來決定整體消耗電力之增減。
圖17係說明狀態(b)、(c)中的消耗電力的增減之示意圖。圖17的橫軸為Cpara*m,縱軸為(Cs+Cpix)。
圖17中,依Cpara*m/3、(Cs+Cpix)、3*Cpara*m的大小關係設定3個範圍。
範圍α:Cpara*m/3<3*Cpara*m<(Cs+Cpix)
範圍β:Cpara*m/3<(Cs+Cpix)<3*Cpara*m
範圍γ:(Cs+Cpix)<Cpara*m/3<3*Cpara*m
在範圍α,狀態(b)的消耗電力增減比起「削減份量(Cs+Cpix)>增加份量Cpara*m/3」,消耗電力係減少。在範圍α,狀態(c)的消耗電力增減比起「削減份量3*Cpara*m<增加份量(Cs+Cpix)」,消耗電力係增加。消耗電力有可能依狀態(c)的出現頻度而增加。
在範圍β,狀態(b)的消耗電力增減比起「削減份量(Cs+Cpix)>增加份量Cpara*m/3」,消耗電力係減少。在範圍β,狀態(c)的消耗電力增減比起「削減份量3*Cpara*m>增加份量(Cs+Cpix)」,消耗電力係減少。透過應用本專利的驅動方法(第1驅動方法及第3驅動方法),以謀求始終可比習知的驅動方法還低消耗電力化。
在範圍γ,狀態(b)的消耗電力增減比起「削減份量(Cs+Cpix)<增加份量Cpara*m/3」,消耗電力係增加。在範圍γ,狀態(c)的消耗電力增減比起「削減份量3*Cpara*m>增加份量(Cs+Cpix)」,消耗電力係減少。消耗電力有可能依狀態(b)的出現頻度而增加。
因此,當調整Cpara、Cs、Cpix及m,使「Cpara*m/3」、「(Cs+Cpix)」及「3*Cpara*m」的大小關係成為範圍β時,可有效地活用本專利的驅動方法(第1驅動方法及第3驅動方法)。
此外,上述各實施形態中,在作為施加於電泳元件22的共同電極之共同電壓Vcom方面是使用接地電壓GND。但不受此所限,共同電壓Vcom亦可為接地電壓GND以外的電壓。
又,上述各實施形態中,將施加於資料線DL的負電壓-Vd與正電壓+Vd之絕對值設為相同。但不受此所限,亦可為驅動電壓中的|-Vd|與|+Vd|之值不同。
本發明未受限於上述實施形態,可在未悖離其要旨之範圍內將構成要素變形並具體化。而且在上述實施形態中含有各種階段的發明,透過適當組合在1個實施形態中所揭示的複數個構成要素,或者適當組合在不同實施形態中所揭示的構成要素而可構成各種發明。例如,在即使從實施形態所揭示的所有構成要素中刪除幾個構成要素仍可解決發明所欲解決之課題並可獲得發明的功效的情況,該經刪除此等構成要素後的實施形態可作為發明抽出。
10:顯示裝置
11:顯示部
12:掃描線驅動電路
13:資料線驅動電路
14:電壓生成電路
15:記憶部
16:控制電路
20:畫素
21:切換元件
22:電泳元件
23:共同電極
24:畫素電極
25:微膠囊
26:液體
27:負帶電粒子
28:正帶電粒子
+Vd:正電壓
-Vd:負電壓
Von,Voff:閘極電壓
Cs:蓄積電容
Cpara:寄生電容
Cpix:畫素電容
R:電阻
Vcom:共同電壓
GND:接地電壓
GL,GL1~GLm:掃描線
DL,DL1~DLn:資料線
pre_g_data,pre_f_data:資料
t0~t10:時刻
DT:圖像資料
CNT:控制信號
圖1係第1實施形態的顯示裝置之方塊圖。
圖2係圖1所示的畫素之電路圖。
圖3係電泳元件的示意圖。
圖4係說明顯示部的顯示例之示意圖。
圖5係說明比較例的驅動方法之時序圖。
圖6係說明顯示裝置的第1驅動方法之時序圖。
圖7係說明第1實施形態的顯示裝置的動作之流程圖。
圖8係說明顯示部的顯示例之示意圖。
圖9係說明比較例的驅動方法之時序圖。
圖10係說明顯示裝置的第3驅動方法之時序圖。
圖11係說明第2實施形態的顯示裝置的動作之流程圖。
圖12係說明和4個狀態(a)〜(d)對應的驅動方法之圖。
圖13係說明和4個狀態(a)〜(d)對應的驅動方法之時序圖。
圖14係說明第3實施形態的顯示裝置的動作之流程圖。
圖15係說明狀態(b)中之驅動電壓的過渡之示意圖。
圖16係說明狀態(c)中之驅動電壓的過渡之示意圖。
圖17係說明狀態(b)、(c)中之消耗電力的增減的示意圖。
GL1~GLm:掃描線
DL1~DLn:資料線
Von,Voff:閘極電壓
+Vd:正電壓
-Vd:負電壓
GND:接地電壓
t0~t4:時刻
Claims (8)
- 一種顯示裝置,具備: 掃描線; 資料線,和前述掃描線交叉; 電泳元件; 切換元件,連接在前述資料線與前述電泳元件之間且具有連接於前述掃描線的閘極;及 控制電路,控制前述掃描線及前述資料線的電壓, 前述控制電路為, 於第1時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件關閉的閘極電壓,對前述資料線施加接地電壓, 於接在前述第1時刻之後的第2時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件開啟的閘極電壓,對前述資料線施加前述接地電壓以外的驅動電壓。
- 如請求項1之顯示裝置,其中 前述控制電路係在前次寫入時施加於前述資料線的驅動電壓與本次寫入時施加於前述資料線的驅動電壓之極性相異的情況下,於前述第1時刻對前述資料線施加前述接地電壓。
- 一種顯示裝置,具備: 掃描線; 資料線,和前述掃描線交叉; 電泳元件; 切換元件,連接在前述資料線與前述電泳元件之間且具有連接於前述掃描線的閘極;及 控制前述掃描線及前述資料線的電壓之控制電路, 前述控制電路為, 於第1時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件開啟的閘極電壓,對前述資料線施加接地電壓, 於接在前述第1時刻之後的第2時刻,對前述資料線施加前述接地電壓以外的驅動電壓。
- 如請求項3之顯示裝置,其中 前述控制電路係在前次寫入時施加於前述電泳元件的驅動電壓與本次寫入時施加於前述電泳元件的驅動電壓之極性相異的情況下,於前述第1時刻對前述資料線施加前述接地電壓。
- 如請求項1至4中任一項之顯示裝置,其中更具備並列連接於前述電泳元件的蓄積電容。
- 如請求項1至4中任一項之顯示裝置,其中前述電泳元件係包含第1及第2電極,及被前述第1及第2電極包夾的電泳體, 前述第1電極連接於前述切換元件, 前述第2電極被施加共同電壓。
- 一種顯示裝置的驅動方法, 前述顯示裝置具備: 掃描線; 資料線,和前述掃描線交叉; 電泳元件;及 切換元件,連接在前述資料線與前述電泳元件之間且具有連接於前述掃描線的閘極, 前述驅動方法為, 於第1時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件關閉的閘極電壓,對前述資料線施加接地電壓, 於接在前述第1時刻之後的第2時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件開啟的閘極電壓,對前述資料線施加前述接地電壓以外的驅動電壓。
- 一種顯示裝置的驅動方法, 前述顯示裝置具備: 掃描線; 資料線,和前述掃描線交叉; 電泳元件; 切換元件,連接在前述資料線與前述電泳元件之間且具有連接於前述掃描線的閘極;及 控制前述掃描線及前述資料線的電壓之控制電路, 前述驅動方法為, 於第1時刻,對前述掃描線施加使前述切換元件開啟的閘極電壓,對前述資料線施加接地電壓, 於在前述第1時刻之後的第2時刻,對前述資料線施加前述接地電壓以外的驅動電壓。
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