TWI417829B - 電泳顯示裝置更新畫面之驅動方式 - Google Patents

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Description

電泳顯示裝置更新畫面之驅動方式
本發明係有關於一種電泳式顯示裝置之驅動方法，更明確地說，係一種利用調整電泳粒子重置之位置來改善畫面更新時間之驅動方法。
請參考第1圖，第1圖為習知電泳式顯示裝置100之顯示原理之示意圖。電泳式顯示裝置100包含複數個帶電粒子101、電泳介質102、上電極103以及下電極104。上電極103以及下電極104分別設置於電泳介質102的兩端，上電極103為透明電極，而下電極104為分段金屬電極。帶電粒子101為帶正電荷，懸浮於電泳介質102之間，並且與電泳介質102為不同顏色。通常帶電粒子101為白色氧化鈦粒子(TiO2)而電泳介質102為黑色。藉由施加外部電場於上電極103與下電極104，可以改變懸浮在電泳介質102中的帶電粒子101之位置。電泳式顯示裝置100利用改變帶電粒子101位置，來展現出帶電粒子101與電泳介質102，或帶電粒子與帶電粒子之間的顏色對比，以作為影像顯示之顏色。
帶電粒子101停留在電泳介質102的不同位置會產生不同的灰階顏色。如第1圖所示，畫素P1之帶電粒子101停留在接近電泳介質102之上電極103，使畫素P1呈現白色。畫素P2之帶電粒子101停留在接近電泳介質102之下電極104，使畫素P2呈現黑色。畫素P3之白色帶電粒子101停留在電泳介質102之中間位置，使畫素P3呈現一灰階顏色。因此，帶電粒子101停留在電泳介質102中的位置，會決定對應的畫素之灰階暗亮程度。也就是說，電泳式顯示裝置為反射式顯示機制，並不需要背光源。帶電粒子101在電泳介質102中的位置由驅動電壓和電壓脈衝週期所決定，驅動電壓施加於上電極103與下電極104。驅動電壓的極性決定了帶電粒子101在電泳介質102中的位置上升或下降(亦為灰階顯示的變亮變暗)，而電壓脈衝週期的長短則決定了帶電粒子101在電泳介質102中的位置上升或下降的程度(亦為灰階顯示變化的大小)。
請同時參考第1圖與第2圖。第2圖為施加驅動電壓於帶電粒子101之示意圖。在電泳式顯示裝置100開始運作時，由於畫素P1中之帶電粒子101經過一段時間皆未移動，所以先施加一正電壓VPOS 與一負電壓VNEG 於帶電粒子101使其活化，以初始化電泳式顯示裝置。在完成初始化之後，藉由施加正電壓VPOS 於下電極104經過時間tG1 ，使帶電粒子101移動至電泳介質102中對應灰階資料G1之位置，以將灰階資料G1寫入畫素P1。畫素P1必須重置(Erase)後才能寫入下一筆灰階資料G2，通常重置的時間大約等於寫入的時間，因此，藉由施加負電壓VNEG 經過時間tG1 於下電極104，使帶電粒子201回到初始化之位置。畫素P1在重置之後，藉由施加正電壓VPOS 經過脈衝時間tG2 於下電極104，將灰階資料G2寫入畫素P1。當帶電粒子101到達灰階資料所對應的位置後，即使不在施加正電壓，帶電粒子101也不會移動至初始位置或其他位置，此為電泳式顯示裝置之雙穩態(Bi-stable)特徵。因此，電泳式顯示裝置在電源關閉後仍可保留原有顯示影像，而只有在更新畫面(亦即施加電場來移動帶電粒子)時才需使用電力。
然而，在重置畫素P1時，帶電粒子201之初始化位置為固定。舉例來說，假設畫面I由最黑更新到最白需要時間t，畫面I資料寫入所需之時間為t，同時畫面I亦另需要時間t來進行資料重置。因此，習知電泳式顯示裝置更新畫面所需時間容易過長，更新畫面所需時間過長容易造成殘影，進而影響畫面品質。
本發明係提供一種電泳式顯示裝置之驅動方法，該方法包含：寫入一第一灰階資料於一第一畫素；當該第一灰階資料係接近一黑色灰階時，重置該第一灰階資料至該黑色灰階；當該第一灰階資料係接近一白色灰階時，重置該第一灰階資料至該白色灰階；以及於重置該第一灰階資料之後，寫入一第二灰階資料於該第一畫素。
本發明另提供一種電泳式顯示裝置之驅動方法，該方法包含：寫入一第一灰階資料於一第一畫素；重置該第一灰階資料至介於一白色灰階與一黑色灰階之間之一預定灰階；以及於重置該第一灰階資料之後，寫入一第二灰階資料於該第一畫素。
本發明另提供一種電泳式顯示裝置，該裝置包含一畫面暫存器、一查找表、一控制器、以及一電泳式顯示面板。該畫面暫存器用來儲存一第一顯示資料。該控制器係電性連接於該畫面暫存器以及該查找表，用來由該查找表中取得由該第一顯示資料至一第二顯示資料之灰階轉換資料，並據以輸出一控制資料。該電泳式顯示面板係電性連接於該控制器，用來根據該控制資料顯示該第二顯示資料。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「電性連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置電性連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
請參考第3圖。第3圖為本發明之電泳式顯示裝置300之示意圖。電泳式顯示裝置300包含一畫面暫存器310、一控制器320、一查找表330、一直流/直流轉換器340以及一電泳式顯示面板350。電泳式顯示裝置300之顯示資料可暫時儲存於畫面暫存器310中，因此控制器320可比對目前的顯示資料Fn以及前一筆顯示資料Fn-1。控制器320根據顯示資料Fn及Fn-1之灰階差異，由查找表330中找出控制資料a0~a7。控制資料a0~a7中包含由顯示資料Fn-1更新至顯示資料Fn所需之電壓以及訊號週期。直流/直流轉換器340用來產生驅動電壓VCOM、VGH、VGL、VPOS及VNEG。電泳式顯示面板350包含一源極驅動器352以及一閘極驅動器354，源極驅動器352及閘極驅動器354根據控制資料a0~a7以及驅動電壓VCOM、VGH、VGL、VPOS及VNEG來驅動電泳式顯示面板350中的帶電粒子使其移動。
請同時參考第3圖與表1、表2。表1、表2為第3圖之查找表330之示意圖。
如表1所示，灰階G0~G15表示目前的灰階，灰階G0~G15表示前一畫面的灰階。因此，表1中儲存著每一灰階之轉換資料A1~A256，源極驅動器352則根據轉換資料A1~A256來決定輸出電壓VS。轉換資料A1~A256中包含從灰階G0~G15灰階更新到灰階G0~G15所需之電壓以及訊號週期。每一轉換資料A1~A256包含8位元之控制資料a0~a7，其中2位元(例如a0與a1)用來決定輸出電壓VS之電壓值。舉例來說，當a0~a1的值為00時，輸出電壓VS為VPOS；當a0~a1的值為01時，輸出電壓VS為VSS；a0~a1的值為10時，輸 出電壓VS為VNEG。另外，每一轉換資料A1~A256其餘的6位元(例如a2~a7)決定輸出電壓VS之訊號週期。舉例來說，當a2~a7的值為000001時，輸出電壓VS之訊號週期為1；當a2~a7的值為111111時，輸出電壓VS之訊號週期為63。假設一畫素P1由灰階G3更新到灰階G9，控制器320可由查找表330中取得轉換資料A58。假設控制資料A58之a0~a1的值為00，而a2~a7的值為01011，則源極驅動器352會持續輸出電壓VPOS經過11個訊號週期。
另外，當驅動電壓VCOM為擺動(swing)波形時，控制器320還需根據表2找出驅動電壓VCOM之轉換資料。每一轉換資料B1~B256包含8位元之控制資料b0~b7，其中2位元(例如b0與b1)用來決定驅動電壓VCOM之電壓值，其餘的6位元(例如a2~a7)用來決定驅動電壓VCOM之訊號週期。舉例來說，當b0~b1的值為00時，驅動電壓VCOM為VNEG；當b0~b1的值為01時，驅動電壓VCOM為VSS；b0~b1的值為10時，驅動電壓VCOM為VPOS。值得注意的是，當驅動電壓VCOM為擺動波形時，驅動電壓VCOM與源極驅動器352之輸出電壓VS相之極性相反。舉例來說，當輸出電壓VS為VPOS時，驅動電壓VCOM便為VNEG。因此，當驅動電壓VCOM為擺動波形時，可以加速帶電粒子在電泳介質中的移動速度，進而改善畫面更新之速度。
請同時參考第4圖與第5圖。第4圖及第5圖為本發明之電泳顯示裝置300之驅動方法之第一實施例之示意圖。在本實施例中，電泳顯示裝置300利用畫面暫存器310儲存前一筆顯示資料Fn-1， 再根據查找表330找出灰階的轉換資料。當顯示資料Fn-1之帶電粒子501停留在較接近下電極504時，顯示資料Fn-1為一偏黑灰階(灰階G1~G7之間)，而帶電粒子501會重置回灰階G0(即黑灰階)的位置。然而，當顯示資料Fn-1之帶電粒子501停留在較接近上電極503時，帶電粒子501位於一偏白灰階(灰階G8~G15之間)，而帶電粒子501會重置回灰階G15(即白灰階)的位置。如此，重置帶電粒子501所需之時間便可縮短，進而改善畫面更新時間。
如第4圖所示，畫素P1欲顯示的順序為灰階G2與G4。在畫素P1完成初始化之後，帶電粒子501回到灰階G0的位置，接著畫素P1寫入灰階資料G2。因此，控制器320根據表1取得轉換資料A3。根據轉換資料A3所包含之控制資料a0~a7，電泳式顯示面板350藉由施加正電壓VPOS於下電極504經過訊號週期tG1，使帶電粒子501移動至電泳介質502中對應灰階G2之位置。在寫入下一筆灰階資料G4之前，畫素P1必須經過重置(Erase)步驟。因為帶電粒子501之目前位置為灰階G2，帶電粒子501將被重置到灰階G0的位置。因此，控制器320根據表1取得轉換資料A33。根據轉換資料A33所包含之控制資料a0~a7，電泳式顯示面板350藉由施加負電壓VNEG於下電極504經過訊號週期tG2，使帶電粒子501移動至電泳介質502中對應灰階G0之位置。接著，畫素P1寫入灰階資料G4，控制器320根據表1取得轉換資料A5。根據轉換資料A5所包含之資料a0~a7，電泳式顯示面板350藉由施加正電壓VPOS於下電極504經過訊號週期tG3，使帶電粒子501移動至電泳介質502中對應灰階G4 之位置，以將灰階資料G4寫入畫素P1。
如第5圖所示，畫素P1欲顯示的順序為灰階G14與G7。在畫素P1完成初始化之後，帶電粒子501回到灰階G0的位置，接著，控制器320根據表1取得轉換資料A15，將灰階資料G14寫入畫素P1。在寫入下一筆灰階資料G7之前，畫素P1必須經過重置步驟。因為帶電粒子501之目前位置為灰階G14，帶電粒子501將被重置到灰階G15的位置。因此，控制器320根據表1取得轉換資料A240以重置帶電粒子501。接著，控制器320根據表1取得轉換資料A248，將灰階資料G7寫入畫素P1。
請同時參考第6圖與第7圖。第6圖及第7圖為本發明之電泳顯示裝置300之驅動方法之第二實施例之示意圖。在本實施例中，不論顯示資料Fn-1位於一偏黑灰階(灰階G1~G7之間)或一偏白灰階時(灰階G8~G15之間)，帶電粒子601皆被重置到中間灰階，例如灰階G7或G8。也就是說，在寫入灰階資料時，帶電粒子601由灰階G7或G8移動至其它灰階所對應之位置。如此，重置帶電粒子601所需之時間便可縮短，進而改善畫面更新時間。
如第6圖所示，畫素P2欲顯示的順序為灰階G1與G3。在畫素P2完成初始化之後，帶電粒子601回到灰階G0的位置，接著，控制器320根據表1取得轉換資料A2，將灰階資料G1寫入畫素P2。在寫入下一筆灰階資料G7之前，畫素P2必須經過重置步驟，帶電 粒子601將被重置到灰階G7的位置。因此，控制器320根據表1取得轉換資料A24以重置帶電粒子601。接著，控制器320根據表1取得轉換資料A116，將灰階資料G3寫入畫素P2。
如第7圖所示，畫素P2欲顯示的順序為灰階G15與G8。在畫素P2完成初始化之後，帶電粒子601回到灰階G0的位置，接著，控制器320根據表1取得轉換資料A16，將灰階資料G15寫入畫素P2。在寫入下一筆灰階資料G8之前，畫素P2必須經過重置步驟，帶電粒子601將被重置到灰階G8的位置。因此，控制器320根據表1取得轉換資料A249以重置帶電粒子601。接著，控制器320根據表1取得轉換資料A137，將灰階資料G8寫入畫素P2。
綜上所述，本發明係提供一種電泳顯示裝置之驅動方法，以降低電泳顯示裝置畫面更新時之殘影。該電泳式顯示裝置包含一畫面暫存器、一查找表、一控制器以及一電泳式顯示面板。該畫面暫存器用來儲存一第一顯示資料，而該控制器用來由該查找表中取得由該第一顯示資料至一第二顯示資料之灰階轉換資料，並據以輸出一控制資料。根據該控制資料，電泳式顯示面板顯示該第二顯示資料。因此，藉由利用該查找表，本發明之驅動方法可以調整畫素中帶電粒子之重置位置，以縮短重置畫素所需之時間，進而改善電泳式顯示裝置之顯示品質。
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。
100、300‧‧‧電泳式顯示裝置
101、501、601‧‧‧帶電粒子
102、502‧‧‧電泳介質
103、503‧‧‧上電極
104、504‧‧‧下電極
310‧‧‧畫面暫存器
320‧‧‧控制器
330‧‧‧查找表
340‧‧‧直流/直流轉換器
350‧‧‧電泳式顯示面板
352‧‧‧源極驅動器
354‧‧‧閘極驅動器
a0~a7‧‧‧控制資料
A1~A256、B1~B256‧‧‧轉換資料
Fn、Fn-1‧‧‧顯示資料
G1~G15、G1~G15‧‧‧灰階資料
P1、P2、P3‧‧‧畫素
tG1、tG2、tG3‧‧‧時間
第1圖為習知電泳式顯示裝置之顯示原理之示意圖。
第2圖為施加驅動電壓於帶電粒子之示意圖。
第3圖為本發明之電泳式顯示裝置之示意圖。
第4圖及第5圖為本發明之電泳顯示裝置之驅動方法之第一實施例之示意圖。
第6圖及第7圖為本發明之電泳顯示裝置之驅動方法之第二實施例之示意圖。
300．．．電泳式顯示裝置
310．．．畫面暫存器
320．．．控制器
330．．．查找表
340．．．直流/直流轉換器
350．．．電泳式顯示面板
352．．．源極驅動器
354．．．閘極驅動器
Fn 、Fn-1 ．．．顯示資料
a0 ~a7 ．．．控制資料
VCOM 、VGH 、VGL 、VPOS 、VNEG ．．．驅動電壓

Claims (11)

  1. 一種電泳式顯示裝置之驅動方法，包含：寫入一第一灰階資料於一第一畫素；當該第一灰階資料係接近一黑色灰階時，重置該第一灰階資料至該黑色灰階；當該第一灰階資料係接近一白色灰階時，重置該第一灰階資料至該白色灰階；以及於重置該第一灰階資料之後，寫入一第二灰階資料於該第一畫素。
  2. 如請求項1所述之方法，另包含：提供一灰階之轉換資料之查找表。
  3. 如請求項2所述之方法，其中當該第一灰階資料係接近一白色灰階時，重置該第一灰階資料至該白色灰階包含：根據該查找表中取得由該第一灰階資料至該白色灰階之轉換資料；以及根據該第一灰階資料至該白色灰階之轉換資料重置該第一畫素。
  4. 如請求項2所述之方法，其中當該第一灰階資料係接近一黑色灰階時，重置該第一灰階資料至該黑色灰階包含： 根據該查找表取得由該第一灰階資料至該黑色灰階之轉換資料；以及根據由該第一灰階資料至該黑色灰階之轉換資料重置該第一畫素。
  5. 如請求項4所述之方法，其中寫入該第一灰階資料於該第一畫素係施加一正電壓經過一第一時間於該第一畫素，而寫入該第二灰階資料於該第一畫素係施加該正電壓經過一第二時間於該第一畫素。
  6. 如請求項5所述之方法，其中重置該第一灰階資料至該黑色灰階係施加一負電壓經過該第一時間於該第一畫素，而重置該第一灰階資料至該白色灰階資料係施加該正電壓經過一第三時間於該第一畫素。
  7. 如請求項6所述之方法，其中該正電壓、該負電壓、該第一時間、該第二時間以及該第三時間係儲存於該查找表。
  8. 一種電泳式顯示裝置之驅動方法，包含寫入一第一灰階資料於一第一畫素；重置該第一灰階資料至介於一白色灰階與一黑色灰階之間之一預定灰階；以及於重置該第一灰階資料之後，寫入一第二灰階資料於該第一畫 素。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該預定灰階係為該白色灰階與該黑色灰階之中間灰階。
  10. 如請求項9所述之方法，另包含：提供一灰階之轉換資料之查找表。
  11. 如請求項10所述之方法，其中重置該第一灰階資料至介於該白色灰階與該黑色灰階之間之該預定灰階包含：根據該查找表取得由該第一灰階資料至該預定灰階之轉換資料；以及根據由該第一灰階資料至該預定灰階之轉換資料重置該第一畫素。
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