TWI444975B - 電泳顯示器及其驅動方法 - Google Patents

Description

電泳顯示器及其驅動方法

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種電泳顯示器及其驅動方法。

近年來，由於各種顯示技術不斷地蓬勃發展，在經過持續地研究開發之後，如電泳顯示器、液晶顯示器、電漿顯示器、有機發光二極體顯示器等產品，已逐漸地商業化並應用於各種尺寸以及各種面積的顯示裝置。隨著可攜式電子產品的日益普及，可撓性顯示器(如電子紙(e-paper)、電子書(e-book)等)已逐漸受到市場的關注。一般而言，電子紙(e-paper)以及電子書(e-book)係採用電泳顯示技術來達到顯示之目的。以電子書為例，其子畫素主要是由不同顏色(例如紅色、綠色、藍色等)之電泳液以及摻雜於電泳液中的白色帶電粒子所構成，透過施加電壓的方式可以驅動白色帶電粒子移動，以使各個子畫素分別顯示黑色、白色、紅色、綠色、藍色，或是不同階調之色彩。

在現有技術中，電泳顯示器多半是利用外界光源的反射來達成顯示之目的。詳言之，所使用之電泳液的顏色決定了各個子畫素所能夠顯示的顏色，而透過驅動波形驅動摻雜於電泳液中的白色帶電粒子可以使各個子畫素顯示出所需的灰階。其中，各個子畫素所顯示的灰階與驅動波形中驅動電壓與非驅動電壓的比例有關。

依據上述，不同的驅動波形來驅動子畫素可顯示不同的灰階，而這些不同的驅動波形可視同一驅動波形集合，其中此驅動波形集合中的大小相關於子畫素可顯示的灰階範圍。然而，此驅動波形集合雖可驅動子畫素顯示所有的灰階，但也因此限制子畫素的顯示效果，並且無法提供更精細的顯示畫面。

本發明提供一種電泳顯示器，可以產生空間混色的效果，以提供更細緻的畫面。

本發明提供一種電泳顯示器的驅動方法，可使畫面顯示更為平順。

本發明提出一種電泳顯示器，其包括顯示面板、儲存單元及時序控制器。顯示面板具有多個子畫素。儲存單元儲存多個多灰階驅動波形集合，其中這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同。時序控制器耦接儲存單元及顯示面板，並接收影像信號。在影像信號傳送非兩灰階畫面時，時序控制器依序採用這些多灰階驅動波形集合驅動這些子畫素。

在本發明之一實施例中，上述這些子畫素中沿第一方向相鄰的多個子畫素採用同一多灰階驅動波形集合來驅動。其中，第一方向可以為垂直方向或水平方向。

在本發明之一實施例中，上述之每一子畫素與其相鄰的子畫素採用不同多灰階驅動波形集合來驅動。

在本發明之一實施例中，上述之時序控制器於影像信號傳送兩灰階畫面時，採用儲存在儲存單元的兩灰階驅動波形集合驅動這些子畫素。

在本發明之一實施例中，上述之時序控制器包括分析單元及混色單元。分析單元接收影像信號，用以判斷影像信號是否傳送兩灰階畫面。混色單元耦接分析單元。在影像信號傳送非兩灰階畫面時，依序採用這些多灰階驅動波形集合驅動這些子畫素。在影像信號傳送兩灰階畫面時，採用兩灰階驅動波形集合驅動這些子畫素。

在本發明之一實施例中，電泳顯示器更包括信號處理單元，其耦接時序控制器並接收視訊信號，以依據視訊信號產生影像信號。

本發明另提出一種電泳顯示器的驅動方法，其包括下列步驟。接收一影像信號。在影像信號傳送非兩灰階畫面時，依序採用多個多灰階驅動波形集合驅動電泳顯示器的一顯示面板的多個子畫素，其中這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同。

在本發明之一實施例中，上述之這些多灰階驅動波形集合採用的順序為順向逆向交替。

在本發明之一實施例中，上述之這些多灰階驅動波形集合採用的順序為依序循環。

在本發明之一實施例中，電泳顯示器的驅動方法更包括：在影像信號傳送兩灰階畫面時，採用兩灰階驅動波形集合驅動這些子畫素。

基於上述，本發明的電泳顯示器及其驅動方法，其在影像信號傳送非兩灰階畫面時，依序採用多個多灰階驅動波形集合來驅動顯示面板的多個子畫素。由於這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同，因此這些子畫素顯示同一灰階的亮度會有些微不同，進而形成混色的效果，以顯示更細緻的畫面

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本發明一實施例的電泳顯示器的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，電泳顯示器100包括信號處理單元110、時序控制器(Timing Controller,TCON)120、儲存單元130及顯示面板140。顯示面板140具有多個子畫素P。信號處理單元110接收視訊信號SV，並依據視訊信號SV產生影像信號Simage，其中影像信號Simage用以傳送一畫面的多個顯示資料。

儲存單元130儲存多個多灰階驅動波形集合及一兩灰階驅動波形集合，其中儲存單元130於功能上可視為一查找表(Look-Up Table,LUT)。這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同，並且在這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例可以為遞升或遞減，此可依據本領域通常知識者自行定義。

時序控制器120耦接信號處理單元110、儲存單元130及顯示面板140。當影像信號Simage傳送兩灰階畫面時，時序控制器120會採用兩灰階驅動波形集合來驅動顯示面板140的這些子畫素P；當影像信號Simage傳送非兩灰階畫面時，時序控制器120會依序採用這些多灰階驅動波形集合來驅動顯示面板140的這些子畫素P。

時序控制器120包括分析單元121及混色(dithering)單元123。分析單元121接收並分析影像信號Simage，以依據分析結果判斷影像信號Simage所傳送的畫面是否為兩灰階畫面。進一步來說，分析單元121會分析影像信號Simage所傳送的這些顯示資料，以取得對應各灰階值的直方圖資料，亦即會取得對應各灰階值的度數。並且，將對應最高灰階值的度數及對應最低灰階值的度數總和後，其總和的結果即為分析結果。在分析結果大於等於一臨界值(例如100%或95%)時，即可認定影像信號Simage傳送的畫面為兩灰階畫面；反之，則認定影像信號Simage傳送的畫面為非兩灰階畫面。其中，判定畫面所使用的臨界值可依本領域通常知識者自行變動，本發明不以此為限。

當影像信號Simage被判定傳送兩灰階畫面時，混色單元123會採用兩灰階驅動波形集合來驅動顯示面板140的這些子畫素P；當影像信號Simage被判定傳送非兩灰階畫面時，混色單元123會依序採用這些多灰階驅動波形集合來驅動顯示面板140的這些子畫素P。

以下則說明混色單元123如何採用兩灰階驅動波形集合及這些多灰階驅動波形集合來驅動顯示面板140的這些子畫素P。圖2A至圖2G為圖1的顯示面板140的子畫素P與驅動波形集合的對應示意圖。請參照圖1及圖2A，在此假設儲存單元130儲存有兩灰階驅動波形集合WB及多灰階驅動波形集合MG1及MG2，並且下述會以由上至下及由左至右的順序作描述，但不以此限制本發明的實施例。

在圖2A中，當影像信號Simage傳送兩灰階畫面時，每個子畫素P皆以兩灰階驅動波形集合WB來驅動。當影像信號Simage傳送非兩灰階畫面時，顯示面板140中第一列第一個子畫素P會以多灰階驅動波形集合MG1來驅動，顯示面板140中第一列第二個子畫素P會以多灰階驅動波形集合MG2來驅動，顯示面板140中第一列第三個子畫素P會以多灰階驅動波形集合MG1來驅動，其餘則以此類推。由於多灰階驅動波形集合MG1及MG2中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同，因此若相鄰的子畫素P顯示同一灰階的亮度會有些微的不同，以此可形成混色的效果，以顯示更細緻的畫面。並且，這些像素P間的亮度差異會降低，致使畫面的顯示會更加平順。

顯示面板140中第二列第一個子畫素P會以多灰階驅動波形集合MG2來驅動，顯示面板140中第二列第二個子畫素P會以多灰階驅動波形集合MG1來驅動，顯示面板140中第二列第三個子畫素P會以多灰階驅動波形集合MG2來驅動，其餘則以此類推。依據上述，第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視為第一列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移一個子畫素P。

如圖2A所，第三列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視為第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移一個子畫素P，而第四列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視同第三列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移一個子畫素P，其餘則以此類推。藉此，每一子畫素P與其鄰的子畫素P採用不同的多灰階驅動波形集合(如MG1及MG2)來驅動，故可形成混色的效果，並且可使畫面的顯示更加平順。

請參照圖2A及圖2B，其不同之處為圖2B的顯示面板140的第一列與第二列採用多灰階驅動波形集合MG1及MG2的順序相同，而第三列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視為第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移一個子畫素P，並且顯示面板140的第三列與第四列採用多灰階驅動波形集合MG1及MG2的順序相同。

依據上述，每兩列的子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係會相同，因此在垂直方向上，相鄰的兩子畫素P會以同一個多灰階驅動波形集合(如MG1或MG2)來驅動。由於圖2B的顯示面板140中仍有兩相鄰子畫素P以不同多灰階驅動波形集合(如MG1及MG2)來驅動的情形，因此圖2B的驅動方式仍有混色的效果。

請參照圖2A及圖2C，其不同之處為圖2C的顯示面板140的第一列、第二列與第三列採用多灰階驅動波形集合MG1及MG2的順序相同，而第四列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視為第三列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移一個子畫素P。依據上述，每三列的子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係會相同，因此在垂直方向上，相鄰的三子畫素P會以同一個多灰階驅動波形集合(如MG1或MG2)來驅動。

請參照圖2A及圖2D，其不同之處為圖2D的顯示面板140的第一列第一個及第二個子畫素P同樣以多灰階驅動波形集合MG1來驅動，第一列第三個及第四個子畫素P同樣以多灰階驅動波形集合MG2來驅動。第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視為第一列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移二個子畫素P，其餘則以此類推。依據上述，每一列的子畫素P中會二個一組以同一個多灰階驅動波形集合(如MG1或MG2)的來驅動，因此在水平方向上，相鄰的二子畫素P會以同一個多灰階驅動波形集合(如MG1或MG2)來驅動。

請參照圖2A及圖2E，其不同之處為圖2E的顯示面板140的第一列第一個、第二個及第三個子畫素P同樣以多灰階驅動波形集合MG1來驅動，第一列第四個子畫素P以多灰階驅動波形集合MG2來驅動。第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係可視為第一列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1及MG2的對應關係向左位移三個子畫素P，其餘則以此類推。依據上述，每一列的子畫素P中會三個一組以同一個多灰階驅動波形集合(如MG1及MG2)來驅動，因此在水平方向上，相鄰的三子畫素P會以同一個多灰階驅動波形集合(如MG1或MG2)來驅動。

請參照圖1及圖2F，在此假設儲存單元130更儲存有多灰階驅動波形集合MG3。圖2A與圖2F的不同之處在於圖2F的顯示面板140的第一列第三個子畫素P同樣以多灰階驅動波形集合MG3來驅動，第一列第四個子畫素P以多灰階驅動波形集合MG1來驅動，第一列第五個子畫素P以多灰階驅動波形集合MG2來驅動。第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的對應關係可視為第一列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的對應關係向左位移一個子畫素P，其餘則以此類推。依據上述，驅動每一列的子畫素P所採用的多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的順序會呈現依序循環。換言之，每一列子畫素P為依據多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的順序循環採用以驅動。

請參照圖2F及圖2G，其不同之處在於圖2G的顯示面板140的第一列第四個子畫素P以多灰階驅動波形集合MG2來驅動，第一列第五個子畫素P以多灰階驅動波形集合MG1來驅動。第二列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的對應關係可視為第一列子畫素P與多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的對應關係向左位移一個子畫素P，其餘則以此類推。依據上述，驅動每一列的子畫素P所採用的多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的順序會呈現順向逆向交替。換言之，每一列子畫素P為先以多灰階驅動波形集合MG1、MG2及MG3的順序採用以驅動，接著以多灰階驅動波形集合MG3、MG2及MG1的順序採用以驅動，以下則以此類推。

值得一提的是，上述圖2A至圖2G所述顯示面板140的子畫素P與多灰階驅動波形集合的對應關係乃部份實施例，依據上述可伸延出眾多實施例，在此則不再贅述。並且，上述實施例所使用之數量可依據本領域通常知識者的需求而變更，本發明不以此為限，例如每一列子畫素P中可以4個相鄰的子畫素P以同一多灰階驅動波形集合來驅動，或者每四列子畫素P以同樣的順序採用這些多灰階驅動波形集合。

依據上述，可彙整為一驅動方法以應用於電泳顯示器100。圖3為依據本發明一實施例的電泳顯示器的驅動方法的流程圖。請參照圖3，在本實施例中，會先接收影像信號(步驟S310)。在影像信號傳送兩灰階畫面時(步驟S320)，採用一兩灰階驅動波形集合驅動這些子畫素(步驟S330)。在影像信號傳送非兩灰階畫面時(步驟S320)，依序採用多個多灰階驅動波形集合驅動這些子畫素(步驟S340)，其中這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同。上述步驟的細節可參照上述說明，在此則不再贅述。

綜上所述，本發明實施例的電泳顯示器及其驅動方法，其在影像信號傳送非兩灰階畫面時，依序採用多個多灰階驅動波形集合來驅動顯示面板的多個子畫素。由於這些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同，因此這些子畫素顯示同一灰階的亮度會有些微不同，進而形成混色的效果，以顯示更細緻的畫面。並且，這些像素間的亮度差異會降低，致使畫面的顯示會更加平順。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電泳顯示器

110．．．信號處理單元

120．．．時序控制器

121．．．分析單元

123．．．混色單元

130．．．儲存單元

140．．．顯示面板

SV．．．視訊信號

Simage．．．影像信號

P．．．子畫素

WB．．．兩灰階驅動波形集合

MG1~MG3．．．多灰階驅動波形集合

S310、S320、S330、S340．．．步驟

圖1為依據本發明一實施例的電泳顯示器的系統示意圖。

圖2A至圖2G為圖1的顯示面板140的子畫素P與驅動波形集合的對應示意圖。

圖3為依據本發明一實施例的電泳顯示器的驅動方法的流程圖。

S310、S320、S330、S340．．．步驟

Claims (14)

1. 一種電泳顯示器，包括：一顯示面板，具有多個子畫素；一儲存單元，儲存多個多灰階驅動波形集合，其中該些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同；以及一時序控制器，耦接該儲存單元及該顯示面板，並接收一影像信號，在該影像信號傳送非兩灰階畫面時，該時序控制器依序採用該些多灰階驅動波形集合驅動該些子畫素。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示器，其中該時序控制器採用該些多灰階驅動波形集合的順序為由該些多灰階驅動波形集合中的一第1多灰階驅動波形集合至一最後多灰階驅動波形集合，再至該第1多灰階驅動波形集合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示器，其中該時序控制器採用該些多灰階驅動波形集合的順序為由該些該些多灰階驅動波形集合中的一第1多灰階驅動波形集合至一最後多灰階驅動波形集合依序循環。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示器，其中該些子畫素中沿一第一方向相鄰的多個子畫素採用同一多灰階驅動波形集合來驅動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電泳顯示器，其中該第一方向為一垂直方向。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電泳顯示器，其中該第一方向為一水平方向。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示器，其中每一該些子畫素與其相鄰的子畫素採用不同多灰階驅動波形集合來驅動。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示器，其中該時序控制器於該影像信號傳送兩灰階畫面時，採用儲存在該儲存單元的一兩灰階驅動波形集合驅動該些子畫素。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電泳顯示器，其中該時序控制器包括：一分析單元，接收該影像信號，用以判斷該影像信號是否傳送兩灰階畫面；以及一混色單元，耦接該分析單元，在該影像信號傳送非兩灰階畫面時，依序採用該些多灰階驅動波形集合驅動該些子畫素，在該影像信號傳送兩灰階畫面時，採用該兩灰階驅動波形集合驅動該些子畫素。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示器，更包括：一信號處理單元，耦接該時序控制器並接收一視訊信號，以依據該視訊信號產生該影像信號。
11. 一種電泳顯示器的驅動方法，包括：接收一影像信號；以及在該影像信號傳送非兩灰階畫面時，依序採用多個多灰階驅動波形集合驅動該電泳顯示器的一顯示面板的多個 子畫素，其中該些多灰階驅動波形集合中對應同一灰階的驅動波形的驅動電壓比例彼此不同。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電泳顯示器的驅動方法，其中該些多灰階驅動波形集合採用的順序為由該些多灰階驅動波形集合中的一第1多灰階驅動波形集合至一最後多灰階驅動波形集合，再至該第1多灰階驅動波形集合。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電泳顯示器的驅動方法，其中該些多灰階驅動波形集合採用的順序為由該些該些多灰階驅動波形集合中的一第1多灰階驅動波形集合至一最後多灰階驅動波形集合依序循環。
14. 如申請專利範圍第11項所述之電泳顯示器的驅動方法，更包括：在該影像信號傳送兩灰階畫面時，採用一兩灰階驅動波形集合驅動該些子畫素。