專利名稱：具有可變幀時(shí)間的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電泳顯示器的驅(qū)動(dòng)波形和驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
電泳顯示器(EPD)是基于懸浮在溶劑中的荷電(帶電荷)顏料顆粒的電泳現(xiàn)象的 非發(fā)射器件。顯示器通常包括兩個(gè)板，其中電極彼此相對(duì)設(shè)置，且一個(gè)電極是透明的。由著 色溶劑和分散其中的荷電顏料顆粒組成的懸浮液被包封在兩個(gè)板之間。當(dāng)在兩個(gè)電極之間 施加電壓差時(shí)，根據(jù)電壓差的極性，顏料顆粒遷移到一側(cè)或另一側(cè)，引起顏料顆粒的顏色或 溶劑的顏色可見。現(xiàn)代的電泳顯示器應(yīng)用通常利用有源矩陣背板以驅(qū)動(dòng)圖像。然而，有源矩陣驅(qū)動(dòng) 可導(dǎo)致以非同步的方式從顯示面板的頂部到顯示面板的底部更新。本發(fā)明解決這樣的缺 陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)電泳顯示器的波形。該波形包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)幀，且這些驅(qū) 動(dòng)幀具有變化的幀時(shí)間。在一種實(shí)施方式中，在波形的過渡時(shí)間點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)幀具有第一幀時(shí)間，且其余的驅(qū) 動(dòng)幀具有第二幀時(shí)間。在一種實(shí)施方式中，第一幀時(shí)間是第二幀時(shí)間的一部分。在一種實(shí)施方式中，第一幀時(shí)間為第二幀時(shí)間的約5%到約80%。在一種實(shí)施方式中，第一幀時(shí)間為第二幀時(shí)間的約5%到約60%。在一種實(shí)施方式中，該波形是單極波形(mono-polar waveform)。在一種實(shí)施方式中，該波形是雙極波形(bi-polar waveform)。本發(fā)明涉及一種電泳顯示器的驅(qū)動(dòng)方法。該方法包括對(duì)像素施加本發(fā)明的波形。


圖1是一種典型電泳顯示裝置的橫截面示圖。圖2示出了一種示例性驅(qū)動(dòng)波形。圖3示出了一種像素結(jié)構(gòu)。圖4示出了一種有源矩陣背板。圖5a、5b、6、7a、7b示出與電泳顯示器有源矩陣驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的問題。圖8和9示出了本發(fā)明的一種單極驅(qū)動(dòng)方法。圖10示出了本發(fā)明的一種雙極驅(qū)動(dòng)方法。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種包括多個(gè)電泳顯示單元10的典型電泳顯示器100。在圖1中，在以圖示的眼睛指示的觀看側(cè)上，電泳顯示單元10提供有公共電極11 (其通常是透明的，因 此在觀看側(cè))。在電泳顯示單元10的相對(duì)側(cè)(即，后側(cè))，襯底包括離散像素電極12。每個(gè) 像素電極限定電泳顯示器的各像素。實(shí)踐中，單個(gè)顯示單元可與一個(gè)離散像素電極關(guān)聯(lián)，或 多個(gè)顯示單元可與一個(gè)離散像素電極關(guān)聯(lián)。將包括分散在溶劑中的荷電(帶電荷)顏料顆粒15的電泳流體13填充在每個(gè)顯 示單元中。顯示單元中荷電顆粒的運(yùn)動(dòng)由與其中填充荷電顆粒的顯示單元關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電壓 確定。如果電泳流體中僅有一種類型的顏料顆粒，則顏料顆粒可以荷正電(帶正電荷) 或荷負(fù)電(帶負(fù)電荷)。在另一種實(shí)施方式中，電泳顯示流體可以具有透明的或稍微著色的 溶劑或溶劑混合物和攜帶相反電荷的兩種不同顏色的荷電顆粒，和/或具有不同電動(dòng)(動(dòng) 電，electro-kinetic)特性。顯示單元可以是傳統(tǒng)有壁型的或分隔型的，微膠囊型或微杯型。在微杯型中，電泳 顯示單元可以利用頂密封層密封。在電泳顯示單元和公共電極之間也可以有粘接層。由此， 術(shù)語(yǔ)“顯示單元”意在指微容器，其以顯示流體逐個(gè)填充?！帮@示單元”的例子包括但不限于 微杯、微膠囊、微通道、其他分隔型顯示單元及其等效形式。術(shù)語(yǔ)“驅(qū)動(dòng)電壓”用于指示像素區(qū)域中荷電顆粒經(jīng)歷的電壓電勢(shì)差。驅(qū)動(dòng)電壓是 施加到公共電極的電壓和施加到像素電極的電壓之間的電勢(shì)差。作為實(shí)施例，在二元系統(tǒng) 中，荷正電白色顆粒分散在黑色溶劑中。當(dāng)零電壓施加到公共電極，且+15V電壓施加到像 素電極時(shí)，像素區(qū)域中荷電顏料顆粒的“驅(qū)動(dòng)電壓”是+15V。在該情形中，驅(qū)動(dòng)電壓將荷正 電的白色顆粒移動(dòng)到接近或在公共電極處，結(jié)果，白色通過公共電極(即觀察側(cè))被看到。 可替換地，當(dāng)零電壓施加到公共電極，且-15V電壓施加到像素電極時(shí)，在該情形中驅(qū)動(dòng)電 壓為-15V，且在這樣的-15V驅(qū)動(dòng)電壓下，荷正電白色顆粒移動(dòng)到像素電極上或靠近像素電 極，引起溶劑的顏色(黑色)可在觀看側(cè)可見。圖2示出了一種單個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)波形。對(duì)于驅(qū)動(dòng)波形，垂直軸表示施加的電壓的 強(qiáng)度，而水平軸表示驅(qū)動(dòng)時(shí)間。201的長(zhǎng)度是驅(qū)動(dòng)波形周期。在該示例性驅(qū)動(dòng)波形中，有兩 個(gè)驅(qū)動(dòng)相，I和II。在所示的驅(qū)動(dòng)波形中，驅(qū)動(dòng)幀202 (或在該應(yīng)用中稱為簡(jiǎn)單“幀”)。當(dāng)在有源矩陣 背板上驅(qū)動(dòng)EPD時(shí)，通常需要許多幀以用于顯示圖像。在每幀中，電壓施加到像素。例如， 在幀周期202中，電壓-V施加到像素。幀長(zhǎng)度(即幀時(shí)間)是有源矩陣TFT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的固有特征，且其通常設(shè)定在20毫 秒(msec)。但通常，幀長(zhǎng)度范圍可在2msec到IOOmsec之間?！獋€(gè)波形周期中可以有多達(dá)1000幀，但通常在波形周期中有20-40幀。有源矩陣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常用于驅(qū)動(dòng)電泳顯示器。一般地，有源矩陣顯示裝置包括像 素以矩陣形式設(shè)置其上的顯示單元。像素結(jié)構(gòu)的示圖在圖3中示出。每個(gè)單獨(dú)的像素，如 在顯示單元上的元件350設(shè)置在由兩個(gè)相鄰掃描信號(hào)線(S卩，柵極信號(hào)線)352和兩個(gè)相鄰 圖像信號(hào)線(即，源極信號(hào)線)353所定義的每個(gè)交叉區(qū)域(intersection region)內(nèi)。多 個(gè)在列向上延伸的掃描信號(hào)線352設(shè)置在行向上，同時(shí)多個(gè)在與掃描信號(hào)線352交叉的在 行向上延伸的圖像信號(hào)線353設(shè)置在列向上。柵極信號(hào)線352耦合到柵極驅(qū)動(dòng)器IC，且源 極信號(hào)線353耦合到源極驅(qū)動(dòng)器IC。
更特別地，薄膜晶體管(TFT)陣列由像素和像素電極區(qū)域351(透明導(dǎo)電層)的矩 陣組成并稱為陣列，每個(gè)都具有TFT器件354。相當(dāng)數(shù)目的這些像素一起在顯示器上形成圖 像。例如，EPD可具有600線x800像素/線的陣列，因此具有480，000個(gè)像素或TFT單元。TFT器件354是開關(guān)器件，其用于開或關(guān)每個(gè)像素，因此通過電容器355控制流入 像素電極區(qū)351中的電子數(shù)目。隨著電子數(shù)目達(dá)到預(yù)期值，TFT關(guān)閉且電子得以保持。圖4示出了 EPD的有源矩陣背板480。在有源矩陣背板中，源極驅(qū)動(dòng)器481用于施 加適當(dāng)?shù)碾妷旱较袼鼐€。柵極驅(qū)動(dòng)器482用于觸發(fā)每線483的像素?cái)?shù)據(jù)的更新。作為實(shí)施例，通過如圖2所示的系列驅(qū)動(dòng)電壓(即驅(qū)動(dòng)波形)，相應(yīng)于像素的顯示 單元中荷電顆粒被驅(qū)動(dòng)到所選位置。實(shí)踐中，公共電極和像素電極分別連接到兩個(gè)單獨(dú)的電路，且這兩個(gè)電路進(jìn)而連 接到顯示控制器。顯示控制器逐幀發(fā)送波形到電路，從而分別施加適當(dāng)電壓到公共電極和 像素電極。術(shù)語(yǔ)“幀”表示波形的時(shí)序分辨率，如上所示。圖5-7示出了與電泳顯示器的有源矩陣驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的問題。為了說明目的，圖5-10表示電泳顯示器包括填充有顯示流體的顯示單元的情形， 該顯示流體具有分散在黑色溶劑中的荷正電的白色顆粒。在圖5-7中，這些實(shí)施例中的每個(gè)波形在每個(gè)相具有8個(gè)幀，每個(gè)幀具有20msec 的固定幀時(shí)間。顯示圖像(800x600)具有600線，且每線800個(gè)像素。對(duì)于20msec的幀時(shí)間和具有600線且每線800像素的顯示圖像，像素的每線更新 時(shí)間約為33. 33微秒(μ sec)。如圖6所示，圖像的線1更新從時(shí)間0開始，線2的更新從 33. 33 μ sec開始，線3的更新從66. 67 μ sec開始，如此類推。最后線(線600)的更新從 19.965msec 開女臺(tái)。公共電極的更新從時(shí)間0開始。因此除了線1，各線更新總是滯后于公共電極的更 新。在該實(shí)施例中，最后線的更新滯后于公共電極更新約20msec的1幀時(shí)間。圖5a和5b示出了波形如何驅(qū)動(dòng)像素到黑態(tài)，然后到白態(tài)，且最后再到黑態(tài)。如兩個(gè)圖所示，單極驅(qū)動(dòng)方法要求調(diào)整公共電極。在兩個(gè)圖中，公共電極以相I中 的+V電壓、相II中-V電壓和相III中+V電壓施加。圖5a表示第一線的驅(qū)動(dòng)，其中像素電極的更新沒有滯后時(shí)間。如所示，分別在相I 中施加-V電壓、在相II中施加+V電壓、在相III中施加-V電壓到像素電極。結(jié)果，像素 在相I、II和III中分別經(jīng)歷-2V、+2V和-2V的驅(qū)動(dòng)電壓，且公共電極的更新和像素電極的 更新(對(duì)于被驅(qū)動(dòng)到黑、白，然后再到黑的像素)同步為都在時(shí)間0開始。換句話說，施加 到公共電極的電壓是與施加到像素電極的第一線的電壓同步的。然而，如圖6所示，像素更新不是跨整個(gè)顯示面板同時(shí)發(fā)生的。像素的第一線和像 素的最后線的更新時(shí)間差約1幀時(shí)間。但施加到公共電極的電壓的更新無時(shí)間滯后。圖5b表示最后線的驅(qū)動(dòng)，這里像素電極的更新滯后于公共電極的更新約一幀時(shí) 間(即，20msec)。由于該滯后/時(shí)移，公共電極的更新和像素電極的更新沒有同步化。換 句話說，像素電極更新的滯后導(dǎo)致從面板的頂部到面板底部波形的非同步化更新。圖5b也示出了時(shí)移/滯后在每個(gè)過渡時(shí)間點(diǎn)是最顯著的，結(jié)果，時(shí)移/滯后引起 最后線與第一線行為不同。這導(dǎo)致顯示的圖像的不一致性。應(yīng)該指出，雖然最后線的時(shí)移是最顯著的，但也可能是線1之外的其他線，如圖6所示。在圖7a和7b中，像素需要保持其原始顏色狀態(tài)，即，白像素保持白色或黑像素保 持黑色。對(duì)于這些像素，驅(qū)動(dòng)電壓保持0V。然而，這僅對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓為OV的圖像的第一線的 像素是可能的，如圖7a所示。最后線中像素在每個(gè)過渡點(diǎn)具有驅(qū)動(dòng)電壓，這是由于上述滯 后/時(shí)移導(dǎo)致的，如圖7b所示。這將引起像素在這些過渡時(shí)間點(diǎn)改變其顏色狀態(tài)，這是不 期望的。本發(fā)明的第一方面涉及驅(qū)動(dòng)方法，其包括施加波形到像素，其中所述波形包括多 個(gè)驅(qū)動(dòng)幀，且該驅(qū)動(dòng)幀具有變化的幀時(shí)間。在一種實(shí)施方式中，在波形過渡時(shí)間點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)幀具有第一幀時(shí)間，而其余的驅(qū)動(dòng) 幀具有第二幀時(shí)間。術(shù)語(yǔ)“過渡時(shí)間點(diǎn)”意在指施加不同電壓的時(shí)間點(diǎn)。例如，在過渡時(shí)間 點(diǎn)，施加的電壓可從OV增加到+V，或從-V增加到+V，或可從+V減小到OV或從+V減小到-V寸寸。在一種實(shí)施方式中，第一幀時(shí)間是第二幀時(shí)間的一部分(分?jǐn)?shù))。例如，第一幀時(shí) 間可以為第二幀時(shí)間的約5%到約80%，優(yōu)選為第二幀時(shí)間的約5%到約60%。圖8和9示出了本發(fā)明。如圖8所示，在過渡時(shí)間點(diǎn)A、B、C和D，幀時(shí)間是10msec， 而其余的驅(qū)動(dòng)幀的幀時(shí)間為20msec。每個(gè)相中仍有8個(gè)幀，從幀1到幀8，幀時(shí)間依次為 IOmsec、20msec、20msec、20msec、20msec、20msec、20msec、和 20msec 0在具有縮短的幀時(shí)間的幀中，每線驅(qū)動(dòng)時(shí)間也被縮短到16. 67 μ sec.結(jié)果，每線 (非線1)的滯后時(shí)間也被縮短?？s短的幀時(shí)間的驅(qū)動(dòng)幀中最后線的更新滯后于公共電極的 更新僅約10msec，如圖9所示。通過比較圖5b和8，本發(fā)明驅(qū)動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)是明確的。首先，由于時(shí)移導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng) 電壓的變化被最小化。其次，波形的整體驅(qū)動(dòng)時(shí)間也由于縮短的驅(qū)動(dòng)幀而被縮短。此外，只要驅(qū)動(dòng)幀數(shù)目保持相同，則不要求額外的數(shù)據(jù)點(diǎn)，這導(dǎo)致相同次數(shù)的TFT 電容器充電。因此，功率消耗幾乎與具有固定幀時(shí)間的驅(qū)動(dòng)幀的波形相同。該驅(qū)動(dòng)方法可設(shè)計(jì)并可整合入(incorporated)時(shí)序控制器(即顯示控制器)，其 產(chǎn)生并提供幀時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)幀至有源矩陣驅(qū)動(dòng)方案中的源極和柵極驅(qū)動(dòng)器IC。本發(fā)明第二方面涉及包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)幀的驅(qū)動(dòng)波形，其中所述驅(qū)動(dòng)幀具有變化的幀 時(shí)間。在一種實(shí)施方式中，在波形的過渡時(shí)間點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)幀具有第一幀時(shí)間且其余的驅(qū)動(dòng) 幀具有第二幀時(shí)間。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，第一幀時(shí)間是第二幀時(shí)間的一部分。例如，第一幀時(shí)間為 第二幀時(shí)間的約5%到約80%，優(yōu)選第一幀時(shí)間為第二幀時(shí)間的約5%到約60%。圖8涉及單極驅(qū)動(dòng)波形，作為施加到公共電極的電壓調(diào)制，其中電壓施加需要施 加到像素電極。雖然本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法和波形特別有益于單極驅(qū)動(dòng)方法，雙極驅(qū)動(dòng)方法也可利用 該方法以縮短總體驅(qū)動(dòng)時(shí)間，如圖10所示。對(duì)于雙極驅(qū)動(dòng)，無需調(diào)制公共電極，縮短的驅(qū)動(dòng) 幀優(yōu)選在過渡時(shí)間點(diǎn)，如圖所示。在波形的其他時(shí)間點(diǎn)也可以有縮短的驅(qū)動(dòng)幀，尤其是對(duì)于 灰度驅(qū)動(dòng)，由于縮短的驅(qū)動(dòng)幀將增加灰度圖像的分辨率。雖然前面為了明確理解，一定程度上詳細(xì)說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出變化和改進(jìn)。應(yīng)該指出，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可有許多替 換實(shí)施方式。因此，本實(shí)施例被當(dāng)作是示例性的而非限制性的，且本發(fā)明特征不是局限于這 里給出的細(xì)節(jié)，而是可在權(quán)利要求及其等效物范疇內(nèi)做出改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)電泳顯示器的波形，其包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)幀，且所述驅(qū)動(dòng)幀具有變化的幀 時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形，其中在所述波形的過渡時(shí)間點(diǎn)的所述驅(qū)動(dòng)幀具有第一 幀時(shí)間，而其余的驅(qū)動(dòng)幀具有第二幀時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波形，其中所述第一幀時(shí)間是第二幀時(shí)間的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波形，其中所述第一幀時(shí)間為所述第二幀時(shí)間的約5%到約 80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波形，其中所述第一幀時(shí)間為所述第二幀時(shí)間的約5%到約 60%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形，其是單極驅(qū)動(dòng)波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形，其是雙極驅(qū)動(dòng)波形。
8.—種電泳顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，其包括施加根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形至像素。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電泳顯示器的驅(qū)動(dòng)波形和驅(qū)動(dòng)方法。該方法和波形的優(yōu)點(diǎn)是使得由于時(shí)移導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)電壓的改變最小化。此外，波形的總體驅(qū)動(dòng)時(shí)間也由于縮短的驅(qū)動(dòng)幀而縮短。由于驅(qū)動(dòng)幀的數(shù)目保持不變，所以不要求額外的數(shù)據(jù)點(diǎn)。因此，功率消耗幾乎與具有固定幀時(shí)間的驅(qū)動(dòng)幀的波形相同。
文檔編號(hào)G09G3/34GK102129843SQ201110009898
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者林怡璋, 陳天佑 申請(qǐng)人:希畢克斯影像有限公司