电泳式显示器与相关驱动方法
专利名称：电泳式显示器与相关驱动方法
技术领域：
本发明是关于电泳式显示技术，特指一种透过对共用信号的电压位准进行快速切换，以提升关机期间的待机画面品质的电泳式显示器与相关显示器驱动方法。
背景技术：
电泳式显示技术目前为电子阅读装置的主流显示技术，其厚度与传统纸张无异， 且具有低耗电量、高对比度、广视角并可以任意卷曲等优点。大略来说，电泳式显示技术主要利用电压来控制分散在液状的介电介质中的有色带电粒子。并且，透过电场的驱动，致使有色带电粒子于介电介质中进行移动。随着有色带电粒子移动情形的不同，可造成像素变亮或变暗，进而达到显示的效果。请参考图1，其是为传统电泳式显示器的结构示意图。一般来说，电泳式显示器 100的显示区域是由多个像素5所组成，而每一像素5又分别包括有由介电介质11以及有色带电粒子P所组成的电泳单元10。电泳单元10的上方设置有透明的共用电极12，而下方则设置有接着层13，接着层13的下方又设置有各别的数据电极14。当中，共用电极12 用以将共用信号产生装置16所产生的共用信号VCOM的电压施加至电泳单元10，数据电极 14则用以将数据信号产生装置18所产生的数据信号VDATA的电压施加至电泳单元10。共用电极12与数据电极14上的电位差将会产生特定方向的电场于电泳单元10，导致电泳单元10中的有色带电粒子P产生移动的现象，使电泳式显示器100的显示画面有所改变。一般来说，当电泳式显示器100操作于关机期间，通常会显示预设的特殊待机画面(如全白画面或者是带有商标的画面)。这需透过对电泳单元10于关机前的一段普通显示周期间进行待机画面的驱动，使有色带电粒子P的排列符合于待机画面。之后，电泳式显示器100内部的电源供应将被移除，而共用电极12与数据电极14都会进入高阻抗状态， 以维持有色带电粒子P的排列。然而，由于共用电极12与数据电极14之间已无电位差，所以电泳单元10内部也不存在电场，故有色带电粒子P的排列也容易受重力等外在因素而被破坏(如图2所示)。为了改善这种待机画面易受影响而不稳定的问题，公知技术在关机前会施加具电压抖动特性的数据信号VDATA于数据电极14，促使有色带电粒子P的排列更加紧密。请参考图3，其是说明更进一步的细节。如图所示，在特定时间周期PeriocLX内， 数据电极14上的数据信号VDATA的电压位准会快速地切换于高准位电压15V与低准位电压-15V之间以及零准位电压OV与低准位电压-15V之间，形成电压抖动的效果。这种数据信号VDATA的电压抖动并不会改变有色带电粒子P的先前排列方式，反而可使有色带电粒子P的排列更加紧密。因此，这样的操作增进了待机画面的稳定性，使其不易受外力影响。 然而，数据信号VDATA的电压抖动可能会导致电压不正常的耦合而毁损驱动电路。请参考图4，其是透过信号波形的关是来解释这种不正常的电压耦合现象。如图所示，当数据信号VDATA的电压位准从高准位电压15V切换至低准位电压-15V时，由于电压耦合的关是，影响了共用信号VCOM的电压位准，使得其由原本的低准位电压-18. 9V更进一步降至-22V，而这么低的电压明显超过驱动电路的额定范围。如此一来，可能进一步造成驱动电路的毁损。因此，公知技术仍有亟待改进的不足的处。
发明内容
本发明提供一种电泳式显示器与驱动方法。其中的概念在透过共用信号的位准切换来提供电压抖动的效果，取代了传统上利用数据信号的位准切换来提供电压抖动的方式。本发明的一实施例提供一种电泳式显示器，该电泳式显示器包括一数据电极、一共用电极、一电泳单元、一数据信号产生装置以及一共用信号产生装置。该电泳单元是设置于该数据电极与该共用电极之间。该数据信号产生装置是耦接于该数据电极，并且用以输出一数据信号至该数据电极。该共用信号产生装置是耦接于该共用电极，并且用以输出一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准。该控制单元分别耦接于该数据信号装置与该共用信号产生装置。并且，于一特定时间周期内，该控制单元控制该数据信号产生装置使该数据信号维持于一特定电压位准，并控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。该特定时间周期是在一显示时间周期之后，且于该显示时间周期内，该控制单元控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间，其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。该共用信号于该特定时间周期中的电压摆幅小于该共用信号于该显示时间周期中的电压摆幅。该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。该特定时间周期是紧邻在一关机时间周期之前。于该关机时间周期内，该控制单元分别控制该数据信号产生装置与该共用信号产生装置的输出状态，以致使该数据电极与该共用电极均进入一高阻抗状态。该共用信号产生装置包括一第一电压源；一第二电压源；以及一分压电路，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间，输出至少一第三电压源；其中该共用信号的该多个电压位准是分别由该第一电压源、该第二电压源以及该第三电压源所提供。本发明的另一实施例提供一种用以驱动一电泳式显示器的驱动方法，该电泳式显示器具有一电泳单元，该电泳单元设置于一数据电极与一共用电极之间，该驱动方法包括 提供一数据信号至该数据电极；提供一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准；以及于一特定时间周期内，控制该数据信号维持于一特定电压位准，并且控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。该特定时间周期是在一显示时间周期之后，该驱动方法另包括有于该显示时间周期内，控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间； 其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。该特定时间周期是在一关机时间周期之前。进一步包括有于关机时间周期内，分别使该数据电极与该共用电极进入一高阻抗状态。 本发明的驱动方式与显示器除了可降低传统上利用数据电极进行电压抖动时潜在的电路毁损风险，亦可进一步降低信号产生电路的耗能。这是因为通常于电泳式显示器中共用电极的数目较数据电极少，所以利用共用电极进行电压抖动所耗费的电能与电路复杂度也会相对较低。
系。 HIULIU
图1为传统电泳式显示器的结构示意图。
图2为解释电泳式显示器中的有色带电粒子的排列改变。
图3解释传统上利用数据信号的电压抖动来改善待机画面品质的方式。
图4解释公知技术所面临的问题。
图5为本发明电泳式显示器的实施例的结构示意图。
图6是绘示本发明的一实施例中共用信号以及数据信号之间的波形关系。
图7其是绘示本发明的另一实施例中共用信号以及数据信号之间的波形关系。
图8与图9是绘示本发明不同实施例中共用信号与数据信号信号之间的波形关
图10是为本发明共用信号产生装置的实施例的电路示意图。 图11是为本发明驱动方法的流程图。 附图标记说明
100,200 5、5， 10,20 11,21
12、14、22、24 13,23 16、18、26、28 VDATA、VCOM P,P'
HAl、LAl、HBl、LBl、HCl、LCl、
电泳式显示器像素电泳单元介电介质电极
接着层信号产生装置信号
有色带电粒子电压位准 HDULDl、HEULEl、HFULFl、HHULHl-
HJl、LJl、HKl、LKl、HLl、LLl、HAl，、LAl ‘
261_1 261_n、261:
263
264
265
310 330
261’ 2
电压源高阻抗元件输出选择装置分压电路步骤
具体实施例方式
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬体制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包括」是为一开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。此外，「耦接」一词在此是包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。于下文中，将利用多个实施例来阐述本发明内容。在不违背本发明的广义概念与范畴下，这些实施例包括有基于本发明所为的额外变化与修改。此外，下文中针对这些实施例的说明将搭配特定的图式，但这些图式所公开的内容不应当视为本发明的限制。不同图式中具有相同标号的元件或符号可能具有相似涵义、功能或运作模式。请参考图5，其是本发明电泳式显示器的实施例的结构示意图。请注意，图5中仅示出电泳式显示器的部份结构。电泳式显示器200的显示区域是由多个像素5’所组成，而每一像素5’至少包括有由介电介质21以及有色带电粒子P’所组成的电泳单元20。请注意，尽管图式中的有色带电粒子P’均为白色带正电的粒子，但在本发明其他实施例中，有色带电粒子P’可能包括有其他颜色与极性的粒子(如黑色带负电的粒子)。再者，虽然本说明书仅针对电泳单元20中与本发明相关的结构与成分进行介绍，但这些内容并不该当作本发明的限制，于本发明的合理范畴内，电泳单元20可能另包括有其他组成元件。电泳单元20的上方设置有透明的共用电极22，而下方则设置有接着层23，接着层23的下方又设置有各别的数据电极M。当中，共用电极22用以将共用信号产生装置 26所产生的共用信号VCOM的电压施加至电泳单元20，而数据电极M则用以将数据信号产生装置观所产生的数据信号VDATA的电压施加至电泳单元20。应当注意的是，在数据信号VDATA的电压施加至电泳单元20的过程中，可能还包括扫描线驱动控制(kan-line driving)的技巧以及相关电路，进而控制每一个像素5’被驱动的时间点，但此部份的概念为本发明所属技术领域的人所悉知，为求说明书的简要，在此不多作赘述。共用电极22与数据电极M之间的电位差将可产生特定方向的电场于电泳单元 20，致使有色带电粒子P’的移动，以达到显示效果。再者，控制单元30是分别耦接至数据信号装置观与共用信号产生装置26。并且，于特定时间周期PeriocLX内，控制单元30将控制数据信号产生装置观使数据信号VDATA维持于一特定电压位准，并且同时控制共用信号产生装置沈，使共用信号VCOM交替地切换于多个电压位准VL_1 VL_N中的多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M之间，其中N大于等于M。关于共用信号VCOM的电压位准的切换过程与数据信号VDATA之间的关是，请详见以下说明。由于电泳式显示器的驱动方式存在着交流式驱动(AC driving)与直流式驱动(DC driving)。随着电泳式显示器的驱动方式不同，本发明驱动方法中所产生的共用信号VCOM 与数据信号VDATA也会有不同电压位准变化与相对关是，以下将详叙不同的处。请先参考图6，其是绘示本发明的一实施例中共用信号VCOM以及数据信号VDATA 的波形关是，此例属于交流式驱动。图中，当显示器200操作于普通显示时间周期PeriocL D内，为了产生具有特定灰阶的画面(可能为待机画面)，共用信号VCOM将会切换于高电压位准HAl与低电压位准LAl之间，而数据信号VDATA则会切换于高电压位准HBl与低电压位准LBl之间，进而产生黑画面或白画面的效果。当关机的指令确定后，电泳式显示器将会进入特定时间周期Period_X，此时，控制单元30会控制数据信号产生装置观的输出信号 VDATA，使其维持于一固定电压位准(如0V)，并且同时控制共用信号产生装置沈，使其所输出信号VCOM得以快速地切换于高电压位准HA2与低电压位准LA2之间。之后，当特定时间周期PeriocLX结束，电泳式显示器将正式进入关机时间周期，共用电极22与数据电极M 均会受到共用信号产生装置26与数据信号产生装置观的控制而双双进入高阻抗状态。在关机时间周期内，共用信号产生装置26与数据信号产生装置观将不再提供任何电压至电泳单元20，因此于普通显示时间周期PeriocLD所产生的画面会持续显示于关机时间周期。 再者，由于特定时间周期PeriocLX间所进行的快速电压抖动使得有色带电粒子P’的排列更紧密，故于关机时间周期中，有色带电粒子P’的排列有更佳的持久性，可确保待机画面的品质。此实施例的优点的一在于，共用信号VCOM的电压抖动可以使用低于普通显示周期的电压位准的高低准位电压HA2与LA2来进行，而电压抖动所造成的电力耗损与电压位准的大小有关，所以相较于传统上使用数据信号VDATA的电压抖动的技术(其电压抖动进行时的电压位准相同通于普通显示周期的电压位准)，可降低电力耗损。而且，共用电极22 是面积较大的单一电极，且同时供应电压至电泳式显示器200中的多个电泳单元20。因此本实施例仅需使一个可提供多个不同电压位准的共用信号产生装置26便可实现以上的操作。相较的下，由于每个电泳单元20会有各自的数据电极24，因此电泳显示器200中将具有多个数据信号产生装置观，若是将每个数据信号产生装置观均设计成可输出多个电压位准，将会增加硬体线路的复杂度以及耗能。接着，请继续参考图7，其是绘示本发明的另一实施例中共用信号VCOM以及数据信号VDATA的波形关是，此例属于直流驱动方式。图中，当显示器200操作于显示时间周期 PeriocLD内，共用信号VCOM将维持于一特定电压位准，而数据信号VDATA则会切换于高电压位准HDl与低电压位准LDl之间。由于共用信号VCOM与数据信号VDATA间存在电位能差，因此可形成特定方向的电场来形成不同灰阶的画面。当关机的指令确认后后，显示器 200将会进入特定时间周期Period_X，此时，控制单元30会控制数据信号产生装置观的输出信号VDATA，使其维持于一固定电压位准(例如0V)，并且同时控制共用信号产生装置 26，使其所输出信号VCOM得以快速地切换于高电压位准HC2与低电压位准LC2之间。之后，当特定时间周期PeriocLX结束，显示器200会正式进入关机时间周期。此时，共用电极 22与数据电极M均会受到共用信号产生装置沈与数据信号产生装置观的控制而双双进入高阻抗状态。在此段时间周期内，将不再提供任何电压至电泳单元20，因而于普通显示时间周期PeriocLD最后所产生的画面会持续显示于关机时间周期内。又因为特定时间周期PeriocLX间所进行的快速电压抖动使得有色带电粒子P’的排列更紧密，故于关机时间周期中，有色带电粒子P’的排列有更佳的持久性，可确保待机画面的品质。除了以上所公开的信号驱动方式的外，本发明的其他实施例中，亦提供了额外的共用信号VCOM与数据信号VDATA信号的驱动方式。请分别参考图8与图9。图8中，上方的两种驱动方式分别产生共用信号VCOM的电压抖动，其效果在于确保待机画面的品质。惟两者差别在于是否共用信号VCOM的变化达到直流平衡(DC balance)。第一种驱动方式未有直流平衡，而第二种驱动方式则有直流平衡。换言的，在第一种驱动方式中，于特定时间周期PeriocLX内，高电压位准HE2与低电压位准LE2可能仅具有一种极性(可能两者极性相同，或一者为0V)，或者是具有两种极性，但电压位准的绝对值不相同。而在第二种驱动方式中，高电压位准HF2与低电压位准LF2具有两种不同的极性(一者为正极性，一者为负极性)，且电压位准的绝对值相同。此外，图8下方的两种的驱动方式则可消除先前于普通显示周期PeriocLD中所产生的直流偏移(DC offset) 0举例来说，以图8中的第三种驱动方式为例，若是在先前的普通显示时间周期PeriocLD中，电泳单元20因长时间受到某个固定方向电场的驱动，造成电泳单元20的特性改变，或甚至是劣化。为了避免这类的不良影响，所以须透过共用电极 VCOM于一段时间内提供反方向的偏压(如高准位电压HG2)来消除残存的电场效果，当该段时间过后，共用信号VCOM会切换至低准位电压LG2。于此例中，高电压位准HG2与低电压位准LG2仅具有一种极性，或者是具有两种极性但电压位准的绝对值不相同，亦即，共用信号 VCOM未达到直流平衡。而第四种驱动方式则提供另一种具有直流平衡的偏压消除，因此高电压位准HH2与低电压位准LH2具有两种不同的极性，且具有相同的绝对值。图9则绘示出本发明其他实施例中共用信号VCOM与数据信号VDATA的相对关是，这些实施例可用于交流或直流驱动方式中，当中，高电压位准HI2与低电压位准LI2与高电压位准HK2与低电压位准LK2属于不具备直流平衡特性的组合，而高电压位准HJ2与低电压位准LJ2与高电压位准HL2与低电压位准LL2则为具备直流平衡特性的组合。关于本发明共用信号产生装置沈可能的实施方式请参考图10。图10上方的实施方式采用了多个电压源262_1 来提供不同的电压位准以及一高阻抗元件263 (用于关机时间周期致使共用电极22进入高阻抗状态)，并且透过输出选择装置264来从中选择一适当者作为共用信号VC0M。当中，输出选择装置264可利用选择器(selector)来实作的，并且依据控制单元30的控制信号以于不同时间周期内决定共用信号VC0M。下方的实施方式，仅利用两个电压源262，_1 沈2，_2、高阻抗元件沈3以及分压电路沈5，并且透过分压电路沈4(电阻梯)来分压，进而于等效上产生不同的电压源，供输出选择装置261来决定共用信号VC0M。应当注意的是，虽然以上说明与图10提供了本发明共用信号产生装置26于实作上可能的电路架构，但其并非为唯一实施选择。事实上，任何可提供多个不同电压位准，并且其输出信号可切换于该些电压位准之间的信号产生装置均可作为本发明的共用信号产生装置沈的实施选择。关于本发明的驱动方法，请参考图11所绘示的流程图。当中的流程包括有以下步骤步骤310 提供数据信号VDATA至数据电极M ；步骤320 提供共用信号VCOM至共用电极22，其中共用信号VCOM具有多个电压位准VL_1 VL_N ；以及步骤330 于特定时间周期Period_X内，控制数据信号VDATA维持于特定电压位准，并且控制共用信号VCOM交替地切换于多个电压位准VL_1 VL_N中的多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M之间。其中，特定时间周期Period_X是发生在普通显示时间周期Period_D之后，且本发明驱动方法另包括有于普通显示时间周期PeriocLD内，控制共用信号VCOM交替地切换于多个电压位准VL_1 VL_N中的多个第二特定电压位准VL2_1 VL2_0之间。此外，多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M中至少一者不同于多个第二特定电压位准VL2_1 VL2_0。此外，多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M具有一种以上的极性(与是否达到直流平衡有关，若未达到直流平衡，则多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M可能仅有一种极性)。当中，本发明方法可能透过共用信号VCOM的电压位准的不同切换方式来分别或同时达到维持待机画面稳定与消除直流偏移的效果。再者，于本发明较佳实施例中，特定时间周期PeriocLX是发生一关机时间周期之前，并且于关机时间周期内，本发明方法分别使数据电极22与共用电极M进入高阻抗状态。应当注意的是，文中不同实施例中所提及的不同技术特征，并不局限于该实施例， 事实上，于本发明的合理范畴中，可透过对某个实施例的适当修改，以使其具备其它实施例所特有的技术特征。举例来说，图8中的第一种驱动方式可以与第三种驱动方式结合，使得共用信号VCOM于特定时间周期PeriocLX内，分别进行电压抖动以及提供一稳定反向偏压来消除先前的直流偏移(不限定先后顺序)。简言的，于本发明的一实施例中，可能包括有图8与图9中所示的驱动方式的任意组合。由于本发明的电泳式显示器与驱动技术可广泛地运用各种电子装置中以提供显示的用，特别是电子书阅读器，因此本发明的范畴更进一步包括有采用本发明电泳式显示器的任何电子装置。总结来说，本发明的概念在于使供应至共用电极的共用信号于特定时间内快速且反复地切换于不同电压位准之间，形成快速的电压抖动效果，而这样电压位准的变换，可在不影响先前所呈现画面的情形下，使得有色带电粒子更紧实地排列，或者是提供稳定的偏压来消除先前的直流偏移。因此，于关机期间，待机画面得以维持较长时间的稳定。再者， 由于本发明利用共用信号来进行电压抖动，所以可以避免传统使用数据信号来进行电压抖动可能造成的电路毁损，以及减少耗能与降低电路复杂度。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种电泳式显示器，包括一数据电极；一共用电极；一电泳单元，设置于该数据电极与该共用电极之间；一数据信号产生装置，耦接于该数据电极，用以输出一数据信号至该数据电极；一共用信号产生装置，耦接于该共用电极，用以输出一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准；以及一控制单元，分别耦接于该数据信号装置与该共用信号产生装置，于一特定时间周期内，该控制单元控制该数据信号产生装置使该数据信号维持于一特定电压位准，并且控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。
2.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该特定时间周期是在一显示时间周期之后，且于该显示时间周期内，该控制单元控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间，其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。
3.如权利要求2所述的电泳式显示器，其特征在于，该共用信号于该特定时间周期中的电压摆幅小于该共用信号于该显示时间周期中的电压摆幅。
4.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。
5.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该特定时间周期是紧邻在一关机时间周期之前。
6.如权利要求5所述的电泳式显示器，其特征在于，于该关机时间周期内，该控制单元分别控制该数据信号产生装置与该共用信号产生装置的输出状态，以致使该数据电极与该共用电极均进入一高阻抗状态。
7.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该共用信号产生装置包括一第一电压源；一第二电压源；以及一分压电路，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间，输出至少一第三电压源；其中该共用信号的该多个电压位准是分别由该第一电压源、该第二电压源以及该第三电压源所提供。
8.一种包括有如权利要求1所述的电泳式显示器的电子装置。
9.一种用以驱动一电泳式显示器的驱动方法，该电泳式显示器具有一电泳单元，该电泳单元设置于一数据电极与一共用电极之间，该驱动方法包括提供一数据信号至该数据电极；提供一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准；于一特定时间周期内，控制该数据信号维持于一特定电压位准，并且控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。
10.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，该特定时间周期是在一显示时间周期之后，该驱动方法另包括有于该显示时间周期内，控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间；其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。
11.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。
12.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，该特定时间周期是在一关机时间周期> . 、r -
13.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于进一步包括有于关机时间周期内，分别使该数据电极与该共用电极进入一高阻抗状态。
全文摘要
本发明提供一种电泳式显示器及相关驱动方法。本发明针对共用信号进行特殊的准位切换，以使得电泳式显示器中的有色带电粒子可在关机期间维持紧密的排列，提升关机期间显示器的待机画面的品质。
文档编号G09G3/34GK102243845SQ201110184818
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年5月17日
发明者林峰生, 蔡清彦, 赖俊吉, 郑国兴 申请人:友达光电股份有限公司
技术领域：
本发明是关于电泳式显示技术，特指一种透过对共用信号的电压位准进行快速切换，以提升关机期间的待机画面品质的电泳式显示器与相关显示器驱动方法。
背景技术：
电泳式显示技术目前为电子阅读装置的主流显示技术，其厚度与传统纸张无异， 且具有低耗电量、高对比度、广视角并可以任意卷曲等优点。大略来说，电泳式显示技术主要利用电压来控制分散在液状的介电介质中的有色带电粒子。并且，透过电场的驱动，致使有色带电粒子于介电介质中进行移动。随着有色带电粒子移动情形的不同，可造成像素变亮或变暗，进而达到显示的效果。请参考图1，其是为传统电泳式显示器的结构示意图。一般来说，电泳式显示器 100的显示区域是由多个像素5所组成，而每一像素5又分别包括有由介电介质11以及有色带电粒子P所组成的电泳单元10。电泳单元10的上方设置有透明的共用电极12，而下方则设置有接着层13，接着层13的下方又设置有各别的数据电极14。当中，共用电极12 用以将共用信号产生装置16所产生的共用信号VCOM的电压施加至电泳单元10，数据电极 14则用以将数据信号产生装置18所产生的数据信号VDATA的电压施加至电泳单元10。共用电极12与数据电极14上的电位差将会产生特定方向的电场于电泳单元10，导致电泳单元10中的有色带电粒子P产生移动的现象，使电泳式显示器100的显示画面有所改变。一般来说，当电泳式显示器100操作于关机期间，通常会显示预设的特殊待机画面(如全白画面或者是带有商标的画面)。这需透过对电泳单元10于关机前的一段普通显示周期间进行待机画面的驱动，使有色带电粒子P的排列符合于待机画面。之后，电泳式显示器100内部的电源供应将被移除，而共用电极12与数据电极14都会进入高阻抗状态， 以维持有色带电粒子P的排列。然而，由于共用电极12与数据电极14之间已无电位差，所以电泳单元10内部也不存在电场，故有色带电粒子P的排列也容易受重力等外在因素而被破坏(如图2所示)。为了改善这种待机画面易受影响而不稳定的问题，公知技术在关机前会施加具电压抖动特性的数据信号VDATA于数据电极14，促使有色带电粒子P的排列更加紧密。请参考图3，其是说明更进一步的细节。如图所示，在特定时间周期PeriocLX内， 数据电极14上的数据信号VDATA的电压位准会快速地切换于高准位电压15V与低准位电压-15V之间以及零准位电压OV与低准位电压-15V之间，形成电压抖动的效果。这种数据信号VDATA的电压抖动并不会改变有色带电粒子P的先前排列方式，反而可使有色带电粒子P的排列更加紧密。因此，这样的操作增进了待机画面的稳定性，使其不易受外力影响。 然而，数据信号VDATA的电压抖动可能会导致电压不正常的耦合而毁损驱动电路。请参考图4，其是透过信号波形的关是来解释这种不正常的电压耦合现象。如图所示，当数据信号VDATA的电压位准从高准位电压15V切换至低准位电压-15V时，由于电压耦合的关是，影响了共用信号VCOM的电压位准，使得其由原本的低准位电压-18. 9V更进一步降至-22V，而这么低的电压明显超过驱动电路的额定范围。如此一来，可能进一步造成驱动电路的毁损。因此，公知技术仍有亟待改进的不足的处。
发明内容
本发明提供一种电泳式显示器与驱动方法。其中的概念在透过共用信号的位准切换来提供电压抖动的效果，取代了传统上利用数据信号的位准切换来提供电压抖动的方式。本发明的一实施例提供一种电泳式显示器，该电泳式显示器包括一数据电极、一共用电极、一电泳单元、一数据信号产生装置以及一共用信号产生装置。该电泳单元是设置于该数据电极与该共用电极之间。该数据信号产生装置是耦接于该数据电极，并且用以输出一数据信号至该数据电极。该共用信号产生装置是耦接于该共用电极，并且用以输出一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准。该控制单元分别耦接于该数据信号装置与该共用信号产生装置。并且，于一特定时间周期内，该控制单元控制该数据信号产生装置使该数据信号维持于一特定电压位准，并控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。该特定时间周期是在一显示时间周期之后，且于该显示时间周期内，该控制单元控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间，其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。该共用信号于该特定时间周期中的电压摆幅小于该共用信号于该显示时间周期中的电压摆幅。该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。该特定时间周期是紧邻在一关机时间周期之前。于该关机时间周期内，该控制单元分别控制该数据信号产生装置与该共用信号产生装置的输出状态，以致使该数据电极与该共用电极均进入一高阻抗状态。该共用信号产生装置包括一第一电压源；一第二电压源；以及一分压电路，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间，输出至少一第三电压源；其中该共用信号的该多个电压位准是分别由该第一电压源、该第二电压源以及该第三电压源所提供。本发明的另一实施例提供一种用以驱动一电泳式显示器的驱动方法，该电泳式显示器具有一电泳单元，该电泳单元设置于一数据电极与一共用电极之间，该驱动方法包括 提供一数据信号至该数据电极；提供一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准；以及于一特定时间周期内，控制该数据信号维持于一特定电压位准，并且控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。该特定时间周期是在一显示时间周期之后，该驱动方法另包括有于该显示时间周期内，控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间； 其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。该特定时间周期是在一关机时间周期之前。进一步包括有于关机时间周期内，分别使该数据电极与该共用电极进入一高阻抗状态。 本发明的驱动方式与显示器除了可降低传统上利用数据电极进行电压抖动时潜在的电路毁损风险，亦可进一步降低信号产生电路的耗能。这是因为通常于电泳式显示器中共用电极的数目较数据电极少，所以利用共用电极进行电压抖动所耗费的电能与电路复杂度也会相对较低。
系。 HIULIU
图1为传统电泳式显示器的结构示意图。
图2为解释电泳式显示器中的有色带电粒子的排列改变。
图3解释传统上利用数据信号的电压抖动来改善待机画面品质的方式。
图4解释公知技术所面临的问题。
图5为本发明电泳式显示器的实施例的结构示意图。
图6是绘示本发明的一实施例中共用信号以及数据信号之间的波形关系。
图7其是绘示本发明的另一实施例中共用信号以及数据信号之间的波形关系。
图8与图9是绘示本发明不同实施例中共用信号与数据信号信号之间的波形关
图10是为本发明共用信号产生装置的实施例的电路示意图。 图11是为本发明驱动方法的流程图。 附图标记说明
100,200 5、5， 10,20 11,21
12、14、22、24 13,23 16、18、26、28 VDATA、VCOM P,P'
HAl、LAl、HBl、LBl、HCl、LCl、
电泳式显示器像素电泳单元介电介质电极
接着层信号产生装置信号
有色带电粒子电压位准 HDULDl、HEULEl、HFULFl、HHULHl-
HJl、LJl、HKl、LKl、HLl、LLl、HAl，、LAl ‘
261_1 261_n、261:
263
264
265
310 330
261’ 2
电压源高阻抗元件输出选择装置分压电路步骤
具体实施例方式
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬体制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包括」是为一开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。此外，「耦接」一词在此是包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。于下文中，将利用多个实施例来阐述本发明内容。在不违背本发明的广义概念与范畴下，这些实施例包括有基于本发明所为的额外变化与修改。此外，下文中针对这些实施例的说明将搭配特定的图式，但这些图式所公开的内容不应当视为本发明的限制。不同图式中具有相同标号的元件或符号可能具有相似涵义、功能或运作模式。请参考图5，其是本发明电泳式显示器的实施例的结构示意图。请注意，图5中仅示出电泳式显示器的部份结构。电泳式显示器200的显示区域是由多个像素5’所组成，而每一像素5’至少包括有由介电介质21以及有色带电粒子P’所组成的电泳单元20。请注意，尽管图式中的有色带电粒子P’均为白色带正电的粒子，但在本发明其他实施例中，有色带电粒子P’可能包括有其他颜色与极性的粒子(如黑色带负电的粒子)。再者，虽然本说明书仅针对电泳单元20中与本发明相关的结构与成分进行介绍，但这些内容并不该当作本发明的限制，于本发明的合理范畴内，电泳单元20可能另包括有其他组成元件。电泳单元20的上方设置有透明的共用电极22，而下方则设置有接着层23，接着层23的下方又设置有各别的数据电极M。当中，共用电极22用以将共用信号产生装置 26所产生的共用信号VCOM的电压施加至电泳单元20，而数据电极M则用以将数据信号产生装置观所产生的数据信号VDATA的电压施加至电泳单元20。应当注意的是，在数据信号VDATA的电压施加至电泳单元20的过程中，可能还包括扫描线驱动控制(kan-line driving)的技巧以及相关电路，进而控制每一个像素5’被驱动的时间点，但此部份的概念为本发明所属技术领域的人所悉知，为求说明书的简要，在此不多作赘述。共用电极22与数据电极M之间的电位差将可产生特定方向的电场于电泳单元 20，致使有色带电粒子P’的移动，以达到显示效果。再者，控制单元30是分别耦接至数据信号装置观与共用信号产生装置26。并且，于特定时间周期PeriocLX内，控制单元30将控制数据信号产生装置观使数据信号VDATA维持于一特定电压位准，并且同时控制共用信号产生装置沈，使共用信号VCOM交替地切换于多个电压位准VL_1 VL_N中的多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M之间，其中N大于等于M。关于共用信号VCOM的电压位准的切换过程与数据信号VDATA之间的关是，请详见以下说明。由于电泳式显示器的驱动方式存在着交流式驱动(AC driving)与直流式驱动(DC driving)。随着电泳式显示器的驱动方式不同，本发明驱动方法中所产生的共用信号VCOM 与数据信号VDATA也会有不同电压位准变化与相对关是，以下将详叙不同的处。请先参考图6，其是绘示本发明的一实施例中共用信号VCOM以及数据信号VDATA 的波形关是，此例属于交流式驱动。图中，当显示器200操作于普通显示时间周期PeriocL D内，为了产生具有特定灰阶的画面(可能为待机画面)，共用信号VCOM将会切换于高电压位准HAl与低电压位准LAl之间，而数据信号VDATA则会切换于高电压位准HBl与低电压位准LBl之间，进而产生黑画面或白画面的效果。当关机的指令确定后，电泳式显示器将会进入特定时间周期Period_X，此时，控制单元30会控制数据信号产生装置观的输出信号 VDATA，使其维持于一固定电压位准(如0V)，并且同时控制共用信号产生装置沈，使其所输出信号VCOM得以快速地切换于高电压位准HA2与低电压位准LA2之间。之后，当特定时间周期PeriocLX结束，电泳式显示器将正式进入关机时间周期，共用电极22与数据电极M 均会受到共用信号产生装置26与数据信号产生装置观的控制而双双进入高阻抗状态。在关机时间周期内，共用信号产生装置26与数据信号产生装置观将不再提供任何电压至电泳单元20，因此于普通显示时间周期PeriocLD所产生的画面会持续显示于关机时间周期。 再者，由于特定时间周期PeriocLX间所进行的快速电压抖动使得有色带电粒子P’的排列更紧密，故于关机时间周期中，有色带电粒子P’的排列有更佳的持久性，可确保待机画面的品质。此实施例的优点的一在于，共用信号VCOM的电压抖动可以使用低于普通显示周期的电压位准的高低准位电压HA2与LA2来进行，而电压抖动所造成的电力耗损与电压位准的大小有关，所以相较于传统上使用数据信号VDATA的电压抖动的技术(其电压抖动进行时的电压位准相同通于普通显示周期的电压位准)，可降低电力耗损。而且，共用电极22 是面积较大的单一电极，且同时供应电压至电泳式显示器200中的多个电泳单元20。因此本实施例仅需使一个可提供多个不同电压位准的共用信号产生装置26便可实现以上的操作。相较的下，由于每个电泳单元20会有各自的数据电极24，因此电泳显示器200中将具有多个数据信号产生装置观，若是将每个数据信号产生装置观均设计成可输出多个电压位准，将会增加硬体线路的复杂度以及耗能。接着，请继续参考图7，其是绘示本发明的另一实施例中共用信号VCOM以及数据信号VDATA的波形关是，此例属于直流驱动方式。图中，当显示器200操作于显示时间周期 PeriocLD内，共用信号VCOM将维持于一特定电压位准，而数据信号VDATA则会切换于高电压位准HDl与低电压位准LDl之间。由于共用信号VCOM与数据信号VDATA间存在电位能差，因此可形成特定方向的电场来形成不同灰阶的画面。当关机的指令确认后后，显示器 200将会进入特定时间周期Period_X，此时，控制单元30会控制数据信号产生装置观的输出信号VDATA，使其维持于一固定电压位准(例如0V)，并且同时控制共用信号产生装置 26，使其所输出信号VCOM得以快速地切换于高电压位准HC2与低电压位准LC2之间。之后，当特定时间周期PeriocLX结束，显示器200会正式进入关机时间周期。此时，共用电极 22与数据电极M均会受到共用信号产生装置沈与数据信号产生装置观的控制而双双进入高阻抗状态。在此段时间周期内，将不再提供任何电压至电泳单元20，因而于普通显示时间周期PeriocLD最后所产生的画面会持续显示于关机时间周期内。又因为特定时间周期PeriocLX间所进行的快速电压抖动使得有色带电粒子P’的排列更紧密，故于关机时间周期中，有色带电粒子P’的排列有更佳的持久性，可确保待机画面的品质。除了以上所公开的信号驱动方式的外，本发明的其他实施例中，亦提供了额外的共用信号VCOM与数据信号VDATA信号的驱动方式。请分别参考图8与图9。图8中，上方的两种驱动方式分别产生共用信号VCOM的电压抖动，其效果在于确保待机画面的品质。惟两者差别在于是否共用信号VCOM的变化达到直流平衡(DC balance)。第一种驱动方式未有直流平衡，而第二种驱动方式则有直流平衡。换言的，在第一种驱动方式中，于特定时间周期PeriocLX内，高电压位准HE2与低电压位准LE2可能仅具有一种极性(可能两者极性相同，或一者为0V)，或者是具有两种极性，但电压位准的绝对值不相同。而在第二种驱动方式中，高电压位准HF2与低电压位准LF2具有两种不同的极性(一者为正极性，一者为负极性)，且电压位准的绝对值相同。此外，图8下方的两种的驱动方式则可消除先前于普通显示周期PeriocLD中所产生的直流偏移(DC offset) 0举例来说，以图8中的第三种驱动方式为例，若是在先前的普通显示时间周期PeriocLD中，电泳单元20因长时间受到某个固定方向电场的驱动，造成电泳单元20的特性改变，或甚至是劣化。为了避免这类的不良影响，所以须透过共用电极 VCOM于一段时间内提供反方向的偏压(如高准位电压HG2)来消除残存的电场效果，当该段时间过后，共用信号VCOM会切换至低准位电压LG2。于此例中，高电压位准HG2与低电压位准LG2仅具有一种极性，或者是具有两种极性但电压位准的绝对值不相同，亦即，共用信号 VCOM未达到直流平衡。而第四种驱动方式则提供另一种具有直流平衡的偏压消除，因此高电压位准HH2与低电压位准LH2具有两种不同的极性，且具有相同的绝对值。图9则绘示出本发明其他实施例中共用信号VCOM与数据信号VDATA的相对关是，这些实施例可用于交流或直流驱动方式中，当中，高电压位准HI2与低电压位准LI2与高电压位准HK2与低电压位准LK2属于不具备直流平衡特性的组合，而高电压位准HJ2与低电压位准LJ2与高电压位准HL2与低电压位准LL2则为具备直流平衡特性的组合。关于本发明共用信号产生装置沈可能的实施方式请参考图10。图10上方的实施方式采用了多个电压源262_1 来提供不同的电压位准以及一高阻抗元件263 (用于关机时间周期致使共用电极22进入高阻抗状态)，并且透过输出选择装置264来从中选择一适当者作为共用信号VC0M。当中，输出选择装置264可利用选择器(selector)来实作的，并且依据控制单元30的控制信号以于不同时间周期内决定共用信号VC0M。下方的实施方式，仅利用两个电压源262，_1 沈2，_2、高阻抗元件沈3以及分压电路沈5，并且透过分压电路沈4(电阻梯)来分压，进而于等效上产生不同的电压源，供输出选择装置261来决定共用信号VC0M。应当注意的是，虽然以上说明与图10提供了本发明共用信号产生装置26于实作上可能的电路架构，但其并非为唯一实施选择。事实上，任何可提供多个不同电压位准，并且其输出信号可切换于该些电压位准之间的信号产生装置均可作为本发明的共用信号产生装置沈的实施选择。关于本发明的驱动方法，请参考图11所绘示的流程图。当中的流程包括有以下步骤步骤310 提供数据信号VDATA至数据电极M ；步骤320 提供共用信号VCOM至共用电极22，其中共用信号VCOM具有多个电压位准VL_1 VL_N ；以及步骤330 于特定时间周期Period_X内，控制数据信号VDATA维持于特定电压位准，并且控制共用信号VCOM交替地切换于多个电压位准VL_1 VL_N中的多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M之间。其中，特定时间周期Period_X是发生在普通显示时间周期Period_D之后，且本发明驱动方法另包括有于普通显示时间周期PeriocLD内，控制共用信号VCOM交替地切换于多个电压位准VL_1 VL_N中的多个第二特定电压位准VL2_1 VL2_0之间。此外，多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M中至少一者不同于多个第二特定电压位准VL2_1 VL2_0。此外，多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M具有一种以上的极性(与是否达到直流平衡有关，若未达到直流平衡，则多个第一特定电压位准VL1_1 VL1_M可能仅有一种极性)。当中，本发明方法可能透过共用信号VCOM的电压位准的不同切换方式来分别或同时达到维持待机画面稳定与消除直流偏移的效果。再者，于本发明较佳实施例中，特定时间周期PeriocLX是发生一关机时间周期之前，并且于关机时间周期内，本发明方法分别使数据电极22与共用电极M进入高阻抗状态。应当注意的是，文中不同实施例中所提及的不同技术特征，并不局限于该实施例， 事实上，于本发明的合理范畴中，可透过对某个实施例的适当修改，以使其具备其它实施例所特有的技术特征。举例来说，图8中的第一种驱动方式可以与第三种驱动方式结合，使得共用信号VCOM于特定时间周期PeriocLX内，分别进行电压抖动以及提供一稳定反向偏压来消除先前的直流偏移(不限定先后顺序)。简言的，于本发明的一实施例中，可能包括有图8与图9中所示的驱动方式的任意组合。由于本发明的电泳式显示器与驱动技术可广泛地运用各种电子装置中以提供显示的用，特别是电子书阅读器，因此本发明的范畴更进一步包括有采用本发明电泳式显示器的任何电子装置。总结来说，本发明的概念在于使供应至共用电极的共用信号于特定时间内快速且反复地切换于不同电压位准之间，形成快速的电压抖动效果，而这样电压位准的变换，可在不影响先前所呈现画面的情形下，使得有色带电粒子更紧实地排列，或者是提供稳定的偏压来消除先前的直流偏移。因此，于关机期间，待机画面得以维持较长时间的稳定。再者， 由于本发明利用共用信号来进行电压抖动，所以可以避免传统使用数据信号来进行电压抖动可能造成的电路毁损，以及减少耗能与降低电路复杂度。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种电泳式显示器，包括一数据电极；一共用电极；一电泳单元，设置于该数据电极与该共用电极之间；一数据信号产生装置，耦接于该数据电极，用以输出一数据信号至该数据电极；一共用信号产生装置，耦接于该共用电极，用以输出一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准；以及一控制单元，分别耦接于该数据信号装置与该共用信号产生装置，于一特定时间周期内，该控制单元控制该数据信号产生装置使该数据信号维持于一特定电压位准，并且控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。
2.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该特定时间周期是在一显示时间周期之后，且于该显示时间周期内，该控制单元控制该共用信号产生装置使该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间，其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。
3.如权利要求2所述的电泳式显示器，其特征在于，该共用信号于该特定时间周期中的电压摆幅小于该共用信号于该显示时间周期中的电压摆幅。
4.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。
5.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该特定时间周期是紧邻在一关机时间周期之前。
6.如权利要求5所述的电泳式显示器，其特征在于，于该关机时间周期内，该控制单元分别控制该数据信号产生装置与该共用信号产生装置的输出状态，以致使该数据电极与该共用电极均进入一高阻抗状态。
7.如权利要求1所述的电泳式显示器，其特征在于，该共用信号产生装置包括一第一电压源；一第二电压源；以及一分压电路，耦接于该第一电压源与该第二电压源之间，输出至少一第三电压源；其中该共用信号的该多个电压位准是分别由该第一电压源、该第二电压源以及该第三电压源所提供。
8.一种包括有如权利要求1所述的电泳式显示器的电子装置。
9.一种用以驱动一电泳式显示器的驱动方法，该电泳式显示器具有一电泳单元，该电泳单元设置于一数据电极与一共用电极之间，该驱动方法包括提供一数据信号至该数据电极；提供一共用信号至该共用电极，其中该共用信号具有多个电压位准；于一特定时间周期内，控制该数据信号维持于一特定电压位准，并且控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第一特定电压位准之间。
10.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，该特定时间周期是在一显示时间周期之后，该驱动方法另包括有于该显示时间周期内，控制该共用信号交替地切换于该多个电压位准中的多个第二特定电压位准之间；其中该多个第一特定电压位准中至少一者不同于该多个第二特定电压位准。
11.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，该多个第一特定电压位准具有一种以上的极性。
12.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，该特定时间周期是在一关机时间周期> . 、r -
13.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于进一步包括有于关机时间周期内，分别使该数据电极与该共用电极进入一高阻抗状态。
全文摘要
本发明提供一种电泳式显示器及相关驱动方法。本发明针对共用信号进行特殊的准位切换，以使得电泳式显示器中的有色带电粒子可在关机期间维持紧密的排列，提升关机期间显示器的待机画面的品质。
文档编号G09G3/34GK102243845SQ201110184818
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年5月17日
发明者林峰生, 蔡清彦, 赖俊吉, 郑国兴 申请人:友达光电股份有限公司
最新回复(0)