專利名稱：主動式電泳顯示器驅動方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一主動式電泳顯示器驅動方法，尤其是指一種應用于減少 電泳顯示器的更新畫面的反應時間，進而加速電泳顯示器的畫面顯》速度的技 術。
背景技術：
所謂的電泳顯示器(電子紙)，與我們常見一般纖維紙不同，是一種包含許 多"微小球體"(膠嚢)(l)的"導電""高分子"材料，其外表和特征與一般 的紙質一樣，具有柔軟度又可重復顯示資料。在電子紙技術中，微小球體的大
小代表顯示器像素(Pixel)大小，其中微小球體的特色是會受到外在電壓的驅 動而改變其狀態(tài)。如美國專利公開號20060050050所提到的電子墨水顯示器。 電子紙導電的特色為可受到外界驅動電壓的改變，因此材料需要是電的導體， 又，電子紙使用高分子材料以強調其可饒性(flexible)的特色，因此可以像 一般紙一樣的撓曲。
前述電泳顯示器(電子紙)的優(yōu)點在于亮度可達到反射型彩色LCD的3-6 倍，更加便于閱讀；在偏暗處以及日光直射的地方也可以瀏覽；對比度比報紙 還要高；且無論從哪一個角度都可以閱讀，就像在紙上打印的文件一樣。
而前述的電泳顯示器，即使在關閉顯示器的電源以后，仍然可以顯示畫面。 這有利于延長可攜式設備的電池壽命。通常使用時不需要打開背景燈，標準耗 電量可低于筆記本電腦顯示器的1/1000。
再者，由于電泳顯示器顯示時就像在紙上用墨水寫的字跡一樣，因此可以 減輕眼睛的疲勞。與普通的LCD相比，電泳顯示器更薄且輕。
才艮據(jù)Wikipedia在線百-牛全書(www.wikipedia.org)的i兌明，見 http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic— paper , 最早的電泳顯示器(電 子紙)技術是由Xerox的研究人員Nick Sheridon在1970年代所發(fā)展，其特色
是包含帶電荷的小球，其中球的一面是白色，另一面是黑色，當電場改變時， 球會上下轉動，而呈現(xiàn)出不同顏色。
第二代的電泳顯示器技術內所使用的微膠嚢包含兩種黑白兩種顏料(稱為
電子墨水E-Ink)，并且內部所承載的為透明的流體，其中微膠嚢的上面為透明 玻璃，下方為下電極(5),上方為上電極(4)，當電極改變時，顏料便會根據(jù)電 極的正負而向上與向下移動，繼而造成黑與白的顯色。其特色是以微膠囊代替 傳統(tǒng)的小球，并且在膠嚢內填充帶電荷的黑色顆粒(3)與帶電荷的白色顆粒(2)， 并且經(jīng)由外在電場的控制將白色顆粒(2)往上或是往下移動，其中當黑色顆粒(3) 往上(接近閱讀者時)則顯色出黑色的像素，當黑色顆粒(3)往下時(遠離讀者 時)則顯色出白色的像素顏色。同時選用黑白涂料的好處是會增加其分辨率， 例如同一個膠嚢可以同時受到正與負的電極驅動，也就是i兌， 一個膠嚢可以顯 示出兩種顏色。由于此種E-Ink電子紙的基本模塊非常筒單，因此該公司強調 相關技術可以應用到不同表面材質的載體，包括塑膠、玻璃甚至是織布上。
由于電泳顯示器(電子紙)移動可攜性更強、可反復使用、更新速度快、成 本更低甚至還有可手寫輸入。故采用電子紙的優(yōu)點技術給未來出版行業(yè)帶來革 命性的挑戰(zhàn)，大量閱讀材料，甚至紙和打印機都可隨身攜帶，可隨時隨地收取 閱讀最新報刊及隨時修改文件，這情景將因電子紙技術的發(fā)展悄然來到我們身 邊。還有最重要的一點，電子紙讓我們可以更有效地保護森林，保護地球環(huán)境。 目前全世界每年消耗紙張超過2億噸，需砍伐大量樹木。電子紙的出現(xiàn)為維護 生態(tài)平衡做出了重要貢獻。
更進一步，電泳顯示器(電子紙)的出現(xiàn)正在推動媒體報導的革新。日本通 信部門宣稱，將通過寬帶網(wǎng)把國內主要報刊以數(shù)字化信號傳送到用戶的電腦中， 用戶利用特有的軟件就可看到新聞。如果有了電子紙，就可以把這些報刊的內 容全部下載或者通過無線網(wǎng)絡傳送。當然也可以把博客以及網(wǎng)上內容下載下來， 隨時隨地閱讀。美國福里斯特研究公司分析師麥奎維稱，該電子紙產(chǎn)品若能實 現(xiàn)向彩色和視頻顯示等技術的飛躍，就有望取代廉價、普及的液晶顯示器，同 時掀起一場改變閱讀觀念的革命。
只是，目前正在開發(fā)中的電泳顯示器(電子紙)在使用方面仍存有障礙，包 括其生產(chǎn)成本、顯示維持時間、驅動電壓、可靠性以及更新畫面的反應時間。 雖然書籍和雜志報紙等各種各樣的印刷品正在實現(xiàn)數(shù)字化，同時作為數(shù)字閱覽 用的終端的開發(fā)也正在進行中。然而，這方面存在的問題是，如何使閱覽和讀 書時的感覺與使用紙時的感覺相接近？僅僅是"電子紙"并不能構成顯示器， 作為必要條件，還包括保證圖像部和非圖像部的反差即易讀性，能夠消除或者 改寫原有圖文，圖像寫入以及保存的低能耗等。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一目的在于提供一種主動式電泳顯示器驅動方法，旨在減少電泳 顯示器的更新畫面的反應時間，進而加速電泳顯示器的畫面顯示速度。
為達到上述目的，本發(fā)明的主動式電泳顯示器驅動方法是該主動式電泳 顯示器具有以一矩陣形式排列的復數(shù)子像素，以序列性的驅動單一像素或數(shù)個 像素，該方法包括以下步驟輸入一張圖形，得知每個像素的灰度值，對數(shù)個像 素進行序列性的驅動；第1次序列性驅動，針對面板上所有像素，加以驅動電 壓使所有像素轉換成兩極端灰度值的其中之一；依照定義的分辨率位元，多次 序列性驅動，針對面板上所有下一級灰度值以上像素，加以上一級灰度值轉換 成下一級灰度值所需的驅動時間以及所需的驅動電壓。
依照定義的分辨率位，多次序列性驅動，針對面板上所有下一級灰度值以
上像素，加以上一級灰度值轉換成下一級灰度值所需的驅動時間以及所需的驅 動電壓。如此而來進而力口速電〉永顯示器的畫面顯示。
為了調整驅動各灰度的總驅動時間，各別增加或減少額外驅動時間于不同 灰度值所需的驅動時間，有利于控制各個灰度值的畫面顯示。
本發(fā)明的主動式電泳顯示器驅動方法，是利用加電壓的時間長短，進而控 制電泳顯示器所需的畫面顯示時間，且本發(fā)明方法的驅動時間總和為所有黑像 素驅動時間總合加上初始白化時間，從而其效能高于現(xiàn)有技術，減少了電泳顯
示器的更新畫面的顯示時間，加速了電泳顯示器的畫面顯示速度。


圖1為一微小球體(膠嚢)示意圖； 圖2為一序列性驅動示意圖； 圖3為一4位元的灰度像素顯示圖； 圖4為一主動式電泳顯示器驅動方法波型圖； 圖5為一主動式電泳顯示器驅動方法流程圖； 圖5a為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之一； 圖5b為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之二； 圖5c為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之三； 圖5d為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之四； 圖5e為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之五； 圖5f為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之六； 圖5g為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之七； 圖5h為一主動式電泳顯示器驅動方法像素圖之八； 圖6為一額外驅動時間圖控制像素波型圖； 圖7為一 4位元灰度主動式電泳顯示器驅動方法波型圖。 其中
1、微小球體；2、白色顆粒；3、黑色顆粒；4、上電極；5、下電極；11、閘 極驅動IC; 12、源極驅動IC; 13、像素；14、顯示器面板；15、控制電路；20、 第1步驟；21、第2步驟；22、第3步驟；23、第4步驟；24、第5步驟；GO… G15、 0到15灰度值；t0、第1次序列性驅動開始時間；tl、第2次序列性驅動 開始時間；t2、第3次序列性驅動開始時間；t3、第4次序列性驅動開始時間； t4、第5次序列性驅動開始時間；d0、轉換任何灰度到白色(G3)的時間；dl、 轉換白色(G3)到淺灰(G2)的時間；d2、轉換淺灰(G2)到深灰(G1)的時間；d3、 轉換深灰(G1)到黑色(G0)的時間；el、減少的額外驅動時間；e2、增加的額外 驅動時間；f0…fl5、轉換上一灰度到下一灰度的時間。
具體實施例方式
為使能對本發(fā)明的目的，驅動方法特征及功效作更進一步的認識與了解，
現(xiàn)舉出實施例，并結合附圖，詳細說明如下。
現(xiàn)有技術中的方法如美囯專利公告號20060050050，必須序列性才艮據(jù)每個 像素的灰度所需時間驅動。該現(xiàn)有方法的驅動時間總和為所有像素驅動時間總 合加上初始白化時間。所述電泳顯示器驅動的序列性如美國專利公開號 20060077190。參閱圖2的序列性驅動示意圖，由控制電路(15)控制閘極驅動 IC(11)和源極驅動IC(12)。閘極驅動IC(11)則負責通知顯示器面板(14)的那一 行的電晶體開或關。源極驅動IC(U)將信號輸入。源極驅動IC(12)負責畫面每 行訊號的輸入，當閘極驅動IC(11)將一整列電晶體開啟或關閉時，源極驅動 IC(12)便依據(jù)控制IC的訊號輸入該列所需的電壓以構成像素(13)。利用序列性 驅動的源極驅動IC (12),可同時驅動多個像素(13)。
本發(fā)明提供一種主動式電泳顯示器驅動方法，其第一次序列性驅動，由控 制電路(15)控制閘極驅動IC(11)和源極驅動IC(12),針對面板上所有像素， 加以驅動，使所有像素轉換成兩極端灰度值的其中之一。
現(xiàn)舉出的實施例，包括以下幾個步驟
參閱圖3,第1步驟，定義的兩極端灰度值之間可區(qū)隔出許多不同的灰度 值，灰度值可為2位元、4位元、6位元、8位元、16位元或32位元等等。在 此實施例中以2位元4個灰度為例。定義的黑色為零灰度(GO),白色為三灰度 (G3),定義出非黑與白的另外2個灰度，由深灰到淺灰，在此稱為Gl， G2。參 閱圖4的4個灰度的漸層圖，黑色為GO,其次是深灰(G1),而后是淺灰(G2), 最后是白色(G3)。
參閱圖4,定義兩極端灰度值所需的驅動電壓，在此實施例中，設定-V為 所須驅動電壓，使用-V驅動電壓，可以將微膠囊內顏料向上與向下移動而顯 示出白色。使用+V驅動電壓，可以將微膠嚢內顏料向上與向下移動而顯示出 黑色。為它們在+V電壓的驅動下所需的驅動時間分別為，轉換白色(G3)到淺灰 (G2)的時間為dl，轉換淺灰(G2)到深灰(G1)的時間為d2,和轉換深灰(Gl)到 黑色(G0)的時間為d3。而轉換任^f可灰度到白色(G3)的時間為d0。轉換時間dl 、 d2、 d3或d0可為不同時間長度，視所需轉換不同灰度的時間而定。 輸入一張圖形，并得知每個像素的灰度值，如圖5所示的一主動式電泳顯
示器驅動方法流程圖的第1步驟(20)。在此實施例中參閱圖3的4個灰度的漸 層圖。第1像素為白色(G3),第2像素為淺灰(G2),第3像素為深灰(G1),第4 像素為黑色(GO)。
如圖5所示的一主動式電泳顯示器驅動方法流程圖的第2步驟(21)。在第 1次序列性驅動(t0到tl)，針對面板上所有像素，加以驅動電壓(-V)和所 需驅動時間d0使所有像素轉換成兩極端灰度值的其中之一，參閱圖5a。在此 實施例中為白色(G3)。在第l次序列性驅動后，所有的像素為白色(G3),參閱 圖5b。
如圖5所示的一主動式電泳顯示器驅動方法流程圖的第3步驟(22)。第2 次序列性驅動(tl到t2)，針對面板上所有淺灰(G2)以上像素，這包括淺灰 (G2)、深灰(G1)、黑色(GO)像素，加以白色(G3)轉換成淺灰(G2)所需的驅動時 間dl，以及所需的驅動電壓(+V)，參閱圖5c。在第2次序列性驅動后，所有 淺灰(G2)以上像素為淺灰(G2),參閱圖5d。
如圖5所示的一主動式電泳顯示器驅動方法流程圖的第4步驟(23h第3 次序列性驅動(t2到t3),針對面板上所有深灰(Gl)以上像素，這包括深灰(Gl) 和黑色(GO)像素，加以淺灰(G2)轉換成深灰(G1)所需的驅動時間d2，以及所需 的驅動電壓(+V),參閱圖5e。在第3次序列性驅動后，所有深灰(G1)以上像素 為深灰(G1),參閱圖5f。
如圖5所示的一主動式電泳顯示器驅動方法流程圖的第5步驟(24h第4 次序列性驅動(13到14)，針對面板上所有黑色(G 0)像素，加以深灰(G 1)轉換 成黑色(GO)所需的驅動時間d3，以及所需的驅動電壓(+V)，參閱圖5g。在第 4次序列性驅動后，所有黑色(GO)像素成為黑色(GO),參閱圖5h。
依照定義的分辨率位元，多次序列性驅動，針對面板上所有下一級灰度值 以上像素，加以上一級灰度值轉換成下一級灰度值所需的驅動時間以及所需的 驅動電壓。如此而來進而加速電泳顯示器的畫面顯示。
如此而來，主動式電泳顯示器的整體影像由淺而深漸漸顯示出來，進而加
速電泳顯示器的畫面顯示。
本發(fā)明提供一種主動式電泳顯示器驅動方法，可在第2步驟的第一次序列
性驅動，加以驅動電壓和所需的驅動時間，將所有的像素轉換為黑色(G3)。依
照定義的分辨率位元，多次序列性驅動，針對面板上所有下一級灰度值以上像 素，加以上一級灰度值轉換成下一級灰度值所需的驅動時間以及所需的驅動電 壓。如此而來進而加速電泳顯示器的畫面顯示。
如此而來，主動式電泳顯示器的整體影^^由深而淺漸漸顯示出來，進而加 速電泳顯示器的畫面顯示。
為了調整驅動各灰度的總驅動時間，各別增加或減少額外驅動時間于不同
灰度值所需的驅動時間，有利于控制各個灰度值的畫面顯示。參閱圖6，不同的 額外驅動時間加入到不同階^:的序列性驅動時間里。在第2次序列性驅動(tl 到t2)從原本所需驅動時間(dl)減少額外驅動時間(el)，作為控制淺灰(G2)以 上像素的畫面顯示。
此外在第四次序列性驅動(t3到t4),從原本所需驅動時間(d3)增加額外 驅動時間(e2)，作為控制黑色(G0)像素的畫面顯示。
本發(fā)明提供一種主動式電泳顯示器驅動方法，可在定義的兩極端灰度值之 間可區(qū)隔出許多不同的灰度值，灰度值可為4位元，16個灰度值，參閱圖7。 GO到G15總共16個灰度值。針對面板上所有灰度(GO ... G15),加以所需的驅 動時間(f0 ... f15),以及所需的驅動電壓(+V)。驅動時間(f0 ... f15)可為 不同時間長度，視所需轉換不同灰度的時間而定。參閱圖7實施例，驅動時間 fl比驅動時間f2時間長，這表示轉換G14灰度到G13灰度的時間需要比轉換 G15灰度到G14灰度的時間少就可以達到理想灰度值。此外為了調整驅動各灰度 的總驅動時間，各別增加或減少額外驅動時間于不同灰度值所需的驅動時間， 有利于控制各個灰度值的畫面顯示。
上列詳細說明乃針對本發(fā)明之一可行實施例進行具體說明，該實施例并非 用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為之等效實施或變更，
均應包含于本案之專利范圍中。
權利要求
1. 一種主動式電泳顯示器驅動方法，該主動式電泳顯示器具有以一矩陣形式排列的復數(shù)子像素，以序列性的驅動單一像素或數(shù)個像素，該方法包括以下步驟輸入一張圖形，得知每個像素的灰度值，對數(shù)個像素進行序列性的驅動；第1次序列性驅動，針對面板上所有像素，加以驅動電壓使所有像素轉換成兩極端灰度值的其中之一；依照定義的分辨率位元，多次序列性驅動，針對面板上所有下一級灰度值以上像素，加以上一級灰度值轉換成下一級灰度值所需的驅動時間以及所需的驅動電壓。
2. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于于不同灰 度值所需的驅動時間增加額外驅動時間，有利于控制各個灰度值的畫面顯 示。
3. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于于不同灰 度值所需的驅動時間減少額外驅動時間，有利于控制各個灰度值的畫面顯 示。
4. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于所述灰度 值設定為2位元。
5. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于所述灰度 值設定為2位元以上。
6. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于所述多次 序列性驅動所需的驅動時間為不同的時間長度，視所需轉換不同灰度的時 間而定。
7. 如權利要求1所迷的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于所述極端 灰度值為Q灰度值。
8. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于所述極端 灰度值為最高灰度值。
9. 如權利要求1所述的主動式電泳顯示器驅動方法，其特征在于所述主動 式電泳顯示器具有一個以上的像素。
全文摘要
本發(fā)明提供一種主動式電泳顯示器驅動方法。該主動式電泳顯示器具有以一矩陣形式排列的復數(shù)子像素，以序列性的驅動單一像素或數(shù)個像素。在輸入一張圖形，得知每個像素的灰度值，對像素進行序列性的驅動。第一次序列性驅動，針對面板上所有像素，加以驅動電壓使所有像素轉換成兩極端灰度值的其中之一。依照定義的分辨率位，多次序列性驅動，針對面板上所有下一級灰度值以上像素，加以上一級灰度值轉換成下一級灰度值所需的驅動時間以及所需的驅動電壓。如此而來進而加速電泳顯示器的畫面顯示。
文檔編號G09G3/34GK101364381SQ200710141940
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權日2007年8月9日
發(fā)明者陳俊宇, 陳興中, 黃耀慶 申請人:元太科技工業(yè)股份有限公司