CN101364381A - 主动式电泳显示器驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种主动式电泳显示器驱动方法。该主动式电泳显示器具有以一矩阵形式排列的复数子像素,以序列性的驱动单一像素或数个像素。在输入一张图形,得知每个像素的灰度值,对像素进行序列性的驱动。第一次序列性驱动,针对面板上所有像素,加以驱动电压使所有像素转换成两极端灰度值的其中之一。依照定义的分辨率位,多次序列性驱动,针对面板上所有下一级灰度值以上像素,加以上一级灰度值转换成下一级灰度值所需的驱动时间以及所需的驱动电压。如此而来进而加速电泳显示器的画面显示。
Description
技术领域
本发明是有关于一主动式电泳显示器驱动方法,尤其是指一种应用于减少电泳显示器的更新画面的反应时间,进而加速电泳显示器的画面显示速度的技术。
背景技术
所谓的电泳显示器(电子纸),与我们常见一般纤维纸不同,是一种包含许多“微小球体”(胶囊)(1)的“导电”“高分子”材料,其外表和特征与一般的纸质一样,具有柔软度又可重复显示资料。在电子纸技术中,微小球体的大小代表显示器像素(Pixel)大小,其中微小球体的特色是会受到外在电压的驱动而改变其状态。如美国专利公开号20060050050所提到的电子墨水显示器。电子纸导电的特色为可受到外界驱动电压的改变,因此材料需要是电的导体,又,电子纸使用高分子材料以强调其可饶性(flexible)的特色,因此可以像一般纸一样的挠曲。
前述电泳显示器(电子纸)的优点在于亮度可达到反射型彩色LCD的3~6倍,更加便于阅读;在偏暗处以及日光直射的地方也可以浏览;对比度比报纸还要高;且无论从哪一个角度都可以阅读,就像在纸上打印的文件一样。
而前述的电泳显示器,即使在关闭显示器的电源以后,仍然可以显示画面。这有利于延长可携式设备的电池寿命。通常使用时不需要打开背景灯,标准耗电量可低于笔记本电脑显示器的1/1000。
再者,由于电泳显示器显示时就像在纸上用墨水写的字迹一样,因此可以减轻眼睛的疲劳。与普通的LCD相比,电泳显示器更薄且轻。
根据Wikipedia在线百科全书(www.wikipedia.org)的说明,见http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_paper,最早的电泳显示器(电子纸)技术是由Xerox的研究人员Nick Sheridon在1970年代所发展,其特色是包含带电荷的小球,其中球的一面是白色,另一面是黑色,当电场改变时,球会上下转动,而呈现出不同颜色。
第二代的电泳显示器技术内所使用的微胶囊包含两种黑白两种颜料(称为电子墨水E-Ink),并且内部所承载的为透明的流体,其中微胶囊的上面为透明玻璃,下方为下电极(5),上方为上电极(4),当电极改变时,颜料便会根据电极的正负而向上与向下移动,继而造成黑与白的显色。其特色是以微胶囊代替传统的小球,并且在胶囊内填充带电荷的黑色颗粒(3)与带电荷的白色颗粒(2),并且经由外在电场的控制将白色颗粒(2)往上或是往下移动,其中当黑色颗粒(3)往上(接近阅读者时)则显色出黑色的像素,当黑色颗粒(3)往下时(远离读者时)则显色出白色的像素颜色。同时选用黑白涂料的好处是会增加其分辨率,例如同一个胶囊可以同时受到正与负的电极驱动,也就是说,一个胶囊可以显示出两种颜色。由于此种E-Ink电子纸的基本模块非常简单,因此该公司强调相关技术可以应用到不同表面材质的载体,包括塑胶、玻璃甚至是织布上。
由于电泳显示器(电子纸)移动可携性更强、可反复使用、更新速度快、成本更低甚至还有可手写输入。故采用电子纸的优点技术给未来出版行业带来革命性的挑战,大量阅读材料,甚至纸和打印机都可随身携带,可随时随地收取阅读最新报刊及随时修改文件,这情景将因电子纸技术的发展悄然来到我们身边。还有最重要的一点,电子纸让我们可以更有效地保护森林,保护地球环境。目前全世界每年消耗纸张超过2亿吨,需砍伐大量树木。电子纸的出现为维护生态平衡做出了重要贡献。
更进一步,电泳显示器(电子纸)的出现正在推动媒体报导的革新。日本通信部门宣称,将通过宽带网把国内主要报刊以数字化信号传送到用户的电脑中,用户利用特有的软件就可看到新闻。如果有了电子纸,就可以把这些报刊的内容全部下载或者通过无线网络传送。当然也可以把博客以及网上内容下载下来,随时随地阅读。美国福里斯特研究公司分析师麦奎维称,该电子纸产品若能实现向彩色和视频显示等技术的飞跃,就有望取代廉价、普及的液晶显示器,同时掀起一场改变阅读观念的革命。
只是,目前正在开发中的电泳显示器(电子纸)在使用方面仍存有障碍,包括其生产成本、显示维持时间、驱动电压、可靠性以及更新画面的反应时间。虽然书籍和杂志报纸等各种各样的印刷品正在实现数字化,同时作为数字阅览用的终端的开发也正在进行中。然而,这方面存在的问题是,如何使阅览和读书时的感觉与使用纸时的感觉相接近?仅仅是“电子纸”并不能构成显示器,作为必要条件,还包括保证图像部和非图像部的反差即易读性,能够消除或者改写原有图文,图像写入以及保存的低能耗等。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种主动式电泳显示器驱动方法,旨在减少电泳显示器的更新画面的反应时间,进而加速电泳显示器的画面显示速度。
为达到上述目的,本发明的主动式电泳显示器驱动方法是:该主动式电泳显示器具有以一矩阵形式排列的复数子像素,以序列性的驱动单一像素或数个像素,该方法包括以下步骤:输入一张图形,得知每个像素的灰度值,对数个像素进行序列性的驱动;第1次序列性驱动,针对面板上所有像素,加以驱动电压使所有像素转换成两极端灰度值的其中之一;依照定义的分辨率位元,多次序列性驱动,针对面板上所有下一级灰度值以上像素,加以上一级灰度值转换成下一级灰度值所需的驱动时间以及所需的驱动电压。
依照定义的分辨率位,多次序列性驱动,针对面板上所有下一级灰度值以上像素,加以上一级灰度值转换成下一级灰度值所需的驱动时间以及所需的驱动电压。如此而来进而加速电泳显示器的画面显示。
为了调整驱动各灰度的总驱动时间,各别增加或减少额外驱动时间于不同灰度值所需的驱动时间,有利于控制各个灰度值的画面显示。
本发明的主动式电泳显示器驱动方法,是利用加电压的时间长短,进而控制电泳显示器所需的画面显示时间,且本发明方法的驱动时间总和为所有黑像素驱动时间总合加上初始白化时间,从而其效能高于现有技术,减少了电泳显示器的更新画面的显示时间,加速了电泳显示器的画面显示速度。
附图说明
图1为一微小球体(胶囊)示意图;
图2为一序列性驱动示意图;
图3为一4位元的灰度像素显示图;
图4为一主动式电泳显示器驱动方法波型图;
图5为一主动式电泳显示器驱动方法流程图;
图5a为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之一;
图5b为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之二;
图5c为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之三;
图5d为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之四;
图5e为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之五;
图5f为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之六;
图5g为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之七;
图5h为一主动式电泳显示器驱动方法像素图之八;
图6为一额外驱动时间图控制像素波型图;
图7为一4位元灰度主动式电泳显示器驱动方法波型图。
其中:
1、微小球体;2、白色颗粒;3、黑色颗粒;4、上电极;5、下电极;11、闸极驱动IC;12、源极驱动IC;13、像素;14、显示器面板;15、控制电路;20、第1步骤;21、第2步骤;22、第3步骤;23、第4步骤;24、第5步骤;G0...G15、0到15灰度值;t0、第1次序列性驱动开始时间;t1、第2次序列性驱动开始时间;t2、第3次序列性驱动开始时间;t3、第4次序列性驱动开始时间;t4、第5次序列性驱动开始时间;d0、转换任何灰度到白色(G3)的时间;d1、转换白色(G3)到浅灰(G2)的时间;d2、转换浅灰(G2)到深灰(G1)的时间;d3、转换深灰(G1)到黑色(G0)的时间;e1、减少的额外驱动时间;e2、增加的额外驱动时间;f0...f15、转换上一灰度到下一灰度的时间。
具体实施方式
为使能对本发明的目的,驱动方法特征及功效作更进一步的认识与了解,现举出实施例,并结合附图,详细说明如下。
现有技术中的方法如美国专利公告号20060050050,必须序列性根据每个像素的灰度所需时间驱动。该现有方法的驱动时间总和为所有像素驱动时间总合加上初始白化时间。所述电泳显示器驱动的序列性如美国专利公开号20060077190。参阅图2的序列性驱动示意图,由控制电路(15)控制闸极驱动IC(11)和源极驱动IC(12)。闸极驱动IC(11)则负责通知显示器面板(14)的那一行的电晶体开或关。源极驱动IC(12)将信号输入。源极驱动IC(12)负责画面每行讯号的输入,当闸极驱动IC(11)将一整列电晶体开启或关闭时,源极驱动IC(12)便依据控制IC的讯号输入该列所需的电压以构成像素(13)。利用序列性驱动的源极驱动IC(12),可同时驱动多个像素(13)。
本发明提供一种主动式电泳显示器驱动方法,其第一次序列性驱动,由控制电路(15)控制闸极驱动IC(11)和源极驱动IC(12),针对面板上所有像素,加以驱动,使所有像素转换成两极端灰度值的其中之一。
现举出的实施例,包括以下几个步骤:
参阅图3,第1步骤,定义的两极端灰度值之间可区隔出许多不同的灰度值,灰度值可为2位元、4位元、6位元、8位元、16位元或32位元等等。在此实施例中以2位元4个灰度为例。定义的黑色为零灰度(G0),白色为三灰度(G3),定义出非黑与白的另外2个灰度,由深灰到浅灰,在此称为G1,G2。参阅图4的4个灰度的渐层图,黑色为G0,其次是深灰(G1),而后是浅灰(G2),最后是白色(G3)。
参阅图4,定义两极端灰度值所需的驱动电压,在此实施例中,设定-V为所须驱动电压,使用-V驱动电压,可以将微胶囊内颜料向上与向下移动而显示出白色。使用+V驱动电压,可以将微胶囊内颜料向上与向下移动而显示出黑色。为它们在+V电压的驱动下所需的驱动时间分别为,转换白色(G3)到浅灰(G2)的时间为d1,转换浅灰(G2)到深灰(G1)的时间为d2,和转换深灰(G1)到黑色(G0)的时间为d3。而转换任何灰度到白色(G3)的时间为d0。转换时间d1、d2、d3或d0可为不同时间长度,视所需转换不同灰度的时间而定。
输入一张图形,并得知每个像素的灰度值,如图5所示的一主动式电泳显示器驱动方法流程图的第1步骤(20)。在此实施例中参阅图3的4个灰度的渐层图。第1像素为白色(G3),第2像素为浅灰(G2),第3像素为深灰(G1),第4像素为黑色(G0)。
如图5所示的一主动式电泳显示器驱动方法流程图的第2步骤(21)。在第1次序列性驱动(t0到t1),针对面板上所有像素,加以驱动电压(-V)和所需驱动时间d0使所有像素转换成两极端灰度值的其中之一,参阅图5a。在此实施例中为白色(G3)。在第1次序列性驱动后,所有的像素为白色(G3),参阅图5b。
如图5所示的一主动式电泳显示器驱动方法流程图的第3步骤(22)。第2次序列性驱动(t1到t2),针对面板上所有浅灰(G2)以上像素,这包括浅灰(G2)、深灰(G1)、黑色(G0)像素,加以白色(G3)转换成浅灰(G2)所需的驱动时间d1,以及所需的驱动电压(+V),参阅图5c。在第2次序列性驱动后,所有浅灰(G2)以上像素为浅灰(G2),参阅图5d。
如图5所示的一主动式电泳显示器驱动方法流程图的第4步骤(23)。第3次序列性驱动(t2到t3),针对面板上所有深灰(G1)以上像素,这包括深灰(G1)和黑色(G0)像素,加以浅灰(G2)转换成深灰(G1)所需的驱动时间d2,以及所需的驱动电压(+V),参阅图5e。在第3次序列性驱动后,所有深灰(G1)以上像素为深灰(G1),参阅图5f。
如图5所示的一主动式电泳显示器驱动方法流程图的第5步骤(24)。第4次序列性驱动(t3到t4),针对面板上所有黑色(G0)像素,加以深灰(G1)转换成黑色(G0)所需的驱动时间d3,以及所需的驱动电压(+V),参阅图5g。在第4次序列性驱动后,所有黑色(G0)像素成为黑色(G0),参阅图5h。
依照定义的分辨率位元,多次序列性驱动,针对面板上所有下一级灰度值以上像素,加以上一级灰度值转换成下一级灰度值所需的驱动时间以及所需的驱动电压。如此而来进而加速电泳显示器的画面显示。
如此而来,主动式电泳显示器的整体影像由浅而深渐渐显示出来,进而加速电泳显示器的画面显示。
本发明提供一种主动式电泳显示器驱动方法,可在第2步骤的第一次序列性驱动,加以驱动电压和所需的驱动时间,将所有的像素转换为黑色(G3)。依照定义的分辨率位元,多次序列性驱动,针对面板上所有下一级灰度值以上像素,加以上一级灰度值转换成下一级灰度值所需的驱动时间以及所需的驱动电压。如此而来进而加速电泳显示器的画面显示。
如此而来,主动式电泳显示器的整体影像由深而浅渐渐显示出来,进而加速电泳显示器的画面显示。
为了调整驱动各灰度的总驱动时间,各别增加或减少额外驱动时间于不同灰度值所需的驱动时间,有利于控制各个灰度值的画面显示。参阅图6,不同的额外驱动时间加入到不同阶段的序列性驱动时间里。在第2次序列性驱动(t1到t2)从原本所需驱动时间(d1)减少额外驱动时间(e1),作为控制浅灰(G2)以上像素的画面显示。
此外在第四次序列性驱动(t3到t4),从原本所需驱动时间(d3)增加额外驱动时间(e2),作为控制黑色(G0)像素的画面显示。
本发明提供一种主动式电泳显示器驱动方法,可在定义的两极端灰度值之间可区隔出许多不同的灰度值,灰度值可为4位元,16个灰度值,参阅图7。G0到G15总共16个灰度值。针对面板上所有灰度(G0...G15),加以所需的驱动时间(f0...f15),以及所需的驱动电压(+V)。驱动时间(f0...f15)可为不同时间长度,视所需转换不同灰度的时间而定。参阅图7实施例,驱动时间f1比驱动时间f2时间长,这表示转换G14灰度到G13灰度的时间需要比转换G15灰度到G14灰度的时间少就可以达到理想灰度值。此外为了调整驱动各灰度的总驱动时间,各别增加或减少额外驱动时间于不同灰度值所需的驱动时间,有利于控制各个灰度值的画面显示。
上列详细说明乃针对本发明之一可行实施例进行具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更,均应包含于本案之专利范围中。
Claims (9)
1.一种主动式电泳显示器驱动方法,该主动式电泳显示器具有以一矩阵形式排列的复数子像素,以序列性的驱动单一像素或数个像素,该方法包括以下步骤:输入一张图形,得知每个像素的灰度值,对数个像素进行序列性的驱动;第1次序列性驱动,针对面板上所有像素,加以驱动电压使所有像素转换成两极端灰度值的其中之一;依照定义的分辨率位元,多次序列性驱动,针对面板上所有下一级灰度值以上像素,加以上一级灰度值转换成下一级灰度值所需的驱动时间以及所需的驱动电压。
2.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:于不同灰度值所需的驱动时间增加额外驱动时间,有利于控制各个灰度值的画面显示。
3.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:于不同灰度值所需的驱动时间减少额外驱动时间,有利于控制各个灰度值的画面显示。
4.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:所述灰度值设定为2位元。
5.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:所述灰度值设定为2位元以上。
6.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:所述多次序列性驱动所需的驱动时间为不同的时间长度,视所需转换不同灰度的时间而定。
7.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:所述极端灰度值为0灰度值。
8.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:所述极端灰度值为最高灰度值。
9.如权利要求1所述的主动式电泳显示器驱动方法,其特征在于:所述主动式电泳显示器具有一个以上的像素。
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