TWI503808B - 用於彩色顯示裝置之驅動方法 - Google Patents

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Description

用於彩色顯示裝置之驅動方法
本發明和用於彩色顯示裝置之驅動方法有關。該些方法能夠大幅降低用於此類型顯示裝置的主動式矩陣背板的複雜性。
為達成彩色顯示器的目的，經常會使用到彩色濾波器。最常見的方式係在一像素化顯示器的黑色/白色子像素頂端增加彩色濾波器而顯示紅色、綠色以及藍色。此技術的最大缺點為白色位準通常實質上小於黑白顯示器的白色位準的一半，從而使其成為顯示裝置中無法接受的選擇，例如，需要有可妥適閱讀的黑白亮度與對比的電子閱讀器或顯示器。
本發明的第一項觀點係關於一種用於顯示裝置的驅動方法，該顯示裝置包括：(i)一電泳流體，該流體包括第一類型顆粒、第二類型顆粒以及第三類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒攜載一電荷極性，而第二類型顆粒與第三類型顆粒攜載相反的電荷極性，以及(ii)複數個像素，其中，每一個像素皆被夾設在一共同電極與一像素電極之間， 該方法包括：a)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一高位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第一類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該高位準電壓的極性和第一類型顆粒的電荷極性相反；b)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一低位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第三類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該低位準電壓的極性和第三類型顆粒的電荷極性相反；以及c)維持該共同電極為接地並且施加不同的電壓至該些像素電極，用以將像素朝它們所希望的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，沒有任何電壓會被施加至該些像素電極，用以維持該些像素於第三類型顆粒的顏色狀態中。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第二類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第二類型顆粒的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第一類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第一類型顆粒的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，該方法在步驟(a)之前進一步包括一擺動波形(shaking waveform)。
於其中一實施例中，第一類型顆粒帶負電以及第二類型顆粒與第三類型顆粒帶正電。
於其中一實施例中，第一類型顆粒為白色顆粒，第二類型顆 粒為黑色顆粒，以及第三類型顆粒為非白且非黑的顆粒。
本發明的第二項觀點係關於一種用於顯示裝置的驅動方法，該顯示裝置包括：(i)一電泳流體，該流體包括第一類型顆粒、第二類型顆粒、第三類型顆粒以及第四類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒與第二類型顆粒為相反帶電，以及第三類型顆粒與第四類型顆粒為相反帶電，以及(ii)複數個像素，其中，每一個像素皆被夾設在一共同電極與一像素電極之間，該方法包括：a)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一高位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第二類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該高位準電壓的極性和第二類型顆粒的電荷極性相反；b)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一低位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第三類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該低位準電壓的極性和第三類型顆粒的電荷極性相反；以及c)維持該共同電極為接地並且施加不同的電壓至該些像素電極，用以將像素朝它們所希望的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，沒有任何電壓會被施加至該些像素電極，用以維持該些像素於第三類型顆粒的顏色狀態中。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第一類型顆粒相同的極性， 用以將該些像素朝第一類型顆粒的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第二類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第二類型顆粒的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第一類型顆粒相同的極性，接著，施加一低位準電壓至該些像素電極，其中，該低位準電壓具有和第四類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第四類型顆粒的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，該方法在步驟(a)之前進一步包括一擺動波形。
於其中一實施例中，第一類型顆粒與第三類型顆粒帶正電以及第二類型顆粒與第四類型顆粒帶負電。
於其中一實施例中，第一類型顆粒為黑色顆粒，第二類型顆粒為黃色顆粒，第三類型顆粒為紅色顆粒，以及第四類型顆粒為白色顆粒。
於其中一實施例中，第一類型顆粒為高位準正電顆粒，第二類型顆粒為高位準負電顆粒，第三類型顆粒為低位準正電顆粒，以及第四類型顆粒為低位準負電顆粒。
本發明的第三項觀點係關於一種用於彩色顯示裝置的驅動方法，該顯示裝置包括複數個像素，其中，每一個像素皆被夾設在一共同電極與一像素電極之間，該方法包括：a)藉由僅調變該共同電極而將所有像素朝一顏色狀態驅動；以及 b)藉由維持該共同電極為接地並且施加不同的電壓至該些像素電極而將所有像素朝它們所希望的顏色狀態驅動。
於其中一實施例中，該方法進一步包括一擺動波形。
本發明的第四項觀點係關於一種用於驅動顯示裝置的背板系統，該顯示裝置包括一電泳流體，其中，該流體包括第一類型顆粒、第二類型顆粒以及第三類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒攜載一電荷極性，而第二類型顆粒與第三類型顆粒攜載相反的電荷極性，該背板系統僅有三個電壓位準：0V、高位準正電壓以及高位準負電壓。
本發明的第五項觀點係關於一種用於驅動顯示裝置的背板系統，該顯示裝置包括一電泳流體，其中，該流體包括第一類型顆粒、第二類型顆粒、第三類型顆粒以及第四類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒與第二類型顆粒為相反帶電，以及第三類型顆粒與第四類型顆粒為相反帶電，該背板系統僅有四個電壓位準：0V、高位準正電壓、高位準負電壓以及低位準正電壓或低位準負電壓。
11‧‧‧共同電極
12‧‧‧電極層
12a‧‧‧像素電極
13‧‧‧第一表面
14‧‧‧第二表面
31‧‧‧共同電極
32a‧‧‧像素電極
71‧‧‧共同電極
72a‧‧‧像素電極
圖1所示的係本發明的顯示層。
圖2所示的係包括三種類型的顆粒的一電泳流體。
圖3A至3B所示的係三顆粒流體系統的驅動序列。
圖4a、4b以及5所示的係用於該三顆粒流體系統之本發明的驅動方法。
圖6所示的係包括四種類型的顆粒的一電泳流體。
圖7A至7C所示的係四顆粒流體系統的驅動序列。
圖8a、8b以及9所示的係用於該四顆粒流體系統之本發明的驅動方法。
圖10a、11a以及12a所示的係本發明驅動方法的施行方式示意圖。
圖10b、11b以及12b所示的係先前技術驅動方法的示意圖。
 綜述：
本發明的顯示流體可能包括三種類型的顆粒或是四種類型的顆粒。該些多種類型顆粒可以為任何顏色，只要該些顏色可視覺區分即可。於該流體中，該些顆粒分散在一溶劑或溶劑混合物之中。
對白色顆粒來說，它們可以由無機的顏料所形成，例如，TiO2 、ZrO2 、ZnO、Al2 O3 、Sb2 O3 、BaSO4 、PbSO4 或是類似物。
對黑色顆粒來說，它們可以由CI顏料黑26或黑28或類似物(舉例來說，鐵氧錳黑尖晶(manganese ferrite black spinel)或是鉻酸銅黑尖晶(copper chromite black spinel))或是碳黑所形成。
該些有顏色的顆粒(非白且非黑)可以為諸如紅色、綠色、藍色、洋紅色、青綠色、或是黃色之類的顏色。此類型顆粒的顏料可以包含，但是並不受限於：CI顏料PR 254、PR 122、PR 149、PG36、PG58、PG7、PB28、PB15：3、PY138、PY150、PY155以及PY20。此些顏料為「新顏料應用技術(New Pigment Application Technology)」(1986年CMC Publishing Co.Ltd.)以及「印刷油墨技術(Printing Ink Technology)」(1984年CMC Publishing Co.Ltd.)顏色索引手冊中所述的常用有機顏料。特定的範例包含科萊恩公司(Clariant)的Hostaperm紅D3G 70-EDS、Hostaperm粉紅E-EDS、PV固紅D3G、Hostaperm 紅D3G 70、Hostaperm藍B2G-EDS、Hostaperm黃H4G-EDS、Hostaperm綠GNX、BASF Irgazine紅L3630、Cinquasia紅L 4100 HD以及Irgazine紅L3660 HD；Sun Chemical公司的花青藍、花青綠、二芳基化物黃、或是二芳基化物AAOT黃。
除了顏色之外，該些多種類型顆粒亦可以有其它不同的光學特徵，例如，透光係數、反射係數、發光係數；或是，在用於機器閱讀的顯示器的情況中，取決於可見光範圍外面的電磁波長的反射係數變化的偽顏色(pseudo-color)。
運用本發明之顯示流體的顯示層，如圖1中所示，有兩個表面：觀看側的第一表面(13)以及位在第一表面(13)之相反側的第二表面(14)。該顯示流體被夾設在該兩個表面之間。在第一表面(13)側有一共同電極(11)，其係一透明的電極層(舉例來說，ITO)，展開於該顯示層的整個頂端。在第二表面(14)側有一電極層(12)，其包括複數個像素電極(12a)。
該些像素電極在美國專利案第7,046,228號中說明過，本文中以引用的方式將其內容完整併入。應該注意的係，本文中雖然提及在該像素電極層中以薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)背板進行主動式矩陣驅動；但是，本發明的範疇亦涵蓋其它類型的電極定址，只要該些電極提供所希望的功能即可。
圖1中介於兩條點狀垂直線之間的每一個空間皆表示一像素。如圖示，每一個像素有一對應的像素電極。被施加至該共同電極的電壓與被施加至該對應像素電極的電壓之間的電位差會為一像素創造一電場。
該些多種類型顆粒可以有不同的電荷位準。於其中一實施例中，較弱的帶電顆粒的電荷強度小於較強帶電顆粒的電荷強度的約50%或是約5%至約30%。於另一實施例中，較弱的帶電顆粒的電荷強度小於較強帶電顆粒的電荷強度的約75%或是約15%至約55%。於一進一步實施例中，如所示般的電荷位準比較適用於具有相同電荷極性的兩種類型顆粒。
電荷強度可以界面電位(zeta potential)來測量。於其中一實施例中，界面電位係由具有CSPU-100訊號處理單元、ESA EN# Attn貫流室(K：127)的Colloidal Dynamics AcoustoSizer IIM來決定。測試溫度處(25℃)的儀器常數(例如，樣本中所使用的溶劑的密度、溶劑的介電常數、溶劑中聲音的速度、溶劑的黏性)會在進行測試前全部先被輸入。顏料樣本會分散在溶劑(其經常為具有小於12個碳原子的碳氫化合物流體)之中，並且被稀釋成重量百分比介於5至10%之間。該樣本還含有一電荷***介(波克夏哈薩威公司(Berkshire Hathaway company)的路博潤股份有限公司(Lubrizol Corporation)所售的Solsperse® 17000)，該電荷***介和該些顆粒的重量比為1：10。被稀釋樣本的質量會先被決定並且該樣本接著會被裝入該貫流室之中，用以決定界面電位。
倘若相同流體中有兩對高低電荷顆粒的話，該兩對可以有不同的電荷差動位準。舉例來說，於其中一對中，低位準帶正電顆粒的電荷強度可以為高位準帶正電顆粒的電荷強度的30%。於另一對中，低位準帶負電顆粒的電荷強度可以為高位準帶負電顆粒的電荷強度的50%。
分散著該些多種類型顆粒的溶劑為清澈且無色。較佳的是，其具有低黏性並且介電常數在約2至約30的範圍中；對高顆粒移動率來 說，較佳的是在約2至約15的範圍中。合宜的介電溶劑的範例包含：碳氫化合物，例如，isopar、十氫化萘(decahydronaphthalene)(DECALIN)、5亞乙基2降冰片烯(5-ethylidene-2-norbornene)、脂肪油、石蠟油、矽酮流體；芳香族碳氫化合物，例如，甲苯、二甲苯、苯基二甲基乙烷(phenylxylylethane)、十二烷基苯(dodecylbenzene)或是烷基萘(alkylnaphthalene)；滷化溶劑，例如，全氟萘烷(perfluorodecalin)、全氟甲苯(perfluorotoluene)、全氟二甲苯(perfluoroxylene)、二氯三氟甲苯(dichlorobenzotrifluoride)、3,4,5三氯三氟甲苯(3,4,5-trichlorobenzotrifluoride)、五氟氯苯(chloropentafluoro-benzene)、二氯壬烷(dichlorononane)、或是五氯苯(pentachlorobenzene)；以及全氟化溶劑，例如，位於美國明尼蘇達州聖保羅市的3M公司所售的FC-43、FC-70、或是FC-5060；含有聚合物的低分子量滷素，例如，位於美國俄勒岡州波特蘭市的TCI America所售的聚全氟丙烯氧化物(poly(perfluoropropylene oxide))；聚三氟氯乙烯(poly(chlorotrifluoro-ethylene))，例如，位於美國新澤西州河邊市的Halocarbon Product Corp.所售的Halocarbon Oil；全氟聚烷基醚(perfluoropolyalkylether)，例如，Ausimont所售的Galden；或是位於美國德拉瓦州的杜邦所售的Krytox Oil與Greases K-Fluid系列；Dow-corning所售之基於聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane)的矽酮油(DC-200)。
於本發明中，至少一種類型的顆粒可以表示一電場臨界值。於其中一實施例中，其中一種類型的較高位準帶電顆粒有一電場臨界值。
本發明內文中的「電場臨界值」一詞被定義為當一像素從不同於一群顆粒之顏色狀態的顏色狀態處被驅動時可在一時間週期(通常不大於30秒，較佳的係，不大於15秒)中被施加至該群顆粒卻不會導致該些顆 粒出現在該像素之觀看側的最大電場。本申請案中的「觀看側」一詞係指一顯示層中觀看者看見影像的第一表面。
電場臨界值為帶電顆粒的固有特徵或是附加誘發的特性。
於前者情況中，該電場臨界值會被產生，其依賴於相反帶電顆粒之間或是顆粒與特定基板表面之間的特定吸引作用力。
於附加誘發的電場臨界值的情況中，一誘發或提高電泳流體之臨界值特徵的臨界值媒介可以被加入。該臨界值媒介可以為可溶解或可分散於該電泳流體的溶劑或溶劑混合物之中並且攜載或誘發和帶電顆粒之電荷相反之電荷的任何材料。該臨界值媒介可以受到或不受到外加電壓變化的影響。「臨界值媒介」一詞可以廣義包含染料或顏料、電解質或聚電解質、聚合物、寡聚物、表面活性劑、電荷***介以及類似物。
三顆粒系統：
圖2所示的係如US 2014-0092466中所述的三顆粒流體系統；本文以引用的方式將其內容完整併入。
該電泳流體包括三種類型的顆粒，分散於一介電溶劑或溶劑混合物之中。為達容易解釋之目的，該三種類型顆粒可以稱為第一類型顆粒、第二類型顆粒以及第三類型顆粒。如圖2中所示的範例，第一類型顆粒為白色顆粒(W)，第二類型顆粒為黑色顆粒(K)，以及第三類型顆粒為紅色顆粒(R)。第三類型顆粒能夠為非白且非黑的任何顏色。
該三種類型顆粒中的其中兩種(也就是，第一類型顆粒與第二類型顆粒)有相反的電荷極性，而第三類型顆粒攜載和該其它兩種類型顆 粒中的其中一種相同的電荷極性。舉例來說，倘若黑色顆粒為帶正電且白色顆粒為帶負電的話，那麼，紅色顆粒則為帶正電或帶負電。
圖3闡述此類型彩色顯示裝置的驅動序列。為達解釋之目的，白色顆粒(W)為帶負電而黑色顆粒(K)為帶正電。紅色顆粒(R)則攜載和黑色顆粒(K)相同的電荷極性。
因為黑色顆粒與白色顆粒之間的吸引作用力的關係，該些黑色顆粒(K)被假設為具有lV的電場臨界值。所以，倘若外加的電壓電位差為lV或更低的話，該些黑色顆粒便不會移動到觀看側。
紅色顆粒攜載的電荷弱於黑色顆粒與白色顆粒的電荷。因此，當外加的電壓電位高於lV時，因為黑色顆粒攜載較強電荷的關係，該些黑色顆粒的移動速度快過紅色顆粒(R)。
在圖3a中施加一高位準的正電壓電位差+hV。於此情況中，白色顆粒(W)移到靠近像素電極(32a)的地方或是移到像素電極(32a)處，而黑色顆粒(K)與紅色顆粒(R)移到靠近共同電極(31)的地方或是移到共同電極(31)處。因此，在觀看側會看見黑色。該些紅色顆粒(R)雖然朝共同電極(31)移動；然而，因為它們攜載較低的電荷，所以，它們的移動速度慢過黑色顆粒(K)。
在圖3b中，當施加一高位準的負電位差-hV時，白色顆粒(W)移到靠近共同電極(31)的地方或是移到共同電極(31)處，而黑色顆粒(K)與紅色顆粒(R)移到靠近像素電極(32a)的地方或是移到像素電極(32a)處。因此，在觀看側會看見白色。該些紅色顆粒(R)因為同樣帶正電的關係而朝像素電極移動；然而，因為它們的較低電荷強度的關係，所以，它們的移動速度慢過黑色顆粒。
在圖3c中，一低位準的正電壓電位差+lV被施加至圖3a的像素(也就是，從白色狀態處進行驅動)。於此情況中，圖3a中的帶負電白色顆粒朝像素電極(32a)移動。黑色顆粒(K)移動很少，因為它們的電場臨界值為lV。由於紅色顆粒(R)沒有明顯電場臨界值的關係，它們會移到靠近共同電極(31)的地方或是移到共同電極(31)處，且因此，在觀看側會看見紅色。
應該注意的係，外加的較低位準電壓(+lV或-lV)的大小經常為用以將像素從黑色狀態驅動至白色狀態所需要的完整驅動電壓大小(-hV)或是從白色狀態驅動至黑色狀態所需要的完整驅動電壓大小(+hV)的約5%至約50%。於其中一實施例中，+hV與-hV可以分別為+15V與-15V，而+lV與-lV可以分別為+3V與-3V。此外，應該注意的係，+hV與-hV的大小可以為相同或不相同。同樣地，+lV與-lV的大小可以為相同或不相同。
「驅動電壓電位差」一詞係指介於該共同電極與一像素電極之間的電壓差。在該先前的驅動方法中，所有像素共用的共同電極維持接地並且每一個像素會被施加至對應像素電極的電壓驅動。倘若此方式被用來驅動如圖2與3中所述的流體系統的話，該背板系統需要讓每一個像素電極位在至少四個不同的電壓位準處0V、+hV、-hV以及+lV。此背板系統的施行成本昂貴，下面的段落中會作解釋。
本案發明人現在提出一種新的驅動方法，其中，該背板系統雖然已減化，卻仍能顯示高品質的顏色狀態。
圖4a與4b所示的係本發明驅動方法的初始步驟，且此步驟被套用至所有像素。一擺動波形會先被施加，而後，在階段I中，所有像素共用的共同電極會被施加一+hV，而所有像素電極在0V處，從而導致所有 像素有-hV的驅動電壓電位差，其會將所有像素朝白色狀態驅動(參見圖3a)。在階段II中，-lV被施加至該共同電極，而所有像素電極仍維持在0V處，從而導致+lV的驅動電壓電位差，其會將所有像素朝紅色狀態驅動(參見圖3c)。於此初始步驟中，所有像素電極皆維持在0V處；而該共同電極被調變，從+hV切換至-lV。
在階段I之前被施加的擺動波形係在許多循環中由一對相反的驅動脈衝所構成。舉例來說，該擺動波形可以由下面所構成：+15V的脈衝維持20msec以及-15V的脈衝維持20msec並且此對脈衝重複50次。此擺動波形的總時間會是2000msec。
利用此附加的擺動波形，顏色狀態(也就是，紅色)的顏色亮度與顏色純度會明顯優於沒有此擺動波形的顏色狀態。這表示白色顆粒和紅色顆粒有較佳的分離並且黑色顆粒和紅色顆粒同樣有較佳的分離。
擺動波形中的每一個驅動脈衝被施加的時間不超過從全黑狀態至全白狀態或是從全白狀態至全黑狀態的驅動時間的一半。舉例來說，倘若驅動一顯示裝置從全黑狀態至全白狀態或是從全白狀態至全黑狀態花費300msec的話，該擺動波形可以由多個正脈衝與負脈衝構成，每一個脈衝被施加的時間不超過150msec。實務上，較佳的係，該些脈衝會更短。
圖5所示的係該驅動方法的下一道步驟。於此步驟中，所有像素同步被驅動至它們所希望的顏色狀態。於此步驟中，該共同電極被接地在0V處，而不同的電壓會被施加至該些像素電極。對於仍維持在紅色狀態的像素來說，沒有任何電壓會被施加至對應的像素電極，從而不會導致任何驅動電壓電位差。對於要變成黑色狀態的像素來說，+hV會被施加至 對應的像素電極。對於要變成白色狀態的像素來說，-hV會被施加至對應的像素電極。
利用此驅動方法(其中，共同電極在初始步驟中被調變)，該背板系統僅需要讓每一個像素電極處在三個不同的電壓位準處0V、+hV以及-hV，比先前方法中所使用的背板系統更為簡化。
圖10a所示的係本發明驅動方法的施行方式的簡化示意圖。如圖示，圖中有三個不同的電壓位準0V、+hV以及-lV可被施加至共同電極(Vcom)，並且有三個不同的電壓位準0V、+hV以及-hV可被施加至一像素電極。
圖10b所示的係對應的先前技術方法的示意圖。於此圖中有三個電壓位準+hV、-hV以及+lV可被施加至一像素電極。市售的TFT背板經常僅有支援0V、+hV以及-hV的源極IC。所以，倘若運用該先前技術方法的話，其會需要修正該源極IC用以支援被施加至該像素電極的+lV的額外電壓部分。
四種類型的顆粒：
圖6所示的係一替代顯示裝置，其中，電泳流體包括四種類型的顆粒，分散於一介電溶劑或溶劑混合物之中，如美國臨時申請案第61/824,887號中所述，本文以引用的方式將其完整併入。為達容易解釋之目的，該四種類型顆粒可以稱為第一類型顆粒、第二類型顆粒、第三類型顆粒以及第四類型顆粒。如圖6中所示的範例，第一類型顆粒為黑色顆粒(K)，第二類型顆粒為黃色顆粒(Y)，第三類型顆粒為紅色顆粒(R)，以及第四類型 顆粒為白色顆粒(W)。
於此範例中，黑色顆粒與黃色顆粒攜載相反的電荷極性。舉例來說，倘若黑色顆粒帶正電的話，黃色顆粒則帶負電。紅色顆粒與白色顆粒同樣為相反帶電。然而，黑色顆粒與黃色顆粒所攜載的電荷會強過紅色顆粒與白色顆粒所攜載的電荷。
舉例來說，黑色顆粒(K)攜載高位準正電荷，黃色顆粒(Y)帶負電攜載高位準負電荷，紅色顆粒(R)攜載低位準正電荷，以及白色顆粒(W)攜載低高位準負電荷。此類型彩色顯示裝置的驅動序列顯示在圖7中。
在圖7a中，當一高位準負電壓電位差(舉例來說，-hV)被施加至一像素時，黃色顆粒(Y)會被推移至共同電極(71)側，而黑色顆粒(K)則被拉往像素電極(72a)側。紅色顆粒(R)與白色顆粒(W)因為有較低電荷位準的關係，它們的移動會慢過較高位準帶電的黑色顆粒與黃色顆粒，且所以，它們會停留在該共同電極與該像素電極之間，白色顆粒在紅色顆粒的上方。因此，在觀看側會看見黃色。
在圖7b中，當一高位準正電壓電位差(舉例來說，+hV)被施加至該像素時，顆粒分佈會和圖7a中所示的顆粒分佈相反，因此，在觀看側會看見黑色。
在圖7c中，當一較低位準正電壓電位差(舉例來說，+lV)被施加至圖7a的像素時(也就是，從黃色狀態處被驅動)，黃色顆粒(Y)會朝像素電極(72a)移動，而黑色顆粒(K)則朝共同電極(71)移動。然而，當它們在移動時相遇，因為它們彼此強烈吸引的關係，它們會停止移動並且維持在該共同電極與該像素電極之間。較低位準帶電(正電)的紅色顆粒(R)則一直朝共 同電極(71)側(也就是，觀看側)移動以及較低位準帶電(負電)的白色顆粒(W)則朝像素電極(72a)側移動。因此，紅色會被看見。
在圖7d中，當一較低位準負電壓電位差(舉例來說，-lV)被施加至圖7b的像素時(也就是，從黑色狀態處被驅動)，黑色顆粒(K)會朝像素電極(72a)移動，而黃色顆粒(Y)則朝共同電極(71)移動。當該些黑色顆粒與黃色顆粒相遇時，因為它們彼此強烈吸引的關係，它們會停止移動並且維持在該共同電極與該像素電極之間。較低位準帶電(負電)的白色顆粒(W)則一直朝共同電極側(也就是，觀看側)移動以及較低位準帶電(正電)的紅色顆粒(R)則朝像素電極側移動。因此，白色會被看見。
還應該注意的係，在圖7c與7d中，外加的低驅動電壓(+lV或-lV)雖然不足以分離較強帶電的黑色顆粒與黃色顆粒；但是，它們不僅足以分離較低電荷強度的兩種類型相反帶電顆粒，還足以分離較低位準帶電的顆粒和具有相反電荷極性的較強帶電顆粒。
應該注意的係，外加的較低位準電壓(+lV或-lV)的大小經常為用以將像素從黑色狀態驅動至黃色顆粒所需要的完整驅動電壓大小(-hV)或是從黃色顆粒驅動至黑色狀態所需要的完整驅動電壓大小(+hV)的約5%至約50%。於其中一實施例中，+hV與-hV可以分別為+15V與-15V，而+lV與-lV可以分別為+3V與-3V。此外，應該注意的係，+hV與-hV的大小可以為相同或不相同。同樣地，+lV與-lV的大小可以為相同或不相同。
圖8a與8b所示的係用於該四顆粒系統的本發明驅動方法的初始步驟，且此步驟被套用至所有像素。在階段I中，所有像素共用的共同電極會被施加一+hV，而所有像素電極在0V處，從而導致所有像素有-hV 的驅動電壓電位差，其會將所有像素朝黃色狀態驅動。在階段II中，-lV被施加至該共同電極，而所有像素電極仍維持在0V處，從而導致+lV的驅動電壓電位差，其會將所有像素朝紅色狀態驅動。於此初始步驟中，所有像素電極皆維持在0V處；而該共同電極被調變，從+hV切換至-lV。
如同針對圖4所述的擺動波形亦可應用於此案例中。
圖9所示的係該驅動方法的下一道步驟。於此步驟中，該共同電極被接地在0V處，而不同的電壓會被施加至該些像素電極。對於仍維持在紅色狀態的像素來說，沒有任何電壓會被施加至對應的像素電極，從而不會導致任何驅動電壓電位差。對於要變成黑色狀態的像素來說，+hV會被施加至對應的像素電極。對於要變成黃色狀態的像素來說，-hV會被施加至對應的像素電極。對於要變成白色狀態的像素來說，-lV會被施加至對應的像素電極。
利用此驅動方法(其中，共同電極在初始步驟中被調變)，該背板系統僅需要讓每一個像素電極處在四個不同的電壓位準處0V、+hV、-hV以及-lV，比先前方法中所使用的背板系統(在先前方法中中，該系統需要讓每一個像素電極處在五個不同的電壓位準處0V、+hV、-hV、+lV以及-lV)更為簡化。
圖11a所示的係本發明驅動方法的施行方式的簡化示意圖。如圖示，圖中有三個不同的電壓位準0V、+hV以及-lV可被施加至共同電極(Vcom)，並且有四個不同的電壓位準0V、+hV、-hV以及-lV可被施加至像素電極。
圖11b所示的係對應的先前技術方法的示意圖。於此圖中有 四個電壓位準+hV、-hV、+lV以及-lV可被施加至一像素電極。市售的TFT背板經常僅有支援0V、+hV以及-hV的源極IC。所以，相較於本發明的驅動方法，倘若運用該先前技術方法的話，其會需要修正該源極IC用以支援被施加至該像素電極的+lV的額外電壓部分。
在上面的圖解中，在初始步驟中，所有像素皆被驅動至紅色狀態。然而，亦可以在初始步驟中將所有像素先驅動至白色狀態(藉由保持像素電極為接地並且先施加-hV、再施加+lV至共同電極)，接著將像素從白色驅動至黑色(+hV)使其成為黑色，將像素從白色驅動至黃色(-hV)使其成為黃色，以及不施加任何驅動電壓電位差至白色像素而使其維持白色。要成為紅色的像素會從白色先被驅動至黃色(-hV)，並且接著從黃色被驅動至紅色(+lV)。於此情況中，該背板系統僅需要讓每一個像素電極處在四個不同的電壓位準處0V、+hV、-hV以及+lV。
圖12a所示的係本發明驅動方法的施行方式的簡化示意圖。如圖示，圖中有三個不同的電壓位準0V、-hV以及+lV可被施加至共同電極(Vcom)，並且有四個不同的電壓位準0V、+hV、-hV以及+lV可被施加至像素電極。
圖12b所示的係對應的先前技術方法的示意圖。於此圖中有四個電壓位準+hV、-hV、+lV以及-lV可被施加至一像素電極。市售的TFT背板經常僅有支援0V、+hV以及-hV的源極IC。所以，相較於本發明的驅動方法，倘若運用該先前技術方法的話，其會需要修正該源極IC用以支援被施加至該像素電極的-lV的額外電壓部分。
本文雖然已經參考本發明的特定實施例說明過本發明；但 是，熟習本技術的人士便應該瞭解，可以進行各種變更並且可以等效例取代，其並沒有脫離本發明的真實精神與範疇。此外，亦可以進行許多修正以便讓特殊的情況、材料、組成、製程、製程步驟適應於本發明的目的與範疇。本發明希望所有此些修正皆落在隨附申請專利範圍的範疇內。
11‧‧‧共同電極
12‧‧‧電極層
12a‧‧‧像素電極
13‧‧‧第一表面
14‧‧‧第二表面

Claims (20)

  1. 一種用於顯示裝置的驅動方法，其中，該顯示裝置包括：(i)一電泳流體，其包括第一類型顆粒、第二類型顆粒以及第三類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒攜載一電荷極性，而第二類型顆粒與第三類型顆粒攜載相反的電荷極性，以及(ii)複數個像素，其中，每一個像素皆被夾設在一共同電極與一像素電極之間，該方法包括下面步驟：a)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一高位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第一類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該高位準電壓的極性和第一類型顆粒的電荷極性相反；b)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一低位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第三類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該低位準電壓的極性和第三類型顆粒的電荷極性相反；以及c)維持該共同電極為接地並且施加不同的電壓至該些像素電極，用以將像素朝它們所希望的顏色狀態驅動。
  2. 根據申請專利範圍第1項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，沒有任何電壓會被施加至該些像素電極，用以維持該些像素於第三類型顆粒的顏色狀態中。
  3. 根據申請專利範圍第1項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第二類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第二類型顆粒的顏色狀態驅動。
  4. 據申請專利範圍第1項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，一高位準 電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第一類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第一類型顆粒的顏色狀態驅動。
  5. 根據申請專利範圍第1項的驅動方法，其在步驟(a)之前進一步包括一擺動波形。
  6. 根據申請專利範圍第1項的驅動方法，其中，第一類型顆粒帶負電以及第二類型顆粒與第三類型顆粒帶正電。
  7. 根據申請專利範圍第1項的驅動方法，其中，第一類型顆粒為白色顆粒，第二類型顆粒為黑色顆粒，以及第三類型顆粒為非白且非黑的顆粒。
  8. 一種用於顯示裝置的驅動方法，其中，該顯示裝置包括：(i)一電泳流體，其包括第一類型顆粒、第二類型顆粒、第三類型顆粒以及第四類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒與第二類型顆粒為相反帶電，以及第三類型顆粒與第四類型顆粒為相反帶電，以及(ii)複數個像素，其中，每一個像素皆被夾設在一共同電極與一像素電極之間，該方法包括下面步驟：a)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一高位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第二類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該高位準電壓的極性和第二類型顆粒的電荷極性相反；b)不施加任何電壓至該些像素電極並且施加一低位準電壓至該共同電極，用以將所有像素朝第三類型顆粒的顏色狀態驅動，其中，該低位準電壓的極性和第三類型顆粒的電荷極性相反；以及c)維持該共同電極為接地並且施加不同的電壓至該些像素電極，用以將 像素朝它們所希望的顏色狀態驅動。
  9. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，沒有任何電壓會被施加至該些像素電極，用以維持該些像素於第三類型顆粒的顏色狀態中。
  10. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第一類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第一類型顆粒的顏色狀態驅動。
  11. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第二類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第二類型顆粒的顏色狀態驅動。
  12. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，在步驟(c)中，一高位準電壓會被施加至該些像素電極，其中，該高位準電壓具有和第一類型顆粒相同的極性，接著，施加一低位準電壓至該些像素電極，其中，該低位準電壓具有和第四類型顆粒相同的極性，用以將該些像素朝第四類型顆粒的顏色狀態驅動。
  13. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其在步驟(a)之前進一步包括一擺動波形。
  14. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，第一類型顆粒與第三類型顆粒帶正電以及第二類型顆粒與第四類型顆粒帶負電。
  15. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，第一類型顆粒為黑色顆粒，第二類型顆粒為黃色顆粒，第三類型顆粒為紅色顆粒，以及第四類型顆粒為白色顆粒。
  16. 根據申請專利範圍第8項的驅動方法，其中，第一類型顆粒為高位準正電顆粒，第二類型顆粒為高位準負電顆粒，第三類型顆粒為低位準正電顆粒，以及第四類型顆粒為低位準負電顆粒。
  17. 一種用於彩色顯示裝置的驅動方法，該顯示裝置包括複數個像素，其中，每一個像素皆被夾設在一共同電極與一像素電極之間，該方法包括：a)藉由僅調變該共同電極而將所有像素朝一顏色狀態驅動；以及b)藉由維持該共同電極為接地並且施加不同的電壓至該些像素電極而將所有像素朝它們所希望的顏色狀態驅動。
  18. 根據申請專利範圍第17項的方法，其進一步包括一擺動波形。
  19. 一種用於驅動顯示裝置的背板系統(backplane system)，該顯示裝置包括一電泳流體，該電泳流體包括第一類型顆粒、第二類型顆粒以及第三類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒攜載一電荷極性，而第二類型顆粒與第三類型顆粒攜載相反的電荷極性，該背板系統僅有三個電壓位準：0V、高位準正電壓以及高位準負電壓。
  20. 一種用於驅動顯示裝置的背板系統，該顯示裝置包括一電泳流體，該電泳流體包括第一類型顆粒、第二類型顆粒、第三類型顆粒以及第四類型顆粒，它們全部分散在一溶劑或溶劑混合物之中，其中，第一類型顆粒與第二類型顆粒為相反帶電，以及第三類型顆粒與第四類型顆粒為相反帶電，該背板系統僅有四個電壓位準：0V、高位準正電壓、高位準負電壓以及低位準正電壓或低位準負電壓。
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