CN101882422B - 双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法，该双稳态显示器画面更新方法包含以下步骤：比较影像更新时期相邻图框的源极驱动输出电压差值与预设临界电压值，若源极驱动输出电压差值大于或等于预设临界电压值，则决定相邻图框暂态的参数值，以控制源极驱动输出电压的位准变化，从而避免高电压差的位准直接且快速切换所导致的信号干扰、画面品质下降及过多的功率消耗等问题。

Description

双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法

技术领域

本发明涉及一种显示器装置及其控制方法，特别是涉及一种双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法。

背景技术

双稳态显示技术是一种显示技术的统称，截至目前为止，最为人所知的便是胆固醇显示技术以及电子墨水(Electronic Ink)显示技术。双稳态显示技术例如电泳式显示器，是利用带电粒子移动达到显示装置所需的开/关动作的显示器，而其时序控制器是连接系统的微处理器，在接受指令与影像资料之后能够通过驱动芯片驱动电泳式显示器。进一步来说，双稳态就是在显示元件在不施加电压的状况之下，仍然可以拥有亮态与暗态两种不同的状态，而且能够持续维持下去，因此在不施加电压的状况之下即可具有记忆画面功能，并且可以有效降低电量耗损。更广义地来说，双稳态显示技术随着显示的灰阶/色阶愈来愈多，亦称为多稳态显示技术。双稳态技术显示器相较起传统液晶显示技术，不需要背景灯(Backlight)且具有记忆画面功能，可节省高达数百倍的耗电量，并且更为薄轻，这种特性利于延长可携式设备的电池寿命，适合应用手机、电子书、电子报纸与电子标签，甚至是大型的电子看板等等。

在双稳态显示器的驱动方面，以电泳式显示器为例，其驱动方式是以类似脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)方式，由时序控制器控制源极驱动器对电泳式显示器提供对应的脉冲(impulse)。一般常用的源极驱动器电压位准为三个，分别为正的高压位准(Positive Voltage,VPOS)、负的高压位准(Negative Voltage,VNEG)及一个零电压位准(0V，GND)。高压位准部分必须依据电泳式显示器本身的材料特性而定，有的材料需要施加更高的高压位准，才能有效率地在单位时间内改变像素的灰阶值。请参阅图1所示，其是现有习知的一实施例的双稳态显示器影像更新时期源极驱动输出电压示意图。如图1所示，影像更新时期具有图框(Frame)F₁～F₈，源极驱动输出电压的正与负高压位准V₁与V₂(未绘示于图中)，分别例如为+15伏特与-15伏特，并且具有一个0伏特电压位准。如图所示，相邻图框F₁与F₂的源极驱动输出电压在高压位准V₁与V₂直接切换，F₃与F₄的源极驱动输出电压则在由V₂直接切换到V₁。由于更新画面时，每一个像素的灰阶值是依据前一张画面、下一张画面、环境温度来决定驱动方式，因此目前的驱动方式经常有高压位准直接相互切换的情形，并且属于高电压差且快速的电压位准转换，对于其他信号造成极大的杂讯耦合及画面品质，使得画面易出现影像不稳定(Image Unstable)、非单一性(Un-uniformity)、鬼影(Ghosting)、串音(Crosstalk)或过多的功率消耗(Power Consumption)等。有鉴于此，一种双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法的研发实为所冀。

由此可见，上述现有的双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法在方法、产品结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法及产品又没有适切的方法及结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的双稳态显示器画面更新方法存在的缺陷，而提供一种新的双稳态显示器画面更新方法，所要解决的技术问题是使其避免因为高压位准直接相互切换所造成的输出信号干扰、画面品质下降及过多的功率消耗等问题，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新的双稳态显示器，所要解决的技术问题是使其能避免高电压差位准直接相互切换，并能储存相关参数值于存储单元以供驱动显示控制，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于,提供一种新的双稳态显示器时序控制方法，所要解决的技术问题是使其能以一临界机制决定并储存相关参数值，从而提供驱动显示时序安排与控制，从而更加适于实用。

本发明提出一种双稳态显示器画面更新方法，此方法是比较影像更新时期相邻图框的源极驱动输出电压差值与预设临界电压值大小，并且当源极驱动输出电压差值不小于预设临界电压值时，决定相邻图框暂态的参数值，以控制源极驱动输出电压的位准变化，该源极驱动输出电压在该暂态的位准介于该影像更新时期的源极驱动输出电压与下一相邻图框的源极驱动输出电压之间。

在本发明的较佳实施例中，上述的双稳态显示器画面更新方法的暂态可以是位于该相邻图框之间的暂态图框，参数值则可以是暂态数目或各暂态对应的源极驱动输出电压值。换言之，因为现有双稳态显示器(例如电泳式显示器)的时序控制器在更新画面时，都是以图框接着图框(frame byframe)方式更新像素的灰阶值，因此暂态可以是以图框为单位，也就是加入空白图框(blank frame)作为暂态所在的暂态图框。在本发明其他实施例中，暂态还可以是位于各相邻图框的哑扫描线(dummy line)，也就是在每个图框的有效扫描线(active scan line)之后加入空白扫描线(blankline)作为暂态，其参数值包含哑扫描线对应的源极驱动输出电压值。此外，双稳态显示器画面更新方法，更包含储存暂态的参数值至一存储单元，以供读取后控制源极驱动输出电压此一步骤。其中，存储单元是设置于双稳态显示器面板、驱动控制电路板或中介电路板。

本发明提出一种双稳态显示器，此显示器至少包含一双稳态显示器面板、一驱动控制电路板、一中介电路板以及一存储单元。驱动控制电路板具有一中介电路板连接端、一控制芯片、一面板电源模块(即模组，本文均称为模块)、一系统电源供应模块以及一微处理器；中介电路板连接于中介电路板连接端，其材质通常是软式电路板(FPC)，存储单元是用以储存暂态的参数值以供显示时序控制器读取，其中参数值是根据一影像更新时期的源极驱动输出电压与预设临界电压值的比较结果而决定，该源极驱动输出电压在该暂态的位准介于该影像更新时期的源极驱动输出电压与下一相邻图框的源极驱动输出电压之间。

在本发明的较佳实施例中，上述双稳态显示器的存储单元是设置于双稳态显示器面板、驱动控制电路板或中介电路板，并且参数值可以是暂态数目、暂态电压值或哑扫描线对应的源极驱动输出电压值。

本发明提出一种双稳态显示器时序控制方法，此方法是比较一影像更新时期相邻图框的源极驱动输出电压的差值与预设临界电压值的大小，并且当源极驱动输出电压的差值不小于预设临界电压值时，增加至少一暂态，该源极驱动输出电压在该暂态的位准介于该影像更新时期的源极驱动输出电压与下一相邻图框的源极驱动输出电压之间。

在本发明的较佳实施例中，上述的双稳态显示器时序控制方法的暂态可以是位于各相邻图框有效扫描线之后的哑扫描线，或是位于相邻图框之间。此外，双稳态显示器时序控制方法更包含至少储存暂态数目或暂态电压值至存储单元以供读取此一步骤。

借由上述技术方案，本发明双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法至少具有下列优点及有益效果：

本发明因采用加入空白图框或空白扫描线以形成暂态的双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法,因此可以控制源极驱动输出电压的位准以一种递减或递增方式依序变化，从而避免在高电压差位准直接且快速切换所导致的其他信号干扰、画面品质下降及过多的功率消耗等问题。

综上所述，本发明一种双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法，此双稳态显示器画面更新方法包含以下步骤：比较影像更新时期相邻图框的源极驱动输出电压差值与预设临界电压值，若源极驱动输出电压差值大于或等于预设临界电压值，则决定相邻图框暂态的参数值，以控制源极驱动输出电压的位准变化，从而避免高电压差的位准直接且快速切换所导致的信号干扰、画面品质下降及过多的功率消耗等问题。本发明在技术上有显著的进步,具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为现有习知的一实施例的双稳态显示器影像更新时期源极驱动输出电压示意图。

图2为本发明一实施例的双稳态显示器画面更新方法步骤流程图。

图3为本发明一实施例的双稳态显示器影像更新时期源极驱动输出电压示意图。

图4为本发明另一实施例的双稳态显示器影像更新时期源极驱动输出电压示意图。

图5为本发明一实施例的双稳态显示器方块示意图。

图6为本发明另一实施例的双稳态显示器方块示意图。

图7为本发明其他实施例的双稳态显示器方块示意图。

图8为本发明一实施例的双稳态显示器时序控制方法步骤流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图2所示，其是依据本发明一实施例的双稳态显示器画面更新方法步骤流程图。在步骤S211，比较一影像更新时期相邻图框的源极驱动输出电压差值△V(等于∣V₁-V₂∣)与预设临界电压值V_T的大小，也就是比较△V是否大于或等于V_T，以判断电压位准切换幅度是否大于临界电压。在实务上，源极驱动输出电压与预设临界电压可以利用预设的二进位值予以记录，例如以00代表0伏特，01代表-15伏特，10代表+15伏特等，因此在步骤S211比较源极驱动输出电压差值△V与预设临界电压值V_T的大小，实质上等同于比较该些预设二进位值的异同，或等同于比较该些预设二进位值对应的源极驱动输出电压值运算后的差值与预设临界电压值。

承上实施例，当源极驱动输出电压差值△V不小于预设临界电压值V_T时，也就是△V≧V_T时，在步骤S212决定相邻图框的暂态的参数值，以控制源极驱动输出电压的位准变化。参数值可以是暂态数目或各暂态对应的源极驱动输出电压值而用以分配源极驱动输出电压的差值△V。换言之，步骤212决定暂态数目或各暂态对应的源极驱动输出电压值等参数值，并且设定倒数计数的暂态数目计数器SC与执行预设驱动方式的条件等参数值。在此一提，若暂态是相邻图框之间的暂态图框，参数值是暂态数目或各暂态对应的源极驱动输出电压值；若暂态是各相邻图框有效扫描线之后的哑扫描线，则参数值包含哑扫描线对应的源极驱动输出电压值。然后，在步骤S213储存暂态的参数值至一存储单元，以供读取后控制源极驱动输出电压。此存储单元可以设置于一双稳态显示器面板、驱动控制电路板或通常是软式电路板的中介电路板，并且中介电路板连接至驱动控制电路板。另一方面，若在步骤S211源极驱动输出电压的差值△V小于预设临界电压值V_T，或是步骤S214判断暂态数目计数器SC内容已递减到0(即判断SC=0)，则在步骤S215执行预设的驱动方式而不调整源极驱动输出电压位准，也就是以相邻图框预设的源极驱动输出电压位准更新双稳态显示器画面。

为了便于对照说明，请一并参阅图1与图3所示，其是分别为现有习知与本发明一实施例的双稳态显示器影像更新时期源极驱动输出电压示意图。如图3所示，对于图1相邻图框F₁与F₂，其正负高压位准V₁与V₂(未绘示于图中)分别为+15与-15伏特，预设临界电压值V_T(未绘示于图中)为20伏特，则源极驱动输出电压差值△V为30伏特且大于预设临界电压值V_T，因此若决定暂态数目与暂态数目计数器SC内容为1，相对应的源极驱动输出电压值分别是+15、0以及-15伏特，也就是在图1相邻图框F₁与F₂之间以具有1包含一个暂态的暂态图框，让差值大于或等于预设临界电压值的正负高压位准不会直接切换而有不良影响，所以此次的影像更新是在图3的图框F₁到F₃期间完成。在其他实施例中，若决定暂态数目为2，相对应的源极驱动输出电压值分别是+15、+5、-5以及-15伏特。依此类推。

承接上述图3实施例，对于图1相邻图框F₃与F₄，其正负高压位准V₁与V₂分别为-15与+15伏特，则源极驱动输出电压差值△V为30伏特且大于20伏特的预设临界电压值V_T，因此若决定暂态数目与暂态数目计数器SC内容为1，相对应的源极驱动输出电压值分别是-15、0以及+15伏特，也就是在图1相邻图框F₃与F₄之间具有包含一个暂态的暂态图框，让差值大于或等于预设临界电压值的正负高压位准不会直接切换而有不良影响，所以此次的影像更新是在图3的图框F₄到F₆期间完成。接着，对于图1相邻图框F₅与F₆，其正负高压位准V₁与V₂皆为0伏特，则源极驱动输出电压差值△V为0伏特且小于20伏特的预设临界电压值V_T，因此以预设源极驱动输出电压值0伏特于图3的图框F₇与F₈更新双稳态显示器画面。然后，对于图1相邻图框F₇与F₈，其正负高压位准V₁与V₂分别为-15与0伏特，则源极驱动输出电压差值△V为15伏特且小于20伏特的预设临界电压值V_T，因此仍以预设源极驱动输出电压值-15与0伏特于图3的图框F₉与F₁₀更新双稳态显示器画面。

如果实施上是以哑扫描线作为暂态，请一并参阅图1与图4所示，其中图4是本发明另一实施例的双稳态显示器影像更新时期源极驱动输出电压示意图。对于图1相邻图框F₁与F₂，其正负高压位准V₁与V₂(未绘示于图中)分别为+15与-15伏特，预设临界电压值V_T为20伏特，则源极驱动输出电压差值△V为30伏特且大于预设临界电压值V_T，因此若暂态是位于有效扫描线之后的哑扫描线，并且参数值包含哑扫描线对应的源极驱动输出电压值0伏特。对于图1相邻图框F₁与F₂，图4的图框F₁中具有有效扫描线411与哑扫描线421，相对应的源极驱动输出电压值分别是+15与0伏特；图4的图框F₂中具有有效扫描线412与哑扫描线422，相对应的源极驱动输出电压值分别是-15与0伏特。相似地，对于图1相邻图框F₃与F₄，其正负高压位准V₁与V₂分别为-15与+15伏特，预设临界电压值V_T为20伏特，则源极驱动输出电压差值△V为30伏特且大于预设临界电压值V_T，则图4的图框F₃中具有有效扫描线413与哑扫描线423，相对应的源极驱动输出电压值分别是-15与0伏特；图4的图框F₄中具有有效扫描线414与哑扫描线424，相对应的源极驱动输出电压值分别是+15与0伏特，让差值大于或等于预设临界电压值的正负高压位准不会直接切换而有不良影响。依此类推。

请参阅图5所示，其是本发明一实施例的双稳态显示器方块示意图。如图5所示实施例中，双稳态显示器5包含一双稳态显示器面板51、一驱动控制电路板52、一中介电路板53。其中，驱动控制电路板52具有一中介电路板连接端521、一控制芯片522、一面板电源模块523、一系统电源供应模块524以及一微处理器525，并且系统电源供应模块524电性连接于控制芯片522、面板电源模块523与微处理器525；中介电路板53通常是软式电路板，并且经由中介电路板53的软排线531(FPC Tail)再连接至中介电路板连接端521。存储单元532在此实施例是设置于中介电路板53上，用以储存暂态的参数值以供控制芯片522读取，此参数值是根据影像更新时期的源极驱动输出电压与预设临界电压值的比较结果而决定，可以是暂态图框或哑扫描线的暂态数目或各暂态对应的源极驱动输出电压。

请参阅图6所示，其是本发明另一实施例的双稳态显示器方块示意图。在图6所示实施例中，双稳态显示器6包含一双稳态显示器面板61、一驱动控制电路板62、一中介电路板63。其中，驱动控制电路板62具有一中介电路板连接端621、一控制芯片622、一面板电源模块623、一系统电源供应模块624以及一微处理器625，并且系统电源供应模块624电性连接于控制芯片622、面板电源模块623与微处理器625；中介电路板63通常是软式电路板，并且经由中介电路板63的软排线631(FPC Tail)再连接至中介电路板连接端621。存储单元611在此实施例是设置在双稳态显示器面板61上。如同图5实施例所述，存储单元611同样用以储存暂态的参数值以供控制芯片622读取，其中参数值是根据影像更新时期的源极驱动输出电压与预设临界电压值的比较结果而决定，在此不再赘述。

请参阅图7所示，其是本发明其他实施例的双稳态显示器方块示意图。在图7所示实施例中，双稳态显示器7包含一双稳态显示器面板71、一驱动控制电路板72、一中介电路板73。其中，驱动控制电路板72具有一中介电路板连接端721、一控制芯片722、一面板电源模块723、一系统电源供应模块724、一微处理器725以及一存储单元726，并且系统电源供应模块724电性连接于控制芯片722、面板电源模块723、微处理器725与存储单元726;中介电路板73通常是软式电路板，并且经由中介电路板73的软排线731(FPC Tail)再连接至中介电路板连接端721。存储单元726在此实施例是设置在驱动控制电路板72上，如同图5实施例所述，存储单元726同样用以储存暂态的参数值以供控制芯片722读取，其中参数值是根据影像更新时期的源极驱动输出电压与预设临界电压值的比较结果而决定，在此不再赘述。

请参阅图8所示，其是依据本发明一实施例的双稳态显示器时序控制方法步骤流程图。在步骤S811，比较一影像更新时期相邻图框的源极驱动输出电压差值△V(等于∣V₁-V₂∣)与预设临界电压值V_T的大小，也就是比较△V是否大于或等于V_T，以判断电压位准切换幅度是否大于临界电压。如前所述，源极驱动输出电压与预设临界电压在实务上可以利用预设的二进位值予以记录，例如以00代表0伏特，01代表-15伏特，10代表+15伏特等，因此在步骤S811比较源极驱动输出电压差值△V与预设临界电压值V_T的大小，实质上等同于比较该些预设二进位值的异同，或等同于比较该些预设二进位值对应的源极驱动输出电压值运算后的差值与预设临界电压值。当源极驱动输出电压差值△V不小于预设临界电压值V_T时，也就是△V≧V_T时，在步骤S812增加至少一暂态。在一实施例中，暂态可以是位于相邻图框之间，或者在另一实施例，暂态还可以是位于各相邻图框有效扫描线之后的哑扫描线。并且，在步骤S813，储存暂态数目及/或暂态电压值至一存储单元以供读取。

综上所述,在本发明的双稳态显示器、其画面更新及其时序控制方法，因采用加入空白图框或空白扫描线以形成暂态的双稳态显示器、其画面更新方法以及其时序控制方法，因此可以控制源极驱动输出电压的位准以一种递减或递增方式依序变化，从而避免在高电压差位准直接且快速切换所导致的其他信号干扰、画面品质下降及过多的功率消耗等问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种双稳态显示器画面更新方法，其特征在于其包含以下步骤：

比较一影像更新时期一相邻图框的一源极驱动输出电压的差值与一预设临界电压值的大小；

当该源极驱动输出电压的差值不小于该预设临界电压值时，决定该相邻图框的暂态的参数值，以控制源极驱动输出电压的位准变化，该暂态对应的源极驱动输出电压的位准介于该影像更新时期的源极驱动输出电压与下一相邻图框的源极驱动输出电压之间；该暂态是位于该相邻图框之间的一暂态图框，该参数值是一暂态数目或各该暂态对应的该源极驱动输出电压值；

当该相邻图框中的前一个图框的源极驱动输出电压的位准较下一个图框的源极驱动输出电压的位准高，则各该暂态所对应之源极驱动输出电压的位准呈现下降的趋势；以及

当该相邻图框中的前一个图框的源极驱动输出电压的位准较下一个图框的源极驱动输出电压的位准低时，则各该暂态所对应之源极驱动输出电压的位准呈现上升的趋势。

2.根据权利要求1所述的双稳态显示器画面更新方法，其特征在于其更包含：

当该相邻图框的该源极驱动输出电压的差值小于该预设临界电压值时，以该相邻图框预设的该源极驱动输出电压的位准更新双稳态显示器画面。

3.根据权利要求1所述的双稳态显示器画面更新方法，其特征在于其更包含：

储存该参数值至一存储单元以供读取，其中该存储单元设置于一双稳态显示器面板、一驱动控制电路板或一中介电路板，该中介电路板连接至该驱动控制电路板。

4.一种双稳态显示器，其特征在于至少包含：

一双稳态显示器面板；

一驱动控制电路板，具有一中介电路板连接端、一控制芯片、一面板电源模块、一系统电源供应模块以及一微处理器；

一中介电路板，连接于该中介电路板连接端；以及

一存储单元，用以储存暂态的参数值以供该控制芯片读取，其中该参数值是根据一影像更新时期的一相邻图框的源极驱动输出电压差值与一预设临界电压值的比较结果而决定，该暂态是位于该相邻图框之间的一暂态图框，该参数值是一暂态数目或各该暂态对应的该源极驱动输出电压值，该暂态对应的源极驱动输出电压的位准介于该影像更新时期的源极驱动输出电压与下一相邻图框的源极驱动输出电压之间，且从该相邻图框中的前一个图框到下一个图框的过程中，源极驱动输出电压的位准呈现上升趋势或下降趋势。

5.根据权利要求4所述的双稳态显示器，其特征在于其中所述的存储单元设置于该双稳态显示器面板、该驱动控制电路板或该中介电路板。

6.一种双稳态显示器时序控制方法，其特征在于其包含以下步骤：

比较一影像更新时期一相邻图框的一源极驱动输出电压的差值与一预设临界电压值的大小；以及

当该源极驱动输出电压的差值不小于该预设临界电压值时，增加至少一暂态，该暂态对应一参数值，该暂态是位于该相邻图框之间的一暂态图框，该参数值是一暂态数目或各该暂态对应的该源极驱动输出电压值，该源极驱动输出电压在该暂态的位准介于该影像更新时期的源极驱动输出电压与下一相邻图框的源极驱动输出电压之间，且从该相邻图框中的前一个图框到下一个图框的过程中，源极驱动输出电压的位准呈现上升趋势或下降趋势。

7.根据权利要求6所述的双稳态显示器时序控制方法，其特征在于其更包含：

至少储存该暂态的一暂态数目或一暂态电压值至一存储单元以供读取。

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