彩色电泳式显示装置及其显示驱动方法与流程

本发明是有关于一种显示装置及其显示驱动方法，且特别是有关于一种彩色电泳式显示装置及其显示驱动方法。

背景技术：

因为制程与材料的影响，彩色电泳式显示装置(Electrophoretic Display，简称EPD)经过各种温度的可靠度分析之后，以相同低电压来驱动特定颜色的粒子，可发现不同的测试条件将会出现不同的驱动结果。为了解决此问题，用以驱动特定颜色的粒子的驱动波形经过特殊设计，才得以解决。但此驱动波形可能会因为粒子扩散因素影响，造成特定颜色与黑色的交界部分出现其他颜色的边框。此边框向黑色部分扩散较严重，这将与原始图像显示有所差异。

技术实现要素：

本发明提供一种彩色电泳式显示装置及其显示驱动方法，可提供良好显示品质。

本发明的一种彩色电泳式显示装置包括显示面板以及显示驱动器。显示面板包括多个像素。显示驱动器，电性连接至显示面板，用以利用多个具有不同信号波形的驱动信号来驱动显示面板的像素显示多种颜色其中之一。驱动信号包括第一驱动信号以及第二驱动信号。显示驱动器依据图像数据选择第一驱动信号或第二驱动信号，并利用第一驱动信号或第二驱动信号来驱动显示面板的像素显示颜色当中的多个具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的第一驱动信号包括第一驱动期间。第二驱动信号包括第一驱动期间以及第二驱动期间。第二驱动信号在第一驱动期间的信号波形与第一驱动信号在第一驱动期间的信号波形相同。

在本发明的一实施例中，上述的第二驱动信号用以驱动像素当中的目标像素。第二驱动信号在第二驱动期间的信号波形系依据与目标像素相邻的多个像素所欲显示的颜色以及第一驱动信号在显示期间的信号波形来决定。

在本发明的一实施例中，上述的第一驱动期间包括显示期间。第二驱动信号在第二驱动期间的信号波形与第一驱动信号在显示期间的信号波形相同。

在本发明的一实施例中，上述的驱动信号还包括第三驱动信号以及第四驱动信号。显示驱动器依据图像数据选择第三驱动信号或第四驱动信号，并利用第三驱动信号或第四驱动信号来驱动显示面板的像素显示颜色当中的第一颜色以及第二颜色。第一颜色是白色。第二颜色是选自红色、蓝色及绿色当中之一者。

在本发明的一实施例中，上述的显示驱动器依据目标像素所欲显示的颜色以及与目标像素相邻的多个像素所欲显示的颜色来决定选择第一驱动信号或第二驱动信号来驱动目标像素。

在本发明的一实施例中，若上述的目标像素所欲显示的颜色是选自具有不同灰阶值的灰色以及黑色当中之一者，以及与目标像素相邻的像素所欲显示的颜色包括红色、蓝色及绿色当中之一者，显示驱动器选择第二驱动信号来驱动目标像素。

在本发明的一实施例中，若上述的目标像素所欲显示的颜色是选自具有不同灰阶值的灰色以及黑色当中之一者，以及与目标像素相邻的像素所欲显示的颜色不包括红色、蓝色及绿色当中之一者，显示驱动器选择第一驱动信号来驱动目标像素。

本发明的一种显示驱动方法用以驱动彩色电泳式显示装置的显示面板当中的多个像素来显示图像画面。显示驱动方法包括如下步骤。接收对应图像画面的图像数据。依据图像数据输出多个具有不同信号波形的驱动信号。驱动信号包括第一驱动信号以及第二驱动信号。依据图像数据选择第一驱动信号或第二驱动信号，并利用第一驱动信号或第二驱动信号来驱动显示面板的像素显示多个具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的第一驱动信号包括第一驱动期间。第二驱动信号包括第一驱动期间以及第二驱动期间。第二驱动信号在第一驱动期间的信号波形与第一驱动信号在第一驱动期间的信号波形相同。

在本发明的一实施例中，上述的像素包括目标像素。上述依据图像数据选择第一驱动信号或第二驱动信号，并利用第一驱动信号或第二驱动信号来驱动显示面板的像素至少其中之一显示具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一的步骤包括如下步骤。依据与目标像素相邻的多个像素所欲显示的颜色以及第一驱动信号在显示期间的信号波形来决定第二驱动信号在第二驱动期间的信号波形。选择第二驱动信号来驱动目标像素。

在本发明的一实施例中，上述的第一驱动期间包括显示期间。第二驱动信号在第二驱动期间的信号波形与第一驱动信号在显示期间的信号波形相同。

在本发明的一实施例中，上述的驱动信号包括第三驱动信号以及第四驱动信号。上述的显示驱动方法还包括如下步骤。依据图像数据选择第三驱动信号或第四驱动信号，并利用第三驱动信号或第四驱动信号来驱动显示面板的像素至少其中之一显示颜色当中的一第一颜色以及一第二颜色。第一颜色是白色。第二颜色是选自红色、蓝色及绿色当中之一者。

在本发明的一实施例中，上述的像素包括目标像素。上述依据图像数据选择第一驱动信号或第二驱动信号，并利用第一驱动信号或第二驱动信号来驱动显示面板的像素至少其中之一显示具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一的步骤包括如下步骤。依据目标像素所欲显示的颜色以及与目标像素相邻的多个像素所欲显示的颜色来决定选择第一驱动信号或第二驱动信号来驱动目标像素。

在本发明的一实施例中，上述依据图像数据选择第一驱动信号或第二驱动信号，并利用第一驱动信号或第二驱动信号来驱动显示面板的像素至少其中之一显示具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一的步骤包括如下步骤。若目标像素所欲显示的颜色是选自具有不同灰阶值的灰色以及黑色当中之一者，以及与目标像素相邻的像素所欲显示的颜色包括红色、蓝色及绿色当中之一者，选择第二驱动信号来驱动目标像素。

在本发明的一实施例中，上述依据图像数据选择第一驱动信号或第二驱动信号，并利用第一驱动信号或第二驱动信号来驱动显示面板的像素至少其中之一显示具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一的步骤包括如下步骤。若目标像素所欲显示的颜色是选自具有不同灰阶值的灰色以及黑色当中之一者，以及与目标像素相邻的像素所欲显示的颜色不包括红色、蓝色及绿色当中之一者，选择第一驱动信号来驱动目标像素。

基于上述，在本发明范例实施例中，显示驱动器依据图像数据选择不同的驱动信号来驱动显示面板的像素显示多个具有不同灰阶值的灰色以及黑色其中之一，以提供良好显示品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的彩色电泳式显示装置的概要示意图；

图2为本发明一实施例的具有不同信号波形的驱动信号的概要波形图；

图3为本发明一实施例的显示面板上的像素阵列的概要示意图；

图4A、图4B、图4C分别为本发明不同实施例的显示面板上的像素阵列的概要示意图；

图5及图6分别为本发明不同实施例的显示面板上的像素阵列的概要示意图；

图7为本发明一实施例的彩色电泳式显示装置的显示驱动方法的步骤流程图。

附图标记说明：

100：彩色电泳式显示装置；

110：显示驱动器；

120：显示面板；

200、300A、300B、300C、400、500：像素阵列；

DD：图像数据；

DS1：第一驱动信号；

DS2：第二驱动信号；

DS3：第三驱动信号；

DS4：第四驱动信号；

T1：第一驱动期间；

T2：第二驱动期间；

TN：非显示期间；

TD：显示期间；

PT：目标像素；

P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P13、P21、P22、P24、P34、P41、P44、P52、P55：像素；

S701、S702：步骤。

具体实施方式

以下提出多个实施例来说明本发明，然而本发明不仅限于所例示的多个实施例。又实施例之间也允许有适当的结合。在本案说明书全文(包括权利要求书中所使用的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外，“信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何其他一或多个信号。“颜色”一词可包括黑色、灰色、白色或其他颜色，所述其他颜色例如包括但不限于红色、绿色或蓝色。

图1为本发明一实施例的彩色电泳式显示装置的概要示意图。图2为本发明一实施例的具有不同信号波形的驱动信号的概要波形图。请参考图1及图2，本实施例的彩色电泳式显示装置100包括显示驱动器110以及显示面板120。显示面板120包括多个像素，用以显示图像画面。显示驱动器110电性连接至显示面板120，用以利用具有不同信号波形的驱动信号DS1至DS4来驱动显示面板120的像素。在本实施例中，显示驱动器110所接收的图像数据包括图像画面当中像素所显示的颜色。显示驱动器110依据其所接收的图像数据来选择驱动信号DS1至DS4其中之一来驱动显示面板120的像素显示对应的颜色。在本实施例中，显示面板120例如是彩色电泳式显示面板，其像素用以显示黑色、灰色、白色或其他颜色，所述其他颜色例如包括但不限于红色、绿色或蓝色。

在本实施例中，显示驱动器110分别利用第一驱动信号DS1以及第二驱动信号DS2来驱动显示面板120当中对应的像素，两者具有不同的信号波形。第一驱动信号DS1与第二驱动信号DS2分别包括第一驱动期间T1及第二驱动期间T2。第一驱动期间T1包括非显示期间TN与显示期间TD。在非显示期间TN，第一驱动信号DS1与第二驱动信号DS2分别用以驱动显示面板120，其信号波形适于对其中的像素进行直流平衡(DC balance)及更新(refresh)的操作，从而各像素可维持初始状态并且清除其残留的先前图像。在本实施例中，直流平衡操作例如是指用以抵销驱动能量使溶液中的粒子特性维持初始状态，从而去除时变的溶液粘稠度对粒子驱动的影响。更新操作例如是指将前一张图像清除，从而去除残影现象。此外，在本实施例中，第一驱动信号DS1与第二驱动信号DS2在非显示期间TN的信号波形不限于图2所例示者，其可依据显示面板的特性来设计不同的信号波形以进行直流平衡与更新操作。

在本实施例中，在第一驱动期间T1，第一驱动信号DS1与第二驱动信号DS2具有相同信号波形，分别用以驱动像素显示对应于信号波形的颜色，例如灰色或黑色。此处灰色包括具有不同灰阶值的灰色。在第二驱动期间T2，第二驱动信号DS2还以一额外的信号波形来驱动所对应的像素，以补偿所对应的像素受到其邻近像素的影响而产生的颜色失真。

在本实施例中，第二驱动信号DS2在第二驱动期间T2的信号波形与第二驱动信号DS2在第一驱动期间T1的显示期间TD的信号波形相同，但本发明并不限于此。在一实施例中，第二驱动信号DS2在第二驱动期间T2的信号波形其宽度可大于或小于第二驱动信号DS2在第一驱动期间T1的显示期间TD的信号波形，其强度可大于或小于第二驱动信号DS2在第一驱动期间T1的显示期间TD的信号波形。第二驱动信号DS2在第二驱动期间T2的信号波形可依据设计需求来调整，本发明并不加以限制。

具体来说，当显示驱动器110利用第一驱动信号DS1来驱动显示面板120当中的像素时。由于部分像素在驱动时有可能因为受到周围像素的粒子扩散驱动因素影响或者其他造成像素未能正确驱动的因素影响，导致部分像素显示的颜色与原先所欲显示的颜色不同，从而呈现色彩失真，例如所显示的图像画面中，特定区域的周围出现其他颜色的边框。因此，在本实施例中，显示驱动器110可依据显示面板120当中各个像素所显示的颜色的图像数据来对所欲显示的颜色呈现失真的像素以第二驱动信号DS2来驱动，以补偿颜色发生失真的像素使其能够正确地显示所欲显示的颜色。也就是说，显示驱动器110依据图像数据选择第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2来驱动显示面板120的像素显示灰色或黑色。举例来说，如图1及图2所示，显示驱动器110例如利用第一驱动信号DS1来驱动显示面板120当中的部分像素显示黑色或灰色。由于受到周围像素的粒子扩散驱动因素的影响，导致此些像素所显示黑色或灰色呈现失真，例如显示为白色。因此，在本实施例中，显示驱动器110利用第二驱动信号DS2来驱动此些像素，以补偿此些像素能够正确地显示黑色或灰色。

另一方面，如图2所示，在本实施例中，显示驱动器110输出的驱动信号DS更分别利用第三驱动信号DS3以及第四驱动信号DS4来驱动显示面板120上的像素显示黑色及灰色以外的其他颜色，例如白色、红色、绿色或蓝色。举例而言，在本实施例中，第三驱动信号DS3的信号波形例如是驱动像素显示白色的信号波形。第四驱动信号DS4的信号波形例如是驱动像素显示红色的信号波形。然而，本发明不限于此，第四驱动信号DS4的信号波形可以是用以驱动像素显示蓝色或绿色。

在本实施例中，第三驱动信号DS3与第四驱动信号DS4在非显示期间TN的信号波形与第一驱动信号DS1以及第二驱动信号DS2相同，分别适于对像素进行直流平衡及更新的操作。接着，在显示期间TD，第三驱动信号DS3与第四驱动信号DS4具有不同信号波形，分别用以驱动对应的像素显示白色以及其他彩色的颜色，例如红色。因此，在本实施例中，显示驱动器110依据图像数据来选择第三驱动信号DS3或第四驱动信号DS4，以驱动显示面板120的像素显示白色或红色。

以下说明显示驱动器110如何选择第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2来驱动一目标像素显示黑色或灰色的驱动方法。

图3为本发明一实施例的显示面板上的像素阵列的概要示意图。请参考图1、图2及图3。在本实施例中，显示驱动器110例如依据图像数据DD来判断目标像素PT所欲显示的颜色。若目标像素PT所欲显示的颜色是白色或红色，显示驱动器110例如选择第三驱动信号DS3或第四驱动信号DS4来驱动目标像素PT。若目标像素PT所欲显示的颜色是黑色或灰色，显示驱动器110例如更依据与目标像素PT相邻的像素P1至P3所欲显示的颜色来决定选择第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT显示黑色或灰色。在本实施例中，像素阵列200例如是2×2的像素阵列。若目标像素PT所欲显示的颜色是黑色或灰色，并且与目标像素PT相邻的其他像素P1至P3当中至少一者所欲显示的颜色是红色，由于粒子扩散驱动因素影响或者其他造成像素未能正确驱动的因素影响，显示红色的像素可能影响目标像素PT原先所欲显示的颜色，即黑色或灰色，使得目标像素PT所欲显示的颜色发生失真而显示白色，因此，在本实施例中，显示驱动器110例如选择利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT。相对地，若目标像素PT所欲显示的颜色是黑色或灰色，并且与目标像素PT相邻的其他像素P1至P3当中所欲显示的颜色不包括红色，在本实施例中，显示驱动器110例如选择利用第一驱动信号DS1来驱动目标像素PT显示黑色或灰色。因此，在本实施例中，显示驱动器110可以通过与目标像素PT相邻的其他像素P1至P3所欲显示的颜色来判断是否利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT，以补偿目标像素PT正确地显示像素颜色。

在本实施例中，如图3所示，像素P1、P2及P3例如分别显示白色、红色及灰色，但本发明不限于此。在其他实施例中，像素显示的颜色可为各种不同的排列方式，并且显示驱动器110可依据不同的显示颜色的排列方式来判断是否利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT。此外，在一实施例中，像素P1至P3当中可一至多者显示红色，本发明对相邻像素显示红色的数量并不加以限制。另外，目标像素PT的位置也不限于在像素阵列200的左上角，显示驱动器110所驱动的目标像素可在像素阵列200中的任一位置，本发明并不加以限制。另外，在本实施例中，是以像素P1、P2及P3当中的一者显示红色来例示说明，但本发明并不加以限制。在一实施例中，若像素P1、P2及P3当中的一至多者显示蓝色或绿色，显示驱动器110也可据此选择第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT。

图4A、图4B、图4C分别为本发明不同实施例的显示面板上的像素阵列的概要示意图。请参考图3至图4C，图4A至图4C实施例的像素阵列300A、300B、300C类似于图3实施例的像素阵列200，但此些实施例之间主要的差异例如在于像素阵列300A、300B、300C是3×3的像素阵列，并且像素阵列300A、300B、300C中的各像素所欲显示的颜色的排列方式不相同。

具体而言，在图4A的实施例中，像素阵列300A的目标像素PT例如要显示黑色，经判断，其相邻像素P1至P8之中，水平相邻的像素P4以及对角线相邻的像素P1、P7显示红色，因此，显示驱动器110例如选择利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT显示黑色。换句话说，显示驱动器110例如是依据目标像素PT所欲显示的颜色以及与目标像素PT相邻的像素P1至P8所欲显示的颜色来决定选择第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT。例如，在图4A的实施例中，由于目标像素PT所欲显示的颜色是黑色，以及与目标像素PT相邻的像素P1、P4、P7所欲显示的颜色包括红色，因此，显示驱动器110选择第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT，以补偿显示颜色的失真。相对的，若与目标像素PT相邻的像素所欲显示的颜色不包括红色，显示驱动器110选择第一驱动信号来驱动目标像素PT。

在图4B的实施例中，像素阵列300B的目标像素PT例如要显示灰色，经判断，其相邻像素P1至P8之中，垂直相邻的像素P2、P6以及水平相邻的像素P8显示红色，因此，显示驱动器110例如选择利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT显示灰色。在图4C的实施例中，像素阵列300C的目标像素PT例如要显示灰色，经判断，其相邻像素P1至P8之中，对角线相邻的像素P3显示红色，因此，显示驱动器110例如选择利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT显示灰色。

换句话说，在图4A至图4C实施例中，显示驱动器110据以判断是否显示红色的相邻像素P1至P8包括水平相邻、垂直相邻及对角线相邻等直接相邻的像素，其数量为一至多个。此外，在本实施例中，第二驱动信号DS2是用以驱动目标像素PT显示黑色或灰色，以补偿显示的失真，因此，第二驱动信号DS2在第二驱动期间T2的信号波形例如依据与目标像素PT相邻的像素P1至P8所欲显示的颜色以及第一驱动信号T1在显示期间TD的信号波形来决定。举例而言，第二驱动信号DS2在第二驱动期间T2的信号波形，其宽度可依据相邻像素P1至P8中显示红色的像素的数量及位置来调整，从而大于、小于或等于第一驱动信号T1在显示期间TD的信号波形的宽度。

图5及图6分别为本发明不同实施例的显示面板上的像素阵列的概要示意图。请参考图3、图5及图6，图5及图6的像素阵列400、500类似于图3实施例的像素阵列200，但此些实施例之间主要的差异例如在于像素阵列400是4×4的像素阵列以及像素阵列500是5×5的像素阵列，并且像素阵列400、500中的各像素所欲显示的颜色的排列方式不相同。

具体而言，在图5实施例中，像素阵列400的目标像素PT例如要显示黑色，经判断，其相邻像素之中，像素P21、P24、P44、P41显示红色，因此，显示驱动器110例如选择利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT显示黑色。在图6实施例中，像素阵列500的目标像素PT例如要显示黑色，经判断，其相邻像素之中，像素P13、P22、P34、P41、P52、P55显示红色，因此，显示驱动器110例如选择利用第二驱动信号DS2来驱动目标像素PT显示黑色。换句话说，在图5及图6实施例中，显示驱动器110据以判断是否显示红色的相邻像素例如包括没有与目标像素PT直接相邻的像素，例如像素阵列400的像素P24、P44、P41。

图7为本发明一实施例的彩色电泳式显示装置的显示驱动方法的步骤流程图。请参考图1及图7，本实施例的显示驱动方法例如至少适用于彩色电泳式显示装置100，用以驱动其显示面板120的像素显示图像画面。在步骤S701中，显示驱动器110接收对应图像画面的图像数据DD，以依据图像数据DD输出具有不同信号波形的驱动信号DS1至DS4。在步骤S702中，显示驱动器110依据图像数据DD选择第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2，并利用第一驱动信号DS1或第二驱动信号DS2来驱动显示面板230的像素显示灰色或黑色。

另外，本发明的实施例的彩色电泳式显示装置的显示驱动方法可以由图1至图6实施例的叙述中获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。

综上所述，在本发明范例实施例中，显示驱动器依据目标像素所欲显示的颜色以及与目标像素相邻的像素所欲显示的颜色来决定选择第一驱动信号或第二驱动信号来驱动目标像素。若目标像素所欲显示的颜色灰色或黑色，并且与目标像素相邻的像素所欲显示的颜色包括红色、蓝色及绿色当中之一者，显示驱动器选择第二驱动信号来驱动目标像素，以提供良好显示品质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。