专利名称：双稳态显示面板的驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种显示面板的驱动方法，且特别是有关于一种双稳态显示面板的驱动方法。
背景技术：
相较于传统液晶显示技术，双稳态显示技术在不外加电压于显示元件的状况下， 仍可维持稳定的暗亮状态，亦即无需外加电压即可具有记忆画面的功能，所以可以节省耗电量。再者，双稳态显示技术无需使用背光源(backlight)，除可节省电量耗损外，也更为轻薄。因此，采用双稳态显示技术的双稳态显示装置可以延长电池供应电能的时间，适合应用于电子书、电子标签，甚至是大型的电子看板等等。在双稳态显示装置的驱动方式方面，以电泳式显示器为例，其是利用像素电极与共同电极间的驱动电压来驱动电泳粒子的移动以显示信息。然而，像素电极与共同电极在驱动后的残留电荷，会使电泳粒子在不受驱动电压驱动下而逐渐移动，进而造成电泳式显示器的显示画面有褪色(Fading)及鬼影((Costing)的情形发生。为解决此一问题，在公知技术中会以直流平衡(DC Balance)的方式来驱动电泳显示器的显示面板。图1是公知的电泳显示器在影像更新期间的电压变化示意图。请参照图1，电泳显示器输入至共同电极的共同电压V。。m与像素电极的数据电压Vdata可能是+15伏特、-15伏特与0伏特，因此共同电极与像素电极间的驱动电压Vd即可能为+30伏特、-30伏特或0伏特。当电泳显示器的灰阶进行变化(假设此图是由黑至白，且历经两段时间Tl、T2就完成变化)时，首先，共同电压V。。m与数据电压Vdata在期间Tl (可能包含多个图框)所造成的驱动电压为+30伏特， 此时电泳显示器的灰阶画面维持黑灰阶，且共同电极上的残留电荷电性为正，像素电极的残留电荷电性为负。接着，在期间T2(同样可能包含多个图框)时，共同电压V-为-15伏特，数据电压Vdata为+15伏特，因此两基板间所形成的驱动电压Vd为-30伏特，此时电泳显示器的灰阶画面将由黑至白，且共同电极在期间Τ2所残留的负电荷会与在期间Tl所残留的正电荷平衡，而像素电极在期间Τ2所残留的正电荷会与在期间Tl所残留的负电荷平衡。 换言之，直流平衡的驱动方式就是指通过设计一个影像更新期间中的驱动波形(Driving Waveform)，使灰阶转换过程中的驱动电压Vd与时间的乘积(亦即电荷变化量)的总和为零。图2是公知的电泳显示器在手写输入期间的电压变化示意图。请参照图2，电泳显示器在一个手写输入期间(tl+t2)内会保持共同电压V-为高电压(+15伏特)，而当使用者进行手写动作时，电泳显示器的驱动芯片会在一段时间内(如图2所示的触碰期间tl) 提供低电压(-15伏特)的数据电压Vdata给相对应于使用者触碰点的像素电极，此时带负电的黑色电泳粒子会往共同电极移动，而带正电的白色电泳粒子则会往像素电极移动，以呈现黑灰阶画面，利于使用者辨识其书写轨迹。而在触碰期间tl之外的时间，亦即图2所示的非触碰期间t2，电泳显示器的驱动芯片则会提供高电压(+15伏特)的数据电压Vdata给相对应于使用者触碰点的像素电极，借此使驱动电压Vd为零，并使电泳粒子呈现静止的状态。
若以前述的直流平衡的驱动方式为原则，一般技术人员可以通过设定固定的触碰期间tl与非触碰期间t2的时间长度，使得在手写输入期间的电荷变化量总和为零。然而，在手写输入的期间(tl+t2)内包含了多个画框，而每一次的画框都会输入一次数据，且每一次的数据输入必定需要开启并关闭一次对应的像素，所以在手写输入的期间内的画框数量就对应到一个像素的开启与关闭的次数。对于像素中所储存的电压来看，在像素开启的时候会被维持与数据电压Vdata相同；但在像素关闭的时候，因为控制像素开/关的控制信号由高电压降为低电压，所以在穿馈效应(feed-through)的影响下，像素中所储存的电压会被瞬间下拉，直到下一次像素开启的时候才会被拉回到数据电压Vdata。 因此，实际上在像素中所储存的电压会如同虚线200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、 200h与200i所示般的高低起伏，而不会如数据电压Vdata —样维持稳定。随着像素中储存电压的变化，驱动电压Vd会有反相的对应改变。换句话说，对于每一个像素而言，对应的驱动电压Vd将不会维持原本的值，而是会有如210a、210b、210c、 210d、210e、210f、210g、210h与210i所示般的高低起伏，并因此而影响到电荷量的变化。因为驱动电压Vd有着上述的变化出现，所以导致原本设计为以直流平衡方式来进行显示驱动的画面却没办法完全达到直流平衡的效果。事实上，在重复多次的写入辨识之后，因为前述穿馈效应而引起的直流不平衡驱动的结果将会累积起来，并在画面停止更新 (例如关机或静置画面)后一段时间产生鬼影或褪色的现象。
发明内容
本发明提供一种双稳态显示面板的驱动方法，以避免画面有鬼影的情形发生。本发明提出一种双稳态显示面板的驱动方法，其包括提供手写输入期间以及当手写输入期间结束，以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板以显示下一个影像。在本发明一实施例中，上述的双稳态显示面板的驱动方法如下首先，结束手写输入期间并进入画面更新期间。在画面更新期间，排列第一总量的正电荷与第二总量的负电荷的提供顺序，其中第一总量与第二总量不相同。然后，依照提供顺序对双稳态显示面板的数据线提供第一总量的正电荷与第二总量的负电荷以形成所要显示的下一个影像。在本发明一实施例中，上述的第一总量与第二总量所差的电荷数量是由插入与手写输入期间的输入笔迹相同颜色的一帧画面所提供。在本发明一实施例中，上述的结束手写输入期间的方法是先判断从手写输入开始是否已经超过预定时段，若从手写输入开始已经超过预定时段，则结束手写输入期间。本发明另提出一种双稳态显示面板的驱动方法，其包括在第一期间以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板的部分显示区域以及在第一期间之后的第二期间内，以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板的整个显示区域。在本发明一实施例中，上述的驱动方法更包括在第一期间与第二期间之外的时间内，均以电荷平衡的方式驱动稳态显示面板。在本发明一实施例中，上述的以直流不平衡的方式在第二期间内驱动双稳态显示面板的整个显示区域的方法如下，首先，在第二期间内，排列第一总量的正电荷与第二总量的负电荷的提供顺序，接着依照提供顺序对双稳态显示面板的数据线提供第一总量的正电荷与第二总量的负电荷以形成所要显示的下一个影像。其中，第一总量与第二总量不相同。
在本发明一实施例中，上述的第一期间为手写输入的期间，且第二期间为辨识手 写输入内容的期间。在本发明一实施例中，上述的驱动方法在第一期间内，除了被以直流不平衡的方 式所驱动的稳态显示面板的部分显示区域之外，稳态显示面板的其他部分的显示区域皆被 维持在不改变原本显示状态的环境下。在本发明的双稳态显示面板的驱动方法中，由于在手写输入期间结束后是以直流 不平衡的方式驱动双稳态显示面板来显示下一个画面，所以可回过头来平衡手写输入期间 所造成的直流不平衡现象。借此将可避免因手写输入期间的穿馈效应而造成的褪色及鬼影 的情形。因此，本发明所提供的双稳态显示面板的驱动方法可避免画面有鬼影的情形发生。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附附图，作详细说明如下。
图1是公知的电泳显示器在影像更新期间的电压变化示意图；图2是公知的电泳显示器在手写输入期间的电压变化示意图；图3是本发明一实施例的双稳态显示面板的显示画面示意图；图4是图3的双稳态显示面板的被触控的像素在第一与第二期间中的驱动波形的 一个实施例；图5是图3的双稳态显示面板的未被触控的像素在第一与第二期间中的驱动波形 的一个实施例。其中，附图标记A 手写输入区域A’ 非手写输入区域I:第一期间Iptl:触碰期间I2、t2:非触碰期间II:第二期间11”112、113:时段T1、T2:期间+Q1'、+Q2'正电荷-Qp-Q2:负电荷P1、P2:点V。。m:* 同电压Vdata 数据电压Vd 驱动电压
具体实施例方式图3是本发明一实施例的双稳态显示面板的显示画面示意图，图4至图5是图3 的双稳态显示面板的一个像素在第一与第二期间中的驱动波形。其中，图4所示者为图3 中有笔迹处，例如像素Pl的驱动波形，而图5所示者乃为图3中无笔迹处，例如像素P2的 驱动波形。如前所述，所谓的直流平衡是指在显示一个影像的过程中，其电荷变化量总和为 零；而所谓的直流不平衡则是指在显示一个影像的过程中，其电荷变化量总和不为零。请先参照图3与图4，本实施例的双稳态显示面板的驱动方法包括第一期间I与第 二期间II。第一期间I是手写输入期间，而第二期间II是辨识手写输入内容的期间。其 中，第一期间I可以采用如图2所示的直流不平衡的方式来驱动双稳态显示面板的手写输 入部分A，而在第一期间I之后的第二期间II内则是以另一种同样为直流不平衡的方式来驱动双稳态显示面板的整个显示区域A+A’。也就是说，本实施例所提供的驱动方法是先提供一段手写输入期间，并在此段手写输入期间内以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板的部分显示区域，亦即手写输入区域A。而在手写输入区域A外的其他部分的显示区域(即非手写输入区域A’)则皆被维持在不改变原本显示状态的环境下(也就是使数据电压Vdata 与共同电压V。。m相同)。接着，在手写输入期间结束之后，再另以同为直流不平衡的方式来驱动双稳态显示面板的整个显示区域A与A’以显示下一个影像。第一期间I与第二期间II的划分可以有很多种方式。举例来说，结束第一期间I 的方法可以是先判断从触控事件开始是否已经超过预定时段，若从触控事件开始已经超过预定时段，则结束第一期间I并进入第二期间。而在另一个例子中，第一期间I则可以是侦测到触控事件的期间，而当自停止触控事件后持续一段时间(例如一秒钟)，就可以自动进入第二期间II。另一个划分第一期间I与第二期间II的方式是通过侦测是否在特定位置有触控事件产生来进行；若在特定位置有触控事件产生，则进入第二期间II，否则即停留在第一期间I。而为使说明方便，在此假设双稳态显示面板的显示粒子是通过带正电的白色显示粒子的移动来显示信息，当双稳态显示面板的驱动电压为正时，表示共同电极的电位高于像素电极的电位，因此带正电的白色显示粒子会往像素电极移动并因此远离显示面板的表面，故此时双稳态显示面板的像素会呈现黑色灰阶；反之，当驱动电压为负时，带正电的白色显示粒子会往共同电极移动并因此靠近显示面板的表面，故此时双稳态显示面板的像素会呈现白色灰阶。然而，此处所公开的驱动方式不仅适用于单独带正电的显示粒子为电泳粒子的状况，而是可以适用于同时使用带正电与带负电两种显示粒子为电泳粒子的状况。 因此，以下的说明并不局限于单类带电粒子的驱动。具体而言，第一期间I分为使用者的触碰期间I1与非触碰期间12，而无论是触碰期间I1或非触碰期间I2都包含多个画框。手写输入区域A在第一期间I开始时是呈现白色灰阶。当双稳态显示面板在第一期间I时，输入双稳态显示面板的共同电极的共同电压 V-为高电压(+15伏特)，而在使用者的触碰期间I1中，输入至使用者所触碰的位置，如图 3的点Pl上的对应的像素电极的数据电压Vdata为低电压(-15伏特)，此时点Pl经过多个画框(frame)的驱动之后，灰阶将由白至黑。而在非触碰期间I2中，同样输入至点Pl的像素电极的数据电压Vdata为高电压(+15伏特)，此时双稳态显示面板会维持触碰期间I1结束时的显示结果。其中，输入使用者未触碰的位置，如图3的点P2的像素电极的数据电压 Vdata为高电压(+15伏特)，以使显示粒子维持静止的状态。接着，在第二期间II内，将进一步以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板的整个显示区域A、A’来显示手写输入内容的判读结果。首先，在第二期间II内，排列第一总量的正电荷与第二总量的负电荷的提供顺序，接着安排提供电荷的顺序。由于在电流相同的前提下，提供至各像素的电荷会与驱动电压成正比，而驱动电压又会影响到显示粒子的移动速度，因此在第二期间II内所提供的电荷最终将会呈现为移动显示粒子的距离。据此， 通过对双稳态显示面板的各像素提供第一总量的正电荷与第二总量的负电荷就可以形成所要显示的下一个影像。再者，由于要平衡手写输入期间所造成的直流不平衡现象，所以在所提供的正电荷与负电荷中，第一总量与第二总量并不相同。以图4所示的波形为例，在第二期间II内，提供于数据线上而至对应像素电极的数据电压Vdata只要不与共同电压V。。m相同，那么就会有正电荷或负电荷被提供至对应的像素上。请参考图4，在数据电压Vdata与共同电压V。。m同时为OV的时段中，因为像素电极与共同电极的电位相同，驱动电压Vd为OV (此处设定Vd = Vcoffl-Vdata)，所以不会有多余的正电荷或负电荷被提供至对应的像素上。类似的，在时段II工内，由于数据电压Vdata与共同电压 Vcoffl同时为15V，所以驱动电压Vd也为0V，同样不会有多余的正电荷或负电荷被提供至对应的像素上。然而，在时段II2内，由于数据电压Vdata为15V，而共同电压V。。m则为-15V，所以驱动电压Vd变为-30V，导致在驱动过程中产生净负电荷- 被提供至对应像素的结果。也就是说，在时段II2内的驱动电压Vd导致带正电的显示粒子往共同电极移动。相反地，在时段 II3内，由于数据电压Vdata为-15V，而共同电压V。。m则为15V，所以驱动电压Vd变为30V，导致在驱动过程中产生净正电荷+Q1'被提供至对应像素的结果。也就是说，在时段II3内的驱动电压Vd导致带正电的显示粒子往像素电极移动。至于正负电荷总量的差异值，以及正负电荷提供的顺序等，可以依照所想要达成的显示画面与原本画面之间的灰阶差异而定，在此不多加叙述。更详细的来看，在显示判读结果的时候可以有好几种做法。其中一种是在显示判读结果之前先插入一个具有特定颜色的画面(此插入画面的操作期间被称为画面更新期间)，并在插入这一个画面的时候采用直流不平衡的方式来驱动显示器，借以达到提供不同总量的正、负电荷的目的。若采用这样的做法，那么在手写输入之后会先出现一个特定色彩的画面，并在这个特定色彩的画面之后再出现手写辨识的结果。然而，由于特定色彩画面的存在，无论此特定色彩画面的颜色是与笔迹相同的黑色，或者是与底色相同的白色(当然也可能反过来，笔迹是白色，底色是黑色)，或者是其他任意颜色，有可能让使用者感觉到操作上出现些许的不顺畅，进而影响到使用者对整体的观感。随着运算速度的快速发展，要取得手写辨识结果所需的时间已经大幅度的缩短。 因此，根据本发明的一实施例，可以在显示判读结果的时候进一步把提供不同总量的正、负电荷的驱动部分直接融入在辨识手写结果的时候，也就是依照手写辨识的结果来决定所要显示的画面内容，并将此画面显示于手写输入画面之后而不需要在其间插入另一个过渡画面。换言之，在前一个实施例中，在手写输入画面之后的目标显示画面是一个具有特定颜色的画面，而并不是手写辨识的结果画面；但在此实施例中，在手写输入画面之后的目标显示画面则直接是手写辨识后的结果画面。因此，相对于先前把插入具有特定颜色的画面的操作期间称为画面更新期间，此时则是把用以显示辨识结果的驱动期间称为画面更新期间。 如此一来，使用者将不会因显示插入画面而感受到操作延迟，且整体运作的时间也将由原本的显示两个画面而得以缩减为显示一个画面，相对地加速了整体显示的速度。总而言之，在第一期间I结束的时候，双稳态显示面板显示的是如图3所示的画面。而在第二期间II结束的时候，双稳态显示面板显示的则是有手写判断结果的画面。换句话说，通过第二期间II的驱动，双稳态显示面板将从一个画面转换为另一个画面。更详细地说，请参照图3与图4，在由第一期间I进入第二期间II时，先对对应于点Pl的像素的电极提供负电荷-Q1,然后再提供正电荷+Q1'。而正、负电荷所造成的直流不平衡现象可以驱动电压乘以驱动时间来表示，因此点Pl在第二期间II中先受到-30VX 160ms = -4800Vms的直流不平衡(假设提供-Q1的期间为160ms)，而在之后则受到30VX320ms = 9600Vms (假设提供+Q1'的期间为320ms)的直流不平衡。如此，则在整个第二期间II中，为了从图3的画面转换到另一个画面时，对于点Pl所进行的驱动为造成电荷总量差异为9600VmS+(-4800VmS)的直流不平衡驱动方式。类似的，请参照图3与图5。在对应到没有手写输入的点，如图3所示的点P2的时候，在第一期间I之内，由于没有被触碰，所以数据电压Vdata会维持在与共同电压v。。m相同的电位上。应注意的是，虽然点P2没有被使用者触碰，但是由于数据电压Vdata仍然是每一个画框都被写入一次至与点P2相应的像素中，所以如前述图2中的虚线200a 200i的起伏状况还是会出现，也因此在第一期间I之内仍然无法达到理想的直流平衡驱动。在图5中，由第一期间I进入第二期间II时，先对对应于点P2的像素的电极提供正电荷+ ’，然后再提供负电荷-%。而正、负电荷所造成的直流不平衡现象可以驱动电压乘以驱动时间来表示，因此点P2在第二期间II中先受到30VX 320ms = 9600Vms (假设提供 +Q1，的期间为320ms)的直流不平衡，而在之后则受到_30V*160ms = -4800Vms的直流不平衡(假设提供- 的期间为160ms)。如此，在整个第二期间II中，为了从图3的画面转换到另一个画面时，对于点P2所进行的驱动为造成电荷总量差异为9600VmS+(-4800VmS)的直流不平衡驱动方式。前述对于点Pl与点P2的正负电荷供应顺序并不是绝对的。其供应顺序可以互相调整，也可以分成多段进行。例如，正电荷的供给可以分为三段进行，而负电荷的供给可以分为五段进行；其排列顺序可以先正后负，可以先负后正，也可以正负相间并轮流提供。总之，所提供的正负电荷的总电量会被设计成有一个差异值存在，而包含提供的顺序、提供的次数等等，则可视情况而自行调整。此外，为了更好的消除鬼影或褪色现象，可以经过实验来调整第二期间II所供应的电荷总量差异值，以使第二期间II所供应的电荷总量差异值能配合第一期间I所产生的电荷总量差异值，并进而使整体的显示达到直流平衡。当然，为了简化操作，较佳地应在第一期间I与第二期间II之外的时间内均以直流平衡的方式驱动稳态显示面板。也就是说，当双稳态显示面板并非在手写输入期间与辨识手写输入内容的期间时，应以直流平衡的方式驱动双稳态显示面板，以免造成整体设计上的复杂化。综上所述，在本发明的双稳态显示面板的驱动方法中，由于在手写输入期间结束后是以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板以显示下一个画面，所以可进一步避免因手写输入期间的穿馈效应而造成的褪色及鬼影的情形。因此，本发明的双稳态显示面板的驱动方法可避免画面有鬼影的情形发生。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种双稳态显示面板的驱动方法，其特征在于，包括 提供一手写输入期间；以及当该手写输入期间结束，以直流不平衡的方式驱动该双稳态显示面板以显示下一个影像。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，其中当该手写输入期间结束，以直流不平衡的方式驱动该双稳态显示面板以显示下一个影像，包括结束该手写输入期间并进入一画面更新期间；在该画面更新期间，排列一第一总量的正电荷与一第二总量的负电荷的提供顺序；以及依照提供顺序对该双稳态显示面板的数据线提供该第一总量的正电荷与该第二总量的负电荷以形成所要显示的下一个影像， 其中，该第一总量与该第二总量不相同。
3.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，其中该第一总量与该第二总量所差的电荷数量是由插入与手写输入期间的输入笔迹相同颜色的一帧画面所提供。
4.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，其中结束该手写输入期间，包括 判断从手写输入开始是否已经超过一预定时段；以及若从手写输入开始已经超过该预定时段，则结束该手写输入期间。
5.一种双稳态显示面板的驱动方法，其特征在于，包括在一第一期间，以直流不平衡的方式驱动该双稳态显示面板的部分显示区域；以及在该第一期间之后的一第二期间内，以直流不平衡的方式驱动该双稳态显示面板的整个显示区域。
6.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，还包括在该第一期间与该第二期间之外的时间内，均以电荷平衡的方式驱动该稳态显示面板。
7.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，其中在该第二期间内，以直流不平衡的方式驱动该双稳态显示面板的整个显示区域，包括在该第二期间内，排列一第一总量的正电荷与一第二总量的负电荷的提供顺序；以及依照提供顺序对该双稳态显示面板的数据线提供该第一总量的正电荷与该第二总量的负电荷以形成所要显示的下一个影像， 其中，该第一总量与该第二总量不相同。
8.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，其中该第一期间为手写输入的期间， 且该第二期间为辨识手写输入内容的期间。
9.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，其中在该第一期间内，除了被以直流不平衡的方式所驱动的该稳态显示面板的部分显示区域之外，该稳态显示面板的其他部分的显示区域皆被维持在不改变原本显示状态的环境下。
全文摘要
一种双稳态显示面板的驱动方法包括第一期间与第二期间。在第一期间是以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板的部分显示区域，以及在第一期间之后的第二期间内，以直流不平衡的方式驱动双稳态显示面板的整个显示区域。
文档编号G06F3/041GK102402337SQ20111039608
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年10月25日
发明者朱家贤, 赖俊吉, 郑国兴, 郝嘉伟 申请人:友达光电股份有限公司