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TWI559277B - Display and its scanning method - Google Patents

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TWI559277B
TWI559277B TW104112097A TW104112097A TWI559277B TW I559277 B TWI559277 B TW I559277B TW 104112097 A TW104112097 A TW 104112097A TW 104112097 A TW104112097 A TW 104112097A TW I559277 B TWI559277 B TW I559277B
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Description

顯示器及其掃描方法
本發明係有關一種顯示器的掃描方法，特別是關於一種可以節能的掃描方法。
電泳式顯示器具有雙穩定性，只有改變影像的瞬間才耗電，故具有低能耗的優點。由於電泳式顯示器為反射式，顯示效果及影像品質與紙張最接近，因此多應用於電子紙或電子標籤。圖1顯示電泳式顯示器的示意圖，其包括面板10、控制器12、多條閘極驅動線G1-G8及多條源極驅動線S1-S8，面板10上具有多個畫素14，每個畫素14連接一條閘極驅動線及一條源極驅動線。當控制器12接收到一畫框資料(frame data)時，控制器12將依照閘極驅動線的編號順序從第一條閘極驅動線G1開始驅動，直至最後一條閘極驅動線G8，如圖2所示。同時，控制器12也根據該畫框資料及所驅動的閘極驅動線決定施加至多條源極驅動線S1-S8的多個電壓的準位。如圖1及圖3所示，當驅動閘極驅動線G1時，控制器12根據該畫框資料可知位於(G1,S1)、(G1,S5)、(G1,S7)及(G1,S8)的畫素將設定為黑色，而位於(G1,S2)、(G1,S3)、(G1,S4)及(G1,S6)的畫素將設定為白色，故控制器12將施加低準位電壓至源極驅動線S1、S5、S7及S8，施加高準位電壓至源極驅動線S2、S3、S4及S6。當驅動閘極驅動線G2時，控制器12根據該畫框資料可知位於(G2,S2)、(G2,S3)及(G2,S5)的畫素將設定為黑色，而位於(G2,S1)、(G2,S4)、 (G2,S6)、(G2,S7)及(G2,S8)的畫素將設定為白色，故控制器12將施加低準位電壓至源極驅動線S2、S3及S5，施加高準位電壓至源極驅動線S1、S4、S6、S7及S8。
在電泳式顯示器中，當源極驅動線S1-S8上的電壓發生改變時，將產生切換電流IS1-IS8，例如，圖1中的閘極驅動線G1驅動結束後，接著會驅動閘極驅動線G2，此時如圖3所示源極驅動線S1、S2、S3、S7及S8上的電壓準位產生改變，因而產生切換電流IS1、IS2、IS3、IS7及IS8，如圖4所示。切換電流IS1-IS8的產生代表著能量消耗，電子紙與電子標籤多為攜帶型裝置，所以能量消耗越小越好。
事實上，並不只有電泳式顯示器會有這樣的問題，其他同樣利用閘極驅動線及源極驅動線來改變畫素的顏色或灰階的顯示器(例如液晶顯示器)，在改變畫素的顏色或灰階時，同樣會產生切換電流造成能量消耗。
因此，一種減少切換電流以降低能量消耗的方法，乃為所冀。
本發明的目的之一在於，提供一種減少顯示器能量消耗的掃描方法。
本發明的目的之一在於，提供一種節能的顯示器。
根據本發明，一種顯示器的掃描方法包括下列步驟：A.選擇多條閘極驅動線其中一條作為第一條要驅動的閘極驅動線；B.從剩餘未被選擇的閘極驅動線中選擇讓多條源極驅動線上的多個電壓的改變最少的閘極驅動線作為次一條要驅動的閘極驅動線；C.判斷是否還有未被選擇的閘 極驅動線，若有則回到步驟B，若沒有則結束操作。
根據本發明，一種顯示器具有多條閘極驅動線及多條源極驅動線，其特徵在於，該顯示器在顯示第一畫框資料時以第一驅動順序驅動該多條閘極驅動線，在顯示第二畫框資料時以不同於該第一驅動順序的第二驅動順序驅動該多條閘極驅動線，其中該顯示器根據該第一畫框資料所顯示的畫面在該多條源極驅動線的方向上的顏色變化次數少於根據該第二畫框資料所顯示的畫面在該多條源極驅動線的方向上的顏色變化次數。
本發明藉由改變多條閘極驅動線的驅動順序以減少因多條源極驅動線上的多個電壓的改變而產生的切換電流，進而達成減少能量消耗的目的，本發明不侷限於以上方法。
10‧‧‧面板
12‧‧‧控制器
14‧‧‧畫素
16‧‧‧畫框緩衝器
圖1顯示習知的電泳式顯示器的示意圖；圖2顯示圖1中閘極驅動線上信號的波形圖；圖3顯示圖1中源極驅動線上電壓的波形圖；圖4顯示圖1電泳式顯示器的切換電流；圖5顯示應用本發明掃描方法的電泳式顯示器；圖6顯示本發明改變驅動順序的掃描方法；圖7顯示圖5中多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序；圖8顯示閘極驅動線上對應圖7驅動順序的信號的波形圖；圖9顯示如圖7所示驅動順序所產生的切換電流；圖10顯示條紋畫面的實施例； 圖11顯示圖10中多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序；圖12顯示圖6中步驟S20的其中一種實施例；圖13顯示雪花畫面的實施例；圖14顯示圖13的雪花畫面使用本發明後的多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序；圖15顯示圖13中閘極驅動線G1-G8上的信號波形圖；圖16顯示使用圖2的傳統掃描方法產生雪花畫面時的源極驅動線S1-S8的電壓波形；圖17顯示對應圖16的電壓波形所產生的切換電流IS1-IS8；圖18顯示使用本發明掃描方法產生雪花畫面時的源極驅動線S1-S8的電壓波形；圖19顯示對應圖18的電壓波形所產生的切換電流IS1-IS8；圖20顯示色塊畫面的實施例；以及圖21顯示圖20中多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序。
圖5顯示應用本發明掃描方法的電泳式顯示器，其包括面板10、控制器12、多條閘極驅動線G1-G8及多條源極驅動線S1-S8，面板10上具有多個畫素14，每個畫素14連接一條閘極驅動線及一條源極驅動線，控制器12包含畫框緩衝器16，畫框緩衝器16可供儲存一預設的演算法及畫框資料，預設的演算法可以根據所儲存的畫框資料重新排列多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序，使得多條閘極驅動線G1-G8可不依照閘極驅動線的編號順序驅動，且多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序將隨著畫框資料的不同而改 變。重新排列後的驅動順序可以儲存在畫框緩衝器16中，控制器12再依所儲存的驅動順序驅動多條閘極驅動線G1-G8。
圖6顯示本發明改變驅動順序的掃描方法。圖7顯示圖5中多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序。圖7僅為閘極驅動線G1-G8的驅動順序示意，並非改變閘極驅動線G1-G8的位置，如圖8所示本發明是改變多條閘極驅動線G1-G8上信號的時序，面板10上仍然是顯示如圖5所示的畫面。在控制器12接收對應圖5面板10的畫面的畫框資料後，本發明的掃描方法首先從多條閘極驅動線G1-G8中選擇其中一條作為第一條要驅動的閘極驅動線，如圖6的步驟S20所示。在圖7的實施例中，是選擇讓多條源極驅動線S1-S8上多個電壓具有最多低準位電壓的閘極驅動線G7作為第一條要驅動的閘極驅動線，即選擇具有最多黑色畫素的閘極驅動線G7，在其他實施例中，也可以選擇讓該多個電壓具有最多高準位電壓的閘極驅動線G8，即選擇具有最多白色畫素的閘極驅動線G8，或者選擇任意一條閘極驅動線。在選擇具有最多黑色或白色畫素的閘極驅動線作為第一條要驅動的閘極驅動線的情況下，若具有最多黑色或白色畫素的閘極驅動線有二條以上時，可以任意選擇其中一條作為第一條要驅動的閘極驅動線。在選出第一條要驅動的閘極驅動線G7後，接著進行圖6的步驟S22，從剩餘未被選擇的閘極驅動線中選擇讓多條源極驅動線S1-S8上的多個電壓的改變最少的閘極驅動線作為次一條要驅動的閘極驅動線，換言之，以目前選擇的閘極驅動線G7上畫素的顏色為準，選擇垂直方向上的顏色改變最少的閘極驅動線作為次一條要驅動的閘極驅動線。以圖5的畫面為例，經由預設的演算法運算後可得到讓該多個電壓的改變最少的閘極驅動線為G2及G6，這兩條閘極驅動線G2及G6 都只需要改變三條源極驅動線上的電壓，此時可從這兩條閘極驅動線G2及G6中任意選擇一條作為第二條要驅動的閘極驅動線，在圖7的實施例中是選擇閘極驅動線G2作為第二條要驅動的閘極驅動線，在其他實施例中，也可以選擇閘極驅動線G6作為第二條要驅動的閘極驅動線。接著進行圖6的步驟S24，判斷是否還有未被選擇的閘極驅動線，此時由於還有閘極驅動線G1、G3-G6及G8未被選擇，故回到步驟S22以目前選擇的閘極驅動線G2為準，選擇讓多條源極驅動線S1-S8上的多個電壓的改變最少的閘極驅動線G3作為次一條要驅動的閘極驅動線。如此重複步驟S22及S24直到所有閘極驅動線G1-G8都被選擇過後，結束操作並可得到多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序。
圖1中面板10所示的畫面與圖5的畫面是相同的，而圖4是依圖1中閘極驅動線G1-G8的編號順序驅動所產生的切換電流IS1-IS8。圖9顯示如圖7所示根據本發明重新排列驅動順序後產生的切換電流IS1-IS8。比較圖4及圖9，習知依照閘極驅動線G1-G8的編號順序驅動的掃描方法將產生26個切換電流，而本發明改變驅動順序的掃描方法所產生的切換電流只有20個，這幾乎節省了23%的能量。
圖10顯示條紋畫面的實施例，在顯示條紋畫面的情況下，若依習知方法根據閘極驅動線G1-G8的編號順序驅動時，將產生56個切換電流。但是依照本發明的掃描方式變更驅動順序後可得到如圖11所示的驅動順序(G1→G3→G5→G7→G2→G4→G6→G8)，如此一來將只產生8個切換電流，相較於習知的方法，本發明節省了約86%的能量。
圖12顯示圖6中步驟S20的其中一種實施例，圖13顯示雪花 畫面的實施例。參照圖12及圖13，在畫框緩衝器16(如圖5所示)接收對應雪花畫面的畫框資料後，執行步驟S20選擇第一條要驅動的閘極驅動線。在步驟S20中，先進行步驟S202選擇多條閘極驅動線G1-G8中讓多條源極驅動線S1-S8上的多個電壓具有最多低準位電壓的閘極驅動線，即選擇對應最多黑色畫素的閘極驅動線，假設為閘極驅動線G8。在其他實施例中也可以選擇對應最多白色畫素(高準位電壓)的閘極驅動線。接著步驟S204判斷所選擇的閘極驅動線G8所對應的該多個電壓中，低準位電壓(黑色畫素)與高準位電壓(白色畫素)的數量是否相同，若是則進行步驟S206，若否則將所選擇的閘極驅動線G8作為第一條要驅動的閘極驅動線。如圖13所示，所選擇的閘極驅動線G8所對應的黑色畫素與白色畫素的數量相同，故進行步驟S206。在步驟S206中，選擇忽視其中一條源極驅動線的電壓狀態。在此實施例中是選擇忽視最右邊的源極驅動線S8的電壓，在其他實施例中也可選擇忽視其他的源極驅動線的電壓。在執行步驟S206後回到步驟S202，在忽視最右邊的源極驅動線S8的電壓狀態的情況下，重新從多條閘極驅動線G1-G8中選擇讓剩餘的源極驅動線S1-S7的電壓具有最多低準位電壓的閘極驅動線，假設選擇閘極驅動線G1。接著再進行步驟S204，由於此時只考慮源極驅動線S1-S7的電壓，因此不會出現黑色畫素與白色畫素數量相同的情況，故所選擇的閘極驅動線G1將作為第一條要驅動的閘極驅動線。在選出第一條要驅動的閘極驅動線G1後，依序進行步驟S22及S24以產生多條閘極驅動線G1-G8的驅動順序，步驟S22及S24的操作如前所示，於此不再贅述。圖14顯示使用本發明掃描方法所得到的雪花畫面的驅動順序示意，實際上的閘極驅動線G1-G8的位置並未改變，面板10上仍然是顯示如圖13所示的畫面，改變的是 閘極驅動線G1-G8上電壓的時序，如圖15的波形圖所示。
圖16顯示使用圖2的傳統掃描方法產生雪花畫面時的源極驅動線的電壓波形，圖17顯示對應圖16的電壓波形所產生的切換電流IS1-IS8。圖18顯示使用本發明掃描方法產生雪花畫面時的源極驅動線的電壓波形，圖19顯示對應圖18的電壓波形所產生的切換電流IS1-IS8。如圖17及圖19所示，在顯示雪花畫面時，傳統掃描方法將產生56個切換電流，而使用本發明的掃描方法後，切換電流只剩下8個，相較於習知的方法，本發明節省了約86%的能量。
使用傳統掃描方法形成畫面時，不論是形成那種畫面，其閘極驅動線G1-G8的驅動順序都是相同的。然而，使用本發明掃描方法形成畫面時，不同的畫面可能會有不同的驅動順序。例如當畫框緩衝器16接收如圖10所示的條紋畫面的畫框資料後，根據本發明圖6的掃描方法(以選擇最多黑色畫素的閘極驅動線作為第一條要驅動的閘極驅動線為例)將產生如圖11所示的驅動順序(G1→G3→G5→G7→G2→G4→G6→G8)。接著當畫框緩衝器16接收如圖20所示的色塊畫面的畫框資料後，根據本發明圖6的掃描方法將產生如圖21的驅動順序(G5→G6→G7→G8→G1→G2→G3→G4)。從圖11及圖21可清楚得知，使用本發明方法後，隨著畫面的改變，閘極驅動線的驅動順序不一定相同。在圖20的色塊畫面中，在多條源極驅動線S1-S8的方向上的顏色變化共8次，其少於圖10條紋畫面中在多條源極驅動線S1-S8的方向上的56次顏色變化。
為了方便解說本發明的原理，在上述實施例中僅以黑白兩色的畫面為例，但本發明的方法也可以應用在彩色畫面或具有多個灰階的畫 面。除了電泳式顯示器之外，本發明也適用在其他同樣利用閘極驅動線及源極驅動線來改變畫素的顏色或灰階的顯示器，例如液晶顯示器。
以上對於本發明之較佳實施例所作的敘述係為闡明之目的，而無意限定本發明精確地為所揭露的形式，基於以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的，實施例係為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述，本發明的技術思想企圖由以下的申請專利範圍及其均等來決定。

Claims (6)

  1. 一種顯示器的掃描方法，該顯示器具有多條閘極驅動線及多條源極驅動線，該掃描方法包括下列步驟：A.儲存一畫框資料於一畫框緩衝器；B.根據所儲存的該畫框資料選擇該多條閘極驅動線其中一條作為第一條要驅動的閘極驅動線；C.根據所儲存的該畫框資料從剩餘未被選擇的閘極驅動線中選擇讓該多條源極驅動線上的多個電壓的改變最少的閘極驅動線作為次一條要驅動的閘極驅動線；以及D.判斷是否還有未被選擇的閘極驅動線，若有則回到步驟C，若沒有則結束操作。
  2. 如請求項1之掃描方法，其中該步驟B包括選擇該多條閘極驅動線中讓該多個電壓具有最多高準位電壓或最多低準位電壓的閘極驅動線作為第一條要驅動的閘極驅動線。
  3. 如請求項1之掃描方法，其中該步驟B包括：選擇該多條閘極驅動線中讓該多個電壓具有最多高準位電壓或最多低準位電壓的閘極驅動線；若所選擇的閘極驅動線所對應的該多個電壓中高準位電壓與低準位電壓的數量相同，則在忽視該多條源極驅動線其中一條的電壓的情況下，重新從該多條閘極驅動線中選擇讓剩餘的源極驅動線的電壓具有最多高準位電壓或最多低準位電壓的閘極驅動線作為第一條要驅動的閘極驅動線；以及 若所選擇的閘極驅動線所對應的該多個電壓中高準位電壓與低準位電壓的數量不相同，則將該所選擇的閘極驅動線作為第一條要驅動的閘極驅動線。
  4. 如請求項1之掃描方法，其中該步驟C包括當讓該多個電壓的改變最少的閘極驅動線有二條以上時，任意選擇其中一條作為次一條要驅動的閘極驅動線。
  5. 一種顯示器具有多條閘極驅動線及多條源極驅動線，其特徵在於，該顯示器在顯示第一畫框資料時以第一驅動順序驅動該多條閘極驅動線，在顯示第二畫框資料時以不同於該第一驅動順序的第二驅動順序驅動該多條閘極驅動線，其中該顯示器根據該第一畫框資料所顯示的畫面在該多條源極驅動線的方向上的顏色變化次數少於根據該第二畫框資料所顯示的畫面在該多條源極驅動線的方向上的顏色變化次數，其中該第一驅動順序是由該第一畫框資料決定，該第二驅動順序是由該第二畫框資料決定。
  6. 如請求項5之顯示器，其中該第一畫框資料為一色塊畫面，該第二畫框資料為一條紋畫面。
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