TWI582509B - 一種電泳式顯示面板及其結構 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電泳式顯示面板(electrophoretic display,EPD),且特別是有關於一種透過串聯小電容值的電容而改善其被動矩陣耦合效應的電泳式顯示面板。
近年來,電泳式顯示面板(electrophoretic display,EPD)已被廣泛地應用於電子紙(electronic paper)的製造。而電子紙相較於具有背光板的顯示器(如液晶顯示器)其所呈現的視覺感受較近於紙張,對於使用者來說閱讀起來較舒服,因此被廣泛地應用於電子書(electronic book)的面板結構上。並且,電泳式顯示面板僅在所顯示的內容被變更時需要消耗電力,因此,在節能的表現上。也優於其他傳統的顯示器。
若電泳式顯示面板是採用被動式矩陣(passive matrix)的畫素(pixel)定位控制方式,當其對某一特定畫素單元(pixel unit)進行控制時,所施加的驅動電壓經常也會對電路中的其他畫素單元造成影響。具體而言,在對特定畫素單元進行控制時,所施加的驅動電壓會在其他未欲控制的畫素單元對應的電容上產生充放電動作。而這些充放電動作將導致其他畫素單元對應的電容上出現殘餘電壓(residue voltage),此殘餘電壓常導致耦合效應而使得電泳式顯示面板的效能變差,像是在畫面更新時出現鬼影(ghost)或影像串音(cross talk)等現象。
本發明提供一種電泳式顯示面板,可改善因電容耦合效應所導致的鬼影(ghost)或影像串音(cross talk)的效能降低問題。
本發明另提供一種電泳式顯示面板的結構,可改善因電容耦合效應所導致的鬼影或影像串音的效能降低問題。
本發明提供一種電泳式顯示面板,包括多數個第一電極、多數個第二電極以及多數個畫素單元。第一電極相互平行排列,並用以接收多個第一電極驅動信號。第二電極同樣相互平行排列並與第一電極相互垂直配置。第二電極用以接收多個第二電極掃描信號。畫素單元以陣列方式分別排列於第一電極以及第二電極之間。各畫素單元包括第一電容以及第二電容。第一電容的第一端耦接各像素單元對應的各第一電極,第二電容的第一端耦接第一電容的第二端,而第二電容的第二端耦接各畫素單元對應的各第二電極。
在本發明之一實施例中,上述之第一電容值小於第二電容的電容值。
在本發明之一實施例中,上述之第一電容的電容值與第二電容的電容值的比在1:1至1:10之間。
在本發明之一實施例中,在一時間區間內,第一電極驅動信號的其中之一等於驅動參考電壓,其餘的第一電極驅動信號呈現高阻抗的狀態。
在本發明之一實施例中,在上述之時間區間內,第二電極掃描信號的其中之一等於掃描電壓,其餘的第二電極掃描信號呈現高阻抗的狀態。
本發明另提供一種電泳式顯示面板的結構,包括多數個第一電極、介電層、多數個導電區塊、流體介質層以及多數個第二電極。第一電極相互平行排列。介電層覆蓋於第一電極上。導電區塊則陣列排列於介電層上。流體介質層覆蓋於導電區塊上。第二電極同樣相互平行排列並與第一電極相互垂直配置。各導電區塊配置於第一電極及第二電極之投影重疊處。
在本發明之一實施例中,上述之第一電極與導電區塊間分別形成多數個第一電容。
在本發明之一實施例中,上述之第二電極與導電區塊間分別形成多數個第二電容。
基於上述,本發明提出透過在第二電容與其相對應的第一電極間串接或形成第一電容的方式,使第一電容可分擔一部分原本在控制特定畫素單元時會殘餘在其餘畫素單元的第二電容上的殘餘電壓,進而達到改善電容耦合效應而增進電泳式顯示面板效能的結果。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下請參照圖1,圖1是根據本發明之一實施例所繪示的電泳式顯示面板100的示意圖。電泳式顯示面板100包括第一電極C1~CM(M為正整數)、第二電極R1~RN(N為正整數)以及畫素單元P11~PMN。第一電極C1~CM相互平行排列,並分別接收多個第一電極驅動信號。第二電極R1~RN相互平行排列並與第一電極C1~CM相互垂直配置,第二電極R1~RN用以接收多個第二電極掃描信號。畫素單元P11~PMN則是以陣列方式排列於第一電極C1~CM與第二電極R1~RN之間。舉例而言,畫素單元P11是排列於第一電極C1及第二電極R1之間,畫素單元P12是排列於第一電極C1及第二電極R2之間,而畫素單元PMN則是排列於第一電極CM及第二電極RN之間,其餘的畫素單元的排列可依此類推。
在本實施例中,畫素單元P11~PMN分別包括兩個電容。以畫素單元P11為範例,畫素單元P11包括第一電容111以及第二電容112。其中,第一電容111的第一端耦接至畫素單元P11對應的第一電極C1,而第一電容111的第二端則耦接至第二電容112的第一端,另外,第二電容112的第二端耦接至畫素單元P11對應的第二電極R1。而在畫素單元P12中,其包括第一電容121以及第二電容122。其中,第一電容121的第一端耦接至第一電極C1,其第二電容122的第一端耦接至第一電容121的第二端,另外,第二電容122的第二端耦接至畫素單元P12對應的第二電極R2。其餘的畫素單元中的第一及第二電容的連接關係,可依上述的說明類推得知。
在本實施例中,各畫素單元P11~PMN可由施加於其所對應的第一電極C1~CM的其中之一之第一電極驅動信號與施加於其所對應的第二電極R1~RN的其中之一之第二電極掃描信號間的電壓差來控制其顯示方式。
舉例來說,畫素單元P11~PMN內,分別具有多數個例如為黑色帶正電荷的粒子及多數個例如為白色帶負電荷的粒子分布於其中,來用以呈現電泳式顯示面板100的顯示情形。電泳式顯示面板100控制畫素單元P11~PMN的顯示情形的方式如下,同樣以畫素單元P11為範例,首先,藉由施於第一電極C1的第一電極驅動信號與施於第二電極R1的第二電極掃描信號間的信號組合,可針對與畫素單元P11中的第一電容111及第二電容112進行控制,進以控制黑色帶正電荷粒子及白色帶負電荷粒子在畫素單元P11中的相對位置關係,以達到調整其所對應畫素單元P11所顯示的顏色及/或灰階值。請注意,各畫素單元P11~PMN中,用來顯示顏色的部分主要是跟所屬的各第二電容有關,其中,各第二電容的介質材質則是電泳式顯示面板100的流體介質層所構成。也就是說,上述的顯示顏色粒子是存在於第二電容所屬的流體介質層中,而各第一電容則與電泳式顯示面板100的顯示情形無關。
請注意,本實施例的電泳式顯示面板100的畫素單元P11~PMN中,在所對應的第一及第二電極間,均串接兩個電容。以畫素單元P11為範例,第一電容111與其所連接的第二電容112串接在畫素單元P11所對應的第一電極C1以及第二電極R1間。而第一電容111與第二電容112的電容值的比在1:1至1:10之間。只要第一電容與第二電容的電容值差異達一定程度,藉由第一電容與第二電容對於第一電極以及第二電極之間的電壓進行分壓,並使未受控制的畫素單元可能產生鬼影或影像串音的殘餘電壓的一部份或甚至大部分被分壓至與顯示無關的第一電容,即可有效改善畫素單元間的電容耦合效應所產生的鬼影或影像串音的現象,詳見下述。
為了能更清楚的解釋第一電容111與第二電容112的電容值的比的設定關係,以下將提出一個實施方式來加以說明,使本領域具通常知識者能更清楚本發明實施例的特點。
以下請參照圖2A,圖2A是根據本發明之一實施例所繪示的電泳式顯示面板200的一實施方式。在本實施方式中,電泳式顯示面板200為具有3×3的畫素單元陣列的顯示面板,也就是圖1所繪示的電泳式顯示面板100中,M與N皆為3的說明性實施例。舉例而言,當所要控制的畫素單元僅為畫素單元P12時,其作動方式為在一時間區間中對第一電極C1及第二電極R2分別施以等於驅動參考電壓(例如為15V)的第一電極驅動信號及等於掃描電壓(例如為0V)的第二電極掃描信號,而其餘第一電極C2及C3與第二電極R1及R3則保持高阻抗狀態。在此同時,第一電極C1與第二電極R2之間所產生的電壓差會對第一電容121及第二電容122進行充放電動作,並使畫素單元P12中的導電粒子產生移動,以變更畫素單元P12所呈現的顏色及/或灰階值。
所述施於第一電極的驅動參考電壓以及施於第二電極的掃描電壓之間的電壓差(例如15-0V=15V),將會根據第一電容121以及第二電容122的電容值而在第一電容121以及第二電容122上產生分壓的情形。因此,所述電壓差必須設定為即使經由第一電容121的分壓後,仍足夠用於驅動呈現畫素單元P12顏色的第二電容122才行。
在本實施例中,藉由第一電極C1及第二電極R2之電壓位準來控制畫素單元P12的同時,未被控制的畫素單元P11、P13~P33所對應的第一電容以及第二電容因耦合效應而亦會承受第一電極C1及第二電極R2上所被施加的電壓差。以下請參照圖2B,圖2B是根據本發明之一實施例所繪示的電泳式顯示面板200的等效電路圖。圖2B中的等效電路圖210是針對未被控制的畫素單元P11、P13~P33,依據電泳式顯示面板200在第一電極C1及第二電極R2分別被施以等於驅動參考電壓(例如為15V)的第一電極驅動信號及等於掃描電壓(例如為0V)的第二電極掃描信號,而其餘第一電極C2及C3與第二電極R1及R3則保持高阻抗狀態下所繪示。
由圖2B的等效電路圖可清楚得知,第一電極C1及第二電極R2上所被施加的電壓差,因耦合效應而會分布在畫素單元P11、P13~P33間,並且,透過畫素單元P11、P13~P33中設置的第一電容對於相對應的第一電極及第二電極之間所被施加的電壓差進行分壓,更可以有效降低施加於畫素單元P11、P13~P33中的第二電容上的電壓差,並使其中的導電粒子可能產生的移動幅度也相對的變小或甚至不足以移動。如此一來,畫素單元P11、P13~P33的顯示狀態可能被第一電極C1及第二電極R2上所被施加的電壓差所影響的程度可以大幅的降低或甚至不被影響,有效改善例如因畫素單元間的電容耦合效應所產生的鬼影或影像串音的現象,並提升電泳式顯示面板200的顯示品質。
以下請參照圖3A、圖3B及圖3C。圖3A、圖3B及圖3C是繪示本發明之一實施例的電泳式顯示面板結構300之示意圖。圖3C為電泳式顯示面板結構300的俯視圖,圖3A為圖3C中電泳式顯示面板結構300延著線段A的剖面圖,而圖3B為圖3C中電泳式顯示面板結構300延著線段B的剖面圖。電泳式顯示面板結構300包括第一電極X1~XM、介電層DE、導電區塊PI11~PIMN、流體介質層EF以及第二電極Y1~YN。第一電極X1~XM相互平行排列。介電層DE則覆蓋於第一電極X1~XM上。導電區塊PI11~PIMN則是陣列排列於介電層DE上。而流體介質層EF是覆蓋於導電區塊PI11~PIMN之上。第二電極Y1~YN同樣相互平行排列,並覆蓋於部分的流體介質層EF上,且與第一電極X1~XM相互垂直配置。導電區塊PI11~PIMN是配置於第一電極X1~XM與第二電極Y1~YM的投影重疊處。舉例而言,導電區塊PI11是配置於第一電極X1與第二電極Y1的投影重疊處,而導電區塊PIMN則是配置於第一電極XM與第二電極YN的投影重疊處。其餘的畫素單元的排列可依此類推。
各第一電極X1~XM與其所對應的導電區塊PI11~PIMN之間分別形成第一電容111~MN1,而第二電極Y1~YN與其導電區塊PI11~PIMN之間則分別形成第二電容112~MN2。以導電區塊PI11為例,第一電極X1與導電區塊PI11間形成第一電容111,而第二電極Y1與導電區塊PI11之間則形成第二電容112。以導電區塊PIMN為例,第一電極XM與導電區塊PIMN間形成第一電容MN1,而第二電極YN與導電區塊PIMN間則形成第二電容MN2。其餘的導電區塊與其相對應的第一電極及第二電極間所形成的第一電容及第二電容的關係可依此類推。此外,各第一電容與各第二電容的電容值的比可以被設定在1:1至1:10之間。
請注意到,各第一電容是形成於各第一電極X1~XM與其所對應的導電區塊PI11~PIMN之間且以介電層DE為電容介質,各第二電容則是形成於第二電極Y1~YN與其導電區塊PI11~PIMN之間且以流體介質層EF為電容介質。而電泳式顯示面板結構300的顯示狀態主要是跟流體介質層EF上因其所接受的電壓差所產生的導電粒子的移動狀態有關,而與介電層DE無關。
綜上所述,本發明提出一種電泳式顯示面板及其結構,其藉由在每個畫素單元中的第二電容及其所對應之第一電極間串接或形成第一電容的方式,將原本因控制特定畫素單元而殘留於其他畫素單元對應的第二電容上之殘餘電壓被第一電容分壓,因而降低與顯示有關的第二電容所受到的電容耦合效應,進而達到提升電泳式顯示面板效能之結果。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200...電泳式顯示面板
C1~CM、X1~XM...第一電極
R1~RN、Y1~YN...第二電極
P11~PMN...畫素單元
111、211、311、121、221、321、131、231、331、M11、M21、1N1、MN1...第一電容
112、212、312、122、222、322、132、232、332、M12、M22、1N2、MN2‧‧‧第二電容
210‧‧‧等效電路圖
300‧‧‧電泳式顯示面板結構
A、B‧‧‧線段
DE‧‧‧介電層
PI11~PIMN‧‧‧導電區塊
EF‧‧‧流體介質層
圖1是根據本發明之一實施例所繪示的電泳式顯示面板100的示意圖。
圖2A是根據本發明之一實施例所繪示的電泳式顯示面板200的一實施方式。
圖2B是根據本發明之一實施例所繪示的電泳式顯示面板200的等效電路圖。
圖3A、圖3B及圖3C是繪示本發明之一實施例的電泳式顯示面板結構300之示意圖。
100...電泳式顯示面板
C1~CM...第一電極
R1~RN...第二電極
P11~PMN...畫素單元
111、211、M11、121、M21、1N1、MN1...第一電容
112、212、M12、122、M22、1N2、MN2...第二電容
Claims (6)
- 一種電泳式顯示面板,包括:多數個第一電極,該些第一電極相互平行排列,用以接收多數個第一電極驅動信號;多數個第二電極,該些第二電極相互平行排列,與該些第一電極相互垂直配置,用以接收多數個第二電極掃描信號;多數個導電區塊,陣列排列於相對應的各該第一電極與各該第二電極之間;以及多數個畫素單元,以陣列方式分別排列於各該第一電極以及各該第二電極之間,各該畫素單元包括:一第一電容,具有一第一端及一第二端,該第一端耦接各該畫素單元對應的各該第一電極,其中,該第一端及該第二端分別由各該第一電極及各對應的導電區塊所形成;以及一第二電容,具有一第三端及一第四端,該第三端耦接該第一電容的該第二端,該第四端耦接各該畫素單元對應的各該第二電極,其中,該第三端及該第四端分別由各該對應的導電區塊及各該第二電極所形成,其中該第一電容、第二電容的介電層分別由一非流體介質層以及一流體介質層所形成,該流體介質層包括多數個電泳顏色粒子,且該第一電容的電容值小於該第二電容的電容值。
- 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板,其中該第一電容的電容值與該第二電容的電容值的比在1:1 至1:10之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之電泳式顯示面板,其中在一時間區間中,該些第一電極驅動信號的至少其中之一等於一驅動參考電壓,其餘的該些第一電極驅動信號呈現高阻抗的狀態。
- 如申請專利範圍第3項所述之電泳式顯示面板,其中在該時間區間中,該些第二電極掃描信號的至少其中之一等於一掃描電壓,其餘的該些第二電極掃描信號呈現高阻抗的狀態。
- 一種電泳式顯示面板的結構,包括:多數個第一電極,該些第一電極相互平行排列;一介電層,覆蓋該些第一電極;多數個導電區塊,陣列排列於該介電層上;一流體介質層,覆蓋該些導電區塊,該流體介質層包括多數個電泳顏色粒子;以及多數個第二電極,相互平行排列,並覆蓋部分的該流體介質層,且與該些第一電極相互垂直配置;其中該些導電區塊配置於該些第一電極與該些第二電極之投影重疊處,該些第一電極與該些導電區塊間分別形成多數個第一電容,該些第二電極與該些導電區塊間分別形成多數個第二電容,且各該第一電容的電容值小於相對應的各該第二電容的電容值。
- 如申請專利範圍第5項所述之電泳式顯示面板的結構,其中該第一電容的電容值與該第二電容的電容值的比在1:1至1:10之間。
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