电子纸显示装置及其驱动方法与流程

本发明涉及一种显示装置及其驱动方法，尤其涉及一种电子纸显示装置(electro-phoreticdisplayapparatus)及其驱动方法。

背景技术：

电子纸显示装置是一种新型的显示装置，其色彩对比高、解析度高、耗电量小、制造成本低。近年来，由于显示装置逐渐开始向轻、薄方向发展，使电子纸显示装置成为符合大众需求的一种显示装置。电子纸显示装置因具有轻薄、耐用及符合节能环保的低耗电等优点，市面上已广泛运用于电子阅读器(例如，电子书、电子报纸)或其他电子元件(例如，电子标签)。

一般而言，驱动电子纸显示装置显示图像画面通常需要取得目前画面与先前画面当中各画素的灰阶变化的关系，以选择对应的数字数据来驱动电子纸显示面板。然而，在现有技术中，数据处理器一次通常只能取得单一个画素在目前画面与先前画面当中灰阶变化的关系。并且，数据处理器取得数字数据的方式是从单一个画素在先前画面中的灰阶对应到单一个画素在目前画面中的灰阶，以取得其灰阶变化。数据处理器依据此灰阶变化来选择对应的数字数据。因此，此种电子纸显示装置的驱动方法其数据处理效能低落，缺乏竞争力。

技术实现要素：

本发明提供一种电子纸显示装置及其驱动方法，可提升数据处理效能。

本发明的电子纸显示装置包括电子纸显示面板、显示驱动器以及数据处理器。电子纸显示面板用以显示图像页面。显示驱动器耦接至电子纸显示面板。显示驱动器用以依据图像数据来驱动电子纸显示面板显示多个图像画面(frame)，以显示图像页面(page)。数据处理器耦接至显示驱动器。数据处理器用以将第一查找表转换为第二查找表，以及将目前画面与先前画面合并(merge)为整合画面。数据处理器依据整合画面以及第二查找表来产生图像数 据，并且输出图像数据给显示驱动器。图像画面包括目前画面与先前画面。

在本发明的一实施例中，上述的电子纸显示装置还包括储存装置。储存装置耦接至数据处理器。储存装置用以储存第一查找表、第二查找表、目前画面、先前画面以及整合画面。

在本发明的一实施例中，上述的第一查找表包括先前画面中多个画素的第一灰阶数字码组合与目前画面中画素的第二灰阶数字码组合的对应关系。第二查找表包括多个地址与整合画面中画素的第三灰阶数字码组合的对应关系。第三灰阶数字码组合包括第一灰阶数字码组合与第二灰阶数字码组合。

在本发明的一实施例中，上述的数据处理器依据地址来查找整合画面中画素的第三灰阶数字码组合，以产生图像数据。图像数据包括第三灰阶数字码组合。

在本发明的一实施例中，上述的目前画面包括多个目前画素行，先前画面包括多个先前画素行。在整合画面中，目前画素行与先前画素行交错排列。

在本发明的一实施例中，上述的整合画面包括多个整合画素行，先前画素行排列在整合画素行当中的第奇数个整合画素行。目前画素行排列在整合画素行当中的第偶数个整合画素行。

在本发明的一实施例中，上述的整合画面包括多个整合画素行，目前画素行排列在整合画素行当中的第奇数个整合画素行。先前画素行排列在整合画素行当中的第偶数个整合画素行。

本发明的电子纸显示装置的驱动方法包括：将第一查找表转换为第二查找表，以及将目前画面与先前画面合并为整合画面；依据整合画面以及第二查找表来产生图像数据；以及依据图像数据来驱动电子纸显示面板显示多个图像画面，以显示图像页面。图像画面包括目前画面与先前画面。电子纸显示装置包括电子纸显示面板。

在本发明的一实施例中，上述的电子纸显示装置的驱动方法还包括：将第一查找表、第二查找表、目前画面、先前画面以及整合画面储存至储存装置。电子纸显示装置包括储存装置。

在本发明的一实施例中，上述的第一查找表包括先前画面中多个画素的第一灰阶数字码组合与目前画面中画素的第二灰阶数字码组合的对应关系。第二查找表包括多个地址与整合画面中画素的第三灰阶数字码组合的对应关系。第三灰阶数字码组合包括第一灰阶数字码组合与第二灰阶数字码组合。

在本发明的一实施例中，上述在依据整合画面以及第二查找表来产生图像数据的步骤中依据地址来查找整合画面中画素的第三灰阶数字码组合，以产生图像数据。图像数据包括第三灰阶数字码组合。

在本发明的一实施例中，上述的目前画面包括多个目前画素行，先前画面包括多个先前画素行。在整合画面中，目前画素行与先前画素行交错排列。

在本发明的一实施例中，上述的整合画面包括多个整合画素行，先前画素行排列在整合画素行当中的第奇数个整合画素行。目前画素行排列在整合画素行当中的第偶数个整合画素行。

在本发明的一实施例中，上述的整合画面包括多个整合画素行，目前画素行排列在整合画素行当中的第奇数个整合画素行。先前画素行排列在整合画素行当中的第偶数个整合画素行。

基于上述，在本发明的范例实施例中，电子纸显示装置的数据处理器依据整合画面以及第二查找表来产生图像数据，可提升数据处理效能。

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，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子纸显示装置的概要方块图；

图2为本发明一实施例的不同图像画面合并的概要示意图；

图3为本发明一实施例的第一查找表的概要示意图；

图4为本发明一实施例的第二查找表的概要示意图；

图5为本发明另一实施例的不同图像画面合并的概要示意图；

图6为本发明一实施例的电子纸显示装置的驱动方法的步骤流程图。

附图标记说明：

100：电子纸显示装置；

110：电子纸显示面板；

120：显示驱动器；

130：数据处理器；

140：储存装置；

200：整合画面；

500a：第一整合画面；

500b：第二整合画面；

202、502a、502b：整合画素行；

210：先前画面；

212、512、522：先前画素行；

220：目前画面；

222、522、532：目前画素行；

300：第一查找表；

400：第二查找表；

510：第一图像画面；

520：第二图像画面；

530：第三图像画面；

dd：图像数据。

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。在本申请说明书全文(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。

图1为本发明一实施例的电子纸显示装置的概要方块图。请参考图1，本实施例的电子纸显示装置100包括电子纸显示面板110、显示驱动器120、数据处理器130以及储存装置140。在本实施例中，储存装置140耦接至数据处理器130，数据处理器130耦接至显示驱动器120，显示驱动器120耦接至电子纸显示面板110。显示驱动器120用以驱动电子纸显示面板110来显示图像页面(page)。具体而言，在本实施例中，储存装置140用以储存图像数据dd以及相关于图像数据dd的各种数据，例如查找表等相同或类似的数据。接着，数据处理器130用以从储存装置140存取图像数据dd，以对所存 取的图像数据dd进行数据处理操作以输出图像数据dd给显示驱动器120。显示驱动器120用以依据图像数据dd来驱动电子纸显示面板110显示多个图像画面(frame)，以显示图像页面。在本实施例中，图像画面(frame)为一次驱动电压的画面，电子纸显示面板110每次要显示的画面为图像页面，而图像页面是由多个图像画面所形成。

在本实施例中，数据处理器130例如包括中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digitalsignal

processor，dsp)、可程序化控制器、可程序化逻辑装置(programmablelogicdevice，pld)或其他类似装置或这些装置的组合，本发明并不加以限制。在本实施例中，储存装置140例如包括寄存器电路，可设置在数据处理器130之内或之外。在一实施例中，储存装置140例如包括随身盘、记忆卡、机械式硬盘、固态硬盘(solidstatedrive，ssd)、云端服务器、sd卡、mmc卡、记忆棒(memorystick)、cf卡或嵌入式储存装置或其他类似装置或这些装置的组合，本发明并不加以限制。

图2为本发明一实施例的不同图像画面合并的概要示意图。请参照图1及图2，在本实施例中，显示驱动器120欲驱动电子纸显示面板110显示图像画面时，通常数据处理器130会先取得目前画面220与先前画面210的图像数据dd，以分析其中的画素在目前画面220与先前画面210的显示灰阶是否有改变。以显示包括两种灰阶的图像画面为例，特定画素在先前画面210中可能显示白色，其图像数据dd例如是对应数字码“1”。同一画素在目前画面220中可能显示黑色，其图像数据dd例如是对应数字码“0”。图像数据dd的数字码“1”改变表示此一画素的显示灰阶改变，由白转黑。反之，所述画素在先前画面210中可能显示黑色，在目前画面220中可能显示白色。在本实施例中，所述画素的显示灰阶也有可能不改变。例如，所述画素在先前画面210及目前画面220当中都是显示黑色或白色。在本实施例中，数据处理器130例如是以地址搭配查表的方式来查找出多个画素在目前画面220与先前画面210的显示灰阶的变化。

图3为本发明一实施例的第一查找表的概要示意图。图4为本发明一实施例的第二查找表的概要示意图。在图4中，n例如为256。请参考图1、图3及图4，在本实施例中，第一查找表300的左栏表列出先前画面210当中4 个画素的第一灰阶数字码组合，右栏表列出目前画面220当中4个画素的第二灰阶数字码组合。第一查找表300包括第一灰阶数字码组合与第二灰阶数字码组合的对应关系。

在本实施例中，第二查找表400的左栏表列出多个地址(address)，右栏表列出先前画面210及目前画面220当中8个画素的第三灰阶数字码组合。第三灰阶数字码组合具有8个数字码，包括第一灰阶数字码组合与第二灰阶数字码组合。在图3及图4中，数字码“1”表示画素以此数字码驱动后在图像画面中显示白色，数字码“0”表示画素以此数字码驱动后在图像画面中显示黑色，惟其对应关系仅用以例示说明，本发明并不加以限制。此外，在本实施例中，查找表所包括的画素数量也不用以限定本发明。

在本实施例中，数据处理器130用以将第一查找表300转换为第二查找表400，以取得多个地址与多个画素的第三灰阶数字码组合的对应关系。在一实施例中，第一查找表300可预先储存在储存装置140当中以供数据处理器130存取，或者由外部数据源(datasource)直接输入至数据处理器130。或者，在一实施例中，数据处理器130也可自行依据画素与显示灰阶的关系来产生第一查找表300之后再储存到储存装置140当中。在本实施例中，在数据处理器130将第一查找表300转换为第二查找表400之后，数据处理器130将第二查找表400储存至储存装置140，以供输出图像数据dd给显示驱动器120时进行查找。在本实施例中，数据处理器130输出的图像数据dd包括第三灰阶数字码组合。因此，在本实施例中，数据处理器130直接利用第二查找表400的地址来查找出所要输出的图像数据dd可提高数据处理效能。此外，在本实施例中，第三灰阶数字码组合是包括4个画素的第一灰阶数字码组合与4个画素的第二灰阶数字码组合，因此，数据处理器130依据第二查找表400的地址可一次查找图像画面当中4个画素的灰阶变化。

在本实施例中，在数据处理器130利用第二查找表400的地址来查找出所要输出的图像数据dd之前，数据处理器130会将目前画面220与先前画面210合并(merge)为整合画面200。应注意的是，转换查找表的操作以及合并图像画面的操作其顺序并不用以限定本发明。请参考图2，在本实施例中，数据处理器130将目前画面220与先前画面210合并为整合画面200。目前画面220包括多个目前画素行222，先前画面210包括多个先前画素行212。 在整合画面200中，目前画面220与先前画面210经合并，目前画素行222与先前画素行212交错排列。在本实施例中，整合画面200包括多个整合画素行202。先前画素行212排列在整合画素行202当中的第奇数个整合画素行。目前画素行222排列在整合画素行202当中的第偶数个整合画素行。换句话说，在图2的整合画面200中，由左而右，目前画素行222交错排列在先前画素行212之前，惟其排列顺序并不用以限定本发明。在一实施例中，先前画素行212也可排列在整合画素行202当中的第偶数个整合画素行。目前画素行222也可排列在整合画素行202当中的第奇数个整合画素行。

因此，在本实施例中，数据处理器130用以将第一查找表300转换为第二查找表400，并且将目前画面220与先前画面210合并为整合画面200。数据处理器130依据整合画面200以及第二查找表400来产生图像数据dd，并且输出图像数据dd给显示驱动器120。接着，显示驱动器120再依据图像数据dd来驱动电子纸显示面板110显示多个图像画面，从而显示图像页面。

图5为本发明另一实施例的不同图像画面合并的概要示意图。请参考图1及图5，在本实施例中，电子纸显示面板110例如依序显示第一图像画面510、第二图像画面520及第三图像画面530。在第二图像画面520作为目前画面时，第一图像画面510为先前画面。类似地，在第三图像画面530作为目前画面时，第二图像画面520为先前画面。

具体而言，在第一时序时，电子纸显示面板110例如欲显示第二图像画面520，此时，数据处理器130将第一图像画面510及第二图像画面520合并为第一整合画面500a。在第一整合画面500a中，先前画素行512排列在整合画素行502a当中的第奇数个整合画素行。目前画素行522排列在整合画素行502a当中的第偶数个整合画素行。接着，在第二时序时，电子纸显示面板110例如欲显示第三图像画面530，此时，数据处理器130将第二图像画面520及第三图像画面530合并为第二整合画面500b。在第二整合画面500b中，目前画素行532排列在整合画素行502b当中的第奇数个整合画素行。先前画素行522排列在整合画素行502b当中的第偶数个整合画素行。

因此，相较于第一整合画面500a，数据处理器130在将第二图像画面520及第三图像画面530合并为第二整合画面500b时，可维持第二图像画面520的画素行在第一整合画面500a当中的排列位置不变，而以第三图像画面 530的画素行来取代第一图像画面510的画素行在第一整合画面500a当中的排列位置，从而产生第二整合画面500b。因此，此种产生整合画面的方式可提高数据处理器130在将第二图像画面520及第三图像画面530合并为第二整合画面500b时的数据处理效能。

图6为本发明一实施例的电子纸显示装置的驱动方法的步骤流程图。请参考图1及图6，本实施例的驱动方法至少适用于图1的电子纸显示装置100。在步骤s600中，电子纸显示装置100将第一查找表300转换为第二查找表400，以及将目前画面220与先前画面210合并为整合画面200。接着，在步骤s610中，电子纸显示装置100依据整合画面200以及第二查找表400来产生图像数据dd。在步骤s620中，电子纸显示装置100依据图像数据dd来驱动其电子纸显示面板110显示多个图像画面，以显示图像页面。另外，本实施例的电子纸显示装置的驱动方法可以由图1至图5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。

在图1至图6的范例实施例中，虽然是以显示包括两种灰阶的图像画面为例，但本发明并不加以限制。在一实施例中，图像画面当中的各画素也可显示三种或以上的灰阶。以显示包括四种灰阶的图像画面为例，画素经数字码“00”、“01”、“10”及“11”驱动例如分别显示第一灰阶、第二灰阶、第三灰阶及第四灰阶。在此实施例中，第二查找表400的第三灰阶数字码组合包括16个数字码，其电子纸显示装置的驱动方法可以由图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，在本发明的范例实施例中，电子纸显示装置的数据处理器依据整合画面的数据内容，从第二查找表的地址可一次查询驱动多个画素灰阶变化的数字码的组合，可提升数据处理效能。此外，本发明的范例实施例的驱动方法也可用以驱动电子纸显示装置显示包括两种以上灰阶的图像画面。

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。