专利名称：用于电泳显示器的驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电泳显示器的驱动系统。
背景技术：
通常，通过使用储存驱动波形的查找表来驱动电泳显示器。查找表通常涉及两个存储器的使用，一个储存用于当前图像的信息，而另一个存储用于新图像(即，要被从当前图像驱动的图像)的信息。然后，对特定的像素基于当前图像信息和新图像信息搜索查找表，以找到适当的波形用于更新该像素。储存图像和查找表所需的存储器空间是较大的。例如，对于能够显示16个不同灰度级的电泳显示器，应有两个图像存储器，除此之外，查找表也需要256个条目以储存驱动波形。在本公开的某些部分中所述并标识为“背景技术”或“现有方法”某些方法是可以实施的方法，但并非必然是先前已经构想过或实施过的方法。因此，除非另有表述，否则不应当仅通过标识为“背景技术”或“现有方法”的效力而认为如此所述的任何方法实际上有资格作为现有技术。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于将当前图像中的像素更新为新图像的驱动方法，该方法包括下列步骤a)在图像存储器中仅存储一个图像；以及b)当新图像数据被发送至显示控制器的时候生成查找图，并且使用新图像数据更新图像存储器。该方法还可包括c )基于新图像数据和由查找图所识别的类别，从子查找表逐帧地选择驱动电压数据；以及d)向显示器逐帧地发送在步骤c)中的驱动电压数据。在一个实施方式中，子查找表的数量不超过图像灰度级数量的50%。在一个实施方式中，基于当前图像和新形象的实时比较，确定将像素驱动为新图像中的所期望的颜色状态所需的波形的类别。在一个实施方式中，图像具有16个灰度级。本发明的另一个方面涉及一种用于电泳显示器的驱动系统，该系统包括
a )仅一个图像存储器，b)多个子查找表，其中，查找表的数量不超过灰度级数量的50%，并且各个子查找表具有相应的波形选择器，以及c)查找图生成器和查找图。本发明的又一方面涉及一种电泳显示控制器，包括显示控制器中央处理单元(CPU)，包括耦接到类别选择器的多个波形选择器以及查找表图生成器；耦接到显示控制器(PU的多个子查找表；被配置为耦接到主计算机CPU的第一接口 ；被配置为耦接到显示器的第二接口 ；被配置为耦接到图像存储器的第三接口 ；以及被配置为耦接到查找表图的第四接口。然而，本发明的又一方面涉及一种电泳显示控制器，包括查找表图生成器，其具有被配置为耦接到图像存储器以接收图像数据的第一连接，以及被配置为耦接到查找表图的第二连接；两个以上的子查找表，各自具有被配置为接收帧数量的输入以及耦接到各个波形选择器的输出；类别选择器，具有耦接到波形选择器和查找表图的多个输入；以及被配置为耦接到显示器的接口。本发明的驱动方法和系统能减少驱动电泳显示器所需的存储器空间。
图1示出了通常的电泳显示装置。图2示出了具有二色系统的电泳显示器的示例。图3表示了现有的驱动系统。图4示出了本发明。图5示出了用于例示目的的示例性波形。图6表示了结合了本发明的驱动结构。图7a和图7b是可应用于本发明的示例性驱动波形。
具体实施例方式图1示出了通过本文中呈现的驱动方法驱动的电泳显示器100。在图1中，电泳显示单元10a、10b和IOc在用眼睛图形所指示的前观看侧设置有公共电极11(其通常是透明的并因此在观看侧)。在电泳显示单元10a、10b和IOc的相反侧(即，后侧)，基板12包括各自独立的像素电极12a、12b和12c。像素电极12a、12b和12c中的每一个限定电泳显示器的单个像素。虽然像素电极被显示为与显示单元对齐，但实际上，多个显示单元可与一个独立的像素相关联。还应注意，当基板12和像素电极是透明的时候，可从后侧观看显示装置。电泳显示单元10a、10b和IOc中的每一个填充有电泳液13。电泳显示单元10a、IOb和IOc均由显示单元壁14所包围。显示单元中带电粒子15的运动通过施加到与填充有带电粒子的显示单元相关联的公共电极和像素电极的电压电位差来确定。例如，带电粒子15可以是带正电的，以使得它们被吸引到像素电极或公共电极中电压电位与带电粒子的电位相反的一者。如果将相同的极性施加到显示单元中的像素电极和公共电极，则带正电的颜料粒子将被吸引到具有较低电压电位的电极。带电粒子15可以是白色的。同样，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，带电粒子可以是深色，并散布在浅色的电泳液13中，以提供在视觉上可辨别的足够的对比度。在另一个实施方式中，带电颜料粒子15可以是带负电的。在又一实施方式中，电泳显示液也可具有透明的或浅色的溶剂或溶剂混合物，并且其中散布有两种对比颜色并携带相反电荷的带电粒子。例如，可存在带正电的白色颜料粒子和带负电的黑色颜料粒子，并且两种类型的颜料粒子散布在透明的溶剂或溶剂混合物中。术语“显示单元”旨在表示单独地填充有显示液的微容器。“显示单元”的示例包括但不局限于微杯、微囊、微通道、其他分区型的显示单元和它们等同物。在微杯型中，可使用顶部密封层来密封电泳显示单元10a、IOb和10c。在电泳显示单元10a、IOb和IOc与公共电极11之间也可以有粘合层。在本申请中，术语“驱动电压”用于表示在像素区域中带电粒子所经历的电压电位差。驱动电压是施加到公共电极的电压和施加到像素电极的电压之间的电位差。例如，在单粒子型系统中，带正电的白色粒子散布在黑色溶剂中。在零电压施加到公共电极而+15V的电压施加到像素电极时，在像素区域中的带电颜料粒子的“驱动电压”会是+15V。在这种情况下，驱动电压会将带正电的白色粒子移动到接近或到达公共电极，结果，通过公共电极(即，在观看侧)看见白色。可选地，在零电压施加到公共电极而-15V的电压施加到像素电极时，这种情况下的驱动电压将是-15V，并且在这样的-15V的驱动电压下，带正电的白色粒子将移动到或接近像素电极，导致在观看侧看到溶剂的颜色(黑色)。当像素从一个颜色状态被驱动为另一个颜色状态的时候，施加驱动波形并且该驱动波形由一系列的驱动电压组成。术语“二色系统”是指具有两种极端颜色状态(S卩，第一颜色和第二颜色)以及在两种极端颜色状态之间的一系列中间颜色状态的颜色系统。图2a到图2c示出了白色粒子散布在黑色溶剂中的二色系统的示例。在图2a中，当白色粒子在观看侧的时候，看到白色。在图2b中，当白色粒子在显示单元底部的时候，看到黑色。在图2c中，白色粒子分散在显示单元的顶部和底部之间；看到中间颜色。实际上，粒子在单元的整个深度上扩散，或一些分布在顶部而一些分布在底部。在这个示例中，所看到的颜色将是灰色(即，中间颜色)。图2d到图2f示出了二色系统的示例，其中两种类型的粒子(黑和白)散布在透明和无色的溶剂中。在图2d中，当白色粒子在观看侧的时候，看到白色。在图2e中，当黑色粒子在观看侧的时候，看到黑色。在图2f中，白色和黑色的粒子分散在显示单元的顶部和底部之间；看到中间颜色。实际上，两种类型的粒子在单元的整个深度上扩散，或一些分布在顶部而一些分布在底部。在这个示例中，所看到的颜色将是灰色(即，中间颜色)。还可以在显示液中具有超过两种类型的颜料粒子。不同类型的颜料粒子可携带相反的电荷和/或不同强度等级的电荷。在本申请中，使用黑色和白色以用于例示目的，但应注意，这两种颜色可以是任何颜色，只要它们表现出足够的视觉对比度即可。因此，二色系统中的两种颜色也可以称为“第一颜色”和“第二颜色”。中间颜色是第一颜色和第二颜色之间的颜色。中间颜色具有两个极端(即,第一和第二颜色)之间按比例的不同的强度程度。用灰色作为示例，它可具有8、16、64、256或更多的灰阶。在16的灰阶中，灰度级O (GO)可以是全黑的颜色，而灰度级15 (G15)可以是全白的颜色。灰度级I到14 (G1-G14)是范围从深到浅的灰色。在显示装置中的各个图像由大量的像素形成，并且从当前图像驱动为新图像时，由一系列的驱动电压组成的驱动波形施加到各个像素。例如，当前图像的像素可以处于G5颜色状态，而新图像中的同一像素处于GlO颜色状态，接着，在当前图像被驱动为新图像 时，该像素被施加驱动波形以从G5被驱动为G10。图3表示示出了涉及查找表的使用的现有驱动系统的示图。在如图中所示的现有系统中，显示控制器32包括显示控制器CPU 36和查找表37。当正在执行图像更新的时候，显示控制器CPU 36从图像存储器33存取当前图像数据和新图像数据。存储器33a表示用于所有像素的当前图像数据的存储器，而存储器33b表示用于这些像素的新图像数据的存储器。当将像素从当前图像更新为新图像时，显示控制器CPU 36参考查找表37以发现用于各像素的适当的波形。更具体地说，当从当前图像驱动为新图像时，根据像素的两个连续图像中的颜色状态，为各像素从查找表选择适当的驱动波形。例如，像素在当前图像中可处于白色状态，而在新图像中处于G5状态，由此相应地选择波形。对于能够具有16个灰阶等级的显示装置，在查找表(LUT)中会有256 (16X 16)种波形以用来选择。所选的驱动波形被发送到显示器31以施加到像素，从而将当前图像驱动为新图像。然而，驱动波形是被逐帧地发送到显示器的。在本申请全文中，术语“当前图像”和“新图像”分别用以表示当前正被显示的图像和要显示的下一图像。换言之，驱动系统将当前图像更新为新图像。图4示出了说明本发明的示图。I) 一个单个图像存储器本发明的第一独有特征是仅需要一个图像存储器47。单个图像存储器仅储存新图像的图像数据。根据本发明，对具有600X800像素以及16个等级的灰阶(即4比特)的显示器，图像存储器47将仅需要240k字节(B卩，600 X 800 X 4比特)的存储器空间。相比之下，在现有系统中，因为存在两个图像存储器，一个用于当前图像而另一个用于新图像，所以，所需的存储器空间加倍(480k字节)。2)子查找表本发明的第二个独有特征是，查找表分成子查找表(S-LUT)。如图4中所示的示例中，有四个s_LUT，44a到44d。
各个s-LUT代表一个类别的驱动波形，并且各个类别具有将像素驱动为各个可能的颜色状态的波形。因此，各个s-LUT中的驱动波形的数量，可与驱动系统所显示的可能的灰度级的数量相同。例如，对于16灰度级的驱动系统，各个s-LUT具有16种波形。决定在驱动系统中有多少s-LUT取决于系统设计员。但规则是，s-LUT的数量不能超过灰度级数量的50%。在16灰度级的驱动系统中，在系统中不能多于8个s-LUT。决定波形怎样分类也取决于系统设计员。在本申请的上下文中，高灰度级可定义为G8到G15中的任何一个，而低灰度级可定义为GO到G7中的任何一个。然而，不管波形怎样分类，s-LUT覆盖了像素的当前和新颜色状态的所有可能的组
八
口 ο在下面的部分中给出s-LUT的一个示例。在图3中所示的现有系统中，整个查找表37会需要大约16k字节(SP，16X16X256X2比特)的存储器空间，假定各个驱动波形具有256帧并且每帧具有4种施加电压的选择(即，2比特)。计算中的16X16代表像素的当前(16)和新(16)颜色状态的可能组合。图5示出了其余的计算。为了例示目的，图5示出了对单个像素的示例性波形50。对于该波形，纵轴表示所施加的电压的强度和极性，而横轴表示驱动时间。该波形具有驱动波形周期51。在波形中有许多帧，并且帧的长度称为帧周期或帧时间52。典型的巾贞周期范围为2msec至100msec,并且在波形周期中可能有多达1000个中贞。波形中的帧周期长度由TFT驱动系统设计来确定。波形中的帧数量由将像素驱动为所期望的颜色状态所需的时间来确定。在上面的计算中，假定各个波形具有256个帧。如所述，当驱动有源矩阵背板上的Ero的时候，通常会用许多帧来显示图像。在帧周期期间，为了更新图像，对像素施加特定的电压。例如，如图5中所示，在各个帧周期期间，至少有三种不同的可用电压选择，即，+V、0或-V。因此，在各个s-LUT中的数据需要大小至少为2比特来储存三种可能的选择。波形由具有不同的要施加电压的帧组成。基于如图4中所示的示例中提供的信息，本发明的各个s-LUT会需要大约Ik字节(即，16X256X2比特)的存储器空间。在这个计算中的数字16代表在s-LUT中的16种波形。因此，4个s-LUT所需要的总存储器空间会是大约4k字节。在利用如图4中所示的本发明的系统时，涉及操作的以下几个方面方面1:首先，当所期望的新图像被发送到显示控制器42时，含有当前图像(S卩，前一“新”图像)的图像存储器47和LUT图生成器41来执行当前图像和新图像的实时比较，之后，当前图像数据被新图像数据覆写，并且新图像数据存储在图像存储器47中。换言之，只有新图像数据存储在图像存储器47中，而图像存储器47逐像素地持续更新为向显示控制器42中提供的新图像。基于当前和新图像数据的实时比较，查找表图生成器41逐像素地确定将像素从其当前颜色状态驱动到新颜色状态所需的波形类别。接着，这样的信息存储在查找表图43中。查找表图43具有所有像素的类别信息。
方面2 驱动方法的该方面从波形的第一帧开始并在最后一帧中结束而逐帧地完成。向各个s-LUT 44a到44d提供正被更新的帧。在完成新图像数据转移到图像存储器47的方面I之后，为更新图像，将更新命令发送到显示控制器。新图像中像素的所期望的颜色状态从图像存储器47被发送到波形选择器(45a到45d)。基于新图像中像素的所期望的颜色状态，波形选择器45a到45d从s-LUT选择用于正被更新的帧的驱动电压数据。例如，通过波形选择器45a JPjljs-LUT 44a中将像素驱动为所期望的颜色状态的波形(在16种波形之中)，然后，波形选择器45a将该波形中正被 更新的帧的驱动电压数据发送到类别选择器46。对于s-LUT 44a和波形选择器45a所述的处理类似于每对s_LUT(44b、44c或44d)和其相应的波形选择器(45b到45c)而执行。由于该方面的结果，存在被发送到类别选择器46的用于正被更新的帧的四个驱动电压数据，它们各自来自一个波形选择器。这里来自各个波形选择器的、发送到类别选择器46的各个驱动电压数据，仅是基于新的颜色状态并且因此数据大小是2比特。方面3 基于来自查找表图43的类别信息，类别选择器46从接收自波形选择器45a到45d的多个驱动电压数据中选择一个驱动电压数据。接着，类别选择器46向显示器(例如，驱动器芯片)发送用于正被更新的帧的所选驱动电压数据。在操作中，对于每个帧，方面2的步骤总是先于方面3的步骤。例如，对帧I执行方面2和3的步骤，随后对帧2执行方面2和3的步骤等。图6示出了怎样可以把本发明结合到显示控制器中。用于储存新图像数据的单个图像存储器47将像素的所期望的颜色状态提供到波形选择器45a到45d中。波形选择器选择并发送多个驱动电压数据到类别选择器46。波形选择器和s-LUT包括在显示控制器之中。在一个实施方式中，s-LUT不必在显示控制器内。例如，它们可以在外部芯片中。对于600X800像素的图像，查找图43所需的存储器空间是大约120k字节(600X800X2比特)。因为有4个s-LUT，所以计算包括“2比特”。正如本申请中所讨论的，下表概述了本发明可以如何减少所需的存储器空间。
存储器空间现有系统本发明 图像存储器 480k240k
查找表16k4k
查找表图 Ok120k
权利要求
1.一种驱动方法，用于将当前图像中的像素更新为新图像，所述方法包括以下步骤 a)在图像存储器中仅存储一个图像；以及 b)当新图像数据被发送至显示控制器时生成查找图，并且利用所述新图像数据更新所述图像存储器。
2.根据权利要求1所述的方法，当更新图像时，还包括 c )基于新图像数据和由所述查找图所识别的类别，从子查找表逐帧地选择驱动电压数据；以及 d)向显示器逐帧地发送步骤c)中的所述驱动电压数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述子查找表的数量不超过所述图像的灰度级数量的50%。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述当前图像和所述新图像的实时比较，确定将像素驱动为所述新图像中的所期望的颜色状态所需的波形的类别。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述图像具有16个灰度级。
6.一种用于电泳显不器的驱动系统，所述系统包括 a)仅一个图像存储器， b)多个子查找表，其中，所述子查找表的数量不超过灰度级数量的50%，并且各个子查找表具有相应的波形选择器，以及 c)查找图生成器和查找图。
7.—种电泳显示控制器，包括显示控制器CPU包括耦接到类别选择器的多个波形选择器以及查找表图生成器；耦接到所述显示控制器CPU的多个子查找表；被配置为耦接到主计算机CPU的第一接口 ；被配置为耦接到显示器的第二接口 ；被配置为耦接到图像存储器的第三接口 ；以及被配置为耦接到查找表图的第四接口。
8.—种电泳显不控制器,包括 查找表图生成器，其具有被配置为耦接到图像存储器以接收图像数据的第一连接以及被配置为耦接到查找表图的第二连接； 两个以上的子查找表，各自具有被配置为接收帧数量的输入以及耦接到各个波形选择器的输出； 类别选择器，其具有耦接到所述波形选择器和所述查找表图的多个输入；以及 接口，被配置为耦接到显示器。
全文摘要
本申请涉及用于电泳显示器的驱动系统。该驱动系统包括仅一个图像存储器；多个子查找表，其中，查找表的数量不超过灰度级数量的50%，并且各个子查找表具有相应的波形选择器；以及查找图生成器和查找图。该驱动系统能减少驱动电泳显示器所需的存储器空间。
文档编号G02F1/167GK103000136SQ201210316809
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月30日 优先权日2011年9月12日
发明者克雷格·林 申请人:希毕克斯影像有限公司