CN101996565A

CN101996565A - 显示驱动系统及方法

Info

Publication number: CN101996565A
Application number: CN2010105829179A
Authority: CN
Inventors: 苏膺中; 廖振伸; 陈鸿祥
Original assignee: CPT Video Wujiang Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: CPT Video Wujiang Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明是公开一种显示驱动系统及方法，应用于一具有双稳态显示器的显示系统，可使显示系统使用较少的内存容量。此显示驱动系统以分时方式读入欲显示画面的图框数据，在显示更新画面之前先清除当前画面，然后再显示欲更新的画面;在显示新的画面之前，当前画面已被清除，故不需要记录前后图框数据的相对灰阶关系，因此可以减少系统对内存容量的需求。

Description

显示驱动系统及方法

技术领域

本发明是提供一种显示驱动系统及方法，特别是关于电子纸的显示驱动系统及方法。

背景技术

传统电子纸显示装置在切换显示画面时，往往需要比对当前画面与欲更新的画面的图框数据(frame data)，因此需要有较大的储存空间以存放至少两个以上的图框数据; 也就是需要有足够的储存空间以存放当前画面的图框数据与欲更新画面的图框数据，如图1所示的显示驱动系统，需有内存一111与内存二112以分别存放前后两个图框数据，因此所需的储存空间至少要可以存放两个以上的图框数据。

系统运作时，会分别从内存一111与内存二112读取当前画面与欲更新画面的图框数据，之后由波形输出单元120中的比较单元就当前画面及欲更新画面的各别像素比对前后两个图框数据，算出各个像素的前后两图框数据的灰阶差异，然后至检查窗体元(LUT:Look-up Table)查询相对应的关系，以得到各个像素所该输出的控制波形，以显示画面于双稳态显示器之上。

如果显示的画面具有N个灰阶，该系统的波形输出单元120，需要储放NxN组条件数，如图2所示; 当欲更新画面时，系统将对每一像素就欲更新的画面灰阶值(Gn)与当前画面的灰阶值(Gc)进行比对，以得到对应于检查窗体元(LUT)内的某一种输出条件(Cond.)之后，输出相对应的控制信号至双稳态显示器以显示画面；因此波形输出单元120需要有空间存放NxN组条件数。

由上可知先前技术的储存空间至少要能存放两个图框数据，且需要储放NxN组条件数，而本发明只需存放一个或更少的图框数据与2N组条件数，大大减少系统对内存的需求。

发明内容

本发明是公开一种显示驱动系统，相较于先前技术，该显示驱动系统具有更少的储存空间需求。该显示驱动系统，包含有：一数据输入单元，用以读入欲显示的图框数据; 一储存装置，用以分时存放自该数据输入单元传送过来的该图框数据; 一波形产生单元，用以接收自该储存装置传送过来的该图框数据，其中该波形产生单元还包含一检查表选择装置及一检查表输出单元；该波形产生单元自该储存装置接收图框数据后，透过该检查表选择装置通知该检查表输出单元送出一控制信号；另有一显示单元，用以接收自该检查表输出单元传送过来的该控制信号，而显示相对于图框数据的画面于该显示单元上。

该显示驱动系统的储存装置可包含动态随机储存内存(DRAM)、静态随机储存忆体(SRAM)、与闪存(Flash memory)、或其它可随机或连续储存的记忆装置，且该储存装置可连续或随机自该数据输入单元读取图框数据。且该储存装置的容量大小可缩减至一临界容量，其中该临界容量小于储存两个图框数据的容量，还可小于一个图框数据的容量。

在此显示驱动系统中，其波形产生单元里的检查表输出单元还包含一显示用检查表输出装置，与一清除用检查表输出装置，其中该显示用检查表输出装置与该清除用检查表输出装置皆可电性连接至一显示单元，并均可依据图框数据输出相对应的控制信号至该显示单元。其中该显示用检查表输出装置是用以输出一控制信号，以显示相对于图框数据的画面于该显示单元之上; 而该清除用检查表输出装置是用以输出一控制信号，以清除该显示单元上相对于图框数据的画面。

此显示驱动系统中使用一个双稳态显示器，若控制该双稳态显示器的显示与清除控制信号具对称性，则该系统中的检查表输出单元可为一正反相选择器，该正反相选择器可输出清除或显示的控制信号至该显示器，以清除或显示相对于图框数据的画面，此清除与显示的控制信号为反相互补。输入该双稳态显示器的控制信号可为一恒定电压或一切换波形，且该恒定电压或该切换波形的维持时间(Active state)为可控制，利用维持间的长短来控制该显示器的灰阶。

例如当控制信号的一正的直流电压或正的等效直流电压(以下称为第一电压)的维持时间越长时，该显示器的画面越黑，维持时间越短时，画面越白。相反地，当控制信号的一负的直流电压或负的等效直流电压的维持时间越长时(以下称为第二电压)，该显示器的画面越白，维持时间越短时，画面越黑。电压的正负值控制该双稳态显示器的黑白关系依显示器的特性而定，也可能第一电压的维持时间越长时，该显示器的画面越白，维持时间越短，则画面越黑; 而第二电压的维持时间越长时，该显示器的画面越黑，维持时间越短，则画面越白。

本发明还公开一种显示驱动的方法，其中包含：使用如上述的显示驱动系统；当欲显示一新的画面时，该显示驱动系统的波形产生单元先自该储存装置读入当前的图框数据，透过该检查表选择装置通知该检查表输出单元送出清除的控制信号至该显示单元以清除当前的画面。然后该储存装置自该数据输入单元读入一新的图框数据，透过该检查表选择装置通知该检查表输出单元送出显示的控制信号至该显示单元以显示该新的画面。

附图说明

本发明可藉由说明书中的若干较佳实施例及详细叙述与后附图式而得以了解。图式中相同的组件符号是指本发明中的同一组件。然而，应理解者为，本发明的所有较佳实施例是仅用以说明而非用以限制申请专利范围，其中：

图1是说明电子纸显示系统的先前技术的系统架构。

图2是说明若画面有N个灰阶，则先前技术需要有NxN个储存空间以存放条件数。

图3是说明本发明的显示驱动系统的架构图。

图4是说明本发明的显示驱动系统的信号处理流程。

图5A是说明若画面有N个灰阶，则本发明只需N个储存空间以存放清除条件数。

图5B是说明若画面有N个灰阶，则本发明只需N个储存空间以存放显示条件数。

图6A是说明驱动双稳态显示器的显示控制信号。

图6B是说明驱动双稳态显示器的清除控制信号。

图7是说明具切换波形的控制信号。

图8是说明具对称性的双稳态显示器，其显示系统的系统架构。

具体实施方式

本发明将以较佳实施例及观点加以叙述，此类叙述是解释本发明的结构及程序，仅用以说明而非用以限制本发明的申请专利范围。因此，除说明书中的较佳实施例外，本发明亦可广泛实行于其它实施例中。

本发明是公开一种显示驱动系统及其方法，尤其是应用在电子纸的显示驱动系统，或是其它具有双稳态显示器的显示驱动系统，此驱动系统的架构20如图3所示，具有一数据输入单元200，用以输入欲显示画面的图框数据(frame data); 一储存装置210，用以存取欲处理画面的图框数据，此储存装置可为动态随机储存内存(DRAM)、静态随机储存内存(SRAM)、闪存(Flash memory)、传统式硬盘、或其它可随机或连续储存的记忆装置。储存装置210可自数据输入单元200连续读入图框数据，储存装置210的容量越大，能读入的图框数据越多。然本发明的特征之一在于使用较少的储存空间，故在本发明的显示驱动系统中，此储存装置210的容量可减少到一临界容量，此一临界容量少于储存两个图框数据所需的容量; 经由适当设计的系统，此一临界容量可减少到只需储存一个图框数据，甚至少于一个图框数据。

波形产生单元220从储存装置210读取图框数据，经过单元内部处理后，输出控制信号至一显示单元230以显示相对于图框数据的画面。波形产生单元220内部具有一检查表选择装置221与一检查表输出单元222；在一实施例中，此检查表输出单元222由显示用检查表输出装置222-1与清除用检查表输出装置222-2所构成。检查表选择装置221可依系统需求选择由显示用检查表输出装置222-1或由清除用检查表输出装置222-2发出控制信号至显示单元230以显示画面。

在一实施例中，若当前于显示单元230上显示着一个画面，此当前画面的相对应的当前图框数据也正存放在储存装置210里。请同时参考图4，当系统欲显示新的画面时，为系统的开始执行(S310); 在储存装置210自数据输入单元200读取新的图框数据的前，波形产生单元220会先自储存装置210读取当前图框数据(S320)，而检查表选择装置221会选择清除用检查表输出装置222-2，比对清除条件(S330)之后，产生清除的控制信号至显示单元230，以清除当前的画面(S340); 之后，储存装置210自数据输入单元200读入新的图框数据(S350)，然后将此新的图框数据送至波形产生单元220，此时检查表选择装置221会选择显示用检查表输出装置222-1，比对显示条件(S360)之后，产生显示的控制信号至显示单元230，以显示新的画面(S370)，如此完成一更新画面的执行(S380)。

在一实施例中，显示的画面具有N个灰阶；清除N种灰阶的画面仅需在清除用检查表输出装置222-2储放N种条件(Cond._c(1)-Cond._c(N))，如图5A所示。同样地，因当前画面已被清除，故欲显示新的画面时，此种具有N个灰阶的画面仅需要在显示用检查表输出装置222-1中存放N种反应条件，以输出相对应的控制信号至显示装置230，如图5B所示。因此在检查表输出单元222里，只需储放2N个条件数即可，如此可大幅减少波形产生单元220里的储存空间。也由于选择的条件数大幅减少，故波形产生单元220输出控制信号的速度也会较快。储放2N条件数的储存空间不限制位于检查表输出单元222里，在另一实施例中，该储存空间可在检查表选择装置221里，或分散于波形产生单元220里(未绘示于图中)。

显示系统所使用的显示单元230为一具有双稳态的显示器，所使用的双稳态显示器若以一第一电压驱动越长的时间，则画面越偏黑; 相反地，若以一第二电压驱动越长的时间，画面越偏白。其中该第一电压与该第二电压的电压准位为以一参考电压为准位而相互对称，举例而言，若该参考电压为0V，该第一电压为5V，则该第二电压为-5V；反之若该第一电压为-5V，则该第二电压为5V。

在一实施例中该第一电压为正电压(V_pos)，该第二电压为负电压(V_neg)，显示用检查表输出装置222-1产生各种灰阶控制信号的方式如图6A所示，其中显示用控制信号41中G_C1的正电压状态驱动时间42最短，故显示器画面显示最白色灰阶，而G_CN的正电压状态驱动时间42最长，故显示器画面显示最黑色灰阶。当G_C1至G_CN的正电压状态驱动时间42渐次增加时，即可显示不同的灰阶。

清除用检查表输出装置222-2产生各灰阶的控制信号如图6B所示，其驱动行为可视为类似显示用检查表输出装置222-1的反相行为，也就是说，若显示用检查表输出装置222-1是以白色底写入黑色数据作为反应，则清除用检查表输出装置222-2即是将黑色数据清除为白色底。其中清除用控制信号51中G_n1的负电压状态驱动时间52最短，故显示器画面显示最黑色灰阶，而G_nN的负电压状态驱动时间52最长，故显示器画面显示最白色灰阶。故清除用检查表输出装置222-2所产生的清除用控制信号51 (G_{nx(x=1,2...n)}) 为显示用控制信号41 (G_{cx(x=1,2...n)}) 的互补信号，可清除显示用控制信号41在双稳态显示器上的画面。

其中显示用检查表输出装置222-1的显示用控制信号41的正电压(V_pos)状态与清除用检查表输出装置222-2的清除用控制信号51 的负电压(V_neg)状态不一定为恒定的直流电压信号。在一实施例中，如图7所示，该等控制信号可以是如切换波形一61，在正电压(V_pos)与负电压(V_neg)之间来回切换;或如切换波形二62，在正电压(V_pos)、负电压(V_neg)、及参考电压(V_com)之间来回切换；而该等切换波形有一等效电压值，用以对双稳态显示器施加偏压。

在一实例中，若显示系统的双稳态显示器使用具对称性的材料，则图3中波形产生单元220里的显示用检查表输出装置222-1与清除用检查表输出装置222-2可视为反相互补; 因此可将显示驱动架构修正为如图8所示，原图3中的波形产生单元220可改为图8中的波形产生单元720，只需有一个检查窗体元721与一正反相选择装置722。该正反相选择装置722依外部信号来判断输出的控制信号是否需要反相，以达到清除画面或显示画面的功能; 例如若一显示用控制信号为图6A所示的正电压状态驱动时间42，其反相信号就会如第6b所示的一清除用控制信号的负电压驱动时间52。且该等控制信号不一定为恒定的直流电压信号，在一实施例中，如图7所示，该等控制信号可以是如切换波形一61，在正电压(V_pos)与负电压(V_neg)之间来回切换;或如切换波形二62，在正电压(V_pos)、负电压(V_neg)、及参考电压(V_com)之间来回切换; 而该等切换波形有一等效电压值，且该显示用控制信号与该清除用控制信号的等效电压值会对称反相。如此设计可使得波形产生单元720储放该条件数的空间相较于图3中的波形产生单元220再节省一半的储空间。

以上叙述为本发明的较佳实施例，此领域的技艺者应得以领会其是用以说明本发明而非用以限定本发明所主张的专利权利范围。其专利保护范围当视前述的申请专利范围及其等同领域而定。凡熟悉此领域之技艺者，在不脱离本专利精神或范围内，所作的更动或润饰，均属于本发明所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在上述的申请专利范围内。

Claims

1.一种显示驱动系统，其特征在于，包含有：

一数据输入单元，用以读入欲显示的一图框数据；

一储存装置，用以分时存放自该数据输入单元传送过来的该图框数据，其中该储存装置的容量大小可缩减至一临界容量，其中该临界容量小于储存两个该图框数据的容量；

一波形产生单元，用以接收自该储存装置传送过来的该图框数据，其中该波形产生单元还包含一检查表选择装置及一检查表输出单元；

该波形产生单元自该储存装置接收该图框数据后，透过该检查表选择装置通知该检查表输出单元送出一控制信号；

一显示单元，用以接收自该检查表输出单元传送过来的该控制信号，而显示相对于该图框数据的画面于该显示单元上。

2.如权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，该储存装置包含动态随机储存内存、静态随机储存忆体、闪存、与可连续或随机存取的装置。

3.如权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，该储存装置的该临界容量还可小于储存一个该图框数据的容量。

4.如权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，该检查表输出单元还包含一显示用检查表输出装置，与一清除用检查表输出装置；其中该显示用检查表输出装置与该清除用检查表输出装置皆可电性连接至该显示单元，并均可依据该图框数据输出该控制信号至该显示单元。

5.如权利要求4所述的显示驱动系统，其特征在于，该显示用检查表输出装置系用以输出一显示用控制信号，以显示相对于该图框数据的画面于该显示单元之上。

6.如权利要求4所述的显示驱动系统，其特征在于，该清除用检查表输出装置是用以输出一清除用控制信号，清除该显示单元上相对于该图框数据的画面。

7.如权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，该检查表输出单元还包含一正反相选择器，该正反相选择器可输出该控制信号至该显示单元，用以清除或显示相对于该图框数据的画面。

8.如权利要求1、4或7所述的显示驱动系统，其特征在于，该控制信号为一可时变的恒定电压或一可时变的切换波形。

9.如权利要求1或7所述的显示驱动系统，其特征在于，该显示单元为一具有双稳态的显示器，该显示器的特征为当一第一电压驱动时间越长时，画面越偏黑，而一第二电压驱动时间越长时，画面越偏白；且以该第一电压与该第二电压维持时间的长短控制该显示器的灰阶。

10.如权利要求9所述的显示驱动系统，其特征在于，该第一电压与该第二电压包含一直流信号电压或一切换波形的等效电压，且该第一电压与该第二电压不等值。

11.一种显示驱动的方法，适用于如权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，该显示驱动的方法包括：

当欲显示一新的画面时，该波形产生单元先自该储存装置读入当前的该图框数据，透过该检查表选择装置通知该检查表输出单元送出该控制信号至该显示单元以清除当前的画面；

然后该储存装置自该数据输入单元读入一新的图框数据，并传送至该波形产生单元；

透过该检查表选择装置通知该检查表输出单元送出该控制信号至该显示单元以显示新的画面。