CN103838053B - 电泳显示器及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电泳显示器（EPD）（104）和用于控制EPD（104）的方法。EPD（104）的实施例包括第一操作格式，其中EPD（104）的至少一个区域（110、112）上的像素被单个驱动。EPD（104）具有第二操作格式，其中组成EPD（104）的至少一个区域（106）的多个像素被同时驱动。第一操作格式和第二操作格式可同时在EPD（104）上执行。

Description

电泳显示器及操作方法

本申请基于2012年11月23日提交的欧洲专利申请No.12290409.7并要求其优先权，该欧洲专利申请通过引用合并于此。

背景技术

一些设备如电子阅读器使用电泳显示器（EPD）。使用EPD的设备有时被称为电子纸（e-paper）或电子墨水。EPD可以具有能够与液晶显示器相比较的非常高的分辨率。EPD的独特属性之一是其反射光而不是发射光，因此，其模拟纸张在于光从EPD中反射。EPD是静态的，表现在个体像素根据被移至显示器可见表面的材料而变暗或变亮。有鉴于此，一旦像素被设定，其将无限期地停留在该状态，甚至在电源被切断之后。因此，EPD能够使用极小的电源或不使用电源来长时间显示图像。

存在用于驱动EPD的两种格式。第一种格式是其中每个像素被单独地控制，这有时被称为像素化/像素增强（pixelar）格式。像素化格式也允许EPD非常快地改变图像。然而，像素化格式需要非常高的带宽和存储消耗量来操作，并且对大多数应用来说可能不是必要的。

用于驱动EPD的第二种格式有时被称为局部化（regional）格式。在局部化格式中，多组像素被同时控制或改变。例如，局部化格式可以显示多个不交叠的矩形。多个矩形可以形成在EPD上显示的文本。局部化格式比像素化格式使用少得多的带宽和存储，这是因为被存储以支持显示环境的大量数据对所有像素来说是相同的。这种格式可以提供高分辨率，但是它不能使EPD上显示的图像快速变化。

发明内容

本发明公开了电泳显示器（EPD）和用于控制EPD的方法。EPD的实施例包括第一操作格式，其中EPD的至少一个区域上的像素被单个驱动。EPD具有第二操作格式，其中构成EPD的至少一个区域的多个像素被同时驱动。第一操作格式和第二操作格式都可以同时在EPD上执行。

附图说明

图1是具有使用像素化格式和局部化格式的显示器的电子设备的实施例。

图2是图1的电子设备的软件架构的实施例。

具体实施方式

本发明公开了用于操作或驱动电泳显示器（EPD）的设备和方法。使用EPD的设备包括电子纸或e-paper和电子书。EPD与常规显示器的不同之处在于其不发射光，相反，EPD反射光。EPD的表面一般是明亮的或黑暗的，其中明亮部分反射光而黑暗部分不反射光。因此，EPD非常类似于具有白色背景和黑色文本的纸张或者具有黑色背景和白色文本的纸张。在电子书阅读器中使用的新近EPD在黑暗部分中具有灰度等级。

在一些应用例如电子书或e-book中，EPD与常规显示器相比具有一些益处。EPD中的像素一般是关闭或开启的，因此可以由单个比特控制。如果像素具有灰度等级，则其一般由几个比特控制。控制常规的彩色显示器所需要的大量比特对操作EPD来说是不需要的。然而，EPD需要复杂的波形来操作，这消耗CPU资源。为了改变像素的状态，需要几个驱动步骤，这导致复杂的波形和缓慢的显示更新。结果，改变整个显示所需要的计算量被倍增像素的数目和波形中的步骤数目（其一般约为50）。

EPD的特性使其能够在没有电源施加到EPD的情况下无期限地保留显示信息。当EPD被断电时，显示器上的信息仍然保留。当在电子书应用中使用时，控制器可以在EPD上显示页面并且随后将电源从EPD上移除并使驱动微处理器处于非常低的电源状态或深睡眠状态，这增加了电子书的电池寿命。当电子书的用户需要换页时，EPD激活很短的时间，然后其关闭直到再次需要换页。其它显示类型如液晶显示通常需要持续驱动，这降低了设备的电池寿命。

与常规显示器相比，EPD具有一些不足。EPD的特性使其相对缓慢，这在更新显示时引起明显的闪烁。因此，EPD不适于显示需要快速变化的信息，例如视频或要求持续更新显示的应用程序。即使每个像素可能仅由几个比特来表示，EPD的特性也需要大量的数据来对其进行操作。由于需要复杂的波形来操作EPD，因此当EPD被用来显示需要快速变化的高分辨率项目时，控制器经常崩溃且不能显示期望的图像。

本发明公开了控制和/或驱动EPD的方法，其中控制器使用双重配置。在第一配置中，EPD上的个体像素被控制，该配置被称为像素化格式。在第二配置中，像素的多个区域或多个像素被一起控制，这被称为局部化格式。例如，可以将像素布置成矩形，其中个体矩形被控制，每个矩形由多个像素组成。因此，控制器同时控制多个像素而不是控制个体像素。单个EPD可以具有以像素化格式驱动的一些区域和以局部化格式驱动的其它区域。使用该显示器的应用程序中的软件可以指明哪种格式是优选的。如果对像素化格式来说带宽和存储资源是可用的，则可以使用像素化格式，否则，将使用局部化格式。

图1示出使用EPD104（在本文中有时被简称为显示器104）的设备100的示例。设备100可以是在显示器104上显示信息的电子书或其它电子阅读设备。相比于设备100的台面区/置着区（footprint），显示器104是相对大的，因为设备100主要用来显示由用户阅读的信息。

设备100运行使信息显示在显示器104上的软件应用程序。例如，该软件应用程序可以使文本或图片显示出来。在电子书的实施例中，软件应用可以使文本中的一页显示出来，其中该页基本充满显示器104。用户可以以用户输入的方式提供一些输入来改变文本的页面，其类似于改变书本中的页面。例如，可以显示一些图标，其中用户触摸显示器104上的图标来向设备100或在设备100上运行的应用程序提供输入。在电子书或类似设备的情况下，在显示器104上显示的信息不需要迅速地变化，因此EPD显示器104工作良好。此外，对于这些类型的显示器来说，局部化显示格式工作良好。然而，如下所述，提供给用户的指示可能迅速地变化且可能不利于局部化格式。

在本文描述的实施例中，在设备100上运行的应用程序针对对应于局部化格式的图像使用显示器的局部化区域106。如下所述，应用程序可以确定在被指定为局部化区域106的区域中使用局部化格式，该区域以虚线为界。在一些实施例中，应用程序可以显示将在显示器上保留相对长时间段的静止图片或文本。这样的显示信息符合局部化格式的准则。应当注意，局部化区域106可以是动态的并且可以根据需要由应用程序改变。

在许多应用中，所显示信息中的一些信息可能要求更高的分辨率和/或可能需要迅速地变化，这需要像素化格式。软件应用程序已经指定应当以像素化格式显示信息的显示器104的区域。这些区域被称为第一像素化区域110、第二像素化区域112、第三像素化区域114和第四像素化区域116。

第一和第二像素化区域110、112可以是需要频繁变化的用户输入。例如，像素化区域110、112可以是表明触摸屏区域的位置的图标。这些触摸屏区域具有不同的状态，其中图标图像根据图标的状态而变化。可替换地，像素化区域110、112可以是与设备100的状态相关的信息，应用程序使该信息被显示。第一像素化区域110可以具有第一状态，在该状态中，第一像素化区域110显示表明其正在等待用户输入的信息。在该第一状态中，第一像素化区域110可以显示第一类型的符号。在第二状态中，第一像素化区域110可以提供光笔如用户的手指位于第一像素化区域110上方或接近第一像素化区域110或用户已经按压第一像素化区域110的指示。第二状态可以表明用户输入已经被设备100接收。第一像素化区域110的第三状态可以表明软件应用程序正在处理该用户输入。例如，在第三状态中，第一像素化区域110可以闪烁。

第二像素化区域112可以与第一像素化区域110以相同的方式运行。在一些实施例中，第一像素化区域110向用户提供以使显示器104显示书中的先前页面，而第二像素化区域112可以使显示器104显示书中的下一页面。当从第一像素化区域110和/或第二像素化区域112收到输入时，应用程序能够改变在局部化区域106中显示的文本或其它信息。在该实施例中，要求第一像素化区域110和第二像素化区域112变化得比局部化区域106中的信息快得多。

第三像素化区域114是表明设备100或应用程序正忙于处理的图标。在图1中，将第三像素化区域114显示为沙漏，其是计算机用来显示应用程序正在忙碌的常规图标。沙漏以某种方式移动以表明活动性，因此，像素化格式比局部化格式更适合显示在第三像素化区域114中显示的沙漏或其它图标。局部化格式可能不能使沙漏或其它图标按照应用程序所要求进行变化。

第四像素化区域116是由许多应用程序使用的常规类型的状态条。该状态条保持用户了解应用程序的状态。在一些实施例中，该状态条可以持续前移以表明应用程序是活动的。在其它实施例中，状态条可以填充状态框118。已经填充状态框118的那部分状态条与应用程序已经完成的任务量成比例。

所有的像素化区域110、112、114和116是显示器104的一些部分，应用程序确定这些部分需要迅速地变化或比局部化区域106更迅速地变化。因此，应用程序将像素化格式赋予显示器104的这些区域。像素化区域可以是动态的，并且必要时可以由应用程序改变。例如，应用程序可以将第一像素化区域110和第二像素化区域112指定到显示器104上的不同位置。这样一来，局部化区域106可以移动或被重新配置以适应重新指定的第一像素化区域110和第二像素化区域112。

为了使像素化格式和局部化格式能够在同一EPD上同时操作，设备100内的处理器（未示出）或操作显示器104的驱动器需要能够识别这两种格式。以下描述涉及能够识别这两种格式的驱动器，然而，以下描述的功能可以由处理器实现。驱动器可以确定显示器104的哪些区域以像素化格式使用。例如，驱动器可以默认为局部化格式，并且应用程序可以超控该默认选项并指示某些图标或图像要以像素化格式显示。然后，驱动器可以使用像素化格式驱动显示器104的这些部分，并且显示器104的剩余部分可以使用局部化格式来驱动。

在设备100的一些实施例中，资源是有限的。因此，显示器104上可以被分配给像素化格式的区域数量是有限的。为了在有限的资源下工作，应用程序可以按照哪些部分优选用于像素化格式来对显示的图像的多个部分划分等级。例如，用户输入如第一像素化区域110和第二像素化区域112可以接收针对优选像素化格式的高等级。小的指示符如第三像素化区域114的沙漏可以具有比用户输入更低的等级。状态条如第四像素化区域116可以具有最低的等级。当设备100操作时，驱动器可以应用这种等级划分并将像素化格式首先赋予最高等级的区域。像素化区域的指定可以继续直到资源不再能适应像素化区域。

进一步参考图2，设备100可以使用运行并行进程的软件架构200。一个进程专用于运行一些应用程序，这些应用程序由于其不识别以局部化或像素化格式操作显示器104的能力而被称为遗留应用程序204。另一进程专用于运行更新的应用程序（在此将其称为EPD应用程序206），其中EPD应用程序206被编程以使用局部化或像素化格式。架构200具有用来操作设备100（包括显示器104）的多个驱动器210。

遗留应用程序204运行在遗留窗口系统212上。遗留窗口系统212不识别上述局部化和像素化格式的双重格式。相反，遗留窗口系统212只识别这些格式之一。例如，具有小显示器或支持像素化格式的其它标准的设备可以仅使用像素化格式，而其它设备可以仅使用局部化格式。遗留窗口系统212与遗留帧缓存器应用程序编程接口（API）214（下文称为遗留API214）和遗留适配器216进行通信，从而将指令传送至驱动器210。

EPD应用程序206运行在EPD窗口系统220上。EPD窗口系统220识别设备100的双重模式，并因此能够运行EPD应用程序206。直接API222在EPD窗口系统220和驱动器210之间通信。由于设备100被配置为用于双重模式操作，因此对于运行EPD应用程序206不需要缓冲处理。

基于上述内容，设备100可以运行识别局部化或像素化的单种格式或识别两种格式的双重格式的应用程序。在双重格式的情况下，当使用局部化格式时，设备100能够利用远离显示器的更多资源。因此，通过限制像素化格式的使用，设备100的资源可以被用于其它目的。此外，只有使用像素化格式的一小部分显示器104经常变化。这减小了当整个显示器104上的图像变化时通常发生的闪烁的数量。

像素化格式已经在上面被描述为控制单个像素，而局部化格式已经在上面被描述为同时控制多组像素。在一些实施例中，像素化格式控制少数的像素，小于由局部化格式控制的像素的数目。

虽然本文详细描述了本发明的说明性及目前优选的实施例，但应当理解创造性的概念可以在其他方面被不同地体现和采用，并且所附权利要求旨在被解读为包括除了被现有技术限制以外的那些变体。

Claims (5)

1.一种电泳显示器，其包括：

第一操作格式，其中所述电泳显示器的至少一个区域上的像素被单个驱动；以及

第二操作格式，其中组成所述电泳显示器的至少一个区域的多个像素被同时驱动；

所述第一操作格式和所述第二操作格式都能够同时在所述电泳显示器上执行，所述像素由软件应用程序驱动，并且运行所述软件应用程序的设备确定所述软件应用程序是否识别所述第一操作格式和所述第二操作格式，并且当所述软件应用程序不识别所述第一操作格式和所述第二操作格式两者时，所述设备使用所述第一操作格式或所述第二操作格式中的一种。

2.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述软件应用程序中的代码确定所述电泳显示器的哪些区域以所述第一操作格式使用以及所述电泳显示器的哪些区域以所述第二操作格式使用。

3.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中使用所述第一操作格式来驱动所述电泳显示器中的变化最大的区域。

4.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中使用所述第二操作格式来在所述电泳显示器上显示文本。

5.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中所述电泳显示器被电连接到电子书，从而显示存储在所述电子书中的文本，并且其中使用所述第二操作格式来显示所述文本。