CN106782257A - 用于驱动电子纸显示器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于驱动电子纸显示器的设备。所述显示器包括多个区段，所述设备包括：每个区段的存储器模块；每个区段的与所述存储器模块相连接的SEG 4选1多路复用器；每个区段的与所述SEG 4选1多路复用器相连接的2选1多路复用器；与所述SEG 4选1多路复用器相连接的SEG波形发生器；与所述2选1多路复用器相连接的COM波形发生器；与所述SEG波形发生器相连接的SEG波形表；以及与所述COM波形发生器相连接的COM波形表。每个区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器。还提供了一种用于驱动电子纸显示器的方法。

Description

用于驱动电子纸显示器的设备和方法
技术领域
本专利申请案大体上涉及电子显示装置，且更确切地说涉及用于驱动电子纸显示器的设备和方法。
背景技术
常规的灰度显示器驱动器，根据灰度的数目，每个显示区段(segment)可对应于显示器RAM的多个位元(bit)。例如，对于4灰度级，每区段2位元，对于8灰度级，每区段3位元。另一方面，为了驱动单色(2灰度级)电子纸显示器，利用4个不同的驱动波形来驱动每个区段(黑色或白色)，所述驱动波形是：从白色到白色、从白色到黑色、从黑色到白色以及从黑色到黑色。显示数据RAM每区段具有2位元。典型的区段类型(segment type)的电子纸显示器驱动器不支持灰度显示。
另外，为了驱动电子纸显示面板，当显示面板和驱动器IC引脚分配不匹配时，通常需要成本高的双层挠性印刷电路板。另一种高成本的解决方案是：更改显示面板或驱动器IC设计。
发明内容
本专利申请涉及一种用于驱动电子纸显示器的设备。在一个方面，所述显示器包括多个区段，所述设备包括：时序控制器；每个区段的与所述时序控制器相连接的存储器模块；每个区段的与所述存储器模块相连接的SEG 4选1多路复用器；每个区段的与所述SEG 4选1多路复用器相连接的2选1多路复用器；每个区段的与所述2选1多路复用器相连接的SEG单元；与所述时序控制器和所述SEG 4选1多路复用器相连接的SEG波形发生器；与所述时序控制器和所述2选1多路复用器相连接的COM波形发生器；与所述COM波形发生器相连接的COM单元；与所述SEG波形发生器相连接的SEG波形表；以及与所述COM波形发生器相连接的COM波形表；其中：每个区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器；基于所述当前状态和所述新状态，所述SEG 4选1多路复用器经配置以从所述SEG波形发生器的输出选择一个波形且将所述选定波形输出到所述2选1多路复用器；以及基于所述选择状态，所述2选1多路复用器经配置以从所述COM波形发生器的输出和所述SEG 4选1多路复用器的输出选择波形且将所述选定波形输出到所述SEG单元。
所述时序控制器可以经配置以在显示器刷新期间将时序信号输出到所述SEG波形发生器、所述COM波形发生器以及所述存储器模块。所述SEG波形表和所述COM波形表可以分别地经配置以存储和输出SEG波形和COM波形的静态参数。所述SEG波形发生器可以经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出四个SEG波形数码信号。
所述COM波形发生器可以经配置以产生且输出COM波形数码信号。所述SEG单元和所述COM单元可以分别地经配置以输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动所述显示器。
在另一方面，本专利申请提供了一种用于驱动电子纸显示器的方法。所述显示器包括多个区段。所述方法包括：以所述显示器开始，所述显示器的图像，所有区段的灰度级都是已知的；选择图像的灰度级以用于驱动所述显示器的迭代；识别所述选定灰度级的区段；针对所有区段设定存储器模块；设定SEG波形表和COM波形表以界定驱动波形；用所述经界定的驱动波形驱动所述显示面板；显示用在所述选定灰度级中的所述所识别区段刷新的图像；以及如果存在需要经驱动以改变灰度级的区段，那么开始另一迭代；其中所述SEG波形表与SEG波形发生器相连接，所述SEG波形发生器进一步与每个所识别区段的SEG 4选1多路复用器相连接；所述COM波形表与COM波形发生器相连接，所述COM波形发生器进一步与每个所识别区段的2选1多路复用器相连接，所述2选1多路复用器与每个所识别区段的所述SEG 4选1多路复用器相连接；每个所识别区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器；基于所述当前状态和所述新状态，所述SEG 4选1多路复用器经配置以从所述SEG波形发生器的输出选择一个波形且将所述选定波形输出到所述2选1多路复用器；基于所述选择状态，所述2选1多路复用器经配置以从所述COM波形发生器的输出和所述SEG 4选1多路复用器的输出选择波形且输出所述选定波形；以及所述方法进一步包括设定所述选择状态，使得所述2选1多路复用器经配置以选择所述SEG 4选1多路复用器的输出以用于所述所识别区段；以及设定所述选择状态，使得所述2选1多路复用器经配置以选择所述COM波形发生器的输出以用于所述所识别区段以外的其他区段。
所述的方法可以进一步包括在显示器刷新期间用时序控制器将时序信号输出到所述SEG波形发生器、所述COM波形发生器以及所述存储器模块。所述SEG波形表和所述COM波形表可以分别地经配置以存储和输出SEG波形和COM波形的静态参数。所述SEG波形发生器可以经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出四个SEG波形数码信号。
所述COM波形发生器可以经配置以产生且输出COM波形数码波形。所述的方法可以进一步包括分别地用每个区段的SEG单元和COM单元输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动所述显示器。
在又一方面，本专利申请提供了一种用于驱动电子纸显示器的设备，所述显示器包括多个区段，所述设备包括：每个区段的存储器模块；每个区段的与所述存储器模块相连接的SEG 4选1多路复用器；每个区段的与所述SEG 4选1多路复用器相连接的2选1多路复用器；与所述SEG 4选1多路复用器相连接的SEG波形发生器；与所述2选1多路复用器相连接的COM波形发生器；与所述SEG波形发生器相连接的SEG波形表；以及与所述COM波形发生器相连接的COM波形表；其中：每个区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器；基于所述当前状态和所述新状态，所述SEG 4选1多路复用器经配置以从所述SEG波形发生器的输出选择一个波形且将所述选定波形输出到所述2选1多路复用器；以及基于所述选择状态，所述2选1多路复用器经配置以从所述COM波形发生器的输出和所述SEG 4选1多路复用器的输出选择波形且将所述选定波形输出到所述SEG单元。
所述的设备可以进一步包括时序控制器，所述时序控制器经配置以在显示器刷新期间将时序信号输出到所述SEG波形发生器、所述COM波形发生器以及所述存储器模块。所述SEG波形表和所述COM波形表可以分别地经配置以存储和输出SEG波形和COM波形的静态参数。
所述SEG波形发生器可以经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出四个SEG波形数码信号。所述COM波形发生器可以经配置以产生且输出COM波形数码信号。所述的设备可以进一步包括每个区段的与所述2选1多路复用器相连接的SEG单元。所述的设备可以进一步包括与所述COM波形发生器相连接的COM单元。所述SEG单元和所述COM单元可以分别地经配置以输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动所述显示器。
附图说明
图1是根据本专利申请案的实施例的用于驱动电子纸显示器的设备的示意图。
图2是图示根据本专利申请案的另一实施例的用于驱动电子纸显示器的方法的流程图。
图3是图示根据本专利申请案的另一实施例的使用图2中所描绘的方法刷新显示面板的2次迭代的图式。
图4是图示根据本专利申请案的又一个实施例的使用图2中所描绘的方法刷新显示面板的2次迭代的图式。
图5图示根据本专利申请案的另一实施例的通过相同显示器驱动器IC驱动的两个不同显示面板。
具体实施方式
现将详细地参考在本专利申请案中揭示的用于驱动电子纸显示器的设备和方法的优选实施例，所述优选实施例的实例还在以下描述中提供。详细地描述在本专利申请案中揭示的用于驱动电子纸显示器的设备和方法的示例性实施例，但相关领域的技术人员将显而易见，为清楚起见，可以不示出对于理解用于驱动电子纸显示器的设备和方法并非特别重要的一些特征。
此外，应理解，在本专利申请案中揭示的用于驱动电子纸显示器的设备和方法不限于下文描述的精确实施例，且在不脱离保护的精神或范围的情况下，可以由所属领域的技术人员实现对所述精确实施例的各种改变和修改。例如，在本发明的范围内，不同的说明性实施例的元件和/或特征可以与彼此组合和/或替代彼此。
图1是根据本专利申请案的实施例的用于驱动电子纸显示器的设备的示意图。参考图1，用于驱动电子纸显示器的设备是用于驱动电子纸显示器的显示器驱动器IC。所述显示器包含多个区段。所述设备包含时序控制器101、每个区段的与时序控制器101相连接的存储器模块109(也称为显示器RAM或显示数据RAM)、每个区段的与存储器模块109相连接的SEG 4选1多路复用器119、每个区段的与SEG 4选1多路复用器119相连接的2选1多路复用器125、每个区段的与2选1多路复用器125相连接的SEG单元123、与时序控制器101和SEG 4选1多路复用器119相连接的SEG波形发生器115、与时序控制器101和2选1多路复用器125相连接的COM波形发生器117、与COM波形发生器117相连接的COM单元121、与SEG波形发生器115相连接的SEG波形表111，以及与COM波形发生器117相连接的COM波形表113。应注意，存储器模块109、SEG4选1多路复用器119、2选1多路复用器125以及SEG单元123对于显示器的每个区段重复。换句话说，假设显示器包含N个区段，那么用于驱动显示器的设备包含存储器模块109、SEG 4选1多路复用器119、2选1多路复用器125以及SEG单元123的N个实例。
每个区段的存储器模块109(其为显示数据RAM)包含与显示器的区段的当前状态相对应的旧数据103、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据105，以及COM_Option存储器107，所述COM_Option存储器包含一个位元，其对应所述区段的选择状态，以便使得能够在相对应的SEG引脚处选择驱动COM波形。
基于旧数据103与之相对应的当前状态和新数据105与之相对应的新状态，SEG 4选1多路复用器119经配置以从SEG波形发生器115的输出选择一个波形且将选定波形输出到2选1多路复用器125。基于COM_Option存储器107与其相对应的选择状态，2选1多路复用器125经配置以从COM波形发生器117的输出(COM波形)和SEG 4选1多路复用器119的输出(SEG波形)选择波形且将选定波形输出到SEG单元123。
在此实施例中，时序控制器101经配置以在显示器刷新期间将时序信号输出到SEG和COM波形发生器115和117，且输出到显示数据RAM(即存储器模块109)。SEG和COM波形表111和113分别地经配置以存储且输出SEG和COM波形的静态参数。SEG波形发生器115经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出4个SEG波形数码信号。COM波形发生器117经配置以相应地产生且输出COM波形数码信号。SEG单元123和COM单元121分别地经配置以输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动显示面板。
在此实施例中，显示面板可以经驱动以显示具有多个灰度级的图像。对于启用COM_Option的区段，相对应的SEG引脚输出COM波形且因此在随后的显示器刷新中可以保持所述区段的灰度级。由于此特性，显示多个灰度级的图像可以通过多次显示器刷新来实现。每一次显示刷新，选定区段可以通过设定波形表任意地驱动到不同灰度级，而其它区段的灰度级不受影响。
图2是图示根据本专利申请案的另一实施例的用于驱动电子纸显示器的方法的流程图。参考图2，所述方法可以用于驱动电子纸显示器显示灰度图像且所述方法包含以下步骤：
步骤201：以具有已知图像的显示面板开始，所述图像通常是所有白色区段的清楚图像；
步骤203：选择所述图像的灰度级以用于驱动显示面板的此迭代；
步骤205：识别选定灰度级的区段；因此，设定这些区段的相对应的显示器RAM位元(即存储器模块109)，且停用其COM_Option；对于其它区段，启用其COM_Option，使得维持其灰度级；设定波形表以界定能够将区段驱动到选定灰度级的驱动波形；
步骤207：用经界定的驱动波形驱动显示面板；
步骤209：显示用在选定灰度级中的所识别区段刷新的图像；
步骤211：如果存在需要经驱动以改变灰度级的区段，那么开始另一迭代；以及
步骤213：以在所希望的灰度级中的区段的图像结束。
图3是图示根据本专利申请案的另一实施例的使用图2中所描绘的方法刷新显示面板的2次迭代的图式。参考图3，在迭代1中，所述方法包含：以所有白色区段(灰度级GS0)开始(步骤201)；选择灰度GS1以用于此迭代(步骤203)；识别选定灰度级的区段(区段1、区段2)，设定这些区段的相对应的显示器RAM位元，且停用其COM_Option，而对于其它区段，启用其COM_Option，且设定波形表以界定驱动波形(步骤205)；驱动显示面板(步骤207)；显示刷新的图像(步骤209)；以及开始另一迭代以驱动其它区段(步骤211)。
在迭代2中，参考图3，所述方法包含：选择灰度GS2、GS3以用于此迭代(步骤203)；识别选定灰度级的区段，设定这些区段(区段4、区段5、区段6)的相对应的显示器RAM位元，且停用其COM_Option，而对于其它区段，启用其COM_Option，且设定波形表以界定驱动波形(步骤205)；驱动显示面板(步骤207)；显示刷新的图像(步骤209)；以及识别出将不再驱动任何区段(步骤211)。
图4是图示根据本专利申请案的又一个实施例的使用图2中所描绘的方法刷新显示面板的2次迭代的图式。参考图4，在迭代1中，所述方法包含：以所有白色区段(灰度级GS0)开始(步骤201)；选择灰度GS3、GS4以用于此迭代(步骤203)；识别选定灰度级的区段(区段1、区段3)，设定这些区段的相对应的显示器RAM位，且停用其COM_Option，而对于其它区段，启用其COM_Option，且设定波形表以界定驱动波形(步骤205)；驱动显示面板(步骤207)；显示刷新的图像(步骤209)；以及开始另一迭代以驱动其它区段(步骤211)。
在迭代2中，参考图4，所述方法包含：选择灰度GS1、GS2以用于此迭代(步骤203)；识别选定灰度级的区段(区段0、区段2)，设定这些区段的相对应的显示器RAM位元，且停用其COM_Option，而对于其它区段，启用其COM_Option，且设定波形表以界定驱动波形(步骤205)；驱动显示面板(步骤207)；显示刷新的图像(步骤209)；以及识别出将不再驱动任何区段(步骤211)。
上述实施例中的设备和方法提供灰度显示功能，利用所述灰度显示功能，具有相对较少的额外电路的单色显示器驱动器变得能够显示具有任意数目的灰度级的灰度图像，所述数目不受驱动器IC内部的每区段的显示器RAM的位数限制。
在上述实施例中，COM_Option允许SEG COM引脚分配灵活性。每个SEG引脚可以可选地经设定以驱动COM波形以支持不同面板或PCB布线。使通过一个显示器驱动器IC驱动多个面板成为可能。COM_Option支持广泛范围的COM输出驱动强度要求。可以启用可变数目的相邻SEG引脚的COM_Option以驱动COM波形。将所述相邻SEG引脚连接在一起(具有或不具有另一专用COM引脚)支持广泛范围的COM输出驱动强度要求。因此，可以避免更改面板、挠性印刷电路板和驱动器IC的设计。
图5图示根据本专利申请案的另一实施例的通过相同显示器驱动器IC驱动的两个不同显示面板。参考图5，显示面板1(501)具有相对较大的大小。对于显示器驱动器IC 503，启用SEG0和SEG1的COM_Option。连接SEG0、SEG1和COM，使得它们为显示面板1(501)提供相对较强的COM驱动信号。同时，启用显示器驱动器IC 503的SEG20和SEG21的COM_Option，且连接显示器驱动器IC 503的SEG20和SEG21以提供COM驱动信号，使得显示面板2(505)由相同显示器驱动器IC 503驱动。
尽管本专利申请案已经特定参考其多个实施例而示出且描述，但应注意在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种其它变化或修改。

Claims (20)

1.一种用于驱动电子纸显示器的设备，所述显示器包括多个区段，所述设备包括：时序控制器；
每个区段的与所述时序控制器相连接的存储器模块；
每个区段的与所述存储器模块相连接的SEG 4选1多路复用器；
每个区段的与所述SEG 4选1多路复用器相连接的2选1多路复用器；
每个区段的与所述2选1多路复用器相连接的SEG单元；
与所述时序控制器和所述SEG 4选1多路复用器相连接的SEG波形发生器；
与所述时序控制器和所述2选1多路复用器相连接的COM波形发生器；
与所述COM波形发生器相连接的COM单元；
与所述SEG波形发生器相连接的SEG波形表；以及
与所述COM波形发生器相连接的COM波形表；其中：
每个区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器；
基于所述当前状态和所述新状态，所述SEG 4选1多路复用器经配置以从所述SEG波形发生器的输出选择一个波形且将所述选定波形输出到所述2选1多路复用器；以及
基于所述选择状态，所述2选1多路复用器经配置以从所述COM波形发生器的输出和所述SEG 4选1多路复用器的输出选择波形且将所述选定波形输出到所述SEG单元。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述时序控制器经配置以在显示器刷新期间将时序信号输出到所述SEG波形发生器、所述COM波形发生器以及所述存储器模块。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述SEG波形表和所述COM波形表分别地经配置以存储和输出SEG波形和COM波形的静态参数。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述SEG波形发生器经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出四个SEG波形数码信号。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述COM波形发生器经配置以产生且输出COM波形数码信号。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述SEG单元和所述COM单元分别地经配置以输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动所述显示器。
7.一种用于驱动电子纸显示器的方法，所述显示器包括多个区段，所述方法包括：
以所述显示器开始，所述显示器的图像，其所有区段的灰度级都是已知的；
选择所述图像的灰度级以用于驱动所述显示器的迭代；
识别所述选定灰度级的区段；
针对所有区段设定存储器模块；
设定SEG波形表和COM波形表以界定驱动波形；
用所述经界定的驱动波形驱动所述显示面板；
显示用在所述选定灰度级中的所述所识别区段刷新的图像；以及
如果存在需要经驱动以改变灰度级的区段，那么开始另一迭代；其中
所述SEG波形表与SEG波形发生器相连接，所述SEG波形发生器进一步与每个所识别区段的SEG 4选1多路复用器相连接；
所述COM波形表与COM波形发生器相连接，所述COM波形发生器进一步与每个所识别区段的2选1多路复用器相连接，所述2选1多路复用器与每个所识别区段的所述SEG 4选1多路复用器相连接；
每个所识别区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器；
基于所述当前状态和所述新状态，所述SEG 4选1多路复用器经配置以从所述SEG波形发生器的输出选择一个波形且将所述选定波形输出到所述2选1多路复用器；
基于所述选择状态，所述2选1多路复用器经配置以从所述COM波形发生器的输出和所述SEG 4选1多路复用器的输出选择波形且输出所述选定波形；以及
所述方法进一步包括设定所述选择状态，使得所述2选1多路复用器经配置以选择所述SEG 4选1多路复用器的输出以用于所述所识别区段；以及设定所述选择状态，使得所述2选1多路复用器经配置以选择所述COM波形发生器的输出以用于所述所识别区段以外的其他区段。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括在显示器刷新期间用时序控制器将时序信号输出到所述SEG波形发生器、所述COM波形发生器以及所述存储器模块。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述SEG波形表和所述COM波形表分别地经配置以存储和输出SEG波形和COM波形的静态参数。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述SEG波形发生器经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出四个SEG波形数码信号。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述COM波形发生器经配置以产生且输出COM波形数码信号。
12.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括分别地用每个区段的SEG单元和COM单元输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动所述显示器。
13.一种用于驱动电子纸显示器的设备，所述显示器包括多个区段，所述设备包括：
每个区段的存储器模块；
每个区段的与所述存储器模块相连接的SEG 4选1多路复用器；
每个区段的与所述SEG 4选1多路复用器相连接的2选1多路复用器；
与所述SEG 4选1多路复用器相连接的SEG波形发生器；
与所述2选1多路复用器相连接的COM波形发生器；
与所述SEG波形发生器相连接的SEG波形表；以及
与所述COM波形发生器相连接的COM波形表；其中：
每个区段的所述存储器模块包括与所述显示器的所述区段的当前状态相对应的旧数据、与在显示器刷新周期中将被驱动用于所述区段的新状态相对应的新数据，以及与选择状态相对应的COM_Option存储器；
基于所述当前状态和所述新状态，所述SEG 4选1多路复用器经配置以从所述SEG波形发生器的输出选择一个波形且将所述选定波形输出到所述2选1多路复用器；以及
基于所述选择状态，所述2选1多路复用器经配置以从所述COM波形发生器的输出和所述SEG 4选1多路复用器的输出选择波形且将所述选定波形输出到所述SEG单元。
14.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括时序控制器，所述时序控制器经配置以在显示器刷新期间将时序信号输出到所述SEG波形发生器、所述COM波形发生器以及所述存储器模块。
15.根据权利要求13所述的设备，其中所述SEG波形表和所述COM波形表分别地经配置以存储和输出SEG波形和COM波形的静态参数。
16.根据权利要求13所述的设备，其中所述SEG波形发生器经配置以根据波形参数和时序信号产生且输出四个SEG波形数码信号。
17.根据权利要求13所述的设备，其中所述COM波形发生器经配置以产生且输出COM波形数码信号。
18.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括每个区段的与所述2选1多路复用器相连接的SEG单元。
19.根据权利要求18所述的设备，其进一步包括与所述COM波形发生器相连接的COM单元。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述SEG单元和所述COM单元分别地经配置以输出模拟SEG和COM驱动信号以驱动所述显示器。
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