CN115148160A - 电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法。电泳显示装置包括电泳显示面板以及显示驱动模块。显示驱动模块耦接电泳显示面板，并且用以驱动电泳显示面板。显示驱动模块根据彩色图像的多个彩色像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值产生多个第一灰阶图像。显示驱动模块根据遮罩图像中，对应于所述多个颜色的多个遮罩子像素的多个位置，获取所述多个第一灰阶图像中对应的多个第一子像素的多个位置的多个灰阶值，以产生多个第二灰阶图像。显示驱动模块合成所述多个二灰阶图像，以产生合成图像。显示驱动模块可根据所述合成图像来有效地驱动电泳显示面板。

Description

电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种电泳显示装置，尤其涉及一种电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法。

背景技术

电子纸(e-paper)以及电子书(e-book)采用电泳显示(ElectrophoreticDisplay,EPD)技术来达到显示的目的。以显示黑白的电子书为例，电泳显示器的显示介质主要是由电泳液以及掺于电泳液中的黑色、白色带电粒子所构成。通过施加电压的方式，可以驱动黑色、白色带电粒子移动，以使各个像素分别显示黑色、白色或灰阶。

在现有技术中，电泳显示器多半是利用外界光源的反射来达成显示的目的，而通过电压驱动掺于电泳液中的黑色、白色带电粒子可以使各个像素显示出所需的灰阶。再者，为了扩大电泳显示器的应用，亦可于电泳显示薄膜上设置色彩滤波矩阵(Color FilterArray,CFA)。此时，电泳显示器的色彩的呈现主要是利用外界光通过色彩滤波矩阵后，电泳液中的带电粒子会将外界光反射后再穿透色彩滤波矩阵而进行显示。

一般来说，色彩滤波矩阵主要是由多个不同颜色的滤光图案所组成，且每一个不同颜色的滤光图案会分别对应驱动阵列基板上一个像素单元。电泳显示器利用白色带电粒子与黑色带电粒子进行吸收与反射光线，再搭配红色、蓝色、绿色的滤光图案来呈现彩色的显示画面。

详细而言，将彩色图像渲染(Render)成彩色的显示画面时，现有技术是采用将彩色图像的多个像素视为一组图像单元，并对彩色图像的多组图像单元的不同颜色分别取平均值。接着，电泳显示器根据所述平均值将对应的图像单元还原成多个像素，以呈现彩色的显示画面。然而，经过取平均以及还原的过程后，输出的彩色的显示画面的画质会不如原先的彩色图像，并且会流失部分的细节。

发明内容

本发明是针对一种电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法，在将彩色图像渲染成彩色的显示画面时，可具有较好的画质以及细节。

根据本发明的实施例，本发明的电泳显示装置包括电泳显示面板以及显示驱动模块。显示驱动模块耦接电泳显示面板，并且用以驱动电泳显示面板。显示驱动模块根据彩色图像的多个彩色像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值产生多个第一灰阶图像。显示驱动模块根据遮罩图像中，对应于所述多个颜色的多个遮罩子像素的多个位置，获取多个第一灰阶图像中对应的多个第一子像素的多个位置的多个灰阶值，以产生多个第二灰阶图像。显示驱动模块合成多个二灰阶图像，以产生合成图像。显示驱动模块根据合成图像驱动电泳显示面板。

根据本发明的实施例，本发明的电泳显示装置的驱动方法包括以下步骤：通过显示驱动模块根据彩色图像的多个像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值产生多个第一灰阶图像；过显示驱动模块根据遮罩图像中，对应于所述多个颜色的多个遮罩子像素的多个位置，获取所述多个第一灰阶图像中对应的多个第一子像素的多个位置的多个灰阶值，以产生多个第二灰阶图像；通过显示驱动模块合成所述多个第二灰阶图像，以产生合成图像；以及通过显示驱动模块根据合成图像驱动电泳显示面板。

基于上述，本发明的电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法，在将彩色图像渲染成彩色的显示画面时，可具有较好的画质以及细节。

附图说明

图1A是依照本发明的一实施例的电泳显示装置的电路方块图；

图1B是依照本发明的一实施例的电泳显示装置的局部剖面示意图；

图1C是依照本发明的一实施例的色彩滤波矩阵的示意图；

图2是依照本发明的一实施例的彩色图像的示意图；

图3是依照本发明的一实施例的遮罩图像的示意图；

图4A是依照本发明的一实施例的第一灰阶图像的示意图；

图4B是依照本发明的一实施例的第一灰阶图像的示意图；

图4C是依照本发明的一实施例的第一灰阶图像的示意图；

图5A是依照本发明的一实施例的第二灰阶图像的示意图；

图5B是依照本发明的一实施例的第二灰阶图像的示意图；

图5C是依照本发明的一实施例的第二灰阶图像的示意图；

图6是依照本发明的一实施例的电泳显示面板的驱动方法的流程图。

附图标记说明

100:电泳显示装置；

110:显示驱动模块；

120:电泳显示面板；

130:色彩滤波矩阵；

131:透明基板；

132:滤光图案；

133:图案单元；

200:彩色图像；

300:遮罩图像；

310:遮罩像素；

320:遮罩子像素；

410、420、430:第一灰阶图像；

440P:第一灰阶像素；

440A、440B、440C:第一灰阶子像素；

510、520、530:第二灰阶图像；

540P:第二灰阶像素；

540A、540B、540C:第二灰阶子像素；

S610、S620、S630、S640:步骤。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1A是依照本发明的一实施例的电泳显示装置的电路方块图。参考图1A，电泳显示装置100包括显示驱动模块110以及电泳显示面板120。显示驱动模块110耦接电泳显示面板120，并且用以驱动电泳显示面板120。在本实施例中，电泳显示装置100可包括反射式电泳显示装置。并且，显示驱动模块110可包括薄膜晶体管(Thin-Film Transistor,TFT)阵列，并且薄膜晶体管阵列可包括多个顶电极薄膜晶体管(Top-gate TFT)或多个底电极薄膜晶体管(Bottom-gate TFT)，本发明并不以此为限。再者，电泳显示面板120可包括多个电泳显示介质121。举例而言，电泳显示介质121可包括微胶囊(Capsule)式电泳显示介质，并且微胶囊式电泳显示介质可包括电泳液、多个白色带电粒子以及多个黑色带电粒子，本发明并不以此为限。

图1B是依照本发明的一实施例的电泳显示装置100的局部剖面示意图。为了方便说明起见，图1B中省略示出部分元件。参考图1B，电泳显示装置100还包括色彩滤波矩阵130与基材131。色彩滤波矩阵130设置在电泳显示面板120上方，并且色彩滤波矩阵130包含多个滤光图案132并且形成在基材131上。上述的基材131可以是透明基板，即色彩滤波矩阵130先形成在基材131上，再将基材131贴附于电泳显示介质121上。本发明另一实施例，基材131可以是电泳显示介质121上的一膜层，色彩滤波矩阵130另用喷涂或转印的方式，形成于基材131上。

此外，滤光图案132可对应于控制电泳显示介质121的矩阵电路140而设置。也就是说，电泳显示装置100的驱动模块110，可经由矩阵电路140来控制电泳显示介质121的分布情形。如此一来，电泳显示装置100的显示画面，可经由色彩滤光矩阵132来显示对应的颜色，并且可经由驱动电泳显示介质121来调整亮度值，以显示彩色画面。图示的电泳显示介质121为微胶囊式的电泳显示介质121，但本发明不限于此，微杯结构或其他形式的电泳显示介质121亦为本发明的范围。

图1C是依照本发明的一实施例的色彩滤波矩阵的示意图。参考图1C，色彩滤波矩阵130包括透明基板131以及多个滤光图案132。多个滤光图案132可组成多个图案单元133。在本实施例中，滤光图案132可以3乘3的方式来组成一个图案单元133。在一实施例中，滤光图案132可以2乘2、1乘3等方式，来组成一个图案单元133，本发明并不以此为限。在本实施例中，图1C中的R、B、G可分别代表红色、蓝色以及绿色。也就是说，标示有R、B、G的滤光图案132分别为红色、蓝色以及绿色的滤光图案132。在本实施例中，多个图案单元133可由不同的滤光图案132的排列所组成。在一实施例中，多个图案单元133可由相同的滤光图案132的排列所组成，本发明并不以此为限。换句话说，多个图案单元133的排列方式以及所包含的滤光图案132的数量或颜色可依设计需求进行修改，本发明并不以此为限。

图2是依照本发明的一实施例的彩色图像的示意图。图3是依照本发明的一实施例的遮罩(Mask)图像的示意图。参考图1A至图3，彩色图像200可包括多个彩色像素(图未示)，并且多个彩色像素可具有多种不同的颜色。并且，遮罩图像300可包括多个遮罩像素310。此外，遮罩像素310的每一个包括多个遮罩子像素320，并且多个遮罩子像素320可具有多种不同的颜色。在本实施例中，所述多个颜色可包括红色、蓝色以及绿色，本发明并不以此为限。值得注意的是，为了让显示驱动模块110正确地显示出彩色图像200，色彩滤波矩阵130的滤光图案132与遮罩图像300的遮罩子像素320可具有相同的排列。也就是说，遮罩图像300的每一个遮罩子像素320可在色彩滤波矩阵130中找到对应的滤光图案132。类似地，遮罩图像300的每一个遮罩像素310可在色彩滤波矩阵130中找到对应的图案单元133。并且，显示驱动模块110可根据遮罩图像300中对应于所述多个颜色各别的遮罩子像素320的多个位置，来获取彩色图像200中对应于不同的所述多个颜色的彩色像素。如此一来，电泳显示装置100可经由遮罩图像300，将彩色图像200渲染成彩色的显示画面。并且，电泳显示装置100可经由色彩滤波矩阵130，输出彩色的显示画面。因此，电泳显示装置100输出的彩色的显示画面，可具有较好的画质以及细节。

图4A～图4C是依照本发明的一实施例的第一灰阶图像的示意图。图5A～图5C是依照本发明的一实施例的第二灰阶图像的示意图。先参考图1A至图4C，在本实施例中，当电泳显示装置100须要将彩色图像200渲染成彩色的显示画面时，显示驱动模块110可根据彩色图像200的多个彩色像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值，产生多个第一灰阶图像410、420、430。在本实施例中，所述多个颜色可包括红色、蓝色以及绿色，本发明并不以此为限。也就是说，显示驱动模块110可根据彩色图像200的多个彩色像素所对应于红色的多个红色像素值，产生如图4A的第一灰阶图像410。显示驱动模块110可根据彩色图像200的多个彩色像素所对应于蓝色的多个蓝色像素值，产生如图4B的第一灰阶图像420。显示驱动模块110可根据彩色图像200的多个彩色像素所对应于绿色的多个绿像素值，产生如图4C的第一灰阶图像430。

具体而言，显示驱动模块110可将彩色图像200的多个彩色像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值，作为对应于不同的所述多个颜色的多个第一灰阶图像410、420、430各别的多个第一灰阶值。并且，多个第一灰阶图像410、420、430包括多个第一像素440P，且多个第一像素440P各自包括多个第一子像素440A、440B、440C。多个第一子像素440A、440B、440C的灰阶值相同于对应的第一像素440P的灰阶值。换句话说，显示驱动模块110可将彩色图像200的多个彩色像素的红色像素值，作为对应于红色的第一灰阶图像410的多个第一像素440P，与多个第一子像素440A、440B、440C的多个第一灰阶值。显示驱动模块110可将彩色图像200的多个彩色像素的蓝色像素值，作为对应于蓝色的第一灰阶图像420的多个第一像素440P，与多个第一子像素440A、440B、440C的多个第一灰阶值。显示驱动模块110可将彩色图像200的多个彩色像素的绿色像素值，作为对应于绿色的第一灰阶图像430的多个第一像素440P，与多个第一子像素440A、440B、440C的多个第一灰阶值。

举例而言，彩色图像200中的某一个彩色像素，其红色像素值为255、蓝色像素值为120以及绿色像素值为0。因此，显示驱动模块110将彩色图像200，转换为对应于红色的第一灰阶图像410时，第一灰阶图像410中对应于所述某一个第一像素440P的灰阶值为255，并且所述某一个第一像素440P，包括的多个第一子像素440A、440B、440C的灰阶值同样为255。类似地，显示驱动模块110将彩色图像200，转换为对应于绿色的第一灰阶图像420时，第一灰阶图像420中对应于所述某一个第一像素440P的灰阶值为120，并且所述某一个第一像素440P，包括的多个第一子像素440A、440B、440C的灰阶值，同样为120。类似地，显示驱动模块110将彩色图像200，转换为对应于蓝色的第一灰阶图像430时，第一灰阶图像430中，对应于所述某一个第一像素440P的灰阶值为0，并且所述某一个第一像素440P，包括的多个第一子像素440A、440B、440C的灰阶值同样为0，本实施例中，灰阶为0为黑色。

接着，参考图1A至图5C，显示驱动模块110可根据遮罩图像300中，对应于所述多个颜色的多个遮罩子像素320的多个位置，获取所述多个第一灰阶图像410、420、430中，每一个对应的多个第一子像素540A、540B、540C位置的多个灰阶值，以产生多个第二灰阶图像510、520、530。具体而言，为了让显示驱动模块110正确地显示出彩色图像200，如前所述的色彩滤波矩阵130的滤光图案132，与遮罩图像300的遮罩子像素320，可具有相同的排列。也就是说，遮罩图像300的每一个遮罩子像素320，可在色彩滤波矩阵130中，找到对应的滤光图案132。类似地，遮罩图像300的每一个遮罩像素310，可在色彩滤波矩阵130中，找到对应的图案单元133。并且，滤光图案132可对应于电泳显示介质121的矩阵电路140而设置。换句话说，从电泳显示面板120的角度来看，为了让每一个图案单元133，以及对应的多个电泳显示介质121，可正确地显示对应的彩色图像200的每一彩色像素，多个第一灰阶图像410、420、430，可经遮罩图像300的转换，而成为多个第二灰阶图像510、520、530。

更详细的说，显示驱动模块110根据遮罩图像300中，对应于所述多个颜色各别的所述多个遮罩子像素320的所述多个位置，来获取对应于不同所述多个颜色的所述多个第一灰阶图像410、420、430的不同部分的所述多个第一灰阶值，以产生分别对应于不同的所述多个颜色的所述多个第二灰阶图像510、520、530。并且，在所述多个第二灰阶图像510、520、530中，各别在非对应颜色的所述多个遮罩子像素320的位置中的多个灰阶值为0。

举例而言，用来显示彩色图像200的某彩色像素的图案单元133中的滤光图案132的排列方式如图1C左上方虚线框出的方式进行排列。因此，多个第一灰阶图像410、420、430的对应的第一像素440P可经由如图3的遮罩图像300的左上方的遮罩像素310进行转换，以产生对应于不同的所述多个颜色的多个第二灰阶图像510、520、530。也就是说，由于所述滤光图案132以及所述遮罩像素310的左方三个的颜色都是红色，在将第一灰阶图像410某一第一像素440P转换为对应于红色的第二灰阶图像510时，仅有左方的三个第一子像素440A的灰阶值会被获取成为第二灰阶图像510的多个灰阶值，其余的第一子像素440B、440C则为0。类似地，由于所述滤光图案132以及所述遮罩像素310的中间三个的颜色都是蓝色，在将第一灰阶图像420某一第一像素440P转换为对应于蓝色的第二灰阶图像520时，仅有中间的三个第一子像素440B的灰阶值会被获取成为第二灰阶图像520的多个灰阶值，其余的第一子像素440A、440C则为0。类似地，由于所述滤光图案132以及所述遮罩像素310的右方三个的颜色都是绿色，在将第一灰阶图像430某一第一像素440P转换为对应于绿色的第二灰阶图像530时，仅有右方的三个第一子像素440B的灰阶值会被获取成为第二灰阶图像530的多个灰阶值，其余的第一子像素440A、440C则为0。

最后，显示驱动模块110可合成所述多个第二灰阶图像510、520、530，以产生看起来如原始彩色图像200的合成图像。如此一来，驱动模块可根据上述合成图像来驱动电泳显示面板120显示图像画面。

综上所述，本发明的电泳显示装置100可经由遮罩图像300，将彩色图像200渲染成彩色的显示画面。并且，电泳显示装置100可经由色彩滤波矩阵130，输出彩色的显示画面。因此，电泳显示装置100输出的彩色的显示画面可具有较好的画质以及细节。

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。

Claims (10)

1.一种电泳显示装置，其特征在于，包括：

电泳显示面板；以及

显示驱动模块，耦接所述电泳显示面板，并且用以驱动所述电泳显示面板，

其中所述显示驱动模块根据彩色图像的多个彩色像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值产生多个第一灰阶图像，

所述显示驱动模块根据一遮罩图像中，对应于所述多个颜色的多个遮罩子像素的多个位置，获取所述多个第一灰阶图像中对应的多个第一子像素的多个位置的多个灰阶值，以产生多个第二灰阶图像，

所述显示驱动模块合成所述多个第二灰阶图像，以产生合成图像，

所述显示驱动模块根据所述合成图像驱动所述电泳显示面板。

2.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，还包括：

色彩滤波矩阵，设置在所述电泳显示面板上方，所述色彩滤波矩阵包括多个滤光图案，其中所述色彩滤波矩阵的所述多个滤光图案与所述遮罩图像的所述多个遮罩子像素具有相同的排列。

3.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述显示驱动模块，将所述彩色图像的所述多个彩色像素的多个颜色中，每一个对应的所述多个颜色像素值，作为对应于不同的所述多个颜色的所述多个第一灰阶图像各别的所述多个第一子像素的多个第一灰阶值。

4.根据权利要求3所述的电泳显示装置，其特征在于，所述显示驱动模块，根据所述遮罩图像中对应于所述多个颜色各别的所述多个遮罩子像素的所述多个位置，来获取对应于不同的所述多个颜色的所述多个第一灰阶图像的不同部分的所述多个第一灰阶值，以产生分别对应于不同的所述多个颜色的所述多个第二灰阶图像，

其中在所述多个第二灰阶图像中各别在非对应颜色的所述多个子像素位置中的多个灰阶值为0。

5.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述多个颜色包括红色、蓝色以及绿色。

6.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述电泳显示装置包括反射式电泳显示装置。

7.一种电泳显示装置的驱动方法，其特征在于，包括：

通过显示驱动模块，根据彩色图像的多个像素所对应于多个颜色的多个颜色像素值产生多个第一灰阶图像；

通过所述显示驱动模块，根据遮罩图像中，对应于所述多个颜色的多个遮罩子像素的多个位置，获取所述多个第一灰阶图像中对应的多个第一子像素的多个位置的多个灰阶值，以产生多个第二灰阶图像；

通过所述显示驱动模块，合成所述多个第二灰阶图像，以产生合成图像；以及

通过所述显示驱动模块，根据所述合成图像驱动电泳显示面板。

8.根据权利要求7所述的电泳显示装置的驱动方法，其特征在于，所述电泳显示面板上设置有色彩滤波矩阵，所述色彩滤波矩阵包括多个滤光图案，并且所述色彩滤波矩阵的所述多个滤光图案与所述遮罩图像的所述多个遮罩子像素具有相同的排列。

9.根据权利要求7所述的电泳显示装置的驱动方法，其特征在于，产生所述多个第一灰阶图像步骤包括：

通过所述显示驱动模块，将所述彩色图像的所述多个像素的多个颜色中，每一个对应的所述多个颜色像素值，作为对应于不同的所述多个颜色的所述多个第一灰阶图像各别的多个第一灰阶值。

10.根据权利要求9所述的电泳显示装置的驱动方法，其特征在于，产生所述多个第二灰阶图像的步骤包括：

通过所述显示驱动模块，根据所述遮罩图像中对应于所述多个颜色各别的所述多个遮罩子像素的所述多个位置，来获取对应于不同的所述多个颜色的所述多个第一灰阶图像的不同部分的所述多个第一灰阶值，以产生分别对应于不同的所述多个颜色的所述多个第二灰阶图像，

其中在所述多个第二灰阶图像中各别在非对应颜色的所述多个子像素位置中的多个灰阶值为0。

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