TWI638217B - 電子紙顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Abstract

一種電子紙顯示裝置，包括電子紙顯示面板、顯示驅動 器以及資料處理器。電子紙顯示面板用以顯示影像頁面。顯示驅動器耦接至電子紙顯示面板。顯示驅動器用以依據影像資料來驅動電子紙顯示面板顯示多個影像畫面，以顯示影像頁面。資料處理器耦接至顯示驅動器。資料處理器用以將第一查找表轉換為第二查找表，以及將目前畫面與先前畫面合併為整合畫面。資料處理器依據整合畫面以及第二查找表來產生影像資料，並且輸出影像資料給顯示驅動器。影像畫面包括目前畫面與先前畫面。另外，一種電子紙顯示裝置的驅動方法亦被提出。

Description

電子紙顯示裝置及其驅動方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其驅動方法，且特別是有關於一種電子紙顯示裝置(electronic paper display apparatus)及其驅動方法。
電子紙顯示裝置是一種新型的顯示裝置，其色彩對比高、解析度高、耗電量小、製造成本低。近年來，由於顯示裝置逐漸開始向輕、薄方向發展，使電子紙顯示裝置成為符合大眾需求的一種顯示裝置。電子紙顯示裝置因具有輕薄、耐用及符合節能環保的低耗電等優點，市面上已廣泛運用於電子閱讀器(例如，電子書、電子報紙)或其他電子元件(例如，電子標籤)。
一般而言，驅動電子紙顯示裝置顯示影像畫面通常需要取得目前畫面與先前畫面當中各畫素的灰階變化的關係，以選擇對應的數位資料來驅動電子紙顯示面板。然而，在現有技術中，資料處理器一次通常只能取得單一個畫素在目前畫面與先前畫面當中灰階變化的關係。並且，資料處理器取得數位資料的方式是 從單一個畫素在先前畫面中的灰階對應到單一個畫素在目前畫面中的灰階，以取得其灰階變化。資料處理器依據此灰階變化來選擇對應的數位資料。因此，此種電子紙顯示裝置的驅動方法其資料處理效能低落，缺乏競爭力。
本發明提供一種電子紙顯示裝置及其驅動方法，可提昇資料處理效能。
本發明的電子紙顯示裝置包括電子紙顯示面板、顯示驅動器以及資料處理器。電子紙顯示面板用以顯示影像頁面。顯示驅動器耦接至電子紙顯示面板。顯示驅動器用以依據影像資料來驅動電子紙顯示面板顯示多個影像畫面(frame)，以顯示影像頁面(page)。資料處理器耦接至顯示驅動器。資料處理器用以將第一查找表轉換為第二查找表，以及將目前畫面與先前畫面合併(merge)為整合畫面。資料處理器依據整合畫面以及第二查找表來產生影像資料，並且輸出影像資料給顯示驅動器。影像畫面包括目前畫面與先前畫面。
在本發明的一實施例中，上述的電子紙顯示裝置更包括儲存裝置。儲存裝置耦接至資料處理器。儲存裝置用以儲存第一查找表、第二查找表、目前畫面、先前畫面以及整合畫面。
在本發明的一實施例中，上述的第一查找表包括先前畫面中多個畫素的第一灰階數位碼組合與目前畫面中畫素的第二 灰階數位碼組合之對應關係。第二查找表包括多個位址與整合畫面中畫素的第三灰階數位碼組合之對應關係。第三灰階數位碼組合包括第一灰階數位碼組合與第二灰階數位碼組合。
在本發明的一實施例中，上述的資料處理器依據位址來查找整合畫面中畫素的第三灰階數位碼組合，以產生影像資料。影像資料包括第三灰階數位碼組合。
在本發明的一實施例中，上述的目前畫面包括多個目前畫素行，先前畫面包括多個先前畫素行。在整合畫面中，目前畫素行與先前畫素行係交錯排列。
在本發明的一實施例中，上述的整合畫面包括多個整合畫素行，先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行。目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
在本發明的一實施例中，上述的整合畫面包括多個整合畫素行，目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行。先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
本發明的電子紙顯示裝置的驅動方法包括：將第一查找表轉換為第二查找表，以及將目前畫面與先前畫面合併為整合畫面；依據整合畫面以及第二查找表來產生影像資料；以及依據影像資料來驅動電子紙顯示面板顯示多個影像畫面，以顯示影像頁面。影像畫面包括目前畫面與先前畫面。電子紙顯示裝置包括電 子紙顯示面板。
在本發明的一實施例中，上述的電子紙顯示裝置的驅動方法更包括：將第一查找表、第二查找表、目前畫面、先前畫面以及整合畫面儲存至儲存裝置。電子紙顯示裝置包括儲存裝置。
在本發明的一實施例中，上述的第一查找表包括先前畫面中多個畫素的第一灰階數位碼組合與目前畫面中畫素的第二灰階數位碼組合之對應關係。第二查找表包括多個位址與整合畫面中畫素的第三灰階數位碼組合之對應關係。第三灰階數位碼組合包括第一灰階數位碼組合與第二灰階數位碼組合。
在本發明的一實施例中，上述在依據整合畫面以及第二查找表來產生影像資料的步驟中係依據位址來查找整合畫面中畫素的第三灰階數位碼組合，以產生影像資料。影像資料包括第三灰階數位碼組合。
在本發明的一實施例中，上述的目前畫面包括多個目前畫素行，先前畫面包括多個先前畫素行。在整合畫面中，目前畫素行與先前畫素行係交錯排列。
在本發明的一實施例中，上述的整合畫面包括多個整合畫素行，先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行。目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
在本發明的一實施例中，上述的整合畫面包括多個整合畫素行，目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行。先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
基於上述，在本發明的範例實施例中，電子紙顯示裝置的資料處理器依據整合畫面以及第二查找表來產生影像資料，可提升資料處理效能。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧電子紙顯示裝置
110‧‧‧電子紙顯示面板
120‧‧‧顯示驅動器
130‧‧‧資料處理器
140‧‧‧儲存裝置
200、500A、500B‧‧‧整合畫面
202、502A、502B‧‧‧整合畫素行
210‧‧‧先前畫面
212、512、522‧‧‧先前畫素行
220‧‧‧目前畫面
222、522、532‧‧‧目前畫素行
300‧‧‧第一查找表
400‧‧‧第二查找表
510‧‧‧第一影像畫面
520‧‧‧第二影像畫面
530‧‧‧第三影像畫面
DD‧‧‧影像資料
圖1繪示本發明一實施例之電子紙顯示裝置的概要方塊圖。
圖2繪示本發明一實施例之不同影像畫面合併的概要示意圖。
圖3繪示本發明一實施例之第一查找表的概要示意圖。
圖4繪示本發明一實施例之第二查找表的概要示意圖。
圖5繪示本發明另一實施例之不同影像畫面合併的概要示意圖。
圖6繪示本發明一實施例之電子紙顯示裝置的驅動方法的步驟流程圖。
以下提出多個實施例來說明本發明，然而本發明不僅限於所例示的多個實施例。又實施例之間也允許有適當的結合。在本申請說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。此外，「訊號」一詞可指至少一電流、電壓、電荷、溫度、資料、電磁波或任何其他一或多個訊號。
圖1繪示本發明一實施例之電子紙顯示裝置的概要方塊圖。請參考圖1，本實施例之電子紙顯示裝置100包括電子紙顯示面板110、顯示驅動器120、資料處理器130以及儲存裝置140。在本實施例中，儲存裝置140耦接至資料處理器130，資料處理器130耦接至顯示驅動器120，顯示驅動器120耦接至電子紙顯示面板110。顯示驅動器120用以驅動電子紙顯示面板110來顯示影像頁面(page)。具體而言，在本實施例中，儲存裝置140用以儲存影像資料DD以及相關於影像資料DD的各種資料，例如查找表等相同或類似的資料。接著，資料處理器130用以從儲存裝置140存取影像資料DD，以對所存取的影像資料DD進行資料處理操作以輸出影像資料DD給顯示驅動器120。顯示驅動器120用以依據影像資料DD來驅動電子紙顯示面板110顯示多個影像畫面(frame)，以顯示影像頁面。在本實施例中，影像畫面(frame)為一 次驅動電壓的畫面，電子紙顯示面板110每次要顯示的畫面為影像頁面，而影像頁面是由多個影像畫面所形成。
在本實施例中，資料處理器130例如包括中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合，本發明並不加以限制。在本實施例中，儲存裝置140例如包括暫存器電路，可設置在資料處理器130之內或之外。在一實施例中，儲存裝置140例如包括隨身碟、記憶卡、機械式硬碟、固態硬碟(Solid State Drive，SSD)、雲端伺服器、SD卡、MMC卡、記憶棒(memory stick)、CF卡或嵌入式儲存裝置或其他類似裝置或這些裝置的組合，本發明並不加以限制。
圖2繪示本發明一實施例之不同影像畫面合併的概要示意圖。請參照圖1及圖2，在本實施例中，顯示驅動器120欲驅動電子紙顯示面板110顯示影像畫面時，通常資料處理器130會先取得目前畫面220與先前畫面210的影像資料DD，以分析其中的畫素在目前畫面220與先前畫面210的顯示灰階是否有改變。以顯示包括兩種灰階的影像畫面為例，特定畫素在先前畫面210中可能顯示白色，其影像資料DD例如是對應數位碼「1」。同一畫素在目前畫面220中可能顯示黑色，其影像資料DD例如是對應數位碼「0」。影像資料DD的數位碼「1」改變表示此一畫素的顯示灰階改變，由白轉黑。反之，所述畫素在先前畫面210中可能 顯示黑色，在目前畫面220中可能顯示白色。在本實施例中，所述畫素的顯示灰階也有可能不改變。例如，所述畫素在先前畫面210及目前畫面220當中都是顯示黑色或白色。在本實施例中，資料處理器130例如是以位址搭配查表的方式來查找出多個畫素在目前畫面220與先前畫面210的顯示灰階的變化。
圖3繪示本發明一實施例之第一查找表的概要示意圖。圖4繪示本發明一實施例之第二查找表的概要示意圖。在圖4中，N例如為256。請參考圖1、圖3及圖4，在本實施例中，第一查找表300的左欄表列出先前畫面210當中4個畫素的第一灰階數位碼組合，右欄表列出目前畫面220當中4個畫素的第二灰階數位碼組合。第一查找表300包括第一灰階數位碼組合與第二灰階數位碼組合的對應關係。
在本實施例中，第二查找表400的左欄表列出多個位址(address)，右欄表列出先前畫面210及目前畫面220當中8個畫素的第三灰階數位碼組合。第三灰階數位碼組合具有8個數位碼，包括第一灰階數位碼組合與第二灰階數位碼組合，。在圖3及圖4中，數位碼「1」表示畫素以此數位碼驅動後在影像畫面中顯示白色，數位碼「0」表示畫素以此數位碼驅動後在影像畫面中顯示黑色，惟其對應關係僅用以例示說明，本發明並不加以限制。此外，在本實施例中，查找表所包括的畫素數量也不用以限定本發明。在本實施例中，在本實施例中，資料處理器130用以將第一查找表300 轉換為第二查找表400，以取得多個位址與多個畫素的第三灰階數位碼組合之對應關係。在一實施例中，第一查找表300可預先儲存在儲存裝置140當中以供資料處理器130存取，或者由外部資料源(data source)直接輸入至資料處理器130。或者，在一實施例中，資料處理器130也可自行依據畫素與顯示灰階的關係來產生第一查找表300之後再儲存到儲存裝置140當中。在本實施例中，在資料處理器130將第一查找表300轉換為第二查找表400之後，資料處理器130將第二查找表400儲存至儲存裝置140，以供輸出影像資料DD給顯示驅動器120時進行查找。在本實施例中，資料處理器130輸出的影像資料DD包括第三灰階數位碼組合。因此，在本實施例中，資料處理器130直接利用第二查找表400的位址來查找出所要輸出的影像資料DD可提高資料處理效能。此外，在本實施例中，第三灰階數位碼組合是包括4個畫素的第一灰階數位碼組合與4個畫素的第二灰階數位碼組合，因此，資料處理器130依據第二查找表400的位址可一次查找影像畫面當中4個畫素的灰階變化。
在本實施例中，在資料處理器130利用第二查找表400的位址來查找出所要輸出的影像資料DD之前，資料處理器130會將目前畫面220與先前畫面210合併(merge)為整合畫面200。應注意的是，轉換查找表的操作以及合併影像畫面的操作其順序並不用以限定本發明。請參考圖2，在本實施例中，資料處理器130將目前畫面220與先前畫面210合併為整合畫面200。目前畫 面220包括多個目前畫素行222，先前畫面210包括多個先前畫素行212。在整合畫面200中，目前畫面220與先前畫面210經合併，目前畫素行222與先前畫素行212係交錯排列。在本實施例中，整合畫面200包括多個整合畫素行202。先前畫素行212係排列在整合畫素行202當中的第奇數個整合畫素行。目前畫素行222係排列在整合畫素行202當中的第偶數個整合畫素行。換句話說，在圖2的整合畫面200中，由左而右，目前畫素行222交錯排列在先前畫素行212之前，惟其排列順序並不用以限定本發明。在一實施例中，先前畫素行212也可排列在整合畫素行202當中的第偶數個整合畫素行。目前畫素行222也可排列在整合畫素行202當中的第奇數個整合畫素行。
因此，在本實施例中，資料處理器130用以將第一查找表300轉換為第二查找表400，並且將目前畫面220與先前畫面210合併為整合畫面200。資料處理器130依據整合畫面200以及第二查找表400來產生影像資料DD，並且輸出影像資料DD給顯示驅動器120。接著，顯示驅動器120再依據影像資料DD來驅動電子紙顯示面板110顯示多個影像畫面，從而顯示影像頁面。
圖5繪示本發明另一實施例之不同影像畫面合併的概要示意圖。請參考圖1及圖5，在本實施例中，電子紙顯示面板110例如依序顯示第一影像畫面510、第二影像畫面520及第三影像畫面530。在第二影像畫面520作為目前畫面時，第一影像畫面510係先前畫面。類似地，在第三影像畫面530作為目前畫面時，第 二影像畫面520係先前畫面。
具體而言，在第一時序時，電子紙顯示面板110例如欲顯示第二影像畫面520，此時，資料處理器130將第一影像畫面510及第二影像畫面520合併為第一整合畫面500A。在第一整合畫面500A中，先前畫素行512係排列在整合畫素行502A當中的第奇數個整合畫素行。目前畫素行522係排列在整合畫素行502A當中的第偶數個整合畫素行。接著，在第二時序時，電子紙顯示面板110例如欲顯示第三影像畫面530，此時，資料處理器130將第二影像畫面520及第三影像畫面530合併為第二整合畫面500B。在第二整合畫面500B中，目前畫素行532係排列在整合畫素行502B當中的第奇數個整合畫素行。先前畫素行522係排列在整合畫素行502B當中的第偶數個整合畫素行。
因此，相較於第一整合畫面500A，資料處理器130在將第二影像畫面520及第三影像畫面530合併為第二整合畫面500B時，可維持第二影像畫面520的畫素行在第一整合畫面500A當中的排列位置不變，而以第三影像畫面530的畫素行來取代第一影像畫面510的畫素行在第一整合畫面500A當中的排列位置，從而產生第二整合畫面500B。因此，此種產生整合畫面的方式可提高資料處理器130在將第二影像畫面520及第三影像畫面530合併為第二整合畫面500B時的資料處理效能。
圖6繪示本發明一實施例之電子紙顯示裝置的驅動方法的步驟流程圖。請參考圖1及圖6，本實施例之驅動方法至少適用 於圖1的電子紙顯示裝置100。在步驟S600中，電子紙顯示裝置100將第一查找表300轉換為第二查找表400，以及將目前畫面220與先前畫面210合併為整合畫面200。接著，在步驟S610中，電子紙顯示裝置100依據整合畫面200以及第二查找表400來產生影像資料DD。在步驟S620中，電子紙顯示裝置100依據影像資料DD來驅動其電子紙顯示面板110顯示多個影像畫面，以顯示影像頁面。另外，本實施例的電子紙顯示裝置的驅動方法可以由圖1至圖5實施例之敘述中獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。
在圖1至圖6的範例實施例中，雖然是以顯示包括兩種灰階的影像畫面為例，但本發明並不加以限制。在一實施例中，影像畫面當中的各畫素也可顯示三種或以上的灰階。以顯示包括四種灰階的影像畫面為例，畫素經數位碼「00」、「01」、「10」及「11」驅動例如分別顯示第一灰階、第二灰階、第三灰階及第四灰階。在此實施例中，第二查找表400的第三灰階數位碼組合包括16個數位碼，其電子紙顯示裝置的驅動方法可以由圖1至圖6實施例之敘述中獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。
綜上所述，在本發明的範例實施例中，電子紙顯示裝置的資料處理器依據整合畫面的資料內容，從第二查找表的位址可一次查詢驅動多個畫素灰階變化的數位碼之組合，可提升資料處理效能。此外，本發明的範例實施例的驅動方法也可用以驅動電 子紙顯示裝置顯示包括兩種以上灰階的影像畫面。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

  1. 一種電子紙顯示裝置，包括： 一電子紙顯示面板，用以顯示一影像頁面； 一顯示驅動器，耦接至該電子紙顯示面板，用以依據一影像資料來驅動該電子紙顯示面板顯示多個影像畫面，以顯示該影像頁面；以及 一資料處理器，耦接至該顯示驅動器，用以將一第一查找表轉換為一第二查找表，以及將一目前畫面與一先前畫面合併為一整合畫面，其中該資料處理器依據該整合畫面以及該第二查找表來產生該影像資料，並且輸出該影像資料給該顯示驅動器，以及該些影像畫面包括該目前畫面與該先前畫面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子紙顯示裝置，更包括： 一儲存裝置，耦接至該資料處理器，用以儲存該第一查找表、該第二查找表、該目前畫面、該先前畫面以及該整合畫面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子紙顯示裝置，其中該第一查找表包括該先前畫面中多個畫素的一第一灰階數位碼組合與該目前畫面中該些畫素的一第二灰階數位碼組合之對應關係，以及該第二查找表包括多個位址與該整合畫面中該些畫素的一第三灰階數位碼組合之對應關係，其中該第三灰階數位碼組合包括該第一灰階數位碼組合與該第二灰階數位碼組合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電子紙顯示裝置，其中該資料處理器依據該些位址來查找該整合畫面中該些畫素的第三灰階數位碼組合，以產生該影像資料，其中該影像資料包括該第三灰階數位碼組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子紙顯示裝置，其中該目前畫面包括多個目前畫素行，該先前畫面包括多個先前畫素行，以及在該整合畫面中，該些目前畫素行與該些先前畫素行係交錯排列。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電子紙顯示裝置，其中該整合畫面包括多個整合畫素行，該些先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行，以及該些目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的電子紙顯示裝置，其中該整合畫面包括多個整合畫素行，該些目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行，以及該些先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
  8. 一種電子紙顯示裝置的驅動方法，其中該電子紙顯示裝置包括一電子紙顯示面板，所述電子紙顯示裝置的驅動方法包括： 將一第一查找表轉換為一第二查找表，以及將一目前畫面與一先前畫面合併為一整合畫面； 依據該整合畫面以及該第二查找表來產生一影像資料；以及 依據該影像資料來驅動該電子紙顯示面板顯示多個影像畫面，以顯示一影像頁面，其中該些影像畫面包括該目前畫面與該先前畫面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電子紙顯示裝置的驅動方法，其中該電子紙顯示裝置包括一儲存裝置，以及所述電子紙顯示裝置的驅動方法更包括： 將該第一查找表、該第二查找表、該目前畫面、該先前畫面以及該整合畫面儲存至該儲存裝置。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的電子紙顯示裝置的驅動方法，其中該第一查找表包括該先前畫面中多個畫素的一第一灰階數位碼組合與該目前畫面中該些畫素的一第二灰階數位碼組合之對應關係，以及該第二查找表包括多個位址與該整合畫面中該些畫素的一第三灰階數位碼組合之對應關係，其中該第三灰階數位碼組合包括該第一灰階數位碼組合與該第二灰階數位碼組合。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的電子紙顯示裝置的驅動方法，其中在依據該整合畫面以及該第二查找表來產生該影像資料的步驟中係依據該些位址來查找該整合畫面中該些畫素的第三灰階數位碼組合，以產生該影像資料，其中該影像資料包括該第三灰階數位碼組合。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的電子紙顯示裝置的驅動方法，其中該目前畫面包括多個目前畫素行，該先前畫面包括多個先前畫素行，以及在該整合畫面中，該些目前畫素行與該些先前畫素行係交錯排列。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的電子紙顯示裝置的驅動方法，其中該整合畫面包括多個整合畫素行，該些先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行，以及該些目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的電子紙顯示裝置的驅動方法，其中該整合畫面包括多個整合畫素行，該些目前畫素行係排列在整合畫素行當中的第奇數個整合畫素行，以及該些先前畫素行係排列在整合畫素行當中的第偶數個整合畫素行。
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