TWI638346B

TWI638346B - 電子紙顯示裝置及其驅動方法

Info

Publication number: TWI638346B
Application number: TW104144596A
Authority: TW
Inventors: 徐國翰; 譚牧臣; 陳明宏
Original assignee: 達意科技股份有限公司
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2018-10-11
Also published as: US20170193940A1; TW201724074A; US10522092B2

Abstract

一種電子紙顯示裝置及其驅動方法。電子紙顯示裝置包括電子紙顯示面板以及控制晶片。控制晶片耦接電子紙顯示面板。控制晶片用以產生時脈訊號，並且依據時脈訊號以及面板控制資料模擬驅動訊號。控制晶片利用時脈訊號以及驅動訊號驅動電子紙顯示面板。

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及其驅動方法。

隨著電子科技的進步，電子紙的相關顯示應用已越來越普及於人們生活中。而為提升電子紙顯示裝置的使用品質，如何藉由適當的驅動晶片來驅動電子紙顯示面板是目前重要的課題。然而，由於傳統處理器晶片無法直接驅動電子紙顯示面板，因此需要額外耦接整合時序控制(TCON)的轉換晶片來輸出電子紙顯示面板需要的驅動訊號。但是在目前市面上的系統晶片(SOC)中缺乏可以直接驅動電子紙顯示面板的整合時序控制晶片。因此電子紙顯示面板必須額外設計整合時序控制的轉換晶片，使輸出的驅動訊號相同於電子紙顯示面板的介面。對此，額外設計整合時序控制的轉換晶片將使得電子紙顯示裝置具有較高的生產成本。再者，由於電子紙顯示面板需要一個穩定的時脈訊號，但是傳統處理器晶片需要分時處理系統事務，因此常常干擾推送的時脈訊號，並使得時脈訊號的時序不易控制。有鑑於此，本發明將在以下提出幾個實施例的解決方案。

本發明提供一種電子紙顯示裝置以及電子紙顯示裝置的驅動方法，可提升顯示品質，降低電路設計的複雜度。

本發明的電子紙顯示裝置包括控制晶片以及電子紙顯示面板。控制晶片耦接電子紙顯示面板。控制晶片用以產生時脈訊號。控制晶片依據時脈訊號以及面板控制資料模擬驅動訊號，並且利用時脈訊號以及驅動訊號驅動電子紙顯示面板。

在本發明的一實施例中，上述的控制晶片包括顯示控制器以及資料傳輸介面。顯示控制器用以產生時脈訊號，並且依據時脈訊號輸出面板控制資料。資料傳輸介面耦接顯示控制器。資料傳輸介面依據面板控制資料模擬驅動訊號以驅動電子紙顯示面板。

在本發明的一實施例中，上述的顯示控制器為液晶顯示控制器。

在本發明的一實施例中，上述的驅動訊號包括控制訊號以及控制資料。

在本發明的一實施例中，上述的電子紙顯示裝置更包括訊號轉換電路。訊號轉換電路耦接控制晶片以及電子紙顯示面板。訊號轉換電路用以接收驅動訊號，並且將驅動訊號轉換為符合電子紙顯示面板的訊號傳輸介面的面板驅動訊號以驅動電子紙顯示面板。

在本發明的一實施例中，上述的電子紙顯示裝置更包括系統模組。系統模組耦接控制晶片。系統模組用以傳輸面板控制資料至控制晶片。

在本發明的一實施例中，上述的系統模組更包括傳輸操作訊號至控制晶片。控制晶片依據操作訊號產生時脈訊號。

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模組。儲存模組耦接控制晶片。儲存模組用以儲存面板控制資料。

在本發明的一實施例中，上述的控制晶片包括處理器。處理器耦接儲存模組以及系統模組。處理器用以接收面板控制資料，並將面板控制資料儲存至儲存模組。

在本發明的一實施例中，上述的控制晶片包括存取電路。存取電路耦接儲存模組。存取電路用以讀取面板控制資料。

本發明的電子紙顯示裝置的驅動方法用以利用控制晶片驅動電子紙顯示裝置之中的電子紙顯示面板。驅動方法包括：產生時脈訊號；依據時脈訊號以及面板控制資料模擬驅動訊號；利用時脈訊號以及驅動訊號驅動電子紙顯示面板。

在本發明的一實施例中，上述的控制晶片包括顯示控制器以及資料傳輸介面。顯示控制器用以產生時脈訊號，並且藉由資料傳輸介面依據時脈訊號以及面板控制資料模擬驅動訊號。

在本發明的一實施例中，上述利用時脈訊號以及驅動訊號驅動電子紙顯示面板的步驟更包括：利用訊號轉換電路將驅動訊號轉換為符合電子紙顯示面板的訊號傳輸介面的面板驅動訊號以驅動電子紙顯示面板。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法更包括：利用系統模組傳輸面板控制資料至控制晶片。

在本發明的一實施例中，上述利用系統模組傳輸面板控制資料至控制晶片的步驟更包括：利用系統模組傳輸操作訊號至控制晶片。控制晶片依據操作訊號產生時脈訊號。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法更包括：利用儲存模組儲存面板控制資料。

在本發明的一實施例中，上述的控制晶片包括處理器。處理器用以接收面板控制資料，並將面板控制資料儲存至儲存模組。

在本發明的一實施例中，上述利用儲存模組儲存面板控制資料的步驟包括：接收面板控制資料，並將面板控制資料儲存至儲存模組。

基於上述，本發明實施例的電子紙顯示裝置的控制晶片依據時脈訊號以及面板控制資料模擬驅動訊號，並且利用時脈訊號以及驅動訊號驅動電子紙顯示面板，可提升顯示品質，降低電路設計的複雜度。

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、300、400‧‧‧電子紙顯示裝置

110、310、410‧‧‧控制晶片

120、320、420‧‧‧電子紙顯示面版

311、411‧‧‧顯示控制器

312、412‧‧‧資料傳輸介面

330、430‧‧‧訊號轉換電路

413‧‧‧處理器

414‧‧‧存取電路

440‧‧‧系統模組

450‧‧‧儲存模組

CLK‧‧‧時脈訊號

CS‧‧‧操作訊號

DS1、DS2‧‧‧驅動訊號

PD‧‧‧面板控制資料

圖1繪示本發明一實施例的電子紙顯示裝置的示意圖。

圖2繪示本發明圖1實施例的控制晶片的示意圖。

圖3繪示本發明另一實施例的電子紙顯示裝置的示意圖。

圖4繪示本發明另一實施例的電子紙顯示裝置的示意圖。

圖5繪示本發明一實施例的電子紙顯示裝置的驅動方法的步驟流程圖。

在本案說明書全文(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，若文中描述控制晶片耦接電子紙顯示面板，則應該被解釋成控制晶片可以直接連接電子紙顯示面板，或者控制晶片可以透過其他裝置、導線或某種連接手段而間接地連接至電子紙顯示面板。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1繪示本發明一實施例的電子紙顯示裝置的示意圖，請參考圖1。在本實施例中，電子紙顯示裝置100包括控制晶片110以及電子紙顯示面板120。控制晶片110用以產生時脈訊號CLK，並且依據時脈訊號CLK以及面板控制資料模擬驅動訊號DS1。控制晶片110耦接電子紙顯示面板120。控制晶片110利用時脈訊號CLK以及驅動訊號DS1驅動電子紙顯示面板120。具體來說，在本實施例中，控制晶片110可以產生穩定的時脈訊號CLK，並且依據產生的時脈訊號CLK以及面板控制資料模擬驅動訊號DS1。

在本實施例中，控制晶片110是依據時脈訊號CLK以及預先設定在控制晶片110之中的面板控制資料模擬驅動訊號DS1。舉例來說，面板控制資料可以具有多個數位資訊，控制晶片110依據時脈訊號CLK將多個數位資訊經組合後模擬出可以直接輸出至電子紙顯示面板120的驅動訊號DS1。

具體來說，圖2繪示本發明圖1實施例的控制晶片的示意圖，請同時參考圖1、圖2。在本實施例中，控制晶片110可以包括顯示控制器111以及資料傳輸介面112。顯示控制器111用以輸出時脈訊號CLK至電子紙顯示面板120，並且依據時脈訊號 CLK輸出面板控制資料PD至資料傳輸介面112。資料傳輸介面112藉由面板控制資料PD模擬輸出驅動訊號DS1。其中，在本實施例中，資料傳輸介面112可以是一種數據連接埠(Data port)，用以接收顯示控制器111輸出的面板控制資料PD數據資料以模擬驅動訊號DS1。驅動訊號DS1可以作為面板驅動訊號，並直接輸入至電子紙顯示面板120，藉此控制電子紙顯示面板120。舉例來說，面板控制資料PD可以包括有控制訊號的資訊以及控制資料的資訊。因此，顯示控制器111輸出的面板控制資料PD可以藉由資料傳輸介面112以四個數據接腳(Data pin)或八個數據接腳的輸出方式來模擬輸出電子紙顯示面板120所需具有控制訊號以及控制資料的驅動訊號DS1。例如可以利用四個數據接腳的輸出方式來模擬輸出具有控制訊號的驅動訊號DS1，或是利用八個數據接腳的輸出方式來模擬輸出具有控制資料的驅動訊號DS1。

在本實施例中，由於電子紙顯示面板120需要穩定的時脈訊號來驅動，並且為了避免驅動晶片在執行其他系統工作時干擾時脈訊號推送的時序。因此，在本實施例中，控制晶片110可以是一種系統晶片(System on a chip，SOC)，並且至少提供用於液晶顯示面板的驅動功能以及運算功能的單晶片IC。其中，顯示控制器111是一種液晶顯示(Liquid crystal display，LCD)控制器可以輸出穩定時脈訊號CLK，並且依據時脈訊號CLK來輸出面板控制資料PD至資料傳輸介面112。資料傳輸介面112利用面板控制資料PD來模擬驅動訊號DS1。上述的顯示控制器111亦可為應用在液晶顯示面板或其他種面板的控制器。上述的電子紙顯示面板亦可為與現有電子紙顯示面板具有相同驅動方式的其他種面板。

換句話說，在本實施例中，控制晶片110不利用本身用於液晶顯示面板的驅動功能來驅動電子紙顯示面板120，而是藉由時脈訊號CLK以及面板控制資料PD模擬的驅動訊號DS1。驅動訊號DS1可直接作為面板驅動訊號，以直接驅動電子紙顯示面板120。並且，本發明為了避免因為處理器推送驅動訊號的時序容易受到干擾進而影響顯示品質，因此本發明不是利用控制晶片110既有用於驅動液晶的驅動訊號作為驅動本發明的電子紙顯示面板120。其中，上述在控制晶片110當中用於驅動液晶的驅動訊號可以例如是垂直同步訊號(Vsync)以及水平同步訊號(Hsync)。

圖3繪示本發明另一實施例的電子紙顯示裝置的示意圖，請參考圖3。在本實施例中，控制晶片310包括顯示控制器311以及資料傳輸介面312。顯示控制器311用以輸出時脈訊號CLK至電子紙顯示面板320，並依據時脈訊號CLK輸出面板控制資料PD至資料傳輸介面312。資料傳輸介面312藉由面板控制資料PD模擬輸出驅動訊號DS1。值得注意的是，在本實施例中，電子紙顯示裝置300更包括訊號轉換電路330。訊號轉換電路330用以接收資料傳輸介面312輸出的驅動訊號DS1，並且將驅動訊號DS1轉換為符合電子紙顯示面板320的訊號傳輸介面的驅動訊號DS2。

具體來說，在本實施例中，假設原本用於驅動液晶顯示裝置的顯示控制器311以及資料傳輸介面312所模擬的驅動訊號不符合電子紙顯示面板320的介面，導致無法直接用於驅動電子紙顯示面板320。因此，除了利用顯示控制器311所產生的時脈CLK以及預先設定的面板控制資料PD來模擬驅動訊號之外，還可以進一步設置訊號轉換電路330於資料傳輸介面312以及電子紙顯示面板320之間。換句話說，訊號轉換電路330可以將資料傳輸介面312所模擬的驅動訊號DS1以訊號轉換的方式轉換符合電子紙顯示面板320的訊號傳輸介面的面板驅動訊號DS2以驅動電子紙顯示面板320。

圖4繪示本發明另一實施例的電子紙顯示裝置的示意圖，請參考圖4。在本實施例中，電子紙顯示裝置400可以更包括系統模組440以及儲存模組450。其中，控制晶片410更包括處理器413以及存取電路414。在本實施例中，系統模組440耦接處理器413，並用以輸入面板控制資料PD至處理器413。處理器413可以將接收的面板控制資料PD儲存至儲存模組450。並且，顯示控制器411可以透過存取電路414直接讀取儲存模組450之中的面板控制資料PD。另外，系統模組440還包括用以輸入操作訊號CS至顯示控制器411。顯示控制器411可以依據操作訊號CS的內容來決定時脈訊號CLK的時序。

具體來說，首先，系統模組440可以依據使用者設定或依據外部的操作控制來輸出操作訊號CS至控制顯示控制器411以決定時脈訊號CLK的時序，並可以依據使用需求來輸入面板控制資料PD。並且，控制晶片410可以藉由處理器413接收面板控制資料PD，並將接收面板控制資料PD儲存於儲存模組450之中。接著，控制顯示控制器411可以透過存取電路414並且依據時脈訊號CLK讀取儲存於儲存模組450之中的面板控制資料PD。再接著，控制顯示控制器411依據時脈訊號CLK將面板控制資料PD輸出至資料傳輸介面412。最後，藉由資料傳輸介面412依據面板控制資料PD來模擬輸出驅動訊號DS1。

值得注意的是，在本實施例中，電子紙顯示裝置400不利用處理器413來決定驅動訊號的輸出。處理器413僅用於接收並且儲存面板控制資料PD於儲存模組450。電子紙顯示裝置400是利用顯示控制器411直接讀取儲存模組450之中的面板控制資料PD，並且利用資料傳輸介面412藉由操作訊號CS所設定的時脈訊號CLK以及面板控制資料PD來模擬驅動訊號DS1。

附帶一提的是，在本實施例中，假設驅動訊號DS1可以直接用於驅動電子紙顯示面板420，則不須利用訊號轉換電路430將驅動訊號DS1轉換為驅動訊號DS2。資料傳輸介面412可以直接輸出控制電子紙顯示面板420。然而，假設驅動訊號DS1不能直接用於驅動電子紙顯示面板420，則必須在資料傳輸介面412與電子紙顯示面板420之間設置訊號轉換電路430。訊號轉換電路430用以將驅動訊號DS1轉換為符合電子紙顯示面板420的訊號傳輸介面的面板驅動訊號DS2。

另外，在本實施例中，系統模組440可以是與控制晶片410結合在電子紙顯示裝置400之中的系統電路。系統模組440可以用以提供使用者操作並產生操作訊號CS，以藉此設定控制晶片410之中的時脈訊號CLK或是面板控制資料PD。其中，系統電路的操作方式，在本發明中並不加以限制。並且，在本實施例中，處理器413可以例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等其他類似裝置或組合，在本發明中並不加以限制。儲存模組450以及存取電路414可以分別是一種記憶體模組(Memory)以及直接存取記憶體電路(Direct Memory Access，DMA)。其中，記憶體模組又可以是選自靜態隨機存取記體(SRAM)或是動態隨機存取記憶體(DRAM)等，在本發明中並不加以限制。

此外，在本實施例中，關於上述在圖4之中的控制晶片以及電子紙顯示面板的相關實施方式、裝置細節以及配置關係在前述的實施例及實施方式獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。

圖5繪示本發明一實施例的電子紙顯示裝置的驅動方法的步驟流程圖，可以同時參考圖1、圖5。本實施例之電子紙顯示裝置的驅動方法例如至少可以適用於圖1的電子紙顯示裝置100。在步驟S510中，控制晶片110可以產生時脈訊號CLK。接著，在步驟S520中，控制晶片110依據時脈訊號CLK以及設定在控制晶片110之中的面板控制資料模擬驅動訊號DS1。再接著，在步驟S530中，控制晶片110利用時脈訊號CLK以及驅動訊號DS1驅動電子紙顯示面板120。因此，依據上述步驟可以利用控制晶片110輸出穩定的時脈訊號CLK以及驅動訊號驅動電子紙顯示面板120。

此外，在本實施例中，關於上述在圖5之中的控制晶片以及電子紙顯示面板的相關實施方式、裝置細節以及配置關係在前述的實施例及實施方式獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。

綜上所述，本發明是利用控制顯示面板的控制晶片驅動電子紙顯示裝置。並藉由控制晶片之中顯示控制器產生時脈訊號以及依據時脈訊號以及預先設定的面板控制資料模擬電子紙顯示面板的驅動訊號，並且直接輸出至控制電子紙顯示面板，而不藉由控制晶片之中的處理器來提供驅動訊號。因此不須額外設計用於電子紙顯示面板的整合時序控制(TCON)的轉換晶片，並且可以避免處理器所提供的驅動訊號的時序受到干擾時，進而影響電子紙顯示面板的顯示品質。此外，本發明可以依據使用需求來設定時脈訊號的時序以及面板控制資料，以提供生產成本較低並且具有良好的顯示品質以及多元的使用操作功能的電子紙顯示裝置。

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

一種電子紙顯示裝置，包括：一電子紙顯示面板；一控制晶片，耦接該電子紙顯示面板，用以產生一時脈訊號；其中該控制晶片依據該時脈訊號以及一面板控制資料模擬一驅動訊號，並且利用該時脈訊號以及該驅動訊號驅動該電子紙顯示面板；以及一訊號轉換電路，耦接該控制晶片以及該電子紙顯示面板，用以接收該驅動訊號，並且將該驅動訊號轉換為符合該電子紙顯示面板的訊號傳輸介面的一面板驅動訊號以驅動該電子紙顯示面板。
如申請專利範圍第1項所述的電子紙顯示裝置，其中該控制晶片包括：一顯示控制器，用以產生該時脈訊號，並且依據該時脈訊號輸出該面板控制資料；以及一資料傳輸介面，耦接該顯示控制器，用以接收該面板控制資料，並且依據該面板控制資料模擬該驅動訊號以驅動該電子紙顯示面板。
如申請專利範圍第2項所述的電子紙顯示裝置，其中該顯示控制器為一液晶顯示控制器(LCD controller)。
如申請專利範圍第1項所述的電子紙顯示裝置，其中該驅動訊號包括一控制訊號以及一控制資料。
如申請專利範圍第1項所述的電子紙顯示裝置，更包括：一系統模組，耦接該控制晶片，用以傳輸該面板控制資料至該控制晶片。
如申請專利範圍第5項所述的電子紙顯示裝置，其中該系統模組更包括傳輸一操作訊號至該控制晶片，其中該控制晶片依據該操作訊號產生該時脈訊號。
如申請專利範圍第5項所述的電子紙顯示裝置，更包括：一儲存模組，耦接該控制晶片，用以儲存該面板控制資料。
如申請專利範圍第7項所述的電子紙顯示裝置，其中該控制晶片包括：一處理器，耦接該儲存模組以及該系統模組，用以接收該面板控制資料，並將該面板控制資料儲存至該儲存模組。
如申請專利範圍第7項所述的電子紙顯示裝置，其中該控制晶片包括：一存取電路，耦接該儲存模組，用以讀取該面板控制資料。
一種電子紙顯示裝置的驅動方法，用以利用一控制晶片驅動一電子紙顯示面板，其中該驅動方法包括：產生一時脈訊號；依據該時脈訊號以及一面板控制資料模擬一驅動訊號；利用該時脈訊號以及該驅動訊號驅動該電子紙顯示面板；以及利用一訊號轉換電路將該驅動訊號轉換符合該電子紙顯示面板的訊號傳輸介面的一面板驅動訊號以驅動該電子紙顯示面板。
如申請專利範圍第10項所述的驅動方法，其中該控制晶片包括一顯示控制器以及一資料傳輸介面，該顯示控制器用以產生該時脈訊號，並且藉由該資料傳輸介面依據該時脈訊號以及該面板控制資料模擬該驅動訊號。
如申請專利範圍第11項所述的驅動方法，其中該顯示控制器為一液晶顯示控制器(LCD controller)。
如申請專利範圍第10項所述的驅動方法，其中該驅動訊號包括一控制訊號以及一控制資料。
如申請專利範圍第10項所述的驅動方法，更包括：利用一系統模組傳輸該面板控制資料至該控制晶片。
如申請專利範圍第14項所述的驅動方法，其中利用一系統模組傳輸該面板控制資料至該控制晶片的步驟更包括：利用該系統模組傳輸一操作訊號至該控制晶片，其中該控制晶片依據該操作訊號產生該時脈訊號。
如申請專利範圍第14項所述的驅動方法，更包括：利用一儲存模組儲存該面板控制資料。
如申請專利範圍第16項所述的驅動方法，其中該控制晶片包括一處理器，該處理器用以接收該面板控制資料，並將該面板控制資料儲存至該儲存模組。
如申請專利範圍第16項所述的驅動方法，其中利用一儲存模組儲存該面板控制資料的步驟包括：接收該面板控制資料，並將該面板控制資料儲存至該儲存模組。