[发明专利]双稳态显示控制方法、时序控制器及双稳态显示装置

说明书

技术领域

本发明是有关于双稳态显示控制技术，尤其关于采用队列架构而能改善显示速度与质量的双稳态显示控制方法，以及应用该方法的时序控制器与显示控制装置。 

背景技术

以目前的显示技术来说，除了一般应用于家庭或终端消费者的大型显示技术，如液晶显示器、等离子体显示器、或是传统的映像管电视之外，采用新一代材料的软性显示技术，也有逐渐受到重视的趋势。于目前种种显示技术中，除了有机发光二极管(OLED)显示技术以外，就以双稳态显示技术最受瞩目，至今已普遍应用到电子书技术中，并持续发展，意欲成为将来取代纸张的新一代软性显示器。目前已开发有数种不同的双稳态显示技术，譬如是胆固醇液晶(Cholesteric Liquid Crystal)与电子墨水(Electronic Ink；E-Ink)技术，两者为目前的主流技术。 

顾名思义，双稳态意味着显示单元(CELL)能在不施加电压的状况下，持续维持亮态或暗态两种不同的状态。换言之，双稳态技术能在不施加电压下存储画面，从而具有低电量耗损的优点。在理想状态下，双稳态技术显示器相较起传统液晶显示技术，可节省高达数百倍的耗电量，因此相当适合应用于不需要频繁更新画面的场合，比如说手机、电子书，甚至是大型的电子广告牌等等。 

请参照图1，其为一种传统双稳态显示装置的基本架构方块示意图。于传统双稳态显示装置100中，设置有一时序控制器(Timing Controller，TCON)130，其主要用于控制所有的输入与输出的时序。时序控制器130经由一主机接口(Host interface)120来接收中央处理器(CPU)110所送出的图像数据。 

此外，时序控制器130耦接至存储器(Memory)150。存储器150分割成当 前帧缓冲储存器(Current Frame 152和先前帧缓冲储存器(Previous FrameBuffer)154。当前帧缓冲储存器152是用来暂存目前即将要显示的图像的显示数据(譬如包括像素的颜色数据)，而先前帧缓冲储存器154是用来暂存已完全显示在面板170的图像的显示数据(譬如包括像素的颜色数据)。 

此外，传统双稳态显示装置100还包括一查询表(Look Up Table，LUT)140，其用来记录所有可能会发生的驱动电压波形。查询表140的内容通常包括先前显示数据与目前显示数据的所有可能组合，以及所有组合分别所对应的驱动电压数据。如此一来，时序控制器130可依据存储器150所储存的每一像素的先前与目前的显示数据，参照查询表140来获得图像中每一像素的驱动电压数据。 

此外，时序控制器130亦经由显示接口(Display interface)160与传输线路162来连接到驱动电路172。时序控制器130于获得驱动电压数据后，继而可将驱动电压数据通过显示接口160与传输电路162提供至驱动电路172。驱动电路172于是能产生对应的驱动电压来驱动面板170显示图像。举例而言，当驱动电压数据为“00b”或“11b”，即代表驱动电压为0V；驱动电压数据“01b”代表驱动电压为+15V；以及驱动电压数据为“10b”则代表驱动电压为-15V。 

请参照图2A与图2B，其分别举例说明当显示黑画面与白画面时，驱动电路172分别所产生的驱动电压的波型图。如图2A与图2B所示，黑画面与白画面分别所产生的驱动电压在一完整更新时间T0的期间内皆维持为+15V与-15V。完整更新时间T0代表置换整个画面的时间，而时间T1则代表一个帧(Frame)执行时间。完整更新时间T0为帧执行时间T1的整数倍，譬如T0约为260毫秒(millisecond；ms)，而T1约为20毫秒(ms)。 

以下先以黑色图像的显示为例，详细说明传统双稳态显示装置100中各元件的操作原理。请先参照图3A，其说明时序控制器130所接收黑色图像的图像格式。如图3A所示，此黑色图像呈现为一矩形区域，而图像的格式数据则包含此矩形区域R的起始坐标(X1，Y1)、图像像素(Pixel)、图像宽度(Width；W)、图像长度(Length；L)等数据。 

请再参照图3B，其包括图3B-1至3B-3，用以说明图3A的黑色图像于处理与显示过程的不同阶段中，在当前帧缓冲储存器152与先前帧缓冲储存器154所储存的内容，以及在面板170所显示的内容。假设一开始当前帧缓冲 储存器152与先前帧缓冲储存器154都是空白的(Blank)，如图3B-1所示。