CN101958103B - 图像显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

涉及图像显示设备及其驱动方法。在该设备中，包括具有记忆特性的电泳显示元件，和显示/更新控制单元，该显示/更新控制单元在图像更新期间基于给定的图像数据向数据线驱动电路输出第一控制信号和数据信号，向扫描线驱动电路输出第二控制信号，并且在图像保持期间切断到数据线驱动电路和扫描线驱动电路的电源，在图像更新期间顺序地输入多片具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，图像数据的一个屏幕被划分成多个块并且关于每个块而被压缩，展开顺序地输入的在前屏幕的压缩的图像块数据和相应更新屏幕的压缩的图像块数据，并基于在前屏幕的展开的图像块数据和相应更新屏幕的展开的图像块数据，向数据线驱动电路输出用于屏幕更新的数据信号。

Description

图像显示设备及其驱动方法
通过引用并入
本申请基于并要求2009年7月16日提交的2009-167725的日本专利申请的优先权，其公开全部在此通过引用并入。
技术领域
本发明涉及图像显示设备及其驱动方法，更特别地，涉及图像显示设备和应用于其中的驱动方法，可很好地适合于，例如，其中例如电子纸这样的具有记忆特性的显示器被使用的情形中的应用。
背景技术
最近，社会上亟需作为介质、用于显示内容的代替纸的内容显示设备。这种类型的内容显示设备在浏览器终端中出现，该浏览器终端具有A5（148mm×210mm）尺寸到A4（210mm×297mm）尺寸的显示屏幕，可以浏览按照需要更新的新闻，例如，从服务器或大型广告板自动发送最新的报纸内容，该大型广告板具有A2（420mm×594mm）尺寸到A1（594mm×841mm）尺寸或更大尺寸的显示屏幕，在工作站可提供。在与服务器无线连接，还需要以对环境产生较少负荷的低消耗电力运转的情况下，内容显示设备发出并接收内容，其中对环境产生较少负荷的低消耗电力运转是在以蓄电池或太阳能电池对其供电的条件下。
在这种情况下，内容显示设备优选地例如由带有相对大的显示屏幕的高清晰显示器（具有记忆特性）、无线发射/传输单元、以及低消耗电力显示电路组成，例如具有部件数量少一点的控制单元。例如，AmazonInc.（亚马逊有限公司）的图书浏览器Kindle（注册商标）具有带有SVGA（超级视讯图形面卡；800乘600的像素矩阵）分辨率的A6（105mm×148mm）尺寸的电子纸，SVGA使用美国EInk公司的微囊（micro-capsule）类型的电泳显示元件，因此Kindle具有通过因特网无线连接到内容服务器的功能，所以书、博客、报纸以及杂志可直接在线而非通过个人计算机下载。
图14是概述的横截面视图，用于示出用在现有技术类型的内容显示设备中的微囊类型电泳显示元件的构造。
如图14所示，电子显示元件由堆叠(stack)构成，该堆叠包括薄膜晶体管（TFT）玻璃基板1、电泳元件膜2、以及对向基板3。TFT玻璃基板1具有TFT4和连接到TFT4的像素电极5。电泳元件膜2具有以大约40μm尺寸的微囊6填满的聚合物粘合剂(polymerbinder)。微囊6具有注入的溶剂，其中该溶剂悬浮着数不清的带有毫微米级的带负电荷的白色色素和带正电荷的黑色色素。对向基板3具有在其上形成的对向电极7，用于提供参考电位。
在使用该种类型电泳显示元件的显示设备中，在像素电极5和对向电极7之间应用与图像数据相应的电压，使得白色色素和黑色色素上下运动。例如，假设对向电极7侧是显示表面，如果供给像素电极5正电压，带有负电荷的白色色素向像素电极5靠近，以使得显示表面显现黑色，相反，如果供给像素电极5负电压，带有正电荷的黑色像素向像素电极5靠近，使得显示表面显现白色。进一步地，由于电泳显示元件具有记忆功能，当图像的像素数据从白色转换为黑色时，施加负电压，当图像的像素数据从黑色转换为白色时，施加正电压；并且当在白色后显示白色或黑色后显示黑色，施加0V的电压。即，在驱动该显示设备时，施加到电泳显示元件中的信号电压是基于前一个显示屏幕和下一个显示屏幕之间的比较来确定的。
另外，典型地，有源矩阵显示设备例如液晶显示器（LCD）以1/60秒（=16.6ms）的一段时间作为一帧，以使得在一帧中切换图像的全部。另一个方面，除非在多个帧的期间内施加电压，否则使用电泳显示元件的显示设备不能切换显示屏幕，因为电泳显示元件为低响应速度，所以使用脉冲宽度调制（PWM）的驱动方法，从而这样可在多个帧的期间内施加恒定的电压。在其中使用微囊类型的电泳显示元件的现有显示设备的情况下，由于这样的电泳显示元件有记忆特性，当更新显示屏幕时，需要擦除在前的显示屏幕的历史。因此，使用两个驱动方法之一：一个驱动方法（以下称为“重置驱动方法”），通过在重置的屏幕上将屏幕以白色、黑色、和白色的顺序切换，在擦除整个屏幕后显示更新屏幕，或者另一驱动方法（以下称为“在前屏幕参考/驱动方法”），通过参考基于在前屏幕的像素数据和下一个屏幕的像素数据的查找表（LUT），确定将施加到像素的电压。在前屏幕参考/驱动方法不需要使用重置屏幕，因此在显示特性上是极好的，但是需要用于存储在前屏幕和更新屏幕的图形存储器，因此存在除非LUT被正常设置，否则将出现在前屏幕的残余图像的问题。另外，还存在另一个问题，即增加了图形存储器和外围电路的规模，以及加大了电力损耗和复杂的硬件结构。
除了用于上述提及的显示设备的驱动方法，现有技术的类型包括例如，在日本专利申请公开2007-249230（以下称为现有技术专利文件1）中描述的用于双稳态电光显示器的驱动方法。
在驱动中，该显示器在数据存储单元中存储多个图像的数据，也在由静态随机存取存储器（SRAM）组成的图形存储器中存储在前屏幕和更新屏幕，使得那两个屏幕可以相互比较。因此，图形存储器需要有存储至少两个屏幕的容量：更新屏幕和在前屏幕。该图形存储器的容量在相对小的显示器尺寸时没有问题；但是在大尺寸显示器时，例如，以具有1600乘1200个（像素）的超级扩展图形阵列（UXGA）的单色A4尺寸显示器，假定一个像素需要8个数据位，则该图形存储器需要30.8M比特（=1600×1200×8×2（屏幕））的容量。另外，在以3200乘2400个（像素）的四倍超级扩展图形阵列（QUXGA）的A2尺寸广告显示器的情况下，该图形存储器需要3200×2400×8×2比特（屏幕）的容量。
另外，在日本专利申请公开号2007-510944（以下称为现有技术专利文件2）中描述的具有压缩的存储器数据的电泳显示器中，压缩输入到图形存储器中的屏幕数据并将其存储在该图形存储器中，以使得在与下一屏幕的更新相比较时，在前屏幕的压缩图像数据被实时扩展，以生成将与下一屏幕的图像数据流相比较的数据，从而基于LUT，计算将施加到电泳显示器的信号。这样，在保持图像的期间，在前屏幕的数据被压缩并保存，以使得当保持该图像时，只需要为保持数据的存储器供电，从而在图像保持期间减少了电力消耗。
另外，在日本专利申请公开2005-242081（以下称为现有技术专利文件3）中描述的显示器设备中，用于图形的缓冲器将在存储器区域中动态分配，从而有效地使用包括图形存储器的存储器的容量。即，如果显示图像的展开/传输开始，则从RAM获得用于展开准备显示的一个屏幕的存储区域，使得当用于一个屏幕的对象被展开时，为显示面板单元供电，从而更新显示图像。当显示图像被完全更新时，供应给显示单元的电力被切断，从而减少消耗电力并释放展开用的存储器。
由于用于图形的存储器区域是动态获得的，并且因此不保持在前屏幕的数据，所以可以理解的是，该实例使用重置驱动方法，通过将屏幕以白、黑、白的顺序切换，在在重置的屏幕上，在从显示器擦除在前屏幕的历史之后，显示更新屏幕，从而不留下在前屏幕的残留图像。因此简化了显示控制器。
另外，在日本专利申请公开2001－166761（以下称为现有技术专利文件4）中描述的图像显示系统中，如果执行应用的主机侧请求面板侧显示图像，则在图像被展开之前，图像的数据被传输到面板侧。装配了用于图像展开的面板存储器的面板侧，基于从主机侧传输来的图像数据展开面板存储器中的图像，并在面板上显示展开到该面板存储器中的图像。
另外，在日本专利申请公开2007－010970（以下称为现有技术专利文件5）中描述的图像显示设备中，在显示设备上显示图像，该显示设备包括：具有记忆特性的液晶；如果给出改变在该显示器上显示的图像的命令，则中央处理单元（CPU）基于当前显示的图像和改变后的图像，确定更新区域，在该更新区域中更新显示器上的至少一部分图像。接着，图形处理单元（GPU）仅在由CPU确定的作为更新区域的区域内重写显示。
然而，上述现有技术存在下述问题。即，现有技术专利文件1中描述的双稳态电光显示器存在问题，由于需要为图形存储器提供两个屏幕的数据，即当更新图像时的在前屏幕和更新屏幕，所以该图形存储器将膨胀，增加了消耗电力和制造成本。另外，当保持图像时，虽然不需要为有记忆特性的显示单元供电，但是由于在更新图像时，该在前屏幕的图像数据被存储在图形存储器中，为了一直保持在前屏幕的历史，即使在图像保持而非图像更新期间，也需要为图形存储器持续供电，使得即使在图像保持期间驱动电路也消耗电力，这使得减少消耗电力很困难。
另外，现有技术专利文件2中描述的电泳显示器缓解了现有技术专利文件1的问题，即，改善了在图像保持期间驱动电路的消耗电力；然而，当更新图像时，由于需要展开在前屏幕的数据，因此需要增加用于保持被展开的更新屏幕的数据的存储器和电路。因此，图形存储器本身并没有减小大小，这使得难以减少消耗电力，特别是在图形更新时。
在现有技术专利文件3描述的显示设备中，虽然显示控制器被简化，但是需要在显示在前屏幕的时间点和显示更新屏幕的时间点之间插入重置屏幕（用于将显示器按照白、黑、白的顺序切换）；因此，当连续显示字符数据片时，产生了相应速度降低以及屏幕闪烁的问题，所以这种类型的显示设备不适合作为内容显示设备。另外，例如，需要动态地获得存储器，这导致需要OS功能，例如存储器管理，以及大到足以动态地容纳存储器的存储设备，这产生了增加制造成本的问题。另外，当更新图像时，获得具有一帧图像数据的大小的图形存储器区域，这产生了需要的存储器大小或者消耗电力无法降低的问题。
在现有技术专利文件4中描述的图像显示系统使用与本发明不同的理念，处理片分散在主机侧和面板侧之间，以使得最优化整个系统的负载。
在现有技术专利文件5中描述的图像显示设备使用与本发明不同的理念，在包括记忆性液晶的显示器上可更快地重写图像，并不损坏连续图像的质量。
发明内容
在以上的基础上，本发明的目的是提供一种图像显示设备，该设备具有记忆性显示器，例如电子纸，并且可以使用蓄电池或太阳能电池来操作，不仅在图像保持时以低消耗电力操作，而且在图像更新时也能如此，并且还提供了应用在该图像显示设备中的驱动方法。
根据本发明的第一个方面，提供了具有记忆特性的图像显示设备，包括：
显示部件，具有沿第一方向彼此平行延伸的多条数据线、沿第二方向彼此平行延伸的多条扫描线、以及多个像素，所述像素每个均位于每条所述数据线和每条所述扫描线的交叉点，所述像素每个均包括具有记忆特性的电泳显示元件；
数据线驱动电路，基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每个所述数据线写像素数据；
扫描线驱动电路，基于给定的第二控制信号，输出用于以预定顺序驱动所述扫描线的扫描线驱动信号；
显示/更新控制单元，在所述图像更新期间，基于给定的图像数据向所述数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，向所述扫描线驱动电路输出所述第二控制信号，并且在图像保持期间，切断到所述数据线驱动电路和所述扫描线驱动电路的供电，
其中，所述显示/更新控制单元在所述图像更新期间顺序地输入多片具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，所述图像数据的一个屏幕被划分成多个块并且关于每个块而被压缩，展开顺序地输入的在前屏幕的所述压缩的图像块数据和相应更新屏幕的所述压缩的图像块数据，并基于所述在前屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号。
根据本发明的第二个方面，提供一种驱动具有记忆特性的图像显示设备的驱动方法，该图像显示设备包括：显示部件，具有沿第一方向彼此平行延伸的多条数据线、沿第二方向彼此平行延伸的多条扫描线、以及多个像素，所述像素每个均位于每条所述数据线和每条所述扫描线的交叉点，所述像素每个均包括具有记忆特性的电泳显示元件；数据线驱动电路，基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每个所述数据线写像素数据；扫描线驱动电路，基于给定的第二控制信号，输出用于以预定顺序驱动所述扫描线的扫描线驱动信号；显示/更新控制单元，在所述图像更新期间，基于给定的图像数据向所述数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，向所述扫描线驱动电路输出所述第二控制信号，并且在图像保持期间，切断到所述数据线驱动电路和所述扫描线驱动电路的供电，所述驱动方法包括：
显示/更新处理，其中，所述显示/更新控制单元在所述图像更新期间顺序地输入多片具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，所述图像数据的一个屏幕被划分成多个块并且关于每个块而被压缩，展开顺序地输入的在前屏幕的所述压缩的图像块数据和相应更新屏幕的所述压缩的图像块数据，并基于所述在前屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号。
使用上述构造，可以实现消耗较少的电力和具有较少的部件的图像显示设备。
附图说明
图1是用于示出根据本发明的第一示例性实施例的图像显示设备的主要部分的示意性电构造的方框图；
图2是用于解释数据的格式以及处理的图表，该数据被展开到数据存储单元、工作区域单元、数据转换电路单元以及图形存储器中，上述数据存储单元、工作区域单元、数据转换电路单元以及图形存储器组成与图1所示相同的图像显示设备；
图3是示意性示出电子纸显示部件和数据驱动器的电构造的图表，上述电子纸显示部件和数据驱动器组成与图1所示相同的图像显示设备；
图4A和4B是用于示出图3所示的电子纸显示部件的驱动方法的原理的图表；
图5A和5B是用于解释图3所示的电子纸显示部件的驱动方法的原理的进一步的图表；
图6A和6B是用于解释图3所示的电子纸显示部件的驱动方法的原理的进一步的图表；
图7是用于解释图1所示的图像显示设备的操作的序列图；
图8是用于解释图像显示设备的消耗电力的表；
图9是用于解释在根据本发明的第二示例性实施例的图像显示设备中数据的格式以及处理的原理图，该数据被展开到数据存储单元24a、工作区域单元23a、数据转换电路单元21b以及图形存储器22中；
图10是用于解释在图像显示设备中读取和展开屏幕信息数据块的方法的图表；
图11是用于示意性示出根据本发明的第三实施例的图像显示设备的主要部分的电构造的方框图；
图12是用于解释数据的格式和处理的图表，该数据被展开到图11所示的数据存储单元24a以及显示控制器214、211、212以及213；
图13是用于解释图11所示的图像显示设备的操作的序列图；并且
图14是用于示出微囊类型的电泳显示元件的构造的概略横截面视图。
具体实施方式
结合附图使用各种示例性实施例可进一步详细描述本发明的最佳实施模式。
优选的方式是其中显示/更新控制单元包括：接收单元，顺序接收压缩的图像块数据的多片；数据存储单元，存储顺序接收的压缩的图像块数据；数据转换电路单元，展开顺序接收的在前屏幕的压缩的图像块数据以及相应更新屏幕的压缩的图像块数据；图形存储器，存储在前屏幕的展开的图像块数据和相应更新屏幕的展开的图像块数据；显示电路单元，基于在前屏幕的展开的图像块数据和相应更新屏幕的展开的图像块数据，向数据线驱动电路输出用于屏幕更新的数据信号。
此外，优选的方式是其中图形存储器具有可存储在前屏幕的展开的图像块数据的单一片以及相应更新屏幕的展开的图像块数据的单一片的容量大小。
此外，优选的方式是其中包括多个单一显示部件，所述多个单一显示部件具有作为整体的多个显示的一个屏幕的形式，并且每个具有多条沿第一方向彼此平行延伸的数据线、多条沿第二方向彼此平行延伸的扫描线、以及多个像素，这些像素的每个放置在每条数据线和每条扫描线的交叉点处，并且每个包括具有记忆特性的电泳显示元件；为每个单一显示部件提供的多个数据线驱动电路，每个数据线驱动电路基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每条数据线写像素数据；为每个单一显示部件提供的多个扫描线驱动电路，每个扫描线驱动电路基于给定的第二控制信号以预定顺序为驱动扫描线输出扫描线驱动信号；以及显示/更新控制单元，在图像更新期间向数据线驱动电路和扫描线驱动电路供电，并在图像保持期间切断对数据线驱动电路和扫描线驱动电路的供电，该显示/更新控制单元基于给定的图形数据，在图像更新期间，向数据线驱动电路输出第一控制信号和数据信号，向扫描线驱动电路输出第二控制信号，其中显示/更新控制单元顺序输入具有如下数据配置的多片压缩的图像块数据，即，在所述数据配置中，多个显示的图像数据的一个屏幕被划分成多个块，关于每个块而被压缩，展开顺序输入的在前屏幕的压缩的图像块数据和相应更新屏幕的压缩的图像块数据，并基于在前屏幕的展开的图像块数据和相应更新屏幕的展开的图像块数据，向数据线驱动电路输出用于屏幕更新的数据信号。
另外，优选的方式是其中图形存储器具有可存储在相应单一显示部件上的在前屏幕的展开的图像块数据的单一片以及相应更新屏幕的展开的图像块数据的单一片的容量大小。
另外，优选的方式是其中指定目标显示部件的头部附着在展开的图像块数据；并且其中基于附着的头部，显示/更新控制单元向相应的数据线驱动电路输出第一控制信号和数据信号，向相应的扫描线驱动电路输出第二控制信号。
第一示例性实施例
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的图像显示设备的主要部分的示意性电构造的方框图。
如图1所示，第一示例性实施例的图像显示设备包括显示面板单元10和模块板20。显示面板单元10包括电子纸显示部件11、栅极驱动器12、以及数据驱动器13。电子纸显示部件11具有记忆特性并包括，虽未示出，沿着预定列的数据线，沿着预定行的扫描线，以及位于每条数据线和每条扫描线交叉点的像素，每个像素包括电泳显示元件。这样，电子纸显示部件11是A4大小的显示设备，包括微囊类型电泳显示元件，并具有分辨率，例如，1600乘1200个（像素）的超级扩展图形阵列（UXGA），并由TFT玻璃基板、电泳元件膜以及对向基板以堆叠构造构成（图14）。
基于模块板20提供的控制信号“ct1”（第一控制信号），数据驱动器13向每个数据线写入基于模块板20提供的数据信号“da”的像素数据。特别地，在本发明中，数据驱动器13可以三值驱动器出现，该三值驱动器响应于向其提供的数据的两个值可输出三个值：+15V、0V、以及-15V。基于模块板20提供的控制信号“ct2”（第二控制信号），栅极驱动器12输出扫描线驱动信号，该扫描线驱动信号试图以预定顺序（例如线序列）驱动扫描线。
在图像更新期间，基于服务器和类似设备（未示出）提供的图像数据，模块板20向数据驱动器13输出控制信号“ct1”和相应的数字信号“da”，并向栅极驱动器12输出控制信号“ct2”。特别地，在第一示例性实施例中，模块板20包括显示控制器21、图形存储器22、RAM23、ROM24、无线传输/接收单元25、电源管理单元26、蓄电池27以及显示电源电路28。无线传输/接收单元25接收具有数据配置的图像块数据，在数据配置中，图像数据的一个屏幕被划分成多个块，关于每个块而被压缩。特别地，在该第一示例性实施例中，通过合并必需的元件，构造无线传输/接收模块25，上述必需的元件从符合蓝牙、超宽带（UWB）以及无线局域网（LAN）标准的元件中选择，因此接收图像块数据组、图像信息数据、查找表（LUT）数据以及类似的数据。
ROM24可为例如，非易失性闪存ROM，具有数据存储单元24a。数据存储单元24a存储多个由无线传输/接收单元25接收的图像块数据的屏幕。值得注意的是，数据存储单元24a由例如易失性RAM组成。RAM23具有工作区域单元23a。工作区域单元23a用于读取当显示屏幕时需要的数据，并且由移动RAM组成，移动RAM比闪存ROM速度快。在屏幕显示时需要的数据包括在前屏幕数据、更新屏幕数据以及屏幕信息数据。屏幕信息数据包括图像块的地址信息表、在前屏幕编号、更新屏幕编号、以及在屏幕显示中使用的LUT组和面板参数。
显示控制器21具有显示电路单元21a以及数据转换电路单元21b。布置显示电路单元21a以展开在前屏幕的图像块数据以及相应的更新屏幕的图像块数据。特别地，在第一示例性实施例中，当更新屏幕时，数据转换电路单元21b以这样的方式转换在前屏幕的数据（C）和要更新的图像数据（N），即，像素数据的一片可转变为八个位“C：N数据”，该八个位“C：N数据”组合了在前屏幕的像素数据的四位和更新屏幕的像素数据的四位，因此在显示电路单元21a中实现高速LUT转换。
图形存储器22存储展开到数据转换电路单元21b中的图像块数据。基于存储在图形存储器22中的图像块数据，显示电路单元21a输出控制信号“ct1”和“ct2”以及数据信号“da”。这样，显示电路单元21a通过从图形存储器22中读取C：N数据执行LUT转换，从而输出控制信号“ct1”和“ct2”以及数据信号“da”。图形存储器22可具有只存储一些在前屏幕数据片和更新屏幕数据片的容量（例如，可容纳大约数百的面板线缓冲器的容量），并且当数据转换电路单元21b和显示电路单元21a执行计算时，图形存储器22作为存储器使用。
蓄电池27产生用于操作图像显示设备全部的电力。显示电源电路28在电源管理单元26控制下向栅极驱动器（扫描线驱动电路）12、数据驱动器（数据线驱动电路）13或者类似的设备供电。基于无线传输/接收单元25接收的图像数据“in”，电源管理单元26在图像更新期间向相应单元（部件）供电，并在图像保持期间切断向相应电路（部件）的供电。
图2是用于解释如下数据的格式以及处理的图表，该数据被展开到如图1所示的数据存储单元24a、工作区域单元23a、数据转换电路单元21b以及图形存储器22中。
如图2所示，屏幕信息数据被存储在数据存储单元24a中。屏幕信息数据由在前屏幕数据编号、更新屏幕数据编号以及LUT编号组成。即，将显示的图像数据存储在数据存储单元24a中。图像数据片与它们将被显示的顺序的图像编号（d1、d2、……、以及dN）相配合。另外，图像数据的一个屏幕具有如下的配置数据，即，图像数据的一个屏幕被划分成多个块，并关于每个块而被压缩。多个块每个分别与面板屏幕上的一个或多个线相对应。
例如，在与具有m行n列（m=1600，n=1200）的矩阵阵列的形式的UXGA面板相应的第N个显示数据片情况下，假定图像数据被划分为块，这些块分别与k个线相对应，该图像数据被划分为n/k个图像块数据片BLOCK（h，i）（h=1，2……，和N，i=1,2……，和n/k）而存储。值得注意的是，k假定作为n的约数。这保证了n/k是整数。相反，如果由于k不是n的约数，n/k不是整数，则n/k可被大于n/k并且最接近n/k的整数代替。这些图像块数据片BLOCK（h，i）的地址信息作为屏幕信息数据以表的格式被存储。另外，作为其他屏幕信息数据（未示出），这样的数据片被存储：显示表，该显示表指出了屏幕的显示顺序，LUT，其包括多个帧以便指出驱动信息，以及面板设置参数，其指定面板中的水平和垂直像素数以及空白期间。存储的LUT可为任意的，例如，16灰阶用LUT、2灰阶用LUT、在面板周围炎热环境下使用的高温用LUT，等。另外，服务器通过使用专用软件划分并压缩个人计算机（PC）上的原始数据生成压缩数据。压缩的格式是，例如联合图像专家组（JPEG）、小波、或分形压缩的有损压缩格式，这些可被哈弗曼编码、运行长度编码、Lempel-Ziv-Welch（LZW）等无损压缩格式替代。另外可以通过组合有损压缩格式和无损压缩格式而压缩数据。
在工作区域单元23a存储将使用的从数据存储单元24a传输的屏幕信息数据、在前图像数据、更新图像数据、以及LUT（例如，16灰阶用的LUT）。在数据转换电路单元21b中，从工作区域单元23a传输的更新屏幕的块数据和在前屏幕的块数据的一个块被展开并计算，以组合成一个块的C:N数据CN（i）（i=1、2、……、以及n/k）。例如在前屏幕数据的图像块数据BLOCK（1,1）和更新屏幕数据的图像块数据BLOCK（2,1）被传输并组合为C:N数据[CN（1）]，该[CN（1）]接着被传输到图形存储器22。在图形存储器22中，存储一个块的C:N数据[CN（1）]。图形存储器22作为存储图像信息数据块（C:N数据）CN（i）的临时缓冲器（i是1、2、……、以及n/k之一）。例如，存储在图形存储器22中的一个像素的C:N数据基于工作区域单元23a的16灰阶用LUT而被转换，以计算用于驱动电子纸显示部件11的驱动器数据。
图3是示出图1中的显示面板单元10和数据驱动器13的电构造的图表。
如图3所示，显示面板单元10包括电子纸显示部件11、栅极驱动器12、以及数据驱动器13。电子纸显示部件11包括扫描线14、数据线15、TFT16、以及电泳显示元件17。在电子纸显示部件11中，TFT16的栅极电极分别连接到相应的扫描线14，同时其源极电极分别连接到相应的数据线15。另外，以下述方式，像素电极（未示出）分别连接到TFT16的漏极电极，即像素电极和对向电极（未示出）将相应的电泳显示元件17夹着放置在它们中间。
另一方面，数据驱动器13包括选择信号产生电路18和电压选择电路19。电压选择电路19包括晶体管19a、19b、以及19c。在数据驱动器13中，如果数据信号“da”是“00”或“11”，则导通晶体管19b以便向数据线15提供0V的驱动电压。另外，如果数据信号“da”是“01”，则导通晶体管19a以便向数据线15提供+15V的驱动电压（黑色写电压）。另外，如果数据信号“da”是“10”，则导通晶体管19c以便向数据线15提供-15V的驱动电压（白色写电压）。
电泳显示元件17具有记忆特性，因此当从白色（W）转换到黑色（B）时，需要为电泳显示元件17提供+15V的驱动电压，当从黑色（B）转换到白色（W）时，需要为电泳显示元件17提供-15V的驱动电压；然而，当保持为白色（W）时或保持为黑色（B）时，仅仅需要分别更新在前白色（W）或黑色（B）的亮度。这样，如果没有更新亮度，则白色或黑色亮度降低，以使得可在电子纸显示部件11上识别在前屏幕的残留图像。因此，例如，在2灰阶显示的情况下，需要供给数据线15驱动电压，该驱动电压具有与在前屏幕数据和更新屏幕数据相对应的合适波形。
图4A、4B、5A、5B、6A、以及6B每个都是用于解释图3中的电子纸显示部件11的驱动方法的原理的图。
如图4A和4B所示，在电子纸显示部件11中，以例如30帧驱动电泳显示元件17：第一个10帧为黑色帧（N1），下个10帧为白色帧（N2），最后10帧为黑色帧（N3）。图4A中的曲线图（a－1）示出了如果在前屏幕是白色（W）并且更新屏幕是白色（W）时，应用到数据线15的驱动电压的波形，图4A中的曲线图（a－2）示出了像素亮度如何相应地改变。
即，在第一黑色帧（N1）中，向数据线15施加用于刷新的+15V驱动电压达10帧的时长，以便将屏幕转变为黑色（B）。在下一白色帧（N2）中，向数据线15施加-15V的驱动电压达10帧的时长，以将屏幕刷新为白色（W）。在最后黑色帧（N3）中，由于屏幕已经刷新为白亮度，没有驱动电压只有0V施加在数据线15上。即使保持为白色（W）的像素也需要刷新白亮度；由于在前屏幕的白亮度在图像保持期间降低了，所以如果与在已经从黑色（B）切换为白色（W）时的像素的白亮度不一致，则将发生在前屏幕留下的残留图像现象。另外，屏幕还以白色（W）、黑色（B）、白色（W）的顺序转换；因为在当关于时间整合(integrate)整个驱动波形时DC电压没有设定为0V的情况下，如果，例如，重复地更新像素的白亮度，则持续地施加不必要的DC电压，以便为电泳显示元件117充电。例如，如果重复的更新像素的白亮度，则持续地施加不必要的DC电压，以便为电泳显示元件117充电，为了防止其发生，当关于时间整合整个驱动波形时，降低DC电压至0V。
接着，图4B中的曲线图（b－1）示出了如果在前屏幕是黑色（B），更新屏幕是白色（W），则施加到数据线15的驱动电压的波形。图4B中的曲线图（b－2）示出了像素的亮度如何相应地改变。即，当屏幕从黑色（B）转换为白色（W）时，在黑色帧（N1，N3）中，不向数据线15施加驱动电压，而是仅在白色N2帧中，施加-15V驱动电压达10帧的时长，以便在N2帧屏幕可从黑色（B）转换为白色（W）。这样，在整个驱动波形的整合中，不取消DC电压；原因在于，在图4B曲线图（b－1）中，通过顺序地布置，使得在从白色（W）转换为黑色（B）时驱动波形的DC分量被在从黑色（B）转换为白色（W）时驱动波形的DC分量补偿，DC分量将自动被取消，以使得当在前黑色（B）屏幕、更新白色（W）屏幕、和下一个更新的黑色（B）屏幕的情况下，与白亮度更新相反，不必需的DC电压将不被持续地施加。
另外，图5A中曲线图（c-1）示出了如果在前屏幕是白色（W）的并且更新屏幕是黑色（B）的则将施加到数据线15的驱动电压的波形，图5A中的曲线图（c-2）示出了像素亮度如何相应地改变。图5B中的曲线图（d-1）示出了如果在前屏幕是黑色（B）的并且更新屏幕是白色（W）的则将施加到数据线15的驱动电压的波形，图5B中的曲线图（d-2）示出了像素亮度如何相应地改变。
为了获得描述的驱动方法，例如，准备128帧的例如如图6A所示的带有两行和两列的阵列的LUT组WF（n）。值得注意的是，LUT组WF（n）指第n帧中的LUT，在128帧的情况下，“n”是“0、1、……、127”中的任一个。
图6A示出了一个查找表WF（n），其中行表示在更新屏幕中的像素的灰阶数据，列表示更新前的屏幕中的像素的灰阶数据。分别在这些行和列的交叉点的数据片WF11、WF12、WF21、以及WF22给出数据信号“da”为“00”（=0V），数据信号“da”为“10”（=-15V），或者数据信号“da”为“01”（=+15V）。在第一10个黑色帧（N1）中，第n帧将，例如，WF11（n），在第零到第九帧中设置成WF11（0-9）=“00”、WF12（0-9）=“00”、WF21（0-9）=“00”、WF22（0-9）=“01”，以使得如图4A的曲线图（a-1）所示的，对保持为白色（W）的像素供以+15V，如图4B的曲线图（b-1）中所示的，对从黑色（B）转换为白色（W）的像素供以0V，如图5A的曲线图（c-1）中所示的，对从白色（W）转换为黑色（B）的像素供以0V，如图5B的曲线图（d-1）中所示的，对保持为黑色（B）的像素供以0V。
在下一10个白色帧（N2）中，第n帧将，例如，WF11（n），设置成WF11（10-19）=“10”、WF12（10-19）=“10”、WF21（10-19）=“00”、WF22（10-19）=“10”，以使得对保持为白色（W）的像素供以-15V，对从黑色（B）转换为白色（W）的像素供以-15V，对从白色（W）转换为黑色（B）的像素供以0V，对保持为黑色（B）的像素供以-15V。在最后10个黑色帧（N3）中，设置WF11（20-29）=“00”、WF12（20-29）=“00”、WF21（20-29）=“01”、WF22（20-29）=“01”，以使得对保持为白色（W）的像素供以0V，对从黑色（B）转换为白色（W）的像素供以0V，对从白色（W）转换为黑色（B）的像素供以+15V，对保持为黑色（B）的像素供以+15V。
另外，如图6B所示，在显示电路单元21中的驱动器数据计算装置计算驱动器数据（数据信号“da”）。即，通过使用WF（n），将通过组合在前屏幕像素数据和更新屏幕像素数据而生成的CURRENT数据（四位）/NEXT数据（四位）的八位数据（其中组合C数据和N数据）转换为数据信号“da”，在前屏幕像素数据和更新屏幕像素数据从屏幕信息数据提取，该WF（n）是从LUT组中读取的第n帧的LUT。例如，如果在前屏幕是白色，下一个屏幕是白色，则读取WF11（n），如果在前屏幕是白色，下一个屏幕是黑色，则读取WF12（n），如果在前屏幕是黑色，下一个屏幕是白色，则读取WF21（n），并且如果在前屏幕是黑色，下一个屏幕是黑色，则读取WF22（n）。数据驱动器13将，例如在WF11（n）中的值“00”转换为电压值。以例如30帧的时间段对屏幕中每个帧执行操作。值得注意的是，虽然上述结合2灰阶屏幕的情况进行了描述，但是在16灰阶屏幕的情况下，通过将LUT扩展为16行16列的阵列所构成的矩阵，也可执行类似的操作。
图7是用于解释图1所示的图像显示设备的操作的序列图，图8是用于解释图像显示设备的消耗电力的表。
参考图1、7和8将给出对第一实施例中使用的图像显示设备的驱动方法的处理内容的描述。
在图像显示设备中，模块板20作为显示/更新控制单元。在模块板20上，显示/更新控制单元顺序输入多片具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，图像数据的一个屏幕被划分为多个块，关于每个块而被压缩，展开顺序输入的在前屏幕的压缩图像块数据和相应的更新屏幕的压缩图像块数据，并基于在前屏幕的展开的图像块数据和相应更新屏幕的展开的图像块数据，向显示面板单元10输出控制信号“ct1”、“ct2”以及用于屏幕更新的数据信号“da”。
这样，该显示/更新控制单元（模块板20）包括显示电路单元21a、数据转换电路单元21b、图形存储器22、工作区域单元23a、数据存储单元24a、无线传输/接收单元25、电源管理单元26、蓄电池27、以及显示电源电路28。在图像数据更新处理中，无线传输/接收单元25顺序接收具有如下数据配置的多片压缩的图像块数据，图像数据的一个屏幕被划分为多个块（接收处理）。数据存储单元24a存储通过无线传输/接收单元25接收的图像块数据（数据存储处理）。数据转换电路单元21b展开在前屏幕的图像块数据片和相应更新屏幕的图像块数据片（数据转换处理），并且图形存储器22存储由数据转换电路单元21b展开的图像块数据（图像块数据存储处理）。显示电路单元21a基于存储在图形存储器22中的图像块数据，向显示面板单元10提供控制信号“ct1”、“ct2”以及数据信号“da”（信号输出处理）。另外，在图像块数据存储处理中，只有一些在前屏幕数据片和更新屏幕数据片被存储在图形存储器22中。
即，如图7所示，在图像显示设备的整个操作期间，图像更新期间R和图像保持期间H以固定的时间间隔被交替重复。由电源管理单元26管理这些操作。电子纸显示部件11的电泳显示元件17具有记忆功能，以使得在图像保持期间H，显示器中的电路不需要操作。因此，显示控制器21、图形存储器22、显示电源电路28、以及工作区域单元23a（RAM23）处于电源关闭状态。在图像保持期间H中的第一步骤中，无线传输/接收单元25处于待机模式，等待来自服务器的数据通信。数据存储单元24a也处于电源关闭状态或待机模式（步骤A1）。
如果无线传输/接收单元25接收了来自服务器的开始数据传输的信号，则开始图像数据的接收，以打开数据存储单元24a的电源，因此写图像数据（步骤A1b）。这样，图像数据可为LUT数据或图像块数据组，在划分为块时已经被压缩，这些块与电子纸显示部件11的显示屏幕上的一条或多条线相应，并将被写入数据存储单元24a中。如果无线传输/接收单元25的图像数据接收完成了，则跳到步骤A1。如果无线传输/接收单元25接收了来自服务器的图像更新指令，则处理转到图像更新期间R。
在图像更新期间R，显示控制器21、图形存储器22、显示电源电路28、RAM23（工作区域单元23a）以及数据存储单元24a进入电源打开状态，唤醒模块板20中的所有电路。接着，存储在数据存储单元24a中的屏幕信息数据、在前屏幕数据、更新屏幕数据（图像块数据）、以及LUT数据被展开到工作区域（工作区域单元23a）（步骤A2）。然后，包含在前屏幕信息和更新屏幕信息的屏幕信息数据被更新并被写入数据存储区域（数据存储单元24a）（步骤A3）。在步骤A3，在图像更新期间R结束后，显示控制器21和类似部件处于电源关闭状态，以保持在前屏幕的信息，即使工作区域（工作区域单元23a）或图形存储器22中的数据丢失。
在步骤A4，一片的图像块数据被展开并被写入图形存储器22中，以便展开压缩的数据。接着，显示电路单元21a计算来自LUT的驱动器数据以及从图形存储器22读取的屏幕信息数据，并向数据驱动器13输出数据信号“da”（驱动器数据）。在从显示电路单元21a输出数据信号“da”（驱动器数据）之后，如果一个屏幕仍没有被彻底更新，则读取屏幕信息数据块，以重复驱动器数据的计算和输出（步骤A4）。在执行操作的驱动期间后，关闭显示器的电源（显示电源电路28），返回到图像保持期间H（步骤A1）。
本图像显示设备的存储器大小和消耗电力与未执行传统压缩的情况相比都降低了。假设数据的一个屏幕划分为10个图像块并且，如图8所示，例如，按照压缩率20％（1/5）以JPEG格式进行压缩。假设在UXGA类型的显示面板单元上的8位单色显示器的情况下，工作区域将具有整个存储器大小7M比特＝作为图像数据的两个屏幕的1600×1200×8×2×20％（＝6M比特）＋LUT等的1M比特。另外，图形存储器22具有整个存储器大小3M比特＝1600×1200×8×（1/10）×2个缓冲器，以使得总共大约10M比特。另外，在没有执行传统压缩的情况下，总共大约31M比特，所以存储器大小大约减少了三分之一（1/3）。由于在图像更新期间（当设备以50－100MHZ操作时），存储器每1M比特大约消耗10mW，所以对于20M比特就可以减少大约200mW消耗电力。
在作为整体的本图像显示设备中，在图像更新时的300mW消耗电力已经减少到300mW。如果显示控制器21中的消耗电力可降低更多，则存储器内容将减少，所以可更多地减少消耗电力。另外，在工作区域存储器和图形存储器内建在显示控制器21中的典型情况下，不对存储器作特殊处理，所以在待机模式中很难将存储器单元的消耗电力减少到1mW或更少；与之相反，在第一示例性实施例中，屏幕信息数据存储在ROM2中的数据存储区域（数据存储单元24a）中，所以当保持图像时，存储器可进入电源关闭状态。因此，不需要使用特殊处理就可以容易地将存储器内建到显示控制器21中，因此在图像保持期间减少了成本和部件的数量以及消耗电力。
如所述的，在第一示例性实施例中，将待显示的图像数据划分为数据图像块，这些数据图像块以合适块格式压缩，并保存在数据存储区域（数据存储单元24a）中，所以每个图像块可被展开到图形存储器22中，因此可减少该图形存储器22的容量。另外，在本图像显示设备中，当保持图像时，可使存储器处于电源关闭状态，所以不需要使用特殊处理就可以容易地将存储器内建到显示控制器中，因此在图像保持期间减少了成本和部件的数量以及消耗电力。
第二示例性实施例
图9是用于解释在根据本发明的第二示例性实施例的图像显示设备中，被展开到数据存储单元24a、工作区域单元23a、数据转换电路单元21b以及图形存储器22中的数据的格式和处理的原理图。
第二示例性实施例的图像显示设备与第一示例性实施例的图像显示设备的图像数据格式不同，特别地，在将一个屏幕的数据划分为图像块数据片的方法上不同，上述图像数据数据被展开到数据存储单元24a、工作区域单元23a以及图形存储器22中。即，如图9所示，将待显示的图像的数据片以显示顺序存储在数据存储单元24a中。
例如，以图像数据片显示的顺序使用图像编号（d1、d2、……、以及dN）配合这些图像数据片。
另外，图像数据的一个屏幕当被划分为（k×l）个块时，也被压缩。例如，在UXGA面板（m=1600，n=1200）上，图像数据被划分为（4乘10）个块。这样，这些块中的每个都具有400乘120个像素的大小。这些块BLOCK（h，k，l）（h=1、2、……、以及N）的地址信息作为表被存储。值得注意的是，通过使用专用软件，在服务器的个人计算机（PC）上通过划分和压缩原数据，来生成压缩数据。与第一示例性实施例相类似的是，压缩使用的格式是JPEG、小波、或分形压缩的有损压缩格式，这些可被哈弗曼编码、运行长度编码、LZW等的无损压缩格式替代。
在工作区域单元23a存储从数据存储单元24a传输的屏幕信息数据、在前图像数据、更新图像数据、以及将使用的LUT。在图形存储器22中，当图像将要在电子纸显示部件11上显示时，存储预订数量片的CN（k，l），这些片是从在前屏幕的块数据和更新屏幕的块数据展开和计算的C:N数据。例如，在对于1600乘1200个像素的UXGA面板阵列而言数据被划分成单元块的情况下，每个块包括400乘120个像素，由于沿着线以四（4）划分数据，则展开CN（1,1）、CN（2,1）、CN（3,1）、以及CN（4,1）的C:N数据片，所以可阅读沿着线的所有数据。这是因为沿着线输出驱动器数据（数据信号“da”），因此，沿着线的数据以集合的方式优先被展开和读出。
图10是用于解释对图像显示设备中的屏幕信息数据块进行读取和展开的方法的图表。
结合图10给出第二示例性实施例的图像显示设备所使用的驱动方法。
本图像显示设备与第一示例性实施例在图像更新周期R如何读取和展开屏幕信息数据块有所不同。即，数据转换电路单元21b从工作区域单元23a中读取图像块数据，对于每个像素打包在前图像的数据（八位的四个高位）和更新图像的数据（八位的四个高位），将它们计算到C：N数据中，并将其展开到图形存储器22中。
在线的黑色期间内需要执行读取和展开操作，所以需要同时地执行图像块的多个展开操作，并使用数据转换电路单元21b计算C:N数据。例如，在对于1600乘1200个像素的UXGA面板阵列而言数据被划分成单元块的情况下，每个块包括400乘120个像素，由于沿着线以四（4）划分数据，则四个数据块读出电路31、32、33、34同时操作，以将C:N数据片CN（1,1）、CN（2,1）、CN（3,1）、以及CN（4,1）同时展开到图形存储器22中。因此，通过使用显示电路单元21a中的驱动器数据计算电路21c将执行与第一示例性实施例中几乎相同的处理，以输出驱动器数据（数据信号“da”）。
就像已经描述的，在第二示例性实施例中，在数据转换电路单元21b中的四个数据块读出电路31、32、33、和34同时操作，所以除了在第一示例性实施例中的优点，其具有比第一示例性实施例的读取速度快的优点。另外，如果数据块读出电路31、32、33、以及34是双缓冲器结构，当正在写在前块时，也可同时读取和展开，这带来了电路稳定操作的优点。
第三示例性实施例
图11是用于示出组成根据本发明的第三示例性实施例的图像显示设备的主要部分的示意性电构造的方框图。
如图11所示，在根据第三示例性实施例的图像显示设备中，图1中的显示面板单元10和模块板20已被不同构造的显示面板单元40和公共模块板20A所代替。显示面板40包括电子纸显示部件411、412、413、以及414，栅极驱动器421、422、423、以及424，数据驱动器431、432、433、以及434，和子模块板441、442、443、以及444。电子纸显示部件411、412、413、以及414，与图1中的电子纸显示部件11有几乎相同的构造，并且排列在两行两列的矩阵阵列中，所以它们可一起在一个屏幕中显示。
为每一个电子纸显示部件411、412、413、以及414提供数据驱动器431、432、433、以及434，并且布置数据驱动器431、432、433、以及434以基于提供到那里的控制信号“ct1”，将基于提供那里的数据信号da的像素数据片分别写入电子纸显示部件411、412、413、以及414的数据线。为每个电子纸显示部件411、412、413、以及414提供栅极驱动器421、422、423、以及424并布置栅极驱动器421、422、423、以及424以输出扫描线驱动信号，用于基于提供到那里的控制信号“ct2”以预定顺序分别驱动电子纸显示部件411、412、413、以及414的扫描线。
在公共模块板20A中，图1中的显示控制器21和图形存储器22已被块数据读出电路单元29代替。在数据存储单元24a中，从服务器获得的多片图像数据以划分为这样的图像块数据片来进行存储：以划分为多个块来对一个屏幕的屏幕数据进行压缩。值得注意的是，图像块数据可为块大小，该块大小与电子纸显示部件411、412、413、以及414相对应，即，通过将一个屏幕划分成四个分部或更精细地来压缩；然而，该数据必须以这样的方式划分，即多个块可组成一个显示屏幕。例如，在如本图像显示设备中具有电子纸显示部件411、412、413、以及414的情况下，通过将一个屏幕划分为四个（=2×2）、八个（=2×4）、16个（=4×4）、或32个（=4×8）个分部而不是九个（=3×3）分部来构造块。即，在包括以m行n列矩阵阵列形式排列的多个显示的多显示系统中，优选的是，多片图像块数据以aM×bN（“a”和“b”每个都是整数）阵列形式排列。原因是，如果屏幕不是被如上所述地划分，将发生在多个显示上延伸的块数据，这使得向子模块板441、442、443、以及444有效地传输数据变得困难。
块数据读出电路单元29从数据存储单元24a读取图像块数据，并将其传输到子模块板441、442、443、以及444。这样，图像块数据配以头部（例如，显示ID），该头部表示电子纸显示部件之一来在其上显示与此图像块数据相对应的图像。子模块板441、442、443、以及444的每一个都具有显示控制器。例如，子模块板444装配显示控制器214。显示控制器214由显示电路单元21a4、数据转换电路单元21b4、以及图形存储器224组成，这些分别与图1中的显示电路单元21a、数据转换电路单元21b、以及图形存储器224具有几乎相同的功能。另外，子模块板441、442、以及443也分别装配显示控制器211、212、213，这些显示控制器未示出，与显示控制器214具有几乎相同的构造。
图12是用于解释如下数据的格式和处理的图表，该数据被展开到图11所示的数据存储单元24a以及显示控制器211、212、213、以及214。
在数据存储单元24a中，要显示的图像数据片以将要显示的顺序以预定格式存储。即，在数据存储单元24a中，如图12所示，图像数据片被配以按照显示顺序排序的图像编号（图像数据片d1、d2、……、以及dN）。每个图像数据片被划分成块来压缩。如果图像显示设备包括（M×N）个电子纸显示部件，则数据必须被划分成（aM×bN）片的图像块。图像块数据片配以头部，这些头部表示电子纸显示部件411、412、413、以及414，所以在各个子模块板441、442、443、以及444中的显示控制器211、212、213、以及214可分析这些头部，以确定是否将显示数据。由于本图像显示设备由四（=2×2）个的显示设备组成，则数据存储单元24a将块数据BLOCK（h，k，l）（h=1，2，……，并且N：像素数据片的数量，k=1，2，l=1，2）划分成四个（2×2）分部来存储该块数据。值得注意的是，虽然图像块数据优选地以数据压缩来存储，但是如果数据存储单元24a有足够的存储大小，则可存储图像块数据而没有数据压缩。
在数据存储单元24a中的图像块数据由块数据读出电路单元29读取，从而依照屏幕信息数据，在前屏幕的块数据BLOCK（1,1,1）和更新屏幕的块数据BLOCK（2,1,1）可传输到子模块板441的显示控制器211。类似地，分别地，在前屏幕的块数据BLOCK（1,2,1）和更新屏幕的块数据BLOCK（2,2,1）可传输到子模块板442的显示控制器212，在前屏幕的块数据BLOCK（1,1,2）和更新屏幕的块数据BLOCK（2,1,2）可传输到子模块板443的显示控制器213，并且在前屏幕的块数据BLOCK（1,2,2）和更新屏幕的块数据BLOCK（2,2,2）可传输到子模块板444的显示控制器214。接着，显示控制器211、212、213、以及214中的数据转换电路单元21b1、21b2、21b3、以及21b4以如下方式存储从块数据片计算的C:N数据CN（i,j），即，从块数据片计算的C:N数据CN（i,j）被分别展开到图形存储器221、222、223、以及224中。
图13是用于解释图11中的图像显示设备的操作的序列图。
结合图11和13将给出第三示例性实施例的图像显示设备中使用的驱动方法的处理内容的描述。
在图像显示设备中，使用公共模块板20A存储这样的图像块数据，使得将一个屏幕中的图像数据划分为多个块来压缩该屏幕。另外，为每个电子纸显示部件411、412、413和414提供显示/更新控制单元。显示/更新控制单元在展开情形下存储在前屏幕的图像块数据片和相应更新屏幕的图像块数据片，这些数据片来自存储在公共模块板20A中的图像块数据，显示/更新控制单元基于存储的图像块数据片，向各个栅极驱动器421、422、423和424输出控制信号“ct2”，向各个数据驱动器431、432、433和434输出控制信号“ct1”，以及数据信号“da”（图像数据更新处理）。
这样，公共模块板20A被装配无线传输/接收单元25以及数据存储单元24a，所以无线传输/接收单元25接收这样的图像块数据，即，在一个屏幕中的图像数据可以被划分为多个块来压缩（接收处理），并且数据存储单元24a存储由无线传输/接收单元25接收的图像块数据（数据存储处理）。另外，每个显示/更新控制单元包括数据转换电路单元21b1、21b2、21b3以及21b4，图形存储器221、222、223和224，以及显示电路单元21a1、21a2、21a3和21a4，从而这些数据转换电路单元21b1、21b2、21b3以及21b4展开在前屏幕的图像块数据和相应更新屏幕的图像块数据（数据转换处理）。
图形存储器221、222、223和224存储由数据转换电路单元21b1、21b2、21b3以及21b4展开的图像块数据（图像块数据存储处理），所以基于存储在图形存储器221、222、223和224中的图像块数据，可输出控制信号“ct1”和“ct2”，以及数据信号“da”（信号输出处理）。在图像块数据存储处理中，只有一些在前屏幕数据片和更新屏幕数据片将由图形存储器221、222、223和224存储。
即，如图13所示，在图像显示设备的整个操作期间，图像更新期间R和图像保持期间H以固定的时间间隔被交替重复。电源管理单元26管理这些操作。每个电子纸显示部件411、412、413和414的电泳显示元件17都具有记忆功能，从而显示器中的电路在图像保持期间H不需要操作。因此，普通模块板20A上的显示电源电路28、工作区域单元23a、和块数据读出电路单元29处于电源关闭状态。另外，在各个子模块板441、442、443、以及444上的显示控制器221、222、223以及224也处于电源关闭状态。另外，在图像保持期间H中的第一步骤中，无线传输/接收单元25处于待机状态，等待来自服务器的数据通信。数据存储单元24a也处于电源关闭状态或待机状态（步骤B1）。
如果无线传输/接收单元25从服务器接收开始数据传输的信号，则开始图像数据的接收，以打开数据存储单元24a的电源，从而向其中写图像数据（步骤B1b）。这样，其中的图像数据可为LUT数据、屏幕信息数据、或者图像块数据组，这些数据被划分为如下的块来压缩，即，上述块相应于电子纸显示部件411、412、413和414的显示屏幕上的一条线或多条线，并且将被写到数据存储单元24a。如果无线传输/接收单元25对其中的图像数据的接收结束，则跳到步骤B1。如果无线传输/接收单元25接收到来自服务器的图像更新指令，则处理进入图像更新期间R。
在图像更新期间R，公共模块板20A上的整个电路和显示控制器211、212、213以及214被唤醒。接着，存储在数据存储单元24a中的屏幕信息数据、在前屏幕数据、更新屏幕数据（图像块数据）、和LUT数据被展开到工作区域（工作区域单元23a）（步骤B2）。然后，包括在前屏幕信息和更新屏幕信息的屏幕信息数据被更新并被写入数据存储区域（数据存储单元24a）（步骤B3）。在步骤B3，在图像更新期间R结束之后，显示控制器211、212、213以及214等部件处于电源关闭状态，以便即使在图形存储器221、222、223以及224或工作区域（工作区域单元23a）中的数据丢失时，也保存在前屏幕的信息。
然后，块数据读出电路单元29向子模块板441、442、443、以及444传输块数据组和LUT。图像块数据片被配以头部，这些头部表示电子纸显示部件，所以在各个子模块板441、442、443、以及444中的显示控制器211、212、213以及214可分析这些头部，确定数据是否涉及相关电子纸显示部件面板单元；如果确定涉及该电子纸显示部件面板单元，则该图像块数据被写入相关子模块板上的显示控制器中的数据转换电路单元（步骤B4）。在子模块板441、442、443、以及444上的显示控制器211、212、213以及214中，在数据转换电路单元21b1、21b2、21b3以及21b4中的块数据片可分别展开和写到图形存储器221、222、223和224。
接着，在显示控制器211、212、213以及214中，基于图形存储器221、222、223和224中的数据片，分别由显示电路单元21a1、21a2、21a3和21a4计算驱动器数据片（数据信号da），并分别向数据驱动器431、432、433和434输出。在这些驱动器数据片（数据信号da）被输出之后，如果一个屏幕还没有被完全更新，则重复这些操作以展开屏幕块数据，计算和输出驱动器数据（步骤B5）。在执行操作的驱动期间之后，切断用于显示的电源，返回图像保持期间H的步骤B1（步骤B1）。
就如所描述的，在本发明的第三示例性实施例中，存储在数据存储单元24a中的图像数据被划分为如下块来压缩，即，所述块与各个电子纸显示单元411、412、413和414相应，同时从公共模块20A传输来的图像块数据被展开到在各个子模块板441、442、443和444上的图形存储器221、222、223和224中，所以可显示该图像块数据；因此，预先存储在数据存储单元24a中的图像数据块以aM行bN列（a，b：整数）阵列排列，该阵列与具有M行N列的多显示系统相应，所以图像数据块可被发送到这些显示器。另外，仅需要在公共模块板20A上为多个显示提供一个无线传输/接收单元25和存储将显示的图像数据的数据存储单元24a，从而简化硬件构造并降低消耗电力。另外，存储在数据存储单元24a中的图像数据片以被划分为四个分部来进行压缩，该四个分部与电子纸显示部件411、412、413和414的四个屏幕相对应，并且每个配以显示ID作为头部，所以当这些图像数据片被发送到子模块板441、442、443和444时，在这些子模块板上的显示控制器分析这些头部，以确定是否将显示数据片，因此实现了对本图像显示设备的相对简单的硬件构造。
尽管已结合其示例性实施例详细地示出和描述了本发明，但是本发明不限于这些示例性实施例。例如，图1中的工作区域单元23a和图形存储器22也可被构造在同一存储器中。另外，虽然数据存储单元24a和工作区域单元23a分别由相互不同的部件ROM24和RAM23制成，但是它们可是相同的部件，例如，具有数据保持模式的移动RAM，该移动RAM将在几十微瓦的十分低的消耗电力并且不需要时钟信号的情况下保持数据。另外，如果由于工作区域中的图像数据的压缩率高，工作区域仅需要很小的存储器容量，则工作区域存储器可被包括在显示控制器21中。
另外，图像数据可以这样的方式存储在图1的数据存储单元24a中，即，在前图像和下一个图像之间的数据差被划分为块来压缩。相比于第一和第二示例性实施例，其中，图像以预定顺序例如顺序地从第一个开始并且然后第二个地显示，通过例如压缩第一和第10个图像以及将其划分为多个块来存储，图像显示可跳到第10个图像块。另外，通过LUT转换而被转换为帧特有驱动器数据（数据信号）的数据本身可以被压缩和划分为块来存储在数据存储单元24a中。这样，如果数据存储单元24a的存储具有高的读取速度，则不需要图像信息存储手段，如果速度低，则具有高读取速度的ROM或RAM可用作图像信息存储手段的设备，以使得仅在图像更新时传输数据。通过使用这样的布置，可容易地计算在图像显示之前的数据，简化了显示电路单元21a的构造。
另外，在第三示例性实施例中，图1中的电子纸显示部件的数量不限于四个，只要这些电子纸显示部件能被构造为带有用于一起显示一个屏幕的矩阵列的多显示。另外，图1和11中的蓄电池27可为太阳能电池。
工业实用性
本发明可应用于几乎所有的内容显示设备，例如电子布告版和电子广告系统，这些以低消耗电力工作，使用蓄电池或太阳能电池作为其电源。

Claims (16)

1.一种具有记忆特性的图像显示设备，包括：
显示部件，具有沿第一方向彼此平行延伸的多条数据线、沿第二方向彼此平行延伸的多条扫描线、以及多个像素，所述像素每个均位于每条所述数据线和每条所述扫描线的交叉点，所述像素每个均包括具有记忆特性的电泳显示元件；
数据线驱动电路，基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每个所述数据线写像素数据；
扫描线驱动电路，基于给定的第二控制信号，输出用于以预定顺序驱动所述扫描线的扫描线驱动信号；以及
显示/更新控制单元，在图像更新期间，基于给定的图像数据，向所述数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，向所述扫描线驱动电路输出所述第二控制信号，并且在图像保持期间，切断到所述数据线驱动电路和所述扫描线驱动电路的供电，
其中，所述图像更新期间在所述显示/更新控制单元接收到图像更新指令之后开始，并且
其中，所述显示/更新控制单元在接收到所述图像更新指令之后的所述图像更新期间执行一系列处理：输入处理，输入具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，一个屏幕的所述图像数据被划分成等价于多个划分屏幕的多个块并且关于每个块而被压缩；展开处理，展开输入的在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；输出处理，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号，其中，所述一系列处理是对每个块重复，并且在完成一个屏幕的图像更新之后，切断所述供电，返回到所述图像保持期间，然后等待下一个图像更新指令的接收。
2.如权利要求1所述的具有记忆特性的图像显示设备，其中所述显示/更新控制单元包括：
接收单元，顺序地接收多片的所述压缩的图像块数据；
数据存储单元，存储顺序地接收的压缩的图像块数据；
数据转换电路单元，展开顺序地接收的所述在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；
图形存储器，存储所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据；以及
显示电路单元，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号。
3.如权利要求2所述的具有记忆特性的图像显示设备，其中所述图形存储器具有可存储所述在前一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片以及所述相应更新一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片的容量大小。
4.一种具有记忆特性的图像显示设备，包括：
多个单一显示部件，所述多个单一显示部件整体上具有多显示的一个屏幕的形式，并且每个所述单一显示部件均具有沿第一方向彼此平行延伸的多条数据线、沿第二方向彼此平行延伸的多条扫描线、以及多个像素，所述像素每个均位于每条所述数据线和每条所述扫描线的交叉点，并且所述像素每个均包括具有记忆特性的电泳显示元件；
为每个单一显示部件提供的多个数据线驱动电路，每个所述数据线驱动电路基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每条所述数据线写像素数据；
为每个单一显示部件提供的多个扫描线驱动电路，每个所述扫描线驱动电路基于给定的第二控制信号输出用于以预定顺序驱动所述扫描线的扫描线驱动信号；以及
显示/更新控制单元，在图像更新期间，基于给定的图像数据，向所述数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，向所述扫描线驱动电路输出所述第二控制信号，并在图像保持期间，切断到所述数据线驱动电路和所述扫描线驱动电路的供电，
其中，所述图像更新期间在所述显示/更新控制单元接收到图像更新指令之后开始，并且
其中，所述显示/更新控制单元在接收到所述图像更新指令之后的所述图像更新期间执行一系列处理：输入处理，输入具有如下数据配置的压缩的图像块数据，用于所述多显示的一个屏幕的所述图像数据被划分成等价于多个划分屏幕的多个块并且关于每个块而被压缩；展开处理，展开输入的在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；输出处理，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向相应数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号，其中，所述一系列处理是对每个块执行，并且在完成一个屏幕的图像更新之后，切断所述供电，返回到所述图像保持期间，然后等待下一个图像更新指令的接收。
5.如权利要求4所述的具有记忆特性的图像显示设备，其中所述显示/更新控制单元包括：
接收单元，顺序地接收多片的所述压缩的图像块数据；
数据存储单元，存储顺序地接收的压缩的图像块数据；
数据转换电路单元，展开顺序地接收的所述在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；
图形存储器，存储所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据；以及
显示电路单元，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号。
6.如权利要求5所述的具有记忆特性的图像显示设备，其中为每个单一显示部件提供所述数据转换电路单元、所述图形存储器和所述显示电路单元。
7.如权利要求5所述的具有记忆特性的图像显示设备，其中所述图形存储器具有可存储在相应单一显示部件上的所述在前一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片以及所述相应更新一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片的容量大小。
8.如权利要求4所述的具有记忆特性的图像显示设备，其中所述单一显示部件被布置成具有M行N列的矩阵阵列的形式；并且所述压缩的/展开的图像块数据由“aM”דbN”个块组成，作为用于所述多显示的一个屏幕的图像数据，
其中“M”和“N”每个均是整数，其中的至少一个是2或更大的整数，并且其中“a”和“b”每个均是整数，其中的至少一个是2或更大的整数。
9.如权利要求4所述的具有记忆特性的图像显示设备，
其中用于指定目标显示部件的头部被附到所述展开的图像块数据；并且
其中所述显示/更新控制单元基于被附的头部，向相应的数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，并且向相应扫描线驱动电路输出所述第二控制信号。
10.一种驱动具有记忆特性的图像显示设备的驱动方法，所述图像显示设备包括：显示部件，具有沿第一方向彼此平行延伸的多条数据线、沿第二方向彼此平行延伸的多条扫描线、以及多个像素，所述像素每个均位于每条所述数据线和每条所述扫描线的交叉点，所述像素每个均包括具有记忆特性的电泳显示元件；数据线驱动电路，基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每个所述数据线写像素数据；扫描线驱动电路，基于给定的第二控制信号，输出用于以预定顺序驱动所述扫描线的扫描线驱动信号；显示/更新控制单元，在图像更新期间，基于给定的图像数据，向所述数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，向所述扫描线驱动电路输出所述第二控制信号，并且在图像保持期间，切断到所述数据线驱动电路和所述扫描线驱动电路的供电，其中，所述图像更新期间在所述显示/更新控制单元接收到图像更新指令之后开始，所述驱动方法包括：
显示/更新处理，其中，所述显示/更新控制单元在接收到所述图像更新指令之后的所述图像更新期间执行一系列处理：输入处理，输入具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，一个屏幕的所述图像数据被划分成等价于多个划分屏幕的多个块并且关于每个块而被压缩；展开处理，展开输入的在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；输出处理，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号，其中，所述一系列处理是对每个块重复，并且在完成一个屏幕的图像更新之后，切断所述供电，返回到所述图像保持期间，然后等待下一个图像更新指令的接收。
11.如权利要求10所述的驱动方法，其中所述显示/更新处理包括：
接收处理，顺序地接收多片的所述压缩的图像块数据；
压缩数据存储处理，将顺序地接收的压缩的图像块数据存储在数据存储单元中；
数据转换处理，展开顺序地接收的所述在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；
展开数据存储处理，将所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据存储在图形存储器中；以及
信号输出处理，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号。
12.如权利要求11所述的驱动方法，其中所述图形存储器具有可存储所述在前一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片以及所述相应更新一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片的容量大小。
13.一种驱动具有记忆特性的图像显示设备的驱动方法，其中所述图像显示设备包括：
多个单一显示部件，所述多个单一显示部件整体上具有多显示的一个屏幕的形式，并且每个所述单一显示部件均具有沿第一方向彼此平行延伸的多条数据线、沿第二方向彼此平行延伸的多条扫描线、以及多个像素，所述像素每个均位于每条所述数据线和每条所述扫描线的交叉点，并且所述像素每个均包括具有记忆特性的电泳显示元件；为每个单一显示部件提供的多个数据线驱动电路，每个所述数据线驱动电路基于给定的第一控制信号和给定的数据信号向每条所述数据线写像素数据；为每个单一显示部件提供的多个扫描线驱动电路，每个所述扫描线驱动电路基于给定的第二控制信号输出用于以预定顺序驱动所述扫描线的扫描线驱动信号；以及显示/更新控制单元，在图像更新期间，基于给定的图像数据，向所述数据线驱动电路输出所述第一控制信号和所述数据信号，向所述扫描线驱动电路输出所述第二控制信号，并在图像保持期间，切断到所述数据线驱动电路和所述扫描线驱动电路的供电，其中，所述图像更新期间在所述显示/更新控制单元接收到图像更新指令之后开始，所述驱动方法包括：
显示/更新处理，其中，所述显示/更新控制单元在接收到所述图像更新指令之后的所述图像更新期间执行一系列处理：输入处理，输入具有如下数据配置的压缩的图像块数据，即，用于所述多显示的一个屏幕的所述图像数据被划分成等价于多个划分屏幕的多个块并且关于每个块而被压缩；展开处理，展开输入的在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；输出处理，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向相应数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号，其中，所述一系列处理是对每个块执行，并且在完成一个屏幕的图像更新之后，切断所述供电，返回到所述图像保持期间，然后等待下一个图像更新指令的接收。
14.如权利要求13所述的驱动方法，显示/更新处理包括：
接收处理，顺序地接收多片的所述压缩的图像块数据；
压缩数据存储处理，将顺序地接收的压缩的图像块数据存储在数据存储单元中；
数据转换处理，展开顺序地接收的所述在前一个屏幕的所述压缩的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的所述压缩的图像块数据；
展开数据存储处理，将所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据存储在图形存储器中；以及
信号输出处理，基于所述在前一个屏幕的展开的图像块数据和所述相应更新一个屏幕的展开的图像块数据，向所述数据线驱动电路输出用于屏幕更新的所述数据信号。
15.如权利要求14所述的驱动方法，其中为每个单一显示部件执行所述数据转换处理、所述展开数据存储处理和所述信号输出处理。
16.如权利要求14所述的驱动方法，其中所述图形存储器具有可存储在相应单一显示部件上的所述在前一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片以及所述相应更新一个屏幕的所述展开的图像块数据的单一片的容量大小。
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