JP2008529052A - ディスプレイドライバ - Google Patents
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Abstract
本発明のディスプレイを駆動する方法は、画像を更新するための複数の駆動波形を供給するステップを有する。前記複数の駆動波形のそれぞれ1つの供給は、連続する期間のそれぞれ1つにおいて開始される。前記複数の駆動波形の少なくとも後続するサブセットは、1以上の後続する画素について供給され、該1以上の後続する画素のそれぞれは、駆動波形の後続するサブセットの以前のものが供給された1以上の以前の画素よりも、画像の反対側に近い。本発明のディスプレイドライバは、本発明の方法を実行する。本発明の制御ソフトウェアは、ディスプレイドライバが、本発明の方法を実行可能とするように動作可能である。本発明のディスプレイパネルは、本発明のディスプレイドライバを有する。本発明の電子装置は、本発明のディスプレイパネルを有する。
Description
本発明は、ディスプレイドライバ、斯かるドライバを有するディスプレイパネル、斯かるディスプレイパネルを有する電子装置、ディスプレイを駆動する方法、及びディスプレイを駆動する方法をディスプレイドライバが実行することを可能とするように動作可能な制御ソフトウェアに関する。ディスプレイは例えば、双安定ディスプレイであっても良い。
最初のパラグラフにおいて言及されたタイプのディスプレイ装置は、国際特許出願公開WO99/53373から知られている。該特許出願は、2つの基板を有する電子インクディスプレイ(Eインクディスプレイとも呼ばれる)を開示している。一方の基板は透明であり、他方の基板は行及び列に配置された電極を備える。表示要素即ち画素は、行電極及び列電極の交点と関連付けられる。各表示要素は、薄膜トランジスタ(TFTとも呼ばれる)の主電極を介して、列電極に結合される。TFTのゲートは、行電極と結合される。表示要素のこの構成、TFT、並びに行及び列電極は、合わせてアクティブマトリクス型ディスプレイ装置を形成する。
各画素は画素電極、即ちTFTを介して列電極に接続された画素の電極を有する。画像の更新又は画像のリフレッシュ期間の間、行ドライバは、表示要素の全ての行を1つずつ選択するように制御され、列ドライバは、選択された行の表示要素と並行して列電極及びTFTを介して、データ信号を供給するように制御される。データ信号は、マトリクス型ディスプレイ装置に表示されるべき画像データに対応する。
更に、透明基板に配置された画素電極と共通電極との間に、電子インクが備えられる。電子インクはかくして、共通電極と画素電極との間に挟持される。電子インクは、約10乃至50ミクロンの多数のマイクロカプセルを有する。各マイクロカプセルは、液体中に浮遊した正に帯電した白色の粒子と負に帯電した黒色の粒子とを有する。正の電荷が画素電極に印加された場合、白色の粒子がマイクロカプセルの透明基板の側に移動し、観測者にとって表示要素が白く見える。同時に、黒色の粒子がマイクロカプセルの反対側における画素電極に移動し、観測者からは隠される。負の電圧を画素電極に印加することにより、黒色の粒子がマイクロカプセルの透明基板の側における共通電極に移動し、観測者にとって表示要素が黒く見える。電場が除去されると、ディスプレイ装置は得られた状態に留まり、双安定の特性を呈する。白色及び黒色の粒子を持つ電子インクディスプレイは、電子書籍として特に有用である。
マイクロカプセルの上端において共通電極へと移動する粒子の量を制御することにより、ディスプレイ装置のグレースケールが生成されることができる。例えば、電界強度と印加の時間との積として定義される、正又は負の電場のエネルギーが、マイクロカプセルの上端に移動する粒子の量を制御する。
既知のディスプレイ装置の欠点は、点滅(flashing)及び/又は光のちらつき(flicker)の頻繁な出現である。
本発明の目的は、点滅及び/又は光のちらつきの可視度を低減することにある。
本発明の第1の態様は、画像を更新するための複数の駆動波形を供給するように動作可能なプロセッサを有するディスプレイドライバであって、前記複数の駆動波形のそれぞれ1つの供給は、連続する期間のそれぞれ1つにおいて開始され、前記複数の駆動波形の少なくとも後続するサブセットが1以上の後続する画素について供給され、前記1以上の後続する画素のそれぞれは、駆動波形の後続するサブセットの以前のものが供給された1以上の以前の画素よりも、前記画像の反対側に近いディスプレイドライバを提供する。本発明者は、画像のアーティファクト又はゴーストを低減するために複雑な駆動波形が種々の光学的な遷移のために通常必要とされるために、光のちらつき又は点滅がページ遷移の間の振動効果(shaking effect)として出現することを認識した。画像更新時間、即ちページをめくるための時間は、典型的に1乃至2秒である。本発明は、故意のビデオ効果(以下、「波形移動」効果と呼ぶ)を生成することにより、これら振動効果を低減させる。該波形移動効果は、画像の更新時に、画素毎に又はライン毎に、故意に遅延を導入することにより、マトリクス型ディスプレイにおいて達成されることができる。該遅延は、マトリクス型ディスプレイにおいて利用される生来のライン時間よりも、目に見えて長い。
該「波形移動」効果は好ましくは、従来の紙の書籍又は新聞紙においてページをめくることと同じ感覚を提供する。ページは例えば、左から右、右から左、右上の隅から左下の隅、又は右下の隅から左上の隅へとめくられ得る。例えば該波形は、ライン毎の遅延時間がシーケンシャルに導入される場合には、右の1行目から開始し、ページを横切って左へと徐々に移動しても良いし、シーケンシャルな画素毎の遅延時間が利用される場合には、右上の隅における1番目の画素から開始し、対角線の方向に左下の隅へと徐々に移動しても良い。各駆動波形の供給又は駆動波形の各群(例えば画素のライン毎に1つの群)の供給は、異なる時刻に開始しても良い。従来のページをめくる効果とは別の「波形移動」効果が提供されても良い。例えば、画像の更新が画像の全ての端において開始し画像の中心へと進行しても良いし、画像の中心で開始し画像の全ての端へと進行しても良い。
複数の駆動波形のサブセットは、該複数の駆動波形のうちの全ての駆動波形を有しても良いが、このことは必須ではない。サブセットは、「波形移動」効果を生成するために十分に大きいことのみを必要とする。
本発明のディスプレイドライバの実施例においては、前記複数の駆動波形のうち特定の波形が、連続する期間のうち1以上の最初の期間において供給され、前記特定の波形は、グレースケールに向かう画像遷移のための駆動波形である。グレースケールに向かう画像遷移のための駆動波形は、一般に最も長い波形である。連続する期間の、1以上の先頭のもの(例えば画像更新の開始時)において、これらを供給することにより、画像更新の全体時間の増大が制限される。
加えて、又は代替として、前記特定の波形は、比較的低頻度で発生する画像遷移のための駆動波形であっても良い。高頻度で発生する画像遷移の遅延は、「波形移動」効果を生成するために十分であるように決定される。
前記複数の駆動波形のうち特定の波形は、白色から白色への画像遷移を除く全ての画像遷移のための駆動波形を有しても良い。白色から白色への画像遷移は、電子書籍及び新聞において高頻度で発生する。
前記ディスプレイドライバは、ユーザにより規定された期間に基づいて、前記連続する期間の継続時間を制限しても良い。「波形移動」効果は増大された遅延時間により増強されるが、全体のページを更新するための、より長いリフレッシュ時間にも帰着する。それ故、通常の紙の書籍を読むように、デフォルトの値が例えば約1秒であるような、パーソナライズされた全体の遅延時間の選択が可能であることが、更に有利である。 駆動波形が供給される順序は、ユーザによりプログラム可能であっても良い。ユーザは、該ユーザが好む特定の「波形移動」効果を選択することが可能であっても良く、これにより画像更新において知覚される遅延を低減させられ得る。
前記ディスプレイドライバは、特定の駆動波形の長さに依存して、前記駆動波形のうち特定の波形の供給を開始するための期間を決定しても良い。駆動波形を、例えば期間の特定の1つにおいて開始させるのではなく、期間の特定の1つにおいて終了させることにより、「波形移動」効果が拡張され得る。
前記ディスプレイは、例えば電気泳動ディスプレイ又は反射型コレステリックディスプレイのような、双安定ディスプレイであっても良い。電子書籍において利用される、このタイプのディスプレイは、光のちらつき及び点滅の出現により最も影響を受けるものと思われる。しかしながら、前記ディスプレイは、例えば殆どのテレビジョンにおいて利用されているもののような、従来のディスプレイであっても良い。
本発明の第2の態様は、前記ディスプレイドライバを有するディスプレイパネルを提供する。
本発明の第3の態様は、前記ディスプレイパネルを有する電子装置を提供する。前記電子装置は、例えば電子書籍、PDA、移動電話、テレビジョン又はコンピュータモニタであっても良い。
本発明のこれらの及び他の態様は、添付図面を参照しながら更に説明され明らかとなるであろう。
図面において対応する要素は、同一の参照番号により識別される。
本発明のこれらの及び他の態様は、添付図面を参照しながら更に説明され明らかとなるであろう。
図面において対応する要素は、同一の参照番号により識別される。
図1は、例えば数個の表示要素のサイズを持つ、電気泳動ディスプレイパネル1の一部の断面図を示す。電気泳動ディスプレイパネル1は、ベース基板2、及び例えばポリエチレンの2つの透明な基板3と基板4との間に存在する電子インクを持つ電気泳動膜を有する。一方の基板3は透明な画像電極5及び5'を備え、他方の基板4は透明な対極6を備える。電子インクは、約10乃至50ミクロンの多数のマイクロカプセル7を有する。マイクロカプセル7は球形である必要はなく、例えば大部分が長方形であるような他のいずれの形もとり得る。各マイクロカプセル7は、液体中に浮遊する正に帯電した黒色の粒子8と負に帯電した白色の粒子9とを有する。ダッシュを引かれた物質は高分子結合剤である。粒子8及び9は、白色及び黒色以外の色を持っても良い。単に、2つのタイプの粒子8及び9が、異なる光学的な特性及び異なる電荷を持ち、印加される電場に対して異なるように振舞うことが重要である。層3は必須ではなく、接着層であっても良い。画像電極5に対して負の電圧が対極6に印加された場合、黒色の粒子8をマイクロカプセル7の対極6の側に移動させる電場が生成され、当該表示要素は観測者に対して暗く見える。同時に、白色の粒子9はマイクロカプセル7の反対側に移動し、観測者からは隠される。対極6と画像電極5との間に正の電場を印加することにより、白色の粒子9がマイクロカプセル7の対極6の側に移動し、当該表示要素は観測者に対して白く見える(図示されていない)。電場が除去されると、粒子7は得られた状態に留まり、該ディスプレイは双安定の特性を呈し、略電力を消費しない。
図2は、ディスプレイパネル1の等価回路を図示する。該等価回路は、アクティブスイッチ素子19、行ドライバ16及び列ドライバ10を備えたベース基板2に積層された電気泳動膜を有する。対極6は好ましくは、カプセル化された電気泳動インクを有する膜上に備えられるが、ディスプレイの動作が面内電場の利用に基づく場合には、代替として対極6はベース基板に備えられても良い。ディスプレイパネル1は、例えば薄膜トランジスタ(TFT)19である、アクティブスイッチ素子により駆動される。ディスプレイパネル1は、行電極即ち選択電極17と、列電極即ちデータ電極11との交点のエリアにおいて、表示要素のマトリクスを有する。行ドライバ16は、連続的に行電極17を選択し、列ドライバ10は選択された行電極17について列電極11にデータ信号を供給する。好ましくは、プロセッサ15が最初に、入力データ13を列電極11により供給されるべきデータ信号へと処理する。
制御ライン12及び12'は、列ドライバ10と行ドライバ16との間の相互同期を制御する信号を搬送する。行電極17に電気的に接続された行ドライバ16からの選択信号は、薄膜トランジスタ19のゲート電極20を介して画素電極22を選択する。薄膜トランジスタ19のソース電極21は、列電極11に電気的に接続される。列電極11に存在するデータ信号は、TFTのドレイン電極に結合された表示要素18(画素とも呼ばれる)の画素電極22へ転送される。図示された実施例においては、図1のディスプレイ装置は更に、各表示要素18の位置に任意のキャパシタ23を有する。該任意のキャパシタ23は、関連する画素18の画素電極22と1以上の蓄積キャパシタ線24との間に接続される。TFTの代わりに、ダイオードやMIM等のような、他のスイッチ素子が利用されても良い。
プロセッサ15は、画像を更新するための、複数の駆動波形を供給するように動作可能である。該複数の駆動波形のそれぞれの1つの供給は、連続する期間のそれぞれの1つにおいて開始される。該複数の駆動波形の少なくとも後続するサブセットは、1以上の後続する画素に対して供給される。該1以上の後続する画素のそれぞれは、駆動波形の後続するサブセットの以前の1つが供給された1以上の以前の画素よりも、画像の反対側に近い。ディスプレイパネル1を有する電子装置においては、入力データ信号IVを受信して入力データ13としての画像をプロセッサ15に供給する、画像処理回路25が存在する。
図3は、m個の列(例えば800個の列)とn本のライン(例えば600本のライン)から成る、アクティブマトリクス型ディスプレイを示す。例えばページをめくる時のような、画像リフレッシュ期間においては、アクティブマトリクス型ディスプレイは、画素P11からP12、…P1m、P21、P22、…Pnmへと、各フレームにおいてライン毎に走査される。ここで典型的なフレーム時間は20msであり、約33us(=20ms/600ライン)のライン時間に対応する。駆動波形は典型的に1000乃至2000msの長さであるため、多数のフレームが通常必要とされる。これら駆動波形は通常、プリセットパルスやオーバリセットパルスのような多数の部分から成り、画像更新の際に点滅又はちらつきを伴う長い波形に帰着する。列又はライン反転のような方法が点滅の量を低減するために利用され得るが、これらの方法は、消費者が真に快適と感じるレベルを達成するには不十分であることが分かった。「波形移動」効果(例えば、従来の紙の書籍を読むユーザには見慣れた特徴)を生成することが、この点滅を低減することができる。画像更新において、画素毎に又はライン毎に、遅延が故意に導入される。該遅延は、マトリクス型ディスプレイにおける生来のライン時間よりも、かなり長い。
第1の実施例においては、ライン毎の遅延が導入され、このことは図4において模式的に示される。画像更新は、第1のラインにおける全ての画素に対して全ての波形を実行することにより、第1のラインから開始する。ライン2乃至ラインnにおける全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。ライン2における全ての画素についての波形は、遅延時間tLが経過したときに実行されるように開始し、ライン3乃至ラインnにおける全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。ライン1における全ての画素についての波形の実行は、全ての後続するフレームにおいて継続される。同様に、ライン3における全ての画素についての波形は、遅延時間2xtLが経過したときに実行されるように開始し、ライン4乃至ラインnにおける全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。ライン1及びライン2における画素についての波形の実行が、全ての後続するフレームにおいて継続される。同様の手順が、ラインnが処理されるまで、後続するラインについて繰り返される。ディスプレイ全体の更新は、最後のラインの画素について最も長い波形の最後のフレームが更新されたとき、完了する。かくして、ディスプレイがポートレイト書籍として利用される場合、波形は、図4(下部)に示すように、右の最初のラインから始まり、ページを横切って左へと徐々に移動する。右から左への全体の遅延時間が1.2秒となるようユーザにより要求され、ディスプレイのラインの数が600であると仮定すると、一定のライン遅延時間tLは、約2ms(=1200ms/600ライン)となる。よりユーザが所望するような特徴を生成するため、ライン毎に可変の遅延時間を定義することも可能である。
第2の実施例においては、波形移動効果は、一定のフレーム時間を持つ、図5に示されるようなラインの遅延ブロックにより実現される。本例においては、20msの全体の遅延時間(tF)即ち1フレーム時間を持つ、10本のラインのブロックが利用され、ライン毎に2msの遅延時間と同等である。画像更新は、最初の10本のラインにおける全ての画素について全ての波形を実行することにより、ライン1乃至10から成る第1のブロックから開始する。ライン11乃至ラインnにおける全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。ライン11乃至20(ラインの第2のブロック)における全ての画素についての波形は、遅延時間tFが経過したときに実行されるように開始し、ライン21乃至ラインnにおける全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。ライン1乃至10における全ての画素についての波形の実行は、全ての後続するフレームにおいて継続される。同様に、ライン21乃至30における全ての画素についての波形は、遅延時間2xtFが経過したときに実行されるように開始し、ライン31乃至ラインnにおける全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。ライン1乃至10及びライン11乃至20における画素についての波形の実行が、全ての後続するフレームにおいて継続される。同様の手順が、ラインnが処理されるまで、次の10本のラインのブロックについて繰り返される。このようにして、波形は、図5(下部)に示すように、右の10本のラインの最初のブロックから始まり、ページをわたって左へと徐々に移動する。右から左への全体の遅延時間が1.2秒となるようユーザにより要求され、ディスプレイのラインの数が600であると仮定すると、一定のライン遅延時間tFは、10本のラインのブロックについては約20ms(=1200ms/60ブロック)となり、有利にも丁度(標準的な)1フレーム時間である。
第3の実施例においては、画素毎の遅延が導入され、このことは図6に模式的に示される。画像更新は、右上の隅における画素について波形を実行することにより、第1の画素P11から開始する。他の全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。画素P12及びP21についての波形が、遅延時間tpが経過したときに実行されるように開始し、以前の走査において開始されていない他の全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。同様に、画素P13、P31及びP22についての波形は、遅延時間2xtpが経過したときに実行されるように開始し、以前の走査において開始されていない他の全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。同様の手順が、最後の画素Pnmが処理されるまで、後続する画素について繰り返される。ディスプレイ全体の更新は、最後の画素が完全に更新されたとき、完了する。かくして、ディスプレイがポートレイト書籍として利用される場合、波形は、図6(下部)に示すように、右上の隅から始まり、ページをわたって左下の隅へと徐々に移動する。右上の隅から左下の隅までの全体の遅延時間が2秒となるようユーザにより要求され、対角方向に沿った画素の数が1000であると仮定すると、一定のライン遅延時間tpは、約2ms(=2000ms/1000画素)となる。代替として、シーケンシャルな順序P11、P12、P13、…P1m、P21、P22、P23、…P2m、P31、P32、P33、…P3m、…Pnmも考えることができ、画素間の大きなシーケンシャルな遅延時間を伴って利用されても良い。よりユーザが所望するような特徴を生成するため、画素毎に可変の遅延時間を定義することも可能である。
第4の実施例においては、波形移動効果は、一定のフレーム時間を持つ、図7に示されるような画素の遅延ブロックにより実現される。本例においては、20msの全体の遅延時間(tF)即ち1フレーム時間を持つ、対角方向に沿った10個の画素のブロックが利用され、画素毎に2msの遅延時間と同等である。画像更新は、右上の隅における画素のブロックについて波形を実行することにより、画素の第1のブロックBP1から開始する。他の全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。画素群BP2についての波形は、遅延時間tFが経過したときに実行されるように開始し、以前の走査において開始されていない他の全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。同様に、画素群BP3についての波形は、遅延時間2xtFが経過したときに実行されるように開始し、以前の走査において開始されていない他の全ての画素についての波形は、後続する走査において実行されない。同様の手順が、最後の画素の群BPn/10が処理されるまで、次の画素の群即ちブロックについて繰り返される。波形は、図7(下部)に示すように、右上の隅から始まり、ページをわたって左下の隅へと徐々に移動する。右上の隅から左下の隅までの全体の遅延時間が2秒となるようユーザにより要求され、対角方向に沿った画素の数が1000であると仮定すると、一定の遅延時間tFは、10個の画素のブロックについては約20ms(=2000ms/100ブロック)となり、有利にも丁度(標準的な)1フレーム時間である。
「波形移動」効果が生成され、且つページ全体を更新するためのリフレッシュ時間は著しく延長されないように、最も長い駆動波形を必要とする光学的な遷移を伴う画素については遅延のない波形を供給することも可能である。グレースケールに向かう画像遷移のための波形が、通常最も長い。ページ更新毎に、ディスプレイ全体の50乃至60%が、しばしば白色から白色への画像遷移を必要とすることが、実験的に分かった。白色から白色への画像遷移のための波形の長さは、通常最も長い駆動波形の約半分である。それ故、白色から白色への画像遷移についての更新のみ、画素毎にシーケンシャルに遅延させることにより、リフレッシュ時間の大幅な増大を回避することも可能である。
本発明は好適な実施例に関連して説明されたが、以上に概説された原理内の変更は当業者には明らかであり、それ故本発明は好適な実施例に限定されるものではなく、斯かる変更を包含するものであることは、理解されるであろう。本発明は、それぞれの及び全ての新規な特徴及び特徴のそれぞれの及び全ての組み合わせに存する。請求項における参照番号は、請求の範囲を限定するものではない。動詞「有する(comprise)」及びその語形変化の使用は、請求項に記載されたもの以外の要素の存在を除外するものではない。要素に先行する冠詞「1つの(a又はan)」は、複数のかような要素の存在を除外するものではない。
当業者には明らかであるように、「手段(means)」は、単独の又は他の要素と協働する、いずれのハードウェア(別個の又は集積された回路又は電子素子のような)、又は特定の機能を動作時に実行する若しくは実行するように構成されたソフトウェアをも含むことを意図している。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実装されても良い。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。「制御ソフトウェア」は、フロッピー(登録商標)ディスクのようなコンピュータ読み取り可能な媒体に保存された、インターネットのようなネットワークを介してダウンロード可能な、又は他のいずれかの方法で取引可能ないずれのソフトウェアをも意味するものと理解されるべきである。
Claims (11)
- 画像を更新するための複数の駆動波形を供給するように動作可能なプロセッサを有するディスプレイドライバであって、前記複数の駆動波形のそれぞれ1つの供給は、連続する期間のそれぞれ1つにおいて開始され、前記複数の駆動波形の少なくとも後続するサブセットが1以上の後続する画素について供給され、前記1以上の後続する画素のそれぞれは、駆動波形の後続するサブセットの以前のものが供給された1以上の以前の画素よりも、前記画像の反対側に近いディスプレイドライバ。
- 前記複数の駆動波形のうち特定の波形が、連続する期間のうち1以上の最初の期間において供給され、前記特定の波形は、グレースケールに向かう画像遷移のための駆動波形である、請求項1に記載のディスプレイドライバ。
- 前記複数の駆動波形のうち特定の波形が、連続する期間のうち1以上の最初の期間において供給され、前記特定の波形は、比較的低頻度で発生する画像遷移のための駆動波形である、請求項1に記載のディスプレイドライバ。
- 前記複数の駆動波形のうち特定の波形が、白色から白色への画像遷移を除く全ての画像遷移のための駆動波形を有する、請求項3に記載のディスプレイドライバ。
- ユーザにより規定された期間に基づいて、前記連続する期間の継続時間を制限する、請求項1に記載のディスプレイドライバ。
- 特定の駆動波形の長さに依存して、前記駆動波形のうち特定の波形の供給を開始するための期間を決定する、請求項1に記載のディスプレイドライバ。
- 前記ディスプレイは双安定ディスプレイである、請求項1に記載のディスプレイドライバ。
- 請求項1に記載のディスプレイドライバを有するディスプレイパネル。
- 請求項8に記載のディスプレイパネルを有する電子装置。
- ディスプレイを駆動する方法であって、画像を更新するための複数の駆動波形を供給するステップを有し、前記複数の駆動波形のそれぞれ1つの供給は、連続する期間のそれぞれ1つにおいて開始され、前記複数の駆動波形の少なくとも後続するサブセットが1以上の後続する画素について供給され、前記1以上の後続する画素のそれぞれは、駆動波形の後続するサブセットの以前のものが供給された1以上の以前の画素よりも、前記画像の反対側に近い方法。
- 請求項10に記載の方法をディスプレイドライバが実行可能とするように動作可能な制御ソフトウェア。
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