JP2011022391A - 画像表示装置、及び該画像表示装置に用いられる駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モジュール基板20に画像データ更新手段(たとえば、無線送受信部25、データ格納部24a、データ変換回路部21b、グラフィックメモリ22及び表示回路部21a)が設けられ、同画像データ更新手段により、1画面の画像データinが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータが格納され、同画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータが展開されて格納されると共に、格納された画像サブブロックデータに基づいて、制御信号ct1及びデータ信号daがデータドライバ13へ出力されると共に、制御信号ct2がゲートドライバ12へ出力される。
【選択図】図1
Description
この電気泳動表示素子は、同図に示すように、TFT(Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ)ガラス基板1と、電気泳動素子フィルム2と、対向基板3とが積層されて構成されている。TFTガラス基板1には、スイッチング素子であるTFT4と、同TFT4に接続されている画素電極5とが設けられている。電気泳動素子フィルム2では、ポリマーのバインダの中に約40μmのマイクロカプセル6が敷き詰められている。このマイクロカプセル6の内部には、溶媒が注入されており、溶媒の中にナノレベルの大きさで、マイナスに帯電された白色顔料と、プラスに帯電された黒色顔料とが無数に浮遊している。対向基板3では、基準電位を与えるための対向電極7が形成されている。
このディスプレイでは、複数の画像データがデータ格納部に格納され、また、SRAM(Static Random Access Memory )から構成されるグラフィックメモリに前の画面と更新画面とが記憶され、両者を比較することで駆動が行われる。このため、グラフィックメモリには、更新画面と前の画面との2画面分以上の容量が必要となる。このグラフィックメモリの容量は、比較的小型のディスプレイサイズでは問題にならないが、ディスプレイサイズが大型の場合、たとえば、モノクロのA4サイズのUXGA(Ultra eXtended Graphics Array 、1600×1200画素)表示の場合、1画素が8ビットのデータとすれば、1600×1200×8×2(画面)=30.8Mビットのグラフィックメモリが必要である。また、広告表示用として、A2サイズのQUXGA(Quad Ultra eXtended Graphics Array、3200×2400画素)表示の場合には、3200×2400×8×2(画面)=123.2Mビットのグラフィックメモリが必要となる。
この例では、グラフィック用のメモリ領域が動的に確保されるので、前の画面データが保持されず、白→黒→白と、リセット画面を入れて前の画面の履歴をディスプレイから消して前の画面の残像が残らないようにした上で、更新画面を表示するというリセット駆動方式がとられていると考えられる。このため、表示コントローラは。簡素化されている。
すなわち、特許文献1に記載された双安定電子光学ディスプレイでは、画像更新時に、グラフィックメモリに前の画面と更新画面の2画面分のデータを与える必要があるため、同グラフィックメモリが肥大化し、消費電力や製造コストが増加するという課題がある。また、画像保持時には、メモリ性の表示手段には電力を与える必要はないが、この画像更新時に前の画面の画像データがグラフィックメモリに格納されているため、前の画面の履歴を保持し続けるには、画像更新以外の画像保持時にもグラフィックメモリに電源を供給し続ける必要があり、画像保持時にも駆動回路で電力が消費され、低消費電力化が困難になるという課題がある。
この形態の画像表示装置は、同図に示すように、表示部10と、モジュール基板20とから構成されている。表示部10は、電子ペーパディスプレイ11と、ゲートドライバ12と、データドライバ13とから構成されている。電子ペーパディスプレイ11は、メモリ性ディスプレイであり、図示しない所定列のデータ線、所定行の走査線、及び同各データ線と同各走査線との交差箇所に設けられている画素を有し、同各画素は、電気泳動表示素子で構成されている。この場合、電子ペーパディスプレイ11は、たとえば、A4サイズでUXGA(Ultra Extended Graphics Array 、1600×1200画素)の解像度を有するマイクロカプセル型電気泳動表示素子を用いたディスプレイであり、図14と同様に、TFTガラス基板と、電気泳動素子フィルムと、対向基板とが積層されて構成されている。
データ格納部24aには、同図2に示すように、画面情報データが格納されている。画面情報データは、前画面データ番号、更新画面データ番号、及びLUT番号から構成されている。すなわち、データ格納部24aには、表示すべき画像データが格納されている。画像データは、表示順に画像番号(画像データd1,d2,…,dN)が付されている。また、1枚分の画像データも、パネル画面の単数又は複数のラインに対応したサブブロック(Block)に分かれて圧縮されている。
この表示部10は、同図3に示すように、電子ペーパディスプレイ11と、ゲートドライバ12と、データドライバ13とから構成されている。また、電子ペーパディスプレイ11は、走査線14,…,14と、データ線15,…,15と、TFT16,…,16と、電気泳動表示素子17,…,17とから構成されている。電子ペーパディスプレイ11では、各TFT16のゲート電極が、該当する走査線14に接続され、ソース電極が、該当するデータ線15に接続されている。また、各TFT16のドレイン電極に図示しない画素電極が接続され、同画素電極と図示しない対向電極との間に該当の電気泳動表示素子17が配置されている。
この電子ペーパディスプレイ11では、同図4に示すように、電気泳動表示素子17が、たとえば30フレームで駆動され、最初の10フレームが黒フレーム(N1)、次の10フレームが白フレーム(N2)、及び、最後の10フレームが黒フレーム(N3)となっている。図4(a−1)では、前の画面が白(W)、及び、更新画面が白(W)のときのデータ線15に印加する駆動電圧の波形が表され、図4(a−2)では、このときの画素の輝度変化の状態が表されている。
図6(c)では、1つのルックアップテーブルWF(n)が示され、行が更新画面の画素の階調データ、及び、列が更新前の画面の画素の階調データを表す。各行列の交差部のデータWF11,WF12,WF21,WF22は、データ信号daの“00”(=0V)、“10”(=−15V)、又は“01”(=+15V)を表す。最初の10フレームの黒フレーム(N1)では、図4(a−1)のように、白(W)→白(W)の画素に+15V、図4(b−1)のように、黒(B)→白(W)の画素に0V、図5(c−1)のように、白(W)→黒(B)の画素に0V、及び、図5(d−1)のように、黒(B)→黒(B)の画素に0Vを印加するために、n番目のフレームのWF11(n)などは、0から10番目のフレームでは、WF11(0〜9)=“00”、WF12(0〜9)=“00”、WF21(0〜9)=“00”、及び、WF22(0〜9)=“01”となる。
これらの図を参照して、この形態の画像表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この画像表示装置では、モジュール基板20に画像データ更新手段が設けられ、同画像データ更新手段により、1画面の画像データinが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータが格納され、同画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータが展開されて格納されると共に、格納された画像サブブロックデータに基づいて、制御信号ct1,ct2及びデータ信号daが表示部10へ出力される(画像データ更新処理)。
この形態の画像表示装置では、データ格納部24a、作業領域部23a、グラッフィックメモリ22の各部に展開される画像データフォーマット、特に、1画面のデータを画像サブブロックデータに分割する分割の方法が第1の実施例と異なっている。すなわち、図9に示すように、データ格納部24aには、表示すべき画像データが、表示順に所定のフォーマットで格納されている。
また、画像データ1枚分も、パネル画面のk×lのサブブロックに分かれて圧縮されている。たとえば、UXGAパネル(m=1600,n=1200)に対して4×10ブロックに分かれて分割されている。この場合、各サブブロックの大きさは、400×120画素サイズとなる。これらBlock(h、k、l)(h=1,2,…,N)のアドレス情報は、テーブルとして、格納されている。なお、圧縮データは、サーバ上でPCなどの専用ソフトにより、分割及び圧縮されて作られる。圧縮フォーマットは、第1の実施形態と同様に、非可逆圧縮形式であるJPEG形式やWavelet形式、フラクタル圧縮形式が用いられ、また、可逆圧縮形式であるハフマン符号化、ランレングス符号化、LZWなどの形式が用いられても良い。
この図を参照して、この形態の画像表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この画像表示装置では、画像更新期間Rにおける画面情報データブロックの読出し及び展開方法が、第1の実施形態と異なっている。すなわち、データ変換回路部21bにより、作業領域部23aから画像サブブロックデータが読み出されて展開され、前の画像データ(8ビット中上位4ビット)と更新画像データ(8ビット中上位4ビット)とが画素毎にパックされ、C:Nデータとなるように計算され、グラフィックメモリ22に展開される。
この形態の画像表示装置では、同図11に示すように、図1中の表示部10及びモジュール基板20に代えて、異なる構成の表示部40及び共通モジュール基板20Aが設けられている。表示部40は、電子ペーパディスプレイ411 ,412 ,413 ,414 と、ゲートドライバ421 ,422 ,423 ,424 と、データドライバ431 ,432 ,433 ,434 と、サブ基板441 ,442 ,443 ,444 とから構成されている。電子ペーパディスプレイ411 ,412 ,413 ,414 は、図1中の電子ペーパディスプレイ11と同様に構成され、2行2列のマトリクス状に配列されて全体で1枚の画面を表示するためのマルチディスプレイとして構成されている。
データ格納部24aには、表示すべき画像データが、表示順に所定のフォーマットで格納されている。すなわち、データ格納部24aでは、同図12に示すように、画像データは、表示順に画像番号(画像データd1,d2,…,dN)が付されている。それぞれの画像データは、サブブロックに分割されて圧縮されている。画像表示装置にM×N個の電子ペーパディスプレイが設けられている場合、画像サブブロックの分割数は、aM×bNで構成する必要がある。画像サブブロックデータには、電子ペーパディスプレイ411 ,412 ,413 ,414 を表すヘッダが付され、同各ディスプレイのサブ基板441 ,442 ,443 ,444 の表示コントローラ211 ,212 ,213 ,214 で同ヘッダが解析されることにより、表示に該当するデータか否かが判別される。この画像表示装置では、2×2個のディスプレイが設けられているので、データ格納部24aには、2×2に分割されてサブブロックデータBlock(h,k,l)(h=1,2,…,N:画像データ数,k=1,2,l=1,2)が格納されている。なお、画像サブブロックデータは、圧縮されて格納されていることが好ましいが、データ格納部24aのストレージサイズが十分にある場合には、非圧縮で格納されていても良い。
この図を参照して、この形態の画像表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この画像表示装置では、共通モジュール基板20Aにより、1画面の画像データinが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータが格納される。そして、各電子ペーパディスプレイ411 ,412 ,413 ,414 毎に画像データ更新手段が設けられ、同各画像データ更新手段により、共通モジュール基板20Aに格納されている画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータが展開されて格納されると共に、格納された画像サブブロックデータに基づいて、各制御信号ct2がゲートドライバ421 ,422 ,423 ,424 に出力されると共に、各制御信号ct1及びデータ信号daがデータドライバ431 ,432 ,433 ,434 へ出力される(画像データ更新処理)。
たとえば、図1中の作業領域部23a及びグラフィックメモリ22は、同一メモリ内で構成されていても良い。また、データ格納部24a、及び作業領域部23aは、それぞれROM24、及びRAM23という異なる部品で構成されているが、同じ部品、たとえば、クロックを与えなくても数10μW程度の超低消費電力でデータを保持し続けるデータ保持モード付のモバイルRAMなどで構成されていても良い。また、画像データinの圧縮率が高く、作業領域のメモリ容量が小さくて済む場合には、表示コントローラ21に作業領域メモリを含めても良い。
11 電子ペーパディスプレイ(メモリ性ディスプレイ)
12 ゲートドライバ(走査線駆動回路)
13 データドライバ(データ線駆動回路)
14 走査線(メモリ性ディスプレイの一部)
15 データ線(メモリ性ディスプレイの一部)
16 TFT(メモリ性ディスプレイの一部)
17 電気泳動表示素子(画素、メモリ性ディスプレイの一部)
20 モジュール基板(画像表示装置の一部、表示制御手段)
20A 共通モジュール基板(画像表示装置の一部)
21 表示コントローラ(画像データ更新手段の一部)
21a 表示回路部(画像データ更新手段の一部)
21b データ変換回路部(画像データ更新手段の一部)
214 表示コントローラ(画像データ更新手段の一部)
21a4 表示回路部(画像データ更新手段の一部)
21b4 データ変換回路部(画像データ更新手段の一部)
22,224 グラフィックメモリ(画像データ更新手段の一部)
23 RAM(画像データ更新手段の一部)
23a 作業領域部(画像データ更新手段の一部)
24 ROM(画像データ更新手段の一部)
24a データ格納部(画像データ更新手段の一部)
25 無線送受信部(画像データ更新手段の一部)
26 電源マネジメント部(表示制御手段の一部)
27 2次電池(表示制御手段の一部)
28 表示電源回路(表示制御手段の一部)
29 ブロックデータ読出し回路部(表示制御手段の一部)
40 表示部(画像表示装置の一部)
411 ,412 ,413 ,414 電子ペーパディスプレイ(マルチディスプレイ)
421 ,422 ,423 ,424 ゲートドライバ(走査線駆動回路)
431 ,432 ,433 ,434 データドライバ(データ線駆動回路)
441 ,442 ,443 ,444 サブ基板(画像データ更新手段の一部)
Claims (14)
- 所定列のデータ線、所定行の走査線、及び前記各データ線と前記各走査線との交差箇所に設けられている画素を有し、前記各画素は、電気泳動表示素子で構成されているメモリ性ディスプレイと、
与えられた第1の制御信号に基づいて、与えられたデータ信号に基づく画素データを前記各データ線に書き込むデータ線駆動回路と、
与えられた第2の制御信号に基づいて、前記各走査線を所定の順序で駆動するための走査線駆動信号を出力する走査線駆動回路と、
与えられた画像データに基づいて、前記データ線駆動回路に、所定の周期で繰り返される画像保持期間と画像更新期間とに対応して前記第1の制御信号及びデータ信号を出力すると共に、前記走査線駆動回路に、前記第2の制御信号を出力する表示制御手段とを有する画像表示装置であって、
前記表示制御手段は、
1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを格納し、前記画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータを展開して格納すると共に、格納された前記画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する画像データ更新手段が設けられていることを特徴とする画像表示装置。 - 前記画像データ更新手段は、
1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを受信する受信手段と、
該受信手段で受信された前記画像サブブロックデータを格納するデータ格納部と、
前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応した更新画面の画像サブブロックデータを展開するためのデータ変換回路部と、
該データ変換回路部で展開された画像サブブロックデータを格納するグラフィックメモリと、
前記グラフィックメモリに格納された画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する表示回路部とから構成されていることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。 - 前記グラフィックメモリは、
前記前画面データ及び更新画面データの一部のみを格納可能な容量を有することを特徴とする請求項2記載の画像表示装置。 - 所定列のデータ線、所定行の走査線、及び前記各データ線と前記各走査線との交差箇所に設けられている画素を有し、前記各画素は、電気泳動表示素子で構成されているメモリ性ディスプレイを複数有し、全体で1枚の画面を表示するためのマルチディスプレイと、
前記各メモリ性ディスプレイ毎に設けられ、与えられた第1の制御信号に基づいて、与えられたデータ信号に基づく画素データを前記各データ線に書き込む複数のデータ線駆動回路と、
前記各メモリ性ディスプレイ毎に設けられ、与えられた第2の制御信号に基づいて、前記各走査線を所定の順序で駆動するための走査線駆動信号を出力する複数の走査線駆動回路と、
与えられた画像データに基づいて、前記各データ線駆動回路に、所定の周期で繰り返される画像保持期間と画像更新期間とに対応して前記第1の制御信号及びデータ信号を出力すると共に、前記各走査線駆動回路に、前記第2の制御信号を出力する表示制御手段とを有する画像表示装置であって、
前記表示制御手段は、
1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを格納する構成とされ、
前記各メモリ性ディスプレイ毎に設けられ、前記表示制御手段に格納されている前記画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータを展開して格納すると共に、格納された前記画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する複数の画像データ更新手段が設けられていることを特徴とする画像表示装置。 - 前記表示制御手段は、
1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを受信する受信手段と、
該受信手段で受信された前記画像サブブロックデータを格納するデータ格納部とを有し、
前記各画像データ更新手段は、
前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応した更新画面の画像サブブロックデータを展開するためのデータ変換回路部と、
該データ変換回路部で展開された画像サブブロックデータを格納するグラフィックメモリと、
前記グラフィックメモリに格納された画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する表示回路部とから構成されていることを特徴とする請求項4記載の画像表示装置。 - 前記各グラフィックメモリは、
前記前画面データ及び更新画面データの一部のみを格納可能な容量を有することを特徴とする請求項5記載の画像表示装置。 - 前記マルチディスプレイは、
前記メモリ性ディスプレイがM行N列のマトリクス状に配列されて構成され、
前記画像サブブロックデータは、
aM×bN個(a,b;整数)で構成されていることを特徴とする請求項4、5又は6記載の画像表示装置。 - 前記画像サブブロックデータは、
当該画像サブブロックデータに対応する画像を表示する前記メモリ性ディスプレイを表すヘッダが付され、
前記各画像データ更新手段は、
前記ヘッダに基づいて、該当の前記データ線駆動回路に前記第1の制御信号及びデータ信号を出力すると共に、該当の前記走査線駆動回路に前記第2の制御信号を出力する構成とされていることを特徴とする4、5、6又は7記載の画像表示装置。 - 所定列のデータ線、所定行の走査線、及び前記各データ線と前記各走査線との交差箇所に設けられている画素を有し、前記各画素は、電気泳動表示素子で構成されているメモリ性ディスプレイと、
与えられた第1の制御信号に基づいて、与えられたデータ信号に基づく画素データを前記各データ線に書き込むデータ線駆動回路と、
与えられた第2の制御信号に基づいて、前記各走査線を所定の順序で駆動するための走査線駆動信号を出力する走査線駆動回路と、
与えられた画像データに基づいて、前記データ線駆動回路に、所定の周期で繰り返される画像保持期間と画像更新期間とに対応して前記第1の制御信号及びデータ信号を出力すると共に、前記走査線駆動回路に、前記第2の制御信号を出力する表示制御手段とを有する画像表示装置に用いられる駆動方法であって、
前記表示制御手段に画像データ更新手段を設けておき、
該画像データ更新手段が、1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを格納し、前記画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータを展開して格納すると共に、格納された前記画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する画像データ更新処理を行うことを特徴とする駆動方法。 - 前記画像データ更新手段を、受信手段と、データ格納部と、データ変換回路部と、グラフィックメモリと、表示回路部とで構成しておき、
前記画像データ更新処理では、
前記受信手段が、1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを受信する受信処理と、
前記データ格納部が、前記受信手段で受信された前記画像サブブロックデータを格納するデータ格納処理と、
前記データ変換回路部が、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応した更新画面の画像サブブロックデータを展開するデータ変換処理と、
前記グラフィックメモリが、前記データ変換回路部で展開された画像サブブロックデータを格納する画像サブブロックデータ格納処理と、
前記表示回路部が、前記グラフィックメモリに格納された画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する信号出力処理とを行うことを特徴とする請求項9記載の駆動方法。 - 前記画像サブブロックデータ格納処理では、
前記グラフィックメモリが、前記前画面データ及び更新画面データの一部のみを格納することを特徴とする請求項10記載の駆動方法。 - 所定列のデータ線、所定行の走査線、及び前記各データ線と前記各走査線との交差箇所に設けられている画素を有し、前記各画素は、電気泳動表示素子で構成されているメモリ性ディスプレイを複数有し、全体で1枚の画面を表示するためのマルチディスプレイと、
前記各メモリ性ディスプレイ毎に設けられ、与えられた第1の制御信号に基づいて、与えられたデータ信号に基づく画素データを前記各データ線に書き込む複数のデータ線駆動回路と、
前記各メモリ性ディスプレイ毎に設けられ、与えられた第2の制御信号に基づいて、前記各走査線を所定の順序で駆動するための走査線駆動信号を出力する複数の走査線駆動回路と、
与えられた画像データに基づいて、前記各データ線駆動回路に、所定の周期で繰り返される画像保持期間と画像更新期間とに対応して前記第1の制御信号及びデータ信号を出力すると共に、前記各走査線駆動回路に、前記第2の制御信号を出力する表示制御手段とを有する画像表示装置に用いられる駆動方法であって、
前記表示制御手段が、1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを格納し、
前記各メモリ性ディスプレイ毎に画像データ更新手段を設けておき、
前記各画像データ更新手段が、前記表示制御手段に格納されている前記画像サブブロックデータのうち、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応する更新画面の画像サブブロックデータを展開して格納すると共に、格納された前記画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する画像データ更新処理を行うことを特徴とする駆動方法。 - 前記表示制御手段に、受信手段と、データ格納部とを設けておき、
前記受信手段が、1画面の前記画像データが複数のブロックに分かれて圧縮されている画像サブブロックデータを受信する受信処理と、
前記データ格納部が、前記受信手段で受信された前記画像サブブロックデータを格納するデータ格納処理とを行い、
前記各画像データ更新手段に、データ変換回路部と、グラフィックメモリと、表示回路部とを設けておき、
前記データ変換回路部が、前画面の画像サブブロックデータ、及び、これに対応した更新画面の画像サブブロックデータを展開するデータ変換処理と、
前記グラフィックメモリが、データ変換回路部で展開された画像サブブロックデータを格納する画像サブブロックデータ格納処理と、
前記表示回路部が、前記グラフィックメモリに格納された画像サブブロックデータに基づいて、前記第1及び第2の制御信号及びデータ信号を出力する信号出力処理とを行うことを特徴とする請求項12記載の駆動方法。 - 前記画像サブブロックデータ格納処理では、
前記各グラフィックメモリが、前記前画面データ及び更新画面データの一部のみを格納することを特徴とする請求項13記載の駆動方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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