СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИМИ ДИСПЛЕЯМИ
ELECTROOPTICAL DISPLAYS CONTROL METHODS

Ссылка на родственные заявки
[1] Эта заявка связана с предварительной заявкой на выдачу патента США 62/481,339, поданной 4 апреля 2017 г. Все описание указанной выше заявки ссылкой полностью включено в настоящий документ.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
[2] Данное изобретение относится к способам управления электрооптическими дисплеями, в частности, бистабильными электрооптическими дисплеями. Более конкретно, это изобретение относится к способам управления, которые предназначены для снижения нежелательных визуальных эффектов во время переходов от одного изображения к другому. Это изобретение главным образом, но не исключительно, нацелено на использование с электрофоретическими дисплеями на основе пигментных частиц, в которых один или несколько типов электрически заряженных частиц взвешены в жидкости и перемещаются в жидкости под действием электрического поля для изменения изображения на дисплее.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[3] Как обсуждалось выше, известны различные технические решения с использованием глобально ограниченных или других схем управления для снижения мерцания при переключениях изображений в электрооптических дисплеях. Однако, в некоторых случаях, или для определенных продуктов и (или) систем может быть желательным полностью обновить изображение дисплея при всех переходных изображениях для создания приятного впечатления плавного перехода.
[4] Здесь изложен способ управления электрооптическим дисплеем, имеющим множество пикселей дисплея, способ предусматривает разделение пикселей дисплея на несколько групп пикселей, подачу, по меньшей мере, одной структуры сигнала на несколько групп пикселей, при этом, по меньшей мере, у одной структуры сигнала есть управляющая секция для обновления нескольких групп пикселей, и обновление нескольких групп пикселей проводится по порядку смежности, так что в любой момент времени только в одной группе пикселей дисплея завершается управляющая секция сигнала.
Краткое описание фигур
[5] Различные аспекты и варианты осуществления изобретения будут описаны со ссылками на следующие фигуры. Следует отметить, что фигуры не обязательно нарисованы в масштабе. Позиции, показанные на нескольких фигурах, обозначены одним и тем же справочным номером на всех фигурах, на которых они показаны.
[6] На фиг. 1 показан экран дисплея, который обновляется прокручиваемой полосой в приведенном в качестве примера (иллюстративном) варианте осуществления;
[7] На фиг. 2 показан экран дисплея, который обновляется расширяющимся кольцом в приведенном в качестве примера (иллюстративном) варианте осуществления;
[8] На фиг. 3А-3С показаны приведенные в качестве примера (иллюстративные) сигналы, которые можно применять для обновления дисплея в соответствии с представленной здесь формулой изобретения;
[9] На фиг. 3D показаны несколько групп пикселей дисплея и краевые эффекты, которые могут возникнуть из-за обновления этих групп в соответствии с представленной здесь формулой изобретения;
[10] На фиг. 4 показан пример кодировки сигнала, показывающий 16 переходов для плавного обновления в соответствии с представленной здесь формулой изобретения;
[11] На фиг. 5 показан пример, уточняющий этапы, необходимые для создания перехода от белого к черному с эффектом прокручиваемой сверху вниз полосы с использованием представленной в этом документе формулы изобретения.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
[12] Электрооптические дисплеи, в которых используются способы согласно настоящему изобретению, часто содержат электрооптический материал, который является твердым в том смысле, что электрооптический материал имеет твердые наружные поверхности, хотя материал может, и часто содержит внутреннее заполненное жидкостью или газом пространство. Такие дисплеи, использующие твердые электрооптические материалы, могут далее в данном документе для удобства называться «твердыми электрооптическими дисплеями».
[13] Термин «электрооптический», применяемый для материала или дисплея, используется здесь в общепринятом значении в области воспроизведения изображений для указания материала, обладающего первым и вторым состояниями визуализации, отличающимися друг от друга в, по меньшей мере, одном оптическом свойстве, при этом материал изменяется из своего первого состояния визуализации в свое второе состояние визуализации приложением к материалу электрического поля. Хотя оптическим свойством типично является цвет, воспринимаемый глазом человека, им может быть другое оптическое свойство, например, оптическое пропускание, отражение, люминесценция или, в случае дисплеев, предназначенных для машинного чтения, псевдоцвет в смысле изменения отражательной способности для электромагнитного излучения с длиной волны за пределами видимого диапазона длин волн.
[14] Термин «серое состояние» используется здесь в общепринятом значении в области воспроизведения изображений для указания состояния, промежуточного между двумя экстремальными оптическими состояниями пикселя, и не обязательно подразумевает черно-белый переход между этими двумя экстремальными состояниями. Например, в нескольких упоминаемых ниже патентах и опубликованных заявках на патент описаны электрофоретические дисплеи, в которых экстремальными состояниями являются белый и темно-синий цвета, так что промежуточное «серое состояние» фактически будет бледно-голубого цвета. Более того, как уже упоминалось, переход между двумя экстремальными состояниями может вообще не быть изменением цвета. Термин «уровень серого» используется здесь для обозначения возможных оптических состояний пикселя, включая два экстремальных оптических состояния.
[15] Термины «бистабильный» и «бистабильность» используются здесь в общепринятом значении в отрасли для указания дисплеев, содержащих элементы дисплея, имеющие первое и второе состояние визуализации, отличающиеся друг от друга в, по меньшей мере, одном оптическом свойстве, и такие, что после возбуждения любого данного элемента с помощью импульса адресации конечной длительности, для перевода его в его первое или второе состояние визуализации, после завершения импульса адресации, это состояние будет существовать, по меньшей мере, в несколько раз, например, по меньшей мере, в четыре раза, дольше, чем минимальная длительность импульса адресации, необходимая для изменения состояния элемента дисплея. В опубликованной заявке на патент США №2002/0180687 показано, что некоторые электрофоретические дисплеи на основе пигментных частиц, способные на полутона, являются стабильными не только в своих экстремальных черном и белом состояниях, но также и в своих промежуточных серых состояниях, и это утверждение справедливо для некоторых других типов электрооптических дисплеев. Это тип дисплея следует называть «мультистабильный», а не «бистабильный», хотя для удобства термин «бистабильный» может использоваться здесь для охвата как бистабильных, так и мультистабильных дисплеев.
[16] Термин «импульс» используется здесь в своем общепринятом значении интеграла от напряжения по времени. Однако некоторые бистабильные электрооптические среды ведут себя как преобразователи заряда, и для таких сред может быть использовано альтернативное определение импульса, а именно интеграл от тока по времени (который равен полному поданному заряду). Следует использовать надлежащее определение импульса в зависимости от того, действует ли среда как преобразователь импульса напряжения во времени, или как преобразователь импульса тока.
[17] Большая часть приведенного ниже обсуждения посвящена методам возбуждения одного или нескольких пикселей электрооптического дисплея для перехода от начального серого уровня к конечному серому уровню (который может или не может отличаться от начального серого уровня). Термин «сигнал» будет использоваться для обозначения полной кривой зависимости напряжения от времени, используемой для осуществления перехода от одного конкретного начального уровня серого к конкретному конечному уровню серого. Обычно такой сигнал содержит множество элементов сигнала; при этом такие элементы являются в сущности прямоугольными (то есть данный элемент означает подачу постоянного напряжение в течение некоторого интервала времени); эти элементы могут называться «импульсами» или «импульсами управления». Термин «схема управления» означает набор сигналов, достаточный для осуществления всех возможных переходов между уровнями серого для конкретного дисплея. Для дисплея можно использовать более одной схемы управления, например, в вышеупомянутом патенте США №7,012,600 указано, что схему управления может потребоваться изменить в зависимости от параметров, например, от температуры дисплея или от времени, в течение которого он эксплуатировался в пределах всего срока своей службы, и поэтому для дисплея можно предоставить множество различных схем управления, которые следует использовать при различных температурах и т.п. Набор используемых таким образом схем управления может называться «набор связанных схем управления». Также возможно, как описано в нескольких упомянутых ниже заявках на способы управления дисплеями, использовать одновременно более одной схемы управления на различных участках одного дисплея, и набор используемых таким образом схем управления может называться «набор одновременных схем управления».
[18] Известны несколько типов электрооптических дисплеев. Одним типом электрооптического дисплея является тип с вращающимися бихроматическими элементами, как описано, например, в патентах США №№5,808,783; 5,777,782; 5,760,761; 6,054,071 6,055,091; 6,097,531; 6,128,124; 6,137,467; и 6,147,791 (хотя этот тип дисплея часто называют дисплеем с «вращающимися бихроматическими шарами», термин «вращающиеся бихроматические элементы» является предпочтительным как более точный, так как в некоторых вышеупомянутых патентах вращающиеся элементы не являются сферическими). В таком дисплее используется большое число маленьких тел (обычно сферических или цилиндрических), у которых есть две или больше секций с различными оптическими характеристиками, и внутренний диполь. Эти тела взвешены в заполненных жидкостью небольших полостях внутри матрицы, причем эти небольшие полости заполнены жидкостью таким образом, что эти тела могут свободно вращаться. Внешний вид экрана дисплея изменяется при подаче на него электрического поля, при этом тела поворачиваются в разные положения и изменяют секции тел, которые видны на рабочей поверхности экрана. Такой тип электрооптической среды обычно бистабильный.
[19] В другом типе электрооптического дисплея используется электрохромная среда, например, электрохромная среда в виде нанохромной пленки, содержащая электрод, созданный, по меньшей мере, частично, из полупроводникового оксида металла, и множества молекул красителя, способных реверсивно изменять цвет при соединении с электродом, смотрите, например, статьи O'Regan, В., et al., Nature 1991, 353, 737; и Wood, D., Information Display, 18(3), 24 (March 2002). См. также статью Bach, U., et al., Adv. Mater., 2002, 14(11), 845. Нанохромные пленки такого типа описаны также, например, в патентах США №№6,301,038; 6,870,657; и 6,950,220. Такой тип среды также обычно бистабильный.
[20] Другим типом электрооптического дисплея является электросмачиваемый дисплей, разработанный компанией Philips и описанный в статье Hayes, R.A., et al., "Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting", Nature, 425, 383-385 (2003). В патенте США №7,420,549 показано, что такие электросмачиваемые дисплеи могут быть сделаны бистабильными.
[21] Одним типом электрооптического дисплея, который в течение ряда лет был объектом обширных исследований и разработок, является использующий частицы электрофоретический дисплей, в котором множество заряженных частиц перемещается через флюид под воздействием электрического поля. Электрофоретические дисплеи в сравнении с дисплеями на жидких кристаллах могут иметь такие достоинства, как хорошая яркость и контраст, широкие углы обзора, бистабильные состояния и низкое потребление мощности. Тем не менее, проблемы с долговременным качеством изображения этих дисплеев препятствуют их широкому использованию. Например, частицы, которые создают изображения в электрофоретических дисплеях, имеют тенденцию осаждаться, что приводит к недостаточному сроку службы таких дисплеев.
[22] Как отмечалось ваше, для электрофоретических сред требуется присутствие флюида. В большинстве электрофоретических сред предшествующего уровня техники таким флюидом была жидкость, но электрофоретические среды можно создать с использованием газовых флюидов, смотрите, например, статьи Kitamura, Т., et al., "Electrical toner movement for electronic paper-like display", IDW Japan, 2001, Paper HCS1-1, и Yamaguchi, Y., et al., "Toner display using insulative particles charged triboelectrically", IDW Japan, 2001, Paper AMD4-4. См. также патенты США №№7,321,459 и 7,236,291. Такие газовые электрофоретические среды оказываются склонными к тому же самому типу проблем из-за осаждения частиц, как жидкостные электрофоретические среды, когда среды, используемые для ориентации частиц, допускают такое осаждение, например, в вывеске, в которой среда нанесена на вертикальную плоскость. Действительно, осаждение частиц оказывается более серьезной проблемой в газовых электрофоретических средах, чем в таких же жидкостных, так как меньшая вязкость газовых сред для взвешивания частиц в сравнении с жидкостными допускает более быстрое осаждение электрофоретических частиц.
[23] Многочисленные патенты и заявки на патент от имени Массачусетского технологического института (MIT), Е Ink Corporation, Е Ink California, LLC и родственных компаний или их сотрудников описывают различные технологии, используемые в инкапсулированных и помещенных в микросоты электрофоретических и других электрооптических средах. Инкапсулированные электрофоретические среды содержат многочисленные маленькие капсулы, каждая из которых в свою очередь содержит внутреннюю фазу из электрофоретических подвижных частиц в среде-флюиде, такая внутренняя фаза окружена стенкой капсулы. Обычно сами капсулы удерживаются вместе с помощью полимерного связывающего материала для образования прочного слоя, расположенного между двумя электродами. В микросотовом электрофоретическом дисплее заряженные частицы и флюид не инкапсулированы внутри микрокапсул, вместо этого они удерживаются во множестве полостей, образованных внутри несущей среды, типично это полимерная пленка. К технологиям, описанным в этих патентах и заявках на патент, относятся следующие:
(a) Электрофоретические частицы, флюиды и присадки к флюидам; смотрите, например, патенты США №№7,002,728 и 7,679,814;
(b) Капсулы, связывающие материалы и процессы инкапсуляции; смотрите, например, патенты США №№6,922,276 и 7,411,719;
(c) Структуры микросот, материалы стенки и методы формирования микросот; смотрите, например, патенты США №№7,072,095 и 9,279,906;
(d) Способы наполнения и герметизации микросот; смотрите, например, патенты США №№7,144,942 и 7,715,088;
(e) Пленки и подузлы, содержащие электрооптические материалы; смотрите, например, патенты США 6,982,178 и 7,839,564;
(f) Задние панели, адгезивные слои и другие вспомогательные слои, и способы, используемые в дисплеях; смотрите, например, патенты США №№7,116,318 и 7,535,624;
(b) Формирование цвета и регулировка цвета; смотрите, например, патенты США №№7,075,502 и 7,839,564;
(h) Способы управления дисплеями; смотрите, например, патенты США №№5,930,026; 6,445,489; 6,504,524; 6,512,354; 6,531,997; 6,753,999; 6,825,970; 6,900,851; 6,995,550; 7,012,600; 7,023,420; 7,034,783; 7,061,166; 7,061,662; 7,116,466; 7,119,772; 7,177,066; 7,193,625; 7,202,847; 7,242,514; 7,259,744; 7,304,787; 7,312,794; 7,327,511; 7,408,699; 7,453,445; 7,492,339; 7,528,822; 7,545,358; 7,583,251; 7,602,374; 7,612,760; 7,679,599; 7,679,813; 7,683,606; 7,688,297; 7,729,039; 7,733,311; 7,733,335; 7,787,169; 7,859,742; 7,952,557; 7,956,841; 7,982,479; 7,999,787; 8,077,141; 8,125,501; 8,139,050; 8,174,490; 8,243,013; 8,274,472; 8,289,250; 8,300,006; 8,305,341; 8,314,784; 8,373,649; 8,384,658; 8,456,414; 8,462,102; 8,514,168; 8,537,105; 8,558,783; 8,558,785; 8,558,786; 8,558,855; 8,576,164; 8,576,259; 8,593,396; 8,605,032; 8,643,595; 8,665,206; 8,681,191; 8,730,153; 8,810,525; 8,928,562; 8,928,641; 8,976,444; 9,013,394; 9,019,197; 9,019,198; 9,019,318; 9,082,352; 9,171,508; 9,218,773; 9,224,338; 9,224,342; 9,224,344; 9,230,492; 9,251,736; 9,262,973; 9,269,311; 9,299,294; 9,373,289; 9,390,066; 9,390,661; и 9,412,314; и опубликованные заявки на патент США №№2003/0102858; 2004/0246562; 2005/0253777; 2007/0091418; 2007/0103427; 2007/0176912; 2008/0024429; 2008/0024482; 2008/0136774; 2008/0291129; 2008/0303780; 2009/0174651; 2009/0195568; 2009/0322721; 2010/0194733; 2010/0194789; 2010/0220121; 2010/0265561; 2010/0283804; 2011/0063314; 2011/0175875; 2011/0193840; 2011/0193841; 2011/0199671; 2011/0221740; 2012/0001957; 2012/0098740; 2013/0063333; 2013/0194250; 2013/0249782; 2013/0321278; 2014/0009817; 2014/0085355; 2014/0204012; 2014/0218277; 2014/0240210; 2014/0240373; 2014/0253425; 2014/0292830; 2014/0293398; 2014/0333685; 2014/0340734; 2015/0070744; 2015/0097877; 2015/0109283; 2015/0213749; 2015/0213765; 2015/0221257; 2015/0262255; 2015/0262551; 2016/0071465; 2016/0078820; 2016/0093253; 2016/0140910; и 2016/0180777;
(i) Применения дисплеев; смотрите, например, патенты США №№7,312,784 и 8,009,348; и
(j) He электрофоретические дисплеи, как описано в патенте США №6,241,921 и в опубликованной заявке на патент США №2015/0277160; и заявки на технологии инкапсуляции и микросот не для дисплеев, смотрите, например, патент США №7,615,325; и опубликованные заявки на патент США №№2015/0005720 и 2016/0012710.
[24] Во многих из вышеупомянутых патентов и заявок признается, что стенки, окружающие дискретные микрокапсулы в инкапсулированной электрофоретической среде, могут быть заменены непрерывной фазой, таким образом создается так называемый полимер-диспергированный электрофоретический дисплей, в котором электрофоретическая среда состоит из множества дискретных капель электрофоретического флюида и непрерывной фазы полимерного материала, и что дискретные капли электрофоретического флюида в таком полимер-диспергированном электрофоретическом дисплее могут рассматриваться как капсулы или микрокапсулы, хотя даже никакой мембраны дискретной капли не ассоциировано с каждой отдельной каплей, смотрите, например, вышеупомянутый патент США №6,866,760. Соответственно, для целей настоящей заявки, такие полимер-диспергированные электрофоретические среды рассматриваются как суб-частицы инкапсулированных электрофоретических сред.
[25] Родственным типом электрофоретического дисплея является так называемый «микросотовый электрофоретический дисплей». В микросотовом электрофоретическом дисплее заряженные частицы и флюид не инкапсулированы внутри микрокапсул, вместо этого они удерживаются во множестве полостей, образованных внутри несущей среды, типично это полимерная пленка. Смотрите, например, патенты США №№6,672,921 и 6,788,449; владельцем обеих является компания Sipix Imaging, Inc.
[26] Хотя электрофоретические среды часто являются непрозрачными (поскольку, например, во многих электрофоретических средах частицы существенно перекрывают пропускание видимого света через дисплей) и работают в отражательном режиме, многие электрофоретические дисплеи могут быть изготовлены для работы в так называемом «режиме затвора», в котором одно состояние дисплея является существенно непрозрачным, а второе является пропускающим свет. Смотрите, например, патенты США №№5,872,552; 6,130,774; 6,144,361; 6,172,798; 6,271,823; 6,225,971; и 6,184,856. Диэлектрофоретические дисплеи, которые подобны электрофоретическим дисплеям, но работают за счет изменения напряженности электрического поля, могут работать в подобном режиме; смотрите патент США №4,418,346. Другие типы электрофоретических дисплеев могут также быть способны работать в режиме затвора. Работающие в режиме затвора электрооптические среды могут быть полезны в многослойных структурах для полноцветных дисплеев; в таких структурах, по меньшей мере, один слой, соседний с рабочей поверхностью экрана дисплея, работает в режиме затвора для открывания или закрывания второго слоя, более удаленного от рабочей поверхности экрана.
[27] Инкапсулированный электрофоретический дисплей обычно не страдает от отказов типа комкования и осаждения традиционных электрофоретических устройств и обеспечивает дополнительные преимущества, например, возможность напечатать дисплей или нанести его как покрытие на большое многообразие гибких и твердых подложек. (Использование слова «печатать» предназначено для включения всех видов печати и нанесения покрытия, включая, помимо прочего, дозируемое покрытие, например, селективное покрытие из фильеры, щелевое или экструзионное покрытие, покрытие головкой с нескольким подающими краску щелями или каскадное покрытие, покрытие падающей струей, покрытие валиком, например, покрытие ракелем над валиком, покрытие с прямым и реверсным валиками; покрытие с гравированного цилиндра; покрытие окунанием, покрытие напылением, покрытие с наносителя мениском; покрытие в центрифуге; покрытие кистью; покрытие воздушным шабером; процессы шелкотрафаретной печати; процессы термической печати; процессы струйной печати; электрофорезное осаждение (смотрите патент США №.7,339,715); и другие подобные технологии.) Таким образом, получающийся дисплей может быть гибким. Более того, поскольку дисплейная среда может быть напечатана (с использованием множества способов), сам дисплей может быть сделан недорогим.
[28] Другие типы электрооптических сред также можно использовать в дисплеях согласно настоящему изобретению.
[29] Бистабильное или мультистабильное поведение электрофоретических дисплеев на основе пигментных частиц, и других электрооптических дисплеев, показывающих подобное поведение (такие дисплеи могут далее в данном документе для удобства называться «импульсно-управляемыми дисплеями»), заметно отличается от поведения традиционных дисплеев на жидких кристаллах («ЖК»). Твист-нематические жидкие кристаллы не являются бистабильными или мультистабильными, а работают как преобразователи напряжения, так что при подаче данного электрического поля на пиксель такого дисплея создается конкретный уровень серого на этом пикселе, независимо от уровня серого, ранее присутствовавшего на этом пикселе. Более того, ЖК-дисплеи управляются только в одном направлении (от не пропускающего свет или «темного» к пропускающему или «светлому»), обратный переход от светлого состояния к темному состоянию выполняется за счет снижения или устранения электрического поля. Наконец, уровень серого пикселя на ЖК-дисплее нечувствителен к полярности электрического поля, только к его амплитуде, и, действительно, по техническим причинам в коммерческих ЖК-дисплеях полярность управляющего поля обычно изменяется с частыми интервалами. В отличие от этого бистабильные электрооптические дисплеи действуют, в первом приближении, как преобразователи импульса, так что окончательное состояние пикселя зависит не только от приложенного электрического поля и от периода времени, когда это поле было приложено, но также от состояния пикселя перед подачей электрического поля.
[30] Независимо от того, является ли электрооптическая среда бистабильной или нет, для получения дисплея с высоким разрешением отдельные пиксели дисплея должны быть адресуемыми без помех от соседних пикселей. Одним способ достижения такой цели является предоставление массива нелинейных элементов, например, транзисторов или диодов, при этом, по меньшей мере, один нелинейный элемент ассоциируется с каждым пикселем для создания дисплея с «активной матрицей». Электрод адресации или пикселя, который адресует один пиксель, подсоединен к соответствующему источнику напряжения с помощью ассоциированного нелинейного элемента. Обычно, когда нелинейный элемент является транзистором, электрод пикселя подключается к стоку транзистора, и такая конфигурация будет подразумеваться в последующем описании, хотя это, в сущности, произвольное условие и электрод пикселя может быть подключен к истоку транзистора. Традиционно, в дисплеях высокого разрешения пиксели организованы в двумерный массив из строк и столбцов, так что любой конкретный пиксель однозначно определяется пересечением одной указанной строки и одного указанного столбца. Истоки всех транзисторов в каждом столбце подключены к одному электроду столбца, а затворы всех транзисторов в каждой строке подключены к одному электроду строки; вновь такое назначение истоков строкам, а затворов столбцам является традиционным, но в сущности произвольным, и при желании его можно изменить на обратное. Электроды строк подключены к драйверу строки, который, по сути, обеспечивает, что в любой данный момент выбрана только одна строка, то есть, что на электрод выбранной строки подается напряжение так, чтобы обеспечить проводящее состояние всех транзисторов в выбранной строке, при этом на все остальные строки подается напряжение так, чтобы обеспечить непроводящее состояние всех транзисторов в этих не выбранных строках. Электроды столбцов подключены к драйверам столбцов, которые подают на различные электроды столбцов напряжения, выбранные для перевода пикселей в выбранной строке в их требуемое оптическое состояние. (Вышеуказанные напряжения измеряются относительно общего переднего электрода, который традиционно размещается с противоположной стороны электрооптической среды по отношению к нелинейному массиву, и простирается по всему дисплею). После предварительно выбранного интервала времени, известного как «время адресации строки», выбор выбранной строки отменяется, выбирается следующая строка, и напряжения в драйверах столбцов снова изменяются, чтобы записать следующую строку на дисплее. Этот процесс повторяется, пока весь дисплей не будет записан строка за строкой.
[31] Первоначально может показаться, что идеальным способом адресации такого импульсно-управляемого электрооптического дисплея будет так называемый «общий поток полутонового изображения», в котором контроллер осуществляет каждую запись изображения таким образом, что каждый пиксель выполняет переход из своего начального уровня серого непосредственно к своему окончательному уровню серого. Однако неизбежно возникнет некоторая ошибка при записи изображений на импульсно-управляемый дисплей. К некоторым встречающимся на практике подобным ошибкам относятся следующие:
(a) Зависимость от прошлого состояния - по крайней мере, в некоторых электрооптических средах импульс, требуемый для переключения пикселя в новое оптическое состояние, зависит не только от текущего и желаемого оптических состояний, но также и от предыдущих оптических состояний пикселя.
(b) Зависимость от времени состояния - по крайней мере, в некоторых электрооптических средах импульс, требуемый для переключения пикселя в новое оптическое состояние, зависит от времени, которое пиксель провел в своих различных оптических состояниях. Точная природа этой зависимости до конца не понята, но в целом, чем дольше пиксель был в своем текущем оптическом состоянии, тем больший импульс требуется.
(c) Зависимость от температуры - импульс, требуемый для переключения пикселя в новое оптическое состояние, сильно зависит от температуры.
(d) Зависимость от влажности - импульс, требуемый для переключения пикселя в новое оптическое состояние, зависит, по меньшей мере, в некоторых типах электрооптических сред, от влажности окружающего воздуха.
(e) Механическая неоднородность - импульс, требуемый для переключения пикселя в новое оптическое состояние, может зависеть от неоднородности механических свойств дисплея, например, от изменений толщины электрооптической среды или ассоциированного ламинирующего адгезивного слоя. Другие типы механической неоднородности могут возникать из-за неизбежных отклонений между различными изготовленными партиями среды, погрешностей изготовления и изменений исходных материалов.
(f) Ошибки напряжения - фактический поданный на пиксель импульс будет неизбежно отличаться от теоретически подаваемого из-за неустраняемых небольших ошибок в напряжениях, выдаваемых драйверами.
[32] Метод общего потока полутонового изображения страдает от явления «накопления ошибок». Например, предположим, что температурная зависимость приводит к ошибке 0,2 L* (где для L* используется обычное определение Международной комиссии по освещению CIE:
0
1/3
L*=116(R/R)-16,
0
где R обозначает отражательную способность, a R обозначает стандартное значение отражательной способности) в каждом положительном направлении каждого перехода. После пятидесяти переходов накопится ошибка до 10 L*. Возможно, более реалистично будет предположить, что средняя ошибка при каждом переходе, выраженная как разница между теоретической и фактической отражательной способностью дисплея, составляет ±0.2 L*. После 100 последовательных переходов у пикселей окажется среднее отклонение от их ожидаемого состояния величиной 2 L*; такие отклонения заметны для среднего наблюдателя на некоторых типах изображений.
[33] Такое явление накопления ошибок относится не только к ошибкам из-за температуры, но также и ко всем перечисленным выше типам ошибок. Как описано в вышеупомянутом патенте США №7,012,600, компенсация таких ошибок возможна, но только с ограниченной степенью точности. Например, температурные ошибки можно компенсировать с помощью датчика температуры и таблицы подстановки, но у датчика температуры ограниченное разрешение и он может считывать температуру, немного отличающуюся от температуры электрооптической среды. Аналогично, зависимость от прошлых состояний можно компенсировать за счет хранения предыдущих состояний и использования многомерной матрицы перехода, но память контроллера ограничивает число состояний, которые можно записать, а также размер матрицы перехода, которую можно сохранить, это накладывает ограничение на точность такого типа компенсации.
[34] Таким образом, методу общего потока полутонового изображения требуется очень точный контроль подаваемых импульсов для достижения хороших результатов, и эмпирически было определено, что в текущем состоянии технологии электрооптических дисплеев метод общего потока полутонового изображения не годится для коммерческого дисплея.
[35] В некоторых обстоятельствах может оказаться желательным использовать для одного дисплея несколько схем управления. Например, в дисплее, который способен отображать более двух уровней серого, можно использовать полутоновую схему управления (ПТСУ), которая может осуществлять переходы между всеми возможными уровнями серого, и монохромную схему управления (МСУ), которая осуществляет переходы только между двумя уровнями серого, при этом МСУ обеспечивает более быструю перезапись дисплея, чем ПТСУ. МСУ используется, когда все пиксели, которые изменяются во время перезаписи дисплея, выполняют переходы только между двумя уровнями серого, используемыми в МСУ. Например, в вышеупомянутом патенте США №7,119,772 описан дисплей в виде электронной книги или аналогичного устройства, способный отображать полутоновые изображения, а также способный отображать монохромные диалоговое окно, которое позволяет пользователю ввести текст, относящийся к просматриваемым изображениям. Когда пользователь вводит текст, быстрая МСУ используется для быстрого обновления диалогового окна, это обеспечивает пользователю быстрое подтверждение о вводимом тексте. С другой стороны, при изменении всего отображаемого на дисплее полутонового изображения используется медленная ПТСУ.
[36] Альтернативно, в дисплее можно использовать ПТСУ одновременно со схемой управления с прямым обновлением (СУПО). В СУПО может быть два или больше чем два уровней серого, обычно меньше чем в ПТСУ, но самой важной характеристикой СУПО является то, что переходы обрабатываются с простым однонаправленным переводом с начального уровня серого на окончательный уровень серого, в отличие от «косвенных» переводов, часто используемых в ПТСУ, где в, по меньшей мере, некоторых переходах пиксель переводится из начального уровня серого к одному экстремальному оптическому состоянию, затем в обратном направлении к окончательному уровню серого; в некоторых случаях переход может осуществляться путем перевода из начального уровня серого к одному экстремальному оптическому состоянию, затем к противоположному экстремальному оптическому состоянию, и только затем к окончательному уровню серого - смотрите, например, схему управления, показанную на фиг. 11А и 11В в вышеупомянутом патенте США №7,012,600. Следовательно, у имеющихся электрофоретические дисплеев время обновления в полутоновом режиме может быть примерно от двух до трех раз большее длительности насыщающего импульса (где «длительность насыщающего импульса» определяется как период времени, при конкретном напряжении, которого достаточно для перевода пикселя дисплея из одного экстремального оптического состояния в другое), или приблизительно 700-900 миллисекунд, в то время как у СУПО максимальное время обновления равно длительности насыщающего импульса, или примерно 200-300 миллисекунд.
[37] Однако различия между схемами управления не ограничены только разницей в числе используемых уровней серого. Например, схемы управления можно разделить на глобальные схемы управления, в которых управляющее напряжение подается на каждый пиксель в регионе (который может быть всем дисплеем или его некоторой определенной частью), на котором применяется схема управления с глобальным обновлением (более точно называемая «глобальной полной» или «ГП» схемой управления), и на схемы управления с частичным обновлением, в которых управляющее напряжение подается только на пиксели, выполняющие ненулевой переход (то есть переход, в котором начальный и окончательный уровни серого отличаются друг от друга), но никакого управляющего напряжения не подается во время нулевых переходов (в которых начальный и окончательный уровни серого совпадают). Промежуточный вид схемы управления (называемой «глобальной ограниченной» или «ГО» схемой управления) подобен ГП схеме управления, за исключением того, что никакого управляющего напряжения не подается на пиксель, который выполняет нулевой переход от белого к белому. Если, например, дисплей используется в электронной книге, отображая черный текст на белом фоне, то имеются многочисленные белые пиксели, в частности, на полях и между строками текста, которые остаются неизменными от одной страницы текста к другой, следовательно, отказ от переписывания этих белых пикселей существенно снижает видимое «мерцание» перезаписывания дисплея. Однако некоторые проблемы остаются в этом типе ГО схемы управления. Во-первых, как подробно обсуждается в некоторых из вышеупомянутых заявок на Способы управления дисплеем, бистабильные оптические среды обычно не являются полностью бистабильными, и пиксели, переведенные в одно экстремальное оптическое состояние, постепенно дрейфуют, за срок от минут до часов, к промежуточному уровню серого. В частности, пиксели, переведенные в белые, медленно дрейфуют к светло-серому цвету. Следовательно, если в ГО схеме управления белому пикселю разрешается оставаться без управления в течение ряда перелистывания страниц, во время которых другие белые пиксели (например, те, которые образуют части текстовых символов) управляются, новые обновленные белые пиксели будут немного светлее, чем неуправлявшиеся белые пиксели, и со временем разница станет заметна даже нетренированному пользователю.
[38] Во-вторых, если неуправляемый пиксель расположен по соседству с обновляемым пикселем, возникает явление, называемое «расплыванием», в котором управление изменяемым пикселем вызывает изменение оптического состояния в области, немного большей управляемого пикселя, и эта область вторгается в область соседних пикселей. Такое расплывание проявляется как краевые эффекты вдоль кромок, где неуправляемые пиксели расположены по соседству от управляемых пикселей. Подобные краевые эффекты возникают при использовании региональных обновлений (в которых обновляется только конкретный регион дисплея, например, для показа изображения), за исключением того, что при региональных обновлениях краевые эффекты возникают на границе обновляемого региона. С течением времени такие краевые эффекты становятся визуально отвлекающими и их необходимо удалить. До этого времени такие краевые эффекты (и эффекты дрейфа цвета в неуправляемых белых пикселях) типично устранялись за счет выполнения одного ГП обновления через некоторые интервалы. К сожалению, использование такого редкого ГП обновления снова вносит проблему «мерцающего» обновления и, действительно, мерцание при обновлении может возрасти из-за того, что мерцающее обновление проводится только через долгие интервалы.
[39] В заявке США №13/755,111 (публикация №2013/0194250) описаны различные технические приемы для снижения мерцания в дисплеях, включая глобально ограниченные схемы управления, в которых только малая часть фоновых пикселей обновляется во время любого одного перехода, так что полное обновление фоновых пикселей происходит только после множества переходов.
[40] Настоящее изобретение направлено на снижение или устранение обсужденных выше проблем, при этом исключаются мерцающие обновления, насколько это возможно.
[41] Как уже указывалось, один аспект описанного здесь предмета изобретения связан со способами для выполнения плавных обновлений (например, глобального полного (ГП) обновления), которые могут быть визуально более привлекательны для некоторых пользователей. Плавные обновления ГП создают переходные эффекты, которые можно оптимизировать до желательных в рамках ограничений системы. Согласно одному варианту осуществления, показанному на фиг. 1, новое изображение 100 может заменить предыдущее изображение 102 со специальным переходным эффектом (например, прокручиваемой полосы 104). На практике пиксели дисплея можно разделить на множество неперекрывающихся групп. Обновления различных групп могут быть смещены по времени друг относительно друга, что приводит к плавному переходу с желательным переходным эффектом. Например, прокручиваемая полоса, перемещаемая по вертикали или горизонтали (на фиг. 1 показан перемещающаяся по вертикали прокручиваемая полоса 102) или «круговое обновление» (в котором различные группы пиксели организованы в виде колец, так что обновление перемещается наружу или внутрь из или к центральной области дисплея, как показано на фиг. 2), или поворачивающаяся полоса, подобная стрелке часов, которая открывает следующее изображение (в котором различные группы пиксели организованы в виде секторов, исходящих из центральной точки). Можно создать много других переходных эффектов, но все они имеют общий признак, что переход кажется более плавным и менее мерцающим, так как полное обновление дисплея растянуто по времени и растянуто по участкам дисплея, так что в любой данный момент времени только небольшой регион дисплея находится в процессе активного обновления.
[42] Согласно некоторым вариантам осуществления, размещение групп пикселей следует организовать таким образом, чтобы, по меньшей мере, одно временное изображение (например, шахматная доска, логотип компании, часы, номер страницы) или эффект типа анимации (например, преобразование или удаление, прокручивающаяся полоса, расширяющееся от центра кольцо или спираль) могут отображаться во время обновления изображения. Например, на фиг. 1 экран дисплея можно разделить на прямоугольные регионы неизменной высоты, ширина которых равна ширине дисплея. В варианте прокручиваемой полосы, например, для больших дисплейных вывесок, в которых использование одной прокручиваемой полосы может привести к большой полосе и (или) к неприемлемому общему времени перехода, дисплей может быть разделен на прямоугольные регионы, в каждом из которых имеется своя собственная прокручиваемая полоса, которая проходит только свой собственный прямоугольный регион. Например, весь дисплей можно разделить на матрицу прямоугольных регионов, причем регионы по обеим осям попеременно снабжены вертикальной и горизонтальной прокручиваемой полосой. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, как показано на фиг. 2, дисплей можно разделить на кольца, причем радиус большего кольца региона равен радиусу меньшего круга своего соседнего региона, идущего от центра наружу. Затем обновления различных групп смещены по времени, что приводит к плавному переходу с желательным переходным эффектом. Наличие большого числа групп может быть полезным для повышения плавности обновления, оно также снижает видимость различных регионов во время обновления, но оно может быть ограничено условиями и параметрами системы, например, размером памяти или таблицы подстановки. Можно управлять смещением времени для достижения желательного переходного эффекта, так как оно влияет на скорость перехода. Уменьшение смещения времени делает переход более быстрым, но обновление может также стать более мерцающим, если смещение времени слишком мало. Увеличение смещения времени делает переход более долгим и плавным, но различные регионы могут стать видимыми, что приводит к большим пятнам света и теней на обновлении, если число регионов слишком мало. На практике может быть желательным совместно оптимизировать число регионов и смещение времени для получения самого плавного перехода с желательным эффектам в рамках ограничений системы. Согласно некоторым вариантам осуществления регион пикселей может состоять из одной строки или столбца пикселей, при этом согласно другим вариантам осуществления регион пикселей может состоять из нескольких строк или столбцов пикселей. Согласно одному варианту осуществления обновление дисплея может начаться с одного региона или группы пикселей, у которой имеется несколько строк пикселей, и продолжатся по одной строке за один такт, пока не будут обновлены все строки пикселей. В одном примере, в дисплее с 1600 строками и 1200 столбцами пикселей на экране, и со временем обновления (например, время, за которое управляющий сигнал полностью обновляет ряд пикселей) величиной 250 мсек потребуется 400 секунд для обновления всего дисплея, если обновление проводится по одной строке за такт. Альтернативно, при использовании, например, прокручиваемой полосы, можно создать сигналы и структуру обновления таким образом, что несколько строк пикселей можно обновлять вместе в данном такте, при этом можно встроить в строки пикселей такую задержку времени, что возникнет впечатление прокручиваемой по дисплею полосы и непрерывности обновления дисплея. В такой конфигурации строки пикселей обновляются по порядку смежности, при этом строки пикселей на дисплее обновляются непрерывно и упорядоченно.
[43] Согласно некоторым вариантам осуществления пиксели в каждой группе могут быть или могут не быть смежными в зависимости от конкретного применения; например, пиксели дисплея могут быть случайным образом присвоены различным группам. Было обнаружено, что это является особенно полезным для больших дисплеев, используемых как вывески в магазинах розничной торговли, торговых центрах или в наружных дисплеях, например, экранов с меню в ресторанах. Такие вывески могут обновляться только через долгие интервалы (например, экран меню может обновляться лишь несколько раз в день для вывода разных меню для завтрака, обеда и ужина) и при таких условиях могут быть допустимы долгие времена обновления порядка 5-60 секунд. Такие долгие времена допускают использование большого числа групп пикселей. Например, вывеска с активной матрицей 32 дюйма (812 мм) с частотой сканирования 50 Гц, предназначенная для использования в качестве экрана меню, была обновлена с пикселями, случайным образом присвоенным к любой из 64 групп, при этом управляющие сигналы для разных групп были задержаны друг относительно друга на 0,12 секунд (шесть сканов), что приводит к полной задержке в 7,56 секунд между первой и последней группами, а полное время обновления, включая секции очистки краев (как обсуждается ниже), не превышало 10 секунд, что вполне допустимо для такого типа вывески. Так как такой тип вывески типично размещается за прилавком на высоте выше роста человека, чтобы ее легко мог прочесть приближающийся к прилавку покупатель, она обычно читается с расстояния не меньше 8 футов (примерно 2,4 метра), и с такого расстояния отдельные пиксели невидимы для читателя, который видит только, как одно изображение тускнеет и заменяется новым изображением практически без мерцания во время перехода.
[44] Согласно некоторым другим вариантам осуществления любой конкретный пиксель может не оставаться постоянно в одной и той же группе. Действительно, в той степени, в какой повторные переходы с использованием тех же самых границ между соседними группами могут иметь тенденцию к созданию нежелательных оптических артефактов, например краевых эффектов вдоль таких границ (поскольку может оказаться невозможным установить необходимую корреляцию между секциями очистки края у таких границ, как обсуждается ниже), может оказаться выгодным изменять группы после некоторого периода и (или) определенного числа переходов. Например, в показанной на фиг. 2 конфигурации можно после указанного числа переходов переместить границы между соседними кольцами наружу на один или несколько пикселей, при этом в центре дисплея будет постепенно вырастать новое кольцо. Альтернативно, можно постепенно перемещать центр, тем самым смещая все границы. Однако следует отметить, что специалисты в технологии электрооптических дисплеев с активной матрицей оценят тот факт, что в таких дисплеях подача управляющих импульсов происходит не одновременно для пикселей во всех строках, так как пиксели сканируются строка за строкой так что, например, имеется задержка почти в период одного кадра между подачей управляющего импульса для первой строки дисплея и подачей такого же управляющего импульса для последней строки. Для простоты объяснения такие «задержки между строками» игнорируются в настоящем описании и управляющие импульсы, начинающиеся в периоде одного кадра, считаются подаваемыми одновременно, даже несмотря на то, что на практике они подаются на разные строки в немного разное время.
[45] Согласно некоторым вариантам осуществления сигналы или структура сигналов для каждой группы пикселей не обязательно являются одинаковыми, при условии, что изменения цвета пикселей во всех различных группах не проводятся одновременно. На фиг. 3А-3С показаны примеры сигналов для различных групп для тех же самых оптических переходов. На фиг. 3А структура сигнала не меняется в пределах смещения времени на один кадр между группами, так что, по меньшей мере, две группы пикселей обновляются в один момент времени (то есть обновляющие сигналы поданы на пиксель). С другой стороны, структуры сигналов могут быть различными, как показано на фиг. 3В и 3С. Например, сигналы на фиг. 3В отличаются друг от друга, по меньшей мере, частично из-за различия момента подачи секции очистки края относительно управляющей секции. Здесь секция 304 очистки края в сигнале группы 1 отстоит на пять кадров от управляющей секции 302, а для сравнения секция 306 очистки края и управляющая секция 304 в группе 4 разнесены только на 2 кадра. На фиг. 3С дополнительно показана структура сигнала, когда секции очистки края могут иметь различную длительность и подаваться через разное время после управляющих секций. Однако во всех этих показанных случаях время, в которое электрооптическая среда начинает переход от черного к белому или от белого к черному (отмечено красными и зелеными стрелками на фиг. 3А-3С) разнесены от соответствующего времени для всех других групп для обеспечения плавного перехода.
[46] На фиг. 3А-3С также показана важная проблема с сигналами, которые предназначены для устранения краевых эффектов между соседними пикселями. Такие сигналы состоят из двух секций, а именно управляющей секции (то есть последовательности из двух положительных и двух отрицательных импульсов, показанных с левой стороны на каждой из фиг. 3А-3С) и секцией очистки края (то есть последовательности из одного или нескольких отрицательных импульсов, показанных с правой стороны на каждой из фиг. 3В-3С). Для смягчения проблемы с ложными цветами у края желательно, чтобы секция очистки края в каждом сигнале имела, по меньшей мере, один общий кадр с соответствующей секцией сигнала в, по меньшей мере, одной другой группе. Например, ложный цвет вдоль края 12, показанный на фиг. 3D, можно улучшить за счет перекрытия сигналов для групп 1 и 2, по меньшей мере, в одном кадре (например, кадре 17), как показано на фиг. 3С. В другом показанном на фиг. 3С примере очистка края 14 310 на фиг. 3D достигается за счет перекрытия между последними кадрами управляющей секции сигнала для группы 4 с первым кадром секции очистки края группы в кадре 15. В случае случайного присвоения пикселей в группы, когда пиксель из одной группы может иметь общий край с пикселем из любой другой группы, желательно, чтобы у всех секций очистки края был бы, по меньшей мере, один общий кадр, как показано в примере на фиг. 3В, в котором, несмотря на то, что управляющие секции всех четырех групп начинаются в разные моменты времени, у всех четырех сигналов имеется один общий кадр в секции очистки края. Такое одновременное выполнение очистки края во всех группах, однако, стремится увеличить мерцание при переходе, поэтому может потребоваться найти компромисс между очисткой края и мерцанием.
[47] Как показан на фиг. 3В и 3С при использовании такой конфигурации обновления в любой момент времени только в одном регионе или группе пикселей начинается или завершается управляющая секция, создавая тем самым переходной вид обновления дисплея, при этом процесс обновления кажется плавным для пользователя. Кроме того, секции очистки края нескольких регионов пикселей имеют во времени, по меньшей мере, один общий кадр, чтобы устранить нежелательные краевые эффекты между группами пикселей, как описано выше.
[48] Как уже описывалось здесь, способы настоящей формулы изобретения могут быть осуществлены в ряде различных подходов. Согласно одному варианту осуществления с использованием стандартной существующей архитектуры сигналы можно хранить в таблице подстановки для переходов (смотрите вышеупомянутые заявки Способы управления дисплеями) закодированными таким образом, что контроллер будет вызывать для данного пикселя переход k→n, где «k» указывает уникальное состояние, соответствующее текущему оптическому состоянию пикселя, а «n» указывает уникальное состояние, соответствующее следующему оптическому состоянию пикселя, которое запрошено следующим выводимым изображением. Типичные изображения являются 8-битовыми, а типичные контроллеры поддерживают размер таблицы подстановки в 4 или 5 битов, так что желаемое состояние входного изображения 0-255 преобразуется контроллером в желаемое состояние сигнала 0-15 (для 4-битового контроллера) или 0-31 (для 5-битового контроллера). Другой способ описания этого заключается в том, что входные изображения являются 8-битовыми, но типичные контроллеры поддерживают только 16 уровней серого (в случае 4-битовых контроллеров) или 32 уровня серого (в случае 5-битовых контроллеров).
[49] Согласно некоторым вариантам осуществления представленный здесь предмет изобретения может также быть реализован в имеющихся контроллерах за счет выделения N сигналов для каждого одного возможного перехода, где N равно числу групп пикселей, используемых в настоящем способе. Рассмотрим для примера реализацию способа обновления с прокручивающейся по вертикали полосой с фиг. 1 с 4-битовым контроллером: если используются 16 групп пикселей, то обновление сможет поддерживать только четыре уровня серого, так как для каждого фактического перехода требуется хранить 16 различных сигналов рмы и 4×4×16=256. Первый этап заключается в определении кодировки сигнала, который выделяет каждому фактическому переходу 16 возможных переходов с желательными смещениями времени между ними. На фиг. 4 показан пример кодировки сигнала и показан переход Белый→Черный с минимальным смещением по времени в 8 кадров. В этом случае переходы (13, 14, 15, 16) → (1, 2, 3, 4) были назначены для 16 возможных сигналов Белый→Черный. Переход 13→1 соответствует Белый→Черный, который будет обновлен первым во времени (то есть сигнал для группы 1), в то время как 16→4 является соответствующим сигналом, который будет использован для последнего изменения (то есть сигнал для группы 16). В случае прокручивающейся сверху вниз полосы выполняющие переход Белый→Черный пиксели в регионе в верхней части дисплея будут получать сигнал 13→1, в то время как выполняющие переход Белый→Черный пиксели в регионе в нижней части дисплея будут получать сигнал 16→4.
[50] На фиг. 5 более подробно объяснены различные этапы, необходимые для получения перехода Белый→Черный с эффектом прокручивающейся сверху вниз по вертикали полосы с помощью сигналов, показанных на фиг. 4. Первый этап заключается в модификации записанного в контроллере текущего состояния каждого пикселя для достижения соответствия с начальным состоянием, требуемым для сигнала. В этом случае к изображения применяется маска, которая модифицирует состояние 16 до состояний 13-16 в зависимости от региона на дисплее. Этого можно достичь, например, путем запроса у контроллера фиктивного обновления с помощью нулевого сигнала и изображения, которое было соответствующим образом обработано. Целью такого фиктивного обновления является изменение текущего состояния хранящихся в контроллере пикселей. Следующие этап заключается в запросе реального изменения с показанными на фиг. 4 сигналами и с использованием следующего изображения, которое было соответствующим образом обработано, как показано на фиг. 4 для этого конкретного примера. Для этого конкретного варианта осуществления требуется запрос фиктивного обновления.
[51] Ложные цвета на крае вдоль границ между различными регионами могут быть проблемой в этой способе, но предыдущий опыт показывает, что это не серьезная проблема в обновлениях такого типа, и что смещение времени между сигналами, используемыми в различных регионах, можно тщательно рассчитать для минимизации эффекта ложного цвета.
[52] Можно разработать контроллеры для выполнения манипуляций с текущим состоянием пикселей без запроса обновления, это позволяет исключить дополнительное фиктивное обновление, как описано со ссылкой на фиг. 5, за счет замены фиктивного обновления обработкой хранящегося в контроллере текущего состояния пикселей, это, возможно, ускоряет осуществление такого этапа. Для каждого пикселя в текущих контроллерах хранятся текущее состояние, следующее состояние и счетчик кадров. Контроллер может хранить смещение в кадрах как дополнительное поле, что позволяет хранить внутри контроллера кадр и тем самым смещения времени между сигналами для различных регионов. Например, для обновления с прокручивающейся по вертикали полосой, как показано на фигуре, поле смещения в кадрах в контроллере будет запрограммировано для достижения желательного переходного эффекта прокручивающейся полосы за счет настройки смещения в кадрах на 0 для пикселей, расположенных в верхней части дисплея, и смещение в кадрах будет увеличиваться для пикселей по мере увеличения расстояния до верхней кромки дисплея. Счетчик кадров и смещение в кадрах будут использоваться контроллером для выполнения обновления. Например, если счетчик кадров минус смещение в кадрах является отрицательным числом, для этого пикселя не выполняется никакого обновления. В противном случае обновление выполняется в кадре с номером=счетчик кадра - смещение в кадрах.
[53] Модификация существующих контроллеров для такой работы будет относительно недорогой, так как в этой модификации требуется только хранить одно дополнительное поле, обычно это 4-битовое поле. Такой модифицированный контроллер устранит необходимость в специальной кодировке сигналов, как описано выше со ссылкой на фиг. 4, но разрешит проведение плавных обновлений. Также такая модификация контроллера устранит компромисс, требуемый для размера таблицы подстановки сигнала, числа воспроизводимых уровней серого и числа используемых регионов (групп пикселей). Наконец, такой модифицированный контроллер сможет потенциально добиться очень плавных обновлений, так как число регионов на дисплее может быть сделано очень большим, что обеспечит большую гибкость в создании интересных переходных эффектов.
[54] Из вышеупомянутого будет видно, что настоящее изобретение может обеспечить плавные переходы полного обновления с переходными эффектами, которые могут быть более привлекательными для некоторых покупателей в сравнении со стандартным глобальным обновлением полного экрана. Настоящее изобретение может быть особенно полезно для применения в носимых и мобильных устройствах.
[55] Специалистам в этой области техники будет очевидно, что в конкретные варианты осуществления описанного выше изобретения можно внести многочисленные изменения и модификации в пределах объема изобретения. Соответственно, все приведенное выше описание следует интерпретировать как иллюстративное и никоим образом не в ограничивающем смысле.