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KR20080024467A - 전기이동 디스플레이를 위한 고속의 그리고 중단가능한구동 방식 - Google Patents

전기이동 디스플레이를 위한 고속의 그리고 중단가능한구동 방식 Download PDF

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KR20080024467A
KR20080024467A KR1020077027019A KR20077027019A KR20080024467A KR 20080024467 A KR20080024467 A KR 20080024467A KR 1020077027019 A KR1020077027019 A KR 1020077027019A KR 20077027019 A KR20077027019 A KR 20077027019A KR 20080024467 A KR20080024467 A KR 20080024467A
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KR
South Korea
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image
pixels
optical state
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KR1020077027019A
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English (en)
Inventor
니꼴라아스 더블류. 쉘링게르아웃
에드제 에이. 우이테마
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

전기이동 디스플레이를 위한 이미지 갱신 방식이 구동 지연을 감소시키는 한편, 구동이 중단될 때 감소된 품질 이미지의 디스플레이를 허용한다. 이미지 데이터의 제1 부분(605)이 이를테면 이동 네트워크 디바이스(400)로부터 디스플레이 디바이스(500)에 송신된다. 이 제1 부분은 각 픽셀을 위한 데이터 워드의 MSB를 포함한다. 각 픽셀(2)은 제1 부분에 의해 정해지는 연관된 제1 광학 상태(632)로 구동된다. 이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)이 후속적으로 디스플레이 디바이스에서 수신되고, 각 픽셀이 제1 및 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태(636)로 구동된다. 또 하나의 접근법에서, 제2 부분이 이미지 데이터의 실질적으로 완벽한 표현을 포함하고, 각 픽셀이 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태(636)로 구동된다.

Description

전기이동 디스플레이를 위한 고속의 그리고 중단가능한 구동 방식{FAST AND INTERRUPTIBLE DRIVE SCHEME FOR ELECTROPHORETIC DISPLAYS}
본 발명은 일반적으로 전기이동 디스플레이를 위한 이미지 갱신 방식에 대한 것이며, 더 구체적으로는, 디스플레이 구동시에 지연을 감소시키는 한편 구동이 중단될 때 감소된 품질 이미지가 디스플레이되게 하는 갱신 방식에 대한 것이다.
최근의 기술적인 진보가 많은 기회를 열어주는 전자서적과 같은 "사용자 친화적인" 전자 판독 디바이스를 제공하고 있다. 예컨대, 전기이동 디스플레이와 같은 쌍안정 디스플레이가 많이 전도 유망하다. 이러한 디스플레이는 고유의 메모리 동작을 가지며 전력 소비없이 비교적 긴 시간 동안 이미지를 보유할 수 있다. 전력은 단지 디스플레이가 새로운 정보로 리프레쉬되거나 갱신될 필요가 있는 경우에만 소비된다.
나아가, 네덜란드 아인트호벤 소재의 필립스 폴리머 비전은 동그랗게 말 수 있는(rollable) 디스플레이를 개발하고 있다. 이 디스플레이는 사용되지 않을 때에 스틱 내에 동그랗게 말린 상태로 저장되며, 사용자에게 대형 디스플레이를 제공하기 위해 펼쳐질 수 있다. 이동 디바이스 산업에 특히 적합한 이 말 수 있는 디스플레이 디바이스는 5 인치 대각 치수 및 4 개의 그레이 레벨을 갖는 초박막(100㎛), 경량 쿼터 비디오 그래픽 어레이(QVGA)(320×240 픽셀) 능동 매트릭스 디스플레이를 포함한다. 디스플레이는 별론으로 하고, 스틱은 또한 이동 전화기와 같은 그밖의 디바이스에 무선으로 연결해서, 예컨대, 디스플레이될 텍스트 및 그래픽과 같은 정보뿐만 아니라 애플리케이션을 제어하도록 버튼과 같은 사용자 상호작용 기능을 제공하기 위한 정보를 획득하기 위한 전자 장치를 포함한다. 폴리머 비전에 의해 사용된 디스플레이 효과는 전기이동이다. 전기이동 디스플레이는 미국, 매사추세츠주, 캠브리지 소재의 E 잉크사에 의해 제공된 E-잉크 디스플레이를 포함한다.
그러나, 이러한 디바이스의 디스플레이 갱신 성능은 여러 요인에 의해 제한되어 왔다. 예컨대, 전기이동 디스플레이는 일반적으로 예컨대 약 0.5초의 저속 갱신 속도를 특징으로 한다. 부가적으로, 저-전력 무선 링크, 이를테면 블루투스 또한 전송될 데이터량을 고려하면, 비교적 저속이다. 블루투스는 단거리 무선 주파수(RF) 기술로서, 통상적으로 600 내지 700 Kbit/s의 유효 데이터 레이트로 2.4GHz에서 작동하며 약 10미터의 유효 거리에 걸쳐 음성 및 데이터를 송신할 수 있다. 예컨대, 16개의 그레이레벨 QVGA 이미지가 4*320*240=307,200비트를 갖는다고 간주하면, 송신 시간은 약 0.5초인데, 이는 디스플레이 갱신 시간과 비교할만하다. 더욱이, 종래의 구동 방식에서, 데이터는 렌더링이 시작할 수 있기 전에 완벽하게 송신되어야 한다. 그 결과, 총 갱신 시간은 데이터 송신 시간과 디스플레이 갱신 시간의 합인데, 이는 용인할 수 없을 정도로 길 수 있다. 또한, 갱신 프로세스를 빨리 중단하고, 디스플레이를 데이터 전송이 완전히 완료되고 구동이 시작될 때까지 대략적으로 올바른 상태에 두는 것이 가능하지 않다.
본 발명은 전기이동 디스플레이의 갱신 시간을 실질적으로 감소시키는 한편, 구동이 중단될 때 감소된 품질 이미지가 디스플레이되게 하는 갱신 방식을 제공함으로써 위의 그리고 그밖의 문제를 다룬다. 구동은 이미지가 완전한 품질로 렌더링되기 전에 중단될 수 있는데, 이는, 예컨대 스크롤 동작을 위해 유리하다. 본 발명은 말 수 있는 디스플레이뿐만 아니라 그밖의 쌍안정 디스플레이 디바이스와 같은 전기이동 디스플레이를 구비하는 휴대용 디바이스와 함께 사용하는데 특히 적합하다.
본 발명의 특정 측면에서, 수신된 이미지 데이터를 기초로 해서 쌍안정 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하기 위한 방법은 디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제1 부분을 수신하는 단계, 제1 부분에 의해 정해지는 연관된 제1 광학 상태로 디스플레이 디바이스의 다수의 픽셀 각각을 구동시키는 단계, 디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제2 부분을 수신하는 단계, 및 제1 및 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태로 픽셀 각각을 구동시키는 단계를 포함한다.
관련된 측면에서, 이미지 데이터를 쌍안정 디스플레이 디바이스에 송신하기 위한 방법은 이미지 데이터의 제1 부분을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제1 부분이 디스플레이 디바이스의 다수의 픽셀의 각각이 구동될 연관된 제1 광학 상태를 정하는, 제1 부분 송신 단계, 및 이미지 데이터의 제2 부분을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제1 및 제2 부분이 픽셀 각각이 구동될 연관된 제2 광학 상태를 정하는, 제2 부분 송신 단계를 포함한다.
또 하나의 측면에서, 수신된 이미지 데이터를 기초로 해서 쌍안정 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하기 위한 방법은 디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제1 부분을 수신하는 단계, 디스플레이 디바이스의 다수의 픽셀 각각을 제1 부분에 의해 정해지는 연관된 제1 광학 상태로 구동시키는 단계, 디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제2 부분을 수신하는 단계, 및 픽셀 각각을 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태로 구동시키는 단계를 포함한다.
관련 측면에서, 이미지 데이터를 쌍안정 디스플레이 디바이스에 송신하기 위한 방법은 이미지 데이터의 제1 부분을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제1 부분이 디스플레이 디바이스의 다수의 픽셀의 각각이 구동될 연관된 제1 광학 상태를 정하는, 제1 부분 송신 단계, 및 이미지 데이터의 제2 부분을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제2 부분이 픽셀 각각이 구동될 연관된 제2 광학 상태를 정하는, 제2 부분 송신 단계를 포함한다.
대응하는 전기이동 디스플레이 디바이스 및 프로그램 저장 디바이스가 또한 제공된다.
도 1은 쌍안정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린의 부분의 실시예의 정면도.
도 2는 도 1 내의 2-2를 따르는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른, 말 수 있는 쌍안정 디스플레이 디바이스에 이미지 데이터를 송신하는 네트워크 디바이스를 도예시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 네트워크 디바이스를 예시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스를 예시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 갱신 시간에 대한 디스플레이의 광학 상태를 예시하는 도면.
모든 도면에서, 대응하는 부분은 동일한 참조 번호로 참조된다.
도 1 및 도 2는 제1 기판(8), 제2 대향 기판(9) 및 복수의 화소 또는 픽셀(2)를 구비하는 쌍안정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 패널(1)의 부분을 예시한다. 화소(2)는 2차원 구조로 실질적으로 직선을 따라서 배열될 수 있다. 화소(2)는 명확하게 하기 위해 서로 이격되어 도시되나, 실제로, 화소(2)는 연속 이미지를 형성하기 위해 서로 매우 인접해 있다. 더욱이, 단지 완전한 디스플레이 스크린의 부분만이 도시되어 있다. 화소의 그밖의 배열 이를테면 벌집모양 배열이 가능하다. 대전 입자(6)를 구비하는 전기이동 매체(5)가 기판(8 및 9) 사이에 존재한다. 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)이 각 화소(2)와 연관된다. 전극(3 및 4)은 전위차를 수용할 수 있다. 도 2에서, 각 화소(2)에 대해, 제1 기판이 제1 전극(3)을 구비하고 제2 기판(9)이 제2 전극(4)을 구비한다. 대전 입자(6)가 전극(3 및 4) 중 하나 근처의 또는 그 중간의 위치를 차지할 수 있다. 각 화소(2)는 전극(3 및 4) 사이의 대전 입자(6)의 위치에 의해 결정된 외관을 갖는다. 전기이동 매체(5)는 예컨대, 미국 특허(5,961,804, 및 6,120,839, 및 6,130,774)로부터 그 자체가 알려져 있다.
예로서, 전기이동 매체(5)는 흰색 유체 내에 음으로 대전된 검은색 입자(6)를 포함할 수 있다. 대전 입자(6)가 예컨대 +15볼트의 전위차로 인해 제1 전극(3) 근처에 있을때, 화소(2)의 외관은 흰색이다. 대전 입자(6)가 예컨대, -15볼트의 반대 극성의 전위차로 인해 제2 전극(4) 근처에 있을 때, 화소(2)의 외관은 검은색이다. 대전 입자(6)가 전극(3 및 4) 사이에 있을 때, 화소는 검은색과 흰색 사이의 그레이 레벨과 같은 중간 외관을 갖는다. 구동 제어부가 완전한 디스플레이 스크린에서, 예컨대 이미지 및/또는 텍스트와 같은 원하는 화상을 생성하기 위해 각 화소(2)의 전위차를 제어한다. 이 완전한 디스플레이 스크린은 디스플레이 내의 픽셀에 대응하는 다수의 화소로 이루어진다.
도 3은 본 발명에 따른 말 수 있는 쌍안정 디스플레이 디바이스에 이미지 데이터를 송신하는 네트워크 디바이스를 예시한다. 시작부분에 언급된 바와 같이, 쌍안정 디스플레이 디바이스는 하나의 가능한 구현예에서, 말 수 있는 디스플레이 상에 제공될 수 있다. 도 3의 예에서, 네트워크 디바이스(400)는 말 수 있는 디스플레이 디바이스(500)와 통신하는 이동 전화기인데, 말 수 있는 디스플레이 디바이스는 튜브(512)와 말 수 있는 스크린(522)을 포함하며, 이 스크린은 사용하지 않을 때는 말린 상태로 튜브 내에 하우징되고, 사용할 때는 사용자에 의해 튜브로부터 당겨질 수 있다. 네트워크 디바이스(400)는 하나의 가능한 접근법에서, 예컨대 블루투스 표준을 사용해서, 저 전력, 무선 링크를 통해 디스플레이 디바이스(500)와 통신할 수 있다. 이 접근법을 가지고, 네트워크 디바이스(400)는 예컨대, 텍스트의 이미지를 포함하는 임의의 유형의 이미지 데이터를 이동 전화 네트워크 또는 인터 넷과 같은 네트워크로부터 수신할 수 있으며, 이 데이터를 디스플레이하기 위해 디스플레이 디바이스(500)에 전달할 수 있다. 이미지 데이터는 전자우편, 전자서적, 뉴스, 스포츠 등을 포함하는 임의의 유형의 콘텐츠를 제공할 수 있다. 본 발명에 따르면, 네트워크 디바이스(400)는 디스플레이 디바이스(500)가 이미지를 빨리 렌더링하는 한편 또한 이를테면 사용자가 예컨대 스크롤을 수행하기 위해 사용자 인터페이스 버튼(535)을 작동할 때 렌더링이 중단되게 하는 포맷의 이미지 데이터를 제공한다. 디스플레이 디바이스는 또한 렌더링할 이미지 데이터를 저장하기 위한 로컬 저장 자원을 구비할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른, 도 3과 연계해서 검토된 이동 전화기와 같은 네트워크 디바이스(400)를 예시한다. 네트워크 디바이스(400)는 네트워크 인터페이스(420)를 통해, 디스플레이 디바이스(500)에 의해 사용하기 위한 이미지 데이터를 수신하기 위해 이동 전화 네트워크 또는 인터넷과 같은 네트워크(410)와 통신할 수 있다. 제어부(430)는 송수신기(450)를 통해 디스플레이 디바이스(500)에 이미지 데이터를 송신하기 전에 이 데이터를 처리하기 위한 연관된 압축 기능부(432) 및 필터링 기능부(434)를 포함한다. 연관된 작동 메모리(440)가 또한 제어부(430)에 의해 사용하기 위해 제공될 수 있다.
이미지 데이터는 다수의 멀티-비트 워드를 포함할 수 있는데, 각 워드는 디스플레이 디바이스 내의 대응하는 픽셀이 구동될 광학 상태를 정한다. 하나의 가능한 통신 방식에서, 이미지 데이터의 제1 부분이 우선 디스플레이 디바이스(500)에 전달된다. 디스플레이 디바이스는 이에 따라 각 픽셀을 구동시킴으로써 제1 부분의 수신에 응답한다. 이미지 데이터의 제2 부분이 이후 디스플레이 디바이스에 송신될 수 있다. 디스플레이 디바이스는 제1 및 제2 부분으로부터 획득된 정보를 기초로 해서 각 픽셀을 추가적으로 구동시킴으로써 제2 부분의 수신에 응답한다. 이 프로세스는 디스플레이 디바이스로의 후속 송신에서 계속되어 디스플레이 디바이스는 최종 이미지가 디스플레이될 때까지 별개의 단계 또는 스테이지에서 구동 명령어를 계속해서 정제할 수 있다(refine).
또 하나의 가능한 접근법에서, 필터링 기능부(434)가 예컨대, 추후 스테이지에서 개선되는 원래의 그레이스케일 이미지를 근사시키는 디더링된 검은색-흰색 이미지를 제공하기 위해 사용된다. 이는 올바른 그레이스케일을 나타내는 것이 해상도보다 더 중요한 이미지에 대해 유리할 수 있다. 다른 또 하나의 가능한 접근법에서, 압축 기능부(432)가 이미지 데이터의 디스플레이 디바이스(500)로의 송신 이전에 이 데이터를 압축하기 위해 사용된다. 압축 기능부(432)는 디스플레이 디바이스의 갱신 속도를 더 개선하기 위해 압축 알고리즘을 사용할 수 있다. 디더링 및 압축은 아래에서 더 검토된다.
도 5는 본 발명에 따른 도 3의 디스플레이 디바이스(500)와 같은 디스플레이 디바이스를 예시한다. 디스플레이 디바이스(500)는 압축해제 기능부(532) 및 어드레스지정 회로(534)를 포함하는, 제어부(530)를 포함할 수 있다. 제어부(530)는 원하는 이미지가 디스플레이되도록 디스플레이 스크린(510)을 제어한다. 예컨대, 제어부(530)는 전압 파형을 디스플레이 스크린(510) 내의 상이한 픽셀에 제공함으로써 디스플레이 스크린(510)을 구동시킬 수 있다. 어드레스지정 회로(534)는 행 및 열과 같은, 특정 픽셀을 어드레스지정하기 위한 정보를 제공해서, 원하는 이미지가 디스플레이되게 한다. 이미지 데이터는 송수신기(540)를 통해 네트워크 디바이스(400)로부터 수신되어 메모리(520)에 저장될 수 있는데, 메모리의 일 예는 필립스 전자 스몰 폼 팩터 광학(SFFO) 디스크 시스템이다. 제어부(530)는 예컨대, 스크롤 업, 다운, 레프트 또는 라이트, 페이지 업 및 다운 등을 위해, 사용자 인터페이스(550)를 통해 제공된 사용자 명령에 더 응답할 수 있다. 송수신기(450 및 540)는 저 전력, 무선 링크를 통해 서로 통신할 수 있다. 디스플레이 디바이스는 이미지 데이터가 수신되었다는 것을 나타내는 확인 메시지를 업스트림으로 네트워크 디바이스(400)에 송신할 수 있다.
제어부(430 및 530)는 본 명세서에서 설명된 기능을 달성하도록, 소프트웨어, 펌웨어, 마이크로 코드 등과 같은 임의의 유형의 컴퓨터 코드 디바이스를 실행시킬 수 있는 프로세서를 포함할 수 있다. 따라서, 메모리(440 및 520)와 같은 이러한 컴퓨터 코드 디바이스를 유형적으로 구현하는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 프로그램 저장 디바이스가 당업자에게 명료한 방식으로 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른, 갱신 시간에 대한 디스플레이의 광학 상태를 예시한다. 시작 부분에서 언급된 바와 같이, 본 발명은 전기이동 디스플레이가 저속의 갱신 시간을 가지고, 저 전력 무선 링크 또한 저속이며, 종래 구동 방식에서, 이미지 데이터는 렌더링이 시작되기 전에 완벽하게 송신되어야 한다는 점을 다룬다. 이에 따라 총 갱신 시간은 통상적으로, 데이터 송신 시간과 디스플레이 갱신 시간의 합을 기초로 한다.
본 발명은 이미지 정보의 단지 일부만이 알려져 있는 동안, 의미있는 그리고 시각적인 매력적인 방식으로, 이미지 품질을 점진적으로 증가시킴으로써, 예컨대 그레이 또는 컬러 레벨을 추가시킴으로써, 전기이동 디스플레이를 구동시키기 시작할 수 있는 구동 방식을 제공함으로써 이러한 문제를 다룬다. 이는 더 높은 갱신 속도를 야기하는 한편 또한 이미지가 완전한 품질로 렌더링되기 전에 구동이 중단되게 한다.
도 6에서, 시간 간격(605, 606, 607 및 608)은 이미지 데이터의 송신을 나타내는데, 이는 네 개의 단계로 분할되되, 각각은 이미지 내의 매 픽셀을 위한 하나의 각각의 비트를 나타낸다. 시간 간격(610)은 총 송신 시간을 나타낸다. 비트의 송신이 전체 시간 구간(605, 606, 607 또는 608)을 반드시 소비하지는 않는다는 점을 주목하자. 시간 구간(620, 622 및 624)은 제1, 제2 및 제3 픽셀 구동 단계를 각각 나타낸다. 지점(630, 632, 634, 636, 638 및 640)은 연관된 이미지 데이터가 이진값 1100을 가질 때 예시적인 픽셀이 구동되는 광학 상태를 설명하는 경로 또는 궤도(629)를 따르는 지점을 나타낸다. 도면(6)의 우측은 0과 15 사이의 그레이스케일 레벨을 나타낸다. OSI는 초기 광학 상태를 나타내고 OSF는 최종 광학 상태를 나타낸다. 본 발명은 서브픽셀 컬러 구성요소의 구동을 제어함으로써 컬러 디스플레이에도 또한 적용될 수 있다는 것을 주목하자.
예로서, 비트 1100을 갖는 4 비트 워드가 네트워크 디바이스로부터 디스플레이 디바이스로 송신된다. 제1 송신 단계(605)에서, 매 픽셀을 위한 최상위 비 트(MSB)가 송신된다. 이 단계가 완료되자마자, 초기 구동 단계(620)에서, 픽셀이 다음과 같이, 지점(630)으로 나타나는, 초기 광학 상태(OSI)로부터 구동된다. MSB가 "1"인 경우, 최고 그레이 레벨, 이 경우에, 레벨 "15"를 향해 구동이 시작된다. 구동된 픽셀이 지점(632)에서 이 레벨에 도달한다. MSB가 0인 경우, 구동이 최저 그레이 레벨, 예컨대 레벨 "0"을 향해 시작된다. 이러한 경계 레벨은 레일(rail) 상태로 간주될 수 있다. 이러한 결정이 매 픽셀에 대해 별개로 이루어질 수 있다는 것을 주목하자. 이에 따라 매 픽셀이 잘-정의된 상태로 구동되는데, 이후 각 픽셀은 정확하게 그리고 빨리 올바른, 최종 그레이 레벨로 구동될 수 있다. MSB 구동 단계라고도 언급되는, 제1 구동 단계(620) 종료시에, 새 이미지에 근사하는 검은색-및-흰색 이미지가 디스플레이(510) 상에 가시화된다. 이에 따라, 지점(632)에 의해 나타난 광학 상태가 이미지 데이터의 제1 부분, 예컨대 MSB로부터의 정보를 기초로 해서 정해진다.
MSB 구동 단계(620) 동안에, 부가적인 데이터가 송신될 수 있다. 현재의 예에서, 매 픽셀을 위한 2개 더 많은 비트(two more bits)가 시간 기간(606 및 607)에 송신될 수 있는데, 예컨대, 1비트는 시간 기간(606)에, 그리고 1비트는 시간 기간(607)에 송신될 수 있다. 이 데이터는 후속적으로, 지점(634)에 의해 나타난 광학 상태로부터 지점(636)에 의해 나타난 광학 상태로 픽셀을 구동시킴으로써 정제 단계(622)에서 이미지 품질을 개선하기 위해 사용된다. 이 경우에, 매 픽셀을 위해 네 개 비트 중 세 개를 보낼 시간이 있으며, 따라서 8(23)-그레이 레벨 이미지가 생 성될 수 있다. 이에 따라, 지점(636)에 의해 나타난 광학 상태가 이미지 데이터의 제1 부분 예컨대, MSB로부터의 그리고 이미지 데이터의 제2 부분 예컨대, 제2 및 제3 하위 비트로부터의 정보를 기초로 해서 정해진다.
일단 픽셀이 지점(636)에 의해 나타난 광학 상태에 있게 되면, 최종 비트가 시간 기간(608)에서 송신될 때까지 구동이 한동안 멈춘다. 일단 이 정보가 수신되면, 최종 레벨로의 구동이, 지점(638)에 의해 나타난 광학 상태로부터 지점(640)에 의해 나타난 광학 상태로 시작되는데, 이 지점(640)에서 16-그레이레벨 이미지가 최종 광학 상태에서 올바르게 디스플레이된다. 이에 따라, 지점(640)에 의해 나타난 광학 상태가 이미지 데이터의 제1 부분 예컨대, MSB로부터의, 그리고 이미지 데이터의 제2 부분 예컨대, 제2 및 제3 하위 비트로부터의, 그리고 이미지 데이터의 제3의, 나머지 부분 예컨대, 최하위 비트(LSB)로부터의 정보를 기초로 해서 정해진다.
픽셀이 수신된 MSB를 기초로 해서 지점(632)에서의 상태에 도달하기 위한 충분한 시간이 존재한다는 것을 주목하자. 이에 따라, 픽셀이 예컨대 지점(636)의 광학상태로 후속적으로 구동될 때, MSB에 의해 정해진 상태로부터 구동된다. 그러나, 제2 및 제3 비트의 송신이 충분히 고속일 수 있으며, 따라서 픽셀이 지점(632 또는 634)에서의 제1 광학 상태를 달성하기 전에 픽셀이 적어도 부분적으로, 지점(636)에서의 제2 광학 상태에 대해 구동된다. 그럼에도불구하고, 픽셀이 제1 광학 상태에 완전히 도달하게 하기 위한 시간을 허용하는 것이 양호한 이미지 품질을 획득하기 위한 신뢰할만한 방식인데, 그 이유는 디스플레이의 쌍안정 성질이 초기에 잘- 정의된 기준 상태로 구동되지 않은 픽셀을 위한 최종 그레이 레벨을 정확한 제어하는 것을 매우 어렵게 만들기 때문이다. 대신에, 정확한 제어가 두 개의 극단의, 검은색 또는 흰색 상태 중 하나와 같은 잘-정의된 제1 상태에 대해 픽셀을 구동시킴으로써, 그리고 해당 상태로부터, 픽셀의 구동을 최종 그레이 레벨을 향해 정제함으로써 달성될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 하나 이상의 중간 상태가 신뢰할만하게 얻어지는 경우에 이러한 상태로 구동시키는 것과 이론상 작동될 수 있다.
표 1은 매 가능한 4-비트 그레이 레벨을 위한 중간 레벨을 통해 올바른 최종 상태로 픽셀이 어떻게 구동될 수 있는지를 도시한다. 1100인 예시적인 이미지 데이터 값에 대해, 구동 시퀀스는 우선 레벨 15(MSB 구동)에 대해서, 이후 레벨 15(두 개의 비트가 수신된 후임)로, 이후 레벨 13(3개의 비트가 수신된 후임)에 대해서, 그리고 최종적으로 레벨 12(모든 4개 비트가 수신된 후임)로이다. 표는 더 적거나 더 많은 비트가 각 광학 상태를 정하기 위해 사용됨에 따라 그에 맞게 변경될 수 있다.
Figure 112007083394615-PCT00001
초기에 단지 MSB를 송신하는 것에 대한 대안으로서, 픽셀이 구동되는 초기의, 기준 상태를 정하기 위한 하나 초과의 비트를 송신하는 것이 가능하다. 현재의 구동 방식에서 이는 이 초기 구동 단계에 필요한 모든 정보가 MSB 내에 포함되기 때문에 보통 도움이 되지 않으나, 일반적으로, 가능한 빨리 많은 정보를 갖는 것이 도움이 되며, 따라서 이것이 유용한 상황이 존재할 수 있다. 그러나, 두 개 이상의 MSB를 보내는 것이 단지 하나의 MSB만을 보내는 것보다 더 오래 걸리며, 따라서 송신 시간과 구동 시간의 합인 완벽한 이미지 갱신 시간은 여분의 비트(들) 내의 여분의 정보가 구동 시간을 충분한 양만큼 감소시키도록 이용되지 못하는 경우 더 길어질 것이다. 예컨대, 디스플레이가 네 개의 상이한 그레이 레벨에 대해 직접적으로 신뢰할만하게 구동될 수 있는 경우, 제1 단계에서 두 개 초과의 MSB를 보내는 것이 유리할 수 있다. 또한, 이 경우에, 두 개의 최대 극단 레벨로의 구동은 제1 비트가 수시된 후에 시작할 수 있다. 이후, 제2 비트가 수신되자마자, 필요한 경우, 구동은 네 개의 레벨 중 하나를 향해 변할 수 있으며, 이후 정제 단계가 시작된다. 이는 몇 가지 부가적인 구동 제어를 필요로 하나 실행가능하다. 예컨대, 단지 0 및 15로 대신에, 그레이 레벨 0,5, 10, 및 15에 대해 직접 구동하는 것이 가능하다고 가정하자. 또한, 이 네 개의 기준 상태로의 구동이 위에서 언급된 방식의 0 및 15로의 구동만큼 고속이라고 가정하자. 이때, 총 구동 시간은 위에서 언급된 방식에서보다 더 짧아질 것인데, 그 이유는 최악의 경우(예컨대, 그레이 레벨 7)가 이제 상태 5로부터 도달될 수 있는데, 이는 0으로부터 그것에 도달하는 것보다 더 고속일 것이기 때문이다(이 제2 단계는 대략적으로 (7-0)/(7-5)=3.5배만큼고속일 것임).
추가적인 대안에서, 디스플레이 디바이스에 송신된 이미지 데이터는 이전에 언급된 압축 기능부(432)를 사용해서 네트워크 디바이스에 의해 압축될 수 있다. 또는, 이미지 데이터는 이미 압축된 형태로 네트워크 디바이스에 의해 수신될 수 있다. 압축은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예컨대, 모든 MSB 스트림이 런-렝쓰 인코딩과 같은 표준 이진 압축 알고리즘을 이용해서 압축될 수 있다. 쿼드 트리(quad tree)와 같은 이미지/비디오 압축과는 다른 기법이 또한 이용될 수 있다. 최하위 또는 하위 비트(LSB)의 압축을 위해, 많은 기법이 또한 적용될 수 있다. 다시, 보통의 이진 압축 기법이 사용될 수 있다. 또한, 이미지/비디오 압축 기법이 적용될 수 있으나, 유실한 MSB가 압축 정도를 감소시키는 고-주파수 성분을 야기할 수 있다. 또 하나의 접근법에서, 표준 이미지 압축 기법이 완전한 이미지 상에서 이용될 수 있으며, 따라서 MSB 스트림이 이미지의 부분의 압축 표현을 제공하기 위해 보내진 후에 실질적으로 완전한 이미지 예컨대, 이미지 전체의 압축 표현이 하위 비트 및 LSB를 가지는 데이터 스트림 대신에 디스플레이 디바이스에 보내질 수 있다. 디스플레이 디바이스는 압축 기능부(432)의 효과를 뒤집기 위해 압축해제 기능부(532)를 이용할 수 있다.
또 하나의 선택에서, 필터링 기능부(434)는 디더링된 이미지를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 또는, 이미지 데이터가 이미 필터링된 형태로 네트워크 디바이스에 의해 수신될 수 있다. 이 선택은 시각적으로 덜 괴로운 이미지 전이를야기할 수 있다. 이 접근법에서, 검은색-및-흰색 이미지가 제1 송신 단계에서 보내지나, 해당 이미지는 모든 LSB를 드롭시킴으로써 획득된 원래의 이미지의 1-비트 버전이 아니라, 그보다는, 그레이 레벨 상(illusion)을 주기 위해 필터링된(또는 디더링된) 버전이다. 일단 모든 그레이 레벨이 제거되고 온전한 검은색-및-흰색 디더링 패턴으로 대체되면, 하나의 가능한 접근법에서, 단지 MSB만이 남는다. 제2 송신 단계에서 보내지는 제2 부분이 이때 완벽한 이미지 데이터를 포함할 수 있다.
이 선택에서, 전략은 여전히, 설명된 그밖의 옵션에서와 같이, 총 이미지 갱신 시간을 가속화시키도록 가장 중요한 정보를 먼저 보내는 것이나, 가장 중요한 정보와 가장 덜 중요한 정보 사이의 구별은 엄격하게 각 픽셀에 기초해서 이루어지지 않는다는 것을 주목하자. 이 경우를 위한 중요한 애플리케이션은 사진을 디스플레이하는 것인데, 이 경우 그레이-레벨 정보가 이미지 해상도보다 더 중요할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로 간주되는 것이 도시 및 설명되었으나, 형태 또는 세부 사항에서 다양한 변경 및 변화가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 쉽게 이루어질 수 있다는 것이, 물론, 이해될 것이다. 따라서 본 발명이 설명되고 예시된 정확한 형태로 제한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범위 내에 있을 수 있는 모든 변경을 포괄하도록 해석되어야 한다는 것이 의도된다.
본 발명은 일반적으로 전기이동 디스플레이를 위한 이미지 갱신 방식에 이용가능하며, 더 구체적으로는, 디스플레이 구동시에 지연을 감소시키는 한편 구동이 중단될 때 감소된 품질 이미지가 디스플레이되게 하는 갱신 방식에 이용가능하다.

Claims (23)

  1. 수신된 이미지 데이터를 기초로 해서 쌍안정 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하기 위한 방법으로서,
    디스플레이 디바이스(500)에서 이미지 데이터의 제1 부분(605)을 수신하는 단계;
    제1 부분에 의해 정해지는 연관된 제1 광학 상태(632)로 디스플레이 디바이스의 복수의 픽셀(2) 각각을 구동시키는 단계;
    디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)을 수신하는 단계; 및
    제1 및 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태(636)로 복수의 픽셀 각각을 구동시키는 단계
    를 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각에 대해, 제1 부분은 이미지 데이터의 멀티-비트 워드의 최상위 비트를 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각에 대해, 연관된 제1 광학 상태는 연관된 최상위 비트의 값 을 기초로 해서 광학 스케일에서 최고 또는 최저 광학 상태인, 이미지 디스플레이 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각에 대해, 제2 부분은 이미지 데이터의 멀티-비트 워드의 적어도 하나의 하위 비트를 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 적어도 하나의 나머지 부분(608)을 수신하는 단계; 및
    연관된 제1, 제2 및 나머지 부분에 의해 정해지는 연관된 최종 광학 상태(640)로 복수의 픽셀 각각을 구동시키는 단계
    를 더 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각이 연관된 제1 광학 상태로부터 연관된 제2 광학 상태로 구동되는, 이미지 디스플레이 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    제1 및 제2 부분은 저 전력, 무선 링크를 통해 디스플레이 디바이스에서 수 신되는, 이미지 디스플레이 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    제1 및 제2 광학 상태는 그레이스케일 레벨 및 컬러 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    제1 부분은 이미지의 디더링된 표현(434)을 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  10. 쌍안정 디스플레이 디바이스로서,
    디스플레이 디바이스(500)에서 이미지 데이터의 제1 부분(605)을 수신하기 위한 수단(540);
    제1 부분에 의해 정해지는 연관된 제1 광학 상태(632)로 디스플레이 디바이스의 복수의 픽셀(2) 각각을 구동시키기 위한 수단(530, 534);
    디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)을 수신하기 위한 수단(540); 및
    제1 및 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태(636)로 복수의 픽셀 각각을 구동시키기 위한 수단
    을 포함하는, 쌍안정 디스플레이 디바이스.
  11. 이미지 데이터를 쌍안정 디스플레이 디바이스에 송신하기 위한 방법으로서,
    이미지 데이터의 제1 부분(605)을 디스플레이 디바이스(500)에 송신하는 단계로서, 제1 부분이 디스플레이 디바이스의 복수의 픽셀(2)의 각각이 구동될 연관된 제1 광학 상태(632)를 정하는, 제1 부분 송신 단계; 및
    이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제1 및 제2 부분이 복수의 픽셀 각각이 구동될 연관된 제2 광학 상태(636)를 정하는, 제2 부분 송신 단계
    를 포함하는, 이미지 데이터 송신 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각에 대해, 제1 부분은 이미지 데이터의 멀티-비트 워드의 최상위 비트를 포함하는, 이미지 데이터 송신 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각에 대해, 제1 광학 상태는 연관된 최상위 비트의 값을 기초로 해서 광학 스케일에서 최고 또는 최저 광학 상태인, 이미지 데이터 송신 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    복수의 픽셀 각각에 대해, 제2 부분은 이미지 데이터의 멀티-비트 워드의 적 어도 하나의 하위 비트를 포함하는, 이미지 데이터 송신 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    이미지 데이터의 적어도 하나의 나머지 부분(608)을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제1, 제2 및 적어도 하나의 나머지 부분이 복수의 픽셀 각각이 구동될 연관된 최종 광학 상태(640)를 정하는, 적어도 하나의 나머지 부분을 송신하는 단계를 더 포함하는, 이미지 데이터 송신 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    제1 및 제2 부분은 저 전력, 무선 링크를 통해 디스플레이 디바이스에 송신되는, 이미지 데이터 송신 방법.
  17. 이미지 데이터를 쌍안정 디스플레이 디바이스에 송신하기 위한 장치로서,
    이미지 데이터의 제1 부분(605)을 디스플레이 디바이스(500)에 송신하기 위한 수단(450)으로서, 제1 부분이 디스플레이 디바이스의 복수의 픽셀(2)의 각각이 구동될 연관된 제1 광학 상태(632)를 정하는, 제1 부분 송신 수단(450); 및
    이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)을 디스플레이 디바이스에 송신하기 위한 수단(450)으로서, 제1 및 제2 부분이 복수의 픽셀 각각이 구동될 연관된 제2 광학 상태(636)를 정하는, 제2 부분 송신 수단(450)
    을 포함하는, 이미지 데이터 송신 장치.
  18. 수신된 이미지 데이터를 기초로 해서 쌍안정 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하기 위한 방법으로서,
    디스플레이 디바이스(500)에서 이미지 데이터의 제1 부분(605)을 수신하는 단계;
    디스플레이 디바이스의 복수의 픽셀(2) 각각을 제1 부분에 의해 정해지는 연관된 제1 광학 상태(632)로 구동시키는 단계;
    디스플레이 디바이스에서 이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)을 수신하는 단계; 및
    복수의 픽셀 각각을 제2 부분에 의해 정해지는 연관된 제2 광학 상태(636)로 구동시키는 단계
    를 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    제1 부분은 이미지의 디더링된 표현(434)을 포함하고;
    제2 부분은 이미지의 실질적으로 완벽한 표현을 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    제1 부분은 이미지의 부분적인 표현을 포함하고;
    제2 부분은 이미지의 실질적으로 완벽한 표현을 포함하는, 이미지 디스플레이 방법.
  21. 이미지 데이터를 쌍안정 디스플레이 디바이스에 송신하기 위한 방법으로서,
    이미지 데이터의 제1 부분(605)을 디스플레이 디바이스(500)에 송신하는 단계로서, 제1 부분이 디스플레이 디바이스의 복수의 픽셀(2)의 각각이 구동될 연관된 제1 광학 상태(632)를 정하는, 제1 부분 송신 단계; 및
    이미지 데이터의 제2 부분(606, 607)을 디스플레이 디바이스에 송신하는 단계로서, 제2 부분이 복수의 픽셀 각각이 구동될 연관된 제2 광학 상태(636)를 정하는, 제2 부분 송신 단계
    를 포함하는, 이미지 데이터 송신 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    제1 부분은 이미지의 디더링된 표현(434)을 포함하고;
    제2 부분은 이미지의 실질적으로 완벽한 표현을 포함하는, 이미지 데이터 송신 방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    제1 부분은 이미지의 부분적인 표현을 포함하고;
    제2 부분은 이미지의 실질적으로 완벽한 표현을 포함하는, 이미지 데이터 송 신 방법.
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