具有存儲功能的顯示裝置、終端裝置及其驅動方法與流程
2023-06-30 04:33:26
本申請要求2015年6月1日在日本提交的專利申請No.2015-111565、以及2016年3月22日在日本提交的專利申請No.2016-057575的優先權，這些專利申請的全部內容通過引用併入本文。
技術領域
本發明涉及採用具有存儲功能的顯示面板的顯示裝置及其顯示面板控制器，更具體地，涉及抑制顯示面板的驅動器溫度上升的技術。
背景技術：
作為紙的替選方案的理想的顯示裝置，已開發出電子紙顯示裝置。電子紙顯示裝置被要求薄型、重量輕、難以破裂、以及功耗低。為了實現低功耗，期望電子紙顯示裝置採用即使電源供應中斷也能夠保持所顯示的圖像的顯示面板、即所謂的具有存儲功能的顯示面板。作為用於具有存儲功能的顯示面板的顯示元件，過去已知電泳顯示元件、電粒子元件、膽甾相液晶，採用了這些元件的具有存儲功能的顯示裝置在電子書終端中已被投入使用。
在具有存儲功能的顯示裝置(例如，採用電泳元件的顯示裝置)中，期望僅在改寫圖像的圖像更新操作期間向顯示面板供應電力。當圖像更新操作結束時，通過存儲功能保持顯示圖像，因此不需要向顯示面板供應電力，直至下一次圖像更新操作開始。另一方面，在當前廣泛使用的電視機、PC監視器、移動終端等中使用的一般的顯示裝置(例如，液晶顯示裝置或EL顯示裝置)不具有存儲功能，因此即使圖像是靜止圖像，為持續顯示該圖像始終需要圖像更新操作。換言之，在不具有存儲功能的顯示面板中，需要在進行圖像顯示時始終供應電力。因此，具有存儲功能的顯示裝置與不具有存儲功能的一般的顯示裝置相比，能夠實現低功耗。
例如，在日本專利申請特開No.2007－163987中，披露了作為具有存儲功能的顯示裝置的微膠囊型有源矩陣型電泳顯示裝置，並記載了使用+15V、0V、－15V作為向電泳元件施加的電壓的驅動例。
如上所述，具有存儲功能的顯示裝置與一般的液晶顯示裝置相比，施加至顯示元件的電壓更高，因此在被供應電壓的顯示面板的驅動器中產生大量熱，導致圖像更新時的驅動器溫度成為問題的可能性高。
由於不具有存儲功能的顯示裝置始終進行圖像更新操作，因此在顯示面板的驅動器中始終產生熱，驅動器溫度變得比使用環境溫度更高。另一方面，在具有存儲功能的顯示裝置中，僅當圖像更新時在顯示面板的驅動器中產生熱，當圖像更新後經過一段充足的時間時，驅動器溫度幾乎等於使用環境溫度。換言之，在具有存儲功能的顯示裝置中，可通過控制更新圖像的間隔來控制驅動器溫度。在不具有存儲功能的顯示裝置中，當圖像更新後電源切斷時，由於顯示消失，因此難以基於保持顯示的狀態下的圖像更新間隔來控制驅動器溫度。
換言之，基於圖像更新間隔對驅動器溫度進行控制是具有存儲功能的顯示裝置才有的問題。
即使在具有存儲功能的顯示裝置中，也存在對於大型彩色顯示裝置的需求。當具有存儲功能的顯示裝置的面板尺寸增大時，顯示元件組的數量增加，顯示面板的驅動器的驅動負載增大，因此產生的熱增多並且上升溫度提高。
技術實現要素：
本發明是鑑於上述問題而做出的，本發明的目的是提供如下的高品質高可靠性的具有存儲功能的顯示裝置及其驅動方法：通過估計圖像更新後的顯示面板的驅動器溫度，並根據所估計的溫度適當地設定圖像更新的間隔，其能夠防止由當驅動器溫度高時產生的操作不良引起的顯示問題、驅動器的性能劣化、以及驅動器的破壞。
根據本發明，一種具有存儲功能的顯示裝置，包括：第一基板，在所述第一基板上以矩陣形式配置分別包括開關元件和像素電極的多個像素，並且在所述第一基板上還配置對所述開關元件施加預定信號的源極線以及用於控制所述開關元件的掃描線；第二基板，在所述第二基板上形成相對電極；顯示層，所述顯示層置於所述第一基板與所述第二基板之間並且配置有具有存儲功能的顯示元件；驅動器，所述驅動器將預定信號輸出到所述源極線；溫度獲取單元，所述溫度獲取單元獲取所述驅動器的溫度；圖像負載值計算單元，所述圖像負載值計算單元基於接下來要顯示的圖像數據計算圖像負載值；溫度上升估計單元，所述溫度上升估計單元在接下來要顯示的圖像的圖像更新操作之前根據通過所述溫度獲取單元獲取的溫度和計算出的所述圖像負載值，估計所述圖像更新操作後所述驅動器的溫度；圖像更新確定單元，所述圖像更新確定單元比較預先設定的溫度與通過所述溫度上升估計單元估計的溫度，並確定圖像更新操作是否能夠執行；以及圖像顯示控制單元，所述圖像顯示控制單元執行所述圖像更新操作，其中，當所述圖像更新確定單元確定所述圖像更新操作能夠執行時，所述圖像顯示控制單元執行對所述接下來要顯示的圖像的圖像更新。
根據本發明，能夠實現高品質高可靠性的具有存儲功能的顯示裝置，其能夠抑制散熱板、冷卻風扇等的安裝所引起的裝置的尺寸增加以及開發成本的提高、為抑制面板驅動器的發熱而進行的殼體的再設計、以及旨在實現耐發熱量高或發熱量低而進行的驅動器再設計所引起的開發成本的增大，並防止由在驅動器溫度高時產生的操作不良引起的顯示問題、驅動器的性能劣化、以及驅動器的損壞。
應當理解，前面的概括性描述和下面的詳細描述都是示例性的和解釋性的且不限制本發明。
附圖說明
圖1是表示黑/白變化的次數與面板驅動器電力消耗之間的關係的分布圖；
圖2是表示驅動器電力消耗與溫度上升(ΔT)之間的關係的分布圖；
圖3是用於說明根據第一實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖4是m行的顯示單元的剖視圖；
圖5是表示電力連接關係的示意圖；
圖6是表示溫度預測單元的結構的框圖；
圖7是表示圖像顯示控制單元的結構的框圖；
圖8A至圖8D是表示像素的反射率R根據經過時間t變化的狀態的圖；
圖9A至圖9D是表示驅動波形的第一示例的圖；
圖10A至圖10D是表示驅動波形的第二示例的圖；
圖11A和圖11B是表示在相同的反射率的狀態下在相同的時段期間施加相同電壓的示例的圖；
圖12是表示在圖6所示的圖像負載值計算單元中計算圖像負載值的處理的具體示例的說明圖；
圖13是表示在二進位數據和施加電壓之間的關係的說明圖；
圖14表示使用另一驅動波形時的圖像負載值的計算示例；
圖15是表示在第二示例中二進位數據與施加電壓之間的關係的說明圖；
圖16A至圖16D是表示溫度上升ΔT與改變係數J和K時的圖像負載值之間的關係的分布圖；
圖17表示存儲測量值(溫度上升ΔT)的表數據；
圖18是說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖19表示存儲於溫度上升估計單元中的源極驅動器溫度上升ΔT的另一測量數據；
圖20表示存儲於溫度上升估計單元中的源極驅動器溫度上升ΔT的另一測量數據；
圖21是用於說明根據第一實施方式的變型例的圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖22是用於說明根據第二實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖23是根據第二實施方式的溫度預測單元的框圖；
圖24是說明在構成圖22所示的溫度預測單元的圖像負載值計算單元12a中計算圖像負載值的處理的說明圖；
圖25表示根據在之前的圖像更新時顯示的灰度來確定在下一次圖像更新時要顯示的灰度的電壓波形的驅動波形的示例；
圖26是表示根據第三實施方式的具有存儲功能的顯示面板的結構的框圖；
圖27是根據第三實施方式的溫度預測單元的框圖；
圖28是根據第三實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖29是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖30是表示第三實施方式的變型例的流程圖；
圖31是表示使用在第三實施方式中說明的具有存儲功能的顯示面板(圖26)時的根據第二實施方式的溫度預測單元的結構的框圖；
圖32是用於說明根據第四實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖33是表示源極驅動器溫度與經過時間之間的關係的圖；
圖34是表示根據第四實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖35是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖36是表示在第五實施方式中第一驅動波形的源極線電壓的變化與像素電壓的變化的時序圖；
圖37A至圖37D是表示第二驅動波形的示例的圖；
圖38是表示在第五實施方式中第二驅動波形的源極線電壓的變化與像素電壓的變化的時序圖；
圖39A至圖39D是表示第二驅動波形的示例的圖；
圖40是用於說明根據第五實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖41是根據第五實施方式的溫度預測單元的框圖；
圖42是根據第五實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖43是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖44是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖45是用於說明根據第五實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖46是根據第五實施方式的溫度預測單元的框圖；
圖47是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖48是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖49是用於說明根據第六實施方式的顯示操作的概念的圖；
圖50A至圖50D是表示根據經過時間的像素的施加電壓和反射率的圖；
圖51A至圖51D是表示根據經過時間的像素的施加電壓和反射率的圖；
圖52是用於說明根據第六實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖53是根據第六實施方式的溫度預測單元的框圖；
圖54是根據第六實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖55是表示在圖54所示的圖像負載值計算單元中計算圖像負載值的處理的特定示例的說明圖；
圖56是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖57是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖58是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖59是用於說明根據第六實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖60是根據第六實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖61是用於說明根據第七實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖；
圖62是根據第七實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖63是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖64是根據第七實施方式的圖像顯示控制單元的框圖；
圖65是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖66是表示源極驅動器溫度的下降特性的圖；
圖67表示溫度上升估計單元中存儲的源極驅動器溫度上升ΔT的測量數據；
圖68A和圖68B是表示設定溫度和源極驅動器溫度之間的關係示例的圖；
圖69表示用於選擇驅動波形的表數據；
圖70是用於說明圖像顯示控制單元的操作的流程圖；
圖71是使用根據第一實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的終端裝置的示例的外觀圖；以及
圖72是用於說明圖71所示的終端裝置的結構的框圖。
具體實施方式
根據本發明，能夠實現高品質高可靠性的具有存儲功能的顯示裝置，其能夠抑制由於安裝散熱板、冷卻風扇等的所引起的裝置的尺寸增加以及開發成本的提高、為抑制面板驅動器的發熱而進行的殼體的再設計、以及旨在實現耐高熱或低熱而進行的驅動器再設計所引起的開發成本的增大，並防止在驅動器溫度高時產生的由操作不良引起的顯示問題、驅動器的性能劣化、以及驅動器的損壞。
以下，參照附圖對用於實施本發明的方式(以下，稱作「實施方式」)進行說明。在本說明書及附圖中，使用相同的附圖標記表示實質相同的部件。由於圖中所示的形狀以本領域的技術人員容易理解的方式圖示，因此其尺寸和比率不一定與實際的尺寸和比率一致。
＜第一實施方式＞
下面說明在顯示面板上顯示的圖像圖案和驅動器溫度上升之間的關係以及實驗結果。圖像更新時顯示面板的驅動器溫度上升依賴於要顯示的圖像圖案。在發明人所進行的實驗中，以一個像素為單位的黑/白格子圖案顯現為由一次圖像更新引起的驅動器的溫度上升高。另外，當在短時間內重複以一個像素為單位的黑/白格子圖案的圖像更新時，顯現為驅動器溫度在每次進行圖像更新操作時穩步地上升，驅動器溫度最終超過使用溫度範圍，達到引起由操作不良產生的顯示問題、驅動器性能劣化、或者驅動器損壞等風險的程度。
在具有存儲功能的顯示裝置中，使用者不太可能有意地使驅動器的溫升高的以一個像素為單位的黑/白格子圖案連續地顯示。但是，在產品保障方面，需要考慮到最壞情況的設計。
將來，在具有存儲功能的顯示裝置中，抑制顯示面板的驅動器溫度的必要性提高。根本的解決方案包括散熱板或冷卻風扇的安裝、以及用於耐發熱量高或發熱量低的面板驅動器的再設計。但是，散熱板或冷卻風扇的安裝使裝置的尺寸增加並具有不適合用於電子紙顯示裝置的問題，用於耐發熱量高或發熱量低的面板驅動器的再設計具有開發成本反映於驅動器價格、與號召低成本化的一般的液晶顯示裝置相比具有存儲功能的顯示裝置的價格競爭力降低的問題。
發明人對具有存儲功能的顯示裝置中顯示圖像圖案和電力消耗之間的關係進行了驗證。該驗證使用了電泳顯示裝置。在該顯示裝置中，當經由與顯示黑色(或白色)的像素相鄰的像素顯示白色(或黑色)時，來自顯示面板的驅動器的輸出電流增加，由此電力消耗增加。因此，準備多個由顯示黑色的像素和顯示白色的像素構成的圖像圖案，獲得圖像內行方向上的黑/白的變化次數、和列方向上的黑/白變化次數的總和，將該總和除以顯示面板的像素數得到的值用作「黑/白變化次數的平均值」。表1表示驗證後的圖像圖案和黑/白變化次數的平均值，圖1表示黑/白變化次數和顯示面板的驅動器電力消耗之間的關係。在圖1所示的圖中，縱軸表示電力消耗，單位是W。橫軸表示黑/白變化次數。
[表1]
圖1是表示黑/白變化次數與面板驅動器電力消耗之間的關係的分布圖。如圖1所示，在使用了電泳顯示裝置的驗證中，黑/白變化次數與顯示面板的驅動器電力消耗不成比例關係。
在與表1及圖1相同的圖像圖案中，測量圖像更新前的驅動器溫度和圖像更新後的驅動器溫度，求出伴隨著圖像更新的驅動器的溫度上升(ΔT)，並檢驗驅動器電力消耗和驅動器溫度上升(ΔT)之間的關係。圖2是表示驅動器電力消耗和溫度上升(ΔT)之間的關係的分布圖。在圖2所示的圖中，縱軸表示溫度上升ΔT，單位是℃。橫軸表示電力消耗，單位是W。由圖2可知，溫度上升(ΔT)不一定與電力消耗成比例。該結果表示基於驅動器電力消耗控制驅動器溫度上升(ΔT)時具有不能將驅動器溫度抑制到等於或小於期望的溫度的可能性。
[結構的說明]
以下，參照附圖對根據本發明的第一實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構進行說明。
圖3是用於說明根據第一實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖。根據第一實施方式的具有存儲功能的顯示裝置4包括具有存儲功能的顯示面板70、以及顯示面板控制器80。
具有存儲功能的顯示面板70包括：由顯示圖像的M×N個像素100構成的顯示單元90；用作施加於與像素100相對應的像素電極(未圖示)的電壓的配線的N個源極線Sn(n＝1，2，…，N)；用作使與像素100相對應的開關單元(開關元件)104(下述)接通或斷開的掃描線的M個柵極線Gm(m＝1，2，…，M)；被輸入相對電極122(下述)的電位VCOM的共同電極(未圖示)；向源極線Sn供應根據顯示數據的電壓的源極驅動器150；以及向柵極線Gm供應依次使開關單元接通或斷開的電壓的柵極驅動器140。換言之，掃描線是用於控制開關元件的柵極線。具有存儲功能的顯示面板70還包括：測量具有存儲功能的顯示面板70的溫度Tp的溫度傳感器40；以及測量源極驅動器150的溫度Ts的溫度傳感器(溫度獲取單元)30。顯示面板控制器80包括：估計圖像更新後的源極驅動器150的溫度Tsx的溫度預測單元10；比較估計出的溫度Tsx與預先設定的溫度並根據比較結果執行圖像更新操作的圖像顯示控制單元20；以及存儲器160。換言之，柵極線Gm連接柵極驅動器140與開關元件。柵極驅動器140通過柵極線Gm控制開關元件。
對圖3所示的具有存儲功能的顯示面板70進行詳細說明。例如，具有圖4所示的剖面結構的微膠囊型電泳顯示元件可用作具有存儲功能的顯示面板70的顯示單元90。
圖4是顯示單元90在m行的剖視圖。如圖4所示，顯示單元90具有薄膜電晶體(TFT)玻璃基板(第一基板)102、電泳層(顯示層)110、相對基板(第二基板)120以所述順序層疊的層疊結構。
在TFT玻璃基板102上形成用作開關元件的TFT、與各TFT連接的像素電極、柵極線、源極線和存儲電極。具體而言，在顯示單元的第m行第n列到第m行第(n+2)列中，設有TFT(開關元件)104－mn、TFT104－m(n+1)、以及TFT104－m(n+2)，並設有與TFT連接的柵極線Gm、源極線Sn、源極線S(n+1)、源極線S(n+2)、像素電極106－mn、像素電極106－m(n+1)、像素電極106－m(n+2)、存儲電極108－mn、存儲電極108－m(n+1)、以及存儲電極108－m(n+2)。在各存儲電極108－mn、108－m(n+1)、以及108－m(n+2)與存儲線CSm之間形成存儲電容器(省略附圖標記)。
例如，電泳層110形成為在聚合物粘合劑112中鋪設微膠囊114。通常，各微膠囊114的尺寸比電泳顯示裝置的像素電極的尺寸小。在圖4中，兩個微膠囊114對應於一個像素電極，但其是為了便於說明，本發明不限於此。溶劑116被注入到微膠囊114內。在溶劑116中，懸浮有無數具有納米級尺寸並帶負電的白色顏料(白色粒子，例如，二氧化鈦)117、以及具有納米級尺寸且帶正電的黑色顏料(黑色粒子，例如，碳)118。
相對基板120形成為與TFT玻璃基板102的像素電極106－mn、106－m(n+1)、106－m(n+2)相對的一對相對電極122附接到透明塑料基板124(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET))。
通過圖4的結構，當在像素電極106－mn，…與相對電極122之間施加電壓時，電泳層110的微膠囊114內的帶電粒子(白色顏料117和黑色顏料118)移動，顯示面的反射率變化。因此，在與像素電極106－mn、106－m(n+1)、106－m(n+2)相對應的區域上分別形成像素100－mn、像素100－m(n+1)、以及像素100－m(n+2)。
圖5是表示電氣連接關係的示意圖。圖5是將圖4所示的顯示單元90的詳細結構示於平面上的圖，在該平面上，由相互正交的X軸和Y軸的坐標確定位置，X方向是顯示單元90的水平方向，Y方向是顯示單元90的豎直方向。因此，由具有相同的Y坐標的像素組形成顯示單元90的行，由具有相同的X坐標的像素組形成顯示單元90的列。
如圖5所示，經由TFT104－mn等向像素電極106－mn等供應與顯示數據相對應的電壓的源極線沿Y方向延伸，各源極線(源極線Sn、源極線Sn+1、以及源極線Sn+2)針對顯示單元90的每列設置，並與供應電壓的源極驅動器150連接。用於控制TFT104－mn等的柵極線沿X方向延伸，對於顯示單元90的每行設置各柵極線(柵極線Gm、柵極線Gm+1)，並且各柵極線與供應控制信號的柵極驅動器140連接。用於與存儲電極108－mn(在圖5中省略附圖標記)等形成存儲電容器的存儲線沿X方向延伸，各存儲線(存儲線CSm和存儲線CSm+1)針對顯示單元90的每行設置。如圖5所示，存儲線相互連接，並且對存儲線施加共同電位Vst。通常，共同電位Vst構成為施加與施加於相對電極的電位相同的電位VCOM。
通過上面的結構，可以利用從柵極驅動器140向柵極線G1、G2、…GM依次供給的信號以行為單位採樣從源極驅動器150向N個源極線同時供應的電壓，並將與顯示數據相對應的電壓寫入任意的像素電極106mn(所謂的線依次驅動)。存儲電容器設計為能夠保持寫入的電壓直至下一次採樣。在上述的驅動中，將任意的TFT的接通操作和斷開操作重複的間隔、即採樣信號被供給到某一柵極線之後直至供給下一採樣信號為止的間隔稱作「幀」。
但是，在電泳顯示元件中，根據帶電粒子的移動速度確定像素的顯示狀態(反射率)的變化速度，該變化速度與液晶顯示元件的變化速度相比相當慢。因此，一般的液晶顯示裝置在一幀的時段期間進行圖像更新，而在電泳顯示裝置中圖像更新需要多個幀的時段。由於通過在多個幀中施加電壓獲得像素的期望的顯示狀態(反射率)，因此，在電泳顯示裝置中，通過將一幀用作單位時間的脈衝寬度調製(PWM)方案可實現灰色顯示(中間調顯示)。因此，如一般的液晶顯示那樣，不需要使用輸出與灰色顯示(中間調顯示)相對應的多值電壓的源極驅動器，可以使用輸出例如+V、0、－V的3值驅動器。以下，在第一實施方式的說明中，假設對灰色顯示(中間調顯示)應用PWM方案，並將輸出+V、0、－V的3值驅動器用作源極驅動器150。
下面詳細描述控制上述結構的具有存儲功能的顯示面板70的顯示面板控制器80(參照圖3)。
圖6是表示溫度預測單元10的結構的框圖。溫度預測單元10包括圖像處理單元11、圖像負載值計算單元12、數據轉換單元13、驅動波形數據14、驅動波形選擇單元15、溫度上升估計單元16、以及數據寫入單元17。
圖像處理單元11具有將從應用處理器1輸出的一般格式的圖像數據2轉換為與具有存儲功能的顯示面板70的特性相對應的數據格式的數據的處理功能。例如，當顯示面板70的顯示特性是1像素：單色16灰度(4比特)，圖像數據2是彩色圖像(1像素：R、G、B，各具有256灰度(8比特))數據時，將彩色圖像數據轉換為單色16灰度數據。圖像處理單元11具備為進行這種轉換所需的灰度級轉換處理、比特數轉換處理、抖動處理等功能，將實施了圖像處理然後從圖像處理單元11輸出的數據稱作「灰度數據Dp」。
灰度數據Dp是在顯示單元90的全部(M×N)像素中具有灰度值的數據，數據結構是與顯示單元90相對應的M×N二維(2D)陣列。輸出的灰度數據Dp被輸入到圖像負載值計算單元12和數據轉換單元13。
圖像負載值計算單元12具有基於灰度數據Dp計算圖像負載值並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16的功能。在下面說明圖像負載值的計算方法。
驅動波形選擇單元15具有根據顯示面板溫度Tp從驅動波形數據14選擇最佳的驅動波形WF的功能。驅動波形WF是從幀1到幀L的圖像更新時根據要顯示的灰度以幀為單位施加的電壓數據，其數據結構是將幀號和顯示灰度值設置為矩陣形式的二維陣列。電泳顯示元件將在下面詳細說明，但是，由於顯示特性根據環境溫度變化，因此根據環境溫度所應用的幾個驅動波形被準備作為驅動波形數據14。例如，準備三個驅動波形，即，當顯示面板溫度為39℃到20℃時使用的驅動波形(高溫)、當顯示面板溫度為19℃至8℃時使用的驅動波形(常溫)、以及當顯示面板溫度為7℃至0℃時使用的驅動波形(低溫)。驅動波形選擇單元15所選擇出的驅動波形WF被輸出至數據轉換單元13，所選擇的驅動波形的信息(例如表示在高溫、常溫和低溫中所選擇出的溫度的驅動波形的信息)被輸出至溫度上升估計單元16。
數據轉換單元13具有基於驅動波形WF將灰度數據Dp轉換為幀單位的按時間順序的電壓數據的功能。換言之，將像素的灰度數據轉換為根據時間施加的電壓數據。將轉換後的數據稱作「DpWF」。DpWF是從圖像更新的開始幀1至結束幀L以幀為單位對顯示單元90的所有的(M×N)像素施加的電壓的數據組，因此，對由矩陣指定像素的2D陣列施加幀號，數據結構是三維(3D)陣列。
數據寫入單元17具有將從數據轉換單元13輸出的DpWF存儲於存儲器160的功能。
溫度上升估計單元16具有如下功能：基於由圖像負載值計算單元12計算出的圖像負載值、驅動波形的信息、以及源極驅動器溫度Ts，估計輸入圖像數據2的顯示操作(圖像更新)結束後的源極驅動器溫度Tsx；以及根據從圖像顯示控制單元20輸入的請求信號req更新溫度Tsx並將更新後的溫度Tsx輸出到圖像顯示控制單元20。
接下來，對顯示面板控制器80的圖像顯示控制單元20(圖3)進行說明。圖7是表示圖像顯示控制單元20的結構的框圖。圖像顯示控制單元20包括圖像更新確定單元21、面板控制信號生成單元22、以及數據讀出單元23。
圖像更新確定單元21具有如下功能：當從應用處理器1輸入圖像更新信號3時，比較從溫度預測單元10輸入的溫度Tsx與根據源極驅動器150的規格預先設定的溫度；當溫度Tsx小於設定溫度時，向面板控制信號生成單元22發送使操作開始的信號；當溫度Tsx高於設定溫度時，以預定的時間間隔向溫度預測單元10發送Tsx請求信號req。
面板控制信號生成單元22具有如下功能：根據從圖像更新確定單元21輸入的信號，生成用於控制源極驅動器150的各種信號和電力(Ct1)並將生成的信號和電力輸出至源極驅動器150；生成用於控制柵極驅動器140的各種信號和電力(Ct2)並將所生成的信號和電力輸出至柵極驅動器140；以及生成用於將數據讀出至數據讀出單元23的定時信號並輸出定時信號。
數據讀出單元23具有如下功能：與通過面板控制信號生成單元22生成的定時信號同步地從存儲器160讀出數據並輸出與源極驅動器150的規格相符的數據形式的電壓數據Da。例如，在由2比特的數據(+V＝01，0＝00，－V＝10)確定向源極線輸出的輸出電壓並以4個源極線為單位輸入電壓數據的規格的情況下，源極驅動器150將從存儲器160讀出的電壓數據轉換為與該規格相符的8比特數據Da，並將8比特數據Da輸出至源極驅動器150。
[操作的說明]
以下，說明根據第一實施方式的操作。
首先，對配置有微膠囊型電泳顯示元件的具有存儲功能的顯示面板70的操作進行說明。
圖8A至圖8D是表示像素的反射率R根據經過時間t變化的狀態的圖。換言之，圖8A至圖8D是表示在任意的像素電極106－mn與相對電極122之間施加電壓(+V或－V)時像素的反射率R根據經過時間t變化的狀態的圖。圖8A至圖8D分別包括在上部和下部中的兩個圖。在上圖中，縱軸表示反射率R，單位是百分比。在下圖中，縱軸表示電壓，單位是伏特。在上圖和下圖中，橫軸是共同的。在上圖和下圖中，橫軸表示經過時間，單位是秒。
圖8A表示像素的顯示從W(白色)顯示向B(黑色)顯示變化的狀態。在W(白色)顯示的像素中，帶負電的白色粒子117聚集於相對電極側，帶正電的黑色粒子118聚集於像素電極側。當在該狀態下相對於相對電極將+V的電壓施加於像素電極時，白色粒子117向像素電極側移動，黑粒子118向相對電極側移動。因此，像素的反射率隨著施加時段而減小，但是，根據經過時間，粒子的移動收斂，因此，每單位時間的反射率變化穩步地減小。在此，將使反射率充分低所花費的+V施加時段表示為pwB，將基於此時的反射率的顯示狀態設為B(黑色)。當施加電壓從+V變化到0時，粒子的移動停止，通過存儲功能維持反射率。因此，在pwB經過後，即使施加電壓從+V變化到0，也維持顯示狀態B(黑色)。另外，如虛線所示，當在比pwB長的時段期間持續施加電壓時，反射率穩步地下降，但是，其是不能被人眼識別作為像素的顯示色的程度。
圖8B表示像素的顯示從B(黑色)顯示向W(白色)顯示變化的狀態。在B(黑色)顯示的像素中，帶正電的黑色粒子聚集於相對電極側，帶負電的白色粒子聚集於像素電極側。當在該狀態將相對於相對電極為－V的電壓施加於像素電極時，黑色粒子向像素電極側移動，白色粒子向相對電極側移動。因此，像素的反射率隨著施加時段而提高，並成為與圖8A相反的特性。將使反射率充分高所花費的的－V施加時段表示為pwW，將此時的反射率的顯示狀態設為W(白色)。
如上所述，由於反射率R根據電壓的施加時段變化，因此電泳顯示元件可利用該特性進行灰色顯示(中間調顯示)。圖8C表示在施加時段pwDG期間施加+V時像素的顯示從W(白色)顯示向DG(深灰色)顯示變化的狀態，圖8D表示在施加時段pwLG期間施加－V時像素的顯示從B(黑色)顯示向LG(淺灰色)顯示變化的狀態。圖8C和圖8D表示DG(深灰色)顯示和LG(淺灰色)顯示，但是，例如通過同樣地調節電壓的施加時段，能夠實現單色16灰度顯示。
然而，在具有存儲功能的電泳顯示裝置中，當實際進行期望的圖像顯示時，如果如圖8A至圖8D所示通過僅調整時段來施加+V或－V，則之前的圖像的歷史影響下一圖像，之前的圖像被視作餘像。為了防止該餘像，設置重複白色顯示(施加－V)和黑色顯示(施加+V)的重置時段，在重置時段之後，在與期望的灰度相對應的時段期間施加與期望的灰度相對應的電壓。換言之，當進行圖像顯示時，為了使任意的像素具有期望的灰度所施加的電壓不固定而是變化的。因此，為了顯示期望的灰度，在圖像顯示的開始與結束之間對像素電極施加的一系列的電壓稱作「電壓波形」。在圖像顯示中，需要數量與在一個像素中要顯示的灰度數相對應的電壓波形，例如，在16灰度顯示中需要16個電壓波形。將數量與灰度數相對應的電壓波形統稱「驅動波形」。
基於單色4灰度顯示的示例說明驅動波形的具體例。圖9A至圖9D是表示驅動波形的第一示例的圖。圖9A表示在圖像更新時對接下來顯示W(白色)的像素施加的電壓波形，同樣地，圖9B表示在圖像更新時對接下來顯示LG(淺灰色)的像素施加的電壓波形，圖9C表示在圖像更新時對接下來顯示DG(深灰色)的像素施加的電壓波形，圖9D表示在圖像更新時對顯示B(黑色)的像素施加的電壓波形。此外，施加於像素的電壓波形是連續地表示根據要顯示的灰度以幀為單位寫入像素電極的電壓(+V/0/－V)的電壓波形。在圖9A至圖9D中，縱軸表示電壓，單位是V。在圖9A至圖9D中，橫軸表示一幀為最小單位的時間。圖像更新時段由從t0開始的幀1到幀L的L個幀構成。
t0至t3是消去之前顯示的圖像的重置時段，t3至t4是顯示與圖8A至圖8D相對應的期望的灰度的時段且稱作「設定時段」。在圖9A至圖9D的驅動波形中，W(白色)和LG(淺灰色)的重置時段的電壓波形相同，並且在t3，顯示狀態變為B(黑色)之後，根據自t3開始的－V的施加時段確定W(白色)和LG(淺灰色)。另外，B(黑色)和DG(深灰色)的重置時段的電壓波形相同，並且，在t3，顯示狀態變為B(黑色)之後，根據自t3開始的+V的施加時段，確定B(黑色)和DG(深灰色)。
圖10A至圖10D是表示驅動波形的第二示例的圖。在圖10A至圖10D中，縱軸表示電壓，單位是V。在圖10A至圖10D中，橫軸是以幀為最小單位的時段。在圖10A至圖10D所示的驅動波形的第二示例中，將在－V施加時段pwLG使像素顯示LG(淺灰色)的時間、以及將在+V施加時段pwDG使像素顯示DG(深灰色)的時間，與圖9A至圖9D的驅動波形的第一示例不同，是施加電壓從而使像素顯示W(白色)和B(黑色)之後的時間。因此，在t0至t3的時段期間，W(白色)和DG(深灰色)的電壓波形相同，在t3以後，對W(白色)施加0V，對DG(深灰色)在時段pwDG施加+V。另外，在t0至t3的時段中，B(黑色)和LG(淺灰色)的電壓波形相同，在t3以後，對B(黑色)施加0V，對LG(淺灰色)在時段pwLG施加－V。
通過施加圖9A至圖10D所示的驅動波形，能夠基於單色4灰度的圖像數據，使得使用了電泳顯示元件的具有存儲功能的顯示面板70進行期望的圖像顯示。為了便於說明，示出了單色4灰度的驅動波形，但是，通過增加使像素進行其他的灰色顯示(中間調顯示)的電壓波形的數量，能夠增加灰度數，例如，通過由16個電壓波形構成的驅動波形，能夠進行單色16灰度顯示。但是，電泳顯示元件的帶電粒子(117、118)的移動速度根據環境溫度發生變化。
圖11A和圖11B是在相同的反射率的狀態下在相同的時段期間施加相同的電壓所得到的圖。在圖11A和圖11B中，縱軸和橫軸與圖8相同，為了簡化，省略其說明。因此，如圖11A和圖11B所示，即使在相同的反射率的狀態下將相同的電壓(+V或－V)施加相同的時段，根據溫度，反射率也變化。換言之，即使在相同的驅動波形中，當具有存儲功能的顯示面板70的溫度Tp改變時，相同的灰度數據變為不同的反射率的灰色顯示(中間調顯示)，並且在重置時段中消去之前顯示的圖像的效果也變化，因此可能產生餘像。為了防止這種圖像質量劣化，準備以使根據溫度Tp獲得大致相同的反射率的方式對任意的灰度數據調整了施加時段的驅動波形。例如，設計在高溫、常溫、低溫下使用的驅動波形，根據溫度Tp選擇並使用。
接下來，對根據第一實施方式的溫度預測單元10中的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx的估計操作進行說明。在源極驅動器150中，與對相鄰的像素電極施加相同的電壓的情況相比，當對相鄰的像素電極施加不同的電壓時，需要較大的電流，發熱量也大，溫度上升ΔT也高。對任意的像素和相鄰的像素施加的電壓基於要顯示的圖像數據和驅動波形確定。換言之，基於要顯示的圖像數據(圖像圖案)和驅動波形，能夠估計溫度上升ΔT，將通過將圖像圖案定量化獲得的值稱作「圖像負載值」。理想地，以使源極驅動器150的溫度上升ΔT與圖像負載值成比例的方式確定圖像負載值。
圖12是表示在圖6所示的圖像負載值計算單元12中計算圖像負載值的處理的具體示例的說明圖。如上所述，根據具有存儲功能的顯示面板70的特性轉換成的灰度數據Dp從圖像處理單元11輸入到圖像負載值計算單元12。在圖12的示例中，具有存儲功能的顯示面板70由4×6個像素構成，並顯示單色4灰度顯示。在此，將由像素顯示的灰度值用二進位表達表示，例如，W(白色)＝11、LG(淺灰色)＝10、DG(深灰色)＝01、B(黑色)＝00。
輸入的灰度數據Dp根據灰度值和驅動波形被二進位化(「0」或「1」)。W(白色)＝11表示為「1」，B(黑色)表示為「0」，灰(中間調)參照要使用的驅動波形確定。在圖12中，使用圖9中所示的驅動波形的第一示例。如圖8A至圖8D所示，電壓波形的許多部分與W的電壓波形相同的LG表示為「1」，同樣地，將電壓波形的許多部分與B的電壓波形相同的DG表示為「0」。轉換成的二進位數據具有許多時段(幀)與對像素施加的電壓相對應的關係，例如，當兩個相鄰的像素的二進位數據為「0」-「1」或「1」-「0」時施加不同的電壓。使用圖13的具體示例說明二進位數據與施加電壓之間的關係。圖13是表示二進位數據與施加電壓之間的關係的說明圖。如圖13所示，表示根據圖像圖案和驅動波形的第一示例(參照圖9)實際對像素施加的電壓的分布。在圖13中，設為+V＝15[V]、－V＝－15[V]，示出了在t0至t1、t1至t2、t2至t3、t3至tG、tG至t4期間對3×4個像素施加的電壓。在圖13中，在t0至tG中，對顯示W(白色)和LG(淺灰色)的像素施加的電壓相同，並可視作作為二進位表達的「1」，如上所述。
對基於圖12的二進位數據計算圖像負載值的處理進行詳細說明。首先，將第1行第1列上的像素的二進位數據(P11)與在水平方向上相鄰的、第1行第2列上的像素的二進位數據(P12)比較，當二進位數據(P11)與二進位數據(P12)相同時，獲得0，並且當二進位數據(P11)與二進位數據(P12)不同時，獲得J。在圖12的示例中，由於二進位數據(P11)與二進位數據(P12)不同，因此獲得J。接下來，將第1行第1列上的像素的二進位數據(P11)與在豎直方向上相鄰的、第2行第1列上的像素的二進位數據(P21)比較，當二進位數據(P11)與二進位數據(P21)相同時獲得0，當二進位數據(P11)與二進位數據(P21)不同時獲得K。在圖12的示例中，由於二進位數據(P11)與二進位數據(P21)相同，因此獲得0。最後，累加通過將第1行第1列上的像素與在水平方向和豎直方向上的相鄰的像素比較獲得的值。將累加得到的值稱作「負載數據」。在圖12的示例中，第1行第1列上的像素的負載數據為J(＝J+0)。同樣地，求出第1行第2列上的像素、第1行第3列上的像素、…第1行第5列上的像素、第2行第1列上的像素、…第2行第5列上的像素、第3行第1列上的像素、…第3行第5列上的像素的負載數據，並獲得圖12所示的負載數據圖。不計算第6列和第4行的像素的負載數據。因此，負載數據圖是3×5負載數據，將對負載數據積分得到的值稱作「圖像負載值」。在圖12的示例中，圖像負載值是7J+8K。在此，J是對在第一行至第三行的像素之間在水平方向上施加不同的電壓的次數賦予的係數，K是對在第一列至第五列的像素之間在豎直方向上施加不同的電壓的次數賦予的係數。換言之，J是掃描線延伸的方向上的圖像頻率的權重，K是源極線延伸的方向上的圖像頻率的權重。
下面對係數J和係數K的確定方法進行說明。
圖14表示當使用另一驅動波形時的圖像負載值的計算示例。在圖14中，使用圖10所示的第二示例。與圖12相同的灰度數據Dp被輸入，但是，由於驅動波形不同，因此將灰色(中間調)二進位化得到的值與圖12不同。當使用第二示例的驅動波形時，由於LG(淺灰色)的電壓波形的許多部分與B(黑色)的電壓波形相同，因此對LG(淺灰色)獲得「0」，由於DG(深灰色)的電壓波形的許多部分與W(白色)的電壓波形相同，因此對DG(深灰色)獲得「1」。圖15是表示在第二示例中二進位數據和施加電壓之間的關係的說明圖。如圖15所示，示出了根據驅動波形的第二示例(參照圖10)實際施加於像素的電壓的分布。在圖15中，在t0至t3中，對顯示B(黑色)和LG(淺灰色)的像素施加的電壓相同，可視作作為二進位表達的「0」，如上所述。
由於如上所述使灰色(中間調)二進位化所得到的值與圖12不同，因此產生具有不同的負載數據的像素。因此，將負載數據積分得到的圖像負載值也與圖12的示例不同，在圖14的示例中，圖像負載值為5J+6K。
在圖12和圖14中，結合單色4灰度的4×8個灰度數據Dp被輸入的示例說明了圖像負載值的計算，但是，例如，即使當顯示面板進行單色16灰度顯示時，也能夠同樣地計算圖像負載值。當生成二進位數據時，參照用於單色16灰度顯示的驅動波形，優選地，當灰色顯示(中間調顯示)的電壓波形的許多部分與W(白色)的電壓波形相同時，獲得「1」，當灰色顯示(中間調顯示)的電壓波形的許多部分與B(黑色)的電壓波形相同時，獲得「0」。顯示面板的像素數不限於4×8，可以是M×N。
在由M×N個像素構成的顯示面板中，如果將第m行第n列的二進位數據設為Pmn，將第m行第n列上的任意的像素的負載數據設為LDmn，將第m行第n列上的圖像數據的圖像負載值設為PLD，則負載數據LDmn由下式(1)表示。
【式1】
LDmn＝J·(Pmn XOR Pm(n+1))+K·(Pmn XOR P(m+1)n)…(1)
XOR是異或。第m行第n列上的圖像數據的圖像負載值PLV由下式(2)表示。
【式2】
可使用式(1)和式(2)計算由M×N個像素構成的顯示面板的圖像負載值PLV。
接下來，對係數J和係數K的確定方法進行說明。
係數J、係數K通過使實際使用的具有存儲功能的顯示面板70顯示基本的圖像圖案並測量圖像更新時的源極驅動器150的溫度上升ΔT來確定。
圖16A至圖16D是表示溫度上升ΔT與改變係數J和係數K時的圖像負載值之間的關係的分布圖。圖16A至圖16D表示使用第一示例的驅動波形(參照圖9)針對每個圖像圖案測量的溫度上升ΔT、與改變係數J和係數K時的圖像負載值之間的關係。在圖16A至圖16D所示的圖中，橫軸是通過將基於各圖像圖案計算出的圖像負載值除以溫度上升ΔT最大的圖像圖案(在本例中，以一個像素為單位的白色/黑色格子圖案)的圖像負載值而標準化的圖像負載值。縱軸表示溫度上升ΔT，單位是℃。
將標準化得到的圖像負載值為1時的溫度上升ΔT表示為Tα，將圖像負載值被計算為0的圖像圖案(例如，全白色圖像)的情況下的溫度上升ΔT表示為Tβ，將連接Tα和Tβ的直線用虛線表示。
因此，對將使用式(1)及式(2)計算出的圖像負載值PLV標準化得到的值，以使測量出的溫度上升ΔT接近圖的虛線的方式，確定係數J、K時，圖像負載值和溫度上升ΔT成比例關係。因此，當如上確定係數J、K時，通過計算圖像負載值PLV使用下式(3)求出在任意的圖像圖案的圖像更新時的源極驅動器150的溫度上升ΔT。
ΔT＝(Tα-Tβ)×PLV/PLVmax+Tβ…(3)
在此，PLVmax表示溫度上升ΔT成為最大時的圖像圖案的圖像負載值。
圖16A表示使用J＝1和K＝1計算圖像負載值時的圖像圖案與測量到的溫度上升ΔT之間的關係。對於使用這些係數計算相同的圖像負載值(0.5或0.25)的圖像圖案，實際測量的源極驅動器的溫度上升ΔT大幅不同。因此，基於使用該係數計算的圖像負載值以及式(3)計算的ΔT與實際的源極驅動器溫度上升不同的可能性非常大。
圖16B表示使用J＝1、K＝2計算圖像負載值時的圖像圖案與測量出的溫度上升ΔT之間的關係，同樣地，圖16C表示使用J＝1和K＝5計算圖像負載值時的圖像圖案與測量出的溫度上升ΔT之間的關係，圖16D表示使用J＝1、K＝20計算圖像負載值時的圖像圖案與測量出的溫度上升ΔT之間的關係。在圖16B中，針對計算相同的圖像負載值的圖像圖案(帶狀圖案(以兩個像素為單位)和條狀圖案(以一個像素為單位))，在實際測量到的源極驅動器的溫度上升ΔT之間存在不一致。另外，由於實際測量到的溫度上升ΔT較高的帶狀圖案(以一個像素為單位)比虛直線高，因此由式(3)計算出比實際測量到的溫度上升低的溫度上升。因此，期望係數J、K滿足J＝1時K至少大於2的條件。例如，在圖16C所示的J＝1和K＝5的情況下，實際測量到的帶狀圖案(以一個像素為單位)的ΔT與由虛線表示的直線重疊，因此即使應用也不會有問題。另外，由於在J＝1和K＝20的情況下實際測量結果接近式(3)的直線，因此可應用圖16D。但是，由於通過式(3)測量出的溫度比實際測量到的帶狀圖案(以一個像素為單位)的溫度上升ΔT高，因此圖像更新後的源極驅動器溫度有可能估計得比實際溫度高。由於上述原因，期望係數J和係數K確定為J＝1和2＜K＜20。換言之，期望使K比J大。
如上所述，確定係數J、係數K，因此能夠使用式(3)對任意的灰度數據Dp計算源極驅動器150的溫度上升ΔT。該計算通過溫度上升估計單元16實施。為了進行該計算，在溫度上升估計單元16中，針對根據顯示面板溫度Tp選擇的每個驅動波形，存儲根據源極驅動器溫度測量到的圖像更新時的溫度上升數據。圖17表示存儲的數據的示例。
圖17表示存儲測量值(溫度上升ΔT)的表數據。如圖17所示，表數據對根據顯示面板溫度Tp選擇的用於高溫(39至20℃)的驅動波形、用於常溫(19至8℃)的驅動波形、用於低溫(7至0℃)的驅動波形這三個驅動波形，存儲通過在使源極驅動器溫度以5℃的間隔變化時測量對具有最大圖像負載值的圖像圖案進行圖像更新時的源極驅動器溫度上升α、以及對具有最小圖像負載值的圖像圖案進行圖像更新時的源極驅動器溫度上升β而得到的測量值(溫度上升ΔT)。例如，參照圖17，當顯示面板溫度Tp為18℃、源極驅動器溫度Ts為20℃時，將αN20和βN20設為Tα、Tβ，使用式(3)基於圖像負載值計算源極驅動器溫度上升ΔT。
基於該溫度上升ΔT的計算結果、以及源極驅動器溫度Ts，使用下式(4)計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx。
Tsx＝Ts+ΔT…(4)
如上所述，溫度預測單元10估計對輸入的圖像數據2進行圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx。
通過溫度上升估計單元16估計源極驅動器溫度Tsx的操作根據從圖像顯示控制單元20輸入的請求信號req實施。
接下來，參照圖3、圖6、圖7和圖18說明圖像顯示控制單元20的操作。圖18是說明圖像顯示控制單元20的操作的流程圖。
圖像更新確定單元21(參照圖7)從應用處理器1獲取指示圖像更新的圖像更新信號3(步驟ST10)。圖像更新確定單元21發送用於請求溫度預測單元10發送圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx的信號req(步驟ST11)。溫度預測單元10(參照圖3)在接收到信號req時，在溫度上升估計單元16(參照圖6)中獲取當前的源極驅動器溫度Ts，基於圖像負載值和選擇出的驅動波形計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送至圖像顯示控制單元20(參照圖7)。通過圖像更新確定單元21獲得所發送的溫度Tsx(步驟ST12)。接下來，圖像更新確定單元21確定獲得的溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST13)。當步驟ST13的確定結果為「否」時，不進行圖像更新，在一定時段期間進行待機操作(步驟ST15)。在待機操作後，再次發送請求溫度Tsx的信號req(步驟ST11)。當步驟ST13的確定結果為「是」時，從圖像更新確定單元21向面板控制信號生成單元22(參照圖7)輸出指示操作的信號，根據該信號輸出用於控制源極驅動器和柵極驅動器的信號及電壓(ct1及ct2)，數據讀出單元23(參照圖7)與控制信號同步地從存儲器160讀出形成圖像的數據，根據源極驅動器150的規格輸出Da(步驟ST14)。
如上所述，通過構成具有存儲功能的顯示裝置並使其操作，能夠將源極驅動器150的溫度保持在等於或小於設定溫度，而不損害顯示畫質。因此，通過基於源極驅動器的規格將適當的溫度設定為設定溫度，能夠防止由當超過源極驅動器的操作保證溫度時發生的操作不良引起的畫質劣化、源極驅動器的性能劣化、以及源極驅動器的損壞，能夠實現可靠的高質量的具有存儲功能的顯示裝置。
已使用圖17所示的示例作為存儲的源極驅動器溫度上升的實測數據，描述了溫度上升估計單元16的操作，但是實測數據不限於圖17的示例。另外，可根據顯示面板溫度Tp測量源極驅動器溫度上升，可以使用圖19所示的數據。圖19表示存儲在溫度上升估計單元中的源極驅動器溫度上升ΔT的另一測量數據。如圖19所示，存儲從根據顯示面板溫度Tp確定的驅動波形的應用溫度範圍、在根據視作源極驅動器的環境溫度的溫度Ts分割的溫度條件(例如，以4℃的間隔)下測量到的溫度上升數據。因此，由於環境溫度被反映，因此能夠更準確地計算溫度上升ΔT並提高估計溫度Tsx的精度。當使用圖19所示的數據時，期望從驅動波形選擇單元15(參照圖6)向溫度上升估計單元輸出溫度Tp。
取代圖17所示的數據，可以使用圖20所示的數據。圖20表示存儲在溫度上升估計單元中的源極驅動器溫度上升ΔT的另一測量數據。其是使根據顯示面板溫度Tp選擇的驅動波形的數從3增加到8的示例，期望將以顯示面板溫度4℃的間隔生成的驅動波形WF03、WF07…WF39存儲在驅動波形數據(存儲單元)14(參照圖6)中，並通過驅動波形選擇單元15根據顯示面板溫度Tp選擇要使用的驅動波形。
＜第一實施方式的變型例＞
在第一實施方式中，當圖像更新確定單元21將估計的源極驅動器溫度Tsx確定為等於或大於設定溫度時，不進行圖像更新。因此，顯示圖像不改變，直至源極驅動器溫度Tsx等於或小於設定溫度。當使用者有意進行圖像更新時，使用者有可能錯以為顯示圖像不會立即反應。提供了防止使用者的錯覺的對策的根據本發明的具有存儲功能的顯示裝置將在下面描述為第一實施方式的變型例。除以下說明的部件和操作以外，其餘的部件和操作與第一實施方式相同，例如，計算圖像負載值的方法、特別是用作權重的係數J、K的確定方法與參照圖16所描述的方法相同。
圖21是用於說明根據第一實施方式的變型例的圖像顯示控制單元20的操作的流程圖。關於當步驟ST13的確定結果為「否」時，進行等於或小於閾值的圖像負載值的圖像顯示的操作，根據第一實施方式的變型例的操作與第一實施方式不同。例如，閾值為0到0.1，優選為等於或小於0.01。如在根據第一實施方式的溫度預測單元10的操作中所述，在顯示單元90內對相鄰的像素電極施加不同的電壓的像素數越多，圖像負載值越大。此外，當步驟ST13的確定結果為「否」時，進行等於或小於閾值的圖像負載值內的最小圖像負載值的圖像顯示。因此，在第一實施方式的情況下，最小圖像負載值的圖像是在顯示單元90的所有的像素中顯示同一色的圖像，例如，全白圖像或全黑圖像。
由於在步驟ST16中進行等於或小於閾值的圖像負載值的圖像顯示，因此即使當步驟ST13的確定結果為「否」時，本變型例的圖像更新確定單元21也向面板控制信號生成單元22輸出指示操作的信號。另外，對該信號賦予表示要顯示的圖像是等於或小於閾值的圖像負載值的圖像(當步驟ST13的確定結果為「否」時)、還是更新圖像(當步驟ST13的確定結果為「是」時)的信息。響應於該信號，當步驟ST13的確定結果為「否」時，面板控制信號生成單元22輸出用於指示數據讀出單元23讀出等於或小於閾值的圖像負載值的圖像數據的指示並輸出Da。等於或小於閾值的圖像負載值的圖像數據預先存儲在存儲器160中。
根據第一實施方式的上述變型，即使當估計的源極驅動器溫度Tsx等於或大於設定溫度時，也能夠防止當顯示圖像變化但顯示屏幕沒有立即反應時使用者的錯覺。
＜第二實施方式＞
以下，對根據本發明的第二實施方式的具有存儲功能的顯示裝置進行說明。第二實施方式與第一實施方式的不同之處在於圖像負載值的計算方法。在第一實施方式中，基於灰度數據Dp計算圖像負載值，而在第二實施方式中，基於從數據轉換單元13輸出的DpWF計算圖像負載值。
[結構的說明]
圖22是用於說明根據第二實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖。根據第二實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構與第一實施方式(圖3)的差異在於溫度預測單元10a，其餘的部件相同，因此省略其說明。
圖23是根據第二實施方式的溫度預測單元10a的框圖。根據第二實施方式的溫度預測單元10a與根據第一實施方式的溫度預測單元10(圖6)的不同之處在於：設置有圖像負載值計算單元12a；從圖像處理單元11輸出的Dp僅輸入到數據轉換單元13；從數據轉換單元13輸出的DpWF輸入到圖像負載值計算單元；以及DpWF經由圖像負載值計算單元輸入到數據寫入單元17。溫度預測單元10a的其餘的部件與第一實施方式相同。
[操作的說明]
以下，集中於與第一實施方式的不同點對根據第二實施方式的溫度預測單元10a的操作進行說明。
圖24是說明通過構成圖22所示的溫度預測單元10a的圖像負載值計算單元12a計算圖像負載值的處理的說明圖。與第一實施方式的說明(參照圖12)相同，使用下面的示例進行說明：具有存儲功能的顯示面板70進行4×6矩陣形式的單色4灰度顯示；具有與圖12相同的數據的灰度數據Dp根據圖9所示的驅動波形的第一示例通過數據轉換單元13轉換並輸入到圖像負載值計算單元12a。將+V＝+15[V]、－V＝－15[V]用作施加於像素的電壓。
如上所述，輸入到圖像負載值計算單元12a的數據DpWF具有包括在幀1、幀2、…幀L中對像素施加的電壓數據的3D陣列。在此，將在幀l(l＝1、2、…L)中對像素施加的電壓的2D陣列稱作幀l的電壓圖。圖24表示幀1和幀L的電壓圖，其餘幀的電壓圖省略。
在第二實施方式中，取代第一實施方式中的二進位數據，由電壓圖求出負載數據，並計算圖像負載值。作為計算各像素中的負載數據的方法，與第一實施方式相同，使用比較在水平方向和豎直方向上相鄰的像素的電壓並在電壓不同時累加係數J和係數K的方法，但是第二實施方式的計算方法與第一實施方式的計算方法的不同之處在於，在運算中使用具有符號的電壓值。在第二實施方式中，當將第m行第n列的像素的電壓表示為Vmn時，負載數據LDmn可使用下式(5)表示。
[數學式3]
LDmn＝J·|(Vmn-Vm(n+1))|+K·|(Vmn-V(m+1)n)|…(5)
在此，||表示絕對值。
將負載數據LDmn積分直至第(M－1)行第(N－1)列，從幀1至幀L的積分值、即圖像負載值PLV可使用下式(6)表示。
[數學式4]
如上所述，在第二實施方式中，使用式(5)和式(6)計算由M×N個像素構成的顯示面板的圖像負載值PLV。
由於使用式(5)求出負載數據，因此，如圖12所示，在與被施加0[V]的像素相鄰的被施加+15[V]或－15[V]的像素中，負載數據也被累加到圖像負載值。當+15[V]或－15[V]與0[V]分離時累加的值是+15[V]和－15[V]相鄰時累加的值的一半。
換言之，可使用式(5)計算與在相鄰像素之間施加的電壓之差成比例的值，並包括與相鄰像素之間的電壓差的大小成比例的權重。因此，與第一實施方式的計算方法相比，能夠提高圖像負載值的解析度。
在使用式(5)和式(6)進行計算的第二實施方式中，圖像負載值包括係數J和係數K，但是與第一實施方式中說明的方法相同，可通過使特定的圖像圖案顯示在實際使用的顯示面板70上並測量源極驅動器150的溫度上升ΔT，來確定係數J和係數K。
通過確定係數J和係數K並且與第一實施方式同樣地以使圖像負載值的最大值為1的方式進行標準化，可對任意的圖像數據2使用式(3)估計溫度上升ΔT。因此，圖23中所示的第二實施方式的溫度上升估計單元16能夠通過與第一實施方式相同的結構和操作估計圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx輸出至圖像顯示控制單元20。
上面未說明的根據第二實施方式的操作與第一實施方式相同，例如，與圖18所示的流程圖相同，因此省略其說明。第一實施方式的變型例可應用於第二實施方式，並獲得與在第一實施方式的變型例中說明的效果相同的效果。
以如上所述的結構進行操作的本發明的第二實施方式的具有存儲功能的顯示裝置能夠使圖像負載值的解析度比第一實施方式高，因此能夠提高溫度上升ΔT的估計精度，並更準確地預測源極驅動器溫度Tsx。
另外，由於包括與相鄰像素之間的電壓差成比例的權重，因此第二實施方式的說明可應用於多輸出的源極驅動器，無需進行特別的變更。因此，例如，其可以應用於使用具有不同的電壓閾值的兩個或更多個著色粒子執行多色顯示的電泳顯示裝置。
另外，在第一實施方式中，基於灰度數據Dp和驅動波形生成二進位數據，如果用於實現多灰度或高畫質的驅動波形變複雜，則基於二進位數據計算出的圖像負載值和溫度上升ΔT的線性失真的可能性增加。另外，當驅動波形變複雜時，二進位數據的生成所需的作業量增加，每次修正驅動波形時需要複查二進位數據。
圖25表示根據之前顯示的灰度確定下一要顯示的灰度的電壓波形的驅動波形。在圖25中，縱軸表示電壓，單位是V。在圖25中，橫軸是幀為最小單位的時間。在第二實施方式中，由於不生成二進位數據，因此，通過以下的簡單的變更能夠支持複雜的驅動波形，例如，如圖25所示，通過之前顯示的灰度確定下一要顯示的灰度的電壓波形的驅動波形。對於圖25的驅動波形的應用，通過在數據轉換單元13中設置用於存儲之前的灰度數據Dp的區域，並追加基於之前顯示的灰度和接下來要顯示的灰度確定電壓波形的功能，能夠生成DpWF。因此，不需要任何其他特別的作業，即使在伴隨著驅動波形的修正的圖像負載值的計算中也不需要複查。
＜第三實施方式＞
接下來，對根據本發明的第三實施方式的具有存儲功能的顯示裝置進行說明。結合設有一個源極驅動器150的示例說明第一實施方式和第二實施方式，但是本發明可應用於具備多個源極驅動器的顯示面板。下面說明根據第三實施方式的包括i個源極驅動器的顯示面板。
[結構的說明]
圖26是表示根據第三實施方式的具有存儲功能的顯示面板70b的結構的框圖。與第一實施方式同樣地，具有存儲功能的顯示面板70b由M×N個像素100構成，並包括：用作對與像素100相對應的像素電極(未圖示)施加的電壓的配線的N個源極線Sn；使與像素100相對應的開關單元(開關元件)接通或斷開的M個柵極線Gm；以及被輸入相對電極的電位VCOM的共同電極(未圖示)。
N個源極線以數量與源極驅動器輸出數相對應的兩個或更多根線為單位與源極驅動器151、源極驅動器152、…源極驅動器150i連接，各顯示單元91、顯示單元92、…顯示單元90i由通過各源極驅動器驅動的像素組構成。
各源極驅動器設有溫度傳感器，例如，通過溫度傳感器31測量源極驅動器151的溫度Ts1，通過溫度傳感器32測量源極驅動器152的溫度Ts2，通過溫度傳感器30i測量源極驅動器150i的溫度Tsi，將測量到的溫度輸出到顯示面板控制器。顯示面板70b的其餘的部件與第一實施方式相同，因此省略其說明。
圖27是根據第三實施方式的溫度預測單元10b的框圖。溫度預測單元10b與第一實施方式的溫度預測單元的不同之處在於，圖像負載值計算單元12b和溫度上升估計單元16b具備支持顯示面板70b的i個源極驅動器的功能(省略與第一實施方式相同的部件的說明)。
圖像負載值計算單元12b具有將輸入的4×6矩陣的灰度數據Dp分割為對應於顯示單元91、顯示單元92、…顯示單元90i的數據的功能，並具有根據分割的灰度數據Dp計算圖像負載值並將i個計算出的圖像負載值輸出到溫度上升估計單元16b的功能。
溫度上升估計單元16b具有基於i個圖像負載值、驅動波形的信息、以及源極驅動器溫度Ts1、Ts2…Tsi估計圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx1、Tsx2、…Tsxi的功能，並具有根據從圖像顯示控制單元輸入的請求信號req更新Tsx1至Tsxi並將更新後的溫度Tsx1至Tsxi輸出到圖像顯示控制單元20的功能。
圖28是根據第三實施方式的圖像顯示控制單元20b的框圖。圖像顯示控制單元20b與第一實施方式的不同之處在於設置圖像更新確定單元21b(省略與第一實施方式相同的部件的說明)。
圖像更新確定單元21b具有如下功能：當從應用處理器1輸入圖像更新信號3時，將從溫度預測單元10b輸入的溫度Tsx1至Tsxi與預先設定的溫度比較，當所有的溫度Tsx1至Tsxi都比設定溫度低時，向面板控制信號生成單元22發送使操作開始的信號，並且，當溫度Tsx1至Tsxi中的任一者比設定溫度高時，以預定的時間間隔向溫度預測單元10b發送請求信號req。
[操作的說明]
在第三實施方式的溫度預測單元10b的操作中，如上所述，對與顯示單元91、顯示單元92、…、顯示單元90i相對應地分割的灰度數據Dp，計算圖像負載值，用作目標的像素組的範圍不同，但是計算方法與第一實施方式相同。另外，基於計算出的圖像負載值估計源極驅動器的在圖像更新後的溫度Tsx1至Tsxi，但是各溫度的估計方法與第一實施方式相同。
圖29是用於說明圖像顯示控制單元20b的操作的流程圖。圖像更新確定單元21b與第一實施方式的步驟ST10同樣地，獲取圖像更新信號(步驟ST30)。圖像更新確定單元21b發送請求信號req(步驟ST31)。溫度預測單元10b(參照圖27)在接收到請求信號req時，獲取當前的源極驅動器溫度Ts1至Tsi，計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx1至Tsxi，並將所計算的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx1至Tsxi發送至圖像顯示控制單元20b(參照圖28)。所發送的溫度Tsx1至Tsxi通過圖像更新確定單元21b獲取(步驟ST32)。接下來，圖像更新確定單元21b(參照圖28)確定所獲取的溫度Tsx1至Tsxi是否全部小於預先設定的溫度(步驟ST33)。當步驟ST33的確定結果為「否」時，不進行圖像更新，進行待機操作直至步驟ST33的確定結果為「是」(步驟ST35)。當步驟ST33的確定結果為「是」時，進行圖像更新(步驟ST34)。
如上所述，根據本發明的具有存儲功能的顯示裝置可應用於包括多個源極驅動器的顯示面板。通過進行上述的操作，能夠將多個源極驅動器溫度全部保持為等於或小於設定溫度。
第一實施方式的變型例可應用於第三實施方式。圖30是表示第三實施方式的變型例的流程圖。第三實施方式已結合與第一實施方式相比的示例進行了說明，但是也能夠應用於第二實施方式。圖31是表示當使用上面在第三實施方式中說明的具有存儲功能的顯示面板70b(圖26)時的第二實施方式涉及的溫度預測單元10c的結構的框圖。在第二實施方式的結構中，圖像負載值計算單元12c可以具備應對具有存儲功能的顯示面板70b的i個源極驅動器的功能。換言之，圖像負載值計算單元12c具有將輸入的DpWF分割為與顯示單元91、顯示單元92、…、顯示單元90i相對應的數據的功能，並具有根據分割的DpWF計算圖像負載值並將i個計算出的圖像負載值輸出到溫度上升估計單元16c的功能。作為溫度上升估計單元，可使用上面在第三實施方式中說明的溫度上升估計單元16b。
＜第四實施方式＞
以下，對根據本發明的第四實施方式的具有存儲功能的顯示裝置進行說明。在第一實施方式中，為了獲取源極驅動器150的溫度Ts，使源極驅動器150具備溫度傳感器30。但是，本發明也可以通過取代溫度傳感器30使用源極驅動器的溫度特性數據和計時器的結構實施。對源極驅動器不具備溫度傳感器的第四實施方式進行說明。
[結構的說明]
圖32是用於說明根據第四實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構的框圖。如圖32所示，根據第四實施方式的具有存儲功能的顯示面板70d不具備測量源極驅動器150的溫度的溫度傳感器。其餘的結構與第一實施方式相同。
在顯示面板控制器80d中，除第一實施方式的部件以外，還包括提供源極驅動器150的溫度下降特性的信息的溫度數據170、以及提供時間信息的計時器(經過時間測量單元)180，並對圖像顯示控制單元20d提供各信息。具有存儲功能的顯示面板70d的溫度Tp被輸入到溫度預測單元10d以及圖像顯示控制單元20d二者。圖像顯示控制單元20d具有基於從計時器180和溫度數據170輸入的信息、以及顯示面板溫度Tp計算源極驅動器溫度Ts』的功能，並具有將源極驅動器溫度Ts』發送到溫度預測單元10d的功能。第一實施方式的圖像顯示控制單元20具有將請求信號req發送到溫度預測單元10(圖3)的功能，但是，在第四實施方式中，圖像顯示控制單元20d進行溫度Ts』的發送和請求信號req的發送。顯示面板控制器80d的上文未描述的其餘的部件與第一實施方式相同，因此省略其說明。
在此，對溫度數據170進行說明。在根據本發明的具有存儲功能的顯示面板中使用的源極驅動器中，當圖像更新結束時，在進行下一圖像更新之前的時段期間不需要使源極驅動器操作，在該時段中信號和電源的供給停止，因此源極驅動器不發熱。圖33是表示源極驅動器溫度與經過時間之間的關係的圖。在圖33所示的圖中，縱軸表示源極驅動器溫度，單位是℃。橫軸表示經過時間，單位是秒。實線是環境溫度高時源極驅動器溫度的下降曲線。虛線是環境溫度為常溫(例如，23℃)時的源極驅動器溫度的下降曲線。點劃線是環境溫度低時的源極驅動器溫度的下降曲線。因此，伴隨著圖像更新操作增加的源極驅動器的溫度在圖像更新結束時，如圖33所示，根據經過時間向環境溫度下降。通過針對每個環境溫度測量伴隨著時間經過的源極驅動器溫度的下降特性，確定表數據或係數並將其函數化，來獲得溫度數據170。換言之，經過時間是圖像更新操作後的經過時間。具體而言，經過時間是圖像更新以後至計算溫度為止經過的時間。溫度數據170是表示經過時間與源極驅動器溫度之間的關係的溫度下降特性數據。換言之，當確定圖像更新後的源極驅動器溫度和環境溫度時，可參照溫度數據170計算根據經過時間的圖像更新後的源極驅動器溫度。在此，環境溫度可通過溫度傳感器40測量。
圖34是表示根據第四實施方式的圖像顯示控制單元20d的框圖。與第一實施方式的圖像顯示控制單元20(圖7)比較，追加源極驅動器溫度計算單元24和寄存器25，圖像更新信號3被輸入到源極驅動器溫度計算單元24。源極驅動器溫度計算單元24具有如下功能：基於從溫度數據170輸入的信息、顯示面板的溫度Tp以及未存儲於寄存器25並且在圖像更新時估計的源極驅動器溫度PreTsx、以及從計時器輸入的時間信息TIME，計算源極驅動器溫度Ts』；以及將源極驅動器溫度Ts』發送到溫度預測單元10d。圖像更新確定單元21d除具有比較從溫度預測單元10d輸入的溫度Tsx與預先設定的溫度並根據比較結果指示面板控制信號生成單元進行圖像更新的功能以外，還具有將圖像更新時的估計溫度Tsx作為源極驅動器溫度PreTsx存儲在寄存器25中的功能。來自圖像更新確定單元21d的請求信號req的發送目的地是源極驅動器溫度計算單元24。作為附加功能，面板控制信號生成單元22d具有將圖像更新結束的時刻存儲在寄存器25中的功能。圖像顯示控制單元20d的上面未說明的其餘的部件與第一實施方式相同，因此省略其說明。
第四實施方式的溫度預測單元10d具有與根據第一實施方式的溫度預測單元10(圖6)大致相同的結構，因此省略其說明。在第四實施方式的溫度預測單元10d中，取代溫度Ts，將從圖像顯示控制單元20d發送的溫度Ts』輸入到溫度上升估計單元16。另外，溫度預測單元10d具有取代信號req根據溫度Ts』的輸入更新溫度Tsx並將更新後的溫度Tsx輸出到圖像顯示控制單元20d的功能。
[操作的說明]
在第四實施方式的溫度預測單元10d的操作中，與第一實施方式相比，如上所述，取代從溫度傳感器獲得的溫度Ts，將通過圖像顯示控制單元10d計算出的溫度Ts』用作估計圖像更新後的源極驅動器的溫度Tsx所需的當前的源極驅動器溫度，並且取代信號req根據溫度Ts』的輸入更新溫度Tsx。圖像負載值的計算等其餘的操作與第一實施方式相同，因此省略其說明。
以下，參照圖35說明根據第四實施方式的圖像顯示控制單元20d的操作。圖35是用於說明圖像顯示控制單元20d的操作的流程圖。
源極驅動器溫度計算單元24從應用處理器1獲取圖像更新信號3(步驟ST40)。從寄存器25讀出溫度PreTsx(之前的圖像更新後的源極驅動器溫度)以及時刻END(之前的圖像更新的結束時刻)(步驟ST41)。
在步驟ST41之後(或者在接收到信號req時)，源極驅動器溫度計算單元24從計時器180獲取當前時刻TIME(步驟ST42)。
接下來，將輸入到源極驅動器溫度計算單元24的顯示面板溫度Tp用作環境溫度，並使用溫度數據170，基於溫度PreTsx以及由時刻END和時刻TIME求出的經過時間計算當前源極驅動器溫度Ts』。將計算出的溫度Ts』發送到溫度預測單元10d(步驟ST43)。在初始操作時(不存在之前的圖像更新)，溫度Tp作為溫度Ts』並發送溫度Tp。
溫度預測單元10d在接收到溫度Ts』時，計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送至圖像顯示控制單元20d。所發送的溫度Tsx由圖像更新確定單元21d獲取(步驟ST44)。
圖像更新確定單元21d確定所獲取的溫度Tsx是否比預先設定的溫度低(步驟ST45)。
當步驟ST45的確定結果為「否」時，圖像更新確定單元21d不將指示圖像更新的信號發送到面板控制信號生成單元22d，待機一定時段(步驟ST49)。然後，處理返回到步驟ST42。圖像更新確定單元21d重複ST42至ST45的處理直至步驟ST45的確定結果為「是」。
在步驟ST45的確定結果為「是」時，圖像更新確定單元21d將用於確定的溫度Tsx作為溫度PreTsx存儲在寄存器25中(步驟ST46)。
在步驟ST46之後，指示圖像更新的信號從圖像更新確定單元21d輸出到面板控制信號生成單元22d，根據該信號執行圖像更新(步驟ST47)。
當圖像更新結束時，面板控制信號生成單元22d從計時器180獲取當前時刻TIME，並將獲取的時刻TIME作為圖像更新結束時刻END存儲在寄存器25中(步驟ST48)。
如上所述，通過構成具有存儲功能的顯示裝置並使其操作，即使在源極驅動器不具備溫度傳感器的第四實施方式中，也能夠將源極驅動器150的溫度維持在等於或小於設定溫度。由於溫度傳感器不需要安裝在源極驅動器150中，因此在第四實施方式中除第一實施方式的效果以外，還能夠獲得由部件數減少實現的成本降低效果、以及殼體設計的自由度提高的效果(例如，緊湊的殼體)。
第一實施方式的變型例可應用於第四實施方式，並獲得與第一實施方式的變型例中說明的效果相同的效果。以集中於與第一實施方式不同的點描述了第四實施方式，但是可以將與上述的第一實施方式的變型相同的變型應用於第二實施方式和第三實施方式，並可追加上述的第四實施方式的效果。特別地，當將第四實施方式應用於設有多個源極驅動器的第三實施方式時，由於能夠減少多個溫度傳感器，因此效果增大。
＜第五實施方式＞
以下，對根據本發明的第五實施方式的具有存儲功能的顯示裝置進行說明。如上面在第一實施方式中所述，驅動波形被描述為根據顯示面板溫度Tp選擇並使用。將該驅動波形稱作「第一驅動波形」。在第五實施方式中，除上面的實施方式的結構以外，還提供與第一驅動波形相比能夠抑制圖像更新後的源極驅動器的溫度上升的第二驅動波形，以及提供基於接下來要顯示的圖像數據和第二驅動波形來估計源極驅動器溫度的功能。另外，提供如下功能：當基於圖像數據和第一驅動波形估計的源極驅動器溫度Tsx比預先設定的溫度高、並且確定為不能執行圖像更新時，可進行比較基於第二驅動波形估計的源極驅動器溫度Tsx與預先設定的溫度並確定是否能夠執行圖像更新，當能夠進行圖像更新時，基於第二驅動波形執行圖像更新。
以下，參照附圖對與第一驅動波形相比時能夠抑制圖像更新後的源極驅動器的溫度上升的第二驅動波形的特定示例進行說明。如在第一實施方式中說明的，在源極驅動器中，與對相鄰的像素電極施加相同的電壓時相比，當對相鄰的像素電極施加不同的電壓時，需要大電流，發熱量也變大，溫度上升ΔT也提高。因此，例如，能夠將在同一幀內源極線的電壓變化小的驅動波形用作第二驅動波形。
參照圖36至圖39對第二驅動波形以及源極線的電壓變化進行說明。圖36是用於說明將圖9所示的驅動波形的第一示例用作第一驅動波形時的圖像更新中源極電壓的變化的圖。示出了進行圖像更新的顯示面板示例、相應的源極線的電壓、柵極線的接通時刻及像素電壓的時序圖。使用顯示面板由4×6個像素構成、第二列中的像素從第一行的像素依次被更新為顯示W(白色)、DG(深灰色)、LG(淺灰色)、B(黑色)顯示的情況進行說明。在圖36所示的時序圖中，與圖9同樣地，橫軸表示時間，t0、t1、t2、t3與圖9一致。在圖36中，為了便於說明，t0至t1、t1至t2、以及t2至t3的時段均由4幀構成。如圖36所示，第二列的源極線電壓在同一幀內從+V向－V或者從－V向+V多次變化。
接下來，圖37A至圖37D表示第二驅動波形的第一示例。與圖9同樣，是單色4灰度顯示的示例，圖37A至圖37D表示在圖像更新時對接下來顯示W(白色)、LG(淺灰色)、DG(深灰色)和B(黑色)的像素施加的電壓波形。縱軸表示電壓，單位是V，橫軸表示幀為最小單位的時間，圖像更新時段由從t0開始的幀1至幀L的L個幀構成。重置時段、設定時段的概念與第一實施方式的[操作的說明]中相同，因此省略其說明。圖37中所示的驅動波形設計成在相同的幀時段內在全部的灰度中+V和－V不重疊。例如，在圖9中，在t0至t1時段期間，W和LG具有+V，DG和B具有－V，在t1至t2的時段期間，W和LG具有－V，DG和B具有+V，然而，在圖37中，在t0至t1的時段期間，W和LG具有+V，DG和B具有0V；在t1至t2的時段期間，W和LG具有0V，DG和B具有－V。換言之，在圖37中，在圖9中+V和－V重疊的時段中，+V和－V中的任一者為0V，施加0V電壓的時段偏移。如上面參照圖8所說明的，當對像素施加0V時，粒子的移動停止，並且反射率由於存儲功能而維持。換言之，對於像素施加0V用作顯示狀態的保持。由於圖37的驅動波形設計成當從各電壓波形省略施加0V的時段時與圖9一致，因此圖像更新時段結束時的各像素的顯示狀態理想地成為與使用圖9的驅動波形時相同的顯示狀態。在圖37所示的第二驅動波形中，以使+V和－V不重疊的方式追加0V施加時段，因此圖像更新時段比圖9所示的驅動波形的圖像更新時段長。
圖38是說明使用圖37所示的第二驅動波形的第一示例時的圖像更新中源極線電壓的變化的圖。示出了與圖36相同的顯示面板示例、相應的源極線的電壓、以及柵極線的接通時間及像素電壓的時序圖。在圖38所示的時序圖中，與圖37同樣地，橫軸表示時間，t0、t1、t2和t3與圖37一致。如圖38所示，第二列的源極線電壓在同一幀內從0向+V、從+V向0、從0向－V或從－V向0變化。換言之，與圖36不同，不存在從+V向－V或者從－V向+V的變化，換言之，在同一幀內源極線的電壓變化小。因此，圖37A至圖37D的驅動波形能夠將單位時間內的源極驅動器輸出電流、發熱量、以及源極驅動器的溫度上升ΔT抑制得比圖9的驅動波形小。換言之，驅動器在同一幀內在具有同一極性的電壓與基準電壓之間改變源極線電壓。基準電壓例如是0V，並用作驅動波形中的基準。
圖39A至圖39D表示第二驅動波形的第二示例。圖39A至圖39D中所示的驅動波形設計為與圖37相同在同一幀時段內在全部的灰度中+V和－V不重疊，但是圖9中+V和－V重疊的時段的偏移方式與圖37不同。在圖39A至圖39D中，對於圖9的驅動波形，在以幀為單位使+V和－V偏移的同時追加施加0V的時段。在圖39A至圖39D的驅動波形中，也與圖37的驅動波形同樣地，驅動器在同一幀內使源極線電壓在具有相同極性的電壓和基準電壓之間變化。因此，圖39A至圖39D的驅動波形能夠將單位時間內的源極驅動器輸出電流、源極驅動器的溫度上升ΔT抑制得比圖9的驅動波形小。
以下說明根據本發明的第五實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構和操作。
首先，對於使用第二驅動波形進行圖像更新的第五實施方式的特有功能，結合應用於上述的第一實施方式的第一示例進行說明。圖40是用於說明第五實施方式的第一示例的結構的框圖。顯示面板控制器80e具備使用第二驅動波形進行圖像更新的功能。因此，顯示面板控制器80e、以及顯示面板控制器80e中包含的溫度預測單元10e和圖像顯示控制單元20e的結構與第一實施方式(圖3)不同，但其餘的部件相同。圖41和圖42表示根據第五實施方式的第一示例的溫度預測單元10e和圖像顯示控制單元20e的示例性構成。
如圖41所示，根據第五實施方式的第一示例的溫度預測單元10e包括圖像處理單元11、圖像負載值計算單元12e、數據轉換單元13e、驅動波形數據14e、驅動波形選擇單元15e、溫度上升估計單元16e、以及數據寫入單元17。如圖42所示，根據第五實施方式的第一示例的圖像顯示控制單元20e包括圖像更新確定單元21e、面板控制信號生成單元22、數據讀出單元23。
圖42所示的圖像更新確定單元21e與第一實施方式相同，具有如下功能：當從應用處理器1輸入圖像更新信號3時，比較從溫度預測單元10e輸入的溫度Tsx與根據源極驅動器150的規格預先設定的溫度，當溫度Tsx比設定溫度低時，向面板控制信號生成單元22發送使操作開始的信號。作為第五實施方式的特有功能，圖像更新確定單元21e還具有如下功能：當溫度Tsx比設定溫度高時，為了確定基於第二驅動波形的圖像更新，經由請求信號req請求溫度預測單元10e發送基於第二驅動波形的溫度Tsx；比較作為結果所獲得的基於第二驅動波形的溫度Tsx與預先設定的溫度；在基於第二驅動波形的溫度Tsx比設定溫度低時，向面板控制信號生成單元22發送使操作開始的信號；當基於第二驅動波形的溫度Tsx比設定溫度高時，以預定時間間隔向溫度預測單元10e發送Tsx請求信號req。
圖41所示的溫度上升估計單元16e與第一實施方式相同，具有如下功能：基於通過圖像負載值計算單元12e計算出的圖像負載值、驅動波形的信息、以及源極驅動器溫度Ts，估計輸入圖像數據2的顯示操作(圖像更新)結束後的源極驅動器溫度Tsx；以及根據從圖像顯示控制單元20e輸入的請求信號req更新溫度Tsx並將更新後的溫度Tsx輸出到圖像顯示控制單元20e。作為第五實施方式的特徵性功能，溫度上升估計單元16e還具有如下功能：當從圖像顯示控制單元20e經由請求信號req請求基於第二驅動波形的溫度Tsx時，為了使驅動波形選擇單元15e選擇第二驅動波形並使圖像負載值計算單元12e計算基於第二驅動波形的圖像負載，發送請求信號req-2nd；根據通過圖像負載值計算單元12e計算出的基於第二驅動波形的圖像負載值、第二驅動波形的信息、以及源極驅動器溫度Ts，根據第二驅動波形，估計輸入的圖像數據2的顯示操作(圖像更新)結束後的源極驅動器溫度Tsx。
圖41所示的驅動波形數據(存儲單元)14e除存儲上文在第一實施方式中說明的第一驅動波形組以外，還存儲第二驅動波形組。在此，驅動波形組例如是當顯示面板溫度為39℃至20℃時使用的驅動波形(高溫)、當顯示面板溫度為19℃至8℃時使用的驅動波形(常溫)、以及顯示面板溫度為7℃至0℃時使用的驅動波形(低溫)這三個驅動波形的總稱。
圖41所示的驅動波形選擇單元15e與第一實施方式相同，具有從驅動波形數據14e的第一驅動波形組根據顯示面板溫度Tp選擇最佳驅動波形WF並將所選擇的最佳驅動波形WF輸出至數據轉換單元13e的功能、以及將選擇的驅動波形的信息輸出至溫度上升估計單元16e的功能。作為第五實施方式的特有功能，驅動波形選擇單元15e還具有如下功能：當從溫度上升估計單元16e接收到請求信號req-2nd時，從驅動波形數據14e的第二驅動波形組根據顯示面板溫度Tp選擇最佳驅動波形WF並將所選擇的最佳驅動波形WF輸出至數據轉換單元13e；以及將所選擇的驅動波形的信息輸出至溫度上升估計單元16e。
圖41所示的數據轉換單元13e與第一實施方式同樣地，具有如下功能：基於從第一驅動波形組選擇的驅動波形WF將灰度數據Dp轉換為幀單位的按時間順序的電壓數據；以及將轉換成的數據DpWF輸出到數據寫入單元17。作為第五實施方式的特有功能，數據轉換單元13e還具有如下功能：當從驅動波形選擇單元15e輸入從第二驅動波形組選擇的驅動波形WF時，基於從第二驅動波形組選擇的驅動波形WF，將灰度數據Dp轉換為幀單位的按時間順序的電壓數據；以及將轉換後的數據DpWF輸出到數據寫入單元17。由於要轉換的灰度數據Dp相同，因此數據轉換單元13e可具有從存儲器讀出Dp的功能。
圖41所示的數據寫入單元17與第一實施方式相同，具有將從數據轉換單元13e輸出的數據DpWF存儲在存儲器160中的功能。因此，當基於從第二驅動波形組選擇的驅動波形WF轉換成的DpWF被輸入時，數據寫入單元17將根據第二驅動波形的數據DpWF寫入存儲器160。
圖41所示的圖像負載值計算單元12e與第一實施方式同樣地，具有在第一驅動波形中基於灰度數據Dp計算圖像負載值並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16e的功能。作為第五實施方式的特有功能，圖像負載值計算單元12e還具有當從溫度上升估計單元16e接收到請求信號req-2nd時在第二驅動波形中基於灰度數據Dp計算圖像負載值並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16e的功能。在第二驅動波形中的圖像負載值的計算例如與在第一實施方式中說明的方法同樣地，使用式(1)和式(2)來進行。關於在式(1)中使用的係數J和係數K，可將用於在第一驅動波形中計算圖像負載的係數存儲為J1和K1，可將用於在第二驅動波形中計算圖像負載的係數存儲為J2和K2，可根據各情況使用相應的係數計算圖像負載值。可如第一實施方式中所述，通過使實際使用的顯示裝置4e顯示基本的圖像圖案並測量圖像更新時的源極驅動器150的溫度上升ΔT來確定係數J2和係數K2。
已參照圖41和圖42對第五實施方式的特有功能進行了說明，其餘的結構與第一實施方式相同，因此省略其說明。
參照圖40至圖43說明圖40所示的顯示面板控制器80e的操作。圖43是用於說明圖像顯示控制單元20e的操作的流程圖。
如圖43所示，圖像更新確定單元21e(參照圖42)從應用處理器1獲取指示圖像更新的圖像更新信號3(步驟ST60)。圖像更新確定單元21e經由請求信號req請求溫度預測單元10e發送基於第一驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST61)。溫度預測單元10e(參照圖40)在接收到請求時，經由溫度上升估計單元16e(參照圖41)獲取當前的源極驅動器溫度Ts，基於圖像負載值以及從第一驅動波形組選擇的驅動波形計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將計算出的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送至圖像顯示控制單元20e(參照圖42)。所發送的溫度Tsx通過圖像更新確定單元21e獲取(步驟ST62)。接下來，圖像更新確定單元21e確定所獲取的溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST63)。當步驟ST63的確定結果為「是」時，指示操作的信號從圖像更新確定單元21e輸出到面板控制信號生成單元22(參照圖42)，根據該信號，輸出用於控制源極驅動器及柵極驅動器的信號和電壓(ct1及ct2)，數據讀出單元23(參照圖42)與控制信號同步地從存儲器160讀出形成圖像的數據，根據源極驅動器150的規格輸出Da。此時，由於存儲在存儲器160中的數據是根據第一驅動波形的DpWF，因此進行基於第一驅動波形的圖像更新(步驟ST64)。當步驟ST63的確定結果為「否」時，圖像更新確定單元21e經由請求信號req請求溫度預測單元10e發送基於第二驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST65)。溫度預測單元10e的溫度上升估計單元16e(參照圖41)在接收到該請求時，發送請求信號req-2nd，由此驅動波形選擇單元15e選擇第二驅動波形，圖像負載值計算單元12e根據第二驅動波形計算圖像負載。之後，溫度預測單元10e在溫度上升估計單元16e中獲取當前的源極驅動器溫度Ts，基於圖像負載值以及從第二驅動波形組選擇的驅動波形計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送到圖像顯示控制單元20e。所發送的溫度Tsx通過圖像更新確定單元21e獲取(步驟ST66)。接下來，圖像更新確定單元21e確定基於所獲取的第二驅動波形的源極驅動器溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST67)。當步驟ST67的確定結果為「是」時，將指示操作的信號從圖像更新確定單元21e輸出到面板控制信號生成單元22，根據該信號，輸出用於控制源極驅動器和柵極驅動器的信號和電壓(ct1及ct2)，數據讀出單元23與控制信號同步地從存儲器160讀出形成圖像的數據，並根據源極驅動器150的規格輸出Da。此時，由於存儲在存儲器160中的數據是基於第二驅動波形的DpWF，因此進行基於第二驅動波形的圖像更新(步驟ST68)。當步驟ST67的確定結果為「否」時，在預定的時段期間進行待機操作而不進行圖像更新(步驟ST69)。在待機操作後，圖像更新確定單元21e再次請求溫度預測單元10e發送基於第二驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST65)。
上面參照圖43的流程圖對根據第五實施方式的第一示例的圖像顯示控制單元20e的操作進行說明，但其是操作的一個示例，本發明不限於圖43的示例。例如，可應用與第一實施方式的變型例相同的概念，當步驟ST67的確定結果為「否」時，可進行等於或小於閾值的圖像負載值的圖像顯示。另外，當步驟ST67的確定結果為「否」時，與第一實施方式的變型例相同，可進行等於或小於閾值的圖像負載值內的、最小圖像負載值的圖像顯示。圖44是進行等於或小於閾值的圖像負載值的圖像顯示時的流程圖。在圖43和圖44中，在預定的時段期間進行待機操作後或者在進行等於或小於閾值的圖像負載值的圖像顯示(步驟ST69)之後，再次請求溫度預測單元10e發送基於第二驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST65)，但是也可以請求基於第一驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST61)。
如上所述，通過構成具有存儲功能的顯示裝置並使其操作，與第一實施方式同樣地，能夠將源極驅動器150的溫度保持為等於或小於設定溫度，而不使要顯示的畫質變差。因此，通過基於源極驅動器的規格將適當的溫度設定為設定溫度，能夠防止當超過源極驅動器的操作保證溫度時產生的操作不良所引起的畫質劣化、源極驅動器的性能劣化、以及源極驅動器的破壞，能夠實現可靠的高質量的具有存儲功能的顯示裝置。另外，直至圖像更新完成為止的時段變長，但是，由於能夠進行基於第二驅動波形的圖像更新，因此能夠防止顯示畫面未立即反應時使用者的錯覺。
接下來，對於第五實施方式的特有功能，結合應用於第二實施方式的第二示例進行說明。圖45是用於說明第五實施方式的第二示例的結構的框圖。如上所述，第一實施方式和第二實施方式在圖像負載值的計算上面不同，對於圖40的第一示例和圖45的第二示例也是同樣的。因此，圖45的第二示例的結構與圖40的第一示例的不同之處僅在於溫度預測單元10f，其餘的部件相同，因此省略其說明。
圖46是根據第五實施方式的第二示例的溫度預測單元10f的框圖。如圖46所示，構成溫度預測單元10f的圖像處理單元11、數據轉換單元13e、驅動波形數據14e、驅動波形選擇單元15e、溫度上升估計單元16e、以及數據寫入單元17具有與第一示例(圖41)相同的功能。圖46所示的圖像負載值計算單元12f與第二實施方式同樣地，具有如下功能：當在數據轉換單元13e中的基於灰度數據Dp以及從第一驅動波形組選擇的驅動波形WF所轉換的DpWF被輸入時，基於DpWF的各幀中的電壓圖，使用式(5)和式(6)計算圖像負載值PLV，並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16e。作為第五實施方式的特有功能，圖像負載值計算單元12f還具有如下功能：當從溫度上升估計單元16e接收到請求信號req-2nd，並且在數據轉換單元13e中基於灰度數據Dp和從第二驅動波形組選擇的驅動波形WF轉換成的DpWF被輸入時，基於DpWF的各幀中的電壓圖，使用式(5)和式(6)計算圖像負載值PLV，並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16e。在第二驅動波形中圖像負載值的計算可以例如與第五實施方式的第一示例同樣地進行，使得針對式(5)中使用的係數，將在第一驅動波形的情況下使用的係數存儲為J1和K1、以及將在第二驅動波形的情況下使用的係數存儲為J2和K2，並根據各情況使用相應的係數計算圖像負載值。另外，可將由式(6)計算出的圖像負載值PLV除以幀數L得到的值、即、取時間平均得到的值用作圖像負載值。
第五實施方式的第二示例的其餘結構與第五實施方式的第一示例的結構相同。根據第五實施方式的第二示例的操作與第一示例的操作的不同之處僅在於圖像負載值的計算方法，顯示面板控制器80f中圖像顯示控制單元20e的操作與第一示例相同，因此第五實施方式的第二示例的操作與第一示例及其變型例的操作相同(圖43和圖44)。
第五實施方式的特有功能可應用於使用了具備i個源極驅動器的顯示面板的第三實施方式(第三示例)。在第五實施方式的第三示例中，可以按照在第三實施方式中說明的結構和操作的概念，將第五實施方式的第一示例或者第五實施方式的第二示例的部件適當組合。因此，省略詳細說明。圖47和圖48是用於說明根據第五實施方式的第三示例的操作的流程圖。第五實施方式的特有功能可應用於取代獲得源極驅動器150的溫度Ts的溫度傳感器而使用源極驅動器的溫度特性數據和計時器的第四實施方式。可按照第四實施方式中所述的結構和操作的構思將第五實施方式的第一示例或第五實施方式的第二示例的部件適當組合。
＜第六實施方式＞
以下，對根據本發明的第六實施方式的具有存儲功能的顯示裝置進行說明。第六實施方式與第四實施方式的相同之處在於如下的操作：基於接下來要顯示的圖像數據計算圖像負載值；基於圖像更新之前由溫度獲取單元獲取的溫度以及計算出的圖像負載值估計圖像更新操作後的驅動器的溫度Tsx或Tsx1至Tsxi；將溫度Tsx或Tsxi與預先設定的設定溫度相比；當溫度Tsx比設定溫度低時或者當所有的溫度Tsx1至Tsxi比設定溫度低時，進行圖像更新。第六實施方式與第四實施方式的不同之處在於，溫度Tsx等於或大於設定溫度時或者溫度Tsx1至Tsxi中的至少一個溫度等於或大於設定溫度時的操作。
在第六實施方式中，當溫度Tsx等於或大於設定溫度或者溫度Tsx1至Tsxi中的至少一者等於或大於設定溫度時，判斷是否進行源極線時分圖像更新。
將每一個源極驅動器在一幀中將基於圖像數據的電壓輸出到1/Q根源極線的圖像更新稱作「源極線時分圖像更新」。如果將一個源極驅動器在第一幀中將基於圖像數據的電壓輸出到的源極線的根數表示為1/Q(Q為自然數)，則進行如下操作：使剩餘的(Q－1)/Q根源極線的輸出為0V或高阻抗(以下，表示為HI－Z)；在下一幀中將與圖像數據相對應的電壓輸出到在前一幀中0V或HI－Z輸出到的任一源極線，使包括在前一幀中與圖像數據相對應的電壓輸出到的源極線的(Q－1)/Q根源極線的輸出為0V或HI－Z，在隨後的幀重複相同的操作以完成圖像更新。
由於在一幀時段內每一個源極驅動器的(Q－1)/Q根源極線的輸出為0V或HI－Z，因此沿著源極線排列的像素之中在列方向上的相鄰像素未被施加不同的電壓。因此，即使在通常的圖像更新(Q＝1)中圖像負載值高的圖像數據的情況下，在源極線時分圖像更新中，能夠減小其圖像負載值並抑制源極驅動器的發熱。
以下，參照圖49至圖51說明源極線時分圖像更新的基本操作。
圖49是說明與分割數Q相對應的源極線時分圖像更新中的顯示操作的概念的圖，針對每一經過的幀示出了由3×12個像素構成的畫面的所有的像素的顯示根據使整個畫面顯示黑色(B)的圖像數據，從白色(W)變化到灰色(G)然後變化到黑色(B)的情形。在此，各列的像素與相同的源極線連接，共計12根源極線由一個源極驅動器驅動。圖50A至圖51D表示在圖49所示的預定的像素列中與經過時間t相對應的像素的施加電壓和反射率。在實際的顯示面板中，按照行的順序對像素施加電壓(所謂的線順序驅動)，因此，在顯示單元的上下像素中，在顯示狀態和反射率變化中發生隨時間的偏移，但是在圖49至51D中，為了便於說明(為了簡化附圖)，不表現各行像素之間的顯示狀態及反射率變化的偏移，使用均一的表現。另外，為了便於說明，由於在2幀時段中施加+V，設像素的顯示狀態從白色(W)變到黑色(B)。
當Q＝1時(當不進行源極線時分時)，源極驅動器在幀1中將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到1/1根源極線(所有的源極線)，因此與源極線連接的像素列的反射率如圖50A和圖50B所示變為灰(G)，並且如圖49所示，畫面的所有的像素的顯示狀態變為灰(G)。在幀2中，與幀1相同，將與圖像數據相對應的電壓+V輸出到所有的源極線，因此畫面的所有的像素的反射率變為黑色(B)，顯示狀態變為黑色(B)。
當Q＝2時，源極驅動器在幀1中將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到1/2根源極線(奇數列的源極線)，因此與源極線連接的奇數列的像素的反射率如圖50C所示變為灰(G)，但是與圖像數據無關，0V被輸出到其餘的源極線(偶數列的源極線)，因此與源極線連接的偶數列的像素的反射率如圖50D所示維持白色(W)而不發生變化。因此，在幀1中，如圖49所示，奇數列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)，偶數列的像素的畫面顯示狀態變為白色(W)。在幀2中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀1中0V輸出到的源極線、即偶數列的源極線，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的奇數列的源極線。因此，偶數列的像素的反射率如圖50D所示變為灰色(G)，奇數列的像素的反射率如圖50C所示維持灰色(G)。因此，在幀2中，如圖49所示，畫面的所有的像素的顯示狀態變為灰色(G)。在幀3中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀2中0V輸出到的奇數列的源極線，並且與圖像數據無關地將0V輸出到偶數列的其餘的源極線。因此，奇數列的像素的反射率如圖50C所示變為黑色(B)，偶數列的像素的反射率如圖50D所示維持灰色(G)而不發生變化。因此，在幀3中，如圖49所示，奇數列的像素的畫面顯示狀態變為黑色(B)，偶數列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)。在幀4中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀3中0V輸出到的偶數列的源極線，並且與圖像數據無關地將0V輸出到奇數列的其餘的源極線。因此，偶數列的像素的反射率如圖50D所示變為黑色(B)，奇數列的像素的反射率如圖50C所示維持黑色(B)而不發生變化。因此，在幀4中，如圖49所示，畫面的所有的像素的顯示狀態變為黑色(B)。
當Q＝3時，在幀1中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到1/3根源極線(例如，第1、4、7，10列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。在像素的反射率中，如上面在Q＝2的情況下所說明的，被施加+V的像素的反射率發生變化，但被施加0V的像素的反射率不發生變化。圖51A示出了第1列的像素的施加電壓和反射率，圖51B示出了第12列的像素的施加電壓和反射率。因此，在幀1中，如圖49所示，第1、4、7、10列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)，其餘的列的像素變為白色(W)。在幀2中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀1中0V輸出到的源極線中的總數的1/3根源極線(例如，第2、5、8、11列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。由於被施加+V的像素的反射率變化並且被施加0V的像素的反射率不發生變化，因此，在幀2中，如圖49所示，第1、2、4、5、7、8、10、11列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)，其餘的列的像素的畫面顯示狀態變為白色(W)。在幀3中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀2中0V輸出到的源極線中的、在幀1及幀2中與圖像數據相對應的電壓未輸出到的源極線(第3、6、9、12列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。由於被施加+V的像素的反射率發生變化，並且被施加0V的像素的反射率不發生變化，因此，在幀3中，畫面的所有的像素的顯示狀態變為灰(G)。在幀4中，與幀1同樣地，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到1/3根源極線(例如，第1、4、7、10列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。由於被施加+V的像素的反射率變化，並且被施加0V的像素的反射率不發生變化，因此，在幀4中，如圖49所示，第1、4、7、10列的像素的畫面顯示狀態變為黑色(B)，其餘列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)。在幀5中，與幀2同樣地，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在前一幀(幀4)中0V輸出到的源極線中總數的1/3根源極線(例如，第2、5、8、11列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。因此，如圖49所示，第1、2、4、5、7、8、10、11列的像素的畫面顯示狀態變為黑色(B)，其餘列的像素的畫面顯示狀態變為灰(G)。在幀6中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在前一幀(幀5)中0V輸出到的源極線中的、在幀4及幀5中與圖像數據相對應的電壓未輸出到的源極線(第3、6、9、12列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。因此，在幀6中，畫面的所有的像素的顯示狀態變為黑色(B)。
當Q＝4時，在幀1中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到1/4根源極線(例如，第1、5、9列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。圖51C示出了第1列的像素的施加電壓和反射率，圖51D示出了第12列像素的施加電壓和反射率。由於被施加+V的像素的反射率發生變化，並且被施加0V的像素的反射率不發生變化，因此，在幀1中，如圖49所示，第1、5、9列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)，其餘的列的像素的畫面顯示狀態變為白色(W)。在幀2中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀1中0V輸出到的源極線中的總數的1/4根源極線(例如，第2、6、10列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。在幀2中，如圖49所示，第1、2、5、6、9、10列的像素的畫面顯示狀態變為灰色(G)，其餘的列的像素的畫面顯示狀態變為白色(W)。在幀3中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀1和幀2中0V輸出到的源極線、即與圖像數據相對應的電壓未被輸出到的源極線中的總數的1/4根源極線(例如，第3、7、11列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。在幀3中，如圖49所示，第1、2、3、5、6、7、9、10、11列的像素的畫面顯示狀態變為灰(G)，其餘的列的像素的畫面顯示狀態變為白色(W)。在幀4中，源極驅動器將與黑色(B)的圖像數據相對應的電壓+V輸出到在幀1、幀2及幀3中0V輸出到的源極線、即與圖像數據相對應的電壓未被輸出到的源極線(第4、9、12列的源極線)，並且與圖像數據無關地將0V輸出到其餘的列的源極線。在幀4中，如圖49所示，所有的像素的畫面顯示狀態變為灰(G)。隨後的幀4至幀8的操作基本上是幀1至幀4的操作的重複，因此省略其說明。在幀8中，如圖49所示，所有的像素的畫面顯示狀態變為黑色(B)。
以上對分割數Q為2至4的示例進行了說明，但是Q的值不限於此，可以使用任何其他的值。如參照圖36至圖38說明的，在源極線時分圖像更新中，使在通常(Q＝1)的圖像更新中在1幀中完成的操作經過Q幀完成。因此，直至源極線時分圖像更新完成所需的幀數是上面在第一實施方式至第四實施方式中說明的圖像更新時段的Q倍。
以下，參照附圖對根據本發明的第六實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的結構和操作進行說明。
首先，結合應用於第一實施方式的第一示例性構造對進行源極線時分圖像更新的第六實施方式的特有功能進行說明。
圖52是說明第六實施方式的第一示例性構造的框圖。顯示面板控制器80g具有進行源極線時分圖像更新的功能。因此，除顯示面板控制器80g以及顯示面板控制器80g中包括的溫度預測單元10g和圖像顯示控制單元20g以外的部件與第一實施方式(圖3)相同。圖53和圖54分別示出了根據第六實施方式的第一示例性構成的溫度預測單元10g以及圖像顯示控制單元20g。溫度預測單元10g包括圖像處理單元11、圖像負載值計算單元12g、數據轉換單元13g、驅動波形數據14、驅動波形選擇單元15g、溫度上升估計單元16g、以及數據寫入單元17。圖像顯示控制單元20g包括圖像更新確定單元21g、面板控制信號生成單元22、以及數據讀出單元23。
圖54所示的圖像更新確定單元21g與第一實施方式相同，具有如下功能：當從應用處理器1輸入圖像更新信號3時，比較從溫度預測單元10g輸入的溫度Tsx與根據源極驅動器150的規格預先設定的溫度，當溫度Tsx比設定溫度低時，向面板控制信號生成單元22發送使操作開始的信號。作為第六實施方式的特有功能，圖像更新確定單元21g還具有如下功能：當溫度Tsx比設定溫度高時，為了確定源極線時分圖像更新，經由請求信號req請求溫度預測單元10g發送源極線Q分割時的溫度Tsx；比較作為結果獲得的源極線Q分割時的溫度Tsx與預先設定的溫度；當源極線Q分割時的溫度Tsx比設定溫度低時，向面板控制信號生成單元22發送使操作開始的信號；當源極線Q分割時的溫度Tsx比設定溫度高時，以預定規定的時間間隔請求溫度預測單元10g發送溫度Tsx。
圖53所示的溫度上升估計單元16g與第一實施方式相同，具有如下功能：基於由圖像負載值計算單元12g計算出的圖像負載值、驅動波形的信息、以及源極驅動器溫度Ts估計輸入圖像數據2的顯示操作(圖像更新)結束後的源極驅動器溫度Tsx；以及根據從圖像顯示控制單元20g輸入的請求信號req更新溫度Tsx並將更新後的溫度Tsx輸出到圖像顯示控制單元20g。作為第六實施方式的特有功能，溫度上升估計單元16g還具有如下功能：在從圖像顯示控制單元20g經由請求信號req請求發送源極線Q分割時的溫度Tsx時，發送用於使驅動波形選擇單元15g再次選擇驅動波形、使數據轉換單元13g進行向與Q分割相對應的DpWF的轉換、以及使圖像負載值計算單元12g計算源極線Q分割時的圖像負載的信號req-Q；以及基於由圖像負載值計算單元12g計算出的源極線Q分割時的圖像負載值、驅動波形的信息、以及源極驅動器溫度Ts，估計輸入圖像數據2的源極線時分圖像更新結束後的源極驅動器溫度Tsx。
圖53所示的驅動波形選擇單元15g與第一實施方式同樣地，具有如下功能：根據顯示面板溫度Tp從驅動波形數據14的第一驅動波形組選擇最佳的驅動波形WF並將所選擇的最佳的驅動波形WF輸出到數據轉換單元13g；以及將所選擇的驅動波形的信息輸出到溫度上升估計單元16g。作為第六實施方式的特有功能，驅動波形選擇單元15g還具有如下功能：當從溫度上升估計單元16g接收到請求信號req-Q時，再次根據顯示面板溫度Tp從驅動波形數據14選擇最佳的驅動波形WF並將所選擇的最佳的驅動波形WF輸出到數據轉換單元13g；以及將所選擇的驅動波形的信息輸出到溫度上升估計單元16g。
圖53所示的數據轉換單元13g與第一實施方式相同，具有如下功能：基於所選擇的驅動波形WF將灰度數據Dp轉換為幀單位的按時間順序的電壓數據；將所轉換成的數據DpWF輸出到數據寫入單元17。作為第六實施方式的特有功能，數據轉換單元13g還具有如下功能：當接收到信號req-Q時，根據Q的值，進行向與源極線時分圖像更新相對應的數據DpWF的轉換。具體而言，在基於驅動波形WF的某一幀的轉換中，對被寫入與灰度數據Dp相對應的電壓的圖像的1/Q列中的像素，進行向指定與Dp相對應的WF的輸出電壓的數據的轉換，對其餘的列中的像素進行向指定0V輸出的數據的轉換，在電壓被寫入的像素列依次進行Q列之後進行下一幀WF的轉換。因此，與源極線時分圖像更新相對應的數據DpWF的數據量是通常的圖像更新的數據量的Q倍(Q＝1)。與源極線時分圖像更新相對應的轉換成的數據DpWF也被輸出到數據寫入單元17，並通過數據寫入單元17存儲在存儲器160中。因此，在圖53的示例中，與源極線時分圖像更新相對應的數據DpWF被重寫到存儲器160中。由於在源極線時分圖像更新中數據轉換單元13g也轉換相同的灰度數據Dp，因此數據轉換單元13g可具有從存儲器讀出Dp的功能。
圖53所示的圖像負載值計算單元12g與第一實施方式相同，具有基於灰度數據Dp計算圖像負載值並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16g的功能。作為第六實施方式的特有功能，圖像負載值計算單元12g還具有如下功能：當從溫度上升估計單元16g接收到請求信號req-Q時，在與Q的值相對應的源極線時分圖像更新中基於灰度數據Dp計算圖像負載值並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16g。例如，通過將二進位數據置換為時分數據，可基於上面在第一實施方式中說明的計算方法，計算圖像負載值。圖55示出了源極線時分圖像更新中的圖像負載值的計算示例。
在圖55中，與用於第一實施方式的說明的圖12同樣地，使用圖9所示的驅動波形的第一示例。與圖12同樣地，具有存儲功能的顯示面板70由4×6個像素構成，並進行單色4灰度顯示，顯示圖像示例、即灰度數據Dp的圖案如圖55所示與圖12相同。因此，灰度數據Dp的灰度值和根據驅動波形轉換成的二進位數據也與圖12相同。在源極線時分圖像更新中的圖像負載值的計算中，將二進位數據如圖55所示進行Q分割(在圖55中進行二分割)，進行圖55的示例中被分割的各二進位數據的負載數據的積分、即、二進位數據(分割1)、二進位數據(分割2)的負載數據的積分。如在第一實施方式中參照圖12說明的，在基於二進位數據進行的負載數據的計算中，比較水平方向上的相鄰的數據，當相鄰的數據不同時，獲得J，比較豎直方向上相鄰的數據，當相鄰的數據不同時，獲得K。在第一實施方式的方法中，在圖13的具體示例中，當二進位數據不同時，基於施加不同的電壓的關係，提取+V＝15[V]和－V＝－15[V]之間具有30V電壓差的負載數據。然而，在源極線時分圖像更新中，由於0V被施加到與圖像數據相對應的電壓輸出到的列的像素、以及在水平方向上相鄰的像素，因此不會產生30V的電壓差。對此，如圖55所示，在所分割的各二進位數據的負載數據的積分中，作為一示例，可將水平方向上的比較結果全部設為0。因此，如圖55所示，二進位數據(分割1)的負載數據積分1變為4K，二進位數據(分割2)的負載數據積分2變為4K。將負載數據積分值累加並平均得到的值優選用作圖像負載值。在圖55的示例中，源極線時分圖像更新(Q＝2)時的圖像負載值為4K。如上面在第五實施方式中所述，關於係數J和係數K，可通過預先測量確定並存儲針對各情況用於圖像負載值的計算的係數，例如，使得不進行源極線時分圖像更新(Q＝1)時使用的係數存儲為J1和K1，進行源極線時分圖像更新(Q＝2)時使用的係數存儲為J2和K2，進行源極線時分圖像更新(Q＝3)時使用的係數存儲為J3和K3，並可在各情況中使用係數。
以上集中於第六實施方式的特有功能對第六實施方式的結構進行了說明，但是其餘的結構與第一實施方式相同，因此省略其說明。
參照圖52、圖53、圖54、圖56說明圖52所示的顯示面板控制器80g的操作。圖56是用於說明圖像顯示控制單元20g的操作的流程圖。
如圖56所示，圖像更新確定單元21g(參照圖54)從應用處理器1獲取指示圖像更新的圖像更新信號3(步驟ST70)。圖像更新確定單元21g經由請求信號req請求溫度預測單元10g發送圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST71)。溫度預測單元10g(參照圖52)在接收到請求時，在溫度上升估計單元16g(參照圖53)中獲取當前的源極驅動器溫度Ts，基於圖像負載值和所選擇的驅動波形計算圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送到圖像顯示控制單元20g(參照圖54)。所發送的溫度Tsx通過圖像更新確定單元21g獲取(步驟ST72)。接下來，圖像更新確定單元21g確定所獲取的溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST73)。當步驟ST73的確定結果為「是」時，從圖像更新確定單元21g向面板控制信號生成單元22(參照圖54)輸出指示操作的信號，並根據該信號輸出用於控制源極驅動器及柵極驅動器的信號及電壓(ct1及ct2)，並且數據讀出單元23(參照圖54)與控制信號同步地從存儲器160讀出形成圖像的數據，並根據源極驅動器150的規格輸出Da。此時，由於存儲在存儲器160中的數據是不與源極線時分圖像更新相對應的DpWF，因此進行通常的圖像更新(Q＝1)(步驟ST74)。當步驟ST73的確定結果為「否」時，圖像更新確定單元21g經由請求信號req請求溫度預測單元10g發送分割數Q的源極線時分圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST75)。溫度預測單元10g的溫度上升估計單元16g(參照圖53)在接收到該請求時，將包括分割數Q的請求信號req-Q發送到驅動波形選擇單元15g、數據轉換單元13g、以及圖像負載值計算單元12g。接收到信號req-Q的驅動波形選擇單元15g和數據轉換單元13g產生與分割數Q的源極線時分圖像更新相對應的DpWF，並且數據寫入單元17將DpWF存儲在存儲器160中。接收到信號req-Q的圖像負載值計算單元12g計算與分割數Q的源極線時分圖像更新相對應的圖像負載值，並將計算出的圖像負載值輸出到溫度上升估計單元16g。之後，溫度上升估計單元16g獲取當前的源極驅動器溫度Ts，基於分割數Q的源極線時分圖像更新時的輸入圖像負載值、以及從驅動波形選擇單元15g輸入的驅動波形的信息，計算分割數Q的源極線時分圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將計算出的在分割數Q的源極線時分圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送到圖像顯示控制單元20g。所發送的溫度Tsx通過圖像更新確定單元21g獲取(步驟ST76)。接下來，圖像更新確定單元21g確定獲取的在分割數Q的源極線時分圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST77)。當步驟ST77的確定結果為「是」時，從圖像更新確定單元21g向面板控制信號生成單元22輸出指示操作的信號，根據該信號輸出用於控制源極驅動器及柵極驅動器的信號及電壓(ct1及ct2)，數據讀出單元23與控制信號同步地從存儲器160讀出形成圖像的數據，並根據源極驅動器150的規格輸出Da。此時，由於存儲在存儲器160中的數據是與分割數Q的源極線時分圖像更新相對應的DpWF，因此進行分割數Q的源極線時分圖像更新(步驟ST78)。當步驟ST77的確定結果為「否」時，在預定的時段期間進行待機操作而不進行圖像更新(步驟ST79)。待機操作後，圖像更新確定單元21g再次請求溫度預測單元10g發送基於第二驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST75)。
參照圖56的流程圖說明第六實施方式的第一示例性構造中的圖像顯示控制單元20g的操作，但是其是操作的一個示例，本發明不限於圖56。例如，可應用與第一實施方式的變型例相同的概念，當步驟ST77的確定結果為「否」時，可進行圖像負載值等於或小於閾值的圖像顯示。此外，當步驟ST77的確定結果為「否」時，與第一實施方式的變型例同樣地，可進行等於或小於閾值的圖像負載值中的最小圖像負載值的圖像顯示。圖57是進行圖像負載值等於或小於閾值的圖像顯示時的流程圖。在圖56及圖57中，在預定的時段期間進行待機操作之後，或者在進行圖像負載值等於或小於閾值的圖像顯示(步驟ST79)之後，再次請求溫度預測單元10g發送Q分割的源極線時分圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST75)，但是也可以請求發送通常的圖像更新(Q＝1)後的源極驅動器溫度Tsx。在該情況下，在步驟ST79之後，處理優選進行到步驟ST71。另外，當分割數Q的源極線時分圖像更新後的溫度Tsx等於或大於設定溫度時，可以改變分割數Q。該情況下的操作的示例示於圖58的流程圖。在圖58中，與圖56及圖57相同的處理使用相同的步驟表示，並省略其說明。如圖58所示，當步驟ST73的確定結果為「否」時，圖像更新確定單元21g使Q從1變到2。換言之，進行對當前的Q值加1的處理(步驟ST709)。之後，圖像更新確定單元21g經由請求信號req請求溫度預測單元10g發送分割數Q的源極線時分圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST75)。當步驟ST77的確定結果為「是」時，執行分割數Q的源極線時分圖像更新(步驟ST78)，執行後將Q的值初始化為初始值，即1(ST710)。當步驟ST77的確定結果為「否」時，處理進行到步驟ST709，並對當前的Q值加1。分割數Q越大，圖像更新時段越長，基於源極線時分圖像更新的源極驅動器溫度上升減小，因此直至溫度Tsx降到低於設定溫度的條件被滿足為止Q的值增大時，進行源極線時分圖像更新。
如上所述，通過構成具有存儲功能的顯示裝置並使其操作，與第一實施方式同樣地，能夠在不降低顯示圖像質量的情況下保持源極驅動器150的溫度等於或小於設定溫度。因此，通過基於源極驅動器的規格將適當的溫度設定為設定溫度，能夠防止在超過源極驅動器的操作保證溫度時產生的操作不良所引起的畫質劣化、源極驅動器的性能劣化、以及源極驅動器的破壞，能夠實現可靠的高質量的具有存儲功能的顯示裝置。另外，直至圖像更新完成為止的時段長，但是，由於能夠實施源極線時分圖像更新，因此能夠防止顯示畫面未立即反應時使用者的錯覺。
接下來，結合應用於第二實施方式的第二示例性構造說明第六實施方式的特有功能。圖59是用於說明第六實施方式的第二示例性構造的框圖。如上所述，第一實施方式和第二實施方式是圖像負載值的計算方法不同的關係，第六實施方式的第一示例性構造(圖52)與第二示例性構造(圖59)之間的關係也是如此。因此，圖59所示的第二示例性構造與圖52的第一示例性構造的不同之處僅在於溫度預測單元10h，其餘的部件相同，因此省略其說明。
圖60是根據第六實施方式的第二示例性構造的溫度預測單元10h的框圖。如圖60所示，構成溫度預測單元10h的圖像處理單元11、數據轉換單元13g、驅動波形數據14、驅動波形選擇單元15g、溫度上升估計單元16g、以及數據寫入單元17具有與第一示例性構造的溫度預測單元10g(圖53)相同的功能，因此省略其說明。圖60所示的圖像負載值計算單元12h與第二實施方式同樣地，具有基於輸入的DpWF的各幀中的電壓圖使用式(5)和式(6)計算圖像負載值PLV並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16g的功能。作為第六實施方式的特有功能，圖像負載值計算單元12h還具有如下功能：當從溫度上升估計單元16g接收到請求信號req-Q、並且在數據轉換單元13g中根據Q的值轉換成與源極線時分更新相對應的數據的DpWF被輸入時，基於DpWF的各幀中的電壓圖使用式(5)和式(6)計算圖像負載值PLV，並將計算出的值輸出到溫度上升估計單元16g。對於式(5)中使用的係數J和係數K，可通過預先測量確定並存儲與Q的值相對應的係數，並可在各情況中使用該與Q的值相對應的係數。另外，可將由式(6)計算出的圖像負載值PLV除以幀數L得到的值、即取時間平均得到的值用作圖像負載值。
第六實施方式的第二示例性構造的其餘的構造與第六實施方式的第一示例性構造相同。根據第六實施方式的第二示例性構造的操作與第一示例性構造的不同之處僅在於圖像負載值的計算方法，顯示面板控制器80h中的圖像顯示控制單元20g的操作與第一示例性構造相同，因此第六實施方式的第二示例性構造的操作與第一示例性構造的操作相同(圖56、圖57、圖58)。
第六實施方式的特有功能可應用於使用設有i個源極驅動器的顯示面板的第三實施方式。可按照在第三實施方式中說明的結構和操作的概念適當地組合第六實施方式的第一示例性構造或第六實施方式的第二示例性構造的部件。第六實施方式的特有功能可應用於取代獲得源極驅動器150的溫度Ts的溫度傳感器使用源極驅動器的溫度特性數據和計時器的第四實施方式。可按照在第四實施方式中說明的結構和操作的概念，適當地組合第六實施方式的第一示例性構造或第六實施方式的第二示例性構造的部件。
在第六實施方式的說明中，作為執行分割數Q的源極線時分圖像更新的結構，說明了溫度預測單元生成與分割數Q的源極線時分圖像更新相對應的DpWF並將與分割數Q的源極線時分圖像更新相對應的DpWF存儲在存儲器中這樣的結構，但是其是為了便於說明，本發明不限於該結構。例如，數據讀取單元可具有如下功能：僅將Q＝1的數據用作將存儲在存儲器中的DpWF；以及根據分割數Q的值控制與圖像數據相對應的電壓輸出到的源極線、以及0V輸出到的源極線。在該結構的情況下，能夠減小存儲DpWF的存儲器的容量。
＜第七實施方式＞
以下，對根據本發明的第七實施方式的具有存儲功能的顯示裝置進行說明。本發明的目的是提供高質量高可靠性的具有存儲功能的顯示裝置及其驅動方法，其通過估計圖像更新後的源極驅動器溫度並根據估計的溫度適當地設置圖像更新間隔，能夠防止由源極驅動器高溫時產生的操作不良引起的顯示不良、源極驅動器的性能劣化、以及源極驅動器的破壞。為了實現該目的，在第一實施方式至第六實施方式中，計算接下來顯示的圖像數據的圖像負載值，由計算出的值估計源極驅動器溫度Tsx，並且當估計的Tsx低於設定溫度時，進行圖像更新。另外，在第五實施方式和第六實施方式中，追加了以下的功能：當溫度Tsx等於或大於設定溫度時，使用增大圖像更新時段但是能夠抑制圖像更新後的溫度上升的另一驅動波形計算接下來要顯示的圖像數據的圖像負載值，再次估計源極驅動器溫度Tsx，並且當溫度Tsx小於設定溫度時使用另一驅動波形進行圖像更新。當圖像更新後的驅動器溫度具有如上所述的多個驅動波形時，通過使用最大的圖像負載值作為接下來顯示的圖像數據的圖像負載值(而不管圖像數據的內容如何)來估計溫度Tsx，並根據溫度Tsx等於或小於設定溫度的驅動波形進行圖像更新，能夠實現本發明的目的。在該情況下，能夠省略根據輸入圖像數據計算圖像負載值的功能，因此能夠簡化構造。以下，對根據第七實施方式的結構和操作進行說明。
圖61是用於說明根據第七實施方式的結構的框圖。如圖61所示，第七實施方式與第一實施方式和第二實施方式的不同之處在於顯示面板控制器80i，其餘的部件相同，因此省略其說明。圖62是用於說明根據第七實施方式的顯示面板控制器80i中包含的溫度預測單元10i的結構的框圖。如圖62所示，溫度預測單元10i包括圖像處理單元11、數據轉換單元13i、驅動波形數據14i、驅動波形選擇單元15i、溫度上升估計單元16i、以及數據寫入單元17。
圖像處理單元11和數據寫入單元17具有與上述的實施方式相同的結構，因此省略其說明。
圖62所示的驅動波形數據(存儲單元)14i具有與使用第二驅動波形組的第五實施方式相同的概念，並存儲多個驅動波形組、即第一驅動波形組至第v驅動波形組。所存儲的驅動波形組是圖像更新後的源極驅動器溫度上升不同的驅動波形，按照源極驅動器的溫度上升的降序包括第一驅動波形組至第v驅動波形組。在源極線時分驅動中，在第六實施方式中，在相同的驅動波形中改變分割數Q，但是，在第七實施方式中，將分割數Q不同的驅動波形視作不同的驅動波形組。換言之，執行分割數1～Q的源極線時分驅動的功能被關聯為1～Q的驅動波形組。換言之，在本實施方式的驅動波形中，提供如下功能：通過選擇存儲的驅動波形組，能夠選擇上面在第一實施方式至第六實施方式中說明的所有的驅動波形以及圖像更新。
圖62所示的驅動波形選擇單元15i具有根據從溫度上升估計單元16i輸入的信號req-v從驅動波形數據14i選擇與信號req-v相對應的驅動波形組的功能。驅動波形選擇單元15i與第一實施方式同樣地具有根據顯示面板溫度Tp從所選擇的驅動波形組選擇最佳的驅動波形WF並將所選擇的最佳的驅動波形WF輸出到數據轉換單元13i的功能、以及將所選擇的驅動波形的信息輸出到溫度上升估計單元16i的功能。
圖62所示的溫度上升估計單元16i具有根據從圖像顯示控制單元20i輸入的請求信號req將信號req-v發送到驅動波形選擇單元15i和數據轉換單元13i的功能、以及根據信號req-v基於從驅動波形選擇單元15i發送的驅動波形的信息和源極驅動器溫度Ts估計在具有最大圖像負載值的圖像圖案中圖像更新結束後的源極驅動器溫度Tsx並將估計的源極驅動器溫度Tsx輸出到圖像顯示控制單元20i的功能。
如在第一實施方式中所說明的，根據任意的圖像圖案的圖像更新時的源極驅動器150的溫度上升ΔT通過式(3)使用圖像負載值PLV求出。
在具有最大圖像負載值的圖像圖案中，式(3)是下式(7)。
ΔT＝(Tα-Tβ)×PLV/PLVmax+Tβ
＝Tα…(7)
圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx可由式(4)和源極驅動器溫度Ts如下通過式(8)計算。
Tsx＝Ts+ΔT
＝Ts+Tα…(8)
如式(8)所示，具有最大圖像負載值的圖像圖案中的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx由Ts和Tα確定。對於Tα，如上文在第一實施方式中說明的，優選地，針對用於圖像更新的每個驅動波形，使用源極驅動器溫度Ts和顯示面板溫度Tp作為參數，測量對具有最大圖像負載值的圖像圖案進行圖像更新時的源極驅動器溫度上升，並將該源極驅動器溫度上升如圖17所示存儲作為表數據。在第七實施方式中，圖17所示的數據Tβ是不需要的，因此，作為測量結果獲得的Tα優選如圖67所示針對每個驅動波形存儲為表數據。通過根據第七實施方式的用作多個驅動波形組的第一驅動波形組至第v驅動波形組生成圖67所示的表數據並將其存儲。或者，可取代表數據，使用將Ts、Tp、驅動波形組作為參數的函數來確定Tα。該函數優選通過與測量值的匹配來獲得。
圖62所示的數據轉換單元13i具有當接收到信號req-v時基於所選擇的驅動波形WF將灰度數據Dp轉換為幀單位的按時間順序的電壓數據的功能、以及將轉換後的數據DpWF輸出到數據寫入單元17的功能。另外，當再次接收到信號req-v時，基於新選擇的驅動波形WF再次轉換灰度數據Dp。因此，與第五實施方式和第六實施方式同樣地，數據轉換單元13i可具有從存儲器讀出灰度數據Dp的功能。另外，可提供支持上面在第六實施方式中說明的源極線時分圖像更新的功能。在該情況下，優選根據信號req-v的內容來確定分割數。
接下來，對第七實施方式的圖像顯示控制單元20i進行說明。圖像顯示控制單元20i的結構與第五實施方式和第六實施方式基本上相同，因此省略圖和說明。在操作中，將上面在第五實施方式中說明的、請求基於第一驅動波形的溫度Tsx並且當溫度Tsx大於設定溫度時請求基於第二驅動波形的溫度Tsx的操作擴展到請求基於第v驅動波形的溫度Tsx的操作。
圖63是用於說明圖像顯示控制單元20i的操作的流程圖。以下，參照圖61、圖62、圖63說明圖像顯示控制單元20i的操作。
如圖63所示，圖像顯示控制單元20i(參照圖61)從應用處理器1獲取指示圖像更新的圖像更新信號3(步驟ST80)。圖像顯示控制單元20i經由請求信號req請求溫度預測單元10i發送基於第u驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx(步驟ST81)。在此，將u的初始值設為1。溫度預測單元10i在接收到請求時，在溫度上升估計單元16i中獲取當前的源極驅動器溫度Ts，基於從第u驅動波形組選擇出的驅動波形的信息計算圖像負載值為最大時的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將計算出的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送到圖像顯示控制單元20i。所發送的溫度Tsx通過圖像顯示控制單元20i獲取(步驟ST82)。接下來，圖像顯示控制單元20i確定所獲取的溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST83)。當步驟ST83的確定結果為「否」時，圖像顯示控制單元20i為了請求基於另一驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，對u的值加1(步驟ST85)。在步驟ST85之後，處理進行到步驟ST81，請求基於與前面的驅動波形不同的驅動波形的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx。當步驟ST83的確定結果為「是」時，圖像顯示控制單元20i執行基於第u驅動波形的圖像更新(步驟ST84)。之後，將u初始化為1(步驟ST86)。
以上參照圖63的流程圖對根據第七實施方式的圖像顯示控制單元20i的操作進行了說明，但是其是表示操作的概念的一示例，本發明不限於圖63。例如，在雖然連續地增大u的值但是不進行圖像更新，由此驅動波形數據14i中包括的驅動波形組的數量v最終等於u的值時，如在上述的實施方式中所述，可添加在預定的時段期間進行待機操作的處理。
如上所述，根據第七實施方式的具有存儲功能的顯示裝置與第一實施方式同樣地，能夠在不損害顯示畫質的情況下，將源極驅動器150的溫度維持為等於或小於設定溫度。因此，通過基於源極驅動器的規格將適當的溫度設定為設定溫度，能夠防止當超過源極驅動器的操作保證溫度時產生的操作不良所引起的畫質劣化、源極驅動器的性能劣化、以及源極驅動器的破壞，能夠實現可靠的高質量的具有存儲功能的顯示裝置。另外，直至圖像更新完成為止的時段變長，但是，由於能夠實施基於另一驅動波形的圖像更新，因此能夠防止當顯示畫面未立即反應時使用者的錯覺。另外，由於與其他的實施方式相比不需要圖像負載值計算單元，因此能夠簡化結構。
第七實施方式可應用於使用設有i個源極驅動器的顯示面板的第三實施方式。可按照第三實施方式中說明的結構和操作的概念將第七實施方式的部件適當地組合。第七實施方式可應用於取代獲得源極驅動器150的溫度Ts的溫度傳感器使用源極驅動器的溫度特性數據和計時器的第四實施方式。在該情況下，具有存儲功能的顯示裝置的結構可使用上面在第四實施方式中說明的圖32的框圖來說明，並且期望將顯示面板控制器80d中包括的溫度預測單元10d和圖像顯示控制單元20d變更為具有第七實施方式的特有功能。換言之，在該情況下，在溫度預測單元中，如圖62所示，多個驅動波形組存儲在驅動波形數據14i中，溫度上升估計單元具有基於驅動波形的信息估計針對最大圖像負載值的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx的功能，並且未設置圖像負載值計算單元。與圖62的不同之處在於，如上面在第四實施方式中所說明的，從圖像顯示控制單元輸入Ts』作為源極驅動器溫度Ts。將第七實施方式應用於第四實施方式時的圖像顯示控制單元的結構可由與圖34相同的框圖描述，但是由於包括不同的功能和操作，在圖64中示作圖像顯示控制單元20j。圖65是用於說明圖像顯示控制單元20j的操作的流程圖。
參照圖64和圖65說明將第七實施方式應用於第四實施方式時的圖像顯示控制單元20j的操作。
源極驅動器溫度計算單元24j從應用處理器1獲取圖像更新信號3(步驟ST840)。從寄存器25讀出溫度PreTsx(之前的圖像更新後的源極驅動器溫度)和時刻END(之前的圖像更新的結束時刻)(步驟ST841)。
在步驟ST841之後(或者在接收到req時)，源極驅動器溫度計算單元24j從計時器180獲取當前時刻TIME(步驟ST842)。
接下來，將輸入到源極驅動器溫度計算單元24j的顯示面板溫度Tp用作環境溫度，使用溫度數據170基於溫度PreTsx和通過時刻END和時刻TIME求出的經過時間，計算當前的源極驅動器溫度Ts』。將計算出的溫度Ts』發送到溫度預測單元。另外，經由該發送，請求第u驅動波形的溫度Tsx(步驟ST843)。在初始操作時(不存在前面的圖像更新)，溫度Tp作為溫度Ts』，u為1。
在接收到針對溫度Ts』和第u驅動波形的溫度Tsx的請求時，與圖62所示的溫度預測單元10i接收到信號req時同樣地，溫度預測單元的溫度上升估計單元將接收到的溫度Ts』視作源極驅動器溫度Ts，基於從第u驅動波形組選擇的驅動波形的信息計算針對最大圖像負載值的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將計算出的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx發送到圖像顯示控制單元20j。所發送的溫度Tsx通過圖像更新確定單元21j獲取(步驟ST844)。
圖像更新確定單元21j確定所獲取的溫度Tsx是否低於預先設定的溫度(步驟ST845)。
當步驟ST845的確定結果為「否」時，圖像更新確定單元21j不將指示圖像更新的信號發送到面板控制信號生成單元22d，而對u的值加1(步驟ST846)。因此，處理返回到步驟ST842。圖像更新確定單元21j直至步驟ST845的確定結果為「是」為止重複ST842～ST846的處理。
當步驟ST845的確定結果為「是」時，圖像更新確定單元21j將用於確定的溫度Tsx存儲在寄存器25中作為溫度PreTsx(步驟ST847)。在步驟ST847之後，指示圖像更新的信號從圖像更新確定單元21j輸出到面板控制信號生成單元22d，根據該信號進行基於第u驅動波形的圖像更新(步驟ST848)。當圖像更新結束時，面板控制信號生成單元22d從計時器180獲取當前時刻TIME，並將獲取的時刻TIME存儲在寄存器25中作為圖像更新結束時刻END(步驟ST849)。圖像更新確定單元21j將u初始化為1(步驟ST850)。
如上所述，通過構成具有存儲功能的顯示裝置並使其操作，可將第七實施方式應用於源極驅動器不具備溫度傳感器的第四實施方式，可將源極驅動器150的溫度維持為等於或小於設定溫度。除上述的第七實施方式的效果以外，由於不需要在源極驅動器150中安裝溫度傳感器，因此能夠獲得由部件數減少帶來的成本降低效果、以及殼體設計的自由度提高的效果(例如，緊湊的殼體)。可將參照圖64和圖65說明的第七實施方式向第四實施方式的應用例應用於第三實施方式。在該情況下，能夠減少多個溫度傳感器的效果提高。
在第七實施方式向第四實施方式的應用中，設有用作源極驅動器溫度的下降特性的溫度數據170(圖64)，因此，如上面在第四實施方式中所述，基於顯示面板的溫度Tp、溫度PreTsx、以及圖像更新間隔(Tint)計算源極驅動器溫度Ts』。在此，Tint是圖像更新結束後再次從應用處理器1獲取圖像更新信號3為止的時段。源極驅動器溫度上升Tsx可如式(8)所示通過Ts和Tα的累加來表示，Tα如圖67所示根據溫度Tp、溫度Ts和驅動波形確定。
在此，為了簡化說明，將構成第u驅動波形組的驅動波形(例如，如圖67所示，高溫、常溫、低溫用的驅動波形)處理作為相同的驅動波形，即驅動波形u，Tα通過函數Fα表示，則獲得下面的公式：
Tα＝Fα(Ts、Tp、u)…(9)
如果將設定溫度表示為Tset，使用式(8)和(9)，存在有溫度Tsx低於設定溫度的條件滿足下式的情況：
Tset＞Ts』+Fα(Ts』、Tp、u)…(10)
式(10)的關係示於圖66。Tset是預先設定的值，PreTsx是在之前的圖像更新後記錄在寄存器中的值，Tp是通過溫度傳感器測量的值。由於Ts』如上所述基於Tint計算，因此可基於Tint確定滿足式(10)的值u。
例如，由於可如圖67所示地計算Tsx，因此生成如下的表：如上所述在圖67中假設一個驅動波形，將溫度Tsx比設定溫度低的條件記載為「OK」，將溫度Tsx等於或大於設定溫度的條件記載為「NG」。圖68A和圖68B示出了u＝1的具體示例和u＝2的具體示例。該操作被進行驅動波形的數量v。期望基於表數據，根據顯示面板溫度Tp和源極驅動器溫度Ts，生成並提供用於選擇驅動波形u的表數據。圖69示出了v為6的示例。
使用圖69，可以基於通過溫度傳感器測量的Tp、以及基於間隔Tint計算的溫度Ts(＝Ts』)，確定溫度Tsx比設定溫度Tset低的驅動波形u。另外，可通過與測量值的匹配來確定函數Fα，並使用Fα的反函數來計算u。
如上所述，即使使用具有基於間隔Tint選擇驅動波形的功能的顯示面板控制器，也能夠實現將第七實施方式應用於第四實施方式所獲得的具有存儲功能的顯示裝置。圖70示出該情況下的顯示面板控制器的流程圖。
如圖70所示，顯示面板控制器從應用處理器1獲取圖像更新信號3(步驟ST940)，並從寄存器讀出溫度PreTsx(之前的圖像更新後的源極驅動器溫度)以及時刻END(之前的圖像更新的結束時刻)(步驟ST941)。接下來，從計時器獲取當前時刻TIME(步驟ST942)。接下來，基於END和TIME計算經過時間Tint(步驟ST943)。從溫度傳感器獲取顯示面板溫度Tp(步驟ST944)。基於表示圖31所示的預先測量的源極驅動器溫度和經過時間之間的關係的溫度數據、以及間隔Tint，計算當前的源極驅動器溫度Ts』。在初始操作時(無之前的圖像更新)，溫度Tp作為溫度Ts』(步驟ST944)。基於預先設定的設定溫度Tset以及溫度Ts』和Tp計算u(步驟ST946)。在計算u時，檢查在驅動波形數據中包括的1至v個驅動波形中是否存在計算出的u(步驟ST947)。當步驟ST947的確定結果為「否」時，不進行圖像更新而在預定的時段期間進行待機操作(步驟ST948)。在預定的時段期間的待機操作之後，處理進行到步驟ST942，直至步驟ST947的確定結果為「是」為止重複ST942～ST948的處理。當步驟ST947的確定結果為「是」時，在應用了計算出的u的下限值的第u驅動波形中計算針對最大圖像負載值的圖像更新後的源極驅動器溫度Tsx，並將該源極驅動器溫度Tsx存儲在寄存器中作為溫度PreTsx(步驟ST949)。進行基於第u驅動波形的圖像更新(步驟ST950)。當圖像更新結束時，從計時器獲取當前時刻TIME，將獲取的時刻TIME存儲在存儲器中作為圖像更新結束時刻END(步驟ST951)。
如上所述，可基於預先存儲在顯示面板控制器中的數據、從溫度傳感器獲取的溫度Tp、存儲在寄存器中的溫度PreTsx、以及圖像更新的時間間隔Tint，確定用於圖像更新的驅動波形。另外，為了簡化說明，構成第u驅動波形組的驅動波形被處理作為相同的驅動波形，即驅動波形u，但是也可以根據溫度Tp使用不同的驅動波形，例如，其可通過以根據溫度Tp將不同的驅動波形建立關聯的方式創建圖69所示的表數據來實現。
＜第八實施方式＞
接下來，對採用了根據本發明的第一實施方式至第四實施方式的具有存儲功能的顯示裝置70的終端裝置進行說明。
圖71是採用了根據第一實施方式的具有存儲功能的顯示裝置的終端裝置的示例的外觀圖。圖72是用於說明圖71所示的終端裝置的結構的框圖。
如圖71和圖72所示，本發明的終端裝置包括應用處理器1、上面在第一實施方式中所說明的具有存儲功能的顯示裝置4、輸入操作單元5、外部連接單元6、數據收發單元7、存儲裝置8、以及主存儲器190。
顯示裝置4由具有存儲功能的顯示面板70、以及顯示面板控制器80構成，顯示裝置4的詳細的結構與上面在第一實施方式中說明的相同。
輸入操作單元5是將使用者期望的操作傳送到應用處理器1的單元，如圖71所示，由電源開關51和與操作功能相對應的操作開關組52構成。例如，在本發明的終端裝置用作電子書終端時，操作開關組52由頁面前進按鈕、頁面後退按鈕、以及主頁按鈕等構成。操作開關組52為了提供輸入字符串或數字的功能，還可以包括附加的操作開關，並且，可將觸摸面板(未圖示)安裝到顯示面板70，取代任意的操作開關或所有的操作開關(操作開關組52)。
外部連接單元6是終端裝置和外部裝置之間的電纜狀的連接單元，並至少包括電源供給端子。作為與應用處理器1連接的通信單元，可根據需要設置與通信規格相對應的電纜連接端子(連接器)。
數據收發單元7具有用於請求待顯示在終端裝置的顯示裝置4上的圖像數據的發送功能、以及接收數據的功能。
存儲裝置8具有存儲在終端裝置中處理的圖像數據等各種數據的單元。主存儲器180由應用處理器1執行處理時使用的ROM或RAM構成。
顯示裝置4由具有存儲功能的顯示面板70、以及顯示面板控制器80構成。
通過上面的結構，本發明的終端裝置根據從應用處理器1輸入的信號經由顯示裝置4顯示存儲在數據收發單元7或存儲裝置8中的圖像數據。因此，本發明的終端裝置能夠如上面在第一實施方式中所說明的，在不損害顯示畫質的情況下，將源極驅動器150的溫度維持為等於或小於設定溫度，並且能夠實現採用了可靠的高質量的具有存儲功能的顯示裝置的終端裝置。
第八實施方式的終端裝置被描述為具有使用第一實施方式的顯示裝置4的結構，但也可以使用第一實施方式的變型例的顯示裝置4、上面在第二實施方式中所述的顯示裝置4a、或者上面在第四實施方式中所述的顯示裝置4d。另外，可使用採用了在第三實施方式中說明的溫度預測單元10b和圖像顯示控制單元20b的顯示面板控制器並採用了具有存儲功能的顯示面板70b的顯示裝置4。
以上，參照附圖對本發明的實施方式進行了說明，但是本發明的基本結構不限於上面的實施方式，在不脫離本發明的主旨的範圍內的設計變更等也包含在本發明中。
例如，對將微膠囊型的電泳顯示元件用作具有存儲功能的顯示元件的示例進行了說明，但是本發明不限於此，例如，也可以使用微杯型電泳元件、電液式粉末元件、膽甾相液晶、電致變色元件、以及扭轉球等。
具有存儲功能的顯示面板被描述為由源極驅動器和柵極驅動器構成，但是也可以使用具有源極驅動器和柵極驅動器這兩個功能的驅動器。源極驅動器可通過膠帶自動接合(TAB)或者玻璃載晶片(Chip on Glass)安裝在顯示面板上，也可以是在TFT玻璃基板上使用TFT構成的的電路。
具有存儲功能的顯示面板主要被描述為單色顯示面板，但是也可以是使用彩色濾光片的彩色顯示面板。例如，作為帶電粒子的白色顏料117和黑色顏料118可以用紅色、綠色、藍色等互補顏色的顏料取代。通過這種變更，能夠顯示紅色、綠色、藍色等。
另外，本發明包括上述實施方式的一部分部件或全部部件的適當的組合。例如，可產生使用在第四實施方式中說明的源極驅動器150的溫度下降特性的數據和計時器計算待機時間的功能，且該功能可應用於其他的實施方式。
本發明可廣泛應用於公共顯示器、電子書終端、電子報紙等電子紙顯示裝置。
在本文中記載的所有示例和條件性語言用於教導性目的，以於幫助讀者理解本發明的原理和發明人為促進本領域而提出的概念，且不應解釋為受限於該具體記載的示例和條件，本說明書的這些示例的構成也不涉及示出本發明的優勢和劣勢。雖然已詳細描述了本發明的實施方式，但是應當理解，可以對其進行各種變換、置換和變型，而不脫離本發明的精神和範圍。