專利名稱：用于控制膽甾型顯示器的操作的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膽甾型(cholersteric)及其它熱敏顯示器的控制。
背景技術(shù)：
膽甾型液晶顯示器(ChLCD)的出現(xiàn)通過提供維持圖像不耗能、同時(shí)從最大的視角提供清楚、清晰的圖像視圖的顯示技術(shù)，在LCD顯示技術(shù)方面提供了革命性的突破。
由于它們的“不耗能(no power)”屬性，ChLCD顯示技術(shù)非常適用于商品陳列架廣告、電子價(jià)格標(biāo)簽、以及許多其它也必須把設(shè)備成本保持在最小限度的低能耗顯示應(yīng)用。
不同于超扭曲向列型LCD顯示器(STN-LCD顯示器)及其它常用的顯示技術(shù)，要通過更復(fù)雜的方法更新ChLCD顯示器，該方法如圖4所示定義了精確的時(shí)間-電壓關(guān)系，其取決于給定像素的狀態(tài)和寄生效應(yīng)和ChLCD材料的溫度。也就是說，膽甾型顯示器的編程特性隨溫度而變。這些特性可以包括施加電壓以激勵(lì)給定像素的電壓值和持續(xù)時(shí)間。該時(shí)間-電壓關(guān)系確定像素的顯示狀態(tài)，也就是說，如何向像素充電并且由此顯示該像素。
時(shí)間-電壓序列和對(duì)這些進(jìn)行調(diào)整以考慮溫度和寄生效應(yīng)的需要增加了更新ChLCD顯示器所需的驅(qū)動(dòng)器電路的物理尺寸和成本。
對(duì)這些變化的通常解決方案是使用溫度傳感器，以向顯示控制器指示基于溫度修改編程特性。參見圖5，膽甾型顯示驅(qū)動(dòng)器100包括電源108、溫度傳感器110、數(shù)據(jù)庫106、顯示器102和控制器104。溫度傳感器110的輸出以及來自例如數(shù)據(jù)庫106、要被顯示的信息被饋送到顯示控制器104，對(duì)其進(jìn)行編程以控制顯示器102。
該通常解決方案的缺點(diǎn)包括在膽甾型顯示驅(qū)動(dòng)器100上所需用于溫度傳感器110的電路區(qū)域、開發(fā)成本、以及對(duì)于低能耗應(yīng)用所需要的電流。另外，獨(dú)特于溫度傳感器110的電壓要求反過來向電源108施加了另外的要求。
在本技術(shù)領(lǐng)域中需要消除對(duì)溫度傳感器的需要，以及包括開發(fā)時(shí)間和能耗的成本在內(nèi)、與該傳感器相關(guān)聯(lián)的成本的解決方案。為了降低ChLCD技術(shù)的應(yīng)用成本，需要一種新方法來降低膽甾型顯示驅(qū)動(dòng)器106上的電路的尺寸和復(fù)雜度，由此降低它的總成本。
發(fā)明內(nèi)容
一種用于控制膽甾型顯示器的系統(tǒng)、方法、和程序存儲(chǔ)設(shè)備，提供了在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)顯示圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；將圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)提供給顯示控制器；以及對(duì)顯示控制器進(jìn)行操作，以把圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)膽甾型顯示器的電壓-時(shí)間序列。
根據(jù)以下結(jié)合附圖、對(duì)本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
圖1是高級(jí)系統(tǒng)圖，其說明了依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的膽甾型顯示驅(qū)動(dòng)器和顯示器。
圖2是說明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的高級(jí)系統(tǒng)圖。
圖3是說明本發(fā)明的示例實(shí)施例的操作的流程圖。
圖4是說明示例膽甾型顯示器更新響應(yīng)時(shí)間的圖。
圖5是說明典型的膽甾型顯示驅(qū)動(dòng)器和顯示器的高級(jí)系統(tǒng)圖。
圖6是說明依據(jù)本發(fā)明的程序存儲(chǔ)設(shè)備的高級(jí)系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式
依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，膽甾型顯示器具有要被顯示的信息的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)條目用于指示該顯示器的環(huán)境的溫度范圍。將這個(gè)條目發(fā)送到顯示控制器，以基于該顯示器的完全工作溫度范圍的子集，對(duì)該顯示器進(jìn)行編程。
此外依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種消除對(duì)與驅(qū)動(dòng)器電路和/或顯示器本身集成的溫度傳感器的需要的、用于ChLCD顯示器更新的方法，其在顯示器溫度在已知范圍之內(nèi)，或者可以由遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)設(shè)備測(cè)量顯示器溫度的情況下特別有用。這樣的檢測(cè)設(shè)備還可以例如由多個(gè)顯示器及其它電子系統(tǒng)共享。
參見圖1，依據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的膽甾型顯示器應(yīng)用包括驅(qū)動(dòng)器120、膽甾型顯示器122、數(shù)據(jù)庫124、和中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(CCS)。數(shù)據(jù)庫或者存儲(chǔ)設(shè)備124包括定義要被顯示的信息126、控制程序130、以及環(huán)境溫度范圍128的字段。控制程序130控制顯示器122的編程，其包括顯示控制器120的操作，而且顯示信息126定義了要在特定膽甾型顯示器122處顯示的信息。本發(fā)明對(duì)于具有膽甾型顯示器122的電池供電(108)的設(shè)備尤其有用。例如，數(shù)據(jù)庫144可以包括要顯示在膽甾型顯示器122上的項(xiàng)目?jī)r(jià)格，以及顯示器的環(huán)境溫度。當(dāng)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)140啟動(dòng)顯示器122的更新時(shí)，價(jià)格數(shù)據(jù)與溫度數(shù)據(jù)一起，從數(shù)據(jù)庫144通過中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)140被傳輸?shù)津?qū)動(dòng)器芯片120。在驅(qū)動(dòng)器芯片120處，由顯示信息132捕獲價(jià)格數(shù)據(jù)，并且由環(huán)境溫度128捕獲記錄在數(shù)據(jù)庫144中的顯示器溫度。當(dāng)收到價(jià)格和溫度數(shù)據(jù)時(shí)，控制程序通過將環(huán)境溫度128和顯示信息132傳輸?shù)斤@示控制器126，啟動(dòng)顯示器122的更新。當(dāng)收到發(fā)向顯示控制器126的信息132時(shí)。當(dāng)由顯示控制器126收到這個(gè)信息時(shí)，控制程序以受顯示器122的溫度影響的方式、用價(jià)格信息更新顯示器122。
結(jié)合圖1參見圖2，進(jìn)一步依據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例，提供了多個(gè)ChLCD顯示器122、162、166，每個(gè)具有相應(yīng)的控制器126、160、164。提供了探測(cè)頭152、154，用于檢測(cè)顯示器(ChLCD)122的環(huán)境150內(nèi)的溫度，以及顯示器162、166的環(huán)境151內(nèi)的溫度。
ChLCD顯示器的驅(qū)動(dòng)器電子設(shè)備120(很可能是ASIC)如線條142所示有線或者無線地與中央控制系統(tǒng)(CCS)140進(jìn)行通信。CCS 140存儲(chǔ)所有要顯示在ChLCD顯示器122、162、166上的圖像，并且在適當(dāng)時(shí)啟動(dòng)用要顯示的新圖像更新一個(gè)或多個(gè)顯示器。每個(gè)顯示器122、162、166可由CCS 140唯一地尋址，這些顯示器中的一個(gè)或多個(gè)位于具有變化但巳知的溫度的環(huán)境150中。基于顯示器122所駐留的區(qū)域150，即加熱/冷卻系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度，溫度是已知的，或者可以經(jīng)由將所監(jiān)測(cè)區(qū)域150、151的溫度傳遞到CCS的測(cè)溫探頭152、154監(jiān)測(cè)溫度。
當(dāng)CCS 140確定了特定、可尋址的ChLCD顯示器122需要更新時(shí)，CCS140訪問它的數(shù)據(jù)庫144以獲得要顯示在給定顯示器122地址處的圖像數(shù)據(jù)，并且還查詢它的數(shù)據(jù)庫144以獲得目標(biāo)顯示器122的溫度。由CCS 140獲得的溫度可以從存儲(chǔ)了表示顯示器126所駐留的環(huán)境150的溫度的溫度的、預(yù)先分配給該顯示器地址的數(shù)據(jù)庫144記錄中得到，或者它可以從監(jiān)測(cè)與顯示器122相同的區(qū)域150的遠(yuǎn)程溫度傳感器152中得到。給定的ChLCD顯示器數(shù)據(jù)庫144記錄指示是否應(yīng)該使用被存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)庫中的記錄的、預(yù)先記錄的溫度，或者是否應(yīng)該如到中央控制系統(tǒng)140的線條158所代表的那樣，讀取和傳送共同位于與顯示器相同的區(qū)域內(nèi)的測(cè)溫探頭152。
當(dāng)CCS 140已經(jīng)從數(shù)據(jù)庫144獲得了所尋址的顯示器122的圖像和溫度數(shù)據(jù)時(shí)，這些數(shù)據(jù)被傳遞到顯示驅(qū)動(dòng)器120，其中，依據(jù)示例實(shí)施例，它們被存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫124中，或者被直接饋送到顯示控制器126(未示出這條路徑)。一旦由顯示器的驅(qū)動(dòng)器電路120從CCS收到圖像和溫度數(shù)據(jù)，則這些數(shù)據(jù)由控制器126轉(zhuǎn)換為更新顯示器122所要求的必要電壓-時(shí)間序列。
參見圖3，闡述了依據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的方法。
在步驟170，中央控制系統(tǒng)(CCS)140輸入ChLCD顯示器任務(wù)。
在步驟172，CCS 140在數(shù)據(jù)庫144內(nèi)查詢要被更新的ChLCD顯示器122、162、166的列表。
在步驟174，從數(shù)據(jù)庫144向CCS 140返回ChLCD顯示器地址列表。
在步驟176，CCS 140指向顯示器更新列表中的第一個(gè)顯示器地址。
在步驟178，使用該顯示器地址，CCS 140讀取數(shù)據(jù)庫144，以獲得更新顯示器所需要的圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)容。
在步驟179，CCS 140在數(shù)據(jù)庫144內(nèi)查詢顯示器溫度。
在步驟180，從數(shù)據(jù)庫144記錄中返回顯示器溫度(如果已經(jīng)預(yù)設(shè)了溫度)，或者CCS 140從位于由數(shù)據(jù)庫144提供的地址處的測(cè)溫探頭152檢索溫度數(shù)據(jù)。
在步驟182，CCS 140直接地或者經(jīng)由數(shù)據(jù)庫124記錄128、132將溫度和圖像數(shù)據(jù)傳送到所尋址的ChLCD顯示器驅(qū)動(dòng)器120。
在步驟184，ChLCD顯示驅(qū)動(dòng)器120接收?qǐng)D像和溫度數(shù)據(jù)，并且把它們轉(zhuǎn)換為更新顯示器122所需要的電壓-時(shí)間序列。
在步驟186，CCS 140遞增到顯示器列表中的下一個(gè)顯示器地址并且返回到步驟178，或者如果不存在下一個(gè)地址，則在步驟188，CCS 140結(jié)束ChLCD顯示任務(wù)。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例，對(duì)于使用數(shù)據(jù)庫144用于要被顯示的信息的膽甾型顯示系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)條目與單獨(dú)的顯示器122相關(guān)聯(lián)，并且用于指示顯示器環(huán)境150的溫度范圍。將這個(gè)條目發(fā)送到顯示驅(qū)動(dòng)器120，以在顯示器122的完全工作溫度范圍的子集上對(duì)顯示控制器126進(jìn)行編程。
通過下面的示例說明通過去除溫度傳感器110來節(jié)省能量并且導(dǎo)致電池108的使用延長(zhǎng)。考慮到成本敏感性，對(duì)功耗敏感的膽甾型顯示器多芯片系統(tǒng)具有超市價(jià)格標(biāo)簽的典型應(yīng)用。
假定所指定的電池是具有十年存放期的55mah鋰/二氧化錳電池。在示例技術(shù)中，對(duì)溫度傳感器的功率測(cè)量示出該傳感器耗費(fèi)2.6ma的電流。溫度傳感器駐留其中的芯片具有5.3ma的電流預(yù)算。因此，溫度傳感器消耗了芯片總電流預(yù)算的50％。基于所指定的電池，為這個(gè)系統(tǒng)吸收的最大電流是6.5ma，其中的40％被溫度傳感器消耗。去除溫度傳感器將把2.6ma的電流歸還給系統(tǒng)的剩余邏輯電路。
去除溫度傳感器的單元(cell)節(jié)省如下所述。在0.18um技術(shù)下，用于傳感器的單元區(qū)域是.0905平方毫米(sq mm)。這個(gè)區(qū)域包括溫度傳感器設(shè)計(jì)中的二極管、A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字計(jì)數(shù)器。在顯示系統(tǒng)中用于這個(gè)芯片的目標(biāo)印模(die)尺寸是2平方毫米。溫度傳感器構(gòu)成總芯片區(qū)域的4.5％。這本身可能不是重要的，但是卻可以節(jié)省足夠的空間以保持當(dāng)前的印模尺寸甚至減少該尺寸。
再次參見圖1和2，依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)庫144包含要在給定顯示器122處顯示的信息，以及用于控制該顯示器的編程的控制信息。例如，數(shù)據(jù)庫可以包括要被顯示的項(xiàng)目的價(jià)格，以及顯示器122駐留其中的區(qū)域150的溫度范圍。當(dāng)更新顯示器122時(shí)，直接地或者經(jīng)由數(shù)據(jù)庫124，將項(xiàng)目?jī)r(jià)格連同數(shù)據(jù)庫144中與該顯示器相關(guān)聯(lián)的溫度范圍一起發(fā)送到顯示控制器126。這種方法消除了諸如但不限于膽甾型顯示器的顯示技術(shù)包含或者要求具有溫度傳感器110的顯示控制器100的需要。
考慮超市價(jià)格標(biāo)簽示例。在其中使用價(jià)格標(biāo)簽的溫度范圍可以分為三個(gè)類別，包括冷凍200、冷藏202、和室溫及其之上204。利用用于冷凍的溫度范圍、用于冷藏的另一個(gè)溫度范圍、以及用于室溫及其之上的第三個(gè)溫度范圍，可以在圖4的膽甾型更新響應(yīng)時(shí)間曲線206上疊加這三個(gè)范圍。
在這個(gè)示例中，數(shù)據(jù)庫144包括用于項(xiàng)目、項(xiàng)目?jī)r(jià)格、以及這三個(gè)溫度類別(或區(qū)域)之一的字段。當(dāng)更新顯示器122時(shí)，將數(shù)據(jù)庫144中的信息發(fā)送到顯示控制器126，顯示控制器126基于該顯示器駐留其內(nèi)的三個(gè)類別(或區(qū)域)200、202、或204中的一個(gè)，將該溫度范圍轉(zhuǎn)換為用于顯示器122的編程控制。
為了更新在冷藏區(qū)域202中工作的顯示器122，假定實(shí)際溫度是5攝氏度并且由最差情況的溫度產(chǎn)生最好的顯示，數(shù)據(jù)庫144指示(被預(yù)設(shè)為表示)此項(xiàng)處于在從-2攝氏度到18攝氏度的范圍內(nèi)的冷藏區(qū)域202中。當(dāng)由控制器126對(duì)顯示器122進(jìn)行編程時(shí)，所選擇的溫度是-2攝氏度。因?yàn)轭A(yù)設(shè)和選擇的溫度較冷但是在正確的工作范圍內(nèi)，所以正確地編程了該顯示器。
優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供了用于控制膽甾型顯示器的系統(tǒng)和方法，其不需要具有溫度傳感器的顯示控制器。
替換實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解，雖然此處為了說明的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是可以進(jìn)行各種修改而不背離本發(fā)明的精神和范圍。參見圖6，具體地說，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，提供了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或者程序單元，或者諸如固體或者流體傳輸介質(zhì)、磁或光線、磁帶或者盤等之類的程序存儲(chǔ)器或者存儲(chǔ)設(shè)備20，22，用于存儲(chǔ)可由機(jī)器24讀取的信號(hào)，用于依據(jù)本發(fā)明的方法控制計(jì)算機(jī)的操作，和/或依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)造它的部件。
此外，可以在諸如被指定為zSeries、iSeries、xSeries、和pSeries等的IBM系統(tǒng)之類的任何通用計(jì)算機(jī)上，根據(jù)從諸如C++、Java、Pl/1、Fortran等之類的任何程序設(shè)計(jì)語言中生成的一個(gè)或多個(gè)程序單元、模塊或?qū)ο蠡蛘咚鼈兊囊徊糠?，?zhí)行該方法的每個(gè)步驟。此外，每個(gè)所述步驟或者實(shí)現(xiàn)每個(gè)所述步驟的文件或?qū)ο蟮瓤梢杂蔀樵撃康亩O(shè)計(jì)的專用硬件或電路模塊執(zhí)行。
因此，這個(gè)發(fā)明的保護(hù)范圍僅僅由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物限制。
權(quán)利要求
1.一種用于控制膽甾型顯示器方法，包括在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)顯示圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；將所述圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)提供給顯示控制器；以及對(duì)所述顯示控制器進(jìn)行操作，以把所述圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)所述膽甾型顯示器的電壓-時(shí)間序列。
2.如權(quán)利要求1所述方法，還包括通過數(shù)據(jù)庫對(duì)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作，該數(shù)據(jù)庫包含用于多個(gè)膽甾型顯示器的圖像數(shù)據(jù)和溫度信息；生成用于更新的顯示器的列表；以及針對(duì)所述列表中的每個(gè)顯示器，向相應(yīng)的顯示控制器供應(yīng)所述圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，所述溫度指示是在所述數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的溫度數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，所述溫度指示是到測(cè)溫探頭的地址，該測(cè)溫探頭位于所述顯示器的環(huán)境中，用于將所述溫度數(shù)據(jù)提供給所述中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
5.一種用于控制膽甾型顯示器的系統(tǒng)，包括顯示控制器；數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包含用于對(duì)所述顯示控制器的操作進(jìn)行編程的控制程序，用于存儲(chǔ)要在所述膽甾型顯示器處顯示的顯示信息的顯示字段，和用于存儲(chǔ)所述膽甾型顯示器的環(huán)境的溫度范圍的溫度范圍字段；以及輸入設(shè)備，用于把控制程序、顯示信息和溫度范圍數(shù)據(jù)加載到所述數(shù)據(jù)庫中。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括中央數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)所述顯示信息和溫度指示；以及中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，響應(yīng)于所述中央數(shù)據(jù)庫，用于將所述溫度范圍數(shù)據(jù)和顯示信息饋送到所述顯示控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)所述膽甾型顯示器；所述中央數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)用于每個(gè)所述膽甾型顯示器的所述顯示信息和溫度指示；以及所述中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有選擇地提供來自在所述中央數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的溫度數(shù)據(jù)、或者來自位于所述膽甾型顯示器的環(huán)境中的測(cè)溫探頭的所述溫度范圍數(shù)據(jù)。
8.一種可由機(jī)器讀取的程序存儲(chǔ)設(shè)備，有形地包含可由機(jī)器執(zhí)行的指令程序，以執(zhí)行用于控制膽甾型顯示器的操作，所述操作包括在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)顯示圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)；將所述圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)提供給顯示控制器；以及對(duì)所述顯示控制器進(jìn)行操作，以把所述圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)所述膽甾型顯示器的電壓-時(shí)間序列。
9.如權(quán)利要求8所述的程序存儲(chǔ)設(shè)備，所述操作還包括通過數(shù)據(jù)庫對(duì)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作，該數(shù)據(jù)庫包括用于多個(gè)膽甾型顯示器的圖像數(shù)據(jù)和溫度信息；生成用于更新的顯示器的列表；以及針對(duì)所述列表中的每個(gè)顯示器，向相應(yīng)的顯示控制器供應(yīng)所述圖像數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)設(shè)備，所述溫度指示是在所述數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的溫度數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的程序存儲(chǔ)設(shè)備，所述溫度指示是到測(cè)溫探頭的地址，該測(cè)溫探頭位于所述顯示器的環(huán)境中，用于將所述溫度數(shù)據(jù)提供給所述中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
全文摘要
膽甾型顯示器包括顯示控制器和數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫包括用于對(duì)顯示控制器的操作進(jìn)行編程的控制程序；用于存儲(chǔ)要在膽甾型顯示器處顯示的信息的顯示字段；以及用于存儲(chǔ)膽甾型顯示器環(huán)境的溫度范圍的溫度范圍字段。提供了輸入設(shè)備，其用于將控制程序、顯示信息、以及溫度或溫度范圍數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫中。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1794333SQ200510124
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者雷蒙德·J·埃伯哈德, 馬克·R·霍奇斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司