JP4815130B2 - 電気泳動表示パネルおよびその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像情報に対応する画像を表示する電気泳動表示パネルであって、
帯電粒子を有する電気泳動媒体と、
複数の画像素子と、
各画像素子に対応し、電位差が印加される第1および第2の電極と、
駆動手段と、
を有し、
前記画像が表示される際、前記帯電粒子は、前記電極近傍の端部位置の一方、および前記電極間の中間位置を占めることができ、
前記駆動手段は、各画像素子の前記電位差を、
粒子が実質的に前記端部位置の一方を占めることができるリセット値およびリセット時間を有するリセット電位差に制御し、その後、
前記粒子が前記画像情報に対応する前記位置を占めることができる画像電位差に制御するように配置される、電気泳動表示パネルに関する。
上記のタイプの電気泳動表示パネルの実施例は、欧州特許出願第01200952.8（PHNL010161）号に記載されている。
上記記載の電気泳動表示パネルでは、各画像素子は画像表示中、粒子位置によって決まる外観を有する。しかしながら、粒子位置は電位差のみならず、電位差の履歴の影響も受ける。リセット電位差を印加することにより、画像素子の外観の履歴依存性は弱まるが、これは粒子が実質的に端部位置の一方を占めるようになるからである。その後の画像電位差の影響によって、粒子は、画像情報に対応した画像表示位置を占めるようになる。しかしながら、画像素子の外観に及ぼす履歴の影響は、依然として比較的大きく残存し、表示画像は、画像情報を正確に表現した画像とは異なったものになってしまう。すなわち表示される画像は、比較的低品質の画像となる。
欧州特許出願第01200952.8号
上述の表示パネルの問題は、比較的高品質の画像を得ることができないことである。
本発明の課題は、最初に示したような比較的高品質の画像を提供することが可能な表示パネルを提供することである。
前記課題は、駆動手段がさらに、少なくとも多数の画像素子の各画像素子のリセット時間を制御して、追加のリセット時間が得られるように配置されることで解決される。
詳細を以下に示す。本発明による表示パネルのリセット電位差は、サブセットによって表示される少なくとも多数の画像素子の追加リセット時間を有する。従って本発明による表示パネルでは、サブセットの粒子を端部位置のいずれかに誘導する駆動力が、前記特許出願の表示パネルに比べて長い間隔で存在する。そのため、本発明の表示パネルでは、追加リセット電位差の効果により、いずれかの端部位置を占めることのできる粒子数が増加する。従って本発明の表示パネルでは、画像電位差の印加前に、より多くの数の粒子が所定の端部位置を占め、それにより画像素子の外観の履歴依存性が低下する。
特に追加リセット時間が照合時間の10分の1よりも長い場合、画像の外観の履歴依存性が大きく抑制される。画像素子の照合時間とは、端部位置の一方から他の端部位置に画像素子の粒子位置が変化する時間と等しい時間である。また、照合時間の3倍よりも長い追加リセット時間では、追加リセット時間が照合時間の3倍の場合に比べて、画像素子の履歴に対する外観依存性は、あまり抑制されない。その一方で、これらの比較的長い追加期間は、例えば電力消費および画像更新時間に逆の影響を及ぼす。従って、サブセットの各画像素子の追加リセット時間は、それぞれの照合時間の10分の1よりも長く、各照合時間の3倍よりも短いことが好ましい。
また、各画像素子は、多数の画像素子の一つであることが好ましい。その場合サブセットは、複数の画像素子と等しく、表示パネルの各画像素子に対して、外観の履歴に対する依存性が抑制される。
また、各画像素子におけるそれぞれの前記リセット時間とそれぞれの前記追加リセット時間の合計は、それぞれ実質的に等しく、一定であることが好ましい。リセット電位差は、駆動手段によって、比較的簡単に制御することができる。
さらに、表示パネルは、リセット電位差による画像情報に対応する予測画像を表示できることが好ましい。この場合、画像情報に対応する予測画像を介することにより、観者は、リセット電位差の印加前に表示される画像から画像情報に対応する画像への移行を比較的滑らかに感じる。この目的のため、駆動手段はさらに、各画像素子のリセット電位差を制御するように配置され、画像は、画像情報に対応する粒子位置に最近接の端部位置を占める。
前記画像素子は、実質的に直線に沿って配置され、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の一方を占めている場合、実質的に等しい第1の外観を呈し、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の他方を占めている場合、実質的に等しい第2の外観を呈し、さらに前記駆動手段は、各直線に沿った後続の画像素子の前記リセット電位差を制御して、粒子が実質的に直前の画像素子とは異なる端部位置を占めるように配置される。この場合、観者は、リセット電位差による第1および第2の外観の平均を示す画像を介することにより、リセット電位差の印加前の表示画像から画像情報に対応する画像への移行をより滑らかに感じる。例えば、第1の外観が白で、第2の外観が黒である場合、第1および第2の外観の平均を表す画像は、実質的に中間の灰色となる。
前記画像素子は、実質的に2次元構造内の直線行に沿って配置され、さらに実質的に前記行と直交する直線列に実質的に沿って配置され、各行は所定の第1の数の画像素子を有し、各列は所定の第2の数の画像素子を有し、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の一方を占める場合には、実質的に等しい第1の外観を呈し、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の他方を占める場合には、実質的に等しい第2の外観を呈し、さらに前記駆動手段は、各行に沿った後続の画像素子の前記リセット電位差を制御して、粒子が実質的に直前の画像素子とは異なる端部位置を占めるように配置され、さらに前記駆動手段は、各列に沿った後続の画像素子の前記リセット電位差を制御して、粒子が実質的に直前の画像素子とは異なる端部位置を占めるように配置されることが好ましい。リセット電位差による第1および第2の外観の平均で表される画像を介することにより、観者は、リセット電位差の印加前の表示画像から、画像情報に対応する画像への移行を滑らかに感じる。例えば第1の外観は黒で、第2の外観は白である場合、第1および第2の外観の平均を表す画像は、実質的に中間の灰色を示し、これは前述の実施例に比べてより滑らかである。
さらに前記駆動手段は、各画像素子を制御して、その電位差が、前記リセット電位差となる前に、一連のプリセット電位差となるように配置されることが好ましく、前記一連のプリセット電位差は、プリセット値および対応するプリセット時間を有し、シーケンス内の前記プリセット値は、極性が交互に切り替えられ、各プリセット電位差は、前記端部位置の一方に存在する粒子が、その位置から開放されるには十分なプリセットエネルギーであって、前記粒子が、前記端部位置の他方に到達するには不十分なエネルギーを示す。この場合の利点は、一連のプリセット電位差が、画像素子の外観の電位差履歴に対する影響を抑制することである。そのようなプリセット値のシーケンスは、未公開欧州特許出願02077017.8（PHNL020441）に示されている。さらに前記駆動手段は、前記多数の画像素子の各画像素子の前記電位差を制御して、前記リセット電位差と前記画像電位差の期間内に、別の一連のプリセット電位差が提供されるように配置されることが好ましい。この場合の利点は、プリセット電位差の別のシーケンスが、電位差の履歴に対する画像素子の外観依存性をさらに抑制することである。
これらの、および他の本発明の表示パネルの態様は、図面を用いて説明することで、さらに理解することができる。
全ての図面において、対応する部品には同じ参照符号が付されている。
図1および2には、表示パネル1の実施例を示す。表示パネル1は、第1の基板8と、第2の反対側基板9と、複数の画像素子2とを有する。画像素子2は、2次元構造内に、実質的に直線に沿って配置されることが好ましい。あるいは画像素子2は別の配置とすることもでき、例えばハニカム配置がある。電気泳動媒体5は、帯電粒子6を有し、基板8、9の間に設置される。第1および第2の電極3、4は、各画像素子2と対応する。電極3、4には、電位差が印加される。図2では、第1の基板8は、各画像素子2用の第1の電極3を有し、第2の基板9は、各画像素子2用の第2の電極4を有する。帯電粒子6は、電極3、4の近傍の端部位置と、電極3、4の間の中間位置とを占めることができる。各画像素子2は、電極3、4間の帯電粒子6の位置によって定まる外観を呈し、画像が表示される。電気泳動媒体5は、従来技術であり、例えば米国特許第5,961,804号、米国特許第6,120,839号および米国特許第6,130,774号に示されており、例えばEインク社から入手できる。例えば電気泳動媒体5は、白色流体中に負に帯電された黒粒子6を有する。例えば15Vの電位差の印加によって、帯電粒子6が第1の端部位置、すなわち電極3の近傍にある場合、画像素子2の外観は、例えば白くなる。ここで、画像素子2は、第2の基板9の側から観察されることに留意する必要がある。反対極性の電位差、すなわち−15Vの印加によって、帯電粒子6が第2の端部位置、すなわち第2の電極4の近傍にある場合、画像素子2の外観は黒くなる。帯電粒子6がいずれかの中間位置、すなわち電極3、4の間にある場合、画像素子は、いずれかの中間的な外観、例えば白と黒の間の階調である薄灰色、灰色、濃灰色のうちのいずれかを呈する。駆動手段100は、各画像素子2の電位差を制御するように配置され、リセット電位差は、粒子6が実質的に端部位置の一方を占めるリセット値およびリセット時間を有し、その後、粒子6が画像情報に対応する位置を占めるような画像電位差に制御される。さらに、駆動手段100は、サブセットの各画像素子2のリセット電位差を制御して、追加リセット時間が提供されるように配置される。
例えば、サブセットの画像素子2の外観は、リセット電位差の印加前は薄灰色であり、これをLGで表す。また画像素子2の画像情報に対応する画像外観は、濃灰色でこれをDGで表す。この例では、画像素子2の電位差は、時間の関数として図3のように示される。リセット電位差は、例えば15Vであって、時間t1から時間t2まで存在し、時間t1から時間t2’までの部分はリセット時間であり、時間t2’から時間t2までは追加リセット時間である。リセット時間および追加リセット時間は、例えばそれぞれ50msおよび250msである。この結果、画像素子2が実質的に白の外観を呈する場合、これはSWで表される。画像電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、その値は例えば−15Vであって、時間は例えば150msである。その結果、画像が表示される際の画像素子2の外観は濃灰色を呈する。時間t2から時間t3までの間隔では、電位差はない。
サブセットの各画像素子2の照合時間は、一方の端部位置から他方の端部位置に、各画像素子2の粒子6の位置が変化する期間と等しい。一例では、画像素子2の照合時間は、例えば200msである。本実施例の変形例では、サブセットの各画像素子2の追加リセット時間は、各照合時間の10分の1よりも長く、各照合時間の3倍よりも短い。
サブセットは複数の画像素子2と等しいことが好ましい。これにより表示パネルの各画像素子2の履歴に対する外観の依存性は抑制される。
各画像素子2の実施例の好適変形例では、それぞれのリセット時間とそれぞれの追加リセット時間の合計は、それぞれ実質的に等しく一定の値となる。一例として、本変形例における画像素子2の電位差を、時間の関数として図3Bに示す。画像素子2の外観は、リセット電位差の印加前は濃灰色である。また画像素子2の画像情報に対応する画像外観は、薄灰色である。リセット電位差は、例えば15Vであって、時間t1から時間t2まで存在する。リセット時間および追加リセット時間は、例えばそれぞれ150msおよび150msである。その結果、画像素子2は、実質的に白の外観を呈する。画像電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、例えば−15Vであって、期間は例えば50msである。その結果、画像が表示される際の画像素子2は、薄灰色の外観を呈する。図3Aに示す画像素子2のリセット電位差のリセット時間と追加リセット時間の合計は、図3Bに示す画像素子2のリセット時間と追加リセット時間の合計に等しく、一定であり、この例では300msである。
本実施例の別の変形例では、さらに駆動手段100は、各画像素子2のリセット電位差を制御して、粒子6が、画像情報に対応する位置であって、粒子6の位置に最近接の端部位置を占めるように配置される。例えば、画像素子2の外観は、リセット電位差の印加前は薄灰色である。また画像素子2の画像情報に対応する画像外観は、濃灰色である。この例における画像素子2の電位差は、図4Aに時間の関数として示されている。リセット電位差は、例えば−15Vであって、時間t1から時間t2まで存在する。リセット時間と追加リセット時間は、例えばそれぞれ150msおよび100msである。結果として、粒子6は第2の端部位置を占め、画像素子2は、SBで表される実質的に黒の外観を呈する。この位置は、画像情報に対応する粒子6の位置、すなわち画像素子2が濃灰色の外観を呈する位置に最近接である。画像電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、例えば15Vであって、期間は例えば50msである。その結果、画像が表示される際の画像素子2は、濃灰色の外観を呈する。別の例では、別の画像素子2の外観は、リセット電位差の印加前は薄灰色である。また、この画像素子2の画像情報に対応する画像外観は、実質的に白色である。この例における画像素子2の電位差は、時間の関数として図4Bに示されている。リセット電位差は、例えば15Vであって、時間t1から時間t2まで存在する。リセット時間と追加リセット時間は、例えばそれぞれ、50msおよび100msである。その結果、粒子6は、第1の端部位置を占め、画像素子2は、実質的に白の外観を呈する。この位置は、画像情報に対応する粒子6の位置、すなわち画像素子2が実質的に白色の外観を呈する位置に最近接である。画像電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、0Vである。画像を表示する際の外観は、元から実質的に白色であるためである。
図5では、画像素子2は、実質的に直線30に沿って配置される。粒子6が実質的に端部位置の一方、例えば第1の端部位置を占める場合、各画像素子2は、実質的に同等の第1の外観、例えば白色を呈する。粒子6が実質的に端部位置の他方、例えば第2の端部位置を占める場合、各画像素子2は、実質的に同等の第2の外観、例えば黒色を呈する。さらに駆動手段100は、各直線30に沿った後続の画像素子2のリセット電位差を制御して、粒子6が実質的に異なる端部位置を占めるように配置される。図5には、リセット電位差による第1および第2の外観の平均を表す画像を示す。画像は実質的に中間的な灰色を示す。
図6では、画像素子2は、2次元構造内で実質的に直線の行31に沿って、また実質的にこの行と直交する実質的に直線の列32に沿って配置され、各行31は、所定の第1の数、例えば図6では4の画像素子2を有し、各列32は、所定の第2の数、例えば図6では3の画像素子2を有する。各画像素子2は、粒子6が実質的に端部位置の一方、例えば第1の端部位置を占める場合、実質的に同等の第1の外観、例えば白色を呈する。各画像素子2は、粒子6が実質的に他方の端部位置、例えば第2の端部位置を占める場合、実質的に同等の第2の外観、例えば黒色を呈する。さらに駆動手段100は、各行31に沿った後続の画像素子2のリセット電位差を制御して、粒子6が実質的に異なる端部位置を占めるように配置される。さらに駆動手段100は、各列32に沿った後続の画像素子2のリセット電位差を制御して、粒子6が実質的に異なる端部位置を占めるように配置される。図6には、リセット電位差による第1および第2の外観の平均を表す画像を示す。この画像は、実質的に中間的な灰色を示し、前述の実施例に比べてより滑らかである。
本実施例の別の変形例では、さらに駆動手段100の配置は、多数の各画像素子2の電位差を制御して、リセット電位差の前に、一連のプリセット電位差が提供されるように配置される。また、一連のプリセット電位差は、プリセット値および対応するプリセット時間を有し、シーケンス内のプリセット値は、符号が交互に反転され、各プリセット電位差は、一方の端部位置に存在する粒子6をその位置から開放するのに十分なプリセットエネルギーであって、前記粒子6が他方の端部位置に到達するには不十分なプリセットエネルギーを示す。例えば、画像素子2の外観は、一連のプリセット電位差の印加前は薄灰色である。また、画像素子2の画像情報に対応する画像外観は、濃灰色である。この例についての画像素子2の電位差は、図7に時間の関数として示されている。この例では、一連のプリセット電位差は、順に15V、−15V、15V、−15Vの4のプリセット値を有し、時間t0から時間t0’まで印加される。各プリセット値は、例えば20msの間、印加される。t0’からt1までの時間間隔は無視できるほど短い。その後、例えば−15Vのリセット電位差が、時間t1から時間t2まで存在する。リセット時間と追加リセット時間は、例えばそれぞれ、150msおよび50msである。その結果、粒子6は、第2の端部位置を占め、画像素子2は、実質的に黒色の外観を呈する。画像電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、例えば15Vであって、期間は例えば50msである。その結果、画像が表示される際の画像素子2は、濃灰色の外観を呈する。別の変形例では、さらに駆動手段100は、多数の画像素子2の各画像素子2の電位差を制御して、リセット電位差と画像電位差の期間内に、別の一連のプリセット電位差が提供されるように配置される。例えば、画像素子2の外観は、一連のプリセット電位差の印加前は薄灰色となる。また、画像素子2の画像情報に対応する画像外観は、濃灰色となる。この例についての画像素子2の電位差は、図8に時間の関数として示されている。この例では、一連のプリセット電位差とリセット電位差は、例えば図7に示すそれぞれの電位差と等しい。その結果、粒子6は、第2の端部位置を占め、画像素子2は、実質的に黒の外観を呈する。この例では、別の一連のプリセット電位差が、例えば、順に15V、−15V、15V、−15Vの4のプリセット値を有し、これは時間t5から時間t5’まで印加される。各プリセット値は、例えば20msの間、印加される。この別のシーケンスでのプリセット電位差の数、プリセット値および対応するプリセット時間は、シーケンス内のプリセット電位差の数、プリセット値および対応するプリセット時間とは独立に選択することができる。t2からt5までの時間間隔、およびt5’からt3までの時間間隔は、無視できるほど短い。画像電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、値は例えば15Vであって、期間は例えば50msである。その結果、画像が表示される際の画像素子2は、濃灰色の外観を呈する。
表示パネルの実施例の概略正面図である。 図1のII-II線に沿った断面概略図である。 本実施例のサブセットの画像素子の、時間の関数としての電位差を概略的に示した図である。 本実施例の変形例のサブセットの画像素子の、時間の関数としての電位差を概略的に示した図である。 本実施例の別の変形例のサブセットの画像素子の、時間の関数としての電位差を概略的に示した図である。 図4Aの実施例と同じ変形例のサブセットの別の画像素子の、時間の関数としての電位差を概略的に示した図である。 本実施例の別の変形例のリセット電位差を受けたときの、第1および第2の外観の平均を示す画像である。 本実施例の別の変形例のリセット電位差を受けたときの、第1および第2の外観の平均を示す画像である。 本実施例の別の変形例のサブセットの画像素子の、時間の関数としての電位差を概略的に示す図である。 本実施例の別の変形例のサブセットの画像素子の、時間の関数としての電位差を概略的に示す図である。

Claims (7)

  1. 画像情報に対応する画像を表示する電気泳動表示パネルであって、
    帯電粒子を有する電気泳動媒体と、
    複数の画像素子と、
    各画像素子に対応し、電位差が印加される第1および第2の電極と、
    駆動手段と、
    を有し、
    前記画像が表示される際、前記帯電粒子は、前記電極近傍の端部位置の一方、または前記電極間の中間位置のいずれかを占めることができ、
    前記駆動手段は、各画像素子の前記電位差を、
    粒子が実質的に前記端部位置の一方を占めることができるリセット値およびリセット時間を有するリセット電位差に制御し、その後、
    前記粒子が前記画像情報に対応する前記位置を占めることができる画像電位差に制御するように配置され、
    さらに前記駆動手段は、前記リセット時間に、追加リセット時間を提供するように配置され、
    前記追加リセット時間は、照合時間の10分の1よりも長く、該照合時間の3倍よりも短く、該照合時間は、前記画像素子の粒子の位置が、前記端部位置の一方から前記端部位置の他方まで変化する時間に等しく、
    さらに前記駆動手段は、前記画像素子に前記リセット電位差を印加して、前記粒子が、前記画像情報に対応する前記粒子の前記位置に最近接の前記端部位置を占めるように配置されることを特徴とする電気泳動表示パネル。
  2. 各画像素子は、前記複数の画像素子のうちの一つであることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
  3. 各画像素子におけるそれぞれの前記リセット時間とそれぞれの前記追加リセット時間の合計は、それぞれ実質的に等しく、一定であることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
  4. 前記画像素子は、実質的に複数の直線に沿って配置され、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の一方を占めている場合、実質的に等しい第1の外観を呈し、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の他方を占めている場合、実質的に等しい第2の外観を呈し、
    さらに前記駆動手段は、各直線に沿った前記画像素子の前記リセット電位差を制御して、各直線に沿って隣接する画像素子における粒子が実質的に異なる端部位置を占めるように配置されることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
  5. 前記画像素子は、2次元マトリクス内に配置され、
    前記マトリクスの各行は所定の第1の数の画像素子を有し、前記マトリクスの各列は所定の第2の数の画像素子を有し、
    前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の一方を占める場合には、実質的に等しい第1の外観を呈し、前記画像素子は、粒子が実質的に前記端部位置の他方を占める場合には、実質的に等しい第2の外観を呈し、
    さらに前記駆動手段は、
    各行に沿った前記画像素子の前記リセット電位差を制御して、各行に沿った隣接する画像素子における粒子が実質的に異なる端部位置を占めるように配置され、
    各列に沿った前記画像素子の前記リセット電位差を制御して、各列に沿った隣接する画像素子における粒子が実質的に異なる端部位置を占めるように配置されることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
  6. さらに前記駆動手段は、前記リセット電位差の前に、一連のプリセット電位差を提供するように配置され、
    前記一連のプリセット電位差は、プリセット値および対応するプリセット時間を有し、
    シーケンス内の前記プリセット値は、極性が交互に切り替えられ、前記プリセット電位差は、前記端部位置の一方から、粒子が開放されるには十分なプリセットエネルギーであって、前記粒子が、前記端部位置の他方に到達するには不十分なプリセットエネルギーを示すことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の表示パネル。
  7. さらに前記駆動手段は、前記リセット電位差と前記画像電位差の期間内に、別の一連のプリセット電位差が提供されるように配置されることを特徴とする請求項6に記載の表示パネル。
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