JP5359840B2 - 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器 - Google Patents
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Description
この駆動方法によれば、中間階調表示であるため短い駆動時間で表示を移行させることができる。特に第1の画像と第2の画像とで階調値(濃度)を異ならせれば、第1の画像と第2の画像をユーザーが識別可能な状態で第3の画像を表示させることができる。
この駆動方法によれば、画像が書き換えられる領域にカーソル状の矩形領域を表示させることができるため、ユーザーに画像書き換えの途中であることを認識させることができ、ユーザーのストレスを軽減することができる。
この駆動方法によれば、第1の画像と第2の画像との共通部分の画素を駆動せずに表示画像を更新することができ、画素を駆動する半導体素子や電気泳動素子の負荷を軽減することができる。
この駆動方法によれば、第1の画像と第2の画像との共通部分の画素を駆動せずに画像を消去することができ、画素を駆動する半導体素子や電気泳動素子の負荷を軽減することができる。
この駆動方法によれば、第1の画像と第2の画像との共通部分の画素を駆動せずに輪郭の残像を消去することができ、画素を駆動する半導体素子や電気泳動素子の負荷を軽減することができる。また、輪郭の消去動作によって電気泳動素子の電流バランスが崩れるのを抑制することができる。
この構成によれば、中間階調表示であるため短い駆動時間で表示を移行させることができる。特に第1の画像と第2の画像とで階調値(濃度)を異ならせれば、第1の画像と第2の画像をユーザーが識別可能な状態で第3の画像を表示させることができる。
この構成によれば、画像が書き換えられる領域にカーソル状の矩形領域を表示させることができるため、ユーザーに画像書き換えの途中であることを認識させることができ、ユーザーのストレスを軽減することができる。
この構成によれば、第1の画像と第2の画像との共通部分の画素を駆動せずに表示画像を更新することができ、画素を駆動する半導体素子や電気泳動素子の負荷を軽減することができる。
この構成によれば、第1の画像と第2の画像との共通部分の画素を駆動せずに画像を消去することができ、画素を駆動する半導体素子や電気泳動素子の負荷を軽減することができる。
この構成によれば、第1の画像と第2の画像との共通部分の画素を駆動せずに輪郭の残像を消去することができ、画素を駆動する半導体素子や電気泳動素子の負荷を軽減することができる。また、輪郭の消去動作によって電気泳動素子の電流バランスが崩れるのを抑制することができる。
この構成によれば、表示品質に優れた表示手段を備えた電子機器を提供することができる。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
電気泳動表示装置100は、複数の画素40がマトリクス状に配列された表示部5を備えている。表示部5の周辺には、走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、コントローラー(制御部)63、及び共通電源変調回路64が配置されている。走査線駆動回路61、データ線駆動回路62、及び共通電源変調回路64は、それぞれコントローラー63と接続されている。コントローラー63は、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、これらを総合的に制御する。
走査線駆動回路61は、m本の走査線66(Y1、Y2、…、Ym)を介して各々の画素40に接続されており、コントローラー63の制御のもと、1行目からm行目までの走査線66を順次選択し、画素40に設けられた選択トランジスタ41(図2参照)のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線66を介して供給する。
データ線駆動回路62は、n本のデータ線68(X1、X2、…、Xn)を介して各々の画素40に接続されており、コントローラー63の制御のもと、画素40の各々に対応する1ビットの画素データを規定する画像信号を画素40に供給する。
なお、本実施形態では、画素データ「0」を規定する場合にはローレベル(L)の画像信号を画素40に供給し、画素データ「1」を規定する場合はハイレベル(H)の画像信号を画素40に供給するものとする。
画素40には、選択トランジスタ41(画素スイッチング素子)と、ラッチ回路(メモリ回路)70と、スイッチ回路80と、電気泳動素子32と、画素電極35と、共通電極37とが設けられている。画素40には、走査線66と、データ線68と、低電位電源線49と、高電位電源線50と、第1の制御線91と、第2の制御線92と、が接続されている。画素40は、ラッチ回路70により画像信号を電位として保持するSRAM(Static Random Access Memory)方式の構成である。
第1のトランスミッションゲートTG1は、P−MOSトランジスタ81とN−MOSトランジスタ82とからなる。P−MOSトランジスタ81及びN−MOSトランジスタ82のソースは第1の制御線91に接続され、P−MOSトランジスタ81及びN−MOSトランジスタ82のドレインは画素電極35に接続されている。また、P−MOSトランジスタ81のゲートは、ラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続され、N−MOSトランジスタ82のゲートは、ラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続されている。
一方、ラッチ回路70にハイレベル(H)の画像信号(画素データ「1」)が記憶され、データ出力端子N2からローレベル(L)の信号が出力された場合、第2のトランスミッションゲートTG2がオン状態となり、第2の制御線92を介して供給される電位S2が画素電極35に入力される。
そして、画素電極35に入力された電位S1、S2と、共通電極配線55(図1)を介して共通電極37に入力された電位Vcomとの電位差に基づいて電気泳動素子32が駆動されることで、画素40が入力された画像信号に応じた階調で表示される。
素子基板30は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。画素電極35は、Cu(銅)箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Al(アルミニウム)、ITO(インジウム・スズ酸化物)などにより形成された電気泳動素子32に電圧を印加する電極である。
対向基板31はガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。共通電極37は、画素電極35とともに電気泳動素子32に電圧を印加する電極であり、MgAg(マグネシウム銀)、ITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)などから形成された透明電極である。
そして、電気泳動素子32と画素電極35とが、接着剤層33を介して接着されることで、素子基板30と対向基板31とが接合されている。
分散媒21は、白色粒子27と黒色粒子26とをマイクロカプセル20内に分散させる液体である。分散媒21としては、水、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、脂肪族炭化水素(ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど)、脂環式炭化水素(シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類(キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど))、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなど)、カルボン酸塩などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子26及び白色粒子27に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部5に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
図4(a)に示す白表示の場合には、共通電極37が相対的に高電位、画素電極35が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子27が共通電極37に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子26が画素電極35に引き寄せられる。その結果、表示面側となる共通電極37側からこの画素を見ると、白色(W)が認識される。
図4(b)に示す黒表示の場合、共通電極37が相対的に低電位、画素電極35が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子26が共通電極37に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子27が画素電極35に引き寄せられる。その結果、共通電極37側からこの画素を見ると黒色(B)が認識される。
次に、図5から図8を参照して本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
図5は、電気泳動表示装置100の駆動方法を示すフローチャートである。
図6(a)及び図6(b)は、本実施形態の駆動方法による表示部5の状態遷移を示す説明図である。
図7(a)は、本実施形態の駆動方法で用いる画像データを示す説明図であり、図7(b)は、比較対象の駆動方法で用いる画像データを示す説明図である。
図8は、図5に対応するタイミングチャートであり、各ステップに対応させて共通電極37の電位Vcom、第1の制御線91の電位S1、及び第2の制御線92の電位S2を示している。
第2の画像消去ステップS102では、図7(a)に示す画像データD3が表示部5に転送され、対応する画素40にハイレベル又はローレベルの画像信号が入力される。また、図8に示すように、共通電極37にハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを周期的に繰り返す矩形パルスが入力され、第1の制御線91に共通電極37と同期した同一形状の矩形パルスが入力され、第2の制御線92にはローレベル電位VLが入力される。
一方、画像データD3の黒のドットに対応する画素40では、第1の画像消去ステップS100と同様に表示は変化しない。
輪郭消去ステップS103では、図7(a)に示す画像データD4が表示部5に転送され、対応する画素40にハイレベル又はローレベルの画像信号が入力される。また、図8に示すように、共通電極37にハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを周期的に繰り返す矩形パルスが入力され、第1の制御線91に共通電極37と同期した同一形状の矩形パルスが入力され、第2の制御線92にはローレベル電位VLが入力される。
なお、画像データD4の黒のドットに対応する画素40では、第2の画像消去ステップS102と同様に表示は変化しない。
このような駆動方法とすることで、表示画像を切り換える際の空白表示や待ち時間の発生を抑え、表示品質を向上させることができる。以下、本発明のかかる作用効果について、図7(b)の説明図を参照しつつ詳細に説明する。
次いで、輪郭消去ステップS502では、本実施形態の輪郭消去ステップS103と同様の動作により、画像消去ステップS501で消去しきれなかった第1の画像TX1の輪郭部分の残像を消去する。
その後、画像表示ステップS503において、第2の画像TX2に対応する画像データD53が表示部5に入力され、表示部5に文字「1」の第2の画像TX2が表示される。
このような駆動方法とすることで、図6(b)に示すように、合成画像表示ステップS101を実行したときに、元から表示されていた第1の画像TX1と、新たに表示される第2の画像TX2との濃度を異ならせることができ、第1の画像TX1と第2の画像TX2とを明確に識別することができ、ユーザーの視認性を大きく向上させるとともに、ユーザーに違和感を生じさせない表示となる。
このような駆動方法とすることで、第1の画像TX1と第2の画像TX2との共通部分を消去しないようにし、かつ当該共通部分に重複して書き込まないようにすることができる。これにより、画素40を駆動するTFT等の半導体素子や電気泳動素子32への負荷を軽減することができる。
次に、図9及び図10を参照して上記実施形態の変形例について説明する。
図9及び図10は、文字「0」「1」「2」「3」を表示部5に順次表示させる場合の表示部5の表示状態の遷移を示した説明図である。
図9(a)に示す例は、第3の画像TX3において、第1の画像TX1(第3の画像TX3に対して左側に位置する文字)の画像成分を薄いグレー表示とし、第2の画像TX2(第3の画像TX3に対して図示右側に位置する文字)の画像成分を濃いグレー表示とした場合である。
図9(b)に示す例は、第3の画像TX3において、第1の画像TX1の画像成分と第2の画像TX2の画像成分の双方を黒表示とした場合である。
次に、図10に示す第2変形例は、第3の画像TX3を構成する画像成分として、第2の画像TX2の反転画像を用いた場合である。
図10(a)に示す例は、第3の画像TX3において、第1の画像TX1(第3の画像TX3に対して左側に位置する文字)の画像成分を黒表示とし、第2の画像TX2の画像成分を、黒表示の反転画像とした場合である。
図10(b)に示す例は、第3の画像TX3において、第1の画像TX1の画像成分を薄いグレー表示とし、第2の画像TX2の画像成分を濃いグレー表示の反転画像とした場合である。
図10(c)に示す例は、第3の画像TX3において、第1の画像TX1の画像成分を濃いグレー表示とし、第2の画像TX2の画像成分を薄いグレー表示の反転画像とした場合である。
図10(d)に示す例は、第3の画像TX3において、第1の画像TX1の画像成分を黒表示とし、第2の画像TX2の画像成分を薄いグレー表示の反転画像とした場合である。
なお、第2変形例において、第3の画像TX3を構成する画像成分として、第1の画像TX1の反転画像を用いてもよいのはもちろんである。
次に、上記実施形態及び変形例の電気泳動表示装置を、電子機器に適用した場合について説明する。
図11は、腕時計1000の正面図である。腕時計1000は、時計ケース1002と、時計ケース1002に連結された一対のバンド1003とを備えている。
時計ケース1002の正面には、上記実施形態及び変形例の電気泳動表示装置からなる表示部1005と、秒針1021と、分針1022と、時針1023とが設けられている。
時計ケース1002の側面には、操作子としての竜頭1010と操作ボタン1011とが設けられている。竜頭1010は、ケース内部に設けられる巻真(図示は省略)に連結されており、巻真と一体となって多段階(例えば2段階)で押し引き自在、かつ、回転自在に設けられている。表示部1005では、背景となる画像、日付や時間などの文字列、あるいは秒針、分針、時針などを表示することができる。
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
Claims (15)
- 一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素が配列された表示部を備えた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記表示部の表示画像を第1の画像から第2の画像に変更するに際して、前記表示部に前記第1の画像と前記第2の画像の双方の画像成分を含む第3の画像を表示させる合成画像表示ステップを有し、
前記合成画像表示ステップにおいて、前記第1の画像の反転画像成分と前記第2の画像の画像成分とを含む前記第3の画像、又は、前記第1の画像の画像成分と前記第2の画像の反転画像成分とを含む前記第3の画像を表示させることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 前記合成画像表示ステップにおいて、前記第3の画像の少なくとも一部を中間階調で表示させることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
- 前記合成画像表示ステップにおいて、前記第2の画像に対応する画像データ又は反転画像データと、前記第1の画像に対応する画像データ又は反転画像データとを用いた演算処理により得られた差分画像データを用いることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
- 前記合成画像表示ステップの直前又は直後に、前記第1の画像を消去する画像消去ステップを有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
- 前記画像消去ステップにおいて、前記第2の画像に対応する画像データ又は反転画像データと、前記第1の画像に対応する画像データ又は反転画像データとを用いた演算処理により得られた差分画像データを用いることを特徴とする請求項4に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
- 前記画像消去ステップの後に、前記第1の画像の輪郭の少なくとも一部を消去する輪郭消去ステップを有することを特徴とする請求項4又は5に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
- 前記輪郭消去ステップにおいて、前記第1の画像の輪郭を抽出した画像データと、前記第2の画像との差分画像データを用いることを特徴とする請求項6に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
- 一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素が配列された表示部と、前記画素を駆動制御する制御部とを備えた電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、
前記表示部の表示画像を第1の画像から第2の画像に変更するに際して、前記表示部に前記第1の画像と前記第2の画像の双方の画像成分を含む第3の画像を表示させる合成画像表示動作を実行し、
前記合成画像表示動作において、前記第1の画像の反転画像成分と前記第2の画像の画像成分とを含む前記第3の画像、又は、前記第1の画像の画像成分と前記第2の画像の反転画像成分とを含む前記第3の画像を表示させることを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記制御部は、前記合成画像表示動作において、前記第3の画像の少なくとも一部を中間階調で表示させることを特徴とする請求項8に記載の電気泳動表示装置。
- 前記合成画像表示動作で用いられる画像データが、前記第2の画像に対応する画像データ又は反転画像データと、前記第1の画像に対応する画像データ又は反転画像データとを用いた演算処理により得られた差分画像データであることを特徴とする請求項8又は9のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記合成画像表示動作の直前又は直後に、前記第1の画像を消去する画像消去動作を実行することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置。
- 前記画像消去動作で用いられる画像データが、前記第2の画像に対応する画像データ又は反転画像データと、前記第1の画像に対応する画像データ又は反転画像データとを用いた演算処理により得られた差分画像データであることを特徴とする請求項11に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記画像消去動作の後に、前記第1の画像の輪郭の少なくとも一部を消去する輪郭消去動作を実行することを特徴とする請求項11又は12に記載の電気泳動表示装置。
- 前記輪郭消去動作で用いられる画像データが、前記第1の画像の輪郭を抽出した画像データと、前記第2の画像との差分画像データであることを特徴とする請求項13に記載の電気泳動表示装置。
- 請求項8から14のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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