(57)【要約】【課題】電気泳動型の表示装置の表示の観察の際に観察者の目に違和感が生じることなく表示ムラを低減することができる電気泳動型の表示装置を提供する。【解決手段】電気泳動型の表示装置の表示の変更の際に、白の表示から黒の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に負の極性のプレパルス及び正の極性のパルスが順次印加され、黒の表示から白の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に正の極性のプレパルス及び負の極性のパルスが順次印加される。負の極性のプレパルスの高さを正の極性のパルスより高くするとともに負の極性のプレパルスの幅を正の極性のパルスより短くし、正の極性のプレパルスの高さを負の極性のパルスより高くするとともに正の極性のプレパルスの幅を負の極性のパルスより短くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する面に電極を有する一対の基板間に荷電粒子が封入され、該荷電粒子の移動によって表示を行うメモリ性の表示パネルと、
表示データによって、第１の色又は該第１の色より低い明度の第２の色が、前記表示パネルに表示されるように、前記電極に電圧を印加する電圧印加部と、を有し、
前記表示データが前記第１の色から前記第２の色又は前記第２の色から前記第１の色に変更する場合には、前記第１の色から前記第２の色又は前記第２の色から前記第１の色に変更する電極にプレパルス及び前記プレパルスと極性の異なる駆動パルスを順次印加し、前記プレパルスの幅を前記駆動パルスの幅より短くし、かつ、前記プレパルスの高さを前記駆動パルスの高さより高くするように、前記電圧印加手段を制御することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー等に用いられる電気泳動型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
視認性が高く、書換え可能であり、電力の供給を遮断しても表示状態を維持することができ、かつ、低消費電力といった優れた特徴を有する電気泳動型の表示装置が、例えば、電子ペーパーに広く用いられている。
【０００３】
このような電気泳動型の表示装置は、例えば、複数のセグメントにそれぞれ対応する複数のセグメント電極を有する第１の基板と、セグメント電極に対向するコモン電極を有する第２の基板と、第１の基板及び第２の基板の間に挟まれた表示層と、を備える。表示装置が白黒表示を行う場合、このような表示層には、複数のセグメントがそれぞれ白又は黒の表示を行うためにセグメント電極に印加される電圧とコモン電極に印加される電圧との間の電位差及びその極性に応じて移動する帯電粒子が含まれる。
【０００４】
表示装置に所望のパターンを表示する場合、白の表示から黒の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極には、コモン電極に印加される電位に対して正の電圧を印加し、黒の表示から白の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極には、コモン電極に印加される電位に対して負の電圧を印加し、白又は黒の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極には、コモン電極に印加される電位と等電位としている。
【０００５】
セグメントにおいて、白と黒の表示回数の違いにより表示ムラが生じる場合がある。電気泳動型の表示装置の表示の変更の際に白の表示を維持したセグメントは、表示の変更を行っていないために白さが僅かに低下し、灰色になる。したがって、電気泳動型の表示装置の表示の変更の際に白の表示を維持したセグメントと黒から白に表示を変更したセグメントとの間の差が、表示ムラとして認識される。
【０００６】
一方、電気泳動型の表示装置の表示の変更の際に黒の表示を維持したセグメントは、表示の変更を行っていないために黒さが僅かに低下し、灰色になる。したがって、電気泳動型の表示装置の表示の変更の際に黒の表示を維持したセグメントと白から黒に表示を変更したセグメントとの間の差も、表示ムラとして認識される。
【０００７】
これら表示ムラを低減するために、表示色を変更するセグメントに対応するセグメント電極にプレパルス及びプレパルスと極性の異なる駆動パルスを順次印加し、コモン電極に印加される電圧を所定の値（例えば、０Ｖ）に保持することが提案されている（例えば、特許文献１）
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２１９１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このようなプレパルスを印加することによって、電気泳動型の表示装置の表示の変更の際に、反転画像のちらつきが見え、電気泳動型の表示装置の表示の観察の際に観察者の目に違和感が生じるという不都合がある。
【００１０】
本発明の目的は、電気泳動型の表示装置の表示の観察の際に観察者の目に違和感が生じることなく表示ムラを低減することができる電気泳動型の表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のうち請求項１に係る発明は、対向する面に電極を有する一対の基板間に荷電粒子が封入され、該荷電粒子の移動によって表示を行うメモリ性の表示パネルと、
表示データによって、第１の色又は該第１の色より低い明度の第２の色が、前記表示パネルに表示されるように、前記電極に電圧を印加する電圧印加部と、を有し、
前記表示データが前記第１の色から前記第２の色又は前記第２の色から前記第１の色に変更する場合には、前記第１の色から前記第２の色又は前記第２の色から前記第１の色に変更する電極にプレパルス及び前記プレパルスと極性の異なる駆動パルスを順次印加し、前記プレパルスの幅を前記駆動パルスの幅より短くし、かつ、前記プレパルスの高さを前記駆動パルスの高さより高くするように、前記電圧印加手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のうち請求項１に係る発明によれば、表示データが第１の色（例えば、白）から第２の色（例えば、黒）又は第２の色から第１の色に変更する場合には、第１の色から第２の色又は第２の色から第１の色に変更する電極にプレパルス及びプレパルスと極性の異なる駆動パルスを順次印加し、プレパルスの幅を駆動パルスの幅より短くし、かつ、プレパルスの高さを駆動パルスの高さより高くする。このようにプレパルスの幅を駆動パルスの幅より短くすることによって、電気泳動型の表示装置の表示の観察の際に観察者の目に違和感が生じることなく表示ムラを低減することができる。なお、プレパルスの幅が駆動パルスの幅より短いがプレパルスの高さを駆動パルスの高さより高くしているので、プレパルスの効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明による電気泳動型の表示装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明による表示装置の実施の形態を示す図である。図１に示す表示装置は、表示体１と、駆動装置２と、を備える。駆動装置２は、電圧印加部としての電源部３及びスイッチング部４と、制御部５と、パルス制御情報発生部６と、を備える。
【００１４】
図１において、スイッチング部４は、表示体１のセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８及びコモン電極１−９にそれぞれ対応するスイッチ群４−１，４−２，．．．，４−８，４−９を有する。スイッチ群４−１，４−２，．．．，４−８はそれぞれ、電源部３から＋２０Ｖの電圧をセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に印加するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−１ａ，４−２ａ，．．．，４−８ａと、電源部３から＋１５Ｖの電圧をセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に印加するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−１ｂ，４−２ｂ，．．．，４−８ｂと、電源部３から０Ｖの電圧をセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に印加する、すなわち、電源部３による電圧の印加を停止するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−１ｃ，４−２ｃ，．．，４−８ｃと、電源部３から−１５Ｖの電圧をセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に印加するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−１ｄ，４−２ｄ，．．．，４−８ｄと、電源部３から−２０Ｖの電圧をセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に印加するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−１ｅ，４−２ｅ，．．．，４−８ｅと、を有する。また、スイッチ群４−９は、電源部３から＋１５Ｖの電圧をコモン電極１−９に印加するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−９ａと、電源部３から０Ｖの電圧をコモン電極１−９に印加する、すなわち、電源部３による電圧の印加を停止するためにスイッチング動作を行うスイッチ４−９ｂと、を有する。
【００１５】
スイッチ４−１ａ，４−２ａ，．．．，４−８ａ，４−９ａ，４−１ｂ，４−２ｂ，．．．，４−８ｂ，４−９ｂ，４−１ｃ，４−２ｃ，．．．，４−８ｃ，４−１ｄ，４−２ｄ，．．．，４−８ｄ，４−１ｅ，４−２ｅ，．．．，４−８ｅを、例えば、制御部５からのオン信号によりオン動作が行われるＭＯＳトランジスタのような電子スイッチとすることができる。
【００１６】
スイッチ４−１ａ，４−２ａ，．．．，４−８ａにオン信号が供給されると、スイッチ４−１ａ，４−２ａ，．．．，４−８ａがオンし、電源部３からセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に＋２０Ｖの電圧が印加され、後に説明する正の極性のプレパルスが生じる。スイッチ４−１ｂ，４−２ｂ，．．．，４−８ｂにオン信号が供給されると、スイッチ４−１ｂ，４−２ｂ，．．，４−８ｂがオンし、セグメント電極１−１〜１−８に＋１５Ｖの電圧が印加され、後に説明する正の極性の駆動パルスが生じる。スイッチ４−１ｃ，４−２ｃ，．．．，４−８ｃにオン信号が供給されると、スイッチ４−１ｃ，４−２ｃ，．．．，４−８ｃがオンして電源部３からの電圧の印加を停止し、セグメント電極１−１〜１−８が０Ｖに保持される。スイッチ４−１ｄ，４−２ｄ，．．．，４−８ｄにオン信号が供給されると、スイッチ４−１ｄ，４−２ｄ，．．．，４−８ｄがオンし、電源部３からセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８に−１５Ｖの電圧が印加され、後に説明する負の極性の駆動パルスが生じる。スイッチ４−１ｅ，４−２ｅ，．．．，４−８ｅにオン信号が供給されると、スイッチ４−１ｅ，４−２ｅ，．．，４−８ｅがオンし、セグメント電極１−１〜１−８に−２０Ｖの電圧が印加され、後に説明する負の極性のプレパルスが生じる。スイッチ群４−１，４−２，．．．，４−８において、短絡を防止するために、５個のスイッチのうちのいずれか１個にのみオン信号が供給される。
【００１７】
スイッチ４−９ａにオン信号が供給されると、スイッチ４−９ａがオンし、電源部３からコモン電極１−９に＋１５Ｖの電圧が印加される。スイッチ４−９ｂにオン信号が供給されると、スイッチ４−９ｂがオンして電源部３からの電圧の印加を停止し、コモン電極１−９の電圧が０Ｖに保持される。スイッチ群４−９において、短絡を防止するために、２個のスイッチのうちのいずれか１個にのみオン信号が供給される。
【００１８】
制御部５は、外部から供給される表示データ及びパルス制御情報発生部６から供給されるパルス制御情報に基づいて、オン信号をスイッチング部４に供給する。
【００１９】
パルス制御情報発生部６は、スイッチ群４−１，４−２，．．．，４−８のスイッチング動作に応じて生じる正の極性のプレパルス、正の極性の駆動パルス、負の極性のプレパルス及び負の極性の駆動パルスの幅及び高さを制御するためのパルス制御情報を制御部５に提供する。すなわち、パルス制御情報は、スイッチ４−１ａ〜４−９ａ，４−１ｃ〜４−８ｃをオンする時間及び＋２０Ｖ，＋１５Ｖ，−１５Ｖ，−２０Ｖのうちのいずれの電圧を選択するかに関する情報となる。
【００２０】
図２は、表示体の一例を示す図である。図２に示す表示体１１は、液体が封入されたマイクロカプセル中に荷電粒子が封入されたマイクロカプセル型の電子インクを用いた電気泳動型の表示体であり、表示パターンに応じた複数のセグメントにそれぞれ対応する複数のセグメント電極１２を有する第１の基板１３と、セグメント電極１２に対向するコモン電極１４を有する第２の基板１５と、を備える。第１の基板１３及び第２の基板１５の間には、表示層としての直径数十ミクロンのマイクロカプセル１６が接着剤１７とともに挟まれている。
【００２１】
セグメント電極１２は、金属等の導体によって構成され、第１の基板１３は、ポリイミドフィルムによって構成され、コモン電極１４は、ＩＴＯ等の透明な電極によって構成され、第２の基板１５は、ＰＥＴ等の透明なフィルムから構成される。
【００２２】
マイクロカプセル１６の内部には、負に帯電した第１の色としての白色の粒子１８及び正に帯電した第２の色としての黒色の粒子１９が分散した透明な液体が含まれており、これら白色の粒子１８及び黒色の粒子１９がマイクロカプセル１６内で電気泳動することによって、電気泳動型の表示体１１の表示が変化する。
【００２３】
セグメント電極１２に正電位を与えると、負に帯電した白色の粒子１８がセグメント電極１２側に移動するとともに正に帯電した黒色の粒子１９がコモン電極１４側に移動するので、第２の基板１５側から観察すると黒色表示となる。
【００２４】
それに対し、セグメント電極１２に負電位を与えると、正に帯電した黒色の粒子１９がセグメント電極１２側に移動するとともに負に帯電した白色の粒子１８がコモン電極１４側に移動するので、第２の基板１５側から観察すると白色表示となる。
【００２５】
セグメント電極１２及びコモン電極１４に印加する電圧やパルス幅を調整することによって、中間調表示も可能であり、電圧を取り去るとマイクロカプセル１６内の白色の粒子１８及び黒色の粒子１９が移動しないので、表示状態を維持することができる。
【００２６】
図３は、表示体を用いて構成した表示パネルの一例を示す図である。表示パネル２１を、セグメント０〜６からなるセブンセグメントキャラクタを１桁表す表示体で構成する。表示パネル２１の図中の各セグメントに付した０〜６の数字は、セグメント０〜６にそれぞれ対応する。また、表示パネル２１のセグメント０〜６の周囲領域ＢＧは、セブンセグメントキャラクタの背景を表している。
【００２７】
表示パネル２１は、１個のコモン電極ＣＯＭと、８個のセグメント電極、すなわち、セグメント０〜６にそれぞれ対応するセグメント電極ＳＥＧ０〜ＳＥＧ６及び背景に対応するセグメント電極ＢＧと、を有する。表示パネル２１の下部から出ている９本の線はそれぞれ、コモン電極及び８個のセグメント電極に接続されたリード線であり、コモン電極に接続されたリード線はＣＯＭ、セグメント０〜６に対応するセグメント電極のリード線はＳＥＧ０〜ＳＥＧ６、背景に対応するセグメント電極のリード線はＢＧと順にそれぞれ対応する電極の名称を付してある。それぞれのリード線は、図１に示すようなスイッチング部に順に接続される。
【００２８】
なお、図１のセグメント電極１−１，１−２，．．．，１−８は、図２のセグメント電極１２及び図３のセグメント電極ＳＥＧ０〜ＳＥＧ６に対応し、図１のコモン電極１−９は、図２のコモン電極１４及び図３のコモン電極ＣＯＭにそれぞれ対応する。
【００２９】
本実施の形態の動作を、図４の電圧波形図を用いて説明する。図４において、波形３１は、コモン電極の電圧の波形の変化を示し、波形３２は、表示装置の表示の変更の際に白の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極の電圧の波形を示し、波形３３は、表示装置の表示の変更の際に白の表示を黒の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極の電圧の波形を示し、波形３４は、表示装置の表示の変更の際に黒の表示を白の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極の電圧の波形を示し、波形３５は、表示装置の表示の変更の際に黒の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極の電圧の波形を示す。
【００３０】
駆動期間ｔ２−ｔ１は、表示装置の表示を変更するために駆動パルスを印加するための期間であり、通常２００〜８００ミリ秒程度である。反転期間ｔ１−ｔ０は、表示ムラの低減のために、駆動期間に印加される駆動パルスと逆の極性のプレパルスを印加するための期間であり、数十ミリ秒である。特に、プレパルスのパルス幅は１６ミリ秒以下が好ましい。種々のパルス幅を検討したが、１６ミリ秒以下であれば、人間の目に認識されることがない。表示期間ｔ３−ｔ２は、表示装置の表示を保持する期間であり、数百秒から数十秒になることができ、長い場合には数時間、数日、数ヶ月となることもある。
【００３１】
反転期間ｔ１−ｔ０において、白の表示を黒の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極に負の極性のプレパルスが印加され、黒の表示を白の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極に正の極性のプレパルスが印加され、白の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極、黒の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極、及びコモン電極が０Ｖに維持される。
【００３２】
駆動期間ｔ２−ｔ１において、白の表示を黒の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極に正の極性の駆動パルスが印加され、黒の表示を白の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極に負の極性の駆動パルスが印加され、白の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極、黒の表示を維持するセグメントに対応するセグメント電極、及びコモン電極が０Ｖに維持される。
【００３３】
表示期間ｔ３−ｔ２において、白の表示を黒の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極、黒の表示を白の表示に変更するセグメントに対応するセグメント電極、白の表示を維持したセグメントに対応するセグメント電極、黒の表示を維持したセグメントに対応するセグメント電極及びコモン電極に印加される電圧を常に０Ｖに保持する。
【００３４】
本実施の形態によれば、反転期間ｔ１−ｔ０を駆動期間ｔ２−ｔ１より短くする。このようにプレパルスの幅を駆動パルスの幅より短くし、かつ、好ましくは、プレパルスの幅を１６ミリ秒以下とすることによって、人間の目には認識されないほど短時間なので、電気泳動型の表示装置の表示の観察の際に観察者の目に違和感が生じることなく表示ムラを低減することができる。
【００３５】
また、プレパルスの高さを駆動パルスの高さより高くすることによって、短いプレパルスであっても、プレパルスの効果を得ることができ、電気泳動型の表示装置の表示の観察の際に観察者の目に違和感が生じることなく表示ムラを更に低減することができる。
【００３６】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、表示体としてマイクロカプセル型の電子インクを用いた表示体について説明したが、隔壁型電子インクや電子粉流体を用いた表示体を用いることもできる。
【００３７】
また、白黒表示の場合について説明したが、白黒以外の色の表示も可能であり、例えば、青色や赤色に着色した液体に黄色の荷電粒子を１種類だけ分散した１粒子タイプのマイクロカプセル型の表示体を用いることもできる。すなわち、第１の色を白以外の色とするとともに、第２の色を黒以外の色とすることもできる。
【００３８】
また、印加電圧として＋２０Ｖ，＋１５Ｖ，０Ｖ，−１５Ｖ及び−２０Ｖを用いたが、他の印加電圧（例えば、＋１０Ｖ，＋５Ｖ，０Ｖ，−５Ｖ及び−１０Ｖ）を用いることもできる。また、上記実施の形態では、５種類の電圧を切り替えることによってセグメント電極又はコモン電極に印加する電圧を変更したが、セグメント電極又はコモン電極に印加する電圧を連続的に変化させることによって、セグメント電極又はコモン電極に印加する電圧を変更することもできる。
【００３９】
さらに、電極の形状は、実施例のようなセグメント形状に限定されるものではなく、マトリックス型の電極形状であっても同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による表示装置の実施の形態を示す図である。
【図２】表示体の一例を示す図である。
【図３】表示体を用いて構成した表示パネルの一例を示す図である。
【図４】本発明による表示装置の実施の形態の動作を示す電圧波形図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，１１    表示体
１−１，１−２，．．．，１−８，１２    セグメント電極
１−９，１４    コモン電極
２    駆動装置
３    電源部
４    スイッチング部
４−１，４−２，．．．，４−８，４−９    スイッチ群
４−１ａ，４−１ｂ，４−１ｃ，４−９ａ，４−９ｂ    スイッチ
５    制御部
６    パルス幅制御情報発生部
１３    第１の基板
１５    第２の基板
１６    マイクロカプセル
１７    接着剤
１８    白の粒子
１９    黒の粒子
２１    表示パネル
【図１】
2010049109.tif 000003
【図２】
2010049109.tif 000004
【図３】
2010049109.tif 000005
【図４】
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