(57)【要約】  少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルの駆動方法であって、画面全体を一旦ある色に変える消去を行った後、逆方向の電界形成電圧を与えて消去時の色を変えて情報表示の書き換えを行う駆動方法において、情報表示の書き換え終了後、前記消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加する。これにより、画像等の情報を表示したまま長い時間放置しても、表示媒体を構成する粒子が基板側に貼り付いて動かなくなる画素の発生が押さえられ、放置後に新たな表示を行う際にも消去した表示が残らない情報表示用パネルの駆動方法およびその駆動方法を用いた情報表示用パネルを提供する。
2009075356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルの駆動方法であって、画面全体を一旦ある色に変える消去を行った後、逆方向の電界形成電圧を与えて消去時の色を変えて情報表示の書き換えを行う駆動方法において、情報の表示書き換え終了後、前記消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加することを特徴とする情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項２】
前記、消去時と同じ方向の電界形成電圧を、少なくとも消去色を表示している画素電極に印加することを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項３】
パッシブ駆動の駆動方法を用いる場合において、消去時と同じ方向の電界形成電圧を、消去色を表示していない画素電極に印加しても表示状態が劣化しないように印加することを特徴とする請求項２に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項４】
表示状態が劣化しない程度に印加する消去時と同じ方向の電界形成電圧が、矩形波であり、情報表示の書き換え電圧の印加時間に対して１０％〜３０％の範囲の印加時間の電圧であり、表示面全体に一度に印加することを特徴とする請求項３に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項５】
アクティブ駆動の駆動方法を用いる場合、少なくとも消去色を表示している画素電極に選択的に消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加することを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項６】
消去時と同じ方向の電界形成電圧の印加を、少なくとも情報表示用パネルを長期保存する前に実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項７】
消去時と同じ方向の電界形成電圧の印加を、表示情報の書き換え毎に実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
【請求項８】
少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、前記２枚の基板の各々に設けた電極が対向して形成する対電極をマトリックス配置し、この対電極から表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて情報画像をドットマトリックス表示方式で表示する情報表示用パネルであって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの駆動方法によって駆動されたことを特徴とする情報表示用パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルの駆動方法および情報表示用パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報表示用パネルの駆動方法の一例として、画像を切り替えるときに、一対の基板の少なくとも一方に、移動すべき粒子をこの移動すべき粒子が付着している基板に引き寄せるように電圧パルスを印加した後、移動すべき粒子を移動すべき粒子が付着している基板とは反対側の基板に移動させるように電圧パルスを印加することで、低い電圧でより高いコントラストを得る技術が知られている（例えば、特開２００２−８２３６１号公報参照）。【０００３】
上述した駆動方法を含む従来公知の駆動方法を利用して、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルを駆動する場合、画像等の情報を表示したまま長時間放置すると、表示媒体を構成する粒子が基板側に貼り付いてしまい、動かない画素（貼り付き画素ともいう）となり、放置後新たに表示を行う際に前の表示が残ってしまう問題があった。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、画像等の情報を表示したまま長い時間放置しても、表示媒体を構成する粒子が基板側に貼り付いて動かなくなることがないようにし、放置後に新たな表示を行う際の表示が残らない情報表示用パネルの駆動方法および情報表示用パネルを提供しようとするものである。
【０００５】
本発明の情報表示用パネルの駆動方法は、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルの駆動方法であって、画面全体を一旦ある色に変える消去を行った後、逆方向の電界形成電圧を与えて消去時の色を変えて情報表示の書き換えを行う駆動方法において、情報の表示書き換え終了後、前記消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の情報表示用パネルの駆動方法の好適例としては、消去時と同じ方向の電界形成電圧を、少なくとも消去色を表示している画素電極に印加することであり、パッシブ駆動の駆動方法を用いる場合には、消去時と同じ方向の電界形成電圧を、消去色を表示していない画素電極に印加しても表示状態が劣化しない程度の電圧とすること、表示状態が劣化しない程度に印加する消去時と同じ方向の電界形成電圧が、情報表示の書き換え電圧の印加時間に対して１０％〜３０％の範囲の印加時間の電圧であること、その電界形成電圧を表示面に一度にかけることである。アクティブ駆動の駆動方法を用いる場合、少なくとも消去色を表示している画素電極に選択的に消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加すること、消去時と同じ方向の電界形成電圧の印加を、少なくとも情報表示用パネルを長期保存する前に実施すること、消去時と同じ方向の電界形成電圧の印加を、表示情報の書き換え毎に実施すること、がある。
【０００７】
また、本発明の情報表示用パネルは、少なくとも一方が透明な２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、表示媒体に電界を付与することによって、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルであって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の情報表示用パネルの駆動方法によって駆動されたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、画面全体を一旦ある色に変える消去を行った後、逆方向の電界形成電圧を与えて消去時の色を変えて情報表示の書き換えを行う駆動方法において、情報表示の書き換え終了後、消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加することで、情報画像を表示したまま長い時間放置しても、表示媒体が基板側に貼り付いて動かなくなる画素（以下、貼り付き画素という）がなくなり、放置後に新たな表示を行う際の表示が残らない情報表示用パネルの駆動方法および情報表示用パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を用いるパッシブ駆動による情報表示用パネルの駆動方法における制御ロジックの一例を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を用いるパッシブ駆動による情報表示用パネルの駆動方法における制御ロジックの他の例を示す図である。
【図６】本発明を用いるアクティブ駆動による情報表示用パネルの駆動方法における制御ロジックの他の例を示す図である。
【図７】本発明の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するための図である。
【図８】本発明の情報表示用パネルの駆動方法の他の例を説明するための図である。
【図９】本発明の情報表示用パネルの駆動方法のさらに他の例を説明するための図である。
【図１０】本発明の情報表示用パネルの駆動方法のさらに他の例を説明するための図である。
【図１１】本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルで隔壁を用いる場合の隔壁の形状の一例を示す図である。
【図１２】実施例で用いた駆動方法を実施する工程を説明するための図である。
【図１３】実施例における表示書き換え回数に対して、表示媒体を構成する粒子が貼り付いて表示媒体を駆動できない画素（貼り付き画素）の数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、本発明の駆動方法を用いる対象となる情報表示用パネルの基本的な構成について説明する。本発明を用いる対象となる情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向にそって、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。【００１１】
本発明を用いる対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体３（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を、基板１に設けた電極５（ＴＦＴ付き画素電極）と基板２に設けた電極６（共通電極）とが対向して形成する電極対間に配置して、この画素電極対に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させるアクティブ駆動が可能な構成である。そして、図１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒ドットでマトリックス表示している。ここでは、表示媒体を、隔壁４で囲んで形成したセル内に封入しているが、隔壁は設けなくてもよい。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。【００１３】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含んだ粒子として構成した光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体３（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を基板間に封入し、隔壁４で形成された各セル７において、基板１に設けた電極５（個別電極）と基板２に設けた電極６（個別電極）との間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させるパッシブ駆動が可能な構成である。そして、図２（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。【００１４】
図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率と帯電性とを有する粒子を含んだ粒子として構成した光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体３（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂ）を基板間に封入し、隔壁４で形成された各セル７において、基板１に設けた電極５（ライン電極）と基板２に設けた電極６（ライン電極）とが対向直交して形成する対電極の間に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させるパッシブ駆動が可能な構成である。そして、図３（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図３（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。【００１５】
本発明の情報表示用パネルの駆動方法の特徴は、情報表示の書き換え終了後、消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加することにある。これにより、表示媒体を構成する粒子の貼り付きを防止することができる。特に消去時と同じ方向の電界形成電圧を、少なくとも消去色を表示している画素電極に印加することであり、また、パッシブ駆動の駆動方法を用いる場合、消去時と同じ方向の電界形成電圧が、消去色を表示していない画素電極に印加しても表示状態が劣化しない程度の電圧であることが好ましい。そして、表示状態が劣化しない程度の電圧を全面に同時に印加することで、短時間で保存処理を行うことができる。情報表示パネルを長期保存する前に実施することが消費電力の面からは望ましいが、書き換え終了毎にここに説明したような電圧を印加すれば、特別な処理をしなくともそのまま長期保管が可能なので最適である。【００１６】
粒子貼り付きを防止できるメカニズムは、以下のように推測される。セル中の粒子群は粒子の大きさや帯電量、配置などにより動きやすさにばらつきがある。電界形成電圧を印加すると、すべての粒子が同時に動き出すのではなく、一部の動きやすい粒子がまず動き出し、その粒子が他の粒子に衝突することがきっかけで誘発的に他の粒子も動き出すようになる。この書き換え方向の電界に対して動きやすい粒子をきっかけ粒子と呼ぶことにする。粒子貼り付きの原因として、きっかけ粒子が、後述するクロストーク電圧や外乱などの影響によりコントラストに影響しない程度に移動するためと考えられる。
従来の駆動方法では、書き換えを行った時点で消去色のセルにおいてもきっかけ粒子の多くが動いてしまい、表示させた画像をそのまま表示させた状態で長期保存後に書き換えを行おうとしても、きっかけ粒子が存在しなくなったため、粒子が移動しづらくなるため、結果粒子貼り付きが生じてしまったと考えられる。これに対し、本発明では、書き換え終了後、消去時と同じ方向の電界形成電圧を印加することにより、きっかけ粒子を故意に作ってやることで粒子貼り付きを防止することができるもの考えられる。【００１７】
図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法における制御ロジックの一例を示す図であり、パッシブ駆動におけるパルス電圧印加の一例を模式的に示している。図４（ａ）と（ｂ）に示す例は、それぞれ消去色から書き換えるある画素電極に印加するパルス電圧と、消去色のままである画素電極に印加するパルス電圧の一例を示しており、表示の消去後、表示の書き換えを行い、本発明の特徴である、消去時と同じ方向の電界形成を行うパルス電圧を印加した例を示している。以下この、パルス電圧を単にキャンセル電圧ともいう。【００１８】
ここでは、キャンセル電圧の波形として矩形波パルスを示したが、キャンセル電圧の波形はこれ以外にも、三角波パルス、ｓｉｎ波パルス、台形波パルスでもよい。また、キャンセル電圧の印加回数も粒子の貼りつきの起こり易さなどの条件により適宜選択できる。これらのパルス印加回数は、１回では粒子の貼り付きを防止する効果が小さいため、１回よりも複数回とすることが好ましく、５〜１００回の範囲であることが好ましい。５回未満であると本発明の効果が小さく、１００回を超えて実施しても得られる効果は１００回までの実施で得られる効果と変わらないため、５〜１００回が好ましい範囲である。【００１９】
図４（ａ）に示す例のような、消去時と同じ方向の電界形成電圧であるキャンセル電圧を印加する場合は、消去色を表示していない画素電極に印加しても表示状態が劣化しない程度の電圧とすることが好ましい。ここで、「表示状態が劣化しない程度に印加する」ことの好適例としては、消去方向と同じ極性のパルス電圧であって、印加時間が消去時、または表示書き換え時に印加するパルス電圧の印加時間より短い印加時間であるものを用いるとよい。
また、消去方向と同じ極性のパルス電圧であって、印加時間が消去時に印加するパルス電圧の印加時間と同程度か、より長くても、電圧の大きさが消去時に印加するパルス電圧の大きさ未満で表示が書き換わらない程度の大きさであれば表示状態が劣化しない程度に電圧を印加することができる。
ここで、本発明に用いる情報表示用パネルにおいては、表示書き換えをする際に、画素電極に対して印加する電圧の大きさ、印加時間について閾値を持っているためで、それを上回ると粒子の多数が動き、表示が書き換わることが分かっていたが、本発明では、表示が書き換わらない程度のパルス電圧などでも、移動しやすいきっかけ粒子が動き、それが粒子の貼り付きに影響をあたえることを発見し、本発明に至ったものである。
本発明では、特に消去色側の画素電極に前記キャンセル電圧を印加することが重要であるが、パッシブ駆動においては、画素電極を順次選択してキャンセル電圧を印加すると、スキャンラインの数だけ時間がかかることになり、スキャンラインが多い場合時間がかかる。そのため、上述のように表示状態が劣化しない程度のキャンセル電圧を全ての画素電極に一度に印加することにより、消去色でない側の画像表示に影響を与えずに、短時間に本発明の効果を得ることができる。【００２０】
また、図４（ａ）、（ｂ）に表示の消去時、表示書き換え時に印加するパルスについて、一例を持って補足説明する。消去時には、上述したように、表示書き換え消去時に必要な印加時間と大きさを持つ電圧が印加され、これにより、表示が消去される。さらに表示書き換え時には、クロストーク電圧と表示書き換え用電圧が印加される。消去に必要なパルス電圧の印加時間と大きさの閾値と、表示書き換えに必要なパルス電圧の印加時間と大きさの閾値はほぼ同じであり、極性のみの違いである。以下、簡単に消去時に印加する電圧を消去電圧、表示書き換え時に、消去色から書き換える場合に必要な電圧を書き換え電圧、とも言う。
この例における「クロストーク電圧」について説明する。パッシブ駆動を行う場合、書き換えを行おうとする画素と同じライン電極によって形成されている、消去色のままにしておきたい画素にも電圧が印加される。そこで、表示が変わらないように表示書き換え中でないスキャン電極側から、表示書き換えに必要な電圧の大きさの半分程度の電圧を印加すると、結果、消去色のままにしておきたい画素には表示の半分程度の大きさの電圧が印加されることとなる。すると上述したように、表示書き換えのための粒子の移動は電圧の印加時間、大きさに対して閾値を持っているため、表示は書き換わらない。その電圧のことを「クロストーク電圧」と言う。この電圧は、書き換えと関係の無い印加電圧であるが、意図しない画素への表示書き換えを防止するため、重要なため図示したものである。
本発明に用いるキャンセル電圧の印加時間、大きさは消去パルス電圧を基準にして、印加時間や大きさを設定するもので、クロストーク電圧の印加時間や大きさとは関係がない。
この「クロストーク」とは電話回線の混線を意味する「クロストーク」と同様の意味合いがあるため「クロストーク電圧」と呼ばれるものである。【００２１】
なお、図５（ａ）、（ｂ）に示す例は、図４（ａ）、（ｂ）に示す例では全面黒色消去を行った例を示しているのに対し、全面白色消去を行った例を示しており、図４（ａ）、（ｂ）に示す例で黒色を白色に白色を黒色に読み替えることで、同じ説明を適用することができる。【００２２】
図６は本発明の情報表示用パネルの駆動方法における制御ロジックの他の例を示す図であり、アクティブ駆動におけるパルス電圧印加の一例を示している。アクティブ駆動とは、例えば図１に示した構成を用いて、全ての画素電極に独立して電圧を印加することができる電極構成による駆動方法である。図６に示すアクティブ駆動の例では、クロストーク電圧がなく、表示書き換え用電圧のみを表示書き換えに用いている。
この際はキャンセル電圧を印加する場合においても、クロストークが発生する懸念がないため、必要な画素電極にのみ独立してキャンセルパルスを印加することができ、特に、表示書き換え後に消去色の画素電極に選択的にキャンセルパルスを入力すれば、消費電力を小さくすることができ、好適である。
また、表示書き換え時にクロストーク電圧や外乱などで動いたあるいは動き出した粒子を元に戻すという作用を考えれば、表示の書き換え終了後、長期保管前にのみ上述のキャンセル電圧をかければ消費電力を小さくできるという面では良く、表示書き換え後に都度キャンセル電圧を入力する場合は、いつでも特別な処理を経ずにそのまま長期保管をすることができる。これらは製品の仕様、用途に応じて適宜選択できる。【００２３】
また、消去時パルス電圧のパルス印加回数、表示書き換え用電圧およびクロストーク電圧のパルス印加回数は、図４に模式的に示したとおり複数とすることができ、本発明を用いる情報表示パネルでは用途などにより選択されるが、本発明は表示書き換えに影響を与えない範囲のキャンセル電圧を設定すれば効果を得ることができる。【００２４】
図７および図８はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法の一例を説明するため、画像を例示したものである。【００２５】
図７に示す例では、まず、ドットマトリックス表示方式の情報表示用パネル１１の全面が黒色表示となる消去用パルス電圧を電極５、６間に印加することで、全面消去（黒）を行う。次に、情報表示の書き換えを行う。本例では、例えば１６ドット×１６ドットの正方形毎に互い違いの黒色の表示と白色の表示とからなるチェッカー模様を、全面黒色の表示終了後に白色表示への書き換えを行うことで表示している。このため、白色表示に書き換えるための表示書き換え用電圧を白色表示としたい部分の電極５、６間に印加することで、チェッカー模様を表示している。次に、チェッカー模様を表示している情報表示用パネル１１の全面の電極５、６間に、消去電圧と極性が同じのパルス電圧（ここでは、表示が黒色となる極性を有する電圧、言い換えれば、消去時と同方向の電界を形成する電圧）であって、情報表示用パネル１１の表示状態が劣化しない程度のパルス電圧を印加する。【００２６】
図７に示す例において、表示状態が劣化しないとは、情報表示用パネル１１の白色表示部分に、黒色表示となる極性を有する電圧を印加しても、白色表示が黒色表示にならないことを示している。ここでは、表示状態が劣化しない程度に印加する情報表示の書き換え電圧とは逆極性のパルス電圧の印加時間が、消去電圧の１０％〜３０％の印加時間であることが好ましい。【００２７】
本発明を実施した情報表示パネルは、その後、情報表示用パネル１１を長期保管したり、情報表示用パネル１１の次の表示書き換えを実施しても、本発明によれば、長期保管した後の表示書き換え、および、次の表示書き換えにおいて、表示媒体を構成する粒子が基板側に貼り付いて動かなくなることが少ないので、前の表示が消去されずに残ることが起こりづらい。【００２８】
図８に示す例では、まず、ドットマトリックス表示方式の情報表示用パネル１１の全面が白色表示となる消去電圧を電極５、６間に印加することで、全面消去（白）を行う。次に、情報表示の書き換えを行う。本例では、例えば１６ドット×１６ドットの正方形毎に互い違いに黒色の表示と白色の表示とからなるチェッカー模様を、全面白色の表示終了後に黒色表示への書き換えを行うことで表示している。このため、黒色表示に書き換えるための表示書き換え電圧を黒色表示としたい部分の電極５、６間に印加することで、チェッカー模様を表示している。次に、チェッカー模様を表示している情報表示用パネル１１の全面の電極５、６間に、消去電圧の極性と同じ極性のパルス電圧（ここでは、表示が白色となる極性を有する電圧、言い換えれば、消去時と同方向の電界を形成する電圧）であって、情報表示用パネル１１の表示状態が劣化しない程度のパルス電圧を、印加する。【００２９】
図８に示す例において、表示状態が劣化しないとは、情報表示用パネル１１の黒色表示部分に、白色表示となる極性を有する電圧を印加しても、黒色表示が白色表示にならないことを示している。ここでは、表示状態が劣化しない程度に印加する情報表示の書き換え電圧とは逆極性のパルス電圧の印加時間が、消去電圧の１０％〜３０％の印加時間であることが好ましい。【００３０】
図９および図１０はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法の他の例を説明するための図である。図９に示す例では、消去時と同じ方向の電界形成電圧の印加を、情報表示用パネルを長期保存する前に実施する例を示している。また、図１０に示す例では、消去時と同じ方向の電界形成電圧の印加を、表示情報の書き換え毎に実施する例を示している。【００３１】
以下、本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。【００３２】
基板としては、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体が確認できる透明基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリル等の 有機高分子系基板や、ガラスシート、石英シート、金属シート等を用い、表示面側にはこのうち透明なものを用いる。基板の厚みは、２〜２０００μｍが好ましく、さらに５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、２０００μｍより厚いと、薄型の情報表示用パネルとする場合に不都合がある。【００３３】
電極の形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状にパターニング形成する方法、金属箔（例えば圧延銅箔など）をラミネートする方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。視認側（表示面側）基板に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性や光透過性を鑑みて決定され、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍである。背面側基板に設ける電極の材質や厚みについては光透過性を鑑みる必要はない。なお、基板に形成した電極は露出してもよいし、表面を絶縁膜で被覆して露出しないようにしてもよい。【００３４】
必要に応じて基板に設ける隔壁については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板１、２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、図１１に示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示状態の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示装置に搭載する情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。 【００３５】
次に、本発明における表示媒体を構成する帯電性粒子について説明する。帯電性粒子だけで粒子群を構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて粒子群を構成して表示媒体としたりして用いられる。
帯電性粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。【００３６】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。【００３７】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。【００３８】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。【００３９】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。【００４０】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。【００４１】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。【００４２】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。上記着色剤を配合して所望の色の帯電性粒子を作製できる。【００４３】
また、帯電性粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。【００４４】
さらに、各帯電性粒子を含んだ粒子群の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、均一な表示媒体としての移動が可能となる。【００４５】
さらにまた、複数の表示媒体を使用する場合には、使用した表示媒体を構成する粒子群の内、平均粒子径d(0.5)が最大を示す粒子群のd(0.5)に対する、平均粒子径d(0.5)が最小を示す粒子群のd(0.5)の比を１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる帯電性粒子が互いに反対方向に動くので、互いの帯電性粒子サイズを同程度にして反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。【００４６】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。【００４７】
さらに、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成する表示媒体を気体中空間で駆動させる方式とする場合には、情報表示用パネル基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）、（ｂ）において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体３の占有部分、隔壁４の占有部分（隔壁を設けた場合）、情報表示用パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように表示部パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、表示部パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。【００４８】
本発明の対象とする情報表示用パネルの基板と基板との間隔は、表示媒体が駆動できて、コントラストを維持できればよいが、通常２〜５００μｍ、好ましくは５〜２００μｍに調整される。
さらに、基板間の気体中空間における表示媒体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には表示媒体粒子の移動に支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。【００４９】
＜実施例＞
パッシブ駆動型で画素数２５６００（１６０×１６０）のドットマトリックス表示方式情報表示用パネル（図３に示した構成のもの）を作製し、それぞれの情報表示用パネルについて以下テストを行った。作製した表示パネルの表示領域にはストライプ電極を、表面が露出した状態で配置した。図１２に示す工程に従って、本発明例および比較例の駆動方法を実施した情報表示用パネルに対し、長期保存を模擬した加熱促進試験を行い、本発明例と比較例とを比較した。まず、全面黒表示となるパルス電圧を電極５、６間に矩形波で印加することで、全面消去（黒表示）を行った。次に、一定の画素数で構成した正方形領域毎に互い違いの黒色の表示と白色の表示とからなるチェッカー模様を、全面黒色の表示終了後に白色表示へ書き換える電界形成電圧を印加することで表示書き換えを行った。白色への表示書き換えは、白色表示となる表示書き換え用電圧を電極５、６間に印加することで行った。ここで、消去電圧、および表示書き換え電圧として矩形波パルスを印加している時間（以下ＯＮ時間とも言う）を８０〜１１０μｓの範囲で設定し、矩形波パルスを印加していない時間（以下ＯＦＦ時間とも言う）を１５０μｓで設定した。【００５０】
続いて、チェッカー模様を表示している情報表示用パネルの画素の電極５、６間に、表示書き換え用のパルス電圧とは逆極性のパルス電圧（黒色表示書き換え用パルス電圧）であって、表示状態が劣化しない程度のパルス電圧を印加した。キャンセル電圧のＯＮ時間を１０〜３０μｓ、ＯＦＦ時間を５０μｓの範囲で設定した。また印加回数を５回とした。【００５１】
この表示状態が劣化しない程度のパルス電圧は、電圧の印加条件（電圧の大きさ、電圧印加時間：ＯＮ時間、電圧非印加時間：ＯＦＦ時間等）を調整して得るが、本実施例では消去時のパルス電圧と大きさが同じで、パルス幅すなわちＯＮ時間１０μｓ、ＯＦＦ時間５０μｓ、パルス印加回数５回の実施例１、４、７と、消去時のパルス電圧と大きさが同じで、パルス幅すなわちＯＮ時間１０μｓ、ＯＦＦ時間５０μｓ、パルス印加回数１０回の実施例２、５、８と、消去時のパルス電圧と大きさが同じで、パルス幅すなわちＯＮ時間３０μｓ、ＯＦＦ時間５０μｓ、パルス印加回数３０回の実施例３、６、９とを行うための情報表示用パネルを準備するとともに、キャンセル電圧を印加しなかった従来例を行うための情報表示用パネルを準備した。次に、準備した情報表示用パネルを５０℃で９６時間保持し、長期保管を模擬した加熱促進試験を行った。その後、チェッカー模様の白黒表示を逆に表示する複数回表示書き換えを２０回以上繰り返した後、貼り付き画素数を計数した。結果を表１に示す。【００５２】
図１３に示した結果は実施例２、実施例３および比較例の比較であり、貼り付き画素数が比較例に比べて実施例２および実施例３では減少したことを示している。表１において、×は粒子の貼り付きのある画素が見られ、画質不良と判断されたものであり、○は貼り付き画素数が発生せず、画質が向上したと判断されたものである。なお、この電圧の印加時間、電圧の大きさは表示が書き換わらない程度の印加時間を実験的に確かめ設計したもので、表示媒体の充填量などによって変動するが、消去時の印加時間、電圧の大きさと粒子の移動に対する閾値を考慮して設計すればよく、この実施例における値に限定されるものではない。【００５３】
【表１】
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【００５４】
図１３および表１の結果から、本発明のキャンセル電圧を用いない比較例に比べて、本発明のキャンセル電圧を用いた実施例１〜９の方が貼り付き画素数の発生を防止できることがわかった。また、実施例２のキャンセル電圧のパルス幅１０μｓと実施例３のキャンセル電圧のパルス幅３０μｓとパルス幅１００μｓの表示書き換え用パルス電圧とを比較した図１３から、表示状態が劣化しない程度に印加するキャンセル電圧を、表示書き換え用パルス電圧の１０％〜３０％のパルス幅の電圧とすることが好ましいことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルは、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、電子新聞、電子マニュアル（取扱説明書）等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ（Point Of Presence, Point Of Purchase advertising）、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部として好適に用いられる。なお、外部表示書き換え装置に接続して表示書き換えを行うリライタブル方式の電子ペーパーとしても好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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