(57)【要約】【課題】  メモリー性を有する画像表示媒体に画像を表示させる際に発生するドット不良を防ぐことができる画像表示装置を提供する。【解決手段】  画像表示媒体は、ライン状の複数の走査電極３２が並置されて形成された表示基板と、走査電極３２と直交するライン状の複数のデータ電極２６が並置されて配置された背面基板と、の間に黒色粒子及び白色粒子が封入された構成であり、基板間は間隙部材１８によりセル３６に仕切られている。間隙部材１８は、セル３６が複数の走査電極３２を含むような形状とされている。駆動装置は、１行目の走査電極１−１、２行目の走査電極１−２の順に所定電圧を印加した後、再度１行目の走査電極１−１に所定電圧を印加する。以下同様であり、走査電極に対する電圧印加順序は、走査電極１−１，１−２，１−１，２−１，２−２，２−１，３−１，３−２，３−１，４−１，４−２，４−１となる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、予め定めた所定方向に沿って並置された複数の第１の電極と当該第１の電極と対向して配置された第２の電極との間に画像に応じた電圧が印加されることにより、前記一対の基板間に形成された電界に応じて移動するように当該基板間に封入された少なくとも一種類の粒子群と、前記一対の基板間を、前記所定方向について前記第１の電極を複数含むセルに仕切る間隙部材と、を備えた画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置であって、
前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方に粒子を移動させるための所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記セル内の複数の第１の電極に対して、予め定めた順序で前記所定方向に沿って前記所定電圧を印加すると共に、少なくとも前記セル内において前記所定電圧を最初に印加した第１の電極に対して、少なくとも前記最初に印加した第１の電極に隣接する第１の電極に前記所定電圧を印加した後、前記最初に印加した第１の電極に対して前記所定電圧を再度印加するように前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記セル内において前記所定電圧を最初に印加した第１の電極に対して、前記最初に印加した第１の電極に隣接する第１の電極に前記所定電圧を印加した後すぐに、前記最初に印加した第１の電極に対して前記所定電圧を再度印加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請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の電極全てに前記所定電圧を印加した後、各セル内において前記所定電圧を最初に印加した第１の電極に対して、前記所定電圧を再度印加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請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記複数の第１の電極は、ライン状の複数の走査電極が並置された走査電極群であり、前記第２の電極は、前記走査電極に交差するライン状の複数のデータ電極が並置されたデータ電極群であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記粒子群は、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に係り、より詳しくは、基板間に電圧を印加することにより着色粒子を移動させて画像表示する繰り返し書換えが可能な画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メモリー性を有し繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が知られている。このような画像表示媒体は、例えば一対の基板と、印加された電界により基板間を移動可能に基板間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群と、を含んで構成される。また、基板間には、粒子が基板内の一部の領域に偏るのを防ぐため等の理由により、基板間を複数のセルに仕切るための間隙部材が設けられる。
【０００３】
このような画像表示媒体では、画像に応じた電圧を一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、異なる色の粒子のコントラストとして画像を表示させる。なお、電圧の印加を停止した後も、ファンデルワース力や鏡像力によって粒子は基板に付着したままとなり、画像表示は維持される。
【０００４】
また、このような画像表示媒体の駆動方式として、所謂単純マトリクス方式が用いられる場合がある（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。単純マトリクス方式では、例えば画像表示媒体の表示基板側に設けられた複数のライン状のデータ電極と、背面基板側に設けられ且つデータ電極と直交する複数のライン状の走査電極と、の各交差位置を各画素位置とする。そして、走査電極に順次電圧を印加しながら、これに同期して、電圧が印加された走査電極に対応するライン画像に応じてデータ電極に順次電圧を印加していくことにより画像を表示させる。これにより、粒子の移動が必要な画素位置の粒子のみを移動させて所望の画像を表示することができる。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような画像表示媒体を単純マトリクス駆動で駆動する場合において、画像を表示させてから長時間経過後に次の画像を表示させた場合、基板に付着したまま粒子が移動せずドット不良となる場合があり、本発明者らは、これがセル内で最初に走査される走査電極上の画素に多く発生することを確認した。そして、本発明者らは、この原因が、セル内で２番目移行に走査される走査電極上の粒子は、その前に走査された走査電極に印加された電圧により発生した電界の影響を受けて粒子が移動しやすくなるのに対し、セル内で最初に走査される走査電極上の粒子は、間隙部材によって、その前に走査された走査電極に印加された電圧により発生した電界の影響を受けないためであることを見出した。
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑みて成されたものであり、メモリー性を有する画像表示媒体に画像を表示させる際に発生するドット不良を防ぐことができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、予め定めた所定方向に沿って並置された複数の第１の電極と当該第１の電極と対向して配置された第２の電極との間に画像に応じた電圧が印加されることにより、前記一対の基板間に形成された電界に応じて移動するように当該基板間に封入された少なくとも一種類の粒子群と、前記一対の基板間を、前記所定方向について前記第１の電極を複数含むセルに仕切る間隙部材と、を備えた画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置であって、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方に粒子を移動させるための所定電圧を印加する電圧印加手段と、前記セル内の複数の第１の電極に対して、予め定めた順序で前記所定方向に沿って前記所定電圧を印加すると共に、少なくとも前記セル内において前記所定電圧を最初に印加した第１の電極に対して、少なくとも前記最初に印加した第１の電極に隣接する第１の電極に前記所定電圧を印加した後、前記最初に印加した第１の電極に対して前記所定電圧を再度印加するように前記電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、画像表示媒体は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板間に少なくとも一種類の粒子群が封入されると共に、一対の基板間が、予め定めた所定方向について第１の電極を複数含むセルに仕切られた構成である。粒子群は、一対の基板間に形成された電界に応じて基板間を移動可能に封入されている。
【０００９】
電界は、予め定めた所定方向に沿って並置された複数の第１の電極と当該第１の電極と対向して配置された第２の電極との間に画像に応じた電圧が印加されることにより形成される。
【００１０】
なお、請求項４に記載したように、前記複数の第１の電極は、ライン状の複数の走査電極が並置された走査電極群であり、前記第２の電極は、前記走査電極に交差するライン状の複数のデータ電極が並置されたデータ電極群である構成とすることができる。すなわち、単純マトリクス構造の電極配置であり、この場合、所定方向は走査電極に順次所定電圧を印加する方向である走査方向となる。
【００１１】
また、請求項５に記載したように、前記粒子群は、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群とすることができる。この場合、色が異なる複数種類の粒子群のコントラストによって画像が表示される。なお、粒子群が１種類の場合には、例えば特開２００４−８６０９５号公報に記載された画像表示媒体を用いることができる。すなわち、背面基板の色と粒子群の色とが異なる構成とし、表示基板側に移動した粒子の色と、粒子を周辺に移動させることにより露出させた背面基板の色とのコントラストで画像を表示する画像表示媒体を用いることができる。背面基板の色を露出させる場合の電圧印加方法は、上記特開２００４−８６０９５号公報に記載された方法を用いることができる。
【００１２】
電圧印加手段は、第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方に粒子を移動させるための所定電圧を印加する。
【００１３】
制御手段は、セル内の複数の第１の電極に対して、予め定めた順序で所定方向に沿って所定電圧を印加する。このとき、少なくともセル内において所定電圧を最初に印加した第１の電極に対しては、少なくともその第１の電極に隣接する第１の電極に所定電圧を印加した後、再度所定電圧を印加する。
【００１４】
最初に印加した第１の電極に隣接する第１の電極に所定電圧を印加した場合には、その影響によって最初に印加した第１の電極上の粒子が移動しやすくなっている。従って、その後に最初に印加した第１の電極に所定電圧を再度印加することでドット不良の発生を防ぐことができる。
【００１５】
ところで、粒子は、所定電圧を印加されて移動した後、時間が経過するに従って移動しづらくなる。
【００１６】
このため、請求項２に記載したように、前記制御手段は、前記セル内において前記所定電圧を最初に印加した第１の電極に対して、前記最初に印加した第１の電極に隣接する第１の電極に前記所定電圧を印加した後すぐに、前記最初に印加した第１の電極に対して前記所定電圧を再度印加するように前記電圧印加手段を制御することが好ましい。これにより、画素数の多い画像表示媒体でも効果的にドット不良の発生を防ぐことができる。
【００１７】
また、請求項３に記載したように、前記制御手段は、前記第１の電極全てに前記所定電圧を印加した後、各セル内において前記所定電圧を最初に印加した第１の電極に対して、前記所定電圧を再度印加するように前記電圧印加手段を制御するようにしてもよい。これは、画素数の少ない画像表示媒体について有効にドット不良の発生を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、メモリー性を有する画像表示媒体に画像を表示させる際に発生するドット不良を防ぐことができる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１には、本実施形態に係る画像表示媒体１０の断面図を示した。画像表示媒体１０は、画像表示側である透光性を有する表示基板１２と、当該表示基板１２と所定間隔を隔てて対向する背面基板１４と、これらの基板間を所定間隔に保持するとともに、複数のセルに仕切る間隙部材１８と、各セル内に封入された帯電特性の異なる黒色粒子２０及び白色粒子２２と、で構成されている。
【００２１】
表示基板１２は、ガラス基板２４、複数のライン状のデータ電極２６、及び絶縁層２８が積層された構成となっている。同様に、背面基板１４は、ガラス基板３０、複数のライン状の走査電極３２、及び絶縁層３４が積層された構成となっている。各電極は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極で構成される。
【００２２】
図２に示すように、複数のライン状のデータ電極２６は、図２において左右方向に並置されると共に、図２において上下方向に並置された複数のライン状の走査電極３２と直交するように対峙して配置される。各データ電極２６と各走査電極３２との交差位置が画素を構成する。
【００２３】
間隙部材１８は、少なくとも複数の走査電極３２を含むセル３６が複数個形成されるようマス目状の形状とされている。図２では、一例として各セル３６内にデータ電極２６及び走査電極３２が２本ずつ配置された構成、すなわち１セル当たり２×２画素の構成としている。
【００２４】
各セル３６内には、帯電特性の異なる粒子群であって、正に帯電した黒色粒子２０と負に帯電した白色粒子２２とが封入されている。このように基板間が間隙部材１８によって仕切られ、各セル３６内に粒子が封入されることにより、粒子の移動が各セル内に制限され、粒子が偏るのを防ぐことができる。なお、黒色粒子２０が負に帯電し、白色粒子２２が正に帯電された構成でもよい。各粒子は、例えば絶縁性粒子や導電性粒子等を用いることができる。
【００２５】
図１、２においては、説明の簡略化のために８×８の単純マトリックス構造の電極配置としているが、実際には、画像表示に必要な画素数に対応した本数の電極が各基板に形成されることはいうまでもない。すなわち、ｍ行×ｎ列分の画素が必要であれば、ｎ本のデータ電極２６がガラス基板２４上に形成され、ｍ本の走査電極３２がガラス基板３０上に形成される。
【００２６】
また、本実施の形態では、表示基板側にデータ電極２６が、背面基板側に走査電極３２が設けられた構成としているが、これとは逆に、表示基板側に走査電極３２が、背面基板側にデータ電極２６が形成された構成としてもよい。
【００２７】
なお、画像表示媒体１０を構成する各部材は、例えば特開２００１−３１２２５号公報に記載されたものを用いることができる。
【００２８】
このような画像表示媒体１０では、少なくとも粒子を移動させることができる電位差を基板間に発生させるのに必要な電圧であって、必要な濃度が確保できる所定電圧（例えば±１４０Ｖ）がデータ電極２６と走査電極３２との間に印加されると、その位置の黒色粒子２０及び白色粒子２２が基板間を移動する。例えば、走査電極３２に対してデータ電極２６の電位が正となる所定電圧（例えば＋１４０Ｖ）がその電極間に印加された場合には、表示基板１２側の正に帯電した黒色粒子２０は背面基板１４側へ移動し、背面基板１４側の負に帯電した白色粒子２２は表示基板１２側へ移動する。一方、走査電極３２に対してデータ電極２６の電位が負となる所定電圧（例えば−１４０Ｖ）がその電極間に印加された場合には、表示基板１２側の負に帯電した白色粒子２２は背面基板１４側へ移動し、背面基板１４側の正に帯電した黒色粒子２０は表示基板１２側へ移動する。
【００２９】
従って、粒子を移動させるべき画素に対応した位置の走査電極３２とデータ電極２６との間に正又は負の所定電圧を印加することにより、画像に応じて粒子が移動し、画像を表示させることができる。なお、電圧の印加が停止された後も、ファンデルワース力や鏡像力等により黒色粒子２０又は白色粒子２２は表示基板１２又は背面基板１４に付着したままとなり、画像表示は維持される。
【００３０】
なお、データ電極２６及び走査電極３２は、表示基板１２と背面基板１４とが対向する側の面ではなく、これと反対側の面にぞれぞれ形成されていてもよく、表示基板１２及び背面基板１４の外側に別個独立にそれぞれ配置されていてもよい。電極を画像表示媒体と別個独立に設ける場合には、基板を誘電性を有する部材で構成することにより、基板間に電界を形成させることができる。
【００３１】
図３には、画像データに基づいて、画像表示媒体１０に画像を表示するための駆動装置４０の概略構成を示した。
【００３２】
駆動装置４０は、走査電極駆動回路４２、データ電極駆動回路４４、電源回路４６、４８、及び制御装置５０を含んで構成されている。
【００３３】
走査電極駆動回路４２は、各走査電極３２とそれぞれ接続され、電源回路４６から供給される所定電圧（例えば±７０Ｖ）を走査電極３２に印加する。
【００３４】
データ電極駆動回路４４は、各データ電極２６とそれぞれ接続され、電源回路４８から供給される所定電圧（例えば±７０Ｖ）をデータ電極２６に印加する。
【００３５】
制御装置５０には、画像表示媒体１０に表示させるべき画像に応じた画像データが入力される。制御装置５０は、入力された画像データに基づいて、粒子駆動対象の走査電極３２を指定するための走査電極指定信号を、走査電極駆動回路４２に出力する。また、これとと同時に、その走査電極指定信号により指定された走査電極３２に対応するラインのライン画像により定まる粒子駆動対象のデータ電極２６を指定するためのデータ電極指定信号を、データ電極駆動回路４２に出力する。これにより、走査電極駆動回路４２は、制御装置５０から走査電極指定信号によって指定された走査電極３２に対して所定電圧（例えば＋７０Ｖ）を印加し、データ電極駆動回路４４は、制御装置５０からデータ電極指定信号によって指定されたデータ電極２６に対して所定電圧（−７０Ｖ）を印加する。これにより、指定された走査電極３２とデータ電極２６との交差位置の粒子が基板間を移動し、黒色粒子２０が表示基板１２側へ移動する。これを各ライン、すなわち各走査電極３２について実行することにより、画像を表示することができる。
【００３６】
次に、制御装置５０で実行される処理、すなわち電圧印加シーケンスについて説明する。なお、以下では、図２に示すように、データ電極２６及び走査電極３２を各８本ずつ備えた画像表示媒体１０、すなわち８×８個の画素（４×４個のセル３６）を有する画像表示媒体１０に画像を表示させる場合について説明する。また、各走査電極３２を、図２において上から順に走査電極１−１，１−２，２−１，２−２，３−１，３−２，４−１，４−２と称する。すなわち、この符号の１番目の数字はセル３６の行番号１〜４を示し、２番目の数字はセル３６内における行番号１〜２を示している。
【００３７】
まず、従来における通常の電圧印加シーケンスについて説明する。
【００３８】
制御装置５０は、画像表示媒体１０を初期化、すなわち全面白表示とするべく、全ての走査電極１−１〜４−２に初期化用電圧（例えば−７０Ｖ）を印加するよう走査電極駆動回路４２に指示すると共に、全てのデータ電極２６に初期化用電圧（例えば＋７０Ｖ）を印加するようデータ電極駆動回路４４に指示する。これにより、基板間の全ての白色粒子２２が表示基板１２側へ移動すると共に、全ての黒色粒子２０が背面基板１４側に移動し、全面白表示となる。
【００３９】
次に、制御装置５０は、１行目の走査電極１−１に所定電圧（例えば＋７０Ｖ）を印加するよう走査電極指定信号を走査電極駆動回路４２に出力すると共に、１行目のライン画像に対応したライン画像データに基づいて、黒色粒子２０を表示基板１２側に移動させるべき画素に対応した列のデータ電極２６に所定電圧（例えば−７０Ｖ）を印加するようデータ電極指定信号をデータ電極駆動回路４４に出力する。これにより、１行目の走査電極１−１に沿ってライン画像が表示される。
【００４０】
これを２行目の走査電極１−２〜８行目の走査電極４−２まで順次実行することにより、順次ライン画像が表示され、全体に画像が表示される。
【００４１】
しかしながら、上記の方法で画像を表示させた場合、各セル３６内において最初に電圧が印加される走査電極１−１，２−１，３−１，４−１上の画素にドット不良が生じる場合がある。これは、前述したように、各セル３６内において最初に電圧が印加される走査電極上の粒子は、間隙部材１８によって、その前に電圧が印加された走査電極上に発生した電界の影響を受けず、粒子が移動しづらくなっているためである。
【００４２】
そこで、本実施形態では、以下の順序で走査電極に電圧を印加する。なお、データ電極２６に対する電圧印加の方法は上記と同様であるので、以下では走査電極の電圧印加の順序についてのみ説明する。
【００４３】
制御装置５０は、上記のように画像表示媒体１０を初期化した後、１行目の走査電極１−１、２行目の走査電極１−２の順に所定電圧を印加した後、再度１行目の走査電極１−１に所定電圧を印加する。次に、３行目の走査電極２−１、４行目の走査電極２−２の順に所定電圧を印加した後、再度３行目の走査電極２−１に所定電圧を印加する。以下同様であり、走査電極に対する電圧印加順序は、走査電極１−１，１−２，１−１，２−１，２−２，２−１，３−１，３−２，３−１，４−１，４−２，４−１となる。
【００４４】
このように、セル３６内において最初に所定電圧が印加された走査電極に対して再度所定電圧を印加することにより、ドット不良の発生を防ぐことができる。これは、セル３６内において２番目に所定電圧が印加された走査電極上に発生した電界の影響をセル３６内において最初に所定電圧が印加された走査電極上の粒子が受けることにより移動しやすくなるためである。
【００４５】
また、時間の経過と共に粒子は移動しづらくなるため、セル３６内において最初に所定電圧が印加された走査電極に対して再度所定電圧を印加するまでの時間は短い方がよいが、上記のように各セルの走査が終了した後すぐに、セル３６内において最初に所定電圧が印加された走査電極に対して再度所定電圧を印加することにより、ドット不良をより効果的に解消することができる。この方法は、画素数が多い画像表示媒体の場合により効果的である。
【００４６】
なお、画素数が少ない画像表示媒体のように、走査時間がそれほどかからない場合には、通常の電圧印加シーケンスのように全走査電極に順次所定電圧を印加した後、各セル３６内において最初に所定電圧が印加された走査電極に対して再度所定電圧を順次印加するようにしてもよい。この場合、走査電極に対する電圧印加順序は、走査電極１−１，１−２，２−１，２−２，３−１，３−２，４−１，４−２，１−１，２−１，３−１，４−１となる。
【００４７】
なお、本実施形態では、各セル３６が２×２画素の構成の画像表示媒体に画像を表示させる場合について説明したが、これに限らず、各セル３６が走査方向Ｓに複数の走査電極を含む構成であれば、本発明を適用可能である。
【００４８】
例えば図４に示すように各セルが３×３画素の構成で、３×３個のセルを含む画像表示媒体の場合、走査電極に対する電圧印加順序は、走査電極１−１，１−２，１−３，１−１，２−１，２−２，２−３，２−１，３−１，３−２，３−３，３−１の順序としたり、走査電極１−１，１−２，１−１，１−３，２−１，２−２，２−１，２−３，３−１，３−２，３−１，３−３の順序としたり、走査電極１−１，１−２，１−３，２−１，２−２，２−３，３−１，３−２，３−３，１−１，２−１，３−１の順序としたりすることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、最初に画像表示媒体全体を初期化してから走査駆動する場合について説明したが、これに限らず、セル毎に初期化し、初期化直後にそのセル内の走査駆動を行うようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、電極の配置が単純マトリクス構造の画像表示媒体に画像を表示させる場合について説明したが、例えば電極の配置がアクティブマトリクス構造のような画像表示媒体であっても、各セル内に複数の電極が配置され、これらに順次電圧を印加することにより画像を表示させるものであれば、本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】画像表示媒体の断面図である。
【図２】電極の配置及び間隙部材の形状を示す平面図である。
【図３】画像表示装置の概略構成図である。
【図４】電極の配置及び間隙部材の形状の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０      画像表示媒体
１２      表示基板
１４      背面基板
１８      間隙部材
２０      黒色粒子
２２      白色粒子
２４、３０      ガラス基板
２６      データ電極
２８、３４      絶縁層
３２      走査電極
３６      セル
４０      駆動装置
４２      走査電極駆動回路
４４      データ電極駆動回路
４６、４８      電源回路
５０      制御装置
【図１】
2006235220.tif 000003
【図２】
2006235220.tif 000004
【図３】
2006235220.tif 000005
【図４】
2006235220.tif 000006