(57)【要約】画素を表示するための電気泳動表示パネル１は、第一及び第二の向かい合う基板８，９、第一の基板８と第二の基板９との間にある電気泳動媒体５、複数の画素２及び駆動手段１００を有している。電気泳動媒体５は、液体に帯電粒子６を有している。第一の基板８と第二の基板９は、それぞれの画素２について、電位差を受けるための第一の電極３と第二の電極４を有している。電位差は、帯電粒子６の位置を決定する。駆動手段１００は、それぞれの画素２の電位差を制御可能である。スイッチング時間は、第一の電極３と第二の電極４との間で帯電粒子６の位置を動作中に変える時間インターバルである。表示パネル１が再現できるスイッチング時間を有することができるため、表示パネル１は、３０℃から７０℃の媒体温度に電気泳動媒体５を加熱するための加熱手段を更に有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するために電気泳動表示パネルであって、
第一及び第二の向かい合う基板と、
該第一の基板と該第二の基板の間にあり、液体において帯電粒子を含む電気泳動媒体と、
複数の画素と、
駆動手段とを有し、
該第一の基板と該第二の基板は、該帯電粒子の位置を決定する電位差を受けるため、それぞれの画素について第一の電極と第二の電極とをそれぞれ有し、
該駆動手段は、それぞれの画素の電位差を制御可能であって、
３０℃と７０℃の範囲における媒体温度に該電気泳動媒体を加熱するための加熱手段をさらに有する、
ことを特徴とする電気泳動パネル。
【請求項２】
該加熱手段は、加熱素子と、該媒体温度を測定可能な温度プローブと、測定された媒体温度に依存して該加熱素子を制御可能な温度コントローラとを有する、
ことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示パネル。
【請求項３】
該加熱素子は、該第一の基板を介して該電気泳動媒体を加熱可能である、
ことを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示パネル。
【請求項４】
該第一の基板は、該第一の基板の表面の少なくとも１部を覆い、該加熱素子と接触している熱伝導層を有する、
ことを特徴とする請求項３記載の電気泳動表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示するための電気泳動表示パネルに関し、この電気泳動表示パネルは、第一及び第二の向かい合う基板、該第一の基板と該第二の基板との間にあって流動体において帯電粒子を含む電気泳動媒体、複数の画素、及び駆動手段を有しており、第一の基板と第二の基板は、それぞれの画素について、帯電粒子の位置を決定する電位差を受けるために第一の電極と第二の電極をそれぞれ有しており、駆動手段は、それぞれの画素の電位差を制御可能である。
【背景技術】
【０００２】
開始節に記載されたタイプの電気泳動表示パネルの実施の形態は、前に公開されていない欧州特許出願02075846.2（PHNL020156）に記載されている。
【０００３】
記載された電気泳動表示パネルでは、複数の画素のうちの１つの画素は、電位差の結果として、帯電粒子が第一の電極の近くにあるときの第一の様相、及び帯電粒子が第二の電極に近くにあるときの第二の様相を有している。第一の様相と第二の様相との間の画素の様相を動作において変えるための時間のインターバルは、スイッチング時間として示されている。スイッチング時間は、電位差に依存し、１５０ｍｓのオーダーである場合がある。しかし、同じに選択された電位差での同じ表示パネルのスイッチング時間は、実質的に長くなる場合があると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記載された表示パネルの問題点は、再現できるスイッチング時間を該表示パネルで得ることが困難なことである。
本発明の目的は、再現できるスイッチング時間を有することができる、開始節に記載された種類の表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、表示パネルが３０℃から７０℃の範囲における媒体温度に電気泳動媒体を加熱するための加熱手段をさらに有することで達成される。
【０００６】
本発明は、スイッチング時間が媒体温度に依存するという洞察に基づいている。したがって、選択された媒体温度に電気泳動媒体を加熱可能な表示パネルは、再現できるスイッチング時間を有することができる。さらに、スイッチング時間を減少させることができることは利点である。媒体温度に関するスイッチング時間の依存度は、実験的に決定されている。実験を行う前に、比較的高い媒体温度のスイッチング時間の作用は、基準となる媒体温度２５℃に比較して、予測することができない。少なくとも２つのメカニズムが役割を果たし、その結果は、予測することができない。第一のメカニズムは、媒体の粘性に関連し、第二のメカニズムは、媒体を流れる漏れ電流に関連する。基準となる媒体温度に比較して媒体温度が増加された場合、流動体の粘性が減少される。したがって、帯電粒子の移動度が増加し、この結果として、スイッチング時間が減少される。しかし、媒体温度が増加した場合、流動体におけるイオンの移動度も増加する。したがって、電極間の漏れ電流が増加し、媒体の両端での電位差が減少される。この結果として、スイッチング時間が増加する。
【０００７】
３０℃から７０℃の間の範囲における媒体温度で、スイッチング時間は、基準となる媒体温度でのスイッチング時間に比較して比較的短い。スイッチング時間が増加される媒体温度によって利益を受ける媒体温度の範囲の上限値が存在する。したがって、３０℃と７０℃との間の範囲における媒体温度では、表示パネルは、短縮された、再現できるスイッチング時間を有している。
【０００８】
実施の形態では、加熱手段は、加熱素子、電気泳動媒体を測定可能な温度プローブ、及び測定された媒体温度に依存して加熱素子を制御可能な温度コントローラを有している。加熱素子は、たとえば、電気泳動媒体を加熱するために赤外線を発生可能である。別のタイプの加熱素子は、電気泳動媒体を加熱するため電気エネルギーを熱に変換可能であり、たとえば、電気泳動媒体において存在しているか、又は電気泳動媒体に接触している場合がある。温度プローブは、たとえば、Ｓｉベースのデバイス又はサーモカップルである。電気泳動媒体から離れているプローブに比較して、プローブが電気泳動媒体にあるか、又は電気泳動媒体に接触している場合、プローブは、媒体温度を比較的高速に測定可能である。温度コントローラは、加熱素子の加熱電力を制御可能である。加熱素子が第一の基板を介して電気泳動媒体を加熱可能である場合、加熱素子は、電気泳動媒体と直接接触している必要がない。加熱素子は、たとえば、電気泳動媒体に面しているか、該電気泳動素子から離れている第一の基板の表面に接触している場合がある。加熱素子の例は、ペルチェ素子、加熱ホイル、加熱コイル、ベンチレータ、ファン及びランプである。第一の媒体温度から第二の媒体温度に電気泳動媒体を加熱するための時間は、加熱時間として示される。実施の形態では、比較的短い加熱時間を可能にし、第一の基板は、比較的大きな熱の伝導性を有しており、すなわち、第一の基板は、プラスティックの代わりに金属から構成されている。別の実施の形態では、比較的短い加熱時間を有することが可能であり、第一の基板は、第一の基板の表面の少なくとも１部を覆い、加熱素子と接触している熱伝導層を有している。
【０００９】
本発明の範囲内で、多くの変形が可能であり、たとえば、表示パネルは、多数の加熱素子及び多数の温度プローブを有している。
本発明のこれらの態様及び他の態様は、添付図面を参照して明らかとなるであろう。
図面は、概略的なものであって、スケーリングするために描かれておらず、全ての図では、対応する部材は、同じ参照符号により示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、複数の画素２を有する表示パネル１を示しており、画素２は、たとえば二次元構成において実質的な直線に沿って配列されている。
【００１１】
図２は、第一の基板８及び第二の基板９を有するディスプレイパネル１を示している。電気泳動媒体５は、基板８，９の間に存在している。電気泳動媒体５は、たとえば、白色の液体における負に帯電された黒色の粒子６から構成されている。かかる電気泳動媒体は、Ｅ  Ｉｎｋ社から取得することができる。第一の基板８は、それぞれの画素２について、第一の電極３を有しており、第二の基板９は、それぞれの画素２について、第二の電極４を有している。電極３，４は、帯電された粒子６の位置を決定する電位差を受けることができる。帯電された粒子６が第一の電極３の近くに位置されるとき、たとえば、１５ボルトの電位差が第一の電極３に印加され、０ボルトの電位差が第二の電極４に印加されるとき、１５ボルトの電位差のために、画素２は第一の様相、すなわち白色を有する。帯電された粒子６が第二の電極４の近くに位置されるとき、反対の電位差−１５ボルトのため、画素２は、第二の様相、すなわち黒色を有する。
【００１２】
図３は、加熱素子１０、温度プローブ１１及び温度コントローラ１２を有する加熱手段１３を示している。温度プローブ１１は、媒体温度を測定可能であり、温度コントローラ１２は、測定された媒体温度に依存して加熱素子１０を制御可能である。加熱素子１０は、媒体５に接している場合があり、図２を参照して、媒体５に面する第一の基板８の表面に存在している。温度プローブ１１は、媒体５に接している場合があり、図２を参照して、媒体５に面する第一の基板８の表面に存在する。
【００１３】
図４は、媒体温度と、第一の電極３と第二の電極４との間の電位差−１５ボルトでのスイッチング時間との間の関係に関する実験結果を示している。媒体は、高い沸点をもつ液体を含んでいる。例として、７℃と２５℃との間の範囲での媒体温度について、スイッチング時間は、ファクタ２よりも大きく変動する。したがって、加熱手段１３を有する表示パネルは、たとえば媒体温度２５℃である再生できる温度にまで媒体を加熱可能であり、再生できるスイッチング時間を有することができる。さらに、スイッチング時間は、媒体温度の増加につれて低下する。媒体温度６５℃でのスイッチング時間４７ｍｓは、媒体温度２５℃でのスイッチング時間１２５ｍｓよりも非常に低い。
【００１４】
図５は、第一の基板８を介して媒体５を加熱可能な加熱素子１０を示している。第一の基板８は、たとえば、比較的大きな熱伝導性を有する、金属ホイルから構成されている。したがって、加熱素子１０は、媒体５と直接接している必要がない。加熱素子１０は、たとえば、媒体５から離れて面している第一の基板８の表面１５と接している。温度プローブ１１は、幾つかのポジションのうちの１つを有する場合がある。第一のポジションでは、温度プローブ１１ａは、媒体５から離れて面している第一の基板８の表面１５に存在しており、第二のポジションでは、温度プローブ１１ｂは、媒体５に接しており、媒体５に面している第一の基板８の表面１４に存在しており、第三のポジションでは、温度プローブ１１ｃは、加熱素子１０の向かい側であって、温度プローブ１１ｂと同じ表面に存在する。
【００１５】
図６は、第一の基板８を介して媒体５を加熱可能である加熱素子１０を示しており、第一の基板８は、熱伝導層１６を有しており、この熱伝導層は、媒体５に面する第一の基板８の表面１４を覆っており、加熱素子１０と接している。熱伝導層１６は、たとえば、アルミニウム製の薄い金属層から構成されており、この金属層は、比較的高い熱伝導性を有する、たとえば、厚さ１０マイクロメータを有している。さらに、第一の電極８を電気的に互いに隔離するため、熱伝導層１６は、電気的に分離されているか、又は第一の電極３と熱伝導層１６との間に電気的に分離する層が存在する。しかし、第一の電極３が等しい電位を有する場合、熱伝導層１６は、第一の電極３から電気的に分離されている必要はない。温度プローブ１１は、幾つかのポジションのうちの１つを有している場合があり、第一のポジションでは、温度プローブ１１ａは、媒体５から離れて面している第一の基板８の表面１５に存在し、第二のポジションでは、温度プローブ１１ｄは、媒体５と接しており、媒体５に面している熱伝導層１６の表面に存在し、第三のポジションでは、温度プローブ１１ｅは、加熱素子１０の向かい側であって、媒体５のから離れて面している第一の基板８の表面１５に存在する。
【００１６】
図７は、加熱素子１０と接している、媒体５から離れて面している第一の基板８の表面１５を覆っている熱伝導層１６を示している。温度プローブ１１は、幾つかのポジションのうちの１つを有している場合があり、第一のポジションでは、温度プローブ１１ｂは、媒体５に接しており、媒体５に面している第一の基板８の表面１４に存在し、第二のポジションでは、温度プローブ１１ｃは、温度プローブ１１ｂと同じ表面に存在し、加熱素子１０と反対側にあり、第三のポジションでは、温度プローブ１１ｆは、媒体から離れて面している熱伝導層１６の表面に存在している。
【００１７】
図８は、本発明が適用される表示パネル１の一部を図解的に示している。表示パネルは、それぞれの画素２の電位差を制御可能である駆動手段１００、行すなわち選択電極７０と列すなわちデータ電極６０との交差領域にある画素２のマトリクスを有している。図８において１からｍまで番号付けされた行電極７０は、行ドライバ４０により連続的に選択され、図８において１からｎまで番号付けされた列電極６０には、データレジスタ５０を介してデータが供給される。必要であれば、表示されるべきデータ２０は、プロセッサ３０ではじめに処理される、行ドライバ４０とデータレジスタ５０との間の相互同期は、プロセッサ３０に接続される駆動ライン８０を介して行われる。駆動手段１００は、たとえば、行ドライバ４０、行電極７０、データレジスタ５０、列電極６０、駆動ライン８０及びプロセッサ３０を有している。
【００１８】
行ドライバ４０とデータレジスタ５０からの駆動信号は、画素２を選択するものであり、パッシブドライブと呼ばれる。列電極６０は、たとえば画素２が第一の様相又は第二の様相を得るように、行電極７０に関してかかる電位を受ける。行ドライバ４０からの駆動信号は、そのゲート電極が行電極７０に電気的に接続されており、そのソース電極が列電極６０に電気的に接続されているＴＦＴ９０として示される薄膜トランジスタを介して画素２を選択するものであり、アクティブドライブと呼ばれる。列電極６０に存在する信号は、ＴＦＴ９０を介して画素２に転送される。図８の例では、かかるＦＦＴ９０は、１つのみの画素２について図解的に示されている。
【００１９】
当業者によれば、本発明の範囲内で多くの変形例が可能であることが明らかである。
本発明の範囲は、本実施の形態で開示された例示的な実施の形態に限定されるものではない。本発明は、それぞれの斬新な特徴とそれぞれの特徴の組み合わせで実施される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】表示パネルの前面を図解的に示す図である。
【図２】図１における軸ＩＩ−ＩＩに沿った断面図の実施の形態を図解的に示す図である。
【図３】加熱手段及び電気泳動媒体を図解的に示す図である。
【図４】媒体温度とスイッチング時間との間の関係を形成するグラフである。
【図５】第二の実施の形態の図１における軸ＩＩ−ＩＩに沿った断面図を図解的に示す図である。
【図６】第三の実施の形態の図１における軸ＩＩ−ＩＩに沿った断面図を図解的に示す図である。
【図７】第四の実施の形態の図１における軸ＩＩ−ＩＩに沿った断面図を図解的に示す図である。
【図８】表示パネルの一部に関する等価回路図を図解的に示す図である。
【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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【国際調査報告】
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