(57)【要約】本発明は、電気泳動粒子を有する表示装置であって、前記電気泳動粒子の一部が存在する画素電極と対応する対向電極とを有する表示素子、及び表示される画像情報に対応する所定の黒色又は白色状態に前記表示素子をもたらすために前記画素電極と前記対向電極とにドライブ信号を供給するための制御器を有する、表示装置に関する。この表示装置のリフレッシュ時間を改善するために、制御器は、黒色状態に対応する前記２つの電極の一に近い第１位置に前記電気泳動粒子を開放するために十分であるが、白色状態に対応する他の電極に近い第２位置に前記電気泳動粒子が達するようにするには小さ過ぎるエネルギーを表す予め設定されたパルスを有するドライブ信号に先立つ、予め設定された信号を供給するように、更に構成される。
2005521090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動粒子を有する表示装置であって：
前記電気泳動粒子の一部が存在する画素電極と対応する対向電極とを有する表示素子；及び
表示される画像情報に対応する所定の光学状態に前記表示素子をもたらすために前記画素電極と前記対向電極とにドライブ信号を供給するための制御手段；
を有する、表示装置であり、
前記制御手段は、第１光学状態に対応する前記２つの電極の一に近い第１位置に前記電気泳動粒子を開放するために十分であるが、第２光学状態に対応する他の電極に近い第２位置に前記電気泳動粒子が達するようにするには小さ過ぎるエネルギーである予め設定されたパルスを有するドライブ信号に先立つ、予め設定された信号を供給するように、更に構成されている；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、前記予め設定されたパルスの持続時間は、２つの次の画像更新の間の時間インタバルより大きさが１桁小さい、ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置であって、前記制御手段は、負極性又は正極性を有する前期予め設定されたパルスを生成するために更に構成され、前記制御手段は負極性又は正極性を有するパルスを有する前記ドライブ信号を生成するために更に構成され、前記予め設定されたパルスの極性はデータ信号のパルスの極性と反対である、ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、前記制御手段は予め設定されたパルスの偶数を生成するために更に構成される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表示装置であって、電極の一はデータ電極を有し、他の電極は選択電極を有し、前記制御手段は前記選択電極に選択信号を供給するための第１ドライブ手段と前記データ電極にデータ信号を供給するための第２ドライブ手段とを更に有する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の表示装置であって、前記表示素子の前記画素電極はスイッチング素子によりデータ電極又は選択電極に結合され、前記制御手段は前記選択電極に選択信号を供給するための第１ドライブ手段と前記データ電極にデータ信号を供給するための第２ドライブ手段とを更に有する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の表示装置であって、表示素子に対応する選択電極は２つのグループにおいて相互接続され、前記制御手段は第１グループへの第１位相を有する第１の予め設定された信号と第２グループへの前記第１位相に反対の第２位相を有する第２リセット信号とを生成するように構成される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の表示装置であって、前記第２ドライブ手段は前記予め設定された信号を生成するために構成される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項５又は６に記載の表示装置であって、前記画素電極は前記対向電極を介して前記リセット信号を生成するために前記制御手段に結合される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置であって、前記対向電極は２つの部分に分割され、各々の部分は選択電極を介して接続された表示素子の集合と関連する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の表示装置であって、前記画素電極は前記予め設定された信号を受信するために前記制御手段に第１付加容量性素子を介して結合される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の表示装置であって、前記画素電極は更なるスイッチング素子を介して前記制御手段に結合される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の表示装置であって、２つの基板であって、それら基板の一は透明であり、前記電気泳動粒子は前記２つの基板の間に存在する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の表示装置であって、電気泳動材料はカプセル化された電気泳動材料である、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の表示装置であって、前記画像情報は連続フレームＮ−１、Ｎにおいて受けられ、前記表示装置は表示される新しいフレームの前にフレームＮ−１に直接対応する表示素子の前の表示状態を記憶するためのメモリ手段を更に有し、前記処理手段は前記表示される新しいフレームに対応する前記表示素子の新しい状態と前記記憶された前の状態とに依存して前記ドライブ信号を生成するように更に構成される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の表示装置であって、前記画像情報は連続フレームＮ−１、Ｎにおいて受けられ、現在のフレームＮが表示され且つ前記現在のフレームの現在の表示状態が表示される前にフレームＮ−１に直接対応する表示素子の前の表示状態を記憶するためのメモリ手段を更に有し、前記処置手段は前記記憶された前の状態、前記現在の状態及び表示される前記新しいフレームＮ＋１に対応する前記表示素子の前記新しい状態に依存して前記ドライブ信号を生成するように構成される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の表示装置であって、前記表示装置の動作温度を検知するための温度センサと好ましい階調値と動作温度に依存してドライブ信号を生成するための温度補償回路とを備える、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、請求項１の前提特徴部分において規定されているような表示装置に関する。
【０００２】
この種類の表示装置は、例えば、モニタ、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話及び電子ブック等において用いられる。
【背景技術】
【０００３】
冒頭のパラグラフにおいて記載した種類の表示装置は、国際公開第９９／５３３７３号パンフレットにより知られている。この国際公開第９９／５３３７３号パンフレットにおいては、２つの基板であって、それら基板の１つは透明であり、他の基板は行及び列の状態に配列された電極を備えている、２つの基板から構成されている電子インク表示装置について開示している。行電極及び列電極間の交差は表示素子に関連する。表示素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）により列電極に結合され、ＴＦＴのゲートは行電極に結合されている。表示素子、ＴＦＴ及び行列電極のこのような配列は、互いにアクティブマトリクスを形成する。更に、表示素子は画素電極を有する。行ドライバは表示素子の行を選択し、列ドライバは、列電極とＴＦＴにより表示素子の選択された行にデータ信号を供給する。データ信号は表示されるグラフィックデータに対応する。
【０００４】
更に、電子インクは、透明電極において備えられる共通電極と列電極との間に備えられる。電子インクは約１０乃至５０μｍの複数のマイクロカプセルを有する。各々の電子インクは、流体に浮遊された負に帯電された黒色粒子と正に帯電された白色の粒子とを有する。共通電極に負フィールドが加えられるとき、白色粒子は透明基板の方に導かれるマイクロカプセルの側に移動し、表示素子は観測者に視認される。同時に、黒色粒子は、それらが観測者から視認されない、マイクロカプセルの反対側の画素電極に移動する。共通電極に正フィールドが加えられることにより、黒色粒子は透明基板に導かれるマイクロカプセルの側の共通電極の方に移動し、表示素子は観測者に暗く見える。電界が取り除かれるとき、表示素子は取得された状態に保たれ、双安定状態特性を示す。
【０００５】
マイクロカプセルの上端の対向電極に移動する粒子量を制御することにより、表示装置において階調を生成することができる。例えば、伝対強度と加えられる時間の積として規定される、正電界又は負電界のエネルギーは、マイクロカプセルの上端に移動する粒子の量を制御する。
【０００６】
既知の表示装置は、所謂、ドウェル時間を有する。ドウェル時間は、前の画像更新と新しい画像更新との間のインタバルとして定義される。
【０００７】
今日の表示装置の不利点は、不正確な階調再現性に導くアンダードライブの影響を示すことである。個のアンダードライブの影響は、例えば、表示装置の初期状態がブラックであり、表示が、予め、ホワイト状態とブラック状態との間でスイッチングされているときに、生じる。例えば、数秒のドウェル時間の後、表示装置は、２００ｍｓｅｃのインタバルの間に、負フィールドを加えることによりホワイトに変換される。続くインタバルにおいては、電界は２００ｍｓｅｃの間に加えられず、表示はホワイトのまま保たれ、次のインタバルにおいて、正フィールドが、２００ｍｓｅｃの間、加えられ、表示はブラックにスイッチングされる。一連の第１パルスの応答としての表示の輝度は、後に幾つかのパルスを再現することができる好ましい最大輝度より小さい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、改善された階調再現性を有する、冒頭のパラグラフにおいて記載した種類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】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、請求項１において規定している表示装置を提供する。
【００１０】
本発明は、光応答が表示素子のヒストリに依存するという認識に基づいている。本発明は、画素電極への駆動信号の前に、予め設定された信号が供給されるときであって、その予め設定された信号は２つの電極の一において静止状態から電気泳動粒子を開放するのに十分であるが、電極の他に到達するには小さ過ぎるエネルギーを示すパルスを有する、とき、アンダードライブの影響は低減される。低減されたアンダードライブの影響のために、同一のデータ信号への光応答は、表示装置のヒストリ及び、特に、そのドウェル時間に拘らず、実質的に等しい。表示装置が所定の状態にスイッチングされた後、例えば、ホワイト状態への次のスイッチングが生じるとき、粒子の運動量がそれらの初期速度が略０であるために小さい、静止状態に電気泳動粒子がなるという事実により、その基本的機構を説明することができる。これは、長いスイッチング時間を結果としてもたらす。予め設定されたパルスの印加は、電気泳動粒子の運動量を増加させ、それ故、スイッチング時間を減少させる。
【００１１】
更なる有利点は、予め設定されたパルスの印加により前の電子インクのヒストリの影響を著しく低減することである一方、従来の電子インク表示装置は、新しいフレームのデータパルスを生成するための大規模な信号処理回路、幾つかの前のフレームの記憶及び大きいルックアップテーブルを必要とする。
【００１２】
そのような予め設定されたパルスは、２つの前の画像更新の間の時間インタバルより一桁小さい持続時間を有することが可能である。画像更新は、表示装置恩画像情報が更新されるか又はリフレッシュされるとき、起こる。
【００１３】
更に、本発明の優位性のある実施形態については、従属請求項に記載されている。
【００１４】
請求項３に記載されている実施形態においては、表示装置の電力損失は、単一の予め設定されたパルスのみを印加することにより最小化されることができる。
【００１５】
請求項４に記載されている実施形態においては、偶数の反対極性の予め設定されたパルスが、表示装置の予め設定されたパルスの視認性とＤＣ成分を最小化するために生成されることができる。正極性を有する１つと負極性を有する１つとの、２つの予め設定されたパルスは、この動作モードにおいて表示装置の電力損失を最小化する。
【００１６】
請求項５に記載の実施形態においては、電極は受動マトリクス表示を生成するために配列される。
【００１７】
請求項６に記載の実施形態においては、表示装置は、表示素子の画素電極にデータ信号を供給するようにアドレスするアクティブマトリクスを備えている。
【００１８】
請求項７に記載の実施形態においては、表示素子は２つ又はそれ以上のグループにおいて相互接続され、異なる極性を有する予め設定されたパルスはスクリーンの異なる部分に供給される。例えば、１つのフレームアドレス周期において、偶数行全てに対して正極性を有し且つ奇数行全てに対して負極性を有する予め設定されたパルスが印加されるとき、表示装置の隣接する行は、交互に明と暗とに表され、次のフレームアドレス周期において、予め設定されたパルスの正極性及び負極性は反転され、この場合、表示（空間積分）と次のフレーム（時間平均）の両方におけるそれら行の短い輝度変動を眼が統合するとき、認識されるアピアランスは殆ど影響を受けない。この原理は、フリッカの減少を伴う液晶表示を駆動する方法におけるライン反転原理に類似するものである。
【００１９】
請求項８に記載の実施形態においては、予め設定された信号は、第２ドライブ手段において生成され、例えば、第１ドライブ手段により一度に奇数行全てに続く偶数行全てを選択することにより、画素電極に同時に加えられる。
【００２０】
請求項９に記載の実施形態においては、予め設定された信号は、対向電極を介して画素電極に直接加えられる。この構成の優位性は、この場合に含まれる容量が行又は列電極がアドレスされる場合より小さいため、電力消費が小さいことである。
【００２１】
請求項１０に記載の実施形態においては、予め設定されたパルスの視認性を低減するために、対向電極は幾つかの部分に分割される。
【００２２】
請求項１１に記載の実施形態においては、画素電極は第１付加容量性素子により結合される。画素電極における電圧パルスは、ここで、画素容量と第１付加容量性素子との比として規定されることができる。画素容量は、画素電極と透明基板との間の材料の固有容量である。特に、Ｅ−Ｉｎｋ社製のカプセル化電気泳動材料を用いると、画素容量に比べて大きい値を有するように第１付加容量性素子が選択される場合、予め設定された信号は電力消費を低減する画素電極に実質的に転送されるため、この実施形態は有利である。
【００２３】
更に、画素容量は適用される異なる階調に伴って著しく変化しない。このように、画素電極における予め設定されたパルスは、適用される階調に拘らず、表示素子全部に対して実質的に等しい。
【００２４】
請求項１２に記載の実施形態においては、画素素子は更なるスイッチング素子を介して制御手段に結合される。更なるスイッチング素子は、表示素子を２つ又はそれ以上のグループに分割することを可能にする。
【００２５】
請求項１５に記載の実施形態においては、表示素子の階調再現性をさらに改善することができる。表示素子の前の状態及び現在の状態を記憶することと、表示素子の前の状態、減税の状態及び新しい状態に依存してドライブ信号を決定することとは、階調再現性を改善する。ドライブ信号を決定するために、処理手段は、表示素子の新しい状態及び前の状態に入力が対応するルックアップテーブルを備えることができる。
【００２６】
請求項１７に記載の実施形態においては、階調再現性は、温度センサと、表示装置の実際の動作温度のためのドライブ信号を補正するための温度補償とを組み込むことにより、更に改善されることができる。
【００２７】
以上の及び他の本発明の特徴については、以下に説明する実施形態を参照することにより、明らかになり、理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図は模式的であり、スケーリングして描かれておらず、一般に、類似する参照番号は類似する構成要素に付けられている。
【００２９】
図１は、例えば、幾つかの表示素子のサイズについての電気泳動表示装置１の一部の断面図であって、ベース基板２、例えば、ポリエチレンから成る２つの透明基板３、４の間にある電子インクを有する電気泳動膜を有する。基板の１つ３は透明ピクチャ電極５を備え、他の基板４は透明対向電極６を備えている。電子インクは、約１０乃至５０μｍの複数のマイクロカプセル７を有している。各々のマイクロカプセル７は、流体１０に浮遊された正に帯電された白色粒子８と負に帯電された黒色粒子９を有する。負フィールドが対向電極６に加えられるとき、白色粒子８は対向得電極６の方に導かれるマイクロカプセル７の側に移動し、表示素子は観測者に視認されるようになる。同時に、黒色粒子９は、それらが観測者から視認されない、マイクロカプセル７の反対側に移動する。対向電極６に正フィールドが加えられることにより、黒色粒子９は対向電極６の方に導かれるマイクロカプセルの側に移動し、表示素子は観測者に暗く見えるようになる（図示せず）。電界が取り除かれるとき、表示素子は取得された状態に保たれ、双安定状態特性を示し、実質的に電力を消費しない。
【００３０】
図２は、アクティブスイッチング素子を備えるベース基板２上に積層された電気泳動膜、行ドライバ１６及び列ドライバ１０を有するピクチャ表示装置１の等価回路図である。好適には、対向電極６はカプセル化電気泳動インクを有する膜に備えられるが、面内電界を用いる動作の場合は、ベース基板に交互に備えられることが可能である。表示装置１は、この例の薄膜トランジスタ１９においては、アクティブスイッチング素子により駆動される。表示素子１は、行、即ち選択電極１７と、列、即ちデータ電極１１の交差部分の範囲における表示素子のマトリクスを有する。行ドライバ１６は連続的に行電極１７を選択する一方、列ドライバ１０は列電極１１にデータ信号を供給する。好適には、処理器１５が、先ず、入来データ１３をデータ信号に処理する。列ドライバ１０と行ドライバ１６の間の相互同期はドライブライン１２により起こる。行ドライバ１６からの選択信号は、ゲート電極２０が行電極１７に電気的に接続され、ソース電極２１が列電極１１に電気的に接続されている薄膜トランジスタ１９により画素電極２２を選択する。列電極１７に存在するデータ信号は、ＴＦＴを介して、ドレイン電極に結合された表示素子の画素電極２２に転送される。この実施形態において、図１の表示装置は又、各々の表示素子１８の位置において付加コンデンサ２３を有する。この実施形態においては、付加コンデンサ２３は、１つ又はそれ以上のコンデンサライン２４に接続されている。ＴＦＴに代えて、他のスイッチング素子、例えば、ダイオード、ＭＩＭ等を使用することができる。
【００３１】
図３及び４は、従来の表示装置の駆動信号を示している。瞬間ｔ０において、行電極１７は、選択信号Ｖｓｅｌ（図１）により導通される。ライン選択時間ｔＬが経過した後、次の行電極１７が瞬間ｔ１において選択され、以下、同様である。ある時間であって、例えば、フィールド時間又はフレーム時間、通常は１６．７ｍｓｅｃ又は２０ｍｓｅｃの後に、変化しないピクチャの場合、前記行電極１７は選択信号Ｖｓｅｌにより瞬間ｔ２において再び導通される一方、同時に、データ信号Ｖｄは列電極１１に供給される。選択時間ｔＬが経過した後、次の行電極が瞬間ｔ３において選択される。これは、瞬間ｔ４から繰り返される。表示装置の双安定特性のため、電気泳動粒子はそれらの選択された状態を保ち、好ましい階調が得られた数フレーム時間の後にその状態を中断する。通常、画像更新時間は数フレームである。
【００３２】
図５は、数秒のドウェル期間の後、極性が交互に変わるパルスを有するデータ信号５０に関する、図２の表示装置の表示素子の光応答を表す第２１信号５１を示している。図５において、光応答５１を破線----により、データ信号を により示している。データ信号５０の各々のパルス５２は２００ｍｓの持続時間及び±１５Ｖの交互に代わる極性を有する電圧を有している。図５は、第１の負パルス５２の後の光応答５１は好ましい階調ではなく、第３又は第４の負パルスの後のみに好ましい階調が得られることを示している。
【００３３】
データ信号と共に好ましい階調の正確度を改善するために、パルス時間が、代表的には、画像更新と次の画像更新との間のインタバルの５乃至１０倍未満である、次のリフレッシュフィールドのデータパルスの前に、処理器１５は単一の予め設定されたパルス又は一連の予め設定されたパルスを生成する。２つの画像更新の間のインタバルが２００ｍｓｅｃである場合、予め設定されたパルスの持続時間は、代表的には、２０ｍｓｅｃである。
【００３４】
図６は、±１５Ｖの交互に変わる極性の電圧を有する２００ｍｓｅｃのデータパルスと一連の１２個の２０ｍｓｅｃの予め設定されたパルスとの応答としての図２の表示装置のデータ信号６０の光応答を示している。図５においては、光応答５１は破線----により示したが、改善された光応答６１を-・-・-により、データ信号を により示している。一連の予め設定されたパルスは極性が交互に変わる１２個のパルスを有する。各々のパルスの電圧は＋１５Ｖ又は−１５Ｖである。図６は、階調の正確度の著しい増加を示し、光応答６１は、４番目のデータパルス５５の後の光応答と実質的に同じレベルである。しかしながら、予め設定されたパルスにより導入された幾らかのフリッカが認められ、光応答５６を参照されたい。このようなフリッカの視認性を低減させるために、表示素子に関連する行電極１５は２つのグループに相互接続され、処理器１５と列ドライバ１０は、表示素子の第２グループに対して第２位相を有する第２リセット信号と表示素子の第１グループに対して第１位相を有する第１リセット信号とを生成することにより反転スキームを実行するために配列され、第２位相は第１位相と反対であるような方法で、処理器１５と行ドライバ１６を配列することができる。又、異なる位相と共にリセットパルスが供給される複数のグループを規定することができる。例えば、偶数行の表示素子への負のパルスを伴って開始する、１５Ｖの交互に変わる極性を有する６つの予め設定されたパルスを有する第１予め設定された信号と、奇数行の表示素子への正パルスを伴って開始する、±１５Ｖの交互に変わる極性の６つの予め設定されたパルスを有する第２予め設定された信号とを生成する処理器を用いて、２つのグループ、即ち、偶数の行の１つのグループと奇数の行の他の１つのグループとに行電極１７を相互接続することができる。
【００３５】
図７は、反転スキームを示す２つのグループを示している。第１グラフ７１は、偶数行ｎの表示素子に供給される６つの２０ｍｓｅｃの予め設定されたパルスを有する第１予め設定された信号に関し、第２グラフ７３は、奇数行ｎ＋１の表示素子に供給される６つの２０ｍｓｅｃの予め設定されたパルスを有する第２予め設定された信号に関し、第２の予め設定された信号の位相は第１の予め設定された信号の位相と反対である。パルスの電圧は＋１５Ｖと−１５Ｖとの間で交互に変わる。
【００３６】
２つ又はそれ以上の行の異なるグループに印加される一連の予め設定されたパルスに代えて、２つの列のグループ、例えば１つのグループの偶数列と１つのグループの奇数列とに表示素子を分割することができ、処理器１５は、偶数列の表示素子への負パルスを伴って開始する、±１５Ｖの交互に変わる極性をもつ６つの予め設定されたパルスを有する第１の予め設定された信号と、奇数列の表示素子への正パルスを伴って開始する、±１５Ｖの交互に変わる極性の６つの予め設定されたパルスを有する第２の予め設定された信号とを生成することにより、反転スキームを実行する。ここで、行全てを同時に選択することができる。他の実施形態においては、上記のような反転スキームを、更に光フリッカを低減する、所謂、ドット反転スキームを生成するために、行と列両方に同時に供給することができる。
【００３７】
他の実施形態においては、図８に示すように、光フリッカを低減するために、対向電極８０は、２つの相互に入り込む櫛型構造８１、８３として形成される。このような種類の電極は、当業者には周知である。２つの対向電極８１、８３は、処理器１５の２つの出力８５、８７に結合される。更に、処置器１５は、第１櫛型構造８１への負パルスを伴って開始する、±１５Ｖの交互に変わる極性と２０ｍｓｅｃの６つの予め設定されたパルスを有する第１の予め設定された信号と、第２櫛型構造８３への正パルスを伴って開始する、±１５Ｖの交互に変わる極性と２０ｍｓｅｃの６つの予め設定されたパルスを有する第２の予め設定された信号とを供給し、一方、画素電極２３を０Ｖに保つことにより、反転スキームを生成するために配列される。予め設定されたパルスが供給された後、２つの櫛型構造８１、８３は、新しいデータが表示装置に供給される前に、互いに接続されることができる。
【００３８】
他の実施形態においては、予め設定されたパルスは、付加蓄積コンデンサ２３と画素容量１８との間で共有される電荷だけ、付加コンデンサ２３を介して処理器１５により加えられる。この実施形態においては、表示素子の行における蓄積コンデンサは蓄積コンデンサラインを介して互いに接続され、行ドライバ１６は、２つのグループ、即ち、表示素子の偶数行に関する第１グループと表示素子の奇数行に関する第２グループとに亘る予め設定されたパルスの反転を可能にする２つのグループにおいて、互いにこれらの記憶コンデンサを相互接続するために配列される。新しいデータが表示素子に供給される前に、階調の再現性が改善されるように、行ドライバは、第１グループへの交互に変わる極性の６つの予め設定されたパルスを有する第１の予め設定された信号と、第２グループへの交互に変わる極性の６つの予め設定されたパルスを有する第２の予め設定された信号とを生成することにより反転スキームを実行し、ここで、第２信号の位相は第１信号の位相と反対である。予め設定されたパルスが表示素子に供給された後、新しいデータが表示素子に供給される前に、蓄積コンデンサを接地することができる。
【００３９】
他の実施形態においては、予め設定されたパルスは、専用の予め設定されたパルスライン９５に、ソース９４を介して結合された付加薄膜トランジスタ９０を経由して処理器１５により画素電極２２に、直接、加えられる。ドレイン９２は画素電極２２に結合される。ゲート９１は、行ドライバ１６に、別個の予め設定されたパルスアドレスライン９３を介して結合されている。アドレスＴＦＴ１９は、例えば、行電極１７を０Ｖに設定することにより、非導電性にする必要がある。
【００４０】
予め設定された信号が、同時に、表示素子全部に加えられるとき、フリッカが生じる可能性がある。それ故、予め設定された信号反転が、付加薄膜トランジスタ９０の分割により２つのグループ、即ち、偶数行の表示素子に結合された１つのグループと偶数行の表示素子に結合された１つのグループと、に加えられる。ＴＦＴ９０の両方のグループは、別々に、アドレス可能であり、予め設定されたパルスライン９５に接続される。処理器１５は、例えば、予め設定されたパルスライン９５を介してＴＦＴ９０の第１グループへの交互に変わる極性の電圧１５Ｖと２０ｍｓｅｃの６つの予め設定されたパルスを有する第１の予め設定された信号と、ＴＦＴ９０の第２グループへの交互に変わる極性の電圧１５Ｖと２０ｍｓｅｃの６つの予め設定されたパルスを有する第２の予め設定された信号とを生成することにより反転スキームを実行し、ここで、第２信号の位相は第１信号の位相と反対である。又、同じ周期においてアドレス可能であるＴＦＴの単一集合を、反転された予め設定されたパルスと共に２つの別々の予め設定されたパルスラインに接続することができる。
【００４１】
予め設定された信号はＴＦＴ９０に供給された後、新しいデータが列ドライバ１０により供給される前に、ＴＦＴは非アクティブにされる。
【００４２】
更に、予め設定されたパルスサイクルの間に画素電極を充電及び放電するために用いられる、電力を減少させるための（反転された）予め設定されたパルスシーケンスに、いずれの周知の電荷リサイクリング技術を適用することにより、電力の減少は、上記の実施形態において可能である。
【００４３】
表示される画像情報の階調再現性を改善するために、従来の電気泳動表示素子は、種々の前の状態と表示素子の現在の状態とを記憶するためのメモリ手段を備えることができる。
【００４４】
図１０は、一連の連続フレームＮ−１、Ｎ、Ｎ＋１における表示装置に与えられた画像情報を表示するための従来の電気泳動表示装置を示している。表示装置は、現在のフレームＮが表示される前に、フレームＮ−１に直接対応する表示素子の前の状態と、表示される現在のフレームＮに対応する表示素子の現在の状態とをそれぞれ記憶するために、メモリ手段であって、例えば、第１ＲＡＭメモリ１０１及び第２ＲＡＭメモリ１０３を用いて拡張された、図２に示しているような装置と類似する配列を有する。更に、前のフレームＮ−１の記憶された前の状態と、表示される現在のフレームＮに対応する表示素子の記憶された現在の状態と、表示されるべき新しいフレームＮ＋１に対応する表示素子の新しい状態とに依存して、ドライブ信号１２を生成するために、処理手段１５が配列されている。好適には、処理手段１５は、表示素子の前の状態、表示素子の現在の状態及び表示素子の新しい状態に対応するアドレス入力を有するルックアップテーブル１０５を有し、各々の状態は１６レベルの階調に対応する４ビットの数に対応している。これらのビットは、ルックアップテーブル１０５への１２ビット入力を共に構成する。更に、表示装置１００は、表示装置の階調再現性の温度依存性を低減するために温度補償を与え、装置の動作温度を検知するためのデジタル温度センサ１０７を備えることが可能である。このために、温度センサ１０７は、例えば、表示装置の実際の動作温度を表す４ビットの数を生成し、ルックアップテーブル１０５の入力はこれらを用いて更に４ビット拡張される。ここで、ルックアップテーブルの入力は１６ビットを有する。これらのルックアップテーブル１０５の入力は、フレームＮに対応する現在の状態に対応する第１階調値からフレームＮ＋１に対応する新しい状態における第２階調値への表示素子の遷移のためのドライブ信号の所定のドライブパラメータを指し示す。ルックアップテーブル１０５はＲＯＭメモリにおいて実現されることができる。ドライブ信号は、固定持続時間及び可変振幅のパルスと、固定振幅、交互に変わる極性及び２つの極端な値の間で変化する持続時間を有するパルスと、パルス長と振幅の両方が可変であるハイブリッドドライブ信号と、を有することが可能である。パルス振幅ドライブ信号に対して、この所定のドライブパラメータは、符号を有するドライブ信号の振幅を表す。パルス時間変調ドライブ信号に対して、この所定のドライブパラメータは、ドライブ信号を構成するパルスの符号と持続時間とを有する。ハイブリッド生成又はパルス状ドライブ信号に対して、この所定のドライブパラメータは、ドライブパルスを構成する部分の振幅と長さとを表す。所定のドライブパラメータは、例えば、８ビットの数とすることが可能である。ルックアップテーブル１０５における各々の入力に対して、ドライブパラメータは、異なる所定の動作温度と対応する階調遷移に対する選択された種類の電子インクに対して、実験的に決定される。ドライブ信号１２は列ドライバ１０に加えられる。
【００４５】
更に、この電気泳動表示素子１００におけるドライブ信号の生成は、階調の再現性を更に改善するために、予め設定されたパルスと結合されることができる。このために、予め設定されたパルスは、上記の例に従って、ドライブ信号の前に生成される。例えば、予め設定されたパルスは、４０ｍｓｅｃの持続時間、１５Ｖの振幅及び交互に変わる極性を有する４つのパルスを有することが可能である。
【００４６】
図１１は、予め設定されたパルス９７と４つのドライブ信号Ｖ（ｎ）、Ｖ（ｎ＋１）、Ｖ（ｎ＋２）、Ｖ（ｎ＋３）との統合されたシーケンスを示している。
【００４７】
ドライブ信号の前に挿入される予め設定されたパルスを伴わない従来の電位泳動表示装置と各々のドライブ信号の前に挿入された予め設定されたパルスを伴う電気泳動表示装置との階調値の再現性の比較について、図１２及び図１３に示している。
【００４８】
図１２は、ルックアップテーブルと表示テーブルの２つの前の状態に対するメモリを有する電気泳動表示装置の多くの表示素子の輝度の第１ヒストグラム１２０を示している。輝度は、フレームＮに対応する４つの所定状態の１つからフレームＮ＋１に対応する４つの所定状態の他への遷移の後に測定された。メモリに記憶された前の状態はフレームＮ−１に対応する第１の前の状態とフレームＮに対応する現在の状態である。第１ヒストグラムは、４つの所定反射値間の、即ち、２つの連続する遷移間における２秒のドウェル時間を有するドライブ信号の４つの階調値に対応する、１０００個のランダム遷移のシーケンスの結果として、Ｌ＊で表した輝度を有する表示素子の数を示している。得られる輝度Ｌ＊の最大値は７０である。輝度Ｌ＊の最小値は２５である。輝度Ｌ＊は１１６（反射／１００）１／３−１６と定義され、ここで、反射は０と１００の間の数であり、０は反射がない状態を、１００は完全反射を表す。
【００４９】
この従来の電気泳動表示装置においては、４つの所定の階調値の１つから４つの所定の階調値の他の１つへの遷移に対するドライブ信号の前に、予め設定されたパルスは生成されない。図１２から理解できるように、階調再現性は劣っている。
【００５０】
図１３は、ルックアップテーブルと２つの前の状態に対するメモリを有する電気泳動表示装置の表示素子の輝度についての第２ヒストグラムを示しており、ここで、予め設定されたパルスは、４つの所定の階調値の１つから所定の階調値の他の１つへの遷移に対するドライブ信号の前に挿入されている。輝度は、フレームＮに対応する４つの所定状態の１つからフレームＮ＋１に対応する４つの所定状態の他への遷移の後に測定された。メモリに記憶された前の状態はフレームＮ−１に対応する第１の前の状態とフレームＮに対応する現在の状態である。第２ヒストグラム１３０は、４つの有効な反射値間の、即ち、２つの連続する遷移間における２秒のドウェル時間を有するドライブ信号の４つの所定階調値に対応する、１０００個のランダム遷移のシーケンスの結果として、多くの表示素子のＬ＊で表した輝度を有する表示素子の数を示している。予め設定されたパルスシーケンスは、４０ミリ秒の持続時間、１５Ｖの振幅及び交互に変わる極性の４つのパルスを有する。このシーケンスの一部を図１１に示している。
【００５１】
図１３は、図１２におけるヒストグラムの分布の幅に比べて、４つの所定の階調に対応する減少された分布の幅を伴って、階調再現性が著しく改善されたことが示され、ここで、階調エラーは１．５Ｌ＊である。
【００５２】
同時提出の請求の範囲の範囲から逸脱することなく、本発明の範囲において多くの変形が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】表示措置の一部の断面図である。
【図２】表示装置の一部の等価回路図である。
【図３】表示装置のドライブ信号と内部信号とを示す図である。
【図４】表示装置のドライブ信号と内部信号とを示す図である。
【図５】データ信号の光応答を示す図である。
【図６】予め設定された信号とデータ信号の光応答を示す図である。
【図７】６つの反対極性のパルスを有する２つの隣接行に対する画素電極についての予め設定された信号を示す図である。
【図８】相互に入り込む櫛型構造を有する対向電極の例を示す図である。
【図９】２つのＴＦＴを有する表示素子の等価回路を示す図である。
【図１０】状態メモリを有する表示装置を示す図である。
【図１１】予め設定されたパルスとドライブ信号の統合シーケンスを示す図である。
【図１２】２つの前の状態に対する状態メモリを有する表示装置のヒストグラムである。
【図１３】各々の遷移に対する４つの予め設定されたパルスにより先行されたドライブ信号と２つの前の状態に対する状態メモリを有する表示装置のヒストグラムとを示す図である。
【図１】
2005521090.tif 000003
【図２】
2005521090.tif 000004
【図３】
2005521090.tif 000005
【図４】
2005521090.tif 000006
【図５】
2005521090.tif 000007
【図６】
2005521090.tif 000008
【図７】
2005521090.tif 000009
【図８】
2005521090.tif 000010
【図９】
2005521090.tif 000011
【図１０】
2005521090.tif 000012
【図１１】
2005521090.tif 000013
【図１２】
2005521090.tif 000014
【図１３】
2005521090.tif 000015
【国際調査報告】
2005521090.tif 000016
2005521090.tif 000017
2005521090.tif 000018