(57)【要約】  双安定ディスプレイの駆動回路が、画素（Ｐij）によって提示される画像が更新される画像更新期間（ＩＵｋ）の間に、ディスプレイの画素（Ｐij）に駆動波形（ＤＷｋ）を供給するドライバ（１０１，１０２）を有する。コントローラ（１０３）は、複数の画素（Ｐij）のうちの特定の画素の特定の光学遷移が必要な画像更新期間（ＩＵｋ）の間、駆動波形（ＤＷｋ）のうち関連する駆動波形を、複数の画素（Ｐij）のうちの特定の画素に供給するために、ドライバ（１０１，１０２）を制御する。駆動波形（ＤＷｋ）のうち関連する駆動波形は、特定の数のパルス（ＳＰｋ）のシーケンスを有し、シーケンスのパルス（ＳＰｋ）のうちの連続するパルスが、時間分離期間（ＳＰＴ）によって分離される。駆動波形（ＤＷｋ）のうち関連する駆動波形の特定の光学遷移を得、駆動波形（ＤＷｋ）のうち関連する駆動波形の平均値を減少するために、駆動波形（ＤＷｋ）のうち関連する駆動波形のパルス（ＳＰｋ）の特定の数、および／又はパルス（ＳＰｋ）の持続時間、および／又は分離期間（ＳＰＴ）の持続時間が決定される。
2007519026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する双安定ディスプレイの駆動回路であって、前記駆動回路は、
画像更新期間の間に、前記複数の画素によって提示される画像の更新をするために、前記複数の画素に駆動波形を供給するドライバ、および
前記複数の画素のうちの特定の画素の特定の光学遷移が必要な前記画像更新期間の間、前記駆動波形のうち、特定の数のパルスのシーケンスを有する関連する駆動波形を、前記複数の画素のうちの特定の画素に供給するために、前記ドライバを制御するコントローラを有し、
前記シーケンスの前記パルスのうちの連続するパルスが時間分離期間によって分離され、前記関連する駆動波形の所望のエネルギーで前記特定の光学遷移を得るために、前記関連する駆動波形の前記パルスの特定の数、および／又は前記パルスの持続時間、および／又は前記時間分離期間の持続時間が決定される、駆動回路。
【請求項２】
前記コントローラは、前記関連する駆動波形を供給するために前記ドライバを制御し、
前記関連する駆動波形の前記パルスの特定の数、および／又は前記パルスの持続時間、および／又は分離期間の持続時間は、前記関連する駆動波形のエネルギーの平均値を減少するように決定される、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記画素の可能な全ての光学遷移に必要な駆動波形を記憶するメモリを更に有し、前記駆動波形の少なくとも一つは、前記特定の数のパルスのシーケンスを有する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記特定の画素に対して、前記画像更新期間の間の、又は一連の画像更新期間の間の、前記関連する駆動波形のエネルギーの平均値を決定する平均値回路を有し、
前記コントローラは、前記平均値を受け取り、前記平均値を減少させるために、前記平均値に応答して、前記関連する駆動波形の前記パルスの特定の数、および／又は前記パルスの持続時間、および／又は前記時間分離期間の持続時間を制御する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記コントローラは、前記特定の画像に対して、前記画像更新期間の間に、サブパルスのシリーズとして、前記時間分離期間によって分離される前記特定の数のパルスを有する駆動波形を供給し、別の画像更新期間の間に、単一パルスのみを供給するように、前記ドライバを制御し、
前記シリーズのサブパルスの数は、前記画像更新期間と前記別の画像更新期間とを含む全期間の間の前記駆動波形の前記平均値を減少するように決定される、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項６】
前記コントローラは、前記特定の画素に対して、前記単一パルス先行するおよび／又は前記サブパルスのシリーズに先行する振動パルスを更に有する駆動波形を供給するように前記ドライバを制御する、請求項５に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記コントローラは、前記特定の画素に対して、前記画像更新期間の間に、サブパルスのシリーズとして、前記時間分離期間によって分離される前記特定の数のパルスを有する駆動波形を供給し、別の画像更新期間の間は、前記特定の数のパルスの代わりに単一駆動パルスを有し且つ前記駆動パルスに先行するリセットパルスを有する駆動波形を供給するように、前記ドライバを制御し、
前記シリーズのサブパルスの数は、前記画像更新期間と前記別の画像更新期間とを含む全期間の間の前記駆動波形の前記平均値を減少するように決定される、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項８】
前記コントローラは、前記特定の画素に対して、前記画像更新期間の間に、前記特定の画素を一方の極光学状態にリセットするためのサブパルスのシリーズとして、前記時間分離期間によって分離される前記特定の数のパルスを供給し、別の画像更新期間の間は、前記サブパルスのシリーズの代わりに単一駆動パルスを有する駆動波形であって、前記単一駆動パルスの後に存在する駆動パルスを有する駆動波形を供給するように、前記ドライバを制御し、
前記シリーズのサブパルスの数は、前記画像更新期間と前記別の画像更新期間とを含む全期間の間の前記駆動波形のエネルギーの平均値を減少するように決定される、請求項２に記載の駆動回路。
【請求項９】
前記コントローラは、前記画像更新期間と前記別の画像更新期間との両方の期間の間に、前記リセットパルスに先行する第１の振動パルスを供給するように前記ドライバを制御する、請求項７又は８に記載の駆動回路。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記画像更新期間と前記別の画像更新期間との両方の期間の間に、前記リセットパルスと前記駆動パルスとの間に発生する第２の振動パルスを供給するように前記ドライバを制御する、請求項７又は８に記載の駆動回路。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記時間分離期間の間に、実質的に前記特定の画素の光学状態を不変に保持するためのレベルを供給するように、前記ドライバを制御する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記時間分離期間の間に、前記複数のパルスのうちの前記時間分離期間に先行するパルスのレベルと反対のレベルを供給するように、前記ドライバを制御する、請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１３】
複数の画素を有する双安定ディスプレイを駆動する方法であって、
前記方法は、
画像更新期間の間に、前記複数の画素によって提示される画像の更新をするために、前記複数の画素に駆動波形を供給するステップ、および
前記複数の画素のうちの特定の画素の特定の光学遷移が必要な前記画像更新期間の間、前記駆動波形のうち、特定の数のパルスのシーケンスを有する関連する駆動波形を供給するために前記ドライバを制御するステップ、
を有し、
前記シーケンスの前記パルスのうちの連続するパルスが時間分離期間によって分離され、前記画像更新期間の間に前記関連する駆動波形の所望のエネルギーで前記特定の光学遷移を得るために、前記関連する駆動波形の前記パルスの特定の数、および／又は前記パルスの持続時間、および／又は前記時間分離期間の持続時間が決定される、方法。
【請求項１４】
双安定ディスプレイと請求項１に記載の駆動回路とを有する表示装置。
【請求項１５】
前記双安定ディスプレイが電気泳動ディスプレイである、請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双安定ディスプレイの駆動回路、双安定ディスプレイを駆動する方法、および双安定ディスプレイと斯かる駆動回路とを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＩＤ２００３の要約集の８４２ページ〜８４５ページにRobert Zhener、Karl Amundson、Ara Knaian、Ben Zion、Mark Johnson、Guofu Zhouによる発表「アクティブマトリックス電気泳動ディスプレイの駆動波形」には、電気泳動ディスプレイにおいて、マトリックスディスプレイ上の画像がリフレッシュされる各画像更新期間に、単一駆動パルスのパルス幅および／又は振幅を変調することによって、グレースケールが得られることが開示されている。
【０００３】
通常、連続する一連の画像更新期間の間の特定の画素の駆動波形の電圧の平均レベルは、ゼロではない。画素に印加される平均レベルがゼロでないと、画素が劣化する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、画素に印加される駆動波形の電圧においてゼロでない平均レベルを低減させる双安定ディスプレイの駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明の第１の態様は、請求項１に記載された双安定ディスプレイの駆動回路を提供する。本発明の第２の態様は、請求項１３に記載された双安定ディスプレイを駆動する方法を提供する。本発明の第３の態様は、請求項１４に記載された表示装置を提供する。有利な実施例は、従属項に規定されている。
【０００６】
本発明の第１の態様による駆動回路は、ドライバとコントローラとを有する。このドライバは、画素によって提示される画像が更新される又はリフレッシュされる画像更新期間の間に、画素に駆動波形を供給する。異なる画素は異なる光学遷移を受けなければならない場合があるので、駆動波形は異なる画素に対して異なる場合がある。
【０００７】
先に言及したＳＩＤ２００３の発表に開示された電気泳動ディスプレイの駆動波形は、単一パルスからなり、この単一パルスの持続時間および／又はレベルは、必要な光学遷移が得られるように制御される。まだ公開されていないヨーロッパ特許出願（整理番号ＩＤ６１３２５７、ＰＨＮＬ０３０５２４）は、画像更新期間の間に１つ以上のパルスを有する電気泳動ディスプレイの駆動波形を開示している。画像更新期間の間のパルスのシーケンスは、第１の振動パルスと、リセットパルスと、第２の振動パルスと、駆動パルスと、を連続的に有する。リセットパルスは、電気泳動ディスプレイの2つの極光学状態のうちの1つの極光学状態を得るのに十分なエネルギーを有する。リセットパルスに続く駆動パルスは、極光学状態から始まる画素の最終的な光学状態を決定する。これによって、中間光学状態の精度が向上する。極光学状態が白および黒を表す場合、中間光学状態はグレースケールを表す。例えば、Ｅｉｎｋディスプレイが使用される場合、粒子は、通常、白および黒である。
振動パルスは、電気泳動ディスプレイの光学状態を変えるのに十分大きいが、画素を極光学状態のうちの一方の極光学状態から他方の極光学状態に移動するのには不十分なエネルギーを有する。振動パルスは、電気泳動ディスプレイの粒子の移動性が増加し、したがって後続するパルスに対する粒子の反応が向上する。駆動波形は、画像更新期間毎に単一の振動パルスのみを有することができる。
【０００８】
本発明の第１の態様による駆動回路は、先に言及されたＳＩＤでの発表で開示された単一パルスを、サブパルスと呼ばれる特定の数のパルスのシーケンスに分割する。あるいは、本発明の第１の態様による駆動回路は、まだ公開されていない特許出願（整理番号ＩＤ６１３２５７、ＰＨＮＬ０３０５２４）に開示されたリセットパルスおよび／又はグレーレベル駆動パルスを、サブパルスと呼ばれる特定の数のパルスのシーケンスに分割する。このシーケンスのサブパルスのうちの連続するサブパルスは、時間分離期間によって分離される。３つ以上のサブパルスが使用される場合、したがって、２つ以上の分離期間が存在する場合、分離期間の持続時間は異なっていてもよい。分離期間は連続するサブパルスを分離しなければならないので、分離期間の持続時間がゼロであってはならない。画像更新期間の間の駆動波形のサブパルスの特定の数、および／又はサブパルスの持続時間、および／又は分離期間の持続時間は、駆動波形の所望のエネルギーを得るように選択される又は制御される。駆動波形のエネルギーは、駆動波形のパルスのエネルギーの集積として定義される。パルスのエネルギーは、パルスの電圧レベルと持続時間との積として定義される。
【０００９】
特定の単一パルスを、分離期間によって分離されるサブパルスのシリーズに置き換え得ることによって、異なるエネルギーの駆動波形で同じ光学遷移に到達することが可能となる。また、サブパルスの数、その持続時間、およびその間隔は、異なるエネルギーの駆動波形で同じ光学遷移を得るように影響を及ぼすことができる。駆動波形のエネルギーが変化するが同じ光学遷移を得るというこの柔軟性は、例えば、１つの遷移に対して特定の画素に供給される駆動波形の平均エネルギー、又は一連の遷移のための駆動波形の平均エネルギーを最小にするのに使用することができる。
【００１０】
駆動波形の平均エネルギーは、駆動波形の電圧の平均値とも呼ばれ、又は駆動波形の平均値とも呼ばれ、又は平均値とも呼ばれる。
【００１１】
本発明による請求項２に記載の一実施例では、画像更新期間の間の駆動波形のサブパルスの特定の数、および／又はサブパルスの持続時間、および／又は分離期間の持続時間は、駆動波形の電圧の平均値を最小にするように選択される又は制御される。好ましくは、各画素のための各駆動波形は、各画素の平均電圧値を最小にするように選択される又は制御される。駆動波形の平均値は、単一パルスが細分される場合、連続する複数の画像更新期間の間に決定される。あるいは、駆動波形の平均値は、駆動波形がリセットパルスと駆動パルスとを有する場合、単一の画像更新期間又は連続する複数の画像更新期間の間に決定される。
【００１２】
駆動回路は、特定の画素に印加される電圧の平均値がよりゼロに近い値を得ることができ、一方で、一連の同じ光学状態が表示される。通常、双安定ディスプレイ（特に、電気泳動ディスプレイ）は、電圧パルスが印加される持続時間に対する光学状態の変化の挙動が非線形性を示す。粒子は最初は速度が遅いので、短いパルスによって比較的小さい光学状態の変化が生じる。もっと長いパルスの間では、粒子の速度は徐々に増加し、したがって、光学状態の変化は次第に増加し、それ故に光学状態の変化は比較的大きい。その結果、短いパルスのシリーズ（連続するパルスの各ペアのパルスは、分離期間によって分離されている）によって、このシリーズの短いパルスの持続時間の合計と同じ持続時間を有する単一パルスよりも、光学状態の変化が小さくなる。あるいは、別の方法では、単一パルスの持続時間よりも全体で長い持続時間を有する短いパルスのシリーズを用いて、同じ光学状態遷移に達することが可能である。したがって、一連の画像更新期間の間に生じる特定の一連の光学遷移に対して、画素に印加される平均電圧がゼロでない場合、ゼロに近い平均電圧を得るために１つ以上の単一パルスを細分することが可能である。
【００１３】
パルスが細分される場合、サブパルスの数を制御することによって、画素の駆動波形の平均電圧に影響を及ぼすことができる。パルスがより多くのサブパルスに細分される場合、サブパルスの各々の持続時間は小さくなり、光学状態の変化への影響は小さくなる。持続時間の短いたくさんのサブパルスの全体の持続時間は、比較的長く続く数個だけのサブパルスの全体の持続時間より長くなければならない。分離期間の時間を制御することも可能である。比較的長い分離期間の間に、粒子の速度はかなり低下し、したがって、次のサブパルスによる光学状態の影響は、比較的短い分離期間が使用された場合よりも、小さい。
【００１４】
結論として、他の場合では単一パルスであった駆動波形のパルスを、時間分離期間により分離される複数のサブパルスに細分することによって、特定の画素で同じ一連の光学状態を得ることが可能である。サブルスの数、および／又はサブパルスの持続時間、および／又は分離期間の持続時間を制御することによって、生じる光学遷移は同じであるが、画素に印加される電圧の平均値に影響を及ぼすことが可能である。
【００１５】
本発明による請求項３に記載の一実施例では、画像更新期間の間の画素の可能な全ての光学遷移の駆動波形がメモリに記憶される。駆動波形は、一連の光学状態遷移において、必要な駆動波形の平均値が、単一パルスがサブパルスに細分されないときよりも低いように、決定される。
【００１６】
本発明によるこの実施例の動作を説明するために、例えば、単一駆動パルスが使用され画素の光学状態が決定されることを仮定する。画素の光学状態を第１の画像更新期間の間に第１の光学状態から第２の光学状態に変化させ、次いで第２の画像更新期間の間に第２の光学状態から第１の光学状態に変化させるのに必要な駆動波形は、できるだけ低い平均値を有するべきである。これらの逆の光学遷移は、逆の極性の駆動パルスを必要とする。駆動波形の低い平均値は、最も短い持続期間のパルスを、パルスのシリーズに細分することによって得ることができる。分割は、パルスのシリーズのエネルギーが単一パルスのエネルギーに近いが必要な光学遷移に到達するように、実行される。
【００１７】
本発明による請求項４に記載の一実施例では、駆動回路は、平均値を把握する平均値回路を有する。単一パルス又は細分されたパルスの使用の決定は、決定される平均値に依存する。細分されたパルスの使用によって平均値が下がる場合、現在の画像更新期間の間はそれが使用され、そうでなければ、単一パルスが使用される。細分されたパルスの特性は、できるだけ低い平均値を得るように選択できる。
【００１８】
本発明による請求項５に記載の一実施例では、本発明は、先に言及されたＳＩＤの発表に開示された単一パルスを有する駆動波形に適用される。画像更新期間のうちの特定の画像更新期間の間はこの既知の駆動波形が使用され、他の画像更新期間の間はこの単一パルスはサブパルスのシーケンスに置き換えられる。サブパルスが使用される画像更新期間を制御し、サブパルスの数および／又は分離期間の持続時間を制御して、平均電圧値が減少した駆動波形（好ましくはできるだけゼロに近い）が得られる。
【００１９】
一例として、単純なアルゴリズムで、画像更新期間の開始時に、平均電圧値の値と極性が何であるかがチェックされる。この画像更新期間の間の元の単一駆動パルスが同じ極性を有する場合、平均レベルの増加ができるだけ少ないように、その持続時間はできるだけ短くなければならない。したがって、この画像更新期間の間は、単一パルスが使用されなければならない。極性が逆の場合、単一パルスが使用される場合に極性が何になるかがチェックされる。極性が変化する場合は、この画像更新期間の間は単一パルスが使用される。極性が変化しない場合は、単一パルスはサブパルスに細分される。サブパルスの数および／又は分離期間の持続時間は、できるだけゼロに近い平均値が得られるように制御される。
【００２０】
本発明による請求項６に記載の一実施例では、駆動波形は、単一パルスに先行する振動パルス、および／又は単一パルスの代わりにサブパルスのシリーズを更に有する。振動パルスによって、ドウェル時間及び画像残留の影響が低減される。
【００２１】
本発明による請求項７に記載の一実施例では、本発明は、少なくともリセットパルスと単一（グレー）駆動パルスとを有する駆動波形に、適用される。画像更新期間のうちの特定の画像更新期間の間にこの既知の駆動波形が使用され、他の画像更新期間の間はこの単一駆動パルスがサブパルスのシーケンスに置き換えられる。できるだけゼロに近い平均値を得るように、サブパルスが使用される画像更新期間が決定され、サブパルスの数および／又は分離期間の持続時間が決定される。
【００２２】
画像更新期間ごとの駆動波形の一部分がメモリに記憶される場合、その部分は、所定の一連の光学遷移において、駆動波形の平均値が減少するように予め決められる。
【００２３】
画像更新期間ごとの駆動波形の一部分を、駆動波形の平均値を使用することによって、決定する又は選択することもできる。一例として、リセットパルスが正の極性を有し、駆動パルスが負の極性を有する場合、単純なアルゴリズムで、画像更新期間の開始時に、平均値の値と極性が何であるかがチェックされる。画像更新期間の開始時におけるこの開始平均値が正であり、且つ、単一駆動パルスを有する当初の駆動波形が使用されると画像更新期間の終了時における終了平均値が依然として正となる場合は、単一駆動パルスはサブパルスに置き換えれられる。開始平均値が正であり、且つ、単一駆動パルスを有する当初の駆動波形が使用されると終了平均値が負になる場合は、単一駆動パルスが使用される。開始平均値が負であり、且つ、単一駆動パルスを有する当初の駆動波形が使用されると終了平均値が依然として負になる場合は、単一駆動パルスが使用される。開始平均値が負であり、且つ、単一駆動パルスを有する当初の駆動波形が使用されると終了平均値が正となる場合は、単一駆動パルスはサブパルスに置き換えれられる。
【００２４】
本発明による請求項８に記載の一実施例では、本発明は、少なくともリセットパルスと単一駆動パルスとを有する駆動波形に、適用される。画像更新期間のうちの特定の画像更新期間の間にこの既知の駆動波形が使用され、他の画像更新期間の間はこの単一リセットパルスがサブパルスのシーケンスに置き換えられる。できるだけゼロに近い平均値を得るように、サブパルスが使用される画像更新期間が決定され、サブパルスの数および／又は分離期間の持続時間が決定される。
【００２５】
画像更新期間ごとの駆動波形の一部分がメモリに記憶される場合、その部分は、所定の一連の光学遷移において、駆動波形の平均値が減少するように予め決められる。
【００２６】
画像更新期間ごとの駆動波形の一部分を、駆動波形の平均値を使用することによって、決定する又は選択することもできる。一例として、リセットパルスが正の極性を有し、駆動パルスが負の極性を有する場合、単純なアルゴリズムで、画像更新期間の開始時に、平均値の値と極性が何であるかがチェックされる。画像更新期間の開始時におけるこの開始平均値が正であり、且つ、単一リセットパルスを有する当初の駆動波形が使用されると画像更新期間の終了時における終了平均値が依然として正となる場合は、単一リセットパルスはサブパルスに置き換えれられない。開始平均値が正であり、且つ、単一リセットパルスを有する当初の駆動波形が使用されると終了平均値が負となる場合は、単一リセットパルスはサブパルスに置き換えれられる。開始平均値が負であり、且つ、単一リセットパルスを有する当初の駆動波形が使用されると終了平均値が依然として負となる場合は、単一リセットパルスはサブパルスに置き換えれられる。開始平均値が負であり、且つ、単一リセットパルスを有する当初の駆動波形が使用されると終了平均値が正となる場合は、単一リセットパルスはサブパルスに置き換えれられない。
【００２７】
本発明による請求項９に記載の一実施例では、振動パルスはリセットパルスに先行して存在する。斯かる振動パルスは画質を向上させる。
【００２８】
本発明による請求項１０に記載の一実施例では、振動パルスがリセットパルスと駆動パルスとの間に存在する。斯かる振動パルスは画質を向上させる。
【００２９】
本発明による請求項１１に記載の一実施例では、分離期間の間に画素に供給されるレベルは、画素の光学状態が実質的に変化しないように、選択される。通常、双安定ディスプレイは、画素に印加される電圧が実質的にゼロである場合、その光学状態を変化させない。
【００３０】
本発明による請求項１２に記載の一実施例では、分離期間に先行するサブパルスのレベルと反対のレベルを分離期間に印加することによって、分離期間の間にブレーキレベルが使用される。電気泳動ディスプレイでは、分離期間の間は、粒子の動きが、短時間で素早く低下する。粒子は次のサブパルスで再び動き始めるだろうが、粒子の動きは次のサブパルスの間は最小である。分離時間の間の斯かるブレーキレベルは、単一パルスが、多数のサブパルスであって、合わせると最大でこの単一パルスの持続時間よりも長い持続時間を有する多数のサブパルスに細分されなければらならい場合に関係してくるだろう。しかし、ブレーキパルスは、画素の平均値に影響を与えるので、短い持続期間を有しなければならない。
【００３１】
本発明のこれらのおよび他の態様は、以下に記載された実施例を基準にして明らかであり、これらの実施例を基準にして説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
添字ｉ、ｊ、およびｋは、特定のアイテムが複数存在する又は使用されていることを示している。例えば、画素Ｐijは複数の画素のうちのどれかの画素が言及されていることを示し、駆動波形ＤＷｋは複数の駆動波形のどれかに言及している。一方、ＤＷ１は駆動波形ＤＷｋの特定の駆動波形に言及している。
【００３３】
図１は、単一の駆動パルスがサブパルスのシーケンスに置き換えられた本発明による実施例を説明するための駆動波形を示す。
【００３４】
電気泳動ディスプレイの中間レベル（例えば、Ｅインク型ディスプレイで黒の粒子および白の粒子が使用される場合のグレー）を確実に発生させるのは困難である。一般に、中間レベルは、電圧パルスを特定の時間間隔の間印加することによって作り出され、しがたって印加されるパルスのエネルギーによって決定される。中間レベルは、画像歪み、ドウェル時間（dwell time）、温度、湿気、電気泳動ホイルの横方向の不均一性（lateral inhomogeneity）などの影響を強く受ける。例えば、反対に帯電した白および黒の粒子のマイクロカプセルを有するＥインク型電気泳動表示装置では、反射率は、カプセルの前部に近い粒子分布のみの関数であり、粒子コンフィグレーションは、カプセル全体に分布する。多くのコンフィギュレーションは同じ反射率を示す。したがって、反射率は粒子のコンフィギュレーションと１対１の関数ではない。粒子は電圧および時間の応答だけが実際に予測可能であり、特定の瞬間における反射率は予測可能ではない。電気泳動ディスプレイを正しくアドレスするには、完璧な画像履歴を考えなければならない。履歴に注意した駆動方法は、遷移マトリックスに基づく駆動スキームと呼ばれる。この方法は、画素の６個前の状態まで考慮し、少なくとも４つのフレームメモリを使用してグレーからグレーへのダイレクトな遷移に対して妥当な精度を得る。通常、斯かる駆動方法は、先に言及したＳＩＤの発表に開示された単一駆動パルスと組み合わせられている。振動パルスを駆動パルスの前に印加すると、まずまずのグレースケール精度を達成しつつ、フレームメモリの数ををかなり減少させることができる。Ｅインク型電気泳動ディスプレイの一実施例は、図８および図９を基準にして更に詳細に記載されている。
【００３５】
明らかに、これらの駆動方式の両方とも、使用されるパルスは必要な光学遷移により厳密に決定されるので、残留ＤＣ電圧が画素に現れることを避けられない。残留ＤＣ電圧は、所望の情報を表示するために連続する画像更新期間の間に必要な多数の光学遷移の集積によって、かなり大きいだろう。これは、かなりの画像残留をもたらし、ディスプレイの寿命を短くするだろう。双安定ディスプレイようの強い駆動方式を提供するために、本発明による実施例が、例えばアクティブマトリックスＥインク型電気泳動ディスプレイのみを基準にして、説明される。
【００３６】
図１Ａは、特定の画素Ｐijに印加される従来技術の駆動波形を示す。駆動波形は、４つの画像更新期間ＩＵ１〜ＩＵ４の間に発生する一連の４つのサブ駆動波形ＤＷ１〜ＤＷ４を有する。サブ駆動波形は駆動波形とも呼ばれる。４つの駆動波形ＤＷ１〜ＤＷ４の各々は、単一の駆動パルスを有する。駆動パルスは一定の振幅を有し、駆動パルスの持続時間は、所望の光学遷移を実現するために制御される。正確な中間レベルを得るために、遷移間トリックスに基づく駆動方式が使用される。図１Ａは、連続する４つの光学遷移、即ち、最初は白ＷからダークグレーＧ１、次にライトグレーＧ２、次に黒Ｂ、最後にダークグレーＧ１、に必要なパルスを示す。これらの４つの画像遷移の後には、残留ＤＣ電圧、それ故にパルスの電圧レベルＶにフレーム期間ＴＦを掛けたものの６倍に等しい残留ＤＣエネルギーが、特定の画素Ｐijに存在することが明らかである。
【００３７】
図１Ｂは、４つの連続する画像更新期間ＩＵ１〜ＩＵ４の間に発生する４つのサブ駆動波形ＤＷ１１〜ＤＷ１４のシーケンスを示す。駆動波形ＤＷ１１およびＤＷ１３は、図１Ａの駆動波形ＤＷ１およびＤＷ３と同一であり、同一の光学遷移を生じさせる。ここでは、駆動波形ＤＷ１２およびＤＷ１４は、サブパルスのシリーズＳＳＰ１、ＳＳＰ２を有する。サブパルスのシリーズＳＳＰ１、ＳＳＰ２の各々は、分離時間期間ＳＰＴにより分離されている。分離期間ＳＰＴは、全てフレーム期間ＴＦに等しい。しかし、分離期間ＳＰＴは、別の持続時間および／又は互いに異なる持続時間を有していてもよい。
【００３８】
本発明によるこの実施例では、改良された駆動方式が得られている。ここでは、ダークグレーＧ１からライトグレーＧ２への遷移の間の比較的短い単一パルスＤＷ２と、黒ＢからダークグレーＧ１への遷移の間の比較的短い単一パルスＤＷ４とが、それぞれ複数の短いパルスのシリーズＳＳＰ１およびＳＳＰ２から成っている。パルスのシリーズＳＳＰ１およびＳＳＰ２は、それぞれ、単一のパルスＤＷ２およびＤＷ４のエネルギーよりも大きいエネルギーを有する。単一パルスＤＷ１が印加される前、画素Ｐijの残留ＤＣエネルギーはゼロであると仮定する。６フレーム期間ＴＦの間続く単一の正の電圧パルスを有する駆動波形ＤＷ１１によって、画像更新期間ＩＵ１の後において、残留ＤＣエネルギーは６×Ｖ×ＴＦである。ここで、Ｖはパルスの電圧レベルであり、ＴＦはフレーム期間である。この残留ＤＣエネルギーは、次の画像更新期間ＩＵ２の間に、できるだけ低減されることが好ましい。図１Ａの単一駆動パルスＤＷ２が印加されると、画素Ｐijの平均エネルギーは３×Ｖ×ＴＦ減少し３×Ｖ×ＴＦになる。パルスのシリーズＳＳＰ１が印加されると、パルスのシリーズＳＳＰ１は６個のパルスＳＰ１〜ＳＰ６を有しており、この各パルスは１フレーム期間ＴＦの間持続するので、画素Ｐijの平均エネルギーは６×Ｖ×ＴＦ減少してゼロになる。画素Ｐijの全ストレスはゼロであり、同一の光学遷移が生じる。６個のパルスＳＰ１〜ＳＰ６と単一パルスＤＷ２とで、ダークグレーＧ１からライトグレーＧ２への同じ光学遷移になるのは、電界の関数である電子インク材料の光学応答が、電界が印加されている間は線形ではないという事実による。これは、図４および図５を基準にして更に詳細に説明される。
【００３９】
画像更新期間ＩＵ３の間のライトグレーＧ２から黒Ｂへの次の光学遷移の間、駆動波形ＤＷ３は、画像更新期間ＩＵ１の間に印加される単一パルスと同一にすることができる単一パルスから成る。画像更新期間ＩＵ３の間に生じる画素Ｐijの残留エネルギーは、画像更新期間ＩＵ２と同じやり方で、駆動波形ＤＷ４の単一パルスを６個のパルスＳＰ７〜ＳＰ１２のシリーズＳＳＰ２に置き換えることによって、画像更新期間ＩＵ４の間に補償される。
【００４０】
図１Ｃは、図１Ｂに示されるシーケンスに対し画像更新期間ＩＵ１〜ＩＵ４の開始時に振動パルスＳ１〜Ｓ４を加えることによって得られる４つのサブ駆動波形のシーケンスを示す。振動パルス、即ちプリパルスＳ１〜Ｓ４は、まだ公開されていないヨーロッパ特許出願ＰＨＮＬ０２０４４１に開示されている。振動パルスＳ１〜Ｓ４の追加によって、ドウェル時間の依存性および画像履歴の影響が低減する。グレースケール精度は更に向上し、画像残留が最小になる。考慮すべき前の状態の数を少なくすることもできる。
【００４１】
図２は、リセットパルスと駆動パルスとを有する駆動波形が使用され、且つリセットパルスがサブパルスのシーケンスによって置き換えられた本発明による実施例を説明するための駆動波形を示す。
【００４２】
図２Ａは、画像更新期間ＩＵ１０の間に発生しレール安定駆動方式に適した駆動波形ＤＷ１０を示しており、リセットパルスＲＥ１は、画素Ｐijをはっきり規定される２つの極光学状態（電気泳動ディスプレイで白の粒子および黒の粒子が使用される場合、白および黒である）のうちの一方の状態にし、駆動パルスＤＰ１は、極光学状態を２つの極光学状態の間の所望の中間光学状態に変化させる。このレール安定駆動方式は、まだ公開されていないヨーロッパ特許出願ＰＨＮＬ０３００９１に開示されている。リセットパルスＲＥ１は、電気泳動ディスプレイの粒子を２つの極光学状態のうちの一方の状態に移動させるエネルギーを有し、グレースケール駆動パルスは、画素Ｐijが最終的な所望の光学状態に到達するように、粒子を移動させる。図２Ａに示される例には、白Ｗから黒Ｂを経てダークグレーＧ１への画像遷移が示されている。長い正の電圧パルスＲＥ１が印加されて、画素Ｐijが初期の白Ｗの状態から中間の黒Ｂの状態に設定される。負の電圧パルスＤＰ１が供給されて、画素Ｐijが最終的な所望のダークグレー状態Ｇ１に設定される。第１の振動パルスＳ１がリセットパルスＲＥ１に先行しており、第２の振動パルスＳ２がリセットパルスＲＥ１とグレースケール駆動パルスＤＰ１との間に発生する。振動パルスＳ１およびＳ２により、ドウェル時間依存性および画像残留が低減する。振動パルスＳ１およびＳ２は図示されているような幾つかのパルスを有することができるが、単一パルスを有することもできる。
【００４３】
図２Ｂは、画像更新期間ＩＵ１１の間に発生しレール安定駆動方式に適した駆動波形ＤＷ１１を示す。駆動波形ＤＷ１１は、駆動波形ＤＷ１０において、単一リセットパルスＲＥ１をリセットパルスＳＰ２０〜ＳＰ２３のシリーズＳＳＰ３に置き換えることによって、得られる。やはり、このリセットパルスＳＰ２０〜ＳＰ２３のシリーズＳＳＰ３は、単一リセットパルスＲＥ１と同じ光学遷移が得られるように選択されるが、シリーズパルスＳＳＰ３のエネルギーコンテンツは単一のリセットパルスＲＥ１のエネルギーコンテンツよりも大きい。このエネルギーコンテンツの差を使用して、一連の画像更新期間ＩＵｋに、できるだけゼロに近い画素Ｐij平均エネルギーを得ることができる。
【００４４】
図３は、リセットパルスと駆動パルスとを有する駆動波形が使用され、且つ駆動パルスがサブパルスのシーケンスによって置き換えられた本発明による実施例を説明するための駆動波形を示す。
【００４５】
図３Ａは駆動波形ＤＷ２０を示す。この駆動波形ＤＷ２０は、画像更新期間ＩＵ２０の間に発生しており、図２Ａに示すのと同じくレール安定駆動方式に適しているが、光学遷移が白ＷからダークグレーＧ１に代えてライトグレーＧＷ２になっている。駆動波形ＤＷ２０は、順に、振動パルスＳ１と、リセットパルスＲＥ２と、振動パルスＳ２と、駆動パルスＤＰ２とを有する。安定した白Ｗを得るために負の電圧パルスＲＥ２が印加される。正の電圧パルスＤＰ２が供給されて、画素Ｐijは最終的な所望のライトグレー状態Ｇ２に設定される。
【００４６】
図３Ｂは、画像更新期間ＩＵ２１の間に発生しレール安定駆動方式に適した駆動波形ＤＷ２１を示す。駆動波形ＤＷ２１は、駆動波形ＤＷ２０において、単一駆動パルスＤＰ２を駆動パルスＳＰ３０〜ＳＰ３３のシリーズＳＳＰ４に置き換えることによって得られる。やはり、駆動パルスＳＰ３０〜ＳＰ３３のシリーズＳＳＰ４は、単一駆動パルスＤＰ２を用いたのと同じ光学遷移を得るように選択されるが、シリーズパルスＳＳＰ４のエネルギーコンテンツは単一の駆動パルスＤＰ２のエネルギーコンテンツより大きい。このエネルギーコンテンツの差は、一連の画像更新期間ＩＵｋに、できるだけゼロに近い画素Ｐij平均エネルギーを得るために使用される。
【００４７】
図４は、単一のパルスを用いて、又はもっと短いパルスのシーケンスではあるが合わせると単一のパルスの持続時間よりも長い持続時間を有するシーケンスを用いて、同じような画素の光学状態の変化が得られることを示す。図４は、図３Ａの駆動波形ＤＷ２０によって生じる光学遷移（波形Ａ）と、図３Ｂの駆動波形ＤＷ２１によって生じる光学遷移（波形Ｂ）の代表的な実験結果を示す。ミリ秒の時間ｔの関数の光学状態Ｌ＊が、白ＷからライトグレーＧ２の光学遷移に対して示されている。ほぼ同じ白Ｗの光学状態から始まり、駆動波形ＤＷ２０とＤＷ２１とにより実質的に同じライトグレーＧ２の光学状態が得られることが明確に示されている。しかし、単一グレー駆動パルスＤＰ２に含まれる全エネルギーは６×Ｖ×ＴＦであり、副分割されたグレー駆動パルスＳＳＰ４のエネルギーは８×Ｖ×ＴＦである。したがって、同じ光学遷移を得られるが、一連の画像更新期間ＩＵｋの間に画素Ｐijに生じる平均エネルギーに影響を及ぼすことが可能である。
【００４８】
図５は、方形電圧パルスに応答する電気泳動画素の光学応答を示す。この例では、電圧パルスＶＰは、９フレーム期間ＴＦの持続時間を有する。パルスＶＰの最初の２つのフレーム期間ＴＦの光学応答ＯＲはａによって表され、パルスＶＰの次の２つのフレーム期間ＴＦの間の応答はｂによって表され、パルスＶＰの次の２つのフレーム期間ＴＦの光学応答はｃによって表され、パルスＶＰの最後の２つのフレーム期間ＴＦの光学応答はｄによって表される。時間間隔は常に２フレーム期間ＴＦの間続くが、光学応答ａ、ｂ、ｃ、ｄは大きく異なる。これは、印加される外部電界の持続時間に対する粒子の光学応答が、電気泳動ディスプレイ材料において線形ではないという事実による。本発明の実施例において、画素Ｐijの又はディスプレイ全体の残留ＤＣエネルギーを相殺するために、この非線形性が使用される。
【００４９】
図６は、光学遷移の状態表を示す。例として、図６は、各画像更新期間ＩＵｋの間、駆動パルスＤＰｋのみが使用され、４つの光学的状態が可能である駆動方式に基づいていている。したがって、画像更新期間ＩＵｋはリセットパルスＲｅｋを含まない。この駆動パルスＤＰｋは、周知の単一パルス、又は本発明の実施例によるサブパルスのシリーズとすることができる。単一パルスの代わりにサブパルスのシリーズが使用される場合、このシリーズは、同じ光学遷移を得るとともに単一パルスとは異なるエネルギーを得るように、選択される。
【００５０】
列ＯＴは、４つの光学的状態、即ち、白Ｗ、ライトグレーＧ２、ダークグレーＧ１、および黒Ｂを示す。
【００５１】
列Ｎ１は、列ＯＴに示される光学状態の遷移に対する、フレーム期間ＴＦにおける駆動パルスの持続時間を示す。下方を示す矢印は、より明るい状態からより暗い状態への遷移を示している。白ＷからライトグレーＧ２への遷移は、４フレーム期間ＴＦの間続く分割されていない単一駆動パルスを必要とする。ライトグレーＧ２からダークグレーＧ１への遷移は、６フレーム期間ＴＦの間続く分割されていない単一駆動パルスを必要とする。ダークグレーＧ１から黒Ｂへの遷移は、８フレーム期間ＴＦの間続く分割されていない単一駆動パルスを必要とする。
【００５２】
列Ｎ２は、列ＯＴに示される光学状態の遷移に対する、フレーム期間ＴＦにおける駆動パルスの持続時間を示す。上方を示す矢印は、より暗い状態からより明るい状態への遷移を示している。黒ＢからダークグレーＧ１への遷移は、４フレーム期間ＴＦの間続く分割されていない単一駆動パルスを必要とする。ダークグレーＧ１からライトグレーＧ２への遷移は、４フレーム期間ＴＦの間続く分割されていない単一駆動パルスを必要とする。ライトグレーＧ２から白Ｗへの遷移は、１０フレーム期間ＴＦの間続く分割されていない単一駆動パルスを必要とする。
【００５３】
電気泳動画素１８は対称的に動作する必要はないことに注意しなければならない。光学状態がダークグレーＧ１から黒Ｂに変化するには、駆動パルスは８フレーム期間ＴＦの間続かなければならない。黒ＢからダークグレーＧ１への逆の遷移に必要な駆動パルスは、４フレーム期間ＴＦの間だけ続く。互いに逆方向に遷移させるための駆動パルスＤＰｋは、逆の極性を有する。結果は、ダークグレーＧ１から黒Ｂを経てダークグレーＧ１に遷移する画像に対して、ダークグレーＧ１から黒Ｂへの遷移のための駆動パルスＤＰｋのエネルギーは、黒ＢからダークグレーＧ１への遷移のための駆動パルスＤＰｋのエネルギーの２倍である。ダークグレーＧ１から、黒Ｂ、ダークグレーＧ１へと続くときの駆動波形ＤＷｋのエネルギーの平均の値は、比較的高い。同じことは、例えば、ライトグレーＧ２から、黒Ｂ、ライトグレーＧ２へと続く場合に対しても当てはまる。
【００５４】
斯かる閉じたループ順序のときの平均エネルギーを減少させるために、一部の駆動パルスＤＰｋが複数のサブパルスＳＰｋに細分される。複数のサブパルスＳＰｋは、対応する単一パルスのときと同じ光学遷移を得るが対応する駆動波形ＤＷｋよりも高いエネルギーであるように選択される。
【００５５】
列Ｎ３は、より明るい状態からより暗い状態への遷移のための駆動パルスに適した持続時間を示し、列Ｎ４はより暗い状態からより明るい状態への遷移のための駆動パルスに適した持続時間を示す。
【００５６】
列Ｎ３は、列ＯＴに示される光学状態の遷移に対する、フレーム期間ＴＦにおける駆動パルスの持続時間を示す。下方を示す矢印は、より明るい状態からより暗い状態への遷移を示している。白ＷからライトグレーＧ２への遷移は、４フレーム期間ＴＦの単一駆動パルスの代わりに７フレーム期間続く細分された駆動パルスＳＰｋによって得られる。ライトグレーＧ２からダークグレーＧ１への遷移は、６フレーム期間ＴＦの単一駆動パルスの代わりに９フレーム期間続く細分された駆動パルスＳＰｋによって得られる。ダークグレーＧ１から黒Ｂへの遷移は、８フレーム期間ＴＦの間続く単一駆動パルスを使用することによって得られる。
【００５７】
列Ｎ４は、列ＯＴに示される光学状態の遷移に対する、フレーム期間ＴＦにおける駆動パルスの持続時間を示す。上方を示す矢印は、より暗い状態からより明るい状態への遷移を示している。黒ＢからダークグレーＧ１への遷移は、４フレーム期間ＴＦの単一駆動パルスの代わりに９フレーム期間続く細分された駆動パルスＳＰｋによって得られる。ダークグレーＧ１からライトグレーＧ２への遷移には、４フレーム期間ＴＦの単一駆動パルスの代わりに８フレーム期間続く細分された駆動パルスＳＰｋが必要とされる。ライトグレーＧ２から白Ｗへの遷移は、依然として、１０フレーム期間ＴＦの間続く単一駆動パルスによって得られる。
【００５８】
光学状態をダークグレーＧ１から黒Ｂに変えるため、単一駆動パルスは、８フレーム期間ＴＦの間続かなければならない。黒ＢからダークグレーＧ１への逆の遷移に対して必要な細分された駆動パルスＳＰｋは、４フレーム期間ＴＦの単一駆動パルスに代わりに９フレーム期間ＴＦ持続する。結果は、ダークグレーＧ１から黒Ｂを経てダークグレーＧ１に遷移する画像に対して、ダークグレーＧ１から黒Ｂへの遷移のための駆動パルスＤＰｋのエネルギーは、黒ＢからダークグレーＧ１への遷移のための駆動パルスＤＰｋよりもわずかに大きいだけである。この比は、単一（細分されていない）駆動パルスＤＰｋしか使用されない場合、２倍であった。ライトグレーＧ２から黒Ｂに続くには、１つの画像更新期間ＩＵｋは９フレーム期間ＴＦの間続く細分された駆動パルスＳＰｋを必要とし、１つの画像更新期間ＩＵｋは８フレーム期間の間続く単一駆動パルスを必要とする。黒ＢからライトグレーＧ２に続くには、２つの画像更新期間ＩＵｋは細分された駆動パルスを必要とし、最初の細分された駆動パルスは９フレーム期間ＴＦの間続き、次の細分されたパルスは８フレーム期間の間続く。ライトグレーＧ２から黒Ｂへの遷移に必要な駆動波形ＤＷｋのエネルギーと、黒ＢからライトグレーＧ２への遷移に必要な駆動波形ＤＷｋのエネルギーは、同一であるが（１７×Ｖ×ＴＦ）、駆動波形ＤＷｋが逆の極性を有するので互いにキャンセルされる。
【００５９】
細分されたパルスが特定の数のフレーム期間ＴＦの間続く場合、細分されたパルスのエネルギーは、当該特定の数のフレーム期間ＴＦの間続く単一パルスのエネルギーに等しいことを意味する。
【００６０】
図７は、アクティブマトリックス双安定ディスプレイを有する表示装置を示す。表示装置は双安定型マトリックスディスプレイ１００を有する。マトリックスディスプレイは、選択電極１０５とデータ電極１０６との交差部に対応する画素Ｐijのマトリックスを有する。交差部に対応するアクティブ素子は、示されていない。選択ドライバ１０１は選択電極１０５に選択電圧を供給し、データドライバ１０２はデータ電極１０６にデータ電圧を供給する。選択ドライバ１０１およびデータドライバ１０２はコントローラ１０３によって制御され、このコントローラ１０２はデータドライバ１０２に制御信号Ｃ１を供給し、選択ドライバ１０１に制御信号Ｃ２を供給する。
【００６１】
通常、コントローラ１０３は選択ドライバ１０１を制御して画素Ｐijの行を次々に選択し、データドライバ１０２を制御して、選択された行の画素Ｐijにデータ電極１０６を介して駆動波形ＤＷｋを供給する。本発明の実施例による細分されたパルスＳＰｋを実現しない場合、例えば、図１Ａ、図２Ａ、又は図３Ａの駆動波形が画素Ｐijに供給される。細分されたパルスＳＰｋを画素Ｐijに供給することが要求されると、例えば、図１Ｂ、図１Ｃ、図２Ｂ、又は図３Ｂの駆動波形のうちの１つが画素Ｐijに供給される。単一パルスと細分されたパルスＳＰｋとを有する駆動波形ＤＷｋをルックアップテーブルに記憶することができる。
【００６２】
特定の光学遷移に対し、細分されたパルスが使用されるか否か、細分されたパルスＳＰｋの特徴は何であるかを、決定することができる。したがって、特定の画像更新期間ＩＵｋの間に特定の光学遷移が要求される場合、予め記憶された駆動波形がメモリから得られる。この予め記憶された駆動波形は分割されていないパルスか細分されたパルスＳＰｋを有し、これは特定の光学遷移に最適に決められる。細分されたパルスＳＰｋの特徴は、パルスの数、パルスの持続時間、分離期間の持続時間とすることができる。
【００６３】
あるいは、特定の光学遷移に対して細分されたパルスが使用されるか否かは、これまでに画素Ｐijに印加される駆動波形の実際の平均値に基づいて決定できる。コントローラ１０３は、表示されるべき情報ＶＩに基づき平均値ＡＶを決定する回路１０４からこの平均値ＡＶを受け取る。コントローラ１０３は、特定の画像更新期間ＩＵｋの開始前に、平均値ＡＶをチェックする。次いで、コントローラ１０３は、特定の画像更新期間ＩＵｋの間に単一パルスが使用されるべきか細分されたパルスＳＰｋが使用されるべきかを決定する。この決定は、必要な光学遷移と、特定の画像更新期間ＩＵｋ後にゼロに最も近い平均値ＡＶと、を得るように実行される。制御回路１０３は、平均値ＡＶができるだけゼロに近いが単一パルスとに同じ光学遷移に到達するように、分割されたパルスＳＰｋの数および／又は持続時間、および／又は分離期間ＳＰＴの持続時間を制御することができる。
【００６４】
例として、平均値ＡＶの値および極性が何であるかを画像更新期間ＩＵｋの開始時に、簡単なアルゴリズムでチェックすることができる。この画像更新期間ＩＵｋの元の単一駆動パルスが同じ極性を有する場合、その持続時間をできるだけ短くして平均レベルＡＶの生じ得る増加を最も少なくすべきである。したがって、この画像更新期間ＩＵｋの間、単一パルスが使われるべきである。極性が逆の場合、単一パルスを使用する場合に極性が何になるかがチェックされる。極性が変化する場合は、この画像更新期間ＩＵｋの間は単一パルスが使用される。極性が変化しない場合は、単一パルスはサブパルスＳＰｋに細分される。サブパルスＳＰｋの数および／又は分離期間ＳＰＴの持続時間は制御され、できるだけゼロに近い平均値ＡＶを得る。
【００６５】
図８は、電気泳動ディスプレイの一部の断面を概略的に示しており、明確にするため、例えば数個の表示素子のサイズだけを示している。電気泳動ディスプレイは、ベース基板２と、例えばポリエチレンの２つの基板３と４との間に存在する電子インクを持つ電気泳動フィルムと、を有する。これら基板のうちの一方の基板３には透明画素電極５、５’が備えられ、他方の基板４には透明カウンタ電極６が備えられている。カウンタ電極６は、分割することもできる。電子インクは、直径が約１０ミクロンから５０ミクロンの複数のマイクロカプセル７を有する。各マイクロカプセル７は、液体４０に懸濁した、正に帯電した白の粒子８と負に帯電した黒の粒子９とを有する。斜線の材料４１は、ポリマーバインダーである。層３は必ずしも必要ではないが、接着層とすることができる。画素１８の画素電圧ＶＤ（図２参照）が、カウンタ電極６に対し正の駆動電圧Ｖｄｒとして（例えば、図３参照）画素電極５、５’に供給されると、電界が発生し、白の粒子８を、マイクロカプセル７の、カウンタ電極６を向いている側に移動させ、表示素子は観測者に白に見える。同時に、黒の粒子９は、マイクロカプセル７の反対側に移動し、そこでは黒の粒子９は観測者から見えないようにされる。画素電極５、５’とカウンタ電極６との間に負の駆動電圧Ｖｄｒを印加することによって、黒の粒子９は、マイクロカプセル７の、カウンタ電極６を向いている側に移動し、表示素子は観測者に暗く見える（図示せず）。電界が取り除かれると、粒子８、９はその移動により得られた状態をそのまま保ち、ディスプレイは双安定性を示し、電力を実質的に消費しない。電気泳動媒体は、それ自体は、例えばＵＳ５，９６１，８０４号、ＵＳ６，１１２０，８３９号、およびＵＳ６，１３０，７７４号から既知であり、ＥＩｎｋ社から入手できる。
【００６６】
図９は、電気泳動ディスプレイの一部の電気的等価回路図により画像表示装置を概略的に示す。画像表示装置１は、アクティブ・スイッチング素子１９と行ドライバ１６と列ドライバ１０とが備えられたベース基板２上に積層された電気泳動フィルムを有する。好ましくは、カウンタ電極６は、カプセル化された電気泳動インクを有するフィルム上に備えられるが、ディスプレイが面内電界の使用に基づき動作する場合、代わりにベース基板上に備えることができるだろう。通常、アクティブ・スイッチング素子１９は、薄膜トランジスタＴＦＴである。表示装置１は、行電極即ち選択電極１７と列電極即ちデータ電極１１との交差部に対応する表示素子のマトリックスを有する。行ドライバ１６は連続的に行電極１７を選択し、列ドライバ１０は、データ信号を、これらの列電極１１にパラレルに、選択された行電極１７に関連する画素に供給する。好ましくは、プロセッサ１５は、先ず、入力データ１３を、列電極１１により供給されるべきデータ信号へと処理する。
【００６７】
駆動ライン１２は、列ドライバ１０と行ドライバ１６との間の相互同期を制御する信号を運ぶ。
【００６８】
行ドライバ１６は、適切な選択パルスを特定の行電極１７に接続されたＴＦＴ１９のゲートに供給し、関連するＴＦＴ１９の主電流経路をローインピーダンスにする。他の行電極１７に接続されたＴＦＴ１９のゲートは、その主電流経路がハイインピーダンスを有するような電圧を受け取る。
ＴＦＴのソース電極２１とドレイン電極との間がローインピーダンスであることにより、列電極１１に存在するデータ電圧を、画素１８の画素電極２２に接続されるドレイン電極に供給することができる。このようにして、列電極１１に存在するデータ信号は、ＴＦＴのゲートが適切なレベルになって選択されると、ＴＦＴのドレイン電極に結合されている画素即ち表示素子１８の画素電極２２に送られる。   示されている実施例では、図１の表示装置は、各表示素子１８の位置に追加のコンデンサ２３も有する。この追加のコンデンサ２３は、画素電極２２と一つ以上の蓄積コンデンサライン２４との間に接続される。ＴＦＴの代わりに、ダイオード、ＭＩＭなどの他のスイッチング素子を使用することができる。
【００６９】
結論として、本発明による好ましい実施例では、双安定ディスプレイ１００を駆動する駆動回路はドライバ１０１、１０２を有しており、このドライバ１０１、１０２は、画素Ｐijが呈示する画像が更新される画像更新期間ＩＵｋの間に駆動波形ＤＷｋをディスプレイ１００の画素Ｐijに供給する。平均値回路１０４は、画素Ｐijの各々に対して、１つの画像更新期間ＩＵｋの間、又は連続する画像更新期間ＩＵｋの間の各画素Ｐijの駆動波形ＤＷｋのエネルギーの平均値ＡＶを求める。コントローラ１０３はドライバを制御して、特定の画素Ｐijに、特定の画像更新期間ＩＵｋの間に、分割されていない特定のパルスを有する駆動波形ＤＷｋを供給し、別の画像更新期間ＩＵｋの間に、分割されていない特定のパルスの代わりに、サブパルスＳＰｋのシリーズとして、時間分離期間ＳＰＴによって分離される特定の数のパルスを有する駆動波形ＤＷｋを供給する。コントローラ１０３は、平均値ＡＶに応答して複数のサブパルスＳＰｋを制御して、できるだけゼロに近い平均値ＡＶを得る。
【００７０】
別の好ましい実施例では、画像更新期間の間に発生できる全ての駆動波形が、予め決められ、メモリに記憶されている。予め決められた駆動波形は、光学状態が開始状態から始まり少なくとも１つの光学状態に変化して再び開始状態で終わるように変化する一連の画像更新期間の駆動波形の平均エネルギーを減少させるように選択される。選択された駆動波形のうちの少なくとも１つは、分割されていないパルスの代わりに、サブパルスのシリーズを有する。サブパルスのシリーズは、対応する分割されていないパルスと同じ光学遷移を得るとともに、この画像更新期間の間に異なるエネルギーの駆動波形を得るように選択される。異なるエネルギーは、一連の画像更新期間の間の全体の駆動波形の平均エネルギーが、分割されていないパルスだけが使われるときよりも低いエネルギーを得るために、使用されることが好ましい。
【００７１】
上記の実施例は本発明を制限するのではなく、当業者は、添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの別の実施例を設計できることに注意すべきである。例えば、本発明による大部分の実施例が電気泳動Ｅインクディスプレイに関して記載されているが、本発明は、一般的な電気泳動ディスプレイ、および双安定ディスプレイにも適している。通常、Ｅインクディスプレイは、白の状態、黒の状態、および中間グレー状態の光学状態を得ることを可能にする白の粒子および黒の粒子を有する。２つの中間グレースケールのみが示されているが、もっと多くの中間グレースケールが可能である。粒子が白および黒以外の他の色を有する場合、やはり、中間状態をグレースケールと呼ぶことができる。双安定ディスプレイは画素（Ｐij）への電力／電圧が取り除かれた後、画素が実質的にそのグレーレベル／輝度を維持するディスプレイと規定される。
【００７２】
動詞「有する」およびその活用形の使用は請求項に挙げられた以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。構成要素が単数であることは、斯かる構成要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の部品を有するハードウェアによって、および適切にプログラムされたコンピュータによって、実現することができる。いくつかの手段を列挙している装置の請求項において、幾つかの手段を同じ一つのハードウェアによって実現することができる。特定の手段が相互に異なる従属項に挙げられているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用できないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】単一の駆動パルスがサブパルスのシーケンスによって置き換えられた本発明による実施例を説明するための駆動波形を示す。
【図２】リセットパルスと駆動パルスとを有する駆動波形が使用され、且つリセットパルスがサブパルスのシーケンスによって置き換えられた本発明による実施例を説明するための駆動波形を示す。
【図３】リセットパルスと駆動パルスとを有する駆動波形が使用され、且つ駆動パルスがサブパルスのシーケンスによって置き換えられた本発明による実施例を説明するための駆動波形を示す。
【図４】単一のパルスを用いて、又はもっと短いパルスのシーケンスではあるが合わせると単一のパルスの持続時間よりも長い持続時間を有するシーケンスを用いて、同じような画素の光学状態の変化が得られることを示す。
【図５】方形電圧パルスに応答する電気泳動画素の光学応答を示す。
【図６】光学遷移の状態表を示す。
【図７】アクティブマトリックス双安定ディスプレイを有する表示装置を示す。
【図８】電気泳動ディスプレイの一部の断面を概略的に示す。
【図９】電気泳動ディスプレイの一部の電気的等価回路図により画像表示装置を概略的に示す。
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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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【国際調査報告】
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