(57)【要約】【課題】 電気泳動ディスプレーの簡易な駆動方法。【解決手段】電気泳動による双安定ディスプレーにおいて、該駆動装置１を初期化ユニット１２、レシーブユニット１３及びディスプレードライブユニット１４から構成し、該初期化ユニットは少なくとも１個の初期電位レベルを発生して双安定ディスプレー１１のすべての画素１０を初期化する。その後、レシーブユニットは複数のグレイレベル(gray level)を受信し、該ディスプレードライブユニットは各グレイレベルに基づいて波形信号を発生し、該波形信号のパルス幅を該グレイレベルの数値と相関させて、該波形信号を相互に対応する画素に伝送し、該画素を駆動して表示を行わせる。【選択図】図１
2008026851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双安定ディスプレーの駆動装置において、
複数の画素から構成される該双安定ディスプレーに対して、該駆動装置は初期化ユニット、レシーブユニット、ディスプレードライブユニットから構成し、
該初期化ユニットは少なくとも１個の初期電位レベルを発生してすべての画素に伝送して画素の表示レベルを初期化し、
該レシーブユニットは少なくとも１個のグレイレベル(gray level)を受信し、
該ディスプレードライブユニットは該グレイレベルに基づいて波形信号(waveform)を発生すると共に、該波形信号のパルス幅を該グレイレベルの数値に相関させ、該波形信号を相互に対応する画素に伝送して、該画素を駆動して表示を行わせることを特徴とする双安定ディスプレーの駆動装置。
【請求項２】
前記双安定ディスプレーは、電気泳動ディスプレー(Electrophoretic Display、EPD)或いは双安定液晶表示スクリーンであることを特徴とする請求項１記載の双安定ディスプレーの駆動装置。
【請求項３】
前記初期化ユニットは、さらに該初期電位レベルの前にパルス信号を発生して、該すべての画素に伝送することを特徴とする請求項１記載の双安定ディスプレーの駆動装置。
【請求項４】
前記パルス信号は、少なくとも１個のゼロ電位の部分(component)を含むことを特徴とする請求項３記載の双安定ディスプレーの駆動装置。
【請求項５】
前記各画素は、少なくとも１個の薄膜トランジスター(TFT)を含むことを特徴とする請求項１記載の双安定ディスプレーの駆動装置。
【請求項６】
前記波形信号のパルス幅は、該グレイレベルの数値と正比例或いは反比例を成すことを特徴とする請求項１記載の双安定ディスプレーの駆動装置。
【請求項７】
複数の画素を駆動する双安定ディスプレーの駆動方法において、
少なくとも１個の初期電位レベル信号を該すべての画素に伝送し、
少なくとも１個のグレイレベルを受信して、
該各グレイレベルに基づいて波形信号を発生すると共に、該波形信号のパルス幅を該グレイレベルの数値に相関させ、
該波形信号を相互に対応する画素に伝送して、該画素を駆動して表示を行わせることを特徴とする双安定ディスプレーの駆動方法。
【請求項８】
上記双安定ディスプレーは、電気泳動ディスプレー(Electrophoretic Display、EPD)或いは双安定液晶表示スクリーンであることを特徴とする請求項７記載の双安定ディスプレーの駆動方法。
【請求項９】
前記駆動方法は、さらに該初期電位レベルの前にパルス信号を該すべての画素に伝送することを特徴とする請求項７記載の双安定ディスプレーの駆動方法。
【請求項１０】
前記パルス信号は、少なくとも１個のゼロ電位の部分を有することを特徴とする請求項９記載の双安定ディスプレーの駆動方法。
【請求項１１】
前記該各画素は、少なくとも１個の薄膜トランジスターを含むことを特徴とする請求項７記載の双安定ディスプレーの駆動装置方法。
【請求項１２】
前記波形信号のパルス幅は、該グレイレベルの数値と正比例或いは反比例を成すことを特徴とする請求項７記載の双安定ディスプレーの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双安定ディスプレーの駆動装置及びその方法に関する。特に、画面更新時に合わせて初期化を行う双安定ディスプレーの駆動装置及びその方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
薄型ディスプレーは、ますますその応用範囲を広げており、現代生活を極めて便利にしている。平面表示技術としての該薄型ディスプレーの内、液晶表示技術(TFT-LCD)に並び、電子ペーパーディスプレーが次世代表示技術として注目を集めている。
TFT-LCDは、現在最も成熟した技術といえるが、他方の電子ペーパーディスプレーは「電気泳動」原理を用いている。これは２枚の透明ガラス或いはプラスチック基板の間に電荷を帯び黒色、白色の化学微粒子及び溶剤を充填し、薄膜の負電荷を帯び
た部分において正電荷を帯びた黒色粒子が吸引され浮び上がる時に黒色を呈し、正電
荷を帯びた部分は負電荷を帯びたフッ化炭素が吸引され浮び上がるため白色になり（この現象を「電気泳動」現象と呼ぶ）、こうして異なる画素位置において異なる電位レベルに対応して、異なる色を表示して画像を形成するものである。
このような表示原理は双安定特性を備える。すなわち、溶剤と帯電微粒子はほぼ同じ比重を備えるため、たとえ電場が消失しても、帯電微粒子は固定位置においてある程度長時間維持され、次の電場が再び帯電微粒子を運動させると別の画面を形成する。このように画面を一度更新する毎に充電を持続する必要がないため、その消費電力量は非常に低くて済む。グレイレベル表示を形成する場合には、電場により双方の帯電粒子の浮き上がる比率を制御することで達成する。また赤色、緑色或いは青色などの異なる色の帯電粒子を使用し、色彩表示の効果を達成することができる。
上記電気泳動原理を使用するディスプレーは、電気泳動ディスプレー(EPD)と呼ばれる。TFT-LCDと比較して、EPDは高いコントラスト及びおよそ90度から90度の視角を備えるという長所がある。しかもバックライトボード、カラーフィルター、偏光板等パーツが不要であるため、重量と生産コストも大幅に低下させることができる。
しかし、公知の双安定ディスプレーの駆動装置の多くはフレームバッファー(frame buffer)を使用するが、フレームバッファーは一つ前の映像の画素データを記録し、続いて駆動装置は現在表示しようとする映像の画素データとフレームバッファー内の画素データを比較対照し、各画素の前後映像におけるグレイレベル差値を計算し、さらに差値に基づき駆動信号を生じ、これにより対応する画素表示を行わせて表示しようとする映像を形成する。この種の駆動装置を使用する双安定ディスプレーは、反応時間時間が短いという特性を備えるが、駆動装置の回路設計は複雑で、しかも別にメモリが必要である。電子タグなどの反応時間が求められない応用領域では、公知の駆動装置は不適切である。
【特許文献１】特開２００５−１２２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
公知構造には以下の欠点があった。
すなわち公知の双安定ディスプレーの駆動装置は反応時間時間が短いという特性を備えるが、駆動装置の回路設計は複雑で、しかも別にメモリが必要であるため、電子タグなどの反応時間が求められない応用領域では不適切であある。
本発明は上記構造の問題点を解決した双安定ディスプレーの駆動装置及びその方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は下記の双安定ディスプレーの駆動装置及びその方法を提供する。
それは主に双安定ディスプレーの駆動装置及びその方法を提供し、同様の画素表示は同様の駆動構造を備え、
さらにそれは双安定ディスプレーの駆動装置を提供し、双安定ディスプレーを駆動し、該双安定ディスプレーは複数の画素を含み、該駆動装置は初期化ユニット、レシーブユニット及びディスプレードライブユニットを含み、
該初期化ユニットは少なくとも１個の初期電位レベルを生じ、該すべての画素に伝送し、
該レシーブユニットは少なくとも１個のグレイレベル(gray level)を受け取り、該グレイレベルは該各画素において表示し、
該ディスプレードライブユニットは該各グレイレベルに基づき波形信号(Waveform)を生じ、そのパルス幅とグレイレベルの数値は相関し、しかも該ディスプレードライブユニットは該波形信号を相互に対応する画素に伝送し、該画素を駆動し表示を行わせ、
またそれは双安定ディスプレーの駆動方法を提供し、複数の画素を備える双安定ディスプレーを駆動し、この駆動方法は以下のステップを含み、
少なくとも１個の初期電位レベル信号をすべての画素に提供し、
複数のグレイレベルを受け取り、該各グレイレベルは該各画素に対応し、
該各グレイレベルに基づき波形信号を生じ、そのパルス幅とグレイレベルの数値は相関し、
該波形信号を相互に対応する画素に伝送し、該画素を駆動し表示を行わせることを特徴とする双安定ディスプレーの駆動装置及びその方法である。
【発明の効果】
【０００５】
上記のように、本発明は複雑な駆動構造を不要とし、しかも双安定ディスプレーの性能を向上させることができる。さらに本発明は一つ前の表示状態がどうであろうと、目的表示状態(target display status)が同じであれば、すべて同様の波形信号を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明双安定ディスプレーの駆動装置のブロックチャートである図１に示すように、駆動装置1は複数の画素10を備えた双安定ディスプレー11を駆動する。該駆動装置1は、初期化ユニット12、レシーブユニット13及びディスプレードライブユニット14を含む。
該初期化ユニット12は、少なくとも１個の初期電位レベル121を生じてそれをすべての画素10に伝送することによって、すべての画素10を駆動して少なくとも１個の初期グレイレベルを表示させる。初期グレイレベルは黒色、白色或いはあらゆる予め設
定したグレイレベルである。該初期化ユニット12は必要に応じて、２個の異なる初期電位レベルをすべての画素10に連続して伝送することができる。
該レシーブユニット13は、表示しようとする映像の少なくとも１個のグレイレベル (gray level) 15を受け取り、該各グレイレベル15は該各画素10において表示される。
双安定ディスプレーの表示動作の原理に基づき、電位レベルを加える時間が長くなれば、該画素10が表示する色はより明るく或いはより暗くなるため、該ディスプレードライブユニット14は該グレイレベル15に基づき波形信号16(waveform)を生じる。該波形信号16のパルス幅(pulse width)とグレイレベルの数値は関係があり、該ディスプレードライブユニット14は該波形信号16を相互に対応する画素10に伝送し、該画素10を駆動して表示を行わせ、該波形信号16をすべての画素10に伝送することで表示を行わせ、映像を形成する。この映像は次の更新画面まで非常に長い時間維持可能で、該初期化ユニット12により少なくとも１個の初期電位レベル121を生じ、すべての画素10に伝送し、すべての画素10を駆動し初期グレイレベルを表示させ、前の画面を消去し、続いて上記内容に基づき新映像を表示する。
【０００７】
この他、該初期化ユニット12において該画素10に該初期電位レベル121を伝送する前に、必要に応じて先にパルス信号122を発生して該画素10に伝送することができる。図２に示すように、該初期化ユニット12は該パルス信号122及び該初期電位レベル121を全部の画素10に供給し、初期化動作を行う。該パルス信号122中の異なる電圧の切り換えは双安定ディスプレー中の帯電微粒子を揺動させるためであり、次に初期グレイレベルを表示する上でより良好な効果を発揮する。さらに、該パルス信号122の波形は必要に応じて変えることも有効で、図３に示すように、Vrefをゼロ電位としてVmax及びVminの切り換えの期間、該パルス信号123の波形は少なくとも１個のゼロ電位レベルの部分124を設けてもよい。該パルス信号123は、帯電微粒子を揺動させる他に、画素内に残留するDC値を除去することができる。該パルス信号122及び該パルス信号123中で最適なVmaxとVref間の差値は、以下の式に示すように、VminとVref間の差値と等しいか、或いは接近している。
Vmax − Vref >= Vref −Vmin
上記双安定ディスプレーは、電気泳動ディスプレー(Electrophoretic Display、EPD)或いは双安定液晶スクリーンで、最適な該画素10は少なくとも１個の薄膜トランジスター(TFT)を含む。
【０００８】
本発明双安定ディスプレーの駆動装置の最適実施例のブロックチャートである４図に示すように、該駆動装置3は電気泳動ディスプレー30を駆動する。該電気泳動ディスプレー30は、複数の画素ユニット31からなり、該画素ユニット31はアレー方式で配置される。該各画素ユニット31は少なくとも１個の薄膜トランジスター32、保存キャパシタ33及び電気泳動表示ユニット34からなる。該薄膜トランジスター32ゲートはゲートライン(gate line)301に電気的に接続し、該薄膜トランジスター32のソースはソースライン(source line)302に電気的に接続する。該保存キャパシタ33及び該電気泳動表示ユニット34の一端と該薄膜トランジスター32のソースは電気的に接続し、反対端は電圧源Vrefと電気的に接続する。該ゲートライン301は、パルス信号303を受け、同一列の薄膜トランジスターをオン状態或いはオフ状態に制御する。オン状態下では該電気泳動表示ユニット34は該ソースライン302が伝送して来る初期化信号382を受けて初期化動作を行い、及び該波形信号381を受けて表示を行わせる。
【０００９】
該駆動装置3は、レシーブユニット37、ディスプレードライブユニット36及び初期化ユニット35からなる。使用者が電気泳動ディスプレーの画面を更新しようとする時は、先ず該初期化ユニット35に初期化信号382を生じさせる。該初期化信号382は、パルス部分(pulse component)及び初期電位レベル部分(initial voltage component)(図４参照)を備え、該ソースラインを経由して該画素ユニット31に伝送し、該パルス部分は電気泳動表示ユニットの帯電微粒子を揺動させる。該初期電位レベル部分は全部の電気泳動表示ユニットに初期グレイレベルを表示させる。
続いて該レシーブユニット37は、使用者が現在表示しようとする映像のグレイレベルデータ39を受け、該ディスプレードライブユニット36を通して該各グレイレベルデータ39を波形信号381に転換し、該波形信号381のパルス幅とグレイレベル数値は正比例或いは反比例を形成する。もし正比例であるなら、グレイレベル数値が高ければ波形信号381のパルス幅も長くなり、つまりグレイレベル数値250の波形信号のパルス幅はグレイレベル数値150の波形信号のパルス幅より大きい。しかも、この画素の一つ前の表示グレイレベルが何であろうと、該ディスプレードライブユニット36は同様のグレイレベル数値に基づき同一パルス幅の波形信号を生じる。
【００１０】
本発明双安定ディスプレーの駆動方法のステップフローチャートである図５に示すように、該駆動方法は複数の画素を備える双安定ディスプレーを駆動し、以下のステップを含む。
ステップ41：少なくとも１個の初期電位レベル信号をすべての画素に伝送する。
ステップ42：複数のグレイレベルを受け、該各グレイレベルは該各画素において表示される。
ステップ43：グレイレベルに基づき波形信号を生じ、そのパルス幅をグレイレベルの数値に相関させる。
ステップ44：該波形信号を相互に対応する画素に伝送し、画素を駆動し表示を行わせる。
【００１１】
本発明双安定ディスプレーの駆動方法の実施例のステップフローチャートである図６に示すように、該駆動方法は図４に示す複数の画素を備える双安定電気泳動ディスプレーを駆動し、以下のステップを含む。
ステップ51：初期化ユニット35を使用し初期化信号382を生じ、該ソースライン302を通してすべての画素ユニット31の薄膜トランジスター32のソースに伝送する。該初期化信号382は、パルス部分及び初期化電位レベル部分を有する。
ステップ52：パルス信号303を提供し、ゲートライン301を通してすべての薄膜トランジスター32のゲートに伝送し、すべての薄膜トランジスター32を制御してオン状態とし、初期化動作を行わせる。
ステップ53：レシーブユニット37を使用し、表示しようとする映像のグレイレベルデータ39を受け取る。
ステップ54：各グレイレベルデータ39の数値に基づき、それぞれ相互に対応する波形信号381を生じ、該波形信号381のパルス幅と対応するグレイレベルデータ39の数値は正比例或いは反比例を成す。
ステップ55：ソースライン302を通してすべての波形信号381を相互に対応する画素ユニット31の薄膜トランジスター32のソースに伝送し、すべての薄膜トランジスター32を制御してオン状態とし、該各電気泳動表示ユニット34は対応する波形信号381を受けて表示を行わせる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明双安定ディスプレーの駆動装置のブロックチャートである。
【図２】本発明初期信号の例の指示図である。
【図３】本発明初期信号の別種の例の指示図である。
【図４】本発明双安定ディスプレーの駆動装置実施例のブロックチャートである。
【図５】本発明双安定ディスプレーの駆動方法のステップフローチャートである。
【図６】本発明双安定ディスプレーの駆動方法実施例のステップフローチャートである。
【符号の説明】
【００１３】
1駆動装置
10画素
11双安定ディスプレー
12初期化ユニット
121初期電位レベル
122、123パルス信号
124  電位レベルが0の部分
14  ディスプレードライブユニット
15グレイレベル
16  波形信号
3  駆動装置
30  電気泳動ディスプレー
301  ゲートライン
302  ソースライン
303  パルス信号
31  画素ユニット
32  薄膜トランジスター
33  保存キャパシタ
34  電気泳動表示ユニット
35  初期化ユニット
36  ディスプレードライブユニット
37  レシーブユニット
381  波形信号
382  初期化信号
39  グレイレベルデータ
41〜44  ステッププロセス
51〜55  ステッププロセス
【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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