JP2006503321A - ディスプレイデバイスを有する表示装置及びディスプレイデバイスの駆動方法 - Google Patents

Abstract

表示装置（１）は画素（１０）を有するマトリクスディスプレイデバイス（ＤＤ）を有し、粒子（１４）は電極（６、６´、７）間の流体（１３）中を移動する。画素（１０）の光学状態は、駆動電圧（ＶＤｉ）が画素（１０）に印加される駆動期間（ＴＤｉ）の持続時間（Ｄｉ）と駆動電圧（ＶＤｉ）の値により規定される。ＤＣバランス化回路（３）は、画素の各々のサブグループ又は各々の画素（１０）に印加される実質的に０の時間平均値（Ｎ）を得るように駆動期間（ＴＤｉ）の持続時間（Ｄｉ）及び／又は駆動電圧（ＴＤｉ）の振幅を制御する。このような駆動期間（ＴＤｉ）の持続時間（Ｄｉ）及び／又は駆動電圧（ＴＤｉ）の振幅の制御は、画素（１０）全てが一次的に白又は黒になるリセットパルスを必要とすることなく、残像を最小化することを可能にする。本発明に従った好適な実施形態においては、初期期間の後、駆動電圧（ＶＤｉ）が、階調（又は、カラー化の量）がもはや変わらないようなレベルを画素（１０）に与える、ディスプレイデバイス（ＤＤ）が用いられる。ここで、妥当な場合、駆動期間（ＴＤｉ）の持続時間（Ｄｉ）を初期期間より長くすることにより、ＤＣバランス化が実行される。

Description

本発明は、ディスプレイデバイスを有する表示装置とそのディスプレイデバイスを駆動する方法に関する。

本発明は、特に、電気泳動ディスプレイのような、粒子が電極間の流体中で移動するディスプレイデバイスに関する。

通常、電気泳動ディスプレイデバイスは、データ電極と選択電極とが交差する交差部分に関連付けられる画素のマトリクスを有するマトリクスディスプレイである。階調又は画素のカラー化レベルは、特定レベルの駆動電圧が画素に印加される時間に依存する。駆動電圧の極性に依存して、画素の光学状態は、その現在の状態から２つの限界状態の１つの方に連続的に変化する（全ての荷電粒子は、画素の下部近傍又は上部近傍にある）。階調は、電圧が画素に印加されている時間を制御することにより得られる。

通常、マトリクスディスプレイの画素全ては、選択電極に適切な電圧を供給することによりらいん毎に選択される。データは、選択されたラインに関連付けられた画素にデータ電極により並列式に供給される。一回、マトリクスディスプレイの画素全てを選択するために必要な時間はサブフレーム期間と呼ばれる。特定の画素は、必要な光学状態の変化により、全体のサブフレーム期間の間に、正の駆動電圧、負の駆動電圧又は０の駆動電圧のどれかを受ける。光学状態が変化しない場合、０駆動電圧が画素に加えられる。

通常、階調（又は、中間色状態）を生成することができるように、フレーム期間は複数のサブフレームを有する。画像の階調は、画素のどれ位多くのサブフレームがどの駆動電圧（正、負又は０）を受ける必要があるかに対して、画素毎に選択することにより再現さえることができる。通常、サブフレームの全ては同じ持続時間を有する。任意に、異なるサブフレームの持続時間が選択されることが可能である。

電気泳動箔を用いるディスプレイにおいては、多くの絶縁層がＩＴＯ電極間に存在する。時間及びデータ依存性電圧降下は深刻な残像をもたらす。既知の残像を最小化する方法は、全ての画素に加えられるリセットパルスを用いる。リセットパルスは、各々のサブフレーム期間の後、表示される画像が完全に白又は黒になるようにする。その結果、ディスプレイが個々の画像間で黒と白との間で（又は、２つの色状態間で）点滅するため、それらのリセットパルスは表示性能を著しく低下させることと成る。

本発明の目的は、ディスプレイの視認性能への影響を小さくすることにより残像を低減することである。

本発明の第１の特徴は、請求項１に記載しているディスプレイデバイスを有する表示機器を提供することである。本発明の第２の特徴は、請求項１３に記載しているディスプレイデバイスを駆動する方法を提供することである。

本発明に従った表示機器は、粒子が電極間の流体において移動する画素を有するディスプレイデバイスを有する。画素の光学状態は、駆動電圧が画素に印加される駆動期間の持続時間と駆動電圧の値とにより、通常、規定される。そのようなディスプレイデバイスの例は電気泳動ディスプレイである。

特定の画素の階調は、駆動電圧のレベル、及び／又は、駆動電圧が画素に印加される駆動期間の持続時間に依存する。ドライバは、対応する連続駆動期間の間に画素に印加される駆動電圧のシーケンスを与える。駆動電圧及び駆動期間の持続時間は、表示される画像信号を適合させる画素の光学状態を得るように選択される必要がある。

ＤＣバランス化回路は、各々の画素に加えられる駆動電圧の実質的に０時間平均値を得るように、個別に、全ての画素に対して（又は、隣接画素の比較的小さいサブグループに対して）駆動期間の持続時間及び／又は駆動電圧の振幅を制御する。このような駆動期間の持続時間及び／又は駆動電圧の振幅の制御は、画素全てに対してリセットパルスを必要とせずに、残像を最小化することを可能にする。画素全てに供給されるリセットパルスは、表示される画像が、規則正しく白又は黒に完全に成るようにする。それ故、本発明に従って、視覚的効果をあまり妨害しないで、残像は最小化される。

駆動期間の可変持続時間と駆動電圧の固定値（正、負及び０）とを用いることにより、階調が生成されるディスプレイデバイスにおいて、駆動期間の可変持続時間の間に補償されるように、限界の範囲内で、画素に加えられる駆動電圧の値を変化させることが可能である。補償は、画素が暗く又は明るく（又は、着色の度合いが大きく又は小さく）なる、若しくはその逆であることに依存して駆動電圧が符号を変えることを考慮する。

請求項７に記載しているようなディスプレイデバイスであって、初期の期間の後に階調（又は、カラー化の度合い）がもはや変化しないようなレベルを有する駆動電圧が画素に印加されるようなディスプレイデバイスにおいて、ＤＣバランス化が駆動期間の持続時間を変化させることにより実行される。

駆動期間の持続時間と駆動電圧との両方を制御することが又、可能である。

請求項２に記載のような実施形態においては、ＤＣバランス化は、駆動期間の間にこの駆動期間の持続時間（例えば、サブフィールドが同じ持続時間を有する場合、駆動電圧が画素に印加されるサブフィールドの数）と前記駆動期間の間に画素に加えられる駆動電圧の値との乗算を表す数をメモリにおいて合計することにより得られる。その数は、画素に対して積分された電圧を表す。駆動電圧の値及び／又は駆動期間の持続時間は、その数が実質的に０にできるだけ近くに保たれるように適合される。

好適には、その数は、マトリクスディスプレイの全ての画素に対して計算され、記憶される。このことは、画素全てが個別にＤＣバランス化されることを可能にする。隣接画素のサブグループに対してその数を計算することが又、可能である。これは、隣接画素の光学状態は、通常、長い期間に亘ってそれ程異ならないという洞察に基づいている。好適には、サブグループは、数個の隣接画素のみであって、例えば、２つの水平方向又は垂直方向における隣接画素を有する。

通常のサブフィールド駆動されるマトリクスディスプレイ駆動においては、駆動電圧が固定されている場合及びサブフィールド全てが同じ持続時間を有する場合、その数は、駆動電圧が印加されているフィールドのサブフィールドの数をカウントすることにより決定されることが可能である。駆動電圧の極性により、この数は、現時点までに決定された数に加算され、又はその決定された数から減算される。

ＤＣバランス化回路は、駆動電圧が画素に印加されているサブフィールドの数及び／又はその数ができるだけ０に近いような駆動電圧を制御する。

例えば、その数が、現時点まで、負の駆動電圧が必要とされるように画素の光学状態が変化されなければならない次のフィールドの間に、正の駆動電圧が画素に支配的に印加されたことを示している場合、必要とされる光学状態に達するように、負の電圧が印加されるサブフィールドの数は必要とされるより多いのである。このように、その数は０に向かって変化する。好適には、ディスプレイは、尚も、正しい光学状態に達するように駆動される。例えば、ディスプレイは、駆動電圧の特定の値以上又は以下において、光学状態の変化の速度が更に影響を受けないところのディスプレイが用いられることが可能である。又は、駆動電圧の特定の値において、光学状態が初期期間のみの間に変化するところのディスプレイが用いられることが可能である。時間の所期期間の後、尚も駆動電圧は画素に印加されているが、駆動電圧は、実質的に、画素の光学状態に影響を及ぼすことはない。請求項１０又は１１に記載しているような本発明の好適な実施形態に関して、そのようなディスプレイ及び駆動について、更に詳細に説明することとする。

その数は、特定の画素の駆動期間毎に、０である必要はない。駆動電圧のレベルが変化する範囲及び／又は表示期間が変化する範囲は限定されている。電圧が大き過ぎるとディスプレイデバイスは損傷を受け、電圧が小さ過ぎると、画素の光学状態に関して影響はない。更に、通常、所定の最小時間が、画素の“階調”レベルにおける変化を得るために必要であり、駆動電圧はフィールドのサブフィールド全ての間より長くすることができないため、時間を長くし過ぎることは不可能である。しかしながら、フィールド期間の持続時間を（一次的に）増加させることは可能である。勿論、フィールド期間が長過ぎるとディスプレイデバイスのリフレッシュ時間を過度に減少させ、このことは、動きアーチファクトをもたらし、エネルギー損失を過度にする。

駆動電圧のレベル及び駆動期間の持続時間の選択における制限された自由度のために、その数は、実際には０になることなく、０の周辺で変化し得る。時間の所期期間の後に画素の光学状態がもはや変化しないディスプレイが用いられ、駆動期間の持続時間の最小期間であるサブフィールド期間が変化される状態においては、原則的に、常に駆動電圧の極性に依存して、同じ基本的な時間の期間（サブフィールド期間）の整数倍が加算され又は減算されるため、その数が０値に達することは常に可能である。

更に、ＬＣＤディスプレイとは反対に、同じ絶対値を有する正及び負の駆動電圧は異なる光学状態をもたらす。それ故、複数の駆動信号を周期的に変化させることにより画素に加えられる電圧を簡単にＤＣバランス化することが可能ではない。表示される画像に依存して、幾つかの連続的駆動期間において、連続フレームの間に、同じ複数の駆動電圧が存在することがあり得る。そのような駆動期間のシーケンスの間、ＤＣバランス化は可能ではなく、その結果、その数を０に近く保つことは不可能である。しかし、駆動期間が反対極性を有する駆動電圧を伴って生じるとすぐ、駆動電圧及び／又は駆動期間の持続時間は、その数を変化させるために０に向かってできるだけ必要より大きく選択される。

請求項３に記載のような実施形態においては、マトリクス装置は通常のサブフィールドモードにおいて駆動され、各々のフィールドは所定数のサブフィールドを有する。特定のフィールドの間、画素群の特定の画素の階調は、駆動電圧が特定の画素に印加されているサブフィールドの特定数により決定される。その結果、この特定画素の駆動期間は、サブこのフィールドの特定数の持続時間である。

請求項４に記載のような実施形態においては、特定の画素についてのその数の絶対値が閾値を上回る場合、リセットパルスが画素に印加される。このリセットパルスは、従来技術と同じ方式で作用する。このリセットパルスは、それが必要とされる画素のみに対して及び散発的にのみ供給され、それ故、視覚的性能の低下は頻度が非常に低く、関連する画素のみに対して生じる。リセットパルスの後、関連画素に対応するその数の値は、リセットパルスの影響が考慮されるように補正される。

請求項５に規定されているような実施形態においては、その数は又、残像がより高い温度でより速く進行するという事実を明らかにするように、画素の温度に依存する。

請求項６に規定されているような実施形態においては、その数は、残像と駆動電圧との間の非線形関係に対応するために駆動電圧の値に非線形的に依存する。

温度及び駆動電圧の値の両方に対してその数を補正することが又、可能である。

請求項７に規定されているような実施形態においては、所望の画素のカラー化（又は、階調）は、初期期間（又は、駆動期間の初期持続時間又は初期持続時間という）の後、達せられる。より長い駆動期間の持続時間は、画素の補正に（実質的に）影響を与えない。駆動電圧の特定の極性が現在まで支配的であることをその数が示し、現在の駆動電圧の極性がその支配的極性と反対である場合、制御器は、初期期間より長くなるように、現在の駆動期間の持続時間を制御する。通常、現在の駆動期間の持続時間は、画素に対してフィールドのより多くのサブフィールドの間に駆動電圧を加えることにより、より長くなるように制御される。

現在の駆動電圧の反対符号のために、その数の絶対値は、現在の駆動電圧と現在の駆動期間の持続時間（通常、駆動電圧が画素に印加されるフィールドの間、サブフィールドの数により表される）との積が現在まで累算された値に加算されるとき、より小さくなる。

一般に、駆動期間の持続時間を意のままに選択されることができるとき、その数に対して正確に０を得るように、現在の駆動期間の持続時間を選択することが可能である。

請求項８に規定されるような実施形態においては、初期持続時間がその数の符号を変えるようにする場合、現在の駆動期間の持続時間は、駆動期間の初期持続時間より長く選択されない。

請求項９に規定されるような実施形態においては、その数が、駆動電圧の特定の極性が支配的であるように示され、現在の駆動電圧の極性がこの支配的な極性に一致する場合、現在の駆動期間の持続時間は初期自足時間に実質的に等しいように選択される。このように、その数の絶対値は、最低限、増加する。

請求項１０に規定されるような実施形態においては、画素は２つの電極と更なる電極とを有し、ドライバは、画素の中間光学状態を制御するように電極に駆動電圧を印加する。このことは、駆動電圧がいまだに印加されている場合でさえ、初期期間の後の画素の光学状態がもはや変化しないという有利点を有する。そのようなディスプレイにおいては、駆動期間の持続時間を制御することのみによって、ＤＣバランス化は好適に実行される。特に、その数の値を最小化するために初期期間より長くなるように、駆動期間の持続時間を増やすことによっている。

このような駆動方法については、欧州特許出願公開第０１２００９５２．８号明細書に詳細に説明されている。この参照文献においては、画素内の電界は、例えば、スイッチング電極間の正電圧における電界線は、負に帯電している粒子は、スイッチング電極の１つと更なる電極との間の表面の一部の方に移動するような方式で分布している。そのスイッチング電極と更なる電極と（又は、幾つかの電極）に印加される電圧に依存して、スイッチング電極の１つ及び更なる電極との間の表面の方に多かれ少なかれ粒子が移動し、異なる中間的光学状態（階調値）が得られる。

請求項１１に規定されるような実施形態においては、画素は少なくとも２つの電極を有し、ドライバは、通常印加される駆動電圧より小さい駆動電圧を供給することにより画素の階調を設定するために、少なくとも２つの電極間に駆動電圧を印加する。通常印加される駆動電圧は、通常印加される駆動電圧が印加される駆動期間の持続時間を調節することにより、階調を設定する。又、このディスプレイにおいては、ＤＣバランス化は、好適には、駆動期間の持続時間を制御することのみにより実行される。

この駆動方式については、代理人明細書ＰＨ−ＮＬ０２０３４７により詳細に説明されている。この非公開の欧州特許出願明細書においては、画素に一定の低駆動電圧が印加される場合に、電気泳動ディスプレイにおいて、画素における荷電粒子と流体との組み合わせは、画素の光学状態が安定している平衡状態の方に移行する傾向にある。そのような低駆動電圧は、典型的には、５Ｖである。用語“低い”は、可変持続時間と共に駆動電圧パルスを有する階調レベルを設定するように画素に通常印加されるより小さい電圧を意味する。通常必要とされる電圧は、典型的には、１０Ｖより大きい。通常の駆動方法においては、階調は、駆動電圧が画素に印加される持続時間により実質的に決定される。代理人明細書ＰＨ−ＮＬ０２０３４７においては、画素の光学状態は初期期間のみの間に所望の階調の方に変化する駆動方法について開示されている。初期期間の後、所望の階調に達し、所望の階調は、低駆動電圧が印加される時間に、実質的に依存しない。

初期期間の後、光学状態がもはや変化しないような、そのようなディスプレイ及び／又は電気泳動ディスプレイを得るための方法は、本発明にとって重要ではない。従って、そのことについては詳細には説明しない。この駆動方法が本発明を実行する好ましい方法であることに留意することは重要なことである。

本発明の以上の及び他の特徴については、以下、説明する実施形態を参照することにより理解されることであろう。

種々の図における同一参照番号は、同じ機能を実行する同じ要素又は同じ信号を表す。少なくとも１つの文字がｉ又はｊにより又はこれらの符号の組み合わせが添えられている参照番号は、少なくとも１つの文字から始まり、符合ｉ又はｊの代わりに数字により続けられるアイテム全てを表すことを意味している。

図１は、本発明の実施形態に従ったＤＣバランス化回路を有する表示装置を示している。表示装置１は、ディスプレイデバイスＤＤ、駆動回路４及び５並びにＤＣバランス化回路３を有する。

電気泳動ディスプレイデバイスＤＤは、データ電極６（１乃至ｎの数字が付けられている）と選択電極（１乃至ｍの数字が付けられている）が交差する交差部分に関連付けられている画素１０のマトリクスを有する。図１においては、例として、アクティブアドレスマトリクスディスプレイデバイスＤＤが示され、画素１０はトランジスタ９を有する。トランジスタ９は、対応する選択電極７がトランジスタ９を導電性にするとき、画素１０に対して対応するデータ電極６の電圧を接続する。画素１０の他の側は接地されている。代替として。マトリクスディスプレイデバイスＤＤは又、受動的にアドレス指定されることが可能である。

データドライバ５は入力データＤＩを受け、データ電極６にデータ電圧を印加する。選択ドライバ４は選択電極７に選択電圧を印加する。

ＤＣバランス化回路３の一部であるように示されている制御回路３２（図２参照）は、ディスプレイデバイスＤＤにおけるデータの位置を決定するタイミング情報と表示されるデータを有する入力信号ＶＩとを受ける。制御回路３２は、選択ドライバ４とデータドライバ５とに供給される制御信号８を生成する。通常、制御信号８は。１つずつ選択電極を選択するように選択ドライバ４を制御し、制御回路３２は、データ電極６により選択された選択電極７の画素に並列状態でデータ電圧を供給するようにデータドライバ５を制御する。

通常、画素１０に印加される駆動電圧ＶＤｉは、２つの安定的限界状態の一の方に画素の光学状態を変化させるように固定された正又は負の値を有する。必要とされる画素の光学状態は、駆動電圧ＶＤｉが画素１０に印加される駆動期間の持続時間Ｄｉを変化させることにより得られる（図３参照）。通常、電気泳動マトリクスディスプレイはサブフィールドＴＦＳｉｊのフィールドＴＦｉにおいて駆動される。サブフィールドＴＦＳｉｊの間、画素１０の各々に対して、適切なレベル及び極性を有する駆動電圧ＶＤｉが印加される。持続期間Ｄｉは、画素１０が受けるどのサブフィールドにおいて、駆動電圧ＶＤｉのどちらの極性を選択するかにより制御される。例えば、黒状態を有する画素１０は、サブフィールドＴＦＳｉｊの１つの間に正極性を有する駆動電圧ＶＤｉを加えることにより暗い階調に変化することが可能である。

ＤＣバランス化回路３は画素１０に印加される平均電圧のトラックを維持し、画素１０に印加される駆動電圧ＶＤｉの平均値が実質的に０になるような特定の画素１０に駆動期間ＴＤｉが加えられる駆動期間ＴＤｉ（図３参照）の持続時間Ｄｉ又は駆動電圧ＶＤｉのレベルを適合させる。マイクロプロセッサ３１１は、駆動期間ＴＤｉの必要な持続時間及び／又は駆動電圧ＶＤｉの必要なレベル及び平均電圧を計算することが可能である。駆動電圧ＶＤｉのレベルは、データドライバ５に供給される入力データＤＩを適合させることにより変化されることが可能である。駆動期間ＴＤｉの持続時間は、通常、上で説明したようなサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの持続時間を有する段階において変化される。

図１においては、更に、画素１０の温度を表す信号ＴＥを供給する、任意の温度測定要素１１を示している。信号ＴＥは、温度に依存する数を調節するためにマイクロプロセッサ３１１により用いられることが可能である。

図２は、ＤＣバランス化回路の実施形態のブロック図を示している。ＤＣバランス化回路３は、上記の制御回路３２、メモリ３０及び制御器３１を有する。制御器３１は、メモリ３０にディスプレイデバイスＤＤの各々の画素１０の数Ｎを記憶し、それ故、電圧持続時間の平均値は全ての画素１０に対して記憶される。

制御器３１は、数Ｎに対して合計することにより平均電圧持続時間であって、現在の駆動期間ＴＤｉの間、画素１０に印加されている現在の駆動電圧ＶＤｉの値Ａ（図３参照）と乗算される現在の駆動期間ＴＤｉの持続時間Ｄｉを決定する。その結果、その数Ｎは、選択された開始時点から現時点まで積分された駆動電圧ＶＤｉを表す。サブフィールドＴＦＳｉｊ全てが同じ持続時間を有するサブフィールド駆動ディスプレイにおいて、持続時間Ｄｉは、駆動電圧ＶＤｉが画素１０に印加されているサブフィールドの数により表される。このサブフィールドの数は、更に、（サブフィールドの）アクティブな数として表される。駆動電圧ＶＤｉが固定されたレベルＡ（レベルＡを有する正の駆動電圧）、−Ａ（レベルＡを有する負の駆動電圧）又は０を有する場合、合計は特に簡単である。駆動電圧ＶＤｉが正である場合、数Ｎは現在の数Ｎとアクティブな数を足したものに等しくなり、駆動電圧ＶＤｉが負である場合、数Ｎは現在の数Ｎからアクティブな数を引いたものに等しくなり、駆動電圧ＶＤｉが０である場合、その数Ｎは変化しない。

開始時点は、ディスプレイデバイスＤＤが製造された時点とすることが可能である。開始時点は、ディスプレイデバイスがスイッチオンにされる時点と定義されることが又、可能である。開始時点は又、定期的に規定されることが可能である。最後の２つの例においては、数Ｎは定期的に０にリセットされる。通常、これは、画素１０に印加される駆動電圧ＶＤｉの新しい履歴により支配的に決定される問題ではない。

制御器３１は、例えば、マイクロプロセッサである計算ユニット３１１を有することが可能である。この特定の画素１０の駆動期間ＴＤｉの開始前に、計算ユニット３１１はメモリ３０からこの特定の画素１０に対する数Ｎを読み出す。次いで、計算ユニット３１１は、入力信号ＶＩを評価し、現時点の駆動電圧ＶＤ及び／又は画素１０の正しい光学状態が達せられるように及び数Ｎの絶対値が最小になるように現時点の駆動期間ＴＤｉの持続時間を計算する。その計算された値は制御回路３２に制御信号ＣＳの状態で供給される。制御回路３２は、現時点の駆動電圧ＶＤｉのレベル及び／又は現時点の駆動期間ＴＤｉの持続時間を、それ故、適合させる。更に、特定１０の画素に対して、計算ユニット３１１は、数Ｎに現時点の駆動期間ＴＤｉの持続時間と乗算された駆動電圧ＶＤｉの現時点の値を合計する。好適には、計算ユニット３１１は、マトリクスディスプレイの画素全てに対するこれらの動作を実行する。

任意に、制御器３１は、画素１０にリセットパルスを供給するために制御回路３２を制御するように閾値レベルＴＨＮを受けることが可能である。更に、制御器３１は、画素１０の温度を表す信号ＴＥを受けることが可能である。数Ｎは、残像に関して温度の影響を考慮するように計算される温度を用いて適合されることが可能である。同様に、制御器３１は、駆動電圧ＶＤを考慮することが可能である。これらの任意のアクティビティはマイクロプロセッサ３１１により実行されることが可能であり、又、専用ハードウェアを用いることが可能である。

図３は、ディスプレイデバイスの特定の画素に印加される駆動電圧の実施形態を示している。図３においては、２つのフレーム期間ＴＦ１及びＴＦ２を示しており、それにおいて、単に例示として、両方共、９つのサブフィールドを有している。時点ｔ１に開始し、時点ｔ４において終了するフレーム期間ＴＦ１はサブフィールドＴＳＦ１１乃至ＴＳＦ１９を有する。時点ｔ４に開始し、時点ｔ７に終了するフレーム期間ＴＦ２はサブ期間ＴＳＦ２１乃至ＴＦＳ２９を有する。

一般に、フレーム又はフレーム期間はＴＦｉで表され、サブフィールド又はサブフィールド期間はＴＳＦｉｊで表される。単なる例示として、サブフィールド期間ＴＳＦｉｊの各々の持続時間は、時点ｔ１からｔ２まで続くサブフィールド期間ＴＳＦ１１の持続時間に等しい。通常、同じフィールド期間ＴＦｉにおける異なるサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの持続時間は同じであるが、これは本質的ではない。通常、異なるフィールド期間ＴＦｉにおける対応するサブフィールド期間ＴＳＦｉｊは同じ持続時間を有する。

第１に、ＤＣバランス化の伴わない状況について説明する。各々のフィールドＴＦｉにおける特定の画素は、入力信号ＶＩに対応する光学状態にされる必要がある。入力信号ＶＩは、レベルＶＤ１＝Ａ及びＶＤ２＝−Ａ並びに持続時間Ｄ１及びＤ２´をそれぞれ有する２つの駆動期間ＴＤ１及びＴＤ２に対する駆動電圧ＶＤｉを必要であると仮定される。持続時間Ｄ１は４つのサブフィールド期間ＴＳＦｉｊだけ続き、持続時間Ｄ２´は２つのサブフィールド期間ＴＳＦｉｊだけ続く。

第２に、用いられるディスプレイデバイスＤＤにおいては、画素１０の光学状態は、最短の初期期間の後、変化しない。それ故、画素１０の必要な光学状態に影響を与えることなく、４つのサブフィールド期間ＴＳＦｉｊに持続時間Ｄ２´を延ばすことが可能である。この持続時間Ｄ２を延ばすことは、数Ｎが０になるように、ＤＣバランス化回路３により決定される。

駆動期間ＴＤ１が開始する前には、数Ｎは０であると仮定される。駆動期間ＴＤ１の後、数Ｎは値Ａ＝Ｄ１＝４ｘＡを有する。駆動期間ＴＤ２の開始においては、計算ユニット３１１は、特定の画素１０において表示される入力信号ＶＩの極性が、駆動期間ＴＤ１におけるものと反対の極性を有する。計算回路は、必要な光学状態に達するように画素１０に駆動電圧ＶＤ２が供給される必要がある、必要な数のサブフィールド期間に入力信号ＶＩをチェックする。ここでは、幾つかのオプションが存在する。

第１に、図３に示すように、必要なサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数は、数Ｎの０値を得るために必要なサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数より小さい。ここで、駆動期間ＴＤ２は、数Ｎに対して０値を得るために必要なサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数まで延ばされる。図３においては、駆動期間ＴＤ２は、２つから４つのサブフィールド期間ＴＳＦｉｊに延ばされ、ｔ４からｔ５ではなくｔ６まで続く。

第２に、サブフィールド期間ＴＳＦｉｊの必要な数は、数Ｎの０値をえるために必要なサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数より大きい。サブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数は変化しない。数Ｎの値は負になる。

第３に、必要なサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数は、数Ｎの値を得るために必要なサブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数に等しい。サブフィールド期間ＴＳＦｉｊの数は変化しない。数Ｎの値は０に成る。

図４は、所定の初期期間内においてのみ光学状態を変化させる画素の実施形態を示している。画素１０は、例えば、スイッチング電極７を備えるガラス又は合成材料より成る第１基板１と、スイッチング電極６を備える透明な第２基板とを有する。画素は、電気泳動媒体であって、例えば、この例においては、正に帯電した黒色粒子１４を含む白色懸濁液１３で満たされている。更に、画素１０は、中間の光学状態を実現するために第３電極６´を備えている。

例えば、図４Ａにおいては、スイッチング電極７は接地されている一方、電極の両方６及び６´は電圧＋Ｖに接続されている。黒色粒子１４は最も低い電位の電極であって、この場合、電極７の方に移動する。観測方向１５の方から見ると、このとき、画素は液体１３の色（この例においては白色）を有している。

図４Ｂにおいては、スイッチング電極７は接地されている一方、電極の両方６及び６´は電圧−Ｖに接続されている。正に帯電された黒色粒子１４は最も低い電位の方に移動し、この状態においては、基板１２のまさに側面に沿って平行に、電極６及び６´により規定される電位面の方にイドする。観測方向１５から見ると、画素は、このとき、画素は粒子１４の色である黒を有している。

図４Ｃにおいては、スイッチング電極７は再び接地されている一方、電極６は電圧−Ｖに接続され、電極６´は接地されている。正に帯電した黒色粒子は、電極６の周りの領域である最低電位の方に移動する。これは、図４Ｄに示すように、第３電極６´が電圧＋Ｖに接続される場合には尚更である。観測方向１５から見ると、画素１０は、このとき、部分的に黒色粒子１４の色を、及び部分的に白色液体の色を有し、階調が得られる（図２Ｃの場合における濃い灰色及び図２Ｄの場合における薄い灰色）。幾つかの異なる種類の電気泳動装置が可能であり、それらの種類の電気泳動装置においては、荷電粒子は、ディスプレイデバイスの面に対して、上方及び下方（すなわち、ディスプレイの面を横切る方向）又は横方向
に移動する。

上記の実施形態は本発明を限定するものではないこと、及び、当業者は、同時提出の特許請求の範囲の権利範囲から逸脱することなく多くの他の実施形態を設計することができること、に留意する必要がある。

表現“を有する”及びこの表現からの派生語は、請求項に記載した要素又は段階以外の要素又は段階を排除するものではない。要素の単数表現は、そのような要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の手段を有するハードウェアにより及び適切にプログラムされたコンピュータにより実施することができる。幾つかの手段を列挙している装置請求項においては、それらの手段の幾つかを、全く同一のハードウェアのアイテムにより実施することができる。互いに異なる従属請求項に列挙されている特定の手段は、それらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを表すものではない。

本発明の実施形態に従ったＤＣバランス化回路を有する表示機器を示す図である。 ＤＣバランス化回路の実施形態のブロック図である。 ディスプレイデバイスの特定の画素に印加された駆動電圧の実施形態を示す図である。 所定の初期期間内のみにおいて光学状態を変化させる画素の実施形態を示す図である。

Claims (13)

1. 画素を有するマトリクスディスプレイデバイスであって、画素の光学状態は駆動電圧が前記画素に印加される駆動期間の持続時間並びに／若しくは前記駆動電圧の値及び極性に依存する電極間の流体中を移動する粒子により規定される、マトリクスディスプレイデバイス；
   対応する連続駆動期間の間に前記画素に印加される駆動電圧のシーケンスを供給するためのドライバ；並びに
   時間平均値の実質的に０値を得るために、前記マトリクスディスプレイデバイスの各々の画素に対して、各々の画素に対する持続時間及び／又は前記値に適合するように画素の各々のサブグループに対して又は画素の各々のサブグループに対して時間平均値を決定するための制御器を有するＤＣバランス化回路；
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、前記ＤＣバランス化回路は更にメモリを有し、前記制御器はメモリにおいて合計するように適合され、各々の駆動期間に対して、数は前記画素に前記駆動期間の間に加えられる前記駆動電圧の前記値と前記駆動期間の前記持続時間との乗算を示し、できるだけ０に近い前記数の値を得るために前記駆動期間の持続時間及び／又は駆動電圧の値に適合するように、前記数は時間平均値である、ことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１に記載の表示装置であって、フィールドが所定数のサブフィールドを有するサブフィールドモードで前記マトリクスディスプレイデバイスを駆動するための制御回路を更に有し、前記画素の特定の１つの階調は特定のフィールドの間に特定の画素に印加される特定の駆動電圧を特定のサブフィールドの数により決定され、前記駆動期間は前記の特定のサブフィールドの前記持続時間である、ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項２に記載の表示装置であって、前記制御器は、この特定の画素に対する前記数の絶対値又は画素の特定のサブグループそれぞれが閾値数を上回る場合、画素のこの特定のサブグループ又は前記画素の特定の１つにリセットパルスを供給するために前記閾値数と前記数の絶対値を比べるために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項２に記載の表示装置であって、前記画素の温度を検出するための温度センサを更に有し、前記制御器は温度に依存して前記数を変更するために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項２に記載の表示装置であって、前記制御器は前記駆動電圧の値に非線形的に依存して前記数を変更するために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
7. 請求項１に記載の表示装置であって、前記画素の所望のカラー化は、前記の所望のカラー化を得るために必要な初期期間の後、前記駆動期間の持続時間に実質的に依存せず、前記制御器は、前記駆動電圧の特定の極性が支配的であることを前記数が示す場合、初期持続時間より長い現時点の駆動期間の持続時間を制御するために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
8. 請求項７に記載の表示装置であって、前記初期持続時間が前記数の符号を変えるようにする場合、前記制御器は前記初期持続時間より長くならないように前記の現時点の駆動期間の前記持続時間を制御するために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
9. 請求項７に記載の表示装置であって、前記の支配的な駆動電圧の特定の極性と現時点の駆動電圧の極性とが同じであることを前記数が示す場合、前記制御器は前記初期期間に実質的に等しい前記の現時点の駆動期間の前記持続時間を制御するために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
10. 請求項７に記載の表示装置であって、該表示装置は電気泳動ディスプレイであり、前記画素は２つのスイッチング電極と更なる電極とを有し、前記ドライバは前記２つのスイッチング電極に前記駆動電圧を供給するために適合され、前記の更なる電極は前記画素の中間光学状態を制御する、ことを特徴とする表示装置。
11. 請求項７に記載の表示装置であって、該表示装置は電気泳動ディスプレイであり、前記画素は少なくとも２つの電極を有し、前記ドライバは、通常駆動電圧が印加される駆動期間の持続時間を変えることにより階調を設定する前記の通常駆動電圧より小さい駆動電圧を与えることにより前記画素の階調を設定するための少なくとも２つの電極の間に前記駆動電圧を印加するために適合されている、ことを特徴とする表示装置。
12. 請求項１に記載の表示装置であって、該表示装置は電気泳動ディスプレイである、ことを特徴とする表示装置。
13. 画素を有するマトリクスディスプレイデバイスを駆動する方法であって、画素の光学状態は駆動電圧が該画素に印加される駆動期間の持続時間及び／又は前記駆動電圧の値及び極性に依存する電極間の流体中を移動する粒子により規定される方法であり：
    対応する連続駆動期間の間に前記画素に印加される駆動電圧のシーケンスを供給する段階；並びに
    時間平均値の実質的に０値を得るために、前記マトリクスディスプレイデバイスの各々の画素に対して、各々の画素に対する持続時間及び／又は前記値に適合するように画素の各々のサブグループに対して又は画素の各々のサブグループに対して時間平均値を決定する段階；
    を有することを特徴とする方法。
    

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