JP2007206267A - 電気泳動表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共通電極と画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備えた複数の画素を含む表示部と、共通電極および画素電極に印加する電圧を制御することにより、電気泳動粒子を移動させて画像を形成する制御部を備え、制御部は、表示部に表示される画像を第1の画像から第2の画像へ変更する切り替え期間において、第1の画像を表示している間の表示が第1の階調(白)であった領域の画素電極と共通電極の間には電位差を与えず、表示部が第2の階調(黒)であった領域の画素電極と共通電極の間にのみ電位差を与えることにより、表示部全体を第1の階調にする第1の期間を設ける。
【選択図】図7
Description
これにより、切り替え期間における過剰な第1の階調の表示を緩和することができる。
さらに、前記制御部は、前記切り替え期間における、前記表示部を第1の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を第2の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間と前記第3の期間の長さを制御することが望ましい。
また、前記制御部は、前記切り替え期間における、前記表示部を第1の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を第2の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間と前記第3の期間における前記画素電極と前記共通電極の間に与える電位差を制御することが望ましい。
これにより、分散系で電気泳動粒子がよく撹拌され、残像の軽減を図ることができる。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による電気泳動表示装置10の電気的な全体構成を示す図である。電気泳動表示パネルA(表示部)は複数の画素から構成されており、これらの画素は、後述するスイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)103や、このTFT103に接続された画素電極104を含んで構成されている。一方、素子基板100の周辺領域には、走査線駆動回路130やデータ線駆動回路140が形成されている。また、素子基板100の電気泳動表示パネルAには、図示のX方向に沿って平行に複数本の走査線101が形成されている。また、これと直交するY方向に沿って平行に複数本のデータ線102が形成されている。そして、各画素は走査線101とデータ線102との交差に対応してマトリクス状に配列されている。
次に、画像の書き込み動作について説明する。画像書き込み動作時は、走査線駆動回路130は走査線101に順次選択信号を供給する。j番目の走査線101に選択信号が供給され選択状態となると、この走査線101に接続されたTFT103がオン状態になる。このとき、走査線選択に同期してデータ線駆動回路140から供給されるデータ信号Xi(画像信号)が画素電極104に書き込まれる。このとき、データ信号Xiの電圧レベルで保持容量Csも充電され、TFT103の遮断後も画素(画素電極と共通電極)の電荷保持を図り、電気泳動粒子による画像の維持を図る。各画素がデータ信号の電圧レベルに応じた表示を行うことによって画像が表示される。
図3は比較例の電気泳動表示装置の残像を説明する図である。図4は比較例の電気泳動表示装置のコントローラによる共通電極および画素電極へ印加する電圧の制御方法を示すタイミングチャートである。また、図5は比較例の電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。
ここで、電気泳動粒子は、負に帯電した白い電気泳動粒子(第1の粒子)と、正に帯電した黒い電気泳動粒子(第2の粒子)を含むものとする。また、白を第1の階調、黒を第2の階調とする。
この時、図3(d)の状態では、図3(c)の状態に比べて領域bが反射率の低い白、すなわち灰色に近い白になっている。これは、電気泳動素子に繰り返し電圧を印加することによって起こる経時的残像によるものである。
すなわち、白を表示している領域で、白を書き込む電圧を印加し続けると、電圧をかけなくなったときに反射率の低い白、すなわち灰色に近い白になってしまう。
図6は本発明の実施の形態1による電気泳動表示装置の残像を説明する図である。図7は本発明の実施の形態1による電気泳動表示装置のコントローラによる共通電極および画素電極へ印加する電圧の制御方法を示すタイミングチャートである。また、図8は本発明の実施の形態1による電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。
比較例との違いは、変更前の画像(第1の画像)「H」から変更後の画像(第2の画像)「I」へ書き替える間の消去時間(切り替え期間)における制御方法である。
このため、実施の形態1では、領域aにのみ電位差が発生するように電圧を印加し、電気泳動粒子の電圧遮断後の保持特性の低下による残像を軽減している。
図9の例では、消去時間において、領域aの画素電極と共通電極の間にのみ電位差を与えることにより表示部全体を白表示にした後、共通電極に第2の電圧(lowレベル)を印加し、全画素電極に第1の電圧(highレベル)を印加することにより表示部全体を黒表示する期間(第2の期間)、その後、逆に共通電極に第1の電圧を印加し、全画素電極に第2の電圧を印加することにより表示部全体を白表示する期間(第3の期間)を設けている。
v=Cepd・V/Cepd・Cs
ここで、VはTFT103がオン状態の時に画素電極にかかる電圧、Cepdは画素容量、Csは保持容量である。
この過剰分を補正するため、図9に示すように、第1の期間の後に、共通電極に第2の電圧(lowレベル)を印加し、全画素電極に第1の電圧(highレベル)を印加することにより表示部全体を黒表示する第2の期間と、共通電極に第1の電圧を印加し、全画素電極に第2の電圧を印加することにより表示部全体を白表示する第3の期間を設け、第1の期間における白表示のための電圧印加の過剰分を相殺して補正する。
以下に、TFT103のオン電流Ionを∞、オフ電流Ioffを一定とした場合の概算値を示す。
第1の期間後の白表示のための電圧印加の過剰分は、数2に示される式で表される。
図12の例では、消去時間において、変更後の画像を表示させる直前に全白(第1の階調)表示を行うため、共通電極に第1の電圧(highレベル)を印加し、全画素電極に第2の電圧(lowレベル)を印加する点は図6の例と同じである。
図13は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図13(A)は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック1000は、ブック形状のフレーム1001と、このフレーム1001に対して回動自在に設けられた(開閉可能な)カバー1002と、操作部1003と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部1004と、を備えている。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
Claims (7)
- 共通電極と画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備えた複数の画素を含む表示部と、
前記共通電極および前記画素電極に印加する電圧を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する制御部を備え、
前記制御部は、
前記表示部に表示される画像を第1の画像から第2の画像へ変更する切り替え期間において、前記第1の画像を表示している間の表示が第1の階調であった領域の画素電極と共通電極の間には電位差を与えず、前記表示部が第2の階調であった領域の画素電極と共通電極の間にのみ電位差を与えることにより、前記表示部全体を第1の階調にする第1の期間を設けることを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記制御部は、前記切り替え期間において、前記表示部全体を前記第2の階調にする第2の期間と、前記表示部全体を前記第1の階調にする第3の期間をさらに設けることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記第2の期間および前記第3の期間では、前記表示部の全領域において、前記画素電極と前記共通電極の間に電位差を与えることを特徴とする請求項2に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記切り替え期間における、前記表示部を第1の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を第2の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間と前記第3の期間の長さを制御することを特徴とする請求項3に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記切り替え期間における、前記表示部を第1の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を第2の階調にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間と前記第3の期間における前記画素電極と前記共通電極の間に与える電位差を制御することを特徴とする請求項3に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記切り替え期間において、1ミリ秒〜10ミリ秒の周期で前記表示部を交互に前記第1の階調と前記第2の階調にする第4の期間をさらに設けることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
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