JP2007500875A

JP2007500875A - 電気泳動式表示パネル

Info

Publication number: JP2007500875A
Application number: JP2006530806A
Authority: JP
Inventors: ジョウ，グオフゥ; 安居　勝; ティージョンソン，マーク
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2007-01-18
Also published as: KR20060018221A; TW200508765A; EP1627375A1; WO2004102519A1; CN1791899A; US20060227407A1

Abstract

画像および後続画像を表示する電気泳動式表示パネル（1）は、駆動手段（100）を有し、この駆動手段は、各画素（2）の前記電位差を制御するように調整され、各画素は、粒子（6）が、前記端部位置の一方から、前記画像を表示するためのいずれかの位置に動かされる画像エネルギーに相当する、画像値と対応画像時間を有する画像電位差にされ、その後、中間画像電位差にされ、前記粒子（6）は、前記後続画像を表示するための前記粒子（6）位置に最近接の前記端部位置の一方に動かされ、その後、後続画像電位差にされ、前記粒子（6）は、前記後続画像を表示するための前記位置のいずれかに動かされる。表示パネル（1）において、後続画像への更新の際に、比較的視認されにくく、画像電位差の影響による絶縁体の帯電による履歴の影響が抑制された中間画像外観が得られるように、駆動手段（100）は、さらに各画素（2）を中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、プルバックエネルギーに相当するプルバック値および対応プルバック時間を有するプルバック電位差を有し、プルバック値は、画像値とは反対の符号を有し、プルバックエネルギーは、実質的に画像エネルギーと等しい。

Description

本発明は、画像および後続画像を表示する電気泳動式表示パネルであって、
荷電粒子を有する電気泳動媒体と、
複数の画素と、
電位差が印加される、各画素に対応した第1および第2の電極と、
駆動手段と、
を有し、前記荷電粒子は、前記電極近傍の端部位置と前記電極間の中間位置の一方の位置を占めることができ、
前記駆動手段は、各画素の前記電位差を制御するように調整され、各画素は、
前記粒子が、前記端部位置の一方から、前記画像を表示するためのいずれかの位置に動かされる画像エネルギーに相当する、画像値と対応画像時間を有する画像電位差にされ、その後、
中間画像電位差にされ、前記粒子は、前記後続画像を表示するための前記粒子位置に最近接の前記端部位置の一方に動かされ、その後、
後続画像電位差にされ、前記粒子は、前記後続画像を表示するための前記位置のいずれかに動かされることを特徴とする電気泳動式表示パネルに関する。

前述の方式の電気泳動式表示パネルの実施例は、未公開欧州特許出願第02079203.2（PHNL021000）号に示されている。

一般的な電気泳動式表示パネルでは、画素は、各画像の表示中に、電極間の荷電粒子の位置によって決まる外観を有する。中間画像電位差によって、画素は中間画像外観を示し、これらの外観は通常、相互に実質的に等しい。好ましくないことに、相互に実質的に等しい中間画像外観を有する画素は、比較的観者に視認され易い。一般に画素の画像外観と後続の画像外観には、関連性がないからである。前述の電気泳動式表示パネルでは、各中間画像電位差によって、粒子は、後続画像を表示するための粒子位置から最近接の端部位置に動かされる。その結果、観者は、ある画像から予測後続画像を介して、後続の画像に至るまでの遷移を比較的スムーズであると感じる。従って、中間画像外観は、比較的視認されにくい。また電極間には絶縁層が存在し、電位差によってこの層が帯電される。絶縁層に存在する電荷は、最初に絶縁層に存在する電荷、および以降の電位差の履歴によって決まる。従って、粒子の位置は、電位差の他、電位差の履歴によっても変化する。

前述の表示パネルの問題は、画像電位差の影響を受けた絶縁体の帯電による履歴の影響が、後続画像への更新の際に存在することである。

本発明の課題は、最初に示した方式の表示パネルを提供することである。この表示パネルは、比較的視認されにくい中間画像外観を示すことができ、後続画像への更新の際の、画像電位差の影響を受けた絶縁体の帯電による履歴の影響が、実質的に抑制される。

本発明の課題は、前記駆動手段によって解決され、該駆動手段は、さらに各画素を中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、プルバックエネルギーに相当する、プルバック値および対応プルバック時間を有するプルバック電位差を有し、プルバック値は、画像値とは反対の符号を有し、プルバックエネルギーは、実質的に画像エネルギーと等しい。

プルバック値の符号が画像値の符号と反対であり、プルバックエネルギーが、実質的に画像エネルギーに等しい場合、画像電位差による絶縁体の帯電は、実質的に抑制される。また、各画素の中間画像外観は、2つのサブ中間画像外観を有し、第1のサブ中間画像外観は、プルバック電位差によって、また第2のサブ中間画像外観は、後続画像を表示するための粒子位置に最近接の端部位置の一方にある粒子によって、生じる。これらの2つのサブ中間画像外観は、プルバック電位差によって、粒子が既に、後続画像を表示するための粒子位置に最近接の端部位置にある場合には、等しくなる。その他の場合は、これらの2つのサブ中間画像外観は異なる。通常は、画像素子の半数が2つの等しいサブ中間画像外観を示す。表示パネルは、第2のサブ中間画像外観として、予測後続画像を表示するため、表示パネルは、第1のサブ中間画像外観として、部分予測後続画像を表示する。その結果、観者は、ある画像から、部分予測後続画像を介し、さらに予測後続画像を介し、後続画像に至る遷移を比較的スムーズに感じる。従って、中間画像外観は、比較的視認されにくくなる。一方の画像を表示する画像素子の数は、表示パネルの全画素数より少ないか、これに等しいことは明らかである。

駆動手段は、各画素を前記画像電位差に制御するように調整され、前記粒子は、前記画像を表示するための前記粒子位置に最近接の前記端部位置から、前記画像を表示する前記位置に動かされることが好ましい。プルバック電位差によって、表示パネルは、部分予測後続画像としての予測画像を表示する。その結果、観者は、ある画像から予測画像を介し、さらに予測後続画像を介し、後続画像に至る遷移を比較的スムーズに感じる。この場合、中間画像外観は、より視認されにくくなる。

各画像素子に供給されるプルバックエネルギーは、プルバック値と対応プルバック時間の両方を制御することで、制御される。

駆動手段が、各画素をプルバック値に制御するように調整され、このプルバック値が、画像値に比べて少なくとも1桁小さな大きさの場合、プルバック値は比較的小さくなる。

駆動手段は、各画素を前記プルバック値に制御するように調整され、前記プルバック値は、前記画像値と実質的に等しい大きさであることが好ましい。この場合、プルバック電位差は、実質的に画像電位と反対となり、各画像電位差による絶縁体の帯電は、実質的に解消される。また、比較的単純な駆動電子機器を利用することが可能となり、比較的少ない電位差の値の数、例えば−15V、0、15Vのような3種類の異なる値が用いられる。

駆動手段は、さらに、前記後続画像を表示するため、前記プルバック電位差の影響によって、前記後続画像を表示するための前記粒子位置から最も遠い前記端部位置に存在する前記粒子を有する各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、さらに、前記プルバック電位差に後続するリセット電位差を有し、前記粒子は、前記後続画像を表示するための前記粒子位置に最近接の前記端部位置に動かされ、前記リセット電位差は、前記粒子位置を、前記端部位置の一方から前記端部位置の他方に変化させるエネルギーに相当する照合エネルギーと、少なくとも等しいエネルギーに相当することが好ましい。この場合、後続画像の更新は、比較的正確である。さらに駆動手段は、リセット電位差によって表されるエネルギーを制御するように調整され、この値は、実質的に照合エネルギーよりも大きくすることが好ましい。この場合、後続画像の更新をより正確に行うことが可能となる。そのようなリセット電位差は、未公開欧州特許出願第03100133.2（PHNL030091）号に示されている。

駆動手段は、さらに各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、前記プルバック電位差の前に第1の一連のプリセット電位差を有し、前記第1の一連のプリセット電位差は、プリセット値および対応するプリセット時間を有し、前記プリセット値は、符号が交互に変化し、各プリセット電位差は、前記端部位置の一方に存在する粒子を、その位置から開放するには十分であって、前記粒子を前記端部位置の他方に到達させるには不十分なプリセットエネルギーに相当することが好ましい。この場合、第1の一連のプリセット電位差によって、画質が向上するという利点がある。そのような一連のプリセット値は、未公開欧州特許出願第02077017.8（PHNL020441）号に示されている。また駆動手段は、さらに、リセット電位差にされた各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、前記プルバック電位差と前記リセット電位差の間に、第2の一連のプリセット電位差を有することがより好ましい。また前記駆動手段は、さらに、リセット電位差にされた各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、前記前記リセット電位差の後に、第3の一連のプリセット電位差を有することがより好ましい。一連のプリセット電位差によって、画質が向上する。駆動手段は、リセット電位差にされた各画素を、中間画像電位差に制御するように調整されることが好ましく、中間画像電位差は、第1、第2および第3の一連のプリセット電位差を有する。

本発明の表示パネルのこれらのおよび他の態様は、以下の添付図面を参照した説明によって、より理解することができる。

全ての図面において、対応する部品には、同じ参照符号が付されている。

図1および2には、表示パネル1の実施例を示す。表示パネルは、第1の基板8と、対向する第2の基板9と、複数の画素2とを有する。画素2は、2次元構造であり、実質的に直線状に配置されることが好ましい。画素2は、別の配置にすることも可能であり、例えばハニカム配置としても良い。電気泳動媒体5は、流体中に荷電粒子6を有し、基板8と9の間に設置される。第1および第2の電極3、4は、各画素2に対応しており、電位差を受ける。図2において、第1の基板8は、各画素2用の第1の電極3を、第2の基板9は、各画素2用の第2の電極4を有する。荷電粒子6は、電極3、4近傍の端部位置の一方、および電極3、4間の中間位置を占めることができる。各画素2は、電極3、4間の荷電粒子6の位置によって決まる外観を有する。電気泳動媒体5は、米国特許第5,961,804号、米国特許第6,120,839号および米国特許第6,130,774号に示されている公知のものであり、例えばイーインク社から入手することができる。例えば、電気泳動媒体5は、白色流体中に負に帯電された黒色粒子6を有する。荷電粒子6が、第1の端部位置、すなわち第1の電極3の近傍にある場合、例えば15Vの電位差によって、画素2の外観は、例えば白くなる。ここで、画素2は、第2の基板9の側から視認されることに留意する必要がある。荷電粒子6が、第2の端部位置、すなわち第2の電極4の近傍にある場合、例えば反対極性の−15Vの電位差によって、画素2の外観は、例えば黒くなる。荷電粒子6が、いずれかの中間位置、すなわち電極3、4の間にある場合、画素2は、いずれかの中間的な外観、例えば白と黒の間の中間領域にある、薄灰色、中灰色および濃灰色を示す。駆動手段100は、各画素2の電位差を制御するように調整され、各画素2の電位差は、粒子6が端部位置の一方から、画像を表示するためのいずれかの位置に動かされる際の画像エネルギーに相当する、画像値および対応画像時間を有する画像電位差となり、次に電位差は、中間画像電位差となり、粒子6は、後続画像を表示するための粒子6の位置に最近接のいずれかの端部位置に動かされ、その後電位差は、後続画像電位差となり、粒子6は、後続画像を表示するためのいずれかの位置に動かされる。また駆動手段100は、さらに各画素2を中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、プルバックエネルギーに相当する、プルバック値および対応プルバック時間を有するプルバック電位差を有し、プルバック値は画像値の符号とは反対の符号を有し、プルバックエネルギーは、実質的に画像エネルギーと等しい。例えば、画素2の画像外観は、濃灰色となり、画素2の後続画像外観も、濃灰色となる。この例における画素2の電位差を、時間の関数として図3に示す。画像電位差の印加前の画素2の外観は黒色であり、Bで表される。画像電位差は、時間t1からt2まで存在し、例えば、画像値は15Vであり、対応画像時間は50msである。この結果、画素2の外観は、DGで表される濃灰色となる。中間画像電位差は、プルバック電位差を有し、これは時間t3からt4まで存在し、プルバック値は、例えば−15Vであり、対応プルバック時間は、例えば50msである。プルバック値は、画像値とは反対の符号を有し、プルバックエネルギーは、実質的に画像エネルギーと等しい。またある実施例では、駆動手段100は、各画素2の画像電位差を制御するように調整され、粒子6は、画像を表示するための粒子位置に最近接の端部位置から、画像を表示するための位置に動かされる。またある実施例では、プルバック値は、画像値と実質的に等しい大きさとなる。その結果、画像電位差による絶縁体の帯電は、実質的に解消され、画素2の外観は黒色になる。後続画像電位差は、時間t5からt6まで存続し、例えば、後続画像値は15Vであり、対応後続画像時間は50msである。その結果、後続画像を表示する画素2は、濃灰色の外観を示す。

別の実施例では、駆動手段100は、各画素2をプルバック値に制御するように調整され、この値は、画像値に比べて少なくとも1桁小さくなる。一例として、別の画素2の電位差を時間の関数として図4に示す。この画素2の場合、画像外観は濃灰色であり、後続画像概観も濃灰色である。画像電位差は、時間t1からt2まで存在し、例えば、画像値は15Vであって、対応時間は50msであり、画像を表示する画素2の外観は、濃灰色となる。プルバック電位差は、時間t3からt4まで存在し、例えば、プルバック値は−0.5Vであり、対応プルバック時間は1600msである。この場合、プルバックエネルギーは、画像エネルギーよりもわずかに大きい。その結果、画像電位差による絶縁体の帯電は、実質的に抑制され、画素2の外観は、黒色になる。

別の実施例では、駆動手段100は、さらにプルバック電位差の影響によって、後続画像を表示するための粒子6の位置から最も離れた端部位置に存在する粒子6を有する各画素2を、中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、さらにプルバック電位差の後にリセット電位差を有し、粒子6は、後続画像を表示するための粒子6の位置に最近接の端部位置に動かされ、リセット電位差は、粒子6の位置を一方の端部位置から他方の端部位置に変化させるために必要なエネルギーに相当する照合エネルギーと、少なくとも同等のエネルギーに相当する。例えば画素2の画像外観は、濃灰色となり、画素2の後続画像外観は、薄灰色となる。この例における画素2の電位差を、時間の関数として図5に示す。画像電位差の印加前の画素2の外観は、黒色である。画像電位差は、時間t1からt2まで存在し、例えば、画像値は15Vであり、対応画像時間は50msである。その結果、画素2の外観は濃灰色となる。中間画像電位差は、プルバック電位差と、プルバック電位差の後のリセット電位差とを有する。プルバック電位差は、時間t3から時間t4まで存在し、プルバック値は−15Vであり、対応プルバック時間は50msである。リセット電位差は、時間t7からt8まで存在し、例えば、リセット値は15Vであり、対応リセット時間は200msであり、照合エネルギーと同等のエネルギーに相当する。その結果、画素2の外観は、Wで表される白色となる。後続画像電位差は、時間t5からt6まで存在し、後続画像値は、例えば−15Vであり、対応後続画像時間は、例えば50msである。その結果、後続画像を表示する画素2は、LGで表される薄灰色の外観を示す。実施例の変形例では、駆動手段100は、さらにリセット電位差のエネルギーを制御するように調整され、このエネルギーは、実質的に照合エネルギーよりも大きくされる。例えば、図5のリセット電位差を想定した場合、この電位差は、時間t7からt8まで存在し、例えばリセット値は15Vであり、対応リセット時間は500msであり、照合エネルギーよりも大きなエネルギーに相当する。

別の実施例では、駆動手段100は、さらに各画像素子2を中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、プルバック電位差の前に、第1の一連のプリセット電位差を有し、第1の一連のプリセット電位差は、プリセット値と対応プリセット時間を有し、一連のプリセット値は、符号が交互に変化し、各プリセット電位差は、端部位置の一方に存在する粒子6を、その位置から開放するには十分であって、前記粒子6を他方の端部位置に移動させるには不十分なプリセットエネルギーに相当する。例えば、画素2の画像外観は、濃灰色となり、画素2の後続画像外観も、濃灰色となる。この例における画素2の電位差を、時間の関数として図6に示す。画像電位差の印加前の画素2の外観は、黒色である。画像電位差は、時間t1からt2まで存在し、例えば、画像値は15Vであって、対応画像時間は50msである。その結果、画素2の外観は濃灰色となる。中間画像電位差は、プルバック電位差の前に、第1の一連のプリセット電位差を有する。例えば第1の一連のプリセット電位差は、順に15V、−15V、15Vおよび−15Vの4つのプリセット値を有し、時間t9からt10まで印加される。各プリセット値は、例えば20ms間印加される。t10とt3の間の時間間隔は、無視できるほど短い。プルバック電位差は、時間t3からt4まで存在し、プルバック値は、例えば−15Vであり、対応プルバック時間は、例えば50msである。後続画像電位差は、時間t5からt6まで存在し、例えば、後続画像値は15Vであり、対応後続画像時間は50msである。その結果、後続画像を表示する画素2は、濃灰色の外観を示す。

本実施例の変形例では、駆動手段100は、さらにリセット電位差にされた各画素2を、中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、プルバック電位差とリセット電位差の間に、第2の一連のプリセット電位差を有する。本実施例の別の変更例では、駆動手段100は、さらにリセット電位差にされた各画素2を、中間画像電位差に制御するように調整され、中間画像電位差は、リセット電位差の後に第3の一連のプリセット電位差を有する。一例では、画素2の画像外観は、濃灰色となり、画素2の後続画像外観は、薄灰色となる。この例における画素2の電位差を、時間の関数として図7に示す。画像電位差の印加前の画素2の外観は、黒色となる。中間画像電位差は、第1の一連のプリセット電位差を有し、その後、順番にプルバック電位差、第2の一連のプリセット電位差、リセット電位差、さらには第3の一連のプリセット電位差を有する。例えば、第1の一連のプリセット電位差は、順に15V、−15V、15Vおよび−15Vの4つのプリセット値を有し、時間t9からt10まで印加される。各プリセット値は、例えば20ms間印加される。時間t10とt3の間の時間間隔は、無視できるほど短い。プルバック電位差は、時間t3からt4まで存在し、プルバック値は−15Vであり、対応プルバック時間は50msである。第2の一連のプリセット電位差は、順に15V、−15V、15V、−15Vの4つのプリセット値を有し、時間t11からt12まで印加される。各プリセット値は、例えば20ms間印加される。時間t12とt7の間の時間間隔は、無視できるほど短い。リセット電位差は、時間t7からt8まで存在し、例えば、リセット値は15Vであり、対応リセット時間は600msである。その結果、画素2の外観は、白色となる。第3の一連のプリセット電位差は、順に15V、−15V、15V、−15Vの4つのプリセット値を有し、時間t13からt14まで印加される。各プリセット値は、例えば20ms間印加される。時間t14とt5の間の時間間隔は、無視できるほど短い。後続画像電位差は、時間t5からt6まで存在し、後続画像値は、例えば−15Vであり、対応後続画像時間は、例えば50msである。その結果、後続画像を表示する画素2は、薄灰色の外観を示す。

表示パネルの実施例の概略正面図である。図1のII-II線に沿った概略断面図である。ある実施例における時間の関数としての、画素の電位差を概略的に示した図である。別の実施例における時間の関数としての、画素の電位差を概略的に示した図である。別の実施例における時間の関数としての、画素の電位差を概略的に示した図である。別の実施例における時間の関数としての、画素の電位差を概略的に示した図である。別の実施例における時間の関数としての、画素の電位差を概略的に示した図である。

Claims

画像および後続画像を表示する電気泳動式表示パネルであって、
荷電粒子を有する電気泳動媒体と、
複数の画素と、
電位差が印加される、各画素に対応した第1および第2の電極と、
駆動手段と、
を有し、前記荷電粒子は、前記電極近傍の端部位置と前記電極間の中間位置の一方の位置を占めることができ、
前記駆動手段は、各画素の前記電位差を制御するように調整され、各画素は、
前記粒子が、前記端部位置の一方から、前記画像を表示するためのいずれかの位置に動かされる画像エネルギーに相当する、画像値と対応画像時間を有する画像電位差にされ、その後、
中間画像電位差にされ、前記粒子は、前記後続画像を表示するための前記粒子位置に最近接の前記端部位置の一方に動かされ、その後、
後続画像電位差にされ、前記粒子は、前記後続画像を表示するための前記位置のいずれかに動かされ、
前記駆動手段は、さらに各画素を前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、プルバックエネルギーに相当する、プルバック値および対応プルバック時間を有するプルバック電位差を有し、前記プルバック値は、前記画像値とは反対の符号を有し、前記プルバックエネルギーは、実質的に前記画像エネルギーと等しいことを特徴とする電気泳動式表示パネル。
前記駆動手段は、各画素を前記画像電位差に制御するように調整され、前記粒子は、前記画像を表示するための前記粒子位置に最近接の前記端部位置から、前記画像を表示する前記位置に動かされることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、各画素を前記プルバック値に制御するように調整され、前記プルバック値は、前記画像値に比べて少なくとも1桁小さいことを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、各画素を前記プルバック値に制御するように調整され、前記プルバック値は、前記画像値と実質的に等しい大きさであることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、さらに、前記後続画像を表示するため、前記プルバック電位差の影響によって、前記後続画像を表示するための前記粒子位置から最も遠い前記端部位置に存在する前記粒子を有する各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、さらに、前記プルバック電位差に後続するリセット電位差を有し、前記粒子は、前記後続画像を表示するための前記粒子位置に最近接の前記端部位置に動かされ、前記リセット電位差は、前記粒子位置を、前記端部位置の一方から前記端部位置の他方に変化させるエネルギーに相当する照合エネルギーと、少なくとも等しいエネルギーに相当することを特徴とする請求項2に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、さらに前記リセット電位差によって表される前記エネルギーを、実質的に前記照合エネルギーよりも大きな値に制御するように調整されることを特徴とする請求項5に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、さらに各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、前記プルバック電位差の前に第1の一連のプリセット電位差を有し、前記第1の一連のプリセット電位差は、プリセット値および対応するプリセット時間を有し、前記プリセット値は、符号が交互に変化し、各プリセット電位差は、前記端部位置の一方に存在する粒子を、その位置から開放するには十分であって、前記粒子を前記端部位置の他方に到達させるには不十分なプリセットエネルギーに相当することを特徴とする請求項5に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、さらに、リセット電位差にされた各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、前記プルバック電位差と前記リセット電位差の間に、第2の一連のプリセット電位差を有することを特徴とする請求項7に記載の表示パネル。
前記駆動手段は、さらに、リセット電位差にされた各画素を、前記中間画像電位差に制御するように調整され、前記中間画像電位差は、前記前記リセット電位差の後に、第3の一連のプリセット電位差を有することを特徴とする請求項7または8に記載の表示パネル。