JP2007501439A - 電気泳動ディスプレイ及び駆動方法 - Google Patents

Abstract

表示装置（１）は、電気泳動粒子（８，９）を有する表示要素の２つ又はそれ以上の群と、画素電極（５）と、対向電極（６）とを有する。駆動信号（５０、（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}，（Ｖ，ｔ）_ｒｅｓｔ）は表示要素を所定の光学状態にもたらすようにそれらの電極に供給される。駆動信号は電気泳動粒子を解放するためにプリセット信号（５３，（Ｖ，ｔ）_{ｐｒｅｅｓｔ}）により先行されるが、電気泳動粒子が光学状態を著しく変化させることを可能にするには強度が小さ過ぎる。これはフリッカを低減させる。プリセット及び駆動信号は、動作中、そのように供給されるため、駆動パルスに選考するプリセットパルスの位相は、駆動パルスに対して、全ての群において実質的に同じである。駆動及び先行するプリセットパルスの結合は、それ故、複数の群において実質的に同じであり、階調変動を低減させる。

Description

本発明は、電気泳動ディスプレイ、電気泳動ディスプレイを有する表示機器及び電気泳動ディスプレイをアドレス指定する方法に関する。

この種類の表示装置は、例えば、モニタ、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、電子ブック、電子新聞、電子雑誌等において使用される。

冒頭の段落に挙げた種類の表示装置については、特許文献、国際公開第９９／５３３７３号パンフレットに記載されている。この特許文献において、２つの基板を有する電子インクディスプレイであって、それらの基板の一は透明であり、他の基板は行列状に配列された電極を備えている、電子インクディスプレイについて開示されている。行電極と列電極との間の交差部分は表示要素に関連している。表示要素は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ:Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により列電極に結合され、そのＴＦＴのゲートは行電極に結合されている。各々のＴＦＴのゲートはこのような、表示要素、ＴＦＴ並びに行及び列電極の構成は、アクティブマトリクス表示装置を共に構成する。更に、表示要素は画素電極を有する。行ドライバは表示要素の行を選択し、列ドライバは、ＴＦＴと列電極とにより選択された表示要素の行にデータ信号を供給する。データ信号は表示されるグラフィックデータに対応している。

更に、電子インクは、画素電極と透明基板において備えられている共通電極との間に備えられている。電子インクは、約１０乃至５０μｍの複数のマイクロカプセルを有する。各々のマイクロカプセルは、流体中に懸濁された正に帯電した白色粒子及び負に帯電した黒色粒子を有する。正電界が画素電極に印加されるとき、白色粒子は透明基板の方に方向付けられたマクロカプセルの側に移動し、表示要素はビューアに対して視認可能になる。同時に、黒色粒子は、それらがビューアに対して隠されているマイクロカプセルの反対側の画素電極に移動する。画素電極に負電界を印加することにより、黒色粒子は、透明基板の方に方向付けられたマイクロカプセルの側の共通電極に移動し、表示要素はビューアには暗く見える。電界が取り除かれるとき、表示装置はもたらされた状態のまま維持され、双安定特性を示す。

階調は、マイクロカプセル群の先端における対向電極の方に移動する粒子量を制御することにより表示装置において生成することができる。例えば、電界強度と印加時間との積として定義される、正電界又は負電界のエネルギーは、マイクロカプセル群の先端に移動する粒子量を制御する。

既知の表示装置においては、所謂、滞留時間を示す。滞留時間は、前画像更新と新しい画像更新との間のインターバルとして定義される。

現在のディスプレイの不利点は、不適切な階調再現性に繋がるアンダードライブ効果を示すことである。このようなアンダードライブ効果は、例えば、表示装置の初期状態が黒色であり、ディスプレイが白色状態と黒色状態との間で周期的にスイッチングされるときに生じる。例えば、数秒の滞留時間の後、表示装置は、２００ｍｓｅｃのインターバルの間、負電界を印加することにより白色にスイッチングされる。次に続くインターバルにおいては、電界は２００ｍｓｅｃ間、印加されず、ディスプレイは白色のまま保たれ、次に続くインターバルにおいては、正電界が２００ｍｓｅｃ間、印加され、ディスプレイは黒色にスイッチングされる。一連の第１パルスの応答としてのディスプレイの輝度は、の地の幾つかのパルスが再生することができる所望の最大輝度より小さい。

本発明の目的は、階調の再生を改善するために適用することができる、冒頭の段落に記載されている種類の表示装置を提供することである。

この目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、冒頭の段落において記載したような表示装置であって、
ａ． 制御手段が、駆動パルスに先行するプリセットパルスを有する駆動信号に先行するプリセット信号を供給するために更に備えられ、プリセットパルスは第１光学状態に対応する２つの電極の一の近くの第１位置において電気泳動粒子を解放するに十分なエネルギーを有するが、小さ過ぎて、それらの粒子が第２光学状態に対応する他の電極の近くの第２位置に達するようにすることが可能ではなく、
ｂ． 表示要素は２つ又はそれ以上の群に分割され、そして
ｃ． その制御手段は、群の間で位相差を示すプリセット信号を生成し、群に供給するために備えられていて、
ｄ． その制御手段は、駆動パルスに先行するプリセットパルスの位相が、駆動パルスに関して、全ての群に対して実質的に同じであるように、駆動パルス及びプリセットパルスを生成し、前記群の各々に供給するために備えられている、
ことを特徴とする、表示装置を提供する。

本発明は多くの認識に基づいていて、第１の認識は、光学応答が表示要素の履歴に依存することである。本発明者は、画素電極への駆動信号の前にプリセット信号が供給されるとき、そのプリセット信号は、２つの電極の一において静止状態から電気泳動粒子を解放するために十分なエネルギーを有するパルスを有するが、電極の他の一に到達するには小さ過ぎ、アンダードライブ効果が低減されることを観測した。低減されたアンダードライブ効果のために、表示装置の履歴及び、特に、その滞留時間に拘らず、同一電気信号に対する光学応答は実質的に等しい。アンダーライング機構は、表示装置が所定の状態であって、例えば、黒色状態にスイッチングされた後、電気泳動粒子は静止状態になるため、続いて白色状態にスイッチングされるとき、電気泳動粒子の運動量は、所期速度が略０であるために小さい。このことは、結果として長いスイッチング時間をもたらす。プリセットパルスの適用は、電気泳動粒子の運動量を増加させ、それ故、スイッチング時間を短くする。表示装置が所定の状態であって、例えば、黒色状態にスイッチングされた後、電気泳動粒子は、その粒子の周囲の反対符号のイオンにより“凍結”される、ことが又、可能である。続いて、白色状態にスイッチングされるとき、それらの反対符号のイオンは適宜に解放され、そのことは付加時間を必要とする。プリセットパルスの適用は、反対符号のイオンの解放を促進し、それ故、電気泳動粒子の解凍がなされ、それ故、スイッチング時間が短くなる。

更なる有利点は、プリセットパルスの適用は電子インクの前の履歴を削除することである一方、対照的に、従来の電子インク表示装置は、新しいフレームのデータパルスの生成、幾つかの前のフレームの蓄積及びデータ量の多いルックアップテーブルのための大規模な信号処理回路を必要とする。

プリセットパルス自体は、表示される階調への大きい影響を有してはいない。しかしながら、小さいジッタ又はフリッカの影響が存在することを、本発明者は認識した。複数の群に要素を配置し（特徴ｂ）、異なる位相を有する（特徴ｃ）プリセットパルスをそれらの群に供給すること（逆位相を有する、即ち、位相が１８０°ずれている、最も単純で好適な配置である２つの群が用いられるとき）により、フリッカ効果が群の各々において生じるが、フリッカ効果は全ての群において同時には生じないため、全体としての影響は非常に小さい。好適には、位相差は一様に分配され、即ち、ｎ個の群が存在するとき、位相差は３６０°／ｎである。このスムージング効果はジッタ又はフリッカの影響を低減させる。例えば、単一のフレームアドレッシング期間において、プリセットパルスが、全ての奇数行に対して負極性を全ての偶数列に対して正極性を印加するとき、表示装置の隣接行は、交互に明るく及び暗く示され、続くフレームアドレッシング期間において。プリセットパルスの正極性及び負極性は反転され、それ故、ディスプレイ（空間積分）と続くフレーム（時間的平均化）の両方に対して、眼はそれらの短い輝度変動を積分するために、知覚される表示には殆ど影響を与えないこととなる。この原理は、フリッカの減少を伴う液晶ディスプレイを駆動させるための方法におけるライン反転原理に類似している。しかしながら、プリセットパルスが駆動パルスに先行するとき、駆動パルスの直前のプリセットパルスの一部は、ある程度、駆動パルスと協働し、駆動信号の最初の部分に効果的となる。本質的に、これは問題を引き起こすことはない。しかしながら、要素が異なるプリセットパルスを有する群に分割されるとき、プリセットパルスにおける位相差は異なる群に適用される駆動パルスの長さにおける効果的な差に繋がることが可能である。これは又、画像において視認的であるストライプに対する、及び群の間の階調における差に繋がる。本発明に従った装置においては、プリセットパルス及び駆動パルスはそのように配置されているため、全ての群に対して、駆動パルスに先行するプリセットパルスの位相は、駆動パルスに対して実質的に同じである（特徴ｄ）。それ故、各々の群に対して駆動パルスと先行するプリセットパルスの結合は実質的に同じである。駆動パルスに先行するプリセットパルスと駆動パルスとの結合された階調効果は、それ故、実質的に同じであり、階調における変動を減少させる。

プリセットパルスは、２つの続く画像更新の間の時間インターバルより大きさが１桁小さい持続時間を有することができる。画像更新は、表示装置の画像情報が更新又は一新される例である。

本発明の実施形態においては、駆動信号が極限の光学状態の１つ、即ち、黒色又は白色の光学状態に表示要素をもたらす駆動パルスを有するように、制御手段は備えられている。

駆動パルスは、それ故、所謂、リセットパルス、即ち、表示要素を極限の光学状態の１つ、即ち、黒色又は白色の光学状態にもたらすパルスである。

本発明の実施形態においては、駆動信号が表示要素を階調、即ち、極限の光学状態間の位置にもたらすパルスを有するように、制御手段は備えられている。

本発明の好適な実施形態においては、制御手段は、表示要素の第１及び第２群に供給される駆動信号が単一のプリセットパルスの期間に実質的に等しい相互の時間差を有するように、備えられている。

簡単のために、極限の光学状態は、“白色”及び“黒色”光学状態と上及び下において表現され、それら２つの極限状態間の光学状態は“階調”と表現されている。しかしながら、負及び正荷電粒子は、本発明の範囲内で、黒色及び白色と異なる色（例えば、黒色と赤色、黒色と緑色、黒色と青色又は何れの他の色の組み合わせ）を有することが可能である。

本発明の更なる有利点については、従属請求項に記載されている。

実施形態においては、表示装置の消費電力は、単一のプリセットパルスのみを適用することにより最小化される。

実施形態においては、偶数個の逆極性のプリセットパルスを有するプリセット信号は、ＤＣ成分と、表示装置のプリセットパルスの視認性とを最小化するために生成される。２つのプリセットパルスであって、正極性を有する一と負極性を有する一は、この動作モードにおいて表示装置の消費電力を最小化する。

実施形態においては、電極はパッシブマトリクスディスプレイを構成するように備えられている。

実施形態においては、プリセット信号は第２駆動手段において生成され、例えば、第１駆動手段により同時に全ての奇数行により後継される全ての偶数行を同時に選択することにより画素電極に適用される。

実施形態においては、プリセット信号は、画素電極に対向電極を介して直接印加される。このような配置の有利点は、この場合に有する容量が、行又は列電極がアドレス指定される場合に比べて小さいため、消費電力が小さいことである。

実施形態においては、プリセットパルスの視認性を低減するために、対向電極は幾つかの部分に分割されている。

実施形態においては、画素電極は第１付加容量要素により結合されている。画素電極における電圧パルスは、ここでは、画素要領と第１付加容量要素の比として規定される。画素容量は、画素電極と透明基板との間の材料の固有の容量である。特に、Ｅ−Ｉｎｋ社製のカプセル化された電気泳動材料を用いることにより、この実施形態は、画素容量に比較して大きい値を有するように選択される第１付加容量要素の場合、プリセット信号は、消費電力を低減させる画素電極に実質的に送信されるため、有利である。

更に、画素容量は、適用される異なる階調に伴って著しく変化する。それ故、画素電極におけるプリセットパルスは、適用される階調に拘らず、全ての表示要素に対して実質的に等しい。

実施形態においては、画素要素は更なるスイッチング要素を介して制御手段に結合されている。更なるスイッチング要素は、容易な方法で２つ又はそれ以上の群に表示要素を分割することが可能である。

本発明の上記の及び他の特徴について、以下、実施形態を参照して詳述する。

図は模式的であり、スケーリングして描かれてはいない、そして、一般に、同じ参照番号は同じ構成要素に付けられている。

図１は、例えば、幾つかの表示要素のサイズの電気泳動表示装置１であって、ベース基板２と、２つの透明基板３、４間にある電子インクであって、例えば、ポリエチレンを有する電気泳動薄膜とを有する電気泳動表示装置１の断面図であり、それらの基板の一３は透明なピクチャ電極５を備え、他の基板４は透明な対向電極６を備えている。電子インクは、約１０乃至５０μｍの複数のマイクロカプセルを有する。各々のマイクロカプセル７は、流体Ｆ中に懸濁された正に帯電した白色粒子８及び負に帯電した黒色粒子９を有する。正電界が画素電極５に印加されるとき、白色粒子８は対向電極の方に方向付けられたマイクロカプセル７側に移動し、表示要素はビューアに対して可視的になる。同時に、黒色粒子９は、ビューアに対して隠されているマイクロカプセル７の反対側に移動する。画素電極５に負電界を印加することにより、黒色粒子９は、対向電極６の方に方向付けられたマイクロカプセル７の側に移動し、表示要素はビューアに対して暗く現れる（図示せず）。電界が取り除かれるとき、粒子８、９はもたらされた状態のまま維持され、ディスプレイは双安定特性を示し、実質的に電力を消費しない。

図２は、アクティブスイッチング要素を備えたベース基板２上に積層された電気泳動薄膜と、行ドライバ１６と、列ドライバ１０とを有するピクチャ表示装置の等価回路を示している。好適には、対向電極６はカプセル化された電気泳動インクを有する薄膜上に備えられるが、インプレース電界を用いる動作の場合、代替として、ベース基板上に備えられることが可能である。表示装置１は、アクティブスイッチング要素であって、この実施例においては、薄膜トランジスタ１９により駆動される。表示装置は、行または選択電極１７と列又はデータ電極１１の交差する領域における表示要素のマトリクスを有する。行ドライバ１６は行電極１７を連続して選択する一方、列ドライバ１０は列電極１１にデータ信号を供給する。好適には、処理器１５は、先ず、データ信号への入力データ１３を処理する。列ドライバ１０と行ドライバ１６との間の相互同期化はドライブライン１２を介して起こる。行ドライバ１６からの選択信号は、ゲート電極２０が行電極１７に電気的に接続され且つソース電極２１が列電極１１に電気的に接続されている薄膜トランジスタ１９を介して画素電極２２を選択する。列電極１１にあるデータ信号は、ＴＦＴを介して脳電極に結合された表示要素の画素電極２２に転送される。実施形態においては、図１の表示装置は又、各々の表示要素１８の局所において付加容量２３を有する。この実施形態においては、付加容量２３は、１つ又はそれ以上の蓄積容量ライン２４に接続されている。ＴＦＴに代えて、例えば、ダイオード、ＭＩＭ等の他のスイッチング要素を適用することができる。

図３は及び４は、従来の表示装置の駆動信号を示している。時点ｔ_０において、行電極１７は選択信号Ｖｓｅｌにより電圧印加される一方、同時に、データ信号Ｖｄが列電極１１に印加される。ライン選択時間Ｔ_Ｌが経過した後、続く行電極１７が時点ｔ_１において選択され、それが繰り返される。所定時間であって、例えば、フィールド時間又はフレーム時間、通常は１６．７ｍｓｅｃ又は２０ｍｓｅｃの後、前記行電極１７は、再び、時点ｔ_２において選択信号Ｖｓｅｌにより電圧印加される一方、ピクチャが変化しない場合、同時に、データ信号Ｖｄが列電極１１に印加される。選択時間Ｔ_Ｌが経過した後、次の行電極が時点ｔ_３において選択される。これは時点ｔ_４から繰り返される。表示装置の双安定特性のために、電気泳動粒子は選択された状態に維持され、データ信号の反復は、所望の階調が得られた数フレーム時間後に停止されることとなる。通常、画像更新時間は数フレームである。

図５は、図２の表示装置の表示要素の光学応答を表す第１信号５１を示している。データ信号５０は、数秒の滞留期間の後、交番極性のパルスを有する。図５においては、光学応答５１は破線により示され、データ信号は実線により示されている。データ信号５０の各々のパルス５２は２００ｍｓｅｃの持続時間並びに交番パルスの電圧及び−１５Ｖを有する。図５は、第１負パルス５２の後の光学応答５１が、第３又は第４負パルスの後にのみ得られる所望の階調ではないことを示している。

データ信号を有する所望の階調の正確度を改善するために、処理器１５は、次のリフレッシュフィールドのデータパルスの前に一連のプリセットパルス又は単一のプリセットパルスを生成し、ここで、パルス時間は、典型的には、画像更新と次に続く画像更新との間のインターバルより５乃至１０倍小さい。２つの画像更新の間のインターバルが２００ｍｓｅｃである場合、プリセットパルスの持続時間は、典型的には、２０ｍｓｅｃである。

図６は、±１５Ｖの交番極性の電圧を有する２００ｍｓｅｃのデータパルスと２０ｍｓｅｃの一連の１２個のプリセットパルスの応答としての、図２の表示装置のデータ信号６０の光学応答を示している。図６においては、光学応答５１は破線で示され、改善された光学応答６１は一点破線で示され、データ信号は実線で示されている。一連のプリセットパルスは、１２個の交番極性のパルスを有する。各々のパルスの電圧は±１５Ｖである。図６は、階調の正確度が著しく増加し、光学応答６１は、４つのデータパルス５５の後に、光学応答として実質的に等しいレベルにあることを示している。第１光学状態に対応する２つの電極の一の近くの第１位置に電気泳動粒子を放出するに十分なエネルギーであって、第２光学状態に対応する他の電極の知覚の第２位置に粒子が達することが可能にするには小さ過ぎるエネルギーを有する、プリセットパルスの適用は、それ故、画像品質を向上させる。しかしながら、プリセットパルスにより導入された一部のフリッカは可視的になり得るが、これについては、光学応答５６を参照されたい。このようなフリッカの視認性を減少させるために、処理器１５及び行ドライバ１６は、表示要素に関連する行電極１７が２つの群に相互接続され、処理器１５及び列ドライバ１０は、ディスプレイ要素の第２群に第２位相を有する第２リセット信号と表示要素の第１群に第１位相を有する第１プリセット信号とを生成することにより反転スキームを実行するために備えられていて、それにより、第２位相は第１位相の逆である。代替として、複数の群が規定され、それに対して、プリセットパルスは異なる位相を与えられる。例えば、行電極１７は、２つの群であって、偶数行の１つの群と奇数行の１つの群において相互接続されることができ、それにより、処理器は、偶数行の表示要素に負パルスから開始する±１５Ｖの交番極性の６つのプリセットパルスを有する第１プリセット信号と、奇数行の表示要素に正パルスから開始する±１５Ｖの交番極性の６つのプリセットパルスを有する第２プリセット信号と、を生成する。

図７は、反転スキームについて表す２つの群を示している。第１グラフ７１は、偶数行ｎの表示要素に供給される２０ｍｓｅｃの６つのプリセットパルスを有する第１プリセット信号と、奇数行ｎ＋１の表示要素に供給される２０ｍｓｅｃの６つのプリセットパルスを有する第２プリセット信号とに関し、それにより、第２プリセット信号の位相は第１プリセット信号の位相と逆である。パルスの電圧は＋１５Ｖと−１５Ｖとの間で交番する。

２つ又はそれ以上の異なる行の群に印加される一連のプリセットパルスに代えて、表示要素は、２つの列の群であって、例えば、一の群は偶数列であり、一の群は奇数列である２つの列の群に分割されることができ、それにより、処理器１５は、偶数列の表示要素に負パルスから開始する±１５Ｖの交番極性の６つのプリセットパルスを有する第１プリセット信号と、奇数列の表示要素に正パルスから開始する±１５Ｖの交番極性の６つのプリセットパルスを有する第２プリセット信号とを生成することにより反転スキームを実行する。ここで、全ての行を同時に選択することができる。他の実施形態においては、上でまさに記載した反転スキームは、光学フリッカを更に減少させる、所謂、ドット反転スキームを生成させるために、行及び列の両方に同時に供給することができる。一般に、２つ又はそれ以上の群を与え、それらの群間のプリセットパルスにおいて位相差を導入することにより、フリッカを減少させることができる。図７においては、２つの群が用いられ、それ故、位相差は１８０°である。しかしながら、広い反転の概念の範囲内では、２つ（又は、行及び列に対して、本発明に従ったスキームが用いられるときには、４つ）の群を用いることは好ましいが、３つ、４つ又はそれ以上の群を用いることが可能である。一般に、ｎ個の群が用いられる場合、隣接する要素を有する群の間の位相差は、好適には、３６０°／ｎである。

それ故、好適には相互接続により、表示要素を２つ又はそれ以上の群（行又は列若しくは何れの他の群の構成）に分割すること、及びそれらの群の間で位相差を示すプリセット信号をそれらの群に供給することは、フリッカの視認性を減少させる。

プリセット信号及びパルスは又、“シェイク（ｓｈａｋｅ）”又は“シェイクアップ（ｓｈａｋｅ−ｕｐ）”信号又はパルスと呼ばれている。それらの効果は、駆動パルスを印加する前に、表示要素を“振動”させることである。

フリッカは低減されるが、本発明者は、異なる問題点が生じ得ることを認識している。図８は、列反転を用いる、一連の奇数及び偶数のプリセットパルス（Ｖ（ｔ）_{ｐｒｅｓｅｔ−ｏｄｄ}及びＶ（ｔ）_{ｐｒｅｓｅｔ−ｅｖｅｎ}）及び駆動パルス（（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}）が用いられる波形の例を示している。この例においては、プリセットパルスは奇数列において正符号から及び偶数列において負符号から開始する。有効な駆動時間は、実際には、駆動パルスに先行するプリセットパルスと駆動パルスとの結合により決定され、奇数列における有効な駆動パルスの長さは偶数列における長さより１フレーム（プリセットパルスの１パルス長）長く、その結果、列間の光学状態において差がもたらされる。有効な駆動パルス長は、図中に矢印で示されている。結果として得られた画像再生について、偶数及び奇数列が階調における差を有することを示す図９に示されている。それらのストライプは、しばしば、ビューアにとって可視的であり、画像品質を低減させるものである。

この問題点に対する解決方法について、図１０に示している。全ての群に対して駆動パルスに先行するプリセットパルスの位相を、駆動パルスに関して、実質的に同じであるようにすることにより、駆動パルスの有効な長さは、全ての群に対して実質的に同じである。これは、ストライプ効果を低減させる。不利点は、異なる群に対する画像更新のタイミングが小さい変動を示すことである。しかしながら、この効果の可視性は、ストライプ効果より非常に小さい。図１１は、画像におけるその解決方法の効果を示している。プリセットパルスは図８におけるものと同様であるが、図８における駆動パルスは同時且つ完全に同位相であるが、図１０においては、偶数列に対する駆動パルスは１プリセットパルス長だけシフトし、それ故、駆動パルスと直前のプリセットパルスの結合（図８及び１０の円内の部分）が考慮されるとき、この結合は図１０における両方の群に対しては実質的に同様であり、図８においては、長さの差、それ故、効果の差であって、従って、階調変動の差が生じる。その結果、図９の画像は、群間の階調の変動のためにストライプ状の様子を示し、図１１の画像は、そのような階調の変動を示さない（又は、少なくとも、その変動の程度は非常に小さい）。駆動パルスに関してプリセットパルスの位相を全ての群に対して実質的に同じにすることにより、群間の階調における差を低減することができる。

群における要素の分割は、例えば、光学フリッカを低減させるために、図１２に示すような２つの相互に組み合わされた櫛形構造８１、８３のような構造の対向電極８０により達成されることが可能である。このような種類の電極は当業者には周知である。２つの対向電極８１、８３は、処理器１５の２つの出力部８５、８７に結合されている。更に、処理器１５は、好適には、第１櫛形構造８１に対して負パルスから開始する±１５Ｖの交番極性及び１つのプリセットパルスの持続時間により遅延される、２０ｍｓｅｃの６つのプリセットパルスを有する第１プリセット信号と、第２櫛形構造８３に対して正パルスから開始する±１５Ｖの交番極性の２０ｍｓｅｃの６つのプリセットパルスを有する第２プリセット信号と、を供給することにより反転スキームを生成する一方、画素電極２３を０Ｖに維持するために備えられている。プリセットパルスが両方の列の集合に印加された後、２つの櫛形構造８１、８３は、新しいデータが表示装置に供給される前に、必要に応じて、互いに接続される。

他の実施形態においては、プリセットパルスは、付加蓄積容量２３と画素容量１８との間で共有される電荷により付加蓄積容量２３を介して処理器１５によって印加されることができる。この実施形態においては、表示要素の行における蓄積容量は蓄積容量ラインを介して互いに接続され、行ドライバ１６は、２つの群であって、表示要素の偶数行に関連する第１群及びピクチャ要素の奇数行に関連する第２群である、２つの群に対してプリセットパルスの反転を可能にする、２つの群において互いにそれらの蓄積容量ラインを相互接続するように備えられている。新しいデータが表示要素に供給される前に階調再生を改善するために、行ドライバは、第１群に交番極性の６つのプリセットパルスを有する第１プリセット信号と、第２群に交番極性の及び１つのパルスの持続時間により遅延される、６つのプリセットパルスを有する第２プリセット信号とを生成することにより反転スキームを実行し、それにより、第２信号の位相が第１信号の位相と逆である。プリセットパルスが両方の表示要素の集合に印加された後、新しいデータが表示要素に供給される前に、必要に応じて、接地される。

次の更なる実施形態においては、プリセットパルスは、図１３に示すような専用のプリセットパルスライン９５にソース９４であって結合された付加薄膜トランジスタ９０を介して処理器１５により画素電極２２に、直接、印加されることができる。ドレイン９２は画素電極２２に結合されている。ゲート９１は、個別のプリセットパルスアドレッシングライン９３を介して、行ドライバ１６に結合されている。アドレッシングＴＦＴ１９は、例えば、行電極１７を０Ｖに設定することにより非導通状態である必要がある。

上記のように、プリセット信号は全ての表示要素に印加されるとき、同時に、フリッカが生じ得る。それ故、この実施例においては、プリセット信号反転は、２つの群であって、偶数行の表示要素と接続された１つの群及び奇数行の表示要素と接続された１つの群である、付加薄膜トランジスタ９０の２つの群への分割により適用される。両方のＴＦＴ９０の群は、個別にアドレス指定可能であり、プリセットパルスライン９５に接続されている。処理器１５は、例えば、プリセットパルスライン９５を介してＴＦＴ９０の第１群に交番極性を有する電圧１５Ｖ及び２０ｍｓｅｃの６つのプリセットパルスを有する第１プリセット信号と、ＴＦＴ９０の第２群に交番極性を有し、１つのプリセットパルスの持続時間により遅延された、１５Ｖの電圧及び２０ｍｓｅｃのプリセットパルスを有する第２プリセット信号と、を生成することにより、反転スキームを実行し、それにより、第２信号の位相は第２信号の位相と逆である。代替として、同時にアドレス指定可能なＴＦＴの単一の集合を、反転されたプリセットパルスを有する２つの個別のプリセットパルスラインに付けることができる。

プリセット信号が、画素の両方の集合のＴＦＴ９０に供給された後、ＴＦＴは、新しいデータが櫛形ドライバ１０により供給される前に、不活性にされる。

更に、プリセットパルスサイクル中、画素電極を充放電するために用いられる電力を低減させるために（反転された）プリセットパルスシーケンスに周知の電荷リサイクル技術の何れを適用することにより、更なる電力低減が可能である。

駆動信号又は駆動パルスは、表示要素を極限の光学状態の１つに駆動するため、即ち、表示要素を“白色”又は“黒色”にするための駆動信号であることが可能である。駆動パルスは又、表示要素に階調を適用するため、即ち、表示要素を、ある光学状態であって、しばしば、極限の光学状態から開始して、極限の光学状態間の光学状態に至らせるようにするためのパルスであることが可能である。

そのような種類の駆動信号の両方はプリセットパルスにより先行されることが可能である。

図１４は、このことを示している。奇数及び偶数列に対して、プリセット信号（シェイク１、Ｖ（ｔ）_{ｐｒｅｓｅｔ−ｅｖｅｎ}及びＶ（ｔ）_{ｐｒｅｓｅｔ−ｏｄｄ}）が印加され、リセット信号（Ｖ，ｔ）_{ｒｅｓｔｅ}により後継される。奇数及び偶数列に対して印加されるプリセット信号１８０°位相がずれている。リセット信号（Ｖ，ｔ）_{ｒｅｓｔｅ}は、表示要素を極限の光学状態の一であって、この場合は黒色状態に駆動する。このリセット信号は、表示要素をある光学状態に駆動するため、ある種類の駆動信号を構成する。リセット信号はプリセット信号（シェイク２）により後継され、そのプリセット信号は又、暗い階調に表示要素を駆動するために、階調駆動信号（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}により後継される。階調駆動信号（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}は第２種類の駆動信号を表し、その第２種類の駆動信号は、表示要素を１つの極限の光学状態（黒色又は白色）からある階調に駆動する。リセット信号を用いて、表示要素を１つの極限の光学状態に駆動するとき、後継する階調長駆動信号は、一般に、前リセット信号の符号に対して反対の符号を有する。奇数及び偶数列に対するリセット信号（Ｖ，ｔ）_{ｒｅｓｔｅ}及び階調駆動信号（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}の形は、実質的に同等である（勿論、駆動信号に対して、表示要素は同じ階調に駆動されるようになっていると仮定される）が、群に対する駆動信号間の単一プリセットパルスの期間に実質的に同等である遅延された時間が存在する。その結果、プリセット信号の位相が駆動信号に関して認識されるとき、それらのプリセット信号は両方の群に対して同一であり、駆動信号（Ｖ，ｔ）_{ｒｅｓｔｅ}及び／又は（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}並びに前プリセット信号の結合は同一である。それ故、結果として得られる階調は、両方の群に対して実質的に同じである。この実施例においては、偶数列の駆動信号は期間Ｔ_Ｆだけ遅延する。

本発明は次のように要約することができる。

表示装置（１）は、電気泳動粒子（８、９）を有する表示要素の２つ又はそれ以上の群と、画素電極（５）と、対向電極（６）とを有する。駆動信号（５０、（Ｖ，ｔ）_{ｄｒｉｖｅ}、（Ｖ，ｔ）_{ｒｅｓｔｅ}）は、表示要素を所定の光学状態にもたらすためにそれらの電極に印加される。駆動信号は、電気泳動粒子を解放するためにプリセット信号（５３、（Ｖ，ｔ）_{ｐｒｅｓｅｔ}）により先行されるが、それらの粒子が光学状態をはっきりと変化することを可能にするには強度が小さ過ぎる。群に印加されるプリセット信号は位相差を示す。これはフリッカを低減させる。プリセット信号及び駆動信号は、動作状態で、そのように印加されるため、駆動パルスに先行するプリセットパルスの位相は、駆動パルスに対して、全ての群について実質的に同じである。駆動パルス及び先行するプリセットパルスの結合は、それ故、複数の群に対して実質的に同じであり、それ故、階調変動を低減させる。

同時提出の特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明の範囲内で、多くの変形が可能であることは明らかである。

表示装置の一部の断面図である。 表示装置の一部の等価回路を示す図である。 表示装置の内部信号と駆動信号を示す図である。 表示装置の内部信号と駆動信号を示す図である。 データ信号の光学応答を示す図である。 データ信号及びプリセット信号の光学応答を示す図である。 逆極性の６つのパルスを有する２つの隣接する行及び列に対する画素電極についてのプリセット信号を示す図である。 異なる群に対する駆動パルス及びプリセットパルスを示す図である。 階調におけるプリセットパルス及び駆動パルス並びに画像再生における差の結果を示す図である。 本発明に従ったスキームを示す図である。 結果として得られる階調変動について示す図である。 組み合わされた櫛形構造を有する対向電極の実施例を示す図である。 ２つのＴＦＴを有するディスプレイ要素の等価回路を示す図である。 本発明の更に複雑な実施形態におけるプリセットパルス及び駆動パルスのスキームを示す図である。

Claims (16)

1. 電気泳動粒子と、前記泳動粒子の一部が間に存在する対向電極及び画素電極を有する表示要素と、所定の光学状態に前記表示要素をもたらすように前記対向電極及び画素電極に駆動信号を供給するための制御手段とを有する表示装置であって：
   ａ．前記制御手段が、駆動パルスに先行するプリセットパルスを有する前記駆動信号に先行するプリセット信号を供給するために更に備えられ、前記プリセットパルスは第１光学状態に対応する前記対向電極及び画素電極の一の近くの第１位置において前記電気泳動粒子を解放するために十分であるが、前記粒子が第２光学状態に対応する他の電極の近くの第２位置に達するようにするには小さ過ぎる、エネルギーを有し；
   ｂ．前記表示要素は２つ又はそれ以上の群に分割され；
   ｃ．前記制御手段は、前記群の間で位相において差を示すプリセット信号を生成し、前記群に供給するために備えられていて；そして
   ｄ．前記制御手段は、前記駆動パルスに先行する前記プリセットパルスの位相が、前記駆動パルスに関して、全ての群に対して実質的に同じであるように、駆動パルス及びプリセットパルスを生成し、前記群の各々に供給するために備えられている；
   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、前記制御手段は、前記駆動信号が極限の光学状態の一に前記表示要素をもたらすための駆動パルスを有するように備えられている、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、前記制御手段は、前記駆動信号が極限の光学状態間の位置に前記表示要素をもたらすための階調駆動パルスを有するように備えられている、ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項１に記載の表示装置であって、前記駆動パルスに先行する前記プリセットパルスの極性が前記群の各々についての前記駆動パルスの極性に対して逆である、ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項１に記載の表示装置であって、前記表示要素は２つの群において相互接続され、制御手段は、第１位相を有する第１プリセット信号及び第１位相に対して逆の第２位相を有する第２プリセット信号を生成し、前記第１プリセット信号を第１群に前記第２プリセット信号を第２群に供給するために備えられていて、前記第１群の駆動信号は前記第２群の駆動信号と形が同等であるが、単一のプリセットパルスの期間と同じ期間だけ遅延される、ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１に記載の表示装置であって、前記プリセットパルスの持続時間は続く２つの画像更新間の時間間隔より大きさが一桁小さい、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、前記制御手段は、多くの偶数個のプリセットパルスを生成するように備えられている、ことを特徴とする表示装置。
8. 請求項１に記載の表示装置であって、前記対向電極及び画素電極の一はデータ電極を有し、それらの電極の他は選択電極を有し、前記制御手段は、前記選択電極に選択信号を印加するための第１駆動手段と前記データ電極にデータ信号を印加するための第２駆動手段とを更に有する、ことを特徴とする表示装置。
9. 請求項１に記載の表示装置であって、前記表示要素の前記画素電極はスイッチング要素により選択電極又はデータ電極に結合されていて、前記制御手段は前記選択電極に選択信号を印加するための第１駆動手段と前記データ電極にデータ信号を印加するための第２駆動手段とを更に有する、ことを特徴とする表示装置。
10. 請求項８又は９に記載の表示装置であって、表示要素に関連する選択電極は２つの群において相互接続されていて、前記制御手段は前記第１群に第１位相を有する第１プリセット信号を及び前記第１位相に対して逆の第２位相を有する前記第２群に第２リセット信号
    を生成するように備えられている、ことを特徴とする表示装置。
11. 請求項８又は９に記載の表示装置であって、前記第２駆動手段は前記プリセット信号を生成するように備えられている、ことを特徴とする表示装置。
12. 請求項８又は９に記載の表示装置であって、前記画素電極は、前記対向電極により前記プリセット信号の生成のための前記制御手段に結合されている、ことを特徴とする表示装置。
13. 請求項１２に記載の表示装置であって、対向電極は２つの部分に分割され、各々の部分は選択電極により表示要素の集合と結合されている、ことを特徴とする表示装置。
14. 請求項９に記載の表示装置であって、前記画素電極は、前記プリセット信号を受信するための前記制御手段に第１付加容量要素により結合されている、ことを特徴とする表示装置。
15. 請求項９に記載の表示装置であって、前記画素電極は、他のスイッチング要素により前記制御手段に結合されている、ことを特徴とする表示装置。
16. 請求項１に記載の表示装置であって、前記電気泳動材料はカプセル化された電気泳動材料である、ことを特徴とする表示装置。

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