JP2007503600A - 電気泳動表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】より円滑な画像遷移を提供することが可能な表示パネルを提供する。
【解決手段】画素を先行する光学的状態から特定の光学的状態にもっていくための駆動パルス、即ちグレースケールパルスを２つ以上のサブパルスに分割する、電気泳動表示パネル、及び電気泳動表示パネルの駆動方法を提供する。グレースケールのよりゆるやかな導入が達成され、これにより、１つの画像から他の画像への遷移の突発性が低減される。前記グレースケール電位差の印加にリセットパルスの印加が先行し、この場合には、前記先行する光学的状態は光学的極限状態となる。

Description

本発明は、
帯電粒子を含む電気泳動媒体と；
複数の画素と；
前記画素の各々に関連し、電位差を受ける電極と；
駆動手段とを具えて、
前記駆動手段が、前記複数の画素の各々の電位差を、前記粒子が画像情報に対応する位置を占めることを可能にするグレースケール（中間調）電位差にすべく制御するように構成された電気泳動表示パネルに関するものである。

本発明は、電気泳動表示デバイスを駆動する方法にも関するものであり、この方法では、グレースケール電位差が前記表示デバイスの画素に印加される。

本発明はさらに、電気泳動表示パネルを駆動するための駆動手段に関するものである。

国際特許出願 WO 02/073304

冒頭段落に記載した種類の電気泳動表示パネルの具体例は、国際特許出願WO 02/073304に記載されている。

上述した電気泳動表示パネルでは、画像の表示中に、各画素は前記粒子の位置によって決まる外見を有する。前記グレースケール電位差の印加中に、ディスプレイ上の画像が急激な画像変化を示すことがあり、このことは見る人にとって魅力的でないことを発明者は見出した。特に、１つの画像から他の画像への遷移は非常に突発的なものとなり得る。

本発明の目的は、１つの画像から他の画像へのより円滑な遷移を提供することが可能な、冒頭段落に記載した種類の表示パネルを提供することにある。

この目的は、駆動波形全体の少なくとも部分集合について、前記グレースケール電位差の前記画素への印加を、システムの光学的状態を変化させるパルスであって非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスで行うように、前記駆動手段を構成することによって達成される。

１つの画像から他の画像への移行は、前記グレースケール電位差の印加によって設定される。グレースケールの導入はしばしば、視覚的に非常に突発的な現象であり、見る人は魅力的でない経験をし、画像全体の品位を低下させることを発明者は見出した。本発明による表示パネルでは、前記グレースケール電位差を単一の駆動パルスで印加するのではなく、非０の時間間隔（期間）によって分離された２つ以上の駆動パルスで印加する。この印加における「駆動パルス」とは、前記グレースケール電位差の単数または複数パルスの形での印加を短縮記述したものとして用いる。前記グレースケール電位差の、非の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスにわたる印加は、１つの画像から次の画像へのより円滑な遷移をもたらす。

「グレースケール」とは、あらゆる中間的な光学的状態を意味する。ディスプレイが白黒ディスプレイである際には、「グレースケール」は実際にはグレー（灰色）の陰影に関係し、他の種類の色要素を用いる際には、「グレースケール」とは、光学的極限状態間のあらゆる中間的状態を包含する。

好適例では、少なくとも一部の遷移について、前記グレースケール電位差が３パルス以上にわたって分散し、これらのパルス間はシステムの光学的状態がほぼ不変のままである。このことは、ショック（急変）効果のさらなる低減をもたらす。

好適例では、前記グレースケール電位差が２つのパルスにわたって分散している。
この種の駆動方式は最小のエネルギーを必要とする。

前記駆動手段はさらに、前記複数の画素の各々を、前記グレースケール電位差の印加前のリセット期間中に、リセット値及びリセット持続時間を有するリセット電位差にすべく制御するように構成されていることが好ましい。

前記粒子の位置は、最後に印加された電位差だけでなく、電位差の履歴にも依存する。前記リセット電位差の印加の結果として、画素の外見のこうした履歴への依存性が低減される、というのは、前記グレースケール電位差が印加される前には、前記粒子がほぼ光学的極限位置（「ブラック（黒色）」または「ホワイト（白色）」）を占めるからである。前記グレースケール電位差の印加前に前記粒子の位置が固定かつ既知であるので、電位差の印加の履歴により生じ得るあらゆる変動が大幅に低減される。従って、画素は毎回一方の極限状態にリセットされることが好ましい。これに続いて、グレースケール電位差の印加の結果として、前記粒子は、画像情報に対応するグレースケールを表示するための位置を占める。

画像情報が変化すると、画素はリセットされ、その後にグレースケールパルスの印加によってグレースケールが設定される。グレースケールパルスの印加直前のリセットパルスの印加は、純粋な「白黒」である、即ちグレートーン（中間調）を有しない中間画像をもたらす。従って、グレースケールパルスが単一パルスで印加される際の、画像の外見の突発的な変化は比較的容易に知覚され、グレートーンを有する画像を他のグレートーンを有する画像に変化させる際よりも知覚されやすい。従って本発明は、リセットパルスを印加するデバイスまたは方法に限定されずにリセットパルスを印加する際に、特に重要である。

前記駆動手段は、前記グレースケール電位差を２つ以上のパルスで印加するように構成され、光学的極限状態からグレースケールへの遷移については、駆動時間が増加すると共に（パルスの）持続時間が減少することが好ましい。前記駆動時間は、最初のパルスの開始からの経過時間であり、本発明の概念に入る。黒色または白色状態（即ち、前記リセット後の「光学的極限状態」）における、駆動電圧を印加した後のインクの初期の光学的応答は、インクが光学的極限状態から離れている際に比べて遅い。この理由により、好適例では、駆動時間が増加すると共に駆動パルスの持続時間が減少する。この場合には、画像更新が光学的に一層円滑に見える。

前記駆動手段は、前記グレースケール電位差を３つ以上のパルスで印加するように構成され、光学的極限状態からグレースケールへの遷移については、これらのパルスが少なくとも２つの非０の時間間隔によって分離され、前記駆動時間が増加すると共にこれらの時間間隔が増加することが好ましい。黒色または白色状態（即ち、前記リセット後の「光学的極限状態」）における、駆動電圧を印加した後のインクの初期の光学的応答は、インクが光学的極限状態から離れている際に比べて遅い。この理由により、好適例では、駆動時間が増加すると共に駆動パルス間の期間が増加する。この場合には、画像更新が光学的に一層円滑に見える。

本発明は、前記駆動手段が、すくなくとも一部の遷移についてオーバーセット（過大設定）が印加されるように前記リセットパルスを制御可能である際に特に有利である。

前記駆動手段はさらに、画素毎に、電位差を前記グレースケール電位差にする前に、それぞれがプリセット値及びこれに関連するプリセット持続時間を有するプリセット電位差の列にするように構成され、この列中の前記プリセット値は符号が交番し、これらのプリセット値の各々が、一方の前記極限位置に存在する前記粒子を、その位置から解放するには十分であるが、前記粒子を他方の前記極限位置に到達可能にするには不十分なプリセットエネルギーを表わすことがさらに好ましい。利点として、前記プリセット電位差列は、画素の外見の電位差の履歴への依存性を低減し、そしてグレースケール電位差を印加して画素を特定の光学的状態にもっていくのに要する時間を低減する。

光学的極限状態に等しいか非常に近いグレーレベルへの遷移、あるいはより一般的に、先行する光学的状態への遷移は、本発明の概念の範囲内では、少なくとも１つの中間的なグレースケールへの遷移に関する限り、非常に短い１つのパルスにも非常に長い１つのパルスにも適用することができ、そして光学的極限状態から大部分のグレースケールの繊維では、非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスを用いることが好ましい。下限しきい値より長く上限しきい値より短い印加時間全体を有するすべての遷移について、２つ以上のパルスを用いることが好ましい。グレースケールパルスの印加はしばしば、固定周期、即ちフレーム周期によって束縛され、フレーム周期数には最大値（例えばＮ）が存在する。非常に短いパルス全体長（前記固定またはフレーム周期の０、１、または多くても２倍）を必要とする遷移は、１つの非分割パルスで行うことができ、前記固定周期のＮまたはＮ−１倍を必要とする遷移用には長いパルスとなり得る。駆動波形全体の少なくとも部分集合について、（ここで駆動波形とは、画素を１つの光学的状態からグレーレベルの光学的状態にもっていくための駆動パルスの形状を表わす）、前記グレーレベルパルスを２つ以上のサブ（副）パルスに分割する。

本発明によれば、
帯電粒子を具えた電気泳動媒体と；
複数の画素と
を具えた電気泳動表示デバイスを駆動する方法が提供され、この方法は、
駆動波形全体の少なくとも部分集合について、前記画素を先行する光学的状態から特定の光学的状態に設定するためのグレースケール電位差を、非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスで印加するステップを具えている。

また、本発明によれば、
帯電粒子を具えた電気泳動媒体と；
複数の画素と
前記画素の各々に関連し、電位差を受ける電極と；
を具えた電気泳動表示パネルを駆動するための駆動手段が提供され、前記駆動手段はさらに、駆動波形全体の少なくとも部分集合について、前記画素を先行する光学的状態からあるグレースケールに設定するためのグレースケール電位差を、システムの光学的状態を変化させるパルスであって、非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスで印加すべく構成されている。

以上では、複数の画素を具えた表示パネルについて本発明を説明してきたが、本発明は、単一の画素を具えた表示パネル、例えばサイン表示用途にも利用可能であることは当業者にとって明らかである。

本発明の表示パネルのこれら及び他の態様は、以下で図面を参照しながら説明する。すべての図において、対応する部分は通常、同一参照符号で参照する。

米国特許 US 5,961,804 米国特許 US 6,120,839 米国特許 US 6,130,774

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１及び２に、第１基板８、反対側の第２基板９、及び複数の画素２を有する表示パネル１の実施例を示す。画素２は、ほぼ直線に沿って二次元構造に配置されていることが好ましい。画素２のこれに代わる他の配列、例えばハニカム配置も可能である。基板８と９の間には、帯電粒子６を有する電気泳動媒体５が存在する。第１及び第２電極３、４は各画素に関連する。電極３、４は電位差を受けることができる。図２では、第１基板８は画素２毎に第１電極３を有し、第２基板９は画素２毎に第２電極４を有する。帯電粒子６は、電極３、４付近の極限位置、及び電極３と４の間の中間位置を占めることができる。各画素２は、帯電粒子６の電極３、４間の位置によって決まる外見を有して画像を表示する。電気泳動媒体５自体は、例えば米国特許US 5,961,804、米国特許US 6,120,839及び米国特許US 6,130,774より知られ、Ｅ−インク社より入手可能である。例として、電気泳動媒体５は、負に帯電した黒色粒子６を白色流体中に具えている。帯電粒子６が第1極限位置、即ち第１電極３付近にある際には、前記電位差が例えば１５Ｖであることの結果として、画素２の外見は例えばホワイト（白色）になる。ここで、画素２を第２基板９の側から観察することを考える。帯電粒子６が第２極限位置、即ち第２電極４付近にある委細には、逆極性の電位差、即ち−１５Ｖの結果として、画素２の外見はブラック（黒色）になる。帯電粒子６が前記中間位置のうちの１つ、即ち電極３、４間にある際には、画素２は中間的な外見のうちの１つ、例えばライトグレー（明灰色）、ミドルグレー（中間的な灰色）、及びダークグレー（暗灰色）を有し、これらはホワイトとブラックの間のグレーレベルである。駆動手段１００は、各画素２の電位差を、粒子６がほぼ一方の極限位置を占めることを可能にするリセット値及びリセット持続時間を有するリセット電位差にし、これに続いて、粒子６が画像情報に対応する位置を占めることを可能にするグレースケール電位差にすべく制御するように構成されている。

図３に、電気泳動表示デバイス３１の別な例の一部分、例えば２、３個の表示素子のサイズの断面図を図式的に示し、表示デバイス３１は、ベース基板３２、例えばポリエチレンの２枚の透明基板３３と３４の間に存在する電子インクを有する電気泳動フィルムを具え、一方の基板３３には透明の画像（画素）電極３５が設けられ、他方の基板３４には透明の対向電極３６が設けられている。この電子インクは、約１０〜５０ミクロンの多数のマイクロカプセルを具えている。各マイクロカプセル３７は、流体Ｆ中に懸濁した、正に帯電した白色粒子３８及び負に帯電した黒色粒子３９を具えている。画素電極３５に正電界が印加されると、白色粒子３８は、マイクロカプセル３７の対向電極３６向きの側に移動し、表示素子は観測者にとって可視になる。同時に、黒色粒子３９はマイクロカプセル３７の反対側の、観測者から見て隠れた所に移動する。画素電極３５に負電界を印加することによって、黒色粒子３９はマイクロカプセル３７の対向電極３６向きの側に移動して、表示素子は観測者にとって暗くなる（図示せず）。電界が取り除かれると、粒子３８、３９は獲得した状態に留まり、ディスプレイは双安定の特性を示し、電力をほとんど消費しない。

図４に、ベース基板上に積層された電気泳動フィルムを具え、アクティブ・スイッチング（能動切り換え）素子、行ドライバ（駆動回路）４３、及び列ドライバ４０が設けられた画像表示デバイス３１の等化回路を図式的に示す。対抗電極３６は、閉じ込められた電子インクを具えたフィルム上に設けられていることが好ましいが、面内電界を用いた動作の場合には、代わりにベース基板上に設けることができる。表示デバイス３１はアクティブ・スイッチング素子、この例では薄膜フィルムトランジスタ（ＴＦＴ）４９によって駆動される。表示デバイス３１は、行または選択電極４７と列またはデータ電極４１とが交差する領域に表示素子のマトリクスを具えている。行ドライバ４３は行電極４７を順次選択し、その間に列ドライバ４０はデータ信号を列電極４１に供給する。プロセッサ４５は、まず入力データ４６を処理してデータ信号にすることが好ましい。列ドライバ４０と行ドライバ４３との相互間の同期は駆動線４２によって行われる。行ドライバ４３からの選択信号は、薄膜フィルムトランジスタ４９を介して画素電極を選択し、薄膜フィルムトランジスタ４９のゲート電極５０は行電極４７に電気的に接続され、そのソース電極５１は列電極４１に電気的に接続されている。列電極４１に存在するデータ信号は、ＴＦＴ４９によって、そのドレイン電極に結合された表示素子の画素電極５２に転送される。本実施例では、図３の表示デバイスは、各表示素子の位置に追加的なキャパシタ５３も具えている。本実施例では、追加的なキャパシタ５３は1つ以上の蓄積キャパシタ線５４に接続されている。ＴＦＴの代わりに、ダイオード、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal：金属−絶縁体−金属で構成されるキャパシタ）、等の他のスイッチング素子を適用することもできる。

例として、リセット電位差を印加する前には、部分集合の画素の外見はライトグレーであり、これをＧ２で表わす。さらに、同じ画素の、画像情報に対応する画像としての外見はダークグレーであり、これをＧ１で表わす。この例について、図５Ａに、画素の電位差を時間の関数として示す。前記リセット電位差は、例えば１５Ｖの値を有し、時刻ｔ₁から時刻ｔ^’ ₂まで存在し、ｔ₂は最大リセット持続時間、即ちリセット期間Ｐ_resetである。このリセット持続時間及び最大リセット持続時間は例えば、それぞれ５０ms及び３００msである。その結果、リセット電位を印加した後に、画素はほぼ白色の外見を有し、これをＷで表わす。前記グレースケール電位差は、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄まで存在し、例えば−１５Ｖの値及び例えば１５０msの持続時間を有する。その結果、画素は、グレースケール電位差の印加後に、ダークグレー（Ｇ１）の外見を有して画像を表示する。時刻ｔ₂から時刻ｔ₃までの間隔はなくすことができる。

前記部分集合の画素毎の前記最大リセット持続時間、即ち完全なリセット期間は、それぞれの画素の粒子６の位置を一方の極限位置から他方の極限位置まで変化させるための継続時間にほぼ等しいかそれ以上である。この例の画素については、この継続時間は例えば３００msである。

別な例として、図５Ｂに、画素の電位差を時間の関数として示す。リセット電位差を印加する前の画素の外見はダークグレー（Ｇ１）である。さらに、この画素の、画像情報に対応する画像としての外見はライトグレー（Ｇ２）である。前記リセット電位差は、例えば１５Ｖの値を有し、時刻ｔ₁から時刻ｔ^’ ₂まで存在する。前記リセット持続時間は例えば１５０msである。その結果、画素は、リセット電位差を印加した後に、ほぼ白色（Ｗ）の外見を有する。前記グレースケール電位差は、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄まで存在し、例えば−１５Ｖの値及び例えば５０msの持続時間を有する。その結果、前記グレースケール電位差を印加した後に、画素はライトグレー（Ｇ２）の外見を有して画像を表示する。

他の変形の実施例では、駆動手段１００はさらに、各画素の前記リセット電位差を、粒子６が、画像情報に対応する粒子６の位置に最寄りの極限位置を占めることができるように制御すべく構成されている。例として、前記リセット電位差を印加する前には画素がライトグレー（Ｇ２）である。さらに、この画素の画像情報に対応する画像としての外見はダークグレー（Ｇ１）である。この例について、図６Ａに、画素の電位差を時間の関数として示す。前記リセット電位差は、例えば−１５Ｖの値を有し、時刻ｔ₁から時刻ｔ^’ ₂まで存在する。前記リセット持続時間は例えば１５０msである。その結果、粒子６は第２の極限位置を占め、画素はほぼ黒色の外見を有し、これをＢで表わし、この極限位置は、画像情報に対応する粒子６の位置、即ち画素２がダークグレー（Ｇ１）の外見を有する位置に最寄りである。前記グレースケール電位差は、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄まで存在し、例えば１５Ｖの値及び例えば５０msの持続時間を有する。その結果、画素２はダークグレー（Ｇ１）の外見を有して画像を表示する。他の例として、他の画素の外見は、前記リセット電位差を印加する前にはライトグレー（Ｇ２）である。さらに、この画素の画像情報に対応する外見はほぼ白色である。この例について、図６Ｂに、画素の電位差を時間の関数として示す。前記リセット電位差は例えば１５Ｖの値を有し、時刻ｔ₁から時刻ｔ^’ ₂まで存在する。前記リセット持続時間は例えば５０msである。その結果、粒子６は前記第１極限位置を占め、画素はほぼ白色（Ｗ）の外見を有し、この極限位置は、画像情報に対応する粒子６の位置、即ち画素２がほぼ白色の外見を有する位置に最寄りである。前記グレースケール電位差は、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄まで存在し、値０を有する、というのは、画素の外見は既にほぼ白色であり、画像を表示しているからである。

図７では、画素がほぼ直線７０に沿って配列されている。粒子6が前記極限位置の一方、例えば前記第1極限位置を占める場合には、これらの画素はほぼ第1の外見、例えば白色を有する。粒子6が前記極限位置の他方、例えば前記第２極限位置を占める場合には、これらの画素はほぼ第２の外見、例えば黒色を有する。駆動手段１００はさらに、各直線７０上に順に続く画素２の前記リセット電位差を、粒子６が実質的に互いに異なる極限位置を占めることができるように制御すべく構成されている。図７に、第1及び第２の外見の平均を表わす画像を、前記リセット電位差の結果として示す。この画像はほぼミドルグレーを表わす。

図８では、画素２が、二次元構造中の直線行７１、及びこの行にほぼ直交する直線列７２にほぼ沿って配列され、各行７１は第1の所定数、例えば図８では４個の画素を有し、各列７２は第２の所定数、例えば図８では３個の画素を有する。粒子６が一方の極限位置、例えば前記第1極限位置を占める場合には、これらの画素はほぼ等しい前記第1の外見、例えば白色を有する。粒子６が他方の極限位置、例えば前記第２極限位置を占める場合には、これらの画素はほぼ等しい前記第２の外見、例えば黒色を有する。駆動手段１００はさらに、各行７１上に順に続く画素２の前記リセット電位差を、粒子６が実質的に互いに異なる極限位置を占めることができるように制御し、前記制御手段はさらに、各列７２上に順に続く画素２の前記リセット電位差を、粒子６が実質的に互いに異なる極限位置を占めることができるように制御すべく構成されている。図８に、第1及び第２の外見の平均を表わす画像を、前記リセット電位差の結果として示す。この画像はほぼミドルグレーを表わし、前の実施例（図７）に比べればいく分平滑化されている。

前記デバイスの変形例では、前記駆動手段がさらに、各画素の電位差を、前記リセット電位差にする前に、かつ／あるいは前記グレースケール電位差にする前に、プリセット電位差列にすべく制御するように構成されている。前記プリセット電位差列は、それぞれがプリセット値及びこれに関連するプリセット持続時間を有し、前記列中の前記プリセット値は符号が交番し、各プリセット電位差は、一方の極限位置に存在する粒子６をその位置から解放するには十分であるが、この粒子６を他方の極限位置に到達可能にするには不十分なプリセットエネルギーを表わすことが好ましい。例として、前記プリセット電位差列の印加前には画素の外見がライトグレーである。さらに、画像情報に対応する画素の外見はダークグレーである。この例について、図９に、画素の電位差を時間の関数として示す。この例では、前記プリセット電位差列は４つのプリセット値を有し、順に１５Ｖ、−１５Ｖ、１５Ｖ、及び−１５Ｖであり、時刻ｔ₀から時刻ｔ^’ ₀までの間に印加される。各プリセット値は例えば２０msの間印加される。ｔ^’ ₀とｔ₁との間の時間間隔は比較的小さいことが好ましい。これに続く前記リセット電位差は、例えば−１５Ｖの値を有し、時刻ｔ₁から時刻ｔ^’ ₂まで存在する。このリセット持続時間は例えば１５０msである。その結果、粒子６は前記第２極限位置を占め、画素はほぼ黒色の外見を有する。前記グレースケール電位差は、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄まで存在し、例えば１５Ｖの値及び例えば５０msの持続時間を有する。前記グレースケール電圧の印加前に、前記プリセットパルスを印加することもできる（図９には示さないが、図１０の上部に示す）。その結果、画素２はダークグレーの外見を有して画像を表示する。前記プリセットパルスの印加の好影響の基になるメカニズムについての特定の説明に縛られず、前記プリセットパルスの印加は電気泳動粒子のモーメントを増加させ、これにより切り換え（スイッチング）時間、即ち転換、即ち外見の変化を達成するのに要する時間を短縮するものと考えられる。表示デバイスが所定状態、例えばブラック状態に切り換えられた後に、電気泳動粒子を包囲する逆イオンによって電気泳動粒子を「凍結」させることも可能である。これに続く切り換えがホワイト状態への切り換えである際には、これらの逆イオンが適時に解放されなければならず、このことは追加的な時間を必要とする。プリセットパルスの印加は、これらの逆イオンの解放を加速し、これにより電気泳動粒子を「解凍」し、従って切り換え時間を短縮する。

なお、本発明の概念の範囲内では、前記リセット電位差の印加は、特に好適例では、オーバーセット（過大設定）の印加を含むことができる。「オーバーセット」とはリセット電位の印加方法を意味し、この方法では、少なくとも一部のグレースケール状態（中間状態）の遷移について、関係する画素を所望の光学的極限状態に駆動するのに必要な時間×電圧差より大きい時間×電圧差を有するリセットパルスを意図的に印加する。こうしたオーバーセットは、光学的極限状態に達することを保証するために有用なことがあり、あるいは、例えば、同じ長さのリセットパルスを用いて異なるグレースケールを光学的極限状態にリセットすることができるように印加方法を簡略化するために用いることができる。

以上の図面及び説明は、グレースケール電位差を、できればプリセットパルスの印加を加えて印加する一般原理に関するものである。

以上で説明したように、電気泳動ディスプレイにおけるグレースケールの精度は画像履歴、休止時間、温度、湿度、電気泳動箔（フォイル）の横方向の不均一性、等に強く影響される。リセットパルスを用いれば正確なグレーレベルを達成することができる、というのは、基準のブラック（Ｂ：黒色）状態からでも基準のホワイト（Ｗ：白色）状態からでも（２つの極限状態）常にグレーレベルが達成されるからである。この方式は、画像保持が許容できる程度に低い画像を生じさせるが、画像更新、即ち１つの画像から他の画像への遷移はいく分「突発的」である。特に、新たな（ブラック／ホワイト）画像を形成するための画素をオーバーセットした後に、グレーレベル[(V, t)_drive]の導入はかなり突然に生じる。この既存の駆動方法による一連の画像変化を表示した際には、この突然の画像更新は不快なものとして、一部の人にはぶち壊しとして知覚された。

本発明の目的は、１つの画像から他の画像へのより円滑な変化を提供することが可能な、冒頭段落に記載の表示パネルを提供することにある。

この目的は、前記手段がさらに、画素のグレースケール（Ｇ１、Ｇ２）を先行する光学的位置（Ｂ、Ｗ）から設定するためのグレースケール電位差を、期間によって分離された２つ以上のパルスで印加すべく構成されている、ということによって達成される。これらのパルスは同じ極性を有することが好ましい。

リセットパルスが印加されると、先行する光学的状態は光学的極限状態（Ｂ、Ｗ）になる。

本発明によるデバイス及び方法では、グレースケール電位差の印加が、パルスを意図的に印加しない期間、あるいはほぼ０／０に近い電圧レベルを有する電圧パルスを印加する期間によって分離された少なくとも２つのパルスに分散することにより、グレースケールをよりゆるやかに画像に導入することによって画像更新をより急激でなくする駆動方法を用いる。

グレースケールのゆるやかな導入は画像更新時間を少し増加させるが、本発明により生じるより円滑な画像遷移は、上述した「突発的」な遷移の影響を大幅に低減し、見る人にとってはるかに許容できることが判明した。

グレースケール電位パルスを複数の短いパルスに分割することは、より円滑な遷移を提供し、急変（ショック）の影響を低減する。グレースケール電位パルスの分割はエネルギーを消費するので、最良の解決法はエネルギーの要求と円滑化効果とのトレードオフ（駆け引き）に依存する。このトレードオフに応じて、以下の実施例では、前記グレースケール電位差パルスを２つ、３つ、あるいはそれ以上の短いパルスに分割することができる。

ここで、本発明によるデバイス及び方法のいくつかの実施例をさらに説明する。

実施例１：周期的駆動パルスを用いたグレースケールのゆるやかな追加。
図１０の上部に、プリセットパルス列を先行させて、グレースケールを単一パルスで導入する方法を示す。こうした方法は、グレースケールパルスを単一パルスとして印加するので、本発明の範囲外である。図１０の下半分は、本発明の実施例１による方法を示す。実施例１では、規則的な間隔の、固定振幅及び時間の駆動パルス列を用いてグレーレベルをゆるやかに導入することによって本発明を実現する。図１０の下部には、ホワイトからダークグレーへの遷移の例を示す。ホワイトからダークグレーへの遷移のために、最大限利用可能な電圧を有する正のリセットパルスを用いてディスプレイをブラック状態に設定し、この状態から、短い周期の負のパルスを用いてダークグレーレベルを徐々に加える。この一連のパルスの後に実現されたグレースケールは従来技術のものとほぼ同一である、というのは、駆動パルス全体の積（電圧×時間）は両方の場合において等価だからである。例えば休止時間の問題を解消するための微調整を用いて、駆動時間全体を微調整して、要求されるグレースケールを実現することができる。しかし、いずれの場合にも、画像更新はずっと円滑に見える。図中の段階「シェーク１」及び「シェーク２」は、リセットパルス(V, t)_reset及びグレースケール電位差パルス(V, t)_driveの印加前のプリセットパルスの印加を示す。

実施例２：不規則な周期を有する駆動パルスを用いたグレースケールのゆるやかな追加。
実施例２では、不規則な間隔の、固定振幅及び時間を有する駆動パルス列を用いてグレーレベルを徐々に導入することによって本発明を実現する。図１１の上部に、ホワイトからダークグレーへの遷移の例を示す。ホワイトからダークグレーへの遷移のために、最大限利用可能な電圧を有する正のリセットパルスを用いて、ディスプレイをブラック状態に設定し、この状態から、駆動パルス間の周期が不規則な短い負のパルスを用いて、ダークグレーレベルを徐々に加える。ここでも、この一連のパルス後に実現されるグレースケールは従来技術のものと同一である、というのは、両方の場合において（電圧×時間）の積が等価だからである。例えば休止時間の問題を解消するための微調整を実現して、駆動時間を微調整して要求されるグレースケールを実現することができる。

これに加えて、駆動電圧（即ち、グレースケール電位差）を印加した後の、黒色または白色状態（即ち、リセット後の「光学的極限状態」）におけるインクの初期の光学的応答は、インクがこれらの光学的極限状態から離れている際に比べて遅いことを発明者は見出した。この理由により、実施例２の好適な具体例では、駆動時間の増加と共に２つの駆動パルス間の期間を増加させる（図２参照）。この場合には、画像更新は光学的にさらに円滑に見える。

実施例３：不規則なパルス持続時間を有する駆動パルスを用いたゆるやかなグレースケールの追加。
実施例３では、規則的な間隔の、固定振幅で不規則な持続時間の駆動パルス列を用いてグレーレベルを徐々に導入することによって本発明を実現する。図１１の下部に、ホワイトからダークグレーへの遷移の例を示す。ホワイトからダークグレーへの遷移のために、最大限利用可能な電圧を有する正のリセットパルスを用いて、ディスプレイをブラック状態に設定し、この状態から、不規則な持続時間の周期的な負のパルスを用いてダークグレーレベルを徐々に加える。ここでも、この一連のパルス後に実現されるグレースケールは従来技術のものと同一である、というのは、両方の場合において（電圧×時間）の積が等価だからである。例えば休止時間の問題を解消するための微調整を実現して、駆動時間を微調整して要求されるグレースケールを実現することができる。

これに加えて、駆動電圧（即ち、グレースケール電位差）を印加した後の、黒色または白色状態（即ち、リセット後の「光学的極限状態」）におけるインクの初期の光学的応答は、インクがこれらの光学的極限状態から離れている際に比べて遅いことを発明者は見出した。この理由により、実施例３の好適な具体例では、駆動時間の増加と共に駆動パルスの持続時間を減少させる（図１１参照）。この場合には、画像更新は光学的にさらに円滑に見える。この場合には、画像更新は光学的にさらに円滑に見える。

実施例４：不規則な周期及びパルス時間を有する駆動パルスを用いたゆるやかなグレースケールの追加。
実施例４では、不規則な間隔の、固定振幅及び不規則な持続時間を有する駆動パルス列を用いてグレーレベルを徐々に導入することによって本発明を実現し、これは基本的に上記実施例の組合せである。この実施例は、画像更新が光学的にさらに円滑に見えることを保証するための柔軟性（フレキシビリティ）をさらに一層提供する。

本発明は、以上で特に図示及び説明したことに限定されないことは、当業者にとって明らかである。本発明は、あらゆる新規の特徴事項、及びこれらの特徴事項のあらゆる組合せ中に存在する。「具えている」という動詞及びその活用形の使用は、それ以外の要素の存在を排除するものではない。特に「複数の」等の記載がなくても、複数の要素の存在を排除するものではない。

簡単に言えば、本発明は、電気泳動表示パネル、及び電気泳動表示パネルを駆動する方法として説明することができ、このパネルまたは方法では、リセットパルス後に印加する駆動パルス、即ちグレースケールパルスを２つ以上のサブパルスに分割する。これにより、よりゆるやかなグレースケールの導入が達成され、１つの画像から他の画像への遷移の突発性を低減する。

本発明は、コンピュータ上での実行時に本発明の方法を実行するためのプログラムコード手段を具えたあらゆるコンピュータプログラム、並びにコンピュータ読取可能媒体上に記憶され、コンピュータ上での実行時に本発明の方法を実行するためのプログラムコード手段を具えたあらゆるコンピュータプログラム製品、並びに本発明による表示パネルにおいて使用され、本発明に特有の動作を実行するためのプログラムコード手段を具えたあらゆるプログラム製品でも具現される。

本発明は特定実施例について説明してきたが、これらは本発明を例示するものであって限定を意図するものではない。本発明は、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、あるいはこれらの組合せで実現することができる。本発明の特許請求の範囲には他の実施例も入る。

連続する２つのサブ駆動パルス間の期間中には、電圧レベルはほぼ０である。しかし、非０の電圧レベルがディスプレイ材料のしきい値電圧を下回る限り、即ち、この電圧レベルの影響下で粒子が移動する限りは、この期間中に非０の電圧を印加することは排除されない。このことは、ソースドライバの出力が理想的な０でない際、あるいはこの期間を、ＤＣブランキング（直流点滅）のような他の目的に利用したい際に生じ得る。

なお、前記グレースケールパルスのサブパルスの振幅は、同一振幅である必要はない。例えば上述した好適な実施例のうちの１つは、前記駆動手段が、前記グレースケール電位差を２つ以上のパルスで印加するように構成され、ここで印加されるパルスは、駆動時間が増加すると共に持続時間が減少する。分割されて印加されるグレースケールパルスが、駆動時間が増加すると共に振幅が減少するように前記駆動手段を構成することによっても、同様の効果を得ることができる。これらの例の両方において、分割されたパルスのエネルギーは駆動時間が増加すると共に減少する。また電極構造は、上部及び下部電極を有する構造に限定されず、ハニカム電極構造を用いることもできる。

簡単に言えば、本発明は、
画素を先行する光学的状態から特定の光学的状態にもっていくための駆動パルス、即ちグレースケールパルスを２つ以上のサブパルスに分割する電気泳動表示パネル、及び電気泳動表示パネルを駆動する方法である。これにより、よりゆるやかなグレースケールの導入が達成され、１つの画像から他の画像への遷移の突発性、すなわち「突発性」が低減される。前記グレースケール電位差の印加には、リセットパルスの印加が先行することが好ましく、この場合には、前記先行する光学的状態は光学的極限状態である。

本発明の範囲を逸脱することなしに、本発明の範囲内で多くの変形が可能である。

例えば、以上で挙げた好適な実施例のすべてにおいて、前記駆動手段は、前記グレースケールパルスの印加前にリセットパルスを印加すべく構成されている。

本発明はこうしたデバイスに特に適しているが、リセットパルスを利用するデバイス、方法、及び駆動方式に限定されない。本発明は、グレースケールパルスを、時間間隔によって分離された２つ以上のサブパルスで印加することにに関するものである。

リセットパルスを用いないデバイス、方法、及び駆動方式の例示として、図１２に、あるグレースケールから他のグレースケールへの遷移に単一の駆動パルスを用いる駆動方式を示す。初期（開始）の光学的位置（即ちグレースケール、例えばホワイト、ブラック、ライトグレー、ダークグレー）を図の左側に示す。駆動パルスは図式的に示し、図の右側には、結果的なグレースケールを示す。

図１２の例では、単一のグレースケールパルスを印加し、従って、本発明の範囲外の駆動方式を示す。

図１３に、本発明の範囲内の駆動方式を示す。図１２と同様に、図の左側に初期の光学的状態を示し、右側に最終的な光学的状態を示し、左側と右側との間に駆動パルスを示す。これらの例では、クレースケールパルス(V, t)_driveを、時間間隔によって分離された（２つ以上の）サブパルス列で印加する。図の最下段には以上で既に説明した状況を示し、この状況では１つの光学的状態（ブラック）からそれに近い光学的状態（ダークグレー）への遷移のために、駆動パルスはここでも単一の短いパルスである。

図１２及び１３に示す方式では、先行する光学的状態、即ちグレースケール電位差を印加する直前の画素の光学的状態はあらゆる光学的状態（ブラック、ホワイト、ダークグレー、またはライトグレー）であり得る。必ずしも図１０及び１１における光学的極限状態ではない。本発明の利点は、図１２及び１３に示す方式については、図１０及び１１に示す例におけるように、画像遷移の突発性が低減されること、即ち、画像遷移がより円滑になることである。しかし、画像遷移の突発性は、リセットパルスを用いる際にはより目立つ、というのは、リセットパルスの印加は、グレースケール電位差の印加の直前に、純粋なブラック及びホワイトを生成するからである。こうした状況では、グレースケール電圧の印加による画像の突発的な変化は、図１２及び１３の例におけるようにグレートーン（中間調）画像から他の画像への遷移を行う際よりも目立つ。

図１４に、本発明の範囲内の他の具体例を示し、この例では、符号が交番する４つのリセットパルスを駆動パルスの前に印加する。図１３におけるように、図の左側に初期の光学的状態を示し、右側に最終的な光学的状態を示し、左側と右側との間に駆動パルスを示す。これらの例では、グレースケールパルス(V, t)_driveを、時間間隔によって分離された（２つ以上の）サブパルス列で印加する。図の最下段には以上で既に説明した状況を示し、この状況では１つの光学的状態（ブラック）からそれに近い光学的状態（ダークグレー）への遷移のために、駆動パルスはここでも単一の短いパルスである。

本発明の枠組み内には、請求項には明記していないものでも、開示した特徴のすべての組合せが含まれる。例えば、分割したグレースケール電位差にリセットパルスを先行させることができ、そして先行させることが好ましく、リセットパルス及び／またはグレースケールパルスにリセットパルス列を先行させることができる。

表示パネルの実施例の正面図である。 図１において、線分II−IIに沿って切断した断面図である。 電気泳動表示装置の別な例の一部分の断面図である。 図３の画像表示デバイスの等価回路を示す図である。 図５Ａ及び５Ｂは、画素の電位差を時間の関数として示す図である。 画素の電位差を時間の関数として示す図である。 図５Ａに関連する実施例の画素の電位差を時間の関数として示す図である。 リセット電位差の結果としての、第１の外見と第２の外見の平均を表わす画像である。 他の方式における、リセット電位差の結果としての、第１の外見と第２の外見の平均を表わす画像である。 画素の電位差を時間の関数として示す図である。 本発明の実施例を示す図である。 本発明の他の実施例を示す図である。 リセットパルスを印加しない、単一パルス中のグレースケールパルスの印加を示す図である。 リセットパルスを使用しない本発明を例示する図である。 リセットパルスを使用する、図１３の方式の変形を示す図である。

Claims (20)

1. 帯電粒子を具えた電気泳動媒体と；
   複数の画素と；
   前記画素の各々に関連し、電位差を受ける電極と；
   駆動手段とを具え、
   前記駆動手段が、前記画素の各々の電位差を、前記粒子が画像情報に対応する位置を占めることを可能にするグレースケール電位差にすべく制御するように構成された電気泳動表示パネルにおいて、
   前記駆動手段がさらに、駆動波形全体の少なくとも部分集合について、前記画素を先行する光学的状態から特定のグレースケールに設定するためのグレースケール電位差を、システムの光学的状態を変化させるパルスであって非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスで印加すべく構成されていることを特徴とする電気泳動表示パネル。
2. 前記駆動手段が、前記非０の時間間隔中に、しきい値電圧未満の電圧値を印加すべく構成され、前記しきい値電圧未満では、前記粒子がほぼそのままの位置に留まることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示パネル。
3. 前記駆動手段が、前記非０の時間間隔中にほぼ０の電圧値を印加すべく構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示パネル。
4. 前記駆動手段が、前記画素の各々の電位差を、前記粒子が一方の光学的極限位置を占めることを可能にするリセット値及びリセット持続時間を有するリセット電位差にすべく制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示パネル。
5. 前記駆動手段がさらに、前記グレースケール電位差を３つ以上のパルスにわたって印加すべく構成されていることを特徴とする請求項１または４に記載の電気泳動表示パネル。
6. 前記駆動手段がさらに、前記グレースケール電位差を２つのパルスで印加すべく構成されていることを特徴とする請求項１または４に記載の電気泳動表示パネル。
7. 前記駆動手段が、前記グレースケール電位差を２つ以上のパルスで印加すべく構成され、駆動時間が増加すると共に、印加される前記パルスの持続時間が減少することを特徴とする請求項１または４に記載の電気泳動表示パネル。
8. 前記駆動手段が、前記グレースケール電位差を２つ以上のパルスで印加すべく構成され、駆動時間が増加すると共に、印加される前記パルスの振幅が減少することを特徴とする請求項１または４に記載の電気泳動表示パネル。
9. 前記駆動手段が、前記グレースケール電位差を、少なくとも２つの非０の時間間隔によって分離された３つ以上のパルスで印加すべく構成され、駆動時間が増加すると共に前記時間間隔が増加することを特徴とする請求項１または４に記載の電気泳動表示パネル。
10. 前記駆動手段がさらに、前記画素毎に、前記電位差を前記グレースケール電位差にする前に、それぞれがプリセット値及びこれに関連するプリセット持続時間を有するプリセット電位差の列にすべく制御し、前記列中の前記プリセット値は符号が交番し、前記プリセット電位差の各々が、一方の前記極限位置に存在する前記粒子を当該位置から解放するには十分であるが、前記粒子を他方の前記極限位置に到達可能にするには不十分なプリセットエネルギーを表わすことを特徴とする請求項１または４に記載の電気泳動表示パネル。
11. 帯電粒子を具えた電気泳動媒体と；
    複数の画素と
    を具えた電気泳動表示デバイスを駆動する方法において、
    駆動波形全体の少なくとも部分集合について、前記画素を先行する光学的状態から特定の光学的状態に設定するためのグレースケール電位差を、非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスで印加することを特徴とする電気泳動表示デバイスの駆動方法。
12. 前記グレースケール電位差を印加する前に、前記画素を光学的極限位置にもっていくためのリセット電位差を印加することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記画素を先行する光学的状態から特定の光学的状態に設定するための前記グレースケール電位差を３つ以上のパルスで印加することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記画素を先行する光学的状態から特定の光学的状態に設定するための前記グレースケール電位差を２つのパルスで印加することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
15. 前記グレースケール電位差のパルス間の期間が、駆動時間の増加と共に増加することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
16. 前記グレースケール電位差のパルスの長さが、駆動時間の増加と共に減少することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
17. コンピュータ上での実行時に請求項１１〜１６のいずれかに記載の方法を実行するためのプログラムコード手段を具えたコンピュータプログラム。
18. コンピュータ読取可能媒体上に記憶され、コンピュータ上での実行時に請求項１１〜１６のいずれかに記載の方法を実行するためのプログラムコード手段を具えたコンピュータプログラム製品。
19. 請求項１〜１０のいずれかに記載の表示パネルにおいて使用され、請求項１〜１０に記載の表示パネルに特有の動作を実行するためのプログラムコード手段を具えたコンピュータプログラム製品。
20. 帯電粒子を具えた電気泳動媒体と；
    複数の画素と；
    前記画素の各々に関連し、電位差を受ける電極と
    を具えた電気泳動表示パネルを駆動する駆動手段において、
    前記駆動手段が、前記画素の各々の電位差を、前記粒子が画像情報に対応する位置を占めることを可能にするグレースケール電位差にすべく制御するように構成され、
    前記駆動手段がさらに、駆動時間全体の少なくとも部分集合について、前記画素を先行する光学的状態から特定のグレースケールに設定するためのグレースケール電位差を、システムの光学的状態を変化させるパルスであって非０の時間間隔によって分離された２つ以上のパルスで印加すべく構成されていることを特徴とする電気泳動表示パネルの駆動手段。

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