JP2007507737A - 電気泳動ディスプレイユニット - Google Patents

Abstract

共通電極（６）と画素電極（５）との間に位置付けられた画素（１１）を有する電気泳動ディスプレイユニット（１）は、全画像更新時間を短縮するために、画素電極（５）に結合されたトランジスタ（１２）を危険にさらす画素（１１）における駆動電圧の増加を必要とする。それらの駆動電圧に対してトランジスタ（１２）を保護するために、設定信号（Ｓ_１、Ｓ_２）が、交流電圧信号（Ｖ_６）における遷移からもたらされる画素（１１）における電圧を低減するためにトランジスタ（１２）により画素電極（５）に印加される。駆動フレーム期間（Ｆ_ｄ）の間、データパルス（Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ｄ_４、Ｄ_５、Ｄ_６）が印加され、そして設定フレーム期間（Ｆ_ｓ）の間、設定信号（Ｓ_１、Ｓ_２）が印加される。

Description

本発明は、ディスプレイユニット、ディスプレイユニットを有するディスプレイ装置、ディスプレイユニットを駆動する方法及びプロセッサプログラムプロダクトに関する。

この種類の表示装置の例としては、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、電子新聞及び電子雑誌がある。

従来技術のディスプレイユニットについては、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て、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、共通電極（又、対向電極として知られている）を有し、他の基板は行列状に配列された画素電極を備えている、電子インクディスプレイについて開示されている。画素は共通電極の一部と画素電極との間に形成されている。画素電極はトランジスタのドレインに結合され、そのトランジスタのソースは列電極又はデータ電極に結合され、そのトランジスタのゲートは行電極又は選択電極に結合されている。このような、画素、トランジスタ並びに行及び列電極の構成はアクティブマトリクスを協働して構成する。行ドライバ（選択ドライバ）は、画素の行を選択するための行駆動信号又は選択信号を供給し、列ドライバ（データドライバ）は、列電極及びトランジスタにより選択された画素の行に列駆動信号又はデータ信号を供給する。データ信号は表示されるべきデータに対応し、選択信号と共に、１つ又はそれ以上の画素を駆動するための駆動信号（の一部）を構成する。

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。正電圧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イクロカプセルの側に移動し、画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の方に移動する。画素電極に負電圧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の方に移動し、画素はビューアには暗く見える。同時に、白色粒子は、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の方に移動する。電圧が取り除かれるとき、ディスプレイユニットはもたらされた状態のまま維持され、双安定特性を示す。

画素の履歴に関する電気泳動ディスプレイユニットの光学的応答依存性を低減させるため、プリセットデータ信号が、データ依存性信号が印加される前に印加される。それらのプリセットデータ信号は、２つの電極の一において静止状態から電気泳動粒子を開放するに十分であるが、粒子が電極の他の一に到達するには小さ過ぎるエネルギーを表すデータパルスを有する。画素の履歴依存性が低減されるために、同等のデータに対する光学的応答性は、画素の履歴に拘らず、実質的に等しい。

一度に行全ての画素全てを駆動するために（各々の行を順次駆動することにより及び行毎に一度、同時に列全てを駆動することにより）必要な時間インターバルはフレームと呼ばれる。フレーム毎に、画素を駆動するための各々のデータパルスは、行毎に、行を選択する（駆動する）ために行に行駆動信号（選択信号）を印加するための行駆動動作と、例えば、画素にプリセットデータ信号のデータパルス又はデータ依存性信号のデータパルスのようなデータパルスを印加するための列駆動動作を必要とする。通常、後者は、行における画素全てに対して同時になされる。

画素を更新しているとき、先ず、プリセットデータ信号の複数のデータパルスであって、更に、プリセットデータパルスと呼ばれる、データパルスが印加される。各々のプリセットデータパルスは１つのフレーム期間の持続時間を有する。第１プリセットデータパルスは、例えば、正の振幅を有し、第２プリセットデータパルスは負の振幅を有し、第３プリセットデータパルスは正の振幅を有する、等である。そのような交流振幅を有するプリセットデータパルスは画素により表示される階調値を変化させない。

１つ又はそれ以上の続くフレームの間、データ依存性信号が印加され、データ依存性信号は、例えば、１５個のフレーム期間に対して０個、１個、２個の持続時間を有する。それにより、０個のフレーム期間の持続時間を有するデータ依存性信号は、例えば、画素がフルブラックを既に表示したとみなされるフルブラックを表示している画素に対応する。特定の階調値を表示する画素の場合、この階調値は、画素がゼロフレーム期間の持続時間を有するデータ依存性信号により駆動されるとき、換言すれば、ゼロ振幅を有する駆動データパルスにより駆動されるとき、変わらないまま維持される。例えば、１５個のフレーム期間の持続時間を有するデータ依存性信号は１５個の駆動データパルスを有し、フルホワイトを表示する画素を結果としてもたらし、そして、１乃至１４個のフレーム期間の持続時間を有するデータ依存性信号は１乃至１４個の駆動データパルスを有し、フルブラックとフルホワイトとの間の限定された数の階調値の１つを表示する画素を結果としてもたらす。

更新画像が電気泳動ディスプレイユニットにより表示されるためのより短い画像更新時間を得るためには、換言すれば、電気泳動ディスプレイユニットの駆動速度を高めるためには、１つ又はそれ以上のパルスの幅は最小化される。パルス毎に必要なエネルギーを得るために、それらのパルスの高さは、それ故、増加され、換言すれば、画素を駆動するためのそれらのパルスの電圧振幅は、それ故、増加される。

第１のオプションに従って、画素に対するパルスの高さを増加させるためには、標準的なデータドライバは適合される、又は他のデータドライバにより置き換えられるようになっている。接地された共通電極のために、適合されたデータドライバ又は他のデータドライバはより高い高さを有するパルスを印加することができる必要がある。そのような適合されたデータドライバ又は他のデータドライバは、しかしながら、著しく高価であるため、除外される。第２オプションに従って、同様の標準的なデータドライバを用いるとき、画素に対するパルスの高さは、非ゼロの交流電圧信号を共通電極に供給することにより増加される。更に、正のデータパルスにより画素を駆動するとき、共通電極は負の電圧レベルにある必要があり、そして、負のデータパルスにより画素を駆動するとき、共通電極は正の電圧レベルにある必要がある。その結果、より大きい電圧振幅が画素に対して存在することとなる。

既知の電気泳動ディスプレイユニットは、それらの大きい電圧振幅により劣化するアクティブマトリクス表示の遷移の電気的特性のために、それ自体、不利である。長期間の動作の後、トランジスタは動作可能な状態にない又は損傷することさえあり得る。フレームの時間の殆どにおいて、トランジスタのゲートは０Ｖであり、画素電極に結合されているドレインは正電圧又は負電圧にある。静電容量を有する画素の電気的等価性のために、画素の共通電極の交流電圧信号における電圧遷移（即ち、エッジ）がこの正又は負電圧に加えられ、その結果、トランジスタに対して比較的大きい電圧スイングがもたらされる。

既知の電気泳動ディスプレイユニットの他の不利点は、画素に対する電圧が共通電極の電圧に関して負であり、この共通電圧がより低いレベルになっているとき、画素電圧は更に負になる。この時点で、画素電圧はトランジスタのゲート電圧より低い可能性が高いこの状態は安定でない。ドレイン電圧がゲート電圧より低い場合、トランジスタはオンに切り換えられ、画素電極は、ゲート電圧と略同じレベルになるまで、電圧が増加される。その結果、インクは必要な負の電圧で駆動されず、適用された画素エネルギーは実質的に見込まれるエネルギーより少ない。
国際公開第９９／５３３７３号パンフレット

本発明の目的は、ひどく損傷又は破壊したスイッチング要素（トランジスタ等のような）を有しない画素に対してより大きい電圧振幅により駆動される電気泳動ディスプレイを提供することである。

本発明は独立請求項により規定されている。従属請求項は有利な実施形態を規定している。

本発明に従った電気泳動ディスプレイは：
画素電極に結合された画素を有する電気泳動ディスプレイパネルと；
スイッチング要素により画素電極にデータパルスを印加するためのデータ駆動回路構成と；
交流電圧信号を受けるための画素に結合した共通電極と；
交流電圧信号の遷移の前に画素に対する電圧を低下させるために画素電極に設定信号を印加するためのデータ駆動回路構成を制御するための制御器と；
を有する。

画素電極に設定信号を印加することにより、画素電極は所定の電圧に設定される。例えば、交流電圧信号における正の遷移の場合、画素（１１）における電圧は、正の遷移の前に低い電圧又は負電圧に画素電極を設定することにより低下される。交流電圧信号における負の遷移の場合、画素電極は、負の遷移の前に高い電圧又は正電圧に設定されるようになっている。それ故、交流電ある信号における遷移は少なくとも一部が予測され、スイッチング要素における全電圧スイングは低減される。スイッチング要素は、ここで、その定格を上回る電圧で処理されることがないように画素に対してより大きい電圧振幅を印加することができ、それにより、その電気的特性の重大な劣化を回避することができる。

本発明に従った電気泳動ディスプレイユニットの実施形態は、選択駆動回路構成を更に有することにより規定される。選択パルスが、選択パルスの間に導電性状態にスイッチング要素をするためのスイッチング要素に供給され、その結果、スイッチング要素に供給される設定信号は画素電極に印加される設定パルスになる。

本発明に従った電気泳動ディスプレイの実施形態は、ゲート、ソース及びドレインを有するトランジスタを有するスイッチング要素と、データ電極によりソースに結合されたデータ駆動回路構成と、選択電極によりゲートに結合された選択駆動回路構成と、ドレインに結合された画素電極とにより規定される。そのようなトランジスタは、特に、アモルファスシリコン又は有機半導体を有する場合、低コストパフォーマンスの解決策となる。アースに結合されたゲート又は選択パルスが存在する間のゼロ電圧に近い低電圧のために、フレームの時間の殆どにおいて、このゲート−ドレイン電圧差はアース（又は、低電圧）に関する画素電極における電圧に等しい。

本発明に従った電気泳動ディスプレイの実施形態は、駆動フレーム期間の間に印加されるデータパルス、設定フレーム期間の簡易印加される設定信号及び設定フレーム期間の後に遷移を有する交流電圧信号により規定される。駆動フレーム期間をまさに有する先行技術における解決方法に比べて、更に、設定フレームが、設定信号を印加することができるように導入される。

実施形態においては、データパルスが、２つ以上の連続フレーム期間中、印加される。このようにして、画像更新時間の増加は更に短縮される。

本発明に従った電気泳動ディスプレイの実施形態は、駆動フレーム期間より短い設定フレーム期間により規定される。設定フレーム期間の導入は電気泳動ディスプレイユニットの駆動速度を減少させ、電気泳動ディスプレイユニットにより表示される画像を更新するための画像更新時間を増加させる。しかしながら、設定フレーム期間を駆動フレーム期間より短くすることにより、画像更新時間の増加を短縮することができる。

本発明に従った電気泳動ディスプレイの実施形態は、設定フレーム期間の間、同じ極性を有する交流電圧信号及び設定信号により規定される。それ故、交流電圧信号における遷移は、スイッチング要素における全電圧スイングが低減されるような方式で予測される。

実施形態においては、交流電ある信号の振幅及び設定信号の振幅は、設定フレーム期間中、互いに実質的に等しい。このような実施形態は、スイッチング要素に対してもたらされる電圧振幅を実質的に最小化する。

本発明に従った電気泳動ディスプレイの実施形態は、シェーキングデータパルス、１つ又はそれ以上のリセットデータパルス及び１つ又はそれ以上の駆動データパルスを画素に供給するためにデータ駆動回路構成を制御するように適合された制御器により規定される。シェーキングデータパルスは、例えば、上記のプリセットデータパルスに対応する。リセットデータパルスは、駆動データパルスに対して固定開始点（極端光学状態、例えば、固定黒色又は固定白色）を規定することにより、電気泳動ディスプレイユニットの光学的応答を更に改善するように駆動データパルスに先行する。代替として、リセットデータパルスは、駆動データパルスに対してフレキシブルな開始点（後続する駆動データパルスにより規定されるべき階調値に最も近く、その階調値に応じて選択される、極端光学状態、例えば、黒色又は白色）を規定することにより、電気泳動ディスプレイユニットの光学的応答を更に改善するように駆動データパルスに先行する。

シェーキングパルス及び／又はリセットパルスを（それらのエネルギーを変わらないようにしながら）短縮するためにより大きい電圧振幅を用いることに代えて、代替として、より大きい電圧振幅が、エネルギーを増加させるように、それにより、シェーキング及び／又はリセットの品質を向上させるように、シェーキングパルス及び／又はリセットパルスを短縮することなく、用いられることが可能である。

請求項９に記載のディスプレイ装置は電子ブックであることが可能であり、情報を記憶するための記憶媒体は、例えば、ディスプレイユニットに表示されるブックのコンテンツを記憶のためのメモリスティック、集積回路、光又は磁気ディスク、若しくは、他の記憶装置であることが可能である。

本発明に従った方法及び本発明に従ったプロセッサプログラムプロダクトの実施形態は、本発明に従った電気泳動ディスプレイユニットの実施形態に対応している。

本発明は、特に、駆動速度の増加に対応する短縮された全画像更新時間は、スイッチング要素を危険にさらす画素に対してより大きい駆動電圧を必要とし、特に、共通画素電極における交流電圧信号の遷移からもたらされるスイッチング要素に対する電圧スイングが、その遷移の前に設定電圧に対して画素電極に設定されることにより低減されることができる、という洞察に基づいている。

本発明は、特に、電気泳動ディスプレイユニットが、同じ画像品質を有する画像を表示するために、短縮された全画像更新時間、それ故、駆動速度の増加を有することができる、又は、同じ全画像更新時間において画像品質の改善を有する画像を表示することができる点で、特に、ひどく損傷又は破壊されるようになったスイッチング要素（例えば、トランジスタ等のような）を有することのない画素に対してより大きい電圧振幅により駆動され、且つ有利である電気泳動ディスプレイユニットを提供するための課題を解決する。本発明は又、画素電極がトランジスタのゲートオフ電圧より大きい負になったとき、バックコンダクション（ｂａｃｋ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）の課題を解決する。

本発明の上記の及び他の特徴については、以下、詳述される実施形態に関連して明らかになり、理解することができるであろう。

図１に示す電気泳動ディスプレイユニットの画素１１は、下部基板２（プラスチック又はガラス）と、例えば、ポリエチレンから成る２つの透明基板３、４の間に存在する電子インクを有する電気泳動フィルム（ベース基板２に積層されている）とを有する。それらの基板の一３は透明な画素電極５を備え、他の基板４は透明な共通電極６を備えている。電子インクは直径約１０乃至５０μｍの複数のマイクロカプセル７を有する。各々のマイクロカプセル７は、流体１０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。正電圧が画素電極５に印加されるとき、白色粒子８は共通電極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、画素はビューアに対して可視的になる。同時に、黒色粒子９はマイクロカプセル７の反対側に移動し、それらは隠されていて、ビューアには見えない。画素電極５に負電圧を印加することにより、黒色粒子９は共通電極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、画素はビューアに対して暗く現れる（図示せず）。電圧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且つ実質的に電力を消費しない。代替のシステムにおいては、粒子は、同じ基板上に位置付けられることが可能である電極により駆動される平面方向に移動することが可能である。

図２に示されている電気泳動ディスプレイユニット１は、行又は選択電極４１、４２、４３と、列又はデータ電極３１、３２、３３との交差部分の領域に画素１１のマトリクスを有するディスプレイパネル８０を有する。それらの画素１１は全て、共通電極６に結合され、各々の画素１１はそれ自体の画素電極５に結合されている。電気泳動ディスプレイユニット１は、行電極４１、４２、４３に結合された選択駆動回路構成４０（ドライバ４０）と、列電極３１、３２、３３に結合されたデータ駆動回路構成３０とを更に有し、各々の画素１１毎にアクティブスイッチング要素１２を有する。電気泳動ディスプレイユニット１はそれらのアクティブスイッチング要素１２（この例においては（薄膜）トランジスタ）により駆動される。選択駆動回路構成４０は行電極４１、４２、４３を連続的に選択する一方、データ駆動回路構成３０は列電極３１、３２、３３にデータ信号を供給する。好適には、制御器２０は、先ず、入力２１により到達する入力データを処理し、次いで、データ信号を生成する。データ駆動回路構成３０と選択駆動回路構成４０の間の相互同期化が駆動ライン２３及び２４により行われる。選択駆動回路構成４０からの選択信号は、ドレイン電極が画素電極５に電気的に結合され、ゲート電極が行電極４１、４２、４３に電気的に結合され、ソース電極が列電極３１、３２、３３に電気的に結合されたトランジスタ１２により画素電極５を選択する。列電極３１、３２、３３に存在するデータ信号は、トランジスタ１２のドレイン電極に結合された画素１１の画素電極５に同時に転送される。トランジスタに代えて、例えば、ダイオード、ＭＩＭ等の他のスイッチング要素を用いることが可能である。データ信号及び選択信号は共に駆動信号（の一部）を構成する。

処理器２０は、データ駆動回路構成３０と共に、及び、任意に、選択駆動回路構成４０と、駆動回路２０、３０を構成する。この駆動ユニット２０、３０は、電子ユニットとして他の構成要素と結合されることが可能である１つ又はそれ以上の集積回路により構成さえることが可能である。

入力２１により受けることが可能である画像情報のような入力データは制御器２０により処理される。更に、制御器２０は、新しい画像に関する新しい画像情報の到達を検出し、それに応じて、受けた画像情報の処理を開始する。このような画像情報の処理は、新しい画像情報のローディング、処理器２０のメモリに記憶されている前画像と新しい画像との比較、温度センサとのインタラクション、駆動波形についてのルックアップテーブルを有するメモリへのアクセス等を有することが可能である。最終的には、制御器２０は、このような画像情報の処理が準備できたときを検出する。

次いで、制御器２０は、駆動ライン２３によりデータ駆動回路構成３０に供給されるべきデータ信号を生成し、駆動ライン２４により行ドライバ４０に供給されるべき選択信号を生成する。それらのデータ信号は、全ての画素１１に対して同じであるデータ非依存性信号と、画素１１毎に異なることが可能であり又は可能でないデータ依存性信号とを有する。データ非依存性信号は、１つ又はそれ以上のリセットデータパルスと１つ又はそれ以上の駆動データパルスとを有するデータ依存性信号と共に、プリセットデータパルスを構成するシェーキングデータパルスを有する。それらのシェーキングデータパルスは、２つの電極５、６の一において静止状態から電気泳動粒子８、９を開放するには十分であるが、粒子８、９が電極５、６の他の一に到達するようにするには小さ過ぎるエネルギーを示すパルスを有する。履歴依存性の低減のために、同等のデータに対する光学的応答は、画素１１の履歴に拘らず、実質的に同じである。それ故、シェーキングデータパルスは、画素１１の履歴に関する電気泳動ディスプレイユニットの光学的応答依存性を低減させる。リセットデータパルスは、駆動データパルスのためのフレキシブルな開始点を規定することにより、光学的応答を更に改善するように駆動データパルスに先行する。この開始点は、後続する駆動データパルスにより規定される階調値に最も近く、その階調値に依存して選択されるようになっている白色又は黒色レベルであることが可能である。代替として、リセットデータパルスは、データ非依存性信号の一部を構成することが可能であり、駆動データパルスに対して固定の開始点を規定することにより、電気泳動ディスプレイユニットの光学的応答性を更に改善するように駆動データパルスに先行することが可能である。この開始点は固定黒色レベル又は固定白色レベルであることが可能である。

図３に示している先行技術における電圧は、４つの駆動フレームＦ_ｄの間、行電極４１、４２、４３に存在する選択パルスＶ_４１、Ｖ_４２、Ｖ_４３と、共通電極に存在する交流電圧信号Ｖ_６と、列電極３１に存在するデータパルスＤ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ｄ_４と、画素電極５における電圧Ｖ_５とを有する。電圧Ｖ_５は、第１フレームＦ_ｄの開始前に、例えば、正であり、例えば、＋１５Ｖの正の振幅を有する前のデータパルスのために、例えば、＋１５Ｖの振幅を有する。それ故、第１フレームＦ_ｄの開始において、例えば、＋１５Ｖから−１５Ｖへの交流電圧信号における負の遷移が、静電容量を有する画素１１における電気的等価性のために電圧Ｖ_５に結合される。電圧Ｖ_５は−１５Ｖになる。行電極４２に存在する第１選択パルスＶ_４２の間、第１データパルスＤ_１が、行電極４２に対応する行及びデータ電極３１に対応する列において画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は＋１５Ｖになる。第２フレームＦ_ｄの開始において、例えば、−１５Ｖから＋１５Ｖへの交流電圧信号Ｖ_６における正の遷移は電圧Ｖ_５に結合される。電圧Ｖ_５は＋４５Ｖになる。行電極４２に存在する第２選択パルスＶ_４２の間、第２データパルスＤ_２が画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は−１５Ｖになる。第３フレームＦ_ｄの開始において、例えば、＋１５Ｖから−１５Ｖへの交流電圧信号における負のエッジは電圧Ｖ_５に結合される。電圧Ｖ_５は−４５Ｖになる。この時点で、同時に、トランジスタ１２のゲート電圧は、約０Ｖである行電極における電圧レベルにある。その結果、トランジスタ１２は通電を開始し、電圧Ｖ_５がこのような０Ｖの電圧レベルに達するまで、画素１１の静電容量を放電する。行電極４２に存在する第３選択パルスＶ_４２の間、第３データパルスＤ_３が画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は＋１５Ｖになる。第４フレームＦ_ｄの開始において、例えば、＋１５Ｖから−１５Ｖへの交流電圧信号における正のエッジは電圧Ｖ_５に結合される。電圧Ｖ_５は＋４５Ｖになる。行電極４２に存在する第４選択パルスＶ_４２の間、第４データパルスＤ_４が画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は＋１５Ｖになる、等である。画素電圧はＶ_６とＶ_５との間の差により規定されるため、画素電圧は＋３０Ｖと−３０Ｖとの間の範囲内にある。

明らかに、電圧Ｖ_５における全電圧スイングは約９０Ｖである。トランジスタ１２のゲートはアースに接続されていて、それ故、フレーム時間の殆どにおいて０Ｖにあるため、このような全電圧スイングは又、ドレイン−ゲート接続部において存在し、トランジスタ１２の破損の原因になり得る。更に適切には、トランジスタ１２のドレイン−ゲート接続部において存在する電圧差はＶ_５−Ｖ_４２に一致している。図３から導き出されるように、この電圧差は、尚も、約９０Ｖの電圧スイングを有する。更に、トランジスタのソース及びドレインに渡る大きい電圧は更なる劣化の原因になり得る。更に、短時間の間の大きい電圧振幅はトランジスタの破損のリスクを低減する。選択パルスＶ_４２の持続時間は、例えば、フレームＦ_ｄの持続時間の約１／１０００であり、それ故、この短い期間の間、トランジスタ１２が破損するリスクは非常に小さい。

図４に示す本発明に従った電圧は、第１駆動フレームＦ_ｄ、第１設定フレームＦ_ｓ、第２駆動フレームＦ_ｄ及び第２設定フレームＦ_ｓに対して、行電極４１、４２、４３に存在する選択パルスＶ_４１、Ｖ_４２、Ｖ_４３と、共通電極に存在する交流電圧信号Ｖ_６と、第１データパルスＤ_５と、第１設定信号Ｓ_１と、第２データパルスＤ_６と、共通電極３１に存在する第２設定信号Ｓ_２と、画素電極５における電圧Ｖ_５とを有する。電圧Ｖ_５は、第１駆動フレームＦ_ｄの前に、例えば、正であり、例えば、＋１５Ｖの正の振幅を有する前の設定信号のために、例えば、＋１５Ｖの振幅を有する。それ故、第１駆動フレームＦ_ｄの開始において、例えば、＋１５Ｖから−１５Ｖへの交流電圧信号における負のエッジは、静電容量を有する画素１１の電気的等価性のために電圧Ｖ_５に結合される。電圧Ｖ_５は−１５Ｖになる。行電極４２に存在する第１選択パルスＶ_４２の間、第１データパルスＤ_５が、行電極４２に対応する行及びデータ電極３１に対応する列において画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は＋１５Ｖになる。第１設定フレームＦ_ｓの開始において、交流電圧信号Ｖ_６における遷移は存在せず、電圧Ｖ_５は＋１５Ｖに維持される。行電極４２に存在する第２選択パルスＶ_４２の間、第１設定信号Ｓ_１は画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は−１５Ｖになる。第２駆動フレームＦ_ｄの開始において、例えば、−１５Ｖから＋１５Ｖへの交流電圧信号Ｖ_６における正のエッジは電圧Ｖ_５に結合される。電圧Ｖ_５は＋１５Ｖになる。第２設定フレームＦ_ｓの開始において、交流電圧信号Ｖ_６における遷移は存在せず、電圧Ｖ_５は−１５Ｖに維持される。行電極４２に存在する第４選択パルスＶ_４２の間、第２設定信号Ｓ_２は画素電極５にトランジスタ１２により印加される。その結果、電圧Ｖ_５は＋１５Ｖになる、等である。又、画素は、画素に対する電圧が０Ｖである時間インターバルを又、有する、＋３０Ｖと−３０Ｖの電圧を受ける。

明らかに、電圧Ｖ_５における全電圧スイングは約３０Ｖである。トランジスタ１２のゲートはアースに接続されていて、それ故、フレーム時間の殆どにおいて０Ｖにあるため、このような全電圧スイングは又、ドレイン−ゲート接続部において存在し、トランジスタ１２を破損しない。更に適切には、トランジスタ１２のドレイン−ゲート接続部において存在する電圧差はＶ_５−Ｖ_４２に一致している。図４から導き出されるように、この電圧差は、画素が選択される非常に短い時間の間のみではあるが、３０Ｖであることが可能であり、このことは、先行技術の約９０Ｖの電圧スイングと同程度にトランジスタ１２を破損するものではない。上記のように、選択パルスＶ_４２の持続時間は、例えば、フレーム期間Ｆ_ｄの持続時間の約１／１０００である。

図４は、行電極４２と対応する行及びデータ電極３１と対応する列における画素１１に対する電圧をまさに示していることに留意する必要がある。データ電極３１における設定信号Ｓ_１、Ｓ_２はトランジスタ１２のソースに供給され、選択パルスの供給の間のみに及びその選択パルスに応じて導電性状態になるトランジスタ１２のために、トランジスタ１２のドレインにおいて、設定パルスＳ_１、Ｓ_２になる。しかしながら、実際には、データ電極３１により、データパルス全部及び設定信号全部が、続いて、同じ列の画素１１全てに印加される。このことは、図４を更に複雑にし、それ故、簡単化のために、１つの画素１１のみについて、本発明に従った電圧を示している。示している複雑性に拘らず、その原理は勿論、同様のまま維持することができる。

画素電圧はＶ５とＶ６との間の差である。図４から導き出されるように、＋３０Ｖ及び−３０Ｖの画素電圧を有するフレーム期間は０Ｖの画素電圧を有する等しいフレーム期間により分離されている。０Ｖの電圧は、画素の光学状態を変化させない。好適には、それ故、設定フレーム期間Ｆ_ｓは、設定フレーム期間Ｆ_ｓの導入からもたらされる駆動速度の低減を最小化するように、駆動フレーム期間Ｆ_ｄより短い。画素１１における電圧振幅の増加からもたらされる全画像更新時間の著しい短縮に比べて、設定フレームＦ_ｓの導入からもたらされる画像更新時間の増加は無視することができる。

他の好適な実施形態においては、交流電圧信号Ｖ６は、単一の設定フレーム期間と２つ以上の駆動フレーム期間の和に等しい期間を有する。このように、単一の極性の電圧のみが幾つかのフレームの期間の間に必要とされる場合、高電圧パルスの極性が変化されることが必要になるまで、設定フレームを導入する必要はない。このようにして、設定フレーム期間Ｆ_ｓによりもたらされる画像更新時間の増加を更に最小化することができる。

より大きい電圧を使用することにより幾つかの有利な選択肢が可能になる。第１の有利な選択肢に従って、高電圧リセット信号が生成される。（オーバー）リセットはレール安定化駆動スキームの最長部分の１つであるため、リセットの時間を短縮することは特に有利である。共通対向電極を用いる場合は、しかしながら、全体の表示に対して大きい正の電圧又は大きい負の電圧を印加することが可能である。このことは、極端光学状態（即ち、フルブラック又はフルホワイト）のどちらか一に全体の表示をリセットすることを実行可能にし、その場合、新しい画像がディスプレイに書き込まれる。このように、過剰な直流電圧の上昇を最小化するために、リセットは、各々の続く画像更新において交互の黒色／白色／黒色／白色の状態になるように選択されることが可能であり、それにより、長期間に亘る直流電圧の上昇を制限することができる。

第２の有利な選択肢に従って、高電圧シェーキング信号が生成される。シェーキングは全ての駆動スキームの重要な構成要素であり、それ故、シェーキングパルスの時間を短縮することは常に有利である。共通対向電極を用いる場合は、しかしながら、全体の表示に対して大きい正の電圧又は大きい負の電圧を印加することが可能である。このことは、極端光学状態（即ち、フルブラック又はフルホワイト）に対して交互に全体の表示をシェーキングすることを実行可能にし、その場合、駆動波形の残りが適用される。この方法に従って、シェーキングは、フリッカスクリーンとしてかなり視認されることが可能である。このことは、より高い電圧はフリッカをより視認的にするため、特に明らかである。好適な実施形態においては、それ故、標準より高い周波数（例えば、５０Ｈｚ以上）のシェーキングと組み合わせて、高電圧の駆動方法が用いられる。

特に、本発明は、可変振幅電圧により駆動されるシステムに有利に適用されることができる。

上記の実施形態は本発明を限定するのではなく、例示するものであり、当業者が、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することなく、多くの代替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”及びその表現の派生の表現は、請求項に記載されている要素又は段階以外の要素又は段階の存在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、幾つかの別個の要素を有するハードウェア及び適切にプログラムされたコンピュータにより実行されることが可能である。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は、ハードウェアと全く同一のアイテムにより実施されることが可能である。特定の手段が相互に異なる独立請求項において列挙されているということのみによりそれらの手段の組み合わせが有利に用いられることができないことを示すものではない。

双安定画素（の断面）を示す図である。 電気泳動ディスプレイユニットを示す図である。 先行技術における電気泳動ディスプレイユニットの電圧を示す図である。 電気泳動ディスプレイユニットにおける本発明に従った電圧を示す図である。

Claims (11)

1. 電気泳動ディスプレイユニットであって：
   画素電極に結合された画素を有する電気泳動ディスプレイパネル；
   スイッチング要素により前記画素電極にデータパルスを印加するためのデータ駆動回路構成；
   交流電圧信号を受けるために前記画素に結合された共通電極；及び
   前記交流電圧信号の遷移の前に前記画素において電圧を減少させるように前記画素電極に設定信号を印加するための前記データ駆動回路構成を制御するための制御器；
   を有することを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
2. 請求項１に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記スイッチング要素は、ゲート、ソース及びドレインを有するトランジスタを有し、前記データ駆動回路構成はデータ電極により前記ソースに結合され、前記選択駆動回路構成は選択電極により前記ゲートに結合され、そして前記画素電極は前記ドレインに結合されている、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
3. 請求項１に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記データパルスは駆動フレーム期間の間に印加され、前記設定信号は設定フレーム期間の間に印加され、前記交流電圧信号は前記設定フレーム期間の後に前記遷移を有する、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
4. 請求項３に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記データパルスは２つ以上の駆動フレーム期間の間に印加される、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
5. 請求項３に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記設定フレーム期間は前記駆動フレーム期間より短い、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
6. 請求項１に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記交流電圧信号及び前記設定信号は、設定フレーム期間の間、等しい極性を有する、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
7. 請求項１に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記交流電圧信号の振幅及び前記設定信号の振幅は、設定フレーム期間の間、互いに実質的に等しい、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
8. 請求項１に記載の電気泳動ディスプレイユニットであって、前記制御器は：
   シェーキングデータパルス；
   １つ又はそれ以上のリセットデータパルス；及び
   １つ又はそれ以上の駆動データパルス；
   を前記画素に印加するために前記データ駆動回路構成を制御するように適合されている、ことを特徴とする電気泳動ディスプレイユニット。
9. 請求項１に記載の電気泳動ディスプレイユニットを有するディスプレイ装置であって、記憶媒体は表示される情報を記憶する、ことを特徴とするディスプレイ装置。
10. 電気泳動ディスプレイパネルを有する電気泳動ディスプレイユニットを駆動するための方法であって、前記電気泳動ディスプレイパネルは画素電極に結合された画素を有する、方法であり：
    前記画素電極にデータパルスを印加する段階；
    スイッチング要素により前記画素に結合された共通電極に交流電圧信号を印加する段階； 及び
    前記交流電圧信号の遷移の前に前記画素において電圧を減少させるように前記画素電極に設定信号を印加するための前記データ駆動回路構成を制御する段階；
    を有することを特徴とする方法。
11. 交流電圧信号を受けるために画素電極及び共通電極に結合された画素を有する電気泳動ディスプレイパネルを有する電気泳動ディスプレイユニットを駆動するための駆動ユニットであって：
    スイッチング要素により前記画素電極にデータパルスを印加するためのデータ駆動回路構成；及び
    前記交流電圧信号の遷移の前に前記画素において電圧を減少させるように前記画素電極に設定信号を印加するための前記データ駆動回路構成を制御するための制御器；
    を有することを特徴とする駆動ユニット。

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