JP2009069411A - 電気泳動表示装置、制御装置、印加方法、プログラム、および印加装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交番電圧等の印加に伴い流れる電流を低減可能な電気泳動表示装置等を提供する。
【解決手段】交番電圧は、図５（ａ）に示すように、まず、正方向に立ち上がる＋Ｖ１のパルス状電圧が時間Ｔ２印加される。そして、＋Ｖ１の電圧印加が終了してから時間Ｔ３（所定時間、休止時間）経過後、負方向に立ち上がる−Ｖ１のパルス状電圧の印加が開始される。なお、この−Ｖ１のパルス状電圧の印加時間は、＋Ｖ１のパルス状電圧の印加時間と同じＴ２である。そして、−Ｖ１のパルス状電圧の印加が終了してから時間Ｔ３経過後、再度＋Ｖ１のパルス状電圧の印加が開始される。そして、本実施形態では、＋Ｖ１のパルス状電圧の印加、時間Ｔ３の経過、−Ｖ１のパルス状電圧の印加、時間Ｔ３の経過を一単位とし、この一単位が複数回繰り返されていく。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気泳動現象等を利用した電気泳動表示装置等に関するものである。

電極に対する微粒子の固着によって生じる表示むらやコントラストの低下等を防止するため、電極に対し交番電圧を印加する交番電圧印加回路を備えた電気泳動表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５２−２４４９７号公報

ところで、交番電圧の印加に伴い装置内に電流が流れることとなるが、交番電圧の印加態様によっては、この電流が大きくなる。そして、流れる電流が大きくなると、装置における各部が劣化しやすくなるなどの不具合が生じてしまう。また、流れる電流が大きくなると表示装置内に気泡が発生し表示品位が低下するおそれもある。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、交番電圧等の印加に伴い流れる電流を低減可能な電気泳動表示装置等を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される電気泳動表示装置は、第１の電極と、当該第１の電極の対向位置に配置される第２の電極とを備え、帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが当該第１の電極と当該第２の電極との間に配設される電気泳動表示パネルと、前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加する印加手段とを備え、前記印加手段は、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始することを特徴とする。

ここで、前記印加手段は、前記電気泳動表示パネルにおける初期表示又は表示変更に先立ち前記第１の電圧と前記第２の電圧とを交互に複数回印加することを特徴とすることができる。
また、前記印加手段が前記第１の電極および前記第２の電極に対し前記第１の電圧および前記第２の電圧を印加するための印加ラインを更に備え、前記印加手段は、前記第１の電圧の印加終了に伴い前記電気泳動表示パネルから前記印加ラインに流れる電流が略零となった後に前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了に伴い当該電気泳動表示パネルから当該印加ラインに流れる電流が略零となった後に当該第１の電圧の印加を開始することを特徴とすることができる。

さらに、前記印加手段は、前記第１の電極に対応して設けられ当該第１の電極を直流電源部の陽極側又は陰極側に接続する第１のスイッチング部と、前記第２の電極に対応して設けられ当該第２の電極を当該直流電源部の陽極側又は陰極側に接続する第２のスイッチング部とを備え、当該第１のスイッチング部および当該第２のスイッチング部にてスイッチングを行うことで前記第１の電圧又は前記第２の電圧を印加し、前記第１のスイッチング部および前記第２のスイッチング部の各々は、対応する電極を前記直流電源部の陽極側に導通/非導通状態とする第１の導通/非導通部と、当該第１の導通/非導通部に直列接続され、当該対応する電極を当該直流電源部の陰極側に導通/非導通状態とする第２の導通/非導通部とを備え、導通状態にある一方の導通/非導通部を非導通状態とした後に非導通状態にある他方の導通/非導通部を導通状態とし当該対応する電極を当該直流電源部の陽極側又は陰極側に接続することができる。
また、前記帯電粒子は、前記分散媒とともにマイクロカプセル内に封入されていることを特徴とすることができる。

また、本発明を制御装置と捉えた場合、本発明が適用される制御装置は、第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルを制御する制御装置であって、前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加し、前記複数回印加に際して、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始する。

さらに、本発明を印加方法と捉えた場合、本発明が適用される印加方法は、第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルに対する電圧の印加方法であって、前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加し、前記複数回印加に際して、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始する。

また、本発明をプログラムと捉えた場合、本発明が適用されるプログラムは、第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルを制御するコンピュータ装置に、前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加し、前記複数回印加に際して、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始する機能を実現させる。

さらに、本発明を印加装置と捉えた場合、本発明が適用される印加装置は、第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルの当該第１の電極と当該第２の電極とに対し交番電圧の印加を行う印加装置であって、前記交番電圧の極性を切り替える際に電圧の印加を行わない休止時間を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、本発明の構成を採用しない場合に比べ、交番電圧等の印加に伴い流れる電流を低減させることができる。

―第１の実施形態―
以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係る電気泳動表示装置を示す概略構成図である。
同図に示す電気泳動表示装置１は、電界の作用により可逆的に視認状態を変化させることが可能な表示装置である。この電気泳動表示装置１は、電気泳動表示パネル１０と、この電気泳動表示パネル１０を制御する制御装置２０とから概略構成されている。なお、このような電気泳動表示装置１は、例えば、時計、カレンダー、電子ペーパー、スーパーマーケット、コンビニエンスストアなどにおいて使用される電子棚札などに用いられる。

詳細は後述するが、電気泳動表示パネル１０は、共通電極１３、画素電極１４、および白粒子１５ａや黒粒子１５ｂを分散した電気泳動インク１５などから構成され、文字、数字、図形などの表示を行う。
制御装置２０は、ドライバ３０と、制御部４０とを主要部として備えている。なお、本実施形態におけるドライバ３０および制御部４０は、印加手段、印加装置として機能している。
ドライバ３０には、後述する直流電源部から電圧が印加された状態となっており、また、ドライバ３０には、複数のスイッチング部が設けられた状態となっている。なお、ドライバ３０の詳細については後述する。
制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、プログラム等が記録されるＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、ドライバ３０を介して、電気泳動表示パネル１０を制御する。

次に、電気泳動表示パネル１０およびドライバ３０について詳細に説明する。
図２は、電気泳動表示パネル１０およびドライバ３０を示した図である。なお、本図では、制御部４０の図示を省略している。
本実施形態における電気泳動表示パネル１０は、電界の向きを制御することにより所望の表示を得ることが可能なパネルである。また、本電気泳動表示パネル１０は、低コスト、視野角が通常の印刷物並に広い、消費電力が小さい、また、表示のメモリ性を有する等の長所を有している。さらに、本電気泳動表示パネル１０は、表示したい文字や絵の形にパターンニングした電極を用いる所謂セグメント方式を採用している。セグメント方式を採用した電気泳動表示パネルは、例えば、デジタル時計や、電子棚札などに用いられる。なお、電子ブック等の高品位表示が求められるものについては、ＴＦＴなどのスイッチング素子を用いたドットマトリクス方式を採用することができる。

より詳細に説明すると、本実施形態における電気泳動表示パネル１０は、基板１１と、対向基板１２と、共通電極１３と、画素電極１４と、帯電粒子を分散させた電気泳動インク１５とを備えている。また、電気泳動表示パネル１０は、基板１１と対向基板１２との間にこれら基板間の隙間を規定値に保つための隙間材（不図示）と、基板１１および対向基板１２の端部に上記電気泳動インク１５の外部への漏れだしを防止する封止材（不図示）とを備えている。

基板１１は、電気泳動表示パネル１０のベースとなる部材であるとともに、画素電極１４等の部材を支持する機能を有している。
対向基板１２は、基板１１と同様に電気泳動表示パネル１０のベースとなる部材である。また、対向基板１２は、電気泳動インク１５を挟んで基板１１の対向位置に配設される。さらに、対向基板１２は、基板１１に所定の隙間を介して貼着された状態となっている。また、対向基板１２は、共通電極１３等の部材を支持する機能を有している。
第１の電極の一例としての共通電極１３は、対向基板１２の内面全体にわたり形成されている。また、この共通電極１３には、ドライバ３０から所定の電圧が印加される構成となっている。
第２の電極の一例としての画素電極１４は、基板１１の内面且つ共通電極１３の対向位置に、複数設けられている。また、画素電極１４は、表示を行いたい所定の形にパターンニングされている。この画素電極１４には、共通電極１３と同様にドライバ３０から所定の電圧が印加される構成となっている。

ここで、電気泳動表示パネル１０においては、少なくとも一方側が表示面（観測面）となる。このため、表示面側における基板および電極については、光透過性が高いことが必要である。そこで、本実施形態においては、上記対向基板１２および共通電極１３を光透過性が高い材料を用いる構成としている。なお、対向基板１２および共通電極１３は、透明であることがより望ましい。また、本実施形態においては、対向基板１２および共通電極１３を光透過性が高い材料を用い対向基板１２側を表示面とする構成としたが、基板１１および画素電極１４についても透明性が高い材料を用いれば他方側も表示面とすることができる。また、電気泳動表示パネル１０に対して可撓性が求められる場合、基板１１および対向基板１２には、フィルム状あるいはシート状の樹脂基板が用いられる。

基板１１および対向基板１２には、例えば樹脂材料を用いることができる。なお、表示面側に位置する対向基板１２のように高い透明性が要求される場合、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などが用いられる。
共通電極１３および画素電極１４には、例えばアルミニウムや銅などの一般的な導電材料を用いることができる。なお、表示面側に位置する共通電極１３のように透明性が要求される場合、例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の導電性酸化物などが用いられる。この導電性酸化物は、画素電極１４に対して用いることももちろん可能である。

電気泳動インク１５は、基板１１と対向基板１２との間に封入された状態となっている。また、この電気泳動インク１５は、正に帯電した白粒子１５ａと、負に帯電した黒粒子１５ｂと、これらの粒子を分散させる分散媒１５ｃとから構成されている。
帯電粒子の一例としての白粒子１５ａには、例えば酸化チタン等の白色顔料や、白色の樹脂粒子、または白色に着色された樹脂粒子等を用いることができる。
帯電粒子の一例としての黒粒子１５ｂには、例えばチタンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料や、黒色に着色された樹脂粒子等を用いることができる。

また、これら粒子は、コントラスト表示可能な範囲で様々な色の粒子を任意に用いることも可能であり、白と赤、白と青、黄色と黒などのような組合せとすることもできる。また、本実施形態においては、白粒子１５ａと黒粒子１５ｂの２種類の帯電粒子を用いているが、１種類の帯電粒子のみを用いる構成とすることもできる。
分散媒１５ｃには、従来より電気泳動表示装置に用いられている種々の低誘電率有機溶媒などを用いることが可能であり、また、分散媒１５ｃには、分散剤や電荷制御剤等の添加剤を添加して用いることもできる。
一方、本実施形態におけるドライバ３０には、ＶＦＤ（Vacuum Fluorescent Display：蛍光表示管）ドライバやＰＤＰ（Plasma Display Panel：プラズマディスプレイパネル）ドライバ等の市販されている高耐圧ドライバを用いることができる。

電気泳動表示パネル１０における表示内容の変更は、対向して配置された共通電極１３および画素電極１４に電圧を印加し、両電極間に形成された電界により白粒子１５ａおよび黒粒子１５ｂを移動させることで行われる。表示内容の変更を行う際に必要な電位差は、共通電極１３と画素電極１４との距離、白粒子１５ａ，黒粒子１５ｂの特性等に依存し、例えば、５０Ｖ程度必要とされる。

ドライバ３０について更に詳細に説明する。本実施形態におけるドライバ３０は、その内部に、共通電極１３および画素電極１４に電圧を印加することで所定の表示を可能とする駆動回路３６を備えている。
駆動回路３６は、ドライバ３０の外部に設けられた直流電源部６０の陽極（アノード）側に接続された給電線３１、直流電源部６０の陰極（カソード）側に接続された接地線３２を備えている。また、駆動回路３６は、共通電極１３および画素電極１４の各々に電気的に接続された複数の出力ライン（印加ライン）３４ａ〜３４ｄを備えている。また、各出力ライン３４に対応して設けられるとともに、出力ライン３４の各々を給電線３１又は接地線３２に電気的に接続する複数のスイッチング部３３ａ〜３３ｄを備えている（以下、「スイッチング部３３」とも称する。）。なお、各スイッチング部３３は、直流電源部６０に対して並列接続されている。また、本実施形態では、スイッチング部３３ａが第１のスイッチング部として機能し、スイッチング部３３ｂが第２のスイッチング部として機能している。

ここで、スイッチング部３３ａを一例に、各スイッチング部３３について詳細に説明する。スイッチング部３３ａは、給電線３１と接地線３２とを、電気的に導通し又は非導通とする第１の導通/非導通部３７および第２の導通/非導通部３８を備えている。なお、第１の導通/非導通部３７および第２の導通/非導通部３８は、直列的に接続されている。

第１の導通/非導通部３７は、給電線３１側に設けられるとともに、アノード側端子Ａ１、カソード側端子Ｃ１、およびゲート端子Ｇ１の３つ端子を備える３端子素子により構成されている。ここで、アノード側端子Ａ１は給電線３１に接続され、カソード側端子Ｃ１は第２の導通/非導通部３８に接続され、また、ゲート端子Ｇ１は、制御部４０（図１参照）に接続されている。
第２の導通/非導通部３８は、接地線３２側に設けられるとともに、アノード側端子Ａ２、カソード側端子Ｃ２、およびゲート端子Ｇ２の３つ端子を備える３端子素子により構成されている。ここで、アノード側端子Ａ２は第１の導通/非導通部３７におけるカソード側端子Ｃ１に接続され、カソード側端子Ｃ２は接地線３２に接続され、また、ゲート端子Ｇ２は、制御部４０に接続されている。

一方、出力ライン３４ａは、第１の導通/非導通部３７におけるカソード側端子Ｃ１、第２の導通/非導通部３８におけるアノード側端子Ａ２の両者に電気的に接続されている。
第１の導通/非導通部３７は、ゲート端子Ｇ１にて制御部４０からの所定信号を受け付けた場合に、出力ライン３４ａと給電線３１とを、導通状態とし又は非導通状態とする。また、第２の導通/非導通部３８は、ゲート端子Ｇ２にて制御部４０からの所定信号を受け付けた場合に、出力ライン３４ａと接地線３２とを、導通状態とし又は非導通状態とする。なお、第１の導通/非導通部３７、第２の導通/非導通部３８は、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）により構成することができる。

次に、本実施形態における電気泳動表示パネル１０の基本的な動作について説明する。
図３は、電気泳動表示パネル１０の動作を説明するための図である。
まず、本実施形態における電気泳動表示パネル１０にて表示を行う場合、例えば、全体を白表示とするリセット動作が実行され、次いで表示動作が実行される。換言すれば、全体を白表示とするリセット動作が実行され、次いで初期表示が行われる。そして、表示動作（初期表示）がなされた後、表示が変更される表示変更動作が繰り返される。

図２も用いて詳細に説明すると、リセット動作を行う場合、スイッチング部３３ａにて出力ライン３４ａが接地線３２に接続される。また、スイッチング部３３ｂ，３３ｃ，３３ｄにて、出力ライン３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが給電線３１に接続される。この結果、画素電極１４から共通電極１３に向かう電界が発生し、正に帯電した白粒子１５ａは共通電極１３に向かって移動し、負に帯電した黒粒子１５ｂは画素電極１４に向かって移動する。このため、図３（ａ）に示すように、表示面側に位置する共通電極１３側に白粒子１５ａが位置し、全体が白表示となる。なお、本実施形態においては、正に帯電した白粒子１５ａ、負に帯電した黒粒子１５ｂを用いているが、このような帯電状態は一例であり、白粒子１５ａを負に帯電させることもできるし、黒粒子１５ｂを正に帯電させることもできる。

次いで、表示動作（初期表示）が実行される（図３（ｂ）参照）。ここでは、図中中央の領域が黒表示となる場合の動作について説明する。白表示の一部を黒表示とする場合、スイッチング部３３ａにて出力ライン３４ａが給電線３１に接続される。また、黒表示を行おうとする領域に対応した画素電極１４（図中中央の画素電極１４）に接続された出力ライン３４ｃが、スイッチング部３３ｃにて接地線３２に接続される。一方、表示の変更を行わない領域（表示を維持する領域）に対応した画素電極１４（図中両端の画素電極１４）に接続された出力ライン３４ｂ，３４ｄは、スイッチング部３３ｂ，３３ｄにて給電線３１に接続される。

この結果、図中中央の画素電極１４と共通電極１３との間に、共通電極１３から画素電極１４に向かう電界が発生し、この電界が発生した部分において黒表示がなされる。また、図中両端の画素電極１４と共通電極１３とはほぼ等電位となる。即ち、電界の強度が実質的にゼロとなる。このため、白粒子１５ａおよび黒粒子１５ｂの移動が抑制されこの部分においては黒表示がなされず、白表示のまま維持される。そして、このような表示動作がなされた後、表示が変更される表示変更動作が繰り返されていく。

次に、表示変更動作について説明する。本実施形態における表示変更動作は、消去を要する黒表示を白表示へと変更するステップ（以下、「消去ステップ」と称する）と、白表示を黒表示へと変更するステップ（以下、「書き込みステップ」と称する）の２ステップにより構成される。なお、この２つのステップは、消去ステップの方が、書き込みステップより先に行われる。

図４は、表示変更動作を説明するための図である。
図４（ａ）は、消去ステップにおける電気泳動表示パネル１０の状態を示している。
この消去ステップにおいては、出力ライン３４ａが接地線３２に接続され、白表示へと変更する領域（表示を消去する領域）に対応した画素電極１４に接続された出力ラインが給電線３１に接続される。また、白表示への変更を行う領域以外の領域（表示状態を維持する領域）に対応した画素電極１４に接続された出力ラインが、接地線３２に接続される。この結果、所定領域が白表示へと変更されるとともに、この所定領域以外の領域においては、表示状態が維持される。

例えば、図中中央の黒表示を白表示へと変更し表示の消去を行う場合、出力ライン３４ａが接地線３２に接続され、図中中央の画素電極１４に接続された出力ライン３４ｃが給電線３１に接続される。この結果、図中中央の画素電極１４から共通電極１３に向かう電界が発生し、図中中央の黒表示は白表示へと変更される。また、図中両端の画素電極１４に接続された出力ライン３４ｂ，３４ｄは、接地線３２に接続され、この両端の画素電極１４と共通電極１３とはほぼ等電位となる。この結果、この両端に位置する画素電極１４に対応した領域においては、表示状態が維持される。

次に、書き込みステップについて説明する。
図４（ｂ）は、書き込みステップにおける電気泳動表示パネル１０の状態を示している。
書き込みステップにおいては、出力ライン３４ａが給電線３１に接続される。また、黒表示へと変更する領域に対応した画素電極１４に接続された出力ラインは、接地線３２に接続される。一方、黒表示への変更を行う領域以外の領域（表示状態を維持する領域）に対応した画素電極１４に接続された出力ラインは、給電線３１に接続される。

例えば、図中右端の白表示を黒表示へと変更し書き込みを行う場合、出力ライン３４ａは、給電線３１に接続され、図中右端の画素電極１４に接続された出力ライン３４ｄは、接地線３２に接続される。この結果、共通電極１３から図中右端の画素電極１４に向かう電界が発生し、図中右端の白表示は黒表示へと変更される。一方で、図中中央および左端の画素電極１４に接続された出力ライン３４ｂ，３４ｃは、給電線３１に接続される。この結果、図中中央および左端の画素電極１４と共通電極１３とはほぼ等電位となる。この結果、図中中央および左端に位置する画素電極１４に対応した領域においては、表示状態が維持される。

ところで、本実施形態における電気泳動表示パネル１０においては、時間の経過とともに白粒子１５ａ等が徐々に凝集し、表示にドット状の欠陥などが生じる場合がある。また、時間の経過とともに白粒子１５ａ等と共通電極１３等との付着強度が増し、白粒子１５ａ等が共通電極１３などに強固に付着する所謂焼き付きが発生する場合がある。この結果、コントラストの低下などが発生し表示品位が低下してしまう。そこで、本実施形態では、消去ステップに先立ち、および書込ステップに先立ち、共通電極１３および画素電極１４に対して、正負が切り替わる（極性の切り替わる）交番電圧を印加する構成としている。交番電圧を印加した場合、白粒子１５ａ、黒粒子１５ｂが振動等し、凝集状態にある白粒子１５ａ等の解離が促進され、また、共通電極１３等から白粒子１５ａ等を引き離すことが可能となる。なお、交番電圧の印加タイミングは、消去ステップ等を行う直前に限られず、例えば上記初期表示に先立って行うこともできる。また、上記リセット動作に先立って行うこともできる。即ち、消去ステップ等を行う直前に限られず、他のタイミングで印加することもできる。

図５は、共通電極１３および画素電極１４に印加される電圧（共通電極１３と画素電極１４との電位差）の詳細を、従来の電圧印加形態とともに示したものである。なお、本図における印加電圧（Ｖ）は、画素電極１４から共通電極１３に向かって電界が形成される場合を正で示している。

本実施形態では、上記のとおり、消去ステップ、書き込みステップに先立ち、共通電極１３および画素電極１４に対して交番電圧を印加する構成としている。付言すると、消去ステップ、書き込みステップが行われる直前に、共通電極１３および画素電極１４に対して交番電圧を印加する構成としている。
この交番電圧は、図５（ａ）に示すように、まず、正方向に立ち上がる＋Ｖ１のパルス状電圧（第１の電圧）が時間Ｔ２印加される。そして、＋Ｖ１の電圧印加が終了してから時間Ｔ３（所定時間、休止時間）経過後、負方向に立ち上がる−Ｖ１のパルス状電圧（第２の電圧）の印加が開始される。なお、この−Ｖ１のパルス状電圧の印加時間は、＋Ｖ１のパルス状電圧の印加時間と同じＴ２である。そして、−Ｖ１のパルス状電圧の印加が終了してから時間Ｔ３経過後、再度＋Ｖ１のパルス状電圧の印加が開始される。そして、本実施形態では、＋Ｖ１のパルス状電圧の印加、時間Ｔ３の経過、−Ｖ１のパルス状態電圧の印加、時間Ｔ３の経過を一単位とし、この一単位が複数回繰り返されていく。なお、本実施形態における交番電圧の総印加時間は、Ｔ１となっている。また、上記時間Ｔ２は、消去ステップや書き込みステップにおいて印加される電圧の印加時間よりも短くなっている。

ここで、例えば＋Ｖ１のパルス状電圧の印加が終了すると、共通電極１３および画素電極１４を通じて電気泳動表示パネル１０から放電電流等が流れるようになる（詳細は後述）。上記−Ｖ１のパルス状電圧は、この放電電流等がほぼ零となった状態の後に、印加することが好ましい。換言すれば、時間Ｔ３を放電電流等の値が零となるような値に設定することが好ましい。このような構成とすることで、−Ｖ１のパルス状電圧を印加した際に流れる電流のピーク値（例えばピーク値Ｐ１２（図６（ａ）参照））を低下させることができる。また、−Ｖ１のパルス状電圧の印加が終了した場合にも、放電電流等が流れるようになる。このため、＋Ｖ１のパルス状電圧は、この放電電流等がほぼ零となった状態の後に、印加することが好ましい。換言すれば、時間Ｔ３を放電電流等の値が零となるような値に設定することが好ましい。このような構成とすることで、＋Ｖ１のパルス状電圧を印加した際に流れる電流のピーク値（例えばピーク値Ｐ１４（図６（ａ）参照））を低下させることができる。

なお、＋Ｖ１のパルス状電圧の印加は、出力ライン３４ａ（図２参照）を接地線３２に接続するとともに、画素電極１４に接続された出力ライン３４ｂ等を給電線３１に接続することにより行われる。また、−Ｖ１のパルス状電圧の印加は、出力ライン３４ａを給電線３１に接続するとともに、画素電極１４に接続された出力ライン３４ｂ等を接地線３２に接続することにより行われる。なお、交番電圧は、全ての表示領域（画素電極１４）に対して印加することも出来るし、一部の表示領域に印加することもできる。

一方、従来における交番電圧は、図５（ｂ）に示すように、＋Ｖ１のパルス状電圧の印加後、時間Ｔ３の経過を待つことなく、−Ｖ１のパルス状電圧を印加する構成となっている。即ち、従来における交番電圧は、電圧の印加が行われない休止時間を設けることなく、連続的にパルス状の電圧を印加する構成となっている。

ところで、共通電極１３および画素電極１４に対して交番電圧を印加した際、交番電圧の印加形態によって流れる電流の大きさが異なるようになる。
ここで、図６は、交番電圧を印加した際に出力ライン３４ａに流れる電流を示したものである。なお、図６（ａ）は、本実施形態における交番電圧を印加した際に流れる電流を示し、図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示した形態にて交番電圧を印加した際に流れる電流を示している。また、本図においては、印加電圧を濃い実線で示し、電流を薄い実線で示している。さらに、直流電源部６０に５０Ｖの電源を用いた場合を示している。また、各パルス状電圧の印加時間は、１０ｍｓｅｃとした。

本実施形態では、図６（ａ）に示すように、最初に印加される＋５０Ｖ（＋Ｖ１）のパルス状電圧によって、まず、正方向に立ち上がりピーク値Ｐ１０を有する充電電流が流れる。その後、時間の経過に応じて順次低下していく電流が流れるようになる。なお、この順次低下していく電流は、白粒子１５ａ等において生じる分極に対応して流れる分極電流などであると考えられる。

そして、最初の＋５０Ｖのパルス状電圧の印加が終了すると、放電が開始されるとともに白粒子１５ａ等における分極が解かれ、負方向に立ち上がりピーク値Ｐ１１を有する電流が流れる。次いで、−５０Ｖ（−Ｖ１）のパルス状電圧が印加されると、負方向に立ち上がりピーク値Ｐ１２を有する充電電流が流れる。その後、時間の経過に応じて順次低下していく電流が流れるようになる。なお、この順次低下していく電流の開始点における値は、−０．２５ｍＡであった。また、−５０Ｖのパルス状電圧は、＋５０Ｖのパルス状電圧の印加が終了してから１ｍｓｅｃ経過後に印加を開始した。

そして、−５０Ｖのパルス状電圧の印加が終了すると、放電が開始されるとともに白粒子１５ａ等における分極が解かれ、正方向に立ち上がりピーク値Ｐ１３を有する電流が流れる。また、本実施形態では、上記のとおり、＋Ｖ１のパルス状電圧と−Ｖ１のパルス状電圧とが交互に印加される。そして、これらの電圧印加、印加終了に応じて、ピーク値Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６を有する電流が流れる。

一方、従来の印加形態では、図６（ｂ）に示すように、最初に印加される＋５０Ｖ（＋Ｖ１）のパルス状電圧によって、まず正方向に立ち上がりピーク値Ｐ２０を有する充電電流が流れる。その後、時間の経過に応じて順次低下していく電流が流れるようになる。
その後、この＋５０Ｖのパルス状電圧の印加が終了するが、従来の印加形態の場合、この印加の終了と同時に−５０Ｖ（−Ｖ１）のパルス状電圧が印加される。このため、＋５０Ｖのパルス状電圧の印加が終了した際（−５０Ｖのパルス状電圧の印加を開始した際）に流れる電流には、放電等によって生じる電流と充電電流とが含まれる状態となる。

このため、＋５０Ｖのパルス状電圧の印加が終了した際（−５０Ｖのパルス状電圧の印加が開始された際）に流れる電流のピーク値Ｐ２１は、絶対値で比較した場合に、本実施形態におけるピーク値Ｐ１１やピーク値Ｐ１２よりも大きいものとなる。なお、本発明者が実際に測定を行ったところ、ピーク値Ｐ１１は、約２７０ｍＡ、ピーク値Ｐ１２は、約７０ｍＡ、ピーク値Ｐ２１は、約４７０ｍＡであった。
また、ピーク値Ｐ２１となる電流が流れた後、この従来の形態においても、順次低下していく電流が流れるが、この順次低下していく電流の開始点における値は、−０．３５ｍＡとなり、本実施形態における上記−０．２５ｍＡよりも絶対値が大きいものとなった。
以後、従来の印加形態においては、ピーク値Ｐ２２、ピーク値Ｐ２３を有する電流が流れるが、ピーク値Ｐ２２は、ピーク値Ｐ１３、ピーク値Ｐ１４よりも絶対値が大きくなり、また、ピーク値Ｐ２３は、ピーク値Ｐ１５、ピーク値Ｐ１６よりも絶対値が大きくなる。

本実施形態では、上記のように電流値（特に、ピーク値）を低下させることが可能となる。このため、電気泳動表示装置１を構成する各部（各部品）の劣化を、従来の印加形態に比べ抑制することが可能となる。また、電流値を低下可能となった結果、電流値を時間で積分した値も低下させることが可能となり、従来の印加形態に比べ、各部（各部品）の劣化を抑制することが可能となる。
また、各部に対する電流の影響は、電流値の２乗に比例すると考えられ、わずかな電流値の違いが各部に対し大きく影響を与えることになる。例えば、上記０．３５ｍＡを２乗したものと０．２５ｍＡを２乗したものとを比較した場合、その関係は、約２：１となる。このため、本実施形態における印加形態は、従来の印加形態に比べ、各部に対する影響を約１／２に抑えることができると考えられる。
さらに、電流値が大きくなると、例えば電気泳動表示パネル１０における分散媒１５ｃ中に気泡が発生しやすくなるが、本実施形態の構成により、従来の印加形態に比べ気泡の発生を抑えることができる。この結果、表示品位の低下も、従来の印加形態に比べ抑制可能となる。

なお、本実施形態における駆動回路３６（図２参照）を用い、上記＋５０Ｖのパルス状電圧を印加する場合、出力ライン３４ａがスイッチング部３３ａにて接地線３２に接続される。詳細には、第１の導通/非導通部３７が非導通状態とされ、第２の導通/非導通部３８が導通状態とされ、出力ライン３４ａが接地線３２に接続される。そして、この状態から−５０Ｖのパルス状電圧を印加する場合、第１の導通/非導通部３７が非導通状態から導通状態に切り替えられ、第２の導通/非導通部３８が導通状態から非導通状態へと切り替えられ、出力ライン３４ａが給電線３１に接続される。

ところで、従来の形態の交番電圧を本実施形態における駆動回路３６を用いて印加する場合、第１の導通/非導通部３７が非導通状態から導通状態へ切り替えられると同時に、第２の導通/非導通部３８が導通状態から非導通状態へと切り変えられる。この場合、第１の導通/非導通部３７および第２の導通/非導通部３８の両者が一時的に導通状態（通電状態）となり、短絡が生じてしまう。なお、スイッチング部３３ｂ，３３ｃ，３３ｄにおいても、同様に短絡が生じてしまう。
本実施形態における印加形態では、第２の導通/非導通部３８が導通状態から非導通状態となった後に、第１の導通/非導通部３７が非導通状態から導通状態となる。換言すれば、第２の導通/非導通部３８において非導通状態への移行が終了した後に、第１の導通/非導通部３７において導通状態への移行が開始される。このため、各スイッチング部３３における短絡を防止することが可能となる。

ここで、上記実施形態では、制御部４０（図１参照）内に、時間Ｔ２などを管理するタイマー部（不図示）を設ける構成としている。ここで、制御部４０以外にタイマー部を設ける構成とすることもできる。以下、この点について説明する。
図７は、複数台の電気泳動表示装置１により構成した表示システムの概略を示した概略構成図である。
同図に示すように、本表示システムは、ネットワークに接続された複数（本実施形態においては３つ）の電気泳動表示装置１と、同じくネットワークに接続され電気泳動表示装置１の各々を個別に制御する制御端末７０とから構成されている。

各電気泳動表示装置１は、図１で示した電気泳動表示装置１と同様に、電気泳動表示パネル１０と、制御装置２０とを備えている。また、制御装置２０は、ドライバ３０と、制御部４０とを備えている。また、本実施形態における制御装置２０は、制御部４０と制御端末７０とを接続し、制御部４０と制御端末７０の通信を可能とするインターフェース部５０を備えている。なお、各装置（各部）の構成、機能については、図１で示した電気泳動表示装置１と同様であるため、説明を省略する。
制御端末７０は、上述のとおり、電気泳動表示装置１の各々を個別に制御する。また、制御端末７０は、タイマー部（不図示）を備えている。

上記図１で示した電気泳動表示装置１においては、制御部４０の内部にタイマー部（不図示）を設け、このタイマー部を用いて時間Ｔ２等を管理していた。しかしながら、複数の電気泳動表示装置１を備えた表示システムの場合、各電気泳動表示装置１にタイマー部を設けてしまうと、システム全体のコストアップを招いてしまう。そこで、本実施形態においては、制御端末７０にタイマー部（不図示）を設け、この制御端末７０にて各電気泳動表示装置１における時間Ｔ２等を管理する構成としている。

また、電気泳動表示装置１は、家庭等で用いられる時計のように単一の形態で用いられるばかりでなく、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの電子棚札のように、複数台の形態で用いられる場合がある。このように、複数台の電気泳動表示装置１が用いられる場合、各電気泳動表示装置１に対応して設けられた制御装置２０により、各電気泳動表示パネル１０を制御する形態とすると、管理上煩雑となる。そこで、本実施形態においては、各電気泳動表示装置１と、制御端末７０とをネットワークを介して接続し、制御端末７０により各電気泳動表示パネル１０を管理する構成としている。

―第２の実施形態―
次に第２の実施形態について説明する。
図８は、第２の実施形態における電気泳動表示パネル１０を示した図である。第１の実施形態においては、共通電極１３と画素電極１４との間に液状体の電気泳動インク１５をそのまま封入した構成となっていた。これに対し本第２の実施形態においては、電気泳動インク１５をマイクロカプセル１７に封入し、このマイクロカプセル１７を共通電極１３と画素電極１４との間に配置した構成となっている。なお、第１の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。

本実施形態におけるマイクロカプセル１７は、その内部に白粒子１５ａ、黒粒子１５ｂ、および分散媒１５ｃを保持する機能を有している。
マイクロカプセル１７に用いられる材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシ、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチンが挙げられる。なお、本マイクロカプセル１７は、例えば、in-situ重合法、界面重合法、コアセルベーション法等により調製することができる。
共通電極１３および画素電極１４に所定の電圧を印加すると、マイクロカプセル１７の内部に封入された白粒子１５ａおよび黒粒子１５ｂが移動し、第１の実施形態と同様に表示面に黒表示、白表示を行うことができる。

なお、上記第１の実施形態で示したような処理を実行するプログラムは、記憶媒体、プログラム伝送装置の形態とすることもできる。すなわち、コンピュータ装置に実行させるプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリ、ハードディスク等の記憶媒体に、コンピュータ装置が読み取り可能に記憶させることができる。また、プログラムを記憶させたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリ、ハードディスク等の記憶手段と、この記憶手段からプログラムを読み出し、プログラムを実行する装置側に、コネクタ、あるいはインターネットやＬＡＮ等のネットワークを介してプログラムを伝送する伝送手段とを備えるプログラム伝送装置とすることもできる。これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

第１の実施形態に係る電気泳動表示装置を示す概略構成図である。 電気泳動表示パネルおよびドライバを示した図である。 電気泳動表示パネルの動作を説明するための図である。 表示変更動作を説明するための図である。 共通電極および画素電極に印加される電圧の詳細を、従来の電圧印加形態とともに示したものである。 交番電圧を印加した際に出力ラインに流れる電流を示したものである。 複数台の電気泳動表示装置により構成した表示システムの概略を示した概略構成図である。 第２の実施形態における電気泳動表示パネルを示した図である。

符号の説明

１…電気泳動表示装置、１０…電気泳動表示パネル、１３…共通電極、１４…画素電極、１５ａ…白粒子、１５ｂ…黒粒子、１５ｃ…分散媒、１７…マイクロカプセル、２０…制御装置、３０…ドライバ、３３ａ〜３３ｄ…スイッチング部、３４ａ〜３４ｄ…出力ライン、３７…第１の導通/非導通部、３８…第２の導通/非導通部、４０…制御部、６０…直流電源部

Claims (9)

1. 第１の電極と、当該第１の電極の対向位置に配置される第２の電極とを備え、帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが当該第１の電極と当該第２の電極との間に配設される電気泳動表示パネルと、
   前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加する印加手段とを備え、
   前記印加手段は、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始することを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記印加手段は、前記電気泳動表示パネルにおける初期表示又は表示変更に先立ち前記第１の電圧と前記第２の電圧とを交互に複数回印加することを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
3. 前記印加手段が前記第１の電極および前記第２の電極に対し前記第１の電圧および前記第２の電圧を印加するための印加ラインを更に備え、
   前記印加手段は、前記第１の電圧の印加終了に伴い前記電気泳動表示パネルから前記印加ラインに流れる電流が略零となった後に前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了に伴い当該電気泳動表示パネルから当該印加ラインに流れる電流が略零となった後に当該第１の電圧の印加を開始することを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
4. 前記印加手段は、前記第１の電極に対応して設けられ当該第１の電極を直流電源部の陽極側又は陰極側に接続する第１のスイッチング部と、前記第２の電極に対応して設けられ当該第２の電極を当該直流電源部の陽極側又は陰極側に接続する第２のスイッチング部とを備え、当該第１のスイッチング部および当該第２のスイッチング部にてスイッチングを行うことで前記第１の電圧又は前記第２の電圧を印加し、
   前記第１のスイッチング部および前記第２のスイッチング部の各々は、対応する電極を前記直流電源部の陽極側に導通/非導通状態とする第１の導通/非導通部と、当該第１の導通/非導通部に直列接続され、当該対応する電極を当該直流電源部の陰極側に導通/非導通状態とする第２の導通/非導通部とを備え、導通状態にある一方の導通/非導通部を非導通状態とした後に非導通状態にある他方の導通/非導通部を導通状態とし当該対応する電極を当該直流電源部の陽極側又は陰極側に接続する請求項１記載の電気泳動表示装置。
5. 前記帯電粒子は、前記分散媒とともにマイクロカプセル内に封入されていることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
6. 第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルを制御する制御装置であって、
   前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加し、
   前記複数回印加に際して、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始する制御装置。
7. 第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルに対する電圧の印加方法であって、
   前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加し、
   前記複数回印加に際して、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始する印加方法。
8. 第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルを制御するコンピュータ装置に、
   前記第１の電極と前記第２の電極とに対し互いに極性の異なる第１の電圧と第２の電圧とを交互に複数回印加し、
   前記複数回印加に際して、前記第１の電圧の印加終了から所定時間経過後前記第２の電圧の印加を開始し、当該第２の電圧の印加終了から所定時間経過後当該第１の電圧の印加を開始する機能を実現させるためのプログラム。
9. 第１の電極と第２の電極との間に帯電粒子と当該帯電粒子を分散させる分散媒とが配設される電気泳動表示パネルの当該第１の電極と当該第２の電極とに対し交番電圧の印加を行う印加装置であって、
   前記交番電圧の極性を切り替える際に電圧の印加を行わない休止時間を設けたことを特徴とする印加装置。

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