JP2009237026A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の色粒子が封入された表示素子を駆動して画像を表示する表示装置に関する。 The present invention relates to a display device that displays an image by driving a display element in which a plurality of color particles are enclosed.
電気泳動型の表示体を備えた可搬型の表示装置が開発されている。この種の表示装置は薄く軽量で紙のように扱うことができるから、電子ペーパなどと呼ばれている。この表示体が備える各表示素子の中には複数の色粒子が封入されており、この色粒子が表示素子内で移動させられることで画像が表示される。ところが、この色粒子が表示素子内で凝集したり固着してしまうことにより、過去に表示された画像がそのまま残ってしまう“残像”が発生することがある。また、色粒子が凝集したり固着するまでには至らないものの、画像を書き込む際の駆動期間が十分でない場合には、表示素子内での移動が不十分な色粒子が“残像”となることもある。例えば特許文献1には、セルと呼ばれる表示素子に交番電界を印加して、そのセルに内包された帯電性を有する現像粒子を攪拌することにより、現像粒子の凝集や固着を低減する技術が開示されている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示素子内の色粒子の円滑な移動を可能ならしめて、残像の発生を抑制することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to enable smooth movement of color particles in a display element and to suppress the occurrence of an afterimage.
上述した目的を達成するために、本発明は、複数の色粒子及び複数の磁性体がそれぞれ封入された複数の表示素子を有する表示手段と、画像データに応じて、各々の前記表示素子に封入された前記色粒子を当該表示素子内で移動させ、前記色粒子の色によって表される画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、前記表示制御手段が前記色粒子を前記表示素子内で移動させていない期間において、各々の前記表示素子の位置に磁界を発生させ、当該表示素子に封入された前記磁性体を当該磁界の作用により当該表示素子内で移動させる磁界発生手段とを備えることを特徴とする表示装置を提供する。これにより、表示素子内の色粒子の円滑な移動を可能ならしめて、残像の発生を抑制することができる。 In order to achieve the above-described object, the present invention includes a display unit having a plurality of display elements each encapsulating a plurality of color particles and a plurality of magnetic bodies, and encapsulating each display element in accordance with image data. Display control means for causing the display means to display an image represented by the color particles, and the display control means for moving the color particles within the display element. Magnetic field generating means for generating a magnetic field at the position of each of the display elements during a period in which the display element is not moved, and for moving the magnetic body enclosed in the display element within the display element by the action of the magnetic field. A display device is provided. Thereby, it is possible to smoothly move the color particles in the display element, and it is possible to suppress the occurrence of an afterimage.
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
(A)実施形態の構成
(A−1)表示装置10の構成
図1は、表示装置10の外観を示す図である。表示装置10は、電子ペーパなどと呼ばれる、薄型で可搬性の高い表示装置である。この表示装置10の前面には表示領域10Dが設けられており、この表示領域10Dに、画像データに応じた画像が表示され、利用者はそれを閲覧する。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(A) Configuration of Embodiment (A-1) Configuration of
図2は、表示装置10の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、表示装置10は、CPU11と、ROM12と、RAM13と、I/O14と、キー15と、表示制御部16と、表示体17と、電源部18と、記憶部19とを備える。電源部18は、例えばニッケル−カドミウム系電池やリチウムイオン系電池などの充電可能な2次電池と、この2次電池の直流電圧を交流電圧に変換するインバータとを備えている。2次電池の直流電圧は、表示装置10の作動に要する電力としてこの表
示装置10の各部に供給される。インバータによって得られた交流電圧は、表示体17における残像の発生を抑制するために利用される。CPU11は、ROM12や記憶部19に記憶された制御プログラムをRAM13に読み出して実行することにより、表示装置10の各部を制御する。このCPU11は、電源部18が各部に供給する電力を制御する給電制御手段としても機能する。RAM13は、CPU11がプログラムを実行する際に、CPU11のワークエリアとなる。キー15は、ユーザによる操作を受け付ける操作手段であり、例えば複数の操作キーやジョイスティックの操作デバイスからなる。I/O14は、キー15の操作状態を監視しており、ユーザによってキー15が操作されるとその操作に応じた信号をCPU11に供給する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
As shown in the figure, the
記憶部19は、例えばEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶手段であり、文書ファイルや画像
ファイル等の表示の対象となるデータを記憶する。CPU11は、このデータに基づいてビットマップ形式の画像データを生成し、RAM13に記憶する。表示体17は、電気泳動型の表示手段であり、複数の表示素子や各種電極などの画像の表示に関する構成のほか、誘導回路174を備えている。表示制御部16は、電源部18から供給される電力を用いて、例えば点順次駆動方式又は線順次駆動方式に従い、RAM13から読み出される画像データに応じて表示体17の各表示素子を駆動することにより、当該画像データに応じた画像を表示体17に表示させる。表示制御部16が表示素子を駆動して表示体17に画像を書き込むと、書き込んだ画像がそのまま表示された状態となる。つまり、表示体17の各表示素子が駆動されて画像を表示するまでの期間においては、電力が必要であるが、その画像が表示された後は、電力が用いられなくても、画像が表示され続ける。これを、表示の記憶性という。
The
(A−2)表示体17の構成
次に、表示体17の構成について説明する。
図3は、表示体17の構造を模式的に示した図である。同図に示すように、表示体17は、第1基板171、表示素子P11,P12,P13・・・、バインダ172、第2基板173及び誘導回路174により構成されている。第1基板171は、ガラスや樹脂からなる平面状の基板である。この第1基板171の図中上方つまり表面側には、複数の画素電極PE11、PE21、PE31・・・が配列されている。第1基板171に対向する第2基板173は、透明なガラス又は樹脂からなる平面状の基板である。この第2基板173の図中下方つまり裏面側には、共通電極CEが設けられている。画素電極PE11,PE21,PE31・・・と共通電極CEとの間には、膨大数の表示素子が密に並べられた状態で、バインダ172により固定されている。この表示素子は、大きさおよび形状が完全に同一ではなく、いわば不規則に並べられた状態でバインダ172により固定されているから、必ずしも画素電極PEと一対一の対応関係にない。例えば図3の構成例では、表示素子P11には、画素電極PE11と共通電極CEとの電位差に応じた電界が与えられ、表示素子P12には、画素電極PE21と共通電極CEとの電位差に応じた電界が与えられ、表示素子P13には、画素電極PE31と共通電極CEとの電位差に応じた電界が与えられることになる。
なお、図3においては、図が繁雑になるのを防ぐために、表示素子についてはP11、P12、P13についてのみ符号を付し、画素電極については、PE11、PE21、PE31についてのみ符号を付している。また、各表示素子を特に区別する必要のない場合には、これらを「表示素子P」と総称し、各画素電極を特に区別する必要のない場合には、これらを「画素電極PE」と総称する。
(A-2) Configuration of
FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of the
In FIG. 3, in order to prevent the figure from becoming complicated, reference numerals are given only to P11, P12, and P13 for display elements, and reference numerals are given to only PE11, PE21, and PE31 for pixel electrodes. Yes. Further, when it is not necessary to distinguish each display element, these are collectively referred to as “display element P”, and when it is not necessary to distinguish each pixel electrode, these are collectively referred to as “pixel electrode PE”. To do.
ここで、表示素子Pの構造について簡単に説明しておく。
図4は、表示領域10Dを構成する表示素子Pの構造を模式的に表した図である。同図に示すように、表示素子Pは、マイクロカプセル化されており、カプセル壁CWとしての
ポリマー膜内には、色粒子としての、プラス(+)に帯電した黒色顔料粒子BG及びマイナス(−)に帯電した白色顔料粒子WGと、磁性体としての磁性粒子mgとを分散させた液体(分散媒DM)が封入されている。この磁性粒子mgは、例えば、鉄やニッケル等の磁性体を粉状にしたもので、その大きさは黒色顔料粒子BGや白色顔料粒子WGに比して小さく、人間の眼にはほとんど識別できない程度である。なお、以下において、色粒子である黒色顔料粒子BG及び白色顔料粒子WGを、「色粒子BG,WG」或いは、単に「色粒子」と称することがある。
Here, the structure of the display element P will be briefly described.
FIG. 4 is a diagram schematically showing the structure of the display element P constituting the
次に、表示領域10Dに画像が表示されるときの表示素子Pの駆動の様子について、図4を参照しつつ説明する。
黒色顔料粒子BG及び白色顔料粒子WGの位置は、外部から与えられる電界により規定され、さらに分散媒DMにより安定的に維持される。例えば表示素子Pが黒を表示しようとするときには、表示制御部16によって、画素電極PEが共通電極CEよりも高電位となるような電圧が印加され、裏面側から表面側へと向かう電界が与えられる。この電界の作用により、プラスに帯電している黒顔料粒子BGは、カプセル壁CW内において表面側に近付くように表示素子P内(分散媒DM内)を移動させられると共に、マイナスに帯電している白顔料粒子WGは、表示素子P内を裏面側に近付くように移動させられる。このようにして表示素子Pの表面側には黒色顔料粒子BGが集められるので、ユーザが表面側からこの表示素子Pを観察したときには、黒色を認識する。一方で、表示素子Pが白を表示しようとするときには、表示制御部16によって、画素電極PEが共通電極CEよりも低電位となるような電圧が印加され、表面側から裏面側へと向かう電界が与えられる。この電界の作用により、白顔料粒子WGは表面側に近付くように表示素子P内(分散媒DM内)を移動させられると共に、黒顔料粒子BGは表示素子P内を裏面側に近付くように移動させられる。このようにして表示素子の表面側には白色顔料粒子WGが集められるので、ユーザが表面側からこの表示素子を観察したときには、白色を認識する。
Next, how the display element P is driven when an image is displayed in the
The positions of the black pigment particles BG and the white pigment particles WG are defined by an electric field applied from the outside, and are stably maintained by the dispersion medium DM. For example, when the display element P intends to display black, the
表示制御部16は、上記のようにして、表示素子Pに対する電界の方向を変化させ、各々の表示素子に封入されている白色顔料粒子WG及び黒色顔料粒子BGを移動させることによって、表示体17の表示領域10Dに画像を表示させる。すなわち、表示体17は、複数の色粒子BG,WG及び磁性体(磁性粒子mg)が封入された表示素子が複数並べられた表示手段であり、表示制御部16は、画像データに応じて、各々の表示素子に封入された色粒子BG,WGを表示素子内で移動させて、色粒子の色によって表される画像を表示手段である表示体17に表示させる表示制御手段として機能する。
As described above, the
一方、磁性粒子mgは、帯電性をほとんど有していないため、この画像表示時の表示制御部16による制御の影響を受けることはない。よって、磁性粒子mgは、画素電極PE−共通電極CE間に電位差が与えられて電界が生じても、その作用により移動させられることはなく、ほぼ表示素子P内の重力方向に静止したままとなる。この磁性粒子mgは、上述のように微小な大きさなので、画像表示に際して人間の視認性にはほとんど影響を与えない。
On the other hand, since the magnetic particle mg has almost no chargeability, it is not affected by the control by the
表示体17においては、上述の画像表示に関する構成のほかに、表示素子P内において磁性粒子mgを移動させるための構成として、図3に示すように、第1基板171の下方に誘導回路174が設けられている。誘導回路174は、導線がコイル状に巻き回されて形成された4つのコイル部174a,174b,174c,174dを有している。誘導回路174の両端にある端子部ter1及び端子部ter2は、それぞれスイッチSWを介して電源部18と接続されている。CPU11によりスイッチSWがオンされ、電源部18のインバータによって直流電圧から変換された交流電圧が誘導回路174の端子部ter1−ter2間に印加されることで、各コイル部174a,174b,174c,174dに交流電流が流れる。
In the
図5は、表示装置10を前面から見た場合の、誘導回路174の形状を表した図である。同図において、破線で示した部分に誘導回路174の各コイル部174a〜174dが設けられている。誘導回路174の各コイル部174a,174b,174c,174dは、それぞれ略矩形状に巻き回されており、その長辺は表示領域10Dの一端から他端付近まで延びている。誘導回路174に電流が流れたときには、この電流によって各コイル部174a〜174dの周辺には磁界が発生する。この磁界が表示体17の表示領域10Dに含まれているすべての表示素子Pの位置に発生するように、各コイル部174a〜174dの形状や大きさ等の設置態様が決められている。
FIG. 5 is a diagram showing the shape of the
ここで、誘導回路174を設ける理由について説明する。
表示素子Pにおいては、上述したように表示制御部16の制御に従って、黒色の画像を表示する場合には表面側に黒顔料粒子BGが移動させられ、白色の画像を表示する場合には表面側に白顔料粒子WGが移動させられる。ところが、すべての表示素子Pにおいてこのような移動が行われるわけではなく、例えば、同じ色が長い期間にわたって表示され続けたが故に、色粒子の位置が固定されて複数の色粒子が凝集したり、色粒子がカプセル壁CWに固着したままとなってしまうことがある。色粒子どうしが凝集した場合には、その凝集により質量が大きくなってしまうから、表示制御部16による制御に従ってそれらが移動しようとしても、画素電極PE−共通電極CE間の電位差によって生じる電気的引力では表面側に移動できなくなってしまうことがある。また、カプセル壁CWに色粒子が固着してしまった場合にも、色粒子がこの壁面から離れることができないことがある。
Here, the reason why the
In the display element P, as described above, according to the control of the
このような原因により、電界に応じて正常な移動をすることができない色粒子が多く、画像表示に応じた駆動を十分にすることができない表示素子Pが多くなると、表示領域10Dには、先に表示した画像が残ったままの状態となる“残像”が生じることがある。また、同様の原因により、画像を書き込む期間を短くした場合には電極間に電位差が与えられる期間も短いが故に、色粒子の移動が不十分なことによる“残像”が現れることがある。このような残像が生じてしまうと、表示体17に表示される画像の画質は低下してしまう。そこで、この残像現象の発生を抑制するために、表示装置10は、誘導回路174に磁界を発生させて、その作用により表示素子P内の磁性粒子mgを移動させることで、色粒子BG,WGを攪拌し、各々の色粒子を分散させようというわけである。
For this reason, when there are many colored particles that cannot move normally according to the electric field and there are many display elements P that cannot be driven sufficiently according to image display, the
(B)動作
続いて、表示装置10の動作について、図6を参照しながら具体的に説明する。
図6は、CPU11及び表示制御部16による制御との遷移の様子を示すタイムチャートである。同図において、上段は、表示制御部16が表示体17へ画像を書き込むときの、画素電極PE及び共通電極CEに印加される電圧の電位(書込電位)を示し、下段は、CPU11が行う残像現象の抑制に係る制御において、端子部ter1−ter2間を流れる電流の大きさを示している。なお、同図下段においては、端子部ter1の電位が端子部ter2よりも高電位である場合に流れる電流値を正で表し、端子部ter1の電位が端子部ter2よりも低電位である場合に流れる電流値を負で表している。ここでは、電流I1、I2の大きさは等しいとする。
(B) Operation Next, the operation of the
FIG. 6 is a time chart showing a state of transition to control by the
まず、図6において、時刻t=TAからt=TBまでの期間においては、CPU11は、ユーザにより指定された画像を表示体17に表示させるための制御を行う。つまり、この期間において、CPU11は、記憶部19から読み出したデータに応じた画像データをRAM13上に生成し、生成した画像データを表示制御部16に読み出させる。そして、表示制御部16によって、上述したようにして画像表示に係る表示素子Pの駆動が行われ、表示体17の表示領域10Dに画像が表示される。このように、画像の書き込みを行う期間のことを以下では、「書込期間」と称する。この書込期間においては、CPU11は
、スイッチSWをオフとする。よって、誘導回路174の端子部ter1−ter2間に電圧が印加されず、誘導回路174の各コイル部174a〜174dには電流が流れない。すなわち、この書込期間においては、誘導回路174によって磁界が発生させられることはなく、CPU11は残像現象の抑制に係る制御を行わない。画像の書き込みを行うべく表示素子P内で色粒子を移動させているときに、その表示素子P内の磁性粒子mgも移動させてしまうと、その磁性粒子mgの移動によって色粒子の移動が妨げられ、画像を正しく表示することができなくなるからである。
First, in FIG. 6, during a period from time t = TA to t = TB, the
続いて、時刻t=TBからt=TCまでの期間は、CPU11が書込期間において書き込んだ画像が表示される期間(以下、「画像表示期間」という。)である。上述したように、表示体17は記憶性を有する表示素子からなるため、CPU11が電源部18によって表示素子Pを駆動するための電力を供給しなくても、書込期間において書き込んだ画像は表示されたままとなる。この画像表示期間においても、CPU11は、スイッチSWをオフとしたままであり、誘導回路174の端子部ter1−ter2間には電圧が印加されないから、誘導回路174の各コイル部174a〜174dには電流が流れない。
Subsequently, a period from time t = TB to t = TC is a period during which an image written by the
次いで、時刻t=TCにおいて、ユーザによってキー15が操作され、別の画像を表示体17に表示させる指示を表す「書込操作」が行われたとする。この「書込操作」が行われると、CPU11は次の画像を表示するための制御を開始する。すなわち、CPU11は、このタイミングで画像表示期間を終了し、画像データに応じた画像を表示させない「非表示期間」に対応する処理を開始する。まず、この非表示期間のうちのリフレッシュ駆動期間において、CPU11は、リフレッシュ駆動を表示制御部16に実行させる。リフレッシュ駆動とは、表示体17の表示領域10D全体に同じ色の画像を表示させる処理である。ここでは、CPU11は、表示領域10Dの全面に黒色の画像を表示させてから、その後、白色の画像を表示させるよう、表示制御部16に画像の書き込みを行わせる。このリフレッシュ駆動によって、画像表示期間に表示していた画像が消去されるとともに、各表示素子P内の色粒子はある程度ほぐされた状態となる。このリフレッシュ駆動の期間においても、CPU11は、スイッチSWをオフとしたままである。よって、誘導回路174の端子部ter1−ter2間には電圧が印加されないから、誘導回路174の各コイル部174a〜174dには電流が流れない。磁性粒子mgの移動によってリフレッシュ駆動が妨げられないようにするためである。
Next, at time t = TC, it is assumed that the user operates the key 15 and performs a “write operation” indicating an instruction to display another image on the
リフレッシュ駆動が終了すると、時刻t=TDからt=TEまでの非表示期間においては、図6上段に示すように、CPU11は画像の書き込みを行わず、同図下段に示すように、残像現象の発生を抑制するための制御を行う。具体的には、CPU11は、スイッチSWをオンして、端子部ter1−ter2間にインバータによって交流電圧を印加し、矩形波で表される交流電流が誘導回路174に流れるようにする。誘導回路174の各コイル部174a〜174dに交流電流が流れると、各々の表示素子Pの位置に磁界(交番磁界)が発生する。この期間のことを、以下では「攪拌期間」と称する。
When the refresh drive is completed, during the non-display period from time t = TD to t = TE, the
図7は、攪拌期間において、誘導回路174に供給される電流の向きと、各コイル部174a〜174dによって発生させられる磁界の向きとの関係を模式的に表した図である。同図に示すように、表示体17においては、各コイル部174a〜174dの内部を貫く矢印方向の磁界が発生する。
例えば時刻t=TD1からt=TD2までの期間において、端子部ter1は端子部ter2よりも高電位となるから、図7(a)に示すように、誘導回路174を端子部ter1から端子部ter2へと向かう矢印方向に電流I1が流れる。この電流I1によって、各コイル部174a〜174dはその周辺に磁界を発生させる。コイル部174aにおいては、同図(a)に示すように、その上方側から下方側へと電流I1が流れるから、自身の内部を貫くように、上方から下方へと磁界B11を発生させる。これにより、コイル
部174aの上方付近にある表示素子Pの位置を上方から下方へと、磁界B11が貫くことになる。一方、コイル部174bにおいては、同図(a)に示すように、その下方側から上方側へと電流I1が流れるから、これによって自身の内部を貫くよう発生させる磁界B21の方向は、コイル部174aとは逆で下方から上方へとなり、この磁界B21は、コイル部174bの上方付近にある表示素子Pの位置を下方から上方へ貫くことになる。また、コイル部174cが発生させる磁界の方向は、電流I1の方向がコイル部174bと同じであるから、磁界B11と同じになり、自身の上方から下方へと磁界B31を発生させる。同様に、コイル部174dにおいては、電流I1の方向がコイル部174bと同じであるから、発生させる磁界の方向は磁界B21と同じで、自身の上方から下方へと磁界B41を発生させる。
また、時刻t=TD3からt=TD4までの期間においても、電流I1が流れる方向はこれと同じであるから、各コイル部174a〜174dが発生させる磁界の方向や大きさも同じである。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the relationship between the direction of the current supplied to the
For example, in the period from time t = TD1 to t = TD2, the terminal portion ter1 is at a higher potential than the terminal portion ter2, so that the
Also, during the period from time t = TD3 to t = TD4, the direction in which the current I1 flows is the same as this, and therefore the direction and magnitude of the magnetic field generated by each of the
一方、時刻t=TD2からt=TD3までの期間において、端子部ter1は端子部ter2よりも低電位となるから、図7(b)に示すように、誘導回路174を端子部ter2から端子部ter1へと向かう矢印方向に電流I2が流れる。この電流I2によって、各コイル部174a〜174dは、その周辺に磁界を発生させる。コイル部174aにおいては、同図(b)に示すように、その下方側から上方側へと電流I2が流れるから、コイル部174aは自身の内部を貫くように、下方から上方へと磁界B12を発生させる。これにより、コイル部174aの上方付近にある表示素子Pの位置を下方から上方へと、磁界B12が貫くことになる。電流I1とI2とは、電流が流れる方向が逆で電流値が同じであるから、磁界B12は、磁界B11と方向が逆で、同じ強度の磁界である。これと同様で、コイル部174bは、磁界B21とは方向が逆で、強度が同じ磁界B22を発生させることになる、すなわち、コイル部174bの上方付近にある表示素子Pの位置を上方から下方へと磁界が貫くことになる。また、コイル部174cは、自身の上方付近にある表示素子Pの位置を下方から上方へと貫く磁界B32を発生させ、コイル部174dは、自身の上方付近にある表示素子Pの位置を上方から下方へと貫く磁界B42を発生させる。
また、時刻t=TD4からt=TD5までの期間においても、電流I2が流れる方向はこれと同じであるから、各コイル部174a〜174dが発生させる磁界の方向や大きさも同じである。
On the other hand, in the period from time t = TD2 to t = TD3, since the terminal portion ter1 is at a lower potential than the terminal portion ter2, the
Also, during the period from time t = TD4 to t = TD5, the direction in which the current I2 flows is the same as this, and therefore the direction and magnitude of the magnetic field generated by each of the
図8は、攪拌期間における、表示素子P内の様子を模式的に表した図である。
誘導回路174によって表示素子Pの位置に磁界が発生させられると、その内部を磁界が貫くことになり、そこに封入されている磁性粒子mgは磁化させられる。複数の磁性粒子mgが磁化させられると、その作用により磁性粒子mgの間に磁気力が働く。具体的には、表示素子P内において、磁性粒子mgの同極どうしが互いに距離を遠ざけあう斥力や、同極どうしが引き合う引力が働く。表示素子Pには、磁性粒子mgが多数含まれているから磁気力の関係も複雑になるため、このように複雑に作用し合う磁気力によって、各磁性粒子mgは不規則に移動することになる。この磁性粒子mgの移動によって、例えば、凝集している色粒子が密着している位置に磁性粒子mgが衝突して、それらが分散されたり、カプセル壁CWに固着する色粒子の密着位置に磁性粒子mgが衝突して分散される。このような磁性粒子mgの移動により、表示素子P内の色粒子が攪拌されて分散されるため、色粒子の凝集や固着が抑制される。このとき、誘導回路174に流れる電流は交流電流であるから、その電流の向きに応じて発生する磁界の向きも時間の経過に応じて変化する。よって、磁性粒子mgに働く磁気力も様々に変化し、この攪拌作用の効果を増すことができる。このように、CPU11及び誘導回路174は、表示制御部16が色粒子を表示素子内で移動させていない期間において、各々の表示素子の位置に磁界を発生させ、その表示素子に封入された磁性粒子mg(磁性体)を、その磁界の作用により各々の表示素
子内で移動させる磁界発生手段として機能する。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a state in the display element P during the stirring period.
When a magnetic field is generated at the position of the display element P by the
図6に戻って、時刻t=TD5になると、CPU11はこの攪拌期間を終了する。つまり、CPU11は、スイッチSWをオフとし、誘導回路174の端子部ter1−ter2間に電位差を与えないようにして、誘導回路174に対する電流の供給を停止する。その後、CPU11は、時刻TEにおいて、上記の書込操作によって表示が指示された画像を表示させるべく、表示制御部16に対して表示体17への画像の書き込みを行わせる。すなわち、この時刻TEから新たな書込期間が開始される。
Returning to FIG. 6, when the time t = TD5, the
以上説明した実施形態によれば、表示装置10は、書込期間及び画像表示期間でない期間である非表示期間内に攪拌期間を設け、その攪拌期間に磁界を発生させて磁性粒子mgを表示素子内で移動させて、色粒子を攪拌する。これにより、色粒子の凝集や固着が抑制され、表示素子内の色粒子の円滑な移動を可能ならしめて、残像の発生を抑制することができる。また、磁性粒子は、色粒子に対して小さいから、画像の視認性を妨げることもない。また、誘導回路174が発生させる磁界の強度がさほど大きくなくても、磁性粒子mgを磁気力によって移動させることができるので、この攪拌期間の消費電力は微弱なもので済む。
According to the embodiment described above, the
(C)変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
(C−1)変形例1
上述した実施形態では、攪拌期間において、CPU11は電源部18によって、誘導回路174に交流電流が2周期に亘って流れるようにしていたが、交流電流を供給する期間を以下のように定めてもよい。
例えば、CPU11は、表示手段である表示体17に同一の画像が表示されている画像表示期間(図6の時刻t=TB〜TCの期間)が長いほど、磁界を発生させる攪拌期間(図6の時刻t=TD〜TEの期間)を長くするようにしてもよい。表示体17に同一の画像が表示される期間が長いほど、色粒子が動かされずその位置に固定された状態となるから、凝集や固着が発生しやすくなる。そこで、CPU11は時刻を測定する計時手段としてのタイマを備え、これを用いて画像表示期間の長さを計測し、計測した期間に応じて攪拌期間の長さを定める。そして、CPU11はこの長さだけスイッチSWをオンして、誘導回路174の端子部ter1−ter2間に電位差を与え、これに応じて流れる電流により磁界を発生させる。この態様においては、ROM12又は記憶部19に、この画像表示期間と攪拌期間の長さとを対応付けて記憶しておき、CPU11がこの対応関係に基づいて攪拌期間の長さを定めてもよいし、計測した画像表示期間から演算によって、攪拌期間を算出してもよい。この構成により、残像の発生を抑制することに最低限必要な攪拌期間を設定し、色粒子を攪拌することができる。この態様において、CPU11は直前に表示した画像の画像表示期間に基づいて攪拌期間の長さを決めてもよいし、さらに前に表示した画像や、過去に表示した所定数の画像のうちの最も画像表示期間が長い画像を用いてもよい。
(C) Modifications The above embodiment may be modified as follows. Specifically, the following modifications are mentioned, for example. These modifications can be appropriately combined with each other.
(C-1) Modification 1
In the above-described embodiment, during the stirring period, the
For example, as the image display period (period t = TB to TC in FIG. 6) in which the same image is displayed on the
また、CPU11が画像を書き込む書込期間(例えば図6の時刻t=TA〜TBの期間)を短くする場合ほど、磁界を発生させる攪拌期間(例えば図6の時刻t=TD〜TEの期間)を長くするようにしてもよい。つまり、CPU11は、表示制御部16が色粒子を表示素子内で移動させている期間が短いほど、磁界を発生させる期間を長くするよう制御する。書込期間が短い場合は、画素電極PE−共通電極CE間に画像の書き込みに係る電位差を与える時間が短いから、この書込期間が短いと、CPU11は、素早く表示体17に画像を表示させることができる一方で、色粒子の移動が完全ではなく、表示画像の画質が低下してしまったり、前に表示した画像が残ったままとなって残像が生じることがある
。このような長所や短所があるので、例えば、通常の長さの書込期間で画像を書き込む「通常モード」と、その書込期間を通常よりも短縮した「高速モード」、という動作モードを有する表示装置において、ユーザによって設定された動作モードに基づいて、CPU11は攪拌期間を定める。つまり、CPU11は、高速モード時においては通常モードよりも攪拌期間を長くするよう制御する。もちろん、この態様において、さらに多くの動作モードがあってもよいし、動作モードに限らず、書込期間を変更しうる表示装置に本構成を適用することができる。
この構成によれば、表示装置は、残像が発生しやすい書き込み条件で画像を書き込む場合ほど攪拌期間を長くするので、書込期間を短くした場合であっても、残像現象を抑制することができる。
Further, the shorter the writing period in which the
According to this configuration, the display device makes the agitation period longer as the image is written under a writing condition in which an afterimage is likely to occur. Therefore, the afterimage phenomenon can be suppressed even when the writing period is shortened. .
また、表示装置10は、表示体17の表示領域10Dに表示された画像の内容に基づいて攪拌期間の長さを定めてもよい。例えば、CPU11は直前に表示した画像の画像データにおいて、黒色画素の数が多いほど攪拌期間を長くする。一般に、黒色の方が白色よりも残像が目立ちやすく、残像が画質の低下に与える影響が大きいため、より残像現象の発生を抑制するための対策が求められる。そこで、CPU11は、表示体17に表示させた画像の画像データに含まれる黒色画素の数を計数し、計数した数に基づいて攪拌期間を定める。また、この態様において、黒色画素の集合によって構成される領域の大きさを利用しても良い。
色粒子が黒と白の場合には、上記のように黒色画素の領域が大きいほど、攪拌期間を長くしていたが、他の色の色粒子を用いた場合であっても、同様に、最も目立ちやすい特定の色で表される画像の領域が大きいほど、攪拌期間を長くすればよい。また、直前に表示した画像だけに限らず、さらに前に表示した画像の内容に基づいて、特定の色で表される画像の領域の大きさを求めてもよいし、一定期間の間に表示された全ての画像の内容に基づいて特定の色で表される画像の領域の大きさを求めてもよい。
この構成により、表示装置が、残像現象が発生しやすい画像を表示した場合であっても、残像現象を抑制することができる。
Further, the
When the color particles are black and white, the larger the black pixel area as described above, the longer the stirring period, but even when using other color particles, The larger the region of the image represented by a specific color that is most noticeable, the longer the stirring period. In addition to the image displayed immediately before, the size of the area of the image represented by a specific color may be obtained based on the content of the image displayed earlier, or displayed for a certain period of time. The size of the area of the image represented by a specific color may be obtained based on the contents of all the images that have been obtained.
With this configuration, the afterimage phenomenon can be suppressed even when the display device displays an image in which the afterimage phenomenon easily occurs.
(C−2)変形例2
上述した実施形態では、導線がコイル状に巻きまわされたコイル部174a〜174dからなる誘導回路174を用いていたが、コイル部の数や巻き方、配置態様はこれに限らず、要するに、表示体17の表示領域を構成する表示素子の位置に磁界を発生する機能を有していれば、どのようなものでもよい。また、誘導回路を、導線を巻き回したコイル状としなくてもよく、例えば第1基板171下方において、直線状の導線(導体)を格子状や網目状に張り巡らせた構成としてもよい。この態様でも、導線に流れる電流によりその周囲に磁界が発生するから、表示素子の位置に磁界を発生させることができる。要するに、導体に電流に流すことで発生する磁界を利用して、表示素子内の色粒子を攪拌することができれば、実施形態と同様の効果を得ることができる。
(C-2) Modification 2
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、CPU11は、矩形波によって表される交流電流を誘導回路174に供給していたが、例えば正弦波や余弦波であってもよいし、不規則に電流の大きさや方向を変えるようにしてもよく、発生させる磁界の向きを時間の経過に応じて変化させるものであればよい。また、CPU11は、誘導回路174に直流電流が流れるようにしてもよい。この場合、上述したインバータに相当する構成は不要であり、電源部18は直流電圧を端子部ter1−ter2間に印加する。この場合、表示素子内には一定方向に磁界が発生させられることとなるが、この場合においても、磁性粒子mgに生じる磁気力によってこれらは表示素子内を移動するから、色粒子の攪拌効果を期待することができる。
また、CPU11は、攪拌期間とリフレッシュ駆動の期間とを一致させてもよい。このリフレッシュ期間においても表示素子内の色粒子は移動させられるが、この移動は画像デ
ータに応じた移動ではないし、また、表示領域の全面が白色又は黒色になるだけであって、何らかの意味のある画像が表示されるわけではない。よって、磁界発生手段は、画像データに応じて色粒子が表示素子内で移動させられているわけではない期間(すなわち、書込期間を除く期間)を攪拌期間として、色粒子を攪拌すればよい。
In the above-described embodiment, the
Further, the
(C−3)変形例3
また、電磁誘導式のタッチパネル機能を備えた表示装置においては、このタッチパネルに係る構成を利用して、表示素子内に磁界を発生させることもできる。
電磁誘導式のタッチパネル機能を備えた表示装置は、表示体の表示領域の下方に複数のループコイルが設けられている。そして、電磁波を発生する機能を有するタッチペン等の操作デバイスを用いてユーザが表示領域をタッチすると、電磁誘導によってその下方にあるループコイルに電流が流れるため、CPUがこの電流を検知することでタッチされた位置を特定する。このような構成の表示装置において、CPUがループコイルに電流を供給させるようにすると、ループコイルはその周辺に磁界を発生させる。このループコイルによって発生させられる磁界が、表示領域を構成する表示素子内にも及ぶようにしておけば、実施形態と同様で、色粒子を分散させる効果を得ることができる。ただし、この制御は、ユーザによってタッチ操作が行われない期間に行われるようにする。
この構成によれば、電磁誘導式のタッチパネル機能を備えた表示装置において、色粒子の凝集や固着を抑制するための構成を別に設けなくてもよく、装置構成を小型化することもできる。
(C-3) Modification 3
Further, in a display device having an electromagnetic induction type touch panel function, a magnetic field can be generated in the display element by utilizing the configuration related to the touch panel.
In a display device having an electromagnetic induction type touch panel function, a plurality of loop coils are provided below the display area of the display body. When the user touches the display area using an operation device such as a touch pen having a function of generating electromagnetic waves, current flows through the loop coil below the electromagnetic induction, so that the CPU detects the current and touches it. The specified position is specified. In the display device having such a configuration, when the CPU supplies a current to the loop coil, the loop coil generates a magnetic field in the vicinity thereof. If the magnetic field generated by the loop coil extends within the display elements constituting the display area, the effect of dispersing colored particles can be obtained as in the embodiment. However, this control is performed during a period when the touch operation is not performed by the user.
According to this configuration, in a display device having an electromagnetic induction type touch panel function, it is not necessary to provide a separate configuration for suppressing aggregation and fixation of color particles, and the device configuration can be reduced in size.
(C−4)変形例4
上述した実施形態では、表示素子Pに封入された帯電性を有する色粒子の移動によって画像を表示し、そこに封入された磁性粒子mgを磁気力によって移動させることで色粒子を攪拌していた。つまり、色粒子と磁性粒子mgとは別々の物質であったが、これら色粒子と磁性粒子とが一体となった物質を用いてもよい。つまり、この態様においては、表示素子P内の磁性粒子が着色され、その色によって画像が表示されるというわけである。
(C-4) Modification 4
In the above-described embodiment, an image is displayed by the movement of the charged color particles enclosed in the display element P, and the colored particles are stirred by moving the magnetic particles mg enclosed therein by a magnetic force. . That is, although the color particles and the magnetic particles mg are separate substances, a substance in which the color particles and the magnetic particles are integrated may be used. That is, in this aspect, the magnetic particles in the display element P are colored, and an image is displayed according to the color.
例えば、実施形態の黒顔料粒子BGには鉄成分が含まれていることがある。この場合、誘導回路174によって発生させられた磁界によってこの鉄成分が磁化し、その作用によって黒顔料粒子BGは移動する。つまり、黒顔料粒子BGは着色された磁性粒子ということができ、表示制御部16は、画像データに応じて、各々の表示素子に封入された磁性粒子をその表示素子内で移動させて、磁性粒子の色によって表される画像を表示体17に表示させる。一方、CPU11及び誘導回路174からなる磁界発生手段は、表示制御部16が磁性粒子を表示素子P内で移動させていない期間において、各々の表示素子Pの位置に磁界を発生させ、その表示素子Pに封入された磁性粒子を磁界の作用により各々記表示素子P内で移動させる。そして、磁性粒子(磁性を有する色粒子)が他の色粒子に衝突することで、実施形態と同様の攪拌の作用が得られ、色粒子は分散される。つまり、書込期間においては、CPU11は、電界によって色粒子を移動させて画像を表示させる一方で、攪拌期間においては、CPU11は磁界によって色粒子を移動させて、色粒子の凝集や固着を抑制するための制御を行うこととなる。
すなわち、この態様において、表示装置は、着色された複数の磁性粒子が封入された表示素子が複数並べられた表示手段と、画像データに応じて、各々の前記表示素子に封入された前記磁性粒子を当該表示素子内で移動させて、前記磁性粒子の色によって表される画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、前記表示制御手段が前記磁性粒子を前記表示素子内で移動させていない期間において、各々の前記表示素子の位置に磁界を発生させ、当該表示素子に封入された前記磁性粒子を前記磁界の作用により各々の前記表示素子内で移動させる磁界発生手段とを備えることを特徴とする。
なお、この態様において、表示素子P内にある少なくとも1の色粒子に磁性体が含まれていればよい。
この構成によれば、色粒子が磁性粒子としても機能するため、画像表示とは関係のない磁性粒子を表示素子内に封入しなくても、表示装置は残像現象を抑制するための制御を行うことができる。
For example, the black pigment particles BG of the embodiment may contain an iron component. In this case, the iron component is magnetized by the magnetic field generated by the
That is, in this aspect, the display device includes a display unit in which a plurality of display elements in which a plurality of colored magnetic particles are encapsulated are arranged, and the magnetic particles encapsulated in each of the display elements in accordance with image data. Display control means for causing the display means to display an image represented by the color of the magnetic particles, and the display control means does not move the magnetic particles within the display element. Magnetic field generating means for generating a magnetic field at the position of each display element in a period and moving the magnetic particles sealed in the display element within each display element by the action of the magnetic field. And
In this aspect, it is sufficient that at least one color particle in the display element P contains a magnetic substance.
According to this configuration, since the color particles also function as magnetic particles, the display device performs control to suppress the afterimage phenomenon without enclosing magnetic particles that are not related to image display in the display element. be able to.
(C−5)変形例5
上述した実施形態では、表示体17の表示領域10Dは、電気泳動方式で駆動させられる表示素子が複数並べられて構成されていたが、これ以外の駆動方式の表示素子によって表示領域が構成される表示体を用いてもよい。要するに、表示領域が複数の表示素子によって構成され、表示素子に封入された色粒子の移動によって画像を表示する、という表示装置であればよい。そして、CPUが表示素子に封入された磁性粒子を磁化させれば、その作用により色粒子を攪拌して、色粒子の凝集や固着の発生を抑制することができる。
上述した実施形態では、表示装置10は薄型で可搬性の高い電子ペーパと呼ばれる表示装置であったが、実施形態で説明したような情報処理を行うことができればよく、PDA(Personal Digital Assistant)や、携帯電話機等の表示装置であってもよい。
(C-5) Modification 5
In the embodiment described above, the
In the embodiment described above, the
10…表示装置、11…CPU、12…ROM、13…RAM、14…I/O、15…キー、16…表示制御部、17…表示体、171…第1基板、172…バインダ、173…第2基板、174…誘導回路、174a,174b,174c,174d…コイル部、18…電源部、19…記憶部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
画像データに応じて、各々の前記表示素子に封入された前記色粒子を当該表示素子内で移動させ、前記色粒子の色によって表される画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示制御手段が前記色粒子を前記表示素子内で移動させていない期間において、各々の前記表示素子の位置に磁界を発生させ、当該表示素子に封入された前記磁性体を当該磁界の作用により当該表示素子内で移動させる磁界発生手段と
を備えることを特徴とする表示装置。 Display means having a plurality of display elements each enclosing a plurality of color particles and a plurality of magnetic bodies;
Display control means for moving the color particles enclosed in each of the display elements in the display elements according to image data, and displaying the image represented by the color of the color particles on the display means;
In a period in which the display control means does not move the color particles in the display element, a magnetic field is generated at the position of each display element, and the magnetic body sealed in the display element is caused by the action of the magnetic field. And a magnetic field generating means for moving the display element.
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