JP2010139861A

JP2010139861A - 情報表示用パネルの駆動方法

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Publication number: JP2010139861A
Application number: JP2008317090A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Yamada; 修平山田; Hajime Tamura; 一田村; Takanori Shoji; 隆徳庄子; Keita Ishii; 啓太石井; Shinya Tsuchida; 真也土田; Kimitoshi Aoki; 公俊青木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-24
Also published as: BRPI0923321A2; US20110316842A1; CN102317852A; EP2357523A1; WO2010067584A1; EP2357523A4

Abstract

【課題】交番電圧で消去する際の電流のピーク値を低下させて、電池で駆動するときの電池の長寿命化を達成できるとともに電源電圧の電圧降下を防止できる情報表示用パネルの駆動方法を提供する。
【解決手段】少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を少なくとも２種類封入し、各基板に設けた導電膜を対向配置して形成した対向画素電極対間に電圧を印加し、表示媒体を駆動させて情報画像を表示する情報表示用パネルの駆動方法であって、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際に印加する一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧の極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持する時間であるＯＦＦ時間を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を少なくとも２種類封入し、各基板に設けた導電膜を対向配置して形成した対向画素電極対間に電圧を印加し、表示媒体を移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルの駆動方法に関するもので、特に、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際に用いる情報表示用パネルの駆動方法に関するものである。
なお、本発明において、「描画」とは情報画像を表示することを意味するとともに、「消去」とは描画を行う前に一旦ベタ画像を表示することを意味する。また、「ＯＮ時間」とは情報画像を描画したり消去したりするときに電極対間にパルス電圧を印加している時間を意味するとともに、「ＯＦＦ時間」とは情報画像を描画したり消去したりするときに電極対間に印加するパルス電圧において、パルス電圧を印加していない時間であって電極対間の電位差が０voltとなっている間の時間を意味する。

従来、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、各基板に設けた導電膜を対向配置して形成した対向画素電極対間に電圧を印加し、表示媒体を駆動させて画像等の情報を表示する情報表示用パネルの駆動方法として、種々の方法が知られている。

その中で、繰り返し表示を行っても表示媒体を構成する粒子の凝集体の発生及び表示媒体を構成する粒子のパネル構成部材への付着凝集を防止するために、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際、初期化駆動として交番電圧を電極間に印加する駆動方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１０（ａ）、（ｂ）はそれぞれ上述した従来の駆動方法の一例を説明するための図である。ここで、図１０（ａ）はパネルへの印加電圧波形を示し、図１０（ｂ）はパネルの断面およびパネルに印加する電圧の模式図を示している。ここでは、表示媒体を構成している帯電性粒子が基板表面との付着力に打ち勝って駆動できる電界を付与するためのしきい値電圧Ｖ_０以上の電圧Ｖ_１を付与している。なお、ここで言う電流とは、パネルへの充電電流と、帯電粒子を駆動するために必要な電流の和である。

特開２００３−５２２７号公報

上述した従来の交番電圧では、印加電圧の立ち上がりが急峻な（立ち上がり時間が短い）ほど粒子は移動しやすく高コントラストが得られるため、なるべく急峻な立ち上がりが望ましく、これまでの検討において矩形パルスがベストモードであることがわかっていた。しかしこの場合、印加電圧の極性が切り替わる際に消費する電流のピーク値が増してしまっていた。電流のピーク値が増すと、（１）パネルを電池で駆動する場合に電池への負担が増えて電池寿命が短くなる問題、（２）ピーク電流による電源電圧の電圧降下によって制御回路がリセットされ、結果的に電池の寿命の前に、表示書き換えを行ういわゆるパネル駆動ができなくなってしまう問題、などが発生していた。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、交番電圧を印加して、表示された情報画像を消去する際の電流のピーク値を低下させて、パネルを電池で駆動するときの電池の長寿命化を達成できるとともに電源電圧の電圧降下を防止できる情報表示用パネルの駆動方法を提供しようとするものである。

本発明の情報表示用パネルの駆動方法は、少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を少なくとも２種類封入し、各基板に設けた導電膜を対向配置して形成した対向画素電極対間に電圧を印加し、表示媒体を移動して情報画像を表示する情報表示用パネルの駆動方法であって、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際に印加する一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧の極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持する時間であるＯＦＦ時間を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の情報表示用パネルの駆動方法の好適例としては、前記一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴとしたとき、前記ＯＦＦ時間を、０．１×Ｔ〜２×Ｔとしたこと、前記一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間を、第１の極性のパルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴ１とし、第２の極性のパルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴ２としたとき、前記第１の極性のパルス電圧を印加し終わってから前記第２の極性のパルス電圧を印加するまでのＯＦＦ時間を、０．１×Ｔ１〜２×Ｔ１とし、前記第２の極性のパルス電圧を印加し終わってから前記第１の極性のパルス電圧を印加するまでのＯＦＦ時間を０．１×Ｔ２〜２×Ｔ２としたこと、がある。

本発明によれば、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際に印加する一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧の極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持する時間であるＯＦＦ時間を設けたことで、極性の切替時に生じるピーク電流を、ＯＦＦ時間を設けない場合と比べて抑えることができる。そのため、交番電圧で消去する際の電流のピーク値を低下させて、パネルを電池で駆動するときの電池の長寿命化を達成できるとともに電源電圧の電圧降下を防止できる情報表示用パネルの駆動方法を得ることができる。

まず、本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、画像等の情報表示がなされる。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示情報を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。

本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。

図１（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板１に設けた電極５（ＴＦＴ付き画素電極）と基板２に設けた電極６（共通電極）とが対向して形成する画素電極対に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させる。そして、図１（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図１（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、少なくとも光学的反射率および帯電性を有する粒子を含んだ粒子群として構成した光学的反射率および帯電特性が異なる少なくとも２種類の表示媒体（ここでは負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂを示す）を、隔壁４で形成された各セルにおいて、基板２に設けたライン電極６と基板１に設けたライン電極５とが対向直交交差して形成する画素電極対に電圧を印加することにより発生する電界に応じて、基板１、２と垂直に移動させる。そして、図２（ａ）に示すように白色表示媒体３Ｗを観察者に視認させて白色表示を、あるいは、図２（ｂ）に示すように黒色表示媒体３Ｂを観察者に視認させて黒色表示を、白黒のドットでマトリックス表示している。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、手前にある隔壁は省略している。

本発明の駆動方法の特徴は、上述した構成の情報表示用パネルにおいて、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際に印加する一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧の極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持する時間であるＯＦＦ時間を設けた点にある。なお、消去時に印加するＯＦＦ時間を有する交番電圧は、パネル全面に印加しても、部分的に印加してもよい。また、本発明の駆動方法は、パッシブ駆動でもアクティブ駆動でもどちらでも適用できる。さらに、交番電圧を構成する電圧の電圧波形は、矩形波、台形波、ｓｉｎ波、三角波など特に問わないが、前に表示していた情報画像を十分に消去するためには矩形波が最も効果的である。電圧波形の振幅、周期、繰り返し回数は特に一定にする必要はない。

以下、電圧波形の具体的な例について、図３〜図６を参照して説明する。ここでは、正帯電性の粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体と、負帯電性の粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体との２種類の表示媒体を用いた情報表示用パネルとしている。ただし、本発明の駆動方法で用いられる電圧波形は、以下の例に限定されるものではない。

図３は本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形の一例を説明するための図である。図３に示す例では、正極の電圧、すなわち、情報表示用パネルを構成する観察側の電極を基準として観察側の電極が背面側の電極に対して正となる電圧（例えば、観察側の電極が＋Ｖ_１（Ｖ）で背面側の電極が０（Ｖ））を印加することにより、負帯電性の白色粒子を観察側に移動させるとともに正帯電性の黒色粒子を背面側に移動させて、白描画による表示を実施した例を示す。

図３に示す例では、上述した情報画像を描画する前の消去の際、正極のパルス電圧および負極のパルス電圧を交互に配置してなる交番電圧で消去するとき、交番電圧に対し、極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持するＯＦＦ時間を設けた、ＯＦＦ時間を有する交番電圧を対向画素電極対の間に印加している。なお、本例において、消去用の交番電圧は正極のパルス電圧および負極のパルス電圧を交互に配置してなるものであれば、どのような波形、波形レベル、波形の幅であるＯＮ時間を有していても良いが、描画の直前のパルス電圧は、予定している描画に対して印加するパルス電圧の極性と反対の極性すなわち負極のパルス電圧とする必要がある。

図４は本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形の他の例を説明するための図である。図４に示す例では、負極の電圧、すなわち、情報表示用パネルを構成する観察側の電極を基準として観察側の電極が背面側の電極に対して負となる電圧（例えば、観察側の電極が−Ｖ_１（Ｖ）で背面側の電極が０（Ｖ））を印加することにより、正帯電性の黒色粒子を観察側に移動させるとともに負帯電性の白色粒子を背面側に移動させて、黒描画による表示を実施した例を示す。

図４に示す例でも、上述した情報画像を描画する前の消去の際、正極のパルス電圧および負極のパルス電圧を交互に配置してなる交番電圧で消去するとき、交番電圧に対し、極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持するＯＦＦ時間を設けた、ＯＦＦ時間を有する交番電圧を対向画素電極対の間に印加している。なお、本例において、消去用の交番電圧は正極のパルス電圧および負極のパルス電圧を交互に配置してなるものであれば、どのような波形、波形レベル、波形の幅であるＯＮ時間を有していても良いが、描画の直前のパルス電圧は、予定している描画の極性と反対の極性すなわち正極のパルス電圧とする必要がある。

図５および図６はそれぞれ本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形のさらに他の例を説明するための図である。図３および図４に示した例では、ＯＮ時間およびＯＦＦ時間をすべて一定のＴとしているのに対し、図５および図６に示した例では、ＯＮ時間をＴ１、Ｔ２と異なる間隔とするとともに、ＯＦＦ時間をＴ３、Ｔ４と異なる間隔としている。上述したように、本発明では、ＯＮ時間およびＯＦＦ時間とも、一定でも良いし、各別に異なっていても良い。

上述した図３および図４に示した実施例において、ＯＦＦ時間の長さについては特に規定しないが、交番電圧のＯＮ時間をＴとしたとき２×Ｔ以下とすることが好ましい。これは、ＯＦＦ時間が長いと、消去に要する時間が長くなり、結果的に消費電力が増してしまうからである。また、後述する実施例から、ＯＦＦ時間を０．１×Ｔ〜２×Ｔにすることが好ましいこと、各パルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間を、第１の極性のパルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴ１とし、第２の極性のパルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴ２としたとき、前記第１の極性のパルス電圧を印加し終わってから前記第２の極性のパルス電圧を印加するまでのＯＦＦ時間を、０．１×Ｔ１〜２×Ｔ１とし、前記第２の極性のパルス電圧を印加し終わってから前記第１の極性のパルス電圧を印加するまでのＯＦＦ時間を０．１×Ｔ２〜２×Ｔ２、とすることが好ましいことがわかる。

以下、本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。

基板としては、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体を確認できる透明基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面側基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリル等の有機高分子系基板や、ガラスシート、石英シート、絶縁膜で被膜した金属シート等を用い、表示面側にはこのうち透明なものを用いる。基板の厚みは、２〜２０００μｍが好ましく、さらに５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、２０００μｍより厚いと、薄型の情報表示用パネルとする場合に不都合がある。

電極の形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状にパターニング形成する方法、金属箔（例えば圧延銅箔など）をラミネートする方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。視認側（表示面側）基板に設ける電極は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極厚みは、導電性や光透過性を鑑みて決定され、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍである。背面側基板に設ける電極の材質や厚みについては光透過性を鑑みる必要はない。

必要に応じて基板に設ける隔壁については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。基板間ギャップを確保するために配置する隔壁の高さは、確保したい基板間ギャップと合わせる。基板間空間をセルに仕切るために配置する隔壁の高さは、基板間ギャップと同じにしても、低くしてもよい。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板１、２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示状態の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示装置に搭載する情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。

次に、本発明で表示媒体とする粒子群が含む帯電性粒子について説明する。帯電性粒子は、そのまま帯電性粒子だけで粒子群を構成して表示媒体としたり、その他の粒子と合わせて粒子群を構成して表示媒体としたりして用いられる。
帯電性粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。

樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。

荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。

着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。

黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。

黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。

体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。

無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。上記着色剤を配合して所望の色の帯電性粒子を作製できる。

また、帯電性粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。

さらに、粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、帯電性粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。

さらにまた、複数の表示媒体を使用する場合には、使用した表示媒体を構成する帯電性粒子の内、平均粒子径d(0.5)が最大を示す帯電性粒子のd(0.5)に対する、平均粒子径d(0.5)が最小を示す帯電性粒子のd(0.5)の比を１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる帯電性粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズを同程度にすることで容易に移動できるようになるので好適であり、それがこの範囲となる。

なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。

さらに、帯電性粒子を含んで構成する表示媒体を気体中空間で駆動させる方式とする場合には、パネル基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１（ａ）、（ｂ）〜図２（ａ）、（ｂ）において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５、６（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体３の占有部分、隔壁４の占有部分（隔壁を設けた場合）、パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるようにパネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。

本発明の対象とする情報表示用パネルにおける基板と基板との間隔は、表示媒体が駆動できて、コントラストを維持できればよいが、通常２〜５００μｍ、好ましくは５〜２００μｍに調整される。
情報表示用パネルを帯電粒子気体中空間移動方式とする場合は、基板と基板との間隔は１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲で調整される。さらに、基板間の気体中空間における表示媒体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には表示媒体としての粒子の移動に支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。

以下に示す実験環境、使用パネル、実験方法に従ってＯＦＦ時間を変化させたときのピーク電流値を求め、実験結果および考察により総括した。

（１）実験環境：
温度：２２．５℃
湿度：５０％ＲＨ

（２）実験に用いた情報表示用パネル：
白色表示媒体および黒色表示媒体を配置したドットマトリックス表示方式パッシブ駆動型パネル
パネルサイズ：４インチ
解像度：９０ｄｐｉ
パネル基板間ギャップ：４０μｍ

（３）実験方法：
図７は本発明の情報表示用パネルの駆動方法を評価した実験装置の構成を説明するための図である。図７に示す例において、１１は情報表示用パネル、１２−１、１２−２はそれぞれ各基板に設けられた画素用電極へ駆動電圧を供給するドライバ、１３は駆動回路、１４は制御回路、１５は電源、１６は電流プローブ（Tektronix TCP312）、１７はオシロスコープ（Tektronix TDS3054B）である。

図７に示す実験構成において、情報表示用パネル１１にドライバ１２−１、１２−２を介して電圧パルスを印加した時に、構成全体に流れる電流を電流プローブ１６で測定し、オシロスコープ１７で波形を観察した。情報表示用パネル１１に印加する電圧パルスは図４に示す波形で、正／負ＯＮ時間５００μｓ、ＯＦＦ時間を０〜１０００μｓとした。ＯＦＦ時間＝０μｓの時が従来例（図１０）に相当する。電圧のレベルＶ_１はいずれも７０Ｖとした。そして、消去時のＯＦＦ時間を変化させたときの電流ピーク値（図８に印加電圧と電流（ピーク電流値）との関係を示す）の変化を調査した。

（４）実験結果：
図９に上述した実験から得られたピーク電流値とＯＦＦ時間の関係を示す。ここではＯＦＦ時間＝０μｓの従来例を１００％としてピーク電流の変化をパーセント表示で示した。図９から、ＯＦＦ時間＝０μｓ（従来例）に対し、ＯＦＦ時間を延ばしていくことでピーク電流値が下がっていき、ＯＦＦ時間＝２００μｓあたりで飽和していることがわかる。ＯＦＦ時間を設けることでピーク電流値を押えられる効果は、ＯＮ時間を５００μｓとした本実験では、ＯＦＦ時間５０μｓ（ＯＮ時間の０．１倍に相当する）からＯＦＦ時間１０００μｓ（ＯＮ時間の２倍に相当する）で見られていることが分かる。

（５）考察：
パネルに印加する電圧パルスのＯＦＦ時間を設けることにより、ピーク電流値を抑えられることがわかった。この実験構成においては２００μｓ以上のＯＦＦ時間を設けることにより、パネルに電圧パルスを印加した時のピーク電流値を最低に抑えられることが言える。ただし、パネルサイズや回路構成、電圧パルスのＯＮ時間、レベル等の条件によってＯＦＦ時間の最適値は変わると予想される。また、ＯＦＦ時間を延ばすことで、表示書き換え前に実施する消去に要する時間が増えるため、情報画像の書き換え全体に要する時間が増えることになったり、表示品位に影響を及ぼしたりする可能性がある。そのため、ＯＦＦ時間の最適値の設定は構成等により調整する必要がある。

なお、帯電性粒子を移動させて表示する方式には、この帯電性粒子を絶縁液体とともにマイクロカプセルに封止し、このマイクロカプセルを対向電極対間に配置したものもあるが、本発明はこのような方式の情報表示用パネルの駆動にも適用できる。

本発明の対象となる情報表示用パネルは、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ハンディターミナル等のモバイル機器の表示部、電子書籍、電子新聞、電子マニュアル（取扱説明書）等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ（Point of presence, Point of Purchase advertising）、電子値札、電子棚札、電子楽譜、ＲＦ−ＩＤ機器の表示部や、外部表示書き換え手段と接続して表示書き換えを行う表示部（いわゆるリライタブルペーパー）として好適に用いられる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの一例を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の駆動方法の対象となる情報表示用パネルの他の例を説明するための図である。本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形の一例を説明するための図である。本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形の他の例を説明するための図である。本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形のさらに他の例を説明するための図である。本発明の情報表示用パネルの駆動方法における電圧波形のさらに他の例を説明するための図である。本発明の情報表示用パネルの駆動方法を評価した実験装置の構成を説明するための図である。実施例における印加電圧と電流（ピーク電流値）との関係を示すグラフである。実験から得られたピーク電流値とＯＦＦ時間の関係を示すグラフである。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ上述した従来の駆動方法の一例を説明するための図である。

符号の説明

１、２基板
３Ｗ白色表示媒体
３Ｗａ白色負帯電性粒子
３Ｂ黒色表示媒体
３Ｂａ黒色正帯電性粒子
４隔壁
５、６電極
１１情報表示用パネル
１２−１、１２−２ドライバ
１３駆動回路
１４制御回路
１５電源
１６電流プローブ
１７オシロスコープ

Claims

少なくとも一方が透明な対向する２枚の基板間に、帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を少なくとも２種類封入し、各基板に設けた導電膜を対向配置して形成した対向画素電極対間に電圧を印加し、表示媒体を移動して情報画像を表示する情報表示用パネルの駆動方法であって、情報表示用パネルに表示された情報画像を消去する際に印加する一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧の極性を切り替える途中の印加電圧が０voltの状態を保持する時間であるＯＦＦ時間を設けたことを特徴とする情報表示用パネルの駆動方法。
前記一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴとしたとき、前記ＯＦＦ時間を、０．１×Ｔ〜２×Ｔとしたことを特徴とする請求項１に記載の情報表示用パネルの駆動方法。
前記一連の交番電圧パルス群において、各パルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間を、第１の極性のパルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴ１とし、第２の極性のパルス電圧を印加している時間であるＯＮ時間をＴ２としたとき、前記第１の極性のパルス電圧を印加し終わってから前記第２の極性のパルス電圧を印加するまでのＯＦＦ時間を、０．１×Ｔ１〜２×Ｔ１とし、前記第２の極性のパルス電圧を印加し終わってから前記第１の極性のパルス電圧を印加するまでのＯＦＦ時間を０．１×Ｔ２〜２×Ｔ２としたことを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示用パネルの駆動方法。