JP2010244008A - ３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法を提供する。
【解決手段】画素駆動構造は、第１基板と、第１基板の表面に配置された第１電極層と、第１基板の反対側に配置された第２基板と、第２基板の表面に配置された第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間に配置され、第１カラー溶液、複数の第２カラー正粒子および複数の第３カラー負粒子を有する粒子溶液と、第１および第２電極層に接続された交流／直流電源供給装置とを含む。色表示方法は、交流電圧を印加して、第１カラーを表示するステップと、第１直流電圧を印加して、第３カラーを表示するステップと、第２直流電圧を印加して、第２カラーを表示するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法に関するものであり、特に、電子ペーパーの分野の色表示に応用する３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法に関するものである。
電子ペーパーとは、名前の通り紙のようなディスプレイのことを言い、紙のように薄くて軽く、自由に丸めることのできる新しいタイプのディスプレイである。電子ペーパーの発想は１９７０年代までさかのぼり（Wikipedia, 2007）、アメリカ合衆国カリフォルニア州にあるゼロックスのパロアルト研究センタの研究員によって開発された。電子ペーパーの現在のディスプレイ技術は、電気泳動方式、マイクロカプセル方式、電子粉流体方式、荷電ポリマー粒子方式、コレステリック液晶方式、エレクトロウェッティン グ方式等に分類されるが、そのうち電気泳動方式の電子ペーパーが既に商品化されており、マイクロカプセル方式の電子ペーパーもカスタマイズ製品が市場に出ている。
従来の紙と比較して、電子ペーパーの最大の特色は、ランダムアクセスおよび繰り返し使用が可能なことである。コンピュータネットワークまたはワイヤレス接続を介してデータ内容を容易にダウンロードや更新することができるため、データが最新である。コンピューターやＰＤＡとは対照に、電子ペーパーは軽量、薄型、適度な折り曲げや丸め可能、携帯性、低消費電力等の特徴を有する。電子ペーパーは、画像が変わる時にしか電力を消費しないが、電力が切れている時も継続的に画像を表示することができる。そのため、大量のテキストを表示して読んでいる時、電子ペーパーは電力を必要としない。液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display, LCD）のようなディスプレイ技術に比べて、電子ペーパーはバックライト光源を必要とせず、環境光でもより優れた可読性を提供し、１８０度の視角があり、印刷された紙よりも優れたコントラストを提供する。電子ペーパー上で読む方がより快適であることから、電子ペーパーが発展する可能性は非常に大きいと言える。
電子ペーパーは、複数の画素を有する。電子ペーパーの色は、各画素によって生成された色を混合することによって表示される。E Ink、Sipix、Bridgestone等によって製造された電子ペーパーの画素は、黒・白の正の荷電および負の荷電を持つ粒子を利用して、電極の正の端および負の端を変化させ、対応する荷電粒子を電極に誘引して、各画素で黒または白を表示する。あるいは、緑・赤の正の荷電および負の荷電を持つ粒子を利用して、電極の正の端および負の端を変化させ、対応する荷電粒子を電極に誘引して、各画素で緑または赤を表示する。しかしながら、各画素は３つの色を表示することができないため、電子ペーパーによって表示される画像の色の多様性が制限される。
上述した電子ペーパーの画素構造の欠点を考慮して、本発明は、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法を提供し、２色しか表示できないために電子ペーパーの表示画像の色の多様性が制限される従来の電子ペーパーの画素構造の問題を解決する。
本発明は、粒子ディスプレイの画素駆動構造を３色表示にして、電子ペーパーが豊富な色で画像を表示できる３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法を提供することを主な目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法を提供する。３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造は、第１基板と、第１基板の表面に配置された第１電極層と、第１基板の反対側に配置された第２基板と、第２基板の表面に配置された第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間に配置され、第１カラー溶液、複数の第２カラー正粒子および複数の第３カラー負粒子を有する粒子溶液と、第１電極層に電気接続された第１端および第２電極層に電気接続された第２端を有する交流／直流電源供給装置とを含む。３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造の色表示方法は、交流電圧を第１電極層および第２電極層に印加して、複数の第２カラー正粒子および複数の第３カラー負粒子を直列に配列し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造に第１カラー溶液の第１カラーを表示させるステップと、第１直流電圧を第１電極層および第２電極層に印加して、複数の第３カラー負粒子を第１電極層に誘引するとともに、複数の第２カラー正粒子を第２電極層に誘引し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造に第３カラー負粒子の第３カラーを表示させるステップと、第２直流電圧を第１電極層および第２電極層に印加して、複数の第２カラー正粒子を第１電極層に誘引するとともに、複数の第３カラー負粒子を第２電極層に誘引し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造に第２カラー正粒子の第２カラーを表示させるステップとを含む。
本発明の３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造の色表示方法のステップは、順序を互換することができる。そのため、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造は、特定の順序に従わずに、緑・青・赤を表示してもよい。
以上のように、本発明の３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法は、３つの色で表示することが可能である。さらに、電子ペーパーが複数の画素駆動構造で構成されているため、本発明は、画像を表示する時に電子ペーパーに色の多様性を持たせることができ、２色しか表示できないために色の多様性が制限される従来の電子ペーパーの欠点を解決することができる。
本発明の上記及び他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
本発明の１つの実施形態に係る３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造を示す概略図である。 本発明の１つの実施形態に係る３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造による色表示を示す概略図（１）である。 本発明の１つの実施形態に係る３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造による色表示を示す概略図（２）である。 本発明の１つの実施形態に係る３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造による色表示を示す概略図（３）である。
３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１（図１）は、第１基板１１と、第１基板１１の表面に配置された第１電極層１２と、第１基板１１の反対側に配置された第２基板１５と、第２基板１５の表面に配置された第２電極層１４と、第１電極層１２と第２電極層１４の間に配置され、第１カラー溶液１３１、複数の第２カラー正粒子１３２および複数の第３カラー負粒子１３３を有する粒子溶液１３と、第１電極層１２に電気接続された第１端および第２電極層１４に電気接続された第２端を有する交流／直流電源供給装置１６とを含む。第１電極層１２および第２電極層１４は、いずれも酸化インジウムスズ（indium tin oxide, ITO）層である。第１カラー溶液１３１の第１カラー、第２カラー正粒子１３２の第２カラー、および第３カラー負粒子１３３の第３カラーは、それぞれ赤・緑・青のうちの１つから選ばれる。また、第１カラー、第２カラーおよび第３カラーは異なる。第１カラー溶液１３１は、第１カラーを有するシリコンオイル溶液であり、第２カラー正粒子１３２は、第２カラーを有し、正の荷電を持つ炭素粉末であり、第３カラー負粒子１３３は、第３カラーを有し、負の荷電を持つ炭素粉末である。第２カラーを有し、正の荷電を持つ炭素粉末、および第３カラーを有し、負の荷電を持つ炭素粉末の直径は、それぞれ１５〜２０μｍの範囲内である。
本発明の３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造の色表示方法は、図２〜図４に示すように、以下のステップを有する。
ステップ１：交流電圧を第１電極層１２および第２電極層１４に印加して、複数の第２カラー正粒子１３２および複数の第３カラー負粒子１３３を直列に配列し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１に第１カラー溶液１３１の第１カラーを表示させるステップ（図２）。
ステップ２：第１直流電圧を第１電極層１２および第２電極層１４に印加して、正の荷電を第１電極層１２に供給し、負の荷電を第２電極層１４に供給して、複数の第３カラー負粒子１３３を第１電極層１２に誘引するとともに、複数の第２カラー正粒子１３２を第２電極層１４に誘引し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１に第３カラー負粒子１３３の第３カラーを表示させるステップ（図３）。
ステップ３：第２直流電圧を第１電極層１２および第２電極層１４に印加して、負の荷電を第１電極層１２に供給し、正の荷電を第２電極層１４に供給して、複数の第２カラー正粒子１３２を第１電極層１２に誘引するとともに、複数の第３カラー負粒子１３３を第２電極層１４に誘引し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１に第２カラー正粒子１３２の第２カラーを表示させるステップ（図４）。
上記のステップ１〜３において、第１カラー溶液１３１の第１カラーが緑、第２カラー正粒子１３２の第２カラーが赤、第３カラー負粒子１３３の第３カラーが青の時、観覧者２は、ステップ１において３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１が緑を表示し、ステップ２において３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１が青を表示し、ステップ３において３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造１が赤を表示しているのが見える。
３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造の色表示方法のステップ１〜３は、順序を互換することができる。そのため、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造は、特定の順序に従わずに、緑・青・赤を表示してもよい。
以上のように、本発明の３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造およびその色表示方法は、３つの色で表示することが可能である。さらに、電子ペーパーが複数の画素駆動構造で構成されているため、本発明は、画像を表示する時に電子ペーパーに色の多様性を持たせることができ、２色しか表示できないために色の多様性が制限される従来の電子ペーパーの欠点を解決することができる。
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
１ 画素駆動構造
２ 観覧者
１１ 第１基板
１２ 第１電極層
１３ 粒子溶液
１４ 第２電極層
１５ 第２基板
１６ 交流／直流電源供給装置
１３１ 第１カラー溶液
１３２ 第２カラー正粒子
１３３ 第３カラー負粒子

Claims (18)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板の表面に配置された第１電極層と、
    前記第１基板の反対側に配置された第２基板と、
    前記第２基板の表面に配置された第２電極層と、
    前記第１電極層と前記第２電極層の間に配置され、第１カラー溶液、複数の第２カラー正粒子および複数の第３カラー負粒子を有する粒子溶液と、
    前記第１電極層に電気接続された第１端および前記第２電極層に電気接続された第２端を有する交流／直流電源供給装置と
    を含む３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造。
  2. 前記第１電極層および前記第２電極層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層である請求項１記載の画素駆動構造。
  3. 前記第１カラー溶液の第１カラー、前記第２カラー正粒子の第２カラー、および前記第３カラー負粒子の第３カラーが、それぞれ赤・緑・青のうちの１つから選ばれ、前記第１カラー、前記第２カラーおよび前記第３カラーが異なる請求項１記載の画素駆動構造。
  4. 前記第１カラー溶液が、第１カラーを有するシリコンオイル溶液である請求項１記載の画素駆動構造。
  5. 前記第２カラー正粒子が、第２カラーを有し、正の荷電を持つ炭素粉末である請求項１記載の画素駆動構造。
  6. 前記第３カラー負粒子が、第３カラーを有し、負の荷電を持つ炭素粉末である請求項１記載の画素駆動構造。
  7. 前記第２カラーを有し、正の荷電を持つ前記炭素粉末の直径が、１５〜２０μｍの範囲内である請求項５記載の画素駆動構造。
  8. 前記第３カラーを有し、負の荷電を持つ前記炭素粉末の直径が、１５〜２０μｍの範囲内である請求項６記載の画素駆動構造。
  9. 交流電圧を第１電極層および第２電極層に印加して、複数の第２カラー正粒子および複数の第３カラー負粒子を直列に配列し、３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造に第１カラー溶液の第１カラーを表示させるステップと、
    第１直流電圧を前記第１電極層および前記第２電極層に印加して、前記複数の第３カラー負粒子を前記第１電極層に誘引するとともに、前記複数の第２カラー正粒子を前記第２電極層に誘引して、３色表示の粒子ディスプレイの前記画素駆動構造に前記第３カラー負粒子の第３カラーを表示させるステップと、
    第２直流電圧を前記第１電極層および前記第２電極層に印加して、前記複数の第２カラー正粒子を前記第１電極層に誘引するとともに、前記複数の第３カラー負粒子を前記第２電極層に誘引して、３色表示の粒子ディスプレイの前記画素駆動構造に前記第２カラー正粒子の第２カラーを表示させるステップと
    を含む３色表示の粒子ディスプレイの画素駆動構造の色表示方法。
  10. 前記第１カラー溶液の前記第１カラー、前記第２カラー正粒子の前記第２カラー、および前記第３カラー負粒子の前記第３カラーが、それぞれ赤・緑・青のうちの１つから選ばれ、前記第１カラー、前記第２カラーおよび前記第３カラーが異なる請求項９記載の方法。
  11. 前記第１直流電圧を印加する前記ステップが、正荷電を前記第１電極層に供給し、負荷電を前記第２電極層に供給することを含む請求項９記載の方法。
  12. 前記第２直流電圧を印加する前記ステップが、負荷電を前記第１電極層に供給し、正荷電を前記第２電極層に供給することを含む請求項９記載の方法。
  13. 前記第１電極層および前記第２電極層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層である請求項９記載の方法。
  14. 前記第１カラー溶液が、前記第１カラーを有するシリコンオイル溶液である請求項９記載の方法。
  15. 前記第２カラー正粒子が、前記第２カラーを有し、正の荷電を持つ炭素粉末である請求項９記載の方法。
  16. 前記第３カラー負粒子が、前記第３カラーを有し、負の荷電を持つ炭素粉末である請求項９記載の方法。
  17. 前記第２カラーを有し、正の荷電を持つ前記炭素粉末の直径が、１５〜２０μｍの範囲内である請求項１５記載の方法。
  18. 前記第３カラーを有し、負の荷電を持つ前記炭素粉末の直径が、１５〜２０μｍの範囲内である請求項１６記載の方法。
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