JP2012208531A - ガス状流体を使用する電気泳動ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気泳動ディスプレイは、そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、基板間の複数の粒子およびガスと、電場を印加し、粒子を移動させ、したがって、ディスプレイの電気光学状態を変化させるための手段とを備える。電場手段は、基準時間からの時間の増加に伴って、またはディスプレイ上に書き込まれる画像数の増加に伴って、ディスプレイに印加されるインパルスを増加するように配列される。別の実施形態では、交流パルスが、ディスプレイに印加され、交流パルスの持続時間および/または振幅が、基準時間からの時間の増加に伴って、増加される。
【選択図】図1
Description
2004/090626号、第WO 2004/079442号、および第WO 2004/001498号も参照されたい。そのような沈降を可能にするような配向、例えば、媒質が垂直面に配置される標識において媒質が使用される場合、そのようなガスベースの電気泳動媒質は、液体ベースの電気泳動媒質と同様の粒子沈降による問題を受けやすい可能性がある。実際、液体状のものと比較して粘度が低いガス状の懸濁流体は、電気泳動粒子のより高速な沈降を可能にするため、粒子沈降は、液体ベースよりもガスベースの電気泳動媒質においてより深刻な問題である可能性がある。
(a) ガスと接触する少なくとも1つの壁を有し、約107〜約1011オームcmの範囲の体積抵抗率を有するガスベースのディスプレイ(「制御抵抗率壁ディスプレイ」)(b) そのようなディスプレイにおいて粒子を帯電する方法であって、ディスプレイは、摩擦電気的に帯電可能な複数の第1の種類の粒子と、第1の種類の粒子よりも大きい分極率を有する複数の第2の種類の粒子と、ガスとを備え、第1および第2の種類の粒子とガスは、基板間に封入され、非均一電場を印加し、それによって、第2の種類の粒子の誘電泳動運動と、第1の種類の粒子の結果として生じる摩擦電気的帯電とを生じさせる方法(「誘電泳動摩擦電気方法」)
(c) 一対の基板間に封入される複数の第1の種類の粒子(電気泳動粒子)およびガスと、第1の種類の粒子を基板間で移動させるように、基板全体に電場を印加するための手段とを備えるガスベースのディスプレイであって、第1の種類の粒子の摩擦電気的帯電を増加させるために効果的な複数の第2の種類の粒子(担体粒子)をさらに備えるディスプレイ(「担体粒子ディスプレイ」)
(d) 一対の基板間に封入される複数の粒子およびガスと、粒子を基板間で移動させるように、基板全体に電場を印加するための手段とを備えるディスプレイであって、ガスは、電子を粒子から受容する、または粒子へ電子を供与することが可能なディスプレイ(「電子受容/供与ガスディスプレイ」または「EADGディスプレイ」)
(e) 一対の基板間の複数の空洞を画定するセル壁と、空洞内に封入された複数の粒子およびガスと、基板全体に電場を印加し、粒子の少なくとも一部が、画面に隣接して存在する第1の光学状態に粒子を駆動し、光が空洞を通過可能なように、粒子がセル壁に隣接して配置される第2の光学状態に粒子を駆動するように配列される手段とを備える電気泳動ディスプレイ(「側方運動ディスプレイ」)
(f) 一対の基板間に封入される複数の粒子およびガスと、基板全体に電場を印加するための手段とを備えるディスプレイであって、粒子は、第1の極性の電荷によって帯電可能な複数の第1の種類の粒子と、第2の極性の電荷によって帯電可能な第1の極性と反対の複数の第2の種類の粒子とを備え、第2の種類の粒子上の電荷は、第1の種類の粒子上の電荷よりも小さく、第1および第2の種類の粒子は、実質的に同一光学特徴を有するディスプレイ(「希釈粒子ディスプレイ」)
(g) 一対の基板間に封入される複数の粒子およびガスと、基板全体に電場を印加するための手段とを備えるディスプレイであって、ディスプレイは、複数の画素を備え、電場を印加するための手段は、絶縁コーティングによって被覆される表面を有する少なくとも1つの電極を備え、絶縁コーティングの厚さは、1画素内で変動するディスプレイ(「可変厚コーティング電極ディスプレイ」)
(h) 一対の基板間に封入される複数の粒子およびガスと、基板全体に電場を印加するための手段とを備えるディスプレイであって、低電場では絶縁性であるが、高電場では伝導性であるコーティングによって被覆される表面を有する少なくとも1つの電極を備えるディスプレイ(「可変伝導性コーティング電極ディスプレイ」)
本発明は、ガスベースの電気泳動ディスプレイにおける付加的改良点に関する。より具体的には、本発明は、前述の米国特許第7,230,751号において詳述された、ガスベースのディスプレイが、電気泳動粒子の移動度を経時的に低減する効果の影響を特に受け得るという課題に対処することを目的とする改良点を対象とする。これらの移動度低減効果は、セル壁等のディスプレイの定常部分内の電荷の再分配、または電気泳動粒子からの電荷の漏洩を含み得る。
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、基板間に封入された複数の粒子およびガスと、粒子を基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、基板全体に電場を印加するための手段とを備える、電気泳動ディスプレイを提供することと、
基準時間からの期間を決定することと、
電場印加手段によって、ディスプレイの少なくとも1つの画素を一光学状態から異なる光学状態に変化させるために効果的な駆動パルスを印加することであって、駆動パルスのインパルスは、所定の期間に依存し、所定の期間の増加に伴って増加する、ことと、
を含む、電気泳動ディスプレイを駆動するための方法を提供する。
(a) ディスプレイが製造または最初に配置された時(あるいは、個々に交換可能な複数のパネルを備えるディスプレイの場合は、関連パネルが製造または最初に配置された時)
(b) 非ゼロ電圧がディスプレイの関連画素に最後に印加された時
(c) 閾値を呈するディスプレイの場合は、閾値を上回る電圧がディスプレイの関連画素に最後に印加された時
(d) ディスプレイの関連画素が所定のサブセットの光学状態間で最後に切り替えられた時(例えば、ホワイトおよびブラック光学状態と、少なくとも1つの中間グレー状態とが可能な画素が、中間グレーレベルのうちの1つへまたはそれからの遷移とは対称的に、その極限光学状態(すなわち、ブラックからホワイトまたはホワイトからブラックの遷移)間の遷移を最後に受けた時)
本発明のインパルス増加ディスプレイおよび方法において、ディスプレイに印加されるインパルスは、時間に対する印加電圧の積分であるため、このインパルスの増加は、種々の方法で達成され得る。例えば、ディスプレイに印加される最大電圧は、基準時間からの時間の増加(すなわち、所定の期間の増加)に伴って増大してもよい。別様に、ディスプレイに印加される平均電圧は、基準時間からの時間の増加に伴って増大してもよい。ディスプレイに所与の極性の1つまたは限定数の電圧のみ印加することが可能なドライバを採用し得る別の可能性は、基準時間からの時間の増大に伴って、駆動パルスの長さを増加させることである。
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、基板間に封入された複数の粒子およびガスと、粒子を基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、基板全体に電場を印加するための手段とを備える電気泳動ディスプレイを提供することと、
基準時間からのディスプレイ上に書き込まれる画像数を決定することと、
電場印加手段によって、ディスプレイの少なくとも1つの画素を一光学状態から異なる光学状態に変化させるために効果的な駆動パルスを印加することであって、駆動パルスのインパルスは、決定された画像数に依存し、決定された画像数の増加に伴って増加する、ことと、
を含む、電気泳動ディスプレイを駆動するための方法を提供する。
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、基板間に封入された複数の粒子およびガスと、粒子を基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、基板全体に電場を印加するための手段とを備える電気泳動ディスプレイを提供することと、
基準時間からの期間を決定することと、
電場印加手段によって、ディスプレイ切り替え時間の逆数の少なくとも2倍の周波数を有する少なくとも1つの交流パルスを印加することであって、交流パルスの持続時間および振幅のうちの少なくとも1つは、所定の期間の増加に伴って増大する、ことと、
を含む、電気泳動ディスプレイを駆動するための方法を提供する。
(a) ディスプレイが製造または最初に配置された時(あるいは、個々に交換可能な複数のパネルを備えるディスプレイの場合は、関連パネルが製造または最初に配置された時)
(b) 非ゼロ電圧がディスプレイの関連画素に最後に印加された時
(c) 閾値を呈するディスプレイの場合は、閾値を上回る電圧がディスプレイの関連画素に最後に印加された時
(d) ディスプレイの関連画素が所定のサブセットの光学状態間で最後に切り替えられた時(例えば、ホワイトおよびブラック光学状態と、少なくとも1つの中間グレー状態とが可能な画素が、中間グレーレベルのうちの1つへまたはそれからの遷移とは対称的に、その極限光学状態(すなわち、ブラックからホワイトまたはホワイトからブラックの遷移)間の遷移を最後に受けた時)。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、該基板間に封入される複数の粒子およびガスと、該粒子を該基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、該基板全体に電場を印加するための手段とを備える電気泳動ディスプレイであって、該ディスプレイは、光学状態間の少なくとも1つの遷移に対し、該電場を印加するための手段が、基準時間からの時間の増加に伴って、該ディスプレイに印加されるインパルスを増加させるように配列されることを特徴とする、ディスプレイ。
(項目2)
上記基準時間は、上記ディスプレイが、製造された時かまたは最初に配置された時である、項目1に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目3)
上記ディスプレイは、個々に交換可能な複数のパネルを備え、任意の特定のパネルに対する上記基準時間は、該特定のパネルが、製造された時、または最初に配置された時である、項目2に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目4)
上記ディスプレイの任意の特定の画素に対する上記基準時間は、非ゼロ電圧が、該特定の画素に最後に印加された時である、項目1に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目5)
上記ディスプレイは、閾値を示し、該ディスプレイの任意の特定の画素に対する上記基準時間は、該閾値を上回る電圧が、該特定の画素に最後に印加された時である、項目1に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目6)
上記ディスプレイの任意の特定の画素に対する上記基準時間は、上記ディスプレイの関連画素が、所定のサブセットの光学状態間で最後に切り替えられた時である、項目1に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目7)
上記ディスプレイの各画素は、2つの極限光学状態と、少なくとも1つの中間光学状態とが可能であって、上記所定のサブセットは、該2つの極限光学状態を含む、項目6に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目8)
時間の増加に伴った上記ディスプレイに印加されるインパルスの増加が、単調である、項目1に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目9)
時間の増加に伴った上記ディスプレイに印加されるインパルスの増加が、段階的である、項目1に記載の電気泳動ディスプレイ。
(項目10)
電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、該基板間に封入される複数の粒子およびガスと、該粒子を該基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、該基板全体に電場を印加するための手段とを備える、電気泳動ディスプレイを提供することと、
基準時間からの期間を決定することと、
該電場を印加するための手段によって、該ディスプレイの少なくとも1つの画素を一つの光学状態から異なる光学状態に変化させるために効果的な駆動パルスを印加することと
を含み、該駆動パルスの該インパルスは、該所定の期間に依存し、該所定の期間の増加に伴って増加することを特徴とする、方法。
(項目11)
上記基準時間は、上記ディスプレイが、製造された時、または最初に配置された時である、項目10に記載の方法。
(項目12)
上記ディスプレイは、個々に交換可能な複数のパネルを備え、任意の特定のパネルに対する上記基準時間は、該特定のパネルが、製造された時、または最初に配置された時である、項目11に記載の方法。
(項目13)
上記ディスプレイの任意の特定の画素に対する上記基準時間は、非ゼロ電圧が、該特定の画素に最後に印加された時である、項目10に記載の方法。
(項目14)
上記ディスプレイは、閾値を示し、上記ディスプレイの任意の特定の画素に対する上記基準時間は、該閾値を上回る電圧が、該特定の画素に最後に印加された時である、項目10に記載の方法。
(項目15)
上記ディスプレイの任意の特定の画素に対する上記基準時間は、該ディスプレイの関連画素が、所定のサブセットの光学状態間で最後に切り替えられた時である、項目10に記載の方法。
(項目16)
上記ディスプレイの各画素は、2つの極限光学状態と、少なくとも1つの中間光学状態とが可能であって、上記所定のサブセットは、該2つの極限光学状態を含む、項目15に記載の方法。
(項目17)
時間の増加に伴って、上記ディスプレイに印加されるインパルスの増加が、単調である、項目10に記載の方法。
(項目18)
時間の増加に伴って、上記ディスプレイに印加されるインパルスの増加が、段階的である、項目10に記載の方法。
(項目19)
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、該基板間に封入される複数の粒子およびガスと、該粒子を該基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、該基板全体に電場を印加するための手段とを備える電気泳動ディスプレイであって、光学状態間の少なくとも1つの遷移に対し、該電場を印加するための手段は、基準時間からの該ディスプレイ上に書き込まれる画像数の増加に伴って、該ディスプレイに印加されるインパルスを増加するように配列されることを特徴とする、ディスプレイ。
(項目20)
電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、該基板間に封入される複数の粒子およびガスと、該粒子を該基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、該基板全体に電場を印加するための手段とを備える、電気泳動ディスプレイを提供することと、
該電場印加手段によって、該ディスプレイの少なくとも1つの画素を一つの光学状態から異なる光学状態に変化させるために効果的な駆動パルスを印加することと
を含み、該方法は、
基準時間からの該ディスプレイ上に書き込まれる画像数を決定することと、
該決定された画像数に依存して該駆動パルスのインパルスを変化させることであって、該インパルスは、該決定された画像数の増加に伴って増加する、ことと
を特徴とする、方法。
(項目21)
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、該基板間に封入される複数の粒子およびガスと、該粒子を該基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間でディスプレイを変化させるように、該基板全体に電場を印加するための手段とを備える電気泳動ディスプレイであって、光学状態間の少なくとも1つの遷移に対し、該電場を印加するための手段は、該ディスプレイに、該ディスプレイ切り替え時間の逆数の少なくとも2倍の周波数を有する少なくとも1つの交流パルスを印加するように配列され、該交流パルスの持続時間および振幅のうちの少なくとも1つは、基準時間からの時間の増加に伴って増大することを特徴とする、ディスプレイ。
(項目22)
電気泳動ディスプレイを駆動するための方法であって、
そのうちの少なくとも1つが透明である一対の対向基板と、該基板間に封入される複数の粒子およびガスと、該粒子を該基板間で移動させ、それによって、少なくとも2つの異なる光学状態間で該ディスプレイを変化させるように、該基板全体に電場を印加するための手段とを備える、電気泳動ディスプレイを提供することを含み、
該方法は、
基準時間からの期間を決定することと、
該電場印加手段によって、該ディスプレイ切り替え時間の逆数の少なくとも2倍の周波数を有する少なくとも1つの交流パルスを印加することであって、該交流パルスの持続時間および振幅のうちの少なくとも1つは、基準時間からの時間の増加に伴って増加することと
を特徴とする、方法。
(項目23)
項目1に記載のディスプレイを特徴とする、電子ブックリーダ、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、セルラ電話、スマートカード、標識、時計、棚ラベル、またはフラッシュドライブ。
(a) 第1の偶数群の画素では、濃いグレーレベルへの遷移時、印加される最終パルスは、常に、ホワイト移行パルス(すなわち、そのブラック状態からホワイト状態へ画素を駆動する傾向にある極性を有するパルス)であって、薄いグレーレベルへの遷移時、印加される最終パルスは、常に、ブラック移行パルスである。
(b) 第2の奇数群の画素では、濃いグレーレベルへの遷移時、印加される最終パルスは、常に、ブラック移行パルスであって、薄いグレーレベルへの遷移時、印加される最終パルスは、常に、ホワイト移行パルスである。
(c) あらゆる場合において、ブラック移行パルスは、ホワイト状態が達成後、ホワイト移行パルスにのみ後続し、ホワイト移行パルスは、ブラック状態が達成後、ブラック移行パルスにのみ後続し得る。
(d) 偶数画素は、単一ブラック移行パルスを使用して、濃いグレーレベルからブラックへ、または奇数画素は、単一ホワイト移行パルスを使用して、薄いグレーレベルからホワイトへ駆動されることはできない。
(明白に、両方の場合において、ホワイト状態は、最終ホワイト移行パルスを使用してのみ達成され、ブラック状態は、最終ブラック移行パルスを使用してのみ達成されることが可能である)。
(e) 画素が、一極性のパルスによって、一極限光学状態(すなわち、ホワイトまたはブラック)から反対の極限光学状態へ駆動されると、画素は、前述の反対の極限光学状態が達成されるまで、反対の極性のパルスを受信することはできない。
−x,Δ(IP),+x
式中、−xおよび+xは、等しいが反対のインパルスの2つのパルスであって、Δ(IP)は、前述の第WO 2005/006290号により完全に説明されるように、関連遷移の初期と最終状態との間のインパルス電位の差異を表す。この好ましい種類の波形が、本発明によって修正されると、典型的には、Δ(IP)の値のみ変化させる必要がある。−xおよび+xパルスは、等しいが反対のインパルスであって、したがって、互いに大幅に相殺するため、実際に印加される−xおよび+xパルスの値と、電気泳動媒質の劣化等の要因に対し補正される対応する「理想」値との間のいかなる小さな偏差も、媒質の電気光学性能に重要な影響を及ぼす可能性はない。
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