JP2020187170A - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】書き換え時間を低減するとともに、高い表示品位を維持可能であり、消費電力量が低減した電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法を提供する。【解決手段】一対の基板と、表示媒体と、駆動手段と、表示制御部と、を有する表示装置において、前記表示制御部は、反転パルスと極性が同じであり、かつ書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記書き込みパルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御し、前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記第1の明度改善パルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御する。【選択図】図6

Description

本発明は、表示装置及び表示装置の駆動方法に関する。より詳しくは、帯電粒子の移動によって表示を行いメモリー性を有する表示パネルを備えた、低消費電力の電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法に関する。
従来から薄型の表示装置としては、液晶表示装置が各種の電子機器に広く使用されており、近年ではコンピュータやテレビジョン等の大型カラーディスプレイとしても使用されている。また、テレビジョンの大型カラーディスプレイとしては、プラズマディスプレイも使用されている。しかし、液晶表示装置やプラズマディスプレイはCRT表示装置に比べれば格段に薄型になったとはいえ、まだ用途によっては充分に薄くはなく、曲げることもできない。また、携帯機器のディスプレイとして使用する場合には、消費電力の更なる低減が望まれている。
そこで、更なる薄型化と低消費電力化を実現する表示装置として、電気泳動表示素子を用いた電子ペーパーと称される表示パネルが開発されており、電子ブックや電子新聞、電子広告看板や案内表示板などへの利用が試されている。この電気泳動表示素子を用いた表示パネル(表示装置)では、2つの面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入された画像表示層が設けられ、その一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて帯電粒子が電気泳動により移動することにより表示を行う。
この電気泳動表示パネルは、電極間に印加される電圧を取り去っても、帯電粒子が移動しないのでメモリー性を有しており、電力を消費せずに表示状態を保つことができる。この電気泳動表示パネルは、極めて僅かな電力で駆動することができるので、低消費電力を必要とする用途として今後有望である。また、反射型の表示装置であるため、ブルーライトが発生せず目に優しい、屋外など明るい場所でも見やすいなどの利点がある。
他方、物流での在庫や製品管理などに近年、RFID(Radio Frequency Identification)が用いられている。RF(Radio Frequency:無線)で情報を追加したり、書き換えたりすることができるため、印刷されたバーコードや2次元コードよりも、利便性が高く、用途が広がっている。その中でも、表示機能付きRFID(無線タグ)は、RFIDの情報を書き換え・追記できるとともに、その表示を変化させることができるため、RFリーダーライターが無くとも、利用者が目視で情報を確認することができるという利点がある。そのため、消費電力が極めて少ない電気泳動表示パネルを用いた、表示機能付きRFIDの開発が進められている。
表示機能付きRFIDは無線の電力で表示を切り替えるため、もともと消費電力の少ない電気泳動表示パネルにおいても、書き換え距離の増加や、パネルサイズの大型化を目指すために、さらなる低消費電力化が求められている。
また、電気泳動表示パネルは、帯電粒子の移動によって表示が切り替わるため、液晶等の表示装置に比べて、書き換え時間が長いという特徴があり、書き換え時間の短縮も求められている。
さらに、表示装置であるため、視認性への要望が強く、コントラストが高い(白表示時の明度が高く、黒表示時の明度が低い)ことも要求されている。
すなわち、消費電力を低く抑えたままで、書き換え時間の短縮と表示特性の向上が求められている。
一方で、特許文献1、2では、電気泳動表示装置において、共通電極電位を変更することで、電気泳動層に掛かる電圧を実質2倍にする方法が開示されている。
また、特許文献3の電気泳動表示装置では、温度補正のために、単純なパルスの印加電圧を変更している。
特許第4370762号公報 特許第4772753号公報 特許第5378225号公報
特許文献1、2の電気泳動表示装置では、実効的な印加電圧が2倍になり、書き換え時間の短縮に繋がると考えられるが、印加電圧が高くなるため、消費電力が増加してしまう。
特許文献3の電気泳動表示装置では、印加電圧を変更しているだけであるので、効率的に表示特性を改善しているとは言えず、電圧を高くした際には消費電力が増加してしまう。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、書き換え時間を低減するとともに、高い表示品位を維持可能であり、消費電力量が低減した電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の1態様は、一方の面にそれぞれ電極を有する一対の基板と、前記一対の基板の電極を有する面の間に配置され、内部に少なくとも白色、黒色の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段と、前記表示媒体の表示を制御する表示制御部と、を有する表示装置であって、最終的な表示色を得るために前記表示媒体に印加される、単一極性の電圧を書き込みパルスとし、前記書き込みパルスと極性が逆であり、かつ単一極性であり、前記書き込みパルスより前に前記表示媒体に印加される電圧を反転パルスとした際に、前記表示制御部は、前記反転パルスと極性が同じであり、かつ前記書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記書き込みパルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御し、前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記第1の明度改善パルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする表示装置である。
前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、前記表示制御部は、第1色を表示する際の書き込みパルスと、第2色を表示する際の第1の明度改善パルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御してもよい。
前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、前記表示制御部は、第1色を表示する際の反転パルスと、第2色を表示する際の第2の明度改善パルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御してもよい。
前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、前記表示制御部は、第1色を表示する際の第1の明度改善パルスと、第2色を表示する際の第2の明度改善パルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御してもよい。
前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、前記表示制御部は、第1色を表示する際の反転パルスと、第2色を表示する際の書き込みパルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御してもよい。
前記第1の明度改善パルスおよび前記第2の明度改善パルスの各々において、一度の単一パルスの印加時間が1ミリ秒以上100ミリ秒以下であってもよい。
前記表示制御部は、前記第1の明度改善パルスおよび前記第2の明度改善パルスの一方または両方を、複数回、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御してもよい。
前記表示装置は、無線給電部をさらに有し、無線給電により表示を書き換えてもよい。
本発明の1態様は、一方の面にそれぞれ電極を有する一対の基板と、前記一対の基板の電極を有する面の間に配置され、内部に少なくとも白色、黒色の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有する表示装置において、最終的な表示色を得るために前記表示媒体に印加される、単一極性の電圧を書き込みパルスとし、前記書き込みパルスと極性が逆であり、かつ単一極性であり、前記書き込みパルスより前に前記表示媒体に印加される電圧を反転パルスとした際に、前記反転パルスと極性が同じであり、かつ前記書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記書き込みパルスとの間に、前記表示媒体に印加し、前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記第1の明度改善パルスとの間に、前記表示媒体に印加することを特徴とする表示装置の駆動方法である。
本発明によれば、白色及び黒色を表示可能な電気泳動表示装置において、書き換え時間を低減するとともに、高い表示品位を維持可能であり、消費電力量が低減した電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法を実現できる。
本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の平面図である。 本発明の一実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の平面図である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の表示部の断面図である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の表示部の断面図である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。 従来技術に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。 従来技術に係る電気泳動表示装置の駆動波形である。
ここで、本発明における前提条件を以下に示す。
駆動波形(波形)は、印加電圧の時間変化であり、より詳しくは、表示媒体35に印加される電位差(電圧)をコントロールすることで、電気泳動装置に所望の画像を表示させている。
波形情報は、都度データ送信元から送られてくる場合もあるが、表示装置に予め保存されている場合もある。本発明では、後者の例で説明する。
また、波形は外部温度や湿度など条件や使用者の指定によって変更することができ、事前に複数種類の波形を準備することができる。
波形にはDCバランスという考え方があり、ある区間で、電圧×時間の総和が概ねゼロとなることを「DCバランスを維持する」という。DCバランスを維持した場合、維持しない場合と比べて、電子ペーパーの寿命が長くなり、表示特性が向上する。
また、画像を書き換える際に、これまでの画像を「前画像」、書き換えた後の画像を「次画像」と呼ぶこととする。また、波形としては、前画像を参照する場合と前画像を参照しない場合がある。画像としては、表示面全体を書き換える「全面書き換え」と表示面の一部を書き換える「部分書き換え」がある。
これらの結果として、前画像を参照しない波形の場合は、その波形内でDCバランスを維持し、前画像を参照する波形の場合は、前画像と組み合わせてDCバランスが維持されていることが一般的である。
なお、白黒2値表示において前画像を参照しない場合は、白を書く場合と黒を書く場合の2種類の波形要素が必要である。一方で、白黒2値表示において前画像を参照する場合は、白から白、黒から白、白から黒、黒から黒に書き換える4種類の波形要素が必要である。これら2種類または4種類の波形要素をまとめて波形と呼ぶ。また、階調表示の場合は、所望の階調数に合わせて、波形要素の数が増加する。また、本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部2の具体的な構成については後述する。また、例えば白に対する黒、黒に対する白を逆色と呼ぶ。また、本発明の趣旨に直接関与しない部分は、適宜説明を省略する。以下は白色を表示させるための印加電圧が−、黒色を表示させるための印加電圧が+の場合で説明する。
上記課題を解決するための本発明の実施形態の一様態は、一方の面にそれぞれ電極を有する一対の基板と、前記一対の基板の電極を有する面の間に配置され、内部に少なくとも白色、黒色の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段と、前記表示媒体の表示を制御する表示制御部と、を有する表示装置であって、最終的な表示色を得るために前記表示媒体に印加される、単一極性の電圧を書き込みパルスとし、前記書き込みパルスと極性が逆であり、かつ単一極性であり、前記書き込みパルスより前に前記表示媒体に印加される電圧を反転パルスとした際に、前記表示制御部は、前記反転パルスと極性が同じであり、かつ前記書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記書き込みパルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御し、前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記第1の明度改善パルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする表示装置である。
本発明の電気泳動装置では、最終的な表示色である次画像を表示させるにあたり、前記反転パルスと、前記書き込みパルスとの間に印加され、前記反転パルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスもしくは前記書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを印加することが要旨である。また、反転パルスと、前記第1の明度改善パルスとの間に印加され、前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを印加することが要旨である。
ここで、最終的な表示色である次画像を書き込むための電圧を書き込みパルスPfとし、それとは別に、DCバランスの維持や前画像の消去のために書き込む電圧を反転パルスPrとする。また、第1の明度改善パルスをPi1、第2の明度改善パルスをPi2とする。パルスは波形の一部であり、一般には、一区切りでの電圧印加をいうが、本発明では、一区切りでの電圧印加が複数ある場合も含めてパルスと称する。
図11は、従来技術に係る電気泳動表示装置の一般的な駆動波形を示す。駆動波形の縦軸は印加される電圧であり、横軸は時間変化である。このように従来技術に係る電気泳動表示装置の一般的な駆動波形は、書き込みパルスPfと反転パルスPrだけで構成されている。図11(a)は白表示部、すなわち次画面が白の場合を示し、+電圧の反転パルスPrを印加したのち、−電圧の書き込みパルスPfを印加している。図11(b)は黒表示部、すなわち次画面が黒の場合を示し、−電圧の反転パルスPrを印加したのち、+電圧の書き込みパルスPfを印加している。
一方、図6は、本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形の一例を示す。図6(a)は白表示部、すなわち次画面が白の場合を示し、図6(b)は黒表示部、すなわち次画面が黒の場合を示す。図6に示すように、本発明の実施形態では、白表示部の駆動波形と黒表示部の駆動波形のそれぞれにおいて、反転パルスPrと書き込みパルスPfの間に、第1の明度改善パルスPi1と第2の明度改善パルスPi2が印加されている。
第1の明度改善パルスPi1と第2の明度改善パルスPi2を印加することで、その後の書き込みパルスPfにおける、明度変化が起こりやすくなる。すなわち、コントラストが改善し、残像(ゴースト)も低減する。これは、第1の明度改善パルスPi1と第2の明度改善パルスPi2とを印加することで電子ペーパー中の帯電粒子が動きやすくなるためと考えられる。第2の明度改善パルスPi2は、反転パルスPrと極性が逆であり、印加時間が反転パルスPrの合計時間よりも短い単一パルスである。反転パルスPrと極性が異なることにより、反転パルスPrの印加によって、移動した帯電粒子を逆方向に動かすことができる。さらに、第2の明度改善パルスPi2は反転パルスPrよりも印加時間が短いことにより、帯電粒子を移動させすぎることがない。表示される色としては、白と黒の間のグレーとなる。
一方で第1の明度改善パルスPi1は、書き込みパルスPfと極性が逆であり、印加時間が書き込みパルスPfの合計時間よりも短い単一パルスである。書き込みパルスPfと極性が異なることにより、書き込みパルスPfの印加による帯電粒子の移動とは逆方向に、帯電粒子を動かしておくことが可能となる。その際に、第1の明度改善パルスPi1は書き込みパルスPfよりも印加時間が短いことにより、帯電粒子を移動させすぎることがない。表示される色としては、白と黒の間のグレーとなる。
すなわち、第1の明度改善パルスPi1もしくは第2の明度改善パルスPi2を印加することで、第1色の帯電粒子と第2色の帯電粒子の両方を、表示面側から見て最前面(その色が表示される)や最背面(逆色の帯電粒子が表示される)ではなく、表示装置の中庸付近に移動させることができる。これにより、その後の書き込みパルスPfでの明度変化が速くなり、コントラストが改善する。また、表示装置の中庸付近に帯電粒子を集めることで、前画像により帯電粒子が偏在していた影響を低減して、ゴースト、にじみ等が改善される。
また、図7〜図10は、本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形の別の例を示す。図7は、図6の白表示部の書き込みパルスPfと黒表示部の書き込みパルスPfを入れ替えた駆動波形の例である。このように、本発明の主旨の中で、様々に波形を変更することができる。
また、上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、少なくとも2色を表示することが可能な表示装置において、第1色を表示する際の書き込みパルスPfと、第2色を表示する際の第1の明度改善パルスPi1とが同時に印加される表示装置である。
また、上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、少なくとも2色を表示することが可能な表示装置において、第1色を表示する際の反転パルスPrと、第2色を表示する際の第2の明度改善パルスPi2とが同時に印加される表示装置である。
また、上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、少なくとも2色を表示することが可能な表示装置において、第1色を表示する際の第1の明度改善パルスPi1と、第2色を表示する際の第2の明度改善パルスPi2とが同時に印加される表示装置である。
また、上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、少なくとも2色を表示することが可能な表示装置において、第1色を表示する際の反転パルスPrと、第2色を表示する際の書き込みパルスPfとが同時に印加される表示装置である。
図6の例に示すように、第1色もしくは第2色の書き込みパルスPfと逆色の第1の明度改善パルスPi1とが同時に印加される期間をTf1とする。図6の場合は白表示部の書き込みパルスPfと黒表示部の第1の明度改善パルスPi1とが同時に印加される。
また、同様に第1色もしくは第2色の反転パルスPrと逆色の第2の明度改善パルスPi2とが同時に印加される期間をTr2とする。図6の場合は白表示部の第2の明度改善パルスPi2と黒表示部の反転パルスPrとが同時に印加される。
また、同様に第1色もしくは第2色の第1の明度改善パルスPi1と逆色の第2の明度改善パルスPi2とが同時に印加される期間をT12とする。図6の場合は白表示部の第1の明度改善パルスPi1と黒表示部の第2の明度改善パルスPi2とが同時に印加される。
そして、図8の例に示すように、第1色もしくは第2色の反転パルスPrと逆色の書き込みパルスPfとが同時に印加される期間を、Tfrとする。図8の場合は白表示部の書き込みパルスPfと黒表示部の反転パルスPrとが同時に印加される。
実際に、表示を書き替える際の消費電力を測定したところ、例えば白黒2値表示の際に、図11に示す従来技術の駆動波形の場合、白と黒を同時に書き込む時に消費電力が大きいことが分かった。図11において、上段(a)は白に書き替える部分(白表示部)の駆動波形を示し、下段(b)は、黒に書き替える部分(黒表示部)の駆動波形を示す。図11に示すように、波形の前半では、白表示部の反転パルスPrと黒表示部の反転パルスPrとが同時に印加されており、波形の後半では、白表示部の書き込みパルスPfと黒表示部の書き込みパルスPfとが同時に印加されている。
簡便な対策としては、図12に示す駆動波形のように、白表示部と黒表示部で時間をずらして印加する方法が考えられる。図12では、白を書く部分(白表示部)の反転パルスPr、黒を書く部分(黒表示部)の反転パルスPr、白を書く部分(白表示部)の書き込みパルスPf、黒を書く部分(黒表示部)の書き込みパルスPfの順で電圧が印加されている。各パルスが時間をずらして別々に印加されているため、消費電量は低かったが、書き換え時間は図11の場合よりも増加してしまった。
これに対し、図6に示す本発明の一実施形態の場合、白表示部の第2の明度改善パルスPi2と黒表示部の反転パルスPrとが同時に(期間Tr2で)印加されており、白表示部の第1の明度改善パルスPi1と黒表示部の第2の明度改善パルスPi2とが同時に(期間T12で)印加されており、白表示部の書き込みパルスPfと黒表示部の第1の明度改善パルスPi1とが同時に(期間Tf1で)印加されている。
図11のように白と黒を同時に書き込む場合、すわなち、正電圧と負電圧を同時に印加する場合は、消費電力が非常に大きくなったが、図6に示したように、同時に印加される電圧が正負のどちらか一方のみ場合は、各電圧を順次印加する場合(図12)と同様に消費電力は少なかった。
すなわち、図6に示す本発明の一実施形態では、同一極性の電圧を第1色表示部と第2色表示部で同時に印加することで、消費電力を大きくせずに、書き換え時間を短縮している。
また、図8に示すように、第1色表示部の書き込みパルスPfと第2色表示部の反転パルスPrが完全に一致せず、一部が同時に行われるなどしてもよい。
また、書き込みパルスPfが1つのパルスのみで構成される必要は無く、図6〜図10に示すように、書き込みパルスPfが2つ以上のパルスで構成されていてもよい。特に、図9に示すように、書き込みパルスPfが複数のパルスに分割されていてもよい。本発明では、複数のパルスも含めてパルスと呼称している。また、図示は省略するが、同様の思想で、反転パルスPr、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2が複数パルスで構成されていてもよい。
例えば、図9に示したように書き込みパルスPfが複数のパルスに分割された場合、白表示部の駆動波形における書き込みパルスPfの電圧は、−Vs、0V、−Vs、0V、…となり、−Vsと−Vs との間に0Vが挟まれている。鋭意検討した結果、書き込みパルスPfの合計時間が一緒の場合、一度に書き込みパルスPfを印加するよりも、間に0Vを挟みながら印加する方が、コントラストが向上することが分かった。すなわち、書き込みパルスPfを1パルスで印加するよりも、複数のパルスで印加した方が、コントラストが向上しやすい。図9では、白表示部の駆動波形、黒表示部の駆動波形の両方で書き込みパルスPfを分割し、各書き込みパルスPfの間に0V印加を挟んでいるため、白黒両方の明度が向上しやすい。また、図6、図7、図8、図10の場合でも、駆動波形の一部で書き込みパルスPfが分割されて印加されているため、その部分のコントラストは向上する。但し、図10では、後述するように階調を制御しているため、上述のコントラスト改善効果を踏まえたうえで、階調を制御することが望ましい。
上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2のそれぞれにおいて、一度の単一パルスの印加時間が1ミリ秒以上、100ミリ秒以下である表示装置である。
すでに示したように、第1の明度改善パルスPi1および第2の明度改善パルスPi2の印加は、帯電粒子を表示装置中で表示面側もしくは非表示面側に偏在させないことを目的としている。印加時間が長すぎると帯電粒子が大きく移動して、表示面側もしくは非表示面側に偏在してしまう。一方で、印加時間が短すぎると、帯電粒子を表示装置の中庸付近に位置させる効果が弱くなってしまう。そのため、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2の一度の印加時間は、1ミリ秒以上で100ミリ秒以下が好適であり、5ミリ秒以上50ミリ秒以下がより好適である。
また、上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2の片方もしくは両方を、複数回印加する表示装置である。第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2を複数回印加したり、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2を交互に複数回印加したりした場合は、前述した表示媒体35中で帯電粒子を表示装置の中庸付近に集める効果が働き、反転パルスPrなどの前状態により帯電粒子が偏在する現象を緩和する効果がさらに向上する。
上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、前記表示装置を用いたバッテリレス型表示装置である。本発明の電気泳動表示装置をバッテリレス型表示装置に使用する事で、電池を搭載しない無線給電でも安定的に、表示品位の高い表示を行うことが可能となる。
本発明の電気泳動表示装置は、電源(図示なし)を有していてもよい。また、本発明の電気泳動表示装置は、電源を有さず、代わりに無線給電部(図示なし)を有するバッテリレス型表示装置であってもよい。バッテリレス型表示装置の場合、無線給電で短時間に安定的に、表示を書き換えることができる。
図9は、書き込みパルスPfを1つのパルスでなく、複数のパルスで構成した例である。書き込みパルスPfを複数のパルスにすることにより、次画像への画像変化が緩やかになり、徐々にコントラストが向上していく。この画像の変化は、見る人によっては、画面の点滅が煩いと感じるかもしれないし、別の人には次画像が何であるかがすぐわかるので、分かりやすいと感じるかもしれない。
図10は本発明の方法を用いて、階調表示した場合の例である。図10は、白、ライトグレー、ダークグレー、黒の4階調の場合である。階調表示する場合でも、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2を印加することで、その後の明度変化が速くなり、白と黒のコントラストが改善される。さらに、中間色である、ライトグレー、ダークグレーについても、第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2を印加することで、表示装置の中庸付近に帯電粒子が集まり、その後の明度が安定する。
これまでは特に明示することなく、任意の電圧が印加可能な場合の駆動波形を示していた。例えば、図11は3値ドライバを想定しており、すなわち、同時に3種類の電圧を印加可能である。具体的には、印加電圧をVsとすると、+Vs、0、−Vsの3種類の電圧が印加可能である。
一方で、公知の2値ドライバで駆動する方法も存在する。この場合、共通電位Vcomとの組み合わせで、3値を作り出すことは可能であるが、同時に印加できるのは2値である。本発明の場合は正負の電圧を同時に印加する必要はないため、3値ドライバを用いず、2値ドライバのみで駆動することも可能である。さらに、公知の3値ドライバと共通電位Vcomとの組み合わせで、さらに多様な電圧を印加することも可能である。2値ドライバを利用した場合は、ドライバのコストが低減する、機構が単純になるため耐圧が高くなる、ドライバでの消費電力が低減するなどの効果が期待できる。
以下図面により本実施形態に係る電気泳動表示装置及びその駆動方法についてさらに詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式の電気泳動表示装置を挙げて説明するが、セグメント方式等の構成を用いることもできる。
図1は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の表示部周辺の平面図である。図1において、本実施形態に係る電気泳動表示装置1は、アクティブマトリクス駆動方式の電気泳動表示装置であり、表示部2と、コントローラ10と、走査線駆動回路(走査線ドライバ)60と、データ線駆動回路(データ線ドライバ)70とを備えている。コントローラ10はフレキシブルケーブル16を介して、表示部2と繋がっており、コントローラ10は表示制御部11、メモリー12、電流・電圧制御部13、通信制御部14、アンテナ15等を有している。アンテナ15はリーダーライターから送信した無線電波を受け取り、通信制御部14はデータ通信を行い、電流・電圧制御部13はデータ通信や書き換えに伴う電圧・電流を制御する。また表示制御部11はアンテナから受信したデータをもとに書き換えの制御を行う。なお、便宜的に各制御部を別々に表記しているが、搭載される集積回路の種類などに応じて、適宜統合・共有化等されていてもよい。
図2は、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。図2において、画素20は、画素スイッチング用トランジスタ24と、画素電極21と、対向電極22と、表示媒体35と、保持容量27とを備えている。対向電極22は共通電位線90に接続されており、保持容量27はキャパシタ電位線80に接続されている。
図2はi行j列目の画素20の例を示す図である。表示部2には、m行×n列分の画素20がマトリクス状(二次元平面的)に配列されており、m本の走査線40(Y1、Y2、…、Yi、…、Ym)と、n本のデータ線50(X1、X2、…、Xj、…、Xn)とが互いに交差するように設けられている。具体的には、m本の走査線40は、行方向(即ち、図6のX方向)にそれぞれ延在し、n本のデータ線50は、列方向(即ち、図6のY方向)にそれぞれ延在している。m本の走査線40とn本のデータ線50との交差に対応して画素20が配置されている。
コントローラ10は、表示制御部11、メモリー12、電流・電圧制御部13等を用いて、走査線駆動回路60、データ線駆動回路70の動作を制御する。コントローラ10は、例えば、クロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を各回路に供給する。
走査線駆動回路60は、コントローラ10による制御下で、所定のフレーム期間中に、走査線Y1、Y2、…、Ymの各々に走査信号をパルス的に順次供給する。
データ線駆動回路70は、コントローラ10による制御下で、データ線X1、X2、…、Xnにデータ電位を供給する。データ電位は、基準電位GND(例えば0V)、高電位V1(例えば+15V)又は低電位V2(例えば−15V)などをとる。
コントローラ10は、共通電位線90に共通電位Vcom(本実施形態では、ゲートフィードスルー電圧Vgfと同一の電位)を供給する。
コントローラ10はメモリー12を有するため、書き換え前の表示を記憶しておくことができる。本実施形態では、前画像と、次画像のデータを比較し、最適な駆動波形で書き換えを行うことができる。
画素スイッチング用トランジスタ24は、例えばN型トランジスタで構成されているがP型でもよい。画素スイッチング用トランジスタ24は、そのゲートが走査線40に電気的に接続されており、そのソースがデータ線50に電気的に接続されており、そのドレインが画素電極21及び保持容量27に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスタ24は、データ線駆動回路70からデータ線50を介して供給されるデータ電位を、走査線駆動回路60から走査線40を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、画素電極21及び保持容量27に出力する。
画素電極21には、データ線駆動回路70からデータ線50及び画素スイッチング用トランジスタ24を介して、データ電位が供給される。画素電極21は、表示媒体35を介して対向電極22と互いに対向するように配置されている。
対向電極22は、共通電位Vcomが供給される共通電位線90に電気的に接続されている。
表示媒体35は例えば、マイクロカップ23に帯電粒子30と表示溶媒34とが充填され、シーリング材25で封止された構成である。本実施形態ではマイクロカップ方式の表示装置の例を示しているが、マイクロカプセル式など別の方式の表示媒体35を用いることもできる。帯電粒子30は電界印加時のみ移動し、電界非印加時は移動せずその表示状態を維持する。すなわち表示のメモリー性を有する。
保持容量27は、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなり、一方の電極が、画素電極21及び画素スイッチング用トランジスタ24に電気的に接続され、他方の電極がキャパシタ電位線80(一定電位)に電気的に接続されている。保持容量27によってデータ電位を一定期間だけ維持することができる。
図3は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の他の例の表示部周辺の平面図であり、セグメントタイプである点が図1に示す電気泳動表示装置1と異なる。図3に示すセグメントタイプの電気泳動表示装置1の場合、画素電極21の形状と同じ表示が行われる。
図4は、セグメントタイプの電気泳動表示装置1の表示部2を横から見た配線イメージである。このように、対向電極22と画素電極21とによって表示媒体35が挟持されている。書き換え電圧が各セグメントに分かれた画素電極21に印加された場合に、表示色が変化する。
図2を参照しながら、本実施形態に係る電気泳動表示装置1の駆動方法を説明する。走査線駆動回路60によって、ゲート配線に高電位VGHまたは低電位VGLが印加される。TFTがnチャネルの場合、VGLが非選択電位であり、VGHが選択電位である。TFTがpチャネルの場合、VGHが非選択電位であり、VGLが選択電位である。例えば、VGH=+20V、VGL=−20Vである。同時に、データ線駆動回路70によって、ソース配線にデータ電位として、第1電圧V1、第2電圧V2、または0Vが印加される。例えば、V1=+15V、V2=−15Vである。印加されたデータ電位は、選択された1行のTFTがオン状態となって、画素電極21に書き込まれる。選択行とデータ電位を順々に変えることで、全画面の画素電極21にデータ電位を書込む。これは線順次駆動と呼ばれる。ただし、書込まれた電位は、ゲート配線が非選択電位となりTFTがオフ状態になる時にゲートフィードスルー電圧Vgfだけ変化する。即ち、V1、V2、0Vを書込まれた画素は、V1+Vgf、V2+Vgf、Vgfになる。Vgfは、下記式1で与えられる。TFTがnチャネルの場合、Vgfは負であり、TFTがpチャネルの場合、Vgfは正である。
Vgf=ΔVg・Cgd/(Cs+Cp+Cgd)・・・式1
ただし、ΔVgはTFTがオンからオフになる時のゲート電圧変化であり、nチャネルでは(VGL−VGH)、pチャネルでは(VGH−VGL)である。CgdはTFTのゲート・ドレイン間容量、Csは画素電極に接続された蓄積容量、Cpは表示媒体の容量成分である。対向電極22の電位を所定値(ゲートフィードスルー電圧Vgf)に合わせることで、画素電極21及び対向電極22間の電圧を、V1、V2、または0Vにすることができる。
薄膜トランジスタアレイを用いることによってドットマトリックスの表示を行うことができる。個々のドットマトリックスの画素に対して、第1電圧、第2電圧、または0Vを印加する複数のサブステップの組合せによる表示を行うことで、それぞれの画素に対して所望の表示を行うことができる。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の具体的な構成について、図5を参照して説明する。
上述したように、図5は、本実施形態に係る電気泳動表示装置1の表示部2の部分断面図である。図5において、画素20は、基板28と対向基板29との間に表示媒体35が挟持される構成となっている。
基板28は、例えばガラスやプラスチック等からなる基板である。基板28上には、ここでは図示を省略するが、図2を参照して前述した画素スイッチング用トランジスタ24、保持容量27、走査線40、データ線50、共通電位線90等が作り込まれた積層構造が形成されている。この積層構造の上層側に複数の画素電極21がマトリクス状に設けられている。
対向基板29は、例えばガラスやプラスチック等からなる透明な基板である。対向基板29における基板28との対向面上には、対向電極22が複数の画素電極21と対向してベタ状に形成されている。対向電極22は、例えばインジウム・スズ酸化物(ITO)、インジウム・亜鉛酸化物(IZO)等の透明導電材料から形成されている。
表示媒体35は、マイクロカップ23内部に、第1粒子である白粒子31、第2粒子である黒粒子32からなる帯電粒子30を表示溶媒34により分散させ、シーリング材25で封止したものである。マイクロカップ23は、例えば、熱硬化性樹脂や、UV硬化性樹脂などのプラスチック等から形成される。シーリング材25は、例えば、熱硬化性樹脂や、UV硬化性樹脂などのプラスチック等から形成される。
表示溶媒34としては、水や、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1、2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒には、界面活性剤が配合されてもよい。
白粒子31は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華(酸化亜鉛)、三酸化アンチモン、酸化アルミ、酸化ジルコン、硫酸バリウム、硫酸鉛等の白色顔料からなる粒子(高分子或いはコロイド)が挙げられる。
黒粒子32は、例えば、マンガンフェライトブラックスピネル、銅クロマイトブラックスピネルアニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子(高分子或いはコロイド)が挙げられる。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるわけではない。以下の実施例及び比較例は、図1に示したアクティブマトリクスタイプ電気泳動表示装置1の例で示す。TFTアレイはnチャネルとし、ゲート電圧を±20V、ソース電圧を±15V、ゲート線数192、ソース線数を380とし、ドライバICはゲートドライバとソースドライバ、タイミングコントローラー等を1チップで賄うマルチドライバを用いた。
表1は、実施例1〜3および比較例1、2における、駆動波形の印加電圧の時間変化と、書き換え時間、消費電力、白明度及び黒明度を示す。駆動波形における各パルスの印加時間をステージとした。駆動波形は、前画像を参照しない場合で、白黒2値表示の場合の例で示した。よって、各駆動波形は白への書き換えの場合(白表示部)と黒への書き換えの場合(黒表示部)の2種類がある。
消費電力としては、表示画像としてソース配線に垂直な方向の1ドットごとの縞模様を用い、マルチドライバの電源電流と電源電圧を測定し、これらを乗算し、書き換え時間で除して電力(mW)を求めた。
表示特性としては、コニカミノルタ社の測色計であるCM−700dを用いて、全面白表示時の明度L*(白明度)と全面黒表示時の明度L*(黒明度)を測定した。
(実施例1)
実施例1では、図6に示す本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形を用いて書き換えを行った。書き込みパルスPfの印加時間の合計を155ms(ミリ秒)とし、DCバランスを維持するために、反転パルスPrの印加時間の合計を155msとした。第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2の一度の印加時間を15msとした結果、書き換え時間は635msとなった。またその際の消費電力は6.2mWであり、白明度L*は71、黒明度L*は20であった。
(実施例2)
実施例2では、図8に示す本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形を用いて書き換えを行った。書き込みパルスPfの印加時間の合計を150msとし、DCバランスを維持するために、反転パルスPrの印加時間の合計を150msとした。第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2の一度の印加時間を10msとした結果、書き換え時間は490msとなった。またその際の消費電力は6.1mWであり、白明度L*は71、黒明度L*は19であった。
(実施例3)
実施例3では、図9に示す本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形を用いて書き換えを行った。書き込みパルスPfの印加時間の合計を150msとし、DCバランスを維持するために、反転パルスPrの印加時間の合計を150msとした。第1の明度改善パルスPi1、第2の明度改善パルスPi2の一度の印加時間を15msとした結果、書き換え時間は615msとなった。またその際の消費電力は6.3mWであり、白明度L*は72、黒明度L*は18であった。
(比較例1)
比較例1では、図11に示す従来技術に係る電気泳動表示装置の駆動波形を用いて書き換えを行った。書き込みパルスPfの印加時間を160msとし、DCバランスを維持するために、反転パルスPrの印加時間を160msとした。その結果、書き換え時間は320msとなった。またこの際の消費電力は12mWであり、駆動波形内で正負の電圧が同時に印加されているために消費電力は大きくなった。白明度L*は68、黒明度L*は23であった。
(比較例2)
比較例2では、図12に示す従来技術に係る電気泳動表示装置の駆動波形を用いて書き換えを行った。書き込みパルスPfの印加時間を180msとし、DCバランスを維持するために、反転パルスPrの印加時間を180msとした。その結果、書き換え時間は720msとなった。またその際の消費電力は6.3mWであり、白明度L*は69、黒明度L*は21であった。
(評価結果)
評価判定は以下のようにした。書き換え時間については、600ms以下を〇(Good)、それを超えた場合を×(Bad)とした。消費電力は、10mW以下を〇(Good)とし、それを超えた場合を×(Bad)とした。表示特性は、白明度はL*が70以上を〇(Good)、それ未満を×(Bad)とし、黒表示はL*が20以下を〇(Good)、それを超えるものを×(Bad)とした。実施例1、2、3は、書き換え時間、消費電力、表示特性(白明度、黒明度)の全てが〇(Good)であり、良好であった。これに対し、比較例1は、消費電力が×(Bad)であり、また表示特性も×(Bad)であった。比較例2は、書き換え時間が×(Bad)であり、また表示特性も×(Bad)であった。以上のように本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形を用いることにより、表示特性を高く維持したままで、消費電力の低減と、書き換え時間の短縮が可能であることが分かった。
Figure 2020187170
本発明は、データ通信にて書き換え指示する電気泳動表示装置として有用である。特に、RFID付き表示装置や、RTIに搭載する物流タグ等に有用である。
1 電気泳動表示装置
2 表示部
10 コントローラ
11 表示制御部
12 メモリー
13 電流・電圧制御部
14 通信制御部
15 アンテナ
16 フレキシブルケーブル
20 画素
21 画素電極
22 対向電極
23 マイクロカップ
24 画素スイッチング用トランジスタ
25 シーリング材
27 保持容量
28 基板
29 対向基板
30 帯電粒子
31 白粒子
32 黒粒子
34 表示溶媒
35 表示媒体
40 走査線
50 データ線
60 走査線駆動回路(駆動手段)
70 データ線駆動回路(駆動手段)
80 キャパシタ電位線
90 共通電位線
Pi1 第1の明度改善パルス
Pi2 第2の明度改善パルス
Pf 書き込みパルス
Pr 反転パルス
Tf1 PfとPi1が同時に印加される期間
Tr2 PrとPi2が同時に印加される期間
T12 Pi1とPi2が同時に印加される期間
Tfr PfとPrが同時に印加される期間

Claims (9)

  1. 一方の面にそれぞれ電極を有する一対の基板と、
    前記一対の基板の電極を有する面の間に配置され、内部に少なくとも白色、黒色の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、
    前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段と、
    前記表示媒体の表示を制御する表示制御部と、
    を有する表示装置であって、
    最終的な表示色を得るために前記表示媒体に印加される、単一極性の電圧を書き込みパルスとし、前記書き込みパルスと極性が逆であり、かつ単一極性であり、前記書き込みパルスより前に前記表示媒体に印加される電圧を反転パルスとした際に、
    前記表示制御部は、
    前記反転パルスと極性が同じであり、かつ前記書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記書き込みパルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御し、
    前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記第1の明度改善パルスとの間に、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする表示装置。
  2. 前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、
    前記表示制御部は、第1色を表示する際の書き込みパルスと、第2色を表示する際の第1の明度改善パルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、
    前記表示制御部は、第1色を表示する際の反転パルスと、第2色を表示する際の第2の明度改善パルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、
    前記表示制御部は、第1色を表示する際の第1の明度改善パルスと、第2色を表示する際の第2の明度改善パルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記表示装置は、少なくとも2色を表示することが可能であり、
    前記表示制御部は、第1色を表示する際の反転パルスと、第2色を表示する際の書き込みパルスとを、同時に前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記第1の明度改善パルスおよび前記第2の明度改善パルスの各々において、一度の単一パルスの印加時間が1ミリ秒以上100ミリ秒以下であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記表示制御部は、前記第1の明度改善パルスおよび前記第2の明度改善パルスの一方または両方を、複数回、前記表示媒体に印加するように前記駆動手段を制御することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記表示装置は、無線給電部をさらに有し、無線給電により表示を書き換えることができるバッテリレス型表示装置であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 一方の面にそれぞれ電極を有する一対の基板と、前記一対の基板の電極を有する面の間に配置され、内部に少なくとも白色、黒色の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有する表示装置において、
    最終的な表示色を得るために前記表示媒体に印加される、単一極性の電圧を書き込みパルスとし、前記書き込みパルスと極性が逆であり、かつ単一極性であり、前記書き込みパルスより前に前記表示媒体に印加される電圧を反転パルスとした際に、
    前記反転パルスと極性が同じであり、かつ前記書き込みパルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第1の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記書き込みパルスとの間に、前記表示媒体に印加し、
    前記書き込みパルスと極性が同じであり、かつ前記反転パルスの合計時間よりも印加時間が短く、単一極性である第2の明度改善パルスを、前記反転パルスと前記第1の明度改善パルスとの間に、前記表示媒体に印加することを特徴とする表示装置の駆動方法。
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KR20070006744A (ko) * 2004-02-19 2007-01-11 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전기 영동 디스플레이 패널
JP2007256472A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Citizen Holdings Co Ltd 表示装置
JP5343640B2 (ja) * 2009-03-11 2013-11-13 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置及び電子機器
JP2013020059A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Toppan Printing Co Ltd 表示システム、送信装置及び表示装置。
TWI550332B (zh) * 2013-10-07 2016-09-21 電子墨水加利福尼亞有限責任公司 用於彩色顯示裝置的驅動方法

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