JP4714681B2 - 情報表示装置の駆動方法およびそれを用いる情報表示装置 - Google Patents
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Description
また、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、表示媒体を封入し、電極から表示媒体に電界を与えて、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する情報表示装置の駆動方法およびそれを用いる情報表示装置に関するものである(第4発明〜第5発明)。
情報表示装置において情報表示用パネルをマトリックス駆動やダイナミック駆動(セグメントパネル)によって駆動するための駆動回路は、行および列のそれぞれに対して両極性の駆動電圧を出力し得る駆動用集積回路を使用したり、行および列のそれぞれに対して多値の駆動電圧を出力し得る駆動用集積回路を使用したりする必要があるが、そのような2種類以上の電圧を出力する機能を有する駆動用集積回路はコストが高いため、情報表示装置のコストアップを招いてしまう。
図10は従来の情報表示装置の駆動方法の一例を説明するためのブロック図である。図10に示す例において、表示パネル51において、そのロウ方向の端子52にはロウドライバ61からパネル駆動電圧が印加され、そのカラム方向の端子53にはカラムドライバ71からパネル駆動電圧が印加される。ロウドライバ61の出力段は、2つのFET62−1、62−2によりC-MOS構造に構成され、同様に、カラムドライバ71の出力段は2つのFET72−1、72−2によりC-MOS構造に構成されている。
本発明の第3発明は、上記情報表示装置の駆動方法を採用することによりコストダウンした情報表示装置を提供することを目的とする。
本発明の情報表示装置の駆動方法の一例を図4(a)〜(e)に基づいて従来技術と比較しながら説明する。図4(a)〜(e)では、説明の都合上、情報表示素子(画素)が3×3のマトリックス状に配置された情報表示用パネルを模式的に示しているが、各画素に駆動電圧を印加するための各行および各列の電極は記載していない。なお、以下においては、本発明の情報表示装置の駆動方法を単純マトリックス駆動の粒子移動式情報表示装置に適用した例を示しているが、ダイナミック駆動(セグメントパネル)の粒子移動式情報表示装置に適用することも可能である。
本発明の情報表示装置の駆動方法の特徴は、上述した構成の情報表示装置において、情報更新(走査)を行わない間、情報表示装置のパネル端子を駆動電圧範囲内の所定の電位に低インピーダンスで接続した点である。ここで、情報表示装置のパネル粒子を駆動電圧範囲内の所定の電位に低インピーダンスで接続するためには、どのような手段を用いても良いが、以下に説明する回路を用いることが好適である。
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。
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。
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。
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、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
ここで、本発明における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。
本発明に用いる粉流体とは、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。この粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、本発明の情報表示用パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で用いられる。
粉流体の最大浮遊時の見かけ体積が未浮遊時の2倍より小さいと表示上の制御が難しくなり、また、12倍より大きいと粉流体を装置内に封入する際に舞い過ぎてしまうなどの取扱い上の不便さが生じる。なお、最大浮遊時の見かけ体積は次のようにして測定される。すなわち、粉流体が透過して見える密閉容器に粉流体を入れ、容器自体を振動或いは落下させて、最大浮遊状態を作り、その時の見かけ体積を容器外側から測定する。具体的には、平均粒子径d(0.5)(内径)6cm、高さ10cmのポリプロピレン製の蓋付き容器(商品名アイボーイ:アズワン(株)製)に、未浮遊時の粉流体として1/5の体積相当の粉流体を入れ、振とう機に容器をセットし、6cmの距離を3往復/secで3時間振とうさせる。振とう停止直後の見かけ体積を最大浮遊時の見かけ体積とする。
V10/V5>0.8
ここで、V5は最大浮遊時から5分後の見かけ体積(cm3)、V10は最大浮遊時から10分後の見かけ体積(cm3)を示す。なお、本発明の情報表示装置は、粉流体の見かけ体積の時間変化V10/V5が0.85よりも大きいものが好ましく、0.9よりも大きいものが特に好ましい。V10/V5が0.8以下の場合は、通常のいわゆる粒子を用いた場合と同様となり、本発明のような高速応答、耐久性の効果が確保できなくなる。
粒子径分布Span=(d(0.9)−d(0.1))/d(0.5)
ここで、d(0.5)は粉流体を構成する粒子物質の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)はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質の比率が10%である粒子径をμmで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粉流体を構成する粒子物質が90%である粒子径をμmで表した数値である。粉流体を構成する粒子物質の粒子径分布Spanを5以下とすることにより、サイズが揃い、均一な粉流体移動が可能となる。
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。
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。
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。
この空隙部分とは、図1(a)、(b)〜図3(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)、情報表示用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情報表示用パネルに封入することが必要であり、例えば、粒子群あるいは粉流体の充填、情報表示用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。
対向する基板間の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の移動の支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
図4(d)、(e)に示す駆動原理となる情報表示装置の駆動回路を作製した。その際、「2種類の電圧を出力する機能を有する高価なドライバIC」を用いる代わりに、「0Vと駆動電圧(5V)との2値のみを出力可能な、廉価な一般的なC-MOS出力段構造のドライバIC」を使用した。
図7に示す情報表示装置の駆動回路を作製した。実施例2の駆動回路は、行ドライバ回路11および列ドライバ回路12より成り、行ドライバ回路11はデジタル回路11aおよびアナログ回路11bより成り、列ドライバ回路12はデジタル回路12aおよびアナログ回路12bより成る。差動信号によりデジタル回路11aからアナログ回路11bへ、デジタル回路12aからアナログ回路12bへ情報伝達を行う構成としたことで、各々のグランドレベルを別個に設定可能とした。デジタル回路11aおよびデジタル回路12aは共通接続されるデジタル・グランドであるGND出力端を備えており、アナログ回路11aは、パネル駆動電源−1であるVpanel 出力端およびアナログ・グランド−1であるGND出力端を備えており、アナログ回路12aは、パネル駆動電源−2であるVpanel 出力端およびアナログ・グランド−2であるGND出力端を備えている。なお、図7中のデジタル・グランド、パネル駆動電源−1、パネル駆動電源−2、アナログ・グランド−1およびアナログ・グランド−2は、それぞれ独立に設定し得るようになっている。
図9に示す情報表示装置の駆動回路を作製した。実施例3の駆動回路は、デジタル回路およびアナログ回路のGNDが同一(内部で結合されており)の駆動回路の行ドライバ回路11および列ドライバ回路12の前段にそれぞれフローティング回路13−1、フローティング回路13−2を追設したものである。このようにフローティング回路を別に設けることによって、あらゆる種類のドライバICを使用して駆動回路を構成することが可能になった。
Claims (2)
- 少なくとも一方が透明な対向する2枚の基板間に、表示媒体を封入し、各基板上にそれぞれ設けた電極からなる電極対に電圧を印加することで表示媒体に電界を与えて、表示媒体を移動させて画像等の情報を表示する表示パネルであって、表示パネルの電極と接続したパネル端子のそれぞれに、行方向のパネル端子に印加する電圧を制御する行ドライバまたは列方向のパネル端子に印加する電圧を制御する列ドライバの出力段C−MOSトランジスタ構造のスイッチング機能により、パネル駆動電圧または接地電位を印加するよう構成された表示パネルを備える情報表示装置の駆動方法において、
情報更新を行わない情報保持期間の間、情報表示装置に電源を供給せず、パネル駆動電圧を接地電位とすることで、すべてのパネル端子をC−MOSトランジスタ構造のソース・ドレイン方向の寄生ダイオードを介して接地電位に接続し、パネル端子を接地電位に低インピーダンスで接続することを特徴とする情報表示装置の駆動方法。 - 請求項1記載の情報表示装置の駆動方法に従って駆動することを特徴とする情報表示装置。
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