JP4867159B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置に係り、より詳しくは、基板間に電圧を印加することにより着色粒子を移動させて画像表示する繰り返し書換えが可能な画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置に関する。

従来、メモリー性を有し繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体（例えば特許文献１参照）や電気泳動を用いた画像表示媒体（例えば特許文献２参照）が知られている。このような画像表示媒体は、例えば一対の基板と、印加された電界により基板間を移動可能に基板間に封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群とを含んで構成されている。そして、画像に応じた電圧を一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、画像を表示させる。

また、このような画像表示媒体の駆動方式として、所謂単純マトリクス方式が用いられる場合がある。単純マトリクス方式では、例えば画像表示媒体の表示基板側に設けられた複数のライン状の列電極と、背面基板側に設けられ且つ列電極と直交する複数のライン状の行電極と、の各交差位置を各画素位置とする。そして、コモンドライバＩＣにより走査電極としての行電極に順次電圧を印加しながら、これに同期して、電圧が印加された行電極に対応するライン画像に応じてデータ電極としての列電極にセグメントドライバＩＣを用いて順次電圧を印加していくことにより画像を表示させる。

コモンドライバＩＣやセグメントドライバＩＣは、通常電極の走査方向は予め決まっており、これにより回路構成を単純化し低コストとしたり、安定して高出力可能な回路を構成するようにしている。
特開２００１−３１２２２５号公報 特開２００４−４５９７６号公報

ところで、先に述べた着色粒子を用いた画像表示媒体は粒子の応答速度が遅く、コモンドライバで選択した行電極に対応するライン画像を、セグメントドライバＩＣで列電極を順次走査して書き込む際に、液晶表示素子と比較して長い走査時間を要する。例えば、着色粒子表示媒体の場合には走査時間が１〜１０ｍ秒／ラインであり、液晶表示素子では０．０１〜０．５ミリ秒／ラインである。このため、画像の解像度を高めるために走査線数を増加させればさせるほど、１フレーム分の走査が完了する時間が長くなってしまう。この結果、画像表示媒体を見る使用者はこれらの走査が進行する方向（特に副走査方向）を、画像の書き換わる変化方向として認知してしまう。

一方、一般に文書を読む方向は文書により決まっており、例えば英文であれば左から右に横書きし、和文であれば上から下に縦書き、またアラビア語のように右から左に横書き、というように、また図表の構成などに応じて情報を読み取る方向が異なる。

ところが、液晶表示素子で用いられているコモンドライバＩＣやセグメントドライバＩＣはそもそも所定の走査方向に走査が進行するように構成されているため、表示内容がどちらの方向から読まれる内容かにかかわらず、一方向から走査が行われる。このため着色粒子を用いる表示媒体では、走査の進行状況が液晶等と比較して目立つため、例えば横書きの文書を読んでいる最中に縦方向にスキャンが進行するために、非常な違和感を生じさせてしまっていた。このことは、単に表示内容の書き換えだけではなく、表示状態をリフレッシュするために再表示させる場合にも閲覧者にとって違和感を生じさせていた。

また、横長長方形状の表示媒体を左に９０°回転させて縦長として用いる場合に、例えば変更前の走査方向が右方向に順次走査するように回路構成されていた場合には、回転後は下から上に走査が行われ、閲覧者の違和感が非常に強くなる。とはいえ、配置方向の変更のたびに多くの配線と接続されているドライバＩＣを変更することも困難であった。

このため、表示の内容や配置の方向に依存せずに、着色粒子を用いた表示媒体を違和感無く閲覧者が閲覧できる表示装置が望まれていた。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の基板の各々に対応して設けられた複数の第１の電極が並置されたライン状の第１の電極群と前記第１の電極に交差する複数の第２の電極が並置されたライン状の第２の電極群との間に印加される電圧により前記一対の基板間に形成される電界に応じて移動状態が変化するように、前記一対の基板間に封入された着色粒子と、を備えた画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置であって、電圧を印加する前記第１の電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、前記第１の電極群の複数の第１の電極に対して同時に電圧を印加可能な第１の電極駆動手段と、電圧を印加する前記第２の電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、前記第２の電極群の複数の第２の電極に対して同時に電圧を印加可能な第２の電極駆動手段と、前記画像表示媒体に表示する画像の画像データを単純マトリクス方式で表示する際の走査電極を指定する走査方向指定情報と、前記第1の電極群が前記走査電極に指定された場合の前記第1の電極群における複数の電極の走査順序を定めた第1の電極群の走査順序指定情報と、前記第２の電極群が前記走査電極に指定された場合の前記第２の電極群における複数の電極の走査順序を定めた第２の電極群の走査順序指定情報とを記憶する記憶手段と、入力された画像データを用いて、前記走査方向指定情報によって指定された走査電極に沿って表示されるライン画像のライン画像データを生成する手段であって、前記走査方向指定情報が前記第１の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第１の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを生成し、前記走査方向指定情報が前記第２の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第２の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを生成する生成手段と、前記走査方向指定情報が前記第１の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第１の電極駆動手段に対して前記ライン画像が表示されるラインの走査電極を指定するための第１の電極指定信号を前記第１の電極群の走査順序指定情報に基づき出力し、かつ前記第２の電極駆動手段に対しては前記第１の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを表示させるための電極を駆動する第２の電極指定信号を出力し、前記走査方向指定情報が前記第２の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第２の電極駆動手段に対して前記第１の電極指定信号を前記第２の電極群の走査順序指定情報に基づき出力し、かつ前記第１の電極駆動手段に対しては前記第２の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを表示させるための電極を駆動する第２の電極指定信号を出力する信号出力先切替手段と、を備え、前記第１の電極群の走査順序指定情報又は前記第２の電極群の走査順序指定情報を変更することにより前記第１の電極群及び前記第２の電極群が走査されているときに表示される画像の態様を変更することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の基板の各々に対応して設けられたライン状の複数の第１の電極が並置された第１の電極群と前記第２の電極に交差するライン状の複数の第２の電極が並置された第２の電極群との間に印加される電圧により前記一対の基板間に形成される電界に応じて移動状態が変化するように、前記一対の基板間に封入された着色粒子と、を備えた画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置であって、電圧を印加する前記第１の電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、前記第１の電極群の複数の第１の電極に対して同時に電圧を印加可能な第１の電極駆動手段と、電圧を印加する前記第２の電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、前記第２の電極群の複数の第２の電極に対して同時に電圧を印加可能な第２の電極駆動手段と、前記画像表示媒体に表示する画像の画像データが入力され、前記画像データを用いて、前記画像データを単純マトリクス方式で表示する際の走査電極に沿って表示されるライン画像のライン画像データを、前記画像表示媒体に画像を表示するときの走査方向に対応して生成する生成手段と、前記走査方向に応じて、前記第１の電極駆動手段及び前記第２の電極駆動手段の一方に対して前記ライン画像が表示されるラインの走査電極を指定するための第１の電極指定信号を出力し、前記第１の電極駆動手段及び第２の電極駆動手段の他方に対して前記ライン画像を表示させるために駆動される電極を指定するための第２の電極指定信号を出力する信号出力先切替手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、画像表示媒体は、所謂単純マトリクス構造の電極に印加された電圧によって一対の基板間に形成された電界に応じて着色粒子の移動状態が変化することにより、画像を表示するものである。

このような画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置は、第１の電極に電圧を印加する第１の電極駆動手段と、第２の電極に電圧を印加する第２の電極駆動手段と、を備えており、第１の電極駆動手段及び第２の電極駆動手段は、ともに、電圧を印加する各電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、それぞれの群に属する複数の電極に対して同時に電圧を印加可能な構造である。

このように、第１の電極及び第２の電極を駆動する何れの駆動手段も同時に複数の電極に電圧を印加することができるため、第１の電極及び第２の電極の何れも走査電極又はデータ電極とすることができる。

そして、生成手段では、画像データを用いて、画像データを単純マトリクス方式で表示する際の走査電極に沿って表示されるライン画像のライン画像データを、画像表示媒体に画像を表示するときの走査方向に対応して生成する。そして走査方向に応じて、第１の電極駆動手段及び第２の電極駆動手段の一方に対してライン画像データが表示されるラインの走査電極を指定するための第１の電極指定信号を出力するとともに、第１の電極駆動手段及び第２の電極駆動手段の他方に対してライン画像を表示させるために駆動される電極を指定するための第２の電極指定信号を出力する信号出力先切替手段を設ける。

この結果、走査方向を変更して画像を表示させることが可能となる。

また、生成手段は、入力された画像データを用いて、前記操作方向指定情報によって指定された走査電極に沿って表示されるライン画像のライン画像データを生成する手段であって、前記走査方向指定情報が前記第１の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第１の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを生成し、前記走査方向指定情報が前記第２の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第２の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを生成するようにしてもよい。走査順序指定情報としては、走査方向を設定することに関連する、走査電極を一端の電極から他端の電極まで連続的あるいは間欠的に選択する順序の指定、電極群の一部の領域だけを書き換え表示するために、ある電極から別の電極まで順次選択する指定等が可能であり、そのような指定に対応したライン画像を生成できる。

また、前記第１の電極群の走査順序指定情報又は前記第２の電極群の走査順序指定情報を変更することにより前記第１の電極群及び前記第２の電極群が走査されているときに表示される画像の態様を変更するようにしてもよい。このようにすることで、走査方向の変更、飛び越し走査、所定領域のみの画像書き換え等、様々な方法によって画像を表示させることが可能となる。

なお、請求項２に記載したように、記憶手段には、前記第１の電極指定信号あるいは前記第２の電極指定信号が出力される電極群を、前記走査方向に対応して第１及び第２の電極群のいずれにするかを指定する走査方向指定情報が、前記生成手段への前記画像データの入力前に予め記憶されている構成とすることができる。

また、請求項３に記載したように、前記記憶手段には前記画像表示媒体の前面側あるいは背面側に位置する前記基板上の電極群の配置方向を特定するための配置方向情報が記憶され、前記配置方向情報と前記走査方向指定情報とに応じて、前記第１の電極指定信号及び前記第２の電極指定信号が出力される電極群を切替えるようにしてもよい。

例えば、画像表示媒体の置き方を変更して用いるような場合に、その配置方向を特定する情報を記憶させておく。配置方向を特定する情報とは、例えば、前面あるいは背面側の電極群の方向そのものであったり、画像表示媒体の配置方向を指定することによって読みだされる、前面あるいは背面側の電極群の方向であってもよい。そして、この結果定まった走査電極側あるいはデータ電極側の電極群に対して出力される電極指定信号を切り替えるようにする。これにより、より柔軟に走査方向や走査順序を変更することができる。

または、請求項４に記載したように、走査電極として指定された電極群のうちの複数の電極を同時にアクティブにするように指定することもできる。蓋し、本発明における第１の電極群及び第２の電極群を駆動する電極駆動手段がともに、複数の電極に対して同時に電圧を印加可能であるからである。

また、請求項５に記載したように、前記第２の電極駆動手段及び前記第１の電極駆動手段の印加電圧の絶対値が同一とし、その極性を変更可能である構成としてもよい。

着色粒子の移動を用いた画像表示媒体は、粒子移動開始の閾値電圧が液晶表示素子を用いた場合よりも高い。また、液晶表示素子が液晶の配向で発色制御する原理のため交流駆動可能である一方で、着色粒子の移動により色を変化させる場合には、表示させる色に応じて電界の方向を設定しなければならない。

また、請求項６に記載したように、少なくとも前記画像表示媒体が向きを変更可能である構成としてもよい。

また、請求項７に記載したように、着色粒子は、前記一対の基板間に形成される電界に応じて移動可能に前記基板間に気体と共に封入されるとともに、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群とすることができる。２色の粒子から構成されても、複数色であってもよく、帯電特性が同じで色の異なる粒子を混ぜて混色表示させるものであってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、単純マトリクス構造の電極を用いて画像表示媒体に画像を表示させる場合において走査方向等を自在に変更可能とすることができ、閲覧者にも違和感のない表示書き換えが可能となる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）には、本実施形態に係る画像表示媒体１５の断面図を示した。画像表示媒体１５は、画像表示側である透明な表示基板３６と、当該表示基板３６と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板３８とを備えている。図２（Ａ）、（Ｂ）には、表示基板３６、背面基板３８の平面図を示した。

図１、２に示すように、表示基板３６の背面基板３８と対向する側の面には複数（図１、２では４本）のライン状の第１の電極４０が設けられている。同様に、背面基板３８の表示基板３６と対向する側の面には複数（図１、２では４本）のライン状の第２の電極４２が設けられている。なお、従来のように行電極、列電極と呼ばないのは、後の説明からわかるように、画像表示媒体１５の配置方向や走査方向により、いずれが行とも列とも言えるためである。

そして、表示基板３６と背面基板３８とは、各基板にそれぞれ設けられた第１の電極４０と第２の電極４２とが直交するように対峙して配置され、第１の電極４０と第２の電極４２との交差位置が画素を構成する。なお、図１（Ａ）は第２の電極４２の長手方向に沿った画像表示媒体１５の断面図、図１（Ｂ）は第１の電極４０の長手方向に沿った画像表示媒体１５の断面図である。

なお、図１、２においては、説明の簡略化のために４×４の単純マトリックス構造の電極配置としているが、実際には、画像表示に必要な画素数に対応した本数の電極が各基板に形成されることはいうまでもない。すなわち、ｍ行×ｎ列分の画素が必要であれば、ｎ本の第１の電極４０が表示基板３６に形成され、ｍ本の第２の電極４２が背面基板３８に形成される。

また、本実施の形態では、表示基板３６に第１の電極４０が、背面基板３８に第２の電極４２が形成された構成としているが、これとは逆に、表示基板３６に第２の電極４２が、背面基板３８に第１の電極４０が形成された構成としてもよい。

表示基板３６の第１の電極４０側には絶縁層４４が形成され、背面基板３８の第２の電極４２側には絶縁層４６が各々形成されている。絶縁層４４、４６は例えばポリカーボネート等で構成される。

表示基板３６と背面基板３８との間には、互いに帯電特性の異なる粒子群であって、正に帯電した黒粒子４８と負に帯電した白粒子５０とが封入されている。なお、黒粒子４８が負に帯電し、白粒子５０が正に帯電された構成でもよい。各粒子は、例えば絶縁性粒子や導電性粒子を用いることができる。

また、表示基板３６と背面基板３８との間には間隙部材５２が設けられ、これにより表示基板３６と背面基板３８との間が一定間隔に保たれる。なお、間隙部材５２は、基板間が画素毎又は複数の画素毎に仕切られるように、マトリクス状のものを用いるようにしてもよい。これにより、各画素に対応したセルが基板間に形成され、粒子の移動が各セル内に制限されるため、粒子が偏るのを防ぐことができる。

このような画像表示媒体１５では、少なくとも粒子を移動させることができる電位差を基板間に発生させるのに必要な所定電圧が第１の電極４０と第２の電極４２との間に印加されることにより、黒粒子４８及び白粒子５０は基板間を移動する。例えば、第２の電極４２に対して第１の電極４０の電位が正となる所定電圧が第１の電極４０と第２の電極４２との間に印加された場合には、表示基板３６側の正に帯電した黒粒子４８は背面基板３８側へ移動し、背面基板３８側の負に帯電した白粒子５０は表示基板３６側へ移動する。一方、第２の電極４２に対して第１の電極４０の電位が負となる所定電圧が第１の電極４０と第２の電極４２との間に印加された場合には、表示基板３６側の負に帯電した白粒子５０は背面基板３８側へ移動し、背面基板３８側の正に帯電した黒粒子４８は表示基板３６側へ移動する。

従って、粒子を移動させるべき画素に対応した位置の第１の電極４０と第２の電極４２との間に正又は負の所定電圧を印加することにより、画像に応じて粒子が移動し、画像を表示させることができる。なお、電圧の印加が停止された後も、鏡像力等により黒粒子４８又は白粒子５０は表示基板３６又は背面基板３８に付着したままとなり、画像表示は維持される。

なお、第１の電極４０及び第２の電極４２は、表示基板３６と背面基板３８とが対向する側の面ではなく、これと反対側の面にぞれぞれ形成されていてもよく、表示基板３６及び背面基板３８の外側に別個独立にそれぞれ配置されていてもよい。電極を画像表示媒体と別個独立に設ける場合には、基板を誘電性を有する部材で構成することにより、基板間に電界を形成させることができる。

図８に、画像表示媒体１５（６×６）の表示基板３６及び背面基板３８上に形成された第１の電極４０及び第２の電極４２と、これらにそれぞれ接続された第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６との接続状態の概略例を示す。これらの電極駆動回路は、一つもしくは複数個のＩＣで構成される。また、第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６を集積化したＩＣを使用することも勿論可能である。

これらの電極駆動回路は、共通電極となる走査電極を駆動するコモンドライバとデータ電極を駆動するセグメントドライバ両方の機能を必要とするため、セグメントドライバとして用いられているＩＣをともに使用する。

セグメントドライバＩＣは、電源から電源供給を受けて第１の電極４０あるいは第２の電極４２に印加すべき所定電圧を生成し、生成した所定電圧を第１の電極４０あるいは第２の電極４２に印加する。なお、セグメントドライバの機能として、接続された複数の電極に同時に電圧を印加可能である。

図９には、画像データに基づいて、走査方向に応じて走査することにより画像表示媒体１５に画像を表示するための駆動装置９０の一部をブロック図で例示した。駆動装置９０は、データ生成部９２及び出力先切替部９４を含んで構成されている。

データ生成部９２では、入力された画像データをライン画像データ及び各ライン画像データが表示される走査線を指定する走査電極指定情報を、走査方向に応じて生成して出力する。

走査方向の設定は、各画像の書き換え毎に設定しても良いし、ライン画像データ等の生成前に予め設定しておき、これを図示しないメモリに記憶させておく。例えば、画像表示媒体１５を回転させずに向きが固定の構成において、走査方向を縦（上から下）から横（右から左）に変更する場合には、ライン画像データが表示されるラインの走査電極を指定するための第１の電極指定信号と、ライン画像を表示させるために駆動されるデータ電極を指定するための第２の電極指定信号と、をそれぞれ第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６の何れに出力するかを指定する情報、すなわち走査方向を指定する走査方向指定情報をメモリに記憶させる。このメモリには、不揮発性メモリを用いることができる。また、電気スイッチを設け、この電気スイッチのオン／オフ状態で走査方向が設定されるようにしてもよい。あるいは、走査順序を示す走査順序指定情報を画像データとともに受信し、走査順序指定情報と画像データとを分離させる方法もあり、これについては後述する。

なお、走査方向が単純に一方向への単純な連続走査だけであれば、走査順序は順次隣接する走査線を選択することになるため、データ生成部９２は、走査方向に従って生成された、走査方向の各ライン画像データだけを順次出力する。あるいは、走査電極の位置がメモリのアドレスによって予め定められている図示しない画像表示用メモリに対して画像データを出力し、後述する出力先切替部９４が、別途取得した走査方向指定情報に基づいて、対応するアドレスにあるライン画像データを読み出すようにしてもよい。

次に、データ生成部９２によるライン画像データの生成方法の一例を説明する。まず、入力された画像データの解像度と画像表示媒体１５で表示できる解像度とを比較し、画像データを画像表示媒体１５で表示する解像度に縮小／拡大する。このとき、必要に応じてデータ補間や、スムージングを実施して、表示画像品質を良好にすることもできる。次に、走査方向を指定する情報に基づいて、走査電極上に表示されるライン画像データを切り出す。例えば、縦方向に副走査される場合には、主走査方向は横方向となるので、縮小／拡大処理後の画像データの上から順に、横方向のライン画像データとして順次切り出す。あるいは主走査方向が縦方向であれば、縦方向にライン画像データを順次切り出す。各ライン画像データは、それが表示されるラインの走査電極を示す走査電極指定情報と共に出力先切替部９４に出力される。

次に、出力先切替部９４は、メモリに記憶された走査方向指定情報に基づいて、その走査方向に適した電極群が第１の電極４０あるいは第２の電極４２であるかを判断する。そして、出力先切替部９４は、判断結果に基づいて、入力されたライン画像データ及び走査順序データを出力する電極駆動回路を切り替え、走査電極を駆動する側の電極駆動回路には走査電極を指定する第１の電極指定信号を出力し、データ電極を駆動する側となる電極駆動回路にはその走査線に沿って表示するライン画像に応じた電圧印加が行われるように第２の電極指示信号を出力する。

設定される走査方向に適した電極群が第１の電極４０であるか第２の電極４２であるかは、例えば図１０に示すような電極方向、走査方向、走査用駆動回路、データ用駆動回路情報の対応関係をメモリに記憶しておき、この対応関係に基づいて決定することができる。なお、図１０に示す例では、電極方向が‘前面 横’、走査方向が‘縦’の場合は、第１の電極駆動回路５５を走査用駆動回路とし、第２の電極駆動回路５６をデータ用駆動回路とすべきであることを示している。

このとき、電極方向は、画像表示媒体１５を回転させて設置することが無く向きが固定であれば、予め設定しておいてもよい。また、画像表示媒体１５を回転させて設置することがある場合には、横置き、縦置き等の画像表示媒体１５の配置方向に関する配置方向情報をメモリに記憶しておき、これを参照して電極方向を判別するようにしてもよい。また、画像表示媒体１５を回転させて設置する場合に限らず、表示させる画像情報に応じて走査方向を変更することも可能である。このため、例えば縦書きの文字情報ならば右から走査させ、横書きの文字情報ならば上から走査させるように、画像データに、走査方向を規定する図１０に示すような対応関係を示す情報を付与することも可能である。

なお、先に述べたように、データ生成部９２が、走査方向の各ライン画像データだけを順次出力するような構成の場合には、走査方向指定情報に基づいて、第１の電極駆動回路５５あるいは第２の電極駆動回路５６のうち走査電極の駆動側となる電極駆動回路に対して走査電極を順次選択する第１の電極指定信号を出力すると共に、それらの走査電極に対応するライン画像データへの電圧印加を指示する第２の電極指定信号をデータ電極の駆動側となる電極駆動回路に対して順次出力するよう構成すればよい。なお、データ出力先切替部９４は、走査方向指定情報を、記憶装置や設定装置にアクセスして取得するようにしてもよいし、データ生成部９２から取得するようにしてもよい。

走査方向に応じて、第１の電極指定信号としての走査電極指定情報あるいは第２の電極指定信号としてのライン画像データが入力された第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６は、指定された電極に対して電圧を印加し、電極間に存在する着色粒子の移動を生じさせる。これを必要な走査電極分行うことで画像を表示する。

なお、２つの電極間に画像を表示させるためには、第１の電極４０と第２の電極４２との間の電位差（もしくは電界の強さ）が粒子の移動する閾値電界以上を有する電界が生じるように、第１の電極４０及び第２の電極４２に対して電圧を印加する。

本発明における表示例としては、上述したもの以外にも、画像情報に縦書き、横書きの文字情報が混在する場合や、一部だけ文字情報のような場合もある。また、本発明によれば、公共掲示板、広告といった媒体に用いて読者の注視を促す方法として、１画像の書き込み途中で走査方向の変更を行なうことも可能になる。

以上のように、上記実施形態によれば、走査方向を必要に応じて容易に変更することができ、様々な閲覧に適した表示を行うことができるようになる。

次に、第２の実施形態として、より自在な画像表示を可能とするための構成の一例について説明する。図３には、画像表示装置１０の構成ブロック図を示した。図３に示すように、画像表示装置１０は、画像表示媒体１５、駆動装置２８、及び制御装置３０で構成されている。

画像表示媒体１５は、駆動装置２８と着脱可能でかつ向きを変えて装着可能な構成となっている。そして、画像表示媒体１５を駆動装置２８に装着したときに、表示基板３６の第１の電極４０が第１の電極用配線５３に、背面基板３８の第２の電極４２が第２の電極用配線５４に接続される構成となっている。これにより、第１の電極４０は第１の電極駆動回路５５と接続され、第２の電極４２は第２の電極駆動回路５６と接続される。

第１の電極駆動回路５５は、電源６０及び変換部６２に接続され、電源６０から電源供給を受けて第１の電極４０に印加すべき所定電圧を生成し、生成した所定電圧を第１の電極４０に印加する。なお、第１の電極駆動回路５５は、複数の第１の電極４０に同時に電圧を印加可能であり、変換部６２から指定された列番号の第１の電極４０に電圧を印加する。

第２の電極駆動回路５６は、電源６４及び変換部６６に接続され、電源６４から電源供給を受けて第２の電極４２に印加すべき所定電圧を生成し、生成した所定電圧を第２の電極４２に印加する。なお、第２の電極駆動回路５６は、複数の第２の電極４２に同時に電圧を印加可能であり、変換部６６により指定された行番号の第２の電極４２に電圧を印加する。

このように、第２の電極駆動回路５６は、従来のように走査方向が固定された走査専用の駆動回路ではなく、第１の電極駆動回路５５と同様に複数の電極に同時に電圧を印加可能な構成となっている。このため、第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６の何れも走査用及びデータ用として用いることができ、走査方向の変更や画像表示媒体１５の向きの変更等に対応することができる。

また、第１の電極駆動回路５５が出力する所定電圧及び第２の電極駆動回路５６が出力する所定電圧の絶対値は同一とすることが好ましい。例えば粒子が移動開始する電圧が７０Ｖの場合、第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６ともに±５０Ｖの電圧を出力する回路を用いる。この場合、粒子を移動させるべき画素の位置に対応した電極それぞれに、第１の電極駆動回路５５が−５０Ｖ（又は＋５０Ｖ）、第２の電極駆動回路５６が＋５０Ｖ（−５０Ｖ）の電圧を印加することにより、その位置に１００Ｖの電位差を生じさせ、粒子を移動させることができる。

従来のように、第２の電極と第１の電極とで絶対値が異なる電圧を印加する場合、例えば第２の電極に±７０Ｖ、第１の電極に±３０Ｖの電圧を印加する構成とした場合には、粒子を移動させるべきでない位置の電位差は最大で７０Ｖと高くなり、粒子が移動開始する電圧に近くなる。この場合、移動する必要のない画素の粒子が移動してしまう場合があり、画像劣化の原因となる。

これに対し、第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６が出力する電圧の絶対値を同一とすることにより、本来移動させるべきでない位置の粒子をより確実に移動させないようにすることができると共に、同じ駆動回路を使用することができるのでコストを抑えることができる。

変換部６２、６６は、データ抽出部６８に接続されており、データ抽出部６８は、データバッファ部７０に接続されている。

制御装置３０は、図４に示すように、制御部７２、画像データメモリ７４、指定情報メモリ７６、入力部７８、及びデータ出力部８０を含んで構成される。

画像データメモリ７４には、画像表示媒体１５に表示させるべき画像の画像データが記憶される。指定情報メモリ７６には、第２の電極４２及び第１の電極４０の何れを走査電極とするか、すなわち走査方向を指定するための走査方向指定情報と、走査電極に指定された電極の走査順序を指定するための走査順序指定情報としてのアドレッシングデータと、が記憶される。なお、これらの各データは、入力部７８からの入力により書き換え可能である。

図５には、走査方向指定情報によって走査方向が縦方向、すなわち第２の電極４２が走査電極に指定された場合のアドレッシングデータ及び２値の画像データの一例を示した。

図５に示すように、第２の電極４２が走査電極として指定された場合のアドレッシングデータは、第２の電極４２の数に対応してｍ×ｍビットのデータで構成され、縦方向のｍビットで走査順序（電圧印加順序）が指定され、横方向のｍビットで電圧を印加する第２の電極４２の行番号が指定される。以下では、行番号を指定する横方向のｍビットのデータを行番号指定データと称する。なお、行番号は、図３に示すように、一例として上側から順に１〜ｍ番とする。

また、第１の電極４０が走査電極として指定された場合のアドレッシングデータは、図７に示すように第１の電極４０の数に対応してｎ×ｎビットのデータで構成され、縦方向のｎビットで走査順序（電圧印加順序）が指定され、横方向のｎビットで電圧を印加する第１の電極４０の列番号が指定される。以下では、列番号を指定する横方向のｎビットのデータを列番号指定データと称する。なお、列番号は、図３に示すように、一例として左側から順に１〜ｎ番とする。

走査電極が第２の電極４２の場合において、各行番号指定データは、粒子を移動させるべき画素を含む行の行番号に対応したビットがオン、即ち‘１’に設定され、他がオフ、即ち‘０’に設定される。例えば、図５の例では、１回目の走査における行番号指定データは、１ビット目がオン、すなわち１行目の第２の電極４２に電圧を印加するように指定されている。また、２回目〜ｍ回目も同様に、２行目〜ｍ行目の第２の電極４２に順次電圧を印加するように指定されている。すなわち、図５に示すアドレッシングデータは、従来における単純マトリクス駆動と同様に、１行目の第２の電極からｍ行目の第２の電極まで順次電圧を印加するように構成されている。

なお、粒子を移動させるべき画素を含まない行が存在する場合、すなわち画像を書き換える必要がない行が存在する場合には、その行の行番号に対応したビットはすべて‘０’となる。例えば図６に示すように、画像データの２行目の行データが全て‘０’であり、その行の画像を書き込む必要がない場合、アドレッシングデータの行番号が２のビットは全て‘０’となる。

制御部７２は、画像表示媒体１５に画像を表示させる際には、画像データメモリ７４から画像データを読み出すと共に、指定情報メモリ７６から走査方向指定情報及びアドレッシングデータを読み出してデータ出力部８０へ出力する。

データ出力部８０では、入力された画像データ、走査方向指定情報、及びアドレッシングデータをまとめて駆動装置２８へ出力する。

駆動装置２８では、制御装置３０から出力された各データをデータバッファ部７０に格納する。

データ抽出部６８は、データバッファ部７０に格納された各データに基づいて、変換部６２、６６にそれぞれ出力すべきデータを抽出する。そして、抽出したデータを変換部６２、６６にそれぞれ出力する。

具体的には、データ抽出部６８は、走査方向指定情報を参照し、走査電極に指定された電極（ここでは第２の電極４２とする）に対応する変換部６６に対して、走査順序１回目の行番号指定データから順にアドレッシングデータから抽出して変換部６６へ出力していく。

これと同時に、データ抽出部６８は、走査電極に指定されなかった電極（以下、データ電極という）、すなわち第１の電極４０に対応する変換部６２に対して、行番号指定データでオンしているビットに対応した行データを画像データから抽出して変換部６２に出力する。

例えば、図５の例では、１回目の行番号指定データは１ビット目がオンしているので、画像データのうち１行目の行データ８２が抽出されて変換部６６に出力される。以降、順次２行目の行データからｍ行目の行データが順次変換部６６に出力される。

また、図６の例では、１回目の行番号指定データは１ビット目がオンしているので、画像データのうち１行目の行データが抽出されて変換部６２に出力されるが、２回目の行番号指定データは３ビット目がオンしているので、２行目の行データは変換部６２へは出力されず、３行目の行データ８４が変換部６２に出力される。このように画像を書き換える必要のない行は飛び越し走査されるので、その分走査回数は少なくなり、無駄な走査を省くことができる。

変換部６６は、入力された行番号指定データのうちオンになっているビットに対応した行の行番号全てを第２の電極駆動回路５６に出力する。これにより、第２の電極駆動回路５６は、指定された行番号の第２の電極４２全てに所定電圧を印加する。

一方、変換部６２は、入力された行データのうちオンになっているビットに対応した列の列番号全てを第１の電極駆動回路５５に出力する。これにより、第１の電極駆動回路５５は、指定された列番号の第１の電極４０全てに所定電圧を印加する。なお、変換部６２、６６の動作は同期して実行される。

このような動作が、走査順序に従って順次行われることにより、指定された行の画像が順次表示されていき、走査終了と共に画像全体の表示が完了する。

このように、本実施形態では、複数の電極に同時に電圧を印加可能な第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６を用いると共に、アドレッシングデータに基づいて電圧を印加する電極が決定される構成としている。このため、従来のように、１行目の第２の電極から順次電圧を印加していくような走査方法に固定されることはなく、様々な走査方法に対応することができる。例えば、走査方向を変更したり、複数の第２の電極及び第１の電極に同時に電圧を印加して所定領域を一度に書き換える等、様々な方法により画像の書き込みを行うことができる。

例えば、走査方向を１行目からｍ行目へ向けてではなくｍ行目から１行目に変えたい場合は、図５のアドレッシングデータとは逆に、アドレッシングデータの走査順序１回目の行番号指定データのｍビット目、走査順序２回目の行番号指定データのｍ−１ビット目、…走査順序ｍ回目の行番号指定データの１ビット目を‘１’とすればよい。

また、複数の行の画像を同時に書き込みたい場合には、画像を書き込みたい行に対応したビットを全て‘１’とした行番号指定データとすればよい。

また、走査電極を第１の電極４０に変更したい場合には、走査方向指定情報を横に指定し、図７に示すように、第１の電極４０の数に対応してｎ×ｎビットのアドレッシングデータを作成する。この場合、データ抽出部６８は、指定された列番号の列データを画像データから抽出して変換部６６に出力する。例えば１回目の列番号指定データは１ビット目がオンしているので、１列目の列データ８６を変換部６６に出力する。これにより、第１の電極４０を走査電極として画像の書き込みを行うことができる。

また、画像表示媒体１５を駆動装置２８から取り外して縦横の向きを変えて装着したような場合にも、これに対応したアドレッシングデータを作成することで容易に対応することができる。

なお、本実施形態では、２値の画像データにより２値画像を画像表示媒体１５に表示させる場合について説明したが、これに限らず、１画素に対して複数ビットを割り当てた多値の画像データにより多値画像を画像表示媒体１５に表示させる場合にも本発明を適用可能である。

この場合、変換部６２、６６は、多値データと印加電圧の電圧値との対応関係を表すルックアップテーブルを備える。例えば４値の場合は、‘０’〜‘３’の各値に対応した印加電圧の電圧値をルックアップテーブルから求めることができる。そして、変換部６２、６６は、データ抽出部６８から入力された行データ又は列データに含まれる多値データに対応する印加電圧の電圧値をルックアップテーブルから求め、これを電圧を印加すべき行番号または列番号と共に第２の電極駆動回路５６又は第１の電極駆動回路５５に出力する。これ以外は上記と同様である。これにより、画像表示媒体１５に多値画像を表示させることができる。

なお、粒子を用いた画像表示媒体の場合、画像の濃度は、印加電圧の電圧値に限らず、印加電圧のパルス幅、パルス数等によっても制御できるので、これらと多値データとの対応関係を表すルックアップテーブルを用いて制御してもよい。

また、カラー画像を表示することができる画像表示媒体に本発明を適用することもできる。この場合、画像表示媒体には、各色に対応して電極が設けられるので、上記と同様に、各電極に電圧を印加する順序を指定するアドレッシングデータを作成して上記と同様に動作させればよい。

また、本実施形態の画像表示装置では任意の複数電極の選択が可能となるため、多様な画像表示制御が可能となる。例えば、図１１（Ａ）に示すように、まず画像表示媒体１５の中央に正方形状の画像９６が表示されるように、第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６は、図中斜線領域の電極に同時に電圧を印加する。続いて、第１の電極駆動回路５５及び第２の電極駆動回路５６は、同図（Ｂ）に示す斜線領域の電極に同時に電圧を印加し、次に、同図（Ｃ）に示す斜線領域の電極に同時に電圧を印加する。これにより、画像９６の周囲に矩形の輪状の画像９８が表示される。このような画像９８を表示させた後に、中央の画像９６を再度書き換えて表示させる等することにより、アニメーション的な表示も可能になる。

なお、本実施形態では、画像表示媒体１５が駆動装置２８と着脱可能な構成の場合について説明したが、これに限らず、画像表示媒体１５、第１の電極駆動回路５５、及び第２の電極駆動回路５６を一体化し、これが駆動装置２８と着脱可能かつ縦横の向きを変えて装着可能な構成としてもよい。このような場合でも、アドレッシングデータを変更することにより適切に画像表示させることができる。

また、本実施形態では、粒子を用いた画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、電気泳動を用いた画像表示媒体でも本発明を適用可能である。

（Ａ）、（Ｂ）は画像表示媒体の断面図である。 （Ａ）は表示基板の平面図であり、（Ｂ）は背面基板の平面図である。 画像表示装置の概略構成図である。 制御装置の概略ブロック図である。 アドレッシングデータと画像データの構成の一例を示す図である。 アドレッシングデータと画像データの構成の一例を示す図である。 アドレッシングデータと画像データの構成の一例を示す図である。 画像表示媒体と駆動回路との接続の一例を示す概略図である。 駆動装置の一例を示すブロック図である。 電極方向、走査方向等の対応関係を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）は画像表示の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 画像表示装置
１５ 画像表示媒体
２８、９０ 駆動装置
３０ 制御装置
３６ 表示基板
３８ 背面基板
４０ 第１の電極
４２ 第２の電極
５３ 第１の電極用配線
５４ 第２の電極用配線
５５ 第１の電極駆動回路（第１の電極駆動手段）
５６ 第２の電極駆動回路（第２の電極駆動手段）
６０、６４ 電源
６２、６６ 変換部（指定手段）
６８ データ抽出部（抽出手段）
７０ データバッファ部（入力手段）
７２ 制御部
７４ 画像データメモリ
７６ 指定情報メモリ
７８ 入力部
８０ データ出力部
９２ データ生成部
９４ 出力先切替部

Claims (7)

1. 少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、前記一対の基板の各々に対応して設けられた複数の第１の電極が並置されたライン状の第１の電極群と前記第１の電極に交差する複数の第２の電極が並置されたライン状の第２の電極群との間に印加される電圧により前記一対の基板間に形成される電界に応じて移動状態が変化するように、前記一対の基板間に封入された着色粒子と、を備えた画像表示媒体に画像を表示させる画像表示装置であって、
   電圧を印加する前記第１の電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、前記第１の電極群の複数の第１の電極に対して同時に電圧を印加可能な第１の電極駆動手段と、
   電圧を印加する前記第２の電極群に属する電極を指定する電極指定信号を受信し指定された電極に電圧を印加するものであって、前記第２の電極群の複数の第２の電極に対して同時に電圧を印加可能な第２の電極駆動手段と、
   前記画像表示媒体に表示する画像の画像データを単純マトリクス方式で表示する際の走査電極を指定する走査方向指定情報と、前記第1の電極群が前記走査電極に指定された場合の前記第1の電極群における複数の電極の走査順序を定めた第1の電極群の走査順序指定情報と、前記第２の電極群が前記走査電極に指定された場合の前記第２の電極群における複数の電極の走査順序を定めた第２の電極群の走査順序指定情報とを記憶する記憶手段と、
   入力された画像データを用いて、前記走査方向指定情報によって指定された走査電極に沿って表示されるライン画像のライン画像データを生成する手段であって、前記走査方向指定情報が前記第１の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第１の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを生成し、前記走査方向指定情報が前記第２の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第２の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを生成する生成手段と、
   前記走査方向指定情報が前記第１の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第１の電極駆動手段に対して前記ライン画像が表示されるラインの走査電極を指定するための第１の電極指定信号を前記第１の電極群の走査順序指定情報に基づき出力し、かつ前記第２の電極駆動手段に対しては前記第１の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを表示させるための電極を駆動する第２の電極指定信号を出力し、前記走査方向指定情報が前記第２の電極群を走査電極に指定している場合は、前記第２の電極駆動手段に対して前記第１の電極指定信号を前記第２の電極群の走査順序指定情報に基づき出力し、かつ前記第１の電極駆動手段に対しては前記第２の電極群の走査順序指定情報に対応するライン画像データを表示させるための電極を駆動する第２の電極指定信号を出力する信号出力先切替手段と、
   を備え、
   前記第１の電極群の走査順序指定情報又は前記第２の電極群の走査順序指定情報を変更することにより前記第１の電極群及び前記第２の電極群が走査されているときに表示される画像の態様を変更することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記記憶手段には、前記走査方向指定情報が、前記生成手段への前記画像データの入力前に予め記憶されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記記憶手段には前記画像表示媒体の前面側あるいは背面側に位置する前記基板上の電極群の配置方向を特定するための配置方向情報が記憶され、前記配置方向情報と前記走査方向指定情報とに応じて、前記第１の電極指定信号及び前記第２の電極指定信号が出力される電極群を切替えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像表示装置。
4. 前記第１の電極群の走査順序指定情報又は前記第２の電極群の走査順序指定情報は複数の走査電極を同時に選択するように記載され、前記第１の電極群の走査順序指定情報又は前記第２の電極群の走査順序指定情報に対応した前記第１の電極指定信号が出力される側の電極駆動手段は、前記第１の電極指定信号により指定された複数の電極に対して同時に電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
5. 前記第１の電極駆動手段及び前記第２の電極駆動手段の印加電圧の絶対値が同一であり、その極性を変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像表示装置。
6. 少なくとも前記画像表示媒体が向きを変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記着色粒子は、前記一対の基板間に形成される電界に応じて移動可能に前記基板間に気体とともに封入されると共に、色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置。
   

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