JP4986621B2 - 正確なグレースケールおよび最小限の平均消費電力での電気泳動ディスプレイの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に電子ブックおよび電子新聞などの電子読取装置に関し、特に平均消費電力を最小限に抑えつつ電気泳動ディスプレイなどの双安定ディスプレイを駆動する方法および装置に関する。

最近の技術進歩は、多くの機会を広げる電子ブックなどの「ユーザフレンドリな（user friendly）」電子読取装置を提供してきた。例えば電気泳動ディスプレイには、大いなる見込みがある。このようなディスプレイは、固有の記憶挙動を有するとともに電力消費なしに比較的長い時間画像を保持することができる。電力は、ディスプレイを、新しい情報でリフレッシュまたは更新する必要があるときにのみ消費される。そのためこのようなディスプレイにおける消費電力は、非常に低く、電子ブックおよび電子新聞のような携帯電子読取装置の用途に適している。電気泳動とは、印加された電界内の帯電粒子の動きを指す。電気泳動が、液体中で発生する場合、粒子は、粒子が受ける粘性抵抗、粒子の電荷（永久または誘導のいずれか）、液体の誘電特性、および印加電界の大きさによって主に決まる速度で移動する。電気泳動ディスプレイは、双安定ディスプレイのタイプであり、双安定ディスプレイは、画像更新後に電力を消費することなく実質的に画像を保持するディスプレイである。

例えば１９９９年４月９日公開された米国マサチューセッツ州ケンブリッジのイー・インク・コーポレーション（E Ink Corporation）による、多色性サブピクセルを有するフルカラー反射型ディスプレイ（Full Color Reflective Display With Multichromatic Sub-Pixels）と題された国際公開第９９／５３３７３号には、このような表示装置が記載されている。国際公開第９９／５３３７３号は、２つの基板を有する電子インクディスプレイについて検討している。一方は、透明であり、他方には、行列に配置された電極が設けられている。表示要素またはピクセルは、行電極と列電極との交点と関連している。表示要素は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて列電極に結合されており、その電極のゲートは、行電極に結合されている。この表示要素、ＴＦＴトランジスタ、ならびに行および列電極の配置は、共にアクティブマトリックスを形成している。さらにまた表示要素は、ピクセル電極を備えている。行ドライバは、表示要素の行を選択するとともに、列またはソースドライバは、列電極およびＴＦＴトランジスタを介して選択された表示要素の行にデータ信号を供給する。データ信号は、テキストまたは図などの表示すべきグラフィックデータに相当する。

電子インクは、ピクセル電極と透明基板上の共通電極との間に設けられている。電子インクは、直径が約１０〜５０ミクロンの多数のマイクロカプセルを備える。一手法において各マイクロカプセルは、液体分散媒または流体内に浮遊する正に帯電した白色粒子と負に帯電した黒色の粒子とを有する。正電圧が、ピクセル電極に印加されると、白色粒子が、マイクロカプセルの透明基板に向いた側に移動し、視認者は、白色表示要素を見ることになる。同時に黒色粒子は、マイクロカプセルの反対側のピクセル電極に移動し、そこでは黒色粒子は、視認者からは見えない。負電圧をピクセル電極に印加することにより、黒色粒子が、透明基板に向かってマイクロカプセルの一側の共通電極に移動し、表示要素は、視認者には暗く見える。同時に白色粒子は、マイクロカプセルの反対側のピクセル電極に移動し、そこでは白色粒子は、視認者からは見えない。電圧が除去されると、表示装置は、獲得した状態を保持するため双安定性を示す。他の手法では粒子は、染色液体内に設けられる。例えば黒色粒子が、白色液体内に設けられてもよく、または白色粒子が、黒色液体内に設けられてもよい。あるいは他の着色粒子が、異なる着色液体、例えば白色粒子が、青色液体内に設けられてもよい。

また空気などの他の流体が、媒体内で用いられてもよく、この媒体内で帯電黒色および白色粒子が、電界内で動き回る（例えば２００３年５月１８〜２３日のブリジストンＳＩＤ２００３−情報ディスプレイに関するシンポジウム、ダイジェスト２０．３）。着色された粒子が、用いられてもよい。

電子ディスプレイを形成するため、電子インクを、回路層に積層された１枚のプラスチックフィルム上に印刷してもよい。回路は、ピクセルのパターンを形成し、その後このパターンを、ディスプレイドライバによって制御することができる。マイクロカプセルは、液体分散媒内に浮遊しているため、マイクロカプセルを、既存のスクリーン印刷プロセスを用いて、ガラス、プラスチック、布地、さらに紙を始めとする、事実上いかなる表面にも印刷することができる。さらにまた可撓性シートの利用により、従来の本の外観に近い電子読取装置の設計が可能になる。

しかし電子ディスプレイにより消費される電力は、特に高温で用いられる高フレームレートでは、もしくは中間調の数またはグレースケール精度を向上させるには、容認できないほど高くなり得る。

本発明は、特により高いフレームレートを有し、平均消費電力を低減しつつ電気泳動ディスプレイなどの双安定ディスプレイを駆動する方法および装置を提供することにより上記および他の問題に対処する。

本発明の１つの具体的な態様において、連続フレーム周期において双安定ディスプレイの少なくとも一部分を更新する方法は、連続フレーム周期に対する少なくとも１つの電圧波形を規定するデータにアクセスするステップと、少なくとも１つの長いフレーム周期が、電圧波形の少なくとも第１の部分中に用いられるとともに、少なくとも１つの短いフレーム周期が、電圧波形の少なくとも第２の部分中に用いられるように、アクセスしたデータに従って連続フレーム周期中に双安定ディスプレイの少なくとも一部分を駆動するステップとを含む。

関連する電子読取装置およびプログラム記憶装置も、提供する。

以下の各々は、本発明に引用して援用する。
２００３年１月２３日に出願された「電気泳動表示パネル（Electrophoretic display panel）」という題の欧州特許出願第０３１００１３３．２号（弊社整理番号第０３００９１号） ２００２年５月２４日に出願された「表示装置（Display Device）」という題の欧州特許出願第０２０７７０１７．８号、または２００３年２月６日に公開された「電気泳動アクティブマトリックス表示装置」という題の国際公開第０３／０７９３２３号（弊社整理番号第０２０４４１号）および ２００３年６月１１日に出願された「電気泳動表示ユニット（Electrophoretic Display Unit）」という題の欧州特許出願第０３１０１７０５．６号（弊社整理番号第０３０６６１号）

図１および図２は、第１の基板８と、第２の対向基板９と、複数の画素２とを有する電子読取装置の表示パネル１の一部分の実施形態を示す。画素２は、二次元構造体のほぼ直線に沿って配置されていてもよい。明瞭にするために画素２は、互いに離れて示されているが、実際には画素２は、互いに非常に近接しており、連続画像を形成する。さらにまた表示画面全体の一部分のみが、示されている。ハニカム配列などの画素の他の配置が、可能である。帯電粒子６を有する電気泳動媒体５が、基板８と９との間に存在している。第１の電極３と第２の電極４とが、各画素２に関連している。電極３および４は、電位差を受けることが可能である。図２において各画素２に対して第１の基板が、第１の電極３を有するとともに、第２の基板９が、第２の電極４を有する。帯電粒子６は、電極３および４のいずれかに近接する、またはそれら電極に対して中間の位置を占めることができる。各画素２は、電極３と４との間の帯電粒子６の位置により決定される外観を有する。電気泳動媒体５自体は、例えば米国特許第５，９６１，８０４号、同６，１２０，８３９号、および同６，１３０，７７４号で既知であるとともに、例えばイー・インク・コーポレーション（E Ink Corporation）から得ることができる。

一例として電気泳動媒体５は、白色流体内に負に帯電した黒色粒子６を含んでいてもよい。帯電粒子６が、例えば＋１５ボルトの電位差により第１の電極３に近接している場合、画素２の外観は、白色である。帯電粒子６が、反対極性の例えば−１５ボルトの電位差により第２の電極４に近接している場合、画素２の外観は、黒色である。帯電粒子６が、電極３と４との間にある場合、画素は、黒色と白色との間の中間調などの中間の外観を有する。特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application-specific integrated circuit）１００は、各画素２の電位差を制御して、表示画面全体に所望の映像、例えば画像および／またはテキストを生成する。表示画面全体は、ディスプレイ内のピクセルに対応する多数の画素で構成されている。

図３は、電子読取装置の概観を概略的に示す。電子読取装置３００は、ディスプレイＡＳＩＣ１００を含む。例えばＡＳＩＣ１００は、フィリップス・コーポレーション（Philips Corp.）“アポロ（Apollo）”ＡＳＩＣ Ｅ−ｉｎｋディスプレイコントローラでもよい。ディスプレイＡＳＩＣ１００は、１つまたは複数の表示画面３１０、例えば電気泳動画面をアドレス回路３０５を介して制御することにより、所望のテキストまたは画像を表示させる。アドレス回路３０５は、駆動集積回路（ＩＣ）を含んでいる。例えばディスプレイＡＳＩＣ１００は、アドレス回路３０５を介して表示画面３１０の異なるピクセルに電圧波形を提供し得る。アドレス回路３０５は、特定のピクセル、例えば行および列にアドレスするための情報を提供して所望の画像またはテキストを表示させる。ディスプレイＡＳＩＣ１００は、連続ページを異なる行および／または列から表示させる。画像またはテキストデータは、メモリ３２０に記憶してもよく、メモリ３２０は、１つまたは複数の記憶装置を表す。一例は、フィリップス・エレクトロニクス（Philips Electronics）スモール・フォーム・ファクター・オプティカル（ＳＦＦＯ：small form factor optical）ディスクシステムであり、他のシステムでは不揮発性フラッシュメモリを、利用することもできる。電子読取装置３００は、読取装置コントローラ３３０すなわちホストコントローラをさらに含み、ホストコントローラ３３０は、次ページコマンドまたは前ページコマンドなどのユーザコマンドを開始するユーザ起動ソフトウェアまたはハードウェアボタン３２２に応答し得る。

読取装置コントローラ３３０は、任意のタイプのコンピュータコードデバイス、例えばソフトウェア、ファームウェア、またはマイクロコード等を実行してここに記載されている機能を達成するコンピュータの一部である。従ってこのようなコンピュータコードデバイスを備えるコンピュータプログラムプロダクトは、当業者には明確な対応で提供され得る。読取装置コントローラ３３０は、プログラム記憶装置であるメモリ（図示せず）をさらに備えていてもよく、プログラム記憶装置は、読取装置コントローラ３３０またはコンピュータなどの機械により実行可能な命令のプログラムを確実に実現して、ここに記載する機能を達成する方法を行う。このようなプログラム記憶装置は、当業者に明らかな対応で設け得る。

ディスプレイＡＳＩＣ１００は、電子ブックの表示領域の強制リセットを周期的に、例えば毎ｘページ表示後、毎ｙ分、例えば毎１０分後、電子読取装置３００が、最初にオンされた時、および／または輝度偏差が３％反射などのある値より大きい時に提供するためのロジックを有してもよい。自動リセットの場合、許容周波数を、許容画質をもたらす最低周波数に基づいて実験的に決めることができる。また例えばユーザが、電子読取装置を読み始める時、または画質が容認できないレベルに低下した時に、リセットは、ユーザによって手動で機能ボタンまたは他のインターフェースデバイスを介して開始することができる。

ＡＳＩＣ１００は、メモリ３２０に記憶された情報に基づいてディスプレイ３１０を駆動するための命令をディスプレイアドレス回路３０５に提供する。

本発明は、任意のタイプの電子読取装置と共に用いることができる。図４は、２つの別体の表示画面を有する電子読取装置４００の可能な一例を図示している。詳細には第１の表示領域４４２が、第１の画面４４０上に設けられるとともに、第２の表示領域４５２が、第２の画面４５０上に設けられている。画面４４０と４５０とは、結合部４４５により、接続されていてもよく、結合部４４５により画面を互いに対して平坦な状態に畳む、または開いて平坦な状態で表面上に置くことができる。従来の本を読む経験を厳密に再現するためこの配置は、望ましい。

様々なユーザインターフェースデバイスを提供することにより、ユーザはページ前進、ページ後退コマンド等を開始することができる。例えば第１の領域４４２は、マウスまたは他のポインティングデバイス、タッチ起動、ＰＤＡペン、または他の既知の技術を用いて起動できるオンスクリーンボタン４２４を含むことにより電子読取装置のページ中をナビゲートし得る。ページ前進およびページ後退コマンドに加えて同一ページ内でスクロールアップまたはダウンする機能を、設けてもよい。ハードウェアボタン４２２を、代替的にまたは追加的に設けることにより、ユーザは、ページ前進およびページ後退コマンドを提供することができる。第２の領域４５２も、オンスクリーンボタン４１４および／またはハードウェアボタン４１２を含み得る。留意すべきは表示領域が、フレームレスである場合もあるため、第１および第２の表示領域４４２、４５２の周囲の枠は、必要ではないということである。他のインターフェース、例えば音声コマンドインターフェースを、同様に用いてもよい。留意すべきはボタン４１２および４１４ならびに４２２および４２４は、表示領域の両方には必要ないことである。つまり単一組のページ前進およびページ後退コマンドボタンを、設けてもよい。または単一ボタンまたは他のデバイス、例えばロッカースイッチを、起動してページ前進およびページ後退コマンドの両方を提供してもよい。機能ボタンまたは他のインターフェースデバイスを、設けることにより、ユーザは手動でリセットを開始することもできる。

他の可能な設計において電子ブックは、一度に１ページを表示する単一の表示領域を有する単一の表示画面を有する。または単一の画面を、例えば水平または垂直に配置された２つ以上の表示領域に分割してもよい。さらにまた複数の表示領域を、用いる場合、連続ページを、任意の所望順で表示することができる。例えば図４において第１のページを、表示領域４４２に表示しつつ、第２のページを、表示領域４５２に表示することができる。ユーザが、次のページの視認を要求した場合、第２のページを、第２の表示領域４５２に表示したまま、第３のページを、第１のページの代わりに第１の表示領域４４２に表示し得る。同様に第４のページを、第２の表示領域４５２に表示する等し得る。他の手法においてユーザが、次のページの視認を要求した場合、両方の表示領域を、更新して第３のページを、第１のページの代わりに第１の表示領域４４２に表示するとともに、第４のページを、第２のページの代わりに第２の表示領域４５２に表示する。単一の表示領域を、用いる場合、第１のページを、表示して、その後ユーザが、次ページコマンドを入力すると第２のページが、第１のページに上書き等する。このプロセスはページバックコマンドに対して逆に作用することができる。さらにまたこのプロセスは、ヘブライ語のようなテキストを右から左へ読む言語にも、さらに中国語のようなテキストを行方向ではなく列方向に読む言語にも同等に適用可能である。

さらにはページ全体を、表示領域に表示する必要はないことは留意すべきである。ページの一部分を、表示してもよく、さらにスクロール機能を設けて、ユーザが上下左右にスクロールしてそのページの他の部分を読むことができるようにしてもよい。拡大および縮小機能を、設けることによりユーザがテキストまたは画像のサイズを変更できるようにしてもよい。これは、例えば弱視のユーザにとって望ましい場合がある。

対処問題
ドライバが比較的低価格であるとともに最高電圧レベルを用いることにより得られる画像更新速度がより速いため、パルス幅変調（ＰＷＭ：pulse-width modulation）を、用いて電気泳動ディスプレイなどの双安定ディスプレイを駆動してもよい。駆動波形を用いると、グレースケール精度は、時間分解能、例えば最小平均フレーム時間または単位時間により制限され、その単位時間は、通常例えば５０Ｈｚの周波数で６００本のラインを有するディスプレイの場合標準２０ｍｓである。より短いフレーム時間が、最近達成されたが、そのフレーム時間は、１５０Ｈｚの周波数で７．７３ｍｓである。比較的短いフレーム時間が、用いられるとグレースケール精度は、大幅に向上するが、その理由は、アクティブマトリックスディスプレイにおける画像更新中に電圧パルスが、フレーム毎にデータドライバから供給されるからである。短いフレーム時間により、ピクセルが、名目上望ましいとされる適正量のインパルスを受け取ることができるようになる。

これは、上記参照の欧州特許出願第０３１００１３３．２号（弊社整理番号第０３００９１号）に検討されているような、レール安定駆動を用いたある例示画像遷移に対して図５ａおよび図５ｂに図示されている。図５ａは、固定の比較的長いフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示している。画像遷移には、白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）（波形５００）と、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）（波形５１０）と、黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）（波形５２０）とがある。符号“Ｂ”は、ディスプレイが黒色状態に駆動されたことを示す。比較的長いフレーム時間（ＦＴ）、例えば２０ｍｓが、用いられている。留意すべきはピクセルのアドレスは、これ以上非ゼロ電圧が、印加されない場合に終了可能であることである。また図示の波形は、単にすべての可能な波形の一部でしかないことは留意すべきである。例えば１６の波形を、２ビットグレースケールと共に用いてもよい。

図５ｂは、固定の比較的短いフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示している。画像遷移には、白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）（波形５５０）と、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）（波形５６０）と、黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）（波形５７０）とがある。ここでは比較的短いフレーム時間（ＦＴ’）、例えば１０ｍｓが、用いられている。さらにまた駆動波形には、リセット部分またはパルス（ＲＥ）と駆動部分またはパルス（ＤＲ）とがある。

図５ａにおいてＷからＧ１への遷移では波形５００において２０ｍｓという時間分解能は、厳密に所望のインパルスを得るのに十分に高い。これは、波形の駆動部分（ＤＲ）が、厳密に４フレーム周期またはフレーム時間の継続時間を有するとともに厳密に時刻ｔ１で終了するという事実から分かる。しかしＧ２からＧ１への遷移では波形５１０において２０ｍｓという時間分解能は、厳密に所望のグレースケール駆動インパルスを得るには不十分である。波形５１０は、４．５フレーム時間という所望の継続時間を有するとともに時刻ｔ１とｔ２との間の時刻で終了して示されている。実際には半フレーム時間は、利用することができない。代わりに２０ｍｓの４フレームを、用いる場合アンダードライブが、生じ、または２０ｍｓの５フレームを、用いる場合オーバードライブが、生じる。ＢからＧ１への遷移で、波形５２０において同様な問題が、発生する。波形５２０は、３．５フレーム時間という所望の継続時間を有するとともに、時刻ｔ０とｔ１との間の時刻で終了して示されている。２０ｍｓの３フレームを、用いる場合アンダードライブが、生じ、または２０ｍｓの４フレームを、用いる場合オーバードライブが、生じる。いずれの場合もリセットおよびグレースケール駆動部分は両方とも、アンダードライブまたはオーバードライブに直面することになる。

一般にはリセット部分（ＲＥ）が、粒子を現在の光学状態からレール状態へ駆動するのに必要な最低時間より長いオーバーリセット継続時間を有する場合があることに留意しなければならない。オーバーリセットパルスは、上記参照の同時係属欧州特許出願０３１００１３３．２号（弊社整理番号第０３００９１号）に検討されている。

図５ｂでは１０ｍｓというフレーム時間（ＦＴ’）を有する波形の継続時間に対して周波数が、２倍である。この手法は、すべての遷移においてアンダードライブまたはオーバードライブを回避するが、列ドライバの切り替えのために一定して高い周波数を、用いる場合、消費電力は、容認し難いほど高くなる。

我々は、実験でリセット部分（ＲＥ）のような比較的長いパルスは、時間分解能に対して重要ではないことに気が付いた。そのため最低消費電力で正確なグレースケールを達成するためのインパルスを生成する混合周波数またはフレーム時間を用いることを提案する。特に、高周波数を、比較的短いパルス、例えばグレースケール駆動パルスまたはグレースケール駆動パルスの最後または終了部分に対してのみ用いるとともに、低周波数を、リセットパルスを生成するために用いる。

提案解決策
画像更新期間中に混合周波数を用いたアクティブマトリックス電気泳動ディスプレイなどの双安定ディスプレイに対して、正確なグレースケールを達成するとともに中間調の数を増加する駆動方法を、提案する。様々なグレースケール画像遷移のための駆動波形を、意図的に２つ以上のブロックに分割して、異なる走査速度を、インパルスを生成する波形の各ブロック内で用いてもよい。これにより、高時間分解能が必要な波形部分に対して必要に応じて高周波数またはより短いフレーム時間を用いることができるようになる。この一例は、グレースケール駆動パルスの終了部分である。さらにまた時間分解能が、重要でない波形部分に対しては、より低い周波数またはより長いフレーム時間を、用いることができる。この一例は、波形のリセット部分である。このようにして正確なグレースケールが、最低平均消費電力で達成される。

本発明は、直接中間調（grey-to-grey）駆動スキームおよびレール安定駆動スキームを含む任意の駆動スキームに適用可能であり、駆動パルスが、リセットパルスとグレースケール駆動パルスとを含む。リセットパルスは、粒子を２つの極限光学状態のうちの１つに移動させる電圧パルスである。グレースケール駆動パルスは、ディスプレイ／ピクセルを所望の最終的光学状態にする電圧パルスである。以下の実施形態では上記参照の欧州特許出願第０３００１３３．２号（弊社整理番号第０３００９１号）で検討したようなレール安定駆動を、主として用いて本発明を説明する。しかし他の駆動スキームを、用いてもよい。また図１２において、レール状態へリセットせずに１つの光学状態を他の状態へ直接駆動する例を、示す。

図６は、駆動部分に対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示している。図５ａの波形５００と、５１０と５２０とにそれぞれ対応する波形６００と、６１０と、６２０とが、レール安定駆動を用いた白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）へ、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）へ、および黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）への画像遷移に対してそれぞれ示されている。比較的長いフレーム時間（ＦＴ）、例えば２０ｍｓを、リセット部分（ＲＥ）に用いるとともに、比較的短いフレーム時間（ＦＴ’）、例えば１０ｍｓを、グレースケール駆動部分（ＤＲ）に用いている。リセット部分（ＲＥ）において比較的低い周波数を、利用することにより、平均およびピーク電力の両方を含み非常に低い消費電力になる。リセットパルス（ＲＥ）は、通常長く且つ厳密なフレーム時間にあまり影響されないため、周波数を可能な限り低く、例えば２０Ｈｚ（ＦＴ＝５０ｍｓ）以下となるように選択することが可能である。同様にフレーム時間は、可能な限り長くなるように選択される。

さらにまた例えば所望のリセットパルスが、フレーム境界間で終了する場合には、リセット部分のアンダードライブまたはオーバードライブが、長いフレーム時間により生じる場合があることは留意しなければならい。しかしこれは、後続のグレースケール駆動パルスを調整することにより修正／補償することができる。例えばリセットパルスが、アンダードライブである、例えば所望より短い場合には、アンダードライブリセットパルスを補償するために駆動パルスを、より短くすることができる。同様にリセットパルスが、オーバードライブである、例えば所望より長い場合には、駆動パルスを、より長くすることができる。

波形の駆動部分（ＤＲ）に高周波数を導入することにより、グレースケールの精度を確保する。これは、図５ａの波形５１０および５２０とは対照的に波形６１０および６２０の駆動部分（ＤＲ）が、フレーム境界、それぞれ時刻ｔ０およびｔ２で終了しているという点で分かる。波形６００の駆動部分（ＤＲ）は、図５ａの波形５００と同様にフレーム境界の時刻ｔ１で終了している。グレースケール駆動部分（ＤＲ）における増加平均消費電力は、リセット部分（ＲＥ）中の大幅な減少消費電力により補償されるため、全体として低消費電力になる。

図７は、駆動部分の終了部分に対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示している。図５ａの波形５００と、５１０と５２０とにそれぞれ対応する波形７００と、７１０と、７２０とが、レール安定駆動を用いた白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）へ、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）へ、および黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）への画像遷移に対してそれぞれ示されている。比較的長いフレーム時間（ＦＴ）を、リセット部分（ＲＥ）およびグレースケール駆動パルス（ＤＲ）の初期部分の両方に用いる一方で、比較的短いフレーム時間（ＦＴ’）を、グレースケール駆動部分（ＤＲ）の終了部分から波形の最後までに対して用いている。波形７００の場合、例えば駆動部分（ＤＲ）の最初の３フレーム時間が、より長いフレーム時間（ＦＴ）を有する一方で、最後の２フレーム時間は、より短いフレーム時間（ＦＴ’）を有している。[ＲＦＨ１]第１の実施例と比べると、本手法では、グレースケール精度を低下させずに全体の平均消費電力がさらに低くなっている。

また一般には波形のリセット部分の開始および／または終了付近でより短いフレーム時間を有することが可能であることに留意されたい。

図８は、駆動部分の終了部分に対して比較的短いフレーム時間と、時間整合していない振動パルスを含む、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示している。波形８００と、８１０と、８２０とが、レール安定駆動を用いた白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）へ、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）へ、および黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）への画像遷移に対してそれぞれ示されている。波形８００と、８１０と、８２０とは、それぞれ波形５００と、５１０と５２０とに対応しているが、振動パルス（Ｓ１）が、追加されている。ここでは長いフレーム時間（ＦＴ）を、リセット部分（ＲＥ）およびグレースケール駆動パルス（ＤＲ）の大部分の両方に用いるとともに、短いフレーム時間（ＦＴ’）を、グレースケール駆動部分（ＤＲ）の最後の小部分に対して用いている。さらにすべての遷移において２つの振動パルス（Ｓ１）が、リセットパルス（ＲＥ）の前に追加されている。振動パルス（Ｓ１）は、リセット部分（ＲＥ）のフレーム時間と同等の期間を有する。振動パルスは、ピクセル履歴を除去する際に非常に有用であるため、上記参照の欧州特許出願第０２０７７０１７．８号（弊社整理番号第０２０４４１号）により詳細に検討されているように残像を減少させる。比較的長いフレーム時間を用いることにより誘発される光学的ちらつきは、列反転または列シフトにより低減してもよい。

この例では振動パルス（Ｓ１）を、各波形においてリセットパルス（ＲＥ）の直前のタイミングに合わせてある。しかし振動パルスは、異なる波形８００、８１０、および８２０に対して異なる時刻に発生している。振動パルスを異なる波形において時間整合させて、共通振動期間中、すべての波形の振動パルスが、同一フレーム中に発生するようにすることも可能である。これにより、消費電力をさらに減少させるとともに効率をさらに上げることができる。さらにまた欧州特許出願第０３１００１３３．２号（弊社整理番号第０３００９１号）に検討されているように、駆動パルスの前に第２の振動パルスセットを有してさらに残像を減少させることが望ましい場合がある。

図９は、駆動部分の終了部分と、時間整合した振動パルスとに対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示している。波形９００と、９１０と、９２０とが、レール安定駆動を用いた白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）へ、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）へ、および黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）への画像遷移に対してそれぞれ示されている。波形９００と、９１０と、９２０とは、それぞれ波形５００と、５１０と５２０とに対応しているが、振動パルス（Ｓ１）が、追加されている。振動パルス（Ｓ１）は、すべての波形において時間整合されているとともに、各振動パルスは、駆動パルス（ＤＲ）のフレーム時間と同等のパルス長、例えばフレーム時間（ＦＴ’）を有する。振動パルスにより誘発される光学的ちらつきは、列反転を用いなくても実施例３よりもかなり少ない。整合された振動パルス（Ｓ１）により、一群の平行なラインに同時にアドレスすることも可能になるため、振動パルスに対してのみさらに短いフレーム時間が、可能になり、データ非依存「ハードウェア振動（hardware shaking）」を生じる。波形（データ）依存振動の場合、振動パルス時間は、波形の他の部分に用いられるフレーム時間のいずれとも異なってもよい。同様な変化を、例えばグレースケール駆動パルス（ＤＲ）の前に第２の振動パルスセットに適用してもよく、場合によっては望ましく且つ用いられる。

図１０は、振動パルスと駆動部分の第２の部分とに対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用い、フレームレートの変更前にレスト部分を設けた画像遷移の場合の波形を図示している。波形１０００と、１０１０と、１０２０とが、レール安定駆動を用いた白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）へ、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）へ、および黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）への画像遷移に対してそれぞれ示されている。波形１０００と、１０１０と、１０２０とは、それぞれ波形５００と、５１０と５２０とに対応しているが、振動パルス（Ｓ１）が、追加されているとともに、駆動部分が、第１および第２の駆動部分ＤＲ１およびＤＲ２をそれぞれ含んでいる。

振動パルス（Ｓ１）は、すべての波形において時間的に整合されているとともに、各振動パルスは、リセット部分（ＲＥ）のフレーム時間（ＦＲ）より短いパルス長すなわちフレーム時間（ＦＴ’）を有する。さらにまたレストパルス（Ｒ１、Ｒ２）は、実質的にゼロまたは粒子を移動し得る閾値未満の電圧レベルを有する電圧パルスであり、一般にはある周波数から他の周波数への切り替えの前に供給される。この例では第１のレストパルス（Ｒ１）は、振動パルス（Ｓ１）とリセットパルス（ＲＥ）との間に少なくとも現在のフレーム時間（ＦＴ’）と同じ長さの期間で供給される。例えば波形１０００と、１０１０と、１０２０とにおいて、第１のレストパルス（Ｒ１）は、２つの短いフレーム時間（ＦＴ’）の継続時間を有する。さらなる手法において第１のレストパルス（Ｒ１）は、単一のフレーム時間（ＦＴ’）の継続時間を有することもできる。また第２のレストパルス（Ｒ２）は、第１の駆動パルス部分（ＤＲ１）の第３のフレーム（ＦＴ）の完了後に、例えば第１の駆動パルス部分（ＤＲ１）の終了時であって高周波数（ＦＴ’）への切替前に供給される。第２のレストパルス（Ｒ２）は、少なくとも現在のフレーム時間（ＦＴ）と同じ長さの期間を有する。つまり第２のレストパルス（Ｒ２）は、第１の駆動パルス部分（ＤＲ１）後であって第２の駆動パルス部分（ＤＲ２）の前に、供給される。この手法により周波数変更により誘発される縦クロストークが、回避される。

図１１ａは、第２の駆動部分の開始時点が、フレーム周期内で正電圧から負電圧へ全範囲電圧遷移になる場合の、異なるフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示している。図１０からの波形１０００および１０１０が、最初の２つの波形として繰り返されている。第３の波形、波形１１２０は、黒色（Ｂ）から明灰色（Ｇ２）への遷移を示している点が異なる。Ｗは、白色状態を示している。またレール安定駆動を、用いている。比較的長いフレーム時間（ＦＴ）が、リセット部分（ＲＥ）と第１の駆動部分（ＤＲ１）とに対して用いられるとともに、短いフレーム時間（ＦＲ’）が、第２の駆動部分（ＤＲ２）に対して用いられている。

波形１１２０において画像遷移ＢからＧ２が、波形１０００および１０１０により用いられるレールとは反対のレール（Ｗ）により実現されるため、第２の駆動部分（ＤＲ２）には、フレーム境界ｔｙとｔｚとの間で＋１５Ｖなどの正電圧が必要である。この時間中、波形１０００および１０１０には、−１５Ｖなどの負電圧が必要である。その結果電圧源ドライバ出力は、表示装置上の画像が、更新される際に単一フレーム内で−１５Ｖから＋１５Ｖへまたは＋１５Ｖから−１５Ｖへ直接遷移する。必要な電力が、高いため、これは、望ましくない。一般に低周波数を、用いる場合、ピーク消費電力は、低いままであることが可能であるが、高周波数を、用いる場合、ピーク消費電力は、容認し難いほど高くなる場合もある。

１つまたは複数のフレーム内で電圧スイングまたはスパンを低減することにより、消費電力が、大幅に低減される。特に双安定デバイスにより消費されるピーク電力は、電圧変化の二乗、すなわちＰ∝Ｃ×（ΔＶ）２に比例しており、ここでＣは、容量を表す。さらに詳細にはピーク消費電力は、容量×周波数×電圧スイング×供給電圧の積である。アドレス回路３０５などの双安定デバイス内のピクセルに電圧を供給するＩＣまたはチップへの供給電圧は、少なくとも電圧スイングと同等でなければならず、例えば３０Ｖであり得る。電圧スイングまたはスパンは、使用可能な電圧の範囲、例えば３０Ｖ（＋１５Ｖ−（−１５Ｖ））である。このように電圧スイングを半分、１５Ｖに低減することで、特定のフレーム中で消費電力を半分低減する。しかし供給電圧は、例えば１５Ｖへの低減電圧スイングにより低減することができる。これによって、消費電力を当初の量の１／４に低減する。供給電圧および電圧スイングの低減の結果、同じ低消費電力を維持しつつ標準的なフレーム時間の１／４という短いフレーム時間を、用いることができる。

この問題を解決するために図１１ｂに図示されているように、単一フレーム内での−１５Ｖから１５Ｖへまたは１５Ｖから−１５Ｖへの直接遷移を、回避するように、波形の一部分を、時間的に整合させなければならない。図１１ｂは、第２の駆動部分の開始時点が、フレーム周期内で正電圧から負電圧への全範囲電圧遷移を回避するように設定されている場合の、異なるフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示している。この手法では様々なグレースケール画像遷移に対する駆動波形が、意図的に時間整合されており、電圧変化が、１つまたは複数のフレーム中で可能な電圧値の部分範囲に制限されるようになっている。つまり最大値と最小値との間の全範囲電圧スイングは、回避される。例えば可能な電圧の範囲が、波形内で−１５Ｖと＋１５Ｖとの間の場合、波形の特定部分に対して−１５Ｖから＋１５Ｖへ、または＋１５Ｖから−＋１５Ｖへの変動は、回避される。その代わり、−１５Ｖと０Ｖとの間または０Ｖと＋１５Ｖとの間の変動が、電圧波形の特定の部分に対して可能になる。これらの波形部分は、波形のデータ依存部分を含む場合もあり、ここでは比較的短いフレーム周期が、用いられる。

図１１ｂにおいて第１の波形１１５０は、遅延（Ｄ）が、第２のレストパルス（Ｒ２）の後であって第２の駆動部分（ＤＲ２）の前に設けられていること以外は波形１０００と同一である。遅延（Ｄ）は、ｔｙとｔｚとの間に時間中に発生する。従って第２の駆動部分（ＤＲ２）は、１フレーム時間（ＦＴ’）右にシフトされている。第２の波形１１６０も、遅延（Ｄ）が、第２のレストパルス（Ｒ２）の後であって第２の駆動部分（ＤＲ２）の前、ｔｙとｔｚとの間に時間中に設けられていること以外は波形１０１０と同一である。従って第２の駆動部分（ＤＲ２）は、１フレーム時間（ＦＴ’）右にシフトされている。このように電圧波形の各々は、第１の駆動部分（ＤＲ１）と、電圧値の縮小範囲を有する時間整合された第２の駆動部分（ＤＲ２）とを含む。

ｔｙとｔｚとの間のフレームにおいて波形１１５０および１１６０には、０Ｖが必要である一方、波形１１２０には、＋１５Ｖが必要である。従って電圧レベルの変動は、このフレームにおいて１５Ｖしかなく、これは、３０Ｖという全範囲の一部分である。同様にｔｚで開始するフレームにおいて波形１１５０および１１６０には、−１５Ｖが必要である一方、波形１１２０には、０Ｖが必要である。また電圧レベルの変動は、このフレームにおいて１５Ｖしかない。遅延（Ｄ）を、用いて第２の駆動部分（ＤＲ２）を整合することにより、比較的低いピーク消費電力を維持しつつ高周波数の使用を可能にする。欠点は、合計画像更新時間が、若干増すことである。パルスを整合する他の方法も、単一の短いフレーム時間で全範囲の電圧スイングを回避するという目的を達成することができる。

図１２は、画像遷移が、レール光学状態にリセットすることなく直接実現される場合の、異なるフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示している。波形１２００と、１２１０と、１２２０とが、レールにリセットすることなく直接中間調駆動を用いた白色（Ｗ）から濃灰色（Ｇ１）へ、明灰色（Ｇ２）から濃灰色（Ｇ１）へ、および黒色（Ｂ）から濃灰色（Ｇ１）への画像遷移に対してそれぞれ示されている。各波形は、振動パルス（Ｓ１）と、レストパルス（Ｒ）と、駆動パルス（ＤＲ）とを含んでいる。長いフレーム時間（ＦＴ）が、駆動パルス（ＤＲ）の最初の部分の大部分に対して用いられている。短いフレーム時間（ＦＴ’）が、駆動パルス（ＤＲ）の最後すなわち終了部分と振動パルス（Ｓ１）とに対して用いられている。特に短いフレーム時間（ＦＴ’）は、波形１２１０の駆動パルス（ＤＲ）の終了の１フレーム前に始まっている。

すでに検討したようにレストパルス（Ｒ）は、周波数／フレームレートの切替の前に用いられる。さらにまたパルスは、高周波数が用いられる部分で時間整合されていなければならないとともに、上記検討したように単一フレームにおいて−１５Ｖから＋１５Ｖへの電圧スイングに直面する（これらは図には示さず）。例えばインクが、画像履歴とは無関係またはあまり関係ない、もしくは前の画像履歴が、ルックアップテーブルを決定する際に考慮される場合、振動パルス（Ｓ１）を除去することは場合によっては可能である。

延長フレーム時間
上述したように、列ドライバの切替のため一定の高周波数を、用いた場合、双安定デバイスにおける消費電力は、容認し難いほど高くなる恐れがある。特に個々のピクセルは、複数のフレームに対して同一電圧を有し得るが、異なる波形を（例えば正、ゼロ、または負電圧で）動作しているピクセルが異なる行にあることになる。この場合、列（データ）ドライバは、異なる電圧間の切替を維持しなければならなくなり、電力を消費する。これが、多数回ではなく一回なされだけであれば合計損失エネルギーは、低くなる。一手法においてフレームをよりゆっくり（例えばより長いライン時間で）走査することにより、より長いフレーム時間を、実施することが可能であり、周波数が、低下するにつれて平均電力損失が、低減する。他の手法は、通常の速度でフレームを走査して、その後以降のフレームの書き込みを単に所与の遅延時間遅延することである。この場合電力が、遅延時間中に消費されないため、局所的電力損失は、同じであるが合計エネルギーは、より低い。

従って本発明のさらなる態様は、単一波形に対して可能な限り最も長く且つ実用上最も長いフレーム周期を生成することである。この場合波形の少なくとも一部分に対するフレーム周期は、ピクセル電圧の任意の変更間の可能な限り最も長いフレーム周期として規定される。すなわち延長フレーム周期は、あるフレーム周期、例えば可能な限り最も長いフレーム周期であり、その間電圧波形は、一定の電圧値を有する。この手法は、例えばディスプレイ全体が、単一の長い電圧パルスで白色または黒色にリセットされる状況に限定されるとともに、それぞれ白色または黒色であるべきこれらのピクセルは、単一波形で駆動される。

他の手法において我々は、少なくとも２つの波形の一組の可能な限り最も長く且つ可能な限り最も実用的な相互フレーム周期を生成する。波形の少なくとも一部分に対するフレーム周期は、いずれの駆動波形においてもピクセル電圧の任意の変化の間の可能な限り最も長いフレーム周期、例えば両方またはすべての波形が同一データ電圧を有する最長の相互周期として規定される。

我々は、ピクセルにおけるリークにより、ピクセル電圧が、降下し過ぎるある時間を超えるフレーム時間を用いることができないことは留意すべきである。これは、使用するデバイスにより変わる。一例は、１００ｍｓである。ピクセル電圧の変化は、アドレス電圧と比べてピクセル電圧のｘ％低下として規定される。これは、アクティブマトリックス駆動における２つの連続アドレス時点間の期間でのピクセルからの電荷の漏れの原因となり、ｘは約５〜１０％にもなる。このように延長フレーム時間は、可能な限り最も長いフレーム時間である必要はない。

延長フレーム時間の使用を、以下の例で説明する。

図１３は、リセットおよび駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図６の波形を図示している。波形１３００と、１３１０と、１３２０とは、それぞれ波形６００と、６１０と、６２０とに対応するが、長いフレーム周期が、リセット部分（ＲＥ）および駆動部分（ＤＲ）に対して設けられている。特にリセット部分（ＲＥ）に対するフレーム周期１３０２は、波形のうちで最も短いリセット部分の継続時間であり、波形１３２０内にある。同様に駆動部分（ＤＲ）に対するフレーム周期１３０４は、波形のうちで最も短いリセット部分の継続時間であり、これも、波形１３２０内にある。

一般にフレーム周期の継続時間は、すべての可能な遷移波形と重なる最長の周期により限定される。図示した波形が、単にすべての可能な、例えば１６の波形の一部分であることは留意すべきである。実際にはすべての遷移波形が、可能な限り最も長いフレーム時間の箇所および継続時間を決定すると考えられることもある。つまり例えば、各電圧波形においていずれかの電圧極性のリセット部分または連続０Ｖ信号のいずれかが、発生する、最長の共通期間は、どこであるかを尋ねることにより、リセット部分に対して延長フレーム周期を、規定することができる。さらにまた電力損失をさらに低減するために、追加のさらに長いフレーム周期を波形１３１０のリセットパルスの開始と波形１３２０のリセットパルスの開始との間に割り当てることが可能であるが、ここでは波形は、波形１３００および１３１０に対しては連続リセット電圧、例えば＋１５Ｖ、または波形１３２０では連続ゼロ電圧のいずれかを必要とするためである。このように複数の延長フレーム周期を、所与の組の波形に対して用いることができる。

図１４は、延長フレーム時間が、駆動部分に設けられている場合の図７の波形を図示している。波形１４００と、１４１０と、１４２０とは、それぞれ波形７００と、７１０と７２０とに対応するが、長いフレーム周期１４０２が、駆動部分（ＤＲ）に対して設けられている。駆動部分（ＤＲ）に対するフレーム周期は、波形のうちで最も短い駆動部分の継続時間であり、波形１４２０内にある。

図１５は、延長フレーム時間が、駆動部分に設けられている場合の図８の波形を図示している。波形１５００と、１５１０と、１５２０とは、それぞれ波形８００と、８１０と８２０とに対応するが、長いフレーム周期１５０２が、駆動部分（ＤＲ）の一部に対して設けられている。駆動部分（ＤＲ）の一部に対するフレーム周期は、波形のうちで最も短い駆動部分の継続時間であり、波形１５２０内にある。

図１６は、延長フレーム時間が、第１の駆動部分に設けられている場合の図１０の波形を図示している。波形１６００と、１６１０と、１６２０とは、それぞれ波形１０００と、１０１０と、１０２０とに対応するが、長いフレーム周期１６０２が、第１の駆動部分（ＤＲ１）に対して設けられている。第１の駆動部分（ＤＲ１）に対するフレーム周期は、波形のうちで最も短い第１の駆動部分の継続時間である。この場合すべての第１の駆動部分は、同一の継続時間を有する。

図１７ａは、延長フレーム時間が、第１の駆動部分に設けられている場合の図１１ａの波形を図示している。波形１７００と、１７１０と、１７２０とは、それぞれ波形１０００と、１０１０と、１１２０とに対応するが、長いフレーム周期１７０２が、第１の駆動部分（ＤＲ１）に対して設けられている。第１の駆動部分（ＤＲ１）に対するフレーム周期は、波形のうちで最も短い第１の駆動部分の継続時間である。この場合すべての第１の駆動部分は、同一の継続時間を有する。

図１７ｂは、延長フレーム時間が、第１の駆動部分に設けられている場合の図１１ｂの波形を図示している。波形１７５０と、１７６０と、１７２０とは、それぞれ波形１１５０と、１１６０と、１１２０とに対応するが、長いフレーム周期１７０２が、第１の駆動部分（ＤＲ１）に対して設けられている。第１の駆動部分（ＤＲ１）に対するフレーム周期は、波形のうちで最も短い第１の駆動部分の継続時間である。この場合すべての第１の駆動部分は、同一の継続時間を有する。

図１８は、延長フレーム時間が、駆動部分に設けられている場合の図１２の波形を図示している。波形１８００と、１８１０と、１８２０とは、それぞれ波形１２００と、１２１０と、１２２０とに対応するが、長いフレーム周期１８０２が、駆動部分（ＤＲ）に対して設けられている。駆動部分（ＤＲ）に対するフレーム周期は、波形のうちで最も短い駆動部分の継続時間であり、波形１８１０内にある。

注記
上記の例において異なる周波数が、リセットおよび駆動部分に用いられている。より一般的にいうと、本発明は、波形の複数のブロックに適用可能である。波形を意図的に２つ以上のブロックに分割することが可能になり、各ブロックパルスは、異なる周波数を用いて生成される。

さらにまた上記の例では、パルス幅変調（ＰＷＭ）駆動が、本発明を説明するために用いられ、ここでパルス時間が、各波形において変動する一方で、電圧振幅が、一定に維持されている。しかし本発明は、例えばパルス電圧振幅が、各波形において変化する電圧レベルの数が限定された電圧変調（ＶＭ：voltage modulated）駆動、またはＰＷＭとＶＭとの組み合わせ駆動による、他の駆動スキームにも適用可能である。本発明は、カラーおよびグレースケール双安定ディスプレイに適用可能である。また電極構造は、限定されない。例えば上下電極構造（垂直構造）、ハニカム構造、面内切替構造、または他の面内切替と垂直切替との組み合わせを、用いてもよい。さらにまた本発明は、パッシブマトリックスおよびアクティブマトリックス電気泳動ディスプレイにおいて実施し得る。事実本発明は、画像更新後に画像が、ディスプレイ上に実質的に残っている間に電力を消費しない任意の双安定ディスプレイで実施することができる。また本発明は、例えばタイプライターモードがある、単一および複数ウインドウディスプレイの両方に適用可能である。

本発明の好適な実施形態であると思われるものを図示するとともに説明してきたが、もちろん本発明の要旨から逸脱することなく形状または細部において様々な変更および変形を容易に行えることは理解されよう。そのため本発明は、説明および図示した厳密な形状に限定することを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲内にある変更例をすべて網羅すると解釈されるべきものである。

図面において、
電子読取装置の表示画面の一部分の実施形態の正面図を概略的に示す。 図１の２−２線に沿った断面図を概略的に示す。 電子読取装置の概観を概略的に示す。 それぞれの表示領域を有する２つの表示画面を概略的に示す。 固定の比較的長いフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 固定の比較的短いフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 駆動部分に対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 駆動部分の終了部分に対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 駆動部分の終了部分に対して比較的短いフレーム時間と、時間整合していない振動パルスを含む、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 駆動部分の終了部分と時間整合した振動パルスとに対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用いた画像遷移のための波形を図示する。 振動パルスと駆動部分の第２の部分とに対して比較的短いフレーム時間と、波形の残りの部分に対して比較的長いフレーム時間とを用い、フレームレートの変更前にレスト部分を設けた画像遷移の場合の波形を図示する。 第２の駆動部分の開始時点がフレーム周期内で正電圧から負電圧へ全範囲電圧遷移になる場合の、異なるフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 第２の駆動部分の開始時点がフレーム周期内で正電圧から負電圧への全範囲電圧遷移を回避するように設定されている場合の、異なるフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 画像遷移がレール光学状態にリセットすることなく直接実現される場合の、異なるフレーム時間を用いた画像遷移の場合の波形を図示する。 リセットおよび駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図６の波形を図示する。 駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図７の波形を図示する。 駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図８の波形を図示する。 第１の駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図１０の波形を図示する。 第１の駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図１１ａの波形を図示する。 第１の駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図１１ｂの波形を図示する。 駆動部分に延長フレーム時間が設けられている場合の図１２の波形を図示する。

すべての図面において対応する部分は、同一の参照番号により参照される。

Claims (20)

1. 複数の連続フレーム周期において帯電粒子を含む双安定ディスプレイの画素を更新する方法であって、
   前記画素を更新する、少なくとも１つの長いフレーム時間が用いられる少なくとも１つの部分及び少なくとも１つの短いフレーム時間が用いられる少なくとももう１つの部分を含む１つの電圧波形を規定するデータにアクセスするステップと、
   前記電圧波形の画素を、第１グレースケールから目的のグレースケールまで駆動するステップと、
   を備え、該電圧波形は：
   第１フレーム時間を有し、前記帯電粒子を、前記画素が白色又は黒色である極限の光学状態の１つに移動させるのに十分である値のリセット電圧を有するリセット部分、及び
   該リセット部分の後に結合され、前記第１フレーム時間よりも長い第２フレーム時間を有する駆動部分、
   を含む、ことを特徴とする方法。
2. 前記駆動部分が、前記第１フレーム時間よりも短い第３フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記駆動部分の終わりの部分で前記第３フレーム時間が生じる、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記リセット部分が、前記第２フレーム時間よりも長い第４フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記電圧波形が、前記リセット部分の前に結合された振動部分をさらに含み、該振動部分は、実質的に同一の電圧値及び交流極性を有する複数の振動パルスを有する、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記振動部分が、前記第３フレーム時間よりも長い第５フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記電圧波形が、前記振動部分と前記リセット部分との間に置かれたレスト部分をさらに含み、該レスト部分は、前記帯電粒子を移動させる閾値よりも低い電圧値を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記駆動部分が、レスト周期によって分離された少なくとも２つの駆動パルスを有し、第１の該駆動パルスは前記第２フレーム時間にあり、第２の該駆動パルスは前記第３フレーム時間にあり、前記レスト周期は、前記帯電粒子を移動させる閾値よりも低い電圧値を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
9. 機械によって実行可能なインストラクションのプログラムを確実に具体化し、双安定ディスプレイの画素を更新する方法を実施するプログラム記憶装置であり：
   前記画素を更新するために、少なくとも１つの長いフレーム時間が用いられる少なくとも１つの部分及び少なくとも１つの短いフレーム時間が用いられる少なくとももう１つの部分を含む電圧波形を規定するデータにアクセスするステップ、
   該電圧波形で前記画素を第１グレースケールから目的のグレースケールまで駆動するステップであり、該電圧波形が：
   第１フレーム時間を有し、帯電粒子を、前記画素が白色又は黒色である極限の光学状態の１つに移動させるのに十分である値のリセット電圧を有するリセット部分、及び
   該リセット部分の後に結合され、前記第１フレーム時間よりも長い第２フレーム時間を有する駆動部分、
   を含む、ステップ、
   を有することを特徴とするプログラム記憶装置。
10. 前記駆動部分が、前記第１フレーム時間より短い第３フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム記憶装置。
11. 前記駆動部分の終わりの部分で第３フレーム時間が生じる、ことを特徴とする請求項１０に記載のプログラム記憶装置。
12. 前記リセット部分は、前記第２フレーム時間よりも長い第４フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のプログラム記憶装置。
13. 前記電圧波形が、前記リセット部分の前に結合された振動部分をさらに含み、該振動部分は、実質的に同一の電圧値及び交流極性を有する複数の振動パルスを有する、ことを特徴とする請求項１０に記載のプログラム記憶装置。
14. 前記電圧波形が、前記振動部分と前記リセット部分との間に置かれたレスト部分をさらに含み、該レスト部分は、前記帯電粒子を移動させる閾値よりも低い電圧値を有する、ことを特徴とする請求項１３に記載のプログラム記憶装置。
15. 前記駆動部分が、レスト周期によって分離された少なくとも２つの駆動パルスを有し、第１の該駆動パルスは前記第２フレーム時間にあり、第２の該駆動パルスは前記第３フレーム時間にあり、前記レスト周期は、前記帯電粒子を移動させる閾値よりも低い電圧値を有する、ことを特徴とする請求項１０に記載のプログラム記憶装置。
16. 双安定ディスプレイ；及び
    双安定ディスプレイの画素を、該画素を更新するための、少なくとも１つの長いフレーム時間が用いられる少なくとも１つの部分及び少なくとも１つの短いフレーム時間が用いられる少なくとももう１つの部分を含む電圧波形を規定するデータにアクセスし、前記画素を前記電圧波形で第１グレースケールから目的のグレースケールまで駆動することによって更新するコントロール、を含む表示装置であり、前記電圧波形が：
    第１フレーム時間を有し、帯電粒子を、前記画素が白色又は黒色である極限の光学状態の１つに移動させるのに十分である値のリセット電圧を有するリセット部分、及び
    該リセット部分の後に結合され、前記第１フレーム時間よりも長い第２フレーム時間を有する駆動部分、
    を含む、ことを特徴とする表示装置。
17. 前記駆動部分が、前記第１フレーム時間よりも短い第３フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記駆動部分の終わりの部分で前記第３フレーム時間が生じる、ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記リセット部分が、前記第２フレーム時間よりも長い第４フレーム時間をさらに含む、ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム記憶装置。
20. 前記電圧波形が、前記リセット部分の前に結合された振動部分をさらに含み、該振動部分は、実質的に同一の電圧値及び交流極性を有する複数の振動パルスを有する、ことを特徴とする請求項９に記載のプログラム記憶装置。

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