JP5115831B2 - 電気泳動表示装置、コントローラ、および電子機器 - Google Patents
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また、前記制御部は、前記画像消去期間における、前記表示部を黒表示にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を白表示にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間の長さを制御することが望ましい。
また、前記制御部は、前記画像消去期間における、前記表示部を黒表示にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を白表示にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間における前記画素電極と前記共通電極の間に与える電位差を制御することが望ましい。
これにより、分散系で電気泳動粒子がよく撹拌され、残像の軽減を図ることができる。
また、本発明の電子機器は、上述した電気泳動表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ブック、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念からはずれるもの、例えば可撓性のある紙状/フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも含む。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による電気泳動表示装置10の電気的な全体構成を示す図である。電気泳動表示パネルA(表示部)は複数の画素から構成されており、これらの画素は、後述するスイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)103や、このTFT103に接続された画素電極104を含んで構成されている。一方、素子基板100の周辺領域には、走査線駆動回路130やデータ線駆動回路140が形成されている。また、素子基板100の電気泳動表示パネルAには、図示のX方向に沿って平行に複数本の走査線101が形成されている。また、これと直交するY方向に沿って平行に複数本のデータ線102が形成されている。そして、各画素は走査線101とデータ線102との交差に対応してマトリクス状に配列されている。
次に、画像の書き込み動作について説明する。画像書き込み動作時は、走査線駆動回路130は走査線101に順次選択信号を供給する。j番目の走査線101に選択信号が供給され選択状態となると、この走査線101に接続されたTFT103がオン状態になる。このとき、走査線選択に同期してデータ線駆動回路140から供給されるデータ信号Xi(画像信号)が画素電極104に書き込まれる。このとき、データ信号Xiの電圧レベルで保持容量Csも充電され、TFT103の遮断後も画素(画素電極と共通電極)の電荷保持を図り、電気泳動粒子による画像の維持を図る。各画素がデータ信号の電圧レベルに応じた表示を行うことによって画像が表示される。
図3は比較例の電気泳動表示装置の残像を説明する図である。図4は比較例の電気泳動表示装置のコントローラによる共通電極および画素電極へ印加する電圧の制御方法を示すタイミングチャートである。また、図5は比較例の電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。
ここで、電気泳動粒子は、負に帯電した白い電気泳動粒子(第1の粒子)と、正に帯電した黒い電気泳動粒子(第2の粒子)を含むものとする。また、白を第1の階調、黒を第2の階調とする。
すなわち、白を表示している領域で、白を書き込む電圧を印加し続けると、電圧をかけなくなったときに反射率の低い白、すなわち灰色に近い白になってしまう。
比較例との違いは、変更前の画像(第1の画像)「H」から変更後の画像(第2の画像)「I」へ書き替える間の消去時間(切り替え期間)における制御方法である。
このため、実施の形態1では、領域aでは画素電極を共通電極と同電位とし、領域bと領域cにのみ電位差が発生するように電圧を印加することで、電気泳動粒子の電圧遮断後の保持特性の低下による残像を軽減している。
ここで、TFT103のオン電流Ion、オフ電流Ioffの関係はIon>>Ioffなので、保持容量Csへの充電時間は、電荷保持時間に比べて無視できるほど小さい。ここで、Ionを一定とすると、第1の期間における画素電位vの時間積分は以下の式で表される。
(Cs+Cepd/2Ioff)・V2−VT=0
これにより、Tは以下のように設定できる。
T=(Cs+Cepd/2Ioff)・V
なお、以上の方法で求めたTは概算値であり、計算方法としては回路シミュレータ等を使って厳密な過渡解析を行うことがより望ましい。
図10に示す例のように、第1の期間と第2の期間の他に全白表示と全黒表示を行うことにより、分散媒中で白と黒の電気泳動粒子が撹拌され、均一性が保たれるので、消去時残像、および経時的残像の軽減を図ることができる。
図12は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図12(A)は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック1000は、ブック形状のフレーム1001と、このフレーム1001に対して回動自在に設けられた(開閉可能な)カバー1002と、操作部1003と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部1004と、を備えている。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
Claims (6)
- 複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向する共通電極と、前記複数の画素電極と前記共通電極との間に配置された電気泳動粒子と、を含む表示部と、
前記画素電極の電位を制御することにより、前記画素電極と前記共通電極との間の電位差を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示部に表示される画像を第1の画像から第2の画像へ変更する間の画像消去期間において、
前記第1の画像を表示している間の表示が白表示であった領域の画素電極と共通電極の間にのみ電位差を与え、前記表示部が黒表示であった領域の画素電極と共通電極の間には電位差を与えずに、前記表示部を黒表示にする第1の期間と、
前記表示部を白表示にする第2の期間と、を設けることを特徴とする電気泳動表示装置。 - 前記制御部は、前記画像消去期間における、前記表示部を黒表示にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を白表示にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間の長さを制御することを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記画像消去期間における、前記表示部を黒表示にするための前記電気泳動粒子の移動量と、前記表示部を白表示にするための前記電気泳動粒子の移動量が等しくなるように、前記第2の期間における前記画素電極と前記共通電極の間に与える電位差を制御することを特徴とする請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 前記制御部は、前記画像消去期間において、1ミリ秒〜10ミリ秒の周期で前記表示部を交互に白表示と黒表示にする第3の期間をさらに設けることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
- 複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向する共通電極と、前記複数の画素電極と前記共通電極との間に配置された電気泳動粒子と、を含む表示部を備えた電気泳動表示装置を制御するコントローラであって、
前記表示部に表示される画像を第1の画像から第2の画像へ変更する間の画像消去期間において、
前記第1の画像を表示している間の表示が白表示であった領域の画素電極と共通電極の間にのみ電位差を与え、前記表示部が黒表示であった領域の画素電極と共通電極の間には電位差を与えずに、前記表示部を黒表示にする第1の期間と、
前記表示部を白表示にする第2の期間と、を設けることを特徴とするコントローラ。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
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