JP5157322B2 - 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器 - Google Patents
電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器Info
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Description
図16は、画像消去時における表示部1130の画像パターンを示す図である。図16では、表示部1130を上半分の1131、下半分の1132に分けている。図16(a)は図15(a)に対応する図であり、表示部1131が黒表示、及び表示部1132が白表示されている。図16(b)から図16(g)は、表示部1130全面に黒表示と白表示とを繰り返して画像消去を行う様子を示す図である。
前述したように、図16(a)では、表示部1131が黒表示、表示部1132が白表示されている。この状態で、図17(a)中段に示すように、表示部1131側の画素電極1121A、及び表示部1132側の画素電極1121Bに高電位(H)を入力し、共通電極1122に低電位(L)を入力する。このとき、表示部1131は黒表示されているので、白色粒子1182、黒色粒子1183は移動しない。
一方、表示部1132では、黒色粒子1183が共通電極1122側に集まり(図17(a)下段)、白色粒子1182が画素電極1121B側に集まるので、表示部1132も黒表示される(図16(b))。
しかし、電気泳動表示装置は、上述したように表示の履歴を引きずるという特性を有しているため、図16(c)における表示部1131の白表示と表示部1132の白表示とを比較すると、最初に黒表示されていた表示部1131の白表示の方が黒っぽくなり、この違いが残像となって現れる。その後、さらに黒表示(図16(d))と白表示(図16(e))とを行った後の図16(e)における表示部1131の白表示と表示部1132の白表示とを比較すると、最初に黒表示されていた表示部1131の白表示の方がわずかに黒っぽい。さらに、消去動作を行った後の図16(g)における表示部1131の白表示と表示部1132の白表示とを比較すると、表示部1131、1132の白表示に違いはほとんどなく残像が改善されている。
一対の基板間に電気泳動粒子を含んだ電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動素子は、少なくとも第1の色の前記電気泳動粒子と、第2の色の前記電気泳動粒子とを含んでおり、前記表示部の画像を消去する画像消去ステップが、前記表示部において互いに隣接し、それぞれ1又は複数の前記画素からなる第1の領域及び第2の領域のうち、前記第1の領域の前記画素に前記第1の色に対応する第1の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第2の色に対応する第2の階調を表示する第1の消去ステップと、前記第1の領域の前記画素に前記第2の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第1の階調を表示する第2の消去ステップと、を有することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
一対の基板間に電気泳動粒子を含んだ電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部と、前記複数の画素を制御する制御部とを備えた電気泳動表示装置であって、前記電気泳動素子は、少なくとも第1の色の前記電気泳動粒子と、第2の色の前記電気泳動粒子とを含んでおり、前記制御部は、前記表示部の画像を消去する画像消去動作において、前記表示部において互いに隣接し、それぞれ1又は複数の前記画素からなる第1の領域及び第2の領域のうち、前記第1の領域の前記画素に前記第1の色に対応する第1の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第2の色に対応する第2の階調を表示する第1の消去動作と、前記第1の領域の前記画素に前記第2の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第1の階調を表示する第2の消去動作と、を実行することを特徴とする電気泳動表示装置。
このようにすれば、前記表示部のうち一部の前記画素からなる前記第1の領域と前記第2の領域とに対して交互に異なる階調を表示して消去動作を行うので、前記第1の消去ステップと前記第2の消去ステップとを交互に繰り返しても、隣接する前記第1の領域及び前記第2の領域の前記階調が混色した色が表示される。したがって、画像書き替え時のフラッシングを低減した電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、フラッシングの発生を抑制しつつ、前記電気泳動粒子を十分に撹拌できるので、残像をなくし表示品質を向上した電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記データ線の延在方向及び前記走査線の延在方向に沿って、前記表示部を前記第1の領域と前記第2の領域とで小さく分割できるので、前記第1の消去ステップと前記第2のステップとを交互に繰り返しても、隣接する前記第1の領域及び前記第2の領域の前記階調が混色した色が表示される。したがって、画像書き替え時のフラッシングを低減した電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記第1の領域及び前記第2の領域を最小基本単位に設定できるので、隣接する前記第1の領域及び前記第2の領域の間の前記階調の違いがより視認されにくくなる。したがって、画像書き替え時のフラッシングを低減した電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記第1の消去ステップ及び前記第2の消去ステップにおいて、すべての前記画素に表示データを入力するまで、前記データ線を一定の電位に保持することができるので、前記データ線の電位制御に係る負荷を低減する電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記第1の消去動作及び前記第2の消去動作において、1本の前記走査線に属するすべての前記画素に同一の表示データを入力するので、すべての前記データ線の電位を均一にすることができる。したがって、前記データ線の電位制御に係る負荷を低減する電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記画素電極に入力された電位が前記第1の電位又は前記第2の電位の何れかであっても、前記画素電極と前記共通電極との間に電位差が生じる期間を設けることができるので、前記階調の異なる前記画素を並行して書き替えることができる電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記第1の消去ステップ及び前記第2の消去ステップの表示は、前記画像書き込みステップの表示と比較して弱く書き込まれるので、前記電気泳動粒子が固定されにくくなって撹拌が十分になされる。したがって、残像をなくし表示品質を向上した電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
これにより、前記表示部のうち一部の前記画素からなる前記第1の領域と前記第2の領域とに対して交互に異なる階調を表示して消去動作を行うので、前記第1の消去ステップと前記第2の消去ステップとを交互に繰り返しても、隣接する前記第1の領域及び前記第2の領域の前記階調が混色した色が表示される。したがって、画像書き替え時のフラッシングを低減した電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、フラッシングの発生を抑制しつつ、前記電気泳動粒子を十分に撹拌できるので、残像をなくし表示品質を向上した電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、前記データ線の延在方向及び前記走査線の延在方向に沿って、前記表示部を前記第1の領域と前記第2の領域とで小さく分割できるので、前記第1の消去ステップと前記第2のステップとを交互に繰り返しても、隣接する前記第1の領域及び前記第2の領域の前記階調が混色した色が表示される。したがって、画像書き替え時のフラッシングを低減した電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、前記第1の領域及び前記第2の領域を最小基本単位に設定できるので、前記第1の領域と前記第2の領域との間の前記階調の違いがより視認されにくくなる。したがって、画像書き替え時のフラッシングを低減した電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、前記第1の消去ステップ及び前記第2の消去ステップにおいて、すべての前記画素に表示データを入力するまで、前記データ線を一定の電位に保持することができるので、前記データ線の電位制御に係る負荷を低減する電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、前記第1の消去動作及び前記第2の消去動作において、1本の前記走査線に属するすべての前記画素に同一の表示データを入力するので、すべての前記データ線の電位を均一にすることができる。したがって、前記データ線の電位制御に係る負荷を低減する電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、前記画素電極に入力された電位が前記第1の電位又は前記第2の電位の何れかであっても、前記画素電極と前記共通電極との間に電位差が生じる期間を設けることができるので、前記階調の異なる前記画素を並行して書き替えることができる電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、前記第1の消去ステップ及び前記第2の消去ステップの表示は、前記画像書き込みステップの表示と比較して弱く書き込まれるので、前記電気泳動粒子が固定されにくくなって撹拌が十分になされる。したがって、残像をなくし表示品質を向上した電気泳動表示装置を提供することができる。
これにより、残像をなくし表示品質を向上した電子機器を提供することができる。また、前記表示部に前記第1の階調と前記第2の階調とが混色した色が表示されるので、画像書き替え時のフラッシングを低減した電子機器を提供することができる。
表示部30には、画素20が、データ線駆動回路70の延在方向に沿ってn個、走査線駆動回路60の延在方向にm個のマトリクス状に配置されている。走査線駆動回路60と画素20とが、データ線駆動回路70の延在方向に沿って延びた複数の走査線40(Y1、Y2、…、Ym)を介して接続されている。データ線駆動回路70と画素20とが、表示部30を走査線駆動回路60の延在方向に沿って延びる複数のデータ線50(X1、X2、…、Xn)を介して画素20に接続されている。
シフトレジスタ回路61は、各走査線40に対応して複数のフリップフロップ回路(図示は省略)を備えている。また、すべてのフリップフロップ回路は直列に接続されている。
次に、電位が変換された選択信号は、出力バッファ63に移動し電流が増幅される。そして、電流増幅された選択信号が走査線40に供給される。出力バッファ63によって、走査線駆動回路60から離れた位置の画素20にも確実に電力を供給できるようになっている。
画素20は、スイッチング素子24と、容量25と、画素電極21と、共通電極22と、電気泳動素子23とを備えている。
図3は、ラッチ回路125を備えた画素120の回路構成図である。以下、画素120の回路構成について説明する。ラッチ回路125は、スイッチング素子24と画素電極21との間に設けられ、ラッチ回路125の入力端N1が端子24cと接続され、ラッチ回路125の出力端N2が画素電極21と接続されている。
ラッチ回路125は、pチャネルトランジスタ154とnチャネルトランジスタ153とが入力端N1で接続され、pチャネルトランジスタ152とnチャネルトランジスタ151とが出力端N2で接続されている。
pチャネルトランジスタ154、及びnチャネルトランジスタ153のゲート部は、出力端N2及び画素電極21と接続され、pチャネルトランジスタ152、及びnチャネルトランジスタ151のゲート部は、入力端N1及びスイッチング素子24と接続されている。
pチャネルトランジスタ152、154は高電位電源線158に接続され、nチャネルトランジスタ151、153は低電位電源線157に接続されている。
対向基板29は、電気泳動表示装置1において画像を表示する側であり、ガラスやプラスティックなどからなる透明な基板である。対向基板29の電気泳動素子23側の略全面に共通電極22が形成されている。共通電極22は、透明導電材料、例えばMgAg(マグネシウム銀)、ITO、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)からなる。
マイクロカプセル80の外殻部の材質としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴムなどの透光性を持つ高分子樹脂を採用することができる。マイクロカプセル80は、図4に示すように画素電極21と共通電極22とで挟持されており、1つの画素20内に1つ又は複数のマイクロカプセル80が配置されている。
黒色粒子83は、例えば、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(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電している。
まず図6(a)に示すように、共通電極22に画素電極21より高電位を印加すると、負に帯電した白色粒子82が共通電極22に引き寄せられ、正に帯電した黒色粒子83が画素電極21に引き寄せられる。したがって、この画素20は白表示される。
次に、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法について図面を参照して説明する。
第1の駆動方法は、白消去と黒消去とを行う微小領域(第1、第2の領域)の基本単位を、格子状に配置された1つの画素ごととし、白表示と黒表示とを市松模様に配置し、これらの色を交互に入れ替えることで市松模様が表示部の左から右側に移動するように画像消去を行う駆動方法である。
また、図7の画素20Aは左側最上段の画素であり、画素20Bは左から2列目の最上段で、画素20Aと隣接する画素である。これらの画素20A、20Bは、表示部30の市松模様における白表示と黒表示とを1つずつ選択したものであり他意はない。本駆動方法の説明はこれらの画素20A、20Bを用いて行う。
図8は、第1の駆動方法に係るタイミングチャートの一例を示す図である。第1の駆動方法では、画像保持ステップと、画像消去ステップと、画像書き込みステップとを実行する。図8には、図9に断面構造を示す画素20Aの画素電極21Aと、画素20Bの画素電極21Bと、画素20A及び画素20Bに共通の共通電極22とに入力される電位がそれぞれ示されている。
図9は、画像消去ステップにおける電気泳動粒子の運動態様を示す図である。図9は、画素20A、20Bに対するものであり、(a)図は第1の消去ステップ、(b)図は第2の消去ステップ、及び(c)図は第3の消去ステップに対応する。
このような駆動方法を行うと、共通電極22に高電位(H)が入力される期間では、白表示する画素20の画素電極21と共通電極22との間に電位差が生じ、画素20が白表示される。一方、共通電極22に低電位(L)が入力される期間では、黒表示する画素20の画素電極21と共通電極22との間に電位差が生じ、画素20が黒表示される。
したがって、共通電極22にパルスが入力されることで、異なる画素20に対する白表示と黒表示とを並行して行うことができ、このような駆動方法は「コモン振り」と呼ばれている。本駆動方法では、「コモン振り」を用いることを前提として説明する。
第1の消去ステップの期間T10は共通電極22に1周期分のパルスが入力される期間である。この期間に、画素20Aの画素電極21Aには、T10の期間高電位(H)が入力される。そして、共通電極22に高電位(H)が入力される前半部では、画素電極21Aと共通電極22との間に電位差が生じないので、白色粒子82及び黒色粒子83は移動しない。続いて、共通電極22に低電位(L)が入力される後半部では、画素電極21Aが高電位側となるので、黒色粒子83が共通電極22に集まり、白色粒子82が画素電極21Aに集まる(図9(a))。したがって、白表示の画素20Aが黒表示に移行する。
一方、画素20Bの画素電極21Bには、T10の期間低電位(L)が入力される。また、共通電極22のパルスは1周期分入力される。したがって、共通電極22に高電位(H)が入力される前半部では、共通電極22が高電位側となるので、白色粒子82が共通電極22に集まり、黒色粒子83が画素電極21Bに集まる。これに対して、共通電極22に低電位(L)が入力される後半部では、画素電極21Bと共通電極22との間に電位差が生じないので、白色粒子82及び黒色粒子83は移動しない(図9(a))。したがって、画素20Bが黒表示から白表示に移行する。
これにより、表示部30の表示画像は、図7(a)から図7(b)に移行し、表示が反転する画素20において白色粒子82、黒色粒子82が撹拌される。また、表示部30には、微小な白い領域と黒い領域とが交互に並ぶので、人間の目には常に両者が混色されたグレーに見えるので、フラッシングが起こらず不快を感じることはない。
第2の消去ステップの期間T10は共通電極22に1周期分のパルスが入力される期間である。この期間に、画素20Aの画素電極21Aには、T10の期間低電位(L)が入力される。そして、共通電極22に高電位(H)が入力される前半部では、共通電極22が高電位側となるので、白色粒子82が共通電極22に集まり、黒色粒子83が画素電極21Aに集まる。これに対して、共通電極22に低電位(L)が入力される後半部では、画素電極21Aと共通電極22との間に電位差が生じないので、白色粒子82及び黒色粒子83は移動しない(図9(b))。したがって、黒表示の画素20Aが白表示に移行する。
一方、画素20Bの画素電極21Bには、T10の期間高電位(H)が入力される。また、共通電極22のパルスは1周期分入力される。したがって、共通電極22に高電位(H)が入力される前半部では、画素電極21Bと共通電極22との間に電位差が生じないので、白色粒子82及び黒色粒子83は移動しない。これに対して、共通電極22に低電位(L)が入力される後半部では、画素電極21Bが高電位側となるので、黒色粒子83が共通電極22に集まり、白色粒子82が画素電極21Bに集まる(図9(b))。したがって、白表示の画素20Bが黒表示に移行する。
これにより、表示部30の表示画像は、図7(b)から図7(c)に移行し、表示部30の全画素20で表示が反転するので、すべての画素20の白色粒子82、黒色粒子82が撹拌される。このとき、表示部30では、微小な白い領域と黒い領域とが入れ替わって交互に並ぶことになるが、人間の目には常に白と黒が混色されたグレーに見えるので、第1の消去ステップから第2の消去ステップに移行する際にフラッシングが起こることはなく、不快を感じることはない。
第3の消去ステップでは、画素20A、20Bを同様に駆動する。すなわち、第3の消去ステップでは、画素電極21A、21Bの双方(全画素電極)に低電位(L)が入力される。このとき共通電極22のパルスは1周期分入力される。したがって、共通電極22に高電位(H)が入力される前半部では、共通電極22が高電位側となる。そうすると、黒表示となっている画素20Aでは、共通電極22に白色粒子82が集まり、画素電極21A、21Bに黒色粒子83が集まって白表示に移行する。
画素20Bは、直前の第1のステップにより白表示されており、白色粒子82、黒色粒子83は移動しない(図9(c))。
一方、共通電極22に低電位(L)が入力される後半部では、画素電極21Aと共通電極22との間、及び画素電極21Bと共通電極22との間に電位さが生じないので、何れの画素20でも白色粒子82及び黒色粒子83は移動しない。
これにより、図7(g)に示すように、画素20A、20Bを含む表示部30の全体が白表示されて画像消去ステップを完了し、画像書込みステップに移行する。
このような駆動方法を行うと、共通電極22に高電位(H)が入力される期間では、白表示する画素20の画素電極21と共通電極22との間に電位差が生じるが、すべての画素20が白表示された状態で画像書込みステップに移行しているので、白表示する画素20の白色粒子82、黒色粒子83は移動しない。
一方、共通電極22に低電位(L)が入力される期間では、黒表示する画素20の画素電極21と共通電極22との間に電位差が生じ、画素20が黒表示される。
本駆動方法では、共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T100をおよそ0.3sとし、画像書込みステップ全体の期間をおよそ2sとしている。
これは、画像消去ステップにおける画像表示が前画像の残像を消去するためのものであり、白色粒子82と黒色粒子83とを十分に撹拌することを目的としているからである。また、この撹拌により各粒子の動きがスムーズになり、画像書込みステップにおいて書き込まれる画像を鮮明に表示することができる。
さらに、消去ステップにおける表示が明確な黒、白とならないので、より混色して見えやすく、フラッシングを生じにくい消去方法となっている。
本駆動方法では、画像消去ステップにおいて共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T1を、概ね画像書込みステップにおいて共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T100の1/3程度にしているが、T1はこれに限定されるものではなく、T100の1/2以下であれば残像の発生を抑制しつつ確実な消去動作を行える。
また第1、第2、及び第3の消去ステップにおいて、共通電極22に入力するパルスを1周期分としたが、複数周期分入力することであってもよい。
そして、第1、第2の消去ステップの繰り返し回数をさらに増やしてもよい。これにより、白色粒子82、黒色粒子83をより撹拌することができるので、より残像をなくすことができる。
画像消去ステップにおいて、1つの画素20を微小領域に設定し、表示部30を白表示と黒表示とで市松模様に表示しているので、各画素20を交互に反転表示しても隣接する白表示と黒表示とが混色されて肉眼ではグレー表示と認識される。したがって、消去動作時に、使用者にはグレー表示が変化しないように見えるので、フラッシングの生じない消去動作を実現できる。また、第1の消去ステップと第2の消去ステップとを行うことで表示が反転して、白色粒子82と黒色粒子83とが撹拌されるので、残像をなくし表示品質を向上することができる。
微小領域の基本単位を走査線40に沿った複数画素分の幅を有する矩形状の領域、あるいは、データ線50に沿った複数画素分の幅を有する矩形状の領域で設定して、表示部30を白表示と黒表示とで市松模様に表示しても、使用者にはグレー表示と認識されるので、表示書き替え時のフラッシングを低減することができる。
次に、本駆動方法の変形例について説明する。本変形例は、上述した「コモン振り」に代えて、共通電極22に低電位(L)及び高電位(H)の中間の電位である中電位(M)に設定する駆動方法である。
図10は、本変形例に係るタイミングチャート図である。本変形例においても、画像保持ステップと画像消去ステップと画像書込みステップとを実行する。画像消去ステップは、第1、第2、及び第3の消去ステップを有している。
画像消去ステップにおいて、共通電極22には中電位(M)が入力される。
第1の消去ステップでは、画素電極21Aに高電位(H)、及び画素電極21Bに低電位(L)が入力される。
第2の消去ステップでは、画素電極21Aに低電位(L)、及び画素電極21Bに高電位(H)が入力される。
第3の消去ステップでは、画素電極21A、21Bに低電位(L)が入力される。
第1の消去ステップを例に挙げて説明すると、画素20Aでは、画素電極21Aが共通電極22より高電位であるので、黒色粒子83が共通電極22に集まり、白色粒子82が画素電極21Aに集まって、白表示から黒(グレー)表示に変化する。また、画素20Bでは、共通電極22が画素電極21Bより高電位であるので、白色粒子82が共通電極22に集まり、黒色粒子83が画素電極21Bに集まって、黒表示から白(グレー)表示に変化する。これらの画素20A、20Bにおける動作が同時に進行する。
このような駆動方法では、画像消去時における共通電極22と画素電極21A、21Bとの間の電位差が画像書込み時の半分になるので、画素20の表示が完全に移行しないことも考えられるが、消去動作であるから問題なく、むしろフラッシングが生じにくくなるという利点がある。
また、第1の消去ステップと第2の消去ステップとを行って画素の表示が変化しても、使用者にはグレー表示が変化しないように見えるので、表示書き替え時のフラッシングを低減することができる。そして、第1の消去ステップと第2の消去ステップとを行うと白色粒子82と、黒色粒子83とを撹拌することができるので、残像をなくし表示品質を向上することができる。
次に、第2の駆動方法について説明する。第2の駆動方法は、1本のデータ線50に属する一群の画素20からなる領域を微小領域(第1、第2の領域)の基本単位とし、縦のストライプ表示された画像の色を交互に入れ替えることで画像を消去する駆動方法である。
本駆動方法においても、走査線40に沿って5個、データ線50に沿って5個ずつの画素20で形成された表示部30の一部の領域を抜き出して画像パターンを示す。
本駆動方法では、第1の領域201を形成する画素20を代表して左側最上段の画素20Aと、第2の領域202を形成する画素20を代表して左から2列目最上段の画素20Bとを選択し、これらの画素20A、20Bにおける動作を説明することで、本駆動方法の画像消去について説明する。
また、本駆動方法においても「コモン振り」を前提としており、画素20A、20Bに係るタイミングチャート、及び白色粒子82、黒色粒子83の運動態様は、第1の駆動方法と同様であるので図8、及び図9を参照する。
図8に示すように、第1の消去ステップでは、画素20Aの画素電極21Aに高電位(H)が入力される。そして、共通電極22には、高電位(H)の期間と低電位(L)の期間とを繰り返すパルスが入力される。したがって、共通電極22に入力されるパルスが低電位(L)の期間のとき、画素電極21Aと共通電極22との間に電位差が生じ、黒色粒子83が共通電極22に集まり、白色粒子82が画素電極21Aに集まる(図9(a))。したがって、白表示の画素20Aが黒表示に移行するので、第1の領域201は黒表示される。なお、画素20Aがあらかじめ黒表示されている場合には、白色粒子82、黒色粒子83は移動しない。
一方、画素20Bの画素電極21Bには低電位(L)が入力される。したがって、共通電極22に入力されるパルスが高電位(H)の期間のとき、画素電極21Bと共通電極22との間に電位差が生じ、白色粒子82が共通電極22に集まり、黒色粒子83が画素電極21Bに集まる(図9(a))。したがって、黒表示の画素20Bが白表示に移行するので、第2の領域202は白表示される。なお、画素20Bがあらかじめ白表示されている場合には、白色粒子82、黒色粒子83は移動しない。
これらの動作が行われることで、表示部30の画像は図11(a)から図11(b)に移行して縦のストライプ画像が表示されて、白色粒子82、黒色粒子83が撹拌される。また、表示部30には、微小な白い領域と黒い領域とが交互に並ぶので、人間の目には常にグレーに見えるので、フラッシングが起こらず不快を感じることはない。
一方、画素電極21Bには高電位(H)が入力される。したがって、共通電極22に低電位(L)が入力されると、画素電極21Bと共通電極22との間に電位差が生じ、黒色粒子83が共通電極22に集まり、画素電極21Bに白色粒子82が集まる(図9(b))。したがって、白表示の画素20Bが黒表示に移行するので、第2の領域202が黒表示される。
これらの動作が行われることで、表示部30の画像は図11(b)から図11(c)に移行して色が反転した縦のストライプ画像が表示され、白色粒子82、黒色粒子83が撹拌される。また反転画像を表示しても、表示部30には、微小な白い領域と黒い領域とが交互に並ぶので、人間の目には常にグレーに見えているので、画像の反転が認識されない。このため、フラッシングが起こらず不快を感じることはない。
第3の消去ステップは、画素電極21A、21Bの双方(全画素電極)に低電位(L)が入力される。したがって、共通電極22に高電位(H)が入力されると共通電極22と画素電極21Aとの間、及び共通電極22と画素電極21Bとの間に電位差が生じる。そうすると、画素20Aでは、共通電極22に白色粒子82が集まり、画素電極21Aに黒色粒子83が集まって白表示に移行する。これに対して画素20Bは、直前の第1の消去ステップにより白表示されており白色粒子82、黒色粒子83は移動しない(図9(c))。
これにより、画素20A、20Bを含む表示部30の全体が白表示されて画像消去ステップを完了し(図11(f)〜図11(g))、画像書込ステップに移行する。
これは、画像消去ステップにおける画像表示が前画像の残像を消去するためのものであり、白色粒子82と黒色粒子83とを十分に撹拌することを目的としているからである。また、この撹拌により各粒子の動きがスムーズになり、画像書込みステップにおいて書き込まれる画像を鮮明に表示することができる。さらに、消去ステップで画素の表示が明確な黒、白とならないので、より混色して見えやすくフラッシングを生じにくい方法となっている。
本駆動方法では、画像消去ステップにおいて共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T1を、概ね画像書込みステップにおいて共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T100の1/3程度にしているが、T1はこれに限定されるものではなく、T100の1/2以下であれば、残像の発生を抑制しつつ確実な消去動作を行える。
また第1、第2、及び第3の消去ステップにおいて、共通電極22に入力されるパルスを1周期分としたが、複数周期分入力されてもよい。
そして、第1、第2の消去ステップの繰り返し回数をさらに増やしてもよい。これにより、白色粒子82、黒色粒子83をより撹拌することができるので、さらに残像の生じにくい消去を行うことができる。
第1の領域201と第2の領域202とを微小領域の基本単位としているので、第1の領域201及び第2の領域202を交互に反転表示しても、隣接する第1の領域201と第2の領域202とが混色されてグレー表示と視認される。したがって消去動作時に、使用者には常にグレー表示に見えるので、フラッシングの生じない消去動作を実現できる。また、第1の消去ステップと第2の消去ステップとを行うことで表示が反転して、白色粒子82と黒色粒子83とが撹拌されるので、残像をなくし表示品質を向上することができる。
次に、第3の駆動方法について説明する。第3の駆動方法は、1本の走査線40に属する一群の画素20からなる領域を微小領域(第1、第2の領域)の基本単位とし、横のストライプ表示された画像の色を交互に入れ替えることで画像を消去する駆動方法である。
本駆動方法においても、走査線40に沿って5個、データ線50に沿って5個ずつの画素20で形成された表示部30の一部の領域を抜き出して画像パターンを示す。
本駆動方法では、第1の領域211を形成する画素20を代表して左側最上段の画素20Aと、第2の領域212を形成する画素20を代表して左側上から2段目(2行目)の画素20Bとを選択し、これらの画素20A、20Bにおける動作を説明することで、本駆動方法の画像消去について説明する。
また、本駆動方法においても「コモン振り」を前提としており、画素20A、20Bに係るタイミングチャート、及び白色粒子82、黒色粒子83の運動態様は、第1の駆動方法と同様であるので図8、及び図9を参照する。
図8に示すように、第1の消去ステップでは、画素20Aの画素電極21Aに高電位(H)が入力される。そして、共通電極22には、高電位(H)の期間と低電位(L)の期間とを繰り返すパルスが入力される。したがって、共通電極22に入力されるパルスが低電位(L)の期間のとき、画素電極21Aと共通電極22との間に電位差が生じ、黒色粒子83が共通電極22に集まり、白色粒子82が画素電極21Aに集まる(図9(a))。したがって、白表示の画素20Aが黒表示に移行するので、第1の領域211は黒表示される。なお、画素20Aがあらかじめ黒表示されている場合には、白色粒子82、黒色粒子83は移動しない。
一方、画素20Bの画素電極21Bには低電位(L)が入力される。したがって、共通電極22に入力されるパルスが高電位(H)の期間のとき、画素電極21Bと共通電極22との間に電位差が生じ、白色粒子82が共通電極22に集まり、黒色粒子83が画素電極21Bに集まる(図9(a))。したがって、黒表示の画素20Bが白表示に移行するので、第2の領域212は白表示される。なお、画素20Bがあらかじめ白表示されている場合には、白色粒子82、黒色粒子83は移動しない。
これらの動作が行われることで、表示部30の画像は図12(a)から図12(b)に移行して横のストライプ画像が表示されて、白色粒子82、黒色粒子83が撹拌される。また、表示部30には、微小な白い領域と黒い領域とが交互に並ぶので、人間の目には常にグレーに見えるので、フラッシングが起こらず不快を感じることはない。
一方、画素電極21Bには高電位(H)が入力される。したがって、共通電極22に低電位(L)が入力されると、画素電極21Bと共通電極22との間に電位差が生じ、黒色粒子83が共通電極22に集まり、画素電極21Bに白色粒子82が集まる(図9(b))。したがって、白表示の画素20Bが黒表示に移行するので、第2の領域212が黒表示される。
これらの動作が行われることで、表示部30の画像は図12(b)から図12(c)に移行して色が反転した横のストライプ画像が表示され、白色粒子82、黒色粒子83が撹拌される。また反転画像を表示しても、表示部30には、微小な白い領域と黒い領域とが交互に並ぶので、人間の目には常にグレーに見えているので、画像の反転が認識されない。このため、フラッシングが起こらず不快を感じることはない。
第3の消去ステップは、画素電極21A、21Bの双方(全画素電極)に低電位(L)が入力される。したがって、共通電極22に高電位(H)が入力されると共通電極22と画素電極21Aとの間、及び共通電極22と画素電極21Bとの間に電位差が生じる。そうすると、画素20Aでは、共通電極22に白色粒子82が集まり、画素電極21Aに黒色粒子83が集まって白表示に移行する。これに対して画素20Bは、直前の第1の消去ステップにより白表示されており白色粒子82、黒色粒子83は移動しない(図9(c))。
これにより、画素20A、20Bを含む表示部30の全体が白表示されて画像消去ステップを完了し(図12(f)〜図12(g))、画像書込ステップに移行する。
これは、画像消去ステップにおける画像表示が前画像の残像を消去するためのものであり、白色粒子82と黒色粒子83とを十分に撹拌することを目的としているからである。また、この撹拌により各粒子の動きがスムーズになり、画像書込みステップにおいて書き込まれる画像を鮮明に表示することができる。さらに、消去ステップで画素の表示が明確な黒、白とならないので、より混色して見えやすくフラッシングを生じにくい方法となっている。
本駆動方法では、画像消去ステップにおいて共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T1を、概ね画像書込みステップにおいて共通電極22に高電位(H)及び低電位(L)が入力される期間T100の1/3程度にしているが、T1はこれに限定されるものではなく、T100の1/2以下であれば、残像の発生を抑制しつつ確実な消去動作を行える。
また第1、第2、及び第3の消去ステップにおいて、共通電極22に入力されるパルスを1周期分としたが、複数周期分入力されてもよい。
そして、第1、第2の消去ステップの繰り返し回数をさらに増やしてもよい。これにより、白色粒子82、黒色粒子83をより撹拌することができるので、さらに残像の生じにくい消去を行うことができる。
第1の領域211と第2の領域212とを微小領域の基本単位としているので、第1の領域211及び第2の領域212を交互に反転表示しても、隣接する第1の領域211と第2の領域212とが混色されてグレー表示と視認される。したがって消去動作時に、使用者には常にグレー表示に見えるので、フラッシングの生じない消去動作を実現できる。また、第1の消去ステップと第2の消去ステップとを行うことで表示が反転して、白色粒子82と黒色粒子83とが撹拌されるので、残像をなくし表示品質を向上することができる。
ここでは本発明の電気泳動表示装置を、電子機器に適用した場合について説明する。図13は電子ペーパー300の構成を示す斜視図である。電子ペーパー300は、本発明の電気泳動表示装置を表示領域301として備えている。電子ペーパー300は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体302を備えて構成されている。
これにより、表示書き替え時のフラッシングを低減した電子機器とすることができる。また、残像をなくし表示品質を向上した電子機器とすることができる。
Claims (17)
- 一対の基板間に電気泳動粒子を含んだ電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記電気泳動素子は、少なくとも第1の色の前記電気泳動粒子と、第2の色の前記電気泳動粒子とを含んでおり、
前記表示部の画像を消去する画像消去ステップが、
前記表示部において互いに隣接し、それぞれ1又は複数の前記画素からなる第1の領域及び第2の領域のうち、前記第1の領域の前記画素に前記第1の色に対応する第1の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第2の色に対応する第2の階調を表示する第1の消去ステップと、
前記第1の領域の前記画素に前記第2の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第1の階調を表示する第2の消去ステップと、
を有することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項1に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第1の消去ステップと、前記第2の消去ステップとを交互に複数回行うことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記表示部に、互いに交差して延びる複数の走査線と複数のデータ線とが形成され、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して前記画素が形成されており、
前記第1の領域と前記第2の領域とが、前記データ線の延在方向及び前記走査線の延在方向に沿って格子状に配列された領域であることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項3に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第1の領域及び前記第2の領域が、1つの前記画素からなる領域であることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記表示部に、互いに交差して延びる複数の走査線と複数のデータ線とが形成され、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して前記画素が形成されており、
複数の前記第1の領域と複数の前記第2の領域とを前記データ線の延在方向に沿った帯状の領域として設定することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記表示部に、互いに交差して延びる複数の走査線と複数のデータ線とが形成され、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して前記画素が形成されており、
複数の前記第1の領域と複数の前記第2の領域とを前記走査線の延在方向に沿った帯状の領域として設定することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項1から請求項6の何れか1項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記一対の基板における一方の基板には、複数の画素電極が設けられ、
他方の基板には、前記電気泳動素子を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極が設けられ、
前記画像消去ステップと前記表示部に画像を表示させる画像書き込みステップとにおいて、前記画素電極に第1の電位又は第2の電位を入力し、前記共通電極に前記第1の電位の期間と前記第2の電位の期間とを交互に繰り返す信号を入力することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 請求項7に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第1の消去ステップの期間と前記第2の消去ステップの期間とが、前記表示部に画像を表示する画像書き込みステップにおいて前記共通電極に入力される前記信号の前記第1の電位の期間及び前記第2の電位の期間より短いことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 - 一対の基板間に電気泳動粒子を含んだ電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部と、前記複数の画素を制御する制御部とを備えた電気泳動表示装置であって、
前記電気泳動素子は、少なくとも第1の色の前記電気泳動粒子と、第2の色の前記電気泳動粒子とを含んでおり、
前記制御部は、前記表示部の画像を消去する画像消去動作において、
前記表示部において互いに隣接し、それぞれ1又は複数の前記画素からなる第1の領域及び第2の領域のうち、
前記第1の領域の前記画素に前記第1の色に対応する第1の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第2の色に対応する第2の階調を表示する第1の消去動作と、
前記第1の領域の前記画素に前記第2の階調を表示する一方、前記第2の領域の前記画素に前記第1の階調を表示する第2の消去動作と、
を実行することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項9に記載の電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、前記第1の消去動作と、前記第2の消去動作とを交互に複数回行うことを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の電気泳動表示装置であって、
前記表示部に、互いに交差して延びる複数の走査線と複数のデータ線とが形成され、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して前記画素が形成されており、
前記制御部は、第1の領域と第2の領域とを、前記データ線の延在方向及び前記走査線の延在方向に沿って格子状に配列された領域として設定することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項11に記載の電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、前記第1の領域及び前記第2の領域を、1つの前記画素からなる領域として設定することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の電気泳動表示装置であって、
前記表示部に、互いに交差して延びる複数の走査線と複数のデータ線とが形成され、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して前記画素が形成されており、
前記制御部は、複数の前記第1の領域と複数の前記第2の領域とを前記データ線の延在方向に沿った帯状の領域として設定することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の電気泳動表示装置であって、
前記表示部に、互いに交差して延びる複数の走査線と複数のデータ線とが形成され、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して前記画素が形成されており、
前記制御部は、複数の前記第1の領域と複数の前記第2の領域とを前記走査線の延在方向に沿った帯状の領域として設定することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項9から請求項14の何れか1項に記載の電気泳動表示装置であって、
前記一対の基板における一方の基板には、複数の画素電極が設けられ、
他方の基板には、前記電気泳動素子を介して前記複数の画素電極と対向する共通電極が設けられ、
前記制御部は、前記画像消去動作と前記表示部に画像を表示させる画像書き込み動作とにおいて、前記画素電極に第1の電位又は第2の電位を入力し、前記共通電極に前記第1の電位の期間と前記第2の電位の期間とを交互に繰り返す信号を入力することを特徴とする電気泳動表示装置。 - 請求項15に記載の電気泳動表示装置であって、
前記第1の消去動作の期間と前記第2の消去動作の期間とが、前記表示部に画像を表示する画像書き込み動作において前記共通電極に入力される前記信号の前記第1の電位の期間及び前記第2の電位の期間より短いことを特徴とする電気泳動表示装置 - 請求項9から請求項16の何れか1項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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