JP5554059B2 - 改良された表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動粒子によるディスプレイデバイスに関し、特に、面内電気泳動表示装置に関する。

移動粒子によるディスプレイは、たとえば米国特許US3612758で開示される電気泳動ディスプレイといった、長年にわたり知られている。電気泳動ディスプレイの基本原理は、ディスプレイでカプセル化された電気泳動媒体の外観が電場により制御可能であることである。

このため、電気泳動媒体は、液体のような流体に含まれる第一の光学的な外観（たとえば黒）を有する帯電粒子と、第二の光学的な外観（たとえば白）を有する空気とを典型的に有しており、第一の光学的な外観は、第二の光学的な外観とは異なる。ディスプレイは、複数の画素を典型的に有しており、それぞれの画素は、電極のアレンジメントにより供給される個別の電場により個別に制御可能である。したがって、粒子は、目に見える領域、目に見えない領域及び中間的な半分だけ目に見える領域の間の電場により移動可能である。これにより、ディスプレイの外観は制御可能である。

電気泳動媒体を通して粒子が移動する距離は、時間に関して印加された電場の積分に大まかに比例する。したがって、電場の強度が大きくなると、電場が印加される期間が長くなり、更に粒子が移動する。

電気泳動ディスプレイのような移動粒子によるディスプレイによる一般的な課題は、ディスプレイの様々な領域間を粒子が進行するために必要とされる時間による応答速度である。

いわゆる、面内“in-plane”電気泳動表示装置は、基板に対して横方向で電気泳動媒体において粒子を選択的に移動させる。典型的に、それぞれのディスプレイの画素は、視聴する領域を有しており、画素の光学的な外観を変更するため、この領域に対して粒子が移動する。出願人の国際出願WO2004/008238は、典型的な面内電気泳動ディスプレイの例を与える。

米国特許US3612758明細書 国際出願WO2004/008238明細書

面内電気泳動装置は、粒子が基板に対して横方向の大きな面内の距離を進行する必要があり、したがって応答速度の問題がより深刻になる場合があるが、半透過型又は透過型ディスプレイを実現するために使用される。

シンプルなパッシブマトリクスの実現では、ディスプレイデバイスは、面内電気泳動画素の行及び列のアレイを有する。それぞれの行の画素は、それぞれの行電極へのコネクションを有しており、それぞれの列の画素は、それぞれの列電極へのコネクションを有する。行電極は、列電極のデータでそれぞれの行の画素を書き込むため、１つずつ作動される。したがって、唯一の画素の行が一度にアドレス指定され、したがって画像の更新時間は、数百の画素の行及び列をもつ大型ディスプレイの時間に拡張される。

したがって、本発明の目的は、従来技術を改善することにある。

本発明の第一の態様では、複数の画素を有する表示装置の駆動方法が提供され、それぞれの画素は、画素の第一の領域に関連される第一の駆動電極、画素の第二の領域に関連されるビューイング電極、画素の第一の領域と第二の領域との間の境界で、第一の駆動電極とビューイング電極の中間にある第二の駆動電極、及び移動可能な帯電粒子を有している。それぞれの画素の光学的な外観は、第一及び第二の駆動電極及びビューイング電極に印加される制御信号の影響下で、ビューイング電極の周辺での帯電粒子の数を制御することで変更される。当該方法は、それぞれの画素について、アドレス指定の前の段階で、制御信号を画素に印加して、第一の領域と第二の領域の間の境界で第二の駆動電極に向けて粒子を移動するステップ、及び、アドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、画素の所望の光学的な外観に依存して、第一の領域又は第二の領域に粒子を移動するステップを含む。

これに応じて、それぞれの画素について、プレアドレス指定（pre-addressing）の段階及びアドレス指定（addressing）の段階を有する駆動方法が提供される。プレアドレス指定の段階では、第一の領域と第二の領域の間の境界に向かって粒子が移動し、次いで、アドレス指定の段階では、画素の所望の光学的な外観に依存して、第一の領域と第二の領域の間の境界の一方のサイド又は他方のサイドに粒子が移動するように画素がアドレス指定される。

プレアドレス指定の段階は、それぞれの画素の所望の光学的な外観に関わらず、それぞれの画素について同じであるので、プレアドレス指定の段階の間に個々にそれぞれの画素にデータを供給する重要な時間を費やす必要がない。

プレアドレス指定の段階では境界に向かって粒子が移動されるので、画素の第一の領域と第二の領域との間の閾値（境界）に既に非常に近い位置で粒子がアドレス指定の段階を開始するとき、アドレス指定の段階の間に粒子が移動しなければならない距離が低減される。したがって、粒子がアドレス指定の段階の間に進行する必要がある低減された距離のため、データがそれぞれ個々の画素に供給される必要がある時間が大幅に低減される場合がある。

有利なことに、粒子は、プレアドレス指定の段階の間に第二の駆動電極の周辺に様々に移動され、これにより、アドレス指定の段階の間に粒子が進行しなければならない距離が更に低減される。

代替的に、粒子は、プレアドレス指定の段階の間に第二の駆動電極に向かって移動される場合があるが、第二の駆動電極の周辺に完全に移動されない。これは、アドレス指定の段階の間に画素に印加される制御信号を簡略化することにおいて利点がある。たとえば、第二の領域との境界に向かって第一の駆動電極の周辺から移動される粒子は、実際に第二の領域に移動されないが、所望の光学的な外観を与えるために全ての粒子が第一の領域に留まることが必要とされる場合に、更なる制御信号が印加されることが必要とされない。

有利なことに、プレアドレス指定の段階は、所望の光学的な外観とは完全に独立であり、したがって個々の画素のデータを必要としないので、ある画素のプレアドレス指定の段階は、別の画素のアドレス指定の段階の間に行なわれる。したがって、プレアドレス指定の段階は、プレアドレス指定の段階が他の画素がアドレス指定の段階にある間に行なわれる場合があるので、画素をアドレス指定するために必要とされる全体の時間を著しく拡張しない。

さらに、駆動方法は、アドレス指定の段階の後のポストアドレス指定（post-addressing）の段階を更に有する。ポストアドレス指定の段階は、第一の領域における粒子が第一の駆動電極の周辺に移動するように、及び第二の領域における粒子がビューイング電極の周辺に移動するように、制御信号を画素に印加する段階を含む。したがって、アドレス指定の間、粒子は、画素の第一の領域と第二の領域の間の境界の一方のサイド又は他のサイドに短い距離で移動する必要があるだけである。短い距離のため、データがそれぞれ個々の画素に供給される必要がある時間が更に低減される。

さらに、ポストアドレス指定の段階はそれぞれの画素について同じであり、個々の画素に特化したデータを必要としないので、ある画素のポストアドレス指定の段階は、別の画素のアドレス指定の間に行なわれる場合がある。したがって、他の画素がアドレス指定の段階にある間にポストアドレス指定の段階が行なわれるので、ポストアドレス指定の段階は、画素をアドレス指定するために必要とされる全体の時間を著しく拡張しない。

有利なことに、駆動方法は、ポストアドレス指定の段階の後に行なわれる進化の段階を更に含む。この進化の段階は、制御信号を全ての画素に印加して、ビューイング電極の周辺内にあるそれぞれの画素の粒子を実質的に一様に分散する段階を含む。これにより、ビューイング電極にわたる粒子の分布の一様性、従って画素の光学的な外観の一様性が増加される。任意に、それぞれの画素は、進化の段階を容易にするために更なる電極を含む。更なる電極は、第二の領域内であってビューイング電極の近く（たとえばビューイング電極と第二の駆動電極との間）に位置される。更なる電極は、ビューイング電極の周辺にわたり画素の粒子を分散させるのを助けるため、同時に同じ駆動信号で全て駆動される場合がある。

さらに、駆動方法は、プレアドレス指定の段階の前にリセットする段階を更に有する。リセットする段階は、制御信号を全ての画素に印加して、画素の第一の駆動電極の周辺にそれぞれの画素の粒子を移動させる段階を含む。したがって、粒子は、プレアドレス指定の段階の間に第一の駆動電極の周辺からそれらの移動を開始し、これにより、プレアドレス指定の段階の終わりで粒子の位置における不確かさが低減される。

有利なことに、複数の画素は、行及び列のアレイで構成され、アレイは、行及び列の電極を有する。それぞれの行電極は、それぞれの行に含まれる画素に制御信号を供給し、それぞれの列電極は、それぞれの列に含まれる画素に制御信号を供給する。行電極は、一度にアレイを通して１行をスキャンするために使用され、行のそれぞれの画素は、画素を所望の光学的な外観に設定するため、それぞれの列電極からデータを受ける。

さらに、画素の行は、隣接する画素の行がアドレス指定の段階にあるとき、プレアドレス指定の段階にある。さらに、アドレス指定の段階にある画素の行に隣接する画素の行は、ポストアドレス指定の段階にある。したがって、プレアドレス指定の段階及びポストアドレス指定の段階は、画素をアドレス指定するために必要とされる全体の時間を著しく増加しない。さらに、プレアドレス指定の段階及び／又はポストアドレス指定の段階は、アドレス指定の段階よりも長い期間続く。たとえば、ある行は、２以上のアドレス指定の段階の期間についてプレアドレス指定の段階及び／又はポストアドレス指定の段階で設定される。したがって、２以上の行は、時間的に同じ瞬間でプレアドレス指定の段階及び／又はポストアドレス指定の段階にある。

さらに、アレイにおける画素の行は、プレアドレス指定の段階、アドレス指定の段階、及びポストアドレス指定の段階を通してスキャンされ、画素の行は、スキャニングが開始する前にリセットの段階に全てセットされ、画素の行は、スキャニングが完了された後、進化の段階に全て設定される。

本発明の第二の態様によれば、複数の画素を含む表示装置が提供され、それぞれの画素は、画素の第一の領域に関連される第一の駆動電極、画素の第二の領域に関連されるビューイング電極、画素の第一の領域と第二の領域との間の境界で、第一の駆動電極とビューイング電極の中間にある第二の駆動電極、及び移動可能な帯電粒子を有している。それぞれの画素の光学的な外観は、第一及び第二の駆動電極及びビューイング電極に印加される制御信号の影響下で、ビューイング電極の周辺での帯電粒子の数を制御することで変更される。当該ディスプレイは、それぞれの画素について、プレアドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、第一の領域と第二の領域の間の境界で第二の駆動電極に向けて粒子を移動させ、及び、アドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、画素の所望の光学的な外観に依存して、第一の領域又は第二の領域に粒子を移動させるために構成される電子駆動回路を更に有する。

有利なことに、表示装置は、面内電気泳動ディスプレイである。本発明は、光学的な外観を制御するために粒子が典型的に進行しなければならない大きな距離のため、面内電気泳動ディスプレイに印加されたときに有利である。勿論、本発明は、面内電気泳動ディスプレイに限定されるものではなく、当業者にとって明らかであるように、光学的な外観を制御するために粒子の動きを使用する多くのディスプレイタイプに適用される場合がある。

本発明の実施の形態は、例示を通して、添付図面を参照して記載される。図面は、スケーリングするために描かれていない。同じ又は類似の参照符号は、同じ又は類似の特徴を示す。
本発明の実施の形態での使用向け、面内電気泳動画素の断面図を概念的に示す図である。 本発明の実施の形態での使用向け、面内電気泳動画素の平面図を概念的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る、図１の画素を駆動する方法の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、図１の画素を駆動する方法の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、図１の画素を駆動する方法の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、図１の画素を駆動する方法の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、図１の画素を駆動する方法の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る、図１の６つの画素のアレイを含む電気泳動ディスプレイ及び電子駆動回路の概念図である。 図３の画素のアレイを駆動する制御信号のタイミング図である。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の実施の形態での使用のための、面内電気泳動画素の例の断面図ＣＲＳ及び平面図ＰＬＮをそれぞれ示す。画素１５は、第一の駆動電極１０、第二の駆動電極１２及びビューイング電極１４を有する。画素１５は、第一の駆動電極及び第二の駆動電極並びにビューイング電極に印加される制御信号の影響下で移動する帯電された黒の粒子１６を更に有する。これらの制御信号は、様々な電極の周辺（すなわち様々な電極の領域、様々な電極の直接的に上又は下のエリア、或いは様々な電極に直接に隣接するエリア）間で帯電された黒の粒子１６を移動する。画素は、概念的（すなわち仮想的、非現実的又は理論的）な境界１１４により分割される第一の領域１１０及び第二の領域１１２を有し、この境界は、第二の駆動電極１２に横たわる。

画素１５の光学的な外観は、ビューイング電極１４の周辺にある粒子１６の数及び分布を制御することで制御される。画素１５は、反射型の画素であり、表示効果を与えるために見る人１２２に対して光１２０を反射するビューイング電極１４の下にある反射レイヤ１１８を有する。反射レイヤ１１８は、ビューイング電極１４と少なくとも同じエリアにわたり典型的に延びる。ビューイング電極１４の周辺にある粒子が多くなると、見る人に対して少ない光１２０が反射され、画素が暗く見える。反射レイヤ１１８は、明確さのために平面図で示されていない。代替的に、ビューイング電極１４は反射型であり、これにより反射レイヤ１１８の必要が除かれる。

画素１５の粒子１１６は正に帯電され、印加された電場と同じ方向で、すなわち最も低い電位を有する電極に向かって移動する。しかし、他のディスプレイの画素において、粒子１１６は、負に帯電され、したがって当業者にとって明らかであるように、印加された電場に対して反対の方向で移動する。

境界１１４は、第二の領域１１２から第一の領域１１０を分離する。第二の駆動電極１２が第一の駆動電極１０とビューイング電極１４の両者よりも高い電位であるとき、（第一の領域１１０内の）境界１４の左への位置を有する正に帯電された粒子１１６は、第一の駆動電極１０に向けて引き付けられ、（第二の領域１１２内の）境界１１４の右への位置を有する正に帯電された粒子１１６は、ビューイング電極１４に向けて引き付けられる。

本発明の実施の形態は、図２Ａ〜図２Ｅを参照して以下に記載される。これらの図は、（図２Ａで示される）リセット段階ＲＳＴ、（図２Ｂで示される）プレアドレス指定の段階ＰＲＡ、（図２Ｃで示される）アドレス指定の段階ＡＤＤ、（図２Ｄで示される）ポストアドレス指定の段階ＰＯＡ、及び（図２Ｅに示される）進化の段階ＥＶＬの終わりでの、図１の電気泳動画素１５内での粒子の分布を示す。粒子１１６は、実線の黒のエリアとして集合的に示されている。

はじめに、リセット段階ＲＳＴの間、全ての粒子１１６を第一の駆動電極１０の周辺に移動するため、制御信号は、画素１５の電極に印加される。粒子１１６は正に帯電されているので、第二の駆動電極１２よりも低い電位を第一の駆動電極１０が有し、ビューイング電極１４よりも低い電位を第二の駆動電極１２が有するために制御信号を印加することで、粒子は第一の駆動電極１０に向けて引き付けられる。代替的に、第二の駆動電極及びビューイング電極は、同じ電位に設定され、第一の駆動電極は、より低い電位に設定される。

図２Ａは、リセット段階ＲＳＴの終わりでの、第一の駆動電極１０の周辺での（すなわち第一の駆動電極に直接隣接する）全ての帯電粒子１１６を示す。

リセットステージＲＳＴの直後には、ポストアドレス指定の段階ＰＲＡが続く。プレアドレス指定の段階ＰＲＡの間、全ての粒子１１６は、第二の駆動電極１２の周辺に到達するまで、第二の駆動電極１２に向けて移動される。粒子１１６は正に帯電されているので、第一の駆動電極１０よりも低い電位を第二の駆動電極１２が有するために制御信号を印加することで、第二の駆動電極１２に移動される。制御信号は、第二の駆動電極１２の周辺に粒子が到達するために十分に長い間、第一及び第二の駆動電極に印加され、これにより、ビューイング電極１４の電位は、第二の駆動電極の電位よりも高くなるか又は低くなる。代替的に、制御信号は、第二の駆動電極に粒子が到達するために必要な時間よりも長い間、第一の及び第二の駆動電極に印加され、この場合、第二の駆動電極は、プレアドレス指定の段階の間にビューイング電極の周辺に粒子が移動するのを防止するため、ビューイング電極よりも低い電位を有する。

図２Ｂは、プレアドレス指定の段階ＰＲＡの終わりで、第二の駆動電極１２の周辺における全ての帯電された粒子を示す。

プレアドレス指定の段階ＰＲＡの直後には、アドレス指定の段階ＡＤＤが続く。アドレス指定の段階ＡＤＤの間、粒子１６は、所望の光学状態に依存して、境界１１４の一方のサイド及び他方のサイド、すなわち第一の領域１１０及び第二の領域１１２に移動される。それぞれの粒子１１６が境界１１４の一方のサイド又は他方のサイドに移動しなければならない距離は短く、したがってアドレス指定の段階のために必要とされる時間は、これに応じて短い。

第一の駆動電極１０及び第二の駆動電極１２よりも低い電位をビューイング電極１４が有するために画素１５に制御信号を印加することで、粒子は第二の領域１１２に移動され、これにより、ビューイング電極１４に向けて粒子１１６が引き付けられる。第一の駆動電極１０及び第二の駆動電極１２よりも高い電位をビューイング電極１４が有するために制御信号を印加することで、粒子は第一の領域１１０に移動され、これにより、ビューイング電極１４から粒子１１６が離れる。

図２Ｃは、段階ＡＤＤの終わりで、粒子１１６がビューイング電極１４に向けて（短い距離だけ）引き付けられ、粒子１１６の３分の１が第一の領域１１０にあり、粒子１１６の３分の２が第二の領域１１２にあることを示す。

アドレス指定の段階ＡＤＤの直後には、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡが続く。ポストアドレス指定の段階ＰＯＡの間、第一の領域１１０における粒子１１６は、第一の駆動電極１０の周辺に移動され、第二の領域１１２における粒子は、ビューイング電極１４の周辺に移動される。

第一の駆動電極１０とビューイング電極１４の両者よりも高い電位を第二の駆動電極１２が有するために制御信号を画素の電極に印加することで、粒子は移動され、これにより、第一の領域１１０における粒子は第一の駆動電極に向かい、第二の領域１１２における粒子はビューイング電極に向かう。

図２Ｄは、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡの終わりで、粒子１１６の３分の１が第一の駆動電極１０の周辺（このケースでは第一の駆動電極１０の真上）に移動され（跳ね返され）、粒子１１６の３分の２がビューイング電極１４の周辺（このケースでは真上）に移動される（跳ね返される）点を示す。

ポストアドレス指定の段階ＰＯＡの直後には、進化の段階ＥＶＬが続く。進化の段階ＥＶＬの間、ビューイング電極１４の周辺に移動される粒子１１６は、ビューイング電極１４にわたり実質的に一様に分布される。これは、ある期間を通して、ビューイング電極１４にわたり粒子が拡散する（ランダムに移動する）のを可能にすることで達成されるか、粒子が一様に分布されるように、ビューイング電極にわたり粒子を「シェイク」するように、ビューイング電極と第二の駆動電極との間で交流の電場を印加することで達成される。

図２Ｅは、進化の段階ＥＶＬの終わりで、帯電粒子１１６の３分の１が第一の駆動電極にわたり一様に分布し、帯電粒子１１６の３分の２がビューイング電極にわたり一様に分布する点を示す。

任意に、それぞれの画素は、第二の領域において（たとえばビューイング電極と第二の駆動電極との間）ビューイング電極に隣接して位置される更なる電極を更に有する。更なる電極は、進化の段階の間にビューイング電極にわたり粒子の分布を容易にするため、制御信号で駆動される。

リセット段階ＲＳＴは、全ての粒子の位置がプレアドレス指定の段階が開始する前に既知であるように、第一の駆動電極１０に全ての粒子を収集するために使用される。次いで、プレアドレス指定の段階の終わりに、第一の駆動電極１０の周辺内で開始されるために全ての粒子が既知であるので、粒子１１６の位置は、より正確に予測される。プレアドレス指定の段階の終わりで粒子の位置を正確に予測できることは、アドレス指定の段階の間に、境界１１４のどのサイドに粒子１１６が移動されるかに関して更に正確な制御を可能にする。

代替的なプレアドレス指定の段階において、粒子１１６は、第二の駆動電極１２に向けて第一の駆動電極１０の周辺から移動されるが、第二の駆動電極１２の周辺に完全に粒子１１６を移動するほどではない。したがって、プレアドレス指定の段階の終わりで、粒子１１６は、第一の領域１１０にある。これは、粒子１１６の何れもが境界１１４を横断して第二の領域１１２に入らないという利点を有する。したがって、粒子１１６がアドレス指定の段階の間に第二の領域１１２に意図的にではなく移動し、画素１５の所望の光学的な外観においてエラーを与える可能性がない。

変更された駆動方法では、リセット段階が実現されず、したがってプレアドレス指定の段階の間、粒子１１６は、第一の駆動電極１０及びビューイング電極１４の両者から第二の駆動電極に向けて引き付けられる。これは、画素がプレアドレス指定の段階を開始するまで、画素の以前の光学的な外観が不変のままであるという利点を有する。さらに、粒子は、（たとえばリセット段階について）ビューイング電極の周辺から第一の駆動電極の周辺に移動するために進行し、次いで第二の駆動電極の周辺に戻るとき、ビューイング電極の周辺から第二の駆動電極の周辺まで移動するように進行する必要がない。したがって、画素の光学的な外観を設定するために必要とされる時間を低減することができる。

図３は、電気泳動ディスプレイの概念図を示す。典型的な電気泳動ディスプレイは、簡単のために、図３のディスプレイは図１の画素１５の３行及び２列のアレイ３０及び電子駆動回路３５を有するが、数百の画素を含む。画素は、ＰＩＸ１、ＰＩＸ２、ＰＩＸ３、ＰＩＸ４、ＰＩＸ５及びＰＩＸ６としてラベル付けされる。画素は、画素を分割する壁３２により間隔を隔てて配置される第一の基板と第二の基板（明確さのために図示せず）の間に形成される。それぞれの画素は、第一の駆動電極１０、第二の駆動電極１２及びビューイング電極１４を有する。明確さため、ＰＩＸ１及びＰＩＸ６の電極のみが図でラベル付けされる。

コモン電極ＣＦＥは、共通の制御信号をアレイの画素の全ての第一の駆動電極１０に供給する。画素のそれぞれの行は、行の画素の第二の駆動電極１２に制御信号を供給するそれぞれの行の電極（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）と関連付けされ、画素のそれぞれの列は、列の画素のビューイング電極１４に制御信号を供給するそれぞれの列電極（Ｃ１，Ｃ２）と関連付けされる。第二の駆動電極１２は、行電極Ｒ１，Ｒ２及びＲ３の部分により効果的に形成される。

列電極Ｃ１及びＣ２、コモン電極ＣＦＥ、第一の駆動電極１０及びビューイング電極１４は、第一の基板上に全て形成される。行電極Ｒ１，Ｒ２及びＲ３、並びに第二の駆動電極１２は、画素を分割する壁３２及び電気泳動媒体により第一の基板から間隔を隔てて配置される第二の基板上に全て形成される。

代替的に、行電極Ｒ１、Ｒ２及びＲ３、並びに第二の駆動電極１２は、クロスオーバ絶縁層により他の電極から電気的に分離されている第一の基板上に形成される。

駆動回路３５は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｃ１及びＣ２、並びにＣＦＥ電極を駆動するために制御信号を供給する。駆動回路は、電圧レンジが使用されるディスプレイの画素の電圧要件に従って明らかに変動するが、−１０〜＋１０ボルトの範囲に及ぶ制御信号を供給する。

本実施の形態の駆動回路３５は、第一の基板又は第二の基板上に集積され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有する。代替的に、駆動回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は指定されたやり方で画素アレイを駆動するために制御信号を発生するために構成される他の回路である。

画素ＰＩＸ１−ＰＩＸ６の光学的な外観を設定するために駆動回路３５により電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｃ１，Ｃ２及びＣＦＥに印加される制御信号は、図４に示されるタイミング図を参照して以下に記載される。

図４のタイミング図は、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｃ１、Ｃ２及びＣＦＥ電極に印加される電圧及び画素のそれぞれの行の段階（ＰＩＸ１及びＰＩＸ２，ＰＩＸ３及びＰＩＸ４、ＰＩＸ５及びＰＩＸ６）を示すトレースを有する。

行電極は、異なる段階を通して画素のそれぞれの行をステップするために使用され、列電極は、画素の所望の光学的な外観を設定するため、データを供給するために使用される。タイミング図では、電圧レベルＤＰＩＸ１、ＤＰＩＸ２、ＤＰＩＸ３、ＤＰＩＸ４、ＤＰＩＸ５及びＤＰＩＸ６は、画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２、ＰＩＸ３、ＰＩＸ４、ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の光学的な外観をそれぞれ設定するために使用される。

最後に、全ての画素ＰＩＸ１−ＰＩＸ６は、コモン電極ＣＦＥを０Ｖに、行電極Ｒ１，Ｒ２及びＲ３を＋５Ｖに、及び列電極Ｃ１及びＣ２を＋１０Ｖに設定することで、リセット段階ＲＳＴで設定される。したがって、それぞれの画素の正に帯電された粒子１１６は、画素の第一の駆動電極１０の周辺に移動する。ひとたび、粒子１１６が第一の駆動電極１０の周辺に移動されると、行電極Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は＋１０に設定され、列電極Ｃ１及びＣ２は０Ｖに設定され、これにより、それぞれの画素の粒子１１６をそれぞれの画素の第一の駆動電極１０の周辺に保持する。

つぎに、画素ＰＩＸ１及びＰＩＸ２の第一の行は、行電極Ｒ１を−５Ｖに設定することでプレアドレス指定の段階ＰＲＡにおいて設定される。したがって、画素ＰＩＸ１及びＰＩＸ２の粒子１１６は、画素ＰＩＸ１及びＰＩＸ２のそれぞれの第二の駆動電極１２に向かって移動する。プレアドレス指定の段階は、粒子１１６がＰＩＸ１及びＰＩＸ２の第二の駆動電極１２の周辺に移動するために十分に長く続く。

つぎに、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の第二の行は、プレアドレス指定の段階ＰＲＡで設定され、画素の第一の行は、アドレス指定の段階ＡＤＤで設定される。

画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の第二の行は、行電極Ｒ２を−５Ｖに設定することでプレアドレス指定の段階ＰＲＡで設定される。したがって、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の粒子１１６は、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４のそれぞれの第二の駆動電極１２に向かって移動する。

画素の第一の行は、行電極Ｒ１を０Ｖに設定し、列Ｃ１及びＣ２を電圧レベルＤＰＩＸ１及びＤＰＩＸ２のそれぞれに設定することで、アドレス指定の段階ＡＤＤで設定される。電圧レベルＤＰＩＸ１及びＤＰＩＸ２は、画素ＰＩＸ１及びＰＩＸ２の所望の光学的な外観のそれぞれに依存する。たとえば、ＰＩＸ１の粒子１１６が第一の領域に移動される場合、電圧レベルＤＰＩＸ１は、粒子１１６がビューイング電極１４から離れるために＋５Ｖである。ＰＩＸ１の粒子１１６が第二の領域に移動される場合、電圧レベルＤＰＩＸ１は、ビューイング電極１４に向かって粒子１１６を引き付けるために−５Ｖである。

つぎに、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の第三の行は、プレアドレス指定の段階ＰＲＡで設定され、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の第二の行は、アドレス指定の段階ＡＤＤで設定され、画素ＰＩＸ１及びＰＩＸ２の第一の行は、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡにおいて設定される。

画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の第三の行は、行電極Ｒ３を−５Ｖに設定することでプレアドレス指定の段階ＰＲＡで設定される。したがって、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の粒子１１６は、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の第二の駆動電極１２に向かってそれぞれ移動する。

画素の第二の行は、行電極Ｒ２を０Ｖに設定し、列電極Ｃ１及びＣ２を電圧レベルＤＰＩＸ３及びＤＰＩＸ４のそれぞれに設定することでアドレス指定の段階ＡＤＤで設定される。電圧レベルＤＰＩＸ３及びＤＰＩＸ４は、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の所望の光学的な外観にそれぞれ依存する。たとえば、ＰＩＸ３の粒子１１６が第一の領域に移動される場合、電圧レベルＤＰＩＸ３は、粒子１１６がビューイング電極１４から離れるために＋５Ｖである。ＰＩＸ３の粒子１１６が第二の領域に移動される場合、電圧レベルＤＰＩＸ３は、粒子１１６がビューイング電極１４に向かって引き付けられるために−５Ｖである。

画素の第一の行は、行電極Ｒ１を＋１０Ｖに設定することで、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡで設定される。したがって、画素ＰＩＸ１及びＰＩＸ２の粒子１１６は、アドレス指定の段階ＡＤＤの後、粒子１１６が第一の領域１１０又は第二の領域１１２にあったかに依存して、第一の駆動電極１０又はビューイング電極１４に向かって移動する。たとえば、アドレス指定の段階ＡＤＤの後にＰＩＸ１の粒子１１６が第一の領域１１０にあった場合、行電極Ｒ１を＋１０Ｖに設定することで、粒子１１６は、第一の駆動電極１０の周辺に移動する。

つぎに、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の第三の行は、アドレス指定の段階ＡＤＤで設定され、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の第二の行は、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡで設定される。

画素の第三の行は、行電極Ｒ３を０Ｖに設定し、列電極Ｃ１及びＣ２を電圧レベルＤＰＩＸ５及びＤＰＩＸ６のそれぞれに設定することで、アドレス指定の段階ＡＤＤで設定される。電圧レベルＤＰＩＸ５及びＤＰＩＸ６は、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６のそれぞれの所望の光学的な外観に依存する。たとえば、画素ＰＩＸ５の粒子１１６が第一の領域に移動される場合、電圧レベルＤＰＩＸ５は、粒子１１６がビューイング電極１４から離れるために＋５Ｖである。画素ＰＩＸ５の粒子１１６が第二の領域に移動される場合、電圧レベルＤＰＩＸ５は、粒子１１６がビューイング電極１４に向かって引き付けられるために−５Ｖである。

画素の第二の行は、行電極Ｒ２を＋１０Ｖに設定することでポストアドレス指定の段階ＰＯＡで設定される。したがって、アドレス指定の段階ＡＤＤの後に粒子１１６が第一の領域１１０にあったか又は第二の領域１１２にあったかに依存して、画素ＰＩＸ３及びＰＩＸ４の粒子１１６は、第一の駆動電極１０又はビューイング電極１４に向かって移動する。たとえば、ＰＩＸ３の粒子１１６がアドレス指定の段階ＡＤＤの後に第一の領域１１０にあった場合、行電極Ｒ２を＋１０Ｖに設定することで、粒子１１６は、第一の駆動電極１０の周辺に移動する。

つぎに、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の第三の行は、行電極Ｒ３を＋１０Ｖに設定することで、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡで設定される。したがって、アドレス指定の段階ＡＤＤの後に粒子１１６が第一の領域１１０にあったか又は第二の領域１１２にあったかに依存して、画素ＰＩＸ５及びＰＩＸ６の粒子１１６は、第一の駆動電極１０又はビューイング電極１４に向かって移動する。たとえば、ＰＩＸ５の粒子１１６がアドレス指定の段階ＡＤＤの後に第一の領域１１０にあった場合、行電極Ｒ３を＋１０Ｖに設定することで、粒子１１６は、第一の駆動電極１０の周辺に移動する。

最後に、画素は、進化の段階ＥＶＬで設定され、ここで、ポストアドレス指定の段階の間にビューイング電極の周辺に移動されている粒子には、ビューイング電極にわたり一様に分散する時間が与えられる。任意に、画素は、進化の段階を容易にする更なる電極を有する。

図４で見ることができるように、駆動方法は、アドレス指定の段階ＡＤＤにおいて画素の第二の行を設定する段階を含み、画素の第一の行は、ポストアドレス指定の段階ＰＯＡで設定され、画素の第三の行は、プレアドレス指定の段階ＰＲＡで設定される。したがって、プレアドレス指定及びポストアドレス指定の段階は、これらが他の画素がアドレス指定されている間に行なわれるので、アレイ内の全ての画素について光学的な外観を設定するために必要とされる全体の時間を著しく追加しない。

代替的に、プレアドレス指定又はポストアドレス指定の段階は、アドレス指定の段階よりも長い期間について続き、ある行は、２以上のアドレス指定の段階の期間についてプレアドレス指定又はポストアドレス指定の段階で設定される。したがって、２以上の行は、プレアドレス指定の段階にあり、及び／又は２以上の行は、時間的に同じ瞬間で、ポストアドレス指定の段階にある。たとえば、画素の第一の行はアドレス指定の段階にあり、画素の第二及び第三の行はプレアドレス指定の段階にある。

異なる段階のために必要とされる正確な時間の長さは、画素に印加される駆動信号の電圧（すなわち電場の強度）を変更することで変更される。これは、高い電場の強度によって、粒子はより迅速に移動し、したがって当業者にとって明らかであるように、必要とされる距離を粒子が移動するために必要とされる時間が低減されるためである。

プレアドレス指定の段階の間に行電極に印加される電圧は、−５Ｖ〜−４Ｖに増加され、画素の第一の駆動電極と第二の駆動電極の間の電場強度が低減され、したがって、プレアドレス指定の段階のために許容される時間の間に第二の電極に向かって粒子が進行する距離が低減される。したがって、粒子は、第二の駆動電極の周辺に移動しない場合がある。左記に説明されたように、これは、粒子が画素の第二の領域に意図的にではなく移動し、画素の所望の光学的な外観におけるエラーを与える可能性がないという利点を有する。

概説すると、表示装置及び該表示装置を駆動する方法が開示された。この表示装置は、駆動回路及び移動可能な帯電粒子を含む複数の画素を有する。駆動回路は、それぞれの画素の光学的な外観を変更するため、それぞれの画素の第一の領域と第二の領域の間で帯電された粒子を移動するために画素に制御信号を印加するために構成される。それぞれの画素の方法は、第一の領域と第二の領域との間の境界に向かって帯電された粒子を移動するプレアドレス指定の段階、次いで、画素の所望の光学的な外観に依存して、境界の一方のサイド又は他のサイドに粒子を移動するアドレス指定の段階を含む。

特許請求の範囲に含まれる様々な他の実施の形態は、当業者にとって明らかである。たとえば、特許請求の範囲で述べたやり方で画素の第一の領域と第二の領域との間で粒子を移動させるため、様々な電極が設定される多数の異なる電位が存在する。特に、移動可能な帯電された粒子は、正に帯電される代わりに負に帯電され、実施の形態で説明された駆動信号の極性が類似の粒子の移動を得るために反転されることが必要とされる。請求項における参照符号は、請求の範囲を制限するように解釈されるべきではない。

Claims (10)

1. 行及び列の配列で配置される複数の画素を有する面内電気泳動表示装置の駆動方法であって、
   それぞれの画素は、
   画素の第一の領域に関連される第一の駆動電極と、
   画素の第二の領域に関連されるビューイング電極と、
   画素の前記第一の領域と前記第二の領域との間の境界であって、前記第一の駆動電極と前記ビューイング電極の中間にある第二の駆動電極と、
   移動可能な帯電粒子とを有し、
   それぞれの画素の光学的な外観は、前記第一及び第二の駆動電極及び前記ビューイング電極に印加される制御信号の影響下で、前記ビューイング電極の周辺での帯電粒子の数を制御することで変更され、
   当該方法は、それぞれの画素について、
   プレアドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、前記第一の領域と前記第二の領域の間の境界で前記第二の駆動電極に向けて粒子を移動させるステップと、
   アドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、画素の所望の光学的な外観に依存して、前記第一の領域及び前記第二の領域に粒子を移動させるステップとを含み、
   当該方法は、
   前記アドレス指定の段階に続くポストアドレス指定の段階であって、前記第一の領域における粒子が前記第一の駆動電極の周辺に移動し、前記第二の領域における粒子が前記ビューイング電極の周辺に移動するように、前記画素に制御信号を印加することを含むポストアドレス指定の段階と、
   前記ポストアドレス指定の段階に続く進化の段階であって、制御信号を全ての画素に印加して、前記ビューイング電極にわたり前記ビューイング電極の周辺におけるそれぞれの画素の粒子を分散させることを含む進化の段階と、
   を更に含むことを特徴とする駆動方法。
2. 前記プレアドレス指定の段階は、粒子が前記第二の駆動電極の周辺に到達するまで、前記第二の駆動電極に向けて粒子を移動させるステップを含む、
   請求項１記載の駆動方法。
3. 前記プレアドレス指定の段階は、前記第二の駆動電極の周辺に完全に粒子が移動しないが、前記第二の駆動電極に向かって粒子が移動するステップを含む、
   請求項１又は２記載の駆動方法。
4. 複数の画素のうちの少なくとも１つは前記プレアドレス指定の段階にあるとき、複数の画素のうちの他の画素が前記アドレス指定の段階にある、
   請求項１乃至３の何れか記載の駆動方法。
5. 複数の画素のうちの少なくとも１つがポストアドレス指定の段階にあるとき、複数の画素のうちの少なくとも１つの他の画素がアドレス指定の段階にある、
   請求項１記載の駆動方法。
6. 前記プレアドレス指定の段階に先行するリセットステージを更に有し、
   前記リセットステージは、制御信号を全ての画素に印加して、それぞれの画素の前記第一の駆動電極の周辺にそれぞれの画素の粒子を移動する、
   請求項１乃至５の何れか記載の駆動方法。
7. 前記複数の画素は、行及び列のアレイで構成され、前記アレイは、行電極と列電極とを有し、
   それぞれの行電極は、それぞれの行に含まれる画素の制御信号を供給し、
   それぞれの列電極は、それぞれの列に含まれる画素に制御信号を供給する、
   請求項１乃至６の何れか記載の駆動方法。
8. ある画素の行は、隣接する画素の行が全てアドレス指定の段階にある間に、全てプレアドレス指定の段階にある、
   請求項７記載の駆動方法。
9. 前記アレイは、少なくとも第一の画素の行、第二の画素の行及び第三の画素の行を有し、
   当該駆動方法は、
   前記第一、第二及び第三の画素の行を前記リセットの段階に設定し、
   前記第一の画素の行を前記プレアドレス指定の段階に設定し、次いで、前記第二の画素の行を前記プレアドレス指定の段階に設定し、次いで、第三の画素の行を前記プレアドレス指定の段階に設定し、
   前記第一の画素の行を前記アドレス指定の段階に設定し、次いで、前記第二の画素の行を前記アドレス指定の段階に設定し、次いで、第三の画素の行を前記アドレス指定の段階に設定し、
   前記第一の画素の行を前記ポストアドレス指定の段階に設定し、次いで、前記第二の画素の行を前記ポストアドレス指定の段階に設定し、次いで、第三の画素の行を前記ポストアドレス指定の段階に設定し、
   前記第一、第二及び第三の画素の行を前記進化の段階に設定するステップと、
   を含む請求項７又は８記載の駆動方法。
10. 行及び列の配列で配置される複数の画素を有する面内電気泳動表示装置であって、
    それぞれの画素は、
    画素の第一の領域に関連される第一の駆動電極と、
    画素の第二の領域に関連されるビューイング電極と、
    画素の前記第一の領域と前記第二の領域との間の境界であって、前記第一の駆動電極と前記ビューイング電極の中間にある第二の駆動電極と、
    移動可能な帯電粒子とを有し、
    それぞれの画素の光学的な外観は、前記第一及び第二の駆動電極及び前記ビューイング電極に印加される制御信号の影響下で、前記ビューイング電極の周辺での帯電粒子の数を制御することで変更され、
    当該表示装置は、電子駆動回路を更に有し、
    前記駆動回路は、それぞれの画素について、
    プレアドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、前記第一の領域と前記第二の領域の間の境界で前記第二の駆動電極に向けて粒子を移動し、
    アドレス指定の段階で、制御信号を画素に印加して、画素の所望の光学的な外観に依存して、前記第一の領域及び前記第二の領域に粒子を移動し、
    前記アドレス指定の段階に続くポストアドレス指定の段階であって、前記第一の領域における粒子が前記第一の駆動電極の周辺に移動し、前記第二の領域における粒子が前記ビューイング電極の周辺に移動するように、前記画素に制御信号を印加し、
    前記ポストアドレス指定の段階に続く進化の段階であって、制御信号を全ての画素に印加して、前記ビューイング電極にわたり前記ビューイング電極の周辺におけるそれぞれの画素の粒子を分散させる、
    ことを特徴とする駆動方法。

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