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また、表示切換時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避可能とするため、電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切換時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給する駆動手段を備えた表示装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
本発明の目的は、表示パネルにおける表示品位の低下や表示パネルの短寿命化を抑制可能な表示装置等を提供することにある。
以下、添付図面を参照して、本発明の第1の実施形態について詳細に説明する。
図1は、第1の実施形態に係る電気泳動表示装置を示す概略構成図である。
同図に示す電気泳動表示装置1は、電界の作用により可逆的に視認状態を変化させることが可能な表示装置である。この電気泳動表示装置1は、電気泳動表示パネル10と、この電気泳動表示パネル10を制御する制御装置20とを備えている。なお、このような電気泳動表示装置1は、例えば、スーパーマーケット、コンビニエンスストアなどにおいて使用される電子棚札、時計、カレンダーなどに用いられる。
電力供給装置としても機能する制御装置20は、ドライバ30と、制御部40とを主要部として備えている。ドライバ30には、複数のスイッチング部が設けられている。また、ドライバ30に対しては、後述する電源部50から電圧が印加される。制御部40は、CPU(Central Processing Unit)や、プログラム等が記録されたROM(Read Only Memory)、タイマー等により実現され、ドライバ30を介し電気泳動表示パネル10を制御する。
図2は、電気泳動表示パネル10およびドライバ30等を示した図である。なお、本図では、制御部40の図示を省略している。
本実施形態では、上述のとおり電気泳動表示パネル10およびドライバ30が設けられており、またドライバ30に電圧を印加する電源部(直流電源部)50が設けられている。ここで、電源部50は、ドライバ30における給電線31および接地線32(詳細は後述)に対して電圧を印加する。
対向基板12は、基板11と同様に電気泳動表示パネル10のベースとなる部材である。また、対向基板12は、第1の電気泳動インク16および第2の電気泳動インク17を挟み、基板11の対向位置に配置されている。さらに、対向基板12は、基板11に所定の隙間を介して貼着された状態となっている。また、対向基板12は、共通電極13等の部材を支持する機能を有している。
共通電極13は、対向基板12の内面全体にわたり形成されている。また、この共通電極13には、ドライバ30から電圧が印加される構成となっている。
共通電極13および画素電極14には、例えばアルミニウムや銅などの一般的な導電材料を用いることができる。なお、表示面側に位置する共通電極13のように光透過性が要求される場合、例えば、ITO(インジウムスズ酸化物)等の導電性酸化物などが用いられる。この導電性酸化物は、画素電極14に対して用いることももちろん可能である。
なお、第1の電気泳動インク16における白粒子16a、および第2の電気泳動インク17における白粒子17aには、同一のものを用いることができる。但し、白粒子16aの帯電状態は、第1の電気泳動インク16に共に設けられた黒粒子16bの帯電状態に影響を受ける。また、白粒子17aの帯電状態は、第2の電気泳動インク17に共に設けられた赤粒子17bの帯電状態に影響を受ける。このため、黒粒子16bおよび赤粒子17bの帯電状態が異なる場合には、白粒子16aおよび白粒子17aの帯電状態も互いに異なるようになる。
なお、本実施形態では、上記のとおり、画素電極14のみならず共通電極13もドライバ30の出力ライン(出力端子)34に接続されている。このため、ドライバ30に対する制御を行うだけで、電気泳動表示パネル10における表示状態を変更することができる。このため、ドライバ30の制御に用いる制御プログラムを簡易化することができる。なお、本実施形態では、出力ライン34aが第1の出力端子として機能し、出力ライン34cが第2の出力端子として機能し、出力ライン34dが第3の出力端子として機能している。
第2の導通/非導通部38は、接地線32側に設けられるとともに、アノード側端子A2、カソード側端子C2、およびゲート端子G2の3つの端子を備える3端子素子により構成されている。ここで、アノード側端子A2は第1の導通/非導通部37におけるカソード側端子C1に接続され、カソード側端子C2は接地線32に接続され、また、ゲート端子G2は、制御部40に接続されている。
第1の導通/非導通部37は、ゲート端子G1にて制御部40からの所定信号を受け付けた場合に、出力ライン34aと給電線31とを、導通状態とし又は非導通状態とする。また、第2の導通/非導通部38は、ゲート端子G2にて制御部40からの所定信号を受け付けた場合に、出力ライン34aと接地線32とを、導通状態とし又は非導通状態とする。なお、第1の導通/非導通部37、第2の導通/非導通部38は、例えば、FET(Field Effect Transistor)により構成することができる。
全体が黒表示および赤表示である状態から、例えば図3(a)に示すように全体を白表示とする場合、従来の印加形態では、例えばスイッチング部33aにて出力ライン34aが接地線32に接続される。また、スイッチング部33b,33c,33d,33eにて、出力ライン34b,34c,34d,34eが給電線31に接続される。この結果、画素電極14から共通電極13に向かう電界が発生し、正に帯電した白粒子16aおよび白粒子17aは共通電極13に向かって移動する。また、負に帯電した黒粒子16bおよび赤粒子17bは画素電極14に向かって移動する。この結果、同図に示すように、表示面側に白粒子16aおよび白粒子17aが位置し、全体が白表示となる。
ここで、図4は、電気泳動表示パネル10における表示領域の形成態様を説明するための図である。電気泳動表示パネル10における表示領域には様々な形成態様があり、例えば同図に示すように、白粒子16a(図2参照)および黒粒子16bを有する第1の表示領域200の周囲に白粒子17aおよび赤粒子17bを有する第2の表示領域300を形成することもできる。換言すれば、第2の表示領域300中に第1の表示領域200を島状に形成することもできる。
・白粒子16a…50V、0.3秒
・黒粒子16b…50V、0.6秒
・白粒子17a…70V、0.4秒
・赤粒子17b…70V、0.7秒
なお、本実施形態では、上記のとおり、ステップ103からステップ104にかけて50Vの電圧が0.8秒印加され、ステップ101からステップ102にかけて50Vの電圧が0.3秒印加される。このため、電力量の観点から述べると、上記ステップ103からステップ104にかけて共通電極13および画素電極14d,14eに供給される電力量は、ステップ101からステップ102にかけて共通電極13および画素電極14b,14cに供給される電力量よりも多い状態となる。
即ち、制御部40は、まず出力ライン34a〜34eの各々を、給電線31又は接地線32に対して接続する(ステップ101)。但しここでは、出力ライン34aを給電線31に接続し、出力ライン34cを接地線32に接続する。また、出力ライン34b,34d,34eを給電線31に接続する。その後、制御部40は、出力ライン34a〜34eの給電線31又は接地線32に対する接続から所定時間経過後、この接続の解除を行う(ステップ102)。但しここでは、ステップ101の処理の実行開始から0.6秒後、接続の解除を行う。これにより共通電極13および画素電極14に対する電圧の印加が停止される。
なお、本実施形態ではステップ101からステップ102にかけて50Vの電圧が0.6秒間連続的に印加されることとなるが、例えば、電圧値50V、印加時間0.1秒の電圧を、所定の休止時間をおいて6回印加する態様とすることもできる。即ち、電圧の総印加時間が0.6秒となるように50Vの電圧を複数回印加する態様とすることもできる。
その後、制御部40は、出力ライン34a〜34eの給電線31又は接地線32に対する接続から所定時間経過後、この接続の解除を行い(ステップ104)、処理を終了する。ここでは、ステップ103の処理の実行開始から0.14秒後、接続の解除を行い、処理を終了する。これにより共通電極13および画素電極14に対する電圧の印加が停止される。なお、本実施形態ではステップ103からステップ104にかけて50Vの電圧が0.14秒間連続的に印加されることとなるが、例えば、電圧値50V、印加時間0.01秒の電圧を、所定の休止時間をおいて14回印加する態様とすることもできる。即ち、電圧の総印加時間が0.14秒となるように50Vの電圧を複数回印加する態様とすることもできる。
なお、本実施形態では、上記のとおり、ステップ103からステップ104にかけて50Vの電圧が0.14秒印加され、ステップ101からステップ102にかけて50Vの電圧が0.6秒印加される。このため、電力量の観点から述べると、上記ステップ103からステップ104にかけて共通電極13および画素電極14dに供給される電力量は、ステップ101からステップ102にかけて共通電極13および画素電極14cに供給される電力量よりも多い状態となる。
ここで、図6は、第2の実施形態における電気泳動表示パネル10およびドライバ30等を示した図である。本図を用い、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
ここで、図7は、制御部40にて実行される処理を示したフローチャートである。また、図8は、電気泳動表示装置1の動作について説明するための図である。図6も用い、全体を白表示とする場合の動作についてまず説明する。
なお、本実施形態では、画素電極14b,14cに対応した表示領域を先に白表示とし、その後画素電極14d,14eに対応した表示領域を白表示としたが、先に画素電極14d,14eに対応した表示領域を白表示とし、後に画素電極14b,14cに対応した表示領域を白表示とすることもできる。
なお、本実施形態では、上記のとおり、ステップ205からステップ206にかけて70Vの電圧が0.4秒印加され、ステップ202からステップ203にかけて50Vの電圧が0.3秒印加される。このため、電力量の観点から述べると、上記ステップ205からステップ206にかけて共通電極13および画素電極14d,14eに供給される電力量は、ステップ202からステップ203にかけて共通電極13および画素電極14b,14cに供給される電力量よりも多い状態となる。
ここで本実施形態では、一部を黒表示および赤表示とする場合にも、上記ステップ201〜206と同様の処理が実行される。図6、図7、および図9を用い、一部を黒表示および赤表示とする場合の動作について説明する。ここで、図9は、電気泳動表示装置1の動作について説明するための図である。
次いで、制御部40は、出力ライン34a〜34eの給電線31又は接地線32に対する接続を実行する(ステップ202)。但しここでは、出力ライン34aを給電線31に接続し、出力ライン34cを接地線32に接続し、出力ライン34b,34d,34eを給電線31に接続する。
ステップ202の処理が実行されてからステップ203の処理が実行されるまでの間、共通電極13から画素電極14cに向かう電界が発生する。これにより、画素電極14cに対応した表示領域では、正に帯電した白粒子16aが画素電極14cに向かって移動し、負に帯電した黒粒子16bが共通電極13に向かって移動する。また、画素電極14b,14d,14eは、共通電極13と等電位となるため、これらの画素電極14に対応した表示領域においては表示状態が維持される。
次いで、制御部40は、出力ライン34a〜34eの給電線31又は接地線32に対する接続を実行する(ステップ205)。ここでは、出力ライン34aを給電線31に接続し、出力ライン34dを接地線32接続し、出力ライン34b,34c,34eを給電線31に接続する。
なお、本実施形態では、上記のとおり、ステップ205からステップ206にかけて70Vの電圧が0.7秒印加され、ステップ202からステップ203にかけて50Vの電圧が0.6秒印加される。このため、電力量の観点から述べると、上記ステップ205からステップ206にかけて共通電極13および画素電極14dに供給される電力量は、ステップ202からステップ203にかけて共通電極13および画素電極14cに供給される電力量よりも多い状態となる。
次に第3の実施形態について説明する。
図10は、第3の実施形態における電気泳動表示パネル10およびドライバ30を示した図である。第1の実施形態および第2の実施形態においては、共通電極13と画素電極14との間に、直接第1の電気泳動インク16、第2の電気泳動インク17を設けた。これに対し本第3の実施形態では、第1の電気泳動インク16、第2の電気泳動インク17をマイクロカプセル18に封入し、このマイクロカプセル18を共通電極13と画素電極14との間に配置した構成となっている。なお、第1の実施形態、第2の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
そして、白粒子16a等を保持するマイクロカプセル18は、画素電極14bと共通電極13との間、画素電極14cと共通電極13との間に配置される。また、白粒子17a等を保持するマイクロカプセル18は、画素電極14dと共通電極13との間、画素電極14eと共通電極13との間に配置される。なお、本実施形態では、白粒子17a等をマイクロカプセル18内に封入しているため、隔壁15を設けない構成とすることもできる。
共通電極13および画素電極14に電圧を印加すると、マイクロカプセル18の内部に封入された白粒子16a、黒粒子16b、白粒子17a、および赤粒子17bが移動し、第1の実施形態、第2の実施形態と同様、表示面に黒表示、白表示、赤表示を行うことができる。
Claims (8)
- 電界が作用することにより移動する第1の帯電粒子を有する第1の表示領域と、当該電界と同じ大きさの電界が作用した際の移動特性が当該第1の帯電粒子とは異なり当該第1の帯電粒子よりも移動しにくい移動特性を有する第2の帯電粒子を有する第2の表示領域と、当該第1の表示領域に一部が配置され当該第2の表示領域の他の一部が配置された共通電極と、当該第1の表示領域に設けられ当該第1の帯電粒子を挟み当該共通電極に対向配置された第1の対向電極と、当該第2の表示領域に設けられ当該第2の帯電粒子を挟み当該共通電極に対向配置された第2の対向電極と、を備えた表示パネルと、
前記表示パネルの前記共通電極と前記第1の対向電極とに対して電圧を印加し当該共通電極と当該第1の対向電極との間に予め定められた大きさの電界を形成して前記第1の帯電粒子を移動させるとともに、当該表示パネルの当該共通電極と前記第2の対向電極とに対して電圧を印加し当該共通電極と当該第2の対向電極との間に当該予め定められた大きさの電界を形成して前記第2の帯電粒子を移動させる粒子移動手段と、
を備え、
前記粒子移動手段は、
前記第1の帯電粒子を移動させ前記第1の表示領域の表示を変更する際、予め定められた第1の時間、当該第1の表示領域に前記予め定められた大きさの電界を形成するとともに、当該電界の形成を行っている際、前記第2の対向電極を前記共通電極と等電位とし、
前記第2の帯電粒子を移動させ前記第2の表示領域の表示を変更する際、前記第1の時間よりも長い第2の時間、前記予め定められた大きさの電界を当該第2の表示領域に形成するとともに、当該電界の形成を行っている際、前記第1の対向電極を前記共通電極と等電位とし、
さらに、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域における表示を変更するにあたり、当該第1の表示領域および当該第2の表示領域のうちの一方の表示領域における表示の変更を先に行い、次いで、他方の表示領域における表示の変更を行うことを特徴とする表示装置。 - 前記共通電極と前記第1の対向電極との間には、前記第1の帯電粒子とは逆の極性で帯電している第3の帯電粒子であって、電界が作用した際の移動特性が当該第1の帯電粒子とは異なり当該第1の帯電粒子よりも移動しにくい移動特性を有する当該第3の帯電粒子がさらに設けられ、
前記共通電極と前記第2の対向電極との間には、前記第2の帯電粒子とは逆の極性で帯電している第4の帯電粒子であって、電界が作用した際の移動特性が当該第2の帯電粒子とは異なり当該第2の帯電粒子よりも移動しにくい移動特性を有する当該第4の帯電粒子がさらに設けられ、
前記粒子移動手段は、
前記共通電極および前記第1の対向電極のうちの一方の電極に向けて前記第1の帯電粒子を移動させ前記第1の表示領域の表示を変更する際、前記第1の時間、前記予め定められた大きさの電界を当該第1の表示領域に形成し、当該一方の電極に向けて前記第3の帯電粒子を移動させ当該第1の表示領域の表示を変更する際、当該第1の時間よりも長い時間、当該予め定められた大きさの電界を当該第1の表示領域に形成し、
前記共通電極および前記第2の対向電極のうちの一方の電極に向けて前記第2の帯電粒子を移動させ前記第2の表示領域の表示を変更する際、前記第2の時間、前記予め定められた大きさの電界を当該第2の表示領域に形成し、当該一方の電極に向けて前記第4の帯電粒子を移動させ当該第2の表示領域の表示を変更する際、当該第2の時間よりも長い時間、当該予め定められた大きさの電界を当該第2の表示領域に形成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記粒子移動手段は、
前記共通電極および前記第1の対向電極に対し、前記第1の時間、電圧を印加することで、前記予め定められた大きさの電界を、当該第1の時間、前記第1の表示領域に形成し、且つ、当該電圧の印加に際し、当該電圧を複数回に分けて印加するとともに当該電圧の総印加時間が当該第1の時間となるように当該電圧の印加を行い、
前記共通電極および前記第2の対向電極に対し、前記第2の時間、電圧を印加することで、前記予め定められた大きさの電界を、当該第2の時間、前記第2の表示領域に形成し、且つ、当該電圧の印加に際し、当該電圧を複数回に分けて印加するとともに当該電圧の総印加時間が当該第2の時間となるように当該電圧の印加を行うことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 電界が作用することにより移動する第1の帯電粒子を有する第1の表示領域と、当該電界と同じ大きさの電界が作用した際の移動特性が当該第1の帯電粒子とは異なり当該第1の帯電粒子よりも移動しにくい移動特性を有する第2の帯電粒子を有する第2の表示領域と、当該第1の表示領域に一部が配置され当該第2の表示領域の他の一部が配置された共通電極と、当該第1の表示領域に設けられ当該第1の帯電粒子を挟み当該共通電極に対向配置された第1の対向電極と、当該第2の表示領域に設けられ当該第2の帯電粒子を挟み当該共通電極に対向配置された第2の対向電極と、を備えた表示パネルと、
前記表示パネルの前記共通電極と前記第1の対向電極とに対して電圧を印加し当該共通電極と当該第1の対向電極との間に電界を形成して前記第1の帯電粒子を移動させるとともに、当該表示パネルの当該共通電極と前記第2の対向電極とに対して電圧を印加し当該共通電極と当該第2の対向電極との間に電界を形成して前記第2の帯電粒子を移動させる粒子移動手段と、
を備え、
前記粒子移動手段は、
前記第1の帯電粒子を移動させ前記第1の表示領域の表示を変更する際、前記共通電極と前記第1の対向電極とに対して第1の大きさの電圧を印加して前記電界の形成を行うとともに、当該第1の大きさの電圧の印加を行っている際、前記第2の対向電極を当該共通電極と等電位とし、
前記第2の帯電粒子を移動させ前記第2の表示領域の表示を変更する際、前記共通電極と前記第2の対向電極とに対して前記第1の大きさよりも大きい第2の大きさの電圧を印加して前記電界の形成を行うとともに、当該第2の大きさの電圧の印加を行っている際、前記第1の対向電極を当該共通電極と等電位とし、
さらに、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域における表示を変更するにあたり、当該第1の表示領域および当該第2の表示領域のうちの一方の表示領域における表示の変更を先に行い、次いで、他方の表示領域における表示の変更を行うことを特徴とする表示装置。 - 前記共通電極と前記第1の対向電極との間には、前記第1の帯電粒子とは逆の極性で帯電している第3の帯電粒子であって、電界が作用した際の移動特性が当該第1の帯電粒子とは異なり当該第1の帯電粒子よりも移動しにくい移動特性を有する当該第3の帯電粒子がさらに設けられ、
前記共通電極と前記第2の対向電極との間には、前記第2の帯電粒子とは逆の極性で帯電している第4の帯電粒子であって、電界が作用した際の移動特性が当該第2の帯電粒子とは異なり当該第2の帯電粒子よりも移動しにくい移動特性を有する当該第4の帯電粒子がさらに設けられ、
前記粒子移動手段は、
前記共通電極および前記第1の対向電極のうちの一方の電極に向けて前記第1の帯電粒子を移動させ前記第1の表示領域の表示を変更する際、前記第1の大きさの電圧を、予め定められた時間、当該共通電極と当該第1の対向電極とに対して印加し、当該一方の電極に向けて前記第3の帯電粒子を移動させ当該第1の表示領域の表示を変更する際、当該予め定められた時間よりも長い時間、当該第1の大きさの電圧を当該共通電極と当該第1の対向電極とに対して印加し、
前記共通電極および前記第2の対向電極のうちの一方の電極に向けて前記第2の帯電粒子を移動させ前記第2の表示領域の表示を変更する際、前記第2の大きさの電圧を、予め定められた時間、当該共通電極と当該第2の対向電極とに対して印加し、当該一方の電極に向けて前記第4の帯電粒子を移動させ当該第2の表示領域の表示を変更する際、当該予め定められた時間よりも長い時間、当該第2の大きさの電圧を当該共通電極と当該第2の対向電極とに対して印加することを特徴とする請求項4記載の表示装置。 - 前記粒子移動手段は、
前記第1の帯電粒子を移動させ前記第1の表示領域の表示を変更する際、前記共通電極と前記第1の対向電極とに対して、予め定められた時間、前記第1の大きさの電圧を印加して前記電界の形成を行うとともに、当該第1の大きさの電圧の印加に際し、当該第1の大きさの電圧を複数回に分けて印加するとともに当該第1の大きさの電圧の総印加時間が当該予め定められた時間となるように当該第1の大きさの電圧の印加を行い、
前記第2の帯電粒子を移動させ前記第2の表示領域の表示を変更する際、前記共通電極と前記第2の対向電極とに対して、予め定められた時間、前記第2の大きさの電圧を印加して前記電界の形成を行うとともに、当該第2の大きさの電圧の印加に際し、当該第2の大きさの電圧を複数回に分けて印加するとともに当該第2の大きさの電圧の総印加時間が当該予め定められた時間となるように当該第2の大きさの電圧の印加を行うことを特徴とする請求項4記載の表示装置。 - 電源部の陽極側に接続される給電線と、当該電源部の陰極側に接続される接地線と、当該給電線又は当該接地線に電気的に接続される複数の出力端子と、を有したドライバを更に備え、
前記粒子移動手段は、
前記複数の出力端子のうちの前記共通電極に接続された第1の出力端子を前記給電線および前記接地線のうちの一方に接続し、当該複数の出力端子のうちの前記第1の対向電極に接続された第2の出力端子を当該接地線および当該給電線のうちの他方に接続することで、当該共通電極と当該第1の対向電極とに対する電圧の印加を行い、
前記共通電極に接続された前記第1の出力端子を前記給電線および前記接地線のうちの一方に接続し、前記複数の出力端子のうちの前記第2の対向電極に接続された第3の出力端子を当該接地線および当該給電線のうちの他方に接続することで、当該共通電極と当該第2の対向電極とに対する電圧の印加を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の表示装置。 - 前記第1の帯電粒子および前記第2の帯電粒子は、マイクロカプセルに封入されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の表示装置。
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