表示媒体の駆動装置、駆動プログラム、及び表示装置
【課題】粒子群を移動させる画素に隣接する、粒子群を移動させない隣接画素に粒子群が移動するのを防ぐ。
【解決手段】駆動装置２０は、透光性を有する表示基板１と、表示基板１と対向配置された背面基板２と、基板間に封入された分散媒６と、分散媒６中に分散され且つ基板間に形成された電界に応じて基板間を移動するように基板間に封入された第１泳動粒子１１、第２泳動粒子１２と、を有する表示媒体１０に対して、第１泳動粒子１１の色を表示する場合、第１泳動粒子１１を表示基板１又は背面基板２から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の電圧を、第１泳動粒子１１を移動させる画素の基板間に印加した後、第１の電圧と同極性で且つ閾値電圧より低い第２の電圧を、第１泳動粒子１１を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって第１泳動粒子１１を移動させない隣接画素の基板間に印加する電圧印加部３０を備える。
【解決手段】駆動装置２０は、透光性を有する表示基板１と、表示基板１と対向配置された背面基板２と、基板間に封入された分散媒６と、分散媒６中に分散され且つ基板間に形成された電界に応じて基板間を移動するように基板間に封入された第１泳動粒子１１、第２泳動粒子１２と、を有する表示媒体１０に対して、第１泳動粒子１１の色を表示する場合、第１泳動粒子１１を表示基板１又は背面基板２から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の電圧を、第１泳動粒子１１を移動させる画素の基板間に印加した後、第１の電圧と同極性で且つ閾値電圧より低い第２の電圧を、第１泳動粒子１１を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって第１泳動粒子１１を移動させない隣接画素の基板間に印加する電圧印加部３０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示媒体の駆動装置、駆動プログラム、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１の基板と第２の基板との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持してなり、前記第１の基板の前記電気泳動素子側に形成された第１の電極と、前記第２の基板の前記電気泳動素子側に形成された第２の電極とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動素子に電圧を印加する画像表示ステップが、前記第１の電極に第１の電位を入力する一方、前記第２の電極に第２の電位を入力することで前記電気泳動素子を駆動する素子駆動ステップと、前記第１の電極の電位を前記素子駆動ステップの開始時における電位の変化速度よりも遅い速度で一様に又は段階的に変化させ、前記第１の電位から前記第２の電位に移行させる蓄積電荷除去ステップと、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が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、粒子群の色を表示する場合に、粒子群を表示基板又は背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の電圧を、粒子群を移動させる画素の基板間に印加した後、粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって粒子群を移動させない隣接画素に何ら電圧を印加しない場合と比較して、当該隣接画素に粒子群が移動してしまうのを抑えることができる表示媒体の駆動装置、駆動プログラム、及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明の表示媒体の駆動装置は、透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体に対して、前記粒子群の色を表示する場合、前記粒子群を前記表示基板又は前記背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の第１の電圧を、前記粒子群を移動させる画素の前記基板間に印加した後、前記第１の電圧と同極性で且つ前記閾値電圧より低い第２の電圧を、前記粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって前記粒子群を移動させない隣接画素の前記基板間に印加する電圧印加手段を備える。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記第２の電圧を予め定めた時間印加し、徐々に電圧を低下させる。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記画素のサイズが小さくなるに従って、前記第２の電圧を印加する画素の領域を拡大する。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記粒子群は、色及び帯電極性が異なる複数種類の粒子群を含む。
【０００９】
請求項５記載の発明の表示媒体の駆動プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の表示媒体の駆動装置を構成する各手段として機能させる。
【００１０】
請求項６記載の発明の表示装置は、透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体と、前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の前記表示媒体の駆動装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、５、６の発明によれば、粒子群を表示基板又は背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の電圧を、粒子群を移動させる画素の基板間に印加した後、粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって粒子群を移動させない隣接画素に何ら電圧を印加しない場合と比較して、当該隣接画素に粒子群が移動してしまうのを抑えることができる、という効果を有する。
【００１２】
請求項２の発明によれば、第２の電圧を予め定めた時間印加してすぐに電圧の印加を停止した場合と比較して、粒子の移動完了をスムーズにすることができる、という効果を有する。
【００１３】
請求項３の発明によれば、画素のサイズに関係なく、粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素にのみ第２の電圧を印加する場合と比較して、隣接画素に粒子群が移動してしまうのを抑えることができる、という効果を有する。
【００１４】
請求項４の発明によれば、粒子群の色が１種類の場合と比較して、多くの色を表示することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】表示装置を示す概略図である。
【図２】各泳動粒子の電圧印加特性を示す図である。
【図３】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図４】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図５】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図６】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図７】基板間に形成される電界の電気力線を示す図である。
【図８】制御部で実行される処理のフローチャートである。
【図９】電圧印加する際の電圧印加シーケンスについて説明するための図である。
【図１０】電圧印加する際の電圧印加シーケンスについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。作用・機能が同じ働きを担う部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する場合がある。また、説明を簡易化するために、適宜１つのセルに注目した図を用いて本実施形態を説明する。
【００１７】
また、シアン色の粒子をシアン粒子Ｃ、マゼンタ色の粒子をマゼンタ粒子Ｍと記し、各粒子とその粒子群は同じ記号（符号）によって示す。
【００１８】
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る表示装置を概略的に示している。この表示装置１００は、表示媒体１０と、表示媒体１０を駆動する駆動装置２０と、を備えている。駆動装置２０は、表示媒体１０の表示側電極３、背面側電極４間に電圧を印加する電圧印加部３０と、表示媒体１０に表示させる画像の画像情報に応じて電圧印加部３０を制御する制御部４０と、を含んで構成されている。なお、表示側電極３及び背面側電極４は、表示基板１及び背面基板２に設けず、外部電極としてもよい。
【００１９】
表示媒体１０は、画像表示面とされる、透光性を有する表示基板１と、非表示面とされる背面基板２と、が間隙を持って対向して配置されている。
【００２０】
これらの基板１、２間を定められた間隔に保持すると共に、当該基板間を複数のセルに区画する間隙部材５が設けられている。
【００２１】
上記セルとは、背面側電極４が設けられた背面基板２と、表示側電極３が設けられた表示基板１と、間隙部材５と、によって囲まれた領域を示している。セル中には、例えば絶縁性液体で構成された分散媒６と、分散媒６中に分散された第１粒子群１１、第２粒子群１２、及び白色粒子群１３とが封入されている。
【００２２】
第１粒子群１１と第２粒子群１２は、色及び帯電極性が互いに異なり、一対の電極３、４間に予め定めた閾値電圧以上の電圧を印加することにより、第１粒子群１１及び第２粒子群１２がそれぞれ単独で泳動する特性を有している。一方、白色粒子群１３は、第１粒子群１１、第２粒子群１２よりも帯電量が少なく、第１粒子群１１、第２粒子群１２が何れか一方の電極側まで移動する電圧が電極間に印加されても、何れの電極側まで移動しない粒子群である。
【００２３】
本実施形態では、第１粒子１１は、マゼンタの色彩を有する負帯電の電気泳動粒子（マゼンタ粒子Ｍ）であり、第２粒子１２は、シアンの色彩を有する正帯電の電気泳動粒子（シアン粒子Ｃ）である場合について説明するが、これに限定されない。各粒子の色と帯電極性は適宜設定すればよい。また、以下の説明で印加する電圧の値も一例であって、これに限定されず、各粒子の帯電極性、応答性、電極間の距離等に応じて適宜設定すればよい。
【００２４】
なお、分散媒に着色剤を混合することで、泳動粒子の色とは異なる白色を表示させてもよい。
【００２５】
駆動装置２０（電圧印加部３０及び制御部４０）は、表示媒体１０の表示側電極３、背面側電極４間に表示させる色に応じた電圧を印加することにより、粒子群１１、１２を泳動させ、それぞれの帯電極性に応じて表示基板１、背面基板２の何れか一方に引き付ける。
【００２６】
電圧印加部３０は、表示側電極３及び背面側電極４にそれぞれ電気的に接続されている。また、電圧印加部３０は、制御部４０に信号授受されるように接続されている。
【００２７】
制御部４０は、図１（Ｂ）に示すように、例えばコンピュータ４０として構成される。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｃ、不揮発性メモリ４０Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４０Ｅがバス４０Ｆを介して各々接続された構成であり、Ｉ／Ｏ４０Ｅには電圧印加部３０が接続されている。この場合、後述する各色の表示に必要な電圧の印加を電圧印加部３０に指示する処理をコンピュータ４０に実行させるプログラムを、例えば不揮発性メモリ４０Ｄに書き込んでおき、これをＣＰＵ４０Ａが読み込んで実行させる。なお、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体により提供するようにしてもよい。
【００２８】
電圧印加部３０は、表示側電極３及び背面側電極４に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部４０の制御に応じた電圧を表示側電極３及び背面側電極４に印加する。
【００２９】
本実施形態では、一例として表示側電極３を接地し、背面側電極４に電圧を印加する場合について説明する。
【００３０】
図２には、本実施形態に係る表示装置１００において、シアン粒子Ｃ、マゼンタ粒子Ｍを表示基板１側、背面基板２側に移動させるために必要な印加電圧の特性を示した。図２では、シアン粒子Ｃの印加電圧特性を特性５０Ｃ、マゼンタ粒子Ｍの印加電圧特性を特性５０Ｍで表わしている。
【００３１】
また、図２は、表示側電極３をグランド（０Ｖ）として背面側電極４に印加されたパルス電圧と、各粒子群による表示濃度との関係を示したものである。
【００３２】
図２に示すように、背面基板２側のマゼンタ粒子Ｍが表示基板１側へ移動開始する移動開始電圧（閾値電圧）は−Ｖｍであり、表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍが背面基板２側へ移動開始する移動開始電圧（閾値電圧）は＋Ｖｍである。従って、−Ｖｍ以下の電圧を印加することで背面基板２側のマゼンタ粒子が表示基板１側へ移動し、＋Ｖｍ以上の電圧を印加することで表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍが背面基板２側へ移動する。
【００３３】
そして、背面基板２側のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側へ移動させる粒子量は、例えば印加する電圧の電圧値を同一にした場合には、そのパルス幅（印加時間）によって制御される（パルス幅変調）。例えば印加する電圧の電圧値を−Ｖｍより小さい予め定めた電圧とした場合、そのパルス幅が長くなるに従って表示基板１側へ移動させるマゼンタ粒子Ｍの粒子量が多くなる。これによりマゼンタ粒子Ｍの階調表示が制御される。表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍを背面基板２側へ移動させる場合の粒子量についても同様である。
【００３４】
また、背面基板２側のシアン粒子Ｃが表示基板１側へ移動開始する移動開始電圧（閾値電圧）は＋Ｖｃであり、表示基板１側のシアン粒子Ｃが背面基板２側へ移動開始する移動開始電圧は−Ｖｃである。従って、＋Ｖｃ以上の電圧を印加することで背面基板２側のシアン粒子Ｃが表示基板１側へ移動し、−Ｖｃ以下の電圧を印加することで表示基板１側のシアン粒子Ｃが背面基板２側へ移動する。
【００３５】
そして、背面基板２側のシアン粒子Ｃを表示基板１側へ移動させる粒子量、表示基板１側のシアン粒子Ｃを背面基板２側へ移動させる粒子量は、前述したマゼンタ粒子Ｍの場合と同様に、例えば印加する電圧の電圧値を同一にした場合には、そのパルス幅によって制御される。
【００３６】
なお、印加する電圧のパルス幅を同一にして、電圧値を変えることで移動する粒子量を制御し、階調表示を制御するようにしてもよい（電圧変調）。例えば、背面基板２側のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側へ移動させる粒子量を制御する場合、印加する電圧のパルス幅は同一で、電圧値を−Ｖｍ以下の任意の電圧値とすることにより、その電圧値に応じた粒子量のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側へ移動させられる。
【００３７】
以下では、一例として、電圧変調により、移動する粒子の粒子量を制御する場合について説明する。
【００３８】
次に、各色の表示について説明する。なお、表示側電極３はグランド（０Ｖ）とする。また、マゼンタ粒子Ｍ及びシアン粒子Ｃは同量ずつ基板間に封入されているものとする。
【００３９】
図３〜６は、第１実施形態に係る表示媒体において電圧印加に応じたマゼンタ粒子Ｍ、シアン粒子Ｃの挙動の一例を概略的に示している。なお、図３〜図６では、白色粒子１３、分散媒６、間隙部材５等は省略されている。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように、背面側電極４に−Ｖｍより小さい電圧値であって、背面基板２側の全てのマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側に付着させるのに必要な電圧値−Ｖ１の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、負帯電の全てのマゼンタ粒子Ｍは表示基板１側に、正帯電のシアン粒子Ｃは背面基板２側に泳動して各基板の全面に付着した状態となる。これによりマゼンタ色が表示される。
【００４１】
図３（Ａ）の状態（マゼンタ表示）から、図３（Ｂ）に示すように、背面側電極４に＋Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側の全てのマゼンタ粒子Ｍを背面基板２側に付着させると共に、背面基板２側の全てのシアン粒子Ｃを表示基板１側に付着させるのに必要な電圧値＋Ｖ１の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、正帯電のシアン粒子Ｃは表示基板１側に、負帯電のマゼンタ粒子Ｍは背面基板２側に泳動して各基板の全面に付着した状態となる。これによりシアン色が表示される。
【００４２】
図３（Ｂ）の状態（シアン表示）から、図３（Ｃ）に示すように、背面側電極４に−Ｖｃより小さく且つ−Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側のシアン粒子Ｃのうち表示すべき階調に応じた粒子量のシアン粒子Ｃを表示基板１側に残し、他のシアン粒子Ｃ（表示基板１から剥離させるべきシアン粒子Ｃ）を背面基板２側に移動させるのに必要な電圧値−Ｖ２の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、階調に応じて剥離すべき粒子量のシアン粒子Ｃが背面基板２側に泳動して背面基板２側に付着した状態となる。図３（Ｃ）では、左側、中央、右側の順に、背面基板２側へ移動するシアン粒子Ｃが少なくなる場合を示している。すなわち、図３（Ｃ）の左側、中央、右側の順に、印加する電圧のパルス幅は短くなる。
【００４３】
図４（Ａ）（図３（Ａ）と同一）の状態（マゼンタ表示）から、図４（Ｂ）に示すように、背面側電極４に＋Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍのうち表示すべき階調に応じた粒子量のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側に残し、他のマゼンタ粒子Ｍ（表示基板１から剥離させるべきマゼンタ粒子Ｍ）を背面基板２側に移動させるのに必要な電圧値＋Ｖ１の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、階調に応じて剥離すべき粒子量のマゼンタ粒子Ｍが背面基板２側に泳動して背面基板２側に付着すると共に、シアン粒子Ｃが表示基板１側に泳動して表示基板１に付着した状態となる。
【００４４】
そして、図４（Ｂ）の状態から、図４（Ｃ）に示すように、背面側電極４に−Ｖｃより小さく且つ−Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側のシアン粒子Ｃのうち表示すべき階調に応じた粒子量のシアン粒子Ｃを表示基板１側に残し、他のシアン粒子Ｃ（表示基板１から剥離させるべきシアン粒子Ｃ）を背面基板２側に付着させるのに必要な電圧値−Ｖ２の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、階調に応じて剥離すべき粒子量のシアン粒子Ｃが背面基板２側に泳動して背面基板２側に付着した状態となる。
【００４５】
図４（Ｃ）では、図３（Ｃ）と同様に、左側、中央、右側の順に、背面基板２側へ移動するシアン粒子Ｃが少なくなる場合を示している。すなわち、図４（Ｃ）の左側、中央、右側の順に、印加する電圧の電圧値は小さくなる。
【００４６】
また、図５、６も図４と同様であり、図５（Ａ）から同図（Ｂ）の状態、図６（Ａ）から同図（Ｂ）に移行する際の、背面基板２側へ移動するマゼンタ粒子Ｍの粒子量が異なるだけである。
【００４７】
ところで、表示媒体１０は、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動方式により駆動される。このため、本実施形態では、一例として図７（Ａ）に示すように、表示側電極３は表示基板１の全面に形成された共通電極であり、背面側電極４は、画素数に対応した複数の孤立電極４Ａからなる。なお、同図（Ａ）、（Ｂ）においては、説明を簡単にするために２つの孤立電極１４Ａを備えた構成を示したが、複数の孤立電極１４Ａは、実際は二次元状に多数配置される。
【００４８】
本実施形態では、全面電極である表示側電極３を接地（０Ｖ）し、表示させたい画像に応じて、粒子を移動させるべき画素に対応した孤立電極１４Ａに電圧を印加することにより、画像を表示させる。すなわち、背面基板２側の正に帯電されたシアン粒子Ｃを表示基板１側に移動させたい場合は、＋Ｖｃ以上の階調に応じた電圧を、シアン粒子Ｃを移動させるべき画素に対応する孤立電極１４Ａに印加する。
【００４９】
ここで、全てのシアン粒子Ｃが背面基板２側に配置された状態において、図７（Ａ）の右側の孤立電極１４Ａ（以下、孤立電極１４ＡＲと称する）が、シアン粒子を表示基板１側へ移動させるべき画素に対応した孤立電極であり、同図（Ａ）左側の孤立電極１４Ａ（以下、孤立電極１４ＡＬと称する）が、シアン粒子Ｃを表示基板１側へ移動させない画素に対応した孤立電極であった場合、従来の駆動方法では、孤立電極１４ＡＲには＋Ｖｃ以上の階調に応じた電圧Ｖ１を印加し、孤立電極１４ＡＬは接地（０Ｖ）する。
【００５０】
この場合、図７（Ａ）に示すように、基板間には、孤立電極１４ＡＲから表示側電極３に向かう電気力線６０Ａだけでなく、孤立電極１４ＡＲから孤立電極１４ＡＬに向かう電気力線６０Ｂも形成される。このため、本来、孤立電極１４ＡＲ側から表示側電極３側へ移動すべきシアン粒子Ｃの一部が、孤立電極１４ＡＲに隣接する孤立電極１４ＡＬ側へ移動してしまい、シアン粒子Ｃの表示濃度が低下してしまう場合がある。また、電気力線６０Ａも、本来表示したくない孤立電極１４ＡＬの画素側まではみ出しており、表示解像度が低下する（この場合、孤立電極１４ＡＲの画素が大きくなってしまう）場合がある。
【００５１】
そこで、本実施形態では、例えばシアンを表示する場合、シアン粒子Ｃを背面基板２から剥離させるのに必要な閾値電圧＋Ｖｃ以上の階調に応じた第１の電圧Ｖ１を、孤立電極１４ＡＲに印加した後、第１の電圧と同極性で且つ閾値電圧＋Ｖｃより低い第２の電圧Ｖ２を、粒子群を移動させる画素に対応する孤立電極１４ＡＲ及び孤立電極１４ＡＲに隣接する隣接電極であって粒子群を移動させる必要のない画素に対応した孤立電極１４ＡＬに印加する。
【００５２】
このように、第１の電圧Ｖ１を印加した後に、第２の電圧を印加することにより、図７（Ｂ）に示すように、孤立電極１４ＡＲから孤立電極１４ＡＬに向かう電気力線は形成されず、孤立電極１４ＡＲから表示側電極３へ向かう電気力線６０Ｃが形成されると共に、孤立電極１４ＡＬから表示側電極３へ向かう電気力線６０Ｄが形成される。このため、孤立電極１４ＡＲから孤立電極１４ＡＬへシアン粒子Ｃは移動しない。
【００５３】
なお、マゼンタ粒子Ｍが背面基板２側に配置された状態から表示基板側へ移動させる場合には、第１の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも低い電圧−Ｖ１であり、第２の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも高い（絶対値が小さい）電圧−Ｖ２である。
【００５４】
次に、本実施形態の作用として、制御部４０のＣＰＵ４０Ａで実行される制御について図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ１０では、表示媒体１００に表示させるべき画像の画像情報を例えばＩ／Ｏ４０Ｅを介して図示しない外部装置から取得する。
【００５６】
ステップ１２では、リセット電圧ＶＲを印加するように電圧印加部３０に指示する。ここでは、リセット電圧ＶＲは、全てのシアン粒子Ｃを表示基板１側へ移動させ、全てのマゼンタ粒子Ｍを背面基板２側へ移動させるための電圧とする。すなわち、図９に示すように、リセット電圧ＶＲは、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧＋Ｖｍよりも高い電圧である。このため、リセット用電圧ＶＲが背面側電極４に印加されると、表示基板１側へ全てのシアン粒子Ｃが移動して付着し、背面基板２側へ全てのマゼンタ粒子Ｍが移動して付着する。
【００５７】
ステップＳ１４では、取得した画像情報に基づいて、背面側電極４に印加すべき第１の電圧を決定し、電圧印加部３０に指示する。電圧印加部３０は、制御部４０から指示された第１の電圧を背面側電極４に印加する。
【００５８】
この第１の電圧は、表示媒体１００に表示すべき色の階調に応じた電圧である。例えばマゼンタの階調表示を行う場合には、例えば図９に示すように、第１の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも低い電圧−Ｖ１であり、その電圧値は、表示すべきマゼンタ色の階調（濃度）に応じた電圧値である。なお、電圧値は同一で、パルス幅によって階調制御してもよい。
【００５９】
電圧−Ｖ１を背面側電極４のうち粒子を移動させる画素に対応した孤立電極に印加し、粒子を移動させない画素に対応した孤立電極は接地することにより、背面基板２から印加電圧に応じた粒子量のマゼンタ粒子Ｍが画像パターンに応じて表示基板１側へ移動を開始すると共に、表示基板１側の対応する画素にあるシアン粒子Ｃが背面基板２側へ移動を開始する。
【００６０】
ステップＳ１６では、第２の電圧を背面側電極４のうち、粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極及びこの画素に隣接する隣接画素であって粒子を表示基板側へ移動させない隣接画素に対応した孤立電極に印加するように電圧印加部３０に指示する。これにより、電圧印加部３０は、制御部４０から指示された第２の電圧を背面側電極４に印加する。
【００６１】
この第２の電圧は、第１の電圧と同極性で且つ第１の電圧よりも電圧値の絶対値が小さい電圧である。例えばマゼンタの階調表示を行う場合には、例えば図９に示すように、第２の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも高い（絶対値が小さい）電圧−Ｖ２である。なお、電界強度が大きくなるに従って付着時間が短くなるので、応答性を考慮した場合、第２の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍになるべく近い電圧とすることが好ましい。さらに、−Ｖｃより低い電圧値にすることにより、ステップＳ１４で移動を開始しなかった全てのシアン粒子Ｃが背面側電極４に移動する。すなわち、マゼンタ粒子の階調表示とは独立してシアン粒子Ｃが背面側電極４側に移動し、リセットされる。
【００６２】
電圧−Ｖ１を背面側電極４のうち粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極に印加した後、電圧−Ｖ２を背面側電極４のうち粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極及びこの画素に隣接する隣接画素であって粒子を表示基板側へ移動させない隣接画素に対応した孤立電極に印加することにより、図７（Ｂ）に示すように、背面側電極４のうち粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極から、これに隣接する隣接画素であって粒子を表示基板側へ移動させない隣接画素に対応した孤立電極に向かう電気力線は形成されない。このため、表示基板１側へ移動させるべきマゼンタ粒子Ｍは平行移動せず、表示基板１側へ移動する。
【００６３】
この状態からシアン粒子Ｃの階調制御を行う場合、図９に示すように、第１の電圧として、シアン粒子Ｃの閾値電圧＋Ｖｃよりも高く、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧＋Ｖｍよりも低い電圧であった階調に応じた電圧＋Ｖ１を背面側電極４に印加する。その後、第２の電圧として、閾値電圧＋Ｖｃよりも低い電圧＋Ｖ２を背面側電極４に印加する。これにより、背面基板２側のシアン粒子Ｃは電極に対して平行方向に移動せずに、背面基板２から印加電圧に応じた粒子量のシアン粒子Ｃが表示基板１側へ移動して付着する。
【００６４】
なお、図９に示すように、第２の電圧を予め定めた時間印加してすぐに電圧の印加を停止するのではなく、図１０に示すように、第２の電圧を予め定めた時間印加してその後徐々に電圧が低くなるように制御してもよい。
【００６５】
また、画素のサイズが小さくなる、すなわち背面側電極４の各孤立電極のサイズが小さくなるに従って、第２の電圧を印加する画素の領域、すなわち第２の電圧を印加する孤立電極を含む領域を拡大するようにしてもよい。
【００６６】
以上、本実施形態に係る表示装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６７】
例えば、本実施形態では、表示基板１に全面電極である表示側電極３、背面基板２に複数の孤立電極からなる背面側電極４を設けた構成で、アクティブマトリクス駆動を行う場合について説明したが、表示基板１に複数の孤立電極からなる表示側電極３、背面基板２に全面電極である背面側電極４を設けた構成としてもよい。
【００６８】
また、表示側電極３を複数の第１のライン電極で構成し、背面側電極４を第１のライン電極と直交する複数の第２のライン電極で構成し、パッシブマトリクス駆動する構成としてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、着色粒子としてシアン色及びマゼンタ粒子の２色の着色粒子を用いた場合について説明したが、色はこれに限定されるものではない。さらに、着色粒子の種類も２色に限らず３色以上の着色粒子を用いてもよく、１色の着色粒子のみを用いてもよい。
【００７０】
また、泳動しない粒子群としては、白色粒子群に限らず、例えば黒色の粒子群を用いてもよい。
【００７１】
なお、図１（Ａ）に示した間隙部材５を各画素間（図７の場合、左右の孤立電極１４ＡＬと孤立電極１４ＡＲとの間など）の全てに設置することによっても、粒子が電極と平行な方向、すなわち隣接画素側に移動してしまうのが防止されるが、画素ごとにセルを形成するのは製造コストを上昇させると共に、解像度を上げてセルを小さくすると、各セルに分散媒６や泳動粒子群を均一に封入するのが困難になり、製造コストを上昇させてしまう。このため、間隔部材５は、画素間全てではなく一部に設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００７２】
１ 表示基板
２ 背面基板
３ 表示側電極
４ 背面側電極
５ 間隙部材
６ 分散媒
１０ 表示媒体
１１ 第１泳動粒子（群）
１２ 第２泳動粒子（群）
１３ 白色粒子（群）
２０ 表示媒体
３０ 電圧印加部
４０ 制御部
１００ 表示装置
Ｃ シアン粒子（群）
Ｍ マゼンタ粒子（群）
Ｙ 黄色粒子（群）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示媒体の駆動装置、駆動プログラム、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１の基板と第２の基板との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持してなり、前記第１の基板の前記電気泳動素子側に形成された第１の電極と、前記第２の基板の前記電気泳動素子側に形成された第２の電極とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動素子に電圧を印加する画像表示ステップが、前記第１の電極に第１の電位を入力する一方、前記第２の電極に第２の電位を入力することで前記電気泳動素子を駆動する素子駆動ステップと、前記第１の電極の電位を前記素子駆動ステップの開始時における電位の変化速度よりも遅い速度で一様に又は段階的に変化させ、前記第１の電位から前記第２の電位に移行させる蓄積電荷除去ステップと、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が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、粒子群の色を表示する場合に、粒子群を表示基板又は背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の電圧を、粒子群を移動させる画素の基板間に印加した後、粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって粒子群を移動させない隣接画素に何ら電圧を印加しない場合と比較して、当該隣接画素に粒子群が移動してしまうのを抑えることができる表示媒体の駆動装置、駆動プログラム、及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明の表示媒体の駆動装置は、透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体に対して、前記粒子群の色を表示する場合、前記粒子群を前記表示基板又は前記背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の第１の電圧を、前記粒子群を移動させる画素の前記基板間に印加した後、前記第１の電圧と同極性で且つ前記閾値電圧より低い第２の電圧を、前記粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって前記粒子群を移動させない隣接画素の前記基板間に印加する電圧印加手段を備える。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記第２の電圧を予め定めた時間印加し、徐々に電圧を低下させる。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記電圧印加手段は、前記画素のサイズが小さくなるに従って、前記第２の電圧を印加する画素の領域を拡大する。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記粒子群は、色及び帯電極性が異なる複数種類の粒子群を含む。
【０００９】
請求項５記載の発明の表示媒体の駆動プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の表示媒体の駆動装置を構成する各手段として機能させる。
【００１０】
請求項６記載の発明の表示装置は、透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体と、前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の前記表示媒体の駆動装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、５、６の発明によれば、粒子群を表示基板又は背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の電圧を、粒子群を移動させる画素の基板間に印加した後、粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって粒子群を移動させない隣接画素に何ら電圧を印加しない場合と比較して、当該隣接画素に粒子群が移動してしまうのを抑えることができる、という効果を有する。
【００１２】
請求項２の発明によれば、第２の電圧を予め定めた時間印加してすぐに電圧の印加を停止した場合と比較して、粒子の移動完了をスムーズにすることができる、という効果を有する。
【００１３】
請求項３の発明によれば、画素のサイズに関係なく、粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素にのみ第２の電圧を印加する場合と比較して、隣接画素に粒子群が移動してしまうのを抑えることができる、という効果を有する。
【００１４】
請求項４の発明によれば、粒子群の色が１種類の場合と比較して、多くの色を表示することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】表示装置を示す概略図である。
【図２】各泳動粒子の電圧印加特性を示す図である。
【図３】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図４】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図５】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図６】電圧印加に応じた泳動粒子の挙動を示す概略図である。
【図７】基板間に形成される電界の電気力線を示す図である。
【図８】制御部で実行される処理のフローチャートである。
【図９】電圧印加する際の電圧印加シーケンスについて説明するための図である。
【図１０】電圧印加する際の電圧印加シーケンスについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。作用・機能が同じ働きを担う部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する場合がある。また、説明を簡易化するために、適宜１つのセルに注目した図を用いて本実施形態を説明する。
【００１７】
また、シアン色の粒子をシアン粒子Ｃ、マゼンタ色の粒子をマゼンタ粒子Ｍと記し、各粒子とその粒子群は同じ記号（符号）によって示す。
【００１８】
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る表示装置を概略的に示している。この表示装置１００は、表示媒体１０と、表示媒体１０を駆動する駆動装置２０と、を備えている。駆動装置２０は、表示媒体１０の表示側電極３、背面側電極４間に電圧を印加する電圧印加部３０と、表示媒体１０に表示させる画像の画像情報に応じて電圧印加部３０を制御する制御部４０と、を含んで構成されている。なお、表示側電極３及び背面側電極４は、表示基板１及び背面基板２に設けず、外部電極としてもよい。
【００１９】
表示媒体１０は、画像表示面とされる、透光性を有する表示基板１と、非表示面とされる背面基板２と、が間隙を持って対向して配置されている。
【００２０】
これらの基板１、２間を定められた間隔に保持すると共に、当該基板間を複数のセルに区画する間隙部材５が設けられている。
【００２１】
上記セルとは、背面側電極４が設けられた背面基板２と、表示側電極３が設けられた表示基板１と、間隙部材５と、によって囲まれた領域を示している。セル中には、例えば絶縁性液体で構成された分散媒６と、分散媒６中に分散された第１粒子群１１、第２粒子群１２、及び白色粒子群１３とが封入されている。
【００２２】
第１粒子群１１と第２粒子群１２は、色及び帯電極性が互いに異なり、一対の電極３、４間に予め定めた閾値電圧以上の電圧を印加することにより、第１粒子群１１及び第２粒子群１２がそれぞれ単独で泳動する特性を有している。一方、白色粒子群１３は、第１粒子群１１、第２粒子群１２よりも帯電量が少なく、第１粒子群１１、第２粒子群１２が何れか一方の電極側まで移動する電圧が電極間に印加されても、何れの電極側まで移動しない粒子群である。
【００２３】
本実施形態では、第１粒子１１は、マゼンタの色彩を有する負帯電の電気泳動粒子（マゼンタ粒子Ｍ）であり、第２粒子１２は、シアンの色彩を有する正帯電の電気泳動粒子（シアン粒子Ｃ）である場合について説明するが、これに限定されない。各粒子の色と帯電極性は適宜設定すればよい。また、以下の説明で印加する電圧の値も一例であって、これに限定されず、各粒子の帯電極性、応答性、電極間の距離等に応じて適宜設定すればよい。
【００２４】
なお、分散媒に着色剤を混合することで、泳動粒子の色とは異なる白色を表示させてもよい。
【００２５】
駆動装置２０（電圧印加部３０及び制御部４０）は、表示媒体１０の表示側電極３、背面側電極４間に表示させる色に応じた電圧を印加することにより、粒子群１１、１２を泳動させ、それぞれの帯電極性に応じて表示基板１、背面基板２の何れか一方に引き付ける。
【００２６】
電圧印加部３０は、表示側電極３及び背面側電極４にそれぞれ電気的に接続されている。また、電圧印加部３０は、制御部４０に信号授受されるように接続されている。
【００２７】
制御部４０は、図１（Ｂ）に示すように、例えばコンピュータ４０として構成される。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０Ｃ、不揮発性メモリ４０Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４０Ｅがバス４０Ｆを介して各々接続された構成であり、Ｉ／Ｏ４０Ｅには電圧印加部３０が接続されている。この場合、後述する各色の表示に必要な電圧の印加を電圧印加部３０に指示する処理をコンピュータ４０に実行させるプログラムを、例えば不揮発性メモリ４０Ｄに書き込んでおき、これをＣＰＵ４０Ａが読み込んで実行させる。なお、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体により提供するようにしてもよい。
【００２８】
電圧印加部３０は、表示側電極３及び背面側電極４に電圧を印加するための電圧印加装置であり、制御部４０の制御に応じた電圧を表示側電極３及び背面側電極４に印加する。
【００２９】
本実施形態では、一例として表示側電極３を接地し、背面側電極４に電圧を印加する場合について説明する。
【００３０】
図２には、本実施形態に係る表示装置１００において、シアン粒子Ｃ、マゼンタ粒子Ｍを表示基板１側、背面基板２側に移動させるために必要な印加電圧の特性を示した。図２では、シアン粒子Ｃの印加電圧特性を特性５０Ｃ、マゼンタ粒子Ｍの印加電圧特性を特性５０Ｍで表わしている。
【００３１】
また、図２は、表示側電極３をグランド（０Ｖ）として背面側電極４に印加されたパルス電圧と、各粒子群による表示濃度との関係を示したものである。
【００３２】
図２に示すように、背面基板２側のマゼンタ粒子Ｍが表示基板１側へ移動開始する移動開始電圧（閾値電圧）は−Ｖｍであり、表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍが背面基板２側へ移動開始する移動開始電圧（閾値電圧）は＋Ｖｍである。従って、−Ｖｍ以下の電圧を印加することで背面基板２側のマゼンタ粒子が表示基板１側へ移動し、＋Ｖｍ以上の電圧を印加することで表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍが背面基板２側へ移動する。
【００３３】
そして、背面基板２側のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側へ移動させる粒子量は、例えば印加する電圧の電圧値を同一にした場合には、そのパルス幅（印加時間）によって制御される（パルス幅変調）。例えば印加する電圧の電圧値を−Ｖｍより小さい予め定めた電圧とした場合、そのパルス幅が長くなるに従って表示基板１側へ移動させるマゼンタ粒子Ｍの粒子量が多くなる。これによりマゼンタ粒子Ｍの階調表示が制御される。表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍを背面基板２側へ移動させる場合の粒子量についても同様である。
【００３４】
また、背面基板２側のシアン粒子Ｃが表示基板１側へ移動開始する移動開始電圧（閾値電圧）は＋Ｖｃであり、表示基板１側のシアン粒子Ｃが背面基板２側へ移動開始する移動開始電圧は−Ｖｃである。従って、＋Ｖｃ以上の電圧を印加することで背面基板２側のシアン粒子Ｃが表示基板１側へ移動し、−Ｖｃ以下の電圧を印加することで表示基板１側のシアン粒子Ｃが背面基板２側へ移動する。
【００３５】
そして、背面基板２側のシアン粒子Ｃを表示基板１側へ移動させる粒子量、表示基板１側のシアン粒子Ｃを背面基板２側へ移動させる粒子量は、前述したマゼンタ粒子Ｍの場合と同様に、例えば印加する電圧の電圧値を同一にした場合には、そのパルス幅によって制御される。
【００３６】
なお、印加する電圧のパルス幅を同一にして、電圧値を変えることで移動する粒子量を制御し、階調表示を制御するようにしてもよい（電圧変調）。例えば、背面基板２側のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側へ移動させる粒子量を制御する場合、印加する電圧のパルス幅は同一で、電圧値を−Ｖｍ以下の任意の電圧値とすることにより、その電圧値に応じた粒子量のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側へ移動させられる。
【００３７】
以下では、一例として、電圧変調により、移動する粒子の粒子量を制御する場合について説明する。
【００３８】
次に、各色の表示について説明する。なお、表示側電極３はグランド（０Ｖ）とする。また、マゼンタ粒子Ｍ及びシアン粒子Ｃは同量ずつ基板間に封入されているものとする。
【００３９】
図３〜６は、第１実施形態に係る表示媒体において電圧印加に応じたマゼンタ粒子Ｍ、シアン粒子Ｃの挙動の一例を概略的に示している。なお、図３〜図６では、白色粒子１３、分散媒６、間隙部材５等は省略されている。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように、背面側電極４に−Ｖｍより小さい電圧値であって、背面基板２側の全てのマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側に付着させるのに必要な電圧値−Ｖ１の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、負帯電の全てのマゼンタ粒子Ｍは表示基板１側に、正帯電のシアン粒子Ｃは背面基板２側に泳動して各基板の全面に付着した状態となる。これによりマゼンタ色が表示される。
【００４１】
図３（Ａ）の状態（マゼンタ表示）から、図３（Ｂ）に示すように、背面側電極４に＋Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側の全てのマゼンタ粒子Ｍを背面基板２側に付着させると共に、背面基板２側の全てのシアン粒子Ｃを表示基板１側に付着させるのに必要な電圧値＋Ｖ１の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、正帯電のシアン粒子Ｃは表示基板１側に、負帯電のマゼンタ粒子Ｍは背面基板２側に泳動して各基板の全面に付着した状態となる。これによりシアン色が表示される。
【００４２】
図３（Ｂ）の状態（シアン表示）から、図３（Ｃ）に示すように、背面側電極４に−Ｖｃより小さく且つ−Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側のシアン粒子Ｃのうち表示すべき階調に応じた粒子量のシアン粒子Ｃを表示基板１側に残し、他のシアン粒子Ｃ（表示基板１から剥離させるべきシアン粒子Ｃ）を背面基板２側に移動させるのに必要な電圧値−Ｖ２の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、階調に応じて剥離すべき粒子量のシアン粒子Ｃが背面基板２側に泳動して背面基板２側に付着した状態となる。図３（Ｃ）では、左側、中央、右側の順に、背面基板２側へ移動するシアン粒子Ｃが少なくなる場合を示している。すなわち、図３（Ｃ）の左側、中央、右側の順に、印加する電圧のパルス幅は短くなる。
【００４３】
図４（Ａ）（図３（Ａ）と同一）の状態（マゼンタ表示）から、図４（Ｂ）に示すように、背面側電極４に＋Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側のマゼンタ粒子Ｍのうち表示すべき階調に応じた粒子量のマゼンタ粒子Ｍを表示基板１側に残し、他のマゼンタ粒子Ｍ（表示基板１から剥離させるべきマゼンタ粒子Ｍ）を背面基板２側に移動させるのに必要な電圧値＋Ｖ１の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、階調に応じて剥離すべき粒子量のマゼンタ粒子Ｍが背面基板２側に泳動して背面基板２側に付着すると共に、シアン粒子Ｃが表示基板１側に泳動して表示基板１に付着した状態となる。
【００４４】
そして、図４（Ｂ）の状態から、図４（Ｃ）に示すように、背面側電極４に−Ｖｃより小さく且つ−Ｖｍより大きい電圧値であって、表示基板１側のシアン粒子Ｃのうち表示すべき階調に応じた粒子量のシアン粒子Ｃを表示基板１側に残し、他のシアン粒子Ｃ（表示基板１から剥離させるべきシアン粒子Ｃ）を背面基板２側に付着させるのに必要な電圧値−Ｖ２の電圧を予め定めたパルス幅で印加すると、階調に応じて剥離すべき粒子量のシアン粒子Ｃが背面基板２側に泳動して背面基板２側に付着した状態となる。
【００４５】
図４（Ｃ）では、図３（Ｃ）と同様に、左側、中央、右側の順に、背面基板２側へ移動するシアン粒子Ｃが少なくなる場合を示している。すなわち、図４（Ｃ）の左側、中央、右側の順に、印加する電圧の電圧値は小さくなる。
【００４６】
また、図５、６も図４と同様であり、図５（Ａ）から同図（Ｂ）の状態、図６（Ａ）から同図（Ｂ）に移行する際の、背面基板２側へ移動するマゼンタ粒子Ｍの粒子量が異なるだけである。
【００４７】
ところで、表示媒体１０は、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動方式により駆動される。このため、本実施形態では、一例として図７（Ａ）に示すように、表示側電極３は表示基板１の全面に形成された共通電極であり、背面側電極４は、画素数に対応した複数の孤立電極４Ａからなる。なお、同図（Ａ）、（Ｂ）においては、説明を簡単にするために２つの孤立電極１４Ａを備えた構成を示したが、複数の孤立電極１４Ａは、実際は二次元状に多数配置される。
【００４８】
本実施形態では、全面電極である表示側電極３を接地（０Ｖ）し、表示させたい画像に応じて、粒子を移動させるべき画素に対応した孤立電極１４Ａに電圧を印加することにより、画像を表示させる。すなわち、背面基板２側の正に帯電されたシアン粒子Ｃを表示基板１側に移動させたい場合は、＋Ｖｃ以上の階調に応じた電圧を、シアン粒子Ｃを移動させるべき画素に対応する孤立電極１４Ａに印加する。
【００４９】
ここで、全てのシアン粒子Ｃが背面基板２側に配置された状態において、図７（Ａ）の右側の孤立電極１４Ａ（以下、孤立電極１４ＡＲと称する）が、シアン粒子を表示基板１側へ移動させるべき画素に対応した孤立電極であり、同図（Ａ）左側の孤立電極１４Ａ（以下、孤立電極１４ＡＬと称する）が、シアン粒子Ｃを表示基板１側へ移動させない画素に対応した孤立電極であった場合、従来の駆動方法では、孤立電極１４ＡＲには＋Ｖｃ以上の階調に応じた電圧Ｖ１を印加し、孤立電極１４ＡＬは接地（０Ｖ）する。
【００５０】
この場合、図７（Ａ）に示すように、基板間には、孤立電極１４ＡＲから表示側電極３に向かう電気力線６０Ａだけでなく、孤立電極１４ＡＲから孤立電極１４ＡＬに向かう電気力線６０Ｂも形成される。このため、本来、孤立電極１４ＡＲ側から表示側電極３側へ移動すべきシアン粒子Ｃの一部が、孤立電極１４ＡＲに隣接する孤立電極１４ＡＬ側へ移動してしまい、シアン粒子Ｃの表示濃度が低下してしまう場合がある。また、電気力線６０Ａも、本来表示したくない孤立電極１４ＡＬの画素側まではみ出しており、表示解像度が低下する（この場合、孤立電極１４ＡＲの画素が大きくなってしまう）場合がある。
【００５１】
そこで、本実施形態では、例えばシアンを表示する場合、シアン粒子Ｃを背面基板２から剥離させるのに必要な閾値電圧＋Ｖｃ以上の階調に応じた第１の電圧Ｖ１を、孤立電極１４ＡＲに印加した後、第１の電圧と同極性で且つ閾値電圧＋Ｖｃより低い第２の電圧Ｖ２を、粒子群を移動させる画素に対応する孤立電極１４ＡＲ及び孤立電極１４ＡＲに隣接する隣接電極であって粒子群を移動させる必要のない画素に対応した孤立電極１４ＡＬに印加する。
【００５２】
このように、第１の電圧Ｖ１を印加した後に、第２の電圧を印加することにより、図７（Ｂ）に示すように、孤立電極１４ＡＲから孤立電極１４ＡＬに向かう電気力線は形成されず、孤立電極１４ＡＲから表示側電極３へ向かう電気力線６０Ｃが形成されると共に、孤立電極１４ＡＬから表示側電極３へ向かう電気力線６０Ｄが形成される。このため、孤立電極１４ＡＲから孤立電極１４ＡＬへシアン粒子Ｃは移動しない。
【００５３】
なお、マゼンタ粒子Ｍが背面基板２側に配置された状態から表示基板側へ移動させる場合には、第１の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも低い電圧−Ｖ１であり、第２の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも高い（絶対値が小さい）電圧−Ｖ２である。
【００５４】
次に、本実施形態の作用として、制御部４０のＣＰＵ４０Ａで実行される制御について図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ１０では、表示媒体１００に表示させるべき画像の画像情報を例えばＩ／Ｏ４０Ｅを介して図示しない外部装置から取得する。
【００５６】
ステップ１２では、リセット電圧ＶＲを印加するように電圧印加部３０に指示する。ここでは、リセット電圧ＶＲは、全てのシアン粒子Ｃを表示基板１側へ移動させ、全てのマゼンタ粒子Ｍを背面基板２側へ移動させるための電圧とする。すなわち、図９に示すように、リセット電圧ＶＲは、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧＋Ｖｍよりも高い電圧である。このため、リセット用電圧ＶＲが背面側電極４に印加されると、表示基板１側へ全てのシアン粒子Ｃが移動して付着し、背面基板２側へ全てのマゼンタ粒子Ｍが移動して付着する。
【００５７】
ステップＳ１４では、取得した画像情報に基づいて、背面側電極４に印加すべき第１の電圧を決定し、電圧印加部３０に指示する。電圧印加部３０は、制御部４０から指示された第１の電圧を背面側電極４に印加する。
【００５８】
この第１の電圧は、表示媒体１００に表示すべき色の階調に応じた電圧である。例えばマゼンタの階調表示を行う場合には、例えば図９に示すように、第１の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも低い電圧−Ｖ１であり、その電圧値は、表示すべきマゼンタ色の階調（濃度）に応じた電圧値である。なお、電圧値は同一で、パルス幅によって階調制御してもよい。
【００５９】
電圧−Ｖ１を背面側電極４のうち粒子を移動させる画素に対応した孤立電極に印加し、粒子を移動させない画素に対応した孤立電極は接地することにより、背面基板２から印加電圧に応じた粒子量のマゼンタ粒子Ｍが画像パターンに応じて表示基板１側へ移動を開始すると共に、表示基板１側の対応する画素にあるシアン粒子Ｃが背面基板２側へ移動を開始する。
【００６０】
ステップＳ１６では、第２の電圧を背面側電極４のうち、粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極及びこの画素に隣接する隣接画素であって粒子を表示基板側へ移動させない隣接画素に対応した孤立電極に印加するように電圧印加部３０に指示する。これにより、電圧印加部３０は、制御部４０から指示された第２の電圧を背面側電極４に印加する。
【００６１】
この第２の電圧は、第１の電圧と同極性で且つ第１の電圧よりも電圧値の絶対値が小さい電圧である。例えばマゼンタの階調表示を行う場合には、例えば図９に示すように、第２の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍよりも高い（絶対値が小さい）電圧−Ｖ２である。なお、電界強度が大きくなるに従って付着時間が短くなるので、応答性を考慮した場合、第２の電圧は、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧である−Ｖｍになるべく近い電圧とすることが好ましい。さらに、−Ｖｃより低い電圧値にすることにより、ステップＳ１４で移動を開始しなかった全てのシアン粒子Ｃが背面側電極４に移動する。すなわち、マゼンタ粒子の階調表示とは独立してシアン粒子Ｃが背面側電極４側に移動し、リセットされる。
【００６２】
電圧−Ｖ１を背面側電極４のうち粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極に印加した後、電圧−Ｖ２を背面側電極４のうち粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極及びこの画素に隣接する隣接画素であって粒子を表示基板側へ移動させない隣接画素に対応した孤立電極に印加することにより、図７（Ｂ）に示すように、背面側電極４のうち粒子を表示基板側へ移動させる画素に対応した孤立電極から、これに隣接する隣接画素であって粒子を表示基板側へ移動させない隣接画素に対応した孤立電極に向かう電気力線は形成されない。このため、表示基板１側へ移動させるべきマゼンタ粒子Ｍは平行移動せず、表示基板１側へ移動する。
【００６３】
この状態からシアン粒子Ｃの階調制御を行う場合、図９に示すように、第１の電圧として、シアン粒子Ｃの閾値電圧＋Ｖｃよりも高く、マゼンタ粒子Ｍの閾値電圧＋Ｖｍよりも低い電圧であった階調に応じた電圧＋Ｖ１を背面側電極４に印加する。その後、第２の電圧として、閾値電圧＋Ｖｃよりも低い電圧＋Ｖ２を背面側電極４に印加する。これにより、背面基板２側のシアン粒子Ｃは電極に対して平行方向に移動せずに、背面基板２から印加電圧に応じた粒子量のシアン粒子Ｃが表示基板１側へ移動して付着する。
【００６４】
なお、図９に示すように、第２の電圧を予め定めた時間印加してすぐに電圧の印加を停止するのではなく、図１０に示すように、第２の電圧を予め定めた時間印加してその後徐々に電圧が低くなるように制御してもよい。
【００６５】
また、画素のサイズが小さくなる、すなわち背面側電極４の各孤立電極のサイズが小さくなるに従って、第２の電圧を印加する画素の領域、すなわち第２の電圧を印加する孤立電極を含む領域を拡大するようにしてもよい。
【００６６】
以上、本実施形態に係る表示装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６７】
例えば、本実施形態では、表示基板１に全面電極である表示側電極３、背面基板２に複数の孤立電極からなる背面側電極４を設けた構成で、アクティブマトリクス駆動を行う場合について説明したが、表示基板１に複数の孤立電極からなる表示側電極３、背面基板２に全面電極である背面側電極４を設けた構成としてもよい。
【００６８】
また、表示側電極３を複数の第１のライン電極で構成し、背面側電極４を第１のライン電極と直交する複数の第２のライン電極で構成し、パッシブマトリクス駆動する構成としてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、着色粒子としてシアン色及びマゼンタ粒子の２色の着色粒子を用いた場合について説明したが、色はこれに限定されるものではない。さらに、着色粒子の種類も２色に限らず３色以上の着色粒子を用いてもよく、１色の着色粒子のみを用いてもよい。
【００７０】
また、泳動しない粒子群としては、白色粒子群に限らず、例えば黒色の粒子群を用いてもよい。
【００７１】
なお、図１（Ａ）に示した間隙部材５を各画素間（図７の場合、左右の孤立電極１４ＡＬと孤立電極１４ＡＲとの間など）の全てに設置することによっても、粒子が電極と平行な方向、すなわち隣接画素側に移動してしまうのが防止されるが、画素ごとにセルを形成するのは製造コストを上昇させると共に、解像度を上げてセルを小さくすると、各セルに分散媒６や泳動粒子群を均一に封入するのが困難になり、製造コストを上昇させてしまう。このため、間隔部材５は、画素間全てではなく一部に設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００７２】
１ 表示基板
２ 背面基板
３ 表示側電極
４ 背面側電極
５ 間隙部材
６ 分散媒
１０ 表示媒体
１１ 第１泳動粒子（群）
１２ 第２泳動粒子（群）
１３ 白色粒子（群）
２０ 表示媒体
３０ 電圧印加部
４０ 制御部
１００ 表示装置
Ｃ シアン粒子（群）
Ｍ マゼンタ粒子（群）
Ｙ 黄色粒子（群）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体に対して、
前記粒子群の色を表示する場合、前記粒子群を前記表示基板又は前記背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の第１の電圧を、前記粒子群を移動させる画素の前記基板間に印加した後、前記第１の電圧と同極性で且つ前記閾値電圧より低い第２の電圧を、前記粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって前記粒子群を移動させない隣接画素の前記基板間に印加する電圧印加手段
を備えた表示媒体の駆動装置。
【請求項２】
前記電圧印加手段は、前記第２の電圧を予め定めた時間印加し、徐々に電圧を低下させる
請求項１記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段は、前記画素のサイズが小さくなるに従って、前記第２の電圧を印加する画素の領域を拡大する
請求項１又は請求項２記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項４】
前記粒子群は、色及び帯電極性が異なる複数種類の粒子群を含む
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の表示媒体の駆動装置を構成する各手段として機能させるための表示媒体の駆動プログラム。
【請求項６】
透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体と、
前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の前記表示媒体の駆動装置と、
を備えた表示装置。
【請求項１】
透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体に対して、
前記粒子群の色を表示する場合、前記粒子群を前記表示基板又は前記背面基板から剥離させるのに必要な閾値電圧以上の第１の電圧を、前記粒子群を移動させる画素の前記基板間に印加した後、前記第１の電圧と同極性で且つ前記閾値電圧より低い第２の電圧を、前記粒子群を移動させる画素及び当該画素に隣接する隣接画素であって前記粒子群を移動させない隣接画素の前記基板間に印加する電圧印加手段
を備えた表示媒体の駆動装置。
【請求項２】
前記電圧印加手段は、前記第２の電圧を予め定めた時間印加し、徐々に電圧を低下させる
請求項１記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段は、前記画素のサイズが小さくなるに従って、前記第２の電圧を印加する画素の領域を拡大する
請求項１又は請求項２記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項４】
前記粒子群は、色及び帯電極性が異なる複数種類の粒子群を含む
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示媒体の駆動装置。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の表示媒体の駆動装置を構成する各手段として機能させるための表示媒体の駆動プログラム。
【請求項６】
透光性を有する表示基板と、前記表示基板と間隙を持って対向して配置された背面基板と、前記表示基板と前記背面基板との基板間に封入された分散媒と、前記分散媒中に分散され且つ前記基板間に形成された電界に応じて前記基板間を移動するように前記基板間に封入された前記分散媒と色が異なる粒子群と、を有する表示媒体と、
前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の前記表示媒体の駆動装置と、
を備えた表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４４８８２（Ｐ２０１３−４４８８２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１７１７（Ｐ２０１１−１８１７１７）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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