JP2013250384A - Drive device of display medium, drive program of the display medium and display device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a display medium drive device, a drive program, and a display device.
特許文献1には、第1の電極と、前記第1の電極と対向する第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極とで挟持され帯電した電気泳動粒子を含む電気泳動素子とを備えた複数の画素で構成される表示部を有し、前記画素は、走査線及びデータ線に接続された画素スイッチング素子と、前記画素スイッチング素子に接続されたメモリ回路と、前記メモリ回路と前記第1の電極との間に設けられたスイッチ回路とを備え、前記走査線と前記データ線とを介して前記画素スイッチング素子に接続された画素駆動部と、第1の制御線と第2の制御線とを介して前記スイッチ回路に接続され、第3の制御線を介して前記第2の電極に接続された電位制御部と、を備え、前記電位制御部から前記第1の制御線に第1の電位を供給するとともに、前記第2の制御線に第2の電位を供給する第1の期間と、前記電位制御部から前記第1の制御線に前記第2の電位を供給するとともに、前記第2の制御線に前記第1の電位を供給する第2の期間と、を含む準備期間が、画像を表示させる期間の前に設けられていることを特徴とする電気泳動表示装置が開示されている。
本発明は、観察者に視認されずに粒子群を均一化す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。 An object of the present invention is to provide a display medium drive device, a drive program, and a display device that can make a particle group uniform without being visually recognized by an observer.
請求項1の発明の表示媒体の駆動装置は、表示基板及び前記表示基板と間隙を持って対向配置された背面基板を有する一対の基板と、前記表示基板側に設けられた表示側電極と、前記背面基板側に設けられた複数の背面側電極と、前記一対の基板間に形成された電界に応じて前記一対の基板間を移動するように前記一対の基板間に封入された少なくとも一種類の粒子群と、を有する表示媒体に対して、
前記粒子群を前記一対の基板のうち何れかの基板から剥離させるための電界を発生させる閾値電圧以下の電圧であって、前記粒子群を、隣接する前記背面側電極の間で一方の背面側電極から剥離させるための電界を発生させる電圧以上の電圧である第1の電圧を前記隣接する背面側電極の少なくとも一方に印加する印加手段を備える。
A display medium driving device according to a first aspect of the present invention includes a display substrate, a pair of substrates having a back substrate disposed opposite to the display substrate with a gap, a display-side electrode provided on the display substrate side, At least one kind sealed between the pair of substrates so as to move between the pair of substrates in response to an electric field formed between the plurality of back side electrodes provided on the back substrate side and the pair of substrates. A display medium having a particle group of
The particle group is a voltage equal to or lower than a threshold voltage for generating an electric field for separating the particle group from any one of the pair of substrates, and the particle group is disposed on one back side between the adjacent back side electrodes. Application means for applying a first voltage, which is equal to or higher than a voltage for generating an electric field for peeling from the electrode, to at least one of the adjacent back side electrodes is provided.
請求項2の発明は、前記印加手段は、前記第1の電圧を印加する前に、前記閾値電圧以上の電圧であって画像を表示する際の電圧よりも電圧値が低い又は印加時間が短い第2の電圧を前記基板間に印加する。 According to a second aspect of the present invention, before the first voltage is applied, the applying means has a voltage value that is equal to or higher than the threshold voltage and is lower than the voltage for displaying an image or the application time is shorter. A second voltage is applied between the substrates.
請求項3の発明は、前記印加手段は、前記第2の電圧を印加した後、前記第2の電圧とは逆極性の、前記背面基板側から剥離した前記粒子群を前記背面基板側へ引き戻すための引き戻し電圧を印加する。
In the invention of
請求項4の発明は、前記印加手段は、予め定めたパターンに従って前記第1の電圧を前記隣接する前記背面側電極の少なくとも一方に印加する。 According to a fourth aspect of the present invention, the applying means applies the first voltage to at least one of the adjacent back side electrodes according to a predetermined pattern.
請求項5の発明は、前記予め定めたパターンは、市松模様状のパターン又は線状のパターンである。 According to a fifth aspect of the invention, the predetermined pattern is a checkered pattern or a linear pattern.
請求項6の発明は、前記印加手段は、表示履歴に従って前記第1の電圧を前記隣接する前記背面側電極の少なくとも一方に印加する。 According to a sixth aspect of the present invention, the applying means applies the first voltage to at least one of the adjacent back side electrodes according to a display history.
請求項7の発明は、前記印加手段は、直前に表示された画像に従って前記第1の電圧を前記隣接する前記背面側電極の少なくとも一方に印加する。 According to a seventh aspect of the present invention, the applying means applies the first voltage to at least one of the adjacent back-side electrodes according to the image displayed immediately before.
請求項8の発明は、前記粒子群は、色及び前記基板から剥離させるための電界を発生させる閾値電圧が異なる複数種類の粒子群である。 According to an eighth aspect of the present invention, the particle groups are a plurality of types of particle groups having different colors and threshold voltages for generating an electric field for peeling from the substrate.
請求項9の発明は、前記表示媒体は、前記一対の基板間に封入され、前記粒子群の色と異なる分散媒を備える。 According to a ninth aspect of the present invention, the display medium includes a dispersion medium that is sealed between the pair of substrates and has a color different from that of the particle group.
請求項10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1〜9の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置を構成する印加手段として機能させる。 According to a tenth aspect of the present invention, a display medium driving program causes a computer to function as an application unit constituting the display medium driving device according to any one of the first to ninth aspects.
請求項11の発明の表示装置は、表示基板及び前記表示基板と間隙を持って対向配置された背面基板を有する一対の基板と、前記表示基板側に設けられた表示側電極と、前記背面基板側に設けられた複数の背面側電極と、前記一対の基板間に形成された電界に応じて前記一対の基板間を移動するように前記一対の基板間に封入された少なくとも一種類の粒子群と、を有する表示媒体と、請求項1〜9の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置と、を備える。
A display device according to an eleventh aspect of the present invention is a display device, a pair of substrates having a display substrate and a back substrate disposed to face the display substrate with a gap, a display-side electrode provided on the display substrate side, and the back substrate A plurality of backside electrodes provided on the side and at least one kind of particles sealed between the pair of substrates so as to move between the pair of substrates according to an electric field formed between the pair of substrates And a display medium driving device according to any one of
請求項1、10、11の発明によれば、粒子群を均一化するための電圧を基板間に印加する場合と比較して、観察者に視認されずに粒子群を均一化することができる、という効果を有する。 According to the first, tenth, and eleventh aspects of the invention, it is possible to make the particle group uniform without being visually recognized by an observer, compared to the case where a voltage for making the particle group uniform is applied between the substrates. Has the effect.
請求項2の発明によれば、第1の電圧のみを印加する場合と比較して、均一化に要する時間を短縮することができる、という効果を有する。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to shorten the time required for equalization as compared with the case where only the first voltage is applied.
請求項3の発明によれば、第2の電圧を印加した後に背面基板側から剥離した粒子群を背面基板側へ引き戻すための引き戻し電圧を印加しない場合と比較して、背面基板から剥離された粒子群の表示基板側への移動を抑制することができる、という効果を有する。
According to the invention of
請求項4、5の発明によれば、第1の電圧をランダムに印加する場合と比較して、粒子群をより均一化することができる、という効果を有する。 According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the particle group can be made more uniform as compared with the case where the first voltage is applied at random.
請求項6の発明によれば、表示履歴に関係なく第1の電圧を印加する場合と比較して、粒子群をより均一化することができる、という効果を有する。 According to the sixth aspect of the present invention, the particle group can be made more uniform as compared with the case where the first voltage is applied regardless of the display history.
請求項7の発明によれば、直前に表示された画像に関係なく第1の電圧を印加する場合と比較して、粒子群をより均一化することができる、という効果を有する。 According to the seventh aspect of the present invention, the particle group can be made more uniform as compared with the case where the first voltage is applied regardless of the image displayed immediately before.
請求項8の発明によれば、粒子群が1種類の場合と比較して、多色表示することができる、という効果を有する。 According to the eighth aspect of the present invention, there is an effect that multicolor display can be performed as compared with the case of one kind of particle group.
請求項9の発明によれば、表示基板と背面基板との基板間を空間にした場合と比較して、粒子の泳動性を高めることができる、という効果を有する。 According to the ninth aspect of the present invention, there is an effect that the mobility of particles can be improved as compared with the case where the space between the display substrate and the back substrate is made a space.
以下、第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、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。 The first embodiment will be described below with reference to the drawings. In order to simplify the description, the present embodiment will be described with reference to a diagram that focuses on one cell as appropriate.
また、赤色の粒子を赤粒子R、白色の粒子を白粒子W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。 Red particles are denoted as red particles R, and white particles are denoted as white particles W. Each particle and its particle group are indicated by the same symbol (symbol).
図1(A)は、本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。
FIG. 1A schematically shows a display device according to this embodiment. The
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50と、非表示面とされる背面基板52と、が間隙を持って対向して配置されている。表示基板50には、透光性を有する表示側電極54が形成され、背面基板52には、背面側電極56が形成されている。なお、表示側電極54及び背面側電極56は、表示基板50及び背面基板52に設けず、外部電極としてもよい。
In the
また、表示媒体10には、表示基板50と背面基板52との基板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58が設けられている。
Further, the
上記セルとは、表示側電極54が設けられた表示基板50と、背面側電極56が設けられた背面基板52と、間隙部材58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60と、分散媒60中に分散された着色粒子群62及び白色粒子群64が封入されている。なお、これらの粒子群や分散媒60を封入するセルは、粒子の表示面内の偏りを生じさせないものであればこの形状に限定されず、例えばマイクロカプセルに封入されたものであっても構わない。
The cell indicates a region surrounded by the
着色粒子群62は、基板から剥離させるための予め定めた閾値電界以上の電界を発生させる閾値電圧を表示側電極54と背面側電極56との間に印加することにより泳動する特性を有している。一方、白色粒子群64は、着色粒子群62よりも帯電量が少なく、着色粒子群62が何れか一方の電極側まで移動する電界を発生させ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浮遊粒子群である。
The
なお、白色粒子群64を用いるのではなく、分散媒60に着色剤を混合することで、白色を表示させてもよい。あるいは、着色粒子群62が通過可能な白色部材を用いてもよく、この白色部材は、不織布や多孔質体、あるいは着色粒子群62の粒子径より十分に大きな粒子径の多数の白色粒子を封入してもよい。
Instead of using the
本実施形態では、着色粒子群62は、赤の色彩を有する正帯電の電気泳動粒子(赤粒子R)である場合について説明するが、これに限定されない。各粒子の色や粒径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電圧値も一例であって、これに限定されず、各粒子の帯電極性、粒径、応答性、電極間の距離等に応じて適宜設定すればよい。
In the present embodiment, the case where the
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54、背面側電極56間に表示させる色に応じた電圧を印加することにより、着色粒子群62を泳動させ、表示基板50及び背面基板52の何れか一方に引き付ける。
The driving device 20 (the
電圧印加部30は、表示側電極54及び背面側電極56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。
The
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。
As shown in FIG. 1B, the
電圧印加部30は、表示側電極54及び背面側電極56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54及び背面側電極56に印加する。
The
本実施形態では、一例として表示側電極54を表示基板50の全面に形成された共通電極とし、背面側電極56を複数の孤立電極で構成し、アクティブマトリクス駆動に対応した電極構成とする。従って、本実施形態では、共通電極としての表示側電極54を接地し、背面側電極56を構成する複数の孤立電極に画像に応じた電圧を印加する場合について説明する。
In the present embodiment, as an example, the display-
図2には、本実施形態に係る表示装置100において、正に帯電された赤粒子Rを表示基板50側、背面基板52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、赤粒子Rの印加電圧特性を特性50Rで表わしている。また、図2は、表示側電極54をグランド(0V)として背面側電極56に印加された電圧と、赤粒子Rによる表示濃度との関係を示したものである。
FIG. 2 shows the characteristics of the applied voltage necessary to move the positively charged red particles R to the
図2に示すように、背面基板52側の赤粒子Rが表示基板50側へ移動開始する電界を発生させるための移動開始電圧(閾値電圧)は+V1aであり、表示基板50側の赤粒子Rが背面基板52側へ移動開始する電界を発生させるための移動開始電圧は−V1aである。ここで、移動開始電圧とは、背面基板52又は表示基板50側に存在する粒子群が、対向する基板に向かって移動を開始する電界を発生させるための電圧のことをいう。従って、+V1a以上の電圧を印加することで背面基板52側の赤粒子Rが表示基板50側へ移動し、−V1a以下の電圧を印加することで表示基板50側の赤粒子Rが背面基板52側へ移動する。また、背面基板52側の赤粒子Rが全て表示基板50側へ移動する電界を発生させるための電圧は+V1であり、表示基板50側の赤粒子Rが全て背面基板52側へ移動する電界を発生させるための電圧は−V1である。
As shown in FIG. 2, the movement start voltage (threshold voltage) for generating an electric field for starting movement of the red particles R on the
そして、背面基板52側から表示基板50側へ移動させる赤粒子Rの粒子量は、例えば印加する電圧のパルス幅(電圧印加時間)を同一にした場合には、印加する電圧の電圧値を変えることで制御される(電圧値変調)。例えば、背面基板52側から表示基板50側へ移動させる赤粒子Rの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+V1a以上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赤粒子Rを表示基板50側へ移動させられる。これにより、赤粒子Rの階調表示が制御される。表示基板50側の赤粒子Rを背面基板52側へ移動させる場合の粒子量についても同様である。
The amount of red particles R moved from the
粒子の閾値電圧は、例えば、粒子材料や粒子の表面被覆材料、添加剤、粒子径、粒子の表面形状、表面積などを変えて、粒子の帯電量を制御することで、基板表面への付着力や、電界から受ける静電力を制御することで調整できる。あるいは、粒子表面材料や、基板表面材料の帯電により生ずる静電引力や、ファンデルワールス力などを利用して調整することもできる。 The threshold voltage of the particles can be adjusted, for example, by changing the charge amount of the particles by changing the particle material, surface coating material of the particles, additives, particle diameter, particle surface shape, surface area, etc. It can be adjusted by controlling the electrostatic force received from the electric field. Alternatively, it can be adjusted using electrostatic attraction generated by charging the particle surface material, substrate surface material, van der Waals force, or the like.
なお、印加する電圧の電圧値を同一にして、パルス幅を変えることで移動する粒子の粒子量を制御し、階調表示を制御するようにしてもよい(パルス幅変調)。例えば、背面基板52側から表示基板50側へ移動させる赤粒子Rの粒子量を制御する場合において、印加する電圧の電圧値を+V1a以上の予め定めた電圧値とした場合、そのパルス幅が長くなるに従って表示基板50側へ移動する赤粒子Rの粒子量が多くなる。従って、電圧値を固定にして、パルス幅を階調に応じた長さのパルス幅とすることにより、赤粒子Rの階調表示が制御される。本実施形態では、一例として、電圧値変調により、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。
In addition, the voltage value of the applied voltage may be the same, and the particle amount of the moving particles may be controlled by changing the pulse width to control the gradation display (pulse width modulation). For example, when controlling the amount of red particles R to be moved from the
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3に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, as an operation of the present embodiment, control executed by the
まず、ステップS10では、表示媒体10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。
First, in step S10, image information of an image to be displayed on the
ステップ12では、リセット電圧を印加するように電圧印加部30に指示する。ここでは、リセット電圧は、全ての赤粒子Rを背面基板52側へ移動させるための電圧である。すなわち、リセット電圧は、赤粒子Rを全て背面基板52側へ移動させるための電圧−V1よりも低い電圧(電圧値の絶対値が高い電圧)である。このため、リセット電圧が背面側電極56に印加されると、背面基板52側へ全ての赤粒子Rが移動して付着する。これにより、表示基板50側からは白色粒子群64による白色が表示される。
In
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に印加すべき画像書き込み電圧を決定し、電圧印加部30に指示する。電圧印加部30は、制御部40から指示された画像書き込み電圧を背面側電極4に印加する。
In step S <b> 14, the image writing voltage to be applied to the back side electrode 4 is determined based on the acquired image information, and the
この画像書き込み電圧は、取得した画像情報に応じた画像を表示媒体100に表示させるための電圧である。すなわち、赤色を表示すべき画素には、赤粒子Rの移動開始電圧である+V1aよりも高く、表示すべき赤色の階調(濃度)に応じた電圧値の電圧が印加される。また、白色を表示すべき画素については、電圧は印加されない(0V)。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。
The image writing voltage is a voltage for causing the
ステップS16では、予め定めた一定時間が経過したか否かを判断し、一定時間が経過した場合は、ステップS18へ移行し、一定時間が経過していない場合は、ステップS20へ移行する。 In step S16, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S18. If the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S20.
ステップS18では、背面基板52側の赤粒子Rを均一化するための第1の電圧を隣接する背面側電極56間に印加する。表示媒体10に対して画像の書き込みを繰り返していくうち、表示をリセットしても粒子の配置が不均一になってくる。これは、例えば画像書き込み電圧を印加した背面側電極56に隣接する背面側電極56には画像書き込み電圧を印加しなかった場合、隣接する背面側電極56間にも電位差が発生するため、画像書き込み電圧を印加した背面側電極56上の赤粒子Rが全て表示基板50側に移動するとは限らず、一部の赤粒子Rが隣接する背面側電極56側へ移動してしまうためである。そこで、本実施形態は、赤粒子Rを均一化するため、第1の電圧を隣接する背面側電極56間に印加する。
In step S <b> 18, a first voltage for making the red particles R on the
図4に示すように、表示側電極54と背面側電極56との距離がDの場合、表示基板50側又は背面基板52側に付着した赤粒子Rを剥離させて表示基板50側へ移動させるのに必要な閾値電圧V1aは、基板から剥離させるのに必要な電界強度をEthとすると、次式で表される。
V1a=Eth×D ・・・(1)
As shown in FIG. 4, when the distance between the display-
V1a = Eth × D (1)
ここで、図4に示すように背面側電極56Bに閾値電圧V1a以上の電圧Vsを印加すると、背面側電極56上の赤粒子Rは、矢印A方向へ移動し、表示側電極54に付着する。
Here, as shown in FIG. 4, when a voltage Vs equal to or higher than the threshold voltage V1a is applied to the
また、図4に示すように、隣接する背面側電極56間の距離をd(<D)とした場合、背面側電極56に付着した赤粒子Rを剥離させて、表示基板50側へは移動させずに隣接する背面側電極56に移動させるには、次式を満たす電圧Vsを印加する必要がある。
Eth×d≦Vs<Eth×D ・・・(2)
As shown in FIG. 4, when the distance between the
Eth × d ≦ Vs <Eth × D (2)
なお、上記(1)式を上記(2)式に代入することにより、上記(2)式は次式で表される。
V1a×d/D≦Vs<V1a ・・・(3)
By substituting the above equation (1) into the above equation (2), the above equation (2) is expressed by the following equation.
V1a × d / D ≦ Vs <V1a (3)
例えば、上記(3)式を満たす電圧Vsを背面側電極56Bに予め定めた時間印加し、背面側電極56Aを0Vとすると、背面側電極56Bの左側に配置された赤粒子Rは、矢印B方向へ移動し、背面側電極56Aに付着する。また、電圧Vsを背面側電極56Bに予め定めた時間印加し、背面側電極56Cを0Vとすると、背面側電極56Bの右側に配置された赤粒子Rは、矢印C方向へ移動し、背面側電極56Cに付着する。また、この場合、隣接する背面側電極56間で赤粒子Rが移動するので、表示基板50側から赤粒子Rの移動が観察されるのが抑えられる。なお、電圧Vsの印加は、隣接する背面側電極56間で交互に数回印加することが好ましい。これにより、背面側電極56側の赤粒子Rが撹拌され、より均一化される。また、電圧Vsの印加時間は、なるべく短い方が好ましく、表示媒体10全体に第1の電圧の印加が終了するのを例えば1秒以内とすることが好ましい。
For example, when the voltage Vs satisfying the above expression (3) is applied to the
また、第1の電圧を印加する前に、電圧Vs以上の電圧(第2の電圧)を通常よりも短いパルス幅で印加するようにしてもよい。この場合、パルス幅の長さtは、背面基板52側から剥離された赤粒子Rが表示側電極54に到達するまでの時間をthとした場合、t<thを満たす長さとする。このように、電圧Vs以上の第2の電圧を短パルスで印加することにより、背面側電極56から赤粒子Rを剥離させやすくなる。
Further, before applying the first voltage, a voltage equal to or higher than the voltage Vs (second voltage) may be applied with a pulse width shorter than usual. In this case, the length t of the pulse width is set to a length satisfying t <th, where th is the time required for the red particles R peeled from the
また、この場合、電圧Vs以上の第2の電圧を印加した後、背面側電極56から剥離した赤粒子Rを背面側電極56側へ引き戻すための引き戻し電圧、すなわち第2の電圧とは逆極性の電圧を印加するようにしてもよい。これにより、背面側電極56から剥離した赤粒子Rがそのまま表示側電極54へ移動して付着してしまい、観察者に視認されてしまうのが抑制される。なお、表示側電極54側に移動してしまう粒子が全粒子の1/10以下、より好ましくは1/20以下であれば、観察者にはほぼ視認されない。従って、この範囲であれば一部の赤粒子Rが表示側電極54側に移動することは許容される。
Further, in this case, after applying a second voltage equal to or higher than the voltage Vs, a pull-back voltage for pulling the red particles R separated from the back-
また、第1の電圧は、予め定めたパターンに従って印加するようにしてもよい。例えば、複数の予め定めたパターンで交互に第1の電圧を印加するパターンとして、例えば図5に示すように、市松模様状のパターンで印加するパターンがある。同図では、一例として間隙部材58により一つのセルが4×4画素で構成された場合を示した。この場合、同図(A)のハッチングされた画素の背面側電極56Dに電圧Vsを予め定めた時間印加し、その他の背面側電極56Eは電圧を印加せず0Vとする。次に、同図(B)に示すように、同図(A)を反転させたパターンで電圧Vsを印加する。すなわち、同図(A)で電圧Vsを印加した背面側電極56Dには電圧を印加せず0Vとし、同図(A)で電圧を印加しなかった背面側電極56Eには、電圧Vsを印加する。これを交互に予め定めた回数繰り返すことにより、背面側電極56側の赤粒子Rが撹拌され、均一化される。なお、第1の電圧を交互に印加している途中で赤粒子Rが表示側電極54側へ移動しないように、赤粒子Rを背面側電極56側へ引き戻すための逆極性の電圧を時々印加するようにしてもよい。
Further, the first voltage may be applied according to a predetermined pattern. For example, as a pattern that alternately applies the first voltage in a plurality of predetermined patterns, there is a pattern that is applied in a checkered pattern as shown in FIG. In the figure, as an example, a case where one cell is configured by 4 × 4 pixels by the
また、予め定めたパターンを予め定めた方向に徐々にずらしながら第1の電圧を印加するパターンとして、線状のパターンで印加するパターンがある。例えば図6に示すように、1ライン分の背面側電極56Fに電圧Vsを印加し、その他のラインの背面側電極56は0Vとする。そして、電圧Vsを印加するラインを順次変更していく。これにより、背面側電極56側の赤粒子Rが撹拌され、均一化される。
Further, as a pattern for applying the first voltage while gradually shifting a predetermined pattern in a predetermined direction, there is a pattern applied in a linear pattern. For example, as shown in FIG. 6, the voltage Vs is applied to the back-
また、第1の電圧は、表示媒体10に表示した画像の表示履歴に従って印加するようにしてもよい。例えば、同じ画像を繰り返し表示した場合には、粒子が偏って配置されやすいため、このような場合には、同じ画像の表示回数が多くなるに従って、第1の電圧を印加する回数を多くするようにしてもよい。
Further, the first voltage may be applied according to the display history of the image displayed on the
また、直前に表示された画像に応じて第1の電圧を印加するようにしてもよい。例えば、赤粒子Rを表示基板50側へ移動させた画素に対応する背面側電極56とこれに隣接する背面側電極56間にのみ第1の電圧を印加するようにしてもよい。
Further, the first voltage may be applied according to the image displayed immediately before. For example, the first voltage may be applied only between the back-
ステップS20では、画像の書き換えが外部装置から指示されたか否かを判断し、画像の書き換えが指示された場合には、ステップS10へ戻って上記と同様の処理を実行する。一方、画像の書き換えが指示されていない場合には、ステップS22へ移行する。ステップS22では、画像表示の終了が外部装置から指示されたか否かを判断し、終了が指示されていない場合は、ステップS16へ戻って上記と同様の処理を実行し、終了が指示された場合は本ルーチンを終了する。 In step S20, it is determined whether or not image rewriting has been instructed from an external device. If image rewriting has been instructed, the process returns to step S10 to execute the same processing as described above. On the other hand, if the instruction to rewrite the image is not given, the process proceeds to step S22. In step S22, it is determined whether or not the end of the image display is instructed from the external device. If the end is not instructed, the process returns to step S16 to execute the same processing as described above, and the end is instructed. Terminates this routine.
このように、本実施形態では、隣接する背面側電極56間に粒子を均一化するための第1の電圧を印加するので、観察者に視認されずに粒子群を均一化する。
Thus, in this embodiment, since the 1st voltage for making a particle uniform is applied between the adjacent
なお、本実施形態では、一定時間経過する毎に第1の電圧を印加する場合について説明したが、第1の電圧を印加するタイミングについては、これに限られない。例えば、画像を書き換える直前や画像を書き換えた直後等、画像を切り替える間に第1の電圧を印加するようにしてもよい。また、画像の書き換えを予め定めた回数実行する毎に第1の電圧を印加するようにしてもよい。また、表示装置100の電源が投入された後、最初の画像を表示する前や、電源を切る直前に第1の電圧を印加するようにしてもよい。また、省電力モードを設けた場合には、省電力モード中に第1の電圧を印加するようにしてもよい。さらに、画像切り替え時には第1の電圧を短時間で印加し、予め定めた時間経過する毎に第1の電圧を画像切り替え時よりも長い時間印加するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the first voltage is applied every time a fixed time elapses has been described. However, the timing for applying the first voltage is not limited thereto. For example, the first voltage may be applied while switching images, such as immediately before rewriting an image or immediately after rewriting an image. Alternatively, the first voltage may be applied every time image rewriting is performed a predetermined number of times. Alternatively, the first voltage may be applied before the first image is displayed after the
また、本実施形態では、着色粒子が一種類の場合について説明したが、色及び閾値電圧が異なる複数種類の粒子群を用いてもよい。この場合、複数種類の粒子群は、同極性に帯電されていてもよいし、逆極性に帯電されていてもよい。図7には、一例として正に帯電されたシアン粒子C、正に帯電された赤粒子Rを表示基板50側、背面基板52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7では、シアン粒子Cの印加電圧特性を特性50C、赤粒子Rの印加電圧特性を特性50Rで表わしている。また、図7は、表示側電極54をグランド(0V)として背面側電極56に印加された電圧と、各粒子群による表示濃度との関係を示したものである。なお、赤粒子Rの特性50Rは図2と同様である。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where there was one kind of colored particle, you may use several types of particle group from which a color and threshold voltage differ. In this case, the plurality of types of particle groups may be charged with the same polarity or may be charged with opposite polarities. FIG. 7 shows, as an example, characteristics of applied voltages necessary to move positively charged cyan particles C and positively charged red particles R to the
図7に示すように、背面基板52側のシアン粒子Cが表示基板50側へ移動開始する電界を発生させるための移動開始電圧(閾値電圧)は+V2aであり、表示基板50側のシアン粒子Cが背面基板52側へ移動開始する電界を発生させるための移動開始電圧は−V2aである。従って、+V2a以上の電圧を印加することで背面基板52側のシアン粒子Cが表示基板50側へ移動し、−V2a以下の電圧を印加することで表示基板50側のシアン粒子Cが背面基板52側へ移動する。また、背面基板52側のシアン粒子Cが全て表示基板50側へ移動する電界を発生させるための電圧は+V2であり、表示基板50側のシアン粒子Cが全て背面基板52側へ移動する電界を発生させるための電圧は−V2である。 なお、図2に示すように、|V1a|<|V2a|であり、赤粒子Rの閾値電圧の電圧値の絶対値よりもシアン粒子Cの閾値電圧の電圧値の絶対値の方が大きい。
As shown in FIG. 7, the movement start voltage (threshold voltage) for generating an electric field for starting the movement of the cyan particles C on the
このような場合、次式を満たすような第1の電圧Vsを印加する。
V2a×d/D≦Vs<V1a ・・・(3)
In such a case, a first voltage Vs that satisfies the following formula is applied.
V2a × d / D ≦ Vs <V1a (3)
また、3種類以上の色(例えばシアン、マゼンタ、イエロー等)の粒子群を用いてもよい。 Further, a particle group of three or more colors (for example, cyan, magenta, yellow, etc.) may be used.
また、複数種類の粒子群を用いる場合、全て同一の粒径でもよく、少なくとも2種類の粒子群の粒径が異なっていても良い。 When a plurality of types of particle groups are used, all may have the same particle diameter, and at least two types of particle groups may have different particle diameters.
また、本実施形態では、基板間に分散媒を封入した構成の表示媒体を用いた場合について説明したが、基板間を空間(気体)とした表示媒体を用いてもよい。 In this embodiment, the case where the display medium having a configuration in which the dispersion medium is sealed between the substrates is described, but a display medium in which the space between the substrates is a space (gas) may be used.
なお、本実施形態で説明した表示装置100の構成(図1参照)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。
Note that the configuration of the
以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.
(実施例1)
電気泳動液として、中心粒径約0.5μmで無帯電の白色粒子約25質量%と、中心粒径約1μmで正帯電の黒色粒子約1質量%とを、シリコーンオイル(信越シリコーン、KF−96L−2cs)中に分散したものを用いた。各粒子は、シリコーンオイルと比重が同程度であり、表面に界面活性処理を施してあるため、シリコーンオイル中に均一に分散保持されている。
Example 1
As an electrophoretic solution, about 25% by mass of uncharged white particles with a center particle size of about 0.5 μm and about 1% by mass of positively charged black particles with a center particle size of about 1 μm are used as silicone oil (Shin-Etsu Silicone, KF- 96L-2cs) was used. Each particle has the same specific gravity as that of silicone oil, and the surface is surface-treated so that it is uniformly dispersed and held in the silicone oil.
背面基板52としてはガラス基板を用いた。背面側電極56としては、図8に示すような櫛形電極をアドレス電極1,2として用いた。これらは、ガラス基板上にITO(300Ω/□)電極が成膜されたものをエッチング加工したものであり、点線で囲ったアドレス部の電極は幅が117μm、電極間ギャップが10μmであり(200dpi相当)、長さ方向は8mmである。
A glass substrate was used as the
表示基板50としてはガラス基板を用いた。表示側電極54(対向電極)としては、全面のベタ電極を用いた。これらは、エッチングしていない全面ITO電極が形成されたガラス基板上に、正方形状の間隙部材58(隔離壁)を無色透明のフォトレジストで形成したものを用いた。隔離壁は、高さ50μm、幅20μm、四角形の内側の幅は縦横とも10mmである。アドレス電極、対向電極ともに、アクリル系共重合樹脂をスピンコートすることにより、厚さ約200nmの表面層を形成した。対向電極の隔離壁側を上にして水平におき、中心部分に電気泳動分散液を山盛りになるように滴下し、その上から前記アドレス電極を重ね合わせ、周辺端部をUV硬化接着剤で固定封止することにより、表示媒体を作製した。
A glass substrate was used as the
対向電極に0Vを印加した状態で、アドレス電極の電極1、2に正の電圧を印加すると、泳動液中の黒粒子が対向電極側に移動するため、観察側からは黒く見えた。一方、アドレス電極1、2に負の電圧を印加すると、黒粒子はアドレス電極側に移動するため、観察側からは白粒子の白のみが見えた。この状態から、アドレス電極1、2の電圧を一旦0Vとした後、アドレス電極1のみに正の電圧を印加すると、アドレス電極1上の黒粒子のみが対向電極側に移動することにより、観察側からは白地に黒線が等間隔に表示されるのが見えた。ここで、対向電極側からの観察は、目視および光学顕微鏡(キーエンス、VHX−200)によって行った。
When a positive voltage was applied to the
ここで、白表示から黒表示にするための、アドレス電極に印加する電圧の閾値は約5Vであり、これ以下の電圧を印加しても観察側からは変化が認められなかった。アドレス電圧を上げていくと徐々に黒濃度が上昇し、約12Vでほぼ飽和した。なお、電圧印加時間は2秒とした。 Here, the threshold value of the voltage applied to the address electrode for changing from white display to black display was about 5 V, and no change was observed from the observation side even when a voltage lower than this was applied. As the address voltage was increased, the black density gradually increased and was almost saturated at about 12V. The voltage application time was 2 seconds.
このような表示媒体を用いて、下記の実験1(比較例)を行なった。 The following Experiment 1 (Comparative Example) was performed using such a display medium.
(実験1−1) 以下、対向電極は常にグランド接続(0V)している。アドレス電極1、2に、+15Vの電圧を2秒間印加、続いて−15Vの電圧を2秒間印加、というパターンで5回繰り返し、最後に0Vを印加することにより、黒表示2秒、白表示2秒、という表示が5回繰り返され、最後に全面白表示になることを確認した。この操作を全面リセットとする。
(Experiment 1-1) Hereinafter, the counter electrode is always grounded (0 V). By applying a voltage of +15 V to the
(実験1−2) その後、白表示の状態から、電極1のみに+15Vを2秒間印加し、その後0Vに戻した。観察側には等間隔の黒線が観察された。
(Experiment 1-2) Thereafter, +15 V was applied to only the
(実験1−3) 続いて、アドレス電極1、2に−15Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を白くする操作であり、観察側には全面白表示が観察された。
(Experiment 1-3) Subsequently, a voltage of −15 V was applied to the
(実験1−4) 続いて、アドレス電極1、2に+15Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を黒くする操作である。しかし、観察側は全面黒表示になったものの、均一ではなく、実験1−3で黒く表示された部分の黒が薄く、実験1−3で白く表示されていた部分の黒の方が濃く表示されていた。
(Experiment 1-4) Subsequently, a voltage of +15 V was applied to the
実験1−5) ここで再び、実験1−1の全面リセットの操作(黒白5回)を行なった後、再度実験1−4の操作を行なったところ、全面黒の表示は全面で均一であった。 Experiment 1-5) Here again, after performing the entire reset operation (black and white 5 times) in Experiment 1-1, the operation in Experiment 1-4 was performed again. As a result, the black display on the entire surface was uniform. It was.
実験1−4において観察側の黒に濃度差が現れたのは、実験1−3で全面白にした時に、アドレス電極側の黒粒子の分布が均一でなかったためである。この状態を図9に模式的に示した。ここでは、説明を単純にするために黒粒子Bkのみを表示している。まず、図9(A)で示すように全ての黒粒子Bkが背面基板52側に移動している状態から、実験1−2の操作において、アドレス電極1上の黒粒子Bkを表示基板50側に移動させた時、ほとんどの粒子は表示基板50側に移動するものの、隣接電極であるアドレス電極2近傍の粒子は、アドレス電極2に引き寄せられてしまい、その結果、図9(B)に示すように、アドレス電極2に存在する黒粒子Bkの量が増加したことが後に高度が濃くなった原因である。また、表示側電極54側に移動した黒粒子Bkも、電界の湾曲や粒子間の反発作用などで広がってしまうことも後に濃度が薄くなる原因である。この状態で、実験1−3の操作を行なうと、図9(C)に示すように、表示基板50側の粒子はほぼ平行移動してアドレス電極側に戻るが、前記の理由により、アドレス電極1上の粒子は最初より減少し、アドレス電極2では増加する。よって、実験1−4の操作を行なうと、図9(D)に示すように、アドレス電極側の不均一分布をそのまま反映した表示となってしまう。
In Experiment 1-4, the density difference appeared on the observation side black because the distribution of black particles on the address electrode side was not uniform when the entire surface was white in Experiment 1-3. This state is schematically shown in FIG. Here, only the black particles Bk are displayed for the sake of simplicity. First, as shown in FIG. 9A, from the state where all the black particles Bk are moved to the
ここで、実験1−5の操作を行なうと、黒粒子を何度も往復させることにより泳動液内で粒子の撹拌が起こり、粒子分布が均一化されることにより再び均一な表示が得られる。しかし、黒粒子Bkを何度も往復させるため、観察側には全面黒−全面白の無意味な表示が繰り返されてしまう。 Here, when the operation of Experiment 1-5 is performed, the black particles are reciprocated many times, the particles are agitated in the electrophoresis solution, and the uniform distribution is obtained again by uniformizing the particle distribution. However, since the black particles Bk are reciprocated many times, meaningless display of the entire black-white area is repeated on the observation side.
続いて、下記の実験2を実施した(実施例)。
実験2−1) 実験1−1と同じ(全面リセット)
実験2−2) 実験1−2と同じ(黒線表示)
実験2−3) 実験1−3と同じ(全白表示)
実験2−4) まず、アドレス電極1に4Vの電圧を印加すると同時にアドレス電極2に0Vの電圧を0.5秒間印加した。続いて、アドレス電極1に0Vの電圧を印加すると同時にアドレス電極2に4Vの電圧を0.5秒間印加した。これらを5回繰り返した後、両方のアドレス電極を0Vとした(第1の電圧の印加)。この間、観察側は全面白表示のままであった。
実験2−5) 実験1−4と同様にして、アドレス電極1、2に+15Vを2秒間印加したところ、全面黒表示となった。この時、実験1−4と異なり、全面均一な黒であった。
Then, the following
Experiment 2-1) Same as Experiment 1-1 (full reset)
Experiment 2-2) Same as Experiment 1-2 (black line display)
Experiment 2-3) Same as Experiment 1-3 (all white display)
Experiment 2-4) First, a voltage of 4 V was applied to the
Experiment 2-5) In the same manner as Experiment 1-4, when +15 V was applied to the
これは、実験2−4の操作において、アドレス電極側の黒粒子Bkが撹拌され、分布が均一になったためであると考えられる。このように、隣接するアドレス電極間に低い電圧を印加する場合、全ての粒子が移動するわけではなく、余分な粒子(必要以上に積み重なった粒子)の方が優先的に移動するため、結果として平均化され、均一化することができたと考えられる。 This is considered to be because the black particles Bk on the address electrode side were agitated and the distribution became uniform in the operation of Experiment 2-4. As described above, when a low voltage is applied between adjacent address electrodes, not all particles move, but extra particles (particles stacked more than necessary) move preferentially. It is thought that it was averaged and made uniform.
(実施例1の補足実験)
ここで、実験2−2(黒線表示)と実験2−3(全白表示)のみを連続して何回か繰り返して実施すると、実験2−4の初期化を行なっても、実験2−5の全黒表示でムラが出るようになってしまう。これは、繰り返し同じ画像を書き込んだことによって粒子の偏在が進行してしまったことが主たる原因と思われる。その場合には、実験2−4の操作を2,3回実施することで実験2−5の全黒表示が均一になる。このように、表示履歴に応じて第1の電圧の印加回数を制御することにより粒子を均一化できることが判った。
(Supplementary experiment of Example 1)
Here, if only Experiment 2-2 (black line display) and Experiment 2-3 (full white display) are repeated continuously several times, even if initialization of Experiment 2-4 is performed, Experiment 2- Unevenness appears in the all black display of 5. This seems to be mainly due to the uneven distribution of particles caused by repeatedly writing the same image. In that case, the operation of Experiment 2-4 is performed a few times to make the all black display of Experiment 2-5 uniform. Thus, it was found that the particles can be made uniform by controlling the number of times of application of the first voltage according to the display history.
また、例えば実験2−4の操作を2回繰り返すと、わずかではあるが観察側の白色度が若干低下する場合があった。これは、撹拌時間が長いために黒粒子が観察側まで拡散してしまったためである。その場合、1回目と2回目の操作の間に、全アドレス電極に−15Vを1秒間印加して粒子をアドレス電極側に一旦引き戻すことにより、観察側の白色度が低下するのを防止することができた。 For example, when the operation in Experiment 2-4 is repeated twice, the whiteness on the observation side may slightly decrease. This is because the black particles diffused to the observation side due to the long stirring time. In that case, between the first and second operations, −15 V is applied to all the address electrodes for 1 second to pull the particles back to the address electrode side, thereby preventing the whiteness on the observation side from decreasing. I was able to.
さらに、実験2−4では、片方のアドレス電極に4Vを0.5秒間印加したが、代わりに、+6Vの電圧を0.2秒間、続けて+3.5Vの電圧を0.3秒間の合計0.5秒間電圧を印加するようにしてもよい。その場合には電圧印加の繰り返し回数は4回で十分初期化できた上に、観察側にも白色度が低下するなどの問題は見られなかった。その場合、電圧印加の時間積分がほぼ一定になる条件が必要となるが、実際の表示を確認して条件を決定してもよい。 Furthermore, in Experiment 2-4, 4V was applied to one address electrode for 0.5 seconds, but instead, a voltage of + 6V was applied for 0.2 seconds, and then a voltage of + 3.5V was added to 0.3 seconds for a total of 0 seconds. The voltage may be applied for 5 seconds. In that case, the number of repetitions of voltage application could be sufficiently initialized by 4 times, and there was no problem such as a decrease in whiteness on the observation side. In that case, a condition is necessary for the time integration of voltage application to be substantially constant, but the condition may be determined by confirming actual display.
(実施例2)
電気泳動液は、実施例1と同じものを用いた。アドレス側の基板(背面基板)として、対角5インチ、ドット数800×600(200dpi)のTFT基板を用いた。アドレス画素のピッチは約127μm、隣接するアドレス電極間の距離は概略20〜30μm程度である。対向基板(表示基板)は、PETフィルム上にITO(300Ω/□)を全面コートしたものに、格子状の隔離壁(高さ50μm、格子間隔508μm、格子幅20μm)をフォトレジストで形成したものを用いた。アドレス基板、対向基板ともに、アクリル系共重合樹脂をスプレーコートすることにより、厚さ約200nmの表面層を形成した。対向基板に形成された隔離壁の上端部にウレタン系接着剤を塗布した後、電気泳動液を隔離壁内に注入し、上からアドレス基板を重ね合わせて接着した。このようにして、隔離壁から構成される1つの格子セルの中に、4×4個のアドレス電極がある構成とした。このようにして作製したもののうち、格子の縦16×横16個分、アドレス画素では縦64×横64個分の領域(この領域を全面と記述する)を用いて表示実験を実施した。
(Example 2)
The same electrophoresis solution as in Example 1 was used. A TFT substrate having a diagonal size of 5 inches and a dot number of 800 × 600 (200 dpi) was used as the address side substrate (back substrate). The pitch of the address pixels is about 127 μm, and the distance between adjacent address electrodes is about 20 to 30 μm. The counter substrate (display substrate) is a PET film with ITO (300Ω / □) coated on the entire surface, and lattice-shaped isolation walls (
このようにして作製した表示媒体を用いて実験3を実施した(比較例)。
(実験3−1) 以下、対向電極は常に0Vである。全アドレス電極に+15Vの電圧を2秒間印加、−15Vの電圧を2秒間印加、というパターンを5回繰り返し、最後に0Vの電圧を印加することにより、黒表示2秒間、白表示2秒間、という表示が5回繰り返され、最後に全面白表示になることを確認した(全面リセット)。
(実験3−2) 対象とする領域の中央部分に、図10に示すように1画素ライン(1×40画素、8画素ピッチで平行に2本)L1、図11に示すように2画素ライン(2×40画素、8画素ピッチで平行に2本)L2の合計4本のラインを描画するようなアドレス電極を選択して、+15Vの電圧を2秒間印加し、その後0Vに戻した。なお、ライン画素の長手方向が隔離壁(間隙部材58)に接しないように画素を選択した。観察側からは、黒の1画素ライン及び2画素ラインが明瞭に観察できた。
(実験3−3) 続いて、全てのアドレス電極に−15Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を白くする操作であり、観察側には全面白表示が観察された。
(実験3−4) 続いて、全てのアドレス電極に+15Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を黒表示とする操作であるが、実験3−3でラインを表示した部分の黒濃度が明らかに低下しており、黒地に薄い白線が表示されているように見えた。これは、実験1−4と同様の状況であり、実験3−2でライン表示を行なった際に、ライン部分の黒粒子がラインの周辺部に移動してしまったことが主たる原因である。
(実験3−5) 続いて、実験3−1の全面リセットの操作を行ない、全面白が表示されたのを確認した後、実験3−4の操作を行なったところ、今度は全面が均一に黒く表示された。
(Experiment 3-1) Hereinafter, the counter electrode is always 0V. By repeating the pattern of applying + 15V voltage to all address electrodes for 2 seconds and applying -15V voltage for 2 seconds five times, and finally applying 0V voltage, black display is 2 seconds and white display is 2 seconds. It was confirmed that the display was repeated five times, and finally a white display was made on the entire surface (full surface reset).
(Experiment 3-2) One pixel line (1 × 40 pixels, two in parallel at 8 pixel pitch) L1 as shown in FIG. 10 and two pixel lines as shown in FIG. An address electrode that draws a total of four lines of L2 (2 × 40 pixels, two in parallel at 8 pixel pitch) was selected, a voltage of +15 V was applied for 2 seconds, and then returned to 0 V. The pixels were selected so that the longitudinal direction of the line pixels did not contact the isolation wall (gap member 58). From the observation side, the black one-pixel line and the two-pixel line could be clearly observed.
(Experiment 3-3) Subsequently, a voltage of −15 V was applied to all the address electrodes for 2 seconds, and then returned to 0 V. This was an operation for whitening the entire surface, and a white display was observed on the observation side.
(Experiment 3-4) Subsequently, a voltage of +15 V was applied to all the address electrodes for 2 seconds, and then returned to 0 V. This is an operation for displaying the entire surface in black, but the black density of the portion where the line was displayed in Experiment 3-3 was clearly reduced, and it appeared that a thin white line was displayed on the black background. This is the same situation as in Experiment 1-4, and the main cause is that the black particles in the line portion moved to the periphery of the line when the line display was performed in Experiment 3-2.
(Experiment 3-5) Subsequently, after performing the operation of resetting the entire surface of Experiment 3-1, confirming that white was displayed on the entire surface, the operation of Experiment 3-4 was performed. Displayed in black.
続いて、下記の実験4を実施した(実施例)。
(実験4−1) 実験3−1と同じ
(実験4−2) 実験3−2と同じ
(実験4−3) 実験3−3と同じ
(実験4−4) 隔離壁に囲まれている各格子セル内のアドレス画素のうち、図5(A)のハッチングされた位置の背面側電極56Dに+4Vの電圧を印加すると同時に他の背面側電極56Eに0Vの電圧を0.5秒間印加し(Step1)、続いて、図5(B)のハッチングされた背面側電極56Eに+4Vの電圧を印加すると同時に他の背面側電極56Dに0Vの電圧を0.5秒間印加する(Step2)、という操作を5回繰り返し(Step1→Step2→Step1→・・・)、最後に全てのアドレス電極を0Vにした。この間、観察側は全面が白表示のままで何も観察されなかった(第1の電圧の印加)。
(実験4−5) 実験3−4と同様にして、全てのアドレス電極に+15Vの電圧を2秒間印加したところ、全面黒表示となった。この時、実験3−4と異なり、全面が均一な黒であった。
Then, the following experiment 4 was implemented (Example).
(Experiment 4-1) Same as Experiment 3-1 (Experiment 4-2) Same as Experiment 3-2 (Experiment 4-3) Same as Experiment 3-3 (Experiment 4-4) Each surrounded by an isolation wall Among the address pixels in the lattice cell, a voltage of +4 V is applied to the
(Experiment 4-5) When a voltage of +15 V was applied to all address electrodes for 2 seconds in the same manner as in Experiment 3-4, black display was obtained on the entire surface. At this time, unlike Experiment 3-4, the entire surface was uniform black.
これは、実験2−4と同様に、実験4−4の操作によってアドレス基板側の黒粒子Bkが撹拌されて分布が均一になったためであると考えられる。 This is considered to be because the black particles Bk on the address substrate side were agitated by the operation of Experiment 4-4 and the distribution became uniform as in Experiment 2-4.
実験4と同様にして、下記の実験5を実施した(実施例:別の均一化パターン)。
(実験5−1) 実験4−1と同じ
(実験5−2) 実験4−2と同じ
(実験5−3) 実験4−3と同じ
(実験5−4) 実験4−4に示す均一化の操作において、図5(A)、(B)に示したパターンの代わりに、図6に示したパターンを用いた以外は全く同様の実験を実施した。すなわち、まず図6(A)でハッチングされた位置の背面側電極56Fに+4Vの電圧を印加すると同時に他の背面側電極56に0Vの電圧を0.5秒間印加し(Step1)、続いて図6(B)でハッチングされた位置の背面側電極56Fに+4Vの電圧を印加すると同時に他の背面側電極56に0Vの電圧を0.5秒間印加し(Step2)、続いて図6(C)でハッチングされた位置の背面側電極56Fに+4Vの電圧を印加すると同時に他の背面側電極56に0Vの電圧を0.5秒間印加し(Step3)、続いて図6(D)でハッチングされた位置の背面側電極56Fに+4Vの電圧を印加すると同時に他の背面側電極56に0Vの電圧を0.5秒間印加する(Step4)、という一連の操作を3回繰り返し(Step1→Step2→Step3→Step4→Step1→・・・)、最後に全てのアドレス電極を0Vにした。この間、観察側は全面が白表示のままであった。
(実験5−5) 実験4−5と同様にして、全てのアドレス画素に+15Vを2秒間印加したところ、全面黒表示となった。この時、実験3−4と異なり、全面が均一な黒であった。
The following experiment 5 was performed in the same manner as the experiment 4 (Example: another uniform pattern).
(Experiment 5-1) Same as Experiment 4-1 (Experiment 5-2) Same as Experiment 4-2 (Experiment 5-3) Same as Experiment 4-3 (Experiment 5-4) Uniformization shown in Experiment 4-4 In this operation, exactly the same experiment was conducted except that the pattern shown in FIG. 6 was used instead of the pattern shown in FIGS. That is, first, a voltage of +4 V is applied to the back-
(Experiment 5-5) In the same manner as Experiment 4-5, when +15 V was applied to all the address pixels for 2 seconds, the entire surface was displayed in black. At this time, unlike Experiment 3-4, the entire surface was uniform black.
これは、実験2−4と同様に、実験5−4の操作によってアドレス基板側の黒粒子Bkが撹拌されて分布が均一になったためであると考えられる。 This is considered to be because the black particles Bk on the address substrate side were agitated by the operation of Experiment 5-4 and the distribution became uniform as in Experiment 2-4.
(実施例2の補足実験)
実験3において、1画素及び画素ラインとしては図10、11に示すように隔離壁に接しないようなラインパターンを用いた。ここで、各ラインが隔離壁に接するようにした場合、隔離壁を超えて粒子が拡散することはないため、実験3−4で現れる濃度むらは若干小さいものとなる事以外は同様の結果が得られた。実験4及び実験5では、ラインパターンが隔離壁に接していてもいなくても、同じ結果が得られた。
(Supplementary experiment of Example 2)
In
実験3から実験5では、対象とした16×16個の全てのセル(全面)について第1の電圧の印加処理を実施したが、例えばラインを表示しなかったセルについては必ずしも第1の電圧を印加する必要はないか、第1の電圧を印加する繰り返し回数を低減させられる。このように、直前に表示した画像パターンに応じて、粒子を均一化するセルを選択したり、第1の電圧の印加条件を異なるものとしたりすることが可能である。あるいは、直前の画像だけでなく、これまでの表示履歴情報を参照して第1の電圧を印加するか否かを判断したり、異なる第1の電圧の印加条件を設定することも可能である。
In
(実施例3)
電気泳動液として、中心粒径約0.5μmで無帯電の白色粒子約25質量%と、中心粒径約0.5μmで正帯電のシアン色粒子(C粒子)約1質量%と、中心粒径約10μmで正帯電の赤色粒子(R粒子)約10質量%とを、シリコーンオイル(信越シリコーン、KF−96L−2cs)中に分散したものを用いた。この電気泳動液を用いて実施例1と同様にして表示媒体を作製した。
(Example 3)
As an electrophoretic solution, a central particle size of about 0.5 μm and uncharged white particles of about 25 mass%, a central particle size of about 0.5 μm and positively charged cyan particles (C particles) of about 1 mass%, About 10% by mass of positively charged red particles (R particles) having a diameter of about 10 μm and dispersed in silicone oil (Shin-Etsu Silicone, KF-96L-2cs) were used. Using this electrophoresis solution, a display medium was produced in the same manner as in Example 1.
この場合の閾値特性を図12(同極2粒子)に示す。まずアドレス電極1と2の両方に−12V以下、例えば−15Vを印加すると、C粒子もR粒子もアドレス側に引き寄せられ、白表示になる。アドレス電極の電圧を徐々に上げてゆくと、まず+2VでR粒子が観察側に移動し始め、+6Vで完全に移動して赤表示になる。さらに上げると+7VでC粒子が観察側に移動し始め、+12V以上で完全に移動して黒表示になる。ここで、最初から+12V以上、例えば+15Vを印加してもこの状態になる。この状態から徐々に電圧を下げてゆくと、−2VでR粒子がアドレス側に移動し始め、−6Vで完全に移動してシアン表示になる。さらに電圧を下げると−7VでC粒子がアドレス側に移動し始め、−12V以下で完全に移動して白表示に戻る。
The threshold characteristics in this case are shown in FIG. 12 (two particles with the same polarity). First, when −12 V or less, for example, −15 V, is applied to both the
このような表示媒体を用いて下記の実験6(比較例:黒線)を行なった。
(実験6−1) 以下、対向電極は常にグランド接続(0V)している。アドレス電極1、2に、+15Vの電圧を2秒間印加、続いて−15Vの電圧を2秒間印加、というパターンを5回繰り返し、最後に0Vを印加することにより、黒表示2秒間、白表示2秒間、という表示が5回繰り返され、最後に全面白表示になることを確認した(全面リセット)と呼ぶ。
(実験6−2) その後、白表示の状態から、電極1のみに+15Vの電圧を2秒間印加し、その後0Vに戻した。観察側には等間隔の黒線が観察された。
(実験6−3) 続いて、アドレス電極1、2に−15Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を白くする操作であり、観察側には全面白表示が確認された。
(実験6−4) 続いて、アドレス電極1、2に+15Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を黒表示にする操作であるが、全面が黒表示になったものの、均一ではなく、実験6−2で黒く表示された部分の黒が薄く、実験6−2で白く表示されていた部分のほうが黒が濃く表示されていた。また、ラインの境界周辺の色がにじんで見えた。
(実験6−5) ここで再び、実験6−1の全面リセットの操作(黒白5回)を行なった後、再度実験6−4の操作を行なったところ、全面黒の表示は全面で均一であった。
The following experiment 6 (comparative example: black line) was performed using such a display medium.
(Experiment 6-1) Hereinafter, the counter electrode is always grounded (0 V). By repeating the pattern of applying a voltage of + 15V for 2 seconds to the
(Experiment 6-2) Then, from the state of white display, a voltage of +15 V was applied to only the
(Experiment 6-3) Subsequently, a voltage of −15 V was applied to the
(Experiment 6-4) Subsequently, a voltage of +15 V was applied to the
(Experiment 6-5) After the operation of resetting the entire surface in Experiment 6-1 (black and white 5 times) was performed again, the operation of Experiment 6-4 was performed again. As a result, the black display on the entire surface was uniform. there were.
これらの結果は、実施例1の実験1と同様の結果であった。
These results were the same as those in
続いて、下記の実験7(実施例:黒線)を実施した。
(実験7−1) 実験6−1と同じ(全面リセットで白表示)
(実験7−2) 実験6−2と同じ(黒線表示)
(実験7−3) 実験6−3と同じ(全面白表示)
(実験7−4) まず、アドレス電極1に2Vの電圧を印加すると同時にアドレス電極2に0Vの電圧を0.5秒間印加した。続いて、アドレス電極1に0Vの電圧を印加すると同時にアドレス電極2に2Vの電圧を0.5秒間印加した。これらを5回繰り返した後、両方のアドレス電極を0Vとした(第1の電圧の印加)。この間、観察側は全面白表示のままであった。
(実験7−5) 実験6−4と同じ操作で全面黒表示にしたところ、実験6−4で見られた濃度むらや色のにじみは見られなかった。これは、実験7−4の操作において、アドレス基板側の粒子が撹拌され、分布が均一になったためであると考えられる。2Vという電圧はR粒子の撹拌には十分だがC粒子を撹拌するには小さい。しかし、実際には、R粒子が撹拌されるとR粒子の衝突や媒体の流れなどによりC粒子の撹拌が促される効果が得られ、C粒子も撹拌されたと考えられる。
Subsequently, the following experiment 7 (Example: black line) was performed.
(Experiment 7-1) Same as Experiment 6-1 (white display with full reset)
(Experiment 7-2) Same as Experiment 6-2 (black line display)
(Experiment 7-3) Same as Experiment 6-3 (full white display)
(Experiment 7-4) First, a voltage of 2 V was applied to the
(Experiment 7-5) When the entire surface was displayed in black by the same operation as Experiment 6-4, the density unevenness and the color blur observed in Experiment 6-4 were not observed. This is presumably because the particles on the address substrate side were agitated and the distribution became uniform in the operation of Experiment 7-4. A voltage of 2V is sufficient to stir R particles but small to stir C particles. However, in reality, when the R particles are agitated, it is considered that the C particles are agitated by the collision of the R particles, the flow of the medium, and the like, and the C particles are also agitated.
(実施例3の補足実験:他の色)
ここで、実験7−2では黒線を表示させたが、実験7−2における印加電圧を+15Vの電圧の代わりに+6Vの電圧にして赤線にし、実験7−5で+6Vにして全面赤にしてもムラのない表示が得られ、本発明の効果が確認できた。
(Supplementary experiment of Example 3: other colors)
Here, the black line was displayed in Experiment 7-2, but the applied voltage in Experiment 7-2 was changed to + 6V instead of + 15V to be red, and in Experiment 7-5 to + 6V to make the entire surface red. Even with this, a display with no unevenness was obtained, and the effect of the present invention was confirmed.
同様に、実験7−2で、+15Vの電圧に続いて−6Vの電圧を印加してシアン線を表示させ、実験7−5で全面シアン表示にしてもムラのない均一な表示が得られた。 Similarly, in Experiment 7-2, a voltage of -6V was applied following the voltage of + 15V to display a cyan line, and even in the entire cyan display in Experiment 7-5, a uniform display without unevenness was obtained. .
(実施例4)
電気泳動液として、中心粒径約0.5μmで無帯電の白色粒子約25質量%と、中心粒径約0.5μmで正帯電のシアン色粒子(C粒子)約1質量%と、中心粒径約0.5μmで負帯電の赤色粒子(R粒子)約1質量%とを、シリコーンオイル(信越シリコーン、KF−96L−2cs)中に分散したものを用いた。この電気泳動液を用い、実施例1と同様にして表示媒体を作製した。
Example 4
As an electrophoretic solution, a central particle size of about 0.5 μm and uncharged white particles of about 25 mass%, a central particle size of about 0.5 μm and positively charged cyan particles (C particles) of about 1 mass%, About 1% by mass of negatively charged red particles (R particles) having a diameter of about 0.5 μm and dispersed in silicone oil (Shin-Etsu Silicone, KF-96L-2cs) were used. Using this electrophoresis solution, a display medium was produced in the same manner as in Example 1.
この場合の閾値特性を図13(異極2粒子)に示す。まずアドレス電極1と2の両方に−12V以下、例えば−15Vの電圧を印加すると、C粒子はアドレス側に引き寄せられ、R粒子は観察側に移動して赤表示になる。ここから、アドレス電極の電圧を徐々に上げてゆくと、まず+2VでR粒子がアドレス側に移動し始め、+6Vで完全に移動して白表示になる。さらに上げると+7VでC粒子が観察側に移動し始め、+12V以上で完全に移動してシアン表示になる。最初に+12V以上、例えば+15Vを印加してもこの状態になる。このシアン表示の状態から徐々に電圧を下げてゆくと、−2VでR粒子が観察側に移動し始め、−6Vで完全に移動して黒表示になる。さらに電圧を下げると−7VでC粒子がアドレス側に移動し始め、−12V以下で完全に移動して赤表示に戻る。
The threshold characteristics in this case are shown in FIG. 13 (two particles with different polarities). First, when a voltage of −12 V or less, for example, −15 V, is applied to both the
この表示媒体を用い、下記の実験8(比較例)を実施した。
(実験8−1) 以下、対向電極は常にグランド接続(0V)している。アドレス電極1、2に、+15Vの電圧を2秒間、続いて−15Vの電圧を2秒間、というパターンを5回繰り返し、最後に+6Vの電圧を印加することにより、シアン表示2秒間、赤表示2秒間、という表示が5回繰り返され、最後に全面白表示になることを確認した(全面リセット)。
(実験8−2) その後、白表示の状態から、電極1のみに+15Vの電圧を2秒間印加した後に−6Vの電圧を2秒間印加し、最後に0Vに戻した。観察側には等間隔の黒線が観察された。
(実験8−3) 続いて、アドレス電極1、2に−15Vの電圧を2秒間印加し(全赤)、その後+6Vの電圧を2秒間印加してから0Vに戻した。これは全面を白くする操作であり、観察側には全面白表示が確認された。
(実験8−4) 続いて、アドレス電極1、2に+15Vの電圧を2秒間印加し全面シアン表示とした。しかし、実験8−2で黒線表示したライン部分(アドレス電極1に対応する部分)のシアンが若干薄く表示された。続いて、アドレス電極1、2に−6Vの電圧を印加して全面黒表示にしたところ、やはりライン状のムラが観察された。
(実験8−5) ここで、再度実験8−1の全面リセットを行なって全面白表示にした後、実験8−4の操作を実施したところ、ムラのない均一な全面シアン、および全面黒の表示が確認できた。
Using this display medium, the following experiment 8 (comparative example) was performed.
(Experiment 8-1) Hereinafter, the counter electrode is always grounded (0 V). A pattern of + 15V for 2 seconds and then −15V for 2 seconds is repeated 5 times on the
(Experiment 8-2) Then, from the state of white display, a voltage of +15 V was applied to only the
(Experiment 8-3) Subsequently, a voltage of −15 V was applied to the
(Experiment 8-4) Subsequently, a voltage of +15 V was applied to the
(Experiment 8-5) Here, after resetting the entire surface of Experiment 8-1 again to display the entire surface white, the operation of Experiment 8-4 was performed. The display was confirmed.
続いて、下記の実験9(実施例)を実施した。
(実験9−1) 実験8−1と同じ(全面リセットで白表示)
(実験9−2) 実験8−2と同じ(黒線表示)
(実験9−3) 実験8−3と同じ(全面白表示)
(実験9−4) まず、アドレス電極1に2Vの電圧を印加すると同時にアドレス電極2に0Vの電圧を0.5秒間印加した。続いて、アドレス電極1に0Vの電圧を印加すると同時にアドレス電極2に2Vの電圧を0.5秒間印加した。これらを5回繰り返した後、両方のアドレス電極を0Vとした(第1の電圧の印加)。この間、観察側は全面白表示のままであった。
(実験9−5) 実験8−4と全く同じ操作で全面シアン表示にし、続いて全面黒表示にしたところ、濃度ムラなどは見られなかった。これは、実験9−4の操作において、アドレス基板側の粒子が撹拌され、分布が均一になったためであると考えられる。2Vという電圧はR粒子の撹拌には十分だがC粒子を撹拌させるには小さい。しかし、実際には、R粒子が撹拌されるとR粒子の衝突や媒体の流れが発生することなどによりC粒子の撹拌が促される効果が得られ、C粒子も撹拌されたと考えられる。
Subsequently, the following Experiment 9 (Example) was performed.
(Experiment 9-1) Same as Experiment 8-1 (white display with full reset)
(Experiment 9-2) Same as Experiment 8-2 (black line display)
(Experiment 9-3) Same as Experiment 8-3 (full white display)
(Experiment 9-4) First, a voltage of 2 V was applied to the
(Experiment 9-5) When the entire surface was displayed in cyan by the same operation as in Experiment 8-4, and then the entire surface was displayed in black, density unevenness and the like were not observed. This is considered to be because the particles on the address substrate side were agitated and the distribution became uniform in the operation of Experiment 9-4. A voltage of 2V is sufficient to stir R particles but small to stir C particles. However, in actuality, when the R particles are agitated, it is considered that the C particles are also agitated by the effect that the agitation of the C particles is promoted by the collision of the R particles and the flow of the medium.
10 表示媒体
20 駆動装置
30 電圧印加部
40 コンピュータ
40 制御部
50 表示基板
52 背面基板
54 表示側電極
56 背面側電極
58 間隙部材
60 分散媒
62 着色粒子群
64 白色粒子群
100 表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記粒子群を前記一対の基板のうち何れかの基板から剥離させるための電界を発生させる閾値電圧以下の電圧であって、前記粒子群を、隣接する前記背面側電極の間で一方の背面側電極から剥離させるための電界を発生させる電圧以上の電圧である第1の電圧を前記隣接する背面側電極の少なくとも一方に印加する印加手段
を備えた表示媒体の駆動装置。 A pair of substrates having a display substrate and a back substrate disposed opposite to the display substrate with a gap, a display side electrode provided on the display substrate side, and a plurality of back side electrodes provided on the back substrate side And a display medium having at least one kind of particle group sealed between the pair of substrates so as to move between the pair of substrates in accordance with an electric field formed between the pair of substrates.
The particle group is a voltage equal to or lower than a threshold voltage for generating an electric field for separating the particle group from any one of the pair of substrates, and the particle group is disposed on one back side between the adjacent back side electrodes. An apparatus for driving a display medium, comprising: application means for applying a first voltage that is equal to or higher than a voltage for generating an electric field for peeling from an electrode to at least one of the adjacent back side electrodes.
請求項1記載の表示媒体の駆動装置。 Before applying the first voltage, the applying means applies a second voltage that is equal to or higher than the threshold voltage and lower in voltage value or shorter in application time than the voltage for displaying an image. The display medium driving device according to claim 1, wherein the display medium driving device is applied in between.
請求項2記載の表示媒体の駆動装置。 After applying the second voltage, the applying means applies a pull-back voltage having a polarity opposite to that of the second voltage and for pulling the particle group separated from the back substrate side back to the back substrate side. The display medium driving device according to claim 2.
請求項1〜3の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置。 The display medium driving apparatus according to claim 1, wherein the applying unit applies the first voltage to at least one of the adjacent back-side electrodes according to a predetermined pattern.
請求項4記載の表示媒体の駆動装置。 The display medium driving device according to claim 4, wherein the predetermined pattern is a checkered pattern or a linear pattern.
請求項1〜4の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置。 5. The display medium driving device according to claim 1, wherein the applying unit applies the first voltage to at least one of the adjacent back-side electrodes according to a display history.
請求項1〜4の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置。 5. The display medium driving device according to claim 1, wherein the applying unit applies the first voltage to at least one of the adjacent back-side electrodes in accordance with an image displayed immediately before.
請求項1〜7の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置。 8. The display medium driving device according to claim 1, wherein the particle groups are a plurality of types of particle groups having different colors and threshold voltages for generating an electric field for peeling from the substrate.
を備えた請求項1〜8の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置。 The display medium driving device according to claim 1, wherein the display medium includes a dispersion medium that is sealed between the pair of substrates and has a color different from that of the particle group.
請求項1〜9の何れか1項に記載の表示媒体の駆動装置と、
を備えた表示装置。 A pair of substrates having a display substrate and a back substrate disposed opposite to the display substrate with a gap, a display side electrode provided on the display substrate side, and a plurality of back side electrodes provided on the back substrate side And at least one kind of particle group sealed between the pair of substrates so as to move between the pair of substrates in accordance with an electric field formed between the pair of substrates, and a display medium,
A drive device for a display medium according to any one of claims 1 to 9,
A display device comprising:
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