电泳显示装置的驱动方法、电泳显示装置及电子设备 【技术领域】
本发明涉及电泳显示装置的驱动方法、电泳显示装置及电子设备。
背景技术
作为电泳显示装置,已知有在设置于一对基板间的空间中夹持由带电微粒(电泳微粒)和分散介质构成的电泳元件的方式的电泳显示装置。在这种电泳显示装置中,电泳微粒的移动速度依赖于温度。因此,在低温环境中延长对电泳元件的驱动电压的总施加时间(例如参照专利文献1),为了确保显示的保持性能而执行按某一期间重复进行写入的工作(例如参照专利文献2、3)。
【专利文献1】特表2007-501436号公报
【专利文献2】特开2007-187936号公报
【专利文献3】特开2007-187938号公报
如果采用上述现有技术文献中所记载的技术,则能够补偿伴随着温度变化的带电微粒的移动速度变化。但是,通过本发明的发明人的研究,新近判明了:如果使用环境的温度变化,则有时进行白显示时的电流值与进行黑显示时的电流值的差异会变大,从而电流平衡被大大破坏。
图9是示出环境温度与泄漏电功率的关系的一例的曲线图。图10是示出环境温度-5℃、70℃、110℃的白显示及黑显示时的泄漏电流值的测定结果的曲线图。图9所示的曲线图,是对于各环境温度绘制图10所示的各曲线图中的泄漏电流值的积分值(泄漏电功率)而得到的图。如图9所示,环境温度越高,则白显示的泄漏电功率与黑显示的泄漏电功率之差越大。
如果这样白显示与黑显示的电流平衡被破坏,则将在电泳元件和/或电极上较多地流过特定方向的电流,从而电泳元件和/或电极容易劣化。在图9及图10的例子中,从设置在电泳显示装置的显示面侧的ITO(铟锡氧化物)电极,向与显示面相反侧的基板的电极较多地流过电流。并且,因该电流所引起的还原作用,会发生在ITO电极上附着杂质成分从而被着色等劣化。这样的问题,至少可能会在具有由ITO等构成的、容易被还原的电极的电泳显示装置中发生。此外,上述问题,不仅在黑显示时的泄漏电功率相对大的情况下,而且在白显示时的泄漏电功率相对大的情况下也可能会发生。
【发明内容】
本发明就是鉴于上述以往技术的问题而提出的,其目的之一在于提供能够防止电极的劣化的电泳显示装置的驱动方法及电泳显示装置。
本发明的电泳显示装置的驱动方法,是下述电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在一对基板间夹持电泳元件而构成且具备在一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第1电极和在另一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第2电极,该方法:对于显示反射率为最小的第1灰度等级的单位期间中的泄漏电功率和显示反射率为最大的第2灰度等级的单位期间中的泄漏电功率,利用前述单位期间中的前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间的至少一方进行调整,使前述泄漏电功率基本相等。
如果采用该驱动方法,则由于利用电泳元件的驱动电压和电压施加时间的至少一方将泄漏电功率调整为基本相等,所以能够防止在第1电极与第2电极之间、在一个方向上较多地流过电流的现象。由此,能够防止因温度变化而加速的电极的劣化。
优选地,基于环境温度设定前述驱动电压及前述电压施加时间。
通过采用这样的驱动方法,能够可靠地消除伴随着环境温度的变化而变化的泄漏电功率的差异,从而能够进一步有效地防止电极的劣化。
优选地,基于前述第1及第2电极间的泄漏电流值设定前述驱动电压及前述电压施加时间。
如果采用这样的驱动方法,则可以基于泄漏电流值直接调整泄漏电功率,从而能够有效地防止电极的劣化。
本发明的电泳显示装置的驱动方法,是下述电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在一对基板间夹持电泳元件而构成且具备在一个前述基板的前述电泳元件侧形成的多个第1电极和在另一个前述基板的前述电泳元件侧使用透明导电材料形成、与多个前述第1电极相对的第2电极,该方法:在显示反射率为最小的第1灰度等级或反射率为最大的第2灰度等级的单位期间中的各个泄漏电功率中,使前述第2电极相对于前述第1电极成为高电位时的前述泄漏电功率,比前述第1电极相对于前述第2电极成为高电位时的前述泄漏电功率大。
如果采用这样的驱动方法,则能够抑制在使用透明导电材料形成的第2电极中发生还原反应的现象。由此,可以防止第2电极的劣化。此外,由于不需要使驱动电压和/或电压施加时间随时间经过而变化,所以成为可以用简单的结构实现的驱动方法。
优选地,前述第2电极相对于前述第1电极成为高电位时的、对前述电泳元件的第1输入电功率,比前述第1电极相对于前述第2电极成为高电位时的、对前述电泳元件的第2输入电功率大,并且前述第1输入电功率与前述第2输入电功率为固定的比率。
如果采用这样的驱动方法,则仅执行设定输入电功率的比率这样的简单的操作,便能够防止第2电极的劣化。
优选地,将前述比率设定为,预定的环境温度的前述第2电极相对于前述第1电极成为高电位时的前述泄漏电功率与前述第1电极相对于前述第2电极成为高电位时的前述泄漏电功率成为相等。
如果采用这样的驱动方法,则能够在小于等于上述预定的环境温度的温度范围中防止第2电极的劣化。
优选地,在该电泳显示装置的使用温度范围中设定前述泄漏电功率的关系。
如果采用这样的驱动方法,则成为能够在使用的环境温度的整个区域中防止第2电极的劣化的驱动方法。
本发明的电泳显示装置的驱动方法,是下述电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在一对基板间夹持电泳元件而构成且具备在一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第1电极和在另一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第2电极,该方法:使显示反射率为最小的第1灰度等级的单位期间中的前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间之积,与显示反射率为最大的第2灰度等级的单位期间中的前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间之积不同。
这样,通过使驱动电压与电压施加时间之积在显示第1灰度等级时与显示第2灰度等级时不同,可以使显示第1灰度等级时的泄漏电功率与显示第2灰度等级时的泄漏电功率相等。由此,能够防止电极的劣化。
本发明的电泳显示装置,其在一对基板间夹持电泳元件而构成且具备在一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第1电极和在另一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第2电极,具备:控制部,其对前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间的至少一方进行控制,将显示反射率为最小的第1灰度等级的单位期间中的泄漏电功率与显示反射率为最大的第2灰度等级的单位期间中的泄漏电功率,调整为基本相等。
如果采用该结构,则由于能够利用控制部将泄漏电功率控制为基本相等,所以成为能够防止在第1电极与第2电极间、在一个方向上较多地流过电流的现象,从而能够防止电极的劣化的电泳显示装置。
优选地,具有:温度检测部,其检测环境温度;以及运算部或表,其将前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间的至少一方与前述环境温度相关联。
如果采用该结构,则能够可靠地消除伴随着环境温度的变化而变化的泄漏电功率的差异,从而能够进一步有效地防止电极的劣化。
优选地,具有:电流测定部,其测定在前述第1及第2电极间流过的泄漏电流值;以及运算部或表,其将前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间的至少一方与前述泄漏电流值相关联。
如果采用该结构,则可以基于泄漏电流值直接调整泄漏电功率,从而能够有效地防止电极的劣化。
本发明的电泳显示装置,其在一对基板间夹持电泳元件而构成且具备在一个前述基板的前述电泳元件侧形成的多个第1电极和在另一个前述基板的前述电泳元件侧使用透明导电材料形成、与多个前述第1电极相对的第2电极,其中:在显示反射率为最小的第1灰度等级或反射率为最大的第2灰度等级的单位期间中的各个泄漏电功率中,前述第2电极相对于前述第1电极成为高电位时的前述泄漏电功率,比前述第1电极相对于前述第2电极成为高电位时的前述泄漏电功率大。
如果采用该结构,则能够抑制在使用透明导电材料形成的第2电极中发生还原反应的现象。由此,可以防止第2电极的劣化。此外,由于不需要使驱动电压和/或电压施加时间随时间经过而变化,所以能够形成为简单的结构,成为可价格低廉地提供的电泳显示装置。
本发明的电泳显示装置,其在一对基板间夹持电泳元件而构成且具备在一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第1电极和在另一个前述基板的前述电泳元件侧形成的第2电极,其中:显示反射率为最小的第1灰度等级的单位期间中的前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间之积,与显示反射率为最大的第2灰度等级的单位期间中的前述电泳元件的驱动电压和电压施加时间之积不同。
这样,通过使驱动电压与电压施加时间之积在显示第1灰度等级时与显示第2灰度等级时不同,可以使显示第1灰度等级时的泄漏电功率与显示第2灰度等级时的泄漏电功率相等。由此,能够防止电极的劣化。
本发明的电子设备,具备:前面记载的电泳显示装置。
如果采用该结构,则能够提供具备可靠性优异的显示单元的电子设备。
【附图说明】
图1是实施方式的电泳显示装置的概要结构图;
图2是示出实施方式的电泳显示装置的主要部分的剖面结构的图;
图3是电泳显示装置的工作说明图;
图4是实施方式的电泳显示装置的框图;
图5是示出实施方式的驱动方法的流程图;
图6是示出实施方式的驱动方法所实现的像素的转变状态的说明图;
图7是示出驱动波形的构成例子的图;
图8是示出驱动波形的构成例子的图;
图9是示出环境温度与泄漏电功率的关系的曲线图;
图10是示出每一环境温度的泄漏电流值的曲线图;
图11是示出电子设备的一例的图;
图12是示出电子设备的一例的图;
图13是示出电子设备的一例的图;
图14是示出环境温度与泄漏电功率的关系的说明图;
图15是示出变形例3中的输入波形的多种形态的图;以及
图16是示出环境温度与输入电功率的关系的图。
符号说明
100:电泳显示装置,5:显示部,32:电泳元件,35、35A、35B:像素电极(第1电极),37:共用电极(第2电极),40、40A、40B:像素,60:像素电极驱动电路,63:控制器(控制部),65:温度传感器(温度检测部),75:电流检测部。
【具体实施方式】
以下,利用附图说明本发明的电泳显示装置及其驱动方法。
而且,本发明的范围并不限于以下的实施方式,而可以在本发明的技术思想的范围内任意地进行变形。并且,在以下的附图中,为了使各结构容易理解,使各结构的比例尺、数量等与实际的结构不同。
图1是本发明的实施方式的电泳显示装置100的概要结构图。图2(a)是示出电泳显示装置100的剖面结构以及电结构的图。
电泳显示装置100,具备多个像素(段)40配置而成的显示部5、控制器63(控制部)、与控制器63连接的像素电极驱动电路60。像素电极驱动电路60,经由像素电极布线61与各个像素40连接。此外,在显示部5中,设置有由各个像素40共用的共用电极37(参照图2)。此外,在图1中,为了方便,将共用电极37表示为了布线。
电泳显示装置100,是下述的段驱动方式的电泳显示装置:即从控制器63向像素电极驱动电路60转送图像数据,并对各个像素40直接输入基于该图像数据的电位。
如图2(a)所示,电泳显示装置100的显示部5,是在第1基板30与第2基板31间夹持有电泳元件32的结构。在第1基板30的电泳元件32侧形成有多个像素电极(段电极、第1电极)35,在第2基板31的电泳元件32侧形成有共用电极(第2电极)37。电泳元件32,是平面地排列有多个微囊20的结构,该多个微囊20在内部密封有电泳微粒。电泳显示装置100,在共用电极37侧显示由电泳元件32形成的图像。
第1基板30,是由玻璃、塑料等形成的基板,并且因为其配置于与图像显示面相反的一侧,所以也可以不是透明的基板。像素电极35,使用在Cu(铜)箔上按顺序叠层镀镍和镀金而得到的物质和/或Al(铝)、ITO(铟锡氧化物)等而形成。
另一方面,第2基板31是由玻璃、塑料等形成的基板,并且因为其配置于图像显示侧,所以形成为透明基板。共用电极37,是使用MgAg(镁银)、ITO、IZO(注册商标,铟锌氧化物)等形成的透明电极。
在各个像素电极35上,经由像素电极布线61连接着像素电极驱动电路60。在像素电极驱动电路60中,设置有与各个像素电极布线61对应的开关元件60s,利用开关元件60s的工作,进行对于像素电极35的电位的输入和电切断(高阻抗化)。
另一方面,在共用电极37上,经由共用电极布线62连接着共用电极驱动电路64。在共用电极驱动电路64中,设置有与共用电极布线62连接的开关元件64s,利用开关元件64s的工作,进行对于共用电极37的电位的输入和电切断(高阻抗化)。
此外,电泳元件32,一般预先形成于第2基板31侧,并且被处理为连粘接剂层33也包括在内的电泳片。在制造工序中,电泳片以在粘接剂层33的表面粘贴有保护用的剥离片的状态被进行处理。而且,通过对于另行制造的第1基板30(形成有像素电极35等),粘贴揭去了剥离片之后的该电泳片,来形成显示部5。因此,粘接剂层33仅存在于像素电极35侧。
图2(b)是微囊20的示意剖面图。微囊20,例如具有30~50μm左右的粒径,且其是在内部密封有分散介质21、多个白色微粒(电泳微粒)27和多个黑色微粒(电泳微粒)26的球状体。微囊20,如图2所示,被夹持在共用电极37与像素电极35之间,并且在1个像素40内配置一个或多个微囊20。
微囊20的外壳部(壁膜),采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯等丙烯酸树脂、尿素树脂、阿拉伯胶等具有透光性的高分子树脂等形成。
分散介质21是使白色微粒27和黑色微粒26分散在微囊20内的液体。作为分散介质21,能够例示水、醇类溶剂(甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、甲基溶纤剂等)、酯类(醋酸乙酯、醋酸丁酯等)、酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等)、脂肪族烃(戊烷、己烷、辛烷等)、脂环式烃(环己烷、甲基环己烷等)、芳香族烃(苯、甲苯、具有长链烷基的苯类(二甲苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十四烷基苯等))、卤代烃(二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等)、羧酸盐等,也可以是其他的油类。这些物质能够单独或作为混合物使用,也可以进而混合表面活性剂等。
白色微粒27,例如是由二氧化钛、锌华、三氧化锑等白色颜料构成的微粒(高分子或者胶体),其例如带负电而使用。黑色微粒26,例如是由苯胺黑、炭黑等黑色颜料构成的微粒(高分子或者胶体),其例如带正电而使用。
在这些颜料中,根据需要,能够添加由电解质、表面活性剂、金属皂、树脂、橡胶、油、清漆、化合物等的微粒构成的电荷控制剂,钛类偶联剂,铝类偶联剂,硅烷类偶联剂等分散剂,润滑剂,稳定剂等。
并且,也可以代替黑色微粒26及白色微粒27,而采用例如红色、绿色、蓝色等的颜料。如果采用这样的结构,则能够在显示部5上显示红色、绿色、蓝色等。
图3是电泳元件的工作说明图。图3(a)示出使像素40进行白显示的情况,图3(b)示出使像素40进行黑显示的情况。
在图3(a)所示的白显示的情况下,共用电极37相对地保持为高电位,像素电极35相对地保持为低电位。由此,带负电的白色微粒27被向共用电极37吸引,另一方面,带正电的黑色微粒26被向像素电极35吸引。其结果,在从成为显示面侧的共用电极37侧观看该像素时,将识别为白色(W)。
在图3(b)所示的黑显示的情况下,共用电极37相对地保持为低电位,像素电极35相对地保持为高电位。由此,带正电的黑色微粒26被向共用电极37吸引,另一方面,带负电的白色微粒27被向像素电极35吸引。其结果,在从共用电极37侧观看该像素时,将识别为黑色(B)。
图4是电泳显示装置100的功能框图。
电泳显示装置100,如图4所示,具备:控制器63、温度传感器65、操作部66、接口67、电源68、驱动电路69。驱动电路69,包含图1及图2所示的像素电极驱动电路60和共用电极驱动电路64,并且其与显示部5连接。
控制器63具备控制电路70、存储器71(存储部)、计时器72、显示改写电路73。
控制电路70是电泳显示装置100中的CPU(Central Processing Unit,中央处理单元),其对电泳显示装置100的各部分的工作统括地进行控制。控制电路70在控制器63的内部与存储器71、计时器72及显示改写电路73连接。进而,在控制电路70上,连接着设置在控制器63的外部的温度传感器65(温度检测部)、操作部66、接口67及电源68。
存储器71,既可以是易失性存储器,也可以是非易失性存储器。作为易失性存储器,能够采用例如SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存储器)、DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存储器)等。作为非易失性存储器,能够采用例如掩膜ROM(Read OnlyMemory,只读存储器)、PROM(可编程ROM)、快闪存储器、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory,铁电随机存储器)等。
在存储器71中,存储有规定了温度信息与电泳元件32的驱动波形的对应关系的LUT(Look up Table,查找表)71a。此外,在存储器71中,还能够存储确定电源接通、切断时的显示图像模式等的预定的图像数据和/或对显示部5进行驱动控制的程序等。进而,还能够使存储器71作为工作存储器发挥作用,该工作存储器保存使用温度传感器65获得的温度信息和/或工作时间信息等。
计时器72,独立地或在控制电路70的控制下,执行所期望的时间计测。计时器72的结构并没有特别的限制,除了可内置于控制器63中的方式之外,也可以与温度传感器65同样地搭载为独立的装置。
显示改写电路73,将经由接口67被输入至控制电路70并从控制电路70发送来的图像数据变换为可在显示部5的像素40中显示的图像数据。在显示改写电路73中进行了变换后的图像数据中,包含与各个像素40对应的显示颜色信息。由显示改写电路73生成的图像数据,被发送至驱动电路69(像素电极驱动电路60、共用电极驱动电路64)。
温度传感器65,是电阻值和/或电容值等电气量与温度相应地发生变化的传感器,其对控制电路70发送检测出的温度。作为温度传感器65,例如能够采用热敏电阻、热电偶等。由于从温度传感器65输入至控制电路70的信号是模拟检测信号,所以优选地在控制器63或控制电路70中内置有AD变换器,其将该模拟检测信号AD变换为作为编码化后的温度信息的数据。
温度传感器65,在电泳显示装置100中具备一个或多个,且其设置在可对图1及图2所示的显示部5的温度进行测定的位置。
例如,能够在图2(a)所示的第1基板30的背面安装温度传感器65。此外,在显示部5的平面面积较大的情况等下,也可以在显示部5的中央附近和周边部分的2个或2个以上位置处安装温度传感器65。在安装多个温度传感器65的情况下,作为由控制电路70获得的温度信息,既可以是由多个温度传感器65测定的多个温度的简单平均值或加权平均值,也可以是多个温度的最高值。
操作部66,是被输入用户的工作指示的电泳显示装置100的用户接口。
接口67,是电泳显示装置100与外部装置(图示省略)的连接装置,其将从外部装置输入的图像数据和/或命令转送至控制电路70,并且将从控制电路70输出的应答信号等转送至外部装置。
电源68,是向电泳显示装置100供给电力的电池和/或与外部电源连接的电源电路。
驱动电路69,基于从显示改写电路73输入的图像数据,向各个像素40输入图像信号。由此,各个像素40的电泳元件32被进行驱动,从而使由图像数据规定的图像显示在显示部5上。
[驱动方法]
接着,对于具备上述结构的电泳显示装置的驱动方法进行说明。
图5是示出电泳显示装置的驱动方法的流程图。如图5所示,本实施方式的驱动方法,包括图像显示步骤ST1,该图像显示步骤ST1包括温度检测步骤ST11、设定信息获得步骤ST12、驱动波形设定步骤ST13、显示部驱动步骤ST14。
首先,在温度检测步骤ST11,控制电路70从温度传感器65的输出获得温度信息,并作为当前的环境温度(显示部5的温度)进行保存。也可以使该温度信息存储在环境温度用的存储区域(图示省略),该环境温度用的存储区域设置在存储器71中。之后,前进至设定信息获得步骤ST12。
若前进至设定信息获得步骤ST12,则控制电路70使用在温度检测步骤ST11获得的温度信息,参照存储在存储器71中的LUT(Look Up Table,查找表)。控制电路70,从LUT71a获得与环境温度相应的驱动波形的设定信息。驱动波形的设定信息,是驱动电压和/或电压施加时间的设定值或修正值,更具体地,是脉冲宽度、脉冲数、占空比、脉冲高度(电压振幅)等。
在存储器71的LUT71a中,保存有将环境温度的温度信息与设定信息相关联起来的表,该设定信息是在驱动像素40时确定对像素电极35输入的驱动波形的设定信息。
如前面参照图9所说明的,若环境温度上升,则白显示与黑显示中的泄漏电功率会产生差异,环境温度越高则泄漏电功率之差越大。在LUT71a中,规定了用于消除该泄漏电功率的差异的驱动波形的设定信息。
泄漏电功率是将对于电泳元件32的电压施加时间的泄漏电流值进行积分而得到的值,若泄漏电流值或电压施加时间变大,则泄漏电功率变大。此外,在图9所示的曲线图中,环境温度越高,则黑显示时的泄漏电功率越大。
因此,在本实施方式的情况下,在LUT71a中规定了这样的驱动波形的设定信息(驱动电压和/或电压施加时间的设定值或修正值),即该驱动波形的设定信息用于环境温度越高则越使白显示时的泄漏电功率变大或者越使黑显示时的泄漏电功率变小。
作为LUT71a的进一步详细的构成例子,能够举出以下的(1)~(5)。
(构成1)规定环境温度与脉冲数的关系,以便环境温度越高,则在白显示时对像素电极35输入的脉冲数与在黑显示时对像素电极35输入的脉冲数之差越大的构成(参照图7(a))。
(构成2)规定环境温度与脉冲宽度的关系,以便环境温度越高,则在白显示时对像素电极35输入的脉冲宽度与在黑显示时对像素电极35输入的脉冲宽度之差越大的构成(参照图7(b))。
(构成3)规定环境温度与占空比的关系,以便环境温度越高,则在白显示时对像素电极35输入的脉冲的占空比与在黑显示时对像素电极35输入的脉冲的占空比之差越大的构成(参照图8(a))。
(构成4)规定环境温度与脉冲高度的关系,以便环境温度越高,则在白显示时对像素电极35输入的脉冲高度与在黑显示时对像素电极35输入的脉冲高度之差越大的构成(参照图8(b))。
(构成5)规定组合上述的脉冲数、脉冲宽度、占空比及脉冲高度中的多个参数而得到的设定值或修正值与环境温度的关系的构成。
接着,若前进至驱动波形设定步骤ST13,则控制电路70基于所获得的参数,设定对像素电极35输入的驱动波形的脉冲宽度、脉冲数、占空比、脉冲高度等。
然后,在显示部驱动步骤ST14,控制电路70,驱动显示改写电路73,对像素电极35输入所设定的驱动波形。由此,电泳元件32相应于像素电极35与共用电极37的电位差而被驱动,从而在显示部5上显示图像。
在此,关于在驱动波形设定步骤ST13中设定的驱动波形和基于该驱动波形的、在显示部驱动步骤ST14中的工作,参照图6~图8进行说明。
图6是示出作为以下的说明的对象的2个像素40A、40B的显示状态的转变的说明图。图7及图8是示出在驱动波形设定步骤ST13中设定的驱动波形的多个例子的图。
图7及图8中所示的驱动波形,是在使图6中所示的白显示的像素40A和黑显示的像素40B分别转变至黑显示、白显示时对像素电极35A(像素40A)和像素电极35B(像素40B)输入的驱动波形。并且,在图7及图8的各图中,分别示出了在环境温度为-5℃、70℃、110℃时设定的驱动波形。
在本实施方式的驱动方法中,在显示部驱动步骤ST14,将共用电极37的电位Vcom固定为0V,通过对进行黑显示的像素40A的像素电极35A输入正电位(15V)、对进行白显示的像素40B的像素电极35B输入负电位(-15V),使像素40A、40B分别进行黑显示、白显示。
此外,对于图7及图8的驱动波形所附加的具体的数值(脉冲高度15V、-15V和\或脉冲宽度50ns、200ns等),仅是为了有助于发明的理解而附加的,而并不是要限定本发明的技术范围。
首先,图7(a)所示的驱动波形,是基于从前面的构成1的LUT71a获得的参数而设定的驱动波形。
在图7(a)所示的环境温度为-5℃时的显示部驱动步骤ST14,对进行黑显示的像素40A的像素电极35A输入的脉冲数是5个脉冲,对进行白显示的像素40B的像素电极35B输入的脉冲数也是5个脉冲。对像素电极35A输入的脉冲的脉冲宽度及脉冲高度与对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度及脉冲高度相同。
相对于此,在环境温度70℃的条件下,对像素电极35A输入的脉冲数为4个脉冲,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲数是5个脉冲不变。并且,在环境温度110℃的条件下,对像素电极35A输入的脉冲数为3个脉冲,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲数为5个脉冲不变。
在图7(a)所示的例子中,随着环境温度变高,使对像素电极35A输入的脉冲数减少。由此,能够使对像素40A的电泳元件32输入的有效的电功率减小,从而能够将像素40A的泄漏电功率(泄漏电流值×电压施加时间)控制为环境温度越高则其越小。另一方面,由于对像素电极35B输入的驱动波形不改变,所以像素40B的泄漏电功率的趋势不发生变化。
在图9所示的曲线图中,环境温度越高则黑显示时的泄漏电功率与白显示时的泄漏电功率之差越变大,但是如果采用本实施方式的驱动方法,则能够使黑显示时的泄漏电功率相对减小,接近于白显示时的泄漏电功率。因此,如果采用本实施方式的驱动方法,则即使在高温环境中,也能够维持电流平衡,从而能够防止共用电极37的劣化。
图9所示的环境温度与泄漏电功率的关系,在每一个电泳显示装置100中都显示出基本相同的趋势。因此,可以通过预先求取该环境温度与泄漏电功率的关系,并基于该关系构成LUT71a,来与环境温度相应地将黑显示时的泄漏电功率与白显示时的泄漏电功率控制为基本相等。
此外,在电泳显示装置中,通常,为了补偿伴随着环境温度的变化的、电泳元件32和/或粘接剂层33的特性变化,会进行脉冲数和/或脉冲高度的调整。例如,在低温环境下,由于电泳微粒难以运动,所以与高温环境的情况相比较,会增加脉冲数、增大脉冲高度等。在本实施方式中,为了说明的简单,并未进行上述的用于补偿显示工作的温度依赖性的驱动波形调整,而仅是以调整泄漏电功率为目的改变驱动波形的。因此,在实际的驱动方法中,在进行补偿显示工作的温度依赖性的调整的基础上,来完成根据本实施方式的驱动波形的设定。
接着,图7(b)所示的驱动波形,是基于从前面的构成2的LUT71a获得的参数而设定的驱动波形。
在图7(b)所示的环境温度为-5℃时的显示部驱动步骤ST14,对进行黑显示的像素40A的像素电极35A输入单个脉冲,其脉冲宽度是200ns。此外,对进行白显示的像素40B的像素电极35B输入的脉冲也是单个脉冲,其脉冲宽度也是200ns。对像素电极35A输入的脉冲的脉冲高度与环境温度无关,与对像素电极35B输入的脉冲的脉冲高度相同。
相对于此,在环境温度70℃的条件下,对像素电极35A输入的脉冲的脉冲宽度维持为200ns,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度变大为250ns。并且,在环境温度110℃的条件下,对像素电极35A输入的脉冲的脉冲宽度维持为200ns,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度进一步变大为300ns。
在图7(b)所示的例子中,随着环境温度变高,使对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度变宽。由此,能够使对像素40B的电泳元件32输入的有效的电功率增大,从而能够将像素40B的泄漏电功率控制为环境温度越高则其越大。另一方面,由于对像素电极35A输入的驱动波形不改变,所以像素40A的泄漏电功率的趋势不发生变化。
在图9所示的曲线图中,环境温度越高则黑显示时的泄漏电功率与白显示时的泄漏电功率之差越变大,但是如果采用本实施方式的驱动方法,则能够使白显示时的泄漏电功率相对增大,接近于黑显示时的泄漏电功率。因此,即使在高温环境中,也能够维持电流平衡,从而能够防止共用电极37的劣化。
接着,图8(a)所示的驱动波形,是基于从前面的构成3的LUT71a获得的参数而设定的驱动波形。
在图8(a)所示的环境温度为-5℃时的显示部驱动步骤ST14,对进行黑显示的像素40A的像素电极35A输入的脉冲数是3个脉冲,它们的脉冲宽度是50ns,脉冲高度都是15V。此外,对进行白显示的像素40B的像素电极35B输入的脉冲数也是3个脉冲,它们的脉冲宽度(50ns)及脉冲高度(15V)也相同。
相对于此,在环境温度70℃的条件下,对像素电极35A输入的驱动波形与-5℃的条件相同,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度被设定为75ns,从而占空比变大。并且,在环境温度110℃的条件下,对像素电极35A输入的驱动波形与-5℃的条件相同,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度被设定为100ns,从而占空比进一步变大。
在图8(a)所示的例子中,随着环境温度变高,对像素电极35B输入的脉冲的占空比变大。由此,能够使对像素40B的电泳元件32输入的有效的电功率增大,从而能够将像素40B的泄漏电功率控制为环境温度越高则其越大。另一方面,由于对像素电极35A输入的驱动波形不改变,所以像素40A的泄漏电功率的趋势不发生变化。
在图9所示的曲线图中,环境温度越高则黑显示时的泄漏电功率与白显示时的泄漏电功率之差越变大,但是如果采用本实施方式的驱动方法,则能够使白显示时的泄漏电功率相对增大,接近于黑显示时的泄漏电功率。因此,即使在高温环境中,也能够维持电流平衡,从而能够防止共用电极37的劣化。
接着,图8(b)所示的驱动波形,是基于从前面的构成4的LUT71a获得的参数而设定的驱动波形。
在图8(b)所示的环境温度为-5℃时的显示部驱动步骤ST14,对进行黑显示的像素40A的像素电极35A输入单个脉冲,其脉冲宽度是200ns,脉冲高度是15V。此外,对进行白显示的像素40B的像素电极35B输入的脉冲也是单个脉冲,其脉冲宽度也是200ns,脉冲高度也是15V。
相对于此,在环境温度70℃的条件下,对像素电极35A输入的脉冲的脉冲宽度同样是200ns,但脉冲高度被设定为10V。另一方面,对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度(200ns)及脉冲高度(15V)与-5℃的条件相同。并且,在环境温度110℃的条件下,对像素电极35A输入的脉冲的脉冲高度进一步变小为7.5V,另一方面,对像素电极35B输入的脉冲的脉冲宽度(200ns)及脉冲高度(15V)与-5℃的条件相同。
在图8(b)所示的例子中,随着环境温度变高,使对像素电极35A输入的脉冲的脉冲高度减小。由此,能够使对像素40A的电泳元件32输入的有效的电功率减小,从而能够将像素40A的泄漏电功率控制为环境温度越高则其越小。另一方面,由于对像素电极35B输入的驱动波形不改变,所以像素40B的泄漏电功率的趋势不发生变化。
在图9所示的曲线图中,环境温度越高则黑显示时的泄漏电功率与白显示时的泄漏电功率之差越变大,但是如果采用本实施方式的驱动方法,则能够使黑显示时的泄漏电功率相对减小,接近于白显示时的泄漏电功率。因此,即使在高温环境中,也能够维持电流平衡,从而能够防止共用电极37的劣化。
如以上详细地说明的,在本实施方式的电泳显示装置的驱动方法中,检测环境温度的变化,并基于所检测的环境温度,根据在LUT71a中规定的设定值或修正值,设定在黑显示时对像素电极35输入的驱动波形和在白显示时对像素电极35输入的驱动波形。通过采用这样的驱动方法,能够补偿图9中所示的高温环境中的泄漏电功率的差异。因此,即使环境温度变化,也能够良好地维持电流平衡,从而能够有效地防止发生电极的劣化的现象。
(变形例1)
在上述实施方式中,关于将驱动波形的设定信息保存在LUT71a中的结构进行了说明,但是当然也可以替换LUT71a,而具备通过运算计算出同样的设定信息的运算部(运算电路)。如果采用使用运算式来计算驱动波形的设定信息的方法,则能够更加高精度地进行驱动波形的调整,也可以进一步减小黑显示时与白显示时的泄漏电功率的差异。
(变形例2)
在上述实施方式中,基于由温度传感器65检测的环境温度参照LUT71a,并基于所获得的设定信息设定驱动波形,但是也能够如图4所示,形成为这样的结构:具备电流检测部75,其检测在显示工作时流过显示部5的电流。也就是说,也能够形成为这样的结构:利用电流检测部75直接检测伴随着环境温度的变化而变化的泄漏电流值,并基于所检测的泄漏电流值调整驱动波形。电流检测部75,连接至显示部5及控制电路70,其检测在显示部5的全体或特定的一部分区域中流过像素电极35与共用电极37之间的电流。
在此情况下,在LUT71a中,规定用于使黑显示时的泄漏电流值与白显示时的泄漏电流值相等的驱动波形的设定信息。或者,也能够边反馈泄漏电流值边调整驱动电压和/或电压施加时间,从而将白黑显示时的泄漏电流值控制为相等。
(变形例3)
进而,在上述实施方式中,形成为与环境温度的变化相应地改变驱动波形的驱动方法,但是也可以使黑显示时的驱动波形与白显示时的驱动波形始终不同。例如,将黑显示时的驱动波形始终设定为图7(a)的环境温度70℃的条件(4个脉冲),将白显示时的驱动波形始终设定为图7(b)的环境温度70℃的条件(5个脉冲)。同样,也可以采用图7(b)和/或图8所示的构成。
在采用这样的驱动方法的情况下,由于与环境温度无关地使黑显示时的泄漏电功率变低,所以在图9所示的70℃附近,即使不监视环境温度,也能够使黑显示时与白显示时的泄漏电功率基本相等。因此,在能够预先估计使用环境的温度的情况下,能够用简单的结构构成可靠性优异的电泳显示装置。
但是,在使驱动波形固定的情况下,有可能不能够依环境温度来消除泄漏电功率的差异,从而电极的劣化发展。因此,在如本例那样使驱动波形固定的情况下,优选将驱动波形设定为白显示时的泄漏电功率比黑显示时的泄漏电功率变大。
在图9所示的曲线图中,由于黑显示时的泄漏电功率变大,所以从像素电极35流入共用电极37的电流变多。在该电流条件下,构成共用电极37的ITO等透明导电材料容易受到还原作用而劣化。相对于此,通过如上述那样将驱动波形设定为白显示时的泄漏电功率变大,由于能够抑制共用电极37中的还原反应,所以能够抑制共用电极37的劣化。
以下,参照图14~图16,关于变形例3进一步详细地进行说明。
图14是示出应用了本变形例的驱动方法的情况下的白显示时及黑显示时的泄漏电功率与环境温度的关系的说明图。图15是示出本变形例的驱动方法中的输入波形的多种方式的图。图16是示出应用了本变形例的驱动方法的情况下的白显示时及黑显示时的输入电功率与温度的关系的说明图。
如图14所示,在电泳显示装置中,相对于环境温度的变化的、泄漏电功率的变化幅度,在白显示的情况(曲线Cw1)与黑显示的情况(曲线Cb)下不同,在输入电功率相等的情况下,环境温度越高,则黑显示的泄漏电功率越比白显示的泄漏电功率大。此外,在图14中,为了说明,将曲线Cb与曲线Cw1的差异表示得较大。
此外,如图所示,在黑显示的泄漏电功率相对大的情况下,共用电极37的劣化容易发展。因此,在本变形例的驱动方法中,如图14所示,调整对于电泳元件32的输入电功率,使得在所设定的温度范围(Tmin~Tmax)中,白显示时的泄漏电功率高于黑显示时的泄漏电功率。具体地,改变输入电功率,使得白显示时的泄漏电功率的特性从曲线Cw1变成为曲线Cw2,并且在小于等于上限温度Tmax的温度范围内,始终使白显示时的泄漏电功率高于黑显示时的泄漏电功率。
上限温度Tmax,是根据电泳显示装置的用途而确定的使用环境温度范围的上限值。例如,在用于车载用途的电泳显示装置中,将Tmax设定为80℃~125℃的范围,而如果是用于电子设备的显示部的电子纸张用途,则将Tmax设定为60~80℃的范围。
并且,如图14所示,根据所设定的上限温度Tmax的白显示时的泄漏电功率P1(曲线Cw1)与黑显示时的泄漏电功率P2(曲线Cb)的比率(P2/P1)计算白显示时的泄漏电功率的调整系数k,并调整对于电泳元件32的输入电功率。
输入电功率的调整,与前面的实施方式同样,能够利用对电极输入的脉冲数、脉冲宽度、占空比、脉冲高度及它们的组合来进行。
图15(a)是示出使对于像素电极35A的输入波形与对于像素电极35B的输入波形依脉冲数而不同的情况的图。在该构成中,在显示部驱动步骤ST14,使用根据泄漏电功率计算出的系数k,将对像素电极35A输入的脉冲数n1与对像素电极35B输入的脉冲数n2设定为满足n2=k·n1的关系。此外,对像素电极35A、35B输入的波形的脉冲的脉冲宽度、占空比及脉冲高度相同。
图15(b)是示出使对于像素电极35A的输入波形与对于像素电极35B的输入波形依脉冲宽度而不同的情况的图。在该构成中,在显示部驱动步骤ST14,使用根据泄漏电功率计算出的系数k,将对像素电极35A输入的脉冲宽度t1与对像素电极35B输入的脉冲宽度t2设定为满足t2=k·t1的关系。此外,对像素电极35A、35B输入的波形的脉冲数、占空比及脉冲高度相同。
图15(c)是示出使对于像素电极35A的输入波形与对于像素电极35B的输入波形依占空比而不同的情况的图。在该构成中,在显示部驱动步骤ST14,使用根据泄漏电功率计算出的系数k,将对像素电极35A输入的脉冲的占空比r1(=t1/t)与对像素电极35B输入的脉冲的占空比r2(=t2/t)设定为满足r2=k·r1的关系。此外,对像素电极35A、35B输入的波形的脉冲数、脉冲宽度及脉冲高度相同。
图15(d)是示出使对于像素电极35A的输入波形与对于像素电极35B的输入波形依脉冲高度而不同的情况的图。在该构成中,在显示部驱动步骤ST14,使用根据泄漏电功率计算出的系数k,将对像素电极35A输入的脉冲的脉冲高度V1与对像素电极35B输入的脉冲的脉冲高度V2设定为满足V2=k·V1的关系。此外,对像素电极35A、35B输入的波形的脉冲数、脉冲宽度及占空比相同。
在此,在前面的实施方式中,使白显示时的输入电功率与黑显示时的输入电功率的比率根据环境温度的变化而不同,但是在本变形例中,白显示时的输入电功率与黑显示时的输入电功率的比率与环境温度无关而固定(系数k)。因此,无需按每一环境温度准备白显示时的输入电功率,而能够如图15所示那样利用对于黑显示时的输入波形的运算处理而获得白显示时的输入电功率。或者,也可以将根据黑显示时的输入波形预先计算出的输入波形存储在LUT71a中。
但是,在电泳显示装置中,由于电泳元件32中的电泳微粒(黑色微粒26、白色微粒27)的移动速度(运动容易性)依环境温度而变动大,所以会进行与环境温度的变化相适合地使对于像素电极35的输入电功率变化的控制。例如,如图16所示,调整输入波形(脉冲数、脉冲宽度、占空比、脉冲高度等),使得环境温度越高,则输入电功率越小。这是因为,如果温度变高,则由于电泳元件32中所包含的分散介质的粘度降低等原因,电泳微粒变得易于运动。
在本变形例的驱动方法中,由于将黑显示时的输入电功率与白显示时的输入电功率调整为基于泄漏电功率计算出的固定的比率(系数k),所以如图16所示,黑显示时的输入电功率(Pb)与白显示时的输入电功率(Pw)被设定为满足Pw=k·Pb的数学式。
图16中所示的黑显示时的输入电功率值,基于电泳元件32的温度特性而预先设定,并被存储在LUT71a等中。因此,在执行本变形例的驱动方法时,通过对存储在LUT71a中的黑显示时的输入电功率值,进行使用系数k的运算处理,能够容易地计算出白显示时的输入电功率值。
如果采用以上说明的本变形例的驱动方法,则计算使上限温度Tmax的白显示时与黑显示时的泄漏电功率相一致的系数k,并将黑显示时的输入电功率与白显示时的输入电功率设定为利用该系数k所设定的比率。由此,如图14所示,能够在从下限温度Tmin至上限温度Tmax的整个区域中,使白显示的泄漏电功率高于黑显示的泄漏电功率。由此,能够在使用的温度环境中,防止引起共用电极37的劣化的还原反应的发生。
此外,在本变形例的情况下,由于将白显示时的输入电功率与黑显示时的输入电功率的比率与环境温度无关地设定为固定的比率(系数k),所以与如前面的实施方式那样根据环境温度使白显示时的输入电功率与黑显示时的输入电功率的比率变化的情况相比较,具有能够容易地进行控制的优点。特别地,在电泳显示装置中,由于通常会进行用于补偿电泳元件32的温度特性的输入电功率控制,所以若如前面的实施方式那样也同时进行泄漏电功率控制,则控制会变得复杂。相对于此,在本变形例的情况下,用于补偿温度特性的输入电功率值仅管理黑显示的输入电功率值,而白显示的输入电功率值则能够利用使用了所表示的输入电功率值的运算处理计算出,所以能够简便地实现可靠性优异的驱动方法。
此外,在本变形例的驱动方法中,由于如图14所示,对电泳元件32输入电功率,使得白显示时的泄漏电功率高于黑显示时的泄漏电功率,所以白显示中的写入变强。但是,在图像残留的情况下被明显地观看到的是黑色微粒26,在本变形例中,由于黑显示的写入变弱,所以图像残留变得难以发生。
此外,在白色微粒27的粒径比黑色微粒26(碳微粒)的粒径大的情况下,白色微粒27这一方相对地难以运动。在这一点上,在本变形例中,由于将白显示中的输入电功率设定得较大,所以白色微粒27变得易于运动,从而能够改善白显示的应答性。
此外,以上的实施方式,是以黑显示时的泄漏电功率比白显示时的泄漏电功率大的情况为例进行说明的,但是也有白显示时的泄漏电功率比黑显示时的泄漏电功率大的情况。黑显示时、白显示时的泄漏电功率的大小关系,是依黑色微粒26、白色微粒27的材料、粒径、质量、电荷、分散介质的特性、温度等各种因素而定的,与之相应地,黑显示时、白显示时的一方的泄漏电功率变大。在白显示时的泄漏电功率相对大的情况下,只要调整驱动电压和电压施加时间的至少一方,使白显示时的泄漏电功率相对减小,使其接近于黑显示时的泄漏电功率即可。具体地,能够采用在白显示时与黑显示时之间互换上述实施方式中的驱动电压(振幅)、施加时间(脉冲宽度)、脉冲数等的方式。
此外,因在白显示时(亮显示时)和黑显示时(暗显示时)泄漏电功率的平衡被破坏而使电极被还原的问题,是在全部对于夹持电泳元件的一个电极使用ITO等易于被还原的材料的电泳显示装置中都可能会发生的问题。因此,作为电泳显示装置的结构,并不限于如上述实施方式那样使黑色微粒26及白色微粒27分散在微囊20内而成的结构,而能够采用使电泳微粒分散在由间隔壁所隔开的区域内的结构等各种结构。
此外,在上述实施方式中,例示地说明了段方式的电泳显示装置,但是,在应用于有源矩阵方式的电泳显示装置的情况下,当然也会得到同样的作用效果。
(电子设备)
接下来,说明将上述各实施方式的电泳显示装置100应用于电子设备的情况。
图11是手表1000的正视图。手表1000,具备表壳1002和连接到表壳1002的一对表带1003。
在表壳1002的正面,设置有包括上述实施方式的电泳显示装置100的显示部1005、秒针1021、分针1022和时针1023。在表壳1002的侧面,设置有作为操作元件的转柄1010和操作按钮1011。转柄1010连接到设置于表壳内部的卷轴(图示省略),与卷轴成为一体而按多级(例如2级)设置得按拔自如且旋转自如。在显示部1005中,能够显示成为背景的图像、日期、时间等的字符串或者秒针、分针、时针等。
图12是表示电子纸张1100的结构的立体图。电子纸张1100,在显示区域1101具备上述实施方式的电泳显示装置100。电子纸张1100具有挠性,且其具备由具有与现有的纸张同样的质感及柔软性的可改写的薄片构成的主体1102而构成。
图13是表示电子笔记本1200的结构的立体图。电子笔记本1200,是上述的电子纸张1100多张装订起来并被封面1201所夹持的结构。封面1201,具备输入例如从外部的装置传送来的显示数据的图示省略的显示数据输入单元。由此,与该显示数据相应地,电子纸张能够原状保持装订着的状态,进行显示内容的改变和/或更新。
根据以上的手表1000、电子纸张1100及电子笔记本1200,因为采用了本发明的电泳显示装置100,所以成为具备可靠性优异的显示单元的电子设备。
此外,上述的电子设备,是例示本发明的电子设备的结构,而并非要对本发明的技术范围进行限定。例如,对于移动电话机、便携用音频设备等电子设备的显示部,本发明的电泳显示装置也能够适用。