特表 2015-502579 エレクトロウェッティング表示装置の駆動

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2015-502579(P2015-502579A)

(43)【公表日】2015年1月22日

(54)【発明の名称】エレクトロウェッティング表示装置の駆動

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/34 20060101AFI20141219BHJP

   G02F 1/19 20060101ALI20141219BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20141219BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/34 Z

   G02F1/19

   G09G3/20 623C

   G09G3/20 621B

   G09G3/20 641C

   G09G3/20 641Q

   G09G3/20 624B

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-546583(P2014-546583)

(86)(22)【出願日】2012年12月18日

(85)【翻訳文提出日】2014年6月16日

(86)【国際出願番号】EP2012076049

(87)【国際公開番号】WO2013092646

(87)【国際公開日】20130627

(31)【優先権主張番号】1121928.4

(32)【優先日】2011年12月20日

(33)【優先権主張国】GB

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC

(71)【出願人】

【識別番号】513234008

【氏名又は名称】リクアビスタ ビー ヴィ

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】オーバート，ジョゼフ エリサベス

(72)【発明者】

【氏名】デルクッス，ヘンリクス ペトロネーラ マリア

(72)【発明者】

【氏名】フィーンストラ，ボッケ ヨハネス

(72)【発明者】

【氏名】スラク，アンソニー ジョン

【テーマコード（参考）】

2K101

5C080

【Ｆターム（参考）】

2K101AA33

2K101CA04

2K101CB13

2K101EC08

2K101EC09

2K101EC76

2K101ED74

2K101ED75

2K101EE02

2K101EJ11

5C080AA14

5C080BB05

5C080CC03

5C080DD01

5C080EE29

5C080EE30

5C080FF09

5C080FF11

5C080GG11

5C080JJ02

5C080JJ03

5C080JJ04

5C080JJ06

(57)【要約】

少なくとも１つの画素を含むエレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法。この方法は、表示期間において画素の表示状態を維持するステップと、表示期間の第１の部分において第１の画素電圧を画素へ印加するステップであって、第１の画素電圧は、表示状態へ対応する、ステップと、表示期間の第２の部分において第２の画素電圧を画素へ印加するステップであって、第２の画素電圧は表示状態に対応し、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップとを含む。実施形態は、エレクトロウェッティングデバイスおよび表示装置を駆動する表示駆動システムにさらに関連する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示期間において画素の表示状態を維持するため、少なくとも１つの画素を含むエレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法であって、
前記表示期間の第１の部分において第１の画素電圧を前記画素へ印加するステップであって、前記第１の画素電圧は、前記表示状態へ対応する、ステップと、
前記表示期間の第２の部分において第２の画素電圧を前記画素へ印加するステップであって、前記第２の画素電圧は前記表示状態に対応し、前記第１の画素電圧および前記第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記第１の部分は、前記第２の部分よりも短い、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の部分および前記第２の部分は等しい、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

第１の表示期間において第１の表示状態を維持し、後続の第２の表示状態において第２の表示状態を維持するため、
前記第１の表示期間の最終部分において前記第１の表示状態に対応する第３の画素電圧を印加するステップと、
前記第２の表示状態の第１の部分において前記第２の表示状態に対応する第４の画素電圧を印加するステップであって、前記第３の画素電圧および前記第４の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップと、
を含む、請求項１、２または３に記載の方法。

【請求項5】

前記画素は、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートと、前記第１の支持プレートおよび前記第２の支持プレート間の空間とを含み、前記空間は、相互に非混和性である少なくとも１つの第１の流体および第２の流体を含み、前記第２の流体は、電気伝導性または極性であり、
前記画素は、前記第１の支持プレート内の第１の電極を含み、前記表示装置は、前記第２の流体と電気的に接触する第２の電極を含み、前記画素電圧は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加され、
前記方法は、前記第２の電極へ交流電圧をを印加するステップを含む、
請求項１、２、３または４に記載の方法。

【請求項6】

エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法であって、前記エレクトロウェッティング表示装置は、前記画素への画素電圧の印加に応答して表示状態を提供するための少なくとも１つの画素を含み、前記画素電圧は表示入力データに対応し、前記方法は、
表示入力データから画素電圧の大きさへの第１の変換を用いて第１の表示状態を提供するために、第１の期間において第１の画素電圧を印加するステップと、
表示入力データから画素電圧の大きさへの第２の異なる変換を用いて第２の表示状態を提供するために、第２の期間において第２の画素電圧を印加するステップであって、前記第１の画素電圧および前記第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップと
を含む、方法。

【請求項7】

前記第１の変換および前記第２の変換により、異なるオフセット電圧が印加される、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第１の変換および前記第２の変換により、異なる形状の画素電圧対入力データ曲線が適用される、請求項６または７に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の期間および前記第２の期間は表示期間である、請求項６、７または８に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の期間および前記第２の期間は、単一の表示期間の部分である、請求項６、７または８に記載の方法。

【請求項11】

前記部分の長さは、請求項２または３に規定される通りである、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法であって、前記エレクトロウェッティング表示装置は、第１の電極および蓄積キャパシタおよび第２の電極を有する少なくとも１つの画素を含み、前記蓄積キャパシタは、前記第１の電極と前記第２の電極との間で直接接続され、
前記方法は、
第１の所望の表示状態を提供するために、第１の期間において第１の画素電圧を前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加するステップと、
第２の所望の表示状態を提供するために、第２の期間において第２の画素電圧を前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加するステップであって、前記第１の画素電圧および前記第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップと
を含む、方法。

【請求項13】

エレクトロウェッティング表示装置を駆動する表示駆動システムであって、前記エレクトロウェッティング表示装置は、表示入力データについての入力および画素電圧を提供するための出力および前記入力データを前記画素電圧へ変換するプロセッサを有し、前記プロセッサは、請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載の方法を実行するように適合される、システム。

【請求項14】

エレクトロウェッティング表示装置を駆動する表示駆動システムであって、前記エレクトロウェッティング表示装置は、表示入力データについての入力および画素電圧を前記表示装置の画素へと提供するための出力と、前記入力データを前記画素電圧へ変換するプロセッサとを含み、前記プロセッサは、前記画素電圧を第１の極性から異なる第２の極性へと変化させるように適合され、また、前記第１の極性を有する前記画素電圧についての前記表示入力データから画素電圧の大きさへの第１の変換と、前記第２の極性を有する前記画素電圧についての第２の異なる変換とを用いるように適合される、
システム。

【請求項15】

請求項１３または１４に記載の表示装置および表示駆動システムを含む、表示装置。

【請求項16】

表示駆動システムおよび表示装置を含む表示装置であって、
前記表示装置は、第１の電極および蓄積キャパシタを有する少なくとも１つの画素を含み、
前記表示装置は、第２の電極を含み、
前記表示駆動システムは、前記第１の電極と前記第２の電極との間で極性が定期的に変化する画素電圧を提供するように適合され、前記画素電圧は、所望の表示状態に対応し、
前記蓄積キャパシタは、前記第１の電極と前記第２の電極との間において直接接続される、
表示装置。

【請求項17】

前記表示駆動システムは、前記第２の電極への電圧印加を周期的に交番させるように適合される、請求項１６に記載の表示装置。

【請求項18】

前記表示駆動システムは、請求項１３または１４に記載のように適合される、請求項１６または１７に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法と、上記方法を用いるように適合された表示駆動システムと、表示駆動システムおよびエレクトロウェッティング表示装置を含む表示装置とに関する。

【背景技術】

【0002】

公知のエレクトロウェッティング表示装置は、複数の画素素子または画素と、画素を駆動する方法とを有する。画素は、第１の非導電性流体および第２の導電性流体を含む。画素中の第１の流体の位置は、印加電圧によって制御され、画素の表示状態を提供する表示効果をもたらす。画素を駆動する際、画素へ印加される電圧の極性が各後続フレームまたは走査周期の間において変化する。この公知の方法の場合、第２の流体上に交流電圧が印加されまた画素の蓄積キャパシタのプレートの１つに一定電圧が印加されることにより、特定の表示装置およびその内部において用いられる第１の流体に対する画素閾電圧の依存の問題を解消する。公知の方法によって作動させられる公知の表示装置の場合、画像表示において不満足な点がある。

【0003】

よって、画像表示が向上したエレクトロウェッティング表示装置を操作する方法を提供することが望まれている。

【発明の概要】

【0004】

第１の実施形態によれば、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法が提供される。このエレクトロウェッティング表示装置は、少なくとも１つの画素を含む。この方法は、以下を含む：表示期間において画素の表示状態を維持するステップと、
表示期間の第１の部分において第１の画素電圧を画素へ印加するステップであって、第１の画素電圧は、表示状態へ対応する、ステップと、
表示期間の第２の部分において第２の画素電圧を画素へ印加することであって、第２の画素電圧は表示状態に対応し、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップ。他の実施形態は、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法に関連する。このエレクトロウェッティング表示装置は、画素への画素電圧の印加に応答して表示状態を提供するための少なくとも１つの画素を含む。画素電圧は、表示入力データに対応する。この方法は、以下のステップを含む。

【0005】

表示入力データから画素電圧の大きさへの第１の変換を用いて第１の表示状態を提供するために、第１の期間において第１の画素電圧を印加するステップと、
表示入力データから画素電圧の大きさへの第２の異なる変換を用いて第２の表示状態を提供するために、第２の期間において第２の画素電圧を印加するステップであって、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップ。

【0006】

さらなる実施形態は、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法に関連する。エレクトロウェッティング表示装置は、以下を含む：
第１の電極および蓄積キャパシタおよび第２の電極を有する少なくとも１つの画素であって、蓄積キャパシタは、第１の電極と第２の電極との間で直接接続される、少なくとも１つの画素。

【0007】

この方法は、以下のステップを含む。
第１の所望の表示状態を提供するために、第１の期間において第１の画素電圧を第１の電極と第２の電極との間に印加するステップと、
第２の所望の表示状態を提供するために、第２の期間において第２の画素電圧を第１の電極と第２の電極との間に印加し、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップ。

【0008】

実施形態はまた、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する表示駆動システムに関する。このエレクトロウェッティング表示装置は、表示入力データについての入力と、画素電圧を提供するための出力と、入力データを画素電圧へ変換するプロセッサとを有する。プロセッサは、実施形態による方法を実行するように、適合される。

【0009】

さらなる特徴は、以下の実施形態の説明から明らかとなる。以下の実施形態の説明は単に例示的なものであり、添付図面を参照して記載される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態によるエレクトロウェッティング表示装置の一部の模式的断面を示す。

【図2】実施形態による表示装置の模式的回路図である。

【図3】実施形態による画素への電圧印加の時間図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

第１の実施形態によれば、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法が提供される。このエレクトロウェッティング表示装置は、少なくとも１つの画素を含む。方法は、表示期間において画素の表示状態を維持するステップと、
表示期間の第１の部分において第１の画素電圧を画素へ印加するステップであって、第１の画素電圧は、表示状態へ対応するステップと、
表示期間の第２の部分において第２の画素電圧を画素へ印加するステップであって、第２の画素電圧は表示状態に対応し、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップとを含む。

【0012】

公知の表示装置によって表示される画像の場合、表示期間において画素電圧が同一レベルで保持されているのにも関わらず、長い表示期間において（すなわち、低フレームレートにおいて）表示状態が維持されない点において不十分である。実施形態による方法によれば、表示期間において、画素電圧の極性が逆転される。表示期間において極性を逆転させることにより、表示期間における表示状態の維持が向上する。

【0013】

画素への画素電圧印加が長時間にわたった結果、表示入力データに関連する表示状態を示す画素が得られた場合、画素電圧は、所望の表示状態に対応する。所望の表示状態は通常は、短い設定時間の後に得られる。共通エレクトロウェッティング画素の設定時間は、数ミリ秒のオーダーであり、通常は５ｍｓ未満である。表示期間とは、所望の表示状態が維持されるべき期間であり、その長さは、フレーム内に表示される画像のためのフレームに等しい。

【0014】

表示装置の表示期間が比較的長い（例えば、１００ｍｓまたは１ｓ）表示期間において電圧極性を２回以上逆転させることにより、表示状態が徐々に劣化するのを無効化することができ、これにより、画素の表示状態を実質的に同一に保持することができる。この方法はまた、表示期間開始時における極性の逆転を含む。長い表示期間において表示状態を保持することが可能であるため、エレクトロウェッティング表示装置を低周波数で駆動する適切な実施形態が可能となる。

【0015】

他の実施形態は、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法に関連する。このエレクトロウェッティング表示装置は、画素への画素電圧の印加に応答して表示状態を提供するための少なくとも１つの画素を含む。画素電圧は、表示入力データに対応する。この方法は、以下のステップを含む：
表示入力データから画素電圧の大きさへの第１の変換を用いて第１の表示状態を提供するために、第１の期間において第１の画素電圧を印加するステップと、
表示入力データから画素電圧の大きさへの第２の異なる変換を用いて第２の表示状態を提供するために、第２の期間において第２の画素電圧を印加するステップであって、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップ。

【0016】

公知の表示装置によって表示される画像の場合、同じ大きさの正の画素電圧および負の画素電圧によって駆動された画素の表示状態が異なって発見されるという点において、不充分である。そのため、同じ大きさの画素電圧によって駆動された場合、後続フレームの表示状態が異なってくる。実施形態による方法によれば、表示入力データから正の画素電圧および負の画素電圧のための画素電圧の大きさへの変換を異ならせることにより、この差が補償される。電圧の大きさは、電圧の絶対値または複素数における絶対値である。これら２つの期間は、連続し得る。また、実施形態は、２つの変換を用いた表示駆動システムに関連する。

【0017】

さらなる実施形態は、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する方法に関連する。このエレクトロウェッティング表示装置は、以下を含む：
第１の電極および蓄積キャパシタおよび第２の電極を有する少なくとも１つの画素であって、蓄積キャパシタは、第１の電極と第２の電極との間で直接接続される、少なくとも１つの画素。

【0018】

この方法は、以下のステップを含む：
第１の所望の表示状態を提供するために、第１の期間において第１の画素電圧を第１の電極と第２の電極との間に印加するステップと、
第２の所望の表示状態を提供するために、第２の期間において第２の画素電圧を第１の電極と第２の電極との間に印加するステップであって、第１の画素電圧および第２の画素電圧は、異なる極性を有する、ステップ。

【0019】

この画素は、第１の支持プレートおよび第２の支持プレートと、第１の支持プレートおよび第２の支持プレート間の空間とを含み得る。空間は、相互に非混和性である少なくとも１つの第１の流体および第２の流体を含み、第２の流体は、電気伝導性または極性である。第１の電極は、第１の支持プレート内に配置され得、第２の電極は、第２の流体と接触する。所望の表示状態とは、表示期間において維持されるべき表示状態である。

【0020】

公知の表示装置によって表示される画像の場合、表示期間において所望の表示状態が維持されない点において、不十分である。その部分的な理由として、画素内の蓄積キャパシタが第１の電極および一定基準電圧へ接続されている点がある。実施形態によれば、蓄積キャパシタを第２の電極にではなく一定基準電圧へ接続することにより、表示期間において所望の表示状態が維持される。実施形態は、蓄積キャパシタの接続を有する表示装置にさらに関連する。

【0021】

実施形態はまた、エレクトロウェッティング表示装置を駆動する表示駆動システムに関連する。エレクトロウェッティング表示装置は、表示入力データについての入力および画素電圧を提供するための出力と、入力データを画素電圧へ変換するプロセッサとを含む。プロセッサは、実施形態による方法を実行するように適合される。

【0022】

以下、実施形態の例について詳述する。

【0023】

図１は、エレクトロウェッティング表示装置１の一部の模式的断面を示す。この表示装置は、少なくとも１つの画素素子または画素２を含む。少なくとも１つの画素素子または画素２のうち１つを図示している。図中、画素の横方向範囲を２本の破線３および４によって示す。表示装置は、第１の支持プレート５および第２の支持プレート６を含む。これらの支持プレートは、各画素の別個の部分であり得るが、これらの支持プレートを複数の画素によって共有することも可能である。これらの支持プレートは、ガラスまたはポリマー基板７および８を含み得、剛性または可撓性であり得る。

【0024】

表示装置は、透過型、反射型または半透過型であり得る。

【0025】

表示装置は、セグメント型表示装置であり得、画像はセグメントによって構成され、各セグメントは、１つ以上の画素を含み得る。表示装置は、アクティブマトリックス駆動型であってもよいし、あるいはパッシブ駆動型であってもよい。複数の画素は、モノクロであり得る。あるいは、フルカラーの表示装置の場合、図示の画素はサブ画素であり得、各サブ画素は異なる色を有する。あるいは、色フィルタおよび／または色付き流体を用いて、異なる個々の画素により異なる色を示すこともできる。

【0026】

支持プレート間の空間１１は、２つの流体（すなわち、第１の流体１２および第２の流体１３）を含む。流体は、例えば液体であり得る。第２の流体は、第１の流体に対して非混和性である。第２の流体は、導電性または極性であり、例えば水または食塩水（例えば、水およびエチルアルコール混合物中の塩化カリウム溶液）であり得る。第２の流体は透明であり得るが、色がついていてもよい。第１の流体は非導電性であり、例えば、アルカン様ヘキサデカンまたは（シリコーン）油であり得る。第１の流体は、光学スペクトルのうち少なくとも一部を吸収する。第１の流体は、色フィルタを形成する光学スペクトルのうち一部において透過性であり得る。この目的のため、色素粒子または染料の付加により、第１の流体を色付けすることができる。あるいは、第１の流体を（光学スペクトルのうち実質的に全部分を吸収する）黒色にしてもよい。

【0027】

疎水性層１４は、支持プレート５内に配置され、透明であるかまたは反射型であり得る。この疎水性層は、連続する層であり得、図示のように複数の画素２にわたって延びてもよいし、あるいは不連続の層であってもよく、各部分は１つ以上の画素２のみにわたって延びる。この層は、例えば非結晶質フッ素重合体層であり得る（例えば、ＡＦ１６００または別の低表面エネルギーポリマー）。このような疎水性により、第１の流体１２は選好的に第１の支持プレート５に付着する。

【0028】

第１の支持プレート５は、各画素のための第１の電極１５を含む。この電極は、電気的に絶縁性のカバー層によって流体から分離される。このカバー層は、疎水性層１４であってもよいし、あるいはさらなる絶縁層（図示せず）であってもよい。さらなる層を疎水性層と電極との間に配置することができる。第１の電極１５は、任意の所望の形状または形態であり得、本例においては平面であり、導電性材料によって構成され、透明型または反射型であり得る。隣接画素の電極は、絶縁層１６によって分離される。第１の電極１５は、模式的に図示される回路１７へと接続される。回路１７により、第１の電極へ電圧が供給される。コンデンサ１８は、回路の一部である。

【0029】

第２の電極１９は、導電性の第２の流体１３と接触する。この電極は、１つの画素に関連するものである場合もあるし、あるいは、図の実施形態におけるように、複数の画素または全画素に共通するものである場合もある。画素２の表示状態は、第１の電極１５と第２の電極１９との間に印加される画素電圧Ｖ_ｐによって制御され得る。電極１９と、各画素について、電極１５とはそれぞれ、表示駆動システムへと接続される。マトリックス形態で配置される要素を有する表示装置において、電極は、第１の支持プレート内の制御ラインのマトリックスへと接続され得る。

【0030】

第１の流体１２は、画素の範囲を追随する壁部２０により、単一の画素へ制限される。これらの壁部は、第１の支持プレートから第２の支持プレートへと延び得るが、第１の支持プレートから部分的に第２の支持プレートへと延びてもよい。これらの壁部を疎水性層１４の平面から突出する第１の支持プレート５の構造として図示しているが、これらの壁部を第１の流体をはじく第１の支持プレートの表面層（例えば、親水性層）としてもよい。破線３および４によって示す画素の範囲は、壁部２０の中心によって規定される。画素の壁部間の疎水性層１４の面積は、表示領域２２である。表示領域２２上において、表示効果が発生する。表示領域２２は、疎水性層１４の表面２３の面内に配置される。

【0031】

電極間に印加される電圧が無い場合、第１の流体１２は、図示のように壁部２０間に層を形成する。この層の典型的な厚さは４マイクロメータであり得る。第２の流体１３の層の典型的な厚さは、５０マイクロメータのオーダーであり得る。表示領域２２の典型的なサイズは、１６０マイクロメータ×１６０マイクロメータである。第１の電極１５と第２の電極１８との間に電圧が印加されると、図中の破線の形状２１によって示すように、第１の流体が例えば壁部と接触する。第１の流体の形状は、印加電圧の制御によって制御することが可能であり、第１の流体の形状を用いて、画素素子を光弁（light valve）として作動させ、これにより、表示領域２２上に表示効果を提供する。表示装置の特徴のさらなる詳細について、国際特許公開第ＷＯ２００３／０７１３４６号中に記載がある。本明細書中、同文献の内容を参考のため援用する。
図２は、表示装置２５の模式回路図である。表示装置２５は、表示駆動システムと、アクティブマトリックス型構成を有するエレクトロウェッティング表示装置とを含む。表示入力データ２６は、表示装置上に表示されるべき画像を示す。データは、コントローラ２７への入力である。コントローラ２７は、当該データを処理し、信号２８を出力する。信号２８は、電極１９へと接続される。電極１９は、表示装置の全画素に共通する。信号２８は、第２の流体１３へ印加される電圧を決定する。信号２８は、ＤＣ信号またはＡＣ信号であり得る。

【0032】

コントローラ２７はまた、画素のゲートを制御するためのタイミング情報と共に、制御信号２９を出力する。制御信号２９は、表示行ドライバ３０へと接続される。表示行ドライバ３０は、制御信号２９に依存して、ゲート制御ライン３１および３１’（行制御ラインとも呼ぶ）を介してゲートパルスを送る。表示ドライバはまた、各ゲート制御ラインのためのドライバステージを含む。

【0033】

コントローラ２７は、画素それぞれの表示状態を示す信号３３をさらに出力する。コントローラ３４は、以下に説明するように、表示サイクルに応じて２つの出力３５および３６間において信号３３を切り換える。出力３５は第１の変換器３７へと接続され、出力３６は第２の変換器３８へと接続される。これらの変換器は、表示入力データを画素へ印加されるべき電圧（すなわち、画素電圧）に対応する電圧へと変換して、表示入力データの現在値に対応する表示状態を示す。この変換においては、画素の応答特性が考慮される。画素の特性は画素電圧の極性に依存し得るため、画素電圧の第１の極性について第１の変換器３７によって行われる変換は、第１の極性と逆の第２の極性について第２の変換器３８によって行われる変換と異なる。結合器３９により、これら２つの変換器の出力が単一の制御信号４０へと結合される。各変換器は、ルックアップテーブルの形態を持ち得る。要素３４、３７、３８および３９は、２つのルックアップテーブルを有する単一の変換器において結合され得る。これら２つのルックアップテーブル間の選択は、表示サイクルに依存して行われる。

【0034】

制御信号４０は、表示列ドライバ４１へと接続される。表示列ドライバ４１は、分配器を含む。分配器は、制御信号４０中の電圧をソース制御ライン４２および４２’（列制御ラインとも呼ばれる）上に分配する。表示列ドライバはまた、各ソース制御ラインのためのドライバステージを含む。
図２はまた、表示装置内において４つの画素がマトリックス構成で構成された回路図を示す。さらなる画素のための回路図を公知の方法で追加することができる。図中の画素は、水平行および垂直列において配置される。

【0035】

制御ライン３１および４２へ接続された画素の回路は、ＴＦＴ５０を含む。ＴＦＴ５０は、ゲート制御ライン３１のうち１つへ接続されたゲート５１と、ソース制御ライン４２のうち１つへ接続されたソース５２と、コンデンサとして描かれた要素５４へと接続されたドレイン５３とを有する。コンデンサの下側プレートは、図１中の画素２の電極１５である。第２の流体１３は、コンデンサのトッププレートによって示される。図１および図２の実施形態において画素間において第２の流体が共有されている様子を、マトリックス中の全画素のコンデンサのトッププレートの接続によって示す。トッププレートは、電極１９へと接続され、信号２８によって設定される。ゲート制御ライン３１およびソース制御ライン４２上の電圧はそれぞれ、Ｖ_ｇおよびＶ_ｓである。電極１９は、共通電圧Ｖｃにある。画素電圧（すなわち、コンデンサ５４上の電圧）はＶ_ｐである。

【0036】

表示装置の実施形態において、回路は、蓄積キャパシタ５５も含む。蓄積キャパシタ５５の１つのプレートは、ドレイン５３へと接続され、他方のプレートは、第１の支持プレート５内の蓄積キャパシタ線５６により、他方の画素の対応するプレートへと接続される。蓄積キャパシタにより、画素が電圧を保持することが可能な時間が増加する。さらなる実施形態において、蓄積キャパシタ線５６は、第２の電極１９へと直接接続される。「直接接続される」という言い回しは、表示装置の動作時において蓄積キャパシタ５５のトッププレートおよび第２の流体１３が実質的に同じ電圧を有することを意味する。

【0037】

図２に示す表示装置は、表示駆動システムと、表示装置とを含む。この表示駆動システムは、要素２７、３４、３７、３８および３９を含む表示コントローラと、表示行ドライバ３０および表示列ドライバ４１を含む表示ドライバとを含む。この表示装置は、要素５１〜５６を含む。表示駆動システムは、表示装置の第１の支持プレート５上に一体化され得る。要素２７、３４、３７、３８および３９は、１つ以上のプロセッサ内において実行することができる。

【0038】

以下、表示装置の動作について、図３を参照して説明する。図３は、図２中の画素のための電圧Ｖを、２つのフレームＦ１およびＦ２に対する時間ｔの関数として示す。フレームは、表示すべき映像の静止画像である。フレームレートとは、画像を更新する速度を表す。フレームＦ１の開始時において、表示コントローラは、時間ｔ_１〜ｔ_４におけるサブフレームＳＦ１内の表示装置のマトリックス内の全画素をアドレス指定し、表示入力日付２６のフレームＦ１の表示対象画像に関連する画素電圧と共に当該画素をロードする。時間ｔ_４〜ｔ_７の後続サブフレームＳＦ２において、逆の極性を有する同一の画素電圧がロードされる。次のサブフレームＳＦ３において、ｔ_７からフレームＦｌの終わりであるｔ_８において、画素電圧が画素内に保持される。次のフレームにおいて、次の画像であるＦ２が表示される。

【0039】

図３は、図２中の制御ライン３１および４２へ接続された画素のための電圧を示す。第１のサブフレームＳＦ１において、第２の流体Ｖ_ｃへ印加される電圧は負（例えば、−１５Ｖ）であり、第２のサブフレームＳＦ２において、正（例えば、＋１５Ｖ）である。第３のサブフレームＳＦ３において、Ｖ_ｃは、ゼロであってもよいし、あるいは他の任意の電圧（例えば、＋１５Ｖまたは−１５Ｖ）であってもよい。

【0040】

図３中のソース電圧Ｖ_ｓは、マトリックス列内の各画素のための画素電圧（すなわち、各行または線のための１つの画素電圧）を提供するために列制御ライン４２へ印加される電圧である。明確さのため、図中、１０本の線に対応する１０個の電圧のみを図示している。実際の表示装置においては、例えば４８０本の行および６４０本の列があり得る。実施形態において、線のアドレス指定のために１０マイクロ秒が必要である場合、サブフレームＳＦ１およびＳＦ２の長さはそれぞれ４．８ｍｓであり、フレームレート５０Ｈｚに対応するフレーム長さが２０ｍｓである場合、サブフレームＳＦ３の長さは１５．２ｍｓである。

【0041】

図３中、時間ｔ_２〜ｔ_３においてマトリックスの第２の行に対応する行制御ライン３１上にパルスがあるとき、制御ライン３１および４２へ接続された画素は、ＴＦＴスイッチ５０を閉鎖させる。期間ｔ_２〜ｔ_３における列制御ライン４２上に存在する瞬間電圧Ｖ_ｓは、電極１５上に設定され、蓄積キャパシタが存在する場合、蓄積キャパシタ５５のプレート上に設定される。

【0042】

画素電圧Ｖ_ｐ（すなわち、電極１５と第２の流体１３との間に印加される電圧）は、Ｖ_ｓ−Ｖ_ｃに等しい。例えばＶ_ｓが−１０ＶでありかつＶ_ｃが−１５Ｖである場合、Ｖ_ｐは＋５Ｖである。時間ｔ３（すなわち、ゲートパルス終了時）において、ＴＦＴスイッチ５０が開き、コンデンサ５４および５５がフロートする（フローティングになる）。そのため、コンデンサ５４上の電圧が維持される（リーク電流を除く）。画素内の流体の構成は、電圧Ｖ_ｐに合わせて調節される。このような調節は典型的には、数ミリ秒にわたって行われる。そのため、画素の表示状態は、サブフレームのサブフレームＳＦ１内において長さ４．８ｍｓにわたって表示される。

【0043】

時間ｔ_５において第２のサブフレームＳＦ２においてアドレス指定されるまで、電圧Ｖ_ｐが画素上において維持される。時間ｔ_４における共通電圧Ｖ_ｃは、Ｖ_ｐに影響しない。なぜならば、コンデンサ５４はその瞬間においてフロートしているからである。蓄積キャパシタ５５が存在する場合、蓄積キャパシタ５５はコンデンサ５４へ並列接続されるため、Ｖ_ｃの変化は画素電圧に影響しない。これとは対照的に、ＵＳ２０１１／００３２２７６中に記載される表示装置の蓄積キャパシタは、電極１９へ接続されるのではなく、一定電圧へと接続される。そのため、共通電圧がどのように変化しても、公知の表示装置内の画素電圧に影響はでない。

【0044】

時間ｔ_５において、行制御ライン３１を再度アドレス指定し、ＴＦＴは、電極１５上の瞬間電圧Ｖ_ｓを通過する。この時、電圧変化Ｖ_ｃが発生し、画素に影響を与える。例えばＶ_ｓが＋１０Ｖであり、Ｖ_ｃが＋１５Ｖである場合、Ｖ_ｐはＶ_ｓ−Ｖ_ｃ（すなわち、−５Ｖ）である。画素の空間１１内の流体の構成が画素電圧の極性に対して感度を持たない場合、同じ表示状態がサブフレームＳＦ１およびＳＦ２内において維持される。

【0045】

第３のサブフレームＳＦ３において、ＴＦＴ５０は開口しており、画素電圧Ｖ_ｐは維持される。画素が時間ｔ_９において再度アドレス指定されると、Ｖ_ｐが変化し得る。そのため、第１の表示期間ＤＰ１（すなわち、ｔ_２からｔ_９）において表示状態が維持される。そのため、ＳＦ３は保持ステージとなり、行の画素はアドレス指定されない。ｔ_９において、第２の表示期間ＤＰ２が開始する。表示期間ＤＰの長さは、フレームＦの長さと同じである。表示期間およびフレームは、マトリックスの第１の行について一致し、その他の行において時間がシフトする。

【0046】

制御ライン３１へ接続された行内の次の画素についても、同様の時間図を描くことができる。しかし、ソース電圧Ｖ_ｓは、図３に示すものと異なる。次の行内の画素の時間図も図３のものと同様であるが、パルスＶ_ｇが右側方向へ１つの位置分だけ移動しており、ｔ_２からではなくｔ_３から開始する。

【0047】

図３中の第２のフレームＦ２はまた、時間ｔ_１２においてＶ_ｐの極性が逆転する。加えて、図中の極性は、第２のフレームの開始時において時間ｔ_９において変化する。表示期間ＤＰ１の最終部分（ｔ_７〜ｔ_９）における第３の画素電圧Ｖ_ｐである図中の−５Ｖは、表示期間ＤＰ２（ｔ_９〜ｔ_１２）の第１の部分において正の第４の電圧に変化する。この第４の電圧は、表示期間ＤＰ２における画素によって示されるべき表示状態に対応する。これら２つの部分は連続的であり得るが、中間期間によって分離することもできる。このような極性変化により、フレームＦ２内の画素の応答が向上する。

【0048】

図３中の表示期間ＤＰ１によって示される画素電圧Ｖ_ｐは、以下のように表すことができる：＋−ｈ（すなわち、正の電圧、負の電圧、保持ステージ）。あるいは、表示期間は、以下を持ち得る：−＋ｈ、＋ｈ−ｈ、−ｈ＋ｈ、＋−＋ｈ、−＋−ｈ等。さらに、１つの表示状態から別の表示状態への遷移における極性は、同じである場合もあれば、あるいは変化する場合もある。

【0049】

流体の構成が画素電圧の極性に依存する場合、この依存性を補償するために、サブフレームＳＦ１およびＳＦ２内の画素電圧を異なる大きさに設定する必要がある。この依存性は、オフセットの差および／または異なる形状の画素応答曲線（すなわち、表示効果対画素電圧の曲線）に関連し得る。このオフセットは、正の画素電圧および負の画素電圧における画素の応答曲線間の閾電圧の差を補償する。例えば、ＳＦ１における画素電圧＋５．０Ｖに起因して、ＳＦ２における同じ表示状態は−５．１Ｖとなり得る。これらの異なる大きさは、ＳＦ１内の変換器３７（図２を参照）およびＳＦ２内の変換器３８を用いて設定することができる。これらの異なる大きさにより、異なる形状の画素電圧対入力データ曲線を適用することにより、正の画素電圧および負の画素電圧に対して異なるガンマ補正を行うことが可能になる。その結果、ＵＳ２０１１／００３２２７６に記載される解決法と比較して、オフセット差に対して向上した解決法を得ることが可能になる。

【0050】

変換器３７および３８は、いわゆるキックバックも考慮に入れることができる。キックバックとは、Ｖ_ｇの変化に起因して、ＴＦＴ５０の寄生ゲート−ドレインコンデンサを通じてＶ_ｐに影響が出る現象を指す。キックバックの補償方法について、特に特許ＵＳ６３９２６２６号およびＵＳ７８３４８３７号に記載がある。

【0051】

流体構成の極性依存性についての補償は、画素電圧の逆転を用いた任意の表示装置において用いることができる。この補償は、極性逆転がフレーム開始時（すなわち、第１のサブフレームＳＦ１）のみにおいて行われるか、または、フレーム開始時およびフレームの最中双方において行われる実施形態において用いられ得る。

【0052】

図３に示す方法の実施形態において、２つの連続するサブフレームＳＦ１およびＳＦ２を含むフレームＦ１が用いられる。サブフレームＳＦ１およびＳＦ２において、マトリックスの行が走査され、画素電圧の極性が逆転され、その後保持期間ＳＦ３が走査無しに行われる。ＳＦ１において設定された第１の画素電圧は、表示期間ｔ_２〜ｔ_９の第１の部分ｔ_２〜ｔ_５について画素に印加される。ＳＦ２において逆転した極性が設定された第２の画素電圧が、第２の部分ｔ_５〜ｔ_９の間、画素へ印加される。図３において、第１の部分は、第２の部分よりも短い。すなわち、第１の部分は走査周期長さ（すなわち、アクティブマトリックス型表示装置の全ての線を後でアドレス指定するために必要な期間）を有する。

【0053】

あるいは、フレームＦ１は、サブフレームＳＦ１を含み得る。サブフレームＳＦ１に続いて、保持期間、サブフレームＳＦ２、および別の保持期間が追随する。この場合、第１の部分および第２の部分は均等であり得る。第１のサブフレームおよび第２のサブフレームの長さがフレームの長さに等しい場合、第１の部分および第２の部分は同様に等しい。

【0054】

図３に示す方法の実施形態において、フレームＦ１の開始時およびフレームＦ１における第２のサブフレームＳＦ２において、第１のサブフレームＳＦ１の極性逆転が行われる。あるいは、第１のサブフレームは、先行フレームの終了時における画素電圧と同じ極性を用いてもよく、サブフレームＳＦ２は、フレーム内において極性を逆転させる。フレーム長さが長い場合、フレーム内における極性逆転数を２よりも多く（例えば、３、４またはそれ以上）にすることができる。

【0055】

図３の実施形態のように、ゼロボルト周囲において交互に変化する電圧Ｖ_ｃを用いることにより、画素電圧の３０Ｖのスイングを−１５〜＋１５Ｖ電源において動作する回路を用いて達成することが可能になる。この回路は、０〜３０Ｖ電源で動作する駆動回路よりも製造コストが低い。別の効果として、この回路の方が電力消費も小さい。あるいは、０Ｖと正電圧（例えば、３０Ｖ）との間または０Ｖと負電圧（例えば、−３０Ｖ）との間において交互に変化する電圧Ｖ_ｃを用いてまたはＶ_ｃのためのＤＣ電圧を用いて表示装置を動作させることもできる。これらの代替的例において、電圧Ｖ_ｓも相応に変化させる必要がある。

【0056】

他の実施形態は、電極（すなわち、図２に示すような第２の流体コンデンサ５４）と並列接続された画素内に蓄積キャパシタ５５を有する表示装置に関連する。この表示装置は、フレーム内の１回以上、または、２つ以上の連続フレーム内において１回、極性を変化させる方法を用いて駆動され得る。この表示装置の駆動は、図２に示す二重変換器３７および３８を用いて行ってもよいし、あるいは用いずに行ってもよい。

【0057】

さらなる実施形態は、二重変換器３７および３８を有する表示装置に関連する。この表示装置は、第１の期間と第２の期間との間において極性を変化させる方法を用いて駆動され得る。第１の期間および第２の期間は、単一の表示期間の一部であってもよいし、あるいは、表示期間であってもよい。表示装置は、図２に示すように接続された蓄積キャパシタを持ち得る。

【0058】

画素電圧の極性逆転は、公知のリセットパルス技術と同様に、表示期間における表示状態の維持において効果を持つようにみえる。極性逆転の場合、リセットパルスの場合よりも、行アドレス指定においてより少数の走査が用いられる。すなわち、極性逆転の場合、走査は１回で済む一方、リセットパルスの場合、走査は２回必要となる。そのため、極性逆転は、リセットパルスよりも高速で実行することができる。さらに、極性逆転の場合、リセットパルスよりも少ないエネルギーで実行が可能である。なぜならば、リセットパルスの場合、画素帯電を２回変更するのに対し、極性逆転においては１回しか変更しないからである。リセットパルス時において画素へ印加される電圧は通常は、最大電圧または最小電圧である点に留意されたい。すなわち、リセットパルス時において画素へ印加される電圧は、表示期間において維持される表示状態に対応する電圧ではない。リセットパルスの長さは、表示状態におけるいかなる変化をも見えなくするために、充分に短くする必要がある。これとは対照的に、極性が変化されるサブフレームは、表示状態変化を見えるようにするために、充分な長さの期間を有することができる。

【0059】

上記の実施形態は、例示として理解されるべきである。さらなる実施形態が考えられる。任意の１つの実施形態に関連して述べた任意の特徴は、単独で用いてもよいし、あるいは、記載の他の特徴と組み合わせて用いてもよく、また、他の任意の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせてまたは、他の任意の実施形態の任意の組み合わせと共に用いることが可能であることが理解される。さらに、上記に述べていない均等例および改変例を、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく用いることが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】