JPH07500680A - 領域変調法を用いてグレースケール表示できる電気泳動式ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 領域変調法を用いてグレースケール表示できる電気泳動式ディスプレイ技術分野 本発明は、一般的には電気泳動式１ｎ報デイスプレイ（ＥＰＩＤ）に関し、より 詳細にはクルースケール表示でディスプレイを作動できるようにする、ＥＰＩＤ ディスプレイと共に作動する装置に関する。

背景技術 従来技術は電気泳動式ディスプレイに関する多数の種々の特許および論文に記載 されている。かかる電気泳動式ディスプレイは、従来技術において広く記述、開 示されており、ニューヨーク州のハンチントンステーションの本願出願人である コピチル社（Ｃｏｐｙｔｅｌｅ　Ｉｎｃ、、）は別個のディスプレイとして、ま たは池のディスプレイと組み合わせて使用するようになっている、約２８ｃｍｘ 　２２ｃｍ　（約１１インチｘ８．５インチ）の像面積を有する電気体動式ディ スプレイをこれまでに開発した。この会社は、かかるディスプレイを４つも組み 合わせてより広い面積のディスプレイを創出てきる。かかるディスプレイ上の情 報は局所的または遠隔的に変えることかでき、はぼ１８０度の角度て見ることか てきる。かかるディスブしイは極めて高い解像度をイ１しており、対角方向に約 ７．　１ｃｍ（約２．８インチ）の像面積内に１６万個以上のピクセルを収容で きる。

かかるディスプレイに関連し、１９８７年４月７日フランク・ジエイ・ディサン ト（Ｆｒａｎｋ　Ｊ、　ＤｉＳａｎｔｏ）およびデニス・エイ・クルソス（Ｄｅ ｎｉｓ　Ａ、　Ｋｒｕｓｏｓ　）に対し発行され、本願出願人であるコピチル社 に謙渡された［電気泳動式ディスプレイパネルおよびそれに関連する方法」を発 明の名称とする米国特許第４．６５５゜８９７号を参照されたい。この特許にお いては、Ｙ方向にワイヤグリッドを形成するよう、表面上に複数の垂直な導電性 ラインを配置した、平坦な透明部材を含む電気泳動式ディスプレイパネルか記載 されている。垂直ラインのグリッドの頂部には複数の水平ラインか配置され、こ れら水平ラインは垂直ラインの上方に位置しており、交点の各々において絶縁薄 膜により水平ラインから絶縁されている。

水平および垂直ラインパターンから上方に一枚の導電性プレートか離間している 。

この導電性プレートと、ＸおよびＹラインパターンとの間のスペースは、帯電可 能な色素粒子を含む電気泳動分散液で満たされている。ＸおよびＹラインに電荷 を加えると、ＸパターンとＸパターンの間にあるウェル（井戸）すなわち凹部内 にある色素粒子は、導電性プレー１〜に向かって移動し、Ｘ導線およびＸ導線に 印加された電圧に従ってプレー１−に付着する。この特許にはディスプレイと共 に作動するのに適した電気泳動分散液だけてなく、ディスプレイを製造する技術 か記載されている。従って、このようにディスプレイを比較的薄くしたまま広い 有効ディスプレイ面積を有するようにディスプレイを製造できる。これらディス プレイは高解像度の表示か可能であり、電力消費量を比較的少なくできる。

上記のように、上記特許およびその他特許には、かかるディスプレイの製造、作 動および解像度に関する情報か記載されている。

１９８９年５月２３日、フランク・ジェイ・ディサント（Ｆｒａｎｋ　Ｊ、　Ｄ ｉＳａｎｔｏ）外に付与された［グレースケール表示能力を利用する電気泳動式 情報ディスプレイ（ＥＰＩＤ）装置」を発明の名称とする、米国特許第４．８３ ３．４６４号に記載されているように、かかるディスプレイの課題はグレースケ ール表示能力を提供することにある。グレースケール表示能力なる用語は当業界 で周知の用語であり、例えばテレビ受信機およびその池の種々のタイプのデータ 表示装置、例えばファクシミリ等の説明に関連して用いられる。テレビ受信機の 場合、代表的なテストパターン、例えはテレビ局か停波する際にこれまでに送信 され、ディスプレイされているようなテストパターンによって電信機の応答性を 視覚的に決定できる。種種のテしヒ局はサーヒスマン等に便利なように、かかる パターンを送信することか多く、このパターンは正しいりニアリティを表示する 外に、例えば適正な周波数応答を示すことかできるバックグラウントンユーディ ングの正確な再生も示す。

テストパターンの中心のターゲット領域における５つのカラーの色合い（“ｓｈ ａｄｉｎｇ”）か正しく表示されていれば、このことは中間周波数の応答か適性 であることを示している。

確かめることかできるように、かかるテストパターンはグレースケール表示能力 すなわち黒色と白色の間に位置する種々のグレーレベルを表示することに関連し ている。かかるグレースケールの表示能力は、いかなるタイプのディスプレイに もめられる特性である。電気泳動式ディスプレイは、黒色または白色（これは適 宜暗色または明色と称される）のいずれかの像の表示を行う。基本的には像の色 は、色素粒子の色およびこれらをす濁している懸濁液の色に応して決まる。

かかるディスプレイに関しては、使用できる潜在的なカラーの組み合わせは、広 範に多数ある。上記米国特許第４．８３３．４６４号は、電気泳動式ディスプレ イパネルのためのグレースケール表示用装置および技術を記載している。この装 置はディスプレイと結合されたＸＩ’ライブおよび￥ドライブに印加される複数 の時間幅の異なる出力波形を発生するタイミング発生器と共に作動する回路を含 んでいる。

このように所定の時間インターバルの間に所定の電圧を印加することにより、関 連する所定ビクセルからの色素の除去か不完全となるような結果を生じさせるデ ィスプレイとなる。従って、そのビクセルは周辺のビクセルよりも暗く、かつデ ィスプレイに（・１随する純粋な色素溶液はど暗くないように見える。従って除 去された色素の量、すなわぢ各ビクセルの暗さは、ディスプレイの行および列に 適当な電圧を加えている時間にＬ’ｃ、：　シて決まる。タイミング発生器はデ ィスプレイに電圧を加えてい２時間を変えることによって、表示されている異な るビクセルか異なる暗さおよびグレ−スケール値を有するようにし得る。

後述するように、様々なグレーの色合いてのグレースケールの操作は、領域変調 により電気、水仙式ディスプレイ上で行うこともてきる。領域変調は背景、前景 または前景およびＸＹ景の双方のいず第１かに色合いをつけるのに用いることか できる。かかる電気泳動式ディスプレイは他のディスプレイと同じように、２つ の異なる色またはトｉし色の色合いて書き込みを行うことにより、情報を表示で きる。

他の多くの色の絹み合わせも上記のように利用できるか、これら色は当然ながら 黒または白に当てはめることかできる。従って電気泳動式デイスブＩライてはノ ーマルな背景の色はディスプレイに使用されている色素の色となり、適当な領域 から色素を除くことによって、書き込まれたキャラクタおよびグラフィックを発 生できる。逆転または反転ヒデオモ−１・では、色素は背景から除かれ、一方、 キャラクタまたはグラフィックの領域には色素か保持される。これは例えは写真 におけるネガとポジとの差と同しである。後述するように、１−ｒ景、１ｉＪｉ ｌまたはその双方のいずれかに、黒色または白色のビクセルのパターンを書き込 むことにより、領域変調を実行すると、り１）−の色合いを発生できる。領域変 調は実際にディスプレイにグレースケール表示能力を与えるよう、比較的高解像 度のディスプレイと共に使用できるとも解される。

従って、本発明の目的はグレースケール表示能力を有する電気泳動式ディスプレ イを提供することにある。

本発明の別の目的は、グレースケール表示能力を有し、ディスプレイ上の各キャ ラクタの周辺の領域またはディスプレイ上の各キャラクタ内の領域を変調するよ う作動する電気泳動式ディスプレイ装置を提供することにある。

発明の開示 電気泳動式情報ディスプレイ（ＥＰＩＤ）は各Ｘ−Ｙ座標か所定の列と行の交Ｑ を示し、各Ｘ−Ｙ座標か一つのビクセルを構成し、このビクセルは附勢されると 、附勢されていないビクセルと比較して異なる強度の表示を生しる、Ｘ−Ｙアド レス指定可能なディスプレイであり、この電気泳動式ディスプレイにグレースケ ール表示能力を与えるための装置は、前記ディスプレイに結合され、前記ディス プレイに所定のデジタルパターンを印加するために、所望するグレースケールレ ｌ＼ルに従−）で前記ディスプレイ内の他のビクセルに対して前記ディスプレイ 内の所定のビクセルを附勢させるための手段を含む。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明で使用される電気体動式ディスプレイ（ＥＰＤＩ）の側平面図 である。

第２図は、所定の数のグリッドおよびカソードラインを示す電気泳動式ディスプ レイパネルの斜視平面図である。

第３図は、従来の白黒ディスプレイ上にディスプレイされるキャラクタブロック を示すグラフ。

第４図は、所定の領域変調された背景パターンと共にディスプレイされたキャラ クタを示す。

第５図は、更に別の領域変調されたパターンを示す。

第６図は、更に別のパターンを示す図である。

第７図は、更に別のパターンを示す図である。

第８図は、別のパターンを示す図である。

第９図は、更に別のパターンを示す図である。

第１０図は、別の背景パターンを示すキャラクタプロ・ツクの図である。

第１１図は、別の１・ｒ景パターンを示すキャラクタブロックの図である。

第」２図は、領域変調を用いる電気泳動式ディスプレイに対し、グレースケール 値を発生するための回路を示す一部かブロック図になっている略図である。

第１３図は、本発明で使用されるＯＲゲートを示す図である。

第１４図は、本発明で使用されるＡＮＤゲートを示す図である。

第１５図は、クルーの背景またはキャラクタを発生するための論理回路を示す図 である。

第１６図は、キャラクタおよび背景の形を生しさせるための論理回路を示す図で ある。

発明を実施するための最良の態様 第１図を参照すると、ここには代表的な電気泳動式ディスプレイ１０の側面図が 示されている。図１のディスプレイＩＯは、暗色の色素溶液に明色の色素粒子を 懸濁させた電気ｌ水仙溶液２０によって満たされている。かかる溶液および技術 の例については、」１記引用した米国特許第４．６５５．８９７号を参照された い。

ディスプレイは明色の溶液内に懸濁した暗色色素等から構成できるとも解される 。第１図から明らかなように、このディスプレイはフロン１−ガラスンー１−す なわちヒユー＜Ｉ５１察）表面２１を含む。観察者１５の目はガラスシート２１ を通してディスプレイの前方を見ているように示されている。ガラスシート２１ には適当なエツチング技術により行２３および列２５か重ねられている。列は酸 化インジウムズズ（ＩＴＯ）の極めて薄い膜から製造され、一方、行はアルミニ ウムまたは池の適当な金属の薄膜から製造される。図示するようなこれら７寸タ ーンは極めて薄い膜状に設けられ、ＸＹ７トリノクスを構成している。上記特許 を参照するとわかるようにＩＴＯの股は比較的薄く、約３０００オンゲス１−ロ ームの厚さとなっている。行すなわちグリッドと列すなわちカッ−１’（ＸＹ） は、互いに離間されており、絶縁膜２２により互いに絶縁されている。グリッド およびカソードは行および列の名称で称されているが、これら用語は所望すれば 相互に置き換えてきると解される。グリフＩ・とカソードの交点の各々には、色 素のウェル（井戸）２４か付随している。これらウェルはキャビティ２０内に収 容されている電気泳動溶液を含んでいる。行および列はバック電極２６から離間 されており、このバック電極２６もガラス２７のソート上に製造され、ＩＴＯの 薄膜を構成している。スペーサ例えば１２および２３は種々の多くの方法で構成 でき、実質的にディスプレイすなわちパネル１０を機械的に分離するように働く 。ディスプレイの動作中は、電気泳動溶液２０内に含まれる色素粒子は行と列と の間に形成されたウェルを満たすよう、ヒユー表面に向かって前方に移動される 。ウェル例えば２４か粒子によって満たされると、行および列ならびに後方カッ く−にかかる電圧かセットされ、このためウェルは満たされた状態に維持される が、後方カッく−と行との間で離間されていた色素は後方カバープレート２６に 引き寄せられる。観察側２１てはウェル内の色素の色を見ることができる。行お よび列に選択的に電圧を印加すれば、（所定の列と行との交点における）個々の ウェル２４内の色素はウェル内から移動され、色素溶液にさらされ、その交点（ ビクセル）を暗色にする。ウェルからの色素の除去は、同時に行われないか、セ ルすなわちディスプレイの寸法、流体の成分および様々な供給電圧に応した時間 か必要である。上記米国特許第４．８３３．．１６４号は、グレースケールの作 動を制御するための電圧の制御および電圧の期間について述べている。次に、電 気泳動式ディスプレイとに対する領域変調を行うための技術について詳細に説明 する。

第２図について参照すると、ここには第１図に従った電気泳動式ディスプレイセ ルすなわちパネルの拡大平面図が示されている。第２図に示されているように、 各ウェルは、ＩＴＯ２５の列の膜と、この膜から絶縁された状態て離間された行 の金属膜２３との交への間に供給されている。ウェル２４はＩＴＯディスプレイ のＸＹ交点を示すビクセル領域を形成している。従って、本発明の目的は、グレ ースケール表示能力を提供することであり、このグレースケール表示能力は高解 像度の電気泳動式ディスプレイで達成されることか理解できよう。領域変調を可 能とし、この技術の特定の特徴および利点を引き出すには、ディスプレイの解像 度を高くしなけれはならないことに注目されたい。

第３図を参照すると、ここには従来の電気泳動式ディスプレイに表示されるキャ ラクタＥか示されている。以下の説明に関し、例えば第３図に示すように、電気 泳動式ディスプレイの状態は、黒または白と表す。ピクセルか背景よりも暗けれ ば、キャラクタＥを見ることかできると解される。

上記のように、背景、前景またはその双方のいずれかのうちに、黒または白のい ずれかのベル（ピクセル）のパターンを書き込むことによって、領域変調を行う 。電気泳動式ディスプレイによって得られる高解像度により、領域変調を用いて グレーの色合いを発生することか可能となっている。領域変調は、比較的高解像 度のディスプレイで用いることかできる。エリア変調に基づくグレースケールは 、人の目の解像度の生理学的な結果として見ることかできる。この効果は、観察 者から見た、黒色および白色ベルにより定められた角度か、人の目の解像度に近 くなっている時に得られる。本願出願人すなわちコピチル社によって提供された 代表的な電気体動式ディスプレイでは、水平方向および垂直方向の双方に２゜５ ４ｃｍ（１インチ）当たり２００ラインの解像度か得られる。

この解像度は領域変調によってグレースケールを得るのに理想的な値である。

このような解像度を備えた電気泳動式ディスプレイ上では、水平方向の１６個の ピクセル、垂直方向の２４個のピクセルから成るキャラクタブロックを用いて、 キャラクタを書き込みする。第３図に示すように、水平方向および垂直方向は階 調３０および３１により表示される。これら階調はピクセルを示す一つのエリア を含む。従って、理解できるように第３図の像領域内の頂部ラインを示す本質的 に１６個のホックスすなわちピクセルかある。従って、再度第３図を参照すると 、水平方向および垂直方向の双方で、２．５４ｃｍ（１インチ）当たり２００本 のラインの上記解像度を有する場合、水平方向の１６個のピクセルすなわちベル と、垂直方向の２４個のベルから成るキャラクタブロックは典撃的なものである ことか示される。このキャラクタブロックは寸法か約１６ｃｍｘ８．１ｃｍ（約 ６．４インチＸ３．２インチ）のディスプレイ上に１ライン８０文字のライン２ ５本を備えたディスプレイを構成する。従って、第３図から判るように、キャラ クタＥは比較的白い背景上に黒色で表示されている。当然ながら、電気泳動ディ スプレイではこの像の反転像も１ｑられることかわかる。

第４図を参照すると、ここには５０９６のグレーの背景を有するキャラクタプロ 、り３２内に再度キャラクタＥか表示されている。本質的にはこのキャラクタＥ は第３図に示されているキャラクタと同一であるか、背景は例えば第４図から判 るような黒と白を交互にしたピクセルから成っている。頂部ライン４０を横断し て１６個のピクセルか白、黒、白、黒等々と表示している。ライン４１ではこの パターンは、黒、白、黒、白等々となっている。このパターンは１６個の水平ピ クセルおよび２４個の垂直ピクセルについて交互に繰り返されるよう、ディスプ レイの下方および横方向に連続して繰り返される。ここのベルを分解できない距 離からこの像を見ると、この背景はグレーとして見ることかできる。この性質の ため、領域変調によって岑られるグレーの色合いの数は、ディスプレイの分解度 、キャラクタの大きさおよび観察距離に応じて決まる。従って背景領域はこの変 調技術の本質に由来するグレースケール表示能力を有するパターンか供給される ように変調されることか理解できよう。

第５図を参照すると、ここには９３．２５９６黒い領域変調された背景を有する キャラクタブロックか示されている。このキャラクタブロックは、キャラクタブ ロック内の各々の水平方向ラインを、ディスプレイ領域内で全て特定の１６進コ ー１〜により表現することによって得られる。図５から判るように、ライン５０ は黒色を２進数の１とし、白色を２進数の０とした２進コートＥＥを表示してい る。

第５図に示すようなディスプレイのフォーマットに基づき９３．２５９６黒の背 景を僻るには、ディスプレイラインを次のように変調する。図示するような第１ ライン５０は、ＢＢＢＷＢＢＢＷＢＢＢＷＢＢＢＷ　（以下、Ｂは黒、Ｗは白と する）（１６進ＦＦ）である。次の３本のライン５１．５２および５３は、すへ て黒すなわちずへてＢ（１６進ＦＦ）である。第４番目のラインは、ＢＷＢ　Ｂ 　ＢＷＢ　ＢＢＷＢＢＢＷＢＢ　（１６進ＢＢ）である。各ラインの右側にはラ インの１６進コートか示されている。この１６進コート表示から判るように、９ ３．２５％黒である背景を得るには、第５図に示したようなディスプレイ背景を 特定するノくターンを繰り返しにする。第５図のディスプレイに対する第２パタ ーンは、１６進のＥＥ、ＦＦ、ＦＦ、ＦＦ、ＢＢ、ＦＦ、ＦＦ、ＦＦとなってお り、このパターンか２４本のラインに対して繰り返される。

図６を参照すると、ここには８７．５％黒の領域変調された背景すなわちキャラ クタブロックか示されている。繰り返しパターンを示すため、その右側に１２進 のラインの値か示されている。第６図から判るように、ライン６１は、ＢＷＢＢ ＢＷＢＢＢＷＢＢＢＷＢＢとなっており、これは１６進コートてＢＢである。

ライン６２はすべて黒であり、これは１６進てＦＦである。ライン６３はＢＢＢ ＷＢＢＢＷＢＢＢＷＢＢＢＷてあり、これは１６進コーＩ−てＥＥである。ライ ン６４は、２進コートのＦＦて示されるように、すべて黒である。

第７図を参照する。ここには６２．５９６黒の領域変調された背景パターンか示 されている。右側には１６進コートか示されており、このコートは第１ライン７ ０かＷＢ　Ｂ　ＢＷＢ　Ｂ　ＢＷＢ　Ｂ　ＢＷＢ　Ｂ　Ｂすなわち１６進の７７ である比較的簡単な繰り返しコートどなっている。ライン７１はＢＢＷＢＢＢＷ ＢＢＢＷＢＢＢＷＢてあり、これはＩ６進のＤＤであり、パターンは１６進の７ ７、ＤＤ、７７、ＤＤ、７７、ＤＤ、　のように繰り返している。

第８図を参照する。ここには５０％黒のパターンか示されており、ライン８０は Ｂ　Ｗ　Ｂ　Ｗ　Ｂ　Ｗ　Ｂ　Ｗ等のような簡ＩＩＬな繰り返しである。ライン ８１はＷＢＷＢＷＢ等てあり、これらラインはそれぞれ１６進コートのＡＡと５ ５を示しており、２４本のラインに対してこのコートか繰り返されている。第９ 図を参照すると、ここには３７，５９６黒の領域変調されたディスプレイすなわ ちキャラクタブロックか示されている。右側には１６進コー１へか示されており 、ライン９０は例えば第８図のライン８０と同じ１６進コートＡＡとなっている か、ライン９１は１６進コート４４てＷＢ　ＷＷＷＢＷＶＩＡＶＢＷＷＷＢＷＷ である。ライン９２はライン９０（ＡＡ）と同しであるか、ライン９３は１６進 コード１１すなｔつちＷＷＷＢＷＷＷＢｔＶＭＡＶＢＷＷＷＢである。第９図に 示すようにこのようなコートか交互に並んざいる。

第１Ｏ図を参照すると、この図は２５９６黒の背景を有するキャラクタプロ・ツ クすなわちディスプレイを示す。各ラインの右側には１６進コートか示されてい る。

第１１図を参照すると、この図はディスプレイすなわちキャラクタプロ１．りを 示しており、右側の１６進コートは１２．４％黒の背景を示す。これから判るよ うに、上記図は６つの異なるパターンを示しており、これら６つのパターンは２ ００ｘ２００ライン／２．５４ｃｍ（１インチ）の電気体動式ディスプレイを通 常の観察距離から見たとき、７つの異なるグレーの色合いを生じる。白黒と結合 したこれらパターンはシステムにグレーの９つの色合いを与える。しかしながら 実際には１２．５９６黒の背景は白と少ししか違っていないので省略てきる。容 易にどれか異なるかを認識することかできるこれらパターンは、第５図〜１１図 に示されている。これら図は２００ｘ２００ライン／２．５４ｃｍ（１インチ） の電気泳動式ディスプレイを通常の観察距離から見たとき、異なるグレーの色合 いを生しさせる種々のパターンを示している。

白黒を含む２００ラインの解像度を有するものとして示したシステムは、８つの 異なる在勤なりルーの色合いを生しさせることかできる。キャラクタタイプ又は グラフインクタイプのディスプレイで特別なキャラクタを使用してグラフィ・ツ クを形成する際には、領域変調を行うのに使用されるパターンは、キャラクタブ ロックの構成要素になっていなけれはならない。例えば、１６ピクセル幅および ２４ピクセル高のキャラクタブロックを使用するディスプレイでは、領域変調さ れるパターンの幅は２４の何分の１か（約数）になっていなければならず、ノく ターンの高さは１６の何分の１か（約数）になっていなけれはならない。例えば 第３図に示したような上記用途の図は、１６ｘ２４個のベルのキャラクタプロ・ ツク用に設計されたパターンである。これら図は、より白か多い（あまりグレー でない）パターンを示しているか、人の目か認識する実際のグレーの色合いは、 ディスプレイタイプ、周辺の照明、色および他の要因を含む多くの要因に依存し ている。したいにグレーとなるスケールを発生するには、連続するノくターンで 白黒のパーセントを不均一に増加させなければならないこともある。

レジスタおよび適当なゲート制御モジュールを使用するたけて、実行できる領域 変調を行うのに考えつくことかできる技術は多くある。

グレーの色合いを使用するディスプレイは、像の前景および背景を記述する属性 を各キャラクタに対して設計することを必要とする。この属性の長さは必要とす る異なる色の組み合わせの総数に応して決まる。例えば、白黒の間のグレーの一 つの中間色合いしか必要でない場合、前景／背景の色の組み合わせは６つしかな い。これら６つのステー１へは４ヒツトを使用して最も容易にコード化できる。

ビット０および１は、前景の色を特定し、ビット２および３は１〒景の色を特定 する。代表的なｆイスプレイシステムては、８ビットて定義てきる６４状態の一 部しか使用しない場合でも、属性に対しｌバイトを割り当てる。かかるシステム の実行は種々の方ｔノーて行うことかてきる。

グレーの背景を発生するための簡ｉ４１な方法は、ペルデータと所定のＡＭパタ ーン（黒−２進数の１および白−２進数の０）をＯＲ演算することである。この 方法はペルデータどキャラクタデータをノフトレノスタにロードするか、駆動回 路にロートするのて、リアルタイツ、て実行てきる。ビクセルメモリを使用する システムでは、ペルデータを発生するかまたはビクセルメモリにロー　ドする際 に実行できる。キャラクタまたはグラフィックをグレーの色合いとするには、　 ｒＯＲＪ演算とｒＡＮＩ］演算どを置換することを除けば、上記手順を使用でき る。反転ビデオではグレーの背Ｊｊ）をｉ＋）るのに使用される演算はビクセル データと振幅変調されたパターン２二をＡＮＤ演算することである。反転しデ」 てキャラクタをグレーにするには、ＯＲ演算を行う。

第１２図を参照するど、ここには上記領域変調に関連した電気泳動式ディスプレ イパネルＩＯのための回路構成をブロック図で示している。当然なからｌｙソー トおよびグリッド（先にＸ　Ｙ′：＋−面内にあるように記載した）は、カソー ドラインかＹ平面に配置され、グリッド→インかＸ平面に配置できるよう、また はその逆どなるように、反転できる。第１２図から判るように、各ライン例えば ３０および３１には、適当／ｉ駆動アンプ３２および３３か（＝Ｊ随しており、 各Ｘライン例えはライン３４および３５には適当なアンプ３６および３７かイー １随している。当然ながら、第１２図からは、アンプ３６と３７の間、および３ ２と３３の間の点または、占線は、多数のラインを示す複数の史に別の個々のア ンプを表示するのに用いられている。このようにそれぞれのアンプに適当なバイ アス電汀−をＪ川えることにより、関連するグリノ１−とカッ−１・″ラインに よＪ）形成されるような、ＸおよびＹマトリックスの間の交点に色素粒子を移動 させることかできる。従って、ＸおよびＹ７トリノクスに基つき、英数字を発生 できる。多数の交点またはピクセルを備えたかかるディスプレイでは、ディスプ レイパネル１０」二にグラフィックデータ例えはテレヒ画像およびその池のディ スプレイを発生できる。電気泳動式ディスプレイであるディスプレイには、ライ ンパターン製造技術および現在利用できるディスプレイ技術に基つく高解像度か りえられる。トライバアンプ３２および３３ならびに３６および３７は、代表的 な集積回路技術により製造され、例えは周知のＣＭＯＳデバイスにより構成でき る。これらＣＭＯＳデバイスの多くは従来の集積回路として入手可能である。上 記のように電気泳動式ディスプレイパネルの解像度は、かかるディスプレイと共 に使用される製造技術を含む最新の集積回路技術に基づいて高いものとなってい る。かかるディスプレイの解像度は、約６．５平方ｃｍ（１平方インチ）当たり ドツトを４万個はと多くできることが予想される。第１２図から判るように、Ｘ Ｙアンプ例えば３２および３３は、Ｙアトｌ／スレソスタ４１に結合されている 。このアＩ・レスレジスタ４１は種々の従来のデフートデバイスを含む周知の部 品”Ｃあり、データを記憶するためのバッファレジスタ等を含み、デコー　トデ ハイス１０に関連する種々の列とインターフェースしている。同様に、アンプ３ ６および３７は、モジュール４１に類似するア１〜レスモジコール４０に結合さ れた入力端を有し、ディスプレイによって設けられたＸＹ交伽に対し１６進アド レス情９ｇを発生するよう作動する。従来技術では、ＸＹ７トリノクスをアドレ ス指定するための手段は多くの代表的な回路によって構成されており、Ｙア１へ レスレソスタ４１およびＸアＩ・レスレノスタ４０のようなデコーダは従来技術 では周知の部品である。ＸおよびＹアドレスレジスタの双方は、マスターデコー トモジュール５０に結合されており、マスターデコートモジュール５０はこれま でに知られているように、データをデコードし、かかるデータに対するＸおよび Ｙアｌ〜レスを発生するよう作動する。

代表的なマイクロプロセッサまたは別のブログラノ、デバイスで構成できるデコ −１”モノニール５０には、領域変調メモリ５１か結合されている。この領域変 調メモリ５１は、メモリに適当なデンタルパターン例えは第４図〜１１図に示す ような１６進コートを含み、これらコートは所望のグレー？Ｊ景に従ってディス プレイを発生することかできる。図示したような記憶データには４ビットか関連 しており、この４ヒツトは前景にグレーを導入するか、背景にグレーを導入する かのいずれかに応して、背景およびｌｉｉ＋景の双方の暗さすなわち内容を決定 する。領域変調メモリは」二記図に示したようなパターンを含み、特定のディス プレイに付随し、ユーザーの好みに従った６つ以」−のレベルのグレーを発生で きるようにしている。当然ながら全ディスプレイに対し均一のグレーまたは他の 背景を発生するようメモリ５１内に含まれるコートにより、ディスプレイの各ラ インを変調できる。同様に、異なった態様で各キャラクタブロックを変調するこ ともてきるし、また異なった態様で各ラインまたディスプレイの一部を変調して ディスプレイ全体に種々のグレーのフＡ−マットを発生てきる。これにより、デ ィスプレイの所定領域またはディスプレイされｌこテキストの所定領域を、他の 領域に対して前景またはＩＹ景の強度に従ってハイライト表示てきる。デコート モジコール５０は従来の部品であるキャラクタ発生器５２にも結合されている。

このキャラクタ発生器５２はキーボードに結合されており、キャラクタ発生ｉ！ １ｉ５２、デコーダ５０およびキーボード５３はＩ）Ｃシステムのような従来の コンピュータンステムの一部でもよい。典型的な電話線または池の伝送媒体から のデータを受（、Ｔてきるデータ受信８！５７か設けられるように、第１２図で は別のパスか設けられている。このデータ受信機はｊメ″Ｌ＊のモデＩ、てよく 、データ受信機の出力はアナログ−デジタルコンバータ５６に結合されており、 アナログ−デジタルコンバータ５６の入力端のアナログ信号を出力端でデータ受 信機に変換できるようになっている。このアナログーデジタルコンバータ５Ｇに はデジタル信号ビクセル発生器５８か連動しており、このビクセル発生器はマス ターデコーダ５０と関連して作動し、所望するように、種々のビクセル位置で領 域変調を行うことかできる。デコーダ５０の出力端はＸアトレスレノスタ４０お よびＹアドレスレジスタ４１にも結合されており、領域変調メモリ５１はデコー ダ５０に結合されるよう示されているか、当然ながらこのメモリは異なる領域変 調背景＝７−トのために所定部分を保持したマイクロブロセッ→ノーメモリの一 部で構成できる。第１２Ｇに示すように、グレースケースセレクＩ・モノニール ６０として表示したモノニールは、領域変調メモリ５１に結合されており、モノ コール６０はキャラクタ発生器５２またはデコーダ５０により、モノニール６０ に送ることかできる特定のグレースケールのリクエストデータをデコートする。

このようにシステムは送信されたデータをデコートすることにより特定のディス プレイに対してとのグし一スケールを利用すべきかを自動的に決定する。この決 定は、適当なデコーダによって自動的に実行できるし、またユーザーの好みて実 行することもてきる。第１２図に示すように、キャラクタ発生器５２はグレース ケールセレクトモジュール６０にも結合されており、像を見ているユーザーは好 みに従って所望のグレースケール値に進み、これを選択できる。第１２図からす ぐに判るように、領域変調は簡単に行うことかできる。

領域変調を行う一つの技術は、デコーダまたはマイクロプロセッサ５０により領 域変調メモリに記憶されていた領域変調コードとデータコ−１・とを組み合わせ ることである。例えば、黒かｌに等しく、白かＯに等しければ、ｒＡＮＤ」また は「ＯＲ」演算を利用てきる。ピクセルか全くデータを含んでいない時のＯＲ演 算では、ピクセルは背景コートを示す正しい２進数を受ける。ピクセルかデータ を含んでいれば、このデータかｌである場合に出力はｌとなる。データが０てあ り、背景か１であれば、記憶されていた領域変調パターンに従って出力も１とな る。

従って、ＯＲ演算を行うことにより領域変調メモリ５１内に記憶されていた所定 のグレーの背景で完全に白黒のキャラクタか発生する。従って、これまて述べた ！＜５〜１１図に示したパターンはデータパターンと組み合わせて、後述するよ うにＡＮＤ演算、ＯＲ演算またはその双方を行うことかできる。キャラクタまた はグラフィックを所望のグレーの色合いにするには、ＯＲ演算をＡＮＤ演算と置 き換えることを除けば、上記手順を使用できる。

このように出力で黒色スボノ１−を発生するには、データと領域変調ビ・ノドと は同してなけれはならない。これらか同してないと、ピクセルの色は白のままで ある。すへて白色またはネガの場合にはすへて黒色の背景に表示される、異なる グレースケールのキャラクタを発生することは理解できよう。反転ビデオモー１ −では、グレーの背景を得るのに使用される演算は、ビクセルデータと記憶され た領域変調パターンとの間で行うＡＮＤ演算である。反転ビデオモートてキャラ クタ−をグレーにするには、グレーの背景パターンとビクセルデータパターンと の間でＯＲ演算を行う。上で簡単に説明したように、ディスプレイのキャラクタ （前景または１ｒ景）はグレースケールを有することかでき、これらの選択案ま たはノーグレースケールの選択案のいずれも、簡単な組み合わせ回路により発生 てきる。

第１３図を参照すると、無グレースケールではゲート操作は不要である。グレー の背景は第１３図に示すように、キャラクタ−データビットストリームと、グレ ースケールパターンヒツトストリームとをゲート操作することにより得られる。

従って第１３図に示すように、キャラクタビットストリームを示すキャラクタと 表示されている一方の入力端とグレーピッ１ヘストリームと表示されている他方 の入力端とを有するＯＲゲート７０か示されている。

確認できるように、グレービットストリームは、第５図〜１１図に関連して説明 したデータまたはストリームである。

第１４図を参照すると、ここには、キャラクタ−ビットストリームを示すキャラ クタと表示されている一方の入力端と上記図にも示されているようなグト−ビソ トストリームを受ける他方の入力端とを有するＡＮＤゲート７１か示されている 。ＡＮＤゲート７１の出力信号はディスプレイまたはゲート７０の出力であるデ ィスプレイトライバへ送られる。グレーキャラクタはＡＮＤゲー１〜７１により 発生され、このゲートは一定の１ｒ景」−にグレーキャラクタを発生する。一般 に各キャラクタの色は属性ヒツトまたは属性ハイｌ−とじて示される多数の別ヒ ツトにより記述できる。表示すべき各キャラクタに対し通常はこのようなビット またはバイトの組み合わせかｌ・要である。属性データのバイトの数は本発明の この特徴に対応していない多くの異なる方法によって減らずことかできる。例え ば、次のピノＩ・インタープリテーノヨンを備えた属性バイトを用いてグレース ケールのディスブＩライを発生できる。

ｏｏｏｏｏｏｏｏ　無クルースケール（白色背景上の黒色キャラクタ）００００ ０００１　黒色キャラクタでのグレー１￥景００００００１０　白色’ｒｆ景て のグレーキャラクタ上記例では、グレーディスプレイを発生するのに２つのピン ト、例えは第１ビットおよび第２ヒツトたけてよい。一般に他のビットは所望す るグレーの色合いを特定するのに用いられる。簡単にするため、所望するグレー の色合いを選択し、このグレーか必要となった時にこれを使用するものとする。

このような仮定で属性コー１’を上記のように特定したものとすれば、必要なヒ ツトストリームを発生するのに簡ｑｔな論理回路たけてよい。

第１５図を参照すると、ここには、属性ビ・肩・によって制御されるようなグレ ー背景またはクレーキャラクタを発生するディスプレイに対し、出力信号を発生 できる論理回路か示されている。第１５図に示すようにＡＯおよびＡＩと表示さ れた属性ビットはディスプレイのタイプを定義する。例えばｏｏは焦グレーであ り、０１はグレーの背景であり、ＩＯはグレーのキャラクタである。理解できる ように、キャラクタビットストリームは３人力ＡＮＤゲート８０に送られ、更に ２人力ＡＮＤゲート８１に送られる。グレーピッミーストリームはＯＲゲート８ ２の一方の入力端に送られ、ＡＮＤゲー１−８Ｉの一方の入力端へ送られる。

このように確認できるように、ＡＯおよびＡｌである属性ビットは、インバータ ８３および８４に印加される。インバータ８３の出力信号は、ＡＮＤゲー１−８ ０の一方の入力端およびＡＮＤゲート８５の一方の入力端へ送られる。インバー タ８４の出力信号はＡＮＤゲート８０の一方の入力端およびΔＮＤゲート８６の 一方の入力端へ印加される。ＯＲゲート８２の出力端はＡＮＤゲート８６の一方 の入力端へ送られるか、ＡＮＤゲート８１の出力信号はＡＮＤゲート８５の入力 端へ送られる。図示されているように、ＡＮＤゲート８５および８６は、非反転 ビットである属性ピノ１〜も受ける。３つのＡＮＤゲート８５．８６および８０ の出力信号は出力ＯＲゲー１−８７の３つの入力端へ送られ、この出力ＯＲゲー トは出力ディスプレイビノｌ〜ス１〜リームを出力する。属性ビットを組み合わ せるよう、ビットストリームは適当なゲートを介して適当に送られ、黒色キャラ クタを備えたグレー背景を発生したり、無グレーを発生したり、または明るい背 景にグレーキャラクタを発生する。回路により行われる論理演算は当業者により よく理解されているところであろう。

第１６図を参照すると、ここには論理回路か示されている。この回路は、属性ビ ットテーブルに基づき無グレー、グレー背景、グレーキャラクタ、所定強度のグ レー背景またはグレーＮＯ１２により特定される別の強度のグレー背景のいずれ かを発生する。従って第１６図から判るように、属性ビットＡＩとＡＯとを組み 合わせると、無グレー、黒色キャラクタを有するグレー１の背景、白色背景を有 するグレーＮｏ、２のキャラクタ、グレーＮｏ、２のキャラクタを有するグレー Ｎｏ。

ｌの背景を発生できる。従って、第１６図に示した論理回路は背景のための第１ の強度のグレーパターンや、１ｒｉＩ景のための別のパターン等を使用すること に基いた簡単な論理回路を定めるものである。これらパターンはグレーＮｏ、ｌ パターンおよびグレーＮ０９２パターンと表示されており、これらパターンのい ずれも、例えば上記第５図〜ＩＩ図に示すようなパターンの代表例である。また 第１６図の表に示されている２進の特徴を有する属性ビットＡＯおよびＡＩと共 にこの回路にキャラクタピットストリームか挿入される。

同様にして、第１６図の回路は９０．９１．９２および９３と表示されている４ つの出力ＡＮＤゲートを有し、このうちゲート９０は非グレーゲ−１・てあり、 ゲート９１は背景としてグレー１の出力信号を発生し、ゲート９２はグレー２の キャラクタを発生し、ゲート９３はグレーｌの背景およびグレー２のキャラクタ を発生できるようにする。非反転ステートでの個々のゲー１−の各々について説 明した。例えばゲート９３はゲート９２と同しように非反転ＡＩ倍信号受けるか ゲート９１および９０は反転信号ＡＩを受ける。第１６図を参照することにより 、上記回路の作動についてすぐに理解てきよう。

田ヒヒヒ治ヒ臣ヒ ｈｏＮｏＮｏｙ。

ｋＱｋＱト、Ｑト、Ｑ ＣＯ頃ＬＬＩＬＬＱ）ＬＬＬＩＪ σ山ＪＵＬＬａ：ｌＬ− 絽側詔さ８ 浄書（内容に変更なし） 補正書の写しく翻訳文）提出書（曲法組８４条）８）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．電気泳動式情報ディスプレイ（ＥＰＩＤ）にグレースケール表示能力を与え るための装置において、前記電気泳動式ディスプレイは、各Ｘ−Ｙ座標が所定の 行と列の交点を表し、各々のＸ−Ｙ座標が、附勢されると附勢されていないピク セルと比較して異なる強度の表示を生じるピクセルを定義している、Ｘ−Ｙアド レス指定可能なディスプレイであり、前記ディスプレイに結合されており、前記 ディスプレイに所定のデジタルパターンを印加し、所望するグレースケールレベ ルに従って前記ディスプレイ内の他のピクセルに対して前記ディスプレイ内の所 定のピクセルを附勢させるための手段を含む、電気泳動式ディスプレイにグレー スケール表示能力を与えるための装置。
2. ２．前記ピクセルは附勢されると、附勢されていない時の明るい強度と比較して 暗い強度でディスプレイでき、前記暗い強度は黒色レベルに対応し、前記限るい 強度は白色レベルに対応する請求項１記載の装置。
3. ３．ＡＮＤ論理手段により前記ディスプレイに前記デジタルパターンを印加する と、前記ディスプレイの背景に対して前記ディスプレイに書き込まれたキャラク タがグレースケールレベルを示すようになる請求項１記載の装置。
4. ４．ＯＲ論理手段により前記ディスプレイに前記デジタルパターンを印加すると 、前記ディスプレイ上のキャラクタに対して前記背景を前記グレースケールレベ ルに表示できる請求項１記載の装置。
5. ５．前記手段は更に前記ディスプレイに書き込まれたキャラクタおよび前記ディ スプレイの前記背景の双方を、前記デジタルパターンおよび前記所望のグレース ケールレベルに従って附勢させるよう作動する論理手段を含む請求項１記載の装 置。
6. ６．各々が異なる所望のグレースケールレベルを表示する複数のデジタルパター ンを内部に記憶するためのメモリ手段と、前記メモリ手段に結合され前記ディス プレイに印加するための前記記憶されたデジタルパターンのうちの所望の一つを 選択するための手段とを更に含む請求項１記載の装置。
7. ７．前記泳動式ディスプレイは高解像度ディスプレイである請求項６記載の装置 。 ８，ピクセル選択を行うタイプの電気泳動式情報ディスプレイ（ＥＰＩＤ）にグ レースケール表示能力を与えるための方法であって、電気泳動式ディスプレイに 印加されると、所望するグレースケールレベルに従って前記ディスプレイ内の他 のピクセルに対して前記ディスプレイ内の所定のピクセルを附勢させることがで きるデジタルパターンを複数記憶する手段と、記憶されたパターンを選択して前 記ディスプレイに印加し、前記ディスプレイが前記グレースケールレベルを表示 するようにさせる手段を含む、電気泳動式情報ディスプレイにグレースケール表 示能力を与えるための方法。