JP4586943B2 - 電子ペーパーの視認性評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子ペーパーの視認性評価方法に関する。

近年、パーソナルコンピューターの動作速度の向上、ネットワークインフラの普及、データストレージの大容量化および低価格化に伴い、従来、紙などに印刷してプリント物として提供されてきたドキュメントやイメージなどの情報を、より簡便に、電子情報として入手し、その電子情報を閲覧する機会が増大している。

このような電子情報を閲覧するためには、主として、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ブラウン管）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの発光型のディスプレイが用いられている。

しかしながら、特に、電子情報がドキュメントである場合、比較的長時間にわたって画面を注視する必要があるため、発光型のディスプレイは必ずしも人間の眼に優しいとは言い難い。すなわち、一般に発光型のディスプレイの欠点として、フリッカー（ちらつき現象）によって眼が疲労する点がある。

この欠点を解決するものとして、画像の書き換えが可能であって、外光を利用した反射型ディスプレイ、いわゆる電子ペーパーが知られている。例えば、特許文献１には、帯電粒子を電界に従って移動させることにより光変調を行う電気泳動方式の電子ペーパーが開示されている。

電子ペーパーは、発光型のディスプレイに比較して、一般に、視認性が良好であるとされる。

電子ペーパーの視認性を評価する方法として、特許文献２には、その輝度値（Ｙ値）を算出し、最大輝度、最小輝度から差分画像を得ることにより、画像ムラを検査する方法が提案されている。

特開２００８−２４２４９５号公報 特開２００６−１７５７１号公報

電子ペーパーは、チラツキ現象による眼の疲労がない、というプリント物と同等の特長を有しながら、同一の表示画面において繰り返し書き換えが可能であるという特長を有するものである。

従って、通常、電子ペーパーによって例えばドキュメントを読む場合には、１画像ページを表示して読み、さらに次の画像ページの情報に書き換えて読むといった具合に、同一の表示画面において、複数の画像ページを連続して凝視することとなる。

しかしながら、特許文献２の方法によって同一の評価を得た複数の電子ペーパーについて、連続的に異なる画像ページを表示させながら実際に眼で観察する官能評価を行うと、その結果は各電子ペーパーによって異なるのが現状である。なお、異なる画像ページとは、フォントのサイズ、フォント種などが異なったドキュメント画像、色、イメージ内容などが異なったイメージ画像などの種類の異なる画像によるページである。

電子ペーパーは、画像の書き換えが可能であるというメリットと引き換えに、当該電子ペーパーの装置の構成に由来する表示面の質感がそのまま次ページに引き継がれるというデメリットを有する。具体的に説明すると、ある質感について、当該質感が目立つ画像によるページと目立たない画像によるページを連続的に表示した場合に、その質感の落差が大きく、視認性に劣ると感じられるために、その評価が低いものとなる。

本発明者らが検討を重ねた結果、特に視認性に影響が出る質感はざらつき感であるということを見出した。この装置の構成に由来するざらつき感としては、例えば電気泳動方式の電子ペーパーにおいては帯電粒子の動作不全などによって、あるいはさらに帯電粒子をマイクロカプセル内に封入した構成のものにおいてはマイクロカプセルの壁の影響などによっても、生じるものと推測される。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、電子ペーパーの視認性について、官能評価の尺度に合致した視認性を数値として得ることができて、視認性を客観的に評価することのできる電子ペーパーの視認性評価方法を提供することにある。

本発明の目的は、下記構成により達成することができる。

１．（１）対象電子ペーパーを、画像を表示した状態において撮影してデジタル画像を得る工程と、
（２）当該デジタル画像を複数領域に分割した各領域の輝度値（Ｙ値）を算出して、その標準偏差値を求める工程と、
（３）前記標準偏差値に基づいて、
前記画像が白色画像であるときの画質度（Ｒｗ）、
前記画像がグレー画像であるときの画質度（Ｒｇｒ）、および、
前記画像が黒色画像であるときの画質度（Ｒｂｌ）を求める工程とを備え、
演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）で演算される異色視認性評価値（Ｘ値）を求め、前記異色視認性評価値により前記対象電子ペーパーを評価することを特徴とする電子ペーパーの視認性評価方法。

２．前記デジタル画像が、前記対象電子ペーパーの画像表示可能領域の全域を撮影したものであることを特徴とする前記１に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。

３．前記デジタル画像が、前記対象電子ペーパーの画像表示可能領域の一部の領域を撮影したものであることを特徴とする前記１に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。

４．前記画質度が、前記標準偏差値×１，０００により求められるＲＭＳ粒状度であることを特徴とする前記１から前記３のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。

５．前記演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）が、演算式（１）：Ｍａｘ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）−Ｍｉｎ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）で表される差分演算であることを特徴とする前記１から前記４のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法：
ただし、上記演算式（１）において、Ｍａｘ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）は、Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌの最大値であり、Ｍｉｎ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）は、Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌの最小値である。

６．前記演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）が、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／ＹｗおよびＲｂｌ／Ｙｗを求める過程を有することを特徴とする前記１から前記４のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法：
ただし、Ｙｗは白色画像に係る輝度値（Ｙ値）である。

７．前記演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）が、演算式（２）：Ｍａｘ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）−Ｍｉｎ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）で表される演算であることを特徴とする前記１から前記４のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法：
ただし、上記演算式（２）において、Ｍａｘ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）は、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗの最大値であり、Ｍｉｎ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）は、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗの最小値である。

８．前記対象電子ペーパーが、ブラックマトリックスを有するものであって、
前記デジタル画像から、前記ブラックマトリックスによる黒色部の除去処理を行うことを特徴とする前記１から前記７のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。

９．前記対象電子ペーパーが、帯電粒子を電界に従って移動させることにより画像の表示を行うものであることを特徴とする前記１から前記８のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。

本発明の電子ペーパーの視認性評価方法によれば、電子ペーパーについて数値化された視認性が示され、これにより官能評価の尺度に合致した視認性の評価を行うことができる。

マイクロカプセル中に封入された帯電粒子を電界に従って移動させることにより光変調を行う電気泳動方式の電子ペーパーの一例の具体的な構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態における電子ペーパーの評価システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態における電子ペーパーの視認性評価方法の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔電子ペーパーの視認性評価方法〕
本発明の実施の形態における電子ペーパーの視認性評価方法は、
（１）対象電子ペーパーを、画像を表示した状態において撮影してデジタル画像を得、
（２）当該デジタル画像を画像処理した後、当該デジタル画像を複数領域、例えば画素に分割した各領域の輝度値（Ｙ値）を算出してその標準偏差値を求め、
（３）得られた標準偏差値を演算して前記画像の画質度を求め、
当該画質度に基づいて電子ペーパーを評価する工程を含むものである。

画質度は、具体的には例えば（標準偏差値×１，０００）により求められるＲＭＳ粒状度とすることができる。

画質度を算出するためのデシタル画像の撮影において、対象電子ペーパーの画像表示可能領域の全域を撮影してもよく、また、対象電子ペーパーの画像表示可能領域の一部の領域を撮影してもよい。また、撮影したデジタル画像の画像処理を行う領域は、電子ペーパーの画像表示可能領域全域であってもよく、また、その一部領域であってもよい。

画像表示可能領域の一部の領域を撮影する場合、または、撮影したデジタル画像から画像処理を行う領域を選択する場合は、対象領域の任意の領域を選択することができるが、例えばＥＩＡＪ ＥＤ−２５２３（電子情報技術産業協会規格 ２００１年３月制定）の４．４ 標準測定画面位置 図６のＣ３の領域やＢ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４全体の領域を選択することができる。また、対象電子ペーパーの画像表示可能領域の任意の一部の領域の組み合わせ、例えば上記図６において規定されるＡ３、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｅ３の領域を組み合わせたものとしてもよい。

デジタル画像は、その解像度が例えば７２〜４０００ｄｐｉのものとされることが好ましい。

デジタル画像の画像処理および輝度値（Ｙ値）の算出は、以下のように行われる。

すなわち、デジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ−９００」（株式会社キーエンス製）を用いて、撮影倍率、視野の大きさおよび撮影画素数を、デジタル画像の１画素の電子ペーパー上での大きさを設定してデジタル画像を撮影し、撮影したデジタル画像の各画素のデジタルデータのＲＧＢ（２４ビット）情報を得る画像処理が行われる。そして、画像処理によって得られた各ＲＧＢ情報から、
輝度（Ｙ）＝０．２９８９×Ｒ＋０．５８６６１１×Ｇ＋０．１１４４７８×Ｂ
の計算式によって各画素の輝度値（Ｙ値）が算出される。

対象電子ペーパーがブラックマトリックスを有する表示形式のものである場合は、デジタル画像の画像処理中に、ブラックマトリックスによる黒色部の除去処理を含むことが好ましい。

ブラックマトリックスによる黒色部の除去処理は、例えば、撮影されて画像処理されたデジタル画像の内、ブラックマトリックスを含む画素については、視認性評価値の演算に用いないことにより、なされる。

このような一の画像ページについての画質度による電子ペーパーの視認性評価方法を利用して、一の対象電子ペーパーについて複数の画像ページにわたる視認性評価を行うことが好ましい。

具体的には、一の対象電子ペーパーについて、画像が白色画像であるときの画質度（Ｒｗ）、画像がグレー画像であるときの画質度（Ｒｇｒ）、および、画像が黒色画像であるときの画質度（Ｒｂｌ）を求め、下記演算式（１）によって演算される異色視認性評価値（Ｘ１値）、または下記演算式（２）によって演算される異色視認性評価値（Ｘ２値）を求め、これにより評価することができる。

ここに、「グレー画像」とは、｛当該グレー画像の輝度値（Ｙｇｒ値）／白色画像の輝度値（Ｙｗ値）｝で表されるコントラスト比（ＣＲ）が２である状態の画像をいう。

また、「黒色画像」のコントラスト比（ＣＲ＝｛当該黒色画像の輝度値（Ｙｂｌ値）／白色画像の輝度値（Ｙｗ値）｝）は８である。

演算式（１）：Ｍａｘ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）−Ｍｉｎ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）
〔上記演算式（１）において、Ｍａｘ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）は、Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌの最大値であり、Ｍｉｎ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）は、Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌの最小値である。〕
演算式（２）：Ｍａｘ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）−Ｍｉｎ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）
〔上記演算式（２）において、Ｍａｘ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）は、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗの最大値であり、Ｍｉｎ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）は、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗの最小値である。〕
これらの異色視認性評価値（Ｘ１値）または異色視認性評価値（Ｘ２値）が小さいほど、すなわち、各画像ページ間におけるざらつき感のバラツキが小さいほど、好ましい。その理由は、各画像ページ間におけるざらつき感のバラツキが小さいほど、使用者が連続的に表示される一連の異なる画像ページを継続して凝視した場合にも、ざらつき感を感じにくくなると考えられるからである。

以上の電子ペーパーの視認性評価方法によれば、電子ペーパーについて数値化された視認性が示され、これにより官能評価の尺度に合致した視認性の評価を行うことができる。
〔電子ペーパー〕
本発明の実施の形態における電子ペーパーは、ＲＭＳ粒状度で表される白色画像に係る画質度（Ｒｗ）、グレー画像に係る画質度（Ｒｇｒ）、および、黒色画像に係る画質度（Ｒｂｌ）を、画素の輝度値（Ｙｗ、Ｙｇｒ、Ｙｂｌ）の平均値（Ｙｗｍ、Ｙｇｒｍ、Ｙｂｌｍ）で除した値が、各々０以上１．０以下であるものである。さらに好ましくは各々０以上０．４以下であるものである。

また、本実施の形態の電子ペーパーは、白色画像に係る画質度（Ｒｗ）、グレー画像に係る画質度（Ｒｇｒ）、および、黒色画像に係る画質度（Ｒｂｌ）を用い、上記演算式（１）を用いて演算される異色視認性評価値（Ｘ１値）が、２．３以下であるものであることが好ましい。

さらに、本実施の形態の電子ペーパーは、白色画像に係る画質度（Ｒｗ）、グレー画像に係る画質度（Ｒｇｒ）、および、黒色画像に係る画質度（Ｒｂｌ）を用い、上記演算式（２）を用いて演算される異色視認性評価値（Ｘ２値）が、０．１５以下であるものであることが好ましい。

以上の電子ペーパーによれば、上記の電子ペーパーの視認性評価方法によって評価される画質度および／または異色視認性評価値が特定の値以下であるために、使用者が連続的に表示される一連の異なる画像ページを継続して凝視した場合にも、ざらつき感のない、良好な視認性が確実に得られる。

本実施の形態の電子ペーパーとしては、上記の画質度および／または異色視認性評価値を満たすものであれば、その具体的な構成は特に限定されず、反射型液晶方式、電気化学方式、電気泳動方式などの公知の種々の構成を採用したものとすることができるが、反射型液晶方式に係るものは反射率が３５％以下であり、コントラスト比が低く、明るい白色の表示に難があることなどから、電気化学方式または電気泳動方式の構成を採用したものが好ましい。

電気泳動方式の電子ペーパーとしては、例えば特開２００２−３３３６４３号公報などに開示されており、さらに、特開２００２−２８７１７７号公報には、マイクロカプセル中に封入された帯電粒子を電界に従って移動させることにより光変調を行う電気泳動方式の電子ペーパーが開示されている。

以下、マイクロカプセル中に封入された帯電粒子を電界に従って移動させることにより光変調を行う電気泳動方式の電子ペーパーについて説明する。

図１は、マイクロカプセル中に封入された帯電粒子を電界に従って移動させることにより光変調を行う電気泳動方式の電子ペーパーの一例の構成を示す模式図である。

この例の電子ペーパー１０は、対向して設けられた前面基板１１および背面基板１２の間に形成された空間に、帯電粒子１３および溶媒１４が封入されたマイクロカプセル１６が、バインダー１７を介して固定的に配置され、さらに第１電極１８および第２電極１９よりなる電極対が設置されてなるものである。

図１において、第１電極１８および第２電極１９の具体的な設置位置は、それぞれ、マイクロカプセル１６および前面基板１１に接触する位置、並びに当該マイクロカプセル１６および背面基板１２に接触する位置とされているが、これに限定されるものではなく、例えば電極１８，１９は、基板１１，１２に接触しない状態に配設されていてもよい。

また、これらの電極１８，１９には、必要に応じて絶縁層や電極保護層などが形成されていてもよい。

第１電極１８および第２電極１９は、各マイクロカプセル１６に対応する各画素毎に、独立にその電位差を制御することができるように構成されている。具体的には、第１電極１８および第２電極１９の一方の電極（図１の例においては第１電極１８）を共通電極として例えば接地状態とすると共に、他方の電極（図１の例においては第２電極１９）を各画素に対応するよう区画し、各画素に対応する領域毎に任意の極性の電圧が印加される構成とされる。なお、第１電極および第２電極が共に各画素に対応するよう区画され、各画素に対応する領域毎に任意の極性の電圧が印加される構成にしてもよい。

第１電極１８および／または第２電極１９に印加される電圧の大きさおよび印加時間は、帯電粒子１３の帯電量や電極間ピッチに応じて、また形成される画像において所望される階調に応じて調整することができ、例えば通常数十Ｖ程度とされる。

帯電粒子１３は、複数種の粒子であってもよく、また、帯電粒子１３および溶媒１４は可視光透過性のものであっても着色（可視光不透過性）のものであってもよい。帯電粒子１３と溶媒１４との組み合わせとしては、（帯電粒子１３、溶媒１４）が、（白色粒子＋黒色粒子、可視光透過性の物質）、（白色粒子、黒色）、（白色粒子、イエロー色＋マゼンタ色＋シアン色）などが挙げられる。

帯電粒子１３は、プラスまたはマイナスに帯電されているものであって、これを構成する材料としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂などの樹脂を主成分とし、これにカーボンなどの着色剤を混ぜ合わせたものを好適に用いることができる。この帯電粒子１３には、必要に応じて荷電制御剤などが添加されていてもよい。

この帯電粒子１３の粒子径は、例えば０．１〜１００μｍとすることができ、小径のものであることが好ましい。

溶媒１４は、帯電粒子１３を良好に帯電させることができ、かつ、流動性を有するものであって、この溶媒１４としては特に低粘度の液体を使用することが好ましく、具体的には、流動パラフィン、シリコーンオイル、キシレン、トルエン、アイソパーなどに所望の色を発色する染料を溶解させたものを用いることができる。

また、溶媒１４は、帯電粒子１３の比重と略同等の比重を有するものよりなることが好ましい。

マイクロカプセル１６の壁を構成するカプセル基材としては、例えばゼラチン、アラビアガムなどを挙げることができる。

このマイクロカプセル１６の平均粒子径は、例えば２〜５００μｍとすることができる。マイクロカプセルの平均粒子径は、光学顕微鏡を用いて１００個以上のマイクロカプセルを撮影し、その撮影画像から各マイクロカプセルの円相当径を求め、これの個数平均を算出することにより、得られるものである。

前面基板１１としては、透光性を有するものであれば特に限定されず、ガラスなど公知の種々のものを用いることができるが、電子ペーパーを可撓性を有するものにするためには、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）などのプラスチックフィルムを使用すればよい。

また、背面基板１２としては、公知の種々のものを特に限定されずに用いることができる。

第１電極１８および第２電極１９としては、例えばＩｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）などの光透過性の高い透明電極を用いることが好ましい。

バインダー１７を構成する材料としては、公知の種々のものを特に限定されずに用いることができ、例えば、３．３Ｆ／ｍ以下の誘電率を有するシリコーン系バインダー、アクリル系バインダー、ウレタン系バインダーなどを好ましく用いることができる。

このような電子ペーパー１０においては、平面方向に隣接する画素間が観察方向から見て断絶される状態にブラックマトリックスを形成させてもよい。ブラックマトリックスは、前面基板１１と第２電極１９との間、または、第２電極１９とバインダー１７との間に形成されることが好ましい。

ブラックマトリックスが形成された表示形式の電子ペーパー１０によれば、隣接する画素間の混色が生じることなく、良好なコントラスト比が得られる。

以上の電子ペーパー１０は、例えば次のように動作される。すなわち、マイクロカプセル１６において、帯電粒子１３の色（例えば、白色）を表示する場合には、電極１８，１９間における電界が制御されて帯電粒子１３が当該マイクロカプセル１６内の空間における前面側（図１において上方）領域に収集され、これにより帯電粒子１３の色が反映されて、外部から前面基板１１に向かう方向（図１の矢印方向）から観察したときに、白色表示が行われる。

一方、溶媒１４の色（例えば、青色）を表示する場合には、電極１８，１９間における電界が制御されて帯電粒子１３が当該マイクロカプセル１６内の空間における背面側（図１において下方）領域に収集され、これにより溶媒１４の色が反映されて青色表示が行われる。

この白色／青色表示において、その階調は、帯電粒子１３の移動度により変化される反射濃度に基づいて決定される。

以上の電子ペーパー１０は、フルカラー表示を行うよう構成することができる。具体的には、例えば３つのマイクロカプセル１６において、それぞれ白色とレッド、ブルーまたはグリーンのいずれかとを選択的に表示するよう構成し、これらの３つのマイクロカプセル１６によるユニットセルを平面方向に複数配列させ、１つのユニットセルを１画素として制御することにより、フルカラー表示が行われる。
〔電子ペーパーの製造方法〕
以上のような電子ペーパー１０は、
（１）その内側に帯電粒子１３と溶媒１４とが充填されたマイクロカプセル１６を作製し、
（２）当該マイクロカプセル１６を含有する塗布液を調製し、
（３）当該塗布液を、その表面に第２の電極１９が付設された前面基板１１の表面側に塗布・乾燥させて塗膜を形成させ、
（４）その表面に第１の電極１８が付設された背面基板１２の表面側が塗膜に接する状態に貼り付け、
（５）電子部品を電極１８，１９に接続する
ことにより、組み立てられる。

マイクロカプセル１６は、帯電粒子１３、溶媒１４およびマイクロカプセル１６を形成するためのカプセル基材を、例えば４０℃程度の温度で水系媒体中に溶解または分散させ、適宜の回転数で撹拌しながら、ｐＨ変化処理および温度変化処理を行うことにより、形成される。
〔電子ペーパーの評価システム〕
図２に、本発明の実施の形態における電子ペーパーの評価システムの概略構成を示す。

図２に示すように、この評価システム１００は、概略、コンピュータ１と、このコンピュータ１に接続されたデジタルマイクロスロープ２とを備える。コンピュータ１は、ＤＡボード３ａ、３ｂおよびアンプ４ａ、４ｂを介して、電子ペーパーの表示パネル５の走査側電極端子６ａ、信号側電極端子６ｂと接続される。

この構成において、コンピュータ１は、ＣＰＵおよびメモリ等を備えており、インストールされたソフトウェアを実行することによって、前述した視認性評価方法を実行するための種々の機能を実現する。

具体的には、表示パネル５に所定の画像を表示するために、走査側駆動波形および信号側駆動波形がそれぞれ波形形成部によって生成され、ＤＡボード３ａ、３ｂに出力される。これらの駆動波形は、それぞれＤＡボード３ａ、３ｂにてＤＡ変換された後、アンプ４ａ、４ｂで増幅され、表示パネル５の走査側電極端子６ａ、信号側電極端子６ｂに入力される。表示パネル５における画像の表示濃度は、走査側駆動波形および信号側駆動波形の振幅や時間などの条件を変化させることで任意の値に変更することができる。

デジタルマイクロスコープ２は、所定の画像を表示した電子ペーパーの表示パネル５の撮影を行い、そのデジタル画像のデータをコンピュータ１に出力する。

コンピュータ１は、デジタルマイクロスロープ２からのデジタル画像を受けて、画像処理部によって画像処理を実行し、各画素のＲＧＢデジタルデータが得られる。このＲＧＢデジタルデータに基づいて演算部によって各画素の輝度値（Ｙ値）、その標準偏差値、画質度、および、異色視認性評価値が求められる。これら求められた値はコンピュータ１に備えられた表示部に表示することが可能である。

図３は、電子ペーパーの視認性評価方法の手順を示すフローチャートであって、デジタルマイクロスロープ２から得られたデジタル画像に基づいて、コンピュータ１でのソフトウェアの実行によって実現される。

具体的には、デジタルマイクロスロープ２からデジタル画像を入手し（Ｓ１）、このデジタル画像のデータを処理することで（Ｓ２）、画素毎のＲＧＢデジタルデータ（２４ビット）が算出される（Ｓ３）。このデジタルデータに基づいて、前述した演算処理を行うことによって画素毎の輝度値（Ｙ値）とその標準偏差値を算出する（Ｓ４）。この標準偏差値に基づいてＲＭＳ粒状度としての画質度（または異色視認性評価値）が得られる（Ｓ５）。以上の手順によって電子ペーパーの視認性評価を行うことができる。

本発明の実施の形態における電子ペーパーの評価システムは、上記のような電子ペーパーの製造工程において、工程（１）と工程（２）との間に、工程（１）で得られた一のロットのマイクロカプセルを用いてテスト用の電子ペーパーを作成し、そのテスト用の電子ペーパーに対して上記の電子ペーパーの視認性評価方法による評価を行い、その評価結果に基づいて当該ロットのマイクロカプセルを電子ペーパーの製造（量産）に用いるか否かを選別する処理を行うものである。なお、テスト用の電子ペーパーの作成には、上記工程（２）〜（５）と同様の工程を行えばよい。

具体的には、テスト用の電子ペーパーが以下の条件（ア）〜（ウ）のいずれかを満たす場合にそのロットのマイクロカプセルを電子ペーパーの製造に用い、条件（ア）〜（ウ）のいずれも満たさない場合には当該ロットのマイクロカプセルは電子ペーパーの製造に用いず、例えばＵＳＢメモリなどの残量表示マークなどの高い視認性を要しない用途に使用される。
（ア）白色画像に係る画質度（Ｒｗ）、グレー画像に係る画質度（Ｒｇｒ）、および、黒色画像に係る画質度（Ｒｂｌ）を、画素の輝度値（Ｙｗ、Ｙｇｒ、Ｙｂｌ）の平均値（Ｙｗｍ、Ｙｇｒｍ、Ｙｂｌｍ）で除した値が、各々０以上１．０以下である。
（イ）白色画像に係る画質度（Ｒｗ）、グレー画像に係る画質度（Ｒｇｒ）、および、黒色画像に係る画質度（Ｒｂｌ）を用い、上記演算式（１）を用いて演算される異色視認性評価値（Ｘ１値）が、２．３以下である。
（ウ）白色画像に係る画質度（Ｒｗ）、グレー画像に係る画質度（Ｒｇｒ）、および、黒色画像に係る画質度（Ｒｂｌ）を用い、上記演算式（２）を用いて演算される異色視認性評価値（Ｘ２値）が、０．１５以下である。

対象電子ペーパーの視認性評価値を向上させる実際上の手段としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
（一）駆動電圧を高くする方法。これにより電界により移動しづらい帯電粒子１３が移動しやすくなる。
（二）第１および第２の電極１８，１９間の間隔を広げて含有させる帯電粒子１３を増加させる方法。
（三）帯電粒子１３に外添される外添剤の吸着量を多くする方法。
（四）マイクロカプセル１６の壁を薄くする方法。
（五）帯電粒子１３が分散されている溶媒１４の誘電率や粘度を下げる方法。
（六）マイクロカプセル１６の粒子径の分布の均一性を向上させる方法。

以上の電子ペーパーの評価システムによれば、上記の電子ペーパーの視認性評価方法による評価を製造工程内で行うために、電子ペーパーの製造において高い歩留りを得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本実施の形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。

例えば、電子ペーパーの評価システムにおいて、電子ペーパーの視認性評価方法はマイクロカプセルについて各ロットの選別に適用されることに限定されず、例えば、得られた電子ペーパーについて行ってその評価を数値化する態様に適用してもよい。

以下、本発明の実施の態様における具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下において「部」は質量部を示す。
＜電子ペーパーの作製例１（ＥＰＩＤ１１）＞
塩素化率４０％の流動パラフィン４８部に、カーボンブラック「ＴＢ＃７５５０Ｆ」（東海カーボン株式会社製）０．２部、アンモニウム塩を含むカップリング剤で表面処理した酸化チタン１．２部および界面活性剤「Ｓｐａｎ８０」（東京化成工業社製）０．６部を加えてホモジナイザーを用いて酸化チタンの凝集を解砕させた後、４０℃に昇温させて水１８０部にゼラチン６部およびアラビアガム６部を溶解させた溶液を加え、ホモジナイザーの回転数を変更し、円相当の平均粒子径が５０μｍの水中油滴分散物〔１〕を調製した。

この水中油滴分散物〔１〕を１０℃に冷却してコアセルベーションが起きていることを確認し、その後、ホルマリン１．３部を加え、さらにｐＨを３．５に調整し、撹拌した後、ｐＨを１１．５に上げ、１℃／１分の割合で４０℃まで昇温させ、ゼラチンとアラビアガムを壁材とし、着色溶媒と白色顔料微粒子とを内包するマイクロカプセルを含有するマイクロカプセル溶液〔１〕を得た。マイクロカプセルの平均粒子径は５１．５μｍであった。なお、マイクロカプセルの平均粒子径は、上記と同様の方法によって測定した。

このマイクロカプセル溶液〔１〕１部に対して、シリコーン系バインダー溶液２部の割合で混合した液を、ＩＴＯ膜付きポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板に、アプリケーター塗布機を用いて塗布し、６０℃でシリコーン系バインダー溶液の水分を乾燥させ、さらに、ＩＴＯ膜付きＰＥＴ基板をＩＴＯ膜面が向かい合うように重ね合わせ、ラミネート温度８０℃で接着させることにより、電子ペーパー〔１〕を得た。

この電子ペーパー〔１〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧１５Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。

この電子ペーパー〔１〕は、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉのものである。
＜電子ペーパーの作製例２（ＥＰＩＤ１２）＞
電子ペーパーの作製例１において、ゼラチン／アラビアガム添加後のホモジナイザーの撹拌時間を短縮して得た平均粒子径が１００μｍのマイクロカプセルを用いたことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔２〕を得た。

この電子ペーパー〔２〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧３０Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜電子ペーパーの作製例３（ＥＰＩＤ１３）＞
電子ペーパーの作製例１において、酸化チタンおよびカーボンブラックの添加量を２倍に変更したことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔３〕を得た。

この電子ペーパー〔３〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧３０Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜電子ペーパーの作製例４（ＥＰＩＤ１４）＞
電子ペーパーの作製例１において、酸化チタンおよびカーボンブラックの添加量を２倍に変更すると共に、ゼラチン／アラビアガム添加後のホモジナイザーの撹拌時間を短縮して得た平均粒子径が１００μｍのマイクロカプセルを用いたことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔４〕を得た。

この電子ペーパー〔４〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧５０Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜電子ペーパーの作製例５（ＥＰＩＤ２１）＞
電子ペーパーの作製例１において、酸化チタンおよびカーボンブラックの添加量を３倍に変更すると共に、ゼラチン／アラビアガム添加後のホモジナイザーの撹拌時間を延長して得た平均粒子径が２５μｍのマイクロカプセルを用いたことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔５〕を得た。

この電子ペーパー〔５〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧３０Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜電子ペーパーの作製例６（ＥＰＩＤ２２）＞
電子ペーパーの作製例１において、酸化チタンおよびカーボンブラックの添加量を０．７５倍に変更したことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔６〕を得た。

この電子ペーパー〔６〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧３０Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜電子ペーパーの作製例７（ＥＰＩＤ２３）＞
電子ペーパーの作製例１において、酸化チタンおよびカーボンブラックの添加量を１．２倍に変更したことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔７〕を得た。

この電子ペーパー〔７〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧１５Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜電子ペーパーの作製例８（ＥＰＩＤ２４）＞
電子ペーパーの作製例１において、酸化チタンおよびカーボンブラックの添加量を０．５倍に変更したことの他は同様にして、１１インチ（対角）、１８０ｐｐｉの電子ペーパー〔８〕を得た。

この電子ペーパー〔８〕は、ＩＴＯ膜間に直流電圧１５Ｖを印加することにより、黒と白のコントラスト差が生じ、酸化チタン白色微粒子の移動が観察されるものであることが確認された。
＜実施例１〜４＞
以上の電子ペーパー〔１〕〜〔４〕を用いて、白色画像を表示した。

表示域を、ＥＩＡＪ ＥＤ−２５２３の４．４ 標準測定画面位置（Ａ１〜Ｅ５）の計２５の画像領域に分割し、「デジタルマイクロスコープＶＨシリーズ ＶＨＸ９００」（株式会社キーエンス製）を用いて、Ａ１の画像領域の中央部分を撮影（撮影条件：２１１万画素、ＲＧＢ各１６ビット、撮影領域２．４ｍｍ×３．２ｍｍ）してデジタル撮影画像を得た。このデジタル撮影画像の中央部から、２０×２０画素（１画素は２０μｍ四方）領域のデジタル画像を切り出し、このデジタル画像における各画素の輝度値（Ｙｗ）を測定し、上記デジタル画像の各画素の輝度値（Ｙｗ）の標準偏差値を求め、（標準偏差値×１，０００）よりＲＭＳ粒状度を算出した。Ａ２〜Ｅ５の画像領域においても同様の作業を繰り返し、Ａ１〜Ｅ５の２５点の平均値（Ｒｗ）を算出した。

グレー画像（コントラスト比ＣＲ＝２）および黒色画像（同ＣＲ＝８）についても同様にして算出した。それぞれ平均のＲＭＳ粒状度を（Ｒｇｒ）、（Ｒｂｌ）とする。

この平均のＲＭＳ粒状度（Ｒｗ）、（Ｒｇｒ）、（Ｒｂｌ）を用いて、上記演算式（１）に従って異色視認性評価値（Ｘ１値）を算出した。結果を表１に示す。

また、下記の、英数字、ひらがな、漢字を含む文書データを用意した。
１ページ目：画素率１０％の黒字画像、フォント種：ＭＳ明朝、フォントサイズ：１２
２ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
３ページ目：画素率１５％の黒字画像、フォント種：ＭＳゴシック、フォントサイズ：８
４ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
５ページ目：画素率１０％の黒字画像、フォント種：ＭＳ明朝、フォントサイズ：１２
６ページ目：画素率２０％の黒字画像、フォント種：Ｃｅｎｔｕｒｙ、フォントサイズ：１０
７ページ目：ＪＩＳ Ｘ６９３３ ＆ ＩＳＯ／ＩＥＣ １５７７５：１９９９ 準拠チャート
８ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
９ページ目：画素率１５％の黒字画像、フォント種：ＭＳゴシック、フォントサイズ：８
１０ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
各ページの文書データを、電子ペーパー表示フォーマットに文書変換して、３０人のモニターに対して、電子ペーパー〔１〕〜〔４〕を用いて、各ページ１分間ずつ表示させ、合計１０分間当該電子ペーパー〔１〕〜〔４〕を凝視してもらい、画像のざらつき感について、ざらつき感を感じない場合を０点、ざらつき感をほとんど感じない場合を０．５点、ざらつき感があまり気にならない場合を１．０点、ざらつき感がやや気になる場合を１．５点、ざらつき感が大いに気になる場合を２点として５段階に分類してもらう官能評価を行い、３０人分の合計得点によって下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
−評価基準−
○：０点〜１０点
△：１１点〜４０点
×：４１点〜６０点

＜実施例５〜８＞
以上の電子ペーパー〔５〕〜〔８〕を用いて、白色画像を表示した。

表示域を、ＥＩＡＪ ＥＤ−２５２３の４．４ 標準測定画面位置（Ａ１〜Ｅ５）の計２５の画像領域に分割し、「デジタルマイクロスコープＶＨシリーズ ＶＨＸ９００」（株式会社キーエンス製）を用いて、Ａ１の画像領域の中央部分を撮影（撮影条件：２１０万画素、ＲＧＢ各１６ビット、撮影領域２．４ｍｍ×３．２ｍｍ）してデジタル撮影画像を得た。このデジタル撮影画像の中央部から、２０×２０画素（１画素は２０μｍ四方）領域のデジタル画像を切り出し、このデジタル画像における各画素の輝度値（Ｙｗ）を測定し、上記デジタル画像の各画素の輝度値（Ｙｗ）の標準偏差値を求め、（標準偏差値×１，０００）よりＲＭＳ粒状度を算出した。Ａ２〜Ｅ５の画像領域においても同様の作業を繰り返し、Ａ１〜Ｅ５の２５点の平均値（Ｒｗ）を算出した。

また、（２０×２０画素領域）×Ａ１〜Ｅ５に係る各デジタル画像の各画素（合計１０，０００画素分）の輝度値（Ｙｗ）の平均値（Ｙｗｍ）を算出した。

グレー画像（コントラスト比ＣＲ＝２）および黒色画像（同ＣＲ＝８）についても同様にして算出した。それぞれ平均のＲＭＳ粒状度を（Ｒｇｒ）、（Ｒｂｌ）とする。

この平均のＲＭＳ粒状度（Ｒｗ）、（Ｒｇｒ）、（Ｒｂｌ）を用いて、上記演算式（２）に従って異色視認性評価値（Ｘ２値）を算出した。結果を表２に示す。

また、下記の、英数字、ひらがな、漢字を含む文書データを用意した。
１ページ目：画素率１０％の黒字画像、フォント種：ＭＳ明朝、フォントサイズ：１２
２ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
３ページ目：画素率１５％の黒字画像、フォント種：ＭＳゴシック、フォントサイズ：８
４ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
５ページ目：画素率１０％の黒字画像、フォント種：ＭＳ明朝、フォントサイズ：１２
６ページ目：画素率２０％の黒字画像、フォント種：Ｃｅｎｔｕｒｙ、フォントサイズ：１０
７ページ目：ＪＩＳ Ｘ６９３３ ＆ ＩＳＯ／ＩＥＣ １５７７５：１９９９ 準拠チャート
８ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
９ページ目：画素率１５％の黒字画像、フォント種：ＭＳゴシック、フォントサイズ：８
１０ページ目：日本画像学会テストチャート Ｎｏ．６Ｇ １９９５Ｒ
各ページの文書データを、電子ペーパー表示フォーマットに文書変換して、３０人のモニターに対して、電子ペーパー〔５〕〜〔８〕を用いて、各ページ１分間ずつ表示させ、合計１０分間当該電子ペーパー〔５〕〜〔８〕を凝視してもらい、画像のざらつき感について、ざらつき感を感じない場合を０点、ざらつき感をほとんど感じない場合を０．５点、ざらつき感があまり気にならない場合を１．０点、ざらつき感がやや気になる場合を１．５点、ざらつき感が大いに気になる場合を２点として５段階に分類してもらう官能評価を行い、３０人分の合計得点によって下記の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
○：０点〜１０点
△：１１点〜４０点
×：４１点〜６０点

以上の表１および表２から明らかなように、本実施の形態の電子ペーパーの視認性評価方法によれば、官能評価の尺度に合致する異色視認性評価値を得ることができることが確認され、これにより、電子ペーパーの視認性を数値化して客観的に評価することができることが確認された。

１０ 電子ペーパー
１１ 前面基板
１２ 背面基板
１３ 帯電粒子
１４ 溶媒
１６ マイクロカプセル
１７ バインダー
１８ 第１の電極
１９ 第２の電極

Claims (9)

1. （１）対象電子ペーパーを、画像を表示した状態において撮影してデジタル画像を得る工程と、
   （２）当該デジタル画像を複数領域に分割した各領域の輝度値（Ｙ値）を算出して、その標準偏差値を求める工程と、
   （３）前記標準偏差値に基づいて、
   前記画像が白色画像であるときの画質度（Ｒｗ）、
   前記画像がグレー画像であるときの画質度（Ｒｇｒ）、および、
   前記画像が黒色画像であるときの画質度（Ｒｂｌ）を求める工程とを備え、
   演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）で演算される異色視認性評価値（Ｘ値）を求め、前記異色視認性評価値により前記対象電子ペーパーを評価することを特徴とする電子ペーパーの視認性評価方法。
2. 前記デジタル画像が、前記対象電子ペーパーの画像表示可能領域の全域を撮影したものであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。
3. 前記デジタル画像が、前記対象電子ペーパーの画像表示可能領域の一部の領域を撮影したものであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。
4. 前記画質度が、前記標準偏差値×１，０００により求められるＲＭＳ粒状度であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。
5. 前記演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）が、演算式（１）：Ｍａｘ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）−Ｍｉｎ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）で表される差分演算であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法：
   ただし、上記演算式（１）において、Ｍａｘ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）は、Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌの最大値であり、Ｍｉｎ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）は、Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌの最小値である。
6. 前記演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）が、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／ＹｗおよびＲｂｌ／Ｙｗを求める過程を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法：
   ただし、Ｙｗは白色画像に係る輝度値（Ｙ値）である。
7. 前記演算ｆ（Ｒｗ，Ｒｇｒ，Ｒｂｌ）が、演算式（２）：Ｍａｘ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）−Ｍｉｎ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）で表される演算であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法：
   ただし、上記演算式（２）において、Ｍａｘ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）は、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗの最大値であり、Ｍｉｎ（Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗ）は、Ｒｗ／Ｙｗ，Ｒｇｒ／Ｙｗ，Ｒｂｌ／Ｙｗの最小値である。
8. 前記対象電子ペーパーが、ブラックマトリックスを有するものであって、
   前記デジタル画像から、前記ブラックマトリックスによる黒色部の除去処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。
9. 前記対象電子ペーパーが、帯電粒子を電界に従って移動させることにより画像の表示を行うものであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電子ペーパーの視認性評価方法。